用於旋轉傳感器裝置的製造方法和旋轉傳感器裝置的製作方法

2023-12-09 13:15:06

專利名稱：用於旋轉傳感器裝置的製造方法和旋轉傳感器裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於旋轉傳感器裝置的製造方法。本發明還涉及一種 相應的旋轉傳感器裝置。
背景技術：
微機械式角速率傳感器(Drehratensensor)常用於感測與可旋轉物體的 旋轉特性有關的信息。
圖1A和1B示出一種常規的微機械式角速率傳感器的示意圖，該角速 率傳感器具有一條用於闡述其工作原理的敏感軸線。該常規的角速率傳感 器在DE 195 23 895 Al中描述。
所示的角速率傳感器10具有盤形的振動質量12，該振動質量12通過 多個彈簧14與輪轂16連接。但是在圖1A中僅示出了總共四個彈簧14中 的兩個。這些彈簧14設置在振動質量12的圓形的中部空隙中，輪轂16伸 入該中部空隙中。輪轂16的與振動質量12相反指向的端部牢固地設置在 基底18上。輪轂16和基底18是支架的亞單元，振動質量12可振蕩地設 置在該亞單元上。出於更清楚的目的，在圖1A和1B中沒有示出支架的其 它部件。
成形為梳形電極的驅動電極20被構造在振動質量12上，但是在圖1A 中僅示出這些驅動電極20中的一個。對于振動質量12的每個驅動電極20 都有兩個與其共同作用的驅動電極22牢固地設置在基底18上。通過角速 率傳感器10的在其它方面未詳細描述的控制裝置可以在振動質量12的驅 動電極20和相鄰的基底18驅動電極22之間施加電壓U。在驅動電極20 和22之間施加電壓U引起振動質量12相對於基底18繞振動軸線24作旋 轉運動，其中，振動軸線24垂直於盤形振動質量12的表面延伸。
在振動質量12上還設置有傳感器電極26，所述傳感器電極26具有電 極梳的形狀。另外的傳感器電極28與振動質量12的傳感器電極26相鄰的 地與基底18牢固連接。在此，振動質量12的每個傳感器電極26和基底18的與該傳感器電極26共同作用的傳感器電極28耦接到帶有電容器30的電 路上。振動質量12繞振動軸線24的旋轉運動引起電容器30的電容Cl的 變化。因此，振動質量12繞振動軸線24的旋轉運動、尤其是相應的角速 度可通過對相應電容器30的電容Cl進行分析計算來獲得。
如果角速率傳感器10在振動質量12繞振動軸線24旋轉運動期間發生 繞角速率傳感器10的敏感軸線32的旋轉，則在振動質量12上產生科氏力 Fc，該科氏力Fc引起振動質量12繞旋轉軸線34的附加旋轉運動(見圖lB)。 振動質量12繞旋轉軸線34的旋轉運動也可稱為振動質量12相對於基底18 表面的傾斜/偏轉。
振動質量12繞旋轉軸線34的傾斜/偏轉引起振動質量12的與該旋轉 軸線34間隔開的第一端部36相對於基底18的距離的減小並且引起振動質 量12的與第一端部36相對的第二端部38相對於基底18的距離的增加。 為了獲得這些端部36和38相對於基底18的距離的增加和減少，在基底18 上構造有與振動質量12的端部36和38相對的對應電極40。在此，每個端 部36和38與相應的對應電極40耦接到帶有電容器42的電路上。因此， 端部36或38和相應的對應電極40之間的距離的增加和減少引起相應的電 容器42的電容C2的變化。在此，電容C2的變化與科氏力Fc成比例。相 應地，電容C2的變化也取決於角速率傳感器10繞敏感軸線32的旋轉運動 的角速率。因此，通過對電容器42的電容C2進行分析計算可以確定角速 率傳感器10繞敏感軸線32的旋轉運動的角速率。
圖2示出第二常規角速率傳感器的振動質量的俯視圖，該角速率傳感 器具有兩條用於闡述其工作原理的敏感軸線。
角速率傳感器50的所示盤形振動質量52具有已經描述過的驅動電極 20和傳感器電極26。與振動質量52的驅動電極20和傳感器電極26相鄰 地，與之共同作用的驅動電極22和傳感器電極28牢固地設置在角速率傳 感器50的(未畫出的)基底上。因為以上已經描述了用於將振動質量52 置於繞(未示出的)振動軸線的旋轉運動中的驅動電極20和22的工作原 理以及用於獲得所述繞振動軸線的旋轉運動的角速度的傳感器電極26和 28的工作原理，所以在此不再對它們進行說明。
振動質量52通過四個曲折形構造的彈簧54與輪轂56連接。除了輪轂 56以外，在圖2中沒有示出角速率傳感器50的支架的任何其它部件。彈簧54被如此地構造，使得繞振動軸線旋轉的振動質量52能夠繞兩條旋轉軸線 58和60相對於支架傾斜/偏轉。當角速率傳感器50在振動質量52繞振動 軸線作旋轉運動期間繞其兩條敏感軸線的至少一條旋轉時，振動質量52發 生繞至少一條旋轉軸線58或60的這種傾斜運動。角速率傳感器50繞位於 第一旋轉軸線58上的第一敏感軸線的旋轉引起振動質量52繞第二旋轉軸 線60的傾斜/偏轉。相應地，角速率傳感器50繞位於第二旋轉軸線60上 的第二敏感軸線的旋轉導致振動質量52繞第一旋轉軸線58的傾斜。
振動質量52繞至少一條旋轉軸線58或60的傾斜/偏轉可以以上述方 式藉助設置在基底上的、未示出的對應電極來確定。因此，所述角速率傳 感器50具有如下優點角速率傳感器50繞位於由這兩條敏感軸線撐起的 平面中的軸線的旋轉運動是可檢測到的。
為了使振動質量52可繞這兩條旋轉軸線58和60偏轉，彈簧54必須 具有儘可能低的抗彎曲強度和相應低的抗扭曲強度。為了保證彈簧54具有 低的抗彎曲強度和有利的抗扭曲強度，原則上需要具有相對大的最小長度 和/或曲折形形狀的彈簧54。直的彈簧的大的最小長度顯著地提高了角速率 傳感器50的總延展尺寸並且由此使角速率傳感器50在可旋轉物體上的布 置更加困難。
在使用曲折形彈簧的情況下，角速率傳感器的精確設計布局變得顯著 更難。曲折形彈簧54同樣沿著其縱軸線具有非對稱的質量分布。所述至少 一個彈簧54的非對稱的質量分布可能導致角速率傳感器的結果失真，例如 導致檢測到並未發生的轉動。在此涉及角速率傳感器50的不利的橫向靈敏 度或者涉及藉助角速率傳感器50檢測的測量信號的串擾。
