WO2017046290A1 - Mikromechanisches bauelement - Google Patents
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Abstract
Mikromechanisches Bauelement (100), aufweisend: einen MEMS-Wafer (10) mit wenigstens zwei beweglichen MEMS- Strukturen (11, 12) und einer ersten Verdrahtungsebene (13), wobei eine erste MEMS-Struktur (11) und eine zweite MEMS- Struktur (12) wenigstens abschnittsweise derart übereinander angeordnet sind, dass sie voneinander unabhängig bewegliche Massen bilden; und einen Kappenwafer (20) mit einer zweiten Verdrahtungsebene (22), wobei der MEMS-Wafer (10) mit dem Kappenwafer (20) über eine Verbindungseinrichtung (30) verbunden ist, wobei eine elektrische Signalauswertung und/oder eine Ansteuerung der MEMS-Strukturen (11, 12) wenigstens teilweise in der ersten Verdrahtungsebene (13) und wenigstens teilweise in der zweiten Verdrahtungsebene (22) durchführbar ist.
Description
Beschreibung
Titel
Mikromechanisches Bauelement Die Erfindung betrifft ein mikromechanisches Bauelement und ein Verfahren zum
Herstellen eines mikromechanischen Bauelements.
Stand der Technik Mikromechanische Sensoren zur Messung von beispielsweise Beschleunigung,
Drehrate, Magnetfeld und Druck sind bekannt und werden für verschiedene Applikationen im Automobil- und Consumer-Bereich in Massenfertigung hergestellt. DE 10 2009 000 167 A1 offenbart einen Inertialsensor mit zwei mikromechanischen Ebenen. Damit können Sensortopologien realisiert werden, die erhebliche Performancesteigerungen, zum Beispiel bezüglich einer
Offsetstabilität von Beschleunigungssensoren ermöglichen. Dabei wird ein z- Beschleunigungssensor realisiert, bei dem die bewegliche Masse aus zwei mikromechanischen Schichten (erste und zweite MEMS-Funktionsschicht) gebildet wird und bei dem sowohl unterhalb als auch oberhalb der beweglichen Struktur kapazitive Auswerteelektroden angeordnet sind, nämlich in der
Verdrahtungsschicht auf dem Substratwafer und in der zweiten MEMS- Funktionsschicht.
Mit dieser sogenannten volldifferentiellen Elektrodenanordnung kann einerseits ein Kapazitätsbelag (Kapazität/Fläche) erhöht werden und andererseits auch eine gute Robustheit bezüglich Substratverformungen (beispielsweise verursacht durch Montagestress) erzielt werden. Der erstgenannte Aspekt führt zu einem
verbesserten Signal-Rausch-Verhältnis, der zweite unter anderem zu einer verbesserten Offsetstabilität des Sensors.
Bekannt sind ferner Ansätze, bei denen ein MEMS- und ein Auswerte-ASIC- Wafer über Waferbondverfahren miteinander mechanisch und elektrisch verbunden werden, was als„vertikale Integration" oder„hybride Integration" oder „3D-lntegration" bezeichnet wird und beispielsweise aus US 7 250 353 B2, US 7 442 570 B2 bekannt ist. Dadurch können Sensortopologien für Inertialsensoren mit Bewegungen senkrecht zur Chipebene realisiert werden. Eine bewegliche MEMS-Struktur ist auf einem Auswerte-ASIC angeordnet, bevorzugt einem CMOS-Wafer, wobei die oberste Metalllage des ASICs als eine feste
Gegenelektrode fungiert.
Eine Erweiterung der vorgenannten Technologie sieht vor, dass zusätzlich zu Auswerteelektroden im CMOS-Wafer Auswerteelektroden im MEMS-Wafer bereitgestellt werden, wie beispielsweise aus DE 10 2012 208 032 A1 bekannt ist. Dadurch kann eine Integrationsdichte, in diesem Fall eine Kapazität pro Fläche der Bauelemente erhöht werden, was zu reduziertem Rauschen und/oder kleinerem Flächenbedarf für die Bauelemente führen kann.
