制造电子器件的方法以及对应的电子器件与流程

1.本公开涉及一种具有平面外止动结构的微机电(mems)器件，特别是具有电容型控制/感测的运动传感器，并且涉及一种用于制造微机电器件的工艺。背景技术：2.众所周知，为了增加微机电器件的机械强度，特别是惯性器件的机械强度，经常使用止动结构，其限制移动结构的微机电。止动结构限制了可移动结构的自由路径，并防止在冲击事件中可能产生的损坏，例如由于高速冲击或弹性连接件的过度伸展。当然，止动结构必须以适当的方式设计，以防止力的集中并能够吸收冲击，而不会受到或造成损坏。然而，平面外止动器结构的生产可能证明不是完全有效的。技术实现要素：3.具体地，所考虑的mems器件包括堆叠在衬底上的两个结构层，并且形成至少一个可移动到结构层之一的平面外的结构(所谓的平面外可移动结构)以及形成另一结构层中的平面外止动结构。移动结构可以例如形成沿z轴或沿z方向的运动传感器的一部分，并且配备有形成在结构层之一中的移动质量块，该移动质量块在垂直于结构层的平面的感测方向上振荡，并且该移动质量块被电容耦合到形成在衬底上的固定电极。4.特别地，在随后的描述中，将参考mems运动传感器和关于其制造的问题；然而，本公开可以一般地上应用于其它类型的mems器件。5.例如，mems器件可以包括以下结构中的一个或多个结构，单个地或耦合在一起(组合)地：加速度计、陀螺仪、地震检波器、倾斜计和谐振器。此外，mems器件可以构成mems致动器。6.这种类型的微机械器件广泛用于消费者、汽车和工业应用中。7.在本公开的一个或多个实施例中，微机电器件和用于制造微机电器件的工艺使得能够克服或至少减少上述传统mems器件的限制。8.本公开涉及一种微机电器件，其包括衬底、衬底上的第一结构层和第一结构层上的第二结构层。感测质量块，在第一结构层中。多个第一弹性连接件耦合到感测质量块和衬底。所述感测质量块经由所述多个第一弹性连接件在垂直于所述衬底的感测方向上具有最大位移距离。锚，耦合到衬底。限制板，在面对感测质量块的第二结构层中。间隙，位于感测质量块和限制板之间，该间隙具有的宽度小于感测质量块的最大位移距离。存在至少一个第二弹性连接件，耦合到所述限制板和所述锚。附图说明9.为了更好地理解本公开，现在将仅通过非限制性示例并参考附图来描述其一些实施例，其中：10.图1是穿过已知微机电器件的截面图；11.图2是穿过根据本公开的实施例的微机电器件的截面视图；12.图3是图2的微机电器件的锚和弹性连接件的细节的俯视图；13.图4是图3的细节的前视图；14.图5是图2的微机电器件的简化俯视图；15.图6是图2的微机电器件的电路图；16.图7是穿过根据本公开的实施例的微机电器件的截面视图；17.图8是图7的微机电器件的简化俯视图；18.图9－图15是根据本公开的实施例的制造工艺的连续步骤的截面图；19.图16是根据本公开的实施例的制造工艺的中间步骤的截面图；20.图17是穿过根据本公开的实施例的微机电器件的截面视图；21.图18是穿过根据本公开的实施例的微机电器件的截面视图；以及22.图19是结合了根据本公开的微机电器件的电子系统的实施例的简化框图。具体实施方式23.例如，图1示出了已知的微机电器件1，特别是加速度计z。微机电器件1包括衬底2、外延层3、从外延层3获得的外部支撑结构5、锚6、移动质量块7和弹性连接件8并且弹性连接件8被配置为使得移动质量块7能够在垂直于衬底2和外延层3的平面的感测方向z上振荡。24.盖10通过粘合层11接合到支撑结构5，粘合层11通常是玻璃-熔块层。盖10被成形以便形成止动结构10a，该止动结构10a限制移动质量块7在感测方向上的振荡。25.然而，所描述的解决方案不是没有限制的，其主要取决于粘合层11的厚度。