此外，不利的彈簧強度和/或抗扭曲強度引起具有驅動電極20和22的 靜電式驅動裝置的相對高的驅動電壓，所述不利的彈簧強度和/或抗扭曲強 度即使在彈簧54具有比較大的長度和/或曲折形形狀的情況下通常仍然總 是存在。但是這樣的高驅動電壓的施加對靜電式驅動裝置提出了特殊要求 並且由此阻礙電子驅動電路的成本有利的實施形式。
藉助角速率傳感器50描述的問題通常也會出現在僅具有一條敏感軸線 的角速率傳感器中。

發明內容
本發明提出了一種用於旋轉傳感器裝置的製造方法，該旋轉傳感器裝 置具有支架、振動質量和至少一個彈簧，振動質量與支架通過所述至少一 個彈簧連接，其中，所述至少一個彈簧如此地設計，使得能夠藉助驅動裝 置將振動質量置於相對於支架繞振動軸線的振動運動中，該製造方法具有 以下步驟形成具有由半導體材料和/或金屬製成的第一層和由半導體材料 和/或金屬製成的第二層的層序，其中，第一層的面向第二層的邊界面至少 部分地被絕緣層覆蓋；由第一層結構化出所述至少一個彈簧；和由第二層 結構化出振動質量的至少一個能夠藉助驅動裝置置於繞振動軸線的振動運 動中的振動質量亞單元。
本發明還提出了一種旋轉傳感器裝置，其具有支架；振動質量；和 至少一個彈簧，振動質量與支架通過所述至少一個彈簧連接，其中，所述 至少一個彈簧如此地設計，使得能夠藉助驅動裝置將振動質量置於相對於 支架繞振動軸線的振動運動中。其中，所述至少一個彈簧沿著振動軸線具 有第一高度，並且，振動質量的至少一個能夠藉助驅動裝置而置於繞振動 軸線的振動運動中的振動質量亞單元沿著振動軸線具有不同於第一高度的 第二高度。
本發明基於以下認識通常用於使振動質量與支架連接的彈簧平行於
振動軸線具有一高度，該高度不利地提高了彈簧的彈簧強度和/或抗扭曲強 度。在此，振動軸線是這樣一條軸線，振動質量藉助靜電式驅動裝置置於 繞該軸線的旋轉運動中。因此，這類彈簧通常必須構造成比較長的和/或曲 折形的，以便抵消彈簧的相對大的高度的作用。
本發明也基於以下認識用於將振動質量與支架連接的至少一個彈簧
的高度是可減少的，其方式是與靜電式驅動裝置的至少一個安置在振動質 量上的驅動電極不同地由一個其它的材料層結構化出所述至少一個彈簧。
在此明確指出在本發明中使用的概念"由半導體材料和/或金屬製成 的第一層和第二層"沒有確定這兩層相互之間的空間布置。例如在該層序 中第一層也可以設置在第二層之上。在這種情況下，為了形成該層序，首 先施加第二層。隨後在第二層上形成絕緣層。接著將第一層施加到該絕緣 層上並且可能的話施加到第二層的由絕緣層僅部分地覆蓋的邊界面的至少 一個部分面上。優選的是，第一層構造成具有第一層厚並且第二層構造成具有不同於 第一層厚的第二層厚。在此可以尤其是如此地形成第一層和第二層，使得 第二層厚大於第一層厚。這藉助簡單可行的製造方法保證了有利的彈簧高 度。
在該製造方法的一種有利實施方式中，第一層和第二層被如此地構造，
使得第二層厚比第一層厚大至少5倍。這例如保證了由第二層形成的至少 一個第二電極相對於所述至少一個彈簧的高度具有優選的大的高度。
在常規角速率傳感器中，由一材料層結構化出用於將振動質量與支架 連接的至少一個彈簧，由該材料層也形成靜電式驅動裝置的至少一個驅動 電極。因此，所述至少一個彈簧的高度通常與所述至少一個驅動電極的高 度相同。為了藉助靜電式驅動裝置產生足夠用於將振動質量置於期望的震 蕩運動中的力，有利的是，所述至少一個驅動電極具有比較大的高度。但 是這種比較大的高度在常規角速率傳感器中會對所述至少一個彈簧的彈簧 強度和/或抗扭曲強度產生不利影響。
因此建議形成一個層序，該層序包含具有相對小的層厚的第一層和具 有相對大的層厚的第二層。這兩個層可以至少部分地通過絕緣層分開，使 得第一層的、面向第二層的邊界面至少部分地被絕緣層所覆蓋。第一層和 第二層可以由半導體材料和/或金屬製成。在此，第一層和第二層可以含有 不同的材料。所述至少一個彈簧由薄的第一層結構化出來。在此之前或之 後，由相對厚的第二層結構化出用於靜電式驅動裝置的至少一個牢固地設 置在振動質量上的驅動電極。
由用於形成靜電式驅動裝置的至少一個驅動電極的材料層常規地結構 化出彈簧，這會導致彈簧需要很多空間，所述空間不能用作電極面。因此， 通過根據現有技術的工藝使常規的旋轉傳感器裝置理想地小型化是幾乎不 可能的。常規彈簧沿著靜電式驅動裝置的旋轉軸線具有相對大的延展尺寸， 轉子的半徑和轉動慣量的減小附加地降低了所述常規彈簧的有利的抗扭曲 強度並且因此要求形成更細的彈簧或者更加曲折的彈簧，但是這在常規方 式上由於加工偏差的緣故幾乎不可能實現。在本段中描述的問題可以通過 本發明解決，其方式是由薄的材料層結構化出所述彈簧。以這種方式允許 製造顯著更加簡單且更加緊湊的彈簧，這些彈簧在期望的平面外偏移 (Out-Of-Plane-Auslenkung)方面是軟的。常規角速率傳感器的複雜構造的曲折形彈簧使得傳感器元件的機械布 置很難並且幹擾了彈簧懸掛的期望的對稱性。由於對稱性被破壞，根據現 有技術的旋轉傳感器裝置的功能性非常敏感地取決於彈簧連接點的精確位 置。然而，這個問題允許通過使用簡單且完全對稱的彈簧來解決，所述彈 簧可通過本發明實現。
優選地，該製造方法包括以下附加步驟將至少一個第一電極牢固地 設置在支架上；將至少一個第二電極牢固地設置在振動質量上；和形成一 個構造為靜電式驅動裝置的驅動裝置，使得能夠在所述至少一個第一電極 和所述至少一個第二電極之間施加一電壓並且可以通過施加在所述至少一 個第一電極和所述至少一個第二電極之間的電壓將振動質量置於繞振動軸 線的振動運動中。
附加地，由第二層結構化出第二電極的至少一個電極亞單元，其中， 在第一層的至少一個部分區域上方在絕緣層中形成至少一個貫穿的空隙並 且用第二層的材料填充所述至少一個貫穿的空隙，並且，由第一層的所述 至少一個部分區域結構化出第二電極的一個另外的電極亞單元。因此，所 述至少一個第二電極的高度至少為第一層和第二層的層厚之和。
在另一種有利的實施方式中，由第一層結構化出振動質量的一個另外 的一體的振動質量亞單元。振動質量的電極在這種情況下可以通過扇形部 連接，這些扇形部僅具有小的高度。因此，在所述至少一個第二電極的高 度保持不變的情況下，允許以簡單方式減少振動質量的質量。
