TW201524889A - 微機械構件與製造微機械構件的方法 - Google Patents

Abstract

一種微機械構件，包含具有主延伸平面之基板、可動元件及彈簧構件機構，其中該可動元件係藉由該彈簧構件機構接合在該基板上，其中該可動元件可自靜止位置偏轉至偏轉位置，其中該可動元件包括第一分元件及與該第一分元件連接的第二分元件，其中該第一分元件主要沿該基板之主延伸平面延伸，其中該第二分元件主要沿功能平面延伸，其中該功能平面大體平行於該基板之主延伸平面佈置，其中該功能平面與該主延伸平面間隔一定距離。

Description

微機械構件與製造微機械構件的方法

本發明以如申請專利範圍第1項之前言所述的一種微機械構件為出發點。

此類微機械構件及其製造方法已廣為人知。例如，製造微機械感測器(如加速度感測器及轉速感測器)的方法已廣為人知。

在習知機構中，微電機械(MEMS)結構例如接合MEMS元件之基板，因此，例如在將MEMS元件注入模塑材料以及/或者將MEMS元件焊接至印刷電路板的情況下，可能造成基板彎曲、部分MEMS結構彎曲及/或MEMS感測器產生有害的錯誤信號等後果。此外，外部振動可能輸入MEMS結構從而產生有害的錯誤信號。此點尤其會出現在以下情形：固有頻率處於外部振動或干擾振動之頻率範圍內。

有鑒於此，本發明之目的在於提供一種微機械構件及其製造方法，其中，該微機械構件針對彎曲及自外部輸入之振動相對不敏感，且 製造成本較低。

與先前技術相比，如並列申請專利範圍所述之本發明的微機械構件與本發明之製造微機械構件的方法之優點在於，由於將該第一分元件佈置在該第二分元件上，該微機械構件針對外部之機械應力相對不敏感。特定言之，該彈簧機構具有一具有某種彈簧勁度的彈簧構件，其中，該彈簧勁度及/或該第二分元件的質量採用某種大小，使得該可動元件可與外部振動分離。

特定言之，該彈簧構件至少部分或者全部由單晶矽構成，其中，藉此可顯著減小該等MEMS結構或該可動元件之預偏轉。

特定言之，該可動元件之第一分元件至少部分或者全部由單晶矽材料構成，其中，在該第一製造步驟中例如自一單晶矽基板將該第一分元件蝕刻出來並將其曝露。特定言之，該第二分元件至少部分或者全部由多晶矽材料構成，其中，該第二分元件例如沿該正常方向-即以垂直於該主延伸平面的方式-佈置在該基板上方，其中特別是在該第二製造步驟中，用一多晶矽層製成該第二分元件。特定言之，該可動元件(特別是僅)透過該多晶矽層中的該彈簧構件與該基板可動連接，其中，特別是透過該等彈簧將該MEMS結構或該第一分元件的不同勢能向外傳遞。特定言之，該可動元件被一罩形晶圓或被一封蓋層密封，其中，該封蓋層特別是包括多晶矽材料。特定言之，本發明中的該封蓋層較佳為薄膜封蓋，其中，應用薄膜封蓋有利於製造結構高度較低的感測器，以及/或者因該可動元件與外部應力的分離效果良好而同時有利於製造工作性能相對較佳的微機械構件或MEMS感測器。

在本發明中，元件與基板之連接例如可指該元件與該基板的間接連接，其中，在該元件與該基板之間佈置有一或多個中間元件，如連接層或氧化層。作為替代方案，元件與基板之連接例如亦可指該元件與該基板的直接連接，亦即，在該元件與該基板之間例如未設任何中間元件。

特定言之，該微機械構件為微機械感測器，如加速度感測器、轉速感測器或其他感測器。特定言之，該微機械構件適於應用在汽車中。

本發明的有利設計方案及改良方案參閱附屬項及附圖相關描述。

根據一種較佳改良方案，該可動元件包括與該第二分元件連接的第三分元件，其中，該第三分元件主要沿另一功能平面延伸，其中，該另一功能平面大體平行於該基板的主延伸平面佈置，其中，該另一功能平面與該功能平面及該主延伸平面間隔一定距離，其中，該功能平面沿一大體垂直於該主延伸平面的正常方向佈置在該基板之主延伸平面與該另一功能平面之間。

