DE102015206069B4

DE102015206069B4 - Verfahren zur Herstellung von feuchtigkeitsresistenten Sensoren

Info

Publication number: DE102015206069B4
Application number: DE102015206069.1A
Authority: DE
Inventors: Xiaoyi Ding; James Nowicki
Original assignee: Continental Automotive Systems Inc
Current assignee: Vitesco Technologies USA LLC
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2015-04-02
Publication date: 2019-12-12
Anticipated expiration: 2035-04-03
Also published as: CN104977122B; US10352806B2; US20170115177A1; US9574961B2; DE102015206069A1; US20150292973A1; CN104977122A

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Drucksensoranordnungen (10), die folgenden Schritte umfassend:Bereitstellen eines ersten Wafers (48) mit einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche; undBereitstellen eines zweiten Wafers (50) mit einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche;Bilden einer Mehrzahl von Gräben (54) in der unteren Oberfläche des ersten Wafers (48);Bilden einer Mehrzahl von Öffnungen (20) im ersten Wafer (48);Ätzen und Polieren des ersten Wafers (48) mit der Mehrzahl an Gräben (54) und der Mehrzahl an Öffnungen (20) ;Abscheiden einer oder mehrerer Passivierungsschichten (38) auf der unteren Oberfläche des ersten Wafers (48), den Gräben (54) und den inneren Oberflächen der Öffnungen (20);Bilden einer Mehrzahl von Hohlräumen (22) in der unteren Oberfläche des zweiten Wafers (50);Bonden der oberen Oberfläche des ersten Wafers (48) mit der unteren Oberfläche des zweiten Wafers (50), wodurch ein Wafer-Bonding-Stapel gebildet wird;Partitionieren des Wafer-Bonding-Stapels im Bereich der Gräben (50), so dass jede Anordnung von der Mehrzahl von Drucksensoranordnungen (10) einen Abschnitt des ersten Wafers (48) und des zweiten Wafers (50) umfasst, wenigstens einen der Hohlräume (22) des zweiten Wafers (50) und wenigstens eine der Öffnungen (20) des ersten Wafers (48).

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zur Herstellung einer Sensoreinrichtung, welche wenigstens ein Passivierungsmaterial umfasst, welches gegen einen Kontakt mit Feuchtigkeit in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit resistent ist.
Hintergrund der Erfindung
Aufgrund der Ausgereiftheit des Verfahrens und geringer Herstellungskosten wird das anodische Bonden von Borsilikatglas mit Silizium (Si) weitläufig beim Konstruieren von herkömmlichen auf mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) basierten Sensoren und Aktuatoren verwendet. Verschiedene Arten von Drucksensoren, bei welche diese Technologie angewandt wird, umfassen Differentialdrucksensoren, Vorderseitentyp-Absolutdrucksensoren und Rückseitentyp-Absolutdrucksensoren.
Jedoch reagieren die Oberflächenschichten von Borsilikatglas bei einer erhöhten Temperatur mit Feuchtigkeit, wie zum Beispiel in einer Umgebung mit 85 % relativer Feuchte und einer Temperatur von 85°C, was in der Automobilindustrie eine der typischen Testumgebungen ist. Es ist diese Reaktion, welche zu einer Instabilität der Einrichtung (bzw. des Bauelementes) führt, was zu einer Verschiebung der Ausgabe (bzw. des Ausgabewertes) führt. In einigen Fällen kann diese Ausgabe-Verschiebung nicht beseitigt werden, wobei sie zu einer permanenten Ausgabe-Änderung wird, was ein ernstzunehmendes Problem hinsichtlich der Zuverlässigkeit darstellt.
Die primäre Ursache dieser Instabilität besteht in der Reaktion der Glasoberfläche mit Feuchtigkeit, wodurch hoch-beanspruchte Oberflächenschichten gebildet werden, was zu einer plastischen, das heißt einer sich nichtwiederherstellenden Glasoberflächendeformation führt. Es gibt zwei hauptsächliche Reaktionsbereiche bei typischen MEMS-Einrichtungen (bzw. MEMS-Bauelementen; im Folgenden soll für den Begriff „Einrichtung“ bzw. „Einrichtungen“ synonym der Begriff „Bauelement“ bzw. „Bauelemente“ verwendet werden), welche ein erhebliches Ausgabe-Instabilitätsproblem verursachen können, wobei diese Bereiche die Chip-Befestigungsoberfläche und die Silizium-/Glas-Schnittstelle sind. Die untere Oberfläche des Glas-Sockels für alle drei Arten von Drucksensoren (Differentialdruck, Vorderseiten-Absolutdruck und Rückseiten-Absolutdruck) wird normalerweise durch Verwenden eines Chip-Befestigungsmateriales an einem Gehäusesubstrat angebracht. Die Reaktion von Glas mit Feuchtigkeit in dem Chip-Befestigungsmaterial kann die Bonding-Kraft mit dem Chip-Befestigungsmaterial nach langem Kontakt mit einer heißen und feuchten Umgebung verschlechtern oder kann sogar eine Ablösung davon verursachen. Die Silizium-/Glas-Bonding-Schnittstelle befindet sich normalerweise in Kontakt mit Feuchtigkeit in der Nähe der Kanten des Bauelementes, wo das exponierte Glas ebenfalls mit Feuchtigkeit reagieren kann, was eine Änderung hinsichtlich der Bonding-Kraft mit dem Silizium verursacht. Alle diese Änderungen können für das Bauelement eine Ausgabe-Verschiebung mit starker thermischer Hysterese verursachen, und können in vielen Fällen zu einer permanenten Änderung werden.
Aus der US 2010/0224004 A1 ist ein medienkompatibler elektrisch isolierter Drucksensor für Hochtemperaturanwendungen bekannt.
Die US 6 140 144 A betrifft ein Verfahren zum Schützen von Sensoren, insbesondere sog. Mikrosensoren.