優選地，由第二層結構化出至少一個對應電極，所述至少一個對應電 極與一個由第一層的面向第二層的邊界面結構化出的振動質量部分表面相 對置，其中，形成一個傳感器裝置，該傳感器裝置設計用於檢測由所述至 少一個對應電極和至少一個振動質量部分表面形成的電容。因此，第二層 可以附加地用於為所述至少一個對應電極提供材料。
在一種擴展方案中，製造方法包括以下附加步驟在基底上形成第一 絕緣層；在第一絕緣層上形成導電層；在導電層上形成第二絕緣層；在第 二絕緣層上形成所述層序；和由導電層結構化出至少一條導線和/或至少一 個對應電極。
絕緣層、第一絕緣層和第二絕緣層可以由絕緣材料構成，並且，在蝕 刻絕緣層時，第一層作為蝕刻保護層完全覆蓋第一絕緣層和/或第二絕緣氣相蝕刻保護層結構化出所述至少一 個彈簧。為了製造旋轉傳感器裝置，通常形成具有氣相蝕刻保護層的層序， 該氣相蝕刻保護層例如應當在蝕刻步驟中保護設置在其下面的絕緣層。這 樣的蝕刻保護層可以由金屬和/或矽構成。因此，本發明提供了蝕刻保護層 的功能化以及該蝕刻保護層的平面。通過蝕刻保護層的多功能性可以附加 地減小旋轉傳感器裝置。
如果使用蝕刻保護層來製造所述至少一個彈簧，則可以使蝕刻保護層
從其迄今的層厚(例如在0.3nm和0.6(am之間)加厚到ljim至3pm之間
的層厚。蝕刻保護層的加厚在此不需要附加的加工費勁的步驟。
在相應的旋轉傳感器裝置中也保證了在以上段落中描述的優點。 本發明可以用於具有一條敏感軸線的旋轉傳感器裝置以及用於具有兩
條敏感軸線的旋轉傳感器裝置。所述至少一條敏感軸線垂直于振動軸線，
旋轉傳感器裝置的靜電式驅動裝置將振動質量置於繞振動軸線的振動中。 在旋轉傳感器裝置的一種有利的實施方式中，第二高度大於第一高度。
這保證了上述優點。
尤其地，第一高度可以在0.3pm和3^im之間的範圍中並且第二高度可
以在8|am和20^im之間的範圍中。這保證了所述至少一個彈簧在所述至少
一個第二電極具有足夠大的接觸面積的情況下具有有利的抗彎曲強度和/
或抗扭曲強度。
例如，所述至少一個彈簧是梁狀彈簧，振動質量與支架通過所述至少 一個彈簧連接。梁狀彈簧允許以簡單方式製造。
旋轉傳感器裝置的此處所述的優點也允許通過相應的製造方法實現。 在本發明的一種擴展方案中，由一材料層結構化出旋轉傳感器裝置的 附加部件，所述至少一個彈簧完全由該材料層形成。例如，由用於所述至 少一個彈簧的該材料層可以形成用於檢測振動質量相對於支架的位置的電 極。如下面有待更準確地描述的那樣，這可以導致形成用於感測振動質量 傾斜的附加電極。這通過增加單位面積的分布電容量來提高旋轉傳感器裝 置的電靈敏度。靈敏度的提高可以用於(在結構尺寸不變的情況下)提高 傳感器性能、抑制噪聲或者用於(在性能不變的情況下)減小旋轉傳感器 裝置的尺寸。
驅動梳和驅動選擇梳的區域也可以由具有相對大的層厚的層結構化出來。因此，在給定的驅動電壓或給定的驅動力的情況下，驅動裝置的靈敏 度保持大小不變。同時，通過由明顯更薄的層結構化出所述至少一個彈簧 和/或轉子的部分區域，傳感器的彈簧強度和轉動慣量相對於常規角速率傳 感器顯著減少。因此，對工作點進行調節所需的驅動力更小。對於驅動電 路，這樣做具有以下優點所需提供的驅動電壓小。例如可以將等級低的 充電泵用於靜電式驅動裝置。優選地，通過本發明使充電泵不再是必須的， 這節省了 ASIC的面積和成本。


下面藉助附圖闡述本發明的其他特徵和優點。附圖中
圖1A和B示出具有一條用於闡述工作原理的敏感軸線的第一常規角 速率傳感器的示意圖2示出具有兩條用於闡述工作原理的敏感軸線的第二常規角速率傳 感器的振動質量的俯視圖3示出用於展示旋轉傳感器裝置的製造方法的第一實施方式的流程
圖4示出用於展示所述製造方法的第二實施方式的層序的示意圖5示出旋轉傳感器裝置的第一實施方式的部件的俯視圖6A和6B示出用於展示圖5的旋轉傳感器裝置的彈簧的高度、抗扭
曲強度和抗彎曲強度之間的相互關係的兩個坐標系；
圖7A和7B示出旋轉傳感器裝置的第二實施方式的示意圖，其中，圖
7A示出旋轉傳感器裝置的部件的俯視圖，而圖7B示出沿著旋轉傳感器裝
置的敏感軸線的橫剖視圖；和
圖8示出旋轉傳感器裝置的第三實施方式的部件的俯視圖。
具體實施例方式
圖3示出用於展示旋轉傳感器裝置的製造方法的第一實施方式的流程圖。
在該製造方法的步驟Sl中，形成具有至少一個由半導體材料和/或金 屬製成的第一層和至少一個由半導體材料和/或金屬製成的第二層的層序。 在此，第一層和第二層可以具有不同的材料。這兩個層同樣可以由相同的材料構成。優選地，第一層具有第一層厚，該第一層厚不同於第二層的第 二層厚。例如，第一層厚小於第二層的第二層厚。有利的是，第一層厚顯 著地小於第二層厚。例如，第一層厚可以比第二層厚小至少五倍。在第一 層和第二層之間形成絕緣層，使得第一層的面向第二層的邊界面至少部分 地被該絕緣層所覆蓋。如以下有待更準確地說明的那樣，絕緣層可以具有 空隙，從而第一層具有與第二層接觸的部分表面。以這種方式可以使第二 層的區域直接地耦接在第一層上。
在該製造方法的另一個步驟S2中，由在步驟Sl中形成的層序形成旋
轉傳感器裝置的單個部件。以這種方式製成的旋轉傳感器裝置具有帶有至 少一個第一電極的支架和一個振動質量，至少一個第二電極牢固地設置在 該振動質量上。第一電極和第二電極耦接在靜電式驅動裝置上，通過該靜 電式驅動裝置能夠在這兩個電極之間施加一電壓。旋轉傳感器裝置的振動 質量通過至少一個彈簧與所述支架連接。所述至少一個彈簧被如此地設計， 使得能夠通過在第一電極和第二電極之間施加電壓而將振動質量置於繞振 動軸線的振動運動中。如果旋轉傳感器裝置繞一條與振動軸線不平行的旋 轉軸線旋轉，則在被置於繞振動軸線的振動運動中的振動質量上作用有科 氏力。所述至少一個彈簧附加地如此設計，使得振動質量由於科氏力而被 置於繞一條與振動軸線不平行地定向的旋轉軸線的旋轉運動中。
