DE10058864A1 - Mikromechanikstruktur für integrierte Sensoranordnungen und Verfahren zur Herstellung einer Mikromechanikstruktur - Google Patents
Mikromechanikstruktur für integrierte Sensoranordnungen und Verfahren zur Herstellung einer MikromechanikstrukturInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Mikromechanikstruktur für integrierte Sensoranordnungen wird ein Substrat (1) bereitgestellt, das mit ein oder mehreren Kontaktflächen (2) an seiner Oberfläche versehen ist und einen Ausleseschaltkreis beziehungsweise Bauelemente eines Ausleseschaltkreises enthält. Auf das Substrat (1) wird eine Schichtfolge aufgebracht, wobei die Kontaktflächen (2) überdeckt werden und wobei die Schichtfolge eine Hilfsschicht (4) und eine Membran (5) umfasst. Nun wird Metall bzw. Wolfram in die Hilfsschicht (4) eingebracht, so daß Metallstrukturen (6a) gebildet werden, die die Kontaktflächen (2) innerhalb der Mikromechanikstruktur berühren. Anschließend erfolgt ein selektives Ätzen der Hilfsschicht (4), wobei die Metallstrukturen (6) zur Stützung der Mikromechanikstruktur und zur elektrischen Kontaktierung der Kontaktflächen (2) bestehen bleiben. Damit werden vertikal übereinander liegende Ausleseelektroniken und Sensorstrukturen in integrierten Sensorarrays realisiert.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel
lung einer Mikromechanikstruktur für integrierte Sensoranord
nungen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und eine
Mechanikstruktur für integrierte Sensoranordnungen gemäß dem
Oberbegriff von Patentanspruch 11.
Sensoranordnungen beziehungsweise integrierte Sensorarrays
werden in zunehmendem Maße mit Techniken der Mikromechanik
hergestellt. Derartige Sensoren bzw. Sensorarrays umfassen
z. B. mechanische Sensoren oder thermische Sensoren, die auf
einem Halbleitertragkörper ausgebildet sind. In vielen Fällen
hat der Halbleitertragkörper eine Ausnehmung, die von einer
Membran überdeckt ist, wobei auf der Membran eine sensitive
Struktur angeordnet ist.
Bei integrierten Infrarotsensoren bzw. hochauflösenden Infra
rot-Detektorarrays ist auf dem Halbleitertragkörper bzw. Chip
ein Sensorelement zur Messung der Intensität einer Infrarot
strahlung ausgestaltet, beispielsweise in Form eines pyroe
lektrischen Kondensators. Neben dem Sensorelement bzw. der
Sensorstruktur befindet sich auf dem Chip weiterhin eine Aus
leseelektronik, die zur Verarbeitung der von der Sensorstruk
tur erzeugten Signale dient. Dabei sind die Ausleseelektronik
und die Sensorstruktur nebeneinander auf dem Chip aufge
bracht. Die Ausleseelektronik ist im Chip integriert.
Weitere Sensoren mit mikromechanisch hergestellten Strukturen
sind z. B. Drucksensoren, Beschleunigungssensoren und Kraftsensoren.
Auch bei derartigen Sensoren können Schaltungen
bzw. Ausleseelektroniken im Chip integriert sein.
Die bekannten Sensorstrukturen mit integrierter Ausleseelekt
ronik haben jedoch den Nachteil eines großen Platzbedarfs, da
die Ausleseelektronik und die Sensorstruktur auf dem Chip ne
beneinander aufgebracht sind. Dies führt dazu, dass auf einer
vorgegebenen Detektorfläche bzw. bei einer vorgegebenen Chip
größe in einem integrierten Sensorarray die Anzahl der Sen
sorelemente begrenzt ist. Dadurch kann z. B. die Qualität der
Messergebnisse beschränkt werden und es ergibt sich insbeson
dere bei bildgebenden oder optischen Sensoren beispielsweise
eine verschlechterte Auflösung.
