DE10161953A1

DE10161953A1 - Verfahren zum Herstellen einer Mikrostruktur

Info

Publication number: DE10161953A1
Application number: DE2001161953
Authority: DE
Inventors: Reinhard Wittmann; Stefan Kolb; Martin Eickhoff
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2001-12-17
Publication date: 2003-06-26
Also published as: WO2003052364A1

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen einer Mikrostruktur mit einem Substrat (1) und einer bezüglich des Substrats (1) beweglichen Struktur ist geschaffen. Auf einer Rohstruktur, die das Substrat (1), eine Opferschicht (2) auf dem Substrat (1) und eine Strukturschicht (3) umfaßt, wobei die Opferschicht (2) zwischen der Strukturschicht (3) und dem Substrat (1) angeordnet ist, wird ein Abstandhalter (7) zwischen die Strukturschicht (3) und das Substrat (1) eingebracht. Das Material des Abstandhalters (7) besteht aus einem anderen Material als die Opferschicht (2), wobei das Material des Abstandhalters (7) trockenätzbar ist. Nach dem Einbringen des Abstandhalters (7) wird die Opferschicht (2) entfernt, so daß der Abstandhalter (7) teilweise verbleibt. Daraufhin wird der Abstandhalter (7) mittels einer Trockenätzung entfernt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Herstellung von Mikrostrukturen und spezieller auf das Gebiet der Herstellung von Mikrostrukturen mit beweglichen Elementen.
Mikromechanische Bauelemente mit einem oder mehreren bezüglich eines Substrats beweglichen Elementen werden bei vielen Vorrichtungen eingesetzt. Beispielsweise umfassen Beschleunigungssensoren oder Drehratensensoren bewegliche Strukturen, wobei eine bewegliche Struktur als Sensorelement zum Erfassen mechanischer physikalischer Größen, wie beispielsweise einer Beschleunigung oder einer Winkelgeschwindigkeit dient. Folglich ist die Güte und die Leistungsfähigkeit eines Verfahrens zur Herstellung einer solchen beweglichen Struktur für das Verhalten und die Genauigkeit der Messung physikalischer Größen bei derartigen Bauelementen von entscheidender Bedeutung.
Herkömmlicherweise wird zur Herstellung einer beweglichen Struktur eine Opferschicht verwendet, die zwischen einem Substrat und der Schicht, die als bewegliche Struktur dienen soll, angeordnet ist. Dabei wird die Opferschicht durch ein naßchemisches Ätzen teilweise oder vollständig entfernt, um die bewegliche Struktur zu bilden, wobei das verwendete Ätzmittel eine ausreichende laterale Ätzrate aufweisen muß, um das Ätzen der Opferschicht zu ermöglichen. Bei der Verwendung der naßchemischen Ätzung zur Entfernung der Opferschicht tritt jedoch das Problem auf, daß bei dem Trocknen der Ätzlösung Kapillarkräfte auftreten, die häufig zu einem mechanischen Kontakt zwischen der beweglichen Struktur und dem Substrat führen. Spezieller kann dies dazu führen, daß die bewegliche Struktur und das Substrat eine unlösbare mechanische Verbindung eingehen, da zu dem Zeitpunkt des Ätzens die Oberflächen derselben hochrein und chemisch aktiv sind. Da folglich die Beweglichkeit der beweglichen Struktur durch das Haften derselben an dem Substrat nicht mehr gegeben ist, führt dies zu einem Totalausfall des Bauteils, wodurch sich bei einer Massenproduktion die Herstellungskosten pro Stückeinheit erhöhen.
Eine Möglichkeit zur Vermeidung von Kapillarkräften und der damit verbundenen Haftungsverbindung beim Ätzen besteht darin, eine Gasphasenätzung zu verwenden. Herkömmlicherweise wird dazu eine HF-Gasätzung verwendet, wobei dieselbe den Nachteil aufweist, daß spezielle Vorrichtungen dafür erforderlich sind, die Qber die bei einer industriellen Halbleiterproduktion verwendeten Vorrichtungen hinausgehen. Ferner ist das Durchführen einer HF-Gasätzung komplex und schwer beherrschbar.
Ungünstigerweise sind ferner Trockenätzverfahren, die standardmäßig bei der Halbleiterproduktion verwendet werden, wegen der geringen lateralen Ätzraten für ein Ätzen der Opferschicht nicht verwendbar.