Dementsprechend besteht ein Bedarf nach einem MEMS-Bauelement, welches eine Bauelement-Ausgabeverschiebung bei Kontakt mit hoher Luftfeuchtigkeit bei erhöhten Temperaturen reduziert bzw. vermeidet.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Sensoreinrichtung (bzw. ein Sensorbauelement), welche wenigstens ein Passivierungsmaterial umfasst, welche gegenüber einem Kontakt mit Feuchtigkeit in einer Umgebung mit hohen Temperatur- und Luftfeuchtigkeits-Werten resistent ist.
In einer Ausführungsform besteht die vorliegende Erfindung in einem MEMS-Sensor, welcher geeignete Passivierungsmaterialien/-Strukturen verwendet, um neue Sensorstrukturen zu erzeugen, welche gegenüber Luftfeuchtigkeit in einem weiten Temperaturbereich resistent sind. Die Sensorstrukturen verwenden ein Feuchtigkeits-resistentes Passivierungsmaterial bzw. Passivierungsmaterialien, welche einen exponierten Glasbereich und Bonding-Schnittstellen abdecken, um zu vermeiden, dass die Glas- und Bonding-Schnittstellen Feuchtigkeit absorbieren und mit dieser reagieren, wodurch die Ausgabe des Bauelementes nach Kontakt mit einer feuchten/heißen Umgebung intakt bleibt. Diese Passivierungsmaterialien/- Strukturen, welche für die beschriebenen MEMS-Bauelemente verwendet werden, können an beliebigen MEMS-basierten Sensoren und Aktuatoren unter Verwendung von Glas als eines der Herstellungsmaterialien angewendet werden.
Erfindungsgemäß bedeckt das gegenüber Wasser resistente Passivierungsmaterial nicht nur die Glas-Sockel-Unterseite, welche auf das Chip-Befestigungsmaterial gerichtet ist, sondern bedeckt auch wenigstens einen Teil der Seitenwände des Glas-Sockels, oder die gesamten Sockel-Seitenwände einschließlich der Silizium-/Glas-Sockel-Bonding-Schnittstellen und die Rückseite des Silizium-Hohlraumes. Die Strukturen mit dem Passivierungsmaterial, welches den freigesetzten Glasbereich und die Silizium-/Glas-Bonding-Schnittstellen bedeckt, stellen einen vollständigeren Schutz für das Bauelement vor einem Kontakt mit jeglicher Luftfeuchtigkeit bereit.
In einer Ausführungsform sind die Drucksensoren Differentialdrucksensoren. In einer weiteren Ausführungsform sind die Drucksensoren Vorderseitentyp-Absolutdrucksensoren, und in einer noch weiteren Ausführungsform sind die Drucksensoren Rückseitentyp-Absolutdrucksensoren.
Die untere Oberfläche des Glas-Sockelsensors ist an einem Gehäuse mit Hilfe eines Chip-Befestigungsmateriales angebracht. Die Silizium-/Glas-Sockel-Bonding-Schnittstellen sind normalerweise freigelegt, und können manchmal sogar mit einem Gel (d.h. Schutzschicht) bedeckt sein. Teile von Abschnitten der äußeren Seitenwände des Glas-Sockels können mit Chip-Befestigungsmaterial bedeckt sein. Die verschiedenen Ausführungsformen der Drucksensoren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung funktionieren auf eine ähnliche Art und Weise, um bei Kontakt mit heißen/feuchten Umgebungen hinsichtlich einer Ausgabeverschiebung resistent zu sein.
In einer Ausführungsform kann mittels der Erfindung ein Vorderseiten-Absolutdruck-Sensorbauelement mit einem Druckmesselement und einem als Teil des Druckmesselementes ausgebildeten Hohlraum hergestellt werden, wobei der Hohlraum eine Mehrzahl von inneren Oberflächen aufweist, und einem Sockel. Das Druckmesselement ist an den Sockel bei einer Bonding-Schnittstelle gebondet. Eine Passivierungsschicht ist auf wenigstens einem Teil des Sockels angeordnet (bzw. abgeschieden), wobei die Passivierungsschicht einen Kontakt des Sockels und des Druckmesselementes mit Feuchtigkeit begrenzt. Der Drucksensor umfasst wenigstens eine als Teil des Sockels ausgebildete äußere Seitenwand, wobei die Passivierungsschicht auf wenigstens einem Teil der äußeren Seitenwand des Sockels abgeschieden ist. In einer Ausführungsform ist die Passivierungsschicht auf wenigstens einem Abschnitt des Druckmesselementes abgeschieden, so dass die Bonding-Schnittstelle um die Seitenwand herum mit dem Passivierungsmaterial bedeckt ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann ein Differentialdrucksensor hergestellt werden, einschließlich der oben erwähnten Elemente, als auch einschließlich einer ersten Öffnung mit einer inneren Oberfläche, wobei die Öffnung als Teil des Sockels ausgebildet ist, wobei die erste Öffnung in fluider Kommunikation mit dem als Teil des Druckmesselementes ausgebildeten Hohlraum steht. Das Drucksensorbauelement umfasst außerdem eine als Teil des Sockels ausgebildete untere Oberfläche, wobei wenigstens ein Abschnitt der Feuchtigkeits-resistenten Passivierungsschicht auf der unteren Oberfläche angeordnet ist, sowie einem Teil der als Teil der Öffnung ausgebildeten inneren Oberfläche und einem Teil der Seitenwände des Sockels oder der gesamten Seitenwände des Sockels einschließlich der Silizium-/Glas-Bonding-Schnittstelle.
In noch einer weiteren Ausführungsform kann ein Rückseiten-Absolutdrucksensor mit den oben erwähnten Elementen hergestellt werden, wobei er außerdem eine Abdeckung umfasst, welche einen Abschnitt der oberen Silizium-Oberfläche abdeckt, um einen Referenz-Vakuumhohlraum abzudichten. Der erwähnte Rückseiten-Absolutdrucksensor wird durch eine Sandwichstruktur gebildet, welche aus einer Abdeckung (entweder Silizium oder Glas) bzw. einem Silizium- und Glas-Sockel gebildet ist. Auf der unteren Oberseite des Glas-Sockels ist eine Feuchtigkeits-resistente Passivierungsschicht angeordnet, als auch auf einem Teil der als Teil der Öffnung ausgebildeten inneren Oberfläche, sowie auf einem Teil der Seitenwände des Sockels oder der gesamten Seitenwände des Sockels, einschließlich der Silizium-Glas-Bonding-Schnittstelle.