Ein weiterer Nachteil bekannter Sensorstrukturen ist die man
gelnde Stabilität gegenüber mechanischen Einflüssen von au
ßen, insbesondere bei Chips, die in ihrem Inneren Hohlräume
aufweisen und sehr dünn ausgestaltet sind.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver
fahren zur Herstellung einer Mikromechanikstruktur, insbeson
dere für integrierte Sensoranordnungen anzugeben, mit dem
sehr kleine und dennoch stabile Sensorstrukturen bzw. Sensor
arrays gefertigt werden können. Weiterhin soll eine Mikrome
chanikstruktur für integrierte Sensoranordnungen geschaffen
werden, die stabil gegen äußere Einflüsse ist und sehr kom
pakt bzw. platzsparend ausgestaltet werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren zur Herstellung
einer Mikromechanikstruktur gemäß Patentanspruch 1 und durch
die Mikromechanikstruktur gemäß Patentanspruch 11. Weitere
vorteilhafte Merkmale, Aspekte und Details der Erfindung ergeben
sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung
und den Zeichnungen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Mikrome
chanikstruktur, die insbesondere für integrierte Sensoranord
nungen geeignet ist, umfasst die Schritte: Bereitstellen ei
nes Substrats, das eine Ausleseelektronik oder Bauelemente
einer Ausleseelektronik aufweist und das mit ein oder mehre
ren Kontaktflächen versehen ist; Aufbringen einer Schichtfol
ge auf das Substrat, so dass die Kontaktflächen überdeckt
sind, wobei die Schichtfolge eine Hilfsschicht und eine Memb
ran umfasst; Einbringen von ein oder mehreren Metallstruktu
ren in die Hilfsschicht, so dass sie die Kontaktflächen be
rühren; und selektives Ätzen der Hilfsschicht wobei die Me
tallstrukturen zur Stützung der Mikromechanikstruktur und zur
elektrischen Kontaktierung der Kontaktflächen bestehen blei
ben.
Die Metallstrukturen können gegebenenfalls noch mit einer i
solierenden Schicht umgeben werden oder sein.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können Mikromechanik
strukturen für integrierte Sensorarrays sehr platzsparend
hergestellt werden, wobei dennoch eine hohe Stabilität ge
währleistet ist. Damit entsteht eine sehr platzsparende, ins
besondere CMOS-kompatible Oberflächenmikromechanikstruktur,
wobei die Sensorstruktur und die Ausleseelektronik mit großer
Dichte auf einem Chip ausgeführt werden kann.
Insbesondere können die Ausleseelektronik beziehungsweise die
Bauelemente der Ausleseelektronik und die Sensorstruktur auf
einem Chip vertikal bzw. vertikal übereinander angeordnet
werden, so dass Chipfläche eingespart wird. Damit können die
Sensorstrukturen und einzelne Sensorelemente besonders dicht
aneinander angeordnet werden.
Durch das Einfügen eines Elements in die Struktur, das
gleichzeitig zum Stützen der Struktur und zur Bereitstellung
eines elektrischen Kontakts zwischen der Ausleseelektronik
bzw. -schaltung oder deren Bauelemente und den Sensorstruktu
ren dient, wird insbesondere die vertikale Anordnung von Aus
leseelektronik und Sensorstruktur und damit ein wesentlich
verringerter Bedarf an Chipfläche ermöglicht.
Bevorzugt umfasst die Schichtfolge eine Passivierung, die vor
dem Aufbringen der Hilfsschicht auf das Substrat aufgebracht
wird. Damit erfolgt auf wirksame Weise ein Ätzstopp beim Ät
zen der Hilfsschicht, so dass das darunter liegende Substrat
nicht durch das Ätzmittel angegriffen wird.
Vorteilhafterweise wird zur Ausbildung der mindestens einen
Metallstruktur ein Kontaktloch durch die auf das Substrat
aufgebrachte Schichtfolge geätzt, das anschließend z. B. mit
einem Metall gefüllt wird. Damit kann auf relativ einfache
Weise eine säulenartige Stützstruktur geschaffen werden, die
darüber hinaus eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist
und somit zur Stützung und gleichzeitig zur elektrischen Kon
taktierung dient.
