TWI735488B - 具有二種不同內壓力的微電機械元件 - Google Patents

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Abstract

本發明提出一種用於產生一微機械組件的方法，該微機械組件具有一基板且具有連接至該基板且與該基板一起圍封出一第一腔體的一蓋，一第一盛行壓力存在(pressure prevailing)，且具有一第一化學組成之一第一氣體混合物圍封於該第一腔體中，其中在一第一方法步驟中，將該第一腔體連接至該微機械組件之一周圍空間的一近接開口形成於該基板或該蓋中，其中在一第二方法步驟中，將該第一壓力及/或該第一化學組成設定於該第一腔體中，其中在一第三方法步驟中，藉助於一雷射將能量或熱引入至該基板或該蓋之一吸收性部分中而密封該近接開口，其中用於進一步設定該第一壓力及/或該第一化學組成之一可逆集氣劑在該第三方法步驟之前的一時間引入至該第一腔體中。

Description

具有二種不同內壓力的微電機械元件
本發明係關於一種微機械組件以及用於產生該微機械組件的方法。
本發明係基於根據申請專利範圍第1項之序文的方法，此種方法自WO 2015/120939 A1已知。若需要微機械組件之腔體中的特定內壓力，或若具有特定化學組成之氣體混合物將圍封於該腔體中，則通常在該微機械組件之加蓋期間或在一基板晶圓與一蓋晶圓之間的接合操作期間設定該內壓力或該化學組成。在加蓋期間，例如，將蓋連接至基板，藉此蓋與基板一起圍封出腔體。藉由在加蓋期間設定存在於周圍空間中之大氣壓或壓力及/或氣體混合物的化學組成，可因此設定該腔體中之特定內壓力及/或特定化學組成。
由WO 2015/120939 A1已知之方法，可特定地設定微機械組件之腔體中的內壓力。藉由此方法，尤其有可能產生具有第一腔體之微機械組件，有可能在該第一腔體中設定第一壓力及第一化學組成(其不同於加蓋時的第二壓力及第二化學組成)。
在根據WO 2015/120939 A1之用於特定地設定微機械組件的腔體中之內壓力的方法之情況下，在蓋或蓋晶圓或基板或感測器晶圓中產 生通至該腔體之狹窄近接通道。隨後，藉助於該近接通道，以所要氣體及所要內壓力充填該腔體。最後，藉由使用雷射局部加熱該近接通道周圍之區域，且該基板材料局部液化，且當其固化時密閉性地密封該近接通道。
舉例而言，在旋轉速率感測器之情況下，一極低壓力(例如，小於1mbar)被圍封。情況如此係因為在旋轉速率感測器之情況下，可移動結構中之一些係由諧振驅動。在低壓之情況下，振盪可因低阻尼而由相對較小電壓極輕易地激發。
另一方面，在加速度感測器之情況下，不期望感測器振盪(其在施加外部加速度時將可能振盪)。因此，在具有較高內壓力的情況下操作此等感測器。舉例而言，加速度感測器之內壓力為500mbar。
自EP 2 004 542 B1已知用於特定地設定微機械組件之腔體中之內壓力的另一種方法。
本發明之目標為提供一種用於以與先前技術相比簡單且低廉之方式產生與先前技術相比具機械堅固性且具有較長使用壽命之微機械組件的方法。本發明之目標亦為提供與先前技術相比緊密、具機械堅固性且具有較長使用壽命的微機械組件。根據本發明，此尤其適用於具有(第一)腔體的微機械組件。藉由根據本發明之方法及根據本發明之微機械組件，亦有可能進一步實現一種可在第一腔體中設定第一壓力及第一化學組成且可在第二腔體中設定第二壓力及第二化學組成的微機械組件。此種方法意欲例如用於產生微機械組件，對於該等微機械組件，第一壓力圍封於第一腔體中且第二壓力圍封於第二腔體中(該第一壓力意欲不同於該第二 壓力)係有利的。此情況例如當用於旋轉速率量測之第一感測器單元與用於加速度量測之第二感測器單元待整合於一微機械組件中。特定言之，本發明之目標為使得微機械組件之使用壽命內的穩定內腔壓力成為可能。