假定粘合层11的厚度不能减小到超过一定限度，实际上，移动质量块7和止动结构10a之间的间隙具有的宽度也可能不总是具有期望值。因此，平面外止动器结构10a的有效性可能不是最佳的。另一方面，移动质量块7的有用振荡远小于移动质量块7和止动结构10a之间的间隙的宽度，因此如果该宽度过大，则在信号方面没有优势。此外，结合有止动结构10a的盖10具有相当大的刚度，并且用于耗散能量的能力可能不足以防止对具有常规mems设计的移动质量块7的损坏。26.参考图2，示意性地示出了根据本公开的实施例的微机电器件，并且由数字20表示。在所示的例子中，特别地，微机电器件20是z轴加速度计。然而，应当理解的是，本公开不限于这种类型的器件，并且适用于具有平面外运动的任何微机电器件，具体地包括用于平面外运动的差分类型的传感器，具有俯仰和滚动运动的陀螺仪，以及多轴陀螺仪和加速度计。27.微机电器件20包括涂覆有绝缘层22的衬底21、第一结构层23、第二结构层25和通过粘合层28(例如玻璃-熔块层)连接到第二结构层25的盖27。28.第一结构层23和第二结构层25分别由半导体材料制成，例如在衬底21和绝缘层22上连续生长的第一外延层和第二外延层，如下文更详细解释的。因此，第一结构层23被插置在衬底21和第二结构层25之间。29.微机电器件20的部件从第一结构层23和/或第二结构层25获得。30.特别地，外部支撑框架30沿着微机电器件20的周界延伸并且包括第一结构层23和第二结构层25的相应部分30’，30”。部分30’，30”对应于第一和第二结构层23，25面向锚33的外部或外端，如图2所示。在一个或多个实施例中，部分30’，30”是在形成下文更详细描述的各种组件之后界定mems器件20的外周界的第一和第二结构层23，25的剩余部分，其中部分30’，30”通过空间或间隙与锚33分离。盖27通过粘合层28接合到支撑框架30。31.感测质量块32在第一结构层23中延伸或形成在第一结构层23中，并且由锚33(也可称为质量块锚33或第一锚33)和第一弹性连接件35支撑和连接到衬底21。锚33和第一弹性连接件35也由第一结构层23形成或形成在第一结构层23中。第一弹性连接件35被配置为使得感测质量块32能够在垂直于衬底21和穿过第一结构层23和第二结构层25的水平面的感测方向z上振荡最大距离(其在本文中也可被称为最大位移距离)。多个第一弹性连接件35在延伸位置具有最大拉伸(其在本文中也可被称为最大长度或最大位移)并且在静止位置(即，在没有旋转和/或施加外力的情况下)具有最小拉伸或长度。第一弹性连接件35的最大拉伸可以根据设计因素来选择，并且对应于在第一弹性连接件35失效(例如，第一弹性连接件35的弹性失效，不可逆变形，延性失效，开裂或断裂等潜在失效模式)之前第一弹性连接件35的变形或拉伸的最大量。在一个实施例中，第一弹性连接件35的最大拉伸对应于感测质量块32的最大振荡距离或行程范围。布置在绝缘层22上的感测电极37面向感测质量块32，并且与感测质量块32电容耦合。32.为了简单起见，弹性连接件35在图2中被表示为沿方向z的线性弹簧，但也可由第一结构层23的部分形成为柔性梁元件，如图3和图4中纯粹作为示例所示。具体地，图3是x－y平面中的第一弹性连接件元件35之一，锚33之一和感测质量块32之间的代表性连接的俯视图。图4是图3的细节的前视图。在操作中，参考图3和图4，感测质量块32和第一弹性连接元件35可以沿z轴偏转。感测质量块32的最大振荡或行程范围由虚线和实线之间的感测质量块32的位置差表示。类似地，第一弹性连接件元件35的最大拉伸在图4中由虚线或实线表示的连接元件35的位置表示。