用于制造構(gòu)件的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于制造構(gòu)件的方法，首先制造第一層復(fù)合體，其包括結(jié)構(gòu)層和填充有絕緣材料的溝槽，結(jié)構(gòu)層至少在第一區(qū)域中是導(dǎo)電的。所述填充有絕緣材料的溝槽從結(jié)構(gòu)層的第一表面起延伸并且設(shè)置在結(jié)構(gòu)層的第一區(qū)域中。結(jié)構(gòu)層的第一表面朝向第一層復(fù)合體的第一表面。此外該方法包括制造第二層復(fù)合體，其在第二層復(fù)合體的第一表面中包括第一凹部，以及連接第一層復(fù)合體與第二層復(fù)合體。第一層復(fù)合體的第一表面至少在區(qū)域中鄰接第二層復(fù)合體的第一表面，并且填充溝槽設(shè)置在第一凹部的側(cè)向位置中。在連接第一層復(fù)合體與第二層復(fù)合體后將第一層復(fù)合體的厚度從第一層復(fù)合體的第二表面起減少至填充溝槽的深度。第一層復(fù)合體的第二表面與第一層復(fù)合體的第一表面相對置。此外該方法還包括在結(jié)構(gòu)層中制造構(gòu)件的一個活動結(jié)構(gòu)，所述活動結(jié)構(gòu)具有兩個第二區(qū)域，所述第二區(qū)域設(shè)置在結(jié)構(gòu)層的第一區(qū)域中并且雖然彼此物理剛性連接，但卻通過填充溝槽相互電絕緣。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種用于制造構(gòu)件、尤其是微機(jī)械、微機(jī)電(MEMS)或微光機(jī)電(MOEMS)構(gòu)件的方法。
技術(shù)介紹
微機(jī)電構(gòu)件(MEMS)和微光機(jī)電構(gòu)件(MOEMS)通常包括活動結(jié)構(gòu)?！盎顒咏Y(jié)構(gòu)”在此尤其是可理解為可動結(jié)構(gòu)或同時具有可動元件和光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)(如可移動鏡)。術(shù)語“活動區(qū)”表示活動結(jié)構(gòu)所在或移動的構(gòu)件區(qū)域或體積。在此有必要或有利的是，活動結(jié)構(gòu)不由單一的復(fù)合體制成，而是包括至少兩個分開的部分或區(qū)域，它們雖然彼此剛性連接、但卻完全相互電絕緣。在此活動結(jié)構(gòu)相互電絕緣部分之間的電絕緣設(shè)計(jì)構(gòu)成這種構(gòu)件生產(chǎn)中的特別挑戰(zhàn)，因?yàn)榛顒咏Y(jié)構(gòu)僅在很小的程度上與構(gòu)件的其它元件物理連接，以確保其可動性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)的任務(wù)在于提供一種用于制造構(gòu)件、尤其是微機(jī)械、微機(jī)電或微光機(jī)電構(gòu)件的方法，借助該方法可實(shí)現(xiàn)具有兩個分開的部分或區(qū)域的構(gòu)件活動結(jié)構(gòu)，所述部分或區(qū)域雖然彼此剛性機(jī)械連接、但卻完全相互電絕緣。該任務(wù)通過獨(dú)立權(quán)利要求的技術(shù)方案得以解決。優(yōu)選實(shí)施方式在從屬權(quán)利要求中給出。根據(jù)本專利技術(shù)的用于制造構(gòu)件的方法包括制造第一層復(fù)合體，其包括結(jié)構(gòu)層和填充有絕緣材料的溝槽，結(jié)構(gòu)層至少在第一區(qū)域中是導(dǎo)電的，所述填充有絕緣材料的溝槽從結(jié)構(gòu)層的第一表面起延伸并且設(shè)置在結(jié)構(gòu)層的第一區(qū)
