DE102019201236A1 - Method for producing a MEMS structure and corresponding MEMS structure - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen einer MEMS-Struktur und eine entsprechende MEMS-Struktur sowie ein MEMS-Bauelement. Das Verfahren weist die Schritte auf: Bereitstellen eines Substrats (S) mit einer darauf aufgebrachten mikromechanischen Funktionsschichtanordnung (FS) mit einer oder mehreren Funktionsschichten, wobei die Funktionsschichtanordnung (FS) eine Kaverne (K) aufweist, die über eine Durchgangsöffnung (D; D'), welche einer geringere laterale Ausdehnung als die Funktionsschichtanordnung (FS) aufweist, zu einer Außenseite der Funktionsschichtanordnung (FS) hin freigelegt ist; und Abscheiden einer Verschlussschicht (O, O') über der Außenseite der Funktionsschichtanordnung (FS) und der Durchgangsöffnung (D; D') mittels eines HDP-Verfahrens derart, dass ein erster Bereich (O) der Verschlussschicht (O, O') auf der Außenseite der Funktionsschichtanordnung (FS) aufwächst und ein zweiter Bereich (O') der Verschlussschicht (O, O') säulenförmig von innerhalb der Kaverne (K) unterhalb der Durchgangsöffnung (D; D') aufwächst, wobei sich aus dem zweiten Bereich (O') der Verschlussschicht (O, O') ein Verschlussbereich (VBO) in der Durchgangsöffnung (D; D') ausbildet.The invention provides a method for producing a MEMS structure and a corresponding MEMS structure as well as a MEMS component. The method has the following steps: providing a substrate (S) with a micromechanical functional layer arrangement (FS) applied thereon and having one or more functional layers, the functional layer arrangement (FS) having a cavity (K) which opens via a through opening (D; D ' ), which has a smaller lateral extent than the functional layer arrangement (FS), is exposed towards an outside of the functional layer arrangement (FS); and depositing a sealing layer (O, O ') over the outside of the functional layer arrangement (FS) and the through opening (D; D') by means of an HDP method in such a way that a first region (O) of the sealing layer (O, O ') the outside of the functional layer arrangement (FS) grows and a second area (O ') of the sealing layer (O, O') grows in columnar form from within the cavern (K) below the through opening (D; D '), with the second area ( O ') of the sealing layer (O, O') forms a sealing area (VBO) in the through opening (D; D ').

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer MEMS-Struktur und eine entsprechende MEMS-Struktur.The invention relates to a method for producing a MEMS structure and a corresponding MEMS structure.

Stand der TechnikState of the art

Obwohl auch beliebige mikromechanische Bauelemente (MEMS) anwendbar sind, werden die vorliegende Erfindung und die ihr zugrundeliegende Problematik anhand von MEMS-Absolutdrucksensorvorrichtungen erläutert.Although any micromechanical components (MEMS) can also be used, the present invention and the problem on which it is based are explained on the basis of MEMS absolute pressure sensor devices.

Viele MEMS-Bauteile benötigen für ihren Betrieb eine in einer Kaverne eingeschlossene definierte Atmosphäre, insbesondere Vakuum oder zumindest einen Druck von deutlich unter 100 Torr. Als Beispiel hierfür können resonanzschwingende Systeme, wie z.B. Drehratensensorvorrichtungen, Oszillatoren, die als Zeitreferenz arbeiten, oder MEMS-Absolutdrucksensorvorrichtungen, genannt werden.Many MEMS components require a defined atmosphere enclosed in a cavern for their operation, in particular a vacuum or at least a pressure of well below 100 Torr. As an example of this, resonance-vibrating systems, such as Rotation rate sensor devices, oscillators that work as a time reference, or MEMS absolute pressure sensor devices.

5a)-c) sind schematische Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines beispielhaften Herstellungsverfahrens für eine MEMS-Struktur in Form einer Absolutdrucksensorvorrichtung und deren Funktionsweise. 5a) -c ) are schematic cross-sectional representations for explaining an exemplary production method for a MEMS structure in the form of an absolute pressure sensor device and its mode of operation.

In 5a)-c) bezeichnet Bezugszeichen S ein Substrat, beispielsweise ein Silizium-Wafersubstrat. Auf dem Substrat S ist eine mikromechanische Funktionsschichtanordnung FS mit einer oder mehreren Funktionsschichten, wie z.B. Polysiliziumschichten, Oxidschichten, Nitridschichten, Metallschichten usw., aufgebracht, wobei die Funktionsschichtanordnung FS eine Kaverne K aufweist.In 5a) -c ) denotes reference symbols S a substrate, for example a silicon wafer substrate. On the substrate S is a micromechanical functional layer arrangement FS with one or more functional layers, such as polysilicon layers, oxide layers, nitride layers, metal layers etc., applied, the functional layer arrangement FS a cavern K having.

Die Kaverne K ist von einer Membran M zur Absolutdruckerfassung überspannt, wobei die Membran M an ihrer Unterseite eine stempelförmige Elektrode ST aufweist. Über der Außenseite der Funktionsschichtanordnung FS abgeschieden ist eine Verschlussschicht V, welche Durchgangsöffnungen D, D" verschließt, welche sich seitlich der Membran befinden und in die Kaverne K münden. Die laterale Ausdehnung der Durchgangsöffnungen D, D" ist wesentlich geringer als die laterale Ausdehnung der darunterliegenden Kaverne K.The cavern K is from a membrane M spanned for absolute pressure detection, the membrane M a stamp-shaped electrode on its underside ST having. Over the outside of the functional layer arrangement FS a sealing layer is deposited V what through holes D , D " closes, which are located on the side of the membrane and in the cavern K flow out. The lateral extent of the through openings D , D " is much smaller than the lateral extent of the cavern below K .

5a) zeigt den Zustand unmittelbar nach Abscheiden der Verschlussschicht V, wobei in der Kaverne K ein vorbestimmter Referenzdruck P0 eingeschlossen ist. 5a) shows the state immediately after deposition of the sealing layer V , being in the cavern K a predetermined reference pressure P0 is included.

Im Anschluss daran wird mit Bezug auf 5b) die Verschlussschicht V teilweise entfernt, sodass lediglich noch Verschlussbereiche VS, VS" stöpselförmig in den Durchgangsöffnungen D, D" zurückbleiben.Following is with reference to 5b) the sealing layer V partially removed, so that only closure areas VS , VS " peg-shaped in the through openings D , D " stay behind.

Wie in 5c) illustriert, bewirkt ein auf der Membran lastender äußerer Druck P eine Verformung der Membran in Richtung des Substrats S. Dabei nähert sich die stempelförmige Elektrode ST dem Substrat S, und mittels einer (nicht dargestellten) Substratelektrode kann der Absolutdruck kapazitiv erfasst werden.As in 5c ) illustrated, causes an external pressure on the membrane P a deformation of the membrane in the direction of the substrate S . The stamp-shaped electrode approaches ST the substrate S , and by means of a (not shown) substrate electrode, the absolute pressure can be detected capacitively.

