提出一种传感器，其具有衬底、微机电结构和脱耦合结构，其中所述脱耦合结构固定在所述衬底上，其中所述微机电结构固定在所述脱耦合结构上，其中所述微机电结构和所述脱耦合结构能够相对于所述衬底移动，其中所述脱耦合结构设置在所述微机电结构和所述衬底之间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所述的传感器。
技术介绍
这种传感器是普遍已知的。例如已知具有衬底和相对于衬底能够移动的探测元件 的加速度传感器和转速传感器。在已知的传感器中，探测元件相对强烈地受衬底的机械应 力影响。在此，仅仅能够在相对较高的开销下实现探测元件与机械应力的脱耦合。
技术实现思路
本专利技术的任务是，提出一种传感器和一种用于制造传感器的方法，其中与现有技 术相比实现探测元件与机械应力的改善的脱耦合并且此外简化传感器的制造。 与现有技术相比，根据并列权利要求的根据本专利技术的传感器和根据本专利技术的用于 制造传感器的方法具有以下优点：微机电结构（MEMS结构）（沿着与衬底的主延伸面垂直的 并且朝衬底方向定位的投影方向）设置在脱耦合结构一一尤其应力脱耦合板下方或者与所 述脱耦合结构重叠并且尤其不（直接）设置在衬底上。例如这意味着，MEMS结构主要（或 甚至仅仅）间接通过脱耦合结构设置在衬底上或者固定在衬底上。 由于根据本专利技术的传感器的结构的相对较高的相似性，能够以有利的方式实现使 用（转速传感器和/或加速度传感器）的已知的MEMS布置，使得尽管相对于机械应力的改 善的脱耦合仍简化传感器的制造。 在本专利技术的范畴内，概念"机械应力"包括所有类型的机械应力，即具有或没有外 部影响地在传感器中起作用的机械应力。这例如可以是热感应的机械应力或由外部的力影 响引起的机械应力。特别地，脱耦合结构如此设置，使得微机电结构与衬底的机械应力如此 脱耦合，使得衬底的机械应力不影响或仅仅以可忽略的方式影响传感器信号。特别地，所述 脱耦合在此也称作应力脱耦合。特别地，在根据本专利技术的传感器中，脱耦合结构设置用于微 机电结构与衬底的机械应力和/或振荡的脱耦合。 根据本专利技术的方法能够在没有布局限制的情况下以有利的方式实现传感器的制 造一一即可以不改变地采用用于制造已知的MEMS结构的制造步骤。 传感器尤其是转速传感器和/或加速度传感器。 参考附图由从属权利要求以及说明书可得到本专利技术的有利构型和扩展方案。 根据一种优选的扩展方案， -仅仅脱耦合结构弹簧弹性地连接在衬底上，其中脱耦合结构尤其通过弹簧结构 连接在衬底上，或者 -微机电结构和脱耦合结构分别弹簧弹性地连接在衬底上。 由此，能够有利地实现微机电结构与机械应力的脱耦合，其中然而传感器通过特 别简单的方式制造。 根据另一种优选扩展方案，微机电结构通过介质绝缘层与脱耦合结构连接。 由此能够有利地实现，通过导电连接接通微机电结构并且脱耦合结构例如用于微 机电结构的偏移的容性探测。 根据另一有利扩展方案，微机电结构通过另一弹簧结构固定在衬底上，其中所述 另一弹簧结构尤其如此配置，使得微机电结构可通过所述另一弹簧结构导电接通。 由此能够有利的实现，所述另一弹簧结构用于微机电结构的电接通。所述另一弹 簧结构尤其具有比将脱耦合结构固定在衬底上的弹簧结构更小的弹簧刚性。例如，主要通 过弹簧结构（并且不通过或仅仅可忽略地通过所述另一弹簧结构）实现应力脱耦合。 根据另一优选扩展方案，衬底在朝向脱耦合结构的一侧上具有通道结构，其中通 道结构尤其主要沿着衬底的主延伸面在衬底和脱耦合结构之间的区域中延伸。 由此能够有利地实现，在暴露微机电结构时以特别高效的方式实现脱耦合结构的 掏蚀。特别地，通道结构是能够在没有脱耦合结构的穿孔的情况下实现脱耦合结构的暴露 的蚀刻加速结构。 根据另一优选扩展方案，弹簧结构如此配置，使得脱耦合结构相对于衬底的机械 应力和/或相对于从外部施加到衬底上的振荡脱耦合，其中脱耦合结构尤其具有比弹簧结 构更高的机械刚性。 