該目標藉由下者達成：用於進一步設定第一壓力及/或第一化學組成的可逆集氣劑，其在第三方法步驟之前的時間引入至第一腔體中。
此以簡單且低廉之方式提供一種用於產生微機械組件之方法；藉由該方法，特定言之若第一腔體為旋轉速率感測器之腔體，則可使第一腔體中之第一壓力在使用壽命內保持實質上恆定或穩定，或藉由該方法，在第一壓力之臨時設定之後，可進一步減小第一壓力。舉例而言，此可藉由利用可逆集氣劑對在使用壽命內脫離第一腔體內之材料或藉由氣體擴散(例如經由基板、或經由蓋、或經由在第一腔體與第二腔體之間的接合框架或接合腹板)進入第一腔體的少量氣體加以束縛來達成。
根據本發明之方法為有利的，特定言之，因為，鑒於使用可逆集氣劑，該可逆集氣劑在加蓋之前或在接合程序之前不必處於化學惰性狀態。換言之，可逆集氣劑在接合程序之前不必處於未活化狀態，而可能在接合程序之前已處於活化狀態。因此，根據本發明之方法不需要集氣劑在囊封之後或在接合程序之後以單獨溫階來進行活化。確切而言，可逆集氣劑有可能在其沈積之後即刻具有活性。此使得(例如)自先前技術所知之方法之情況中不使用的材料有可能用作集氣劑材料。
根據本發明之方法亦為有利的，因為可逆集氣劑或所引入之材料或集氣劑材料或活化集氣劑僅須具有低吸附能力或吸收能力(因為其 僅須吸收在腔體已密閉性密封之後透入的少量氣體)。情況如此尤其係因為執行第一、第二及第三方法步驟，因為可因此預設第一壓力，且集氣劑僅須執行對第一壓力的進一步設定。此使得尤其有可能使用與先前技術相比具有低氣體吸收能力的集氣劑或集氣劑材料。舉例而言，根據本發明提供以下情形：可由集氣劑吸收的每集氣劑單位面積之最大粒子數目為1021、或1020、或1019、或1018、或1017、或1016、或1015、或1014、或1013、或1012、或1011、或1010、或109、或108、或107或1061/m2。
根據本發明之方法與如下方法相比尤其有利：在旋轉速率感測器p1之腔體中及在加速度感測器p2之腔體中需要不同壓力p1/p2，首先圍封於兩個腔體中之一高壓隨後在旋轉速率感測器之腔體中藉助於集氣劑、藉由旋轉速率感測器之腔體中的溫階活化該集氣劑而達到一低壓。與此種方法相比，根據本發明之方法相對簡單且低廉。
在配置於具有蓋晶圓之第一腔體中的MEMS結構之密封發生在高溫下(例如，藉由將密封玻璃作為連接材料或藉由各種其他連接材料或接合系統，諸如共晶鋁鍺(AlGe)或銅錫銅(CuSnCu)系統)的情況下，根據本發明之方法亦為有利的。即使接合程序在真空及高溫下執行，氣體在高溫下自接合系統蒸發而出且在腔體中產生殘餘壓力，該殘餘壓力在接合程序期間獨立於極低壓力而存在盛行於腔體中。與先前技術相比，藉由根據本發明之方法可顯著減小此殘餘壓力。
在感測器或感測器核心之表面具備防止可移動結構彼此黏附的有機塗層且此等有機塗層在(例如)接合程序中發生之高溫下降級且不再完全有效的情況下，根據本發明之方法亦為有利的。該等有機層至少 部分釋放至腔體中及因此在MEMS元件密封之後升高的內壓力可藉由根據本發明之方法以簡單且低廉之方式消除。