域中。在此所述結(jié)構(gòu)層的第一表面朝向第一層復(fù)合體的第一表面。此外，用于制造構(gòu)件的方法包括制造第二層復(fù)合體，其在第二層復(fù)合體的第一表面中包括第一凹部，并且連接第一層復(fù)合體與第二層復(fù)合體，第一層復(fù)合體的第一表面至少在區(qū)域中鄰接第二層復(fù)合體的第一表面并且填充溝槽設(shè)置在第一凹部的側(cè)向位置中。在連接第一層復(fù)合體與第二層復(fù)合體后將第一層復(fù)合體的厚度從第一層復(fù)合體的第二表面起減少至填充溝槽的深度，第一層復(fù)合體的第二表面與第一層復(fù)合體的第一表面相對置。本專利技術(shù)還包括在結(jié)構(gòu)層中制造構(gòu)件的一個活動結(jié)構(gòu)，所述活動結(jié)構(gòu)設(shè)置在第一凹部的側(cè)向位置中并且具有結(jié)構(gòu)層的兩個第二區(qū)域。結(jié)構(gòu)層的所述第二區(qū)域設(shè)置在結(jié)構(gòu)層的第一區(qū)域中、彼此物理剛性連接并且通過填充溝槽相互電絕緣。根據(jù)用于制造構(gòu)件的方法的一種實(shí)施方式，在連接第一層復(fù)合體與第二層復(fù)合體之前填充溝槽可在第一層復(fù)合體中延伸至小于第一層復(fù)合體厚度的深度。也就是說，填充溝槽不到達(dá)至第一層復(fù)合體的與第一層復(fù)合體的第一表面相對置的第二表面。根據(jù)一種特定實(shí)施方式，第一層復(fù)合體還包括輔助層，該輔助層鄰接結(jié)構(gòu)層的第二表面，結(jié)構(gòu)層的第二表面與結(jié)構(gòu)層的第一表面相對置。填充溝槽在此延伸至結(jié)構(gòu)層的第二表面。根據(jù)本方法的一種實(shí)施方式，在第一層復(fù)合體中在連接第一層復(fù)合體與第二層復(fù)合體之前除了填充溝槽外未構(gòu)造其它結(jié)構(gòu)。尤其是未構(gòu)造隔離溝槽，即未填充材料的溝槽。在此情況下，在將第一層復(fù)合體的厚度減少至填充溝槽的深度后結(jié)構(gòu)化結(jié)構(gòu)層，以便制出構(gòu)件的活動結(jié)構(gòu)。根據(jù)本方法的另一種實(shí)施方式，在第一層復(fù)合體中在連接第一層復(fù)合體與第二層復(fù)合體之前除了填充溝槽外構(gòu)造隔離溝槽，所述隔離溝槽未填充材料并且從第一層復(fù)合體的第一表面延伸至等于或大于填充溝槽深度的深度。隔離溝槽在此定義在后期過程步驟中制出的活動結(jié)構(gòu)的側(cè)向邊界。在此情況下，可通過將第一層復(fù)合體的厚度減少至填充溝槽的深度制出
構(gòu)件的活動結(jié)構(gòu)。根據(jù)一種實(shí)施方式，用于制造構(gòu)件的方法還包括制造包括第一表面的第三層復(fù)合體，并且在制出活動結(jié)構(gòu)后連接第一層復(fù)合體與第三層復(fù)合體，第三層復(fù)合體的第一表面至少在區(qū)域中鄰接第一層復(fù)合體的第二表面。由此結(jié)構(gòu)層可密封地封裝。在連接第一層復(fù)合體與第三層復(fù)合體之前可在第三層復(fù)合體的第一表面中制出第二凹部。在連接第一層復(fù)合體與第三層復(fù)合體時活動結(jié)構(gòu)設(shè)置在第二凹部的側(cè)向位置中。根據(jù)一種實(shí)施方式，第一層復(fù)合體朝向第三層復(fù)合體的層和第三層復(fù)合體朝向第一層復(fù)合體的層由同一種材料制成。根據(jù)另一種實(shí)施方式，第一層復(fù)合體朝向第二層復(fù)合體的層和第二層復(fù)合體朝向第一層復(fù)合體的層由同一種材料制成。當(dāng)待彼此連接的層、即第一層復(fù)合體朝向第二層復(fù)合體的層和第二層復(fù)合體朝向第一層復(fù)合體的層和必要時第一層復(fù)合體朝向第三層復(fù)合體的層和第三層復(fù)合體朝向第一層復(fù)合體的層由同一種材料制成時，可使用特別適合的方法來連接這些層、如接合方法。例如相應(yīng)層可由半導(dǎo)體材料、尤其是硅制成。附圖說明下面參考附圖詳細(xì)說明本專利技術(shù)方法的實(shí)施方式，在此相同元件設(shè)有同一附圖標(biāo)記。