换言之，第一弹性连接件元件35在沿z轴的任一方向上的最大拉伸对应于图4中连接元件35的虚线和实线表示。33.平面外止动结构38(在本文中也可称为平面外止动组件38或止动组件38)在第一结构层23和第二结构层25二者中延伸，并且包括固定到衬底21的锚39(在本文中也可称为止动锚39或第二锚39)和机械行程末端结构40(在本文中也可称为限制板40或板40)。更精确地，锚39在横向方向上(即，在图2的取向中从左到右)与感测质量块32的锚33相邻，并且继而分别包括第一结构层23和第二结构层25的部分39’，39”，所述部分39’，39”设置在彼此的顶部上。34.机械行程末端结构40由板限定，该板在第二结构层25中延伸，至少部分面对感测质量块32，并且通过间隙41与感测质量块32分离，该间隙41具有的宽度w小于第一弹性连接件35的最大拉伸和感测质量块32从静止位置沿z方向的最大摆动距离或行程范围。在一个非限制性示例中，感测质量块32在z方向上的最大振荡距离以及因此第一弹性连接件35在z方向上的最大拉伸可以是10微米(μm)。因此，宽度w将小于10μm。本公开考虑了最大振荡距离和最大拉伸的附加值，以上仅是一个非限制性示例。最大振荡距离和最大拉伸可以小于1μm、小于5μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、或100或更多μm，包括到第二小数位的所有中间值(即，上述范围包括31.54m和所述整数之间的其它类似中间值)。机械行程末端结构40通过第二弹性连接件42耦合到锚39，第二弹性连接件42被配置为响应于感测质量块32的冲击使机械行程末端结构40能够在感测方向z上位移。35.如图5中更详细地所示，并且继续参考图2，在一个实施例中，第二弹性连接件42包括弹性扭转元件43，该弹性扭转元件43沿平行于衬底21并且垂直于感测方向z的轴线a延伸。弹性扭转元件43具有连接到锚39的端部，特别是连接到在第二结构层25中延伸的部分39"的端部，以及连接到机械行程末端结构40的中心部分。这样，在感测质量块32冲击机械行程末端结构40的情况下，机械行程末端结构40绕轴线a旋转。在一个实施例中，围绕轴a的旋转导致面向感测质量块32的机械行程末端结构40的部分相对于感测轴z的位移(高度位置的变化)，所述轴a是偏心轴并且通常相对于mems器件20不是质心。因此，冲击能量部分地转换成第二弹性连接件42的应变能和/或机械行程末端结构40的动能，从而降低了感测质量块32和机械行程末端结构40本身中的微断裂的风险。36.返回到图2，微机电器件20还包括电压平衡结构45，其被配置为防止感测质量块32和机械行程末端结构40之间的电压差。特别地，电压平衡结构45包括接触感测质量块32和机械行程末端结构40二者的导线。为方便起见，在图2中将导线示为虚线。更准确地说，电压平衡结构45在绝缘层22上延伸。感测质量块32的锚33和止动结构38的锚39直接形成在电压平衡结构45上。感测质量块32和机械行程末端结构40之间的电压均衡是通过以下事实获得的：一方面的锚33和第一弹性连接件25以及另一方面的锚39和第二弹性连接件42是经掺杂的半导体材料并且形成连续的导电结构。37.图6示意性地示出了图2的电压平衡结构45以及到感测质量块32和机械行程末端结构40的连接件。此外，图6中示出了偏置电路46和感测电路47，偏置电路46向感测质量块32施加期望的操作电压，感测电路47根据感测质量块32的位置读取存在于感测质量块32和感测电极37之间的电容。电压平衡结构45防止来自感测质量块32与机械行程末端结构40之间的接触的电荷的潜在有害转移。38.图7和图8示出了根据本发明的微机电器件50的一个或多个实施例。