Herstellungsverfahren für Vakuum gekapselte resonante Mikrospiegel auf Waferebene

Abstract:
In diesem Beitrag wird eine neuartige Herstellungstechnologie für hermetisch gekapselte MEMS Scannerspiegel beschrieben. Die elektrostatisch angetriebenen Bauteile können auf diesem Wege durch ein Waferlevel-Package in einem Vakuum betrieben werden. Dadurch ist eine starke Reduktion der Antriebsspannungen bei einer gleichzeitigen Erhöhung der mechanischen Kippwinkel auch bei sehr hohen Resonanzfrequenzen von bis zu 108 kHz möglich. Die Fertigungstechnologie der Mikrospiegel erlaubt eine hohe Designfreiheit durch die Verwendung von zwei 30 µm dicken Epipolyschichten. Eine vergrabene Leiterbahnebene ermöglicht die Realisierung von horizontalen elektrischen Durchführungen und damit die Versorgung mit unterschiedlichen elektrischen Potenzialen innerhalb der Kavität ohne Verlust der Hermetizität. Durch einen mit bis zu 900 µm tiefen Kavitäten versehenen anodisch auf den Spiegelwafer gebondeten Glaswafer und einen AuSi-eutektisch gebondeten Siliziumwafer werden die Bauteile auf Waferebene vakuumgekapselt.