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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine mikromechanische Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer mikromechanischen Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff der nebengeordneten Ansprüche. Im Stand der Technik sind Herstellungsverfahren für Drehratensensoren und Beschleunigungssensoren bekannt. In einem weit verbreiteten Verfahren werden dabei auf einem Substrat eine Vielzahl freistehender Funktionsstrukturen hergestellt, beispielsweise aus polykristallinem Halbleitermaterial. Unter diesen Funktionsschichten sind teilweise vergrabene Leiterbahnen und Elektroden angeordnet, wie dies aus der Druckschrift
DE 195 37 814 A1 bekannt ist. Die so hergestellten mikromechanischen Strukturen werden in der weiteren Prozessfolge zur Herstellung von mikromechanischen Vorrichtungen häufig mit einem Kappen-Wafer bzw. einem Kappensubstrat versiegelt. Je nach Anwendung wird innerhalb des durch das Schließen des Gehäuses erzeugten verschlossenen Volumens ein geeigneter Druck eingeschlossen. Bei Drehratensensoren wird normalerweise ein vergleichsweise geringer Druck, d. h. eine Gaszusammensetzung, die einen vergleichsweise geringen Druck aufweist, eingeschlossen, typischerweise mit einem Druck von 1 mbar (bzw. 1 hPa). Hintergrund ist, dass bei diesen Sensoren ein Teil der beweglichen Struktur resonant angetrieben wird. Bei einem geringeren Druck kann eine solche Anregungsbewegung mit relativ geringen Spannungen aufgrund der geringen Dämpfung erzeugt werden. Bei Beschleunigungssensoren ist es hingegen nicht erwünscht, dass die mikromechanische Struktur des Sensors in Schwingungen gerät, was bei Anliegen einer äußeren Beschleunigung möglich wäre. Daher werden diese Sensoren normalerweise bei höheren Innendrücken des verschlossenen Volumens bzw. der Kaverne betrieben, typischerweise bei 500 mbar (500 hPa).
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Zur kombinierten Herstellung von Drehratensensoren und Beschleunigungssensoren ist es möglich, auf einem Substrat sowohl einen Drehratensensor als auch einen Beschleunigungssensor zu realisieren und über einen gemeinsamen Kappenwafer, der pro Funktionseinheit einer solchen kombinierten Sensoranordnung, d. h. pro Chip, zwei durch das Substrat und das Kappensubstrat verschlossene Kavernen bzw. Kavitäten vorsieht. Die Sensoren werden also auf Substratniveau verkapselt. Es ist jedoch beim Stand der Technik vergleichsweise aufwändig und kostenträchtig, in einem solchen Fall unterschiedliche Drücke in der Kavität des Drehratensensors und in der Kavität des Beschleunigungssensors zu realisieren, da hierdurch normalerweise ein vergleichsweise großer Flächenverbrauch zur Erzeugung einer Getterschicht und ein erhöhter Aufwand zu deren Versiegelung während der Herstellung vor dem Verschließen des Sensorgehäuses notwendig ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße mikromechanische Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zu deren Herstellung gemäß den nebengeordneten Ansprüchen haben gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass kostengünstig eine mikromechanische Vorrichtung hergestellt werden kann, die eine erste Kavität mit einem vorbestimmten ersten (höheren) Gasdruck und eine zweite Kavität mit einem vorbestimmten gegenüber dem ersten Gasdruck verminderten zweiten Gasdruck aufweist, wobei die mikromechanische Vorrichtung ein Gehäuse derart aufweist, dass die erste und zweite Kavität gemeinsam umschlossen werden im Sinne, dass ein gemeinsamer Verschluss sowohl der ersten als auch der zweiten Kavität gleichzeitig, d.h. auch mit einem