在步驟S2中執行結構化出旋轉傳感器裝置的在以上段落中描述的部 件，這也包括由第一層結構化出至少一個彈簧(步驟S21)和由第二層結 構化出牢固地設置在振動質量上的第二電極的至少一個亞單元(步驟S22)。 在此，步驟S21和S22的表述並沒有確定這些步驟的執行順序。在步驟S21 中結構化出所述至少一個彈簧可以先於或後於在步驟S22中結構化出第二 電極進行。
通過由相對於第二層明顯更薄的第一層結構化出所述至少一個彈簧來 保證所述至少一個彈簧與第二電極相比具有明顯小的高度。因此，所述至 少一個彈簧允許以簡單方式製造成具有有利的抗彎曲強度和良好的抗扭曲 強度。
圖4示出用於展示所述製造方法的第二實施方式的層序的示意圖。 所示的層序具有作為最下層的基底100，該基底例如由矽製成。基底 100的高度hs可以顯著地大於層序的其他層的層厚。在基底100的表面上形成第一絕緣層102。例如，通過熱氧化形成第一 絕緣層102。第一絕緣層102被導電層104覆蓋。導電層104可以例如由矽 和/或金屬製成。例如，導電層104是埋置的多晶矽層。在稍後的方法步驟 中可以由導電層104形成帶狀導線和/或電極。導電層104具有層厚hsl， 該層厚hsl例如在0.3pm和lnm之間。優選地，導電層104具有0.5|im的 層厚hsl。
導電層104被第二絕緣層106覆蓋。接著在第二絕緣層106上施加第 一層108。第一層108由半導體材料和/或金屬製成。優選地，第一層108 是多晶矽層。第一層108的層厚hs2例如在0.3^im和3^im之間的範圍內。 優選地，第一層108的層厚hs2為大約1.8pm。
接下來至少部分地以第三絕緣層no覆蓋第一層108的表面。例如， 在第一層108的表面上施加絕緣材料。接著可以在第三絕緣層110上蝕刻 (未繪製出的)空隙。像第一絕緣層102和第二絕緣層106—樣，第三絕 緣層110可以是氧化層。這些絕緣層102、 106和110可以用於使稍後形成 的旋轉傳感器裝置的電連線的部件相互絕緣。此外，絕緣層102、 106和110 可以是用於執行此處所述方法的蝕刻停止層。
絕緣層102、 106和110可以在稍後的方法步驟中藉助簡單的蝕刻方法 局部地去除。因此，進一步製成的旋轉傳感器裝置的由半導體層和/或金屬 層結構化出來的單個部件可以通過至少部分地去除絕緣層102、 106和110 而彼此解耦並且由此可相對於彼此移動。
第一層108例如是用於蝕刻第三絕緣層110的蝕刻保護層。尤其是第 一層108可以是用於氣相蝕刻的蝕刻保護層。在此，第一層108保證了第 三絕緣層110的蝕刻不會干擾位於其下的絕緣層102或106。這在以下情況 下尤其有利在施加第二絕緣層106之前由導電層104結構化出至少一條 帶狀導線。
在以第三絕緣層110至少部分地覆蓋第一層108的頂面之後，施加由 半導體材料和/或金屬製成的第二層112。優選地，第二層112是聚晶矽層 並且具有層厚hs3，該層厚hs3顯著地大於第一層108的層厚hs2。層厚hs3 可以例如在8pm和20pm之間。
如果第一層108和第二層112之間的第三絕緣層110具有貫穿的空隙， 則第二層112的一些區域接觸到第一層108的頂面。以這種方式可以使第耦接在第一層108上。同時，通過第一層108和第
二層112之間的第三絕緣層110保證第二層112的區域能夠通過簡單可
行的蝕刻步驟與第一層108解耦。這保證了由層108和112的區域製成的
部件相互間的活動性。
在該製造方法的繼續過程中，由第二層112結構化出旋轉傳感器裝置
的牢固地設置在振動質量上的電極的亞單元。也由第一層108結構化出至
少一個彈簧，振動質量通過所述至少一個彈簧與旋轉傳感器裝置的支架連
接。可以由第一層108附加地形成牢固地設置振動質量上的電極的一個另
外的亞單元。此外，第一層108也可以用於給對應電極提供材料，該對應
電極與至少部分地由第二層112形成的振動質量相對。旋轉傳感器裝置的 出笛一巨ins知笛一巨119娃始0屮.求的就/f4的"m"能開-份7^苴她i卜h句的右
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置藉助下面的圖進行說明。對於普通技術人員而言，該製造方法的其它步 驟從對圖的比較中得出並且因而在此不再說明。
在此應注意，本發明並不限於這樣的製造方法，在該製造方法中由第
一層108結構化出至少一個彈簧，該第一層設置在第二層110下面，由第 二層至少部分地形成至少一個固定在振動質量上的電極。替代地，普通技 術人員也可以對藉助圖4描述的製造方法如此地進行擴展，使得第一層108 施加在第二層112上。
圖5示出旋轉傳感器裝置的第一實施方式的部件的俯視圖。 示意性再現的旋轉傳感器裝置120具有盤形的振動質量122，該振動質 量122藉助四個彈簧124與輪轂126連接。在此，輪轂126是旋轉傳感器 裝置120的支架的唯一示出的部件，振動質量122可以相對於該輪轂126 移動。輪轂126的反向于振動質量122指向的端部牢固地與支架的(未示 出的)基底連接。
振動質量122的一些區域被構造為驅動電極128。優選地，振動質量 122的驅動電極128具有梳形電極的形狀。與振動質量122的每個驅動電極 128相鄰地各有一個共同作用的驅動電極130被牢固地設置在旋轉傳感器 裝置120的支架上。驅動電極128和130是靜電式驅動裝置的單元，振動 質量122經由靜電式驅動裝置通過在這些驅動電極128和130之間施加電 壓而被置於繞沿著輪轂126縱向延伸的振動軸線的振動運動中。
為了感測振動質量122繞振動軸線的振動運動，在振動質量122上附加地構造一個傳感器電極132。例如傳感器電極132具有梳形電極的形狀。 振動質量122的每個傳感器電極132與相鄰地、牢固地設置在旋轉傳感器 裝置120的支架上的傳感器電極134共同作用。在一個電容器的每個電極 上各耦接兩個共同作用的傳感器電極132和134。因此，像支架的驅動電極 130 —樣，支架的傳感器電極134也不會由于振動質量122的振動而移動其 位置。振動質量122繞振動軸線的振動由此引起與傳感器電極132和134 耦接的電容器的電容變化。通過分析計算電容器的電容可以求得振動質量 122繞振動軸線的振動運動的幅值和/或角速度。