特定言之，例如在接合程序期間發生對來自晶圓或來自基板或來自蓋或來自接合層的惰性氣體或其他氣體進行除氣的情況下，若該等惰性氣體或其他氣體無法由集氣劑抽汲，或僅不良地抽汲，則根據本發明之方法亦為有利的，因為藉由根據本發明之方法，可在接合程序之後的時間藉助於近接開口設定第一壓力。以此方式，有可能藉由根據本發明之方法來有效地消除此類除氣。此為有利的，因為對無法或僅不良地由集氣劑抽汲之惰性氣體或其他氣體的除氣可能會限制最小可達成壓力，且即使在較高壓力下，此除氣亦可能造成內壓力之大的、不合需要之變化。
結合本發明，術語集氣劑應理解為意謂用於儘可能長地維持真空之目的的化學反應性材料。舉例而言，氣體分子進入至與集氣劑之表面上的集氣劑材料原子的直接化學鍵中。然而，替代地或另外，亦提供以下情形：氣體分子藉由吸收而牢固地保持於集氣劑材料上。以此方式，氣體分子「俘獲」於集氣劑材料之表面中或上。結合本發明，活化集氣劑與未活化集氣劑之間應有區別，與未活化集氣劑相比，活化集氣劑具有較高俘獲速率。俘獲速率在此處應理解為意謂(例如)每單位時間(例如，每秒)在集氣劑材料之表面中或上所俘獲之氣體分子的數目。此外，根據本發明，可逆集氣劑與不可逆集氣劑之間應有區別。根據本發明，可逆集氣劑包含至少部分或主要可逆的集氣劑材料，且不可逆集氣劑包含至少部分或主要不可逆的集氣劑材料。然而，根據本發明亦提供以下情形：可逆集氣劑及不可逆集氣劑兩者分別包含至少部分可逆的集氣劑材料及至少部分 不可逆的集氣劑材料。根據本發明，可逆集氣劑材料應理解為意謂實質上在第一時間點或在第一時間段期間將氣體分子俘獲或吸收在集氣劑材料之表面中或上，且實質上在第二時間點或在第二時間段期間將所俘獲之氣體分子自集氣劑材料的表面釋放或排出的集氣劑材料。根據本發明，「實質上俘獲或吸收」應理解為意謂(例如)俘獲速率大於排出速率，且吸附速率與吸收速率之第一總和大於解吸附速率。根據本發明，「實質上釋放或排出」應理解為意謂(例如)俘獲速率小於排出速率且第一總和小於解吸附速率。吸附速率在此處應理解為意謂(例如)集氣劑材料之表面上每單位時間(例如，每秒)所俘獲之氣體分子的數目。吸收速率在此處應理解為意謂(例如)集氣劑材料之表面中或集氣劑材料之體積中每單位時間(例如，每秒)所俘獲的氣體分子之數目。排出速率或解吸附速率在此處應理解為意謂(例如)每單位時間(例如，每秒)自集氣劑材料之表面釋放或排出的氣體分子之數目。根據本發明，可逆集氣劑可實質上再生或轉化為高吸收準備度(readiness)及/或吸附準備度之初始狀態。根據本發明，吸收準備度或吸附準備度應理解為意謂在存在對應氣體分子之情況下提供高吸收速率或吸附速率。
根據本發明，粒子應較佳理解為意謂原子或原子之集合，諸如分子或數個分子。結合本發明，粒子處於氣態、液態或固態聚集狀態，或為氣相、液相或固相之部分，且包含至少一個相界表面，且該相界表面由空間圍繞。特定言之，根據本發明，粒子應理解為意謂對於微機械組件之規模而言較小的本體，亦即，至多具有微機械組件之最大範圍之1/10的範圍之本體。
結合本發明，術語「微機械組件」意欲理解為意謂該術語包含微機械組件及微機電組件兩者。
本發明較佳意欲用於產生具有一個腔體之微機械組件或用於具有一個腔體之微機械組件。然而，本發明(例如)亦意欲用於具有兩個腔體或具有多於兩個腔體(亦即，三個、四個、五個、六個或多於六個腔體)之微機械組件。