identischen eingeschlossenen Gasdruck, erfolgt. Zu einer erfindungsgemäßen Einstellung unterschiedlicher Drücke, insbesondere unterschiedlicher vorbestimmter, d. h. definierter, Drücke, in unterschiedlichen Kavitäten der mikromechanischen Vorrichtung ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in der zweiten Kavität (bzw. bei Vorhandensein einer dritten Kavität auch in der dritten Kavität) ein Gettermaterial derart angeordnet ist, dass in der zweiten Kavität (bzw. in der zweiten und dritten Kavität) dadurch ein gegenüber der ersten Kavität unterschiedlicher, insbesondere verminderter, zweiter Gasdruck herrscht, weil aufgrund des Gettermaterials Gasmoleküle des in der zweiten (bzw. zweiten und dritten) Kavität eingeschlossenen Gases bzw. der Gaszusammensetzung entweder durch eine direkte chemische Verbindung oder aber durch Sorption eingefangen werden und so insgesamt der Gasdruck des in der jeweiligen Kavität eingeschlossenen Gases bzw. der Gaszusammensetzung geändert wird.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im Bereich der zweiten Kavität ein Heizelement angeordnet ist, wobei das Heizelement mittels einer Leiterbahn, insbesondere einer vergrabenen Leiterbahn, aufheizbar ist. Durch das Heizelement ist es vorteilhaft möglich, das Gettermaterial durch Aufheizung zu aktivieren bzw. den Gettervorgang anzustoßen. Insbesondere wird über die Leiterbahn und einen Stromfluss entweder durch das Heizelement oder aber auch durch das Gettermaterial selbst, beispielsweise in Form einer Titanschicht, das Gettermaterial im Sinne einer Opferschicht erhitzt oder aufgeheizt, so dass ein Teil des Gettermaterials der Opferschicht verdampft (bevorzugt sublimiert) und sich in Oberflächenbereichen der zweiten Kavität niederschlägt. Das niedergeschlagene Material der Getterschicht bzw. das Gettermaterial weist eine Getterwirkung auf und reduziert in der zweiten Kaverne den Gasdruck der ursprünglichen ersten Gaszusammensetzung derart, dass in der zweiten Kavität die zweite Gaszusammensetzung mit dem zweiten (niedrigeren) Gasdruck resultiert. Erfindungsgemäß ist es insbesondere vorteilhaft möglich, Standardmaterialien der Halbleiterherstellung (wie beispielsweise Titan) als Gettermaterial zu verwenden. Erfindungsgemäß kann die Durchführung des Getterschritts sehr kontrolliert und unabhängig vom Gesamtprozessfluss zur Herstellung der mikromechanischen Vorrichtung realisiert werden. Die Aktivierung der Getterschicht erfolgt insbesondere über das externe Einprägen eines Stroms über die Leiterbahn bzw. die vergrabene Leiterbahn zum Aufheizen des Heizelements und dadurch des Gettermaterials. Das bedeutet, dass die Aktivierung der Getterschicht erst ganz zum Schluss des Herstellungsprozesses, nämlich bei der elektrischen Prüfung der Bauteile, erfolgen kann. Gleichzeitig ist es hierdurch erfindungsgemäß auch möglich, dass über eine Messung der Dämpfung das Resultat des Gettervorgangs bzw. die erfolgreiche Durchführung des Gettervorgangs direkt geprüft werden kann. Erfindungsgemäß ist es auch möglich, größere Kavernen leerzupumpen, weil die Getterschicht (d. h. das abgeschiedene Material des Gettermaterials auf wenigstens einem Teilbereich der inneren Oberfläche der zweiten Kavität) immer neu aufgebaut wird, solange eine Aufheizung des Gettermaterials erfolgt und verdampfbares bzw. sublimierbares Gettermaterial noch vorhanden ist. Das bedeutet, dass keine teuren und aufwändig herzustellenden porösen Schichten für das erfindungsgemäße Verfahren notwendig sind, so dass - zumindest in erster Näherung - rein über die Aufheizzeit des Gettermaterials die Menge der gegetterten Gasmenge gesteuert werden kann.