如果旋轉傳感器裝置120在振動質量122繞振動軸線轉動的過程中發 生繞一與該振動軸線不平行的旋轉軸線的旋轉，則在運動的振動質量122 上引起科氏力。該科氏力可以引起振動質量122相對於基底的附加運動。
在旋轉傳感器裝置120中如此地構造設置在振動質量122的中部空隙 136內的彈簧124，使得科氏力能夠引起振動質量122繞位於由兩條旋轉軸 線138和140撐開的平面中的軸線的附加旋轉運動。振動質量122的所述 旋轉運動也可稱為振動質量122繞這兩條旋轉軸線138和140中的至少一 條的傾斜/偏轉。旋轉軸線138和140的位置通過彈簧124在輪轂126上的 布置來確定。如果旋轉傳感器裝置120具有四個彈簧124，則可以使每兩個 彈簧124彼此平行地定向，其中，這兩個彼此平行的彈簧124的縱軸線位 於旋轉軸線138或140上。旋轉傳感器裝置120的這兩條旋轉軸線優選以 90°的角度彼此錯置。
振動質量122繞至少一條旋轉軸線138或140的傾斜/偏轉引起振動質 量122的至少兩個扇形部142至148和基底之間的平均距離的變化。在此， 扇形部142至148分別構造在振動質量122的驅動電極128和相鄰傳感器 電極132之間。扇形部142至148彼此分別錯置90°地設置在振動質量122 上。
例如，振動質量122繞第一旋轉軸線138的旋轉運動(在旋轉傳感器 裝置120繞位於第二旋轉軸線上的第二敏感軸線旋轉時)引起扇形部144 和148到基底的平均距離的變化。相應地，振動質量122繞第二旋轉軸線 140的傾斜/偏轉(在旋轉傳感器裝置120繞位於第一旋轉軸線上的第一敏 感軸線旋轉時)導致扇形部142和146到基底的平均距離的變化。為了確 定扇形部142至148到位於其下的基底的平均距離的變化，扇形部142至
16148構造為電極。在每個扇形部142至148下方附加地在基底上設置一個(未 示出的)對應電極。在電容器的每一個電極上分別耦接一個扇形部142至 148和相鄰的對應電極。因此，平均距離的變化引起相應的電容器的電容的 增加或降低。
作用在繞振動軸線旋轉的振動質量122上的科氏力在其方向上和在其 大小上相應於旋轉傳感器裝置120的旋轉運動的空間位置和旋轉速度。因 此，扇形部142至148相對於基底的平均距離的變化和引起的相應電容器 的電容變化與旋轉傳感器裝置120的旋轉運動的空間位置和旋轉速度成比 例。因為用於由配屬於扇形部142至148的電容器的電容求得這些參數的 分析處理方法在現有技術中是已知的，所以在此不再詳細說明。
振動質量122通過這些設置在中部空隙136中的彈簧124與輪轂126 連接，這些彈簧124具有的高度明顯比驅動電極和/或傳感器電極128至134 的高度更小。在此，彈簧124和電極128至134的高度是部件124和128 至134在平行于振動軸線的方向上的最大寬度。
例如，彈簧124的高度處在1.5(im和2|mi之間，而驅動電極128或130 和/或傳感器電極132或134的高度處在8pm和15pm之間。彈簧124的高 度可以以1.8pm相對於電極128至134的10.6pm的高度小5倍。這有利地 影響到彈簧124的抗彎曲強度和/或抗扭曲強度。在此，重新給出的抗彎曲 強度規定了彈簧124在平行于振動軸線的方向上的可彎曲性。抗扭曲強度 相應於彈簧繞其縱軸線的可彎曲性。
由於彈簧124的抗彎曲強度和航扭曲強度降低，彈簧124可以構造得 更短和或更緊湊，其中，彈簧124同時保持其用於旋轉傳感器裝置120的 功能性。更短的彈簧124能夠實現小的空隙136並且由此能夠實現直徑更 小的振動質量122，這易化了旋轉傳感器裝置120在旋轉物體中的安裝。附 加地，用作檢測電極表面的扇形部142至148可以更近地設置在輪轂126 旁邊，以提高旋轉傳感器裝置120的靜止電容。 '
作為對此的替代或者補充，降低的抗彎曲強度和/或降低的抗扭曲強度 保證了適合於旋轉傳感器裝置120的彈簧124的凸顯程度較低的曲折形的 和/或螺旋形的形狀。這能夠實現沿著彈簧124的縱軸線的對稱的質量分布。 這也可以表述為形成由彈簧124構成的、具有改進的對稱性的懸掛。該懸 掛的改進的對稱性顯著地有助於減少出現在常規角速率傳感器中的串擾特性。附加地，具有凸顯程度較低的曲折形形狀的彈簧124需要的安裝面積 小並且精確地布置彈簧124所需的費勁的加工步驟少。
尤其地，相對於電極128至134高度減少的彈簧124高度可以用於消 除彈簧124的曲折形構造。在這種情況下，如圖5所示，彈簧124具有梁 狀形狀。在此，每兩個彈簧124沿著旋轉軸線138或140延伸，其中，旋 轉軸線以90°的角度相互定向。振動質量122在輪轂126上的由四個彈簧 124構成的懸掛因此具有完全的90°旋轉對稱和同樣完全的180°鏡像對 稱。因此，橫向靈敏度得以改善並且通常出現在旋轉傳感器裝置120中的 串擾特性被有效地且以簡單方式避免。旋轉傳感器裝置120由此僅以相對 小的、通常可忽略的小概率輸出失真報告。
在圖5中所示的旋轉傳感器裝置120可以藉助根據圖3和4描述的制 造方法製造。例如，在圖5中所示的部件122至134和142至148由在圖4 中所示的層序結構化出來。在此，彈簧124可以由具有相對小的層厚的第 一層形成，這保證了上述的與抗彎曲強度和/或抗扭曲強度有關的優點。帶 有電極134至138和扇形部142至148的振動質量122可以至少部分地由 相對厚的第二層結構化出來。通過高度相對大的電極128至134保證產生 足夠的靜電力來激勵振動質量122繞振動軸線作旋轉運動。傳感器電極132 至134的檢測精度也以這種方式提高。
為了附加地增加電極128至134的高度，可以在施加第二層之前在位 於稍後形成的電極128至134區域下方的面積上去除第三絕緣層。因此， 第二層在所述區域中接觸第一層。電極128至134由此也可以蝕刻在第二 層中。電極128至134的高度由此為第一層和第二層的層厚之和。
輪轂126同樣可以至少部分地由第二層形成。優選地，輪轂126也含 有第一層的區域。
