PROCESS FOR PRODUCING A MICROELECTROMECHANICAL OSCILLATION SYSTEM AND PIEZOELECTRIC MICROMANUFACTURED ULTRASOUND TRANSDUCER

• Main Authors: RAIBLE, Isabelle, BAADER, Johannes, BREHM, Jan David, SCHARY, Timo, ROEDEL, Reinhold
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 01.12.2022
• Subjects: ACOUSTICS; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL; GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL; METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICALVIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING,NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; MUSICAL INSTRUMENTS; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICS; SOUND-PRODUCING DEVICES; TRANSPORTING

Vorgestellt wird ein Verfahren zur Herstellung eines mikroelektronisch-mechanischen Schwingungssystems. Hierbei wird zunächst ein Trägersubstrat (5) mit einer ersten Oberfläche (4) bereitgestellt. Folgend wird ein umlaufender erster Graben (3a, 3b), insbesondere erster Trenchgraben erzeugt. Der erste Graben (3a, 3b) erstreckt sich von der ersten Oberfläche (4) des Trägersubstrats (5) zumindest teilweise durch das Trägersubstrat (5) und eine von dem umlaufenden ersten Graben (3a, 3b) eingeschlossene Fläche der ersten Oberfläche (4) weist eine definierte Form und eine Größe auf. Weiterhin wird eine Passivierungsschicht (2) auf die erste Oberfläche (4) des ersten Trägersubstrats (5) aufgebracht und der erste umlaufende Graben (3a, 3b) zumindest teilweise mit der Passivierungsschicht (2) befüllt. Folgend wächst eine erst Poly- Siliziumschicht (7) auf die Passivierungsschicht (2) und/oder die erste Oberfläche (4) des Trägersubstrats (5) auf. Weiterhin wird ein Wandlerelement (10) des mikro-elektronisch-mechanischen Schwingungssystems auf einer zweiten Oberfläche (9) der ersten Poly-Siliziumschicht (7) angeordnet. Zudem wird ein zweiter Graben (14) vollständig durch das Trägersubstrat (5) hindurch in Richtung des Wandlerelements (10) erzeugt, wobei sich der zweite Graben (3a, 3b) bis zur Passivierungsschicht (2) hin erstreckt, sodass an den zweiten Graben (3a, 3b) angrenzend mittels der ersten Poly- Siliziumschicht (7) die schwingbare Wandlerplatte (19) des mikro-elektronisch-mechanischen Schwingungssystems erzeugt wird. The invention relates to a process for producing a microelectromechanical oscillation system. A carrier substrate (5) having a first surface (4) is initially provided. A circumferential first trench (3a, 3b), in particular first trench depression, is subsequently produced. The first trench (3a, 3b) extends from the first surface (4) of the carrier substrate (5) at least partially through the carrier substrate (5) and an area of the first surface (4) enclosed by the circumferential first trench (3a, 3b) has a defined shape and size. A passivation layer (2) is further applied to the first surface (4) of the first carrier substrate (5) and the first circumferential trench (3a, 3b) is at least partially filled with the passivation layer (2). A first polysilicon layer (7) is then grown on the passivation layer (2) and/or the first surface (4) of the carrier substrate (5). Furthermore, a transducer element (10) of the microelectromechanical oscillation system is arranged on a second surface (9) of the first polysilicon layer (7). In addition, a second trench (14) is produced right through the carrier substrate (5) in the direction of the transducer element (10), wherein the second trench (3a, 3b) extends up to the passivation layer (2) so that the oscillatable transducer plate (19) of the microelectromechanical oscillation system is produced adjacent to the second trench (3a, 3b) by means of the first polysilicon layer (7). L'invention concerne un procédé de fabrication d'un système vibrant micro-électronique-mécanique. Selon l'invention, un substrat support (5) comportant une première surface (4) est tout d'abord fourni. Ensuite, il est réalisé une première tranchée (3a, 3b) périphérique, en particulier un premier creux de tranchée. La première tranchée (3a, 3b) s'étend de la première surface (4) du substrat support (5) au moins en partie à travers le substrat support (5), et une surface de la première surface (4), entourée par la première tranchée (3a, 3b) périphérique, présente une forme et une certaine taille. En outre, une couche de passivation (2) est appliquée sur la première surface (4) du premier substrat support (5) et la première tranchée (3a, 3b) périphérique est remplie au moins en partie de la couche de passivation (2). Ensuite, une première couche de polysilicium (7) croît sur la couche de passivation (2) et/ou la première surface (4) du substrat support (5). De plus, un élément transducteur (10) du système vibrant micro-électronique-mécanique est disposé sur une seconde surface (9) de la première couche de polysilicium (7). En outre, une seconde tranchée (14) est réalisée entièrement à travers le substrat support (5) en direction de l'élément transducteur (10), la seconde tranchée (3a, 3b) s'étendant jusqu'à la couche de passivation (2), de sorte que la plaque de transducteur (19) vibrante du système vibrant micro-électronique-mécanique est produite au niveau de la seconde tranchée (3a, 3b) au moyen de la première couche de polysilicium (7).