用于制造構(gòu)件的方法
【專利摘要】本發(fā)明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。
【專利說明】
用于制造構(gòu)件的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明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。
【背景技術(shù)】
[0002]微機(jī)電構(gòu)件(MEMS)和微光機(jī)電構(gòu)件(M0EMS)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。
[0003]在此活動結(jié)構(gòu)相互電絕緣部分之間的電絕緣設(shè)計構(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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明的任務(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。
[0005]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。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的用于制造構(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。本發(fā)明還包括在結(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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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)。
[0011]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。
[0012]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)。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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?！靖綀D說明】
[0018]下面參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明方法的實(shí)施方式，在此相同元件設(shè)有同一附圖標(biāo)記。
[0019]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；
[0020]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；
[0021]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；
[0022]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；[〇〇23]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；
[0024]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；
[0025]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；
[0026]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；
[0027]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；
[0028]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；
[0029]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)本發(fā)明一種實(shí)施方式的構(gòu)件；
[0030]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】
[0031]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,但對于本發(fā)明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所不的實(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。
[0032]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dl5,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dl5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。
[0033]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。
[0034]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、一個或多個活動結(jié)構(gòu)的相互絕緣區(qū)域的數(shù)量不受限制。[〇〇35]所述填充溝槽15填充有絕緣材料并且從基底11的第一表面111延伸至深度dl 5。根據(jù)一種實(shí)施方式，填充溝槽15的深度dl5小于第一層復(fù)合體10的厚度dlO。由此填充溝槽15 不到達(dá)第一層復(fù)合體10的第二表面112。在俯視圖中，填充溝槽15可任意設(shè)置并且具有任意形狀。在俯視圖中填充溝槽例如可直線或彎曲地延伸，當(dāng)構(gòu)造多個填充溝槽15時，它們可平行或相互成角度地構(gòu)造。填充溝槽15在橫截面中可任意從第一表面111起延伸，即填充溝槽 15可垂直于第一表面111或以定義角度相對于該表面直線或彎曲地延伸。填充溝槽15的寬度可在其深度上變化。此外，不同的填充溝槽15可不同地構(gòu)造，在此所有填充溝槽15的深度優(yōu)選相同。[〇〇36]填充溝槽15可借助蝕刻法、如干式蝕刻法(DRIE)或高度各向異性的濕式蝕刻法在掩模的輔助下或借助其它方法以及接下來的以絕緣材料填充所產(chǎn)生的溝槽的填充過程來制造。從結(jié)構(gòu)層11的第一表面111起制造溝槽。填充溝槽的絕緣材料例如可借助化學(xué)或物理沉積法(CVD或PVD)被填充到溝槽中。在以絕緣材料充滿溝槽后，再次去除位于第一表面111上的多余絕緣材料。這可借助化學(xué)機(jī)械研磨法(CMP)或借助蝕刻過程來進(jìn)行。[〇〇37]在圖1中示出該過程步驟的結(jié)果。
[0038]可選地，可在第一層復(fù)合體10中制造其它結(jié)構(gòu)。例如可構(gòu)造其它從第一層復(fù)合體 10的第一表面110或結(jié)構(gòu)層11的第一表面111起延伸、但未被填充材料的溝槽或結(jié)構(gòu)層11中的其它導(dǎo)電區(qū)域，但其中未設(shè)置填充有絕緣材料的溝槽15。這在下面將參考附圖10至12詳細(xì)說明。
[0039]圖2示出作為本發(fā)明方法第一過程步驟結(jié)果的第一層復(fù)合體10的另一種實(shí)施方式。在此層復(fù)合體10除了結(jié)構(gòu)層11和填充溝槽15外還包括輔助層13,該輔助層13鄰接結(jié)構(gòu)層11的第二表面113。根據(jù)圖2所示的實(shí)施方式，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,而結(jié)構(gòu)層11的第二表面113朝向第一層復(fù)合體10的第二表面112,但不相應(yīng)于之。
[0040]輔助層13可由絕緣材料、如氧化硅或任何其它材料制成，只要其良好地黏附于結(jié)構(gòu)層11上并且在一個后期過程步驟中可再次被去除。此外，輔助層13也可包括多個層。填充溝槽15可延伸之第一層復(fù)合體10的任意深度。優(yōu)選如圖2所示填充溝槽延伸至結(jié)構(gòu)層11的第二表面113。但填充溝槽也可延伸至小于或大于結(jié)構(gòu)層11厚度的深度。
[0041]關(guān)于結(jié)構(gòu)層11的第一區(qū)域114以及填充溝槽15的位置和形狀及其制造適用上述說明。