除非在下面另外指出，否则器件50的与在此已经示出和描述的器件20的部件相同的部件用相同的附图标记表示。微机电器件50包括衬底21、绝缘层22、第一结构层和第二结构层，这里分别由53和55表示并且由在衬底21上连续生长的微机电的第一外延层和第二外延层限定。39.在第一结构层53中延伸的是具有锚33的感测质量块32。如上所述，感测质量块32和锚33从第一结构层53获得。40.平面外止动结构57在第二结构层55中延伸，并包括锚59和机械行程末端结构60。更精确地，锚59在第二结构层55中延伸并且被固定到感测质量块32的锚33中的一个锚。因此，部分地从第一结构层53(锚33)和部分地从第二结构层55(锚59)获得单个锚，并且单个锚具有支撑感测质量块32和机械行程末端结构60二者的功能。因此，根据本公开的概念，用于止动结构57的锚59可以形成用于感测质量块32的锚33的一部分，或者与用于感测质量块32的锚33成一体，其中根据本公开的概念的用于止动结构57的锚59布置在与用于感测质量块32的锚33不同的层中。41.机械行程末端结构60在第二结构层25中延伸，至少部分面向感测质量块32，并且通过具有宽度w’小于感测质量块32从静止位置的最大拉伸的间隙61与感测质量块32分离。机械行程末端结构60通过第二弹性连接件62耦合到锚59，第二弹性连接件62被配置为使得机械行程末端结构60能够响应于感测质量块32的冲击而在感测方向z上平移。在非限制性实施例中，第二弹性连接件62包括从第二结构层55的部分获得的柔性梁元件，如根据一个示例的图8所示。第二弹性连接件62在锚59的纵向端部(即，在图8的取向中的顶部和底部)处耦合到行程结构端部结构60，而不是像图5中的锚39那样在锚的横向侧或端部(即，在图8的取向中的左侧和右侧)处耦合到行程结构端部60。此外，第二弹性连接件62可以包括在锚59的相对侧上的多个连接件，每个连接件连接到结构60，而不是来自锚39的同一侧的两个连接件，这两个连接件合并成如图5所示的到结构40的单个连接件。行程结构60的旋转轴线可以穿过弹性连接件元件62的中心，该中心相对于行程结构60和mems器件50总体上是偏心的并且是非质心的。以此方式，在感测质量块32冲击机械行程末端结构60的情况下，机械行程末端结构60在感测方向z上平移，吸收冲击能量的一部分且减小感测质量块32中和机械行程末端结构60自身中的微断裂的风险。42.微机电器件50还包括外部支撑框架30和通过粘合层28接合到支撑框架30的盖27。43.图2的微机电器件20可以使用参考图9－图16描述的方法获得。如已经提到的，在实践中，感测质量块32、感测质量块的锚33和平面外止动结构38从彼此外延生长的两个结构层获得，如下文详细描述的。44.参考图9，例如单晶硅的半导体材料的晶片70最初包括衬底21，在其上生长例如氧化硅的绝缘层22。例如多晶硅的导电层(未完全示出)沉积在绝缘层22上并且被图案化以提供感测电极37和电压平衡结构45。例如，热生长或沉积的氧化硅的第一牺牲层71被形成在第一介电层22上，并且包含感测电极37和电压平衡结构45。第一牺牲层71被选择性地蚀刻在对应于感测质量块32的锚33和对应于机械行程末端结构40的锚39的位置，该机械行程末端结构40随后将被形成。在已经去除第一牺牲层71的位置，感测电极37和电压平衡结构45保持暴露。45.然后在图10中，第一结构层23从沉积的种子层23’外延生长在衬底21上的第一介电层22上的第一牺牲层71上，并且通过第一牺牲层71中的开口接触感测电极37和电压平衡结构45。第一结构层23具有根据所需微机电结构的特性确定的厚度，并且可以包括例如在2至80μm之间的厚度。在结构生长之后，例如通过cmp(化学机械抛光)使第一结构层23平坦化并且达到所需的最终厚度。