採用上述方案之優點在於，該可動元件具有第三分元件，其較佳由多晶矽材料構成，其中，特別是該第三分元件至少部分或者全部由另一多晶矽層構成。舉例而言，該第三分元件沿該正常方向或者沿一平行於該正常方向的投影方向(特定言之以重疊的方式)佈置在該基板與該第二分元件之間。特定言之，在該第二分元件與該第三分元件之間，至少在若干分區內佈置有一特定言之絕緣的連接層或氧化層。特定言之，自該基板蝕刻出來的該第一分元件或者該MEMS結構與該第三分元件耦合，即例 如透過該連接層相連。特定言之，該可動元件(特別是僅)透過該多晶矽層中及/或該另一多晶矽層中的至少兩個彈簧構件與該基板可動連接，其中，特別是透過該等彈簧將該MEMS結構或該第一分元件的不同勢能向外傳遞。

根據一種較佳改良方案，該第一分元件具有單晶矽材料，其中，該第二分元件及/或該第三分元件具有多晶矽材料。根據一種較佳改良方案，該第一分元件透過一連接層，特別是氧化層，與該第二分元件連接。

採用上述方案之優點在於，該第二分元件由一與該基板連接的功能層構成以及/或者該第三分元件由與該功能層連接的另一功能層構成，且該第一分元件由該基板材料構成。此點有利於提供一沿平行於該正常方向之投影方向穿過該功能平面及主延伸平面及/或該另一功能平面的可動元件，該可動元件係藉由該彈簧構件機構接合在該基板上，其中，該彈簧構件機構僅由該功能層及/或該另一功能層構成或者具有僅由該功能層及/或該另一功能層構成的彈簧構件。

根據一種較佳改良方案，該第二分元件具有沿平行於該正常方向之投影方向延伸的層厚，其中，該第三分元件具有沿該投影方向延伸的另一層厚，其中，該另一層厚大於該層厚。

採用上述方案之優點在於，該層厚為0.4至400微米，較佳為0.7至250微米，尤佳為0.8至200微米。此外，該另一層厚為10奈米至75微米，較佳為25奈米至30微米，尤佳為50奈米至15微米。

根據一種較佳改良方案，該可動元件藉由該彈簧構件機構，特別是僅透過該第二分元件及/或第三分元件與該基板連接。

採用上述方案之優點在於，該MEMS結構或該第一分元件內部地-即在該微機械構件的腔體內-佈置在該經曝露之第二分元件上，亦即，例如佈置在一構建為相對較厚之多晶體板的第二分元件上，其中，該第二分元件透過若干相對較軟的彈簧與該基板連接。如此一來，外部機械應力並非透過該等相對較軟的彈簧傳遞至該MEMS結構或該第一分元件或者該可動元件整體。故在此種情況下，該微機械構件針對機械應力及/或外部振動相對不敏感，因此，機械應力及/或外部振動較佳不會輸入。

根據一種較佳改良方案，該彈簧構件機構包括至少兩個將該可動元件接合該基板的彈簧構件，其中，該等至少兩個彈簧構件主要沿該功能平面及/或該另一功能平面延伸。

採用上述方案之優點在於，該等至少兩個彈簧構件的彈簧勁度及/或該第二分元件的質量採用某種大小，使得該可動元件可與外部振動分離。

根據一種較佳改良方案，該微機械構件具有一接線構件，其中，該第一分元件、該第二分元件及/或該第三分元件透過該彈簧構件機構與該接線構件導電連接。

採用上述方案之優點在於，能夠將該可動元件所偵測之電信號透過該彈簧構件機構向外傳遞。

根據本發明之方法的一種較佳改良方案，在該第二製造步驟中，將一主要沿另一功能平面延伸之第三分元件與該第二分元件連接在一起，其中以大體平行於該基板之主延伸平面的方式佈置該另一功能平面，其中以與該基板之主延伸平面及與該功能平面間隔一定距離的方式佈置該 另一功能平面，其中將該功能平面沿一大體垂直於該主延伸平面的正常方向佈置在該基板之主延伸平面與該另一功能平面之間，其中在該第三製造步驟中，用該第一分元件、該第二分元件及該第三分元件製成該可動元件。

