用于传感器设备或麦克风设备的微机械构件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于传感器设备或麦克风设备的微机械构件，其具有：膜片(10)，所述的膜片具有膜片内侧(10a)，电极结构(12)至少局部地与所述膜片内侧直接或间接附接；空腔(14)，所述空腔至少构造在由至少一个牺牲层(16，18)的至少一个去除区域暴露的体积中，其中，由所述至少一个牺牲层(16，18)的至少一种电绝缘牺牲层材料制成的至少一个残留区域(16a，18a)仍然存在于所述微机械构件上；以及，由不同于所述至少一种电绝缘牺牲层材料的至少一种电绝缘材料制成的至少一个绝缘区域(20a，20b)，其中，借助所述至少一个绝缘区域(20a，20b)，所述电极结构(12)与所述膜片(10)电绝缘和/或所述至少一个牺牲层(16，18)的至少一个残留区域(16a，18a)与所述空腔(14)分隔开。本发明专利技术还涉及一种用于传感器设备或麦克风设备的微机械构件的制造方法。构件的制造方法。构件的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于传感器设备或麦克风设备的微机械构件


[0001]本专利技术涉及一种用于传感器设备或麦克风设备的微机械构件。本专利技术还涉及一种用于传感器设备或麦克风设备的微机械构件的制造方法。

技术介绍

[0002]在DE 10 2007 029414 A1中描述了一种电容式压力传感器，在所述电容式压力传感器的膜片上构造有朝衬底突出的能调节的电极。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出一种具有权利要求1的特征的用于传感器设备或麦克风设备的微机械构件，以及一种具有权利要求5的特征的用于传感器设备或麦克风设备的微机械构件的制造方法。
[0004]专利技术优点
[0005]基于借助本专利技术提出的微机械构件的由至少一种电绝缘牺牲层材料制成的至少一个牺牲层的根据本专利技术的构造以及同一个微机械构件的由不同于所述至少一种电绝缘牺牲层材料的至少一种电绝缘材料制成的至少一个绝缘区域的根据本专利技术的构造，为了构造所述微机械构件的空腔可以实施适用于部分去除至少一个牺牲层的过程，而无需担心损坏或去除至少一个绝缘区域。因此，本专利技术使给相应的根据本专利技术的微机械构件配备至少一个绝缘区域变得简单，该绝缘区域有利地适用于使电极结构与膜片电绝缘、在膜片材料层和电极材料层之间进行电绝缘和/或使至少一个牺牲层的至少一个残留区域与空腔分隔开。因此，本专利技术与现有技术相比改进了根据本专利技术的微机械构件，并且附加地有助于减少为了制造根据本专利技术的微机械构件而应付出的劳动成本和根据本专利技术的微机械构件的制造成本。/>[0006]用于分隔至少一个牺牲层的至少一个残留区域的至少一个绝缘区域尤其可以作为“蚀刻保护”防止在构造空腔期间对至少一个残留区域的不希望的蚀刻。同时，由至少一种电绝缘材料构造用于分隔至少一个残留区域的至少一个绝缘区域实现了通过相应的微机械构件来限界线路路径。
[0007]在微机械构件的一个有利的实施方式中，至少一个残留区域由二氧化硅或富硅氮化硅构成。在这种情况下，空腔中的至少一个牺牲层优选由二氧化硅构成。二氧化硅可以用大量的蚀刻介质来蚀刻，从而能够简单地实施空腔的通过部分去除由二氧化硅形成的至少一个牺牲层的构造。
[0008]优选地，至少一个绝缘区域由作为至少一种电绝缘材料的氮化硅、富硅氮化硅、碳化硅和/或氧化铝构成。这里列出的材料对大量的蚀刻介质具有有利的耐蚀刻性，使得可以蚀刻至少一个牺牲层，而无需担心损坏或去除至少一个绝缘区域。