Eine bekannte Möglichkeit einer Fixierung der beweglichen Struktur während der naßchemischen Ätzung besteht darin, einen sogenannten "Lackstöpsel" zu verwenden, wie es in der DE 196 00 399 beschrieben ist. Dabei wird Lack über eine Öffnung der Struktur in eine Ausnehmung der Opferschicht eingebracht, wobei der dadurch gebildete Lackstöpsel eine geringe räumliche Ausdehnung aufweist. Nach einer Entfernung der Opferschicht mittels einer naßchemischen Ätzung kann der Lackstöpsel daraufhin entweder durch ein trockenchemisches Verfahren, wie beispielsweise eine Veraschung in einem Sauerstoffplasma, oder durch ein organisches Lösungsmittel unter superkritischer Trocknung entfernt werden. Dieses Verfahren weist jedoch den Nachteil auf, daß für dicke bewegliche Strukturen eine zuverlässige Lackfüllung und eine rückstandslose Lackentfernung mit technologischen Schwierigkeiten behaftet sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Mikrostruktur mit einem beweglichen Element zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 11 gelöst.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß bei der Herstellung einer beweglich auszubildenden Strukturschicht ein nicht gewolltes Verbinden eines Substrats und einer beweglich auszubildenden Strukturschicht dadurch vermieden werden kann, daß ein Abstandhalter zwischen dem Substrat und der beweglich auszubildenden Strukturschicht verwendet wird, dessen Material derart gewählt ist, daß der Abstandhalter während der Entfernung einer Opferschicht, die zwischen dem Substrat und der beweglich auszubildenden Strukturschicht angeordnet ist, im wesentlichen bestehen bleibt und bei einem darauffolgenden trockenchemischen Ätzen nach der Entfernung der Opferschicht entfernt werden kann.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Herstellung einer beweglichen Strukturschicht ohne Spezialausrüstung durchgeführt werden kann, die über eine standardmäßige Ausrüstung bei der Halbleiterproduktion hinausgeht, und daß insbesondere der Abstandshalter durch einen Trockenätzvorgang entfernt werden kann, bei dem ein Haftungsverbindung der beweglichen Struktur und des Substrats nicht eintritt.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird auf einer ersten Opferschicht, die auf einem Substrat angeordnet ist, die bewegliche Schicht aufgebracht, wobei ferner auf der beweglichen Schicht eine zweite Opferschicht vorgesehen ist, auf der eine Abdeckschicht vorgesehen ist. Aufgrund einer Verwendung eines Abstandhaltermaterials mit großer Haftung kann bei diesem Ausführungsbeispiel der Abstandhalter vorteilhafterweise derart aufgebracht werden, daß er lediglich mit der Abdeckschicht verbunden ist. Die dabei erreichte Haftung reicht aus, um während des Entfernens der ersten und zweiten Opferschicht eine irreversible Haftung der beweglichen Struktur zu verhindern. Die dadurch erzielte Vermeidung einer Stütze, die sowohl mit dem Substrat als auch dem Deckel verbunden ist, stellt dahingehend einen Vorteil dar, daß ein Entfernen des Abstandhalters durch die geringe Tiefe desselben wesentlich erleichtert ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a-f schematische Querschnitt-Darstellungen einer Anordnung, die einen Herstellungsprozess gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchläuft; und
Fig. 2a-e schematische Querschnitt-Darstellungen einer Anordnung, die einen Herstellungsprozess gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchläuft.