與構造為檢測電極面的扇形部142至148共同作用的(未示出的)對 應電極可以由施加在基底上的導電層蝕刻出來。通到對應電極的帶狀導線 也可以由導電層形成。在此，可以在施加第二絕緣層之前由導電層結構化 出對應電極和帶狀導線。在這種情況下，第一絕緣層和第二絕緣層在蝕刻 第三絕緣層期間受第一層保護。因此，第一層也可以執行蝕刻保護層的功 能。這尤其在氣相蝕刻中是有利的。
第三絕緣層的蝕刻在此這樣地進行，使得完全由第一層形成的彈簧124牢固地與振動質量122連接。因為相應的蝕刻方法在現有技術中是已知的， 所以在此不再對此更詳細地說明。
圖6A和6B示出兩個坐標系，用於展示圖5的旋轉傳感器裝置的彈簧 的高度、抗扭曲強度和抗彎曲強度之間的相互關係。在這兩個坐標系中， 橫坐標相應於彈簧的高度hf。圖6A的坐標系的縱坐標規定以N/m為單位 的相應的抗彎曲強度B。在圖6B中示出的坐標系具有作為縱坐標的以 Nm7rad為單位的抗扭曲強度T。
具有高度hf的彈簧構造為矽制的梁狀彈簧。該彈簧具有3pim的寬度和 200(am的長度。像藉助坐標系表明的那樣，抗彎曲強度B和抗扭曲強度T 顯著地取決於彈簧的高度hf。例如，彈簧的高度hf以至少為5的因素從 10.6,減少到1.8,引起抗彎曲強度以幾乎200的因素降低，而抗扭曲強 度同時以大約20的因數降低。
抗彎曲強度B和抗扭曲強度T規定了平面外抗彎曲強度和平面外抗扭 曲強度，所述抗彎曲強度和抗扭曲強度在振動質量繞至少一條敏感軸線偏 移/傾斜時反作用於所述振動質量的偏移運動。因此，通過顯著降低的抗彎 曲強度B和抗扭曲強度T使振動質量繞所述至少一條敏感軸線的偏移/傾斜 明顯更加容易。藉助振動質量繞所述至少一條敏感軸線的更明顯地凸顯的 偏移運動允許更好地檢測帶有旋轉傳感器裝置的物體的旋轉。
圖7A和7B示出旋轉傳感器裝置的第二實施方式的示意圖，其中，圖 7A示出旋轉傳感器裝置的部件的俯視圖，而圖7B示出沿著旋轉傳感器裝 置的敏感軸線的橫剖視圖。
示意性再現的旋轉傳感器裝置150具有振動質量152，該振動質量通過 四個彈簧124懸掛在與支架連接的輪轂126上。這些彈簧124可以構造為 梁狀彈簧。例如，這些彈簧124由矽製成並且具有3pm的寬度和200pm的 長度。每兩個彈簧124沿著旋轉傳感器裝置150的一條敏感軸線設置。在 此，這些彈簧124限定了旋轉軸線138和140的位置，振動質量152可繞 這些旋轉軸線相對於支架的基底傾斜/偏轉。
在振動質量152上構造有驅動電極128和傳感器電極132，這些電極以 上述方式與牢固地設置在支架上的驅動電極130和傳感器電極134共同作 用。因此，不再重複描述用於感測旋轉傳感器裝置150繞至少一條位於旋 轉軸線138或140上的敏感軸線的旋轉的方法步驟。器裝置150的位於旋轉軸線138上的敏感軸線 的橫剖視圖。在此可看到，與上述的實施方式不同，旋轉傳感器裝置150 的振動質量152具有扇形部154至160，這些扇形部的高度hk與彈簧124 的高度hf相同。彈簧124的高度hf和扇形部154至160的高度hk在此顯 著地小於電極128至134的(未示出的)高度。這保證了振動質量152的 總質量明顯減少。因此，振動質量152可以藉助更小的靜電力而置於繞沿 著輪轂126延伸的振動軸線的振動運動中。因此，用於使振動質量152運 動的靜電式驅動裝置可以成本有利地實施。
與上述的實施方式不同，作為旋轉傳感器裝置150的另一補充，在扇 形部154至160上方設置附加的對應電極162。但是出於清楚的目的，在圖 7A中僅示出了一個對應電極162。
藉助圖7B的橫剖視圖可以闡明對應電極162的功能。所示的扇形部 154至158中的每一個都設置在上對應電極162和下對應電極164之間。在 此，扇形部154在靜止狀態中與上對應電極162具有平均距離dl並且與下 對應電極164具有距離d2。如果在振動質量152上作用有引起振動質量152 繞敏感軸線140傾斜的科氏力，則平均距離dl和d2改變。通過將上對應 電極162安置在振動質量152上，不僅可以感測扇形部154和下對應電極 164之間的距離d2的變化，而且可以感測上對應電極162和扇形部154之 間的距離dl的變化。因此，可以更可靠地且更精確地確定振動質量152繞 旋轉軸線140的傾斜/偏轉。相應地，這也適用於其他的扇形部156至160 及與其共同作用的對應電極162和164。
每個上對應電極162和與其相對的下對應電極164可以位於相同的電 位上。在此，可以從旋轉傳感器裝置150的外側接觸這些上電極162。當然， 也可以從旋轉傳感器裝置150的內側接觸對應電極162和164。由於總對應 電極162和164的分布電容量更高，所以接觸部可以設計得更小。
與上述的實施方式不同，旋轉傳感器裝置150具有對應電極162和164 的更大的總檢測面積並且由此能夠實現更好的信噪比。作為改善信噪比的 替代，旋轉傳感器裝置150也可以具有直徑更小的振動質量152，因為分布 電容量和面積之比更大。
藉助圖7A和7B再現的旋轉傳感器裝置150可以藉助已經描述過的制 造方法形成。在該製造方法的一種特別有利的實施方式中，扇形部154至
20160和彈簧124僅僅由圖4的層序的第一層結構化出來。而上對應電極162 至少部分地由第二層形成。下對應電極164可以由導電層形成。
為了保證電極128至134具有儘可能有利的高度，這些電極可以由第 一層和第二層結構化出來。在此，在施加第一層和第三絕緣層之後在第三 絕緣層中蝕刻貫穿的空隙。在此尤其是從第一層的這樣一些區域中去除第 三絕緣層，在稍後進行的方法步驟中從所述區域結構化出電極128和134 的亞單元。這保證了用於結構化出電極128至134的亞單元的第二層區域 直接地接觸第一層。而形成稍後的扇形部154至160和彈簧124的第一層 區域繼續被第三絕緣層覆蓋。形成上對應電極162的第二層區域被設置成 與扇形部154至160間隔開(見圖7B)。
通過電極128至134的能以這種方式實現的相對大的高度保證了靜電 式驅動裝置的功能性。因此，尤其是僅需在驅動電極128和130之間施加 相對小的電壓。同時允許對用於分析計算傳感器電極132和134的電容的 分析計算電路進行簡化並且由此允許使用成本有利的傳感器模塊。