Aus DE 10 2012 208 032 A1 ist auch eine Anordnung mit zwei mikromechanischen Schichten bekannt, die mit einem vertikalen Integrationsprozess verknüpft werden. Der MEMS-Wafer wird dabei oberflächenmikromechanisch hergestellt und wird mittels eines Waferbondverfahrens mit einem ASIC mechanisch und elektrisch verbunden. Der MEMS-Wafer hat dabei außer dem Substrat drei polykristalline Silizium-Schichten (eine Verdrahtungsebene und zwei mikromechanische Schichten), die weitgehend unabhängig voneinander strukturiert werden können. Im Ergebnis umfasst der MEMS-Wafer dadurch zwei mikromechanische Funktionsschichten und eine Leiterbahnebene. Die beiden mikromechanischen Funktionsschichten sind miteinander verbunden und bilden ein einstückiges bzw. integrales Massenelement. Mittels Durchkontaktierungen (engl, through Silicon via, TSV), die im ASIC-Wafer ausgebildet sind, kann von extern eine elektrische Verbindung mit Verdrahtungsebenen des ASIC-Wafers realisiert werden.
DE 10 2009 029 202 A1 offenbart eine gestapelte Anordnung von mikromechanischen Bauelementen aus mehreren MEMS-Schichten, bei denen eine erste MEMS-Struktur in einer Funktionsschicht und wenigstens eine weitere MEMS- Struktur zumindest teilweise in wenigstens einer weiteren Funktionsschicht angeordnet sind. Derartige Strukturen, bei denen ebenfalls die Integrationssicht erhöht ist, lassen sich mittels eines Prozesses, der aus DE 10 2009 000 167 A1 bekannt ist, realisieren.
Weiterhin bekannt sind vertikal integrierte Bauelemente, bei denen zwei Waferstapel aufeinander gebondet werden, wobei beide Waferverbünde von einem MEMS-Wafer und einem CMOS-Wafer gebildet werden, wie
beispielsweise aus DE 10 2012 206 875 A1 bekannt ist, wobei der MEMS-Wafer zunächst über ein Waferbondverfahren auf den CMOS-Wafer aufgebracht wird und somit insgesamt ein Vierfach-Waferstapel gebildet wird. Auch mit dieser Anordnung kann eine Integrationsdichte der Bauelemente erhöht werden. Die Anordnung kann vorteilhaft sein, wenn der Flächenbedarf für MEMS- Funktionsstrukturen und die elektronische Auswerteschaltung ungefähr gleich groß sind.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes mikromechanisches Bauelement bereitzustellen.
Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem
mikromechanischen Bauelement, aufweisend:
einen MEMS-Wafer mit wenigstens zwei beweglichen MEMS-Strukturen und einer ersten Verdrahtungsebene, wobei eine erste MEMS-Struktur und eine zweite MEMS-Struktur wenigstens abschnittsweise derart übereinander angeordnet sind, dass sie voneinander unabhängig bewegliche Massen bilden; und
einen Kappenwafer mit einer zweiten Verdrahtungsebene, wobei der MEMS-Wafer mit dem Kappenwafer über eine
Verbindungseinrichtung verbunden ist, wobei eine elektrische
Signalauswertung und/oder eine Ansteuerung der MEMS-Strukturen
wenigstens teilweise in der ersten Verdrahtungsebene und wenigstens teilweise in der zweiten Verdrahtungsebene durchführbar ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Bauelements, aufweisend die Schritte:
- Ausbilden eines MEMS-Wafers und eines Kappenwafers;
- Ausbilden von wenigstens zwei beweglichen MEMS-Strukturen im
MEMS-Wafer und Übereinander-Anordnen der wenigstens zwei beweglichen MEMS-Strukturen derart, dass die beiden MEMS-Strukturen unabhängig voneinander bewegliche Massen bilden;
- Ausbilden einer Verdrahtungsebene im MEMS-Wafer und einer
Verdrahtungsebene im Kappenwafer, wobei mittels der Verdrahtungsebenen Auswerte- und/oder Ansteuersignale der MEMS-Strukturen wenigstens teilweise führbar sind; und
- Verbinden des Kappenwafers mit dem MEMS-Wafer mittels einer
Verbindungseinrichtung.