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Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
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Erfindungsgemäß ist es besonders bevorzugt, dass in der ersten Kavität eine erste mikromechanische Struktur, insbesondere ein Beschleunigungssensor, angeordnet ist und dass in der zweiten Kavität eine zweite mikromechanische Struktur, insbesondere ein Drehratensensor, angeordnet ist. Es ist jedoch erfindungsgemäß auch möglich, die mikromechanische Vorrichtung mit drei oder mehr Kavitäten vorzusehen und in jeder Kavität einen unterschiedlichen Druck einzustellen. Es kann beispielsweise in je einer Kavität ein Beschleunigungssensor (erste Kavität), ein Drehratensensor (zweite Kavität) und ein Magnetsensor eingeschlossen werden und in jeder der drei Kavitäten wird der für die Anwendung am besten geeignete Druck eingestellt. Erfindungsgemäß ist besonders vorteilhaft vorgesehen, dass ein Teil der Oberfläche der zweiten Kavität zur Abscheidung des Gettermaterials verwendet wird, so dass eine gute Getterwirkung erzielt werden kann. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung, ist es vorgesehen, dass die erste Kavität eine erste Gaszusammensetzung - insbesondere umfassend ein erstes Gas mit einem ersten Partialdruck, wobei das erste Gas ein Gas oder mehrere Gase der achten Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente umfasst, und ein vom ersten Gas unterschiedliches zweites Gas mit einem zweiten Partialdruck - aufweist und dass die zweite Kavität eine zweite Gaszusammensetzung - insbesondere umfassend im Wesentlichen das erste Gas, wobei der zweite Gasdruck im Wesentlichen dem ersten Partialdruck entspricht - aufweist. Hierdurch ist es erfindungsgemäß in besonders vorteilhafter Weise möglich, dass der zweite Gasdruck in der zweiten Kavität besonders genau einstellbar ist. Beim Verschluss des Gehäuses der mikromechanischen Vorrichtung, d. h. beim simultanen Verschluss sowohl der ersten als auch der zweiten Kavität, wird in beiden Kavitäten eine erste Gaszusammensetzung eingeschlossen, wobei die erste Gaszusammensetzung als ersten Bestandteil bzw. als erstes Gas ein Edelgas bzw. eine Mischung verschiedener Edelgase aufweist (d. h. ein Gas oder mehrere Gase der achten Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente), während ein zweites Gas bzw. eine zweite Gasmischung kein Edelgas ist bzw. keinen Edelgasanteil aufweist. Das erste Gas bzw. die erste Gasmischung weist einen ersten Partialdruck und das zweite Gas bzw. die zweite Gasmischung weist einen zweiten Partialdruck auf. Nach der Durchführung des Getterschritts bei der Herstellung der mikromechanischen Vorrichtung ist es erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen, dass das in Bezug auf das Gettermaterial reaktivere zweite Gas bzw. die zweite Gasmischung durch das Gettermaterial gebunden bzw. adsorbiert wird und in der zweiten Kavität lediglich das erste Gas bzw. die erste Gasmischung mit ihrem ersten Partialdruck als zweiter Gasdruck in der zweiten Kavität verbleibt. Hierdurch ist eine besonders genaue Einstellung des verminderten zweiten Gasdrucks erfindungsgemäß möglich.
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Ferner ist es erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, dass das Heizelement als eine freigestellte Struktur realisiert ist, insbesondere als eine thermisch entkoppelte Struktur. Hierdurch ist es erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise möglich, relative hohe Temperaturen bei der Aufheizung des Gettermaterials zu erreichen, insbesondere zur Sublimation von beispielsweise einem Titanmaterial. Die freigestellte Struktur des Heizelements kann erfindungsgemäß vorteilhaft mit den vorhandenen Schichtfolgen des Prozesses zur Herstellung der mikromechanischen Strukturen der ersten und zweiten Kavität realisiert werden. Günstig ist eine freigestellte, dotierte Siliziumstruktur, auf der über eine Barriereschicht das Opfermaterial angeordnet ist. Hierbei erfolgt der Stromfluss beispielsweise nur durch das freigestellte Silizium. Die Siliziumstruktur selbst, d. h. das Heizelement, ist zur Herbeiführung einer guten Wärmeentkoppelung zum restlichen Substratmaterial beispielsweise nur über zwei feine Stege mit dem Substratmaterial verbunden.
