DE4022495A1 - Mikromechanischer drehratensensor - Google Patents
Mikromechanischer drehratensensorInfo
- Publication number
- DE4022495A1 DE4022495A1 DE4022495A DE4022495A DE4022495A1 DE 4022495 A1 DE4022495 A1 DE 4022495A1 DE 4022495 A DE4022495 A DE 4022495A DE 4022495 A DE4022495 A DE 4022495A DE 4022495 A1 DE4022495 A1 DE 4022495A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- oscillators
- webs
- sensor according
- rate sensor
- layers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/0802—Details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
- G01C19/5733—Structural details or topology
- G01C19/574—Structural details or topology the devices having two sensing masses in anti-phase motion
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
- G01C19/5769—Manufacturing; Mounting; Housings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
- G01P2015/0822—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
- G01P2015/0825—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
- G01P2015/0828—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einem Drehratensensor nach der Gattung
des Hauptanspruchs.
Es ist bereits bekannt, z. B. zur Messung der Drehgeschwindigkeit
eines Fahrzeugs im wesentlichen um die Hochachse, zur Regelung der
Fahrdynamik oder auch zu Navigationszwecken, geringe Drehraten von
einer Umdrehung im Bereich von mehreren Grad pro Sekunde mit Senso
ren zu erfassen, bei denen eine Stimmgabelstruktur, die parallel zur
Drehachse orientiert ist, zu Schwingungen in einer Ebene angeregt
wird. Bei einer Drehung um die Drehachse wirkt die Corioliskraft auf
die schwingenden Stimmgabelzinken senkrecht zur Drehachse und senk
recht zur Anregungsrichtung, d. h. zur Auslenkung der Zinken bei
Abwesenheit einer Drehbewegung. Die Drehrate kann über die von der
Corioliskraft verursachte Auslenkung der Zinken senkrecht zur Anre
gungsrichtung erfaßt und ausgewertet werden.
In der US-PS 48 36 023 wird ein Drehratensensor mit Schwingern und
mit Mitteln zur Aufhängung der Schwinger an einem Rahmen beschrie
ben, der nach dem eingangs erläuterten Prinzip arbeitet. Die
Schwinger sind quaderförmig ausgestaltet und mittels vier Auf
hängungen am Rahmen befestigt. Die Schwinger, die Aufhängungen und
der Rahmen sind aus einem einzigen Materialblock von gleichmäßiger
Elastizität strukturiert. Sowohl die Schwingungsanregung der
Schwinger als auch der Signalabgriff erfolgt piezoelektrisch. Die
auf den Schwingern angeordneten piezoelektrischen Elemente sind über
leitende Dünnfilmschichten an außenliegende Schaltkreise ange
schlossen. Außerdem weist der Sensor eine obere und eine untere
Abdeckung auf.
In der DE-PS 34 17 858 wird vorgeschlagen, die Sensorstruktur aus
piezoelektrischem Material, z. B. aus Quarz oder synthetischen
Kristallen, zu fertigen. Außerdem werden Sensorsysteme mit mehreren
Stimmgabelstrukturen beschrieben, bei denen im wesentlichen Stimm
gabelstrukturen paarweise rechtwinklig oder parallel zu einem Schaft
an diesem befestigt sind, der zwischen zwei festen Rahmenelementen
angeordnet ist. Zudem wird vorgeschlagen, das Meßsignal kapazitiv zu
erfassen.
Der erfindungsgemäße Sensor mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß alle schwingungsfähigen Struk
turelemente aus einkristallinem Silizium gefertigt sind. Die Zuver
lässigkeit des Sensors wird dabei vorteilhaft durch die sehr guten
mechanischen Eigenschaften von einkristallinem Silizium bestimmt.
Ferner werden die elektrischen Eigenschaften des Siliziums vorteil
haft ausgenutzt, in dem die als mechanische Strukturelemente ausge
bildeten Schwinger gleichzeitig als eine Elektrodenseite eines Plat
tenkondensators dienen und/oder mit piezoelektrischen Elementen ver
sehen sind und die Aufhängungsstege der Schwinger elektrische Zu
leitungen für die Elektroden und/oder piezoelektrischen Elemente
bilden. Vorteilhaft ist auch, daß der Sensor in einem breiten Tem
peraturbereich einsetzbar ist, da die schwingungsfähigen Strukturen
aus einem einheitlichen Material mit einheitlichem Temperaturverhal
ten gefertigt sind. Durch den Aufbau der Sensorstruktur aus einem
monokristallinen Siliziumwafer, der nicht passiviert ist, werden
mechanische Verspannungen, die nur schwer kompensiert werden können,
ausgeschlossen und störende Anregungsschwingungen in Meßrichtung
minimiert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich auch die
Auswerteschaltung für die Meßsignale auf dem Sensorsubstrat inte
grieren läßt. Der erfindungsgemäße Sensor läßt sich mit besonders
kleinem Bauvolumen realisieren, und ist deshalb, beispielsweise für
Anwendungen im Kraftfahrzeugbereich, besonders vorteilhaft. Er läßt
sich zudem mit standardmäßig in der Mikromechanik verwendeten Ver
fahren, die eine kostengünstige Batchfertigung ermöglichen, herstel
len.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor
teilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Sensors
möglich. Um einen kapazitiven Abgriff des Meßsignals zu ermöglichen,
muß gewährleistet sein, daß zwischen den als bewegliche Elektroden
dienenden Schwingern und einer feststehenden Gegenelektrode auch in
und nach Überlastsituationen ein Abstand besteht. Dies kann beson
ders vorteilhaft dadurch erreicht werden, daß entweder die Ab
deckung, auf der die feststehende Elektrode aufgebracht ist, eine
Kaverne im Bereich der Schwinger aufweist oder aber daß der Schwin
ger selbst und die Aufhängungsstege in ihrer Dicke reduziert sind,
so daß sich ein Hohlraum zwischen der Abdeckung und der Sensorstruk
tur im Bereich der Schwinger befindet. Beim Auftreten einer Über
lastsituation dient die Abdeckung als Auslenkungsbegrenzung für die
Schwinger. Um ein "Ankleben" der Schwinger an der feststehenden
Elektrode zu vermeiden, ist es besonders vorteilhaft, Abstandshalter
auf der feststehenden Elektrode und/oder auf dem Sensorelement auf
zubringen. Besonders vorteilhaft ist es, das Sensorelement aus einem
Siliziumwafer mit (110)-Kristallorientierung zu fertigen, da sich in
diesen Wafern bei anisotropen Naßätzprozessen seitliche ätzbegren
zende Wände senkrecht zur Waferoberfläche ausbilden, die für die
Sensorstruktur besonders vorteilhaft sind. Auch die Verwendung von
mehrschichtigen Siliziumwafern, die zwischen den Schichten Dotie
rungsübergänge aufweisen, vereinfacht das Fertigungsverfahren. Be
sonders vorteilhaft sind pn-Übergänge, da sie die Möglichkeit bie
ten, einzelne Teile der Sensorstruktur elektrisch voneinander zu
isolieren. Bei der Verwendung von dreischichtigen Siliziumwafern
lassen sich Schwinger realisieren, die vergrößerte seismische Massen
aufweisen, wodurch der Meßeffekt vorteilhaft vergrößert wird. Zur
Vermeidung von Störsignalen ist es besonders vorteilhaft, bei der
Anordnung der Aufhängungsstege bezüglich der Schwinger auf eine
symmetrische Massenverteilung zu achten, da das Meßsignal im Ver
hältnis zu anderen Störsignalen schwach ist und leicht durch diese
Störsignale überdeckt werden kann.
Die Schwingungsanregung erfolgt besonders vorteilhaft elektro
magnetisch oder thermomechanisch, da hierfür keine Maßnahmen not
wendig sind, die die mechanischen Eigenschaften der Schwinger beein
flussen, wie z. B. das Aufbringen von weiteren Schichten. Eine
besonders einfache Möglichkeit der elektromagnetischen Anregung
eines parallel ausgerichteten Schwingerpaares besteht darin, die
beiden Schwinger durch geeignete Maßnahmen elektrisch hintereinander
zu schalten, so daß sie gegenläufig von Strom durchflossen werden,
und senkrecht zur Stromrichtung ein Magnetfeld anzulegen. Eine
besonders einfache Möglichkeit der thermomechanischen Anregung
besteht darin, an die Aufhängungsstege Stromimpulse anzulegen, die
eine Längenänderung der Stege bewirken. Um die Auslenkungsrichtung
der Schwinger bei thermomechanischer Anregung festzulegen, werden
die Aufhängungsstege vorteilhaft unter einem geringen Fehlwinkel
parallel zueinander und senkrecht zur Detektionsrichtung orientiert.