[0042]可選地，圖1或2所示的第一層復(fù)合體10也可包括一個或多個另外的層，它們可任意設(shè)置。例如一個附加層可設(shè)置在結(jié)構(gòu)層11的第一表面111上并且鄰接第一層復(fù)合體10的第一表面110。由此，結(jié)構(gòu)層11的第一表面111不相應(yīng)于第一層復(fù)合體10的第一表面110,而是朝向之，但與之通過所述附加層間隔開。該附加層可由絕緣材料制成并且在制造填充溝槽15后被施加，從而填充溝槽15從結(jié)構(gòu)層11的第一表面111起延伸。但該附加層也可在制造填充溝槽15之前被施加，從而填充溝槽15從第一層復(fù)合體10的第一表面110起延伸。[〇〇43]在第二過程步驟中一一其結(jié)果在圖3中示出，制造第二層復(fù)合體20。如圖3所示，第二層復(fù)合體20可包括例如由導(dǎo)電材料制成的第一基底21和例如由絕緣材料制成的第一層 22。其它材料組合也是可能的，例如第一基底21可由絕緣材料制成并且第一層22可由導(dǎo)電材料制成。在此術(shù)語“基底”描述這樣的構(gòu)成物，其僅由一種材料、如硅晶片或玻璃片制成， 但其也可以是包括多個層和材料的復(fù)合體。但第二層復(fù)合體20也可僅包括第一基底21。 [〇〇44]第二層復(fù)合體20具有一個第一凹部210,該第一凹部210構(gòu)造在第二層復(fù)合體20的第一表面211中。第一凹部210的深度小于第二層復(fù)合體20的厚度。第二層復(fù)合體20也可包括多個第一凹部210以及其它凹部，所述其它凹部可具有與第一凹部210相同的深度或與之不同的深度。
[0045]用于制造第二層復(fù)合體20的步驟在時間上獨(dú)立于用于制造第一層復(fù)合體10的步驟并且可在其之前或之后進(jìn)行。
[0046]在下一過程步驟中一一其結(jié)果在圖4中示出，第一層復(fù)合體10與第二層復(fù)合體20 連接并且形成構(gòu)件1。在圖4的顯示中選擇了圖1所示的第一層復(fù)合體10和圖3所示的第二層復(fù)合體20。但第一層復(fù)合體10和第二層復(fù)合體20可如上所述任意構(gòu)造。作為結(jié)果，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，填充溝槽15設(shè)置在第二層復(fù)合體20第一凹部210的側(cè)向位置中。由此確?；顒咏Y(jié)構(gòu)一一其在一個后期過程步驟中在結(jié)構(gòu)層11中被制出并且包括至少一個填充溝槽15—一可關(guān)于第二層復(fù)合體20自由運(yùn)動并且不碰撞到第二層復(fù)合體20的第一表面211上。[〇〇47]為了連接第一和第二層復(fù)合體10和20,例如可使用基于直接接合過程以及陽極接合過程的接合方法。由此尤其是可低成本地生產(chǎn)MEMS構(gòu)件或M0EMS構(gòu)件。此外，這種接合方法能實(shí)現(xiàn)第一層復(fù)合體10與第二層復(fù)合體20穩(wěn)定且密封的連接。
[0048]由于填充溝槽15優(yōu)選不延伸至第一層復(fù)合體10的第二表面112,可在用于連接第一和第二層復(fù)合體10和20的過程中使用特別適合的參數(shù)、如接合過程中的高壓緊力和/或空氣負(fù)壓。
[0049]由于在目前所描述的本方法實(shí)施方式中直至該過程步驟在第一層復(fù)合體10中除了填充有絕緣材料的溝槽15外未構(gòu)造其它結(jié)構(gòu)、尤其是沒有未填充材料的溝槽，因而第一層復(fù)合體10在連接過程中具有提高的穩(wěn)定性，這允許使用特別適合的過程參數(shù)。
[0050]對于接合過程特別有利的是，第一層復(fù)合體10和第二層復(fù)合體20的待彼此連接的層由同一種材料制成。也就是說，第一層復(fù)合體10朝向第二層復(fù)合體20的層和第二層復(fù)合體20朝向第一層復(fù)合體10的層可由同一種材料、如硅制成。
[0051]在下一過程步驟中一一其結(jié)果在圖5中示出，第一層復(fù)合體10從第二表面112起被削薄至填充溝槽15的深度dl5,即第一層復(fù)合體10的厚度被減少至相應(yīng)于填充溝槽15深度 dl5的厚度上。這例如可借助CMP過程或蝕刻過程來實(shí)施。在此這樣去除第一層復(fù)合體10的材料，直至達(dá)到填充溝槽15。作為結(jié)果，填充溝槽15鄰接第一層復(fù)合體10的第二表面112并且因此在結(jié)構(gòu)層11的第一區(qū)域114內(nèi)使結(jié)構(gòu)層11特定的第二區(qū)域115至少區(qū)域地與結(jié)構(gòu)層 11的其它區(qū)域電絕緣?！爸辽賲^(qū)域地”在此表示，第二區(qū)域115有可能在未構(gòu)造填充溝槽15的其它橫截面中仍彼此導(dǎo)電連接。尤其是當(dāng)在第一層復(fù)合體10中除了填充溝槽15外尚未制造其它結(jié)構(gòu)時是這種情況。