Bevorzugt erfolgt das Ätzen der Hilfsschicht durch ein oder
mehrere Öffnungen in der Membran, um einen Hohlraum in der
Hilfsschicht auszubilden. Dadurch kann beispielsweise eine
thermische Isolierung der Membran bzw. der darüberliegenden
Sensorstruktur gegenüber dem darunter liegenden Substrat er
folgen.
Nach dem Ätzen der Hilfsschicht können die Öffnungen in der
Membran verschlossen werden. Dadurch ist es möglich, einen
abgeschlossenen Innenraum innerhalb der Mikromechanikstruktur
zu schaffen, wobei der Aufwand beim Fertigungsprozess gering
gehalten wird.
Insbesondere kann die Metallstruktur aus Wolfram gebildet
sein, das sehr gute elektrische und mechanische Eigenschaften
für den vorgesehenen Zweck aufweist. Jedoch können als Mate
rial für die Metallstrukturen auch andere Metalle oder Edel
metalle verwendet werden.
Vorteilhafterweise wird der Prozessschritt zum Ätzen der
Hilfsschicht so geführt, dass das Material der Hilfsschicht
an der Metallstruktur und/oder um die Metallstruktur herum
bestehen bleibt. Dies hat den Vorteil, dass die Metallstruk
tur vor einem Ätzangriff wirksam geschützt wird und die Iso
lation der Stützen untereinander verbessert wird. Darüber
hinaus kann die angrenzenden Teile der Hilfsschicht auch eine
Stützfunktion übernehmen, wodurch sich eine noch höhere Fes
tigkeit der Mikromechanikstruktur bzw. eine größere Stabili
tät gegenüber mechanischen Einflüssen ergibt.
Bevorzugt ist das Substrat ein Wafer, der eine Ausleseelekt
ronik oder Bauelemente einer Ausleseelektronik umfasst, wobei
die Kontaktflächen zur Kontaktierung der Ausleseelektronik
dienen. Dadurch können z. B. die Ausleseelektronik bzw. Halb
leiterschaltung beziehungsweise deren Bauelemente in dem Wa
fer angeordnet bzw. integriert sein und durch die auf den
Kontaktflächen befindlichen Metallstrukturen kann die Ausle
seelektronik mit einem darüber liegenden Sensorelement elekt
risch leitend verbunden werden. Die als Stützen ausgebildeten
Metallstrukturen können sich auf den Kontaktflächen an der
Oberfläche des Substrats bzw. Wafers abstützen, darüber lie
gende Strukturen stabil tragen und gleichzeitig elektrisch
kontaktieren.
Weiterhin kann auf einem Verschlussmaterial, das auf der
Membran aufgebracht ist und beispielsweise zur Verschließung
des Hohlraums dient, eine Verdrahtung elektrischer Bauelemen
te insbesondere mittels Phototechnik erfolgen. Weiterhin kann
nach der Ausbildung der Metallstrukturen restliches Metall
von der Oberfläche der Membran entfernt werden. Dadurch kann
eine Oberfläche geschaffen werden, auf der elektrisch leiten
de Strukturen und Sensorelemente angeordnet werden können.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Mikrome
chanikstruktur für integrierte Sensoranordnungen geschaffen,
die ein Substrat umfasst, das mit einer Ausleseelektronik o
der Bauelementen einer Ausleseelektronik und an seiner Ober
fläche mit einer oder mehrerer Kontaktflächen versehen ist,
sowie eine Schichtfolge, die auf dem Substrat aufgebracht ist
und die eine Hilfsschicht und eine darüberliegende Membran
umfasst, wobei innerhalb der Schichtfolge ein Hohlraum ausge
bildet ist, und ein oder mehrere metallische Stützelemente
zur Stützung der Mikromechanikstruktur vorgesehen sind, durch
welche die innenliegenden Kontaktflächen von außen elektrisch
kontaktiert sind.