Vorteilhaft lassen sich die Schwinger auch elektrostatisch anregen,
indem zwischen den Schwingern oder den Aufhängungsstegen und ent
sprechenden Gegenelektroden im Rahmen ein elektrisches Feld angelegt
wird. Ferner können die Schwinger auch vorteilhaft durch einen
Reluktanzantrieb betrieben werden, indem beispielsweise die Auf
hängungsstege der Schwinger kammförmige Strukturen aufweisen, die in
kammförmige Strukturen von festen Gegenelektroden hineinragen, wobei
zwischen den ineinandergreifenden kammförmigen Strukturen ein
elektrisches Feld angelegt wird. Vorteilhaft ist auch, daß sich
unter Verwendung einer oberen und einer unteren Abdeckung des
Sensorelements, die beide mit feststehenden Elektroden versehen
sind, einfach Differentialanordnungen zum kapazitiven Signalabgriff
realisieren lassen. Zur Erhöhung des Meßeffektes oder auch zur Tren
nung der Schwingungsanregung und des Signalabgriffes ist es vorteil
haft, Strukturen mit doppelter oder vierfacher Stimmgabelstruktur zu
verwenden. Dies kann beispielsweise vorteilhaft mittels eines git
terförmigen Rahmens, von dessen Streben zweiseitig paarweise Schwin
ger ausgehen, die zusammen mit der Strebe mehrfach Stimmgabelstruk
turen bilden, realisiert werden.
In den Unteransprüchen werden ferner vorteilhafte Verfahren zur Her
stellung von erfindungsgemäßen Drehratensensoren beschrieben. Dabei
werden ausschließlich in der Mikromechanik übliche Prozeßschritte
durchgeführt. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, die
unterschiedlichen Möglichkeiten für Dotierungsübergänge nicht nur im
Zuge des Verfahrens zu berücksichtigen, sondern auch um definierte
elektrische Verhältnisse zu schaffen, so daß beispielsweise in
mehreren Schichten ausgebildete Schwinger eine bezüglich der
Ladungsträgerart einheitliche Dotierung aufweisen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 die Aufsicht auf ein Sensorelement, Fig. 2 den Schnitt
durch dieses Sensorelement entlang der II-II-Achse, Fig. 3 den
Schnitt durch dieses Sensorelement entlang der III-III-Achse, Fig.
4 die Aufsicht auf ein weiteres Sensorelement, Fig. 5 den Schnitt
durch einen Sensor, Fig. 6 den Schnitt durch einen weiteren Sensor,
Fig. 7 das Schema des thermomechanischen Antriebs, Fig. 8 die
Aufsicht auf ein Sensorelement mit thermomechanischem Antrieb, Fig.
9 und 10 Schwinger mit elektrostatischem Antrieb, Fig. 11 die Auf
sicht auf ein Sensorelement mit elektrostatischem Antrieb, Fig. 12
den Schnitt durch dieses Sensorelement entlang der XII-XII-Achse,
Fig. 13 die Aufsicht auf einen Schwinger mit Reluktanzantrieb, Fig.
14 eine Mehrfachstimmgabelstruktur, die Fig. 15a bis f ein
Verfahren zur Herstellung eines Sensorelements aus einem zweischich
tigen Siliziumwafer, Fig. 16a bis f ein Verfahren zur Herstellung
eines Sensorelements aus einem dreischichtigen Siliziumwafer und die
Fig. 17a bis g ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Sen
sorelements aus einem dreischichtigen Wafer.
In Fig. 1 ist die Topographie eines Sensorelements 1 dargstellt. Es
weist einen Rahmen 10 auf und zwei Schwinger 21, 22, die über Stege
41 bis 44 zweiseitig mit dem Rahmen verbunden sind. Die Schwinger
21, 22 haben bezüglich ihrer Aufhängung eine symmetrische Massen
verteilung. Außerdem sind die Schwinger 21, 22 parallel zueinander
aufgehängt. Im Rahmen 10 befinden sich an den Seiten, an denen die
Aufhängungsstege 41-44 mit dem Rahmen 10 verbunden sind, Ätzgräben
11. In den Ätzgräben 11 sind elektrische Anschlüsse 31, 32 und 33
für die Aufhängungen angeordnet. Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch
die II-II-Achse des in Fig. 1 dargestellten Sensorelements 1. Es
ist aus einem zweischichtigen Siliziumwafer aufgebaut, besteht al
lerdings nur noch in Bereichen des Rahmens 10 aus einem Substrat 3
und einer darauf aufgebrachten weiteren Schicht 2. Zwischen der wei
teren Schicht 2, die meist durch einen Epitaxieprozeß erzeugt ist,
aber auch durch Diffusion von Fremdatomen in das Substrat 3 erzeugt
werden kann, und dem Substrat 3 besteht ein Dotierungsübergang, in
diesem Beispiel ein pn-Übergang. Dabei kann es sich aber auch um
einen Übergang zwischen einer p⁺-dotieren Schicht und einem
n-dotierten Substrat handeln. Im Bereich der Stege 41, 42 und des
Schwingers 21 befindet sich eine Rückseitenätzung 85, so daß die
Stege 41, 42 und der Schwinger 21 ausschließlich in der weiteren
Schicht 2 ausgebildet sind. Der Ätzgraben 11 im Rahmen 10 durch
dringt die weitere Schicht 2 vollständig, so daß die Stege 41, 42
und der Schwinger 21 vom Rest des Sensorelements 1 elektrisch
isoliert sind. In den Ätzgräben 11 befinden sich elektrische
Anschlüsse 31 und 32 für den Schwinger 21, wobei die leitende
Verbindung zwischen den Anschlüssen 31, 32 und dem Schwinger durch
die Aufhängungsstege 41, 42 hergestellt ist. Die Anschlüsse 31, 32
und 33 sind mit dem Substrat mechanisch verbunden, jedoch durch den
pn-Übergang zwischen dem Substrat 3 und der weiteren Schicht 2 und
dem Graben 11 elektrisch voneinander isoliert. Auf diese Weise kann
auf Passivierschichten und Leiterbahnen vollständig verzichtet
werden, so daß dadurch auftretende mechanische Verspannungen der
beweglichen Strukturen vermieden werden. Die Aufhängungsstege 41, 42
und der Schwinger 21 sind von der Waferoberseite ausgehend in ihrer
Dicke reduziert, d. h., sie sind ausschließlich in der weiteren
Schicht 2 ausgebildet, haben aber nicht die gesamte Dicke der
weiteren Schicht 2. Diese Maßnahme soll eine Schwingungsfähigkeit
der Schwinger 21, 22 auch bei Anwesenheit einer oberen Abdeckung 4,
wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, gewährleisten. Dies kann
allerdings auch dadurch erreicht werden, daß in die obere Abdeckung
4 eine Kaverne im Bereich der Stege 41 bis 44 und der Schwinger 21,
22 eingebracht wird. Gegenüber den als eine Seite eines Platten
kondensators dienenden Schwingern 21, 22 ist auf der Abdeckung 4
eine feststehende Elektrode 23 aufgebracht, so daß sich Auslenkungen
der Schwinger 21, 22 in dieser Richtung als Kapazitätsänderungen
erfassen lassen. Die feststehende Elektrode 23 kann in Form einer
Metallisierung auf der Abdeckung 4 realisiert sein. Diese Anordnung
der Elektroden 21 bis 23 stellt eine Differentialanordnung der, wenn
man berücksichtigt, daß die Elektroden 21, 22 bei einer Drehbewegung
in entgegengesetzten Richtungen ausgelenkt werden. Die Verbindung
zwischen dem mikromechanisch strukturierten Wafer und den Abdeckun
gen 4, für die vorzugsweise Glasträger verwendet werden, kann bei
spielsweise durch anodisches Bonden erfolgen. Die elektrischen An
schlüsse der feststehenden Elektrode 23 und der Anschlüsse 31 bis 33
sind geeignet nach außen zu führen. Die in den Fig. 1 bis 3 dar
gestellte Ausführungsform besitzt Schwinger 21, 22, die an jeweils
zwei dünnen Stegen 41 bis 44 wie eine doppelseitig eingespannte
Stimmgabel aufgehängt sind. In Erweiterung dieser Struktur ist in
Fig. 4 eine Ausführungsform dargestellt, bei der jeder Schwinger
21, 22 an insgesamt vier Stegen aufgehängt ist. Dies hat den Vor
teil, daß die Schwinger 21 und 22 wesentlich besser gehaltert sind
und sich bei einer Schwingungsanregung in X-Richtung nicht eigen
ständig um ihre Aufhängungsachse verdrehen können. Die Anregung der
in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Sensorstrukturen kann elektro
magnetisch erfolgen. Ein vom Anschluß 31 über den Schwinger 21 zum
Anschluß 32 und über den Schwinger 22 zum Anschluß 33 in Y-Richtung
fließender Strom erzeugt in einem externen in Z-Richtung orientier
ten Magnetfeld eine Lorenzkraft, die zu gegensinniger Auslenkung der
Elektroden 21 und 22 in X-Richtung führt.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Sensorelemente weisen
bewegliche Strukturen auf, die lediglich eine Dicke von wenigen
Mikrometern entsprechend der weiteren Schicht 2 besitzen. Dadurch
steht auch nur eine geringe Masse zur Verfügung, die durch die
Corioliskraft in Z-Richtung beschleunigt werden kann. Die in den
Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen beinhalten Sensor
elemente, die aus dreischichtigen Siliziumwafern 10 strukturiert
sind. Der Siliziumwafer 10 besteht in diesem Fall aus einem Substrat
3 auf das beidseitig weitere Schichten 2a, 2b aufgebracht sind.