較佳地，藉由使用雷射將能量或熱引入至基板或蓋之吸收此能量或此熱的部分而將近接開口密封。較佳地，此處連續地將能量或熱引入至例如一起產生於晶圓上之數個微機械組件的基板或蓋之各別吸收性部分中。然而，亦替代地提供以下情況：(例如)藉由使用數個雷射束或雷射裝置同時將能量或熱引入至數個微機械組件之基板或蓋的各別吸收性部分中。
可自附屬項及參考圖式之說明得出對本發明之有利改進及發展。
根據一較佳發展，提供如下情況：蓋與基板一起圍封出一第二腔體，一第二盛行壓力存在，且具有一第二化學組成之一第二氣體混合物圍封於該第二腔體中。
根據一較佳發展，提供以下情形：在第四方法步驟中，將基板以使得第一腔體密閉性地與周圍空間分隔的方式連接至蓋，第四方法步驟在第一方法步驟之前的時間或之後的時間執行。以此方式，使得可在基板連接至蓋之前或之後形成近接開口有利地成為可能。
根據一較佳發展，提供以下情形：在第五方法步驟中，使可 逆集氣劑再生及/或活化。舉例而言，此處提供以下情形：在再生期間，排出速率至少有時大於俘獲速率。舉例而言，此處替代地或另外提供以下情形：可逆集氣劑或可逆集氣劑之集氣劑材料在活化之後的時間比在活化之前的時間具有更高之俘獲速率。以此方式，有利地使得提供可逆及/或可活化之集氣劑成為可能。
根據一較佳發展，提供以下情形：第五方法步驟在20℃與400℃之間的溫度下(較佳地在50℃與300℃之間的溫度下，尤其較佳地在100℃與200℃之間的溫度下)執行。以此方式，有利地使得可使用可藉由溫階再生的集氣劑成為可能。
根據一較佳發展，提供以下情形：第三方法步驟與第五方法步驟至少部分地同時執行。以此方式，有利地使得可逆集氣劑可在密封近接開口期間的時間再生及/或活化成為可能。
根據一較佳發展，提供以下情形：在第一方法步驟之後的時間及在第三方法步驟之前的時間執行第五方法步驟。以此方式，有利地使得可逆集氣劑可在近接開口敞開時的時間再生及/或活化成為可能。
根據一較佳發展，提供以下情形：在第六方法步驟中，執行抽汲步驟及/或加熱步驟及/或沖洗步驟及/或清潔步驟。以此方式，有利地使得有可能將來自第一腔體之氣體及/或粒子移除且進入圍繞微機械組件之空間中，及/或對基板及/或蓋之朝向第一腔體的表面進行特定表面調節。
根據一較佳發展，提供以下情形：在第一方法步驟之後的時間及在第三方法步驟之前的時間執行第六方法步驟。以此方式，有利地使得有可能不僅可自第一腔體移除因接合操作而進入第一腔體的氣體及/或粒 子且亦可移除因近接開口之形成而進入第一腔體的氣體及/或粒子，且將該等氣體及/或粒子排放至微機械組件的周圍空間中。
本發明之另一標的物為一種具有一基板及具有一蓋之微機械組件，該蓋連接至該基板且與該基板一起圍封出一第一腔體，一第一盛行壓力存在，且具有一第一化學組成之一第一氣體混合物圍封於該第一腔體中，該基板或該蓋包含一密封的近接開口及配置於該第一腔體中的一可逆集氣劑。以此方式，有利地提供一種具有一設定之第一壓力的一緊密、具機械堅固性及低成本的微機械組件。根據本發明之方法的所陳述之優點亦對應地適用於根據本發明之微機械組件。
根據一較佳發展，提供以下情形：可逆集氣劑包含不可逆集氣劑材料及/或可逆集氣劑材料。以此方式，有利地使得可逆集氣劑不再將已吸收之粒子排出至腔體中及/或至少部分地將已特定吸收之粒子再次排出至腔體中成為可能。
根據一較佳發展，提供以下情形：活化集氣劑以使得活化集氣劑在微機械組件之主範圍平面上的第一投影與近接開口在主範圍平面上的第二投影至少部分地重疊之方式配置。以此方式，有利地使得有可能可藉由實質上垂直於該主範圍平面且穿過該近接開口照射的雷射輻射來至少部分地活化集氣劑。