[0009]尤其，至少一个残留区域可以由作为至少一种电绝缘牺牲层材料的二氧化硅制成，而至少一个绝缘区域由作为至少一种电绝缘材料的氮化硅、富硅氮化硅、碳化硅和/或
氧化铝制成。在这种情况下，可以实施氟化氢气相蚀刻以形成空腔，其中，由于氮化硅、富硅氮化硅、碳化硅和氧化铝(对氟化氢)的有利的耐蚀刻性，至少一个绝缘区域不会/几乎不会受到侵蚀。因而，这里描述的微机械构件的实施方式可以借助能简单实施的方法步骤以相对地成本有利的方式制造。
[0010]作为微机械构件的有利的扩展方案，至少一个导电部件可以与布线层电接触，所述布线层作为至少一个中间层至少部分地覆盖衬底的衬底表面，其中，所述电极结构经由至少一个弹簧状导体轨道(Leiterbahn)与所述至少一个导电部件电附接，并且，其中，所述至少一个导电部件、所述至少一个弹簧状导体轨道和所述电极结构由共同的电极材料层形成。如下文更准确阐述的那样，至少一个弹簧状导体轨道可以有利地用于电接触电极结构，尽管可以借助膜片的翘曲来调节电极结构。此外，由于至少一个弹簧状导体轨道和电极结构由共同的电极材料层构造，因此为了形成至少一个弹簧状导体轨道应付出的劳动成本相对较小。
[0011]借助于实施用于传感器设备或麦克风设备的微机械构件的相对应的制造方法也可以确保前述优点。
[0012]在制造方法的一个有利的实施方式中，去除由至少一种电绝缘牺牲层材料制成的至少一个牺牲层的至少一个区域通过以蚀刻介质蚀刻所述至少一个牺牲层的相应的区域实现，对于所述蚀刻介质来说所述至少一个绝缘区域的所述至少一种电绝缘材料比所述至少一种电绝缘牺牲层材料具有更高的耐蚀刻性。因而，通过适当地选择蚀刻介质可以形成空腔，而无需为此承受损坏或去除至少一个绝缘区域的代价。
[0013]在制造方法的另一个有利的实施方式中，为了确定随后的空腔的体积并且为了形成电极结构，衬底的衬底表面和/或至少部分地覆盖所述衬底表面的至少一个中间层以作为由至少一种电绝缘牺牲层材料制成的至少一个牺牲层的第一牺牲层来覆盖，所述第一牺牲层的背离所述衬底地定向的一侧至少部分地以电极材料层如此覆盖，使得所述电极结构由所述电极材料层的至少子区域形成，并且所述电极材料层的背离所述第一牺牲层地定向的一侧至少部分地以作为由所述至少一种电绝缘牺牲层材料制成的所述至少一个牺牲层的第二牺牲层覆盖。这里描述的方法步骤可以以相对简单的方式实施，其中，对于其实施产生相对较低的成本。
附图说明
[0014]下面基于附图阐述本专利技术的其他特征和优点。附图示出：
[0015]图1a和图1b示出微机械构件的一个实施方式的示意图和用于阐述用于传感器设备或麦克风设备的微机械构件的制造方法的一个实施方式的流程图；以及
[0016]图2至图13示出微机械构件的其他实施方式的示意图或部分示意图。
具体实施方式
[0017]图1a和图1b示出微机械构件的一个实施方式的示意图和用于阐述用于传感器设备或麦克风设备的微机械构件的制造方法的一个实施方式的流程图。
[0018]图1a中示意性再现的微机械构件具有膜片10，所述膜片具有膜片内侧10a，其中，电极结构12至少局部地与膜片内侧10a直接或间接附接。电极结构12因此引起膜片10的有
利加固并且可以实施成全面地或至少部分地穿孔。微机械构件的空腔14至少如此构造在由至少一个牺牲层16和18的至少一个去除区域暴露的体积中，使得膜片10的膜片内侧10a与空腔14邻接。附加地，与膜片内侧10a直接或间接附接的电极结构12至少部分地由空腔14包围。“空腔14至少构造在由至少一个牺牲层16和18的至少一个去除区域暴露的体积中”可以通过以下方式识别出：由至少一个牺牲层16和18的至少一种电绝缘牺牲层材料制成的至少一个残留区域16a和18a仍然存在于所述微机械构件上。