Zwischen dem Substrat 3 und den beiden weiteren Schichten 2a, 2b
bestehen Dotierungsübergänge. Die Schwinger 21, 22 sind jetzt in
voller Waferdicke ausgebildet, wobei das Substrat 3 im Bereich der
Schwinger 21, 22 als seismische Masse 13 dient. Da die Schwinger 21,
22 möglichst symmetrisch aufgehängt werden sollen, sind die Auf
hängungsstege 41 bis 48 in beiden weiteren Schichten 2a und 2b
ausgebildet. In den in den Fig. 5 und 6 dargestellten Aus
führungsbeispielen sind die Wafer 10 im Bereich der Stege 41 bis 48
und der Schwinger 21, 22 von beiden Waferoberflächen ausgehend in
ihrer Dicke reduziert. Auf das Sensorelement sind beidseitig
Abdeckungen 401 und 402 aufgebracht. Im Bereich der Stege 41 bis 48
und der Schwinger 21, 22 befinden sich Hohlräume 12, die die Beweg
lichkeit der Schwinger gewährleisten. Im Bereich der Schwinger 21,
22 sind Elektroden 23, 24 auf die Abdeckungen 401, 402 aufgebracht.
Bei großen Auslenkungen der Schwinger 21, 22 in Richtung der
Abdeckungen 401, 402 ist es möglich, daß die Schwinger 21, 22 mit
den entsprechenden feststehenden Elektroden 23, 24 in Berührung
kommen. Um ein Festkleben der Schwinger 21, 22 an einer der Elek
troden 23 oder 24 zu verhindern, sind auf der den Elektroden 23, 24
zugewandten Oberflächen der Schwinger 21, 22 Abstandshalter 14 in
Form von Erhebungen strukturiert, die nur eine Annäherung der
Schwinger 21, 22 an die Elektroden 23, 24 bis zu einem gewissen
Abstand ermöglichen. Genauso denkbar wäre es aber, Abstandshalter
auf den Abdeckungen 401, 402 anzuordnen. Die Stege 41 bis 48, die
nur in den weiteren Schichten 2a, 2b ausgebildet sind, sind durch
Unterätzungen 86 freigelegt, so daß das Substrat im Bereich der
Stege 41 bis 48 weitgehend vollständig weggeätzt ist. Fig. 6 zeigt
denselben Sensoraufbau wie Fig. 5, nur daß hier das Sensorelement
aus einem Wafer 10 strukturiert wurde, der zwar in drei Schichten
aufgebaut ist, aber nur pn-Übergänge im Bereich der Stege 41 bis 48
aufweist. Dieses Detail hat hauptsächlich im Zusammenhang mit der
Herstellung des Sensorelementes Bedeutung. Es wird bei der
Beschreibung der Fig. 17a bis g näher erläutert. Die Topographie
der in Fig. 5 und 6 im Querschnitt dargestellten Sensorelemente
kann wahlweise der in Fig. 1 oder der in Fig. 4 dargestellten
entsprechen.
Die Anregung der in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Strukturen
kann nicht nur elektromagnetisch sondern auch thermomechanisch
erfolgen. Der durch die Stege 41 bis 48 fließende Strom heizt diese
auf und verursacht dadurch eine Längenausdehnung Δ1 der Stege 41
bis 48. Dies ist schematisch für einen Schwinger 21 in Fig. 7
dargestellt. Bei geeigneter Dimensionierung der Stege 41 bis 48 und
entsprechend resonanter Anregung mit Stromimpulsen können die
Schwinger 21, 22 in eine bevorzugte Richtung ausgelenkt werden. So
ist es vorteilhaft, die dünnen Aufhängungsstege 41 bis 48 nicht
senkrecht zur Anregungsrichtung, sondern unter einem geringen Fehl
winkel zu orientieren. Dadurch wird die Richtung der thermo
mechanisch erzeugten Auslenkung wesentlich besser definiert. In
Fig. 8 ist eine der in Fig. 1 dargestellten Topographie ent
sprechende Topographie für ein thermomechanisch anregbares Sensor
element 1 dargestellt. Die Schwinger 21 und 22 sind jeweils mit zwei
Stegen 41, 42 und 43, 44 mit dem Rahmen 10 verbunden. Jedoch sind
die Stege 41, 42 und 43, 44 nicht exakt senkrecht zur Anregungs
richtung, sondern unter einem geringen Fehlwinkel orientiert, so daß
sie bei einer Längenänderung der Stege 41 bis 44 durch Erwärmung be
vorzugt gegensinnig in X-Richtung schwingen.
Eine weitere Anregungsvariante ist der elektrostatische Antrieb.
Hierbei wird entsprechend der in den Fig. 9 und 10 dargestellten
Strukturen den Schwingern 21, 22 feststehende Gegenelektroden 25 in
Anregungsrichtung gegenübergestellt. Um eine elektrostatische
Anregung möglichst effektiv zu gestalten, muß der Abstand zwischen
den als schwingungsfähige Elektroden dienenden Schwingern 21, 22 und
den feststehenden Gegenelektroden 25 möglichst gering sein, und die
Elektrodenwände müssen parallel zueinander orientiert sein. Deshalb
werden derartige Strukturen vorzugsweise aus (110)-orientiertem
Silizium strukturiert. Außerdem muß die Elektrodenoberfläche
möglichst groß sein, so daß Schwingerstrukturen bevorzugt verwendet
werden, die in der gesamten Dicke des Wafers ausgebildet sind. Die
Aufhängung kann zweiseitig an vier bzw. acht Stegen 41-48 erfolgen
(Fig. 9); es ist aber auch möglich, die Schwinger einseitig an zwei
oder vier Stegen 41, 43, 45, 47 aufzuhängen (Fig. 10). Strukturen
mit einseitig aufgehängten Schwingern sind sehr flexibel und weisen
eine hohe Empfindlichkeit auf. Eine weitere Möglichkeit einer Sen
sorstruktur mit elektrostatischem Antrieb und einseitiger Aufhängung
der Schwinger 21, 22 ist in den Fig. 11 und 12 dargestellt. Sie
wird vorzugsweise in zweischichtigen Wafern realisiert. Das Sensor
element weist ein Paar von paddelförmigen Schwingern 21, 22 auf. Die
Schwinger 21 und 22 sind über jeweils einen Aufhängungssteg 41 und
44 mit dem Rahmen 10 verbunden, so daß sie in Verbindung mit den
Aufhängungsstegen 41, 44 eine Stimmgabelstruktur bilden. Die Stege
41 und 44 sind in voller Waferdicke ausgebildet und dienen jeweils
als eine Elektrodenseite eines Anregungskondensators. Gegenüber den
Stegen 41, 44 sind feststehende Gegenelektroden 25 als zweite
Elektrodenseite der Anregungskodensatoren angeordnet. Die Schwinger
21 und 22 sind paddelförmig nur in der weiteren Schicht 2 ausgebil
det, um eine Beweglichkeit senkrecht zur Anregungsrichtung zu
ermöglichen.
Der elektrostatische Antrieb läßt sich nicht besonders vorteilhaft
auf Sensorelemente anwenden, bei denen die Schwinger 21, 22 und die
Aufhängungsstege 41 bis 48 ausschließlich in der weiteren Schicht 2
ausgebildet sind, da hier die Fläche der Anregungselektroden ent
sprechend der geringen Dicke der weiteren Schicht 2 nur sehr gering
ist. Diese Strukturen lassen sich allerdings mit Hilfe des Reluk
tanzantriebs elektrostatisch bewegen. In Fig. 13 ist eine festste
hende Gegenelektrode 25 dargestellt, die eine kammförmige Struktur
mit Fingern 52 in Anregungsrichtung aufweist. Ihr gegenüber ist ein
Aufhängungssteg 41, der ebenfalls eine kammförmige Struktur in An
regungsrichtung aufweist angeordnet und zwar so, daß die Finger 51,
die von dem Steg 41 ausgehen, in die kammförmige Struktur der fest
stehenden Elektrode 25 hineingreifen. Bei Anlegen eines elektrischen
Feldes an die kammförmigen Elektroden 51, 52 wird der Steg 41 in An
regungsrichtung gezogen und bewegt den daran befestigten Schwinger
21 in diese Richtung.