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Erfindungsgemäß ist das Gehäuse durch ein die erste mikromechanische Struktur und die zweite mikromechanische Struktur aufweisendes Substrat und ein mit dem Substrat verbundenes Kappensubstrat gebildet. Hierbei ist die erste und zweite Kavität zwischen dem Substrat und dem Kappensubstrat angeordnet, wobei normalerweise sowohl das Substrat als auch das Kappensubstrat Ausnehmungen und Verbindungsstege derart aufweisen, dass bei einer Zusammenfügung beider und einer Verbindung über eine Verbindungsschicht, wie beispielsweise einer Seal-Glasschicht oder mittels eines weiteren Verbindungsverfahrens hergestellte Verbindung die Kavernen verschlossen werden. Erfindungsgemäß weist das Kappensubstrat in einem dem Heizelement gegenüberliegenden Bereich eine derartige Oberflächenstruktur auf, dass die Oberflächenstruktur eine vergrößerte Oberfläche des Kappensubstrats realisiert, so dass bei einer Verdampfung des Gettermaterials und Abscheidung in diesem oberflächenvergrößerten Bereich des Kappensubstrats eine möglichst große Oberfläche mit Getterwirkung realisierbar ist.
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Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ist es besonders bevorzugt, dass beim Schließen der zweiten Kavität auch in der zweiten Kavität die erste Gaszusammensetzung (d. h. wie in der ersten Kavität) vorhanden ist, wobei die Aufheizung des Heizelements im dritten Verfahrensschritt derart erfolgt, dass die zweite Kavität nach dem dritten Verfahrensschritt die vorgenannte zweite Gaszusammensetzung aufweist, d. h. insbesondere ist die zweite Gaszusammensetzung der zweiten Kavität nach der Durchführung des dritten Verfahrensschritts derart, dass im Wesentlichen nur noch die Edelgasanteile (d. h. das vorgenannte erste Gas bzw. die mehreren ersten Gase der achten Hauptgruppe des Periodensystems) vorhanden sind und die restlichen Gasanteile im Wesentlichen durch das Gettermaterial gebunden wurden. Weiterhin ist es erfindungsgemäß - insbesondere bezüglich des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens - bevorzugt, dass nach Abschluss des zweiten Verfahrensschritts und vor Beginn des dritten Verfahrensschritts die erste Kavität und die zweite Kavität die vorgenannte erste Gaszusammensetzung aufweisen, wobei die Aufheizung des Heizelements im dritten Verfahrensschritt derart erfolgt, dass die zweite Kavität nach dem dritten Verfahrensschritt die vorgenannte zweite Gaszusammensetzung aufweist.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Es zeigen:
- 1 schematisch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen mikromechanischen Vorrichtung,
- 2 bis 5 verschiedene Varianten einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen mikromechanischen Vorrichtung und
- 6 und 7 schematisch eine Schnittdarstellung und eine Draufsicht auf ein Heizelement der erfindungsgemäßen mikromechanischen Vorrichtung.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
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Die 1 bis 5 zeigen jeweils schematische Schnittdarstellungen einer erfindungsgemäßen mikromechanischen Vorrichtung 7, wobei die 1 eine erste Ausführungsform und die 2 bis 5 eine zweite Ausführungsform der mikromechanischen Vorrichtung 7 darstellen. Die mikromechanische Vorrichtung 7 weist eine erste Kavität 3, eine zweite Kavität 4 und ein Gehäuse 20 auf. Das Gehäuse 20 wird erfindungsgemäß durch ein Substrat 1 und ein Kappensubstrat 2 gebildet, wobei zum vorzugsweise hermetischen Abschluss der ersten und zweiten Kavität 3, 4 das Substrat 1 und das Kappensubstrat 2 mittels einer Verbindungsschicht 21 oder mittels eines Verbindungsbereichs 21 miteinander verbunden sind, so dass die erste Kavität 3 und die zweite Kavität 4 dauerhaft sowohl von der Umgebung der mikromechanischen Vorrichtung 7 als auch getrennt voneinander, insbesondere hermetisch dicht, abgeschlossen sind. Die mikromechanische Vorrichtung 7 weist in der ersten Kavität 3 eine erste mikromechanische Struktur 6, insbesondere einen Beschleunigungssensor, auf und in der zweiten Kavität 4 eine zweite mikromechanische Struktur 5, insbesondere einen Drehratensensor, auf. Die erste und zweite mikromechanische Struktur 6, 5 sind jedoch in den 1 bis 5 lediglich schematisch angedeutet und können beispielsweise in einer Funktionsschicht des Substrats 1, insbesondere als eine polykristalline Funktionsschicht, beispielsweise in Form von polykristallinem Siliziummaterial, realisiert sein.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform der mikromechanischen Vorrichtung 7 weist die zweite Kavität 4 eine Getterschicht 8 auf, die beispielsweise über einen in einen Teil der mikromechanischen Vorrichtung 7, insbesondere das Kappensubstrat 2 der zweiten Kavität 4, eingetragenen Wärmeeintrag aktivierbar ist und dadurch die ursprünglich in der zweiten Kavität 4 vorhandene Gaszusammensetzung zu verändern in der Lage ist. Erfindungsgemäß kann es beispielsweise vorgesehen sein, das Kappensubstrat derart vorzusehen, dass die Getterschicht 8 nach dem Verschließen des Gehäuses 20 von außen vergleichsweise zielgenau lokal aufheizbar ist, beispielsweise dadurch, dass ein Teil des Kappensubstrats 2 eine hohe Wärmeleitfähigkeit und ein anderer Teilbereich des Kappensubstrats 2 eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist.