Durch die Mikromechanikstruktur ist es möglich, Chipfläche
einzusparen und gleichzeitig eine hohe Stabilität zu gewähr
leisten. Insbesondere bei der Ausbildung von integrierten
Sensorarrays ergibt sich ein wesentlich geringerer Raumbe
darf, wobei Sensorstrukturen und Ausleseschaltungen in einem
Chip vertikal übereinander angeordnet werden können.
Vorteilhafterweise sind die Stützelemente säulenartig auf den
Kontaktflächen ausgebildet und sie verlaufen beispielsweise
senkrecht zur Oberfläche des Substrats. Damit können sie eine
besonders große Kraft aufnehmen, ohne dass die Gefahr einer
Zerstörung besteht. Es ergibt sich eine sehr gute Stützfunk
tion zur Abstützung von Sensorstrukturen, die auf der Membran
ausgebildet sind, gegenüber der Substratoberfläche. Zusätz
lich besteht beispielsweise eine direkte elektrische Verbin
dung zwischen vertikal übereinander angeordneten Sensorstruk
turen und Auswerteschaltungen.
Bevorzugt umfassen die Stützelemente Material der Hilfs
schicht und einen metallischen Kern, wobei die Stützelemente
vorteilhafterweise an den Hohlraum angrenzen und die z. B. de
ckelartige Membran durchdringen und gleichzeitig abstützen
können. Dadurch ergeben sich Stützelemente mit einer beson
ders wirksamen Stützfunktion, da ein Teil der Hilfsschicht
zur Abstützung beiträgt und die Membran wirksam abgestützt
wird. Weiterhin kann eine derartig ausgestaltete Mikromecha
nikstruktur auf relativ einfache Weise mikromechanisch bzw.
oberflächenmikromechanisch hergestellt werden.
Die Mikromechanikstruktur umfasst beispielsweise eine Sensor
struktur, wobei die Ausleseelektronik und die Sensorstruktur
vertikal angeordnet sind.
Die Stützelemente sind vorteilhafterweise aus Wolfram gebil
det, das beispielsweise mit Hilfe eines CVD-Verfahrens (Che
mical Vapor Deposition) in den Kontaktlöchern innerhalb der
Hilfsschicht abgeschieden (eingefüllt) wurde. Dadurch können
die Stützelemente sehr exakt platziert werden, wobei der Auf
wand bei der Herstellung gering gehalten wird.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung wird ein in
tegriertes Sensorarray mit einer Sensorstruktur und einer
daran gekoppelten Ausleseelektronik geschaffen, das eine er
findungsgemäße Mikromechanikstruktur, wie sie oben beschrie
ben wurde und nachfolgend noch näher erläutert wird, umfasst.
Vorteile und Merkmale, die in Bezug auf das Verfahren be
schrieben sind, gelten selbstverständlich auch für die Mikro
mechanikstruktur, ebenso wie Vorteile und Merkmale, die im
Zusammenhang mit der Mikromechanikstruktur genannt werden,
auch für das erfindungsgemäße Verfahren gelten.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei
spiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher
beschrieben. Dabei zeigt
Fig. 1 in schematischer Darstellung die einzelnen Schritte
bei der Herstellung der Mikromechanikstruktur gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 ist der technologische Ablauf des Herstellungsver
fahrens gezeigt, wobei die Buchstaben A bis L die Mikromecha
nikstruktur in verschiedenen Phasen der Herstellung zeigen.
Ausgegangen wird von einem Wafer 1, der mit einer Auslese
elektronik oder Teilen davon versehen ist. An der Oberfläche
des Wafers 1 sind metallische Kontaktflächen 2 beispielsweise
in Form von Aluminium-Pads oder Poly-Pads ausgebildet. Der
Wafer 1 bildet ein Substrat, das die Ausleseelektronik bezie
hungsweise Teile davon enthält, wobei die Kontaktflächen 2
zur Kontaktierung der Ausleseelektronik bzw. Halbleiterschal
tung dienen. Auf den so bereitgestellten Wafer können weitere
Schichtfolgen aufgebracht werden (A).