Auf diese Weise lassen sich zwei unabhängige Sensorkonzepte bzw. -topologien in ein Gehäuse integrieren. Mit der im Kappenwafer angeordneten Verdrahtungs- ebene können umfassende Auswertetätigkeiten für das mikromechanische
Bauelement durchgeführt werden. Vorteilhaft ist dieses Konzept einsetzbar, wenn ein Flächenbedarf für MEMS-Strukturen einen Flächenbedarf für eine zugehörige elektronische Auswerteschaltung übersteigt. Ein dafür erforderlicher Herstellungsprozess ist vergleichsweise einfach, da die beweglichen MEMS- Strukturen allesamt mit oberflächenmikromechanischen Verfahren hergestellt werden und lediglich ein einzelner Waferbond-Schritt zur Verkappung der Bauelemente erforderlich ist.
Bevorzugte Ausführungsformen des Bauelements sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.
Eine bevorzugte Ausführungsform des mikromechanischen Bauelements ist dadurch gekennzeichnet, dass mittels der beiden MEMS-Strukturen dieselbe Sensiergröße erfassbar ist, wobei Sensiersignale der beiden MEMS-Strukturen elektrisch zusammenführbar sind. Auf diese Weise kann eine Funktionalität der
MEMS-Strukturen gebündelt werden. Eine Sensiergenauigkeit des Bauelements kann dadurch vorteilhaft erhöht sein.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des mikromechanischen Bauelements zeichnet sich dadurch aus, dass die beiden MEMS-Strukturen über wenigstens ein Federelement miteinander gekoppelt sind. Dadurch kann eine einfach herzustellende mechanische Kopplung der beiden MEMS-Strukturen realisiert werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des mikromechanischen Bauelements sieht vor, dass der Kappenwafer ein ASIC-Wafer ist. Dadurch kann vorteilhaft eine elektronische Schaltungsinfrastruktur des ASIC-Wafers zur Auswertung von Sensorsignalen genutzt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des mikromechanischen Bauelements zeichnet sich dadurch aus, dass eine Durchkontaktierung zum elektrischen Kontaktieren des Bauelements im ASIC-Wafer und/oder im MEMS-Wafer ausgebildet ist. Dadurch können unterschiedliche elektrische externe
Kontaktierungskonzepte umgesetzt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des mikromechanischen Bauelements zeichnet sich dadurch aus, dass die erste MEMS-Struktur parallel zu einer Ebene des MEMS-Wafers auslenkbar ist und die zweite MEMS-Struktur normal zur Ebene der MEMS-Wafers auslenkbar ist. Dadurch können unterschiedlich detektierende Sensorkonzepte vorteilhaft in ein einzelnes Sensorgehäuse integriert werden. Eine Integrationsdichte kann dadurch vorteilhaft erhöht sein, wodurch Bauraum eingespart werden kann.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des mikromechanischen Bauelements zeichnet sich dadurch aus, dass das mikromechanische Bauelement ein
Inertialsensor ist. Auf diese Weise wird vorteilhaft ein nützlicher Anwendungsfall für das mikromechanische Bauelement bereitgestellt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des mikromechanischen Bauelements sieht vor, dass mittels der ersten MEMS-Struktur ein Beschleunigungssensor und
mittels der zweiten MEMS-Struktur ein Drehratensensor realisierbar ist. Auf diese Weise kann Sensorfunktionalität vorteilhaft in einem Bauelement integriert werden.