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Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass im Bereich der zweiten Kavität 4 die mikromechanische Vorrichtung 7 ein Heizelement 9 aufweist, welches in verschiedenen Ausführungsvarianten in den 2 bis 5 sowie 6 und 7 dargestellt ist. Das Heizelement 9 ist erfindungsgemäß, insbesondere mit einer Leiterbahn 11, insbesondere in Form einer vergrabenen Leiterbahn 11 (bzw. mit mehreren, insbesondere zwei, Leiterbahnen), derart von außen kontaktierbar bzw. anschließbar, dass durch von außen durchgeführtes Einprägen eines Stromflusses in dem Heizelement 9 (über die Leiterbahn 11) und insbesondere mittels einer Kontaktfläche 12 der mikromechanischen Vorrichtung 7, die von außen zugänglich bzw. kontaktierbar ist, ein elektrischer Stromfluss und über den Ohmschen Widerstand des Heizelementes eine dadurch bewirkte Erwärmung oder Aufheizung des Heizelementes 9 bewirkbar ist. Gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass im Bereich des Heizelements 9 ein Gettermaterial in Form einer Opferschicht angeordnet ist, so dass durch Betätigung bzw. Aktivierung des Heizelements 9 eine Aufheizung und damit Aktivierung des Gettermaterials der Opferschicht resultiert. In 2 ist hierzu die mikromechanische Vorrichtung 7 gemäß der zweiten Ausführungsform vor der Aktivierung des Heizelements und der Aktivierung des Gettermaterials der Opferschicht dargestellt, während die 3, 4 und 5 Varianten der mikromechanischen Vorrichtung nach Aktivierung des Gettermaterials durch Aufheizen der Opferschicht aufgrund der Aktivierung des Heizelements 9 dargestellt sind.
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Erfindungsgemäß ist die mikromechanische Vorrichtung sowohl gemäß der ersten als auch gemäß der zweiten Ausführungsform jeweils lediglich mit der ersten und der zweiten Kavität 3, 4 dargestellt. Eine Realisierung einer mikromechanischen Vorrichtung mit mehr als zwei Kavitäten ist jedoch ebenfalls möglich, so dass in den weiteren Kavitäten weitere Sensoren, als beispielsweise ein Beschleunigungssensor und ein Drehratensensor, realisierbar sind. In allen Kavitäten, d. h. insbesondere in der ersten und zweiten Kavität 3, 4 wird ein definierter Gasdruck mit einer definierten Gaszusammensetzung eingeschlossen, die sich dadurch ergibt, dass das Gehäuse 20 für alle Kavitäten gleichzeitig geschlossen wird, d. h. das Substrat 1 und das Kappensubstrat 2 miteinander bei Vorliegen einer definierten Gaszusammensetzung und eines definierten Drucks miteinander verbunden werden. Der eingeschlossene Gasdruck bzw. die Gaszusammensetzung ist dabei insbesondere optimiert für die mikromechanische Struktur und deren Funktionsweise in der ersten Kavität 3, d. h. beispielsweise für den Beschleunigungssensor. Diese Gaszusammensetzung wird nachfolgend auch als erste Gaszusammensetzung bezeichnet. Sie umfasst bevorzugt ein erstes Gas mit einem ersten Partialdruck, wobei das erste Gas ein Gas oder mehrere Gase der achten Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente umfasst, d. h. ein Edelgas bzw. eine Mischung von Edelgasen. Weiterhin umfasst die erste Gaszusammensetzung ein zweites Gas bzw. eine Gasmischung mit einem zweiten Partialdruck, wobei das zweite Gas keine Edelgase bzw. Edelgasanteile aufweist. Dadurch ist es möglich, die erste Gaszusammensetzung so zu wählen, dass nach der Aktivierung des Gettermaterials der Restgasdruck in der zweiten oder in einer weiteren Kaverne durch den Ausgangsdruck (d. h. den ersten Gasdruck) in der