Nun wird eine Passivierung 3 auf die Oberfläche des Substrats
bzw. Wafers 1 aufgebracht, wobei die Passivierung 3 die Kon
taktflächen 2 bzw. Pads überdeckt. Die Passivierung 3 ist
vorzugsweise durch eine oder mehrere Nitridschichten bzw. Si-
Nitrid-Schichten gebildet. Die obere Silizium-Nitridschicht
der Passivierung 3 dient als Ätzstopp für eine spätere Hohl
raumätzung oberhalb der Passivierung 3, so dass das darunter
liegende Substrat 1 nicht angegriffen wird. (B)
In dem nun folgenden Prozessschritt wird auf die Nitrid
schicht der Passivierung 3 eine Hilfsschicht 4 aufgebracht,
die beispielsweise eine Plasmaoxidschicht ist. Die Plasmao
xidschicht bzw. Hilfsschicht 4 ist z. B. eine 0,5 µm dicke
Schicht, die zur Herstellung der Stützstruktur mit einem e
lektrischen Kontakt dient. Die Plasmaoxidschicht bildet eine
Opferschicht für die spätere Hohlraumätzung (C).
Nun wird auf das Plasmaoxid der Hilfsschicht 4 eine weitere
Schicht als Membran 5 aufgebracht. Die Membranschicht bzw.
Membran 5 ist beispielsweise eine Si-Nitridschicht und hat
z. B. eine Stärke von etwa 0,2 µm (D).
Anschließend wird in die auf dem Substrat 1 aufgebrachten
Schichten ein Kontaktloch 5a geätzt, das bis auf die Pads
bzw. Kontaktflächen 2 der Ausleseelektronik reicht. Das Kon
taktloch 5a wird senkrecht von der Oberseite der Schichtfolge
bzw. der Membran 5 nach unten hin senkrecht zur Substratober
fläche ausgebildet. Der Durchmesser des Kontaktlochs beträgt
beispielsweise 1 bis 2 µm (E) und (F).
Anschließend wird das Kontaktloch 5a bzw. werden die Kontakt
löcher 5a mit einem elektrisch leitenden Material bzw. einem
Metall aufgefüllt, wobei vorteilhafterweise Wolfram verwendet
wird. Das elektrisch leitende Material in den Kontaktlöchern
5a reicht von der Oberfläche der Membran 5 säulenartig hinab
bis auf die Oberfläche der Kontaktflächen 2, so dass es einen
durchgehenden elektrischen Kontakt von der Oberfläche der so
gebildeten Struktur zu den im Inneren der Struktur gelegenen
Kontaktflächen 2 bildet. Nach dem Füllen der Kontaktlöcher
mit dem Metall bzw. Wolframmetall befindet sich eine Metall
schicht 6 auf der Oberfläche der Membran 5 (G).
Nun wird das Metall bzw. Wolfram, das sich auf der Oberfläche
der Membran 5 befindet, entfernt (H), oder über eine FT
strukturiert.
Der nächste Schritt umfasst die Ätzung von Löchern 5b in die
Membran 5 bzw. Silizium-Nitrid Membran. Die Öffnungen bzw.
Löcher 5b durchdringen die Membran 5 vollständig über ihre
gesamte Dicke, so dass eine Verbindung von außen zu der
Hilfsschicht 4 entsteht (K).