採用上述方案之優點在於能提供成本相對較低且較小的微機械構件。如此便能降低微機械構件針對機械應力及/或外部振動的敏感度。特定言之，在該第二製造步驟中用另一多晶矽層製成該第三分元件。

根據本發明之方法的一種較佳改良方案，藉由該彈簧構件機構，(特別是僅)透過該第二分元件及/或該第三分元件來將該可動元件與該基板連接在一起。

採用上述方案之優點在於，能夠使得微機械構件針對外部應力及/或干擾振動不敏感且降低其製造成本。

根據本發明之方法的一種較佳改良方案，在第四製造步驟中，用一封蓋構件對該微機械構件進行密封，其中，特別是用晶圓材料或多晶矽材料製成該封蓋構件。

採用上述方案之優點在於，在應用用多晶矽材料製成之封蓋構件的情況下，提供一種用薄膜封蓋封裝的微機械構件，其中，該微機械構件具有較低的結構高度，且因其與外部應力的分離效果良好而能提高感測器的工作性能。

1‧‧‧微機械構件

10‧‧‧基板

20‧‧‧可動元件，結構

21‧‧‧第一分元件

22‧‧‧第二分元件，矽結構

22'‧‧‧凹槽，溝槽

22"‧‧‧另一第二分元件

23‧‧‧第三分元件

23'‧‧‧電極

24‧‧‧連接層

25‧‧‧連接元件

25'‧‧‧連接元件

30‧‧‧彈簧構件機構

31‧‧‧彈簧構件，彈簧，第一彈簧構件

32‧‧‧第二彈簧構件

40‧‧‧封蓋構件，罩形晶圓

61‧‧‧溝槽結構

62‧‧‧第一分層，氧化物

63‧‧‧孔口

64‧‧‧指狀元件，矽結構

65‧‧‧空腔

66‧‧‧第二分層，氧化物

67‧‧‧凹處

68‧‧‧接觸區域

69‧‧‧多晶矽層

70‧‧‧氧化物

71‧‧‧結構，溝槽結構

71'‧‧‧蝕刻溝槽

72‧‧‧金屬層，鋁層，接線構件

73‧‧‧蝕刻孔

73'‧‧‧蝕刻孔

74‧‧‧第四分層

74'‧‧‧第四分層的蝕刻孔

75‧‧‧第五分層

76‧‧‧接觸區域

77‧‧‧封閉層，第三多晶矽層，第三多晶矽材料

77'‧‧‧封閉層的結構，蝕刻通道

78‧‧‧密封層

79‧‧‧凹口區域

100‧‧‧主延伸平面

101‧‧‧第一方向，X向

102‧‧‧第二方向，Y向

103‧‧‧第三方向，Z向，正常方向

210‧‧‧層厚

210'‧‧‧另一層厚

300‧‧‧功能層，磊晶多晶矽層

300'‧‧‧另一功能層，多晶矽層

300"‧‧‧連接層，氧化層

300'''‧‧‧犧牲層，氧化層

301‧‧‧懸掛構件

301'‧‧‧懸掛裝置，分懸掛構件

302‧‧‧接觸構件

400‧‧‧封蓋層

圖1及2為本發明之微機械構件的不同實施例；圖3至16為製造本發明的一種實施方式中的微機械構件之方法； 圖17至28為製造本發明的一種實施方式中的微機械構件之方法；及圖29至31為本發明之微機械構件的不同實施方式。

本發明之實施例由附圖示出並在下文中受到詳細說明。

不同附圖中相同的部件總是用同一元件符號表示，故一般僅命名或提及一次。

不同附圖中，將大體平行於該基板之主延伸平面100的第一方向101表示為X向101，將大體平行於主延伸平面100且大體垂直於X向101的第二方向102表示為Y向102，將大體垂直於主延伸平面100的第三方向103表示為Z向103或正常方向103。