Die Erfindung wird im Folgenden mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand von mehreren Figuren im Detail beschrieben. Dabei bilden alle offenbarten Merkmale, unabhängig von ihrer Rückbeziehung in den Patentansprüchen sowie unabhängig von ihrer Darstellung in der Beschreibung und in den Figuren den Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Gleiche oder funktionsgleiche
Bauelemente haben gleiche Bezugszeichen. Die Figuren sind insbesondere dazu gedacht, die erfindungswesentlichen Prinzipien zu verdeutlichen und sind nicht unbedingt maßstabsgetreu dargestellt.
In den Figuren zeigt:
Fig. 1 eine herkömmliche mikromechanische Sensortopologie;
Fig. 2 eine weitere herkömmliche mikromechanische Sensortopologie;
Fig. 3 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
mikromechanischen Bauelements;
Fig 4 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
mikromechanischen Bauelements;
Fig 5 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
mikromechanischen Bauelements; und
Fig 6 einen prinzipiellen Ablauf einer Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung von Ausführungsformen
Fig. 1 zeigt ein Ergebnis eines herkömmlichen Standardprozesses zur
Herstellung eines Inertialsensors (Beschleunigungs-, Winkelbeschleunigungs-,
Drehratensensor), mit dem eine bewegliche MEMS-Struktur 1 1 in einer polykristallinen MEMS-Funktionsschicht eines MEMS-Wafers 10 gebildet wird, und Bewegungen der MEMS-Struktur senkrecht zur Chipoberfläche („out of plane") über eine erste Verdrahtungsebene 13, ebenfalls aus polykristallinem Silizium bestehend, detektiert werden können.
Erkennbar ist der MEMS-Wafer 10 mit einem Substrat 1 , auf dem eine
Isolationsschicht 2, vorzugweise ein Oxidmaterial angeordnet ist. Auf der Isolationsschicht 2 ist die erste Verdrahtungsebene 13 mit elektrischen
Leiterbahnen zum Abführen von Sensorsignalen der beweglichen MEMS-
Struktur 11 angeordnet. Die MEMS-Struktur 1 1 ist um einen Drehpunkt P drehbar gelagert, wobei Pfeile Bewegungsrichtungen der MEMS-Struktur 1 1 andeuten. Dadurch wird eine z-Sensortopologie gebildet, bei der eine Auslenkung der MEMS-Struktur 1 1 Kapazitätsänderungen generiert, die über die erste
Verdrahtungsebene 13 auswertbar sind.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere herkömmliche mikromechanische Sensortopologie mit einem MEMS-wafer 10 und einem ASIC-Wafer 20 mit einer Transistorebene 23, in der Auswerteschaltungen realisiert sind. Der ASIC-Wafer 20 umfasst ferner ein ASIC-Substrat 21 . Die mikromechanische
MEMS-Struktur 1 1 ist dabei ebenfalls um einen Drehpunkt P gelagert und zwischen einem ASIC-Wafer 20 und dem MEMS-Wafer 10 angeordnet.
Erkennbar ist, dass Verdrahtungsebenen 22, 13 mit Auswerteelektroden sowohl im ASIC-Wafer 20 als auch im MEMS-Wafer 10 angeordnet sind.