46.转到图11，蚀刻第一结构层23以限定所需结构的底部和本文设想并且更详细解释的其它区域。具体地，在该步骤中由第一结构层23形成的是锚33、感测质量块32、第一弹性连接件35、锚39的第一或底部部分39’，及支撑框架30的第一或底部部分30’。为此，用未示出的抗蚀剂掩模(第一沟槽掩模)涂覆晶片70，并对其进行干蚀刻，以形成完全横穿第一结构层23的沟槽72。蚀刻在衬底21上的第一介电层22上的第一牺牲层71上自动停止，然后将其去除以释放感测质量块32和第一弹性连接件35。47.在图12中，沉积第二牺牲层75，例如teos(原硅酸四乙酯)，其厚度等于感测质量块32与机械行程末端结构40之间的间隙41的所需宽度w。第二牺牲层75部分地填充沟槽72，例如填充其深度的三分之一，尽管可选择填充的深度而不影响本发明的概念。然后平面化第二牺牲层75。48.使用未示出的掩模层(第二锚定掩模)选择性地蚀刻和去除第二牺牲层75以形成锚定开口77，如图13所示。第二牺牲层75的蚀刻终止在第一结构层23上。通常，锚开口77设置在需要在第一结构层23和第二结构层25之间形成连接区域的区域中，该连接区域将在随后被形成。特别地，这里，锚开口77形成在对应于支撑框架30和机械行程末端结构40的锚39的位置中。49.接着，参考图14，第二结构层25也在这种情况下外延生长，厚度包括例如在2和80μm之间。第二结构层25的厚度与所需的微机电结构，特别是机械行程末端结构40(图2)的结构有关。一般来说，第二结构层25可比第一结构层23薄，即使情况可能相反，且本发明不限于外延层23，25的厚度之间的任何特定比率。在第二结构层25本身接合到第一结构层23的位置，第二结构层25的厚度更大。在其它地方，所述差异由第二牺牲层75的厚度表示，并且对应于将在静止的感测质量块32与机械行程末端结构40(图2)之间产生的间隙41的宽度w(图2)。50.在外延生长之后，例如通过cmp(化学机械抛光)将第二结构层25平坦化并且达到期望的最终厚度。51.接着，蚀刻第二结构层25，如图15所示。为此，晶片70涂覆有抗蚀剂掩模(未示出)并且经受干蚀刻。在该步骤中，第二结构层25未被抗蚀剂掩模覆盖的部分被去除整个厚度，并且蚀刻在第二牺牲层75上停止。52.特别地，在该步骤中限定的是感测质量块32、锚39的第二或顶部部分39”(图2)、第二弹性连接件42和支撑框架30的第二或顶部部分30”(图2)。53.然后，去除第二牺牲层75的剩余部分，从而释放机械行程末端结构40。54.最后，通过粘合层28(图2)将盖晶片(图2中的盖27)结合到晶片70，并且将由此获得的复合晶片切割以形成图2的微机电器件20。55.有利地，第二牺牲层75的厚度可以基于设计偏好以灵活的方式选择，并且可以以高精度控制。因此，也可以根据设计偏好精确地选择和限定间隙41的宽度w。根据本公开的概念，宽度w可以是小于从上述用于感测质量块32的最大振荡或第一弹性连接件35的最大拉伸的值的范围中选择的值的任何选择的值。56.图16和图17展示了根据一个或多个实施例描述的方法的变型以及由此获得的微机电器件。57.在半导体晶片80中，最初执行已经参考图9－图13描述的处理步骤，直到在第二牺牲层85中形成锚开口为止，这里用87表示。在第二外延生长之前，使用另一掩模(未示出)例如通过时间控制蚀刻在感测质量块32上提供凹陷88。58.当第二结构层90生长时，形成在凹槽88内的是凸起或齿91，其从第二结构层90朝向感测质量块32突出，其距离w"由凹槽88的深度确定。该工艺如已经描述的那样进行，蚀刻第二结构层90以限定机械行程末端结构(齿91连接到其上)和第二弹性连接件，去除第二牺牲层85，结合盖27，以及将晶片80切割成管芯，每个管芯包含微机电器件95。每个微机电器件95包括平面外止动结构97，其中止动组件97的机械行程末端结构98设置有齿91。59.根据图18所示的本公开的实施例，在微机电器件100中，用于盖127的支撑框架130限定了用于感测质量块132的锚133和用于平面外止动器结构138的机械行程末端结构140的锚139。更准确地说，微机电器件100包括分别由在衬底121上生长的第一外延层和在第一外延层上生长的第二外延层限定的第一结构层123和第二结构层125。在第一结构层123中限定的是感测质量块132，第一弹性连接件135和锚133，它们也形成支撑框架130的第一或底部部分。在第二结构层125中限定的是机械行程末端结构140，第二弹性连接件142和锚139，它们也形成支承框架130的第二或顶部。锚139设置成与锚133直接接触而没有任何间断。60.图19示出了可以是任何类型的电子系统200，具体地但不排他地，是可佩戴器件，例如手表，手镯或灵巧带；计算机，例如大型机，个人计算机，膝上型计算机或平板计算机；智能电话；数字音乐播放器，数字照相机或任何其它被设计为处理，存储，发送或接收信息的器件。电子系统200可以是通用处理系统或嵌入在器件，器件或一些其它系统中。61.电子系统200包括处理单元202，存储器器件203，根据本公开的微机电器件(其在非限制性示例中可以是陀螺仪)，例如这里描述的微机电器件20，50，100，并且还可以配备有输入/输出(i/o)器件205(例如，键盘，定点器件或触摸屏)，无线接口206，外围器件207.1，…，207.n，以及可能的其他辅助器件，这里未示出。电子系统200的组件可以通过总线208直接和/或间接地通信耦合在一起。电子系统200还可以包括电池209。应当注意，本公开的范围不限于必须具有所列出的一个或全部组件的实施例。62.根据设计偏好，处理单元202可以包括例如一个或多个微处理器，微控制器等。63.存储器件203可以包括各种易失性存储器件和非易失性存储器件，例如用于易失性存储器的sram和/或dram，以及用于非易失性存储器的固态存储器，磁盘和/或光盘。64.最后，显而易见的是，可以对所描述的微机电器件和方法进行修改和变化，而不会由此脱离如所附权利要求中限定的本公开的范围。65.首先，微机电器件不限于特定类型的传感器，换能器或致动器，而是可以是能够集成在半导体主体中的任何微机电器件。66.此外，除了已经描述的之外，在第一和第二结构层中可以提供另外的微结构用于另外的传感器，换能器和致动器。67.最后，应当理解，平面外止动结构的形状和尺寸以及第二弹性连接件的构型和机械行程末端结构的锚的构型可根据设计偏好来选择。例如，用于机械行程末端结构的锚定可以由支撑框架限定，如图18的示例中那样，而用于感测质量块的锚定可以单独提供。68.在一个或多个实施例中，微机电器件可以被概括为包括：半导体材料衬底；衬底上的第一半导体材料结构层；在所述第一结构层上的半导体材料的第二结构层，所述半导体材料的第二结构层包括：感测质量块，其在所述第一结构层中延伸并通过第一弹性连接件耦合到所述衬底，所述第一弹性连接件被配置为使所述感测质量块能够在垂直于所述衬底的感测方向上以相对于静止位置的最大拉伸振荡；以及平面外止动结构，其包括固定到所述衬底的止动锚和机械行程末端结构，所述机械行程末端结构在所述第二结构层中延伸，面向所述感测质量块，且通过宽度小于所述最大拉伸的间隙与所述感测质量块分离，以及所述机械行程末端结构通过第二弹性连接件耦合到所述止动锚，所述第二弹性连接件构造成响应于所述感测质量块的冲击而使所述机械行程末端结构能够相对于所述感测方向位移。69.