根據一較佳發展，提供以下情形：該基板及/或該蓋包含矽。以此方式，有利地使得有可能可藉由自先前技術所知之層產生技術方法產生該微機械組件。
根據一較佳發展，提供如下情況：蓋與基板一起圍封出一第 二腔體，一第二盛行壓力存在，且具有一第二化學組成之一第二氣體混合物圍封於該第二腔體中。以此方式，有利地提供一種具有設定之第一壓力及第二壓力的緊密、具機械堅固性及低成本的微機械組件。
根據一較佳發展，提供以下情形：該第一壓力比該第二壓力低，用於旋轉速率量測之一第一感測器單元配置於該第一腔體中，且用於加速度量測之一第二感測器單元配置於該第二腔體中。以此方式，有利地提供一種具有用於第一感測器單元及用於第二感測器單元兩者的最佳操作條件之用於旋轉速率量測及加速度量測的具機械堅固性之微機械組件。
1:微機械組件
3:基板
5:第一腔體
7:蓋
9:周圍空間
11:近接開口
13:材料區域
15:橫向區域
101:第一方法步驟
102:第二方法步驟
103:第三方法步驟
601:MEMS元件
603:吸附材料/集氣劑/可逆集氣劑
605:高溫
圖1以示意性表示展示根據本發明之作為實例給出的一實施方式之具有敞開的近接開口之微機械組件。
圖2以示意性表示展示根據圖1之具有密封的近接開口之微機械組件。
圖3以示意性表示展示用於產生根據本發明之作為實例給出的一實施方式之微機械組件的方法。
圖4、圖5及圖6以示意性表示展示根據本發明之作為實例給出的另一實施方式之在根據本發明的方法之不同時間點處的微機械組件。
在各個圖式中，相同部件始終具備相同標示，且因此通常在每一情況下亦僅參考或提及一次。
在圖1及圖2中，展示根據本發明之作為實例給出的一實施方式之在圖1中具有一敞開之近接開口11且在圖2中具有一密封之近接開 口11的微機械組件1的示意性表示。此處，微機械組件1包含基板3及蓋7。基板3及蓋7較佳密閉性地彼此連接，且一起圍封出第一腔體5。舉例而言，微機械組件1以基板3與蓋7額外一起圍封出一第二腔體的方式形成。然而，該第二腔體並未在圖1或在圖2中表示。
舉例而言，第一壓力盛行於第一腔體5中(特定言之，在近接開口11閉合的情況下)，如圖2中所表示。此外，具有第一化學組成之第一氣體混合物圍封於第一腔體5中。又，舉例而言，第二壓力盛行於第二腔體中，且具有第二化學組成之第二氣體混合物圍封於該第二腔體中。較佳地，近接開口11配置於基板3中或蓋7中。在此處相關之例示性實施方式的情況下，近接開口11作為實例配置於蓋7中。然而，作為對此之替代方案，亦可根據本發明提供以下情形：近接開口11配置於基板3中。
舉例而言，提供以下情形：第一腔體5中之第一壓力低於第二腔體中之第二壓力。舉例而言，亦提供以下情形：圖1或圖2中未表示之用於旋轉速率量測的第一微機械感測器單元配置於第一腔體5中，且圖1或圖2中未表示之用於加速度量測的第二微機械感測器單元配置於第二腔體中。