Fig. 3 zeigt einen vereinfachten Querschnitt durch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen mikromechanischen Bauelements 100. In diesem Beispiel sind zwei drehbar gelagerte MEMS-Strukturen 1 1 , 12, die z- Beschleunigungssensoren repräsentieren, in übereinander angeordneten ersten und zweiten MEMS-Funktionsschichten des MEMS-Wafers 10 ausgebildet. Die
Aufhängungen der MEMS-Strukturen 11 , 12 am MEMS-Substrat 1 sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Der erste untere Sensor hat feste
Auswerteelektroden in der ersten Verdrahtungsebene 13 des MEMS-Wafers 10, der zweite obere Sensor hat feste Auswerteelektroden in der Verdrahtungsebene 22 des Kappen-Wafers 20. Der Kappenwafer 20 ist vorzugweise als ein ASIC-
Wafer, vorzugweise ein CMOS-ASIC-Wafer mit elektronischen Auswerteschaltungen, Digitalschaltungen, Speicher, Schnittstellen, usw. in der
Transistorebene 23 ausgebildet. Auf diese Weise kann eine Auswertekapazität vorteilhaft auf beide Wafer 10, 20 aufgeteilt werden, wodurch eine kompakte Bauform des mikromechanischen Bauelements 100 unterstützt ist. Die beweglichen Strukturen 1 1 , 12 sind voneinander separiert jeweils nur in einer einzigen MEMS-Funktionsschicht ausgebildet.
Der MEMS-Wafer 10 ist mittels einer Verbindungseinrichtung 30, vorzugsweise eine Bondverbindung mit dem Kappenwafer 20 verbunden.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines mikromechanischen Bauelements 100. In dieser Variante sind beide beweglichen MEMS-Strukturen 1 1 , 12 in Teilbereichen sowohl in der ersten als auch in der zweiten MEMS-Funktionsschicht des MEMS-Wafers 10 ausgebildet. Eine
Anordnung der Anordnung der Verdrahtungsebenen 13, 22 mit den
Festelektroden ist gegenüber der Anordnung von Fig. 4 unverändert.
Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform eines mikromechanischen Bauelements 100. Vorteilhaft ist mittels dieser Ausführungsform sowohl eine out-of-plane-
Auslenkung der MEMS-Struktur 1 1 (senkrecht zur Ebene des MEMS-Wafers 10) erfassbar und mittels einer in der zweiten MEMS-Funktionsschicht gebildeten beweglichen MEMS-Struktur 12 in der zweiten MEMS-Funktionsschicht eine in- plane-Auslenkung (in der Ebene des MEMS-Wafers 10) der MEMS-Struktur 12. Die MEMS-Struktur 12 ist mittels Aufhängungen 14 aufgehängt bzw. fixiert. Mit
Hilfe von Federn 15 ist die MEMS-Struktur 12 in der Ebene des MEMS-Wafers 10 bewegbar.
Die Auswerteelektroden des oberen Sensors sind in der zweiten
Verdrahtungsebene 22 des ASIC-Wafers 20 angeordnet, wohingegen die
Kontaktierung von Festelektroden 17, die in der zweiten Funktionsschicht angeordnet sind, über die erste Verdrahtungsebene 13 des MEMS-Wafers 10 erfolgt. Mittels der Festelektroden 17 erfolgt zusammen mit beweglichen
Elektroden 16 eine Umwandlung von Bewegungsenergie der beweglichen
MEMS-Struktur 12 in ein elektrisches Signal, das über die erste Verdrahtungsebene 13 des MEMS-Wafers 10 abgeführt wird.
In allen vorgenannten Beispielen sind die beiden beweglichen MEMS-Strukturen 1 1 , 12 mechanisch vollständig voneinander entkoppelt und realisieren auf diese Weise eigenständig bewegliche physikalische Massen. Es ist alternativ aber auch denkbar, eine Kopplung der übereinander angeordneten MEMS-Strukturen 1 1 , 12 über Federelemente (nicht dargestellt) herzustellen, so dass die MEMS- Strukturen 11 , 12 eine gemeinsame, gekoppelte Bewegung ausführen. In diesem Fall können die beiden MEMS-Strukturen 11 , 12 zusammen ein gemeinsames Bauelement zur Erfassung lediglich einer einzigen Sensiergröße realisieren.
Denkbar ist auch, dass die beweglichen MEMS-Strukturen 11 , 12 die gleiche Messgröße erfassen und die elektrischen Signale der MEMS-Strukturen 1 1 , 12 in einer Auswerteelektronik gemeinsam verarbeitet werden.