Die Passivierungsschicht kann aus einer Anzahl verschiedener Materialien ausgewählt werden, wie zum Beispiel Siliziumnitrid, amorphes Silizium oder Kombinationen davon, wobei die Schicht nicht auf eine Plasma-verstärkte chemische Gasphasenabscheidungstechnik begrenzt ist.
Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung werden aus der im Folgenden bereitgestellten detaillierten Beschreibung ersichtlich. Es wird davon ausgegangen, dass die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele, während sie die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kennzeichnen, lediglich für Zwecke der Darstellung gedacht sind und den Umfang der Erfindung nicht beschränken sollen.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird aus der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, wobei:

1A eine Abschnitts-Seitenansicht eines Differentialdrucksensors mit wenigstens einem Passivierungsmaterial ist, welches vor einem Bonden eines Glas-Sockel-Wafers mit einem Silizium-Wafer eines Bauelementes angewendet worden ist, und zwar in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
1B eine Abschnitts-Seitenansicht eines Differentialdrucksensors mit wenigstens einem Passivierungsmaterial ist, welches nach Aufteilen (bzw. Abtrennen) von vervollständigten (d.h. fertigen) Wafer-Bonding-Stapeln angewendet worden ist, welche durch Bonden eines Glas-Sockel-Wafers mit einem Bauelemente-Siliziumwafer hergestellt worden sind, und zwar in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
2A eine Abschnitts-Seitenansicht eines Vorderseiten-Absolutdrucksensors mit wenigstens einem Passivierungsmaterial ist, welches vor einem Bonden eines Glas-Sockel-Wafers mit einem Bauelemente-Siliziumwafer angewendet worden ist, und zwar in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
2B eine Abschnitts-Seitenansicht eines Vorderseiten-Absolutdrucksensors mit wenigstens einem Passivierungsmaterial ist, welches nach Aufteilen (bzw. Abtrennen) von vervollständigten Wafer-Bonding-Stapeln angewendet worden ist, welche durch Bonden eines Glas-Sockel-Wafers mit einem Bauelemente-Siliziumwafer hergestellt worden sind, und zwar in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
3A eine Abschnitts-Seitenansicht eines Rückseiten-Absolutdrucksensors mit wenigstens einem Passivierungsmaterial ist, welches vor dem Bonden des Wafer-Stapels angewendet worden ist, und zwar in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
3B eine Abschnitts-Seitenansicht eines Rückseiten-Absolutdrucksensors mit wenigstens einem Passivierungsmaterial ist, welches nach Aufteilen (bzw. Abtrennen) von vervollständigten Wafer-Bonding-Stapeln angewendet worden ist, und zwar in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
4A bis 4C Abschnitts-Seitenansichten eines Rückseiten-Absolutdrucksensors während des Herstellungsprozesses sind, wobei ein Feuchtigkeits-Passivierungsmaterial auf dem Glas-Sockel vor Bilden des Wafer-Bonding-Stapels abgeschieden ist, und zwar in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
5A bis 5D Abschnitts-Seitenansichten von Rückseiten-Absolutdrucksensoren während des Herstellungsprozesses sind, wobei ein Feuchtigkeits-Passivierungsmaterial auf dem Glassockel nach Bilden und Aufteilen der Wafer-Bonding-Stapel abgeschieden worden ist, und zwar in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
6A bis 6C Abschnitts-Seitenansichten von Vorderseiten-Absolutdrucksensoren während des Herstellungsprozesses sind, wobei ein Feuchtigkeits-resistentes Material auf dem Glas-Sockel vor Bilden der Wafer-Bonding-Stapel abgeschieden worden ist, und zwar in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; und
7A bis 7D Abschnitts-Seitenansichten eines Wafers sind, welcher aus mit einem aus Silizium hergestellten Wafer gebondeten Borsilikatglas erzeugt worden ist, um mehrere Vorderseiten-Absolutdrucksensoren herzustellen, und zwar in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform bzw. bevorzugten Ausführungsformen hat lediglich beispielhaften Charakter und soll die Erfindung, ihre Anwendung oder Verwendungen in keiner Weise beschränken.
Ein gemäß einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten MEMS-Drucksensors ist in 1A und 1B allgemein mit Bezugszeichen 10 gekennzeichnet dargestellt. In dieser Ausführungsform ist der Drucksensor 10 ein Differentialdrucksensor 10, welcher eine Siliziumstruktur in der Gestalt eines Druckmesselementes 12 und eine Glas-Sockel-Struktur in der Gestalt eines Glas-Sockels 14 umfasst. Eine Öffnung 20 ist als Teil des Glas-Sockels 14 ausgebildet, wobei sich die Öffnung 20 in fluider Kommunikation mit einem allgemein mit Bezugszeichen 22 gekennzeichneten Hohlraum befindet. Das Druckmesselement 12 umfasst eine untere Oberfläche 12A, welche anodisch mit einer oberen Oberfläche 12B des Glas-Sockels 14 gebondet ist, wodurch eine Bonding-Schnittstelle 12C gebildet ist. Das Druckmesselement 12 umfasst außerdem Seitenwände 18.
Der Hohlraum 22 ist in die untere Oberfläche 12A des Druckmesselementes 12 hinein geätzt, und umfasst vier innere Oberflächen, wobei lediglich eine erste innere Oberfläche 26 und eine zweite innere Oberfläche 28 in 1A und 1B dargestellt sind, da die 1A und 1B Querschnittsansichten sind. Jede der vier inneren Oberflächen endet in einer Rückseiten-Oberfläche 30, welche Teil einer Membran 32 ist. In einer Ausführungsform ist der Hohlraum 22 unter Verwendung eines anisotropischen chemischen Ätzvorganges mit Kaliumhydroxid (KOH), Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) und so weiter bzw. unter Verwendung eines Trockenätzverfahrens mit Hilfe von „Deep Reactive Ion Etching (DRIE)“ gebildet, wobei es jedoch im Umfang der Erfindung liegt, dass auch andere Verfahren verwendet werden können.