在圖3中，以示意性表示展示一種用於產生根據本發明之作為實例給出的一實施方式之微機械組件1的方法。此處，在第一方法步驟101中，將第一腔體5連接至微機械組件1之周圍空間9且特定言之狹窄的近接開口11形成於基板3中或蓋7中。圖1以實例展示第一方法步驟101之後的微機械組件1。此外，在第二方法步驟102中，在第一腔體5中設定第一壓力及/或第一化學 組成，且藉助於近接通道使第一腔體5充填所要氣體及所要內壓力。此外，例如，在第三方法步驟103中，藉助於雷射將能量或熱引入至基板3或蓋7之一吸收性部分中而密封近接開口11。舉例而言，亦替代地提供以下情形：在第三方法步驟103中，近接通道周圍之區域藉由雷射較佳地僅局部加熱，且該近接通道被密閉性地密封。以此方式，亦有利地有可能向根據本發明之方法提供除雷射之外的能量源以用於密封近接開口11。圖2以實例展示第三方法步驟103之後的微機械組件1。
此外，例如，亦替代地提供以下情形：在第三方法步驟103中，藉由薄膜密封件密封近接開口11。
在第三方法步驟103之後的時間，機械應力可能發生於圖2中作為實例表示的在蓋7之背對腔體5的一表面上之橫向區域15中，且發生於垂直於橫向區域15在表面上之投影的深度中，亦即沿著微機械組件1之近接開口11且在第一腔體5之方向上。此等機械應力(特定言之，局部機械應力)尤其盛行於蓋7的材料區域13(其在第三方法步驟103中轉變成液態聚集狀態且在第三方法步驟103之後轉變成固態聚集狀態，且密封近接開口11)與蓋7的其餘區域(其在第三方法步驟103期間仍為固態聚集狀態)之間的邊界表面之處及附近。蓋7之密封近接開口11的材料區域13在圖2中應視為僅具示意性或經示意性地表示，尤其相對於其橫向範圍或定形(特定言之，平行於表面延伸)，且尤其相對於其垂直於該橫向範圍(特定言之，垂直於表面)延行之範圍或組態。
在圖4、圖5及圖6中，以示意性表示展示根據本發明之作 為實例給出的另一實施方式之在根據本發明的方法之不同時間點處的微機械組件。
舉例而言，在第三方法步驟103之前的時間將可逆集氣劑603引入至第一腔體5中。舉例而言，亦提供以下情形：數種可逆集氣劑603引入至第一腔體5中。此外，例如亦提供以下情形：一或多種可逆集氣劑603引入至數個微機械組件1之第一腔體5中。此處，可逆集氣劑603包含例如再生性吸附材料603。換言之，例如，首先將材料(例如沸石，其一方面對諸如氧氣、氫氣等反應性氣體具有吸附能力，但另一方面可再次可逆地釋放此等反應性氣體，例如在高溫下)引入至MEMS元件601之第一腔體5中。此材料之再釋放亦稱為(例如)「焙烤」或「再生」。接著，存在於腔室或第一腔體5中之吸附材料或可逆集氣劑603在該組件或微機械組件1之使用壽命中吸收(例如)因洩漏而可能滲透或仍存在於腔室或第一腔體5中之殘餘氣體。
舉例而言，在第四方法步驟中，基板3以使得腔體5密閉性地與周圍空間9分隔的方式連接至蓋7。換言之，(例如)在引入材料或集氣劑材料或可逆集氣劑603之後向MEMS元件601提供蓋7。此處，例如在第一方法步驟101之前的時間或之後的時間執行第四方法步驟。
舉例而言，亦提供以下情形：在第五方法步驟中，再生及/或活化可逆集氣劑603。換言之，在第五方法步驟中，例如在經界定之大氣壓下及在高溫605下再生或活化吸附材料603。亦提供以下情形：(例如)在20℃與400℃之間的溫度下(較佳地在50℃與300℃之間的溫度下，尤其較佳地在100℃與200℃之間的溫度下)執行第五方法步驟。換言之，第五 方法步驟較佳地在高溫下發生，其一方面允許可能存在於第一腔體5中之殘餘氣體蒸發，另一方面用以再生存在於第一腔體5中之吸附材料或再生性集氣劑603。
舉例而言，在圖4中及在圖5中，可逆集氣劑603處於非活性狀態或為未活化集氣劑603，而在圖6中，其處於活化狀態或為活化集氣劑603。