Vorteilhaft erfolgt eine externe elektrische Kontaktierung des Bauelements 100 über Durchkontaktierungen im ASIC-Wafer 20 oder über Durchkontaktierungen im MEMS-Wafer 10. Die genannte Durchkontaktierung ist zunächst an eine unterste Metallebene eines Metall-Oxid-Stapels des ASIC-Wafers 20 elektrisch angebunden. In weiterer Folge ist eine elektrische Anbindung an Transistorebenen im Digitalteil und an einen Analogteil des ASIC-Wafers 20 realisiert. Schließlich ist eine elektrische Anbindung der Durchkontaktierung auch an eine Auswerte- oder Ansteuerelektrode des MEMS-Elements realisiert. Alternativ ist eine Kontaktierung des ASIC-Wafers von außen durch Freilegen von Bondpads auf der Vorderseite des ASIC-Wafers zum Beispiel über Ätzen oder Sägen des MEMS-Wafers 10 oberhalb einer Bondpadreihe möglich. Die genannten
Varianten von externer elektrischer Kontaktierung sind in Figuren nicht dargestellt.
Zusätzlich oder alternativ zu den oben erwähnten Aspekten eines Auswertens von kapazitiven Sensorsignalen ist mittels des mikromechanischen Bauelements auch ein Einprägen von Signalen des ASIC-Wafers 20 auf die beweglichen MEMS-Strukturen 11 , 12 möglich, um zum Beispiel elektrostatische Kräfte zu
erzeugen und dadurch die beweglichen MEMS-Strukturen 11 , 12 in Bewegung zu versetzen, beispielsweise bei einem Antrieb eines Drehratensensors.
Fig. 6 zeigt ein prinzipielles Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen eines mikromechanischen Bauelements.
In einem Schritt 200 werden ein MEMS-Wafer 10 und ein Kappenwafer 20 ausgebildet.
In einem Schritt 210 werden ein Ausbilden von wenigstens zwei beweglichen MEMS-Strukturen 11 , 12 im MEMS-Wafer 10 und Übereinander-Anordnen der wenigstens zwei beweglichen MEMS-Strukturen 1 1 , 12 derart durchgeführt, dass die beiden MEMS-Strukturen 1 1 , 12 unabhängig voneinander bewegliche Massen bilden.
In einem Schritt 220 erfolgt ein Ausbilden einer Verdrahtungsebene 13 im MEMS-Wafer 10 und einer Verdrahtungsebene 22 im Kappenwafer 20, wobei mittels der Verdrahtungsebenen 13, 22 Auswerte- und/oder Ansteuersignale für die MEMS-Strukturen 1 1 , 12 wenigstens teilweise führbar sind.
In einem Schritt 230 wird der Kappenwafer 20 mit dem MEMS-Wafer 10 mittels einer Verbindungseinrichtung 30 verbunden.
Zusammenfassend wird mit der vorliegenden Erfindung ein mikromechanisches Bauelement und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Bauelements vorgeschlagen, das aufgrund eines gestapelten Aufbaus mit Verlagerung von Auswertekapazität in den Kappenwafer und den MEMS-Wafer eine erhöhte Integrationsdichte aufweist und dadurch eine kompakte Bauform mit reduzierter MEMS-Fläche realisiert. Besonders vorteilhaft ist das mikromechanische Bauelement als ein mikromechanischer Inertialsensor, z.B. für einen
Beschleunigungssensor und/oder einen Drehratensensor verwendbar.
Obwohl die Erfindung vorgehend anhand von konkreten Anwendungsbeispielen beschrieben worden ist, kann der Fachmann vorgehend auch nicht oder nur teilweise offenbarte Ausführungsformen realisieren, ohne vom Kern der
Erfindung abzuweichen.