Das Druckmesselement 12 ist aus einkristallinem Silizium hergestellt, und umfasst die Membran 32, den Hohlraum 22 mit Oberflächen 26, 28, 30 und einer oberen Oberfläche 34. Die obere Oberfläche des Hohlraumes 22 ist außerdem die Rückseiten-Oberfläche 30 der Membran 32. Das Druckmesselement 12 umfasst außerdem einen Brückenschaltkreis 36 auf der oberen Oberfläche 34 der Membran 32. In einer Ausführungsform enthält der Brückenschaltkreis 36 wenigstens vier durch P+-dotierte und/oder Metall-Verbinder verbundene separate Piezowiderstände. Die Piezowiderstände können in einer von mehreren Anordnungen angeordnet sein. Die Piezowiderstände können in der Nähe einer Seite der Kante (bzw. des Randes) der Membran 32 angeordnet sein, in der Nähe von vier Seiten der Kante (bzw. des Randes) der Membran 32 oder in einer Richtung über die Membran 32 verteilt. Für eine bessere Darstellung enthalten die 1A und 1B diese Details nicht, wie zum Beispiel die Verbinder oder den Ort jedes Piezoresistors. Stattdessen wird zur Darstellung eines generischen Brückenschaltkreises Bezugszeichen 36 in 1A und 1B verwendet, wobei der Schaltkreis in einer beliebigen Konfiguration und an einer beliebigen Stelle angeordnet sein kann, wie es im Stand der Technik allgemein bekannt ist.
Der Drucksensor 10 in den 1A und 1B umfasst außerdem eine Passivierungsschicht 38, welche resistent gegenüber Feuchtigkeit ist. In der 1A ist die Schicht 38 auf der unteren Oberfläche 40 des Sockels 14 angeordnet, sowie auf einem Teil der äußeren Seitenwände 44 des Sockels 14 und der inneren Oberflächen 42 der ersten Öffnung 20. In der 1B ist die Schicht 38 auf die untere Oberfläche 40 des Sockels 14 angewendet, die inneren Oberflächen 42 der ersten Öffnung 20 und außerdem auf die Oberflächen 26, 28, 30 des Hohlraumes 22, die äußeren Seitenwände 44 des Sockels 14 und einen Teil der Seitenwände 18 des Messelementes 12 nahe der Bonding-Schnittstelle 12C.
Die Membran 32 ist relativ dünn, wobei die Dicke der Membran 32 von der Membrangröße und dem Druckmessbereich abhängt. Die Membran 32 verbiegt sich in Antwort auf einen auf die Rückseitenoberfläche 30 durch die Öffnung 20 des Substrats 14 und den Hohlraum 22 hindurch ausgeübten Druck, wie es in 1A und 1B dargestellt ist. Die Auslenkungen der Membran 32, welche von dem ausgeübten Druck herrühren, verursachen ein Ungleichgewicht in dem Brückenschaltkreis 36, so dass die Ausgabe des Brückenschaltkreises 36 dem Drucksignal entspricht.
Die in den 2A und 2B gezeigten Drucksensoren sind Vorderseiten-Absolutdrucksensoren 10, wobei diese ähnliche Komponenten zu den in den 1A und 1B beschriebenen Drucksensoren aufweisen, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente beziehen. Diese Sensoren 10 weisen die erste Öffnung 20 nicht auf, wobei das Messelement 12 weiterhin an den Sockel 14 gebondet ist. In den 2A und 2B ist die Passivierungsschicht 38 auf die gesamte untere Oberfläche 40 des Sockels 14 aufgebracht. Zusätzlich ist die Passivierungsschicht 38 auf einen Teil der äußeren Seitenwände 44 des Sockels 14 der 2A aufgebracht, auf die gesamte äußere Seitenwand 44 des Sockels 14 einschließlich der Bonding-Schnittstelle 12 und einen Teil der Seitenwand 18 des Druckmesselementes 12 in der 2B.
Nunmehr mit Bezug auf 3A und 3B ist der Drucksensor 10 ein Rückseiten-Absolutdrucksensor 10, wobei dieser ähnliche Komponenten zu den in 1A und 1B beschriebenen Drucksensoren aufweist, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente beziehen. Der in 3A und 3B gezeigte Sensor 10 umfasst ein Abdeckungs-substrat, und zwar in der Gestalt einer Abdeckung 16. Die Abdeckung 16 kann Seitenwände 16A, 16B umfassen, und einen allgemein mit Bezugszeichen 24 gekennzeichneten zweiten Hohlraum. Das Abdeckungs-Substrat 16 kann entweder Silizium oder Glas sein. Der Bond zwischen dem Abdeckungs-Substrat 16 und dem Messelement 12 kann entweder eine anodische oder eine Glasfritten-Abdichtung sein, welche hermetisch und auch dergestalt sein muss, dass der zweite Hohlraum 24 über der Membran 32 angeordnet ist, und wenigstens ein partielles Vakuum aufweist.
Beispielsweise kann die Abdeckung 16 aus Silizium oder Glas, wie zum Beispiel Borsilikatglas, hergestellt sein. In diesem Beispiel ist die Abdeckung 16 aus Borsilikat hergestellt und anodisch oben auf dem Druckmesselement 12 gebondet, um ein Vakuum bzw. wenigstens ein partielles Vakuum in dem zweiten Hohlraum 24 zu umschließen. Dies ermöglicht, dass der in den 3A und 3B gezeigte Drucksensor 10 einen Absolutdruck misst. Die Länge und Breite des zweiten Hohlraumes 24 entsprechen fast der Länge und Breite der Membran 32 bzw. sind größer als diese.
Der in den 3A und 3B gezeigte Sensor 10 umfasst außerdem die Feuchtigkeits-resistente Passivierungsschicht 38. In der 3A ist die Schicht 38 auf der unteren Oberfläche 40 des Sockels 14 angeordnet, auf den inneren Oberflächen 42 der ersten Öffnung 20 und auf einem Teil der äußeren Seitenwände 44 des Sockels 14. In 3B ist die Schicht 38 auf die untere Oberfläche 40 des Sockels 14 angewendet, auf die inneren Oberfläche 42 der ersten Öffnung 20, die Oberflächen 26, 28, 30 des Hohlraumes 22, die äußeren Seitenwände 44 des Sockels 14 und auf einen Teil der Seitenwand 18 des Druckmesselementes 12, so dass die Bonding-Schnittstelle 12C ebenfalls abgedeckt ist.