舉例而言，提供以下情形：第三方法步驟103與第五方法步驟至少部分地同時執行。換言之，例如提供以下情形：第三方法步驟103與第五方法步驟在一個步驟中發生或執行，使得在經界定之大氣壓下及例如在高溫下提供/發生近接開口11之密封。
舉例而言，亦提供以下情形：在第六方法步驟中，執行抽汲步驟及/或加熱步驟及/或沖洗步驟及/或清潔步驟。此外，此處(例如)提供以下情形：在第一方法步驟之後的時間及在第三方法步驟103之前的時間執行第六方法步驟。
換言之，在產生近接孔11或數個近接孔11之後，首先抽空第一腔體5以便(例如)自第一腔體5移除惰性氣體。舉例而言，在此後的時間，近接孔11在經界定之大氣壓下密封，且再次，在此後的時間，集氣劑或可逆集氣劑603得以活化。舉例而言，亦提供以下情形：在產生近接孔11之後的時間，應用加熱、抽汲及沖洗或清潔週期。此允許(例如)特定地設定非所要氣體的除氣或設定特定表面調節。
藉由根據本發明之方法，所引入之材料或可逆集氣劑603最初不必處於化學惰性狀態以在囊封之後或在接合程序之後以單獨溫階予 以活化。確切而言，材料或可逆集氣劑603可能在材料沈積之後或在可逆集氣劑603沈積之後即刻具有活性。另外，所引入之材料或可逆集氣劑603僅須具有低吸附能力或吸收能力，因為所引入之材料或可逆集氣劑603較佳地僅須吸收在腔體或第一腔體之密封(例如，密閉性密封)之後滲透的少量氣體。
此外，根據本發明之方法使得有可能可在執行第一方法步驟、第二方法步驟及第三方法步驟之後的時間特定地影響腔體或第一腔體之內壓力及氣體組成。此處，集氣劑消除(例如)氣體組成因在晶圓處理之後的時間發生之影響因素(諸如在感測器元件之使用期間的溫度)所致之改變。
與先前技術相比，由於根據本發明之方法而顯著降低之要求顯著地增大可考慮的材料或集氣劑材料或可逆集氣劑603之選擇，且同時由於較低成本沈積方法而使得成本節省成為可能。
根據本發明之方法及根據本發明之微機械組件1與先前技術相比的其他優點如下：對內壓力有不同要求的各種感測器核心可輕易地組合在一晶片上；任何所要內壓力(即使極低的內壓力)可設定於MEMS腔體中；在密封腔體之後，在使用壽命中能夠可靠地收集因洩漏而可能滲透或仍在腔體中之殘餘氣體量；該技術簡單、穩健且低廉；該產生方法與已知產生程序相容，例如亦與諸如藉由鋁鍺(AlGe)共晶接合及藉由密封玻璃接合之加蓋程序相容； 根據本發明之方法允許MEMS腔體之在其使用壽命期間特別地穩定的密封；在組合感測器中，諸如在包含用於旋轉速率量測之第一感測器單元及用於加速度量測之第二感測器單元的微機械組件1中，可使用具有低吸收能力的集氣劑材料，因為在藉助於近接孔或近接開口11的密封之前可能已在旋轉速率感測器之第一腔體5中設置極低壓力；在組合感測器中，可使用極小量之集氣劑材料，因為在藉助於近接孔的密封之前可能已在旋轉速率感測器之腔體中設置極低壓力；在組合感測器中，可使用(例如)獨立於接合程序而藉由雷射輻射予以活化的集氣劑材料；作為藉由雷射輻射進行活化的替代方案，根據本發明尤其提供以下情形：集氣劑材料在低於接合溫度的溫度(較佳遠低於接合溫度，尤其較佳至少低10℃)活化；然而，亦提供以下情形：(例如)集氣劑材料藉由電漿及/或反應氣體及/或藉助於雷射之加熱而活化；可使用不可逆及再生性集氣劑材料；在接合程序期間除氣的氣體可在集氣劑活化之前首先經由近接孔抽汲掉。
1:微機械組件
3:基板
5:第一腔體
7:蓋
9:周圍空間
11:近接開口

Claims (10)

