DE102008003242A1 - Mikromechanisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements - Google Patents

Mikromechanisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements Download PDF

Info

Publication number
DE102008003242A1
DE102008003242A1 DE200810003242 DE102008003242A DE102008003242A1 DE 102008003242 A1 DE102008003242 A1 DE 102008003242A1 DE 200810003242 DE200810003242 DE 200810003242 DE 102008003242 A DE102008003242 A DE 102008003242A DE 102008003242 A1 DE102008003242 A1 DE 102008003242A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
substrate
layer
micromechanical
functional layer
plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE200810003242
Other languages
English (en)
Other versions
DE102008003242B4 (de
Inventor
Nicolaus Ulbrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102008003242.5A priority Critical patent/DE102008003242B4/de
Publication of DE102008003242A1 publication Critical patent/DE102008003242A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102008003242B4 publication Critical patent/DE102008003242B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/0802Details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/125Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by capacitive pick-up
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P2015/0805Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
    • G01P2015/0808Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate
    • G01P2015/0811Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate for one single degree of freedom of movement of the mass
    • G01P2015/0814Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate for one single degree of freedom of movement of the mass for translational movement of the mass, e.g. shuttle type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

Es wird ein mikromechanisches Bauelement mit einem Substrat und einer aus dem Material des Substrats gebildeten mikromechanischen Funktionsschicht vorgeschlagen, wobei das Substrat eine Haupterstreckungsebene aufweist und wobei das Substrat und die mikromechanische Funktionsschicht zumindest teilweise in einer parallel zur Haupterstreckungsebene angeordneten Ebene liegend vorgesehen sind und wobei ferner die mikromechanische Funktionsschicht sich senkrecht zur Haupterstreckungsebene wenigstens über 30% der Substratdicke erstreckend vorgesehen ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem mikromechanischen Bauelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Solche Sockelelemente sind allgemein bekannt. Beispielsweise ist aus der Druckschrift DE 43 15 012 B4 ein Sensor mit einem beweglichen einkristallinen Sensorelement bekannt, wobei das bewegliche Sensorelement auf einem plattenförmigen Substrat aus einkristallinem Silizium befestigt ist und wobei die Befestigung des Sensorelements auf dem Substrat mittels einer Isolationsschicht angeordnet zwischen dem Sensorelement und dem Substrat vorgesehen ist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße mikromechanische Bauelement und das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements gemäß den nebengeordneten Ansprüchen haben gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass mit einer vergleichsweise geringen Anzahl von Herstellungsschritten ein mikromechanisches Bauelement herstellbar ist, welches eine vergleichsweise dicke Funktionsschicht senkrecht zur Haupterstreckungsebene aufweist. Somit wird beispielsweise eine Erhöhung des Aspektverhältnisses von kapazitiven Sensoren erzielt, wodurch die benötigte Chipfläche der kapazitiven Sensoren im Vergleich zum Stand der Technik erniedrigt wird. Der Herstellungskosten des mikromechanischen Bauelements werden daher in erheblicher Weise reduziert. Die Funktionsschicht ist aus dem Material des Substrats gebildet, welches vorzugsweise ein einkristallines Silizium umfasst, und überlappt sich in einer zur Flächennormalen der Haupterstreckungsebene senkrechten Richtung mit dem Substrat.