Die zur Herstellung der in den 1A bis 3B beschriebenen unterschiedlichen Sensoren 10 verwendeten Prozesse variieren in Abhängigkeit davon, ob die Passivierungsschicht 38 aufgebracht (bzw. angewendet) ist. Bei Anwendung während unterschiedlicher Fabrikationsschritte wird die Schicht 38 auf unterschiedlichen Oberflächen angeordnet, um verschiedene Bereiche des Sensors 10 vor den Einflüssen durch Luftfeuchtigkeit zu schützen. Der Einfachheit halber sind die Verfahrensschritte beim Herstellen des Brückenschaltkreises 36 auf dem Druckmesselement 12 und die Mikrobearbeitungs-Verfahrensschritte an allen Wafern nicht in allen Ausführungsform-Beschreibungen der Verfahren zum Herstellen der Sensoren enthalten.
Die zur Herstellung der in 1A und 3A gezeigten Sensoren 10 verwendeten Herstellungsverfahren sind in 4A bis 4C dargestellt. Mit Bezug auf 4A bis 4C gibt es mehrere Wafer, welche verwendet werden, um jedes Messelement 12 und Sockel 14 (sowie jede Abdeckung 16 im Falle der in 3A gezeigten Ausführungsform) zu erzeugen. Es gibt zwei aus Borsilikatglas hergestellte Wafer und einen aus Silizium hergestellten Wafer. Ein erster aus Borsilikatglas hergestellter Wafer wird zur Erzeugung jedes Sockels 14 verwendet, ein zweiter Wafer 50 wird zur Erzeugung jedes Messelementes 12 verwendet, wobei dieser aus Silizium hergestellt ist, und im Fall der in 3A gezeigten Ausführungsform wird ein dritter Wafer 52, welcher ebenfalls aus Borsilikatglas hergestellt ist, zur Herstellung jeder Abdeckung 16 verwendet.
Insbesondere mit Bezug auf 4A, und zwar hinsichtlich der Herstellung des Sockels 14 für jeden Sensor 10, werden die Öffnungen 20 im ersten Wafer 48 gebildet, wobei mehrere Gräben 54 in einer Seite des Wafers 48 gebildet werden. Sowie die Öffnungen 20 und die Gräben 54 erzeugt sind, wird ein auf Fluorwasserstoff (HF) basierter chemischer Ätz-/Polier-Prozess am Wafer 48 angewendet, um mechanische Defekte zu entfernen bzw. zu reduzieren, welche sich auf den äußeren Seitenwänden 44 des Grabens 54 des Sockels 14 befinden, und auf den inneren Oberflächen 42 jeder Öffnung 20. Der nächste Schritt ist ebenfalls in 4A dargestellt, wo die Passivierungsschicht 38 derart angewendet wird, dass die Schicht 38 auf der unteren Oberfläche 40 des ersten Wafers 48 angeordnet ist, auf den inneren Oberflächen 42 der ersten Öffnung 20 und innerhalb der Gräben 54 des ersten Rohlings 48. Mit Bezug auf 4B besteht der nächste Schritt darin, den Wafer-Bonding-Stapel durch anodisches Bonden des zweiten Wafers 50 mit dem ersten Wafer 48 zu bilden, und im Falle der Ausführungsform in 3A auch mit dem dritten Wafer 52. Sowie alle Bonding-Schritte beendet sind, wird eine Wafer-Säge oder dergleichen verwendet, um den aus Wafern 48, 50, 52 hergestellten Wafer-Bonding-Stapel in den Bereichen der Gräben 54 aufzuteilen, um jeden individuellen Sensor 10 zu erzeugen, wie es in 4C dargestellt ist.
Im Falle der in 3A gezeigten Ausführungsform wird der zweite Hohlraum 24 jeder entsprechenden Abdeckung 16 in den dritten Wafer 52 geätzt, und zwar bevor der dritte Wafer 52 an den zweiten Wafer 50 gebondet wird, was ebenfalls in den 4B und 4C gezeigt ist.
Mit Bezug auf 5A bis 5D sind das Verfahren, welches zur Erzeugung der in 1B gezeigten Sensoren 10 verwendet wird, und in der Ausführungsform, wo eine Abdeckung 16 verwendet wird (wie in 3B gezeigt ist), der zusätzliche Prozess zum Mitumfassen des dritten Wafers 52, welcher zum Herstellen jeder Abdeckung 16 verwendet wird, ebenfalls mit enthalten. Zur Erzeugung des in 1B gezeigten Drucksensors 10 gelten die folgenden Schritte, allerdings mit der Ausnahme, dass der dritte Wafer 52 nicht verwendet wird. Mit Bezug auf 5A wird der Wafer-Bonding-Stapel durch anodisches Bonden des Siliziumwafers 50, welcher das Messelement 12 aufweist, mit den Glaswafern 48, 52 gebildet.
Im Falle der in 1B gezeigten Ausführungsform wird der dritte Wafer 52 nicht verwendet, wobei lediglich der Siliziumwafer 50 an den ersten Glaswafer 48 gebondet wird. Als Nächstes wird unter Verwendung eines Werkzeuges, wie zum Beispiel einer Wafer-Säge, ein erster Schneide-Schritt ausgeführt, um durch bestimmte Bereiche des ersten Wafers 48 zu schneiden, welche für jeden Sockel 14 verwendet werden, und teilweise in den Siliziumwafer 50 hinein, und zwar zur Bildung von tiefen Gräben 56, um die äußeren Seitenwände 44 jedes Sockels 14 freizulegen, wie es in 5B gezeigt ist.