[〇〇52]在圖6中示出用于在第一層復(fù)合體10中制造其它結(jié)構(gòu)的過程步驟的結(jié)果。尤其是通過蝕刻過程在例如可僅包括結(jié)構(gòu)層11的第一層復(fù)合體10中構(gòu)造隔離溝槽16,隔離溝槽未填充材料并且因此使第一層復(fù)合體10中的各個區(qū)域和結(jié)構(gòu)彼此物理分離。由此例如可制出一個或多個活動結(jié)構(gòu)17和其它也可運(yùn)動的結(jié)構(gòu)18。在圖6中示出兩個活動結(jié)構(gòu)17和六個其它結(jié)構(gòu)18,但活動結(jié)構(gòu)17和其它結(jié)構(gòu)18的數(shù)量不受限制并且例如甚至也可不構(gòu)造所述其它結(jié)構(gòu)18。[〇〇53]兩個所顯示的活動結(jié)構(gòu)17分別包括結(jié)構(gòu)層11的兩個第二區(qū)域115,所述第二區(qū)域 115至少部分設(shè)置在結(jié)構(gòu)層11的第一區(qū)域114中。優(yōu)選第二區(qū)域115完全導(dǎo)電，即第二區(qū)域完全設(shè)置在結(jié)構(gòu)層11的第一區(qū)域114中。這樣設(shè)置隔離溝槽16,使得其側(cè)向限定活動結(jié)構(gòu)17并且結(jié)合填充溝槽15使活動結(jié)構(gòu)17之一的第二區(qū)域115彼此電絕緣，但該特定活動結(jié)構(gòu)17的第二區(qū)域115彼此物理剛性連接。由此可在該活動結(jié)構(gòu)17的不同第二區(qū)域115上例如通過導(dǎo)電彈簧施加不同的電位，所述導(dǎo)電彈簧連接活動結(jié)構(gòu)17的第二區(qū)域115與相應(yīng)電極并且允許活動結(jié)構(gòu)17運(yùn)動。為了允許活動結(jié)構(gòu)也朝向垂直于第一層復(fù)合體10第一表面110的方向運(yùn)動，活動結(jié)構(gòu)17設(shè)置在第二層復(fù)合體20第一凹部210的側(cè)向位置中。[〇〇54]在用于制造構(gòu)件的方法的下一過程步驟中，根據(jù)一種實(shí)施方式可制造第三層復(fù)合體30。該步驟的結(jié)果在圖7中示出。第三層復(fù)合體30如圖7所示可包括例如由導(dǎo)電材料制成的第二基底31和例如由絕緣材料制成的第二層32。其它材料組合也是可能的，例如第二基底31可由電絕緣材料并且第二層32可由導(dǎo)電材料制成。在此術(shù)語“基底”描述這樣的構(gòu)成物，其僅由一種材料、如硅晶片或玻璃片制成，但其也可以是包括多個層和材料的復(fù)合體。 但第三層復(fù)合體30也可僅包括第二基底31。[〇〇55] 第三層復(fù)合體30優(yōu)選包括至少一個第二凹部310,該第二凹部310構(gòu)造在第三層復(fù)合體30的第一表面311中。第二凹部310的深度小于第三層復(fù)合體30的厚度。第三層復(fù)合體 30也可包括多個第二凹部310以及其它凹部，所述其它凹部可具有與第二凹部310相同的深度或與之不同的深度。[〇〇56]用于制造第三層復(fù)合體30的步驟在時間上獨(dú)立于上述過程步驟并且可在單個或所有上述過程步驟之前或之后進(jìn)行。[〇〇57]在下一過程步驟中一一其結(jié)果在圖8中示出，現(xiàn)有的、包括第一層復(fù)合體10和第二層復(fù)合體20并且在其中構(gòu)造有活動結(jié)構(gòu)17的構(gòu)件1與第三層復(fù)合體30連接。在圖8的顯示中選擇了圖6所示的構(gòu)件1的實(shí)施方式。但第一層復(fù)合體10和第二層復(fù)合體20可如上所述任意構(gòu)造。作為結(jié)果，第一層復(fù)合體10的第二表面112至少在區(qū)域中鄰接第三層復(fù)合體30的第一表面311，活動結(jié)構(gòu)17設(shè)置在第三層復(fù)合體30第二凹部310的側(cè)向位置中。由此確?；顒咏Y(jié)構(gòu)可關(guān)于第三層復(fù)合體30自由運(yùn)動并且不碰撞到第三層復(fù)合體30的第一表面311上。[〇〇58]為了連接第一和第三層復(fù)合體10和30,例如可使用基于直接接合過程以及陽極接合過程的接合方法。這能實(shí)現(xiàn)第一和第三層復(fù)合體10和30之間的密封連接。作為結(jié)果，活動結(jié)構(gòu)17被密封地封裝。[〇〇59]對于接合過程特別有利的是，第一層復(fù)合體10和第三層復(fù)合體30的待彼此連接的層由同一種材料制成。也就是說，第一層復(fù)合體10朝向第三層復(fù)合體30的層和第三層復(fù)合體30朝向第一層復(fù)合體10的層可由同一種材料、如硅制成。
