微机械结构元件的制作方法

本发明涉及一种微机械结构元件。此外，本发明还涉及一种用于制造微机械结构元件的方法。

背景技术：

1、已知微机械压力传感器，在所述微机械压力传感器中，膜片夹紧在框架结构中，其中，该框架结构可以例如由硅块状材料(silizium bulk-material)(单晶硅晶片)制成或者但是在omm技术(-mikromechanik，表面微机械)中制造。在使用omm技术时，该框架通常由多晶硅构成。

2、由de 10 2018 222 715 a1已知一种压力传感器，在该压力传感器中，膜片夹紧部(membraneinspannung)不是由连续环绕的框架构成，而是由单个的锚结构构成。

3、尤其是在低压传感器的情况下，使用薄的和/或大的膜片，以便可以由此实现良好的测量灵敏性/响应灵敏性。为了使得这些传感器在较高的压力的情况下(例如在过载情况下)不受损伤，膜片尽管如此仍必须具有高稳定性。尤其是在膜片的夹紧区域上或者在膜片加固结构的棱边上，在过载情况下可能出现高的力，所述高的力可能导致膜片中的裂纹。

技术实现思路

1、本发明的任务在于，提供一种尤其在膜片方面得到改进的微机械结构元件。

2、根据第一方面，该任务借助一种用微机械结构元件来解决，该微机械结构元件具有：

3、-膜片；其中，

4、-该膜片在至少一个锚结构的区域中和/或在至少一个连接结构的区域中具有至少一个增强结构，该增强结构在几何形状方面以定义的方式构造，借助该增强结构以定义的方式增强膜片。

5、通过这种方式，膜片可以尤其相对于高压力负载是更稳健的，由此，膜片内的应力曲线可以有利地是最小化的。结果，通过这种方式能够在很大程度上避免例如由于高压力负载导致的、膜片的裂纹或损伤。

6、根据第二方面，该任务借助一种用于制造微机械结构元件的方法来解决，该方法具有下述步骤：

7、-提供膜片；其中，

8、-在该膜片中在至少一个锚结构的区域中和/或在至少一个连接结构的区域中构造至少一个增强结构，该增强结构在几何形状方面以定义的方式构造，借助该增强结构以定义的方式增强膜片。

9、微机械结构元件的优选扩展方案是从属权利要求的主题。

10、微机械结构元件的一种有利扩展方案的突出之处在于，增强结构构造为越过至少一个锚结构和/或至少一个连接结构以定义的方式重叠。有利地，通过这种方式可以更进一步地改进增强结构的增强效果。

11、微机械结构元件的另外的有利扩展方案的突出之处在于，增强结构的凸起相对于剩余的膜片的横向尺寸与重叠区域的范围(ausmaβ)和/或膜片的厚度有关。

12、微机械结构元件的另一种有利扩展方案的突出之处在于，增强结构在膜片的表面的上方和下方具有基本上相同的或者不同的横向尺寸。由此，对增强结构的各个区域进行具体的尺寸设计，由此可以更进一步地改进增强结构的增强效果。

13、微机械结构元件的另一种有利扩展方案的突出之处在于，增强结构构成整体地(integral)由一种材料构造。通过这种方式，能够基于广为人知的材料特性而非常准确地指定增强结构的增强效果。

14、微机械结构元件的另一种有利扩展方案的特征在于，增强结构包括被包围的至少一个附加元件。通过这种方式，可以通过两种不同材料的共同作用来更进一步地改进增强结构的增强效果。

15、微机械结构元件的另一种有利扩展方案的突出之处在于，至少一个附加元件布置在至少一个锚结构的区域中和/或布置在至少一个连接结构的区域中。通过这种方式，也可以更进一步地优化增强结构的增强效果。

16、微机械结构元件的另外的有利扩展方案的突出之处在于，增强结构由下述材料中的至少一种材料构造：si、ge、sio2、si3n4、geo2、ge3n4、sic、al2o3、富硅氮化硅。有利地，由此可以使用分别具有各自的材料参数的不同材料来实现增强结构，由此，例如也可以以优化的方式使用制造工艺来提供增强结构。

技术特征：

1.一种微机械结构元件(100)，所述微机械结构元件具有：

2.根据权利要求1所述的微机械结构元件(100)，其特征在于，所述附加元件(5)完全被多晶硅包围。

3.根据权利要求1或2所述的微机械结构元件(100)，其特征在于，各个单独的锚结构(13)的增强器结构(20)不连贯。

4.根据上述权利要求中任一项所述的微机械结构元件(100)，其特征在于，所述增强结构(20)构造为越过所述至少一个锚结构(13)以定义的方式重叠。

5.根据权利要求4所述的微机械结构元件(100)，其特征在于，所述增强结构(20)的凸起相对于剩余的膜片(10)的横向尺寸与重叠区域的范围和/或所述膜片(10)的厚度有关。

6.根据上述权利要求中任一项所述的微机械结构元件(100)，其特征在于，所述增强结构(20)在所述膜片(10)的表面的上方和下方具有基本上相同的或者不同的横向尺寸。

7.根据上述权利要求中任一项所述的微机械结构元件(100)，其特征在于，所述增强结构(20)构成整体地由一种材料构造。

8.根据上述权利要求中任一项所述的微机械结构元件(100)，其特征在于，所述增强结构(20)由下述材料中的至少一种材料构造：si、ge、sio2、si3n4、geo2、ge3n4、sic、al2o3、富硅氮化硅。

9.一种用于制造根据权利要求1至8中任一项所述的微机械结构元件(100)的方法，所述方法具有下述步骤：

技术总结一种微机械结构元件(100)，所述微机械结构元件具有：‑膜片(10)；其中，‑所述膜片(10)在至少一个锚结构(13)的区域中和/或在至少一个连接结构(14)的区域中具有至少一个增强结构(20)，所述增强结构在几何形状方面以定义的方式构造，借助所述增强结构以定义的方式增强所述膜片(10)。技术研发人员：P·施莫尔林格鲁贝尔,T·弗里德里希,S·马赫,H·韦伯,J·弗里茨,A·朔伊尔勒受保护的技术使用者：罗伯特·博世有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/14