In 5C wird die Passivierungsschicht 38 dann auf dem ersten Wafer 48 und auf dem zweiten Wafer 50 abgeschieden, so dass sich die Schicht 38 auf der unteren Oberfläche 40 des Sockels 14 befindet, auf den inneren Oberflächen 42 der ersten Öffnung 20 und ebenfalls auf den Oberflächen 26, 28, 30 des Hohlraumes 22. Die Passivierungsschicht 38 wird außerdem auf den äußeren Seitenwänden 44 des Sockels 14 abgeschieden, auf einem Teil der Seitenwand 18, und auf den tiefen Gräben 56, so dass die Bonding-Schnittstelle 12C ebenfalls bedeckt ist.
Nach Abscheiden der Passivierungsschicht 38 wird der verbleibende Teil des Wafers 50, welcher für jedes Messelement 12 verwendet wird, und der dritte Wafer 52 für jede Abdeckung 16 im oberen Bereich der tiefen Gräben 56 zur Bildung jedes Sensors 10 geschnitten, wie es in 5D gezeigt ist.
Mit Bezug auf 6A bis 6C wird der Herstellungsprozess zum Erzeugen des in 2A gezeigten Drucksensors dargestellt. Diese Ausführungsform weist den aus Borsilikatglas hergestellten ersten Wafer 48 auf, welcher zur Herstellung jedes Sockels 14 verwendet wird. In 6A werden mehrere Gräben 54 in dem ersten Wafer 48 gebildet, wobei der HF-basierte chemische Ätz-/Polier-Prozess dann zum Polieren der unteren Oberflächen 40 und der Gräben 54 des Sockels 14 angewendet wird. Der letzte in 6A gezeigte Schritt besteht darin, die Passivierungsschicht 38 derart abzuscheiden, dass sich die Schicht 38 auf der unteren Oberfläche 40 befindet, sowie in den Gräben 54 des Sockels 14. In 6B wird der Wafer 50, welcher jedes Sensorelement 12 und jeden Hohlraum 22 aufweist, anodisch an den ersten Wafer 48 mit den Gräben 54 des Sockels 14 gebondet, wodurch der Wafer-Bonding-Stapel gebildet wird. Der nächste Schritt ist in 6C gezeigt, wo der Wafer-Säge-Prozess am Wafer-Bonding-Stapel im oberen Bereich der Gräben 54 angewendet wird, um den Wafer-Bonding-Stapel in jeden Sensor 10 aufzuteilen.
Nunmehr mit Bezug auf 7A bis 7D wird der Herstellungsprozess zum Erzeugen des in 2B gezeigten Drucksensors dargestellt. In 7A gibt es einen Wafer 48 aus Borsilikatglas und einen Wafer 50 aus Silizium, welche die Druckmesselemente 12 enthalten, welche zur Bildung des Wafer-Bonding-Stapels anodisch miteinander gebondet sind. In 7B wird ein erster Schneide-Schritt ausgeführt, um durch den für jeden Sockel 14 verwendeten ersten Wafer 48 zu schneiden, und teilweise in den Siliziumwafer 50 hinein, um eine Mehrzahl von tiefen Gräben 56 zu bilden, um die äußeren Seitenwände 44 jedes Sockels 14 freizulegen, und einen Teil des Druckmesselementes 12 im Bereich der Bonding-Schnittstelle 12C. Der nächste Schritt ist in 7C gezeigt, wo die Passivierungsschicht 38 dann auf dem ersten Wafer 48 derart abgeschieden wird, so dass sich die Schicht 38 auf der unteren Oberfläche 40 jedes Sockels 14 befindet, und auf die tiefen Gräben 56, welche die äußeren Seitenwände 44 jedes Sockels 14 und einen Teil der Seitenwand 18 jedes Druckmesselementes 12 bedecken, so dass jede Bonding-Schnittstelle 12C ebenfalls von der Passivierungsschicht 38 bedeckt ist. Nach Anwendung der Passivierungsschicht 38 wird der verbleibende Teil des Wafers 50, welcher für jedes Messelement 12 in dem Wafer-Bonding-Stapel verwendet wird, geschnitten, um die Herstellung jedes Sensors 10 zu vervollständigen, was in 7D gezeigt ist.
Weiterhin mit Bezug auf die Herstellung jedes Sensors 10 wird die Passivierungsschicht 38 derart verwendet, dass jede Art von Sensor 10 gegenüber Feuchtigkeit resistent ist. Jeder Sensor 10 verwendet die Feuchtigkeits-resistente Passivierungsschicht 38, um freigelegte Bereiche des Glas-Sockels 14 und der Bonding-Schnittstellen 12C abzudecken, um zu vermeiden, dass die Bonding-Schnittstellen 12C und der Sockel 14 Feuchtigkeit absorbieren und damit reagieren, wodurch die Intaktheit der Ausgabe jedes Sensors 10 nach Kontakt mit einer feuchten/heißen Umgebung erhalten bleibt. Die Anwendung der Passivierungsschicht 38, welche für die beschriebenen MEMS-Sensoren 10 verwendet wird, kann für alle MEMS-basierten Sensoren und Aktuatoren angewendet werden, welche Glas als ein Konstruktionsmaterial für die Bauelementeherstellung verwenden. Die verschiedenen Ausführungsformen der Drucksensoren 10 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sind bei Kontakt mit hei-ßen/feuchten Umgebungen gegen eine Ausgabeverschiebung resistent.
Mit weiterem Bezug auf den Herstellungsprozess für die in 1A, 2A und 3A gezeigten Sensoren 10 stellt die Passivierungsschicht 38, welche in jedem Graben 54 und einem Teil der äußeren Seitenwände 44 aufgetragen worden ist, eine Bedeckung jedes Sockels 14 im Bereich des Sockels 14 bereit, welcher mit dem Chip-Befestigungsmaterial auf einem Gehäusesubstrat verbunden ist. Dies ist der Bereich des Glas-Sockels 14, welcher sich unter hoher Biegebeanspruchung befindet, wenn durch die Öffnung 20 auf den Boden des Sockels 14 ein hoher Druck ausgeübt wird. Die Schicht 38 weist vorzugsweise eine Druckbeanspruchung auf, um die Biegebeanspruchung auszugleichen und die Festigkeit des Sockels 14 zu erhöhen, wenn vom Boden des Sockels 14 durch die Öffnung 20 starker Druck ausgeübt wird. Verschiedene Arten von Schichten mit Druckbeanspruchung könnten hergestellt und verwendet werden, wie zum Beispiel, jedoch ohne Beschränkung darauf, Siliziumnitrid und amorphes Silizium, oder eine Verbundschicht, und zwar unter Verwendung von Plasma-verstärkter chemischer Gasphasendampfabscheidung (PECVD). Zusätzlich entfernt bzw. reduziert der HF-basierte chemische Ätzvorgang, welcher auf jedem Sensor in den 1A, 2A und 3A angewendet ist, außerdem mechanischen Defekte, wie zum Beispiel ein Abplatzen/Abbröckeln bzw. ein Zerbrechen des Sockels 14, wodurch der Sockel 14 in höherem Maße gegenüber einer hohen Biegebeanspruchung verstärkt ist.