Fig. 1a zeigt eine Querschnittsansicht einer Anordnung vor dem Durchlaufen eines Herstellungsprozesses gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Anordnung, die eine Rohstruktur für ein Bauelement wie beispielsweise ein Sensorelement zum Erfassen einer Beschleunigung oder einer Winkelgeschwindigkeit darstellt, weist ein Substrat 1 aus einem Halbleitermaterial auf, auf dem auf einer Seite desselben eine Opferschicht 2 aufgebracht ist. Auf der Opferschicht 2, die vorzugsweise aus einem naßchemisch ätzbaren Oxid, wie beispielsweise Siliziumoxid, besteht, ist eine Strukturschicht 3 aufgebracht, die beispielsweise aus einem polykristallinen Siliziummaterial gebildet ist. Die Strukturschicht soll nach dem Durchlaufen des Herstellungsprozesses die bewegliche Struktur bilden. Die Strukturschicht weist Ausnehmungen auf, die ein laterales Ätzen der Opferschicht 2 zur Entfernung derselben ermöglichen. Das Aufbringen der Opferschicht 2 und der Strukturschicht 3 erfolgt mittels bekannter Halbleitertechniken, wie beispielsweise einem CVD-Verfahren (CVD = chemical vapor deposition = chemische Dampfabscheidung). Die Strukturierung der Strukturschicht 3 erfolgt ebenfalls mittels Verfahren und Vorrichtungen, die aus der standardmäßigen Halbleiterproduktion bekannt sind und beispielsweise eine herkömmliche Photolithographie umfassen. Die Strukturschicht 3 umfaßt Ausnehmungen, in denen das Material der Strukturschicht 3 entfernt ist, so daß die Opferschicht 2 in diesen Bereichen freiliegt. Die Ausnehmungen der Strukturschicht 3 sind mittels bekannter Verfahren, wie beispielsweise einer Photolithographie mit einem anschließenden Ätzvorgang, gebildet.
Fig. 1b zeigt die Anordnung von Fig. 1a nach einem ersten Prozeßschritt. Bei diesem Prozeßschritt wird zuerst eine zusammenhängende Lackschicht 4 aus einem Photolack auf der Strukturschicht 3 aufgebracht. Daraufhin wird die Lackschicht 4 über einer Ausnehmung der Strukturschicht 3 mittels bekannter Photolithographietechniken entfernt, so daß durch die Ausnehmung in der Strukturschicht 3 und den freigelegten Bereich der Lackschicht 4 ein Kanal 5 gebildet ist, der in Richtung zu dem Substrat 1 hin durch die Opferschicht 2 begrenzt ist.
Fig. 1c zeigt die Anordnung von Fig. 1a nach der Durchführung eines weiteren Prozeßschrittes. Bei diesem Prozeßschritt wird durch einen Ätzvorgang eine Ausnehmung 6 in der Opferschicht 2 gebildet. Der Ätzvorgang kann durch eine Ätzung mit einem anisotrop ätzenden Mittel oder durch eine Ätzung mit einem anisotrop ätzenden Mittel zusammen mit einem isotrop ätzenden Mittel durchgeführt werden, wobei das Ätzmittel jeweils über den Kanal 5 der Opferschicht 3 zugeführt wird und an derselben angreift. Die Verwendung eines geeigneten anisotrop ätzenden Mittels mit einer ausreichenden lateralen Ätzrate bewirkt, daß sich nach dem Ätzvorgang die gebildete Ausnehmung 6 jenseits des gebildeten Kanals 5erstreckt, wobei die Ausnehmung 6 eine Begrenzung aufweist, die seitlich durch eine Fläche der Opferschicht 2, in der zu dem Substrat 1 hin weisenden Richtung durch eine Fläche des Substrats 1 und in der von dem Substrat 1 weg weisenden Richtung durch einen Abschnitt der Strukturschicht 3 geliefert wird. Daraufhin wird die Lackschicht 4 entfernt, so daß die in Fig. 1c gezeigte Anordnung erhalten wird.
In einem nächsten Prozeßschritt wird ein Abstandhalter 7 in einem Abscheidungsprozess eingebracht. Bei dem Abscheidungsprozess, der vorzugsweise ein CVD-Prozess ist, dringt das Abstandhaltermaterial in die Ausnehmung 6 ein und bildet entlang der Begrenzungen der Ausnehmung 6 sowie entlang von seitlichen Flächen, die den Durchgang zu der Ausnehmung 6 bilden, eine zusammenhängende Schicht, wobei durch eine anschließend aufgebrachte Maske, die beispielsweise aus einer mittels Photolithographie strukturierten Photolackschicht oder einer strukturierten Blende besteht, die Abstandshalterschicht so strukturiert werden kann, daß diese nur in Stützbereichen stehenbleibt. Die zusammenhängende Schicht, die den Abstandhalter 7 bildet, wird vorzugsweise derart gebildet, daß sich dieselbe teilweise auf einem Bereich der Oberfläche der Strukturschicht 3 erstreckt, wie es in Fig. 1d gezeigt ist, wodurch die Verankerung des Abstandhalters 7 auf der Strukturschicht 3 erhöht wird. Das Einbringen des Abstandhalters 7 erfolgt im Gegensatz zu dem Verfahren eines Lackstöpsels auf eine definierte und steuerbare Weise, wodurch die Dicke und Geometrie nach Wunsch ausgebildet werden kann. Ferner kann die Ausnehmung der Strukturschicht 3, durch die das Abstandhaltermaterial in die Ausnehmung 6 eindringt, klein gehalten werden, wodurch der Platzbedarf vor allem durch die zur Verfügung stehende Lithographie bestimmt wird und eine Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahren für MEMS-Strukturen (MEMS = micro electrical mechanical systems) in vielen Größenordnungen und Ausführungen erreicht wird.
