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Die
Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen
Sensorelements bzw. einem durch ein derartiges Verfahren hergestelltes
mikromechanisches Sensorelement nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
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Zur
Erfassung verschiedener physikalischer Größen (Druck, Temperatur, Luftmasse,
Beschleunigung. Drehrate) werden insbesondere im Kraftfahrzeugbereich
vielfach Bauelemente mit mikromechanischen Sensorelementen verwendet.
Typischerweise werden dabei häufig
Messelemente aus Membranen verwendet, die oberhalb einer Kaverne
angeordnet sind. Zur Herstellung der Membran bzw. der Kaverne ist
neben der sog. Oberflächenmikromechanik, bei
der Schichtstapel aus Opfer- und Funktionsschichten abgeschieden,
strukturiert und selektiv entfernt werden, auch die sog. Bulkmikromechanik
bekannt, bei der Strukturen aus massivem Material herausgearbeitet
werden.
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So
wird beispielsweise in der WO 02/02458 bzw.
DE 100 32 579 A1 ein Verfahren
beschrieben, bei dem zur Herstellung eines Hohlraums unter einer Membran
unterschiedlich poröse
Bereiche in einem Substrat gebildet werden.
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Aus
der
DE 100 30 352
A1 ist bekannt, eine Membran oberhalb einer Kaverne mit
Stabilisierungselementen zu stützen.
Die Erzeugung derartiger Stabilisierungselemente ist beispielsweise
durch Ätzprozesse
möglich,
die selektiv unterschiedlich dotierte Bereiche aus einem Substrat
herauslösen
bzw. porös ätzen, wie
es auch in den nicht vorveröffentlichten
Schriften
DE 102004036035
A1 und
DE 10358859
A1 beschrieben wird.
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Eine
weitere Möglichkeit
zur Ausbildung eines Hohlraums in einem Substrat wird in der
DE 101 14 036 A1 gezeigt.
In dem in dieser Schrift beschriebenen Verfahren wird zunächst eine Öffnung in
dem Substrat erzeugt, woran sich eine Temperaturbehandlung des Substrats
anschließt.
Durch die Wahl der Temperatur und der Zeitdauer dieser Temperung bildet
sich in der Tiefe des Substrats unter Schließung der Öffnung ein Hohlraum aus. Durch
die Verwendung einer Vielzahl von nebeneinander liegender Öffnungen
kann mit diesem Verfahren eine Membran mit darunter liegendem Hohlraum
erzeugt werden.
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In
der
EP 1 043 770 A1 wird
ein Verfahren zur Erzeugung einer Kavität beschrieben, bei dem zunächst mittels
eines ersten Ätzschrittes
wenigstens ein Graben in einem Substrat erzeugt wird. Mach einer
Passivierung der Wände
des Grabens wird im Rahmen eines zweiten anisotropen Ätzschrittes
die Kavität
gebildet. Zur Bildung einer Membran über der Kavität wird abschließend eine
monokristalline Schicht auf das Substrat aufgewachsen.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen
Sensorelements bzw. ein durch ein derartiges Verfahren hergestelltes
mikromechanisches Sensorelement, welches einen Hohlraum bzw. eine
Kaverne und eine Membran zur Erfassung einer physikalischen Größe aufweist.
Dabei ist vorgesehen, dass zur Herstellung des Sensorelements verschiedene
Verfahrensschritte durchgeführt
werden, wobei u.a. eine strukturierte Ätzmaske mit einer Vielzahl
von Löchern
bzw. Öffnungen
auf ein Halbleitersubstrat aufgebracht wird. Weiterhin ist vorgesehen,
dass durch einen Ätzvorgang
unterhalb der Löcher
in der strukturierten Ätzmaske
Vertiefungen im Halbleitersubstrat erzeugt werden. Anschließend wird
eine Anodisierung des Halbleitermaterials durchgeführt, wobei
die Anodisierung vorzugsweise ausgehend von den erzeugten Vertiefungen
in dem Halbleitersubstrat stattfindet. Dabei entstehen unterhalb
der Vertiefungen poröse Bereiche,
wobei zwischen den porösen
Bereichen bzw. den Vertiefungen eine gitterartige Struktur aus unbehandeltem
d.h. nicht anodisiertem Substratmaterial stehen bleibt. Diese gitterartige
Struktur erstreckt sich vorzugsweise von der Oberfläche des Halbleitersubstrats
in die Tiefe. Wahlweise vor oder nach der Anodisierung kann die Ätzmaske
zur Erstellung der Vertiefungen entfernt werden. Zur Erzeugung des
Hohlraums und der Membran in dem das Sensorelement bildenden Halbleitersubstrat
wird eine Temperaturbehandlung durchgeführt. Dabei wird der Hohlraum
aus dem wenigstens einen porösizierten
Bereich unterhalb einer Vertiefung und die Membran oberhalb des
Hohlraums aus der gitterartigen Struktur durch Umlagerung des Halbleitermaterials
während
der Temperaturbehandlung erzeugt.