Weiterhin mit Bezug auf den Herstellungsprozess für die in den 1B, 2B und 3B gezeigten Strukturen schneidet der erste in 5B und 7B gezeigte Schneide-Schritt nicht nur durch den gesamten Wafer 48, welcher zur Herstellung jedes Glas-Sockels 14 verwendet wird, sondern schneidet auch leicht in den zweiten Wafer 50 hinein, welcher zur Herstellung jedes Messelementes 12 verwendet wird (zu einem Bruchteil der Dicke des Siliziums). In einer Ausführungsform beträgt die Schneidtiefe in dem Wafer 50 etwa 50 µm bis 100 µm, jedoch liegt es im Umfang der Erfindung, dass andere Schnitttiefen verwendet werden können. Der Sinn besteht darin, die Bonding-Schnittstelle 12C zwischen jedem Druckmesselement 12 und dem Glas-Sockel 14 mit der Passivierungsschicht bzw. mit den Passivierungsschichten zur Vermeidung einer Bonding-Verschlechterung durch Kontakt mit Feuchtigkeit zu bedecken.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Drucksensoranordnungen (10), die folgenden Schritte umfassend: Bereitstellen eines ersten Wafers (48) mit einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche; und Bereitstellen eines zweiten Wafers (50) mit einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche; Bilden einer Mehrzahl von Gräben (54) in der unteren Oberfläche des ersten Wafers (48); Bilden einer Mehrzahl von Öffnungen (20) im ersten Wafer (48); Ätzen und Polieren des ersten Wafers (48) mit der Mehrzahl an Gräben (54) und der Mehrzahl an Öffnungen (20) ; Abscheiden einer oder mehrerer Passivierungsschichten (38) auf der unteren Oberfläche des ersten Wafers (48), den Gräben (54) und den inneren Oberflächen der Öffnungen (20); Bilden einer Mehrzahl von Hohlräumen (22) in der unteren Oberfläche des zweiten Wafers (50); Bonden der oberen Oberfläche des ersten Wafers (48) mit der unteren Oberfläche des zweiten Wafers (50), wodurch ein Wafer-Bonding-Stapel gebildet wird; Partitionieren des Wafer-Bonding-Stapels im Bereich der Gräben (50), so dass jede Anordnung von der Mehrzahl von Drucksensoranordnungen (10) einen Abschnitt des ersten Wafers (48) und des zweiten Wafers (50) umfasst, wenigstens einen der Hohlräume (22) des zweiten Wafers (50) und wenigstens eine der Öffnungen (20) des ersten Wafers (48).
Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Drucksensoranordnungen (10) nach Anspruch 1, weiterhin die folgenden Schritte umfassend: Bereitstellen eines dritten Wafers (52); Ätzen einer zweiten Mehrzahl von Hohlräumen (24) in den dritten Wafer (52); Bonden des dritten Wafers (52) an die obere Oberfläche des zweiten Wafers (50) vor dem Partitionieren des Wafer-Bonding-Stapels.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 und 2, weiterhin umfassend eine Mehrzahl von Elektronikschaltkreisen (36) auf der oberen Oberfläche des zweiten Wafers (50), so dass jeder Schaltkreis (36) von der Mehrzahl von elektronischen Schaltkreisen (36) nach Partitionieren des Wafer-Bonding-Stapels durch einen Hohlraum (24) von der zweiten Mehrzahl von Hohlräumen (24) umschlossen ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Wafer (48) eine Sockel-Glasstruktur ist, der zweite Wafer (50) eine Siliziumstruktur ist, und der dritte Wafer (52) eine Abdeckungs-Glasstruktur ist.
Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Drucksensoranordnungen, die folgenden Schritte umfassend: Bereitstellen eines ersten Wafers (48) mit einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche; Bereitstellen eines zweiten Wafers (50) mit einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche; Bilden einer Mehrzahl von Öffnungen (20) im ersten Wafer (48); Bilden einer Mehrzahl von Hohlräumen (22) in der unteren Oberfläche des zweiten Wafers (50); Bonden des zweiten Wafers (50) mit dem ersten Wafer (48), wodurch ein Wafer-Bonding-Stapel gebildet wird; Bilden einer Mehrzahl von tiefen Gräben (56) in der unteren Oberfläche des ersten Wafers (48), so dass jeder Graben (56) von der Mehrzahl von tiefen Gräben (56) sich in wenigstens einen Abschnitt des zweiten Wafers (50) erstreckt, wobei jeder Graben (56) von der Mehrzahl von tiefen Gräben (56) zwischen zwei Öffnungen (20) von der Mehrzahl von Öffnungen (20) angeordnet ist; Ätzen der unteren Oberfläche des zweiten Wafers (50), der tiefen Gräben (56) und den inneren Oberflächen jeder Öffnung (20); Abscheiden von einer oder mehreren Passivierungsschichten (38) auf der unteren Oberfläche des ersten Wafers (48), den tiefen Gräben (56), den inneren Oberflächen von jeder Öffnung (20) von der Mehrzahl von Öffnungen (20), und der Mehrzahl von Hohlräumen (22) des zweiten Wafers (50); Partitionieren des Wafer-Bonding-Stapels im Bereich jedes Grabens (56) von der Mehrzahl von tiefen Gräben (56), wobei jede Anordnung von der Mehrzahl von Drucksensoranordnungen (10) einen Abschnitt des ersten Wafers (48) und des zweiten Wafers (50) aufweist, wenigstens einen der Hohlräume (22) des zweiten Wafers (50) und wenigstens eine der Öffnungen (20) des ersten Wafers (48).