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein mikromechanisches Bauelement mit einem eine Haupterstreckungsebene aufweisendem Substrat und einer parallel zur Haupterstreckungsebene ausgebildeten weiteren Schicht, wobei das Substrat derart strukturiert ist, dass das Substrat eine mikromechanische Funktionsschicht aufweist, welche in einer zur Haupterstreckungsebene parallel angeordneten Ebene im Substrat angeordnet ist und welche in einer zur Haupterstreckungsebene senkrechten Richtung zumindest teilweise die weitere Schicht überlappt. In vorteilhafter Weise wird somit die mikromechanische Funktionsschicht durch eine entsprechende Strukturierung des Substrats ausgebildet, so dass die Strukturen der mikromechanischen Funktionsschicht insbesondere durch das Material des Substrats gebildet werden. Die mikromechanische Funktionssicht wird besonders vorteilhaft durch die weitere Schicht, welche vorzugsweise eine auf das Substrat aufgebrachte Epitaxieschicht umfasst, bedeckt, so dass bewegliche Elemente der mikromechanischen Funktionsschicht durch die weitere Schicht elektrisch kontaktiert, mechanisch fixiert und/oder vor mechanischen und/oder chemischen Einflüssen geschützt werden. Insbesondere ist es auf diese Weise erfindungsgemäß vorteilhaft möglich, dass die Funktionsschicht des mikromechanischen Bauelements auf der Seite der weiteren Schicht, durch die überlappende bzw. durchgehende weitere Schicht abgeschlossen ist, insbesondere hermetisch abgeschlossen ist und damit die Funktion einer Verkappung durch die weitere Schicht übernommen wird.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die mikromechanische Funktionsschicht sich senkrecht zur Haupterstreckungsebene wenigstens über 50%, bevorzugt wenigstens über 75% und besonders bevorzugt wenigstens über 90% der Substratdicke erstreckt. Besonders vorteilhaft wird durch eine derartige Erhöhung der Funktionsschichtdicke das Aspektverhältnis des mikromechanischen Bauelements weiter erhöht, wodurch die Chipfläche reduziert wird und somit die Herstellungskosten sinken.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die mikromechanische Funktionsschicht bewegliche Elemente aufweist und/oder dass das Substrat eine weitere Schicht aufweist. In vorteilhafter Weise sind durch die beweglichen Elemente insbesondere Elektroden realisierbar, welche bevorzugt zur kapazitiven Messung von auf die beweglichen Elemente wirkenden Trägheitskräften vorgesehen sind. Besonders bevorzugt ermöglichen die weitere Schicht und/oder Teile der weiteren Schicht die elektrische Kontaktierung der beweglichen Elemente und/oder die Bildung von Leiterbahnen. Ganz besonders bevorzugt umfassen das Substrat und/oder die Funktionsschicht Gegenelektroden bezüglich der durch die beweglichen Elemente gebildeten Elektroden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das mikromechanische Bauelement eine Verkappungsschicht aufweist, wobei bevorzugt die Verkappungsschicht auf einer ersten Seite des Substrats und die weitere Schicht auf einer zweiten Seite des Substrats angeordnet ist. Die Verkappungsschicht fungiert besonders vorteilhaft zum Schutz der mikromechanischen Funktionsschicht, wobei bevorzugt die Schwingfähigkeiten der beweglichen Elemente durch den Einschluss einer speziellen Atmosphäre in der mikromechanischen Funktionsschicht eingestellt werden. Besonders vorteilhaft wird die mikromechanische Funktionsschicht auf einer der Verkappungsschicht senkrecht zur Haupterstreckungsebene gegenüberliegenden Seite durch die weitere Schicht geschützt und/oder atmosphärisch abgedichtet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Substrat eine Kaverne aufweist, wobei die Kaverne bevorzugt im Bereich der beweglichen Elemente und/oder auf der ersten Seite ausgebildet ist. Die Ausbildung der Kaverne ermöglicht in vorteilhafter Weise eine vergleichsweise präzise Festlegung der Funktionsschichtdicke senkrecht zur Haupterstreckungsebene.