圖1以橫截面圖示出根據(jù)本方法一種實(shí)施方式的第一層復(fù)合體；圖2以橫截面圖示出根據(jù)本方法另一種實(shí)施方式的第一層復(fù)合體；圖3以橫截面圖示出根據(jù)本方法一種實(shí)施方式的第二層復(fù)合體；圖4以橫截面圖示出在連接第一和第二層復(fù)合體后根據(jù)本方法一種實(shí)施方式的構(gòu)件；圖5以橫截面圖示出在減少第一層復(fù)合體的厚度后圖4的構(gòu)件；圖6以橫截面圖示出根據(jù)本方法一種實(shí)施方式在結(jié)構(gòu)化結(jié)構(gòu)層后圖5的構(gòu)件；圖7以橫截面圖示出根據(jù)本方法一種實(shí)施方式的第三層復(fù)合體；圖8以橫截面圖示出在連接構(gòu)件與圖7的第三層復(fù)合體后圖6的構(gòu)件；圖9以橫截面圖示出根據(jù)本方法一種實(shí)施方式在其它過程步驟后圖8的構(gòu)件；圖10以橫截面圖示出根據(jù)本方法另一種實(shí)施方式的第一層復(fù)合體；圖11以橫截面圖示出在連接圖10的第一層復(fù)合體和第二層復(fù)合體后根據(jù)本專利技術(shù)一種實(shí)施方式的構(gòu)件；圖12以橫截面圖示出在減少第一層復(fù)合體的厚度后圖11的構(gòu)件。具體實(shí)施方式圖1示出所制出的根據(jù)第一實(shí)施方式的第一層復(fù)合體10的橫截面。圖1所示的第一層復(fù)合體10包括結(jié)構(gòu)層11和填充有絕緣材料的溝槽15。在圖1中示出兩個填充溝槽15，但對于本專利技術(shù)方法而言一個填充溝槽就足以。第一層復(fù)合體10包括第一表面110和第二表面112，第二表面112與第一層復(fù)合體10的第一表面110相對置。層結(jié)構(gòu)11具有第一表面111和第二表面113，第二表面113與第一表面111相對置。在圖1所示的實(shí)施方式中，第一層復(fù)合體10僅包括結(jié)構(gòu)層11，因而結(jié)構(gòu)層11的第一表面111相應(yīng)于第一層復(fù)合體10的第一表面110并且結(jié)構(gòu)層11的第二表面113相應(yīng)于第一層復(fù)合體10的第二表面112。第一結(jié)構(gòu)層11包括至少一個第一區(qū)域114，該區(qū)域是導(dǎo)電的并且在其中構(gòu)造有填充溝槽15。在此如圖1所示，多個填充溝槽15可構(gòu)造在一個且同一第一區(qū)域114中。但不同的填充溝槽15也可設(shè)置在不同的彼此電絕緣的第一區(qū)域114中。第一區(qū)域114可從結(jié)構(gòu)層11的第一表面111起延伸并且可延伸至填充溝槽15的深度d15，如圖1所示。但第一區(qū)域114也可延伸至另一不同于填充溝槽15深度d15的深度或可構(gòu)造成掩埋區(qū)域，其不鄰接結(jié)構(gòu)層11的第一表面111或第二表面113。第一區(qū)域114例如可以是例如由硅制成的半導(dǎo)體層
或半導(dǎo)體基底的摻雜區(qū)。整個結(jié)構(gòu)層11也可以是導(dǎo)電的并且第一區(qū)域114因此在整個結(jié)構(gòu)層11上延伸。術(shù)語“結(jié)構(gòu)層”在此描述這樣的構(gòu)成物，其僅由一種材料、如硅晶片制成，但其也可以是包括多個層和材料的復(fù)合體，只要結(jié)構(gòu)層11的第一區(qū)域114是導(dǎo)電的。在一個后期過程步驟中，在第一區(qū)域114中制造構(gòu)件的一個活動結(jié)構(gòu)，在此填充溝槽將活動結(jié)構(gòu)的各個區(qū)域彼此電絕緣。也可制造多個活動結(jié)構(gòu)，由此填充溝槽的數(shù)量取決于后期待在結(jié)構(gòu)層中制造的一個或多個活動結(jié)構(gòu)的區(qū)域的數(shù)量，這些區(qū)域彼此物理剛性連接，但應(yīng)相互電絕緣。也就是說，填充溝槽15、第一區(qū)域114、本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
用于制造構(gòu)件(1)的方法，包括：制造第一層復(fù)合體(10)，其包括結(jié)構(gòu)層(11)和填充有絕緣材料的溝槽(15)，結(jié)構(gòu)層至少在第一區(qū)域(114)中是導(dǎo)電的，所述填充有絕緣材料的溝槽從結(jié)構(gòu)層(11)的第一表面(111)起延伸并且設(shè)置在結(jié)構(gòu)層(11)的第一區(qū)域(114)中，所述結(jié)構(gòu)層(11)的第一表面(111)朝向第一層復(fù)合體(10)的第一表面(110)，制造第二層復(fù)合體(20)，其在第二層復(fù)合體(20)的第一表面(211)中包括第一凹部(210)，連接第一層復(fù)合體(10)與第二層復(fù)合體(20)，第一層復(fù)合體(10)的第一表