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Vorteilhafterweise
kann durch die Kombination eines Ätzprozesses und einer Anodisierung
ein dotierungsfreies bzw. schwach dotiertes monokristallines Gitter
oberhalb einer porösen
Schicht erzeugt werden, die durch eine thermische Behandlung in eine
Membran bzw. einen Hohlraum umgewandelt werden kann. Durch die gezielte
Erzeugung der Vertiefungen und deren Eindringtiefe in das Halbleitersubstrat
können
durch das erfindungsgemäße Verfahren
Membranen oder Kanäle
bzw. Hohlräume
mit geringer Dickentoleranz gebildet werden, die beispielsweise
bei der Druckmessung oder der Luftmassenmessung von Vorteil sein
können.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass unter jeder
Vertiefung im Substrat genau ein porösizierter (Teil-)Bereich erzeugt
wird, wobei der Hohlraum aus einer Vielzahl zusammenhängender
porösizierter
(Teil-)Bereiche entsteht.
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Bei
der Herstellung der Vertiefungen kann ein (Kristall-)anisotroper Ätzprozess,
beispielsweise mit KOH- oder TMAH-Ätzung, oder ein (Kristall-)isotroper Ätzprozess,
beispielsweise mittels eines Trenchätzverfahrens, verwendet werden.
Dabei kann vorgesehen sein, dass der Trenchätzprozess wenigstens einen
Trenchzyklus aufweist, wobei der Trenchzyklus wenigstens einen Trenchätzschritt
und einen Passivierungsschritt enthält. Die Tiefe der Vertiefung und
somit die Dicke der Membran kann dabei durch die Anzahl der Wiederholungen
eines Trenchzyklus bei der Erzeugung der Vertiefung vorgegeben werden.
Somit können
vorteilhafterweise sowohl die vertikalen Ausdehnungen der Hohlräume als
auch die die Hohlräume
bedeckenden Membran in fast beliebiger Dicke vorgegeben werden.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Halbleitersubstrat
wenigstens im porösizierten
Bereich und in der gitterartigen Struktur die gleiche Dotierungsart
und/oder die gleiche Dotierungskonzentration aufweist. Dabei kann
das Halbleitersubstrat auch nur sehr schwach dotiert sein, bzw.
im Extremfall auch ein Dotierungskonzentration eine Größe von Null
aufweisen, d.h. dass Halbleitersubstrat kann vollständig undotiert
sein. Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
die Bildung des porösen
Bereichs unterhalb der Vertiefung und die Bildung der gitterartigen
Struktur unabhängig
von der Dotierungsart und -konzentration sind.
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Zur
Anodisierung wird das Halbleitersubstrat in eine elektrisch leitfähige Ätzflüssigkeit
getaucht, wobei die Ätzflüssigkeit
eine Elektrode aufweist, die mit dem Pol einer Spannungsquelle verbunden
ist. Im Gegensatz dazu wird das Halbleitersubstrat mit dem anderen
Pol der Spannungsquelle verbunden. Vorzugsweise wird dabei die Elektrode
mit dem Minuspol und das Substrat mit dem Pluspol der Spannungsquelle
verbunden, wobei bei entsprechend gewählten Flüssigkeiten und Substraten auch
eine umgekehrte Polung denkbar ist.