In Fig. 14 ist eine Mehrfachstimmgabelstruktur dargestellt. Der
Rahmen 10 besteht aus mehreren Streben 101 bis 103 und kann z. B.
gitterförmig ausgestaltet sein. Von einer Strebe 102 des Rahmens 10
gehen zweiseitig, paarweise Schwinger 211, 221 und 212, 222 aus und
bilden zusammen mit der Strebe 102 eine Mehrfachstimmgabelstruktur.
Die Schwinger 211, 212, 221, 222 können einseitig mit der Strebe 102
verbunden sein oder zweiseitig mit weiteren Streben 101, 103. Mehr
fachstimmgabelstrukturen haben den Vorteil, daß an einem Schwinger
paar 211, 221 Schwingungen durch verschiedene Antriebsmechanismen
angeregt werden können, die sich über die Strebe 102 auf das gegen
überliegende Schwingerpaar 212, 222 übertragen, an dem dann der
Signalabgriff erfolgen kann.
Im folgenden werden Verfahren zur Herstellung der in den Fig. 1
bis 14 dargestellten Sensorstrukturen erläutert. In den Fig. 15a
bis f ist der Verfahrensablauf zur Strukturierung eines Sensor
elements aus einem zweischichtigen Wafer dargestellt. Ein Silizium
wafer 10 besteht aus einem Substrat 3 und einer weiteren Schicht 2,
wobei zwischen dem Substrat 3 und der weiteren Schicht 2 ein
Dotierungsübergang besteht. Dies kann, wie in diesem Beispiel, ein
pn-Übergang sein oder auch ein pp⁺- oder np⁺-Übergang. Der Wafer
10 wird zunächst beidseitig mit Passivierschichten 70, 71 versehen.
Die auf die weitere Schicht 2 aufgebrachte Passivierschicht 70 wird
strukturiert, d. h. mit Ausnehmungen 80 in den Bereichen versehen,
in denen die Schwinger 21, 22 und die Stege 41 bis 48 in ihrer Dicke
reduziert werden sollen. Die Maskierschicht verbleibt jedoch an den
Stellen der Schwinger, an denen Abstandshalter 14 strukturiert
werden sollen, was in Fig. 15a dargestellt ist. Fig. 15b zeigt den
Wafer 10 nachdem in die Ausnehmungen 80 der Passivierschicht 70
eingeätzt wurde und nach einem zweiten Photoprozeß die Abstandshal
ter 14 auf eine definierte Höhe geätzt wurden. Nach diesem Verfah
rensschritt werden die Passivierschichten 70 und 71 der Vorder- und
Rückseite des Wafers 10 entfernt. Vor dem nächsten Prozeßschritt er
folgt eine erneute Passivierung der Rückseite und eine Passivierung
der strukturierten Vorderseite des Wafers 10. Die Passivierschicht
der Vorderseite 701 wird mit Ausnehmungen 81 an den Stellen verse
hen, an denen die Schwinger 21, 22 in der weiteren Schicht 2 freige
legt werden sollen. Außerdem werden Ausnehmungen 82 in der Passi
vierschicht 701 erzeugt, die beispielsweise zum Einbringen von elek
trischen Anschlüssen an die weitere Schicht 2 dienen. Auch die Pas
sivierschicht der Rückseite 711 wird mit Ausnehmungen 83 versehen,
und zwar in den Bereichen, in denen das Substrat 3 durch Rückseiten
ätzung entfernt wird, um die Stege 41, 48 und die Schwinger 21, 22
freizulegen, was in Fig. 15c dargestellt ist. Da für die Rücksei
tenätzung, die vorzugsweise naßchemisch anisotrop erfolgt, relativ
lange Ätzzeiten erforderlich sind, muß die Rückseite des Wafers 10
mit einer besonders widerstandsfähigen Passivierschicht 711 versehen
sein, die sich beispielsweise aus einem abgeschiedenen Oxid und ei
nem darauf abgeschiedenen Nitrid zusammensetzen kann. Fig. 15d
zeigt den Wafer 10 nach Durchführung der Rückseitenätzung, bei der
sich eine Rückseitenausnehmung 85 gebildet hat. Zur Passivierung der
weiteren Schicht 2 gegen die Rückseitenätzung wurde an die weitere
Schicht 2 über einen Ätzstopanschluß 74 eine Gegenspannung angelegt.
Für jeden Wafer ist pro p/n-Übergang nur ein Ätzstopanschluß erfor
derlich, unabhängig davon wie viele Sensorelemente aus ihm struk
turiert werden. Nach der Rückseitenätzung wird die strukturierte
Passivierschicht 711 der Rückseite entfernt und auf die strukturier
te Rückseite erneut eine Passivierschicht 712 aufgebracht. Nach Ent
fernen des Ätzstopanschlusses 74 wird die weitere Schicht 2 von der
Vorderseite des Wafers 10 ausgehend geätzt. Der Wafer 10 ist in Fig.
15e dargestellt, nachdem die Ausnehmungen 81 und 82 der Passi
vierschicht 711 in die weitere Schicht 2 übertragen worden sind. In
Fig. 15f ist das fertiggestellte Sensorelement nach Entfernen der
Passivierschichten 701 und 712 und nach Kapselung mit einer oberen
Abdeckung 401 und einer unteren Abdeckung 402 dargestellt. Die Sen
sorstruktur weist einen Schwinger 21 auf, der mit einem Aufhängungs
steg 41 mit dem Rahmen verbunden ist, wobei Schwinger 21 und Aufhän
gungssteg 41 in ihrer Dicke reduziert sind und ausschließlich in der
weiteren Schicht 2 ausgebildet sind. Zudem weist der Schwinger 21
zwei Abstandshalter 14 auf, die ein Ankleben des Schwingers 21 an
die ihm gegenüber auf der Abdeckung 401 angeordnete feststehende
Elektrode 23 verhindern sollen. Die Abdeckungen 401 und 402 bestehen
vorzugsweise aus Glas und werden dann vorteilhaft mittels anodischem
Bonden mit dem Sensorelement verbunden. Es sei nochmals darauf hin
gewiesen, daß bei dem hier beschriebenen Verfahren die Abstands
halter 14, die eine Funktionsfähigkeit des Sensors auch nach einer
Überlastsituation gewährleisten, aus dem Sensorelement strukturiert
werden. Es ist auch möglich, die Schwinger 21, 22 und die Stege 41
bis 48 in der vollen Dicke der weiteren Schicht 2 auszubilden und in
der oberen Abdeckung 401 eine Kaverne vorzusehen, die im Bereich der
Schwinger 21, 22 eine feststehende Elektrode aufweist und außerdem
mit Abstandshaltern 14 im Bereich der Schwinger 21, 22 versehen ist.
In den Fig. 16a bis e wird ein analoges Verfahren für drei
schichtige Wafer 10 beschrieben. Auf ein Substrat 3 sind auf der
Vorder- und auf der Rückseite weitere Schichten 2a, 2b abgeschieden.
Zwischen den weiteren Schichten 2a und 2b und dem Substrat 3
bestehen Dotierungsübergänge, in diesem Beispiel wieder pn-Über
gänge. In den Fig. 16a bis c ist eine den Fig. 15a bis c
entsprechende Verfahrensweise für die Oberflächen der weiteren
Schichten 2a und 2b dargestellt. Jedoch werden dann zum Freilegen
der Schwinger zunächst die Ausnehmungen 81a und 81b in den Passi
vierschichten 701a und 701b der weiteren Schichten 2a und 2b in die
weiteren Schichten 2a und 2b übertragen, wobei die weiteren Schich
ten 2a und 2b vollständig durchgeätzt werden. Dies erfolgt auch in
den Bereichen um die Stege. In der Fig. 16d ist der Wafer 10
dargestellt, nachdem die weiteren Schichten 2a und 2b durchgeätzt
sind. In einem weiteren Prozeßschritt wird auch an den Stellen, an
denen der Wafer vollständig durchgeätzt werden soll, das Substrat
zweiseitig ausgehend von den Ausnehmungen 81a, 81b in den weiteren
Schichten 2a und 2b eingeätzt bis sich die beiden Ausnehmungen 81a,
81b zu einer Ausnehmung 81 vereinen. Das Freilegen der Stege 41 bis
48 in den weiteren Schichten 2a und 2b erfolgt durch Unterätzung der
Stege ausgehend von Öffnungen in den weiteren Schichten 2a und 2b.
