Schmid, R.R.Schmid2022-03-082022-03-082002https://publica.fraunhofer.de/handle/publica/305386Bei einem Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Drehratensensors wird eine Waferstapelanordnung eingesetzt, bei der eine Substratwaferanordnung mittels einer isolierenden Verbindungsschicht mit einer Strukturwaferanordnung verbunden wird. Durch Abduennen der Strukturwaferanordnung wird die erforderliche Dicke der Strukturwaferanordnung eingestellt, woraufhin die Strukturwaferanordnung strukturiert wird, um zumindest eine seismische Masse, eine Aufhaengung und eine Federeinrichtung zu definieren, die die seismische Masse mit der Aufhaengung verbindet. Die Verbindungsschicht wirkt als Aetzstopp fuer ein Trockenaetzverfahren, bei dem die Strukturwaferanordnung strukturiert wird. In einem anschliessenden weiteren Trockenaetzschritt wird selektiv die Verbindungsschicht entfernt, derart, dass die seismische Masse eine Anregungsschwingung und die seismische Masse oder Teile davon eine Erfassungsschwingung aufgrund einer Corioliskraft relativ zu der Substratwaferanordnung durchfuehren kann. Durch die Waferstapelanordnung ist es moeglich, vor dem Waferverbinden z. B. eine monolithische Schaltung in den Substratwafer zu integrieren und eine Metallisierung auf den Substratwafer aufzubringen, die ebenfalls vor dem Verbinden der Wafer strukturiert werden kann, um beispielsweise Erfassungselektroden fuer ein kapazitives Erfassungsverfahren zu bilden.DE 19844686 A UPAB: 20000606 NOVELTY - Micromechanical rotational rate sensor comprises a structured wafer (14, 18) bonded to a substrate wafer (12, 16) by an insulating bond layer (15). DETAILED DESCRIPTION - A micromechanical rotational rate sensor comprises a structure wafer (14, 18) which has one or more seismic masses (20a, 20b), each connected by a spring (22a, 22b) to a suspension (24), and which is bonded to a substrate wafer (12, 16) by an insulating bond layer (15) such that the or each seismic mass can perform an excitation oscillation and a rotational rate-dependent detection oscillation relative to the substrate wafer. An INDEPENDENT CLAIM is also included for production of the above micromechanical rotational rate sensor by mechanically bonding the substrate and structure wafers with the insulating bond layer to form a wafer stack, structuring the structure wafer to form the seismic masses and their springs and suspensions and then removing the insulating bond layer at least from below the seismic masses. Preferred Features: The substrate wafer face, opposite the bond layer face, has a metallization (16) comprising flat detection electrodes (34a, 34b) below the seismic masses, allowing a capacitive detector to detect detection oscillations caused by Coriolis forces. The structure wafer includes a reed drive system (26, 28) for generating the excitation oscillations, the stationary portion (26a, 26b) of the system having a metallization (18) for voltage application. The or each seismic mass has an opening to allow removal of the underlying bond layer (15) by lateral etching. The substrate wafer has buried electrodes below the seismic masses and the structure wafer is at most 50 (preferably 20-30) times thicker than the bond layer. The bond layer acts as an etch-stop during dry etching for structuring the structure wafer and is subsequently (partially) removed by a selective dry etching process. USE - As a micromechanical rotational rate sensor. ADVANTAGE - Compared with a sensor employing a single SOI wafer or a substrate with a grown polysilicon layer, the use of separate substrate and structure wafers allows a choice of optimal wafer materials to provide wide freedom of design and low cost production.de608621patent1998-19844686