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass zwischen dem Substrat und der weiteren Schicht zumindest teilweise eine Isolationsschicht angeordnet ist und/oder dass die weitere Schicht Gräben senkrecht zur Haupterstreckungsebene aufweist und/oder dass die weitere Schicht Kontaktpads aufweist. In vorteilhafter Weise ermöglichen Kontaktpads die elektrische Kontaktierung des mikromechanischen Bauelements, während durch die Gräben eine elektrische Isolation Von Teilen der weiteren Schicht realisiert wird. Die Isolationsschicht fungiert bevorzugt zur elektrischen Isolation der Funktionsschicht und/oder des Substrats von der weiteren Schicht und/oder zur Befestigung der weiteren Schicht an der Funktionsschicht und/oder dem Substrat. Besonders bevorzugt ist die Isolationsschicht in den Gräben angeordnet, während die Isolationsschicht in der Funktionsschicht zumindest teilweise weggeätzt ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das mikromechanische Bauelement ein Inertialsensor ist. in vorteilhafter Weise wird durch das mikromechanische Bauelement ein Inertialsensor mit vergleichsweise hohem Aspektverhältnis realisiert.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen mikromechanischen Bauelements, wobei in einem ersten Verfahrensschritt ein Substrat bereitgestellt wird und wobei in einem zweiten Verfahrensschritt auf dem Substrat eine weitere Schicht aufgebracht wird und wobei ferner in einem dritten Verfahrensschritt das Substrat strukturiert wird. Besonders vorteilhaft wird durch die Strukturierung des Substrats selbst die Funktionsschicht aus dem Material des Substrats in dem Substrat gebildet. Aufgrund der vergleichsweise großen Substratdicken senkrecht zur Haupterstreckungsebene werden somit im Vergleich zum Stand der Technik Funktionsschichten ermöglicht, welche ein deutlich größeres Aspektverhältnis aufweisen. Die weitere Schicht dient vorzugsweise zur elektrischen Kontaktierung des Substrats und/oder der Funktionsschicht.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass zeitlich vor dem zweiten Verfahrensschritt das Substrat in einem vierten Verfahrensschritt wenigstens einseitig mit einer Isolationsschicht beschichtet wird und/oder vor dem dritten Verfahrensschritt die weitere Schicht in einem fünften Verfahrensschritt mit einer weiteren Isolationsschicht beschichtet wird. Besonders vorteilhaft werden somit Teil des Substrats, der Funktionsschicht und/oder der weiteren Schicht voneinander elektrisch isoliert.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass vor dem dritten Verfahrensschritt die weitere Schicht in einem sechsten Verfahrensschritt strukturiert und/oder das Substrat in einem siebten Verfahrensschritt geätzt wird. Besonders vorteilhaft ermöglicht die Strukturierung der weiteren Schicht die elektrische Isolation von Teilen der weiteren Schicht zur elektrischen Kontaktierung der Funktionsschicht und/oder des Substrat und/oder zur Bildung von Leiterbahnen.
  • Das Ätzen des Substrats ermöglicht eine vergleichsweise präzise Festlegung der Substrat- bzw. Funktionsschichtdicke.