Dabei werden die Stege durch Anlegen einer Spannung in Sperrichtung
an die pn-Übergänge zwischen den weiteren Schichten 2a und 2b und
dem Substrat 3 über die Ätzstopanschlüsse 74a und 74b passiviert. In
Fig. 16f ist das Sensorelement dargestellt nach Entfernen der
Passivierschichten 701a und 701b sowie der Ätzstopanschlüsse 74a und
74b und nach Aufbringen einer oberen Abdeckung 401 und einer unteren
Abdeckung 402, die jeweils im Bereich des Schwingers 21 eine Gegen
elektrode 23, 24 aufweisen. Mittels dieses Ätzverfahrens lassen sich
Sensorelemente mit durch eine seismische Masse 13 beschwerten
Schwingern 21 herstellen, die nahezu die gesamte Waferdicke haben.
In den Fig. 17a bis g ist ebenfalls ein Verfahren dargestellt,
mit dem man Sensorelemente aus dreischichtigen Siliziumwafern
fertigen kann. Es entspricht im wesentlichen dem in den Fig. 16a
bis f dargstellten Verfahren, allerdings wird in den Fig. 17a bis
c ein spezieller Schichtaufbau des Wafers beschrieben. Das Verfahren
geht zunächst von einem p-dotierten Substrat 3 aus, das auf seinen
Oberflächen mit Lackmasken 72a und 72b versehen wird. Die struk
turierten Maskierschichten 72a und 72b verhindern ein Eindringen
einer p⁺-Diffusion in die Substratoberflächen an den Stellen, an
denen die Aufhängungsstege 41 bis 48 ausgebildet werden sollen und
so, daß diese Stellen elektrisch anschließbar sind. Nach dem Ein
bringen einer p⁺-Dotierung in die maskierten Oberflächen des
Substrats 3 und nach Entfernen der Maskierschichten 72a und 72b
werden jeweils auf der Oberseite und auf der Rückseite des Substrats
3 n-Epitaxieschichten 2a, 2b abgeschieden. Auf die so präparierten
Oberflächen wird mit Ausnahme von einer Anschlußstelle auf der
Vorder- und auf der Rückseite, die mit einer Passivierschicht 70a,
70b versehen wird auf beide Oberflächen ein borhaltiges Glas 73a,
73b aufgebracht. Anstelle des borhaltigen Glases können aber auch
andere geeignete Materialien, die positive Ionen enthalten,
verwendet werden. In einem weiteren Prozeßschritt werden sowohl die
p⁺-Dotierungen 5a und 5b als auch die positiven Ionen des
borhaltigen Glases 73a und 73b beidseitig in die Epitaxieschichten
2a und 2b eingetrieben. Dies ist in Fig. 17b dargestellt. Dadurch
entsteht ein dreischichtiger Wafer, der aus einem p-dotierten
Substrat 3 und zwei weiteren Schichten 5a und 5b besteht, die mit
Ausnahme von vergrabenen n-Gebieten 6a, 6b an den Stellen, an denen
die Stege ausgebildet werden sollen und mit n-Gebieten an den Ätz
stopanschlußstellen 75a, 75b p-dotiert sind, was in Fig. 17c dar
gestellt ist. Diese vergrabenen n-Gebiete lassen sich sehr wirkungs
voll als Ätzstopgrenzen bei der Unterätzung und Freilegung der Stege
41 bis 48 ausnutzen, was in Fig. 17f dargestellt ist. Der Vorteil
dieses Verfahrens besteht darin, daß Schwinger hergestellt werden
können, die durchgängig mit gleichartigen Ladungsträgern dotiert
sind, so daß bei den als Elektroden dienenden Schwingern definierte
elektrische Verhältnisse vorliegen.
Claims (41)
1. Drehratensensor mit einem Sensorelement, das einen festen Rahmen
aufweist, mindestens einen Schwinger, vorzugsweise mindestens ein
Paar von Schwingern, die mindestens in zwei aufeinander senkrecht
stehenden Richtungen schwingungsfähig sind, und das mit Mitteln zur
Aufhängung der Schwinger an dem Rahmen ausgestattet ist, wobei der
Rahmen, die Schwinger und die Mittel zur Aufhängung der Schwinger
aus einem Materialblock strukturiert sind, mit Mitteln zur Anregung
der Schwinger in einer ersten Schwingungsrichtung, mit Mitteln zur
kapazitiven oder piezoresistiven Erfassung von Auslenkungen der
Schwinger in der zweiten Schwingungsrichtung, die senkrecht auf der
ersten Schwingungsrichtung steht und mit mindestens einer Abdeckung,
dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement aus einem monokristal
linen Siliziumwafer herausstrukturiert ist, daß der mindestens eine
Schwinger (21, 22) an einem oder mehreren Stegen (41-48) mit dem
Rahmen (10) verbunden ist, daß der mindestens eine Schwinger (21,
22) eine Elektrodenseite eines Plattenkondensators bildet, daß die
Stege (41-48) elektrische Zuleitungen zur Anregung und Signal
zu- bzw. -abführung für den mindestens einen Schwinger (21, 22) bil
den, daß dem mindestens einen Schwinger (21, 22) gegenüber auf der
mindestens einen Abdeckung (401, 402) in der zweiten Schwingungs
richtung mindestens eine feststehende Elektrode (23, 24) als weitere
Elektrode des Plattenkondensators angeordnet ist.
2. Drehratensensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Hohlraum zwischen der Abdeckung und dem Sensorelement (1) durch eine
Kaverne in der Abdeckung (401, 402) erzeugt ist.
3. Drehratensensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Hohlraum zwischen der Abdeckung und dem Sensorelement (1) durch eine
Reduzierung der Dicke des Sensorelementes (1) mindestens im Bereich
der Schwinger (21, 22) und der Aufhängungsstege (41-48) erzeugt
ist.
4. Drehratensensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß auf der mindestens einen feststehenden Elektrode
(23, 24) und/oder auf der Elektrode des Sensorelementes (1) min
destens ein Abstandshalter aufgebracht ist.
5. Drehratensensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schwinger (21, 22) an der der mindestens einen feststehenden Elek
trode (23, 24) zugewandten Oberfläche Abstandshalter (14) in Form
von Erhebungen aufweisen, die nur eine Annäherung der Schwinger (21,
22) an die mindestens eine feststehende Elektrode (23, 24) bis zu
einem Abstand entsprechend der Höhe der Abstandshalter (14) er
möglichen.
6. Drehratensensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Sensorelement (1) aus einem Siliziumwafer
mit (110)-Kristallorientierung strukturiert ist.
7. Drehratensensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Sensorelement (1) aus einem Siliziumwafer
strukturiert ist, der in zwei Schichten aus einem Substrat (3) und
einer darauf aufgebrachten Ätzstopschicht (2) aufgebaut ist, und daß
zwischen der Ätzstopschicht (2) und dem Substrat (3) ein Dotierungs
übergang besteht.
8. Drehratensensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stege (41-44) und die Schwinger (21, 22) in der Ätzstopschicht (2)
ausgebildet sind.
9. Drehratensensor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß elektrische Anschlüsse (31-33) für die Schwinger (21, 22) in
die Ätzstopschicht (2) des Rahmens (10) eingebracht sind, so daß sie
eine mechanische Verbindung mit dem Substrat (3) bilden, und daß die
Anschlüsse (31-33) der Schwinger (21, 22) durch einen p/n-Übergang
zwischen dem Substrat (3) und der Ätzstopschicht (2) und durch Ätz
gräben (11), die die Ätzstopschicht (2) vollständig durchdringen,
elektrisch voneinander isoliert sind.
10. Drehratensensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Sensorelement (1) aus einem Siliziumwafer
strukturiert ist, der in drei Schichten aus einem Substrat (3), auf
dessen Oberseite und Unterseite jeweils eine weitere Schicht (2a,
2b) aufgebracht ist, aufgebaut ist.
11. Drehratensensor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stege (41, 48) der Schwinger (21, 22) in den weiteren Schichten
(2a, 2b) ausgebildet sind und daß die Schwinger (21, 22) mindestens
eine aus dem Substrat (3) herausstrukturierte seismische Masse (13)
von der Dicke des Substrats (3) aufweisen.
12. Drehratensensor nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeich
net, daß zwischen den weiteren Schichten (2a, 2b) und dem Substrat
(3) Dotierungsübergänge bestehen.
13. Drehratensensor nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeich
net, daß das Sensorelement (1) aus einem Siliziumwafer strukturiert
ist, der in drei Schichten aus einem p-Substrat (3) auf dessen
Oberseite und Unterseite jeweils eine p-dotierte Schicht (5a, 5b)
aufgebracht ist, aufgebaut ist und daß die p-dotierten Schichten
(5a, 5b) im Bereich der Stege (41-48) vergrabene n-dotierte
Gebiete (6a, 6b) aufweisen.
14. Drehratensensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein Paar von Schwingern (21, 22) an
jeweils zwei oder mehr Stegen (41-48) zweiseitig mit dem Rahmen
(10) verbunden ist, daß die durch die Stege (41-48) gebildeten
Aufhängungen der mindestens zwei Schwinger (21, 22) parallel
zueinander und senkrecht zur Anregungsrichtung ausgerichtet sind und
daß die Aufhängung jedes einzelnen Schwingers (21, 22) symmetrisch
zu seiner Mittelachse (23, 24) in Richtung der Aufhängung ist.
15. Drehratensensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anregung der Schwinger (21, 22) in der
ersten Schwingungsrichtung elektromagnetisch erfolgt.
16. Drehratensensor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein Anschluß (32) auf dem Rahmen (10) so angeordnet ist,
daß er eine leitende Verbindung zwischen den zwei Schwingern (21,
22) eines Paares herstellt, so daß sie hintereinander geschaltet
sind, und daß mindestens zwei weitere Anschlüsse (31, 33) auf dem
Rahmen (10) so angeordnet sind, daß beim Anlegen einer Spannung an
die weiteren Anschlüsse (31, 33) ein Strom über die Aufhängungsstege
(41-48) durch die hintereinander geschalteten Schwinger (21, 22)
fließt.
17. Drehratensensor nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeich
net, daß Mittel zum Anlegen eines Magnetfeldes vorhanden sind, das
senkrecht zur Richtung des durch die Schwinger (21, 22) fließenden
Stromes und senkrecht zur Anregungsrichtung orientiert ist.
18. Drehratensensor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein Paar von Schwingern (21, 22) an
jeweils zwei oder mehr Stegen (41-48) zweiseitig mit dem Rahmen
(10) verbunden ist, und daß die durch die Stege (41-48) gebildeten
Aufhängungen der mindestens zwei Schwinger (21, 22) unter einem
geringen Fehlwinkel parallel zueinander und senkrecht zur Anregungs
richtung orientiert sind, so daß eine Längenänderung der Stege (41-
48) zu gegenläufigen Auslenkungsrichtungen der Schwinger (21, 22)
führt.
19. Drehratensensor nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anregung der Schwinger (21, 22) in der ersten Schwingungsrich
tung thermomechanisch erfolgt.
20. Drehratensensor nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeich
net, daß Mittel zum Anlegen von Stromimpulsen an die Stege (41-48)
vorhanden sind, die eine Längenänderung der Stege (41-48) bewirken.
21. Drehratensensor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß den Schwingern (21, 22) gegenüber in Anregungs
richtung im Rahmen (10) feststehenden Gegenelektroden (25) parallel
zu den Schwingern (21, 22) angeordnet sind und daß Mittel zur Kraft
einleitung zwischen den Schwingern (21, 22) und den entsprechenden
Gegenelektroden (25) im Rahmen vorhanden sind.
22. Drehratensensor nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anregung der Schwinger (21, 22) in der ersten Schwingungsrich
tung elektrostatisch erfolgt.
23. Drehratensensor nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeich
net, daß mindestens ein Paar von Schwingern (21, 22) an jeweils zwei
oder mehr Stegen (41-48) einseitig mit dem Rahmen (10) verbunden
ist und daß die durch die Stege (41-48) gebildeten Aufhängungen
der Schwinger eines Paares (21, 22) parallel zueinander und
senkrecht zur Anregungsrichtung ausgerichtet sind.
24. Drehratensensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anregung der Schwinger (21, 22) in der
ersten Schwingungsrichtung elektrostatisch erfolgt.
25. Drehratensensor nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwinger (21, 22) in der Ätzstopschicht (2) paddelförmig
ausgebildet sind und daß die Stege (41-44) in der gesamten Dicke
des Siliziumwafers ausgebildet sind.
26. Drehratensensor nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeich
net, daß den Stegen (41-44) gegenüber in Anregungsrichtung im
Rahmen (11) feststehende Gegenelektroden (25) parallel zu den Stegen
(41-44) angeordnet sind und daß Mittel zur Krafteinleitung
zwischen den Stegen (41-44) und den entsprechenden Gegenelektroden
(25) im Rahmen (10) vorhanden sind.
27. Drehratensensor nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein Paar von Schwingern (21, 22) an
jeweils zwei oder mehr Stegen (41-48) einseitig oder zweiseitig
mit dem Rahmen (10) verbunden sind und daß die durch die Stege (41-
48) gebildeten Aufhängungen der mindestens zwei Schwinger (21, 22)
parallel zueinander und senkrecht zur Anregungsrichtung ausgerichtet
sind.
28. Drehratensensor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aufhängungsstege (41-48) der Schwinger
(21, 22) in Anregungsrichtung mindestens eine erste kammförmige
Struktur aufweisen, daß der ersten kammförmigen Struktur gegenüber
mindestens eine feststehende Elektrode (25) angeordnet ist, die
mindestens eine zweite kammförmige Struktur aufweist, und daß die
Finger (51) der ersten kammförmigen Struktur in die Finger (52) der
zweiten kammförmigen Struktur greifen.
29. Drehratensensor nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß
Mittel zum Anlegen einer Spannung zwischen den Aufhängungsstegen
(41) der Schwinger (21, 22) und den entsprechenden feststehenden
Elektroden (25) vorhanden sind.
30. Drehratensensor nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeich
net, daß die Anregung der Schwinger (21, 22) in der ersten
Schwingungsrichtung durch einen Reluktanzantrieb elektrostatisch
erfolgt.
31. Drehratensensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der feste Rahmen (10) gitterförmig ist.
32. Drehratensensor nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß
von mindestens einer Strebe (102) des gitterförmigen Rahmens (10)
zweiseitig, paarweise Schwinger (21, 22) ausgehen und zusammen mit
der mindestens einen Strebe (102) Mehrfachstimmgabelstrukturen
bilden, wobei die Schwinger (21, 22) einseitig oder zweiseitig über
Stege (41-48) mit dem Rahmen (10) verbunden sind.
33. Drehratensensor nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeich
net, daß die Schwingungsanregung über ein Schwingerpaar (211, 212)
erfolgt, wodurch mindestens ein weiteres damit gekoppeltes
Schwingerpaar (221, 222) in Schwingungen versetzt wird, und daß der
Signalabgriff an dem weiteren Schwingerpaar (221, 222) erfolgt.
34. Verfahren zur Herstellung eines Drehratensensors nach Anspruch 7
oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Verfahrensab
schnitt die von der Ätzstopschicht (2) gebildete Vorderseite und die
Rückseite des Siliziumwafers (10) passiviert werden, daß die
Passivierschicht (70) auf der Vorderseite dermaßen strukturiert
wird, daß Ätzfenster (80) in den Bereichen entstehen, in denen die
Schwinger (21, 22) und die Stege (41-44) ausgebildet werden, daß
die Ätzstopschicht (2) durch Ätzen in diesen Bereichen in ihrer
Dicke reduziert wird und daß anschließend die Passivierschichten
(70, 71) der Vorderseite und der Rückseite entfernt werden, daß in
einem zweiten Verfahrensabschnitt die strukturierte Vorderseite und
die Rückseite passiviert werden, daß die Passivierschicht (701) auf
der Rückseite dermaßen strukturiert wird, daß Ätzfenster (83) in den
Bereichen entstehen, in denen die Schwinger (21, 22) und die Stege
(41-44) ausgebildet werden und dort, wo der Wafer (10) vollständig
durchgeätzt wird, daß die Passivierschicht (701) auf der Vorderseite
dermaßen strukturiert wird, daß Ätzfenster (81) in den Bereichen
entstehen, in denen der Wafer (10) vollständig durchgeätzt wird, daß
die Rückseite im Bereich der Ätzfenster (83) anisotrop bis zur Ätz
stopschicht (2) geätzt wird, daß die strukturierte Rückseite
passiviert wird, daß die Ätzstopschicht (2) in den Bereichen der
Ätzfenster (81) vollständig durchgeätzt wird und daß die Passivier
schichten (701, 712) der Vorderseite und der Rückseite entfernt
werden.
35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Passivierung der unstrukturierten Rückseite im zweiten Verfahrens
abschnitt eine Oxidschicht mit einer darauf aufgebrachten Nitrid
schicht verwendet wird und daß die Nitridschicht nach der
Strukturierung der Rückseite entfernt wird.