jeweiligen Kaverne und die Gaszusammensetzung bestimmt wird. Eine erste Gaszusammensetzung mit einem Edelgas und einem Nichtedelgas ist dabei besonders günstig, weil der Edelgasanteil (d. h. das erste Gas) durch die üblichen Getterverfahren bzw. Gettermaterialen nicht gebunden wird und so der Zieldruck in der zweiten Kaverne 4 (zweiter Gasdruck) über die geeignete Wahl des Edelgaspartialdrucks (erster Partialdruck) einstellbar ist. Vorteilhaft hieran ist, dass der Gettervorgang in vorteilhafter Weise zeitlich vergleichsweise lange durchgeführt werden kann, bis sich in der zweiten Kavität 4 nur noch der Edelgasanteil bzw. das erste Gas befindet, was zu einem sehr robusten und einfachen Verfahren zur Herstellung der mikromechanischen Vorrichtung 7 führt, in vielen Fällen ist es jedoch gewünscht, beispielsweise bei Drehratensensoren, Bauelemente mit genau definierter Dämpfung aufgrund des Gasdrucks der mikromechanischen Struktur herzustellen. Die Dämpfung ist dabei durch den Gasdruck in der jeweiligen Kaverne und durch die Geometrie der beweglichen und der unbeweglichen Strukturen der mikromechanischen Struktur gegeben. Die Geometrie kann dabei aufgrund des Herstellungsprozesses schwanken, so dass es vorteilhaft sein kann, je nach Bauelement unterschiedliche Drücke (zweite Gasdrücke) in der zweiten Kavität 4 einzustellen, um immer die gleiche Dämpfung zu erreichen. Hierzu ist es erfindungsgemäß günstig und vorteilhaft, den Getterprozess bzw. die Getterwirkung auf das jeweilige Bauelement abzustimmen und beispielsweise unterschiedlich lang (zeitlich) durchzuführen, wobei gleichzeitig die resultierende Dämpfung gemessen wird. Hierdurch kann also erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise der Getterprozess über eine Messung der Dämpfung des Bauelements gesteuert werden.
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In einer ersten Variante der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß den 2, 3 und 4 wird eine niederohmige Verbindung zwischen den äußeren Anschlüssen 12 und der Opferschicht über eine vergrabene Leiterbahn 11 nach außen vorgesehen. Der Stromfluss kann im einfachsten Fall direkt durch die Opferschicht, d. h. das Gettermaterial, vorgesehen sein. Die Opferschicht wirkt damit selbst als Heizelement 9. Die Opferschicht wird so angeordnet, dass sich ein, relativ zu den Zuleitungen, d. h. der Leiterbahn 11, hoher elektrischer Widerstand ergibt. Somit kann die Opferschicht lokal durch einen von außen angelegten Stromfluss gut erhitzt werden. Günstig ist es erfindungsgemäß, wenn die Opferschicht bzw. das Gettermaterial auf der Sensorseite angeordnet wird, d. h. nicht am Kappensubstrat 2, sondern als Teil des Substrats 1, so dass das Gettermaterial beim Erhitzen in die zweite Kaverne 4 hinein sublimiert wird, wie dies in der 3 in Form des Gettermaterials 10 dargestellt ist. Damit kann vermieden werden, dass das Gettermaterial die Sensorfunktionselemente, d. h. die zweite mikromechanische Struktur 5 nachteilig beeinflusst. Gemäß einer weiteren Variante der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der eigentliche Sublimationsprozess jedoch auch in einer nahezu separierten bzw. separaten Teilkavität der zweiten Kavität 4 ausgeführt werden, um das Sensorelement der zweiten Kavität 4, d. h. die zweite mikromechanische Struktur 5 vor einer womöglich schädlichen Bedampfung mit dem Gettermaterial 10 zu schützen. Diese Variante einer nahezu separaten Teilkavität der zweiten Kavität 4 ist jedoch in den Figuren nicht explizit dargestellt. Gemäß einer weiteren Variante der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann es vorgesehen sein, dass, insbesondere im Bereich der Oberfläche des Kappensubstrats 2, ein oberflächenvergrößerter Bereich vorgesehen ist, auf den das Gettermaterial 10 abgeschieden wird. Beispielsweise können im Kappensubstrat Rillen oder Löcher 13 vorgesehen werden, um eine möglichst große Oberfläche pro Lateralerstreckung (entlang einer Haupterstreckungsebene des Substrats 1 bzw. des Kappensubstrats 2) zu erzeugen, damit eine sehr hohe Pumpeffizienz im Getterprozess (d. h. nach Aktivierung des Gettermaterials 10 durch Aufheizen der Opferschicht) erreicht wird. Anstelle der in den 4 und 5 dargestellten Rillen bzw. Löchern 13 in dem Kappensubstrat 2 kann es gemäß einer weiteren Variante erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, dass in dem Kappensubstrat zumindest bereichsweise sogenannte Black-Silicon durch spezielle Ätzprozesse erzeugt werden und als Abscheideoberfläche des Gettermaterials 10 verwendet werden. Ferner kann es gemäß einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen mikromechanischen Vorrichtung, insbesondere gemäß der zweiten Ausführungsform gemäß 4, vorgesehen sein, zwischen der Opferschicht und dem Substratmaterial des Substrats 1 bzw. zwischen der Opferschicht und einer der Sensorschichten eine Barriereschicht 14 vorzusehen, sodass Diffusionsvorgänge der Opferschicht, d. h. des Gettermaterials, in die Unterlage (d. h. in das Material des Substrats 1) oder chemische Reaktionen des Gettermaterials mit der Unterlage oder Strukturen der mikromechanischen Funktionsschicht verhindert werden. Dabei ist besonders vorteilhaft ein Material der Barriereschicht 14 mit vergleichsweise schlechter thermischer Leitfähigkeit zu verwenden, um die Getterschicht bzw. die Opferschicht einfacher erhitzen zu können, beispielsweise mittels einer dicken Oxidschicht von beispielsweise einem 1µm bis 30 µm Dicke und aus beispielsweise Siliziumdioxid. Für den Fall der Verwendung von Gettermaterialien, wie beispielsweise Titan, werden relativ hohe Temperaturen benötigt, um ein gutes Sublimationsverhalten zur Aktivierung des Gettermaterials zu erreichen. Es kann sich in diesen Fällen als günstig erweisen, mit den vorhandenen Schichtfolgen des Sensorprozesses spezielle Heizstrukturen für die Opferschicht vorzusehen. Günstig ist hierbei eine freigestellte, dotierte Siliziumstruktur, auf der über eine Barriereschicht die Opferschicht angeordnet ist. Der Stromfluss des Heizelementes 9 erfolgt hierbei ausschließlich durch ein freigestelltes Siliziumelement, welches in 6 in einer Schnittdarstellung und in 7 in einer Draufsicht dargestellt ist. Das Heizelement 9 in Form einer freigestellten Siliziumstruktur 15 ist in der dargestellten Ausführungsvariante der zweiten Ausführungsform über zwei oder mehr feine, d. h. insbesondere im Querschnitt dünne, Stege 16 mit einer Aufhängung als Teil der freigestellten Siliziumstruktur 15 und damit mit dem Substrat 1 verbunden. Hierdurch wird eine gute Wärmeentkoppelung zum restlichen Material des Substrats 1, d. h. zum Chip der mikromechanischen Vorrichtung 7 erreicht. Mittels Kontaktbereichen 19 zur vergrabenen Leiterbahn 11 wird die elektrische Anbindung zu der Leiterbahn bzw. zu der Mehrzahl von Leiterbahnen und damit äußeren Kontaktflächen 12 realisiert. Innerhalb der freigestellten Struktur können mittels feiner Strukturen 17 Heizelemente realisiert werden und die Struktur samt der Opferschicht innerhalb der Wärmeentkopplung 18 aufheizen.