Verfahren nach Anspruch 5, weiterhin umfassend die Schritte des Bereitstellens jeder Anordnung von der Mehrzahl von Drucksensoranordnungen (10) als ein Differentialdrucksensor.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, weiterhin umfassend die Schritte des Bereitstellens einer Mehrzahl von Elektronikschaltkreisen (36) auf der oberen Oberfläche des zweiten Wafers (50), so dass ein Schaltkreis (36) von der Mehrzahl von Schaltkreisen (36) Teil einer der Drucksensoranordnungen (10) ist.
Verfahren nach Anspruch 5, weiterhin die folgenden Schritte umfassend: Bereitstellen eines dritten Wafers (52) mit einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche; Bilden einer zweiten Mehrzahl von Hohlräumen (24) in der unteren Oberfläche des dritten Wafers (52); Bonden der unteren Oberfläche des dritten Wafers (52) an die obere Oberfläche des zweiten Wafers (50) vor Bilden der Mehrzahl von tiefen Gräben (56) in der unteren Oberfläche des ersten Wafers (48), so dass der dritte Wafer (52) Teil des Wafer-Bonding-Stapels ist; Partitionieren des Wafer-Bonding-Stapels im Bereich jedes Grabens (56) von der Mehrzahl von tiefen Gräben (56), so dass der dritte Wafer (52) ebenfalls partitioniert ist, wobei ein Hohlraum (24) von der zweiten Mehrzahl von Hohlräumen (24) Teil einer Anordnung von der Mehrzahl von Drucksensoranordnungen (10) ist.
Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin umfassend die Schritte des Umschließens eines Schaltkreises (36) von der Mehrzahl von Elektronikschaltkreisen (36) durch einen entsprechenden Hohlraum (24) von der zweiten Mehrzahl von Hohlräumen (24).
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 8 und 9, weiterhin umfassend die Schritte des Bereitstellens jeder Anordnung von der Mehrzahl von Drucksensoranordnungen (10) als einen Rückseitentyp-Absolutdrucksensor.
Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Drucksensoranordnungen (10), die folgenden Schritte umfassend: Bereitstellen eines ersten Wafers (48) mit einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche; und Bereitstellen eines zweiten Wafers (50) mit einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche; Bilden einer Mehrzahl von Gräben (54) in dem ersten Wafer (48); Ätzen und Polieren des ersten Wafers (48) mit der Mehrzahl an Gräben (54); Bilden einer Mehrzahl von Hohlräumen (22) in der unteren Oberfläche des zweiten Wafers (50); Abscheiden einer oder mehreren Passivierungsschichten (38) auf der unteren Oberfläche des ersten Wafers (48) und auf jedem Graben (54) von der Mehrzahl von Gräben (54) in dem ersten Wafer (48); Bonden der unteren Oberfläche des zweiten Wafers (50) an der oberen Oberfläche des ersten Wafers (48), wodurch ein Wafer-Bonding-Stapel gebildet wird; Partitionieren des Wafer-Bonding-Stapels im Bereich jedes Grabens (54) von der Mehrzahl von Gräben (54), so dass eine Mehrzahl von Drucksensoranordnungen (10) erzeugt wird, wobei jede Anordnung von der Mehrzahl von Drucksensoranordnungen (10) einen Abschnitt des zweiten Wafers (50) und einen Abschnitt des ersten Wafers (48) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11, weiterhin umfassend die Schritte des Bereitstellens einer Mehrzahl von Elektronikschaltkreisen (36) auf der oberen Oberfläche des zweiten Wafers (50), so dass ein Schaltkreis (36) von der Mehrzahl von Schaltkreisen (36) Teil der Drucksensoranordnungen (10) ist.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, weiterhin umfassend die Schritte des Bereitstellens jeder Anordnung von der Mehrzahl von Drucksensoranordnungen (10) als einen Vorderseitentyp-Absolutdrucksensor.
Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Drucksensoranordnungen (10), die folgenden Schritte umfassend: Bereitstellen eines ersten Wafers (48) mit einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche; und Bereitstellen eines zweiten Wafers (50) mit einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche; Bilden einer Mehrzahl von Hohlräumen (22) in der unteren Oberfläche des zweiten Wafers (50); Wafer-Bonden der unteren Oberfläche des zweiten Wafers (50) an der oberen Oberfläche des ersten Wafers (48), wodurch ein Wafer-Bonding-Stapel gebildet wird; Bilden einer Mehrzahl von tiefen Gräben (56) von der unteren Oberfläche des ersten Wafers (48), so dass sich die Gräben in wenigstens einen Abschnitt des zweiten Wafers (50) hinein erstrecken; Ätzen und Polieren der tiefen Gräben (56) und der unteren Oberfläche des ersten Wafers (48); Abscheiden einer oder mehrerer Passivierungsschichten (38) von der unteren Oberfläche des ersten Wafers (48), so dass die eine oder mehreren Passivierungsschichten (38) die untere Oberfläche des ersten Wafers (48) und die Seitenwände der Mehrzahl von tiefen Gräben (56) abdecken; Partitionieren des Wafer-Bonding-Stapels derart, so dass eine Mehrzahl von Drucksensoranordnungen (10) erzeugt wird, wobei jede Anordnung von der Mehrzahl von Drucksensoranordnungen (10) einen Abschnitt des ersten Wafers (48) und einen Abschnitt des zweiten Wafers (50) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 14, weiterhin umfassend die Schritte des Bereitstellens einer Mehrzahl von Elektronikschaltkreisen (36) auf der oberen Oberfläche des zweiten Wafers (50), so dass ein Schaltkreis (36) von der Mehrzahl von Schaltkreisen (36) Teil einer der Drucksensoranordnungen (10) ist.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, weiterhin umfassend die Schritte des Bereitstellens jeder Anordnung von der Mehrzahl von Drucksensoranordnungen (10) als einen Vorderseitentyp-Absolutdrucksensor.