[0019]此外，微机械构件具有由不同于至少一种电绝缘牺牲层材料的至少一种电绝缘材料制成的至少一个绝缘区域20a。在图1的实施方式中，借助至少一个绝缘区域20a，至少一个牺牲层16和18的至少一个残留区域16a和18a与空腔14分隔开。下面将讨论由不同于至少一种电绝缘牺牲层材料的至少一种电绝缘材料制成的此类绝缘区域的另外的使用目的。
[0020]优选，至少一个牺牲层16和18的至少一个残留区域16a和18a由作为至少一种电绝缘牺牲层材料的二氧化硅构成。在这种情况下，至少一个绝缘区域20a优选地由作为至少一种电绝缘材料的氮化硅、富硅氮化硅、碳化硅和/或氧化铝构成。如下面将更准确地阐述的那样，这简化了微机械构件的能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于传感器设备或麦克风设备的微机械构件，所述微机械构件具有：膜片(10)，所述膜片具有膜片内侧(10a)，其中，电极结构(12)至少局部地与所述膜片内侧(10a)直接或间接附接；以及空腔(14)，所述空腔至少构造在由至少一个牺牲层(16，18)的至少一个去除区域暴露的体积中，其中，所述膜片(10)的膜片内侧(10a)与所述空腔(14)邻接，并且，至少局部地与所述膜片内侧(10a)直接或间接附接的电极结构(12)至少部分地由所述空腔(14)包围，其中，由所述至少一个牺牲层(16，18)的至少一种电绝缘牺牲层材料制成的至少一个残留区域(16a，18a)仍然存在于所述微机械构件上；其特征在于由不同于所述至少一种电绝缘牺牲层材料的至少一种电绝缘材料制成的至少一个绝缘区域(20a，20b)，其中，借助所述至少一个绝缘区域(20a，20b)，所述电极结构(12)与所述膜片(10)电绝缘和/或所述至少一个牺牲层(16，18)的至少一个残留区域(16a，18a)与所述空腔(14)分隔开。2.根据权利要求1所述的微机械构件，其中，所述至少一个残留区域(16a，18a)由二氧化硅或富硅氮化硅构成。3.根据权利要求1或2所述的微机械构件，其中，所述至少一个绝缘区域(20a，20b)由作为所述至少一种电绝缘材料的氮化硅、富硅氮化硅、碳化硅和/或氧化铝构成。4.根据前述权利要求中任一项所述的微机械构件，其中，至少一个导电部件(56)与布线层(28)电接触，所述布线层作为至少一个中间层(24，26，28)至少部分地覆盖衬底(22)的衬底表面(22a)，其中，所述电极结构(12)经由至少一个弹簧状导体轨道(54)与所述至少一个导电部件(56)电附接，其中，所述至少一个导电部件(56)、所述至少一个弹簧状导体轨道(54)和所述电极结构(12)由共同的电极材料层(34)形成。5.一种用于传感器设备或麦克风设备的微机械构件的制造方法，所述制造方法具有以下步骤：至少通过形成由至少一种电绝缘牺牲层材料制成的至少一个牺牲层(16，18)来确定随后的微机械构件的随后的空腔(14)的体积，其中，由所述随后的空腔(14)的体积至少部分包围地形成电极结构(12)(S1)；形成所述随后的微机械构件的膜片(10)，所述膜片具有限界所述随后的空腔(14)的膜片内侧(10a)，其中，所述电极结构(12)至少局部地与所述膜片内侧(10a)直接或间接附接(S3)；并且至少通过去除由所述至少一种电绝缘牺牲层材料制成的所述至少一个牺牲层(16，18)的至少一个区域来如此形成所述随后的微机械构件的空腔(14)，使得所述膜片(10)的膜片内侧(10a)与所述空腔(14)邻接，并且至少局部地与所述膜片内侧(10a)直接或间接附接的电极结构(12)至少部分地由所述空腔(14)包围，其中，由所述至少一种电绝缘牺牲层材料制成的所述至少一个牺牲层(16，18)的至少一个残留区域(16a，18a)仍然保留在所述微机械构件...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：