36. Verfahren zur Herstellung eines Drehratensensors nach einem der
Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten
Verfahrensabschnitt die beiden Hauptoberflächen des Siliziumwafers
(10) passiviert werden, daß die Passivierschichten (70a, 70b)
dermaßen strukturiert werden, daß Ätzfenster (80a, 80b) in den
Bereichen entstehen, in denen die Schwinger (21, 22) und die Stege
(41-44) ausgebildet werden, daß die weiteren Schichten (2a, 2b)
durch Ätzen in diesen Bereichen in ihrer Dicke reduziert werden und
daß anschließend die Passivierschichten (70a, 70b) entfernt werden,
daß in einem zweiten Verfahrensabschnitt die strukturierten Haupt
oberflächen passiviert werden, daß die Passivierschichten (701a,
701b) dermaßen strukturiert werden, daß Ätzfenster (81a, 81b) in den
Bereichen entstehen, in denen der Wafer (10) vollständig durchgeätzt
wird, daß die weiteren Schichten (2a, 2b) in den Bereichen der Ätz
fenster (81a, 81b) vollständig durchgeätzt werden, daß das Substrat
(3) in den Bereichen der Stege (41-48) von Öffnungen in den beiden
weiteren Schichten (2a, 2b) ausgehend weggeätzt wird, so daß Unter
ätzungen (86) entstehen, die das Substrat (3) vollständig durchdrin
gen, daß bei der Unterätzung der Stege (41-48) die weiteren
Schichten (2a, 2b) als Ätzstopschichten dienen und daß die Passi
vierschichten (701a, 701b) entfernt werden.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ätzstopschichten (2, 2a, 2b) p⁺ dotiert sind.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekenn
zeichnet, daß Dotierungsübergänge zwischen dem Substrat (3) und den
Ätzstopschichten (2, 2a, 2b) p/n-Übergänge sind.
39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß beim
Ätzen des Substrats (3) die Ätzstopschichten (2, 2a, 2b) durch
Anlegen einer Spannung in Sperrichtung an die p/n-Übergänge passi
viert werden.
40. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem
ersten Verfahrensschritt zum dreischichtigen Aufbau des Silizium
wafers (10) die beiden Hauptoberflächen eines p-dotierten Substrats
(3) in den Bereichen in denen die Stege (41-48) ausgebildet
werden, und in einem Verbindungsbereich zu mindestens einem Ätzstop-
anschluß (74a, 74b) auf jeder der beiden Hauptoberflächen maskiert
werden, daß in die beiden maskierten Hauptoberflächen p⁺-Dotierun
gen eingetrieben werden, daß dann die Maskierungen (72a, 72b) ent
fernt werden, daß dann auf den beiden Hauptoberflächen jeweils eine
N-Epitaxieschicht (2a, 2b) abgeschieden wird, daß die n-Epitaxie
schichten (2a, 2b) im Bereich der Atzstopanschlüsse (74a, 74b) pas
siviert werden, daß dann auf die Oberflächen jeweils eine positive
Ionen enthaltende Glasschicht (73a, 73b) aufgebracht wird, daß in
einem weiteren Prozeßschritt, vorzugsweise durch Erhitzen die
p⁺-Dotierung der p⁺-Schichten (2a, 2b) und die positiven Ionen
der Glasschichten (73a, 73b) in die n-Epitaxieschichten (2a, 2b)
eingetrieben werden, so daß sie sich überlappen und nur in den ur
sprünglich maskierten Bereichen n-Gebiete (6a, 6b, 2a, 2b)
verbleiben, und daß dann die Glasschichten (73a, 73b) entfernt
werden.
41. Verfahren nach Anspruch 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, daß
die Glasschichten (73a, 73b) Bor-Ionen enthalten.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4022495A DE4022495A1 (de) | 1990-07-14 | 1990-07-14 | Mikromechanischer drehratensensor |
PCT/DE1991/000555 WO1992001941A1 (de) | 1990-07-14 | 1991-07-08 | Mikromechanischer drehratensensor |
EP91911744A EP0539393B1 (de) | 1990-07-14 | 1991-07-08 | Mikromechanischer drehratensensor |
JP03511322A JP3037416B2 (ja) | 1990-07-14 | 1991-07-08 | マイクロメカニック式の回転値センサ |
DE59103924T DE59103924D1 (de) | 1990-07-14 | 1991-07-08 | Mikromechanischer drehratensensor. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4022495A DE4022495A1 (de) | 1990-07-14 | 1990-07-14 | Mikromechanischer drehratensensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4022495A1 true DE4022495A1 (de) | 1992-01-23 |
Family
ID=6410320
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4022495A Ceased DE4022495A1 (de) | 1990-07-14 | 1990-07-14 | Mikromechanischer drehratensensor |
DE59103924T Expired - Fee Related DE59103924D1 (de) | 1990-07-14 | 1991-07-08 | Mikromechanischer drehratensensor. |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE59103924T Expired - Fee Related DE59103924D1 (de) | 1990-07-14 | 1991-07-08 | Mikromechanischer drehratensensor. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0539393B1 (de) |
JP (1) | JP3037416B2 (de) |
DE (2) | DE4022495A1 (de) |
WO (1) | WO1992001941A1 (de) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995029383A1 (de) * | 1994-04-23 | 1995-11-02 | Robert Bosch Gmbh | Mikromechanischer schwinger eines schwingungsgyrometers |
DE4442033A1 (de) * | 1994-11-25 | 1996-05-30 | Bosch Gmbh Robert | Drehratensensor |
DE4430439A1 (de) * | 1994-08-29 | 1996-06-13 | Litef Gmbh | Sensoreinheit mit mindestens einem Drehratensensor und Verfahren zu seiner Herstellung |
DE19528961C2 (de) * | 1995-08-08 | 1998-10-29 | Daimler Benz Ag | Mikromechanischer Drehratensensor (DRS) und Sensoranordnung |
WO1999049323A1 (de) * | 1998-03-24 | 1999-09-30 | Daimlerchrysler Ag | Mikrosensor mit einer resonatorstruktur |
DE19831594C1 (de) * | 1998-07-14 | 2000-01-27 | Litef Gmbh | Mikromechanischer Drehratensensor mit Koppelstruktur |
DE19834535C1 (de) * | 1998-07-31 | 2000-03-16 | Daimler Chrysler Ag | Mikromechanischer Drehratensensor |
EP0994330A1 (de) * | 1998-10-12 | 2000-04-19 | Sensonor Asa | Verfahren zur Herstellung von Winkelgeschwindigkeitsmessern |
DE4228795C2 (de) * | 1992-08-29 | 2003-07-31 | Bosch Gmbh Robert | Drehratensensor und Verfahren zur Herstellung |
DE4335219B4 (de) * | 1993-10-15 | 2004-06-03 | Robert Bosch Gmbh | Drehratensensor und Verfahren zur Herstellung eines Drehratensensor |
DE19526903B4 (de) * | 1995-07-22 | 2005-03-10 | Bosch Gmbh Robert | Drehratensensor |
US6941810B2 (en) * | 1993-03-30 | 2005-09-13 | Kazuhiro Okada | Angular velocity sensor |
DE19503623B4 (de) * | 1995-02-03 | 2008-01-10 | Robert Bosch Gmbh | Drehratensensor |
DE19530510B4 (de) * | 1994-08-18 | 2009-06-18 | Denso Corporation, Kariya | Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersensors mit aufgehängter bzw. beweglich gehaltener Mikrostruktur |
DE102018220936A1 (de) | 2018-12-04 | 2020-06-04 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Überprüfung eines Sensorwertes eines MEMS-Sensors |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5461916A (en) | 1992-08-21 | 1995-10-31 | Nippondenso Co., Ltd. | Mechanical force sensing semiconductor device |
US5734105A (en) | 1992-10-13 | 1998-03-31 | Nippondenso Co., Ltd. | Dynamic quantity sensor |
JP3385688B2 (ja) * | 1993-12-13 | 2003-03-10 | 株式会社デンソー | 半導体ヨーレートセンサおよびその製造方法 |
EP0664438B1 (de) * | 1994-01-25 | 1998-10-07 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Mikromechanischer Stimmgabelumdrehungsmesser mit kammförmigen Antriebselemente |
JP3412293B2 (ja) * | 1994-11-17 | 2003-06-03 | 株式会社デンソー | 半導体ヨーレートセンサおよびその製造方法 |
DE19530736B4 (de) * | 1995-02-10 | 2007-02-08 | Robert Bosch Gmbh | Beschleunigungssensor und Verfahren zur Herstellung eines Beschleunigungssensors |
FR2732467B1 (fr) * | 1995-02-10 | 1999-09-17 | Bosch Gmbh Robert | Capteur d'acceleration et procede de fabrication d'un tel capteur |
DE19530007C2 (de) * | 1995-08-16 | 1998-11-26 | Bosch Gmbh Robert | Drehratensensor |
DE19632060B4 (de) * | 1996-08-09 | 2012-05-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Drehratensensors |
JP4665942B2 (ja) * | 1998-02-12 | 2011-04-06 | 株式会社デンソー | 半導体力学量センサ |
JP4628018B2 (ja) * | 2003-05-22 | 2011-02-09 | セイコーインスツル株式会社 | 容量型力学量センサとその製造方法 |