Als nächster Schritt erfolgt eine Hohlraumätzung, wobei die
Hilfsschicht 4 bzw. Plasmaoxidschicht zwischen den Si-
Nitridschichten, d. h. zwischen der Passivierung 3 und der
darüberliegenden Membran 5, herausgeätzt wird. Der Ätzprozess
wird dabei so geführt, dass um das Wolfram in den Kontaktlö
chern 5a Si-Oxid stehen bleibt. Das Wolfram in den Kontaktlö
chern bildet eine Metallstruktur 6a, die als Durchkontaktie
rung dient. Durch das verbleibende Material der Hilfsschicht
4 an den Metallstrukturen 6a wird das Metall bzw. Wolfram vor
einem Ätzangriff geschützt. Nun werden die Ätzlöcher 5b in
der Membran 5 mit einem geeigneten Material nach einer der
bekannten Methoden verschlossen. Das Verschlussmaterial bil
det eine Verschlussschicht 7, auf der anschließend eine Verdrahtung
elektrischer Bauelemente z. B. mittels Phototechnik
durchgeführt werden kann. Es ist aber auch möglich, die Ver
schlussschicht 7 teilweise oder vollständig von der Membran 5
zu entfernen (L).
Die so gefertigte Mikromechanikstruktur umfasst einen innen
gelegenen Hohlraum 4a, der nach außen hin abgeschlossen ist.
Durch die Herstellung der Kontakte durch die Oxidätzung auf
die Wolframkontakte bzw. W-Plugs ergibt sich eine sehr platz
sparende, CMOS-kompatible Oberflächenmikromechanikstruktur
mit einem vom Innenraum auf die Waferoberfläche geführten
Kontakt.
Die Mikromechanikstruktur eignet sich insbesondere für Pyro
detektoren bzw. Halbleiter-Detektoren für Infrarotstrahlung,
wobei Ausleseschaltungen bzw. Halbleiterschaltkreise und Sen
sorstrukturen in integrierten Sensorarrays platzsparend und
insbesondere vertikal bzw. übereinander angeordnet werden
können. Das Verfahren ist mit einfachen Prozessschritten
durchführbar und somit für die Serienfertigung geeignet. Bei
der Schaffung integrierter Sensorarrays kann Chipfläche ein
gespart werden und es können besonders dichte Sensorstruktu
ren geschaffen werden.
Claims (16)
1. Verfahren zur Herstellung einer Mikromechanikstruktur
für integrierte Sensoranordnungen,
gekennzeichnet durch die Schritte:
Bereitstellen eines Substrats (1), das eine Auswerte elektronik oder Bauelemente einer Auswerteelektronik aufweist und das mit ein oder mehreren Kontaktflächen (2) versehen ist;
Aufbringen einer Schichtfolge auf das Substrat (1), so dass die Kontaktflächen (2) überdeckt sind, wobei die Schichtfolge eine Hilfsschicht (4) und eine Memb ran (5) umfasst;
Einbringen von ein oder mehreren Metallstrukturen (6a) in die Hilfsschicht (4), so dass sie die Kon taktflächen (2) berühren; und
Selektives Ätzen der Hilfsschicht (4), wobei die Me tallstrukturen (6a) zur Stützung der Mikromechanik struktur und gleichzeitig zur elektrischen Kontaktie rung der Kontaktflächen (2) von außen bestehen blei ben.
Bereitstellen eines Substrats (1), das eine Auswerte elektronik oder Bauelemente einer Auswerteelektronik aufweist und das mit ein oder mehreren Kontaktflächen (2) versehen ist;
Aufbringen einer Schichtfolge auf das Substrat (1), so dass die Kontaktflächen (2) überdeckt sind, wobei die Schichtfolge eine Hilfsschicht (4) und eine Memb ran (5) umfasst;
Einbringen von ein oder mehreren Metallstrukturen (6a) in die Hilfsschicht (4), so dass sie die Kon taktflächen (2) berühren; und
Selektives Ätzen der Hilfsschicht (4), wobei die Me tallstrukturen (6a) zur Stützung der Mikromechanik struktur und gleichzeitig zur elektrischen Kontaktie rung der Kontaktflächen (2) von außen bestehen blei ben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schichtfolge
eine Passivierung (3) umfasst, die vor dem Aufbringen
der Hilfsschicht (4) auf das Substrat (1) aufgebracht
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der
mindestens einen Metallstruktur (6a) ein Kontaktloch
(5a) durch die auf das Substrat (1) aufgebrachte
Schichtfolge geätzt wird, das anschließend mit Metall
