[发明专利]具有应力补偿层的激光再封

说明书

技术领域

本发明从根据权利要求1的前序部分所述的方法出发。

背景技术

由WO 2015/120939A1公知了这种方法。如果微机械结构元件的空腔中确定的内部压力是所期望的或者在所述空腔中应该包括具有确定的化学成分的气体混合物，则所述内部压力或所述化学成分经常在封盖微机械结构元件时或在基底晶片和盖晶片之间的键合过程中被调节。在封盖时，例如盖与基底连接，由此盖和基底共同包围所述空腔。通过调节在封盖时存在于周围环境中的气体混合物的气氛或压力和/或化学成分，由此可以调节所述空腔中的确定的内部压力和/或确定的化学成分。

通过由WO 2015/120939A1公知的方法可以有针对性地调节微机械结构元件的空腔中的内部压力。通过所述方法尤其可能的是，制造具有第一空腔的微机械结构元件，其中，在第一空腔中可以调节第一压力和第一化学成分，所述第一压力和第一化学成分与封盖的时间点时的第二压力和第二化学成分不同。

在用于有针对性地调节根据WO 2015/120939 A1的微机械结构元件的空腔中的内部压力的方法中，在盖中或者在盖晶片中或者在基底中或者在传感器单元晶片中产生至空腔的窄的进口通道。接着，通过进口通道以期望的气体和期望的内部压力灌注所述空腔。最后，进口通道周围的区域局部地借助于激光加热，基底材料局部地液化并且在凝固时气密地封闭进口通道。

发明内容

本发明的目的在于以相对于现有技术简单和成本低廉的方式提供一种用于制造相对于现有技术机械鲁棒的以及具有长的使用寿命的微机械结构元件的方法。此外，本发明的目的在于提供一种相对于现有技术紧凑的、机械鲁棒的和具有长的使用寿命的微机械结构元件。根据本发明，这特别适用于具有(第一)空腔的微机械结构元件。此外，通过根据本发明的方法和根据本发明的微机械结构元件也可以实现一种微机械结构元件，在所述微机械结构元件情况下，在第一空腔中可以调节第一压力和第一化学成分，并且在第二空腔中可以调节第二压力和第二化学成分。例如设置这种用于制造微机械结构元件的方法，对于这种方法有利的是，在一空腔中包括第一压力，并且在第二空腔中包括第二压力，其中，第一压力应该不同于第二压力。这则例如是下述情况，用于测量转速的第一传感器单元和用于测量加速度的第二传感器单元应该集成在微机械结构元件中。

该目的通过如下方式实现，

在第四方法步骤中，在基底的或盖的表面上在进口孔的区域中沉积或生长一个层以产生第二机械应力，所述第二机械应力反作用于在进口孔封闭的情况下产生的第一机械应力。

由此以简单和成本低廉的方式提供一种用于制造微机械结构元件的方法，通过所述方法可以提供反作用于在进口孔封闭的情况下产生的第一机械应力的第二机械应力。由此可以例如借助于补偿应力来减小或者至少部分地补偿在没有根据本发明的层的情况下存在的第一机械应力，所述补偿应力通过所述层传递到进口孔的区域中或者通过所述层和进口孔的区域之间的边界层传递。由此可以例如减小在第三方法步骤之后硬化的材料区域中和/或在邻接于所述硬化的材料区域的其余基底或其余盖中和/或在所述硬化的材料区域和其余的基底或其余的盖之间的边界面上所产生的拉应力。

此外，通过根据本发明的方法不那么有问题的是，基底材料仅仅局部地被加热并且加热的材料不仅在硬化时而且在冷却时相对于其周围环境收缩，因为通过在硬化时和在冷却时的收缩所产生的第一机械应力借助于所述层和由所述层产生的第二机械应力被反作用，或者能够减小进口孔的区域中占主导的总机械应力或应力分布。在封闭区域中可产生拉应力也是不那么有问题的，因为所述拉应力可以借助于所述层有针对性地减小。由此，按照应力和材料而产生的突发的裂缝形成以及在进一步加工中或在场地中在微机械结构元件热负荷或机械负荷时的裂缝形成也不太可能。

由此提供一种用于制造微机械结构元件或组件的方法，利用所述方法能够通过局部的熔化产生通道的封闭，其中，所述方法能够实现尽可能小的、在微机械结构元件中形成裂缝的倾向。

结合本发明，概念“微机械结构元件”理解为，所述概念不仅包括微机械结构元件而且包括微机电结构元件。

本发明优选地设置用于制造具有一个空腔的微机械结构元件或者用于具有一个空腔的微机械结构元件。然而本发明例如也设置用于具有两个空腔或者具有多于两个、即三个、四个、五个、六个或多于六个空腔的微机械结构元件。