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Die
Ausdehnung des porösen
Bereichs, der durch die Anodisierung erzeugt wird, kann vorteilhafterweise
durch eine erste Zeitdauer vorgegeben werden, in der das Halbleitersubstrat
ausgehend von den Vertiefungen anodisiert wird. Dabei kann weiterhin vorgesehen
sein, dass die erste Zeitdauer zur Anodisierung in Abhängigkeit
von der geometrischen Verteilung der Löcher auf der Ätzmaske
bzw. den Vertiefungen im Substrat vorgegeben wird. Dabei kann diese
Abhängigkeit
beispielsweise über
den mittleren Abstand der Löcher
bzw. Vertiefungen bestimmt werden. Darüber hinaus ist auch möglich, die
Bildung der lateralen und vertikalen Ausdehnungen des Hohlraums
in Abhängigkeit
von der ersten Anodisierungszeitdauer vorzugeben.
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In
weiteren Ausgestaltungen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass
die Temperaturbehandlung der gitterartigen Struktur oberhalb des
Hohlraums dazu führt,
dass sich eine monokristalline Membran bildet. Weiterhin ist denkbar,
dass die Lochgeometrie in der Ätzmnaske
und somit die Verteilung der Vertiefungen auf dem Halbleitersubstrat
in Abhängigkeit
von der Kristallstruktur des einkristallinen Halbleitersubstrats
vorgegeben wird. Bevorzugterweise ist das Halbleitersubstratmaterial
nur schwach dotiert oder undotiert.
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Optional
kann auf die durch die Temperaturbehandlung erzeugte Membran eine
weitere Schicht. beispielsweise epitaktisch, aufgebracht werden.
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Weiterhin
kann der vorgeschlagene Membranherstellungsprozess in einen Halbleiterprozess (CMOS-
oder mixed-Signal) integriert werden, der keinen Epitaxieschritt
aufweist. Daneben kann jedoch ein optionaler Epitaxieschritt die
Membrandicke weiter erhöhen
oder die Membran mit einer weiteren funktionalen Schicht belegen.
Insbesondere durch die Verwendung eines dotierungsfreien Substrats kann
das erfindungsgemäße Verfahren
vorteilhaft mit einem Schaltungsprozess zur Erzeugung einer Auswerteschaltung
kombiniert werden. So können
mikroelektronische Bauelemente auch im Bereich des Kanals bzw. des
Hohlraums oder der Membran integriert werden. Durch die Herstellung
einer einkristallinen Halbleitermembran bzw. -hohlraumstruktur können weitere
Vorteile in Form einer erhöhten
mechanischen Festigkeit erreicht werden. Darüber hinaus können in
monokristallinen Membranen bzw. Gitter- oder Kanalstrukturen zur Auswertung
von darin eingebrachten Stress Piezowiderstände mit hohem K-Faktor integriert
werden, die ein hohes Messsignal liefern. Die Herstellung des Hohlraums
ist auch durch Elektropolitur möglich,
wodurch keine Umlagerung des porösen
Materials durch einen thermischen Prozess nötig ist. Dabei entsteht direkt
bei der Anodisierung ein freitragendes Gitter. Durch das vorgestellte Verfahren
kann allgemein ein Hohlraum mit beliebiger vertikaler und lateraler
Ausdehnung in beliebiger Tiefe erzeugt werden.
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Durch
die Verwendung eines Trenchätzprozesses
können
tiefere Vertiefungen erzeugt werden, so dass der Hohlraum in größeren Tiefen
erzeugt werden kann. Dadurch kann die Dicke der Membran in weiten
Grenzen frei gewählt
werden. Ein Epitaxieschritt wie beim bekannten Stand der Technik kann
entfallen. Dadurch kann der Prozess in einen Halbleiterschaltungsprozess
integriert werden, der keinen Epitaxieschritt beinhaltet, beispielsweise
in einen CMOS-Prozess.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw.
aus den abhängigen
Patentansprüchen.