  1. 一種用於產生一微機械組件(1)的方法，該微機械組件(1)具有一基板(3)且具有連接至該基板(3)且與該基板(3)一起圍封出一第一腔體(5)的一蓋(7)，一第一盛行壓力存在，且具有一第一化學組成之一第一氣體混合物圍封於該第一腔體(5)中，其中在一第一方法步驟(101)中，將該第一腔體(5)連接至該微機械組件(1)之一周圍空間(9)的一近接開口(11)形成於該基板(3)中或該蓋(7)中，其中在一第二方法步驟(102)中，該第一壓力及/或該第一化學組成設定於該第一腔體(5)中，其中在一第三方法步驟(103)中，藉由藉助於一雷射將能量或熱引入至該基板(3)或該蓋(7)之一吸收性部分中而將該近接開口(11)密封，該方法特徵在於用於進一步設定該第一壓力及/或該第一化學組成的一可逆集氣劑(603)在該第三方法步驟(103)之前的一時間引入至該第一腔體(5)中。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，在一第四方法步驟中，該基板(3)以使得該腔體(5)密閉性地與該周圍空間(9)分隔的方式連接至該蓋(7)，該第四方法步驟在該第一方法步驟(101)之前的一時間或之後的一時間執行。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之方法，其中，在一第五方法步驟中，該可逆集氣劑(603)係經再生及/或活化。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項之方法，其中該第五方法步驟係在20 ℃與400℃之間的一溫度、較佳地在50℃與300℃之間的一溫度下、尤其較佳地在100℃與200℃之間的一溫度下執行。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項之方法，其中該第三方法步驟(103)與該第五方法步驟至少部分地同時執行。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項之方法，其中，在一第六方法步驟中，執行一抽汲步驟及/或一加熱步驟及/或一沖洗步驟及/或一清潔步驟。
  7. 一種具有一基板(3)且具有一蓋(7)之微機械組件(1)，該蓋(7)連接至該基板(3)且與該基板(3)一起圍封出一第一腔體(5)，一第一盛行壓力存在，且具有一第一化學組成之一第一氣體混合物圍封於該第一腔體(5)中，該基板(3)或該蓋(7)包含一密封的近接開口(11)，該微機械組件(1)特徵在於，用於進一步設定該第一壓力及/或該第一化學組成的一可逆集氣劑(603)配置於該第一腔體(5)中。
  8. 如申請專利範圍第7項之微機械組件(1)，其中該可逆集氣劑(603)包含一不可逆集氣劑材料及/或一可逆集氣劑材料。
  9. 如申請專利範圍第7項或第8項之微機械組件(1)，其中該蓋(7)與該基板(3)一起圍封出一第二腔體，一第二盛行壓力存在，且具有一第二化學組成之一第二氣體混合物圍封於該第二腔體中。
  10. 如申請專利範圍第7項或第8項之微機械組件(1)，其中該第一壓力低於該第二壓力，用於旋轉速率量測之一第一感測器單元配置於該第一腔體(5)中，且用於加速度量測之一第二感測器單元配置於該第二腔體中。
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