[0060]下面說明用于制成構(gòu)件1的其它過程步驟，其結(jié)果在圖9中以一種實(shí)施方式示出。 例如第一覆蓋層40可被施加到第二層復(fù)合體20上并且第二覆蓋層41可被施加到第三層復(fù)合體30上。第一和第二覆蓋層40和41可由同一種材料、如金屬、或由不同材料制成。所述覆蓋層可用于屏蔽構(gòu)件1的活動區(qū)免受外部電場或其它環(huán)境因素、如濕氣的影響。此外，可制造用于電連接第一層復(fù)合體10、尤其是結(jié)構(gòu)層11的接觸面42及電觸點(diǎn)43。例如可在第二層復(fù)合體20的第三凹部220中在第一層復(fù)合體10第一表面110上制造金屬層作為接觸面42并且借助電線43電連接。但也可使用其它方法來制造用于第一層復(fù)合體10的電觸點(diǎn)。
[0061]如上所述，在第一層復(fù)合體10中在與第二層復(fù)合體20連接之前除了填充溝槽15外也可制造其它結(jié)構(gòu)。一種示例性實(shí)施方式在圖10中示出。在此第一層復(fù)合體10具有多個未填充材料的隔離溝槽16。隔離溝槽16從第一層復(fù)合體10的第一表面110起延伸至優(yōu)選等于或大于填充溝槽15深度dl5、但小于第一層復(fù)合體厚度dlO的深度。在此這樣設(shè)置隔離溝槽 16,使得其限定結(jié)構(gòu)層11的一個或多個區(qū)域，每個區(qū)域相應(yīng)于構(gòu)件的一個活動結(jié)構(gòu)。
[0062]與圖2類似，第一層復(fù)合體10也可具有輔助層13,在此隔離溝槽16優(yōu)選延伸至結(jié)構(gòu)層11的第二表面113。
[0063]此外，隔離溝槽16也可從結(jié)構(gòu)層11的第一表面111起延伸。也就是說，當(dāng)在結(jié)構(gòu)層 11的第一表面111上還設(shè)有附加層時，則隔離溝槽16并非必須從第一層復(fù)合體10的第一表面110起延伸。[〇〇64]圖11示出在連接圖10所示的第一層復(fù)合體10與圖3所示的第二層復(fù)合體20之后的構(gòu)件1。由于隔離溝槽16優(yōu)選不延伸至第一層復(fù)合體10的第二表面112并且因此不顯著影響第一層復(fù)合體10的穩(wěn)定性，因而為了連接第一層復(fù)合體10與第二層復(fù)合體20也可使用特別適合的方法和過程參數(shù)，如參考圖4所描述的。[〇〇65]在連接第一層復(fù)合體10與第二層復(fù)合體20之后，第一層復(fù)合體10從第一層復(fù)合體 10的第二表面112起被削薄。為此優(yōu)選采用化學(xué)機(jī)械研磨法(CMP)和蝕刻法。在此第一層復(fù)合體10的厚度被減少到填充溝槽15的深度d 15，由此填充溝槽15鄰接第一層復(fù)合體10的第二表面112。在削薄第一層復(fù)合體10時隔離溝槽16同時在第一層復(fù)合體10的第二表面112上敞開，由此可制造活動結(jié)構(gòu)17和所述其它結(jié)構(gòu)18。該過程步驟的結(jié)果在圖12中示出。
[0066]如上所述，如隔離溝槽16不從第一層復(fù)合體10的第一表面110起延伸，則隨后還須使隔離溝槽16在第一層復(fù)合體10的第一表面110上敞開，以便形成可動的活動結(jié)構(gòu)17。這可通過蝕刻過程進(jìn)行，在其中上述在第一層復(fù)合體10的第一表面110上覆蓋隔離溝槽16的附加層至少在隔離溝槽16的區(qū)域中被去除。
[0067]圖12所示構(gòu)件1的接下來的過程類似于參考圖8和9所描述的進(jìn)行，在此使用圖7中所示的第三層復(fù)合體30。[〇〇68]除了圖1至3以及7和10所示的實(shí)施方式外，第一層復(fù)合體10、第二層復(fù)合體20和第三層復(fù)合體30的其它實(shí)施方式以及這些實(shí)施方式各種組合也是可能的。例如可在第二層復(fù)合體20或第三層復(fù)合體30內(nèi)構(gòu)造印制導(dǎo)線橋或電極，印制導(dǎo)線橋?qū)⒌谝粚訌?fù)合體10的各個導(dǎo)電、但彼此物理分開的區(qū)域相互導(dǎo)電連接，并且電極可具有特定電位并且例如用作檢測器或限動器。
[0069]根據(jù)本發(fā)明的用于制造構(gòu)件1的方法能夠制造這樣的構(gòu)件活動結(jié)構(gòu)，其具有兩個分開部分或區(qū)域，它們雖然彼此機(jī)械剛性連接、但卻完全相互電絕緣。
[0070]此外，可確保構(gòu)件1的活動區(qū)密封封裝的密封性。尤其是可在用于連接第一層復(fù)合體10與第二層復(fù)合體20的接合過程中選擇適合的接合參數(shù)，因?yàn)榈谝粚訌?fù)合體10在與第二層復(fù)合體20連接期間具有大于填充溝槽15深度的厚度并且因此具有高穩(wěn)定性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于制造構(gòu)件(I)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(I)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(I)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(dlO)的深度(dl5)。3.根據(jù)權(quán)利要求2的用于制造構(gòu)件(I)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(I)的方法，其特征在于，在第一層復(fù)合體(10)中在連接第一層復(fù)合體(10)與第二層復(fù)合體(20)之前除了填充溝槽(15)外未構(gòu)造其它結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求4的用于制造構(gòu)件(I)的方法，其特征在于，在將第一層復(fù)合體(10)的厚度(dlO)減少至填充溝槽(15)的深度(dl5)后通過結(jié)構(gòu)化結(jié)構(gòu)層(11)制出構(gòu)件(I)的活動結(jié)構(gòu)(17)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的用于制造構(gòu)件(I)的方法，其特征在于，在第一層復(fù)合體(10)中在連接第一層復(fù)合體(10)與第二層復(fù)合體(20)之前除了填充溝槽(15)外構(gòu)造未填充材料的隔離溝槽(16)，所述隔離溝槽從第一層復(fù)合體(10)的第一表面(110)延伸至等于或大于填充溝槽(15)深度(dl5)的深度，并且隔離溝槽(16)側(cè)向限定構(gòu)件(I)的活動結(jié)構(gòu)(17)。7.根據(jù)權(quán)利要求6的用于制造構(gòu)件(I)的方法，其特征在于，通過將第一層復(fù)合體(10)的厚度(dlO)減少至填充溝槽(15)的深度(dl 5)制出構(gòu)件(I)的活動結(jié)構(gòu)(17)。8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的用于制造構(gòu)件(I)的方法，其特征在于，制造第三層復(fù)合體(30),其包括第三層復(fù)合體(30)的第一表面(311)，并且 在制出活動結(jié)構(gòu)(17)后連接第一層復(fù)合體(10)與第三層復(fù)合體(30)，第三層復(fù)合體(30)的第一表面(311)至少在區(qū)域中鄰接第一層復(fù)合體(10)的第二表面(112)。9.根據(jù)權(quán)利要求8的用于制造構(gòu)件(I)的方法，其特征在于，在連接第一層復(fù)合體(10)與第三層復(fù)合體(30)之前在第三層復(fù)合體(30)的第一表面(311)中制出第二凹部(310)，并且 在連接第一層復(fù)合體(10)與第三層復(fù)合體(30)時活動結(jié)構(gòu)(17)設(shè)置在第二凹部(310)的側(cè)向位置中。10.根據(jù)權(quán)利要求8的用于制造構(gòu)件(I)的方法，其特征在于，第一層復(fù)合體(10)朝向第三層復(fù)合體(30)的層和第三層復(fù)合體(30)朝向第一層復(fù)合體(10)的層由同一種材料制成。11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的用于制造構(gòu)件(I)的方法，其特征在于，第一層復(fù)合體(10)朝向第二層復(fù)合體(20)的層和第二層復(fù)合體(20)朝向第一層復(fù)合體(10)的層由同一種材料制成。
【文檔編號】B81B3/00GK105960375SQ201580006667
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2015年2月11日
【發(fā)明人】沃爾弗拉姆·蓋格, 尤維·布倫格, 馬丁·哈芬, 岡特·斯帕林格
【申請人】諾思羅普·格魯曼·利特夫有限責(zé)任公司