面(110)至少在區(qū)域中鄰接第二層復(fù)合體(20)的第一表面(211)并且填充溝槽(15)設(shè)置在第一凹部(210)的側(cè)向位置中，在連接第一層復(fù)合體(10)與第二層復(fù)合體(20)后將第一層復(fù)合體(10)的厚度從第一層復(fù)合體(10)的第二表面(112)起減少至填充溝槽(15)的深度，第一層復(fù)合體(10)的第二表面(112)與第一層復(fù)合體(10)的第一表面(110)相對置；和在結(jié)構(gòu)層(11)中制造構(gòu)件(1)的一個活動結(jié)構(gòu)(17)，所述活動結(jié)構(gòu)(17)設(shè)置在第一凹部(210)的側(cè)向位置中并且具有結(jié)構(gòu)層(11)的兩個第二區(qū)域(115)，所述兩個第二區(qū)域設(shè)置在結(jié)構(gòu)層(11)的第一區(qū)域(114)中、彼此物理剛性連接并且通過填充溝槽(15)相互電絕緣。...

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2014.02.25 DE 102014002824.01.用于制造構(gòu)件(1)的方法，包括：制造第一層復(fù)合體(10)，其包括結(jié)構(gòu)層(11)和填充有絕緣材料的溝槽(15)，結(jié)構(gòu)層至少在第一區(qū)域(114)中是導(dǎo)電的，所述填充有絕緣材料的溝槽從結(jié)構(gòu)層(11)的第一表面(111)起延伸并且設(shè)置在結(jié)構(gòu)層(11)的第一區(qū)域(114)中，所述結(jié)構(gòu)層(11)的第一表面(111)朝向第一層復(fù)合體(10)的第一表面(110)，制造第二層復(fù)合體(20)，其在第二層復(fù)合體(20)的第一表面(211)中包括第一凹部(210)，連接第一層復(fù)合體(10)與第二層復(fù)合體(20)，第一層復(fù)合體(10)的第一表面(110)至少在區(qū)域中鄰接第二層復(fù)合體(20)的第一表面(211)并且填充溝槽(15)設(shè)置在第一凹部(210)的側(cè)向位置中，在連接第一層復(fù)合體(10)與第二層復(fù)合體(20)后將第一層復(fù)合體(10)的厚度從第一層復(fù)合體(10)的第二表面(112)起減少至填充溝槽(15)的深度，第一層復(fù)合體(10)的第二表面(112)與第一層復(fù)合體(10)的第一表面(110)相對置；和在結(jié)構(gòu)層(11)中制造構(gòu)件(1)的一個活動結(jié)構(gòu)(17)，所述活動結(jié)構(gòu)(17)設(shè)置在第一凹部(210)的側(cè)向位置中并且具有結(jié)構(gòu)層(11)的兩個第二區(qū)域(115)，所述兩個第二區(qū)域設(shè)置在結(jié)構(gòu)層(11)的第一區(qū)域(114)中、彼此物理剛性連接并且通過填充溝槽(15)相互電絕緣。2.根據(jù)權(quán)利要求1的用于制造構(gòu)件(1)的方法，其特征在于，在連接第一層復(fù)合體(10)與第二層復(fù)合體(20)之前填充溝槽(15)在第一層復(fù)合體(10)中延伸至小于第一層復(fù)合體(10)厚度(d10)的深度(d15)。3.根據(jù)權(quán)利要求2的用于制造構(gòu)件(1)的方法，其特征在于，所述第一層復(fù)合體(10)還包括輔助層(13)，該輔助層鄰接結(jié)構(gòu)層(11)的第二表面(113)，結(jié)構(gòu)層(11)的第二表面(113)與結(jié)構(gòu)層(11)的第一表面(111)相對置，并且填充溝槽(15)延伸至結(jié)構(gòu)層(11)的第二表面(113)。4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的用于制造構(gòu)件(1)的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：沃爾弗拉姆·蓋格，尤維·布倫格，馬丁·哈芬，岡特·斯帕林格，
申請(專利權(quán))人：諾思羅普·格魯曼·利特夫有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：德國;DE