Als Abstandhaltermaterial wird vorzugsweise ein Nitridmaterial verwendet, wobei dasselbe mittels bekannter Aufbringungstechniken und vorzugsweise mittels einer Abscheidung in einem LPCVD-Prozeß (LPCVD = low pressure chemical vapor deposition = chemische Dampfabscheidung mit geringem Druck) gebildet wird. Die Verwendung einer Nitridschicht ist aufgrund der hohen mechanischen Stabilität vorteilhaft, wodurch die Dicke und Geometrie des Abstandhalters 7 klein gehalten werden kann. Dadurch eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren auch für Anordnungen, bei denen bewegliche Strukturen von kleiner Größenordnung erzeugt werden sollen. Darüberhinaus ermöglicht das Verfahren der Verwendung einer Nitridschicht, die mittels eines LPCVD-Verfahrens aufgebracht wird, eine Ausbildung des Abstandhalters 7 auch für tiefe Strukturen mit einer dicken Opferschicht, da die aufgebrachte Nitridschicht eine sehr gute Kantenbedeckung aufweist, wodurch eine gute Haftung der Schicht erreicht wird. Ein weiterer Vorteil der Verwendung einer Nitridschicht ergibt sich aus der Tatsache, daß Nitridmaterial bei einer naßchemischen Ätzung eine wesentlich geringere Ätzrate als das Material der Opferschicht 2 aufweist. Folglich kann die Dicke der Schicht des Abstandhalters 7 derart dimensioniert werden, daß bei dem nachfolgend beschriebenen Schritt einer naßchemischen Ätzung der Opferschicht 2 der Abstandhalter 7 aufgrund der geringeren Ätzrate des Nitridmaterials im Vergleich zu dem Opfermaterial nur gering abgetragen wird und bestehen bleibt, so daß die Nitridschicht eine Funktion als elastische, Distanz haltende Verbindung zwischen dem Substrat 1 und der Strukturschicht 3 während eines folgenden Ätzprozesses der Opferschicht 2 beibehalten kann.
Fig. 1e zeigt die Anordnung nach dem Durchführen eines Ätzvorgangs der Opferschicht 2. Zunächst wird mittels bekannter Techniken eine Schutzschicht beispielsweise aus Photolack gebildet, um Bereiche der Strukturschicht 3 vor einem nicht gewollten Ätzen zu schützen. Bei dem naßchemischen Ätzvorgang der Opferschicht 2, der vorzugsweise ein Ätzen mit HF umfaßt, greift das Ätzmittel durch die Ausnehmungen in der Strukturschicht 3 an der Opferschicht 2 an, wobei aufgrund einer hohen lateralen Ätzrate des Ätzmittels die Opferschicht 2 zwischen der Strukturschicht 3 und dem Substrat 1 teilweise oder vollständig entfernt wird.
Durch das Vorsehen des Abstandhalters 7 ist während des gesamten Ätzvorgangs und dem darauffolgenden Trocknungsvorgang des flüssigen Ätzmittels garantiert, daß die Strukturschicht 3 stets auf Distanz zu dem Substrat 1 gehalten wird, so daß ein Verbiegen der Strukturschicht 3 und ein Haften derselben an dem Substrat 1 verhindert ist. Ferner bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, daß bei einer geeigneten Wahl des Abstandhalter ein Ätzen mit guter lateraler Ätzrate erreicht werden kann.