Claims
Ansprüche
1. Mikromechanisches Bauelement (100), aufweisend:
einen MEMS-Wafer (10) mit wenigstens zwei beweglichen MEMS- Strukturen (11 , 12) und einer ersten Verdrahtungsebene (13), wobei eine erste MEMS-Struktur (1 1 ) und eine zweite ME MS- Struktur (12) wenigstens abschnittsweise derart übereinander angeordnet sind, dass sie voneinander unabhängig bewegliche Massen bilden; und
einen Kappenwafer (20) mit einer zweiten Verdrahtungsebene (22), wobei der MEMS-Wafer (10) mit dem Kappenwafer (20) über eine
Verbindungseinrichtung (30) verbunden ist, wobei eine elektrische Signalauswertung und/oder eine Ansteuerung der MEMS-Strukturen (1 1 , 12) wenigstens teilweise in der ersten Verdrahtungsebene (13) und wenigstens teilweise in der zweiten Verdrahtungsebene (22) durchführbar ist.
2. Mikromechanisches Bauelement (100) nach Anspruch 1 , dadurch
gekennzeichnet, dass mittels der beiden MEMS-Strukturen (1 1 , 12) dieselbe Sensiergröße erfassbar ist, wobei Sensiersignale der beiden MEMS- Strukturen (11 , 12) elektrisch zusammenführbar sind.
3. Mikromechanischen Bauelement (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden MEMS-Strukturen (1 1 , 12) über wenigstens ein Federelement miteinander mechanisch gekoppelt sind.
4. Mikromechanisches Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kappenwafer (20) ein ASIC- Wafer ist.
5. Mikromechanisches Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Durchkontaktierung zum
elektrischen Kontaktieren des Bauelements (100) im ASIC-Wafer (20) und/oder im MEMS-Wafer (10) ausgebildet ist.
Mikromechanisches Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste MEMS-Struktur (1 1 ) parallel zu einer Ebene des MEMS-Wafers (10) auslenkbar ist und die zweite MEMS-Struktur (12) normal zur Ebene des MEMS-Wafers (10) auslenkbar ist.
Mikromechanisches Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mikromechanische
Bauelement (100) ein Inertialsensor ist.
Mikromechanisches Bauelement (100) nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, dass mittels der ersten MEMS-Struktur (1 1) ein
Beschleunigungssensor und mittels der zweiten MEMS-Struktur (12) ein Drehratensensor realisierbar ist.
Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Bauelements (100), aufweisend die Schritte:
- Ausbilden eines MEMS-Wafers (10) und eines Kappenwafers (20);
- Ausbilden von wenigstens zwei beweglichen MEMS-Strukturen (1 1 , 12) im MEMS-Wafer (10) und Übereinander-Anordnen der wenigstens zwei beweglichen MEMS-Strukturen (1 1 , 12) derart, dass die beiden MEMS- Strukturen (11 , 12) unabhängig voneinander bewegliche Massen bilden;
- Ausbilden einer Verdrahtungsebene (13) im MEMS-Wafer (10) und einer Verdrahtungsebene (22) im Kappenwafer (20), wobei mittels der
Verdrahtungsebenen (13, 22) Auswerte- und/oder Ansteuersignale für die MEMS-Strukturen (1 1 , 12) wenigstens teilweise führbar sind; und
Verbinden des Kappenwafers (20) mit dem MEMS-Wafer (10) mittels einer Verbindungseinrichtung (30).
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Kappenwafer (20) als ein ASIC-Wafer ausgebildet wird.
1 1. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die beweglichen MEMS- Strukturen (11 , 12) mittels wenigstens eines Federelements miteinander verbunden werden. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , wobei eine Durch- kontaktierung zum elektrischen Kontaktieren des mikromechanischen Bauelements (100) im MEMS-Wafer (10) und/oder im Kappenwafer (20) ausgebildet wird.
13. Verwendung eines mikromechanischen Bauelements (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für einen Inertialsensor.
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