[发明专利]用于制造MEMS传感器的方法

说明书

本发明涉及一种用于制造MEMS传感器的方法，包括以下步骤：‑提供在载体层组件的前侧上的功能层，‑制造沟以使功能层和载体层组件的布置在功能层下方的部分在侧面上部分地露出以实现机械应力解耦，‑移除载体层组件的背侧的部分，其中，形成侧面的载体框架，‑构造载体层组件的背侧的在所述移除之后的剩余部分的表面以排出和/或挤出介质。

技术领域

本发明涉及一种用于制造MEMS传感器的方法。

本发明还涉及一种MEMS传感器。

虽然本发明通常可应用于任意的MEMS传感器，但本发明基于具有膜片的MEMS传感器进行描述。

背景技术

已知的是，具有膜片的传感器以下列方式制造：首先将由小的进入孔组成的格栅通过各向异性蚀刻、即所谓的“挖沟(Trenchen)”施加在具有膜片的衬底的背侧上。然后，在第二过程步骤中，作为膜片载体的、由硅制成的所谓的“岛(Insel)”通过形成空腔的背侧露出通过各项同性的蚀刻实现。此外，“岛”还仅通过侧面的硅弹簧耦合到衬底晶片上(示例性地参见US 9,643,837B1)。基于可操作性和可加工性要求，由此晶片能够以约>300μm的最小厚度制造。“岛”的背侧露出的垂直直径限制于约<25μm。耐介质的MEMS压力传感器模块可以通过MEMS芯片的封装以合适的凝胶、即所谓的“胶合(Vergeln)”实现。通过已知的方法最小可实现的约300μm的晶片厚度对于在许多消费电子部件(CE)应用、尤其是“可穿戴的”消费电子部件中的传感器模块高度的要求而言是不足的。因此，MEMS晶片首先以已知的方式从背侧以如下程度磨削减薄、即所谓的“back grinding”，使得剥露在晶片表面上的空腔。在将薄膜粘接剂层压到晶片背侧上并且随后机械锯开晶片之后，这样制造具有约150-200μm的减小厚度的应力解耦的压力传感器芯片。然后将这样准备的芯片通过薄膜粘接剂粘接到载体衬底上。对于应力解耦的保持而言必要的是，仅将外传感器框架粘在衬底上，而薄膜粘接剂不粘附在“岛”上，这意味着在“岛”和衬底之间不建立机械接触。

发明内容

在实施方式中，本发明提出用于制造MEMS传感器的方法，所述方法包括以下步骤：

-提供在载体层组件的前侧上的功能层，

-制造沟以使功能层和载体层组件的布置在功能层下面的部分在侧面部分地露出以实现机械解耦，

-移除载体层组件的背侧的部分，其中，形成侧面的载体框架，

-构造载体层组件的背侧的在所述移除之后的剩余部分的表面以排出和/或挤出介质。

在另外的实施方式中，本发明提出MEMS传感器，该MEMS传感器包括载体框架、载体层组件、用于将载体层组件固定在载体框架上的弹簧装置，其中，在载体层组件的前侧上布置有功能层，其中，载体层组件在其背离功能层的一侧上构造用于排出和/或挤出介质。

由此实现的优点是，由此基本上任意地调节所露出的功能层/载体层组件和载体框架的垂直距离并且因此防止薄膜粘接剂在露出的功能层/载体层组件的背侧上的粘附。此外，能够实现相应区域凝胶或油或者说通常粘性介质的简单的和同时可靠的无气泡的灌充。另一优点是，用于MEMS传感器的相应晶片能够被加工有大的厚度、尤其是大于400μm的厚度。由此避免在处理晶片时的问题，尤其是晶片的折断。此外能够实现较小的晶片厚度、尤其小于100μm。

本发明的其他特征、优点和另外的实施方式在下面描述或由此公开。

根据另外的有利扩展方案，表面无表面形貌(topographiefrei)地构造。对此的优点是，由此避免或减少例如在胶合时气泡在功能层/载体层组件上的俘获。