Nach einer Trocknung der Anordnung wird der Abstandhalter 7 mittels eines trockenchemischen Ätzprozesses entfernt, wobei sich die in Fig. 1f gezeigte Anordnung ergibt. Der Ätzprozess kann dabei in Anlagen durchgeführt werden, die bei einer Halbleiterproduktion standardmäßig verwendet werden. Die Verwendung eines trockenchemischen Ätzvorgangs zur Entfernung des Abstandhalters 7 weist die Vorteile einer guten Steuerbarkeit und einer Entfernung des Abstandhalters 7 ohne ein Verbleiben von Rückständen auf. Hierbei erweist es sich als Vorteil, daß der Abstandhalter 7 mit einer kleinen Geometrie und Dicke gebildet werden kann, wodurch eine einfache und rückstandslose Entfernung desselben mittels eines trockenchemischen Ätzvorgangs zusätzlich erleichtert wird.
Die in Fig. 1f gezeigte Anordnung mit einer bezüglich des Substrats 1 beweglichen Strukturschicht 3 kann beispielsweise als Erfassungselement bei einem Beschleunigungssensor oder einem Drehratensensor zum Einsatz kommen, wobei die bewegliche Strukturschicht 3 als ein sensitives Element zur Erfassung physikalischer Größen dient.
Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 2a-2e erläutert. Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel wird bei dem nachfolgend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel der Abstandhalter 7 derart eingebracht, daß derselbe mit einer Abdeckung 10 und einer Strukturschicht 3 verbunden ist.
Fig. 2a zeigt eine Rohstruktur des zweiten Ausführungsbeispiels. Auf einem Substrat 1 ist eine erste Opferschicht 8 gebildet, auf der wiederum eine Strukturschicht 3 ausgebildet ist, die die bewegliche Struktur bilden soll. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel weist die Strukturschicht 3 Ausnehmungen auf, um ein laterales Ätzen zu ermöglichen.
Auf der Strukturschicht 3 und in den Ausnehmungen derselben ist eine zweite Opferschicht 9 gebildet. Ferner ist auf der zweiten Opferschicht 9 eine Abdeckung 10 gebildet, die Ausnehmungen zum Ermöglichen eines lateralen Ätzens aufweist, die vorzugsweise über den Ausnehmungen der Strukturschicht 3 ausgebildet sind, wie es in Fig. 2a gezeigt ist.
Die erste Opferschicht 8 und die zweite Opferschicht 9 weisen wie die Opferschicht 2 ein naßchemisch ätzbares Material. wie beispielsweise Siliziumoxid auf. Die erste 8 und zweite 9 Opferschicht werden bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet, um die bewegliche Struktur, die aus der Strukturschicht 3 gebildet wird, bezüglich des Substrats 1 und der Abdeckung 10 beweglich zu halten.
Fig. 2b zeigt die Struktur von Fig. 2a nach dem Durchführen eines ersten Ätzvorgangs zum Bilden einer Ausnehmung 6, in der in einem nachfolgenden Schritt der Abstandhalter 7 eingebracht wird.
Die Ausnehmung 6 wird entsprechend zu der Bildung der Ausnahme 6 bei dem ersten Ausführungsbeispiel durch eine Ätzung mit einem anisotrop ätzenden Mittel oder mit einem anisotrop-ätzenden Mittel zusammen mit einem isoptropätzenden Mittel gebildet. Das Ätzmittel wird dabei über eine Ausnehmung 11 in der Abdeckung 10 zu der zweiten Opferschicht 9 zugeführt. Die Verwendung des anisotrop ätzenden Mittels bewirkt dabei, daß sich die Ausnehmung 6 in der zweiten Opferschicht 9 lateral jenseits der Ausnehmung 11 der Abdeckung 10 erstreckt.
Um den Ätzvorgang auf den gewünschten Bereich zu begrenzen, wird vor dem Ätzvorgang auf die Abdeckung 10 und in die Ausnehmungen derselben ein Fotolack aufgebracht, wobei durch ein geeignetes Strukturieren mittels beispielsweise einer Photolithographie der Bereich definiert wird, in dem die Ausnehmung 6 zu bilden ist. Die Tiefe der Ätzung wird über die Ätzzeit geregelt.