以這種方式允許藉助簡單可行的工作步驟成本有利地製造具有上述優 點的旋轉傳感器裝置150。如上所述，除了扇形部154至160以外，彈簧 124也可以完全由第一層形成。同時可以將第一層用作蝕刻保護層。
圖8示出旋轉傳感器裝置的第三實施方式的部件的俯視圖。
在示意性再現的旋轉傳感器裝置180中，振動質量182藉助四個曲折 形彈簧184懸掛在輪轂126上。替代曲折形的形狀，這些彈簧184也可以 具有其他的形狀。例如，旋轉傳感器裝置180的一種實施方式的彈簧184 也可以是螺旋彈簧。
在振動質量182上設置有已述的驅動電極128和傳感器電極132。與電 極128和132共同作用的驅動電極130和傳感器電極134牢固地設置在(未 示出的)基底上，輪轂126的與振動質量182相反指向的端部也固定在所 述基底上。例如，電極128至134可以構造為梳形電極。在此不再對電極 128至134的上面已經描述過的共同作用進行說明。
與旋轉傳感器裝置的上述實施方式不同，曲折形彈簧184沿著輪轂126 的縱向具有明顯大於2pm的高度。例如，曲折形彈簧184的高度在8pm至 15(im之間的範圍內。
為了即使在曲折形彈簧184具有相對大的高度的情況下仍允許振動質量182繞穿過輪轂126延伸的振動軸線作振動運動，曲折形彈簧184的曲 折形形狀明顯地凸顯。因此，振動質量182可以由於曲折形彈簧184具有 明顯凸顯的曲折形形狀而進行期望的繞振動軸線的振動運動。
曲折形彈簧184附加地如此構造，使得藉助驅動電極128和130置於 繞振動軸線的振動運動中的振動質量182能夠在旋轉傳感器裝置180繞一 條敏感軸線旋轉過程中繞至少一條旋轉軸線138或140傾斜/偏轉。因為上 面已經描述了旋轉傳感器裝置180繞一條位於由敏感軸線撐開的平面中的 旋轉軸線的旋轉和由科氏力引起的振動質量182繞旋轉軸線138和/或140 的傾斜/偏轉之間的相互關係，所以在此僅參照這些文字位置。
盤形的振動質量182具有四個扇形部186至192。這些扇形部186至 192的每一個都設置在驅動電極128和相鄰的傳感器電極132之間。優選地， 扇形部186至192相互錯置90°地設置在振動質量182上。
扇形部186至192沿著輪轂126的縱向具有的高度明顯小於曲折形彈 簧184的高度。而電極128至134如此地構造，使得這些電極沿著輪轂126 縱向的高度大於曲折形彈簧184的高度。通過電極128至134的相對大的 高度保證了兩個共同作用的電極128至134之間的良好的靜電式交互作用。 扇形部186的相對小的高度有助於降低振動質量182的總質量。因此，在 科氏力的大小給定的條件下，與質量較大的振動質量182相比，質量減小 的振動質量182在繞至少一條旋轉軸線138或140傾斜時展現出更明顯的 偏移。因此，高度降低的扇形部186保證了更好的信噪比。
在一種擴展方案中，可以在扇形部186至192上方設置已經藉助上述 實施方式描述的上對應電極162。因此，高度相對小的扇形部186至192 提供了如下可能性以節省空間的方式將上對應電極162設置在振動質量 182上。但是出於更清楚的目的，在圖8中僅示出了一個在扇形部186上方 的上對應電極162。
除上對應電極162之外，下對應電極也可以設置在振動質量182上。 同時使用上對應電極162和(未示出的)下對應電極的好處已經藉助以上 實施方式闡明。例如，上對應電極162和下對應電極保證了可靠且精確地 確定振動質量182繞兩條旋轉軸線138和140中的至少一條的傾斜。
在具有上對應電極162和下對應電極的旋轉傳感器裝置180中存在較 大的總檢測面積。因此，在不使旋轉傳感器裝置180的信噪比相對於僅具有下對應電極的旋轉傳感器的信噪比變差的情況下，旋轉傳感器裝置180
也可以具有直徑更小的振動質量182。
在圖8中示意性示出的旋轉傳感器裝置180可以藉助按照圖3所述的 製造方法製造。與圖4的製造方法不同，曲折形彈簧184在此由第一層結 構化出來，該第一層具有相對大的第一層厚。而扇形部186至196僅由第 二層形成，該第二層的層厚與第一層厚相比明顯更小。
電極128至134優選地既由第一層的區域又由第二層的區域組成。在 這種情況下，電極128至134的高度與第一層厚和第二層厚之和相同。例 如，在將第一層和第二層中的上面一個施加到這兩個層的下面一個上之前， 從這兩個層中的下面一個的這樣一些區域中去除絕緣層，電極128至134 的亞單元稍後由所述區域形成。用到的第一層和第二層的概念並不確定用
於施加這些層的層序。
對於普通技術人員而言，用於旋轉傳感器裝置180的製造方法的其他 步驟以簡單方式藉助對上圖的描述得出。
藉助以上段落描述的本發明並不限於具有兩條敏感軸線的旋轉傳感器 裝置。替代地，在此所描述的本發明也可以應用在僅具有一條敏感軸線的 旋轉傳感器裝置中。例如，這類旋轉傳感器裝置在汽車中用在防打滑程序 ESP，用於導航和/或用於翻轉測量(Roll-Over-Sensing)。旋轉傳感器裝置 也可以在家用電子裝置中用於圖像穩定領域、運動選擇領域和/或導航領域 中。
2權利要求
1.一種用於旋轉傳感器裝置(120，150)的製造方法，該旋轉傳感器裝置具有支架(126，130，134，162，164)、振動質量(122，152)和至少一個彈簧(124)，振動質量(122，152)與支架(126，130，134，162，164)通過所述至少一個彈簧(124)連接，其中，所述至少一個彈簧(124)如此地設計，使得能夠藉助驅動裝置將振動質量(122，152)置於相對於支架(126，130，134，162，164)繞振動軸線的振動運動中，該製造方法具有以下步驟形成具有由半導體材料和/或金屬製成的第一層(108)和由半導體材料和/或金屬製成的第二層(112)的層序，其中，第一層(108)的面向第二層(112)的邊界面至少部分地被一絕緣層(110)所覆蓋(S1)；由第一層(108)結構化出所述至少一個彈簧(124)(S21)；和由第二層(112)結構化出振動質量(122，152)的至少一個能夠藉助驅動裝置(128，130)置於繞振動軸線的振動運動中的振動質量亞單元(S22)。