gefüllt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das
Ätzen der Hilfsschicht (4) durch ein oder mehrere
Öffnungen (5b) in der Membran (5) erfolgt, um einen
Hohlraum (4a) in der Hilfsschicht (4) auszubilden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass nach
dem Ätzen der Hilfsschicht (4) Öffnungen (5b) in der
Membran (5) verschlossen werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Metallstruktur (6a) aus Wolfram gebildet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der
Prozess zum Ätzen der Hilfsschicht (4) so geführt
wird, dass Material der Hilfsschicht (4) an der Me
tallstruktur (6a) oder um die Metallstruktur (6a) be
stehen bleibt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das
Substrat (1) ein Wafer ist, der eine Ausleseelektro
nik oder Bauelemente einer Auswerteelektronik umfasst,
wobei die Kontaktflächen (2) zur Kontaktierung
der Ausleseelektronik beziehungsweise der Bauelemente
der Auswerteelektronik dienen.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass auf
einem Verschlussmaterial (7), das auf der Membran (5)
aufgebracht ist, eine Verdrahtung elektrischer Bau
elemente mittels Fototechnik erfolgt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass nach
der Ausbildung der Metallstrukturen (6a) Metall von
der Oberfläche der Membran (5) entfernt wird.
11. Mikromechanikstruktur für integrierte Sensoranordnun
gen, mit
einem Substrat (1), das mit einer Ausleseelektronik oder Bauelementen einer Auswerteelektronik und an seiner Oberfläche mit ein oder mehreren Kontaktflä chen (2) versehen ist; und
einer Schichtfolge, die auf dem Substrat (1) aufge bracht ist und eine Hilfsschicht (4) und eine darü berliegende Membran (5) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
innerhalb der Schichtfolge ein Hohlraum (4a) ausge bildet ist, wobei ein oder mehrere metallische Stütz elemente (6a) zur Stützung der Mikromechanikstruktur vorgesehen sind, durch welche die innen liegenden Kontaktflächen (2) von außen elektrisch kontaktiert sind.
einem Substrat (1), das mit einer Ausleseelektronik oder Bauelementen einer Auswerteelektronik und an seiner Oberfläche mit ein oder mehreren Kontaktflä chen (2) versehen ist; und
einer Schichtfolge, die auf dem Substrat (1) aufge bracht ist und eine Hilfsschicht (4) und eine darü berliegende Membran (5) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
innerhalb der Schichtfolge ein Hohlraum (4a) ausge bildet ist, wobei ein oder mehrere metallische Stütz elemente (6a) zur Stützung der Mikromechanikstruktur vorgesehen sind, durch welche die innen liegenden Kontaktflächen (2) von außen elektrisch kontaktiert sind.
12. Mikromechanikstruktur nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Stützelemente (6a) säulenartig auf den Kontaktflächen
(2) ausgebildet sind und senkrecht zur Oberfläche des
Substrats (1) verlaufen.
13. Mikromechanikstruktur nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Stützelemente (6a) von Material der Hilfsschicht (4)
umgeben sind und einen metallischen Kern bilden, wo
bei die Stützelemente (6a) die deckelartige Membran
(5) durchdringen und gleichzeitig abstützen.
14. Mikromechanikstruktur nach einem der Ansprüche 11 bis
13, weiterhin gekennzeichnet durch eine
Sensorstruktur, wobei die Ausleseelektronik bezie
hungsweise die Bauelemente der Auswerteelektronik und
die Sensorstruktur vertikal angeordnet sind.
15. Mikromechanikstruktur nach einem der Ansprüche 11 bis
14, dadurch gekennzeichnet, dass
die Stützelemente (6a) durch Wolfram gebildet sind,
das in Kontaktlöcher innerhalb der Hilfsschicht ein
gebracht wurde.
16. Integriertes Sensorarray mit einer Sensorstruktur und
einer daran gekoppelten Ausleseelektronik,
gekennzeichnet durch eine Mikromechanik
struktur nach einem der Ansprüche 11 bis 15.
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