圖1示出本發明之微機械構件1的一種實施方式。此種微機械構件例如為加速度感測器及/或轉速感測器。該微機械構件具有可動元件20，其中，該可動元件20可自靜止位置(即靜止狀態)偏轉至一有所偏轉的位置即偏轉位置(未繪示)。為此，可動元件20具有一用於將該可動元件20接合或錨定在微機械構件1之基板10上的彈簧構件機構。特別是以電容方式，即根據可動元件20與電極23'之間的電容變化，來偵測該可動元件20之(例如基於外部加速度或轉速的)偏轉運動。此處之可動元件20包括可動矽結構22。根據一種製造此種微機械構件的方法，第一步驟係用蝕刻法自一相對較厚(即具有數微米之層厚)的功能層300，特別是所謂之“磊晶多晶矽層”300製成該可動矽結構22。在此過程中，在功能層300中，特別是在可動矽結構22中，以相對較大的深寬比製成若干溝槽22'。第二步驟係去除該相對較厚之矽結構22下方之犧牲層300'''，特別是氧化層300'''。特 定言之，在功能層300中進一步製成若干具有相對較細之長條形延伸部的結構，其特別是形成彈簧構件機構30之彈簧構件31或彈簧31。如此便能製造彈簧彈性地接合在該基板上且相對基板10可動的若干結構20或一可動元件20。特定言之，在功能層300下方或者在可動元件20之矽結構22下方佈置有另一功能層300'，特別是另一多晶矽層300'。可自該另一功能層300'製成用於該可動元件20或用於若干靜止矽結構的懸掛裝置301'或分懸掛構件301'，以及/或者製成一位於該可動元件20下方之電極23'，以及/或者製成一導電通路。

此處係為位於功能層300中之將予曝露之可動及/或靜止結構20、301配設多個凹槽22'或溝槽22'，從而藉由犧牲層蝕刻法來結構化而成該等凹槽或溝槽-即將其基蝕從而曝露出來。此處係製成例如一懸掛裝置301，其中，首先在功能層300與位於其下方之相對較薄的該另一功能層'之間製成一接觸構件302。此處係透過佈置在該另一功能層300'與基板10之間的連接層300"-此處係氧化層300"-來間接地將該另一功能層300'與該基板連接或耦合在一起。該另一功能層具有平行於基板10之主延伸平面100(參閱圖2)的橫向延伸度，其例如具有某種大小，使得佈置在該另一功能層300'與基板10之間的氧化層300"不會被完全去除。

圖2示出本發明之微機械構件1的一種實施方式。此處之微機械構件1具有包含主延伸平面100的基板10、可動元件20及彈簧構件機構30。可動元件20藉由彈簧構件機構30接合在基板10上。特定言之，可動元件20並非直接地，而是間接地透過多個層接合在該基板上。可動元件20可自靜止位置偏轉至偏轉位置。可動元件20還包括第一分元件21、與該 第一分元件21連接的第二分元件22以及一在此與該第二分元件22及該第一分元件21連接的第三分元件23。亦即，第三分元件23沿正常方向103佈置在該第一與該第二分元件21、22之間。第一分元件21在此主要沿基板10之主延伸平面100延伸，亦即，第一分元件21由基板材料構成。此外，第二分元件22主要沿功能平面200延伸以及/或者第三分元件23沿另一功能平面200'延伸，其中，功能平面200及/或該另一功能平面200'大體平行於基板10之主延伸平面100，且其中，功能平面200及/或該另一功能平面200'與該基板之主延伸平面100間隔一定距離以及/或者彼此間隔一定距離。

此外，第二分元件22在此透過連接層24與第三分元件23連接。連接層24尤指氧化層，其中，該第二分元件例如與該第三分元件絕緣。此外，第一分元件21透過連接元件25直接地與第三分元件23特別是以導電的方式連接。

圖3至16為製造本發明的一種實施方式中的微機械構件1之方法。結合圖3至15特別是描述一種製造微機械構件1的方法，該微機械構件具有由晶圓材料構成的封蓋構件40。

第一製造步驟係提供一具有主延伸平面的基板10，其中，用該基板材料製成一主要沿基板10之主延伸平面100延伸的第一分元件21。如圖3所示，第一分步係將溝槽結構61蝕刻至該基板，其中，溝槽結構61具有多個溝槽，其中該溝槽結構61的每個溝槽以平行於正常方向103的方式基本上(特別是大體線性地)沿一溝槽長度延伸且以平行於主延伸平面100的方式沿一溝槽寬度延伸，其中，該溝槽長度較佳超過該溝槽寬度至少一個數量級。所有溝槽長度較佳彼此平行。隨後之第二分步係用特 定言之包括氧化物材料的第一分層62將該溝槽結構61封閉，參閱圖4。第三分步係在第一分層62中，蝕刻若干基本平行於正常方向103之完全貫穿該第一分層的孔口63，參閱圖5。第四分步係藉由等向性矽蝕刻以穿過該等孔口63的方式來將基板10之佈置於溝槽結構61之填滿氧化物之該等溝槽之間的矽材料蝕刻出來，參閱圖6。在此過程中，在基板10之矽材料中對若干特定言之長條形延伸(即大體平行於正常方向103)之指狀元件64進行全部基蝕。在此過程中製成若干曝露之矽結構64，其特別是僅透過氧化充填物與基板10連接。特定言之製成一連貫式空腔65，其例如將該等曝露之矽結構64幾乎完全包圍。

第二製造步驟係將一主要沿功能平面200延伸之第二分元件22與該第一分元件21連接在一起，其中以大體平行於基板10之主延伸平面100的方式佈置該功能平面200，其中以與主延伸平面100間隔一定距離的方式佈置該功能平面200。為此，圖7所示之第五分步係首先藉由第二分層，特別是藉由另一氧化物沈積，將第一分層62中的該等孔口63封閉。圖8所示之第六分步係在第二分層66中可選地蝕刻若干凹處67，其中該等凹處採用某種配置方案，使得在隨後之製造步驟或分步中，在該另一功能層中製成一平行於正常方向103的凸起且該凸起例如用作針對該可動元件20的止動件。圖9所示之第七分步係在第二分層66中蝕刻一接觸區域68。圖10所示之第八分步係對主要沿該另一功能平面200'延伸之該另一功能層300'，特別是第一多晶矽層，進行沈積及結構化處理，其以平行於正常方向103的方式沿另一層厚210'延伸。該另一層厚較佳為50奈米至15微米。較佳用第一多晶矽層69來形成具有最小直徑的面積，其中該最小直徑大於藉 由基蝕而在隨後之犧牲氧化物蝕刻步驟中製成之空腔的深度的兩倍，其中該深度特定言之平行於正常方向103。圖11所示之第九分步係沈積一特別是由氧化物材料構成的第三分層並進行結構化處理。圖12所示之第十分步係沈積一主要沿功能平面200延伸之功能層300，較佳沈積一第二多晶矽層300，尤佳沈積一磊晶多晶矽層。功能層300較佳具有平行於正常方向103延伸之層厚210，該層厚大於該另一層厚210'。層厚210較佳為0.8微米至200微米。圖13所示之第十一分步係可選地沈積一金屬層72，特別是鋁層72，並進行結構化處理。圖14所示之第十二分步係對功能層300進行結構化處理即製成一具有多個溝槽的結構71。

第三製造步驟係用該第一分元件21及該第二分元件22構建一可動元件20，其中，藉由一彈簧構件機構30將該可動元件20接合在基板10上，其中，以某種方式佈置可動元件20，使得該可動元件可自靜止位置偏轉至偏轉位置。其中，圖15所示之第十三分步係藉由犧牲層蝕刻法對基板10中的該等MEMS結構進行自由蝕刻(freiätzen)-即將可動元件20曝露出來-，特定言之係採用氫氟酸(HF)實施氣相蝕刻法來實現此點。較佳在該第一及/或第二功能平面200、200'中製成若干彼此對應-即沿平行於正常方向103之投影方向至少部分重疊或完全重疊-的蝕刻孔73、73'，其特定言之處於該基板中之MEMS結構之氧化層的上方。如此便能以相對較快的速度沿正常方向103朝該基板實施蝕刻，再在基板10之位於該等MEMS結構下方之平行於主延伸平面100的空腔65內對蝕刻介質進行分配，並自該空腔出發將氧化物62、66、70去除。

第四製造步驟係用封蓋構件40對微機械構件1進行密封， 其中，用晶圓材料製成該封蓋構件40，其中，圖16所示之第十四分步係藉由接合法用一罩形晶圓40將微機械構件1密封。

圖17至28為製造本發明的一種實施方式中的微機械構件1之方法。此處特別是描述一種製造具有薄膜頂蓋之微機械構件1的方法。

第一製造步驟係提供一具有主延伸平面的基板10，其中，用該基板材料製成一主要沿基板10之主延伸平面100延伸的第一分元件21，其中，執行該第一至第四分步(圖3至6)。

第二製造步驟係將一主要沿功能平面200延伸之第二分元件22與該第一分元件21連接在一起，其中以大體平行於基板10之主延伸平面100的方式佈置該功能平面200，其中以與主延伸平面100間隔一定距離的方式佈置該功能平面200，其中，執行該第五至第十分步(圖7至12)，其中，第十五分步係製造圖17所示之微機械構件1。特定言之，該實施方式中不執行該等分步十一至十四。圖18至21所示之第十六至十九分步係沈積該功能層300，較佳沈積一第二多晶矽層300，並進行結構化處理。根據該實施方式的第一變體，將具有多個溝槽的溝槽結構71蝕刻至功能層300，其中，該等溝槽以平行於該主延伸平面的方式沿一溝槽寬度延伸，其中，隨後沈積一第五分層75，特別是各沈積一氧化層，其中，該溝槽寬度較佳小於該第五分層75沿平行於正常方向103之投影方向的延伸度的100%，較佳小於其的75%，尤佳小於其的50%。根據第二變體，第十六分步(圖18)係在功能層300即第二多晶矽層300中蝕刻溝槽結構71的若干相對較細且較深的溝槽，亦即，該等溝槽的深寬比大於1，較佳大於2.5。第十七分步(圖19)係用第四分層74，特別是氧化層，將該溝槽結構封閉，即用該第四 分層之材料加以填滿，其中，在該第四分層74中蝕刻出該第四分層的若干蝕刻孔74'，其中，第十八分步(圖20)係藉由等向性矽蝕刻以穿過第四分層的該等蝕刻孔74'的方式來將功能層300之佈置於填滿氧化物之該等溝槽74'之間的矽材料蝕刻出來，其中，第十九分步(圖21)係沈積該第五分層75，特別是一氧化層，其中將第四分層的該等蝕刻孔74'封閉。圖22所示之第二十分步係在該第四及/或第五分層74、75中蝕刻另一接觸區域76。圖23所示之第二十一步驟係沈積一封閉層77，其中，該封閉層77尤指第三多晶矽層77。圖24所示之第二十二分步係可選地沈積一金屬層72，特別是鋁層72，並進行結構化處理，其中，用該金屬層72製成一接線構件72。圖25所示之第二十三分步係在該封閉層77中蝕刻該封閉層的結構77'，其中，封閉層的該結構77'特別是包括多個蝕刻通道，其中，該等蝕刻通道沿平行於正常方向103之投影方向以至少部分或者完全貫穿封閉層77的方式延伸。封閉層的該結構77'的該等蝕刻通道的深寬比較佳大於1，尤佳大於1.5，最佳大於2.5。特別是藉由蝕刻通道來將接觸區域76與封閉層77絕緣。

第三製造步驟係自該第一分元件21及該第二分元件22構建一可動元件20，其中，藉由一彈簧構件機構30將該可動元件20接合在基板10上，其中，以某種方式佈置可動元件20，使得該可動元件20可自靜止位置偏轉至偏轉位置。其中，圖26所示之第二十四分步係藉由犧牲層蝕刻法對基板10中的該等MEMS結構進行自由蝕刻-即將可動元件20曝露出來-，特定言之係採用氫氟酸(HF)實施氣相蝕刻法來實現此點。較佳在該第一及/或第二功能平面200、200'中製成若干彼此對應-即沿平行於正常方向103之投影方向至少部分重疊或完全重疊-的蝕刻通道77'或蝕刻溝槽71'。

第四製造步驟係用封蓋構件40對微機械構件1進行密封，其中，圖27所示之第二十五分步係用包括該第三多晶矽材料77及密封層78的封蓋層400來製成該封蓋構件40。較佳藉由對一氧化物材料進行氧化物沈積來製成該密封層78。圖28所示之第二十六分步係可選地將接觸區域76曝露出來。

圖29至31為本發明之微機械構件1的不同實施方式。圖29所示實施方式與圖3至6及17至28所示實施方式大致相同，其中在該實施方式中，可動元件20與接觸區域76沿正常方向103佈置在基板10之相對之側上。圖30所示實施方式與圖1、2及3至16所示實施方式大致相同，其中在該實施方式中，第二分元件22及另一第二分元件22"由功能層構成或者皆基本沿功能平面200延伸，其中，第二分元件22與該另一第二分元件22"被凹槽22'隔開。該第二分元件較佳透過另一連接元件25'與該第一分元件21連接，較佳導電連接。該彈簧構件機構特別是具有第一彈簧構件31及第二彈簧構件32，其中，該第一彈簧構件由功能層300構成，該第二彈簧構件32由該另一功能層300'構成。如此便能以某種方式構建微機械構件1的分結構，如該可動元件20、若干靜止電極及/或該彈簧構件機構30，使得該等分結構係由兩個功能層300、300'或僅由二者之一佈置而成，或者主要沿功能平面200及該另一功能平面300'延伸。此舉有利於有效增大可動元件20之質量及/或電極面積。圖31所示實施方式與圖1、2、3至16及30所示實施方式大致相同，其中在該實施方式中，第二分元件22具有凹口區域79，其中該凹口區域完全貫穿該第二分元件22，亦即，沿平行於正常方向103之投影方向在功能層300的整個層厚210上延伸。作為替代或補充方 案，該第一及/或第三分元件21、23亦具凹口區域。如此便能為可動元件20(特別是第一分元件21)沿正常方向103提供相對較大的運動自由度，此種情況用處於第一分元件21上的箭頭表示。

1‧‧‧微機械構件

10‧‧‧基板

20‧‧‧可動元件，結構

21‧‧‧第一分元件

22‧‧‧第二分元件，矽結構

23‧‧‧第三分元件

24‧‧‧連接層

25‧‧‧連接元件

30‧‧‧彈簧構件機構

40‧‧‧封蓋構件，罩形晶圓

100‧‧‧主延伸平面

101‧‧‧第一方向，X向

102‧‧‧第二方向，Y向

103‧‧‧第三方向，Z向，正常方向

210‧‧‧層厚

210'‧‧‧另一層厚

Claims (11)

1. 一種微機械構件(1)，包含具有主延伸平面(100)之基板(10)、可動元件(20)及彈簧構件機構(30)，其中該可動元件(20)係藉由該彈簧構件機構(30)接合在該基板(10)上，其中該可動元件(20)可自靜止位置偏轉至偏轉位置，其中該可動元件(20)包括第一分元件(21)及與該第一分元件(21)連接的第二分元件(22)，其中該第一分元件(21)主要沿該基板(10)之主延伸平面(100)延伸，其特徵在於，該第二分元件(22)主要沿功能平面(200)延伸，其中該功能平面(200)大體平行於該基板(10)之主延伸平面(100)佈置，其中該功能平面(200)與該主延伸平面(100)間隔一定距離。
2. 如申請專利範圍第1項之微機械構件(1)，其特徵在於，該可動元件(20)包括與該第二分元件(22)連接的第三分元件(23)，其中該第三分元件(23)主要沿另一功能平面(200')延伸，其中該另一功能平面(200')大體平行於該基板(10)的主延伸平面(100)佈置，其中該另一功能平面(200')與該功能平面(200)及該主延伸平面(100)間隔一定距離，其中該功能平面(200)沿一大體垂直於該主延伸平面(100)的正常方向(103)佈置在該基板(10)之主延伸平面(100)與該另一功能平面(200')之間。
3. 如前述申請專利範圍中任一項之微機械構件(1)，其特徵在於，該第一分元件(21)具有單晶矽材料，其中該第二分元件(22)及/或該第三分元件(23)具有多晶矽材料。
4. 如申請專利範圍第1或2項之微機械構件(1)，其特徵在於，該第二 分元件(22)具有沿平行於該正常方向(103)之投影方向延伸的層厚(210)，其中該第三分元件(23)具有沿該投影方向延伸的另一層厚(210')，其中該另一層厚(210')大於該層厚(210)。
5. 如申請專利範圍第1或2項之微機械構件(1)，其特徵在於，該可動元件(20)藉由該彈簧構件機構(30)，特別是僅透過該第二分元件(22)及/或第三分元件(23)與該基板(10)連接。
6. 如申請專利範圍第1或2項之微機械構件(1)，其特徵在於，該彈簧構件機構(30)包括至少兩個將該可動元件(20)接合該基板(10)的彈簧構件(31，32)，其中，該等至少兩個彈簧構件(31，32)中的一個彈簧構件主要沿該功能平面(200)及/或該另一功能平面(200')延伸。
7. 如申請專利範圍第1或2項之微機械構件(1)，其特徵在於，該微機械構件(1)具有一接線構件(76)，其中該第一分元件(21)、該第二分元件(22)及/或該第三分元件(23)透過該彈簧構件機構(30)與該接線構件(76)導電連接。
8. 一種製造微機械構件(1)的方法，其中在第一製造步驟中，提供一具有主延伸平面(100)的基板(10)，其中用該基板材料(10)製成一主要沿該基板(10)之主延伸平面(100)延伸的第一分元件(21)，其中在第二製造步驟中，將一主要沿功能平面(200)延伸之第二分元件(22)與該第一分元件(21)連接在一起，其中以大體平行於該基板(10)之主延伸平面(100)的方式佈置該功能平面(200)，其中以與該主延伸平面(100)間隔一定距離的方式佈置該功能平面(200)，其中在第 三製造步驟中，用該第一分元件(21)及該第二分元件(22)構建一可動元件(20)，其中藉由一彈簧構件機構(30)將該可動元件(20)接合在該基板(10)上，其中以某種方式佈置該可動元件(20)，使得該可動元件(20)可自靜止位置偏轉至偏轉位置。
9. 如申請專利範圍第8項之方法，其特徵在於，在該第二製造步驟中，將一主要沿另一功能平面(200')延伸之第三分元件(23)與該第二分元件(22)連接在一起，其中以大體平行於該基板(10)之主延伸平面(100)的方式佈置該另一功能平面(200')，其中以與該基板(10)之主延伸平面(100)及與該功能平面(200)間隔一定距離的方式佈置該另一功能平面(200')，其中將該功能平面(200)沿一大體垂直於該主延伸平面(100)的正常方向(103)佈置在該基板(10)之主延伸平面(100)與該另一功能平面(200')之間，其中在該第三製造步驟中，用該第一分元件、該第二分元件及該第三分元件(21，22，23)製成該可動元件(20)。
10. 如申請專利範圍第8或9項之方法，其特徵在於，藉由該彈簧構件機構(30)，特別是僅透過該第二分元件(22)及/或該第三分元件(23)來將該可動元件(20)與該基板(10)連接在一起。
11. 如申請專利範圍第8或9項之方法，其特徵在於，在第四製造步驟中，用一封蓋構件(40)對該微機械構件(1)進行密封，其中該封蓋構件(40)特別是由多晶矽材料及密封層(78)構成或者由晶圓材料構成。