Zur Herstellung der in 5a)-c) gezeigten MEMS-Struktur gibt es in der Mikromechanik viele verschiedene Möglichkeiten. Ein Standardverfahren besteht z.B. darin, auf dem Substrat S verschiedene mikromechanische Funktionsschichten und Opferschichten aufzubringen und zu strukturieren. Anschließend werden die Opferschichten durch einen Ätzprozess mithilfe der Durchgangsöffnungen D, D" entfernt.To manufacture the in 5a) -c ) MEMS structure shown there are many different possibilities in micromechanics. A standard procedure is, for example, on the substrate S to apply and structure different micromechanical functional layers and sacrificial layers. The sacrificial layers are then subjected to an etching process using the through openings D , D " away.

Es können aber auch zwei oder mehr Substrate mit Vertiefungen vorgesehen werden und mittels Bondverfahren miteinander verbunden werden.However, two or more substrates with depressions can also be provided and connected to one another by means of bonding processes.

Diese beiden grundsätzlichen Verfahren können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.These two basic methods can be combined with one another in any way.

Wichtig bei der Abscheidung der Verschlussschicht V ist, dass in der Kaverne ein geringer Druck P0 von typischerweise deutlich unter 1 Bar eingeschlossen wird.Important when depositing the sealing layer V is that in the cavern a little pressure P0 of typically well below 1 bar.

Oft werden die Durchgangsöffnungen D, D" auch als schmale Gräben ausgeführt, und sie haben die Zusatzfunktion, eine elektrisch leitfähige Schicht elektrisch abzutrennen. Mit Oxid- oder Nitrid- oder Oxidnitrid-Abscheidungen kann zusätzlich die elektrisch isolierende Eigenschaft ermöglicht werden.Often the through openings D , D " also designed as narrow trenches, and they have the additional function of electrically separating an electrically conductive layer. With oxide or nitride or oxide nitride deposits, the electrically insulating property can also be made possible.

Insbesondere LPCVD- oder PECVD-Oxidabscheidungen oder -Nitridabscheidungen sind für den Verschlussprozess geeignet.LPCVD or PECVD oxide deposits or nitride deposits are particularly suitable for the sealing process.

Es kann beispielsweise ein LPCVD-Verfahren mit TEOS verwendet werden. Bei Temperaturen von üblicherweise 700°C wird TEOS mit einem geringen Druck von typischerweise 300 Millitorr über die zu verschließende MEMS-Struktur geleitet. An der Oberfläche kommt es zu einer Zersetzungsreaktion des TEOS, und eine Oxidschicht wird aufgewachsen. Damit können Abscheidungen mit relativ hoher Konformität erreicht werden. Die Konformität beschreibt das Aufwachsverhältnis einer Schicht von vertikalen Flächen zu horizontalen Flächen bei der Abscheidung. Prinzipiell gibt es bei diesem Aufwachsverfahren keine Vorzugsrichtung, und man würde also theoretisch bei einem sehr niedrigen Arbeitsdruck und hohem Fluss eine Konformität von 1 erwarten. Da es aber in schmalen Gräben bzw. Durchgangsöffnungen bei Arbeitsdrücken, die noch vernünftige Schichtwachstumsraten erlauben, zu einer Verarmung des TEOS in den schmalen Gräben bzw. Durchgangsöffnungen kommt, kann keine vollständig konforme Abscheidung erreicht werden, sondern lediglich nahezu konforme Abscheidungen.For example, an LPCVD method with TEOS can be used. At temperatures of typically 700 ° C, TEOS is passed over the MEMS structure to be sealed at a low pressure of typically 300 millitorr. The TEOS decomposes on the surface and an oxide layer is grown. Depositions with a relatively high level of conformity can thus be achieved. The conformity describes the growth ratio of a layer from vertical surfaces to horizontal surfaces during the deposition. In principle, there is no preferred direction for this growth process, and you would theoretically expect a conformity of 1 with a very low working pressure and high flow. However, since in narrow trenches or through openings at working pressures that still allow reasonable layer growth rates, the TEOS comes in the narrow trenches or through openings, a completely conformal deposition cannot be achieved, but only almost conformal depositions.

Weiterhin kann auch bei geringeren Temperaturen von 250°C bis 350°C mit Plasmaunterstützung PECVD aus TEOS oder Silan einer Oxidschicht abgeschieden werden. Aufgrund der Plasmaunterstützung und einer damit verbundenen gerichteten Abscheidekomponente können mit diesem Verfahren prinzipiell nur geringe Konformitäten erreicht werden. Je höher die Plasmaleistung ist, umso höher ist die Abscheiderate, aber umso geringer ist die Konformität. Es ist also wichtig, ein gutes Gleichgewicht zwischen Konformität und Plasmaleistung zu finden. Die PECVD-Verfahren sind günstig, wenn bei geringer Temperatur einer Oxidschicht abgeschieden werden soll oder wenn bewusst geringere Konformitäten gewünscht sind.Furthermore, PECVD from TEOS or silane can be used to deposit an oxide layer at lower temperatures from 250 ° C to 350 ° C. Due to the plasma support and an associated directional deposition component, only minor conformities can in principle be achieved with this method. The higher the plasma power, the higher the deposition rate, but the lower the conformity. So it's important to find a good balance between compliance and plasma performance. The PECVD processes are favorable if an oxide layer is to be deposited at a low temperature or if lower conformities are deliberately desired.

Mit einer sehr hohen Konformität kann erreicht werden, dass mit einer relativ geringen Schichtdicke ein schmaler Zugang verschlossen wird. Bei geringer Konformität benötigt man eine sehr hohe Schichtdicke, um einen schmalen Graben bzw. eine schmale Zugangsöffnung zu verschließen.With a very high conformity it can be achieved that a narrow access is closed with a relatively small layer thickness. With low conformity, a very high layer thickness is required to close a narrow trench or a narrow access opening.

6a)-c) sind schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung des beispielhaften Herstellungsverfahrens für eine MEMS-Struktur, wobei Abscheidung der Verschlussschicht eine idealisierte Konformität von Eins aufweist. 6a) -c ) are schematic partial cross-sectional representations to explain the exemplary manufacturing method for a MEMS structure, wherein deposition of the sealing layer has an idealized conformity of one.

In 6a)-c) ist aus Gründen der Vereinfachung lediglich der Bereich A von 5a)-5c) gezeigt. 6a)-c) illustrieren, dass bei einer Abscheidung mit idealsierter Konformität von 1 eine Schichtdicke d1 der Verschlussschicht V1, die exakt der halben Breite B2 der Durchgangsöffnung D entspricht, benötigt wird. Man kann damit die Durchgangsöffnung D über die volle Höhe mit dem Verschlussbereich VB verschließen.In 6a) -c ) is only the area for simplification A from 5a) -5c ) shown. 6a) -c ) illustrate that with a deposition with idealized conformity of 1 a layer thickness d1 the sealing layer V1 that are exactly half the width B2 the through opening D corresponds, is required. You can use it to pass through D over the full height with the locking area VB close.

Nachteilig dabei ist, dass auch in der Kaverne K die volle Schichtdicke d1 und in einigen Bereichen die Dicke d2 abgeschieden wird. Damit kann es passieren, dass die Beweglichkeit der Membran M eingeschränkt bzw. gehemmt wird. Auch können andere Funktionselemente durch die in der Kaverne K abgeschiedene Verschlussschicht V1 in ihrer Funktionstüchtigkeit beeinträchtigt werden.The disadvantage here is that also in the cavern K the full layer thickness d1 and in some areas the thickness d2 is deposited. It can happen that the mobility of the membrane M is restricted or inhibited. Other functional elements can also be used in the cavern K deposited sealing layer V1 be impaired in their functionality.

7a)-c) sind schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung des beispielhaften Herstellungsverfahrens für eine MEMS-Struktur, wobei Abscheidung der Verschlussschicht eine hohe Konformität von nahezu Eins aufweist. 7a) -c ) are schematic partial cross-sectional representations to explain the exemplary manufacturing method for a MEMS structure, wherein deposition of the sealing layer has a high conformity of almost one.

In 7a)-7c) ist in Analogie zu 6a)-c) der zeitliche Verlauf des Verschlusses der Durchgangsöffnung D im Bereich A bei einer Abscheidung der Verschlussschicht V2 hoher Konformität zu sehen, die etwa bei einer LPCVD-Abscheidung realisiert wird. Man benötigt eine Schichtdicke d1', die etwa der Breite d2 der Durchgangsöffnung D entspricht, um die Durchgangsöffnung D zu verschließen. Aufgrund der Verarmung des TEOS in der Durchgangsöffnung D liegt der Verschlussbereich VB' in dem Oxid der Verschlussschicht V2 oberhalb der Durchgangsöffnung D. Auch bei diesem Verschlussverfahren wird in der Kaverne K eine relativ dicke Verschlussschicht V2 abgeschieden, die eventuell die Funktion von Bauteilen in der Kaverne K negativ beeinflussen kann.In 7a) -7c ) is in analogy to 6a) -c ) the time course of the closure of the through opening D in the area A when the sealing layer is deposited V2 high conformity, which can be achieved with an LPCVD deposition. You need a layer thickness d1 ' that are about the width d2 the through opening D corresponds to the through opening D to close. Due to the depletion of the TEOS in the through opening D is the closure area VB ' in the oxide of the sealing layer V2 above the through opening D . This caulking method is also used in the cavern K a relatively thick sealing layer V2 deposited, which may have the function of components in the cavern K can affect negatively.

8a)-c) sind schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung des beispielhaften Herstellungsverfahrens für eine MEMS-Struktur, wobei Abscheidung der Verschlussschicht eine niedrige Konformität von wesentlich weniger als Eins aufweist. 8a) -c ) are schematic partial cross-sectional representations to explain the exemplary manufacturing method for a MEMS structure, wherein deposition of the sealing layer has a low conformity of significantly less than one.

In 8a)-c) ist der zeitliche Verschluss eines schmalen Grabens bzw. einer Durchgangsöffnung D im Bereich A mit einer Abscheidung der Verschlussschicht V3 mit geringer Konformität zu sehen, die beispielsweise eine PECVD-Abscheidung liefert.In 8a) -c ) is the temporal closure of a narrow trench or a passage opening D in the area A with a deposition of the sealing layer V3 to be seen with low conformity, which, for example, provides a PECVD deposition.

Man benötigt eine Schichtdicke d1", die deutlich größer als die Breite d2 der Durchgangsöffnung D ist, um die Durchgangsöffnung D mit dem Verschlussbereich VB" zu verschließen. Aufgrund der geringen Konformität der Abscheidung liegt dieser Verschlussbereich VB" im Oxid der Verschlussschicht V3 weit oberhalb der Durchgangsöffnung D. Nachteilig ist somit die benötigte Dicke d1" der Verschlussschicht V3, vorteilhaft aber, dass in der Kaverne K relativ wenig Oxid der Verschlussschicht V3 abgeschieden wird und damit die Funktion von Bauteilen in der Kaverne K nicht oder nur geringfügig beeinflusst wird.You need a layer thickness d1 " that are significantly larger than the width d2 the through opening D is to the through opening D with the closure area VB " to close. Due to the low conformity of the separation, this sealing area lies VB " in the oxide of the sealing layer V3 far above the passage opening D . The thickness required is therefore disadvantageous d1 " the sealing layer V3 , but advantageous that in the cavern K relatively little oxide of the sealing layer V3 is separated and thus the function of components in the cavern K is not or only slightly influenced.

Insgesamt werden also bei den geschilderten Verfahren relativ große Schichtdicken der Verschlussschicht benötigt, was jedoch unerwünscht ist, da sie aufgrund ihres im Vergleich zum Silizium der Funktionsschichtanordnung FS abweichenden thermischen Ausdehnungskoeffizienten eine Verbiegung und Spannung in der MEMS-Struktur verursachen. Das LPCVD-Oxid und speziell das PECVD-Oxid haben eine geringere Dichte als thermisches Oxid und haben die Tendenz, bei höheren Temperaturen Risse zu bilden, was das Risiko bedingt, dass der Verschlussbereich undicht wird. Wenn der Verschlussbereich oberhalb der Durchgangsöffnung D liegt, ist die Verschlussbreite relativ gering.Overall, therefore, relatively large layer thicknesses of the sealing layer are required in the described methods, which is undesirable, however, because they have a functional layer arrangement compared to the silicon FS deviating coefficients of thermal expansion cause bending and stress in the MEMS structure. The LPCVD oxide, and especially the PECVD oxide, have a lower density than thermal oxide and tend to crack at higher temperatures, which creates the risk of the sealing area becoming leaky. If the closure area is above the through opening D the width of the shutter is relatively small.

Oft ist es auch gewünscht, in den Bereichen ohne Oxidverschluss das Oxid zu entfernen, um beispielsweise einen spannungsfreien Bereich der Membran M zu realisieren. Dadurch aber, dass der Verschlussbereich oberhalb der Durchgangsöffnung liegt und das dort liegende Oxid nicht entfernt werden kann, entsteht auf der Oberfläche eine sehr hohe Topographie, was nachteilig für weitere Prozessschritte ist. It is often also desirable to remove the oxide in the areas without an oxide seal, for example to remove a stress-free area of the membrane M to realize. However, the fact that the closure area lies above the through-opening and the oxide located there cannot be removed creates a very high topography on the surface, which is disadvantageous for further process steps.

Schließlich bildet sich bei Konformitäten ungleich 1 am Verschlussbereich typischerweise eine tiefe Kerbe auf der Unterseite und eine etwa flachere Kerbe auf der Oberseite des Verschlussbereichs, was bewirkt, dass der Verschlussbereich bei Zug oder Verbiegung Sollbruchstellen aufweist, da hier eine Stressüberhöhung entsteht.Finally, in the case of conformities not equal to 1, a deep notch typically forms on the underside and an approximately shallower notch on the top of the closure area, which means that the closure area has predetermined breaking points when it is pulled or bent, since this increases the stress.

Die DE 10 2009 045 385 A1 und die DE 10 2010 000 895 A1 beschreiben Verfahren zum Verschließen eines Grabens eines mikromechanischen Bauelements unter Zuhilfenahme einer Gitterstruktur.The DE 10 2009 045 385 A1 and the DE 10 2010 000 895 A1 describe methods for closing a trench of a micromechanical component with the aid of a lattice structure.

Die EP 2 637 007 A1 beschreibt eine kapazitive MEMS-Absolutdrucksensorvorrichtung.The EP 2 637 007 A1 describes a capacitive MEMS absolute pressure sensor device.

Die US 6,261,957 B1 offenbart ein selbstplanarisierendes Grabenfüllungsverfahren unter Verwendung von HD-PCVD.The US 6,261,957 B1 discloses a self-planarizing trench filling method using HD-PCVD.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen einer MEMS-Struktur nach Anspruch 1 und eine entsprechende MEMS-Struktur nach Anspruch 11.The invention provides a method for producing a MEMS structure according to claim 1 and a corresponding MEMS structure according to claim 11.

Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.Preferred developments are the subject of the respective subclaims.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, die Verschlussschicht mit einer Abscheidung aufzubringen, die eine sehr geringe Konformität aufweist, sodass am Rand kein Material der Verschlussschicht, beispielsweise Oxid, abgeschieden wird. Insbesondere wird eine HDP-Schichtabscheidung mit Sputteranteil vorgeschlagen. Unter einer HDP-Schicht versteht man dabei eine hochdichte PlasmaSchicht, die beispielsweise als eine Passivierungsschicht verwendet werden kann, wobei die HDP-Schicht durch ein chemisches Dampfabscheidungs-(CVD)Verfahren gebildet wird. Wenn seitlich in der Durchgangsöffnung kein Verschlussmaterial aufwächst, ist man in der Lage, die Durchgangsöffnung von der Unterseite her zu verschließen und bei Bedarf auch vollständig zu verfüllen.The idea on which the present invention is based is to apply the sealing layer with a deposit which has a very low conformity, so that no material of the sealing layer, for example oxide, is deposited at the edge. In particular, HDP layer deposition with a sputter component is proposed. An HDP layer is understood to mean a high-density plasma layer that can be used, for example, as a passivation layer, the HDP layer being formed by a chemical vapor deposition (CVD) process. If there is no sealing material growing on the side of the through opening, you are able to close the through opening from the bottom and, if necessary, completely fill it up.

Einerseits können dadurch die oben beschriebenen Nachteile beim Stand der Technik vermieden werden, und andererseits ist ein HDP-Verschlussmaterial, beispielsweise HDP-Oxid, ein sehr dichtes Verschlussmaterial, das im Gegensatz zu einem PECVD- oder LPCVD-Verschlussmaterial nur eine sehr geringe Rissneigung aufweist.On the one hand, this avoids the disadvantages described above in the prior art, and on the other hand, an HDP sealing material, for example HDP oxide, is a very tight sealing material which, in contrast to a PECVD or LPCVD sealing material, has only a very low tendency to crack.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet aufgrund der sehr hohen Abscheideraten beim HDP-Prozess kostenmäßig große Vorteile. Der HDP-Abscheideprozess ist sowohl im Frontend als auch im Backend verfügbar und erlaubt damit eine sehr große Prozessflexibilität. Der durch das erfindungsgemäße Verfahren erreichbare Verschlussbereich ist stabil und dicht. Eine Kombination mit weiteren Prozessschritten ist aufgrund der geringen Topographie leicht möglich.Because of the very high deposition rates in the HDP process, the method according to the invention offers major cost advantages. The HDP deposition process is available both in the front end and in the back end and thus allows a very high level of process flexibility. The closure area that can be achieved by the method according to the invention is stable and tight. A combination with other process steps is easily possible due to the small topography.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das Substrat unterhalb der Kaverne freigelegt, wobei der zweite Bereich auf dem freigelegten Substrat aufwächst. Dies ermöglicht die Bildung von einem massiven stabilen Verschlussbereich.According to a preferred development, the substrate is exposed below the cavern, the second region growing on the exposed substrate. This enables the formation of a massive stable closure area.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist unterhalb der Durchgangsöffnung eine Hilfsschicht vorgesehen, welche von der Kaverne umgeben ist und mit der Durchgangsöffnung überlappt, und wobei der zweite Bereich auf der Hilfsschicht aufwächst. Dies ermöglicht die beschleunigte Bildung von einem Verschlussbereich, welcher weniger Volumen der Verschlussschicht benötigt.According to a further preferred development, an auxiliary layer is provided below the through opening, which is surrounded by the cavern and overlaps with the through opening, and the second region growing on the auxiliary layer. This enables the accelerated formation of a closure area which requires less volume of the closure layer.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Hilfsschicht freitragend lateral in der Funktionsschichtanordnung aufgehängt und/oder über ein Federelement lateral in der Funktionsschichtanordnung aufgehängt. So lassen sich interne Spannungen ausgleichen.According to a further preferred development, the auxiliary layer is suspended cantilevered laterally in the functional layer arrangement and / or laterally suspended in the functional layer arrangement via a spring element. This way, internal tensions can be balanced.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Durchgangsöffnung einen ersten trichterförmigen Bereich, der an die Außenseite angrenzt, und einen zweiten kanalförmigen Bereich unterhalb des ersten trichterförmigen Bereich auf. So lässt sich die Bildung vom Verschlussbereich beschleunigen.According to a further preferred development, the through opening has a first funnel-shaped area which adjoins the outside and a second channel-shaped area below the first funnel-shaped area. In this way the formation of the closure area can be accelerated.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird der erste Bereich der Verschlussschicht auf der Außenseite der Funktionsschichtanordnung zumindest teilweise entfernt. So lässt sich eine planare Topographie erzielen.According to a further preferred development, the first region of the closure layer on the outside of the functional layer arrangement is at least partially removed. This is how a planar topography can be achieved.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird auf der Außenseite unterhalb der Verschlussschicht eine Ätzstoppschicht auf der Funktionsschichtanordnung aufgebracht, wobei der erste Bereich der Verschlussschicht vollständig entfernt wird. So lässt sich der erste Bereich der Verschlussschicht effektiv entfernen, ohne die Funktionsschichtanordnung dabei zu beschädigen.According to a further preferred development, an etching stop layer is applied to the functional layer arrangement on the outside below the sealing layer, the first region of the sealing layer being complete Will get removed. In this way, the first area of the sealing layer can be effectively removed without damaging the functional layer arrangement.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die Ätzstoppschicht nach Entfernen des ersten Bereichs entfernt und anschließend der zweite Bereich überätzt, so dass eine planare Außenseite der Funktionsschichtanordnung erhalten wird. Dies schafft eine besonders planare Topographie.According to a further preferred development, the etching stop layer is removed after removal of the first region and then the second region is over-etched, so that a planar outside of the functional layer arrangement is obtained. This creates a particularly planar topography.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist das HDP-Verfahren einen Rücksputteranteil aufweist und eine Konformität von 0,2 oder weniger auf. Dies sorgt für eine effektive schnelle Ausbildung des Verschlussbereichs.According to a further preferred development, the HDP method has a backsputter component and a conformity of 0.2 or less. This ensures an effective, rapid formation of the closure area.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Verschlusschicht eine Oxidschicht und/oder eine Nitridschicht und/oder eine Oxidnitridschicht auf. Derartige Schichten lassen sich besonders gut mittels des HDP-verfahrens abscheiden.According to a further preferred development, the sealing layer has an oxide layer and / or a nitride layer and / or an oxide nitride layer. Layers of this type can be deposited particularly well by means of the HDP process.

FigurenlisteFigure list

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren erläutert.Further features and advantages of the present invention are explained below using embodiments with reference to the figures.

Es zeigen:

  • 1a)-g) schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens für eine MEMS-Struktur gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2a)-g) schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens für eine MEMS-Struktur gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3a)-i) schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens für eine MEMS-Struktur gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4a)-c) schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens für eine MEMS-Struktur gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 5a)-c) schematische Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines beispielhaften Herstellungsverfahrens für eine MEMS-Struktur in Form einer Absolutdrucksensorvorrichtung und deren Funktionsweise;
  • 6a)-c) schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung des beispielhaften Herstellungsverfahrens für eine MEMS-Struktur, wobei Abscheidung der Verschlussschicht eine idealisierte Konformität von Eins aufweist;
  • 7a)-c) schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung des beispielhaften Herstellungsverfahrens für eine MEMS-Struktur, wobei Abscheidung der Verschlussschicht eine hohe Konformität von nahezu Eins aufweist; und
  • 8a)-c) schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung des beispielhaften Herstellungsverfahrens für eine MEMS-Struktur, wobei Abscheidung der Verschlussschicht eine niedrige Konformität von wesentlich weniger als Eins aufweist.
Show it:
  • 1a) -g ) schematic sectional partial representations to explain a manufacturing method for a MEMS structure according to a first embodiment of the present invention;
  • 2a) -g ) schematic cross-sectional representations to explain a manufacturing method for a MEMS structure according to a second embodiment of the present invention;
  • 3a) -i ) schematic cross-sectional representations to explain a manufacturing method for a MEMS structure according to a third embodiment of the present invention;
  • 4a) -c ) schematic cross-sectional representations to explain a manufacturing method for a MEMS structure according to a fourth embodiment of the present invention;
  • 5a) -c ) schematic cross-sectional representations for explaining an exemplary manufacturing method for a MEMS structure in the form of an absolute pressure sensor device and its mode of operation;
  • 6a) -c ) schematic cross-sectional representations to explain the exemplary production method for a MEMS structure, wherein deposition of the closure layer has an idealized conformity of one;
  • 7a) -c ) schematic cross-sectional representations to explain the exemplary manufacturing method for a MEMS structure, wherein deposition of the sealing layer has a high conformity of almost one; and
  • 8a) -c ) schematic cross-sectional representations to explain the exemplary production method for a MEMS structure, wherein deposition of the closure layer has a low conformity of substantially less than one.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference symbols designate the same or functionally identical elements.

1a)-g) sind schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens für eine MEMS-Struktur gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1a) -g ) are schematic partial cross-sectional representations for explaining a manufacturing method for a MEMS structure according to a first embodiment of the present invention.

Gemäß 1a)-g) wird ein Substrat S mit einer darauf aufgebrachten mikromechanischen Funktionsschichtanordnung FS, welche eine oder mehrere Funktionsschichten aufweist, bereitgestellt. Das Substrat S ist beispielsweise ein Silizium-Wafersubstrat, und die Funktionsschichtanordnung FS umfasst beispielsweise eine oder mehrere Funktionsschichten aus Polysilizium, Oxid, Nitrid, Metallen usw.. Die Funktionsschichtanordnung FS weist eine Kaverne K auf, die über eine Durchgangsöffnung D, welche eine geringere laterale Ausdehnung als die Funktionsschichtanordnung FS aufweist. Die Durchgangsöffnung ist gemäß 1a) zu einer Außenseite der Funktionsschichtanordnung FS hin freigelegt.According to 1a) -g ) becomes a substrate S with a micromechanical functional layer arrangement applied thereon FS , which has one or more functional layers. The substrate S is, for example, a silicon wafer substrate, and the functional layer arrangement FS comprises, for example, one or more functional layers made of polysilicon, oxide, nitride, metals, etc. The functional layer arrangement FS has a cavern K on that through a through hole D which have a smaller lateral extent than the functional layer arrangement FS having. The through opening is according to 1a) to an outside of the functional layer arrangement FS exposed.

Die Kaverne K ist von einer Membran M zur Absolutdruckerfassung überspannt, wobei die Membran M an ihrer Unterseite eine stempelförmige Elektrode ST aufweist, wie bereits in Bezug auf 5a)-c) erläutert. 1 a)-g) zeigen den Bereich A von 5a)-c).The cavern K is from a membrane M spanned for absolute pressure detection, the membrane M a stamp-shaped electrode on its underside ST has, as already in relation to 5a) -c ) explained. 1 a) -g ) show the area A from 5a) -c ).

Wie in 1b)-g) sequenziell dargestellt, erfolgt ein Abscheiden einer Verschlussschicht O, O' aus Oxid über der Außenseite der Funktionsschichtanordnung FS und der Durchgangsöffnung D mittels eine HDP-Verfahrens. Dabei wächst ein erster Bereich O der Verschlussschicht O, O' auf der Außenseite der Funktionsschichtanordnung FS auf, und ein zweiter Bereich O' der Verschlussschicht O, O' wächst säulenförmig innerhalb der Kaverne K unterhalb der Durchgangsöffnung D auf. Im Laufe der HDP-Abscheidung bildet sich ein Verschlussbereich VBO in der Durchgangsöffnung D von der Seite des Substrats S her aus.As in 1b) -g ) shown sequentially, a sealing layer is deposited O , O' made of oxide over the outside of the functional layer arrangement FS and the through opening D using an HDP process. A first area is growing O the sealing layer O , O' on the outside of the functional layer arrangement FS on, and a second area O' the sealing layer O , O' grows columnar within the cavern K below the passage opening D on. A sealing area forms during the HDP deposition VBO in the through opening D from the side of the substrate S out.

Die HDP-Abscheidung ist ein entartetes PECVD-Verfahren. Zur Abscheidung wird ein sehr geringer Gasdruck verwendet. Gleichzeitig wird eine hohe Plasmaleistung verwendet, wobei das Plasmapotenzial derart gesteuert wird, dass auf der MEMS-Struktur ein Rücksputtereffekt auftritt. Durch entsprechend gewählte Parameter wird erreicht, dass das Abscheidegas, im vorliegenden Beispiel TEOS, weitgehend ionisiert ist. Somit lässt sich eine hohe Abscheiderate bei sehr geringer Konformität erzielen. Durch den Rücksputteranteil im Plasma wird die Konformität auf Null reduziert. Auf den horizontalen Flächen ist die Aufwachsrate größer als die Rücksputterrate. An senkrechten Flächen, beispielsweise in der Durchgangsöffnung D, ist die Rücksputterrate größer als die Aufwachsrate. An schrägen Flächen stellt sich ein Gleichgewicht ein, wobei an den Kanten typische Abflachungen mit einer Neigung von etwa 45° entstehen. Ein Teil des Abscheidematerials, das an der Abflachung abgesputtert wird, wird unten am Fuß der Kanten wieder aufgetragen. Dieser Effekt trägt dazu bei, dass auch tiefere Gräben aufgefüllt werden können. Mit zunehmender Schichtabscheidung bildet sich ein Trichter, welcher die Abscheidung im Graben beschleunigt.HDP deposition is a degenerate PECVD process. A very low gas pressure is used for the separation. At the same time, a high plasma power is used, the plasma potential being controlled in such a way that a backsputter effect occurs on the MEMS structure. It is achieved through appropriately selected parameters that the separation gas, TEOS in the present example, is largely ionized. This enables a high deposition rate to be achieved with very low conformity. The conformity is reduced to zero by the back sputter content in the plasma. The growth rate on the horizontal surfaces is greater than the sputtering rate. On vertical surfaces, for example in the through opening D , the sputtering rate is greater than the growth rate. An equilibrium is established on inclined surfaces, with typical flattening at the edges with an inclination of approximately 45 °. Part of the separation material that is sputtered off on the flattened area is reapplied at the bottom of the edges. This effect helps that deeper trenches can also be filled. With increasing layer deposition, a funnel forms, which accelerates the deposition in the trench.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der HDP-Abscheidung ist die Konformität kleiner als 0,2. Bevorzugt wird eine Plasmaleistung von mehr als 2500 Watt/m2 verwendet. Der Prozessdruck liegt typischerweise unterhalb von 50 Millitorr.In a preferred embodiment of the HDP deposition, the conformity is less than 0.2. A plasma power of more than 2500 watts / m 2 is preferably used. The process pressure is typically below 50 millitorr.

Obwohl bei den oben geschilderten Ausführungsformen eine Oxidschicht als Verschlussschicht abgeschieden wurde, ist es auch möglich, eine Nitridschicht oder eine Oxidnitridschicht abzuscheiden
2a)-g) sind schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens für eine MEMS-Struktur gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Although an oxide layer was deposited as a sealing layer in the above-described embodiments, it is also possible to deposit a nitride layer or an oxide nitride layer
2a) -g ) are schematic partial cross-sectional views for explaining a manufacturing method for a MEMS structure according to a second embodiment of the present invention.

2a)-g) zeigen den Bereich A von 5a)-c). 2a) -g ) show the area A from 5a) -c ).

Wie in 2a)-g) dargestellt, ist bei der zweiten Ausführungsform unterhalb der Durchgangsöffnung D eine freitragende lateral in der Funktionsschichtanordnung FS aufgehängte Hilfsschicht HS vorgesehen, welche von der Kaverne K umgeben ist und mit der Durchgangsöffnung D überlappt. Dadurch kann erreicht werden, dass der zweite Bereich O' der Verschlussschicht O, O' auf der Hilfsschicht HS aufwächst. Somit ist zum Erstellen des Verschlussbereichs VBO ein geringerer Volumenanteil des zweiten Bereichs O' der Verschlussschicht O, O' erforderlich. Dieser lässt sich durch den Abstand a1 zwischen der Hilfsschicht HS und dem unteren Ende der Durchgangsöffnung D einstellen. Der Abstand a1 kann dabei geringer gewählt werden als andere Abstände a2 innerhalb der Kaverne K.As in 2a) -g ) is shown in the second embodiment below the through opening D a self-supporting laterally in the functional layer arrangement FS suspended auxiliary layer HS provided by the cavern K is surrounded and with the passage opening D overlaps. It can be achieved that the second area O' the sealing layer O , O' on the auxiliary layer HS grows up. This is how to create the closure area VBO a lower volume fraction of the second area O' the sealing layer O , O' required. This can be determined by the distance a1 between the auxiliary layer HS and the lower end of the through hole D to adjust. The distance a1 can be chosen smaller than other distances a2 within the cavern K .

Bei der zweiten Ausführungsform ist die Bildung des Verschlussbereichs VBO somit gegenüber der ersten Ausführungsform beschleunigt.In the second embodiment, the formation of the closure area VBO thus accelerated compared to the first embodiment.

Die Hilfsschicht HS kann in einer der Funktionsschichten der Funktionsschichtanordnung FS integriert werden oder ist bei einigen MEMS-Prozessen bereits vorhanden.The auxiliary layer HS can in one of the functional layers of the functional layer arrangement FS be integrated or is already available in some MEMS processes.

3a)-i) sind schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens für eine MEMS-Struktur gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3a) -i ) are schematic partial cross-sectional views for explaining a manufacturing method for a MEMS structure according to a third embodiment of the present invention.

3a)-i) zeigen den Bereich A von 5a)-c). 3a) -i ) show the area A from 5a) -c ).

Wie in 3a)-i) dargestellt, ist die Hilfsschicht HS bei der dritten Ausführungsform über ein Federelement FE lateral in der Funktionsschichtanordnung FS aufgehängt. Ein derartiges Federelement ermöglicht die Aufnahme von Spannungen der Verschlussschicht O, O'. Durch die freitragende Begrenzung in der horizontalen Richtung kann ein Teil dieser Spannungen in der Hilfsschicht HS in Richtung des Federelements FE relaxieren, wodurch ein sehr robuster Verschlussbereich VBO gewährleistbar ist.As in 3a) -i ) is the auxiliary layer HS in the third embodiment via a spring element FE laterally in the functional layer arrangement FS hung up. Such a spring element makes it possible to absorb tensions in the sealing layer O , O' . Due to the self-supporting limitation in the horizontal direction, some of these stresses can be in the auxiliary layer HS towards the spring element FE relax, creating a very sturdy closure area VBO can be guaranteed.

Bei der dritten Ausführungsform wird vor der HDP-Abscheidung eine Ätzstoppschicht ES auf der Außenseite der Funktionsschichtanordnung FS abgeschieden und erst im Anschluss daran die HDP-Abscheidung durchgeführt.In the third embodiment, an etch stop layer ES is formed on the outside of the functional layer arrangement before the HDP deposition FS separated and only then carried out the HDP deposition.

Dies ermöglicht mit Bezug auf 3g)-i), das nicht benötigte Oxid des ersten Bereichs O der Verschlussschicht O, O' aus Bereichen der Außenseite zu entfernen, wo es nicht benötigt wird. Dies kann mittels eines CMP-Schrittes erreicht werden, der auf der Ätzstoppschicht ES stoppt. Wird die Ätzstoppschicht ES, wie in 1i) dargestellt, danach entfernt und das Oxid des zweiten Bereichs O' leicht rückgeätzt, lässt sich eine besonders planare Außenseite der Funktionsschichtanordnung FS erstellen, dies sich besonders gut für eine Weiterverarbeitung eignet.This enables with respect to 3g) -i ), the unneeded oxide of the first area O the sealing layer O , O' remove from areas of the outside where it is not needed. This can be achieved by means of a CMP step, which stops on the etch stop layer ES. If the etching stop layer ES, as in 1i ), then removed and the oxide of the second region O' slightly etched back, a particularly planar outside of the functional layer arrangement can be made FS create, this is particularly well suited for further processing.

4a)-c) sind schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens für eine MEMS-Struktur gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4a) -c ) are schematic partial cross-sectional views for explaining a manufacturing method for a MEMS structure according to a fourth embodiment of the present invention.

4a)-c) zeigen den Bereich A von 5a)-c). 4a) -c ) show the area A from 5a) -c ).

Bei der vierten Ausführungsform gemäß 4a)-c) weist die Durchgangsöffnung D' einen ersten trichterförmigen Bereich TB auf, der an die Außenseite der Funktionsschichtanordnung FS angrenzt. An den ersten trichterförmigen Bereich TB schließt sich ein zweiter kanalförmiger Bereich KB an. Der erste trichterförmige Bereich TB kann durch einen langen ersten isotropen Ätzschritt erzeugt werden. Durch den ersten trichterförmigen Bereich TB wird erreicht, dass das Verfüllen mit Oxid durch die HDP-Abscheidung schon in einer sehr frühen Phase der Schichtabscheidung beschleunigt ist. Der zweite kanalförmige Bereich KB lässt sich oberflächennah durch den Verschlussbereich VBO verschließen.In the fourth embodiment according to 4a) -c ) has the through opening D 'a first funnel-shaped area TB on that to the outside of the functional layer arrangement FS adjacent. At the first funnel-shaped area TB a second channel-shaped area closes KB on. The first funnel-shaped area TB can be generated by a long first isotropic etching step. Through the first funnel-shaped area TB it is achieved that the filling with oxide is accelerated by the HDP deposition in a very early phase of the layer deposition. The second channel-shaped area KB can be close to the surface through the closure area VBO close.

Optional kann oberhalb des Verschlussbereichs im Anschluss an den in 4c) dargestellten Prozesszustand noch eine Abdeckschicht SC, z.B. eine Nitridschicht, abgeschieden und derart strukturiert werden, dass sie den Verschlussbereich VBO überdeckt und somit zusätzlich abdichtet.Optionally, above the closure area following the in 4c ) shown process state still a cover layer SC, for example a nitride layer, are deposited and structured such that they cover the closure area VBO covers and thus additionally seals.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt. Insbesondere sind die genannten Materialien und Topologien nur beispielhaft und nicht auf die erläuterten Beispiele beschränkt.Although the present invention has been described with reference to preferred exemplary embodiments, it is not restricted to this. In particular, the materials and topologies mentioned are only examples and are not limited to the examples explained.

Obwohl bei den obigen Ausführungsformen ein Verschlussbereich zum Bilden einer definierten Atmosphäre innerhalb einer Absolutdrucksensorvorrichtung gebildet wurde, ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt, sondern prinzipiell für beliebige Verschlussbereiche an beliebigen MEMS-Strukturen verwendbar.Although in the above embodiments a closure area for forming a defined atmosphere was formed within an absolute pressure sensor device, the present invention is not limited to this, but can in principle be used for any closure areas on any MEMS structures.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102009045385 A1 [0030]DE 102009045385 A1 [0030]
  • DE 102010000895 A1 [0030]DE 102010000895 A1 [0030]
  • EP 2637007 A1 [0031]EP 2637007 A1 [0031]
  • US 6261957 B1 [0032]US 6261957 B1 [0032]

Claims (16)