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass nach dem vierten Verfahrensschritt die Isolationsschicht in einem achten Verfahrensschritt strukturiert wird und/oder dass nach dem fünften Verfahrensschritt die weitere Isolationsschicht in einem neunten Verfahrensschritt strukturiert wird und/oder dass in einem zwölften Verfahrensschritt die Isolationsschicht geätzt wird. Besonders vorteilhaft ermöglicht die Strukturierung der Isolationsschicht und/oder der weiteren Isolationsschicht sowohl die Definierung von mechanisch festen Verbindungen zwischen den Isolationsschichten und des Substrats und/oder der weiteren Schicht, als auch die Definition von wegätzbaren Isolationsschichten, welche beispielsweise im Bereich der Funktionsschicht durch einen Ätzvorgang die Bildung der beweglichen Elemente ermöglichen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass nach dem dritten Verfahrensschritt das Substrat in einem zehnten Verfahrensschritt zumindest teilweise von einer Verkappungsschicht bedeckt wird und/oder auf der weiteren Schicht in einem elften Verfahrensschritt zumindest ein Kontaktpad angeordnet wird. Besonders vorteilhaft ermöglicht die Anordnung von wenigstens einem Kontaktpad die elektrische Kontaktierung des mikromechanischen Bauelements, während die Verkappungsschicht zum Schutz und/oder zur atmosphärischen Abdichtung der mikromechanischen Funktionsschicht fungiert.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigen
  • 1a eine schematische Seitenansicht einer ersten Vorläuferstruktur zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements gemäß einer ersten Ausführungsform,
  • 1b eine schematische Seitenansicht einer zweiten Vorläuferstruktur zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements gemäß der ersten Ausführungsform,
  • 1c eine schematische Seitenansicht einer dritten Vorläuferstruktur zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements gemäß der ersten Ausführungsform,
  • 1d eine schematische Seitenansicht einer vierten Vorläuferstruktur zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements gemäß der ersten Ausführungsform,
  • 1e eine schematische Seitenansicht einer fünften Vorläuferstruktur zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements gemäß der ersten Ausführungsform,
  • 1f eine schematische Seitenansicht einer sechsten Vorläuferstruktur zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements gemäß der ersten Ausführungsform,
  • 1g eine schematische Seitenansicht eines mikromechanischen Bauelements gemäß der ersten Ausführungsform und
  • 2 eine schematische Perspektivansicht eines mikromechanischen Bauelements gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt.
  • In 1a ist zur Veranschaulichung eines ersten, vierten und achten Verfahrensschrittes eine schematische Seitenansicht einer ersten Vorläuferstruktur zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements 1 gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt, wobei in dem ersten Verfahrensschritt das Substrat 2 bereitgestellt wird. Das Substrat 2 wird in dem vierten Verfahrensschritt beidseitig mit jeweils einer Isolationsschicht 8 beschichtet, wobei eine der Isolationsschichten 8 in dem achten Verfahrensschritt strukturiert wird. Das Substrat 2 umfasst bevorzugt einen einkristallinen Siliziumwafer. Bei der Isolationsschicht 8 handelt es sich vorzugsweise um ein thermisches Oxid, welches in einem Standardverfahren, wie Tegal, LAM, strukturiert wird. Das Substrat 2 weist eine Haupterstreckungsebene 11 auf.
  • In 1b ist zur Veranschaulichung eines zweiten und sechsten Verfahrensschrittes eine schematische Seitenansicht einer zweiten Vorläuferstruktur zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements 1 gemäß der ersten Ausführungsform dargestellt, wobei in dem zweiten Verfahrensschritt auf dem Substrat 2 bzw. der strukturierten Isolationsschicht 8 eine weitere Schicht 3 aufgebracht wird, welche bevorzugt ein polykristallines Silizium umfasst, welches besonders bevorzugt durch ein Epitaxieverfahren abgeschieden wird. In einem sechsten Verfahrensschritt wird die weitere Schicht 3 strukturiert, wobei insbesondere Gräben 9 in der weiteren Schicht 3 mittels Trenchverfahren gebildet werden. Bevorzugt wird die weitere Schicht 3 durch ein Standardverfahren planarisiert.
  • In 1c ist zur Veranschaulichung eines fünften und neunten Verfahrensschrittes eine schematische Seitenansicht einer dritten Vorläuferstruktur zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements 1 gemäß der ersten Ausführungsform dargestellt, wobei im fünften Verfahrensschritt die weitere Schicht 3 mit einer weiteren Isolationsschicht 8' bedeckt wird, welche in einem nachfolgenden neunten Verfahrensschritt strukturiert wird. Bevorzugt werden die Gräben 9 durch weitere Isolationsschicht 8' vollständig verfüllt, wobei die weitere Isolationsschicht 8' besonders bevorzugt ein thermisches Oxid umfasst, welches ganz besonders bevorzugt mittels eines MORI-Verfahrens zur Erzeugung leitfähiger Strukturen in der weiteren Isolationsschicht 8' strukturiert wird.
  • In 1d ist zur Veranschaulichung eines elften Verfahrensschrittes eine schematische Seitenansicht einer vierten Vorläuferstruktur zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements 1 gemäß der ersten Ausführungsform dargestellt, wobei im elften Verfahrensschritt auf die weitere Isolationsschicht 8' Kontaktpads 12 angeordnet werden, welche zur elektrischen Kontaktierung des mikromechanischen Bauelements 1 dienen. Das Kontaktpad 12 umfasst vorzugsweise eine Metallfläche und/oder eine metallische Leiterbahn.
  • In 1e ist zur Veranschaulichung eines siebten Verfahrensschrittes eine schematische Seitenansicht einer fünften Vorläuferstruktur zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements 1 gemäß der ersten Ausführungsform dargestellt, wobei im siebten Verfahrensschritt das Substrat 2 geätzt wird. Vor dem siebten Verfahrensschritt wird die fünfte Vorläuferstruktur vorzugsweise um 180 Grad gedreht, wobei die Drehachse in der Haupterstreckungsebene 11 liegt. Besonders bevorzugt wird eine Kaverne 7 in das Substrat 2 geätzt, sodass eine gewünschte Restdicke des Substrats senkrecht zur Haupterstreckungsebene zwischen der Substratoberfläche und der Isolationsschicht 8 eingestellt wird. Der Ätzvorgang wird insbesondere auf einer ersten Seite 5 des Substrats 2 durchgeführt, welche senkrecht zur Haupterstreckungsebene 11 auf der gegenüberliegenden Seite einer zweiten Seite 6 mit der weiteren Schicht 3 bezüglich des Substrats 2 angeordnet ist.
  • In 1f ist zur Veranschaulichung eines dritten und zwölften Verfahrensschrittes eine schematische Seitenansicht einer sechsten Vorläuferstruktur zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements 1 gemäß der ersten Ausführungsform dargestellt, wobei im sechsten Verfahrensschritt das Substrat 2 strukturiert wird und in einem nachfolgenden zwölften Verfahrensschritt die Isolationsschicht 8 geätzt wird, vorzugsweise mittels eines Gasphasenätzprozesses. Besonders bevorzugt wird das Substrat 2 im Bereich der Kaverne 7 getrencht, so dass nach dem zwölften Verfahrensschritt im Substrat 2 bewegliche Elemente 2' aus dem Material des Substrats 2 gebildet werden
  • In 1g ist eine schematische Seitenansicht des mikromechanischen Bauelements 1 gemäß der ersten Ausführungsform dargestellt, wobei in einem zehnten Verfahrensschritt das mikromechanische Bauelement 1 mit einer Verkappungsschicht 4 bedeckt wird. Vorzugsweise umfasst die Verkappungsschicht 4 eine Dünnschichtkappe, welche auf der ersten Seite 5 des Substrats 2 angeordnet wird. Der Kappenwafer 4 wird besonders bevorzugt mittels einer Seal-Glas Verbindung oder mittels eines anodischem Bondprozesses an dem Substrat 2 befestigt.
  • In 2 ist eine schematische Perspektivansicht eines mikromechanischen Bauelements 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt, wobei beispielhafte eine Kammstruktur 20 von beweglichen Elektroden 21 und festen Gegenelektroden 22 dargestellt ist, wobei die beweglichen Elektroden 21 untereinander fest und über Federstrukturen 23 mit dem Substrat 24 elastisch verbunden sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 4315012 B4 [0002]

Claims (13)

  1. Mikromechanisches Bauelement (1) mit einem Substrat (2) und einer zumindest teilweise in dem Material des Substrats (2) ausgebildeten mikromechanischen Funktionsschicht (2'), wobei das Substrat (2) eine Haupterstreckungsebene (11) aufweist und wobei das Substrat (2) und die mikromechanische Funktionsschicht (2') zumindest teilweise in einer parallel zur Haupterstreckungsebene (11) angeordneten Ebene (11') liegend vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mikromechanische Funktionsschicht (2') sich senkrecht zur Haupterstreckungsebene (11) wenigstens über 30% der Substratdicke (10) erstreckend vorgesehen ist.
  2. Mikromechanisches Bauelement (1), insbesondere nach Anspruch 1, mit einem eine Haupterstreckungsebene (11) aufweisendem Substrat (2) und einer parallel zur Haupterstreckungsebene (11) ausgebildeten weiteren Schicht (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (2) derart strukturiert ist, dass das Substrat (2) eine mikromechanische Funktionsschicht (2') aufweist, welche in einer zur Haupterstreckungsebene (11) parallel angeordneten Ebene (11') im Substrat (2) angeordnet ist und welche in einer zur Haupterstreckungsebene (11) senkrechten Richtung (10') zumindest teilweise die weitere Schicht (3) überlappt.
  3. Mikromechanisches Bauelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mikromechanische Funktionsschicht (2) sich senkrecht zur Haupterstreckungsebene (11) wenigstens über 50%, bevorzugt wenigstens über 75% und besonders bevorzugt wenigstens über 90% der Substratdicke (10) erstreckt.
  4. Mikromechanisches Bauelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mikromechanische Funktionsschicht (2') bewegliche Elemente aufweist und/oder dass das Substrat (2) eine weitere Schicht (3) aufweist, wobei die weitere Schicht (3) vorzugsweise eine Epitaxieschicht umfasst.
  5. Mikromechanisches Bauelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mikromechanische Bauelement (1) eine Verkappungsschicht (4) aufweist, wobei bevorzugt die Verkappungsschicht (4) auf einer ersten Seite (5) des Substrats (2) und die weitere Schicht (3) auf einer zweiten Seite (6) des Substrats (2) angeordnet ist.
  6. Mikromechanisches Bauelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (2) eine Kaverne (7) aufweist, wobei die Kaverne (7) bevorzugt im Bereich der beweglichen Elemente (2') und/oder auf der ersten Seite (5) ausgebildet ist.
  7. Mikromechanisches Bauelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Substrat (2) und der weiteren Schicht (3) zumindest teilweise eine Isolationsschicht (8) angeordnet ist und/oder dass die weitere Schicht (3) Gräben (9) senkrecht zur Haupterstreckungsebene (11) aufweist und/oder dass die weitere Schicht (3) Kontaktpads (12) aufweist.
  8. Mikromechanisches Bauelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mikromechanische Bauelement (1) ein Inertialsensor ist.
  9. Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt ein Substrat (2) bereitgestellt wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt auf dem Substrat (2) eine weitere Schicht (3) aufgebracht wird und wobei in einem dritten Verfahrensschritt das Substrat (2) strukturiert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zeitlich vor dem zweiten Verfahrensschritt das Substrat (2) in einem vierten Verfahrensschritt wenigstens einseitig mit einer Isolationsschicht (8) beschichtet wird und/oder vor dem dritten Verfahrensschritt die weitere Schicht (3) in einem fünften Verfahrensschritt mit einer weiteren Isolationsschicht (8') beschichtet wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem dritten Verfahrensschritt die weitere Schicht (3) in einem sechsten Verfahrensschritt strukturiert und/oder das Substrat (2) in einem siebten Verfahrensschritt geätzt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem vierten Verfahrensschritt die Isolationsschicht (8) in einem achten Verfahrensschritt strukturiert wird und/oder dass nach dem fünften Verfahrensschritt die weitere Isolationsschicht (8') in einem neunten Verfahrensschritt strukturiert wird und/oder dass in einem zwölften Verfahrensschritt die Isolationsschicht (8) geätzt wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem dritten Verfahrensschritt das Substrat (2) in einem zehnten Verfahrensschritt zumindest teilweise von einer Verkappungsschicht (4) bedeckt wird und/oder auf der weiteren Schicht (3) in einem elften Verfahrensschritt zumindest ein Kontaktpad (12) angeordnet wird.
DE102008003242.5A 2008-01-04 2008-01-04 Mikromechanisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements Expired - Fee Related DE102008003242B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008003242.5A DE102008003242B4 (de) 2008-01-04 2008-01-04 Mikromechanisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008003242.5A DE102008003242B4 (de) 2008-01-04 2008-01-04 Mikromechanisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008003242A1 true DE102008003242A1 (de) 2009-07-09
DE102008003242B4 DE102008003242B4 (de) 2017-03-30

Family

ID=40719410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008003242.5A Expired - Fee Related DE102008003242B4 (de) 2008-01-04 2008-01-04 Mikromechanisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008003242B4 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4315012B4 (de) 1993-05-06 2007-01-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung von Sensoren und Sensor

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2786321B2 (ja) 1990-09-07 1998-08-13 株式会社日立製作所 半導体容量式加速度センサ及びその製造方法
ATE269588T1 (de) 1993-02-04 2004-07-15 Cornell Res Foundation Inc Mikrostrukturen und einzelmask, einkristall- herstellungsverfahren
DE19526903B4 (de) 1995-07-22 2005-03-10 Bosch Gmbh Robert Drehratensensor
DE19632060B4 (de) 1996-08-09 2012-05-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Drehratensensors
EP1062684B1 (de) 1998-01-15 2010-06-09 Cornell Research Foundation, Inc. Grabenisolation für mikromechanische bauelemente
DE10055081A1 (de) 2000-11-07 2002-05-16 Bosch Gmbh Robert Mikrostrukturbauelement
JP4204805B2 (ja) 2002-05-21 2009-01-07 Hoya株式会社 電子線マスク用基板、電子線マスクブランクス、及び電子線マスク
DE102006023701A1 (de) 2006-05-19 2007-11-22 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements
DE102007001290A1 (de) 2007-01-08 2008-07-10 Infineon Technologies Ag Halbleitermodul

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4315012B4 (de) 1993-05-06 2007-01-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung von Sensoren und Sensor

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008003242B4 (de) 2017-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014115071B4 (de) Hall-Effekt-Sensor mit Graphendetektionsschicht und Verfahren zur Herstellung eines Hall-Effekt-Sensors
DE10104868A1 (de) Mikromechanisches Bauelement sowie ein Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements
DE102013217726A1 (de) Mikromechanisches Bauteil für eine kapazitive Sensorvorrichtung und Herstellungsverfahren für ein mikromechanisches Bauteil für eine kapazitive Sensorvorrichtung
DE102013216901A1 (de) Mikromechanisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements
DE102008040521A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Bauelements, Verfahren zur Herstellung einer Bauelementanordnung, Bauelement und Bauelementanordnung
EP0950190B1 (de) Verfahren zur Herstellung einer mikromechanischen Halbleiteranordnung
DE102007044806A1 (de) Mikromechanisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements
DE102021200073A1 (de) Herstellungsverfahren für ein mikromechanisches Bauelement und entsprechendes mikromechanisches Bauelement
EP2138450B1 (de) Elektrodenstruktur für ein mikromechanisches Bauelement
DE102008003242A1 (de) Mikromechanisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements
DE102009045693B4 (de) Mikromechanisches Bauteil für eine Hall-Sensorvorrichtung und Herstellungsverfahren für ein mikromechanisches Bauteil für eine Hall-Sensorvorrichtung
WO2007074017A1 (de) Mikromechanisches bauelement mit kappe
EP2150488B1 (de) Verfahren zur herstellung eines mikromechanischen bauelements mit auffüllschicht und maskenschicht
DE102017207453A1 (de) Mikromechanischer Inertialsensor
DE10019408A1 (de) Feldeffekttransistor, insbesondere zur Verwendung als Sensorelement oder Beschleunigungssensor, und Verfahren zu dessen Herstellung
EP2164800A2 (de) Mikromechanisches bauelement und verfahren zur herstellung eines mikromechanischen bauelements mit einer dünnschichtkappe
DE102006023701A1 (de) Mikromechanisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements
DE102007052663A1 (de) Mikromechanisches Bauelement, Kurzprozess zur Herstellung von MEMS-Bauelementen
DE10359217A1 (de) Elektrische Durchkontaktierung von HL-Chips
DE102012219616B4 (de) Mikromechanisches Bauelement mit Bondverbindung
WO2002043154A1 (de) Pyroelektrischer bildensor und verfahren zu seiner herstellung
DE102008040522A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer mikromechanischen Struktur und mikromechanische Struktur
DE102009000116A1 (de) Mikromechanische Struktur und Verfahren zur Herstellung einer mikromechanischen Struktur
DE102008040758B4 (de) Mikromechanische Strukturen und Verfahren zur Herstellung von mikromechanischen Strukturen
DE102009046081B4 (de) Eutektische Bondung von Dünnchips auf einem Trägersubstrat

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20140926

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee