TWI666164B - 微機械感測器及製造微機械感測器的方法 - Google Patents

微機械感測器及製造微機械感測器的方法 Download PDF

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Abstract

本發明提出一種微機械感測器，其包含具有主延伸平面的基板及可相對該基板運動的質量元件，其中該可動的質量元件係透過彈性構造與該基板耦合，其中該彈性構造具有第一及第二彈性元件，其中該第一與第二彈性元件局部大體上平行且局部彼此耦合，其中該彈性構造包括用於正交補償的第一及第二補償元件，其中該第一補償元件係與該第一彈性元件連接，其中該第二補償元件係與該第二彈性元件連接，其中該第一彈性元件具有沿橫向延伸的第一彈性構造寬度，其中該第二彈性元件具有沿該橫向延伸的第二彈性構造寬度，其中該第一補償元件在第一分區內以平行於該橫向的方式沿第一寬度延伸，其中該第一彈性構造寬度與該第一寬度不同，其中該第二補償元件在第二分區內以平行於該橫向的方式沿第二寬度延伸，其中該第二彈性構造寬度與該第二寬度不同。

Description

微機械感測器及製造微機械感測器的方法
本發明係有關於一種如申請專利範圍第1項之前言的微機械感測器。
此類微機械感測器已為吾人所熟知。微機械感測器例如用於對加速度及/或轉速進行偵測，其中微機械感測器具有基板以及可相對此基板進行運動的矽構造。
此等可動的矽構造例如包括兩個可動的質量塊，其沿驅動平面以彼此反向平行的方式進行運動，其中為確定微機械感測器之轉速，對兩個質量塊自驅動平面的移出運動進行電容式偵測。其中，此驅動平面可大體上平行或垂直於基板之主延伸平面。
通常藉由兩個連續的步驟來製造此類可動的矽構造，其中首先採用蝕刻法透過對功能層進行構造化來產生此等矽構造。隨後將此等矽構造曝露出來，其中將位於基板與矽構造之間的犧牲層移除。
此類習知之微機械感測器的缺點在於，在對功能層進行構造化期間所產生的矽構造之邊緣(亦稱作蝕刻邊緣或溝槽邊緣)常會相對大體上垂直於基板之主延伸平面的法向傾斜一定角度(亦稱作蝕刻角度或溝 槽角度)，從而導致兩個可動質量塊的偏差運動(錯誤偏移)。在微機械感測器位於靜止位置中的情況下，亦會發生錯誤偏移，從而引起兩個感震質量塊的擺動運動，其中會產生錯誤信號(即所謂的“正交信號”)。通常可透過相對較為複雜的附加措施來減小正交補償。
本發明之目的在於，提出一種微機械感測器以及一種製造微機械感測器的方法，該微機械感測器的正交信號較先前技術有所減小。
根據並列的申請專利範圍，與先前技術相比，本發明之微機械感測器及本發明之製造微機械感測器的方法的優點在於，提供相對更為緊密且成本更為低廉的微機械感測器，而其正交則較先前技術有所減小。如此便能以某種方式對該第一及第二補償元件(在本文檔中亦稱作第一或第二附加構造)進行成形，以及/或者將其佈置在該第一或第二彈性元件上，使得在藉由蝕刻過程以傾斜的方式對該彈性構造進行成形(即溝槽邊緣或蝕刻邊緣具有非零的溝槽角度)的情況下，該彈性構造之機械特性如同以直線方式蝕刻而成的彈簧，即不產生擺動運動。其中特別是，該擺動運動與機械式誘發的錯誤偏移有關，或與在該質量元件之偏移運動期間沿(平行或垂直於該基板之主延伸平面的)驅動方向出現的、該偏移運動相對驅動方向的偏差有關。此點意味著，基於將該第一補償元件設置在該第一彈性元件上，以及將該第二補償元件設置在該第二彈性元件上的方案，即便在溝槽角度不為零的情況下，特別是在該微機械感測器處於靜止位置中的情況下，亦能最大程度地防止先前技術中常會出現的擺動運動。與先前技術相比，藉此至少能將因質量元件之擺動運動而產生的正交錯誤信號減 小，甚至將其完全避免。根據本發明的一種較佳實施方式，該第一與第二彈性元件係局部彼此耦合。與先前技術相比，藉由構建兩個局部大體上平行且局部彼此(機械)耦合的彈性元件(即該第一與第二彈性元件)，便能透過該二彈性元件中的一個對該二彈性元件中的另一個的錯誤偏移進行補償(甚或針對性的進行過補償)，從而將正交信號減小。如此便能提供一種包含相對易於製造之補償元件的微機械感測器，該補償元件用於實現機械正交補償，其中與先前技術相比，整個感測器的研發成本及出錯率皆有所降低。該二彈性元件較佳地實施為彈簧弔架，其中作為替代方案，該等彈性元件亦可呈彎曲狀，例如呈U形。此外，由於透過該補償元件進行機械正交補償，可採用相對較為緊密的分析電路，故與先前技術相比，該轉速感測器之結構尺寸有所減小。較佳地自第一層構建該二補償元件，以及自第二層構建該二彈性元件，其中該第一層係佈置在該基板與該第二層之間。此外，在對該第二層進行構造化期間，較佳地至少局部地對該等補償元件進行成形，使得該第一彈性構造寬度與該第一寬度不同，以及使得該第二彈性構造寬度與該第二寬度不同。如此便能透過以下方式實現該微機械感測器：使得該第一及第二補償元件之形狀及/或佈局與在對第二功能層進行構造化期間實現的溝槽角度匹配。
本發明之有利設計方案參閱附屬項及結合附圖所作的描述。
根據一種較佳改進方案，該第一彈性元件之邊緣沿縱向朝該基板延伸，- 其中在該縱向與法向相互平行的情況下，該第一補償元件之第一寬度與該第二補償元件之第二寬度大體上相同，其中該法向係大體上垂直於 該基板之主延伸平面，以及/或者- 其中在該縱向與該法向相互不平行的情況下，該第一補償元件之第一寬度與該第二補償元件之第二寬度不同。
採用本發明之上述方案後，便能透過該溝槽角度(該法向與該縱向互成的角度)以自我調整的方式設定該第一補償元件之第一寬度及該第二補償元件之第二寬度。藉此便能相對簡單及高效地實現正交補償。
根據另一較佳改進方案，該第一補償元件係以某種方式與該第一彈性元件連接，使得該第一補償元件至少局部地佈置在該基板與該第一彈性元件之間，其中該第二補償元件係以某種方式與該第二彈性元件連接，使得該第二補償元件至少局部地佈置在該基板與該第二彈性元件之間。
採用本發明之上述方案後，便能將用於正交補償的該第一及第二補償元件佈置在該第一或第二彈性元件上(特別是佈置在相應彈性元件的下方)，從而在對該第二層進行構造化期間，至少局部地將該等補償元件隨該等彈性元件一起構建出來。如此便能以自我調整的方式製造該微機械感測器，亦即，根據在對該第二功能層進行構造化期間實現的溝槽角度，對該第一及第二補償元件之形狀及/或佈局進行調整。
根據另一較佳改進方案，該第一彈性元件之第一橫截面與該第二彈性元件之第二橫截面具有相同的橫截面形狀，其中特別是，該第一彈性構造寬度與該第二彈性構造寬度相同。
採用本發明之上述方案後，便能主要透過該第一及第二補償元件來實現正交補償。
根據另一較佳改進方案，該第一補償元件在另一第一分區內 以平行於該橫向的方式沿另一第一寬度延伸，其中該第二補償元件在另一第二分區內以平行於該橫向的方式沿另一第二寬度延伸，其中該另一第一寬度大於該第一彈性構造寬度，以及/或者，該另一第二寬度大於該第二彈性構造寬度。
採用本發明之上述方案後，便能以某種方式將補償元件佈置在該彈性元件上，使得該第一及/或第二分區平行於該橫向伸出該彈性元件，從而(特別是透過L形的補償元件)將相對較窄之第一分區與相對較寬之第二分區相結合，根據該第二分區之(透過該溝槽角度定義的)寬度(以自我調整的方式)對該彈性構造之機械勁度進行調整。藉此還能將補償元件設置在該彈性元件上，且與先前技術相比，還能最大程度地避免該微機械感測器之沿法向的高度增大。
根據另一較佳改進方案，該第一分區大體上佈置在該第一彈性元件之朝向該第二彈性元件的區域內，其中該第二分區大體上佈置在該第二彈性元件之朝向該第一彈性元件的區域內。
採用本發明之上述方案後，便能使該第一及第二補償元件之幾何形狀及/或佈局(以自我調整的方式)與相應的溝槽角度匹配，從而相對簡單及高效地實現機械正交補償。
根據本發明之方法的一種較佳改進方案，以某種方式構建該彈性構造，使得該第一彈性元件具有沿橫向延伸的第一彈性構造寬度，以及，使得該第二彈性元件具有沿該橫向延伸的第二彈性構造寬度，其中在該第四處理步驟中以某種方式構建該第一補償元件，使得該第一補償元件在第一分區內以平行於該橫向的方式沿第一寬度延伸，以及，使得該第一 彈性構造寬度與該第一寬度不同，其中在該第四處理步驟中以某種方式構建該第二補償元件，使得該第二補償元件在第二分區內以平行於該橫向的方式沿第二寬度延伸，以及，使得該第二彈性構造寬度與該第二寬度不同。
採用本發明之上述方案後，便能自該第一層構成該第一及第二補償元件，從而根據該溝槽角度對該第一補償元件之第一寬度及該第二補償元件之第二寬度進行調整。
根據本發明之方法的另一較佳改進方案，在朝向該第二彈性元件之區域內為該第一補償元件與該第一彈性元件建立連接，以及/或者，在朝向該第一彈性元件之區域內為該第二補償元件與該第二彈性元件建立連接。
採用本發明之上述方案後，在該用於產生第一及第二彈性元件的構造化步驟或蝕刻步驟中，亦產生該第一及第二補償元件。如此便能以自我調整的方式製造該微機械感測器，即根據在對該第二功能層進行構造化期間實現的溝槽角度對該第一及第二補償元件之形狀及/或佈局進行調整。
根據本發明之方法的另一較佳改進方案，在該第四處理步驟中以某種方式構建該第一彈性元件，使得該第一彈性元件之邊緣沿縱向朝該基板延伸，其中在大體上垂直於該基板之主延伸方向的法向與該縱向之間構成一溝槽角度，其中以某種方式構成該彈性構造，從而透過該溝槽角度來設定該第一補償元件之第一寬度及/或另一第一寬度，以及/或者，透過該溝槽角度來設定該第二補償元件之第二寬度及/或另一第二寬度。
採用本發明之上述方案後，便能以某種方式相對該彈簧來佈 置該等補償元件，使得該等補償元件之寬度以以下方式與該溝槽角度匹配：正好透過該等補償元件來對傾斜之溝槽邊緣所誘發的正交進行補償。特別是，在該第四處理步驟中，即在溝槽蝕刻過程中，至少局部地將該等補償元件隨該等彈性元件一起構建出來。
1‧‧‧微機械感測器
10‧‧‧基板
20‧‧‧彈性構造，可動的矽構造
21‧‧‧第一彈性元件
22‧‧‧第二彈性元件
23‧‧‧第一補償元件
23'‧‧‧第一分區
23"‧‧‧另一第一分區
24‧‧‧第二補償元件
24'‧‧‧第二分區
24"‧‧‧另一第二分區
25‧‧‧凹槽區域
26‧‧‧耦合元件
30‧‧‧質量元件，可動的矽構造
30'‧‧‧質量元件
31‧‧‧溝槽
40‧‧‧懸掛區域
50‧‧‧驅動機構
60‧‧‧電極區域
70‧‧‧罩形構造
71‧‧‧空穴
80‧‧‧導電通路區域
100‧‧‧主延伸平面
101‧‧‧法向
102‧‧‧驅動方向，橫向
201‧‧‧縱向
201'‧‧‧溝槽角度
202‧‧‧運動方向
210‧‧‧第一彈性構造寬度
211‧‧‧邊緣
215‧‧‧上平面重心
215'‧‧‧下平面重心
220‧‧‧第二彈性構造寬度
230‧‧‧第一寬度
230'‧‧‧另一第一寬度
240‧‧‧第二寬度
240'‧‧‧另一第二寬度
301‧‧‧第一層
301'‧‧‧第一子層
302‧‧‧第二層
303‧‧‧第三層
圖1至5顯示本發明之不同實施方式中的微機械感測器；圖6至8顯示本發明之不同實施方式中的微機械感測器的彈性構造；圖9顯示本發明之一種實施方式中的微機械感測器及彈性構造；圖10a-10f及11a至11g顯示本發明之不同實施方式中的微機械感測器的製造方法；及圖12顯示本發明之不同實施方式中的微機械感測器的彈性構造。
下面結合附圖對本發明之實施例作詳細說明。
在各附圖中，相同的部件總是用相同的元件符號表示，故此等部件通常僅被命名或述及一次。
圖1為本發明之一種實施方式中的微機械感測器1的橫截面圖。
微機械感測器1例如實施為轉速感測器及/或加速度感測器。
微機械感測器1包括基板10，其具有主延伸平面100，其中該附圖顯示大體上垂直於主延伸平面100的法向101。此外，該微機械感測器具有可相對基板10移動的質量元件30，其中，可動的質量元件30係透 過(在此僅示意性顯示的)彈性構造20與基板10耦合，或者以彈性方式接合在基板10上。在此，亦將質量元件30及彈性構造20統稱作可動的矽構造20、30。
此外，微機械感測器1較佳地包括第一層301及第二層302，其中第一層301係佈置在基板10與第二層302之間。舉例而言，第一層301包括較佳為氧化物層的犧牲層，以及/或者，第二層302包括較佳為矽層的功能層302。在此情形下，第一層301的至少一部分被移除，亦即，可動的矽構造20、30被曝露出來。特別是，第一層301還包括第三層303，例如相對較薄且較佳為多晶矽層的第三層303。
為製造可動的矽構造20、30，(特別是採用蝕刻法)對第二層302進行構造化，其中在該第二層中以縱橫比相對較大的方式產生若干溝槽31。隨後至少局部地將第一層301移除，亦即，特別是至少將第一層301之佈置在相對較厚之第二層302下的犧牲層移除(參閱元件符號301')，使得矽構造20、30可自由移動。該圖亦顯示佈置在可動的矽構造20、30與該基板之間的第三層303。第三層303例如包括用於對可動的矽構造20、30進行懸掛的懸掛區域40，以及/或者位於可動質量元件30下的電極區域60，以及/或者導電通路區域。
圖2為本發明之一種實施方式中的微機械感測器1的橫截面圖，其中特別是，該圖所示的實施方式與本發明之其他實施方式大體上相同。微機械感測器1在此包括用於將可動構造20、30氣密密封的罩形構造70，其中該等可動構造係佈置在空穴71中。例如藉由接合法，透過將罩形晶圓鍍覆至感測器晶圓來製造罩形構造70，從而構成空穴71。該圖亦顯示 自第三層303製成的導電通路區域80，其用於對佈置在空穴71中的可動構造20、30進行電接觸。
圖3及4為本發明之一種實施方式中的微機械感測器1的橫截面圖，其中特別是，該圖所示的實施方式與本發明之其他實施方式大體上相同，其中該圖所示的微機械感測器包括質量元件30及另一質量元件30'(下文亦稱作兩個質量塊30、30')。以某種方式對該二質量塊30、30'施加驅動運動，使得該二質量塊30、30'以反向平行的方式沿驅動方向102發生偏移(驅動偏移)。如圖3(上方)所示，該二質量塊30、30'係處於微機械感測器1之靜止位置中，亦即，該微機械感測器在此位於一慣性系統中。基於該二質量塊之反向平行的驅動偏移，微機械感測器1係採用某種配置方案，使得微機械感測器1之輸出信號具有以下資訊：對該微機械感測器施加的是加速度(參閱圖3下方)還是轉速(參閱圖4上方)，其中在施加加速度的情況下，該二質量塊30、30'沿偵測方向(在此沿法向101)以彼此平行的方式發生偏移，而在施加轉速的情況下，該二質量塊30、30'沿偵測方向(在此沿法向101)以彼此反向平行的方式發生偏移。該二質量塊30、30'的此種偏移在此亦稱作偵測偏移，該二質量塊30、30'的相應運動亦稱作偵測運動。在此情形下，該驅動偏移沿平行於主延伸平面100的驅動方向102進行，而該偵測偏移則沿垂直於主延伸平面100的法向101進行。作為替代方案，微機械感測器1係採用某種配置方案，使得該驅動偏移沿垂直於主延伸平面100的法向101進行，以及，該偵測偏移沿平行於主延伸平面100的驅動方向102進行。已確定的是，就先前技術而言，在上述兩種情形下皆相對難以實現兩個質量塊的精確平行或垂直於基板10之主延伸平面 100的運動，因為並非以完全垂直的方式對功能層進行構造化，並且在不同的微機械感測器上存在不同的溝槽角度。由此引發之效應例如如圖4(下方)所示，其中並非精確垂直的溝槽角度導致：該二質量塊30、30'之驅動運動及/或偵測運動皆具有垂直於所期望之運動方向(即驅動方向或偵測方向)的運動分量。其中，在微機械感測器1處於靜止位置中的情況下，該二質量塊30、30'亦實施擺動運動(包含沿偵測方向的運動分量)。特別是，此擺動運動(正交)會引起錯誤信號(所謂““正交信號”)，本發明藉由機械正交補償來防止或減小此錯誤信號。
圖5為本發明之一種實施方式中的微機械感測器1的示意圖，其中特別是，該圖所示的實施方式與本發明之其他實施方式大體上相同。圖5(右側)顯示微機械感測器1之俯視圖，其中在此還顯示彈性構造20。在本實施例中，可動質量元件30係透過彈性構造20以彈性方式接合在懸掛區域40上，故在透過微機械感測器1之驅動機構50對可動質量元件30施加驅動運動的情況下，可動質量元件30實施沿驅動方向102(在此亦稱作橫向102)的驅動運動。彈性構造20包括第一及第二彈性元件21、22，其中圖5(左側)僅顯示彈性構造20之第一彈性元件21的沿割面線X-X'的橫截面，其中特別是，下文對第一彈性元件21所作的描述亦相應適用於第二彈性元件22。第一彈性元件21具有邊緣211(溝槽邊緣或蝕刻邊緣)，其沿縱向201朝基板10延伸。在本實施例中，縱向201與法向101不平行，亦即，縱向201與法向101互成非零的溝槽角度201'。此點例如意味著，第一彈性元件21之上部的上平面重心215係沿平行於法向101的投影方向與第一彈性元件21之下部的下平面重心215'錯開，從而產生擺動運動，亦即， 在本實施例中，在沿基板10之平行於主延伸平面100的驅動方向102對質量元件30進行驅動，以及在微機械感測器1處於靜止位置中的情況下，第一彈性元件21之傾斜邊緣211使得質量元件30沿運動方向202進行運動，該運動方向具有平行於法向101的分量。
圖6為本發明之不同實施方式中的微機械感測器1的彈性構造20的橫截面圖，其中特別是，該圖所示的實施方式與本發明之其他實施方式大體上相同。圖6顯示第一彈性元件21，其中縱向201與法向101彼此平行(左側)，或者，其中縱向201與法向101彼此不平行(中間及右側)。
圖7為本發明之不同實施方式中的微機械感測器1的彈性構造20的橫截面圖，其中特別是，該圖所示的實施方式與本發明之其他實施方式大體上相同。彈性構造20係採用某種配置方案，使得第一與第二彈性元件21、22局部大體上平行，局部彼此耦合。該圖顯示彈性結構20之沿橫向102的橫截面，其中橫向102特別是垂直於彈性構造20之主延伸方向(例如在將彈性元件21、22實施為彈簧弔架的情況下)或垂直於彈性構造20之主延伸線(例如在採用U形彈性構造20的情況下)。除第一及第二彈性元件21、22以外，彈性構造20還包括用於正交補償的第一及第二補償元件23、24，其中第一補償元件23係與第一彈性元件21連接，其中第二補償元件24係與第二彈性元件22連接。第一彈性元件21具有沿橫向102延伸的第一彈性構造寬度210，以及，第二彈性元件22具有沿橫向102延伸的第二彈性構造寬度220。第一補償元件23在第一分區內以平行於橫向102的方式沿第一寬度230延伸，以及，第二補償元件24在第二分區內以平行於橫向102的方式沿第二寬度240延伸。根據本發明，第一彈性構造寬度210 較佳地與第一寬度230不同，以及，第二彈性構造寬度220較佳地與第二寬度240不同。圖7左側顯示本發明之一種實施方式中的彈性構造20，其中縱向201與法向101彼此平行。此外，圖7右側顯示本發明的一種替代性實施方式，其中縱向201與法向101彼此不平行。
特別是，透過將補償元件(在此為第一補償元件23)鍍覆至向內設有溝槽之彈性元件(在此為第一彈性元件21)，便能使上部之上平面中心215遠高於下部之下平面重心215'。特別是，“向內設有溝槽之彈性元件”係指(在自平行於法向101的視向朝基板10視之的情況下)具有朝另一彈性元件延伸之邊緣211的彈性元件。較佳地，在製造過程中使得補償元件之第一及/或第二寬度230、240具備與溝槽角度201'對應的尺寸，從而與溝槽角度201'匹配。較佳地以某種方式對基本形狀(即前驅體構造之形狀，用於在第四處理步驟中在凹槽區域25內構成補償元件23、24)、幾何形狀(即平行於法向101的高度及/或平行於基板10之主延伸平面100的寬度)以及/或者對第一與第二補償元件21、22間的距離進行調整，從而防止擺動運動。
圖8為本發明之不同實施方式中的微機械感測器1的彈性構造20的橫截面圖，其中特別是，該圖所示的實施方式與本發明之其他實施方式大體上相同。較佳地以在第一層301中產生梯形凹槽25(包含另一正邊緣)的方式對第一層301進行構造化。如此一來，在溝槽蝕刻過程延伸至該區域(在圖8的右側用元件符號25'表示)的情況下，使得殘餘物位於該區域內。
圖9為本發明之一種實施方式中的微機械感測器1的橫截面 圖，其中特別是，該圖所示的實施方式與本發明之其他實施方式大體上相同。如圖所示，可動質量元件30係透過彈性構造20與基板10耦合，其中第一與第二彈性元件21、22局部大體上平行，局部(特別是透過耦合元件26)彼此耦合。
圖10a至10f顯示本發明之一種實施方式中的製造微機械感測器1的方法，其中特別是，該圖所示的實施方式與本發明之其他實施方式大體上相同。在第一製造步驟中，在基板10上沈積第一層301，其中基板10或第一層301包括第一子層301'(參閱圖10a)。隨後在第二製造步驟中，在該包含第一層301之基板上(參閱圖10b)，如圖10c所示在第一層301中產生凹槽區域25。例如透過時間蝕刻過程(Zeitätzprozess)對第一層301進行構造化。隨後在第三製造步驟中，特別是以某種方式沈積第二層302，使得凹槽區域25被第二層302之材料填充。在第四製造步驟中，對第二層302進行構造化，其中自第二層302構成彈性構造20及質量元件30，其中以某種方式構建彈性構造20，使得彈性構造20的第一與第二彈性元件21、22局部大體上平行，局部彼此耦合。此外在該第四製造步驟中，在對第二層302進行構造化期間，在凹槽區域25內構成用於正交補償的第一補償元件23及第二補償元件24，從而為第一補償元件23與第一彈性元件21建立連接，以及為第二補償元件24與第二彈性元件24建立連接(參閱圖10e)。在隨後的第五製造步驟中，將質量元件30及彈性構造20曝露出來，其中至少局部地將第一層301移除。舉例而言，藉由犧牲層蝕刻法，例如氫氟酸(HF)氣相蝕刻將第一層301移除，並將彈性構造20曝露出來。
圖11a至11g顯示本發明之一種實施方式中的製造微機械感 測器1的方法，其中特別是，該圖所示的實施方式與本發明之其他實施方式大體上相同，其中在該第一處理步驟前或在該第一處理步驟中，在該第一子層301'上鍍覆(例如為停止層303的)第三層303(參閱圖11a、11b及11c)。特別是，第三層303用於產生L形的第一及第二補償元件23、24(參閱圖11d、11e、11f及11g)。
圖12顯示本發明之不同實施方式中的微機械感測器1的彈性構造20，其中該圖所示的實施方式與本發明之其他實施方式大體上相同。在此，第一分區用元件符號23'表示，第二分區用元件符號24'表示。第一補償元件23在另一第一分區(參閱元件符號23")內以平行於橫向102的方式沿另一第一寬度230'延伸，以及，第二補償元件24在另一第二分區(參閱元件符號24")內以平行於橫向102的方式沿另一第二寬度240'延伸。在此，該另一第一寬度230'大於第一彈性構造寬度210，以及，該另一第二寬度240'大於第二彈性構造寬度220。特別是，該第一及第二分區亦稱作第一或第二連接區域。在此，在第一及第二彈性元件21、22之背離彼此的兩側上，第一及第二連接區域(參閱元件符號23'、24')各具一凹槽。該另一第一及第二分區在此亦稱作第一或第二附加區域。透過相對較寬之附加構造，能夠以彈簧勁度(較佳為該寬度之三次冪)為基礎實現第一及第二補償元件，其具有(沿法向101的)相對較小的高度，故特別易於製造，其中仍對因傾斜的溝槽角度而產生的正交進行補償。

Claims (10)

  1. 一種微機械感測器(1)，包含具有主延伸平面(100)的基板(10)及可相對該基板(10)進行運動的質量元件(30)，其中該可動的質量元件(30)係透過彈性構造(20)與該基板(10)耦合，其中該彈性構造(20)具有第一及第二彈性元件(21，22)，其中該第一與第二彈性元件(21，22)以局部大體上相互平行的方式延伸，其特徵在於，該彈性構造(20)具有用於正交補償的第一及第二補償元件(23，24)，其中該第一補償元件(23)係與該第一彈性元件(21)連接，其中該第二補償元件(24)係與該第二彈性元件(22)連接，其中該第一彈性元件(21)具有沿橫向(102)延伸的第一彈性構造寬度(210)，其中該第二彈性元件(22)具有沿該橫向(102)延伸的第二彈性構造寬度(220)，其中該第一補償元件(23)在第一分區內以平行於該橫向(102)的方式沿第一寬度(230)延伸，其中該第一彈性構造寬度(210)與該第一寬度(230)不同，其中該第二補償元件(24)在第二分區內以平行於該橫向(102)的方式沿第二寬度(240)延伸，其中該第二彈性構造寬度(220)與該第二寬度(240)不同，其中該第一彈性元件(21)和該第二彈性元件(22)實質上重疊。
  2. 如申請專利範圍第1項之微機械感測器(1)，其特徵在於，該第一彈性元件(21)之邊緣(211)沿縱向(201)朝該基板(10)延伸，其中在該縱向(201)與法向(101)相互平行的情況下，該第一補償元件(23)之第一寬度(230)與該第二補償元件(24)之第二寬度(240)大體上相同，其中該法向(101)係大體上垂直於該基板(10)之主延伸平面(100)，以及/或者其中在該縱向(201)與該法向(101)相互不平行的情況下，該第一補償元件(23)之第一寬度(230)與該第二補償元件(24)之第二寬度(240)不同。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之微機械感測器(1)，其特徵在於，該第一補償元件(23)係以某種方式與該第一彈性元件(21)連接，使得該第一補償元件(23)至少局部地佈置在該基板(10)與該第一彈性元件(21)之間，其中該第二補償元件(24)係以某種方式與該第二彈性元件(22)連接，使得該第二補償元件(24)至少局部地佈置在該基板(10)與該第二彈性元件(22)之間。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之微機械感測器(1)，其特徵在於，該第一彈性元件(21)之第一橫截面(212)與該第二彈性元件(22)之第二橫截面(222)具有相同的橫截面形狀，其中特別是，該第一彈性構造寬度(210)與該第二彈性構造寬度(220)相同。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之微機械感測器(1)，其特徵在於，該第一補償元件(23)在另一第一分區內以平行於該橫向(102)的方式沿另一第一寬度(230')延伸，其中該第二補償元件(24)在另一第二分區內以平行於該橫向(102)的方式沿另一第二寬度(240')延伸，其中該另一第一寬度(230')大於該第一彈性構造寬度(210)，以及/或者，其中該另一第二寬度(240')大於該第二彈性構造寬度(220)。
  6. 如申請專利範圍第5項之微機械感測器(1)，其特徵在於，該第一分區大體上佈置在該第一彈性元件(21)之朝向該第二彈性元件(22)的區域內，其中該第二分區大體上佈置在該第二彈性元件(22)之朝向該第一彈性元件(21)的區域內。
  7. 一種製造微機械感測器(1)的方法，其中在第一製造步驟中在基板(10)上沈積第一層(301)，其中在第二製造步驟中在該第一層(301)中產生凹槽區域(25)，其中在第三製造步驟中在該第一層(301)上沈積第二層(302)，其中在第四製造步驟中對該第二層(302)進行構造化，其中自該第二層(302)構成彈性構造(20)及質量元件(30)，其中以某種方式構建該彈性構造(20)，使得該彈性構造(20)之第一與第二彈性元件(21，22)以局部大體上相互平行的方式延伸，其中在第五製造步驟中將該質量元件(30)及該彈性構造(20)曝露出來，其中至少局部地將該第一層(301)移除，其特徵在於，在該第四製造步驟中，在對該第二層(302)進行構造化期間，在該凹槽區域(25)內構成用於正交補償的第一補償元件(23)及第二補償元件(24)，從而為該第一補償元件(23)與該第一彈性元件(21)建立連接，以及為該第二補償元件(24)與該第二彈性元件(22)建立連接。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，其特徵在於，以某種方式構建該彈性構造(20)，使得該第一彈性元件(21)具有沿橫向(102)延伸的第一彈性構造寬度(210)，並使得該第二彈性元件(22)具有沿該橫向(102)延伸的第二彈性構造寬度(220)，其中在該第四處理步驟中以某種方式構建該第一補償元件(23)，使得該第一補償元件(23)在第一分區內以平行於該橫向(102)的方式沿第一寬度(230)延伸，並使得該第一彈性構造寬度(210)與該第一寬度(230)不同，其中在該第四處理步驟中以某種方式構建該第二補償元件(24)，使得該第二補償元件(24)在第二分區內以平行於該橫向(102)的方式沿第二寬度(240)延伸，並使得該第二彈性構造寬度(220)與該第二寬度(240)不同。
  9. 如申請專利範圍第7或8項之方法，其特徵在於，在朝向該第二彈性元件(22)之區域內為該第一補償元件(23)與該第一彈性元件(21)建立連接，以及/或者，在朝向該第一彈性元件(21)之區域內為該第二補償元件(24)與該第二彈性元件(22)建立連接。
  10. 如申請專利範圍第7或8項之方法，其特徵在於，在該第四處理步驟中以某種方式構建該第一彈性元件(21)，使得該第一彈性元件(21)之邊緣(211)沿縱向(201)朝該基板(10)延伸，其中在大體上垂直於該基板(10)之主延伸方向(100)的法向(101)與該縱向(201)之間構成一溝槽角度(201')，其中以某種方式構成該彈性構造(20)，從而透過該溝槽角度(201')設定該第一補償元件(23)之第一寬度(230)及/或另一第一寬度(230')，以及/或者透過該溝槽角度(201')設定該第二補償元件(24)之第二寬度(240)及/或另一第二寬度(240')。
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