用于制造用于MEMS装置的光学窗装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于制造用于MEMS装置的光学窗装置的方法，其具有以下步骤：在具有凹槽的衬底上施加由透明材料构成的层；使所述层变形，从而所述层被折叠并且所述层的经变形的区域构成光学窗。

【技术实现步骤摘要】
用于制造用于MEMS装置的光学窗装置的方法
本专利技术涉及一种用于制造用于MEMS装置的光学窗装置的方法。
技术介绍
为了保护免受外部有害的物理影响或化学影响，在相应的晶片复合体（Verbund）中借助保护晶片建立MEMS构件（微（电子）机械构件）的封装，所述保护晶片可以具有空腔和通孔。普遍的是，在具有MEMS结构的晶片上校准保护晶片并且通过建立技术——例如阳极键合或密封玻璃键合来拼接所述保护晶片与所述具有MEMS结构的晶片。对于光学MEMS构件，除了所述对罩晶片的要求以外，通常需要空腔上方的具有高光学品质的透明窗。在DE102009045541A1中说明一种用于制造所述透明窗的方法。为了降低光学透明窗的界面上的干扰反射，在这类窗上施加薄的防反射涂层或使其相对于MEMS构件倾斜。在EP1688776A1中说明用于单独的芯片的合适的光学窗。尤其对于由多个层组成的晶片的结构，在US20070024549中列出合适的窗并且解释其制造。DE102008012384A1说明一种用于封装包含倾斜的光学窗的微系统的盖及其制造的方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种根据权利要求1的用于制造用于MEMS装置的光学窗装置的方法，其具有在具有凹槽的衬底上施加由透明材料构成的层的第一步骤和使所述层变形从而所述层被折叠（gefaltet）并且所述层的经变形的区域构成光学窗的第二步骤。优选的扩展方案是相应的从属权利要求的主题。本专利技术提供一种用于在光学品质方面用于MEMS装置的窗装置的成本有利的制造方法。所述方法确保在再加工期间保护光学窗免受划痕和异物颗粒影响。所示方法适用于大批量。本方法提供以下可能性：限定窗结构的倾斜并且使窗表面设有纳米结构化的表面。可以严密密封地制造和使用所述窗。本专利技术的其他特征和优点从参考附图的后续说明中得出。附图说明附图示出：图1a）-d）：沿着图2中的线A-B的示意性横截面视图，用于解释光学窗装置的根据本专利技术的第一实施方式的制造方法；图2：用于解释光学窗装置的根据本专利技术的第一实施方式的制造方法的示意性俯视图；图3a）-d）：沿着图4中的线A-B的示意性横截面视图，用于解释光学窗装置的根据本专利技术的第二实施方式的制造方法；图4：用于解释光学窗装置的根据本专利技术的第二实施方式的制造方法的示意性俯视图；图5a）-d）：沿着图6中的线A-B的示意性横截面视图，用于解释光学窗装置的根据本专利技术的第三实施方式的制造方法；图6：用于解释光学窗装置的根据本专利技术的第三实施方式的制造方法的示意性俯视图；图7a）-d）：沿着图8中的线A-B的示意性横截面视图，用于解释光学窗装置的根据本专利技术的第四实施方式的制造方法；图8：用于解释光学窗装置的根据本专利技术的第四实施方式的制造方法的示意性俯视图；图9a）-d）：用于解释光学窗装置的根据本专利技术的第五实施方式的制造方法的示意性横截面视图；图10a）-d）：用于解释光学窗装置的根据本专利技术的第六实施方式的制造方法的示意性横截面视图；图11a）-d）：用于解释光学窗装置的根据本专利技术的第七实施方式的制造方法的示意性横截面视图；图12a）-e）：用于解释光学窗装置的根据本专利技术的第八实施方式的制造方法的示意性横截面视图；图13a）-f）：用于解释光学窗装置的根据本专利技术的第九实施方式的制造方法的示意性横截面视图。在附图中相同的参考标记表示相同的或功能相同的元件。具体实施方式图1a）-d）是沿着图2中的线A-B的示意性横截面视图，用于解释光学窗装置的根据本专利技术的第一实施方式的制造方法；并且图2是用于解释光学窗装置的根据本专利技术的第一实施方式的制造方法的示意性俯视图。在图1a）-d）和图2中，参考标记1表示衬底、优选硅衬底，参考标记2表示由透明材料构成的层，优选玻璃层或塑料层，并且参考标记3表示辅助层，优选硅层。参考标记4表示衬底1中的通孔并且参考标记5表示可移动的区域，其是辅助层3的一部分并且通过空腔6与其余的辅助层3分离。参考标记7表示倾斜轴，可移动的区域5可以通过所述倾斜轴被转动到通孔4中。可移动的区域5示出与通孔4的外围（Peripherie）的重叠8。衬底1的上侧以参考标记10表示并且其下侧以参考标记11表示。窗结构以F表示。清晰起见，在图2中未示出层2。以下生产步骤的顺序不是强制性确定的并且可以与其不同地进行。在第一步骤中，根据图1a）优选例如由硅制造衬底1，其中例如通过KOH蚀刻或喷砂或其他任意材料去除方法——如机械钻孔、研磨或通过激光在衬底1中开设通孔4。通孔4例如确定用于通向微镜（MOEMS）的光学进口或通过键合区（Bondlands）的电接触。在第二步骤中，根据图1a）构造由透明的且可热变形的、例如由玻璃或塑料构成的层2和优选由硅组成的辅助层3组成的晶片复合体。借助在MEMS技术中普遍的方法——例如阳极键合或硅玻璃直接键合来制造晶片复合体。辅助层3可以在复合之前或之后例如通过研磨或抛光达到所期望的厚度。在第三步骤中，根据图1a）在通孔4上方在辅助层3中定义可移动的区域5，在所述可移动的区域上保留材料。这例如可以借助DRIE蚀刻过程实现。可移动的区域5通常比衬底1中的通孔4的面更小。可移动的区域5用于在另一步骤中后续的变形期间加固层2并且负责：光学窗结构F虽然可以得到倾斜但确保倾斜的面的平整性。在第四步骤中，根据图1b），使由辅助层3和层2以及衬底1组成的布置彼此对准以及例如通过阳极键合或直接键合使辅助层3和层2以及衬底1彼此连接。辅助层3的结构化——即在通孔4上方加固的、可移动的区域5的限定可以在制造由辅助层3、层2、衬底1组成的晶片堆叠之前或之后进行。在根据图1c）的第五步骤中，从衬底1的下侧11平面地抽吸晶片堆叠并且使其达到适当高的温度，在所述适当高的温度下层2可以塑性变形。通常，窗区域F的两侧之间的压力差可以导致可移动的区域5的倾斜和/或移动。也可以通过机械力引起倾斜。由于通孔4处的低压，在可移动的区域5的范围中深拉伸光学窗结构F。通过以下方式定义围绕倾斜轴7的所期望的转动：可移动的区域5在横向上至少在一侧或在至少一个位置处伸出通孔4至衬底1上的外围中并且因此示出与其的重叠8。重叠8防止在热塑性变形期间可移动的区域5在这一侧上进入通孔4中。通过辅助层3的适当调节的厚度以及适当调节的低压，也可以有针对性地制造拱起的窗结构F。在第六步骤中，根据图1d）例如借助KOH蚀刻来蚀刻去除辅助层3。通过所述蚀刻，层2没有被蚀镂或仅仅被最小地蚀镂，从而保持其光学品质。为了使蚀刻时间最小化，可以在辅助层3中开设孔或缝。所述结构提高了蚀刻面并且能够实现其他平面的蚀刻侵蚀，所述其他平面比初始平面被更快地蚀刻。孔或缝可以适当地设计用于其维度（长、宽和高）中的蚀刻速度的最大化。所述结构的开设可以与可移动的区域5的产生一起在一个处理步骤中进行。图3a-d）是沿着图4中的线A-B的示意性横截面视图，用于解释光学窗装置的根据本专利技术的第二实施方式的制造方法，并且图4是用于解释光学窗装置的根据本专利技术的第二实施方式的制造方法的示意性俯视图。在图3a-d）和图4中，参考标记1表示衬底、优选硅衬底，参考标记2表示由透明材料构成的层，优选玻璃层或塑料层，并且参考标记3表示辅助层，优选硅层。参考标记4表示衬底1中的通孔并且参考本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造用于MEMS装置的光学窗装置的方法，其具有以下步骤：在具有凹槽（4；32；33；50）的衬底（1；1a；1b；1c；1d；1e）上施加由透明材料构成的层（2）；使所述层（2）变形，从而所述层被折叠并且所述层（2）的经变形的区域构成光学窗（F）。

【技术特征摘要】
2012.04.25 DE 102012206858.91.一种用于制造用于MEMS装置的光学窗装置的方法，其具有以下步骤：在具有凹槽的衬底(1；1a；1b；1c；1d；1e)的上侧上施加由透明材料构成的层(2)；使所述层(2)变形，从而所述层被折叠到所述凹槽中并且所述层(2)的经变形的区域构成光学窗(F)；其中，仅在所述层(2)的与所述衬底(1；1a；1b；1c)背离的一侧上展开辅助层(3)，所述辅助层具有可移动的区域(5；5a；5b；5c)，在所述层(2)变形时使所述可移动的区域围绕倾斜轴(7)转动到所述凹槽中并且在所述层(2)变形之后去除所述可移动的区域。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可移动的区域(5；5b；5c)示出与所述凹槽的外围的重叠(8)。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可移动的区域(5a)通过至少一个弹性元件(9)与其余的辅助层(3)连接。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述可移动的区域(5b)具有至少一个止挡元件(21)，其中，所述衬底(1a)的相应侧在通孔(4)中具有倾斜部(20)，其确定所述可移动的区域(5b)围绕所述倾斜轴(7)到所述通孔(4)中的最大转动。5.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·平特，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：