该器件可以进一步包括：电压平衡结构，其被配置为防止所述感测质量块与所述机械行程末端结构之间的电压差；所述电压平衡结构包括导电线，所述导电线电耦合到所述感测质量和所述机械行程末端结构；在第二结构层中延伸的止动锚；还在第一结构层中延伸的止动锚；机械行程末端结构的位移包括绕垂直于感测方向的轴的旋转；机械行程末端结构的位移包括在感测方向上的位移；支撑框架和保护盖，所述支撑框架固定到所述衬底并围绕所述感测质量块和所述平面外止动结构，所述保护盖连接到所述支撑框架并覆盖所述机械行程末端结构；该支撑框架部分地在该第一结构层中延伸并且部分地在该第二结构层中延伸；结合在所述支撑框架中的塞子锚；机械行程末端结构包括朝向感测质量块突出的隆起。70.可以将电子系统的一个或多个实施例概括为包括处理单元和耦合到该处理单元的根据本公开的概念的微机电器件。71.用于制造微机电科器件的方法的一个或多个实施例可以被概括为包括：在半导体材料衬底上形成第一半导体材料结构层；在所述第一结构层上形成半导体材料的第二结构层，包括在所述第一结构层中限定感测质量块和第一弹性连接件，所述第一弹性连接件将所述感测质量块连接到所述并且被配置成使所述感测质量块能够在垂直于所述衬底的感测方向上以相对于静止位置的最大拉伸振荡，并且形成面外止动结构，所述面外止动结构包括固定到所述衬底的止动锚座和机械行程末端结构，其中形成面外止动结构包括在所述第二结构层中在面向所述感测质量块并且通过宽度小于所述最大拉伸的间隙与所述感测质量块分离的位置中限定所述机械行程末端结构，以及限定第二弹性连接件，所述第二弹性连接件将所述机械行程末端结构连接到所述止动锚，并构造成响应于所述感测质量块的冲击而使所述机械行程末端结构能够相对于所述感测方向位移。72.所述过程可以进一步包括：形成所述第一半导体材料结构层包括在所述衬底上外延生长所述第一结构层，并且形成所述第二半导体材料结构层包括在所述第一结构层上外延生长所述第二结构层；将所述感测质量块和所述机械行程末端结构电连接在一起；以及所述连接包括在所述衬底上形成导线以及形成用于所述感测块的感测锚和与所述导线接触的所述止动锚。73.微机电器件的一个或多个实施例可以被概括为包括：衬底；感测质量块；第一弹性连接件，所述第一弹性连接件耦合到所述感测质量块和所述衬底，所述感测质量块经由所述第一弹性连接件具有最大位移距离；限制板；第二弹性连接件，该第二弹性连接件耦合到该限制板和该衬底上；以及所述感测质量块与所述限制板之间的间隙，所述间隙具有小于所述感测质量块的最大位移距离的宽度。74.所述微机电器件可以进一步包括：在所述衬底上的第一结构层，所述第一弹性连接件在所述第一结构层中，以及在所述第一结构层上的第二结构层，所述第二弹性连接件在所述第二结构层中；处于第一结构层中的感测质量块和处于第二结构层中的限制板；在所述第一结构层中的第一锚，所述第一弹性连接件耦合到所述感测质量块和所述第一锚，以及第二锚，所述第二锚具有在所述第一结构层中的第一部分和在所述第二结构层中的第二部分，所述第二弹性连接件耦合到所述限制板和所述第二锚的所述第二部分；衬底上的第一锚，第一弹性连接件连接到感测质量块和第一锚，以及设置在第一锚上的第二锚，第二弹性连接件连接到限制板和第二锚。75.上述各种实施例可以组合以提供另外的实施例。如果需要，可以修改实施例的各方面以采用各种专利，申请和出版物的概念来提供另外的实施例。76.根据上述详细描述，可以对实施例进行这些和其它改变。通常，在下面的权利要求中，所使用的术语不应该被解释为将权利要求限制到在说明书和权利要求中公开的特定实施例，而是应该被解释为包括所有可能的实施例以及这些权利要求被授权的等同物的全部范围。因此，权利要求不受本公开的限制。