DE102007057042A1 (de) | 2007-09-10 | 2009-03-12 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Mikromechanischer Drehratensensor mit Kopplungsbalken und Aufhängungs-Federelementen zur Unterdrückung der Quadratur |
FR2925888A1 (fr) * | 2007-12-27 | 2009-07-03 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif a structure pre-liberee |
JP5354006B2 (ja) * | 2009-03-04 | 2013-11-27 | コニカミノルタ株式会社 | 平行移動機構および平行移動機構の製造方法 |
JP4752078B2 (ja) * | 2009-09-17 | 2011-08-17 | 株式会社デンソー | 半導体力学量センサ |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3509948A1 (de) * | 1984-03-19 | 1985-09-26 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc., Cambridge, Mass. | Planarer traegheitssensor |
DE3417858A1 (de) * | 1984-01-23 | 1985-11-21 | Piezoelectric Technology Inves | Winkelgeschwindigkeits-fuehlsystem |
US4930351A (en) * | 1988-03-24 | 1990-06-05 | Wjm Corporation | Vibratory linear acceleration and angular rate sensing system |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2580389B2 (fr) * | 1985-04-16 | 1989-03-03 | Sfena | Accelerometre micro-usine a rappel electrostatique |
JPS6293668A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-04-30 | Hitachi Ltd | 角速度・加速度検出器 |
DE3625411A1 (de) * | 1986-07-26 | 1988-02-04 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Kapazitiver beschleunigungssensor |
EP0309782B1 (de) * | 1987-09-30 | 1994-06-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Ätzen von (100) Silizium |
DE3741036A1 (de) * | 1987-12-03 | 1989-06-15 | Fraunhofer Ges Forschung | Mikromechanischer beschleunigungsmesser |
US4836023A (en) * | 1988-03-09 | 1989-06-06 | Yazaki Corporation | Vibrational angular rate sensor |
-
1990
- 1990-07-14 DE DE4022495A patent/DE4022495A1/de not_active Ceased
-
1991
- 1991-07-08 WO PCT/DE1991/000555 patent/WO1992001941A1/de active IP Right Grant
- 1991-07-08 EP EP91911744A patent/EP0539393B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-08 DE DE59103924T patent/DE59103924D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-07-08 JP JP03511322A patent/JP3037416B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3417858A1 (de) * | 1984-01-23 | 1985-11-21 | Piezoelectric Technology Inves | Winkelgeschwindigkeits-fuehlsystem |
DE3509948A1 (de) * | 1984-03-19 | 1985-09-26 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc., Cambridge, Mass. | Planarer traegheitssensor |
US4930351A (en) * | 1988-03-24 | 1990-06-05 | Wjm Corporation | Vibratory linear acceleration and angular rate sensing system |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4228795C2 (de) * | 1992-08-29 | 2003-07-31 | Bosch Gmbh Robert | Drehratensensor und Verfahren zur Herstellung |
US7059188B2 (en) | 1993-03-30 | 2006-06-13 | Kazuhiro Okada | Angular velocity sensor |
US7900513B2 (en) | 1993-03-30 | 2011-03-08 | Kazuhiro Okada | Multi-axial angular velocity sensor |
US6941810B2 (en) * | 1993-03-30 | 2005-09-13 | Kazuhiro Okada | Angular velocity sensor |
DE4335219B4 (de) * | 1993-10-15 | 2004-06-03 | Robert Bosch Gmbh | Drehratensensor und Verfahren zur Herstellung eines Drehratensensor |
GB2302177A (en) * | 1994-04-23 | 1997-01-08 | Bosch Gmbh Robert | Micro-mechanical oscillator of an oscillation gyrometer |
GB2302177B (en) * | 1994-04-23 | 1998-06-10 | Bosch Gmbh Robert | Micro-mechanical oscillator of an oscillation gyrometer |
DE19580372B4 (de) * | 1994-04-23 | 2004-06-24 | Robert Bosch Gmbh | Mikromechanischer Schwinger eines Schwingungsgyrometers |
WO1995029383A1 (de) * | 1994-04-23 | 1995-11-02 | Robert Bosch Gmbh | Mikromechanischer schwinger eines schwingungsgyrometers |
DE19530510B4 (de) * | 1994-08-18 | 2009-06-18 | Denso Corporation, Kariya | Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersensors mit aufgehängter bzw. beweglich gehaltener Mikrostruktur |
DE4430439A1 (de) * | 1994-08-29 | 1996-06-13 | Litef Gmbh | Sensoreinheit mit mindestens einem Drehratensensor und Verfahren zu seiner Herstellung |
US5604312A (en) * | 1994-11-25 | 1997-02-18 | Robert Bosch Gmbh | Rate-of-rotation sensor |
DE4442033A1 (de) * | 1994-11-25 | 1996-05-30 | Bosch Gmbh Robert | Drehratensensor |
DE19503623B4 (de) * | 1995-02-03 | 2008-01-10 | Robert Bosch Gmbh | Drehratensensor |
DE19526903B4 (de) * | 1995-07-22 | 2005-03-10 | Bosch Gmbh Robert | Drehratensensor |
DE19528961C2 (de) * | 1995-08-08 | 1998-10-29 | Daimler Benz Ag | Mikromechanischer Drehratensensor (DRS) und Sensoranordnung |
US6389898B1 (en) | 1998-03-24 | 2002-05-21 | Daimlerchrysler Ag | Microsensor with a resonator structure |
WO1999049323A1 (de) * | 1998-03-24 | 1999-09-30 | Daimlerchrysler Ag | Mikrosensor mit einer resonatorstruktur |
DE19831594C1 (de) * | 1998-07-14 | 2000-01-27 | Litef Gmbh | Mikromechanischer Drehratensensor mit Koppelstruktur |
DE19834535C1 (de) * | 1998-07-31 | 2000-03-16 | Daimler Chrysler Ag | Mikromechanischer Drehratensensor |
EP0994330A1 (de) * | 1998-10-12 | 2000-04-19 | Sensonor Asa | Verfahren zur Herstellung von Winkelgeschwindigkeitsmessern |
DE102018220936A1 (de) | 2018-12-04 | 2020-06-04 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Überprüfung eines Sensorwertes eines MEMS-Sensors |
US11396449B2 (en) | 2018-12-04 | 2022-07-26 | Robert Bosch Gmbh | Method for checking a sensor value of a MEMS sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05508914A (ja) | 1993-12-09 |
JP3037416B2 (ja) | 2000-04-24 |
DE59103924D1 (de) | 1995-01-26 |
EP0539393B1 (de) | 1994-12-14 |
WO1992001941A1 (de) | 1992-02-06 |
EP0539393A1 (de) | 1993-05-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0539393B1 (de) | Mikromechanischer drehratensensor | |
DE19617666B4 (de) | Mikromechanischer Drehratensensor | |
DE4032559C2 (de) | Drehratensensor und Verfahren zur Herstellung | |
DE19906067B4 (de) | Halbleitersensor für physikalische Größen und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE60037132T2 (de) | Zeitbezug mit einem integrierten mikromechanischen Stimmgabelresonator | |
DE69223796T2 (de) | Mikromechanischer drehgeschwindigkeitssensor nach dem stimmgabel-prinzip | |
DE69318956T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Beschleunigungsmessern mittels der "Silizium auf Isolator"-Technologie | |
EP0721587B1 (de) | Mikromechanische vorrichtung und verfahren zu deren herstellung | |
DE69838709T2 (de) | Verfahren zur herstellung eines beschleunigungsaufnehmers | |
EP1099094B1 (de) | Mikromechanischer drehratensensor und verfahren zur herstellung | |
DE19526903A1 (de) | Drehratensensor | |
DE69822756T2 (de) | Mikromechanischer Schwingkreisel | |
DE3638390A1 (de) | Vibrations-beschleunigungsmesser | |
DE4016471A1 (de) | Mikromechanischer neigungssensor | |
DE3938624A1 (de) | Resonanzbruecken-mikrobeschleunigungs-messfuehler | |
DE19801981C2 (de) | Winkelgeschwindigkeitssensor vom Vibrationstyp | |
EP2603449A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer mems-vorrichtung mit hohem aspektverhältnis, sowie wandler und kondensator | |
DE10152254A1 (de) | Mikromechanisches Bauelement und entsprechendes Herstellungsverfahren | |
DE102012200929A1 (de) | Mikromechanische Struktur und Verfahren zur Herstellung einer mikromechanischen Struktur | |
DE10001361B4 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Mikroträgheitssensors | |
WO1995008775A1 (de) | Integrierte mikromechanische sensorvorrichtung und verfahren zu deren herstellung | |
DE69925837T2 (de) | Mikromechanischer Sensor | |
DE102018219546B3 (de) | Mikromechanisches Bauelement | |
EP0494143A1 (de) | Vorrichtung zur messung mechanischer kräfte und kraftwirkungen. | |
DE69413792T2 (de) | Mikromechanischer Stimmgabelumdrehungsmesser mit kammförmigen Antriebselemente |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |