DE102018211280A1 - MEMS sensor and method for manufacturing a MEMS sensor - Google Patents

MEMS sensor and method for manufacturing a MEMS sensor Download PDF

Info

Publication number
DE102018211280A1
DE102018211280A1 DE102018211280.0A DE102018211280A DE102018211280A1 DE 102018211280 A1 DE102018211280 A1 DE 102018211280A1 DE 102018211280 A DE102018211280 A DE 102018211280A DE 102018211280 A1 DE102018211280 A1 DE 102018211280A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
membrane
mems sensor
sensor element
support structure
substrate
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
DE102018211280.0A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102018211280B4 (en
Inventor
Jochen Reinmuth
Peter Schmollngruber
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 DE102018211280.0A priority Critical patent/DE102018211280B4/en
Priority to CN201910633558.6A priority patent/CN110697647B/en
Publication of DE102018211280A1 publication Critical patent/DE102018211280A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102018211280B4 publication Critical patent/DE102018211280B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/0006—Interconnects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • B81B3/0064—Constitution or structural means for improving or controlling the physical properties of a device
    • B81B3/0067—Mechanical properties
    • B81B3/0072—For controlling internal stress or strain in moving or flexible elements, e.g. stress compensating layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/0032—Packages or encapsulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/02—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems containing distinct electrical or optical devices of particular relevance for their function, e.g. microelectro-mechanical systems [MEMS]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00261—Processes for packaging MEMS devices
    • B81C1/00269—Bonding of solid lids or wafers to the substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00261—Processes for packaging MEMS devices
    • B81C1/00301—Connecting electric signal lines from the MEMS device with external electrical signal lines, e.g. through vias
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/14—Housings
    • G01L19/145—Housings with stress relieving means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0042—Constructional details associated with semiconductive diaphragm sensors, e.g. etching, or constructional details of non-semiconductive diaphragms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/12—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in capacitance, i.e. electric circuits therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02—Sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2203/00—Basic microelectromechanical structures
    • B81B2203/01—Suspended structures, i.e. structures allowing a movement
    • B81B2203/0127—Diaphragms, i.e. structures separating two media that can control the passage from one medium to another; Membranes, i.e. diaphragms with filtering function
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2207/00—Microstructural systems or auxiliary parts thereof
    • B81B2207/07—Interconnects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2207/00—Microstructural systems or auxiliary parts thereof
    • B81B2207/09—Packages
    • B81B2207/091—Arrangements for connecting external electrical signals to mechanical structures inside the package
    • B81B2207/093—Conductive package seal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2203/00—Forming microstructural systems
    • B81C2203/01—Packaging MEMS
    • B81C2203/0172—Seals

Abstract

Die Erfindung betrifft ein MEMS-Sensorelement mit einer auslenkbar angeordneten Membran, umfassend ein Substrat, eine Trägerstruktur für die auslenkbar angeordnete Membran, wobei die Trägerstruktur mit dem Substrat zumindest in einem Bereich verbunden ist und wobei die Membran teilweise mit der Trägerstruktur verbunden ist, und wobei zwischen der Trägerstruktur und der Membran ein abgeschlossener Raum gebildet ist, und eine Elektrodenstruktur, welche in dem abgeschlossenen Raum beabstandet von Trägerstruktur und Membran angeordnet ist.

Figure DE102018211280A1_0000
The invention relates to a MEMS sensor element with a deflectably arranged membrane, comprising a substrate, a support structure for the deflectably arranged membrane, wherein the support structure is connected to the substrate at least in one area and wherein the membrane is partially connected to the support structure, and wherein a closed space is formed between the support structure and the membrane, and an electrode structure which is arranged in the closed space at a distance from the support structure and membrane.
Figure DE102018211280A1_0000

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung betrifft ein MEMS-Sensorelement mit einer auslenkbar angeordneten Membran.The invention relates to a MEMS sensor element with a deflectably arranged membrane.

Die Erfindung betrifft weiter einen MEMS-Sensor.The invention further relates to a MEMS sensor.

Die Erfindung betrifft weiter einen Chip mit zumindest einem MEMS-Sensorelement.The invention further relates to a chip with at least one MEMS sensor element.

Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung eines MEMS-Sensorelements mit einer auslenkbar angeordneten Membran.The invention further relates to a method for producing a MEMS sensor element with a deflectably arranged membrane.

Stand der TechnikState of the art

Obwohl die vorliegende Erfindung allgemein auf beliebige Sensoren mit Sensorelementen mit einer aus lenkbar angeordneten Membran anwendbar ist, wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf einen MEMS-Sensor in Form eines kapazitiven Drucksensors beschrieben.Although the present invention is generally applicable to any sensors with sensor elements with a membrane arranged in a steerable manner, the present invention is described with reference to a MEMS sensor in the form of a capacitive pressure sensor.

Bekannt geworden sind Anordnungen und Verfahren zur Herstellung von kapazitiven Drucksensoren, wobei auf einem Substrat eine feststehende Elektrode angeordnet wird. Über der Elektrode wird dann eine isolierende Opferschicht aufgebracht und strukturiert. Darauf wird ein erster Teil einer Membranschicht aufgebracht und im späteren Membranbereich werden schmale Zugangslöcher angeordnet. Durch diese Löcher wird über ein Ätzverfahren die Opferschicht unter der Membran in Teilbereichen entfernt. Danach werden mit einer Abscheidung die Zugangslöcher verschlossen. Mit geeigneten Verfahren kann erreicht werden, dass in dem Hohlraum unter der Membran ein geringer Druck eingeschlossen wird. Weitere Schichtabscheidungen auf der Membran ermöglichen einen dichten Verschluss der Membran.Arrangements and methods for producing capacitive pressure sensors have become known, a fixed electrode being arranged on a substrate. An insulating sacrificial layer is then applied and structured over the electrode. A first part of a membrane layer is applied thereon and narrow access holes are arranged in the later membrane area. The sacrificial layer under the membrane is removed in some areas through these holes using an etching process. The access holes are then closed with a separator. With suitable methods it can be achieved that a low pressure is enclosed in the cavity under the membrane. Additional layer deposits on the membrane enable the membrane to be sealed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

In einer Ausführungsform stellt die Erfindung ein MEMS-Sensorelement mit einer auslenkbar angeordneten Membran bereit, umfassend ein Substrat, eine Trägerstruktur für die auslenkbar angeordnete Membran, wobei die Trägerstruktur mit dem Substrat zumindest in einem Bereich verbunden ist und wobei die Membran teilweise mit der Trägerstruktur verbunden ist, und wobei zwischen der Trägerstruktur und der Membran ein abgeschlossener Raum gebildet ist, und eine Elektrodenstruktur, welche in dem abgeschlossenen Raum beabstandet von Trägerstruktur und Membran angeordnet ist.In one embodiment, the invention provides a MEMS sensor element with a deflectably arranged membrane, comprising a substrate, a support structure for the deflectably arranged membrane, the support structure being connected to the substrate at least in one region and the membrane being partially connected to the support structure , and wherein a closed space is formed between the support structure and the membrane, and an electrode structure which is arranged in the closed space at a distance from the support structure and membrane.

In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung einen MEMS-Sensor bereit mit einem ersten MEMS-Sensorelement gemäß einem der Ansprüche 1-9, und mit einem zweiten MEMS-Sensorelement, welches als Referenz-Sensorelement für das erste MEMS-Sensorelement ausgebildet ist.In a further embodiment, the invention provides a MEMS sensor with a first MEMS sensor element according to one of claims 1-9, and with a second MEMS sensor element, which is designed as a reference sensor element for the first MEMS sensor element.

In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung einen Chip mit zumindest einem MEMS-Sensorelement gemäß einem der Ansprüche 1-9 bereit.In a further embodiment, the invention provides a chip with at least one MEMS sensor element according to one of claims 1-9.

In einer weiteren Ausführung vom stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines MEMS-Sensorelements mit einer auslenkbar angeordneten Membran bereit, umfassend die Schritte

  • - Bereitstellen eines Substrats,
  • - Aufbringen einer ersten Opferschicht auf das Substrat, insbesondere wobei die erste Opferschicht nachfolgend strukturiert wird,
  • - Aufbringen einer Membranschicht auf die erste Opferschicht, insbesondere wobei die Membranschicht nachfolgend strukturiert wird,
  • - Aufbringen einer zweiten Opferschicht,
  • - Bereitstellen zumindest einer Elektrodenstruktur auf der zweiten Opferschicht mittels Aufbringen zumindest einer Elektrodenschicht, welche anschließend strukturiert wird,
  • - Aufbringen einer Isolationsschicht auf die Elektrodenstruktur, welche anschließend strukturiert wird,
  • - Bereitstellen einer Trägerstruktur auf der Isolationsschicht mittels Aufbringen zumindest einer Trägerschicht, welche anschließend strukturiert wird,
  • - Entfernen der Opferschichten mittels zumindest eines Zugangs zur jeweiligen Opferschicht, und
  • - Verschließen des zumindest einen Zugangs.
In a further embodiment of, the invention provides a method for producing a MEMS sensor element with a deflectably arranged membrane, comprising the steps
  • Provision of a substrate,
  • Applying a first sacrificial layer to the substrate, in particular wherein the first sacrificial layer is subsequently structured,
  • Applying a membrane layer to the first sacrificial layer, in particular the membrane layer being subsequently structured,
  • Applying a second sacrificial layer,
  • Providing at least one electrode structure on the second sacrificial layer by applying at least one electrode layer, which is then structured,
  • Applying an insulation layer to the electrode structure, which is then structured,
  • Providing a support structure on the insulation layer by applying at least one support layer, which is then structured,
  • Removing the sacrificial layers by means of at least one access to the respective sacrificial layer, and
  • - Closing the at least one access.

Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass damit Stress und Verbiegung erheblich reduziert werden können, da Membran und Trägerstruktur vom Substrat entkoppelbar sind. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Membran an die Trägerschicht im Wesentlichen direkt angebunden ist und so die Membran-Spannweite beziehungsweise der Membrandurchmesser und damit die Empfindlichkeit des MEMS-Sensorelements sehr gut definiert ist.One of the advantages achieved with this is that stress and bending can be reduced considerably since the membrane and support structure can be decoupled from the substrate. A further advantage is that the membrane is essentially directly connected to the carrier layer and so the membrane span or the membrane diameter and thus the sensitivity of the MEMS sensor element is very well defined.

Weitere Merkmale, Vorteile und weitere Ausführungsformen der Erfindung sind im Folgenden beschrieben oder werden dadurch offenbar.Further features, advantages and further embodiments of the invention are described below or become apparent thereby.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Membran beabstandet von Trägerstruktur und Substrat zwischen diesen angeordnet. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass die Membran durch die Anordnung zwischen Trägerschicht und Substrat gut geschützt ist.According to an advantageous development, the membrane is spaced from the support structure and Substrate arranged between them. One of the advantages achieved is that the membrane is well protected by the arrangement between the support layer and the substrate.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind Trägerstruktur und Substrat über eine Federstruktur miteinander verbunden. Insbesondere kann die Federstruktur dabei so ausgebildet werden, dass die Robustheit der Trägerstruktur erhöht wird, ohne die Empfindlichkeit des MEMS-Sensorelements, genauer die Verbiegungseigenschaften der Membran nicht zu stark zu beeinflussen. Damit kann die Robustheit der Trägerstruktur erhöht werden.According to a further advantageous development, the support structure and substrate are connected to one another via a spring structure. In particular, the spring structure can be designed in such a way that the robustness of the support structure is increased without influencing the sensitivity of the MEMS sensor element, more precisely the bending properties of the membrane, too much. The robustness of the support structure can thus be increased.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Membran durchgehend ausgebildet und/oder Membran, Trägerstruktur und Elektrodenstruktur sind aus dem gleichen Material hergestellt. Wird die Membran durchgehend ausgebildet, wird eine einfache Herstellung der Membran sowie eine sehr gut definierte Empfindlichkeit des MEMS-Sensorelements ermöglicht. Sind die Membran, die Trägerstruktur und die Elektrodenstruktur aus dem gleichen Material hergestellt, hat ein derartiger Aufbau nahezu keinen intrinsischen Stress und insbesondere, wenn hierfür polykristallines Silizium als Material verwendet wird, weist dieser auch ein sehr gutes Temperaturverhalten auf.According to a further advantageous development, the membrane is formed continuously and / or the membrane, support structure and electrode structure are made of the same material. If the membrane is formed continuously, simple manufacture of the membrane and a very well-defined sensitivity of the MEMS sensor element are made possible. If the membrane, the support structure and the electrode structure are made of the same material, such a structure has almost no intrinsic stress and, in particular, if polycrystalline silicon is used as the material for this purpose, it also exhibits very good temperature behavior.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Elektrodenstruktur über zumindest einen Isolierschichtbereich mit der Trägerstruktur verbunden, insbesondere wobei der Isolierschichtbereich durch eine dielektrische Schicht gebildet ist. Insbesondere ist dabei der Isolierschichtbereich zur Bereitstellung von lediglich punktuellen Verbindungen zwischen Trägerstruktur und Elektrodenstruktur ausgebildet. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass damit auf zuverlässige Weise die Trägerstruktur mit der Elektrodenstruktur verbunden werden kann. Weiter kann damit eine Grundkapazität zwischen Elektrodenstruktur und Trägerstruktur verringert werden, wodurch eine genauere Auswertung einer Kapazitätsänderung möglich wird.According to a further advantageous development, the electrode structure is connected to the carrier structure via at least one insulating layer region, in particular wherein the insulating layer region is formed by a dielectric layer. In particular, the insulating layer area is designed to provide only point connections between the support structure and the electrode structure. One of the advantages achieved in this way is that the support structure can be connected to the electrode structure in a reliable manner. Furthermore, a basic capacitance between the electrode structure and the carrier structure can be reduced, which enables a more precise evaluation of a change in capacitance.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind Trägerstruktur und Membran über eine umlaufende Verbindung miteinander verbunden, wobei eine Öffnung im Bereich zumindest einer Verbindung zwischen Trägerstruktur und Substrat angeordnet ist. Vorteil hiervon ist, dass damit zum einen eine zuverlässige Festlegung von Trägerstruktur und Membran aneinander, zum anderen eine einfache Herstellung ermöglicht wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass damit die Elektronenstruktur auf einfache Weise elektrisch nach außen geführt werden kann, also kontaktiert werden kann und es dabei auch optional möglich, beispielsweise einen Ätzkanal und/oder einen Belüftungskanal in den Bereich der Membran hineinzuführen.According to a further advantageous development, the support structure and membrane are connected to one another via a circumferential connection, an opening being arranged in the region of at least one connection between the support structure and the substrate. The advantage of this is that on the one hand a reliable fixing of the support structure and membrane to one another and on the other hand a simple manufacture is made possible. A further advantage is that the electron structure can thus be guided electrically to the outside in a simple manner, that is to say it can be contacted, and it is also optionally possible for example to introduce an etching channel and / or a ventilation channel into the region of the membrane.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung beträgt ein Abstand zwischen Membran und Substrat weniger als ein Fünftel, vorzugsweise weniger als ein Zehntel des Membrandurchmessers. Dies hat den Vorteil, dass, wenn sich Wasser im Raum zwischen Membran und Substrat sammelt und dieses gefriert, die Ausdehnung des Wassers beim Gefrieren durch Bewegung der Membran und der Trägerstruktur kompensiert werden kann. Mit anderen Worten wird lediglich eine derart geringe Menge von Wasser in diesem Bereich zugelassen, sodass das MEMS-Sensorelement nicht beim Gefrieren des Wassers zerstört wird, sondern eine Kompensation durch Bewegung von Membran und Trägerstruktur erfolgt.According to a further advantageous development, a distance between the membrane and the substrate is less than a fifth, preferably less than a tenth, of the membrane diameter. This has the advantage that if water collects in the space between the membrane and the substrate and freezes it, the expansion of the water during freezing can be compensated for by moving the membrane and the support structure. In other words, only such a small amount of water is permitted in this area, so that the MEMS sensor element is not destroyed when the water freezes, but instead is compensated for by movement of the membrane and support structure.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist zumindest ein Überlastanschlag für die Membran, vorzugsweise an der Trägerstruktur, angeordnet. Damit kann auf zuverlässige Weise ein Kurzschluss der Membran mit der Elektrodenstruktur bei Überlast verhindert werden.According to a further advantageous development, at least one overload stop for the membrane is arranged, preferably on the support structure. This reliably prevents a short circuit of the membrane with the electrode structure in the event of an overload.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist zumindest eine Durchkontaktierung zur elektrischen Kontaktierung der Elektrodenstruktur von der der Trägerstruktur abgewandten Seite des Substrats angeordnet. Mit anderen Worten können auf diese Weise die elektrischen Kontakte über die Substratrückseite geführt werden, was einen einfacheren Aufbau auf der Substratvorderseite ermöglicht.According to a further advantageous development, at least one through-contact for electrical contacting of the electrode structure is arranged from the side of the substrate facing away from the carrier structure. In other words, the electrical contacts can be guided over the back of the substrate in this way, which enables a simpler construction on the front of the substrate.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des MEMS-Sensors weist das zweite MEMS-Sensorelement eine Membran und eine Elektrodenstruktur auf, wobei das erste MEMS-Sensorelement in seiner Ausgangslage in zumindest einem Teilbereich einen ersten Abstand zwischen seiner Membran und seiner Elektrodenstruktur aufweist und wobei das zweite MEMS-Sensorelement in seiner Ausgangslage in zumindest einem Teilbereich einen zweiten Abstand zwischen seiner Membran und seiner Elektrodenstruktur aufweist und wobei erster Abstand und zweiter Abstand unterschiedlich sind. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass damit auf einfache Weise Referenzkapazitäten definiert werden können. So kann beispielsweise bei gleicher Fläche einer Elektrode der Elektrodenstruktur eine Referenzkapazität bereitgestellt werden, die der einer bereits aus gelenkten Membran entspricht. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Einstellung eines gewünschten Abstands zwischen Membran und Elektrodenstruktur besonders genau möglich ist.According to an advantageous development of the MEMS sensor, the second MEMS sensor element has a membrane and an electrode structure, the first MEMS sensor element in its initial position being at least a first distance between its membrane and its electrode structure in at least one partial area, and the second MEMS Sensor element in its starting position has a second distance between its membrane and its electrode structure in at least one partial area and the first distance and second distance are different. One of the advantages achieved is that reference capacities can be easily defined. For example, with the same area of an electrode of the electrode structure, a reference capacitance can be provided that corresponds to that of a membrane that has already been deflected. Another advantage is that it is possible to set a desired distance between the membrane and the electrode structure particularly precisely.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des MEMS-Sensors ist das zweite MEMS-Sensorelement gemäß einem der Ansprüche 1-9 ausgebildet und die Membran des zweiten MEMS-Sensorelements ist im Vergleich zu der des ersten MEMS-Sensorelements mindestens um einen Faktor 2 schwerer auslenkbar. Vorteil hiervon ist, dass der Messbereich des MEMS-Sensors insgesamt erhöht werden kann, da die MEMS-Sensorelemente für verschiedene Druckbereiche unterschiedlich empfindlich sind.According to an advantageous development of the MEMS sensor, the second MEMS sensor element is designed according to one of claims 1-9 and the membrane of the second MEMS Sensor element is at least a factor of 2 more difficult to deflect compared to that of the first MEMS sensor element. The advantage of this is that the measuring range of the MEMS sensor can be increased overall, since the MEMS sensor elements are differently sensitive to different pressure ranges.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des MEMS-Sensors weisen erstes und zweites MEMS-Sensorelement eine gemeinsame Trägerstruktur auf, wobei zumindest eines der beiden MEMS-Sensorelemente in seinem auslenkbaren Bereich über eine Versteifungseinrichtung mit der Trägerstruktur verbunden ist. Damit kann auf besonders einfache Weise eine Referenzkapazität zur Verfügung gestellt werden, was die Genauigkeit des MEMS-Sensors insgesamt erhöht.According to an advantageous development of the MEMS sensor, the first and second MEMS sensor elements have a common support structure, with at least one of the two MEMS sensor elements being connected to the support structure in its deflectable area via a stiffening device. A reference capacitance can thus be made available in a particularly simple manner, which increases the overall accuracy of the MEMS sensor.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des MEMS-Sensors sind erstes und zweites MEMS-Sensorelement auf demselben Substrat angeordnet und geometrisch im Wesentlichen gleich ausgebildet sind. Damit ist man in der Lage auf einfache Weise ein zweites MEMS-Sensorelement herzustellen, welches auf das erste MEMS-Sensorelement gut abgestimmt werden kann. Das zweite MEMS-Sensorelement kann dann beispielsweise als Referenzelement mit sehr gut definierter Kapazität in Relation zur Grundkapazität des ersten MEMS-Sensorelements genutzt werden oder als Element zur Erweiterung des Messbereichs des MEMS-Sensors, wobei der Überlapp der beiden Messbereiche sehr genau definiert ist.According to an advantageous further development of the MEMS sensor, the first and second MEMS sensor elements are arranged on the same substrate and are essentially geometrically identical. This enables a second MEMS sensor element to be produced in a simple manner, which can be well matched to the first MEMS sensor element. The second MEMS sensor element can then be used, for example, as a reference element with a very well-defined capacitance in relation to the basic capacitance of the first MEMS sensor element or as an element for expanding the measuring range of the MEMS sensor, the overlap of the two measuring ranges being very precisely defined.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird vor dem Aufbringen der Isolationsschicht eine dritte Opferschicht aufgebracht und insbesondere strukturiert. Dies ermöglicht eine besonders einfache Aufbringung der nachfolgenden Isolationsschicht. Damit kann die Aufhängung der Elektrodenstruktur an der Trägerstruktur nur an einzelnen Punkten vorgenommen werden. Dies ermöglicht wiederum die Menge an dielektrischem Material im Bereich der beweglichen Membran und der Elektrodenstruktur und der Trägerschicht zu reduzieren. Schädliche Effekte aufgrund beispielsweise unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem dielektrischen Material und den leitenden Materialien können damit deutlich verringert werden.According to a further advantageous development of the method, a third sacrificial layer is applied and in particular structured before the insulation layer is applied. This enables the subsequent insulation layer to be applied in a particularly simple manner. The electrode structure can therefore only be suspended from the support structure at individual points. This in turn enables the amount of dielectric material in the area of the movable membrane and the electrode structure and the carrier layer to be reduced. Harmful effects due to, for example, different expansion coefficients between the dielectric material and the conductive materials can thus be significantly reduced.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird im Substrat und/oder in zumindest der ersten Opferschicht zumindest ein Zugang ausgebildet. Damit können die Opferschichten später auf besonders einfache Weise entfernt und die Membran freigestellt werden.According to a further advantageous development of the method, at least one access is formed in the substrate and / or in at least the first sacrificial layer. This means that the sacrificial layers can later be removed in a particularly simple manner and the membrane can be exposed.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen, und aus dazugehöriger Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures on the basis of the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the combination indicated in each case, but also in other combinations or on their own without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen.Preferred embodiments and embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description, the same reference numerals referring to the same or similar or functionally identical components or elements.

Figurenlistelist of figures

Dabei zeigen in schematischer Form und im Querschnitt

  • 1 einen MEMS-Sensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 einen MEMS Sensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 einen MEMS-Sensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 einen Chip gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 5-14 Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 15 Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 16 Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Show in schematic form and in cross section
  • 1 a MEMS sensor according to an embodiment of the present invention;
  • 2 a MEMS sensor according to an embodiment of the present invention;
  • 3 a MEMS sensor according to an embodiment of the present invention;
  • 4 a chip according to an embodiment of the present invention;
  • 5-14 Steps of a method according to an embodiment of the present invention;
  • 15 Steps of a method according to an embodiment of the present invention; and
  • 16 Steps of a method according to an embodiment of the present invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt einen MEMS-Sensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 shows a MEMS sensor according to an embodiment of the present invention.

In 1 ist ein MEMS-Sensor mit einem MEMS-Sensorelement 1b gezeigt. Das MEMS-Sensorelement 1b weist dabei folgenden Schichtaufbau von unten nach oben auf. Auf einem Substrat 2 ist eine Isolierschicht 3 angeordnet, die strukturiert ist. Auf dieser strukturierten Isolierschicht 3 ist eine Membran 4 angeordnet, die beweglich in vertikaler Richtung ausgebildet ist. Auf der Oberseite der Membran 4 und beabstandet von dieser ist eine Elektrodenstruktur 6 angeordnet, die über punktuelle Isolierschichtverbindungen 8 mit einer oberhalb der Elektrodenstruktur 6 angeordneten Trägerstruktur 9 verbunden ist. Die Trägerstruktur 9 weist dabei Zugänge 30 zu dem Raum 40 auf, der durch die Membran 4 und die Trägerstruktur 9 gebildet wird. Die Zugänge 30 sind hierbei über eine weitere Schicht 10, auf der eine Kontaktierung 11 angeordnet ist, druckdicht abgeschlossen. Der Raum zwischen Substrat 2 und Membran 4 weist eine - in 1 auf der rechten Seite - Öffnung 16 auf. Darüber hinaus beträgt ein Abstand zwischen Membran 4 und Substrat 2 weniger als 1/5, vorzugsweise weniger als 1/10 des Membrandurchmessers 60. Die Membran 4In 1 is a MEMS sensor with a MEMS sensor element 1b shown. The MEMS sensor element 1b has the following layer structure from bottom to top. On a substrate 2 is an insulating layer 3 arranged, which is structured. On this structured insulating layer 3 is a membrane 4 arranged, which is designed to be movable in the vertical direction. On top of the membrane 4 and spaced therefrom is an electrode structure 6 arranged over selective insulation layer connections 8th with one above the electrode structure 6 arranged support structure 9 connected is. The support structure 9 shows accesses 30 to the room 40 on that through the membrane 4 and the support structure 9 is formed. The approaches 30 are here over another layer 10 on which a contact 11 is arranged, sealed pressure-tight. The space between the substrate 2 and membrane 4 has one - in 1 on the right - opening 16 on. In addition, there is a distance between the membrane 4 and substrate 2 less than 1/5, preferably less than 1/10 of the membrane diameter 60 , The membrane 4

In der Elektrodenstruktur 6 sowie im oberen Bereich des Substrats 2 unterhalb des Auslenkungsbereichs der Membran 4 sind Ätzkanäle 20, 21 angeordnet. Im Bereich in der Mitte des auslenkbaren Bereichs der Membran 4 ist ein Anschlag 50 für die Membran 4 an der Trägerstruktur 9 angeordnet. Als Membranmaterial kann hier polykristallines Silizium verwendet werden. Die Membran 4 wird nicht mit Zugangslöchem versehen, wodurch erreicht wird, dass die Membran 4 nur aus einem oder wenigen Materialien hergestellt werden kann. Die Membran 4 wird dabei seitlich - hier mittels vertikaler Verbindungen 64a, 64b aus Elektrodenmaterial links und rechts des auslenkbaren Bereichs der Membran 4 - direkt mit der Trägerstruktur 9 gekoppelt. Die linke Verbindung 64a weist dabei eine Öffnung 64' oder eine Unterbrechung beispielsweise einer umlaufenden Verbindung 64a, 64b auf, durch die die Elektrodenstruktur 6 zur elektrischen Kontaktierung seitlich nach links herausgeführt wird. Wie vorstehend beschrieben ist zwischen Membran 4 und Trägerstruktur 9 eine Elektrodenstruktur 6 vorgesehen, die nur über kleine Isolationsinseln 8 punktuell mit der Trägerstruktur 9 verbunden ist. Im Raum 40 zwischen Membran 4 und Trägerstruktur 9 wird ein Referenzdruck eingeschlossen. Die Auslenkung der Membran 4 bei Druck wird durch Messung der Kapazitätsänderung zwischen Membran 4 und der Elektrodenstruktur 6 bestimmt. Die Membran 4 ist in der 1 zwischen den Substrat 2 und der Trägerstruktur 9 angeordnet, kann jedoch auch in anderer Weise angeordnet sein. Die Trägerstruktur 9 und die Membran 4 sind dabei im Wesentlichen „frei schwebend“ über dem Substrat 2 angeordnet. Wie hier in 1 dargestellt werden bevorzugt die Trägerstruktur 9 und die Membran 4 nur in einem Teilbereich 80, 80' jeweils mit dem Substrat 2 verbunden. Genauer ist links der Zugänge 30 in 1 im Bereich 80' die Trägerstruktur 9 über Material der Elektrodenstruktur 6, Material der Membran 4 sowie Material der Isolierschicht 3 mit dem Substrat 2 verbunden. Auf der rechten Seite im Bereich 80, also rechts der Zugänge 30 ist die Trägerstruktur 9 über Material der Elektrodenstruktur 6, mit der Membran 4 und diese über Material der Isolierschicht 3 mit dem Substrat 2 verbunden. Der Teilbereich 80' ist vorzugsweise auf der der Öffnung 16 abgewandten Seite der Membran 4 angeordnet, der Teilbereich 80 vorzugsweise im Bereich der Festlegung der Elektrodenstruktur 6 über Membranmaterial und Isoliermaterial am Substrat 2 und/oder auf der Seite der Zugänge 30 angeordnet, welche dem Bereich der Trägerstruktur 9 mit den Isolierschichtverbindungen 8 abgewandt ist. Es ist ebenfalls möglich, Trägerstruktur 9 und Membran 4 in mehreren Teilbereichen mit den Substrat 2 zu verbinden, wobei zumindest ein Teilbereich 15 dann federnde Eigenschaften aufweist, wie dies in 4 dargestellt ist.In the electrode structure 6 as well as in the upper area of the substrate 2 below the deflection range of the membrane 4 are etching channels 20 . 21 arranged. In the area in the middle of the deflectable area of the membrane 4 is a stop 50 for the membrane 4 on the support structure 9 arranged. Polycrystalline silicon can be used here as the membrane material. The membrane 4 is not provided with access holes, which means that the membrane 4 can only be made from one or a few materials. The membrane 4 becomes sideways - here by means of vertical connections 64a . 64b made of electrode material to the left and right of the deflectable area of the membrane 4 - directly with the support structure 9 coupled. The left link 64a has an opening 64 ' or an interruption, for example, of a circulating connection 64a . 64b through which the electrode structure 6 for electrical contact is led out to the left. As described above is between membrane 4 and support structure 9 an electrode structure 6 provided that only over small insulation islands 8th selectively with the support structure 9 connected is. In the room 40 between membrane 4 and support structure 9 a reference print is included. The deflection of the membrane 4 at pressure by measuring the change in capacitance between membrane 4 and the electrode structure 6 certainly. The membrane 4 is in the 1 between the substrate 2 and the support structure 9 arranged, but can also be arranged in a different way. The support structure 9 and the membrane 4 are essentially “free floating” above the substrate 2 arranged. Like here in 1 the support structure is preferably shown 9 and the membrane 4 only in one area 80 . 80 ' each with the substrate 2 connected. To the left is the entrance 30 in 1 in the area 80 ' the support structure 9 about material of the electrode structure 6 , Membrane material 4 and material of the insulating layer 3 with the substrate 2 connected. On the right in the area 80 , so to the right of the entrances 30 is the support structure 9 about material of the electrode structure 6 , with the membrane 4 and this over material of the insulating layer 3 with the substrate 2 connected. The subarea 80 ' is preferably on the opening 16 opposite side of the membrane 4 arranged, the partial area 80 preferably in the area of fixing the electrode structure 6 about membrane material and insulating material on the substrate 2 and / or on the access side 30 arranged which the area of the support structure 9 with the insulation layer connections 8th is turned away. It is also possible to support structure 9 and membrane 4 in several areas with the substrate 2 to connect, at least a partial area 15 then has resilient properties, as in 4 is shown.

2 zeigt einen MEMS-Sensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 shows a MEMS sensor according to an embodiment of the present invention.

In 2 ist im Wesentlichen ein MEMS-Sensor 1 gemäß 1 gezeigt. Im Unterschied zum MEMS Sensor 1 gemäß 1 ist bei dem MEMS-Sensor 1 gemäß 2 nun anstelle des Anschlags 50 eine Versteifung 51 für die Membran 4 angeordnet. Im Wesentlichen ist damit der Anschlag 50 der 1 als Versteifung ausgebildet worden, indem dieser bis zur Membran 4 in Ihrer Ruhelage verlängert und mit dieser verbunden worden ist. Damit kann auf demselben Substrat 2 nicht nur ein erstes MEMS-Sensorelement 1b erzeugt werden, sondern auch ein zweites MEMS-Sensorelement 1a in Form eines Referenz-MEMS-Sensorelements, welches beispielsweise die gleiche Kapazität aufweist wie das erste MEMS-Sensorelement 1b, und insbesondere auf alle äußeren Parameter, außer auf Druck, in gleicher Weise wie das erste MEMS-Sensorelement 1b reagiert. Mit einer Auswerteschaltung, die die Kapazität des ersten MEMS-Sensorelements 1b mit der Kapazität des Referenz-MEMS-Sensorelements 1a vergleicht, können damit Drifteffekte, die nicht auf eine Druckänderung zurückzuführen sind, eliminiert werden. Weiter kann im Referenz-MEMS-Sensorelement 1a während dessen Herstellung eine geringere Opferschichtdicke zwischen der dort steifen Membran 4 und der Elektrodenstruktur 6 vorgesehen werden. Erstes MEMS-Sensorelement 1b und dessen Referenz-MEMS-Sensorelement 1a sind dann im Wesentlichen geometrisch ähnlich gebaut. Bei einem Zielarbeitsdruck, der höher ist als der im ersten MEMS-Sensorelement 1b eingeschlossene Referenzdruck, kann dann dennoch die Kapazität des ersten MEMS-Sensorelements 1b mit der Kapazität des Referenz-MEMS-Sensorelements 1a übereinstimmen, sodass eine besonders genaue und driftfreie Auswertung, insbesondere bei dem Zielarbeitsdruck, ermöglicht wird. Das zweite oder Referenz-MEMS-Sensorelement 1a weist in 2 in seiner Ausgangslage in zumindest einem Teilbereich 72 einen zweiten Abstand 70 zwischen der gemeinsamen Membran 4 und der gemeinsamen Elektrodenstruktur 6 auf. Entsprechend weist das erste MEMS-Sensorelement 1b in seiner Ausgangslage in zumindest einem Teilbereich 73 einen ersten Abstand 71 zwischen der gemeinsamen Membran 4 und seiner Elektrodenstruktur 6 auf. In 2 sind erster Abstand 71 und zweiter Abstand 70 unterschiedlich groß, insbesondere ist der erste Abstand 71 größer als der zweite Abstand 70.In 2 is essentially a MEMS sensor 1 according to 1 shown. In contrast to the MEMS sensor 1 according to 1 is with the MEMS sensor 1 according to 2 now instead of the attack 50 a stiffener 51 for the membrane 4 arranged. This is essentially the stop 50 the 1 have been designed as stiffeners by this up to the membrane 4 in your rest position has been extended and connected to it. It can be used on the same substrate 2 not just a first MEMS sensor element 1b are generated, but also a second MEMS sensor element 1a in the form of a reference MEMS sensor element which, for example, has the same capacity as the first MEMS sensor element 1b , and in particular to all external parameters, except for pressure, in the same way as the first MEMS sensor element 1b responding. With an evaluation circuit that measures the capacitance of the first MEMS sensor element 1b with the capacity of the reference MEMS sensor element 1a compares, drift effects that are not due to a pressure change can be eliminated. Next can in the reference MEMS sensor element 1a during its manufacture, a smaller sacrificial layer thickness between the membrane, which is rigid there 4 and the electrode structure 6 be provided. First MEMS sensor element 1b and its reference MEMS sensor element 1a are then essentially geometrically similar. At a target working pressure that is higher than that in the first MEMS sensor element 1b included reference pressure, the capacity of the first MEMS sensor element can still 1b with the capacity of the reference MEMS sensor element 1a agree, so that a particularly accurate and drift-free evaluation, in particular with the target working pressure, is made possible. The second or reference MEMS sensor element 1a points in 2 in its starting position in at least one section 72 a second distance 70 between the common membrane 4 and the common electrode structure 6 on. The first MEMS sensor element accordingly points 1b in its starting position in at least one section 73 a first distance 71 between the common membrane 4 and its electrode structure 6 on. In 2 are first distance 71 and second distance 70 different sizes, especially the first distance 71 larger than the second distance 70 ,

3 zeigt einen MEMS-Sensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 shows a MEMS sensor according to an embodiment of the present invention.

In 3 ist im Wesentlichen ein MEMS-Sensor 1 gemäß 1 gezeigt. Im Unterschied zum MEMS-Sensor 1 gemäß 1 sind beim MEMS-Sensor 1 gemäß 3 nun anstelle der Zugänge beziehungsweise Zugangskanäle 30 in der Trägerstruktur 9 entsprechende Zugänge oder Kanäle 30' im Substrat 2 angeordnet. Die Kontaktierung der Elektrodenstruktur 6 erfolgt mittels einer Durchkontaktierung 12 im Substrat 2. Die Zugänge 30' werden dann mittels einer weiteren Schicht 10' und einer Kontaktierung 11' zur Kontaktierung der Durchkontaktierung 12 verschlossen.In 3 is essentially a MEMS sensor 1 according to 1 shown. In contrast to the MEMS sensor 1 according to 1 are with the MEMS sensor 1 according to 3 now instead of the entrances or access channels 30 in the support structure 9 corresponding accesses or channels 30 ' in the substrate 2 arranged. The contacting of the electrode structure 6 takes place by means of a via 12 in the substrate 2 , The approaches 30 ' are then by means of another layer 10 ' and a contact 11 ' for contacting the via 12 locked.

4 zeigt einen MEMS-Sensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 shows a MEMS sensor according to an embodiment of the present invention.

In 4 ist ein Chip 100 in Ball-Grid-Array-Bauform gezeigt. Der Aufbau des Chips 100 in 4 von unten nach oben ist hierbei wie folgt: auf einem Ball Grid Array 101, kurz BGA, ist eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung 102, kurz ASIC, 102 angeordnet, der mittels einer Bonddrahtverbindung 103 vom BGA 101 kontaktiert wird. Auf der Oberseite des ASIC 102 ist ein MEMS-Sensor 1 angeordnet, der im Wesentlichen gemäß 1 ausgebildet ist. Im Unterschied zum MEMS Sensor 1 gemäß 1 sind beim MEMS Sensor 1 gemäß 4 nun die Zugänge 30 nicht direkt auf der Trägerstruktur 9 verschlossen, sondern oberhalb der Trägerstruktur 9 wird ein Kappenwafer 13 bei definiertem Druck aufgebondet und im Bondprozess werden die Zugänge 30 durch den Kappenwafer 13 hermetisch verschlossen. Der Kappenwafer 13 dient nicht nur als Verschluss der Zugänge 30, sondern auch zum mechanischen Schutz der Trägerstruktur 9 und ist im Bereich oberhalb der Membran 4 von der Trägerstruktur 9 beabstandet. Die Trägerstruktur 9 ist über Kontaktierungen 11 mit dem Kappenwafer 13 verbunden. ASIC 102 und MEMS-Sensor 1 sind mittels einer Bonddrahtverbindung 104 elektrisch verbunden und in ein Gehäuse 105 seitlich eingehaust. Auf der Oberseite des Kappenwafers 13 und des Gehäuses 105 ist eine winddichte, wasserdichte, aber wasserdampfdurchlässige und damit atmungsaktive Membran 14 angeordnet, um zu vermeiden, dass Wasser in den MEMS-Sensor 1 eindringt. Darüber hinaus ist die Trägerstruktur 9 über eine Federstruktur 15 zusätzlich am Substrat 2 verankert.In 4 is a chip 100 shown in ball grid array design. The structure of the chip 100 in 4 from bottom to top is as follows: on a ball grid array 101 , or BGA for short, is an application-specific integrated circuit 102 , short ASIC, 102 arranged by means of a bond wire connection 103 from the BGA 101 is contacted. On top of the ASIC 102 is a MEMS sensor 1 arranged, which is essentially according to 1 is trained. In contrast to the MEMS sensor 1 according to 1 are with the MEMS sensor 1 according to 4 now the entrances 30 not directly on the support structure 9 closed, but above the support structure 9 becomes a cap wafer 13 The accesses are bonded at a defined pressure and in the bonding process 30 through the cap wafer 13 hermetically sealed. The cap wafer 13 not only serves as a closure of the entrances 30 , but also for mechanical protection of the support structure 9 and is in the area above the membrane 4 from the support structure 9 spaced. The support structure 9 is about contacts 11 with the cap wafer 13 connected. ASIC 102 and MEMS sensor 1 are by means of a bond wire connection 104 electrically connected and in a housing 105 laterally enclosed. On the top of the cap wafer 13 and the housing 105 is a windproof, waterproof, but water vapor permeable and therefore breathable membrane 14 arranged to avoid water in the MEMS sensor 1 penetrates. In addition, the support structure 9 via a spring structure 15 additionally on the substrate 2 anchored.

Die 5-14 zeigen Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.The 5-14 show steps of a method according to an embodiment of the present invention.

In 5 ist ein Substrat 2 gezeigt. Auf dem Substrat 2 werden vorzugsweise Ätzkanäle 20 angelegt. Es werden dabei insbesondere sehr schmale Gräben ins Substrat 2 geätzt, die sich bevorzugt nach unten hin öffnen, so dass in einer folgenden Oxidabscheidung ein Hohlraum 20' entsteht. Alternativ hierzu können Ätzkanäle in einer späteren Opferschicht zwischen dem Substrat 2 und einer Membranschicht erzeugt und/oder werden diese in einem der Folgeschritte vor einer Entfernung der Opferschicht hergestellt, vorzugsweise wird eine Kavität von der Rückseite des Substrats zur Opferschicht hergestellt.In 5 is a substrate 2 shown. On the substrate 2 are preferably etching channels 20 created. In particular, very narrow trenches are made in the substrate 2 etched, which preferably open towards the bottom, so that a cavity in a subsequent oxide deposition 20 ' arises. Alternatively, etch channels can be made in a later sacrificial layer between the substrate 2 and a membrane layer are produced and / or are produced in one of the subsequent steps before removal of the sacrificial layer, preferably a cavity is produced from the back of the substrate to the sacrificial layer.

In 6 ist nun die Situation nach Abscheidung einer Opferschicht 3 und einer Membranschicht 4 gezeigt. Die Opferschicht 3 ist bevorzugt aus einer Oxidverbindung hergestellt. Die Opferschicht 3 auch nachfolgend strukturiert werden, um beispielsweise Substratkontakte zu erzeugen. Es können auch zwei oder mehr Opferschichten abgeschieden und strukturiert werden. Weiterhin kann über eine oder mehrere Zeitätzungen die Opferschicht 3 in einzelnen Bereichen in ihrer Dicke reduziert werden. Damit können beispielsweise Versteifungsrillen in der Membranschicht 4 in einzelnen Bereichen erzeugt werden. Die Membranschicht 4 wird bevorzugt aus Polysilizium hergestellt. Die Membranschicht 4 kann nachfolgend auch strukturiert werden, um beispielsweise in Bereichen außerhalb der Membran 4 als Leiterbahn genutzt werden zu können.In 6 is the situation after a sacrificial layer has been deposited 3 and a membrane layer 4 shown. The sacrificial layer 3 is preferably made from an oxide compound. The sacrificial layer 3 can also be structured subsequently, for example to produce substrate contacts. Two or more sacrificial layers can also be deposited and structured. Furthermore, the sacrificial layer can be etched over one or more times 3 can be reduced in thickness in individual areas. For example, stiffening grooves in the membrane layer 4 generated in individual areas. The membrane layer 4 is preferably made of polysilicon. The membrane layer 4 can also be structured subsequently, for example, in areas outside the membrane 4 to be used as a conductor track.

7 zeigt die Situation nach Aufbringen und Strukturieren einer zweiten Opferschicht 5. 7 shows the situation after applying and structuring a second sacrificial layer 5 ,

Hierbei ist die zweite Opferschicht 5 strukturiert mit Aussparungen 5a, um beispielsweise über einer nachfolgend aufgebrachten Elektrodenstruktur 6 eine Verbindung zwischen Membran 4 und einer Trägerschicht 9 zu ermöglichen. Optional können auch zwei oder mehr Opferschichten abgeschieden und strukturiert werden. Lediglich angedeutet sind Aussparungen 5a', die außerhalb der Zeichenebene hergestellt werden. Es ist ebenso möglich, über eine oder mehrere Zeitätzungen die Opferschicht 5 in einzelnen Bereichen in ihrer Dicke zu reduzieren. Damit können Anschläge mit reduziertem Abstand 70, 71 oder Referenzkapazitäten mit reduzierten Grundabstand oder auch Bereiche mit größerem Abstand 70, 71, um parasitäre Kapazitäten zu reduzieren, erzeugt werden. Optional können auch Ätzkanäle in der Opferschicht 5 erzeugt werden.Here is the second sacrificial layer 5 structured with recesses 5a , for example, over a subsequently applied electrode structure 6 a connection between membrane 4 and a backing layer 9 to enable. Optionally, two or more sacrificial layers can also be deposited and structured. Recesses are only indicated 5a ' that are made outside of the drawing layer. It is also possible to overlay the sacrificial layer using one or more time etchings 5 to reduce their thickness in individual areas. This allows stops with a reduced distance 70 . 71 or reference capacities with a reduced basic distance or areas with a greater distance 70 . 71 to reduce parasitic capacitances. Optionally, etching channels can also be provided in the sacrificial layer 5 be generated.

8 zeigt die Situation nach Abscheiden und Strukturieren von Aussparungen 6a in einer Elektrodenstruktur 6. 8th shows the situation after separating and structuring recesses 6a in an electrode structure 6 ,

Bevorzugt wird eine Strukturierung verwendet, wie die, die in der DE 10 2011 080 978 A1 beschrieben wird und die hiermit durch Verweis einbezogen ist. Damit werden Topographien vermieden und Hohlräume werden erzeugt, die als Ätzkanäle verwendet werden können. Die Strukturierungen 5a, 5a', 6a sind werden dabei so hergestellt, dass die Elektrodenstruktur 6 mit dem Substrat 2 trotz weiterer Herstellungsschritte verbunden bleibt, gleichzeitig eine Verbindung einer späteren Trägerstruktur 9 mit dem Substrat 2 ermöglicht wird, ohne die Elektrodenstruktur 6 mit der späteren Trägerstruktur 9 zu verbinden zum Substrat 2 hin, zu verbinden.Structuring is preferably used, such as that in the DE 10 2011 080 978 A1 which is hereby incorporated by reference. This avoids topographies and creates cavities that can be used as etching channels. The structuring 5a . 5a ' . 6a are manufactured in such a way that the electrode structure 6 with the substrate 2 despite further manufacturing steps remains connected, at the same time a connection of a later support structure 9 with the substrate 2 is made possible without the electrode structure 6 with the later support structure 9 to connect to the substrate 2 to connect.

Optional wird nun eine dritte Opferschicht 7 abgeschieden und strukturiert mit Aussparungen 7a, wie in 9 gezeigt. Lediglich angedeutet sind Aussparungen 7a', die außerhalb der Zeichenebene hergestellt werden. Diese werden korrespondierend zu den Aussparungen 7a' hergestellt, sodass diese dann die linke Verbindung 64a mit Öffnung 64' zur Herausführung der Elektrodenstruktur 6 bilden, wie dies in den weiteren 11-14 gezeigt ist.A third sacrificial layer is now optional 7 isolated and structured with recesses 7a , as in 9 shown. Recesses are only indicated 7a ' that are made outside of the drawing layer. These will correspond to the cutouts 7a ' made so that this then the left connection 64a with opening 64 ' to lead out the electrode structure 6 form like this in the further 11-14 is shown.

Anschließend wird eine Isolationsschicht 8 abgeschieden und strukturiert, wie in 10 gezeigt. Bevorzugt wird eine Nitridschicht oder eine siliziumreiche Nitridschicht abgeschieden.Then an insulation layer 8th isolated and structured, as in 10 shown. A nitride layer or a silicon-rich nitride layer is preferably deposited.

Anschließend wird eine Trägerschicht 9 abgeschieden und mit Zugängen 30 zu den Opferschichten 3, 5, 7 strukturiert, wie in 11 gezeigt ist. Bevorzugt wird als Trägerschicht 9 eine Polysiliziumschicht abgeschieden. Die Summe aus der Dicke der Trägerschicht 9 und der Elektrodenstruktur 6 wird mindestens doppelt so dick gewählt wie die Dicke der Membran 4. Die Zugänge 30 werden vorzugsweise in dem Bereich der Trägerstruktur 9 hergestellt, indem keine Isolierschichtverbindungen 8 angeordnet sind, vorzugsweise direkt benachbart zu dem Bereich in dem die Isolierschichtverbindungen 8 Trägerstruktur 9 und Elektrodenstruktur 6 verbinden und auf der abgewandten Seite der seitlichen Öffnung 16. Hierdurch werden auch die Bereiche 80, 80' gebildet wie in der Beschreibung zur 1 beschrieben.Then a backing layer 9 secluded and with entrances 30 to the victim layers 3 . 5 . 7 structured as in 11 is shown. Preference is given to the carrier layer 9 a polysilicon layer is deposited. The sum of the thickness of the backing layer 9 and the electrode structure 6 is chosen at least twice as thick as the thickness of the membrane 4 , The approaches 30 are preferably in the area of the support structure 9 made by no insulation layer connections 8th are arranged, preferably directly adjacent to the area in which the insulating layer connections 8th support structure 9 and electrode structure 6 connect and on the opposite side of the side opening 16 , This also affects the areas 80 . 80 ' formed as in the description of 1 described.

Anschließend werden die Opferschichten 3, 5, 7 geätzt, die Membran 4 also freigestellt, wie in 12 gezeigt ist.Then the sacrificial layers 3 . 5 . 7 etched the membrane 4 therefore, as in 12 is shown.

Anschließend erfolgt, wie in 13 dargestellt, ein Verschluss 10 des Hohlraums 40 zwischen Membran 4 und Trägerschicht 9 durch Verschließen der Zugänge 30, wobei ein Referenzdruck eingestellt wird. Es werden hierzu Verfahren wie oben beschrieben verwendet. Es können sowohl die Membran 4 und die Trägerstruktur 9 als auch die offenen, also zugänglichen Oxide der Isolierschichten 3, 5, 7 mit einer dünnen Schutzschicht überzogen werden. Bevorzugt wird eine Oxidschicht oder eine Nitridschicht oder eine Aluminium-Oxid-Schicht hierzu verwendet. Bevorzugt wird hierzu ein ALD-Abscheideverfahren, also ein Atomlagenabscheideverfahren, verwendet. Bevorzugt wird die Schutzschicht weniger als halb so dick wie die Membran 4 abgeschieden.Then, as in 13 shown a clasp 10 of the cavity 40 between membrane 4 and carrier layer 9 by closing the entrances 30 , whereby a reference pressure is set. Methods as described above are used for this. It can both the membrane 4 and the support structure 9 as well as the open, accessible oxides of the insulating layers 3 . 5 . 7 be covered with a thin protective layer. An oxide layer or a nitride layer or an aluminum oxide layer is preferably used for this. For this purpose, an ALD deposition process, ie an atomic layer deposition process, is preferably used. The protective layer is preferably less than half the thickness of the membrane 4 deposited.

Weiterhin kann eine weitere Schutzstruktur über der Trägerstruktur 9 aufgebracht werden. Über der Trägerstruktur 9 kann beanstandet mit einer weiteren Opferschicht, bevorzugt eine Oxidschicht, eine mechanische und elektrische Schutzschicht aufgebracht werden, bevorzugt eine Polysiliziumschicht, und bei Bedarf zusätzlich eine Aluminium-Schicht. Optional kann eine Kappe aufgebondet werden, mit der bevorzugt auch gleichzeitig der Referenzdruck eingestellt wird.Furthermore, a further protective structure can be placed over the support structure 9 be applied. Over the support structure 9 can be applied with a further sacrificial layer, preferably an oxide layer, a mechanical and electrical protective layer, preferably a polysilicon layer, and, if necessary, an aluminum layer. Optionally, a cap can be bonded, with which the reference pressure is preferably also set at the same time.

15 zeigt Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 15 shows steps of a method according to an embodiment of the present invention.

In 15 sind Schritte eines Herstellungsverfahrens für ein MEMS-Sensorelement gezeigt. Dieses umfasst die folgenden Schritte.In 15 Steps of a manufacturing method for a MEMS sensor element are shown. This includes the following steps.

In einem ersten Schritt T1 wird ein Substrat 2 bereitgestellt und vorzugsweise werden Ätzkanäle 20 angelegt.In a first step T1 becomes a substrate 2 provided and preferably are etching channels 20 created.

In einem zweiten Schritt T2 wird eine Opferschicht 3 abgeschieden und insbesondere strukturiert.In a second step T2 becomes a sacrificial layer 3 isolated and structured in particular.

In einem dritten Schritt T3 wird eine Membranschicht 4 abgeschieden und strukturiert.In a third step T3 becomes a membrane layer 4 isolated and structured.

In einem vierten Schritt T4 wird eine weitere Opferschicht 5 abgeschieden.In a fourth step T4 becomes another sacrificial layer 5 deposited.

In einem fünften Schritt T5 wird eine Elektrodenschicht 6 abgeschieden und strukturiert, wobei insbesondere Ätzkanäle erzeugt werden.In a fifth step T5 becomes an electrode layer 6 deposited and structured, etching channels in particular being produced.

In einem sechsten Schritt T6 wird eine Opferschicht 7 abgeschieden und strukturiert.In a sixth step T6 becomes a sacrificial layer 7 isolated and structured.

In einem siebten Schritt T7 wird eine Isolationsschicht 8 abgeschieden und strukturiert.In a seventh step T7 becomes an insulation layer 8th isolated and structured.

In einem achten Schritt T8 wird eine Trägerschicht 9 abgeschieden und strukturiert.In an eighth step T8 becomes a backing layer 9 isolated and structured.

In einem neunten Schritt T9 werden die Opferschichten geätzt und in einem zehnten Schritt T10 erfolgt ein Verschluss 10 des zwischen Membran 4 und Trägerschicht 9 gebildeten Hohlraums.In a ninth step T9 the sacrificial layers are etched and in a tenth step T10 there is a closure 10 the between membrane 4 and carrier layer 9 formed cavity.

16 zeigt Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 16 shows steps of a method according to an embodiment of the present invention.

In 16 sind Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines MEMS-Sensorelements mit einer auslenkbar angeordneten Membran gezeigt.In 16 Steps of a method for producing a MEMS sensor element with a deflectably arranged membrane are shown.

Hierbei erfolgt in einem ersten Schritt S1 ein Bereitstellen eines Substrats 2.This is done in a first step S1 providing a substrate 2 ,

In einem zweiten Schritt S2 erfolgt ein Aufbringen einer ersten Opferschicht 3 auf das Substrat, insbesondere wobei die erste Opferschicht 3 nachfolgend strukturiert wird. In a second step S2 a first sacrificial layer is applied 3 onto the substrate, in particular with the first sacrificial layer 3 is structured below.

In einem dritten Schritt S3 erfolgt ein Aufbringen einer Membranschicht 4 auf die erste Opferschicht 3, insbesondere wobei die Membranschicht 4 nachfolgend strukturiert wird.In a third step S3 a membrane layer is applied 4 on the first victim layer 3 , in particular with the membrane layer 4 is structured below.

In einem vierten Schritt S4 erfolgt ein Aufbringen einer zweiten Opferschicht 5.In a fourth step S4 a second sacrificial layer is applied 5 ,

In einem fünften Schritt S5 erfolgt ein Bereitstellen zumindest einer Elektrodenstruktur 6, 6a auf der zweiten Opferschicht 5 mittels Aufbringen zumindest einer Elektrodenschicht 6, welche anschließend strukturiert wird.In a fifth step S5 at least one electrode structure is provided 6 . 6a on the second sacrificial layer 5 by applying at least one electrode layer 6 , which is then structured.

In einem sechsten Schritt S6 erfolgt ein Aufbringen einer Isolationsschicht 8 auf die Elektrodenstruktur 6, 6a.In a sixth step S6 an insulation layer is applied 8th on the electrode structure 6 . 6a ,

In einem siebten Schritt S7 erfolgt ein Bereitstellen einer Trägerstruktur 9, 30 auf der Isolationsschicht 8 mittels Aufbringen zumindest einer Trägerschicht 9, welche anschließend strukturiert wird.In a seventh step S7 a support structure is provided 9 . 30 on the insulation layer 8th by applying at least one carrier layer 9 , which is then structured.

In einem achten Schritt S8 erfolgt ein Entfernen der Opferschichten 3, 5 mittels zumindest eines Zugangs 30 zur jeweiligen Opferschicht 3, 5.In an eighth step S8 the sacrificial layers are removed 3 . 5 by means of at least one access 30 to the respective victim layer 3 . 5 ,

In einem neunten Schritt S9 erfolgt ein Verschließen des zumindest einen Zugangs 30.In a ninth step S9 the at least one access is closed 30 ,

Mit anderen Worten stellt die vorliegende Erfindung in gleichen oder unterschiedlichen Ausführungsformen die folgenden Merkmale bereit:In other words, the present invention provides the following features in the same or different embodiments:

Eine dünne Membran 4 wird mit einem definierten Abstand über einem Substrat 2 angeordnet. Im Substrat 2 oder in einer Opferschicht 3 zwischen Substrat 2 und Membran 4 werden bevorzugt Ätzkanäle 20 angeordnet, damit die Membran 4 schnell und definiert unterätzt werden kann. Vorteilhaft ist ein Abstand zwischen Membran 4 und Substrat 2, der geringer ist als 1/10 des Membrandurchmessers. Sammelt sich Wasser in Raum zwischen Membran 4 und Substrat 2 und gefriert, so kann die Ausdehnung des Wassers beim Gefrieren durch die Bewegung der Membran 4 und einer Trägerstruktur 9 kompensiert werden.A thin membrane 4 is at a defined distance above a substrate 2 arranged. In the substrate 2 or in a sacrificial layer 3 between substrate 2 and membrane 4 are preferred etching channels 20 arranged so the membrane 4 can be undercut quickly and in a defined manner. A distance between the membrane is advantageous 4 and substrate 2 which is less than 1/10 of the membrane diameter. Water collects in the space between the membrane 4 and substrate 2 and freezes, the expansion of water during freezing can be caused by the movement of the membrane 4 and a support structure 9 be compensated.

Alternativ kann auch von der Rückseite ein Zugang 30' durch das Substrat 2 zur Membran 4 geätzt werden, damit entfällt der Schutz der Membran 4, es kann aber ebenfalls eine einfache und definierte Ätzung der Opferschicht 3 erfolgen. Damit wird ein Druckzugang von der Rückseite des Substrats 2 ermöglicht, was die Flexibilität erhöht.Alternatively, access can also be made from the rear 30 ' through the substrate 2 to the membrane 4 be etched so that the membrane is not protected 4 , but it can also be a simple and defined etching of the sacrificial layer 3 respectively. This will provide pressure access from the back of the substrate 2 enables what increases flexibility.

Oberhalb der Membran 4 wird mit einem definierten Abstand 70, 71 eine Elektrodenstruktur 6 vorgesehen. Dies wird durch eine Opferschicht 5 zwischen Membran 4 und Elektrodenstruktur 6 erreicht. Es können auch mehrere Opferschichten verwendet werden, um unterschiedliche Abstände zwischen Elektrodenstruktur 6 und Membran 4 zu realisieren. Es kann beispielsweise vorteilhaft sein, in Bereichen außerhalb der Elektrodenstruktur 6 oder am Rand der Elektrodenstruktur 6 einen größeren Abstand 70, 71 einzustellen, um die Grundkapazität des MEMS-Sensorelements 1b relativ zu einer Kapazitätsänderung gering zu halten. Weiter können mit geringeren Abständen und zusätzlichen Elektrodenstrukturen, die auf Membranpotential liegen, definierte Anschläge 50 der Membran 4 gegen Überlast definiert werden, um einen Kurzschluss der Membran 4 mit der Gegenelektrode in Form der Elektrodenstruktur 6 bei Überlast zu verhindern. Weiter können Referenzkapazitäten definiert werden, die geometrisch der eigentlichen Sensorstruktur sehr ähnlich sind. Damit können Drifteffekte kompensiert werden. Mit einer geringeren Opferschichtdicke kann beispielsweise bei gleicher Elektrodenfläche eine gleiche Grundkapazität für die Referenzkapazität ermöglicht werden wie diejenige Kapazität bei Arbeitsdruck einer schon ausgelenkten Sensormembran, wie in 2 dargestellt ist. Weiter kann die Membran 4 der Referenzkapazität in gleicher Weise wie die Membran 4 freigestellt werden. Die Membran 4 kann über zusätzliche Elektrodenstrukturelemente 51, die eine Verbindung zwischen Membran 4 und Trägerstruktur 9 herstellen, versteift werden. Günstig ist wenn diese Verbindungselemente 51 in gleicher Weise und mit ähnlicher Geometrie wie die Anschlagselemente 50 der Membran 4 angeordnet beziehungsweise ausgebildet werden.Above the membrane 4 is at a defined distance 70 . 71 an electrode structure 6 intended. This is done through a sacrificial layer 5 between membrane 4 and electrode structure 6 reached. Multiple sacrificial layers can also be used to set different distances between the electrode structure 6 and membrane 4 to realize. For example, it can be advantageous in areas outside the electrode structure 6 or at the edge of the electrode structure 6 a greater distance 70 . 71 to adjust the basic capacitance of the MEMS sensor element 1b keep relative to a change in capacity low. Defined stops can also be made with smaller distances and additional electrode structures that are at membrane potential 50 the membrane 4 against overload can be defined to short-circuit the diaphragm 4 with the counter electrode in the form of the electrode structure 6 to prevent in case of overload. Reference capacities can also be defined that are geometrically very similar to the actual sensor structure. This can compensate for drift effects. With a smaller sacrificial layer thickness, the same basic capacitance for the reference capacitance can be made possible, for example, with the same electrode area as that capacitance at working pressure of an already deflected sensor membrane, as in FIG 2 is shown. The membrane can continue 4 the reference capacity in the same way as the membrane 4 be exempted. The membrane 4 can have additional electrode structure elements 51 that connect diaphragm 4 and support structure 9 manufacture, be stiffened. It is favorable if these connecting elements 51 in the same way and with a similar geometry as the stop elements 50 the membrane 4 be arranged or trained.

Die Elektrodenstruktur 6 wird weiter durch eine dielektrische Schicht 8 an der Trägerstruktur 9 „aufgehängt“. Es ist vorteilhaft, zwischen Elektrodenstruktur 6 und Trägerstruktur 9 zusätzlich eine Opferschicht 7 vorzusehen, die es ermöglicht, die Elektrodenstruktur 8 nur an wenigen Punkten an der Trägerstruktur 9 aufzuhängen. Vorteilhafterweise sind die Membran 4, die Elektrodenstruktur 6 und die Trägerschicht 9 aus dem gleichen Material hergestellt, so dass in diesem Schichtaufbau kein intrinsischer Stress „eingebaut“ wird. Ein besonders vorteilhaftes Material ist dabei polykristallines Silizium. Weiter ist es in diesem Zusammenhang vorteilhaft, kleine Aufhängungen 8 zwischen Elektrodenstruktur 6 und Trägerstruktur 9 zu verwenden, um so die Menge an Fremdmaterial, also Material mit anderen physikalischen Eigenschaften zu verringern. Damit können beispielsweise unerwünschte Bimetalleffekte aufgrund unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten verringert werden.The electrode structure 6 is further through a dielectric layer 8th on the support structure 9 "Hung". It is advantageous between the electrode structure 6 and support structure 9 additionally a sacrificial layer 7 to provide the electrode structure 8th only at a few points on the support structure 9 hang. The membrane is advantageous 4 , the electrode structure 6 and the backing layer 9 Made of the same material so that no intrinsic stress is "built in" in this layer structure. A particularly advantageous material is polycrystalline silicon. In this context, it is also advantageous to use small suspensions 8th between electrode structure 6 and support structure 9 to reduce the amount of foreign material, i.e. material with different physical properties. This can, for example, reduce undesirable bimetal effects due to different expansion coefficients.

Die Membran 4 wird in vorteilhafterweise umlaufend mit der Trägerstruktur 9 verbunden. Nur in einem Bereich 80, wo die Trägerstruktur 9 mit dem Substrat 2 verbunden ist, wird in diesem die genannte Verbindung aufgehoben, um einerseits die Elektrodenstruktur 6 elektrisch nach außen führen zu können und um optional auch einen Ätzkanal und einen Belüftungskanal in den Membranbereich hinein führen zu können.The membrane 4 is advantageously all-round with the support structure 9 connected. Only in an area 80 where the support structure 9 with the substrate 2 is connected, this connection is broken in this, on the one hand, the electrode structure 6 to be able to lead electrically to the outside and, optionally, to also be able to lead an etching channel and a ventilation channel into the membrane area.

Die Trägerstruktur 9 wird vorzugsweise, um eine gute Stressentkopplung zu erreichen, nur an einer Stelle mit dem Substrat 2 verbunden. Auf einem Chip 100 können mehrere Trägerstrukturen 9 vorgesehen werden. Es können auch auf einer Trägerstruktur 9 mehrere Membranen angeordnet werden. Wird eine große Trägerstruktur 9 vorgesehen, so kann sie vorteilhafterweise an einer Stelle fest mit dem Substrat 2 verbunden werden. An dieser Festlegeposition kann dann auch die elektrische Zuführung zur Elektrodenstruktur 6 erfolgen. An weiteren Stellen kann die Trägerstruktur 9 über Federn 15 zusätzlich am Substrat 2 verankert werden. Die Federn 15 können derart gewählt werden, dass sie die Robustheit der Trägerstruktur 9 erhöhen, aber die Stressempfindlichkeit des MEMS-Sensorelements 1b auf Verbiegung noch nicht zu stark beeinflussen.The support structure 9 is preferably only in one place with the substrate in order to achieve good stress decoupling 2 connected. On a chip 100 can have multiple support structures 9 be provided. It can also be on a support structure 9 several membranes can be arranged. Becomes a large support structure 9 provided, it can advantageously be fixed at one point to the substrate 2 get connected. The electrical feed to the electrode structure can then also be at this fixing position 6 respectively. In other places, the support structure 9 about feathers 15 additionally on the substrate 2 be anchored. The feathers 15 can be chosen such that they the robustness of the support structure 9 increase, but the stress sensitivity of the MEMS sensor element 1b not too much influence on bending.

Der Referenzdruck im Hohlraum 40 zwischen Membran 4 und Trägerstruktur 9 kann in einem einfachen Fall durch Ätzzugänge in der Trägerstruktur 9, einer Opferschichtätzung durch diese Ätzzugänge 30 und einen anschießenden Verschluss 10 der Ätzzugänge 30 durch beispielsweise eine Oxidabscheidung erreicht werden.The reference pressure in the cavity 40 between membrane 4 and support structure 9 can in a simple case by etching in the support structure 9 , a sacrificial layer etching through these etching approaches 30 and a subsequent closure 10 the etching access 30 can be achieved by, for example, oxide deposition.

Besonders vorteilhaft ist es aber, den Ätzzugang 30 und den Einschlussbereich des Referenzdrucks über die Aufhängung der Trägerstruktur 9 vom Bereich der beweglichen Membran 4 wegzuleiten und den Verschluss 10 in einem Bereich, wo die Trägerstruktur 9 mit dem Substrat 2 verbunden ist, vorzusehen. Um dies zu ermöglichen, können entweder innerhalb der Elektrodenstruktur 6, 21 und/oder in der Opferschicht 5 zwischen Membran 4 und Elektrodenstruktur 6 oder in der Opferschicht 7 zwischen Membran 4 und Trägerschicht 7 Ätzkanäle vorgesehen werden. Unter Ätzkanälen werden entweder Hohlräume verstanden oder es können auch Materialien zum Beispiel Oxide, dotierte Oxide oder dergleichen verwendet werden, die schneller geätzt werden als das dielektrische Material, zum Beispiel Nitrid, siliziumreiches Nitrid oder dergleichen zwischen Elektrodenstruktur 6 und Trägerschicht 9.However, it is particularly advantageous to have etching access 30 and the containment area of the reference pressure via the suspension of the support structure 9 from the area of the moving membrane 4 away and the closure 10 in an area where the support structure 9 with the substrate 2 is connected to provide. To make this possible, either inside the electrode structure 6 . 21 and / or in the sacrificial layer 5 between membrane 4 and electrode structure 6 or in the sacrificial layer 7 between membrane 4 and carrier layer 7 Etching channels are provided. Etching channels are either understood to mean cavities or materials, for example oxides, doped oxides or the like, which are etched faster than the dielectric material, for example nitride, silicon-rich nitride or the like, between the electrode structure 6 and carrier layer 9 ,

Der Verschluss 10 des Ätzzugangs 30 kann zum Einschluss des Referenzdrucks verwendet werden. Dies kann bevorzugt durch eine Oxidabscheidung (Bezugszeichen 10), oder durch eine Abscheidung von polykristallinem Silizium, durch eine epitaktische Silizium-Abscheidung, durch eine Metallabscheidung oder einen Aufschmelzvorgang, insbesondere einen Laser-Reseal-Prozess, insbesondere von Silizium, bevorzugt unter Vakuum, erreicht werden.The closure 10 of the etching access 30 can be used to include the reference pressure. This can preferably be done by oxide deposition (reference symbol 10 ), or by a deposition of polycrystalline silicon, by an epitaxial silicon deposition, by a metal deposition or a melting process, in particular a laser reseal process, in particular of silicon, preferably under vacuum.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann auch ein Kappenwafer 13 auf einen Sensorwafer mit dem MEMS-Sensor 1 gebondet werden. Weiter kann auch eine wasserundurchlässige Membran 14 auf dieser Schicht 13 aufgebracht werden, um Wasser im MEMS-Sensor 1 zu vermeiden. Durch den Bondvorgang kann auch ein Ätzzugang 30 verschlossen werden. Gleichzeitig kann der Kappenwafer 13 zum Schutz der Trägerstruktur 9 verwendet werden. Auch kann damit eine Stufe im Bereich der Pads 11 für das Drahtbonden erzeugt werden. Das so gebildete Bauteil kann in dieser Variante in ein günstiges Package gemoldet werden, wobei die Kappe 13 mit einem Druckzugang aus dem Moldgehäuse herausragt und die empfindlichen Drahtbonds 103, 104 durch die Moldmasse 105 geschützt sind. Weiter kann auch eine wasserundurchlässige Membran 14 auf dem Gehäuse aufgebracht werden, um Wasser im Sensorelement 1 zu vermeiden.In a particularly advantageous embodiment, a cap wafer can also be used 13 on a sensor wafer with the MEMS sensor 1 be bonded. A waterproof membrane can also be used 14 on this layer 13 applied to water in the MEMS sensor 1 to avoid. An etching access can also be achieved through the bonding process 30 be closed. At the same time, the cap wafer 13 to protect the support structure 9 be used. It can also be used as a step in the area of the pads 11 for wire bonding. In this variant, the component thus formed can be molded into an inexpensive package, the cap 13 with a pressure access protrudes from the mold housing and the sensitive wire bonds 103 . 104 through the molding compound 105 are protected. A waterproof membrane can also be used 14 to be applied to the housing to water in the sensor element 1 to avoid.

Zur elektrischen Kontaktierung können elektrische Kontakte über TSVs, Durchkontaktierungen 12, über die Substratrückseite geführt werden. Der Einschluss des Referenzdrucks und die Opferschichtätzung können insbesondere über die Rückseite des Substrats 2 zusammen mit dem TSV-Herstellungsprozess vorgenommen werden. Insbesondere in diesem Fall kann es vorteilhaft sein, über der Trägerstruktur 9 über eine Opferschicht eine weitere, bevorzugt elektrisch leitfähige Schicht anzuordnen. Diese kann als mechanischer und elektrischer Schutz des MEMS-Sensors 1 dienen. Weiter kann auch eine wasserundurchlässige Membran 14 aufgebracht werden, um, wie oben beschrieben, Wasser im MEMS-Sensor 1 zu vermeiden.For electrical contacting, electrical contacts can be made via TSVs, plated-through holes 12 , are guided over the back of the substrate. The inclusion of the reference pressure and the sacrificial layer etching can be done in particular on the back of the substrate 2 be carried out together with the TSV manufacturing process. In this case in particular, it can be advantageous to use the support structure 9 to arrange a further, preferably electrically conductive layer over a sacrificial layer. This can be used as mechanical and electrical protection for the MEMS sensor 1 serve. A waterproof membrane can also be used 14 applied to, as described above, water in the MEMS sensor 1 to avoid.

Zusammenfassend weist zumindest eine der Ausführungsformen der Erfindung zumindest einen der folgenden Vorteile auf:

  • • Vollständige Entkopplung von Membran und Trägerstruktur vom Substrat.
  • • Stress-Unabhängigkeit, insbesondere kein intrinsischer Stress.
  • • Gutes Temperaturverhalten.
  • • Kostengünstige Herstellung.
  • • Einfache Herstellung.
  • • Hohe Genauigkeit und Empfindlichkeit.
  • • Schutz der Membran.
In summary, at least one of the embodiments of the invention has at least one of the following advantages:
  • • Complete decoupling of membrane and support structure from the substrate.
  • • Stress independence, especially no intrinsic stress.
  • • Good temperature behavior.
  • • Inexpensive manufacture.
  • • Easy manufacture.
  • • High accuracy and sensitivity.
  • • Protection of the membrane.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Although the present invention has been described on the basis of preferred exemplary embodiments, it is not restricted to these but can be modified in a variety of ways.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102011080978 A1 [0046]DE 102011080978 A1 [0046]

Claims (16)

MEMS-Sensorelement (1b) mit einer auslenkbar angeordneten Membran (4), umfassend ein Substrat (2), eine Trägerstruktur (9) für die auslenkbar angeordnete Membran (4), wobei die Trägerstruktur (9) mit dem Substrat (2) zumindest in einem Bereich (80') verbunden ist und wobei die Membran (4) teilweise mit der Trägerstruktur (9) verbunden ist, und wobei zwischen der Trägerstruktur (9) und der Membran (4) ein abgeschlossener Raum (40) gebildet ist, und eine Elektrodenstruktur (6), welche in dem abgeschlossenen Raum (40) beabstandet von Trägerstruktur (9) und Membran (4) angeordnet ist.Comprising MEMS sensor element (1b) with a deflectable membrane (4) a substrate (2), a support structure (9) for the deflectable membrane (4), the support structure (9) being connected to the substrate (2) at least in one area (80 ') and the membrane (4) being partially connected to the support structure (9) is connected, and wherein a closed space (40) is formed between the support structure (9) and the membrane (4), and an electrode structure (6) which is arranged in the closed space (40) at a distance from the support structure (9) and membrane (4). MEMS-Sensorelement (1b) gemäß Anspruch 1, wobei die Membran (4) beabstandet von Trägerstruktur (9) und Substrat (2) zwischen diesen angeordnet ist.MEMS sensor element (1b) according to Claim 1 , the membrane (4) being spaced apart from the support structure (9) and substrate (2) between them. MEMS-Sensorelement (1b) gemäß einem der Ansprüche 1-2, wobei Trägerstruktur (9) und Substrat (2) über eine Federstruktur (15) miteinander verbunden sind.MEMS sensor element (1b) according to one of the Claims 1 - 2 The support structure (9) and substrate (2) are connected to one another via a spring structure (15). MEMS-Sensorelement (1b) gemäß einem der Ansprüche 1-3, wobei die Membran (4) durchgehend ausgebildet ist und/oder Membran (4), Trägerstruktur (9) und Elektrodenstruktur (6) aus dem gleichen Material hergestellt werden.MEMS sensor element (1b) according to one of the Claims 1 - 3 , wherein the membrane (4) is continuous and / or membrane (4), support structure (9) and electrode structure (6) are made of the same material. MEMS-Sensorelement (1b) gemäß einem der Ansprüche 1-4, wobei die Elektrodenstruktur (6) über zumindest einen Isolierschichtbereich (8) mit der Trägerstruktur (9) verbunden ist, insbesondere wobei der Isolierschichtbereich (8) durch eine dielektrische Schicht gebildet ist.MEMS sensor element (1b) according to one of the Claims 1 - 4 , wherein the electrode structure (6) is connected to the carrier structure (9) via at least one insulating layer region (8), in particular wherein the insulating layer region (8) is formed by a dielectric layer. MEMS-Sensorelement (1b) gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei Trägerstruktur (9) und Membran (4) über eine umlaufende Verbindung miteinander verbunden sind, wobei eine Öffnung (64') im Bereich zumindest einer Verbindung zwischen Trägerstruktur (9) und Substrat (2) angeordnet ist.MEMS sensor element (1b) according to one of the Claims 1 - 5 The support structure (9) and the membrane (4) are connected to one another via a circumferential connection, an opening (64 ') being arranged in the region of at least one connection between the support structure (9) and the substrate (2). MEMS-Sensorelement (1b) gemäß einem der Ansprüche 1-6, wobei ein Abstand zwischen Membran (4) und Substrat (2) weniger als 1/5, vorzugsweise weniger als 1/10 des Membrandurchmessers (60) beträgt.MEMS sensor element (1b) according to one of the Claims 1 - 6 , wherein a distance between the membrane (4) and substrate (2) is less than 1/5, preferably less than 1/10 of the membrane diameter (60). MEMS-Sensorelement (1b) gemäß einem der Ansprüche 1-7, wobei zumindest ein Überlastanschlag (50) für die Membran (4), vorzugsweise an der Trägerstruktur (9), angeordnet ist.MEMS sensor element (1b) according to one of the Claims 1 - 7 , At least one overload stop (50) for the membrane (4), preferably on the support structure (9), being arranged. MEMS-Sensorelement (1b) gemäß einem der Ansprüche 1-8, wobei zumindest eine Durchkontaktierung (12) zur elektrischen Kontaktierung der Elektrodenstruktur (6) von der der Trägerstruktur (9) abgewandten Seite des Substrats (2) angeordnet ist.MEMS sensor element (1b) according to one of the Claims 1 - 8th , At least one via (12) for electrically contacting the electrode structure (6) from the side of the substrate (2) facing away from the carrier structure (9) is arranged. MEMS-Sensor (1) mit einem ersten MEMS-Sensorelement (1b) gemäß einem der Ansprüche 1-9, und mit einem zweiten MEMS-Sensorelement (1a), welches als Referenz-Sensorelement für das erste MEMS-Sensorelement (1b) ausgebildet ist.MEMS sensor (1) with a first MEMS sensor element (1b) according to one of the Claims 1 - 9 , and with a second MEMS sensor element (1a), which is designed as a reference sensor element for the first MEMS sensor element (1b). MEMS-Sensor gemäß Anspruch 10, wobei das zweite MEMS-Sensorelement (1a) Membran (4) und eine Elektrodenstruktur (6) aufweist, und wobei das erste MEMS-Sensorelement (1b) in seiner Ausgangslage in zumindest einem Teilbereich (73) einen ersten Abstand (71) zwischen seiner Membran (4) und seiner Elektrodenstruktur (6) aufweist und wobei das zweite MEMS-Sensorelement (1a) in seiner Ausgangslage in zumindest einem Teilbereich (72) einen zweiten Abstand (70) zwischen seiner Membran (4) und seiner Elektrodenstruktur (6) aufweist und wobei erster Abstand (71) und zweiter Abstand (70) unterschiedlich sind.MEMS sensor according to Claim 10 , wherein the second MEMS sensor element (1a) has a membrane (4) and an electrode structure (6), and wherein the first MEMS sensor element (1b) in its initial position has a first distance (71) between it in at least one partial area (73) Has membrane (4) and its electrode structure (6) and wherein the second MEMS sensor element (1a) in its initial position has a second distance (70) between its membrane (4) and its electrode structure (6) in at least one partial area (72) and wherein the first distance (71) and the second distance (70) are different. MEMS-Sensor gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei das zweite MEMS-Sensorelement (1a) gemäß einem der Ansprüche 1-9 ausgebildet ist und die Membran (4) des zweiten MEMS-Sensorelements (1a) im Vergleich zu der des ersten MEMS-Sensorelements (1b) mindestens um einen Faktor 2 schwerer auslenkbar ist.MEMS sensor according to Claim 10 or 11 , wherein the second MEMS sensor element (1a) according to one of the Claims 1 - 9 is formed and the membrane (4) of the second MEMS sensor element (1a) is more difficult to deflect by a factor of 2 compared to that of the first MEMS sensor element (1b). MEMS-Sensor gemäß einem der Ansprüche 10-12, wobei erstes und zweites MEMS-Sensorelement (1a, 1b) eine gemeinsame Trägerstruktur (4) aufweisen, wobei zumindest eines der MEMS-Sensorelemente (1a, 1b) in seinem auslenkbaren Bereich über eine Versteifungseinrichtung (51) mit der Trägerstruktur (9) verbunden ist.MEMS sensor according to one of the Claims 10 - 12 The first and second MEMS sensor elements (1a, 1b) have a common support structure (4), at least one of the MEMS sensor elements (1a, 1b) being connected to the support structure (9) in its deflectable area via a stiffening device (51) is. MEMS-Sensor gemäß einem der Ansprüche 10-13, wobei erstes und zweites MEMS-Sensorelement (1a, 1b) auf demselben Substrat (2) angeordnet und geometrisch im Wesentlichen gleich ausgebildet sind.MEMS sensor according to one of the Claims 10 - 13 , The first and second MEMS sensor elements (1a, 1b) being arranged on the same substrate (2) and being geometrically essentially the same. Chip (100) mit zumindest einem MEMS-Sensorelement (1) gemäß einem der Ansprüche 1-9.Chip (100) with at least one MEMS sensor element (1) according to one of the Claims 1 - 9 , Verfahren zur Herstellung eines MEMS-Sensorelements (1b) mit einer auslenkbar angeordneten Membran (4), umfassend die Schritte - Bereitstellen (S1) eines Substrats (2), - Aufbringen (S2) einer ersten Opferschicht (3) auf das Substrat, - Aufbringen (S3) einer Membranschicht (4) auf die erste Opferschicht (3), insbesondere wobei die Membranschicht (4) nachfolgend strukturiert wird, - Aufbringen (S4) einer zweiten Opferschicht (5), - Bereitstellen (S5) zumindest einer Elektrodenstruktur (6, 6a) auf der zweiten Opferschicht (5) mittels Aufbringen zumindest einer Elektrodenschicht (6), welche anschließend strukturiert wird, - Aufbringen (S6) einer Isolationsschicht (8) auf die Elektrodenstruktur (6, 6a), welche anschießend strukturiert wird, - Bereitstellen (S7) einer Trägerstruktur (9, 30) auf der Isolationsschicht (8) mittels Aufbringen zumindest einer Trägerschicht (9), welche anschließend strukturiert wird, - Entfernen (S8) der Opferschichten (3, 5) mittels zumindest eines Zugangs (30) zur jeweiligen Opferschicht (3, 5), und - Verschließen (S9) des zumindest einen Zugangs (30).Method for producing a MEMS sensor element (1b) with a deflectable membrane (4), comprising the steps - providing (S1) a substrate (2), - applying (S2) a first sacrificial layer (3) to the substrate, - applying (S3) a membrane layer (4) on the first sacrificial layer (3), in particular where the membrane layer (4) is subsequently structured, - applying (S4) a second sacrificial layer (5), - providing (S5) at least one electrode structure (6, 6a) on the second sacrificial layer (5) Application of at least one electrode layer (6), which is subsequently structured, application (S6) of an insulation layer (8) to the electrode structure (6, 6a), which is subsequently structured, - provision (S7) of a carrier structure (9, 30) the insulation layer (8) by applying at least one carrier layer (9), which is then structured, - removing (S8) the sacrificial layers (3, 5) by means of at least one access (30) to the respective sacrificial layer (3, 5), and - closing (S9) of the at least one access (30).
DE102018211280.0A 2018-07-09 2018-07-09 MEMS sensor and method for manufacturing a MEMS sensor Active DE102018211280B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018211280.0A DE102018211280B4 (en) 2018-07-09 2018-07-09 MEMS sensor and method for manufacturing a MEMS sensor
CN201910633558.6A CN110697647B (en) 2018-07-09 2019-07-09 MEMS sensor element and corresponding sensor, chip and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018211280.0A DE102018211280B4 (en) 2018-07-09 2018-07-09 MEMS sensor and method for manufacturing a MEMS sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102018211280A1 true DE102018211280A1 (en) 2020-01-09
DE102018211280B4 DE102018211280B4 (en) 2020-09-24

Family

ID=68943796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018211280.0A Active DE102018211280B4 (en) 2018-07-09 2018-07-09 MEMS sensor and method for manufacturing a MEMS sensor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018211280B4 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021212038A1 (en) 2021-10-26 2023-04-27 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Micromechanical component for a sensor or microphone device
DE102022208180A1 (en) 2022-08-05 2024-02-08 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for producing a microelectromechanical component

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060108652A1 (en) * 2003-06-04 2006-05-25 Aaron Partridge Microelectromechanical systems, and methods for encapsulating and fabricating same
DE102011080978A1 (en) 2011-08-16 2013-02-21 Robert Bosch Gmbh Method for producing a micromechanical structure and micromechanical structure
DE102013213071B3 (en) * 2013-07-04 2014-10-09 Robert Bosch Gmbh Manufacturing method for a micromechanical component
DE102013213065A1 (en) * 2013-07-04 2015-01-08 Robert Bosch Gmbh Micromechanical component and production method for a micromechanical component
DE102014200512A1 (en) * 2014-01-14 2015-07-16 Robert Bosch Gmbh Micromechanical pressure sensor device and corresponding manufacturing method
DE102016216234A1 (en) * 2016-08-29 2018-03-01 Robert Bosch Gmbh Micromechanical component and production method for a micromechanical component

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060108652A1 (en) * 2003-06-04 2006-05-25 Aaron Partridge Microelectromechanical systems, and methods for encapsulating and fabricating same
DE102011080978A1 (en) 2011-08-16 2013-02-21 Robert Bosch Gmbh Method for producing a micromechanical structure and micromechanical structure
DE102013213071B3 (en) * 2013-07-04 2014-10-09 Robert Bosch Gmbh Manufacturing method for a micromechanical component
DE102013213065A1 (en) * 2013-07-04 2015-01-08 Robert Bosch Gmbh Micromechanical component and production method for a micromechanical component
DE102014200512A1 (en) * 2014-01-14 2015-07-16 Robert Bosch Gmbh Micromechanical pressure sensor device and corresponding manufacturing method
DE102016216234A1 (en) * 2016-08-29 2018-03-01 Robert Bosch Gmbh Micromechanical component and production method for a micromechanical component

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021212038A1 (en) 2021-10-26 2023-04-27 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Micromechanical component for a sensor or microphone device
DE102022208180A1 (en) 2022-08-05 2024-02-08 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for producing a microelectromechanical component

Also Published As

Publication number Publication date
CN110697647A (en) 2020-01-17
DE102018211280B4 (en) 2020-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69824782T2 (en) Microstructure with flexible membrane for pressure measurement and process for its production
DE102013213071B3 (en) Manufacturing method for a micromechanical component
DE102013213717A1 (en) MEMS device with a microphone structure and method for its manufacture
DE102013217726A1 (en) Micromechanical component for a capacitive sensor device and method for producing a micromechanical component for a capacitive sensor device
DE102013213065A1 (en) Micromechanical component and production method for a micromechanical component
DE102015206863B3 (en) Method for producing a microphone structure and a pressure sensor structure in the layer structure of a MEMS device
EP3268304B1 (en) Mems sensor, in particular a pressure sensor
DE102014223886A1 (en) MEMS device
DE102019117326A1 (en) Semiconductor component containing microelectromechanical structure; MEMS sensor and method
WO2020011559A1 (en) Micromechanical pressure sensor device and corresponding production method
DE102018211280B4 (en) MEMS sensor and method for manufacturing a MEMS sensor
DE102017211080B3 (en) Micromechanical sensor and method for producing a micromechanical sensor and a micromechanical sensor element
EP0950190B1 (en) Method for the production of a micromechanical semiconductor array
DE102016212693A1 (en) Pressure sensor device and manufacturing method
WO2000012427A1 (en) Micromechanical component and its production method
DE19839122A1 (en) Protected micromechanical sensor from environmental influences
DE102016219807A1 (en) Micromechanical sensor
DE102015212669A1 (en) Capacitive microelectromechanical device and method of forming a capacitive microelectromechanical device
DE102018111079B4 (en) MICROMECHANICAL SENSOR AND METHOD OF MANUFACTURING A MICROELECTROMECHANICAL SENSOR
EP0645613A1 (en) Thin-film absolute-pressure sensors and methods of manufacturing same
DE102006018675B4 (en) Thin film structure for use in a semiconductor device having stationary and movable electrodes and manufacturing method thereof
DE102016125082B3 (en) SEMICONDUCTOR DEVICE, MICROPHONE AND METHOD FOR MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR DEVICE
DE112018005378T5 (en) MEMS MICROPHONE SYSTEM
DE102018222715B4 (en) Sensor device and method for producing a sensor device
DE102017207111A1 (en) Method for producing a micromechanical inertial sensor

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final