Verfahren zum Herstellen einer MEMS-Struktur mit den Schritten: Bereitstellen eines Substrats (S) mit einer darauf aufgebrachten mikromechanischen Funktionsschichtanordnung (FS) mit einer oder mehreren Funktionsschichten, wobei die Funktionsschichtanordnung (FS) eine Kaverne (K) aufweist, die über eine Durchgangsöffnung (D; D'), welche einer geringere laterale Ausdehnung als die Funktionsschichtanordnung (FS) aufweist, zu einer Außenseite der Funktionsschichtanordnung (FS) hin freigelegt ist; und Abscheiden einer Verschlussschicht (O, O') über der Außenseite der Funktionsschichtanordnung (FS) und der Durchgangsöffnung (D; D') mittels eines HDP-Verfahrens derart, dass ein erster Bereich (O) der Verschlussschicht (O, O') auf der Außenseite der Funktionsschichtanordnung (FS) aufwächst und ein zweiter Bereich (O') der Verschlussschicht (O, O') säulenförmig von innerhalb der Kaverne (K) unterhalb der Durchgangsöffnung (D; D') aufwächst; wobei sich aus dem zweiten Bereich (O') der Verschlussschicht (O, O') ein Verschlussbereich (VBO) in der Durchgangsöffnung (D; D') ausbildet.Method for producing a MEMS structure with the steps: Providing a substrate (S) with a micromechanical functional layer arrangement (FS) applied thereon with one or more functional layers, the functional layer arrangement (FS) having a cavern (K) which has a through opening (D; D ') which has a smaller lateral extent than the functional layer arrangement (FS) is exposed to an outside of the functional layer arrangement (FS); and Deposition of a sealing layer (O, O ') over the outside of the functional layer arrangement (FS) and the through opening (D; D') by means of an HDP method such that a first area (O) of the sealing layer (O, O ') on the The outside of the functional layer arrangement (FS) grows and a second area (O ') of the sealing layer (O, O') grows columnar from inside the cavern (K) below the through opening (D; D '); wherein a closure region (VBO) is formed in the through opening (D; D ') from the second region (O') of the closure layer (O, O '). Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Substrat (S) unterhalb der Kaverne (K) freigelegt ist und der zweite Bereich (O') auf dem freigelegten Substrat (S) aufwächst.Procedure according to Claim 1 , wherein the substrate (S) is exposed below the cavern (K) and the second region (O ') grows on the exposed substrate (S). Verfahren nach Anspruch 1, wobei unterhalb der Durchgangsöffnung (D; D') eine Hilfsschicht (HS; HS') vorgesehen ist, welche von der Kaverne (K) umgeben ist und mit der Durchgangsöffnung (D; D') überlappt, und wobei der zweite Bereich (O') auf der Hilfsschicht (HS) aufwächst.Procedure according to Claim 1 , an auxiliary layer (HS; HS ') is provided below the through opening (D; D'), which is surrounded by the cavern (K) and overlaps with the through opening (D; D '), and wherein the second region (O ') grows on the auxiliary layer (HS). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Hilfsschicht (HS') freitragende lateral in der Funktionsschichtanordnung (FS) aufgehängte ist und/oderüber ein Federelement (FE) lateral in der Funktionsschichtanordnung (FS) aufgehängt ist.Procedure according to Claim 1 , wherein the auxiliary layer (HS ') is suspended cantilevered laterally in the functional layer arrangement (FS) and / or is laterally suspended in the functional layer arrangement (FS) via a spring element (FE). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Durchgangsöffnung (D') einen ersten trichterförmigen Bereich (TB), der an die Außenseite angrenzt, und einen zweiten kanalförmigen Bereich (KB) unterhalb des ersten trichterförmigen Bereich (TB) aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the through opening (D ') has a first funnel-shaped area (TB), which adjoins the outside, and a second channel-shaped area (KB) below the first funnel-shaped area (TB). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Bereich (O) der Verschlussschicht (O, O') auf der Außenseite der Funktionsschichtanordnung (FS) zumindest teilweise entfernt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the first region (O) of the sealing layer (O, O ') on the outside of the functional layer arrangement (FS) is at least partially removed. Verfahren nach Anspruch 6, wobei auf der Außenseite unterhalb der Verschlussschicht (O, O') eine Ätzstoppschicht (ES) auf der Funktionsschichtanordnung (FS) aufgebracht wird und der erste Bereich (O) der Verschlussschicht (O, O') vollständig entfernt wird.Procedure according to Claim 6 , An etching stop layer (ES) being applied to the functional layer arrangement (FS) on the outside below the sealing layer (O, O ') and the first region (O) of the sealing layer (O, O') being completely removed. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Ätzstoppschicht (ES) nach Entfernen des ersten Bereichs (O) entfernt wird und anschließend der zweite Bereich (O') überätzt wird, so dass eine planare Außenseite der Funktionsschichtanordnung (FS) erhalten wird.Procedure according to Claim 6 , wherein the etching stop layer (ES) is removed after removal of the first region (O) and then the second region (O ') is overetched, so that a planar outside of the functional layer arrangement (FS) is obtained. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das HDP-Verfahren einen Rücksputteranteil aufweist und eine Konformität von 0,2 oder weniger aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the HDP method has a back-sputtering component and has a conformity of 0.2 or less. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verschlussschicht (O, O') eine Oxidschicht und/oder eine Nitridschicht und/oder eine Oxidnitridschicht aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the sealing layer (O, O ') has an oxide layer and / or a nitride layer and / or an oxide nitride layer. MEMS-Struktur mit: einem Substrats (S) mit einer darauf aufgebrachten mikromechanischen Funktionsschichtanordnung (FS) mit einer oder mehreren Funktionsschichten, wobei die Funktionsschichtanordnung (FS) eine Kaverne (K) aufweist, die sich über eine Durchgangsöffnung (D; D'), welche einer geringere laterale Ausdehnung als die Funktionsschichtanordnung (FS) aufweist, zu einer Außenseite der Funktionsschichtanordnung (FS) hin erstreckt; und einer Verschlussschicht (O, O'), die einen Bereich (O') aufweist, der säulenförmig innerhalb der Kaverne (K) unterhalb der Durchgangsöffnung (D; D') ausgebildet ist und einen Verschlussbereich (VBO) in der Durchgangsöffnung (D; D') ausbildet.MEMS structure with: a substrate (S) with a micromechanical functional layer arrangement (FS) applied thereon with one or more functional layers, the functional layer arrangement (FS) having a cavern (K) which extends over a through opening (D; D ') which has a smaller lateral extent as the functional layer arrangement (FS), extends to an outside of the functional layer arrangement (FS); and a closure layer (O, O ') which has an area (O') which is columnar in the cavity (K) below the through opening (D; D ') and a closure area (VBO) in the through opening (D; D ') trains. MEMS-Struktur nach Anspruch 11, wobei der Bereich (O') auf dem freigelegten Substrat (S) ausgebildet ist.MEMS structure after Claim 11 , wherein the region (O ') is formed on the exposed substrate (S). MEMS-Struktur nach Anspruch 11, wobei unterhalb der Durchgangsöffnung (D; D') eine Hilfsschicht (HS) vorgesehen ist, welche von der Kaverne (K) umgeben ist und mit der Durchgangsöffnung (D; D') überlappt, und wobei der Bereich (O') auf der Hilfsschicht (HS) ausgebildet ist.MEMS structure after Claim 11 , an auxiliary layer (HS) is provided below the through opening (D; D '), which is surrounded by the cavern (K) and overlaps the through opening (D; D'), and wherein the area (O ') on the Auxiliary layer (HS) is formed. MEMS-Struktur nach Anspruch 13, wobei die Hilfsschicht (HS) freitragend lateral in der Funktionsschichtanordnung (FS) aufgehängt ist und/oder über ein Federelement (FE) lateral in der Funktionsschichtanordnung (FS) aufgehängt ist.MEMS structure after Claim 13 , wherein the auxiliary layer (HS) is suspended cantilevered laterally in the functional layer arrangement (FS) and / or is laterally suspended in the functional layer arrangement (FS) via a spring element (FE). MEMS-Struktur nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Durchgangsöffnung (D') einen ersten trichterförmigen Bereich (TB), der an die Außenseite angrenzt, und einen zweiten kanalförmigen Bereich (KB) unterhalb des ersten trichterförmigen Bereich (TB) aufweist. MEMS structure according to one of the Claims 11 to 14 , wherein the through opening (D ') has a first funnel-shaped area (TB), which adjoins the outside, and a second channel-shaped area (KB) below the first funnel-shaped area (TB). MEMS-Struktur nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die MEMS-Struktur eine Absolutdrucksensorvorrichtung umfasst und die Durchgangsöffnung (D; D') an eine Membrane (M) zur Absolutdruckerfassung angrenzt und wobei sich die Kavität (K) unter die Membrane erstreckt.MEMS structure according to one of the Claims 11 to 15 , wherein the MEMS structure comprises an absolute pressure sensor device and the through opening (D; D ') adjoins a membrane (M) for absolute pressure detection and wherein the cavity (K) extends under the membrane.
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