[发明专利]用于制造微机电传感器的方法和微机电传感器

说明书

本发明提出一种用于制造微机电传感器(1)的方法，其中，微机电传感器(1)通过罩晶片(2)与传感器晶片(3)的连接制造，其中，罩晶片(2)具有用于使罩晶片(2)与传感器晶片(3)连接的键合结构(4)，其中，传感器晶片(3)具有传感器芯(5)，该传感器芯具有可运动结构(6)，并且罩晶片(2)具有用于限界可运动结构(6)的偏移的止挡结构(7)，其中，方法具有第一步骤和在第一步骤之后进行的第二步骤，其中，止挡结构(7)的止挡面位于未加工的罩晶片的初始面的水平上。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于制造微机电传感器的方法。

背景技术

尤其呈惯性传感器的形式的微机电传感器由现有技术以多种实施方式已知。这种传感器的功能原理通常在于，作用在传感器上的外部线性加速度或旋转引起惯性力，所述惯性力导致在传感器芯中的可运动结构的偏移或偏转，通过所述偏移或偏转可以测量起作用的加速度或旋转。在此，可运动结构可以从单个层中蚀刻出或者由多个层构建。尤其地，可运动结构可以通过以下方式形成：硅层外延地沉积在功能性多晶硅(FP)组成的层上并且在随后的步骤中从所述硅层制作出多个部分结构，所述部分结构通过由FP层形成的、由功能性多晶硅组成的桥(FP-Brücke)相互连接。

为了提供用于传感器芯的封闭环境，经常通过晶片键合方法将罩施加到传感器晶片上并且传感器芯以该方式包围到腔中。这种晶片键合方法尤其是共晶键合，在所述共晶键合时传感器晶片和罩晶片通过共晶合金相互连接。这种合金通过两个合金对、如锗和铝或者硅和金形成。在此，例如可以将由金组成的附加键合结构施加到两个晶片中的一个晶片上，所述附加键合结构在晶片接合时通过加热与两个晶片的硅连接并且这样形成牢固的材料锁合的连接。以类似的方式，这两个晶片中的一个晶片可以具有由铝组成的键合结构并且另一个晶片可以具有由锗组成的键合结构，使得这两个键合结构在接合时形成期望的共晶连接。相应的键合结构在制造晶片时通过键合层的沉积和随后键合层通过蚀刻的结构化形成。为了确保键合结构形成罩晶片的上边缘、即所述键合结构尽可能超过罩晶片的其余结构伸出，通常在通过另外的蚀刻过程产生罩晶片的其余结构之前进行键合结构的形成。

为了防止传感器由于可运动结构的特别强烈的偏移而受损，通常在腔中布置有止挡结构，所述止挡结构限制可运动结构的最大偏移。针对向上(即朝着罩)的振幅，罩晶片例如可以具有止挡面，可运动结构在大偏移的情况下机械碰撞到所述止挡面上。在此，止挡结构的高度、即止挡面在罩晶片内部的水平通过以下方式限制，在制作止挡结构之前已经剥除材料，尤其通过在构造键合结构时进行的过蚀刻。以该方式，得出用于在可运动结构的上边缘和止挡面之间的距离的限制因素。尤其地，在过大距离时可能出现，在功能性FP桥的运动被止挡面拦住之前，所述功能性FP桥从下方碰撞到传感器晶片的固定结构。在碰撞时可能出现FP桥的断裂，由于所述断裂损坏或者甚至毁坏传感器。

发明内容

在该背景下，本发明的任务是提供一种方法，在所述方法中这样产生罩晶片的止挡结构，使得避免功能性FP桥的断裂。

在根据主权利要求的方法中，通过施加硬掩模实现，通过硬掩模遮盖的面在随后的蚀刻过程中不承受材料剥除，通过所述蚀刻过程产生罩晶片的结构。已经证明，这种掩模的施加尤其适用于防止在产生键合结构时引起的过蚀刻以不利的方式减小止挡结构的止挡面的高度水平。