[发明专利]MEMS传感器以及用于制造MEMS传感器的方法

说明书

本发明提供一种MEMS传感器，该MEMS传感器包括衬底、至少三个功能层，所述功能层上下相叠地并且彼此间隔开地与衬底连接，并且其中，至少三个功能层中的第一功能层以能够偏移的方式布置，其中，在第一功能层处布置有第一电极，该第一电极具有至少两个区域，其中，第一电极的第一区域与至少三个功能层中的第二功能层的第二电极形成第一电容，并且其中，第一电极的第二区域与第三功能层的第三电极的至少一个区域形成第二电容，并且其中，这样布置电极，使得在第一电容的电极的间距改变时，以相反的方式改变第二电容的电极的间距。

技术领域

本发明涉及一种MEMS传感器，所述MEMS传感器包括衬底和至少三个功能层，所述功能层上下相叠地并且彼此间隔开地与衬底连接，其中，三个功能层中的至少一个功能层以能够偏移的方式布置。

本发明还涉及一种用于制造MEMS传感器的方法。

虽然本发明一般能够用于任意的具有至少三个功能层的MEMS传感器，但是本发明是参照电容式压力传感器来描述的。

背景技术

由DE10 2013 213 065 A1已知一种微机械构件。微机械构件具有衬底和膜片，该膜片至少部分地横跨腔，其中，该腔在远离膜片的侧上被衬底的上侧限界或者被结构的外侧限界，并且其中，在衬底中或者在结构中如此构造多个沟槽，使得衬底的被腔暴露的上侧或者至少所述结构的被腔暴露的外侧被划分为多个沟槽，和/或在膜片的内侧处的多个凹陷部被腔暴露。

发明内容

本发明提供一种MEMS传感器，该MEMS传感器包括衬底、至少三个功能层，所述功能层上下相叠地并且彼此间隔开地与衬底连接，并且其中，至少三个功能层中的第一功能层以能够偏移的方式布置，其中，在第一功能层处布置有第一电极，该第一电极具有至少两个区域，其中，第一电极的第一区域与至少三个功能层中的第二功能层的第二电极形成第一电容，并且其中，第一电极的第二区域与第三功能层的第三电极的至少一个区域形成第二电容，并且其中，这样布置电极，使得在第一电容的电极的间距改变时，以相反的方式改变第二电容的电极的间距。

在另一种实施方式中，本发明提供一种用于制造MEMS传感器的方法，其包括下述步骤：

-提供衬底，

-提供至少三个功能层，所述功能层上下相叠地并且彼此间隔开地与所述衬底连接，

-将第一电极布置在第一功能层处，该第一电极具有至少两个区域，其中，第一电极的第一区域与至少三个功能层中的第二功能层的第二电极形成第一电容，并且其中，第一电极的第二区域与第三功能层的第三电极的至少一个区域形成第二电容，并且其中，

这样布置电极，使得在改变第一电容的电极的间距时，以相反的方式改变第二电容的电极的间距。

由此实现的优点中的一个优点是，因此，具有电容式分析处理装置的微机械传感器能够实现为差分电容器，从而使得能够在整个测量范围内根据偏移线性地提供MEMS传感器的输出信号。另一个优点是，在MEMS传感器的相同的面积的情况下，与已知的MEMS传感器相比，敏感性能够加倍，或者反过来，在相同的敏感性的情况下，MEMS传感器的面积能够减半。另一个优点是更好的分辨率和改进的信噪比。另一个优点是更低的成本，尤其是由于不必需的参考电极。另一个优点是过程波动影响的减小，因为尤其是所有电极和电极间距都能够通过相同的层来实现。

在下文中，描述或者由此能够公开本发明的其他特征、优点和其他实施方式。

根据一种有利的扩展方案，第二和第三电极静态地布置。这能够实现简单的制造和相应的电容的可靠的形成。

根据另一种有利的扩展方案，第二电极布置在第一电极的相应的区域的下方，第三电极的至少一个区域布置在第一电极的相应的区域的上方。这样做的优点在于，在形成两个电容的同时能够实现紧凑的构造，从而使得在第一电容的电极的间距改变时，能够以相反的方式改变第二电容的电极的间距。