Nachdem die Ausnehmung 6 gebildet ist, wird unter Bezugnahme auf Fig. 2c der Abstandhalter 7 durch einen Abscheidungsprozeß und vorzugsweise durch einen CVD-Prozeß eingebracht. Da die Ausnehmung 6 lediglich in der zweiten Opferschicht 9 gebildet ist, ist der Abstandhalter 7 als zusammenhängende Schicht gebildet, die sich entlang der Begrenzungsflächen der Ausnehmung 6 und auf einem Bereich der Abdeckung 10 erstreckt.
Das Aufbringen des Abstandhalters 7 erfolgt derart, daß zunächst entlang den Begrenzungsflächen der Ausnehmung 6, auf der Abdeckung 10 und in Ausnehmungen derselben eine zusammenhängende Schicht aufgebracht wird. Wie es bereits bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, wird daraufhin mittels einer Photolithographie und einem Ätzschritt der Abstandhalter 7 auf den gewünschten Bereich begrenzt. In einem nächsten Prozeßschritt wird die erste 8 und zweite 9 Opferschicht durch ein naßchemisches anisotropes Ätzen entsprechend zu dem ersten Ausführungsbeispiel entfernt. Vorzugsweise erfolgt das Entfernen der ersten 8 und zweiten 9 Opferschicht in einem Prozeßschritt.
Der Abstandhalter 7 verhindert, daß während des Ätzschritts die Strukturschicht 3 in Berührung mit dem Substrat 1 oder der Abdeckung 10 kommt. Da bei diesem Ausführungsbeispiel der Abstandhalter nach dem Ätzen der ersten 8 und zweiten 9 Opferschicht mit der Abdeckung 10 und nicht mit dem Substrat 1 verankert ist, um eine Stütze für die Strukturschicht 3 zu liefern, ist es erforderlich, das Material für den Abstandhalter 7 mit einer großen Haftfähigkeit auszuwählen, um der Gewichtskraft der Strukturschicht 3 und den während des Ätzens erzeugten Kohäsionskräften zu widerstehen.
Wie bereits bei dem ersten Ausführungsbeispiel erwähnt wurde, wird dazu vorteilhafterweise Nitrit verwendet, das eine hohe Verankerungsfähigkeit aufweist.
In einem nachfolgenden Prozeßschritt wird der Abstandhalter 7 durch ein trockenchemisches Ätzen entfernt. Hierbei wirkt sich vorteilhaft aus, daß sich der Abstandhalter 7 durch das Einbringen von oben und die Verankerung an der Abdeckung 10 in die Tiefe nicht über die Strukturschicht 2 hinaus erstreckt.
Dadurch wird das Entfernen des Abstandhalters 7 erleichtert, wodurch es möglich ist, die zum Bilden der Ausnehmung 6 bzw. zum Bilden des Abstandhalters 7 erforderliche Ausnehmung 11 der Abdeckung 10 bezüglich eines Durchmessers gering zu halten.
Ferner ermöglicht das Verfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel durch die Begrenzung des Abstandhalters 7 auf die Tiefe der Strukturschicht 3, daß die erste Opferschicht 8 und folglich ein Abstand der Strukturschicht 3 zu dem Substrat 1 eine große Länge aufweisen kann, ohne daß das Entfernen des Abstandhalters 7 erschwert ist.
Dies kann insbesondere bei den bekannten Verfahren des Verwendens von Lackstöpseln nicht erreicht werden, da der Lack lediglich eine geringe Verankerungsfähigkeit aufweist, so daß der Lackstöpsel zur Vermeidung einer Haftung der Strukturschicht 3 während des Ätzens der Opferschichten auf dem Substrat 1 aufgebracht sein muß, um eine ausreichende Stützwirkung für die Strukturschicht 3 zu erhalten. Folglich ist bei dem bekannten Verfahren einer Verwendung von Lackstöpseln ein Entfernen des Lackstöpsels problematisch, da der Lack aus einer großen Tiefe entfernt werden muß, wodurch es erforderlich ist, die Ausnehmung 11 mit einem entsprechend großen Durchmesser vorzusehen.
Wie vorhergehend erwähnt wurde, wird dies durch den erfindungsgemäßen Abstandhalter vermieden.
Nachdem Entfernen des Abstandhalters 7 ist die bewegliche Struktur 3 bezüglich des Substrats 1 und der Abdeckung 10 frei beweglich, wobei dieselbe an einem Rand über Reste der Opferschichten 8 und 9 mit dem Substrat 1 und der Abdeckung 10 verbunden sind.