由此能够有利地实现，提供相对简单地制造的传感器，然而在所述传感器中实现 与衬底的机械应力和/或振荡的脱耦合。 根据另一优选扩展方案，弹簧结构配置用于借助挤压薄膜阻尼来阻尼衬底的振 荡。 由此能够有利地实现以特别高效的方式通过挤压薄膜阻尼来实施脱耦合。 依照根据本专利技术的方法的一种优选扩展方案， _脱耦合层是施加在衬底的所述侧上的硅层，或者 -脱耦合层是借助键合方法与衬底连接的另一衬底。 由此能够有利地实现，通过施加硅层来制造传感器或替代地借助晶片键合方法制 造传感器，其中第一晶片的衬底与第二晶片的脱耦合层（另一衬底）借助晶片键合方法连 接。 依照根据本专利技术的方法的另一优选扩展方案，在第七制造步骤中，使脱耦合结构 和微机电结构暴露，使得微机电结构和脱耦合结构能够相对于衬底移动。 由此能够有利地实现，通过特别简单且高效的方式完成传感器。 依照根据本专利技术的方法的另一优选扩展方案，在第二制造步骤中，在衬底的所述 侧上和/或在脱耦合层上施加介质层，其中尤其在第三制造步骤中，产生用于接触区域的 穿透介质层延伸的凹槽，所述接触区域用于衬底的导电接通。 依照根据本专利技术的方法的另一优选扩展方案，在第五制造步骤中，在脱耦合层上 施加另一介质层，其中尤其在第七制造步骤中，产生用于另一接触区域的穿透另一介质层 延伸的另一凹槽，所述另一接触区域用于脱耦合结构的导电接通。 根据本专利技术，制造步骤的编号涉及逻辑顺序。但根据本专利技术，制造步骤的编号也可 以相应于制造步骤的时间顺序。 在附图中示出并且在随后的描述中进一步阐述本专利技术的实施例。【附图说明】 附图示出： 图1至23 :根据本专利技术的不同实施方式的传感器。【具体实施方式】 在不同的附图中，相同的部件始终设有相同的参考标记并且因此通常也分别仅仅 描述或者阐述一次。 在图1中以剖视图示出了根据本专利技术的一种实施方式的传感器1、尤其加速度传 感器和/或转速传感器，其中在此主要描述传感器1的基础结构。在此，所述基础结构包括 能够相对于传感器1的衬底15移动的微机电元件（MEMS元件）1'和固定结构9,所述MEMS 元件1'弹簧弹性地耦合到所述固定结构上。能够移动的元件1'的偏移或者偏移移动可根 据电容变化通过传感器1探测。 借助蚀刻方法由（相对较厚的）外延（在传感器1的衬底15上）沉积的多晶硅层 2 (外延多晶硅层）产生能够移动的MEMS元件1'。多晶硅层2尤其在能够移动的MEMS元件 1'的区域中具有多个沟槽3,所述多个沟槽具有相对较大的纵横比（AspektverhMtnis)。 大的纵横比意味着，沟槽3的横向延伸（平行于衬底15的主延伸面100)小于所述沟槽沿 着法线方向103的延伸（垂直于衬底15的主延伸方向100)。在制造方法中，使MEMS元件 1'暴露，其方式是在MEMS元件1'的区域中去除（厚的）多晶硅层2下方的牺牲层、尤其氧 当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种传感器(1)，其具有衬底(15)、微机电结构(13)和脱耦合结构(14)，其中，所述脱耦合结构(14)固定在所述衬底(15)上，其中，所述微机电结构(13)固定在所述脱耦合结构(14)上，其中，所述微机电结构(13)和所述脱耦合结构(14)能够相对于所述衬底(15)移动，其特征在于，所述脱耦合结构(14)设置在所述微机电结构(13)和所述衬底(15)之间。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·赖因穆特，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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