2. 根據權利要求1所述的製造方法，其中，第一層(108)構造成具 有第一層厚(hs2)並且第二層(112)構造成具有不同於第一層厚(hs2) 的第二層厚(hs3)。
3. 根據權利要求2所述的製造方法，其中，第一層(108)和第二層 (112)被如此地構造，使得第二層厚(hs3)大於第一層厚(hs2)。
4. 根據權利要求3所述的製造方法，其中，第一層(108)和第二層 (112)被如此地構造，使得第二層厚(hs3)比第一層厚(hs2)大至少5倍。
5. 根據前述權利要求中任一項所述的製造方法，具有以下附加步驟 將至少一個第一電極(130)牢固地設置在支架(126， 130， 134， 162，164)上；將至少一個第二電極(128)牢固地設置在振動質量(122， 152)上；和形成一個構造為靜電式驅動裝置的驅動裝置，使得能夠在所述至少一 個第一電極(130)和所述至少一個第二電極(128)之間施加一電壓(U) 並且能夠通過施加在所述至少一個第一電極(130)和所述至少一個第二電 極(128)之間的電壓(U)將振動質量(122， 152)置於繞振動軸線的振 動運動中。
6. 根據權利要求5所述的製造方法，其中，由第二層(112)結構化 出第二電極(128)的至少一個電極亞單元，在第一層(108)的至少一個 部分區域上方在絕緣層(110)中形成至少一個貫穿的空隙且用第二層(112) 的材料填充所述至少一個貫穿的空隙，並且，由第一層(108)的所述至少 一個部分區域結構化出第二電極(128)的一個另外的電極亞單元。
7. 根據前述權利要求中任一項所述的製造方法，其中，由第一層(108) 結構化出振動質量(152)的一個另外的一體的振動質量亞單元。
8. 根據權利要求7所述的製造方法，其中，由第二層(112)結構化 出至少一個對應電極(162)，所述至少一個對應電極(162)與由第一層(108)的面向第二層(112)的邊界面結構化出的振動質量部分表面(154， 156， 158， 160)相對置，並且，形成一個傳感器裝置，該傳感器裝置設計用於 感測由所述至少一個對應電極(162)和至少一個振動質量部分表面(154， 156， 158， 160)形成的電容。
9. 根據前述權利要求中任一項所述的製造方法，具有以下附加步驟 在基體(100)上形成第一絕緣層(102);在第一絕緣層(102)上形成導電層(104); 在導電層(104)上形成第二絕緣層(106); 在第二絕緣層(106)上形成所述層序；和由導電層(104)結構化出至少一條導線和/或至少一個對應電極(164)。
10. 根據權利要求9所述的製造方法，其中，絕緣層(110)、第一絕 緣層(102)和第二絕緣層(106)由絕緣材料構成，並且，在蝕刻絕緣層(110)時，第一層(108)作為蝕刻保護層完全覆蓋第一絕緣層(102)和 /或第二絕緣層(106)。
11. 一種旋轉傳感器裝置(120， 150)，具有 支架(126， 130， 134， 162， 164); 振動質量(122， 152);禾口至少一個彈簧(124)，振動質量(122， 152)與支架(126， 130， 134， 162， 164)通過所述至少一個彈簧(124)連接，其中，所述至少一個彈簧 (124)如此地設計，使得能夠藉助驅動裝置將振動質量(122， 152)置於 相對於支架(126， 130， 134， 162， 164)繞振動軸線的振動運動中；其中，所述至少一個彈簧(124)沿著振動軸線具有第一高度(hf)， 並且，振動質量(122， 152)的至少一個能夠藉助驅動裝置(128， 130) 置於繞振動軸線的振動運動中的振動質量亞單元沿著振動軸線具有不同於 第一高度(hf)的第二高度。
12. 根據權利要求11所述的旋轉傳感器裝置(120， 150)，其中，第 二高度大於第一高度(hf)。
13. 根據權利要求12所述的旋轉傳感器裝置(120， 150)，其中，振 動質量(122， 152)的振動質量亞單元是牢固地設置在振動質量(122， 152) 上的電極(128)的一部分。
14. 根據權利要求11至13中任一項所述的旋轉傳感器裝置(120， 150)， 其中，所述至少一個彈簧(124)是梁狀彈簧，振動質量(122， 152)通過 所述至少一個彈簧(124)與支架(126， 130， 134， 162， 164)連接。
15. 根據權利要求11至14中任一項所述的旋轉傳感器裝置(120， 150)， 其中，振動質量(122， 152)能夠附加地由於科氏力(Fc)而繞不平行於 振動軸線定向的旋轉軸線(138， 140)旋轉。
全文摘要
本發明涉及一種用於旋轉傳感器裝置(150)的製造方法，該旋轉傳感器裝置具有支架(126，130，134，162，164)、振動質量(152)和至少一個彈簧(124)，振動質量(152)與支架(126，130，134，162，164)通過所述至少一個彈簧(124)連接，其中，所述至少一個彈簧(124)如此地設計，使得能夠藉助驅動裝置將振動質量(152)置於相對於支架(126，130，134，162，164)繞振動軸線的振動運動中，該製造方法具有以下步驟形成具有由半導體材料和/或金屬製成的第一層和由半導體材料和/或金屬製成的第二層的層序，其中，第一層(108)的面向第二層(112)的邊界面至少部分地被一絕緣層所覆蓋；由第一層結構化出所述至少一個彈簧(124)；和由第二層結構化出振動質量(152)的至少一個能夠藉助驅動裝置(128，130)置於繞振動軸線的振動運動中的振動質量亞單元。此外本發明還涉及一種旋轉傳感器裝置(150)。
文檔編號G01C19/5712GK101666647SQ20091016865
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月2日 優先權日2008年9月2日
發明者J·克拉森 申請人:羅伯特·博世有限公司