Obwohl die vorliegende Erfindung derart beschrieben wurde, daß lediglich ein Abstandhalter zwischen dem Substrat und der Strukturschicht vorgesehen ist, umfassen alternative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung das Vorsehen mehrerer Abstandhalter zwischen dem Substrat und der Strukturschicht. Bezugszeichenliste 1 Substrat
2 Opferschicht
3 Strukturschicht
4 Lackschicht
5 Kanal
6 Ausnehmung
7 Abstandhalter
8 erste Opferschicht
9 zweite Opferschicht
10 Abdeckung
11 Ausnehmung

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Mikrostruktur mit einem Substrat (1) und einer bezüglich des Substrats (1) beweglichen Struktur mit folgenden Schritten:
Bereitstellen einer Rohstruktur, die das Substrat (1), eine Opferschicht (2) auf dem Substrat (1) und eine Strukturschicht (3) umfaßt, wobei die Opferschicht (2) zwischen der Strukturschicht (3) und dem Substrat (1) angeordnet ist;
Einbringen eines Abstandhalters (7) zwischen die Strukturschicht (3) und das Substrat (1), wobei der Abstandhalter (7) aus einem anderen Material als die Opferschicht (2) ist, und wobei das Material des Abstandhalters (7) trockenätzbar ist;
Entfernen der Opferschicht (2), derart, daß der Abstandhalter (7) zumindest teilweise verbleibt; und
Entfernen des Abstandhalters (7) mittels einer Trockenätzung.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Abstandhalter (7) aus einem Nitridmaterial ist.

3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem der Schritt des Einbringens eines Abstandhalters (7) ein Erzeugen einer Ausnehmung (6) in der Opferschicht (2) aufweist.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Schritt des Einbringens eines Abstandhalters (7) ein Aufbringen einer zusammenhängenden Schicht als Abstandhalter (7) aufweist, wobei sich dieselbe zumindest über einen Abschnitt des Substrats (1) und einen Abschnitt der Strukturschicht (3) erstreckt.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem das Entfernen der Opferschicht (2) einen naßchemischen Ätzvorgang umfaßt.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem der Schritt eines Erzeugens eines Abstandhalters (7) ein Erzeugen einer Ausnehmung (6) in der Opferschicht (2) durch ein anisotropes Ätzen aufweist.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem der Schritt eines Erzeugens eines Abstandhalters (7) ein Erzeugen einer Ausnehmung (6) in der Opferschicht (2) durch eine Kombination eines Xsotropen und eines anisotropen Ätzens aufweist.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem die Dicke und Geometrie des Abstandhalters (7) derart ausgewählt ist, daß derselbe bei einem Entfernen der Opferschicht (2) mittels eines naßchemischen Ätzvorgangs im wesentlichen bestehen bleibt.

9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8, bei dem der Schritt des Einbringens eines Abstandhalters (7) ein Aufbringen einer zusammenhängenden Schicht als Abstandhalter (7) mittels eines LPCVD-Verfahrens aufweist.

10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, bei dem der Schritt des Bereitstellens einer Rohstruktur ein Bereitstellen einer Rohstruktur für eine Mikrostruktur umfaßt, bei der die Strukturschicht eine bewegliche Masse eines Beschleunigungssensors oder eines Drehratensensors definiert.

11. Verfahren zum Herstellen einer Mikrostruktur mit einem Substrat, einer Abdeckung und einer bezüglich des Substrats und der Abdeckung beweglichen Struktur mit folgenden Schritten:
Bereitstellen einer Rohstruktur mit folgenden Merkmalen:
einer ersten Opferschicht, die auf dem Substrat aufgebracht ist;
einer Strukturschicht, die auf der ersten Opferschicht aufgebracht ist;
einer zweiten Opferschicht, die auf der Strukturschicht aufgebracht ist; und
eine Abdeckung, die auf der zweiten Opferschicht aufgebracht ist;
Einbringen eines Abstandhalters zwischen die Strukturschicht und die Abdeckung, wobei der Abstandhalter aus einem anderen Material als die Opferschicht ist, und wobei das Material des Abstandhalters trockenätzbar ist;
Entfernen der ersten und zweiten Opferschicht derart, daß der Abstandhalter mindestens teilweise verbleibt; und
Entfernen des Abstandhalters mittels Trockenätzung