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Zeichnungen
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In
den 1a bis c ist schematisch ein Prozessablauf zur
Herstellung einer Kaverne mit einer darüber liegenden Membran mittels
porösem
Silizium dargestellt, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Dagegen zeigen die 2a bis f den erfindungsgemäßen Verfahrensverlauf. 3 zeigt
eine alternative Herstellung von Vertiefungen, von denen das erfindungsgemäße Verfahren
ausgeht. In den 4a bis f sind verschiedene Öffnungsgeometrien u.a.
in relativer Position zu der Kristallgeometrie des Halbleitersubstrats
dargestellt, die alternativ zur Erzeugung der Vertiefungen verwendet
werden können.
Schlussendlich sind in den 5a und
b weitere Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung
eines Kanals abgebildet.
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Ausführungsbeispiel
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird das erfindungsgemäße Verfahren
anhand der Herstellung eines Sensorelements mit einer Membran und
einem Hohlraum verdeutlicht. Dieses erfindungsgemäße Sensorelement
kann vorzugsweise bei einem Drucksensor eingesetzt werden, wobei
darüber hinaus
auch eine Verwendung in einem Luftmassensensor, einem Temperatursensor,
einem Beschleunigungssensor und/oder einem Drehratensensor denkbar
ist.
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In
den 1a bis c ist schematisch
ein bekanntes Verfahren zur Herstellung einer Membran über einer
Kaverne dargestellt. Dabei wird das Material in einem ersten Bereich 110 eines
dotierten beispielsweise einkristallinen Siliziumsubstrats 100 entweder
in eine andere Dotierungsart umgewandelt oder mit einer anderen
Dotierungskonzentration versehen. Anschließend kann durch einen entsprechenden
lokalen Anodisierungsprozess dieser Bereich 110 porös geätzt werden,
indem der Ätzprozess
bevorzugt die im Bereich 110 vorhandene Dotierungsart bzw.
Dotierungskonzentration selektiv ätzt. Auf das so erzeugte poröse Silizium
im Bereich 110 kann in einem weiteren Verfahrensschritt
eine Epitaxieschicht 130 aufgebracht werden, die ebenfalls
einkristallin aufwachsen kann. Durch die Epitaxiebedingungen oder
eine zusätzliche
Temperaturbehandlung des Substrats 100 kann das poröse Siliziummaterial
im Bereich 110 umgelagert werden, so dass ein Hohlraum 120 unter
der Epitaxieschicht 130 entsteht, wobei gleichzeitig eine
Membran 160 gebildet wird. Abschließend können weitere Halbleiterprozesse durchgeführt werden,
die beispielsweise Piezowiderstände 140 und/oder
eine Auswerteschaltung 150 in oder auf dem so hergestellten
mikromechanischen Sensorelement erzeugen.
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In
dem erfindungsgemäßen Verfahren,
welches schematisch in den 2a bis
f dargestellt ist, kann dagegen auf eine spezielle Dotierung bzw.
auf eine Umdotierung des späteren
Hohlraumbereichs verzichtet werden. Darüber hinaus ist das Verfahren auch
bei nur schwach dotierten Substraten einsetzbar. Zunächst wird
auf einem Substrat 200, beispielsweise aus einem Halbleitermaterial
wie Silizium, eine geeignete (Ätz-)Maske 210,
z.B. Lack, Oxid- oder Nitrid-Schicht(en),
für die
nachfolgende Herstellung von Vertiefungen 220 im Substrat 200 mittels
eines Ätzprozesses
erstellt und strukturiert. Bei der Strukturierung der Maske 210 werden
Löcher 230 beispielsweise
in regelmäßigen Abständen erzeugt,
wobei unterschiedliche Muster, z.B. rechteckig, diagonal, hexagonal,
ringförmig
oder streifenförmig,
denkbar sind. Des Weiteren ist nicht nur die Anordnung der Löcher variabel,
sondern auch die Form der einzelnen Löcher. So können die Löcher z.B. quadratisch (siehe
u.a. die Aufsicht in 2a), rund (siehe 4b)
oder rechteckig (siehe u.a. 4e) gestaltet sein.
Mit Hilfe dieser so strukturierten Ätzmaske 210 können nun
durch einen Ätzprozess
entsprechende Vertiefungen 220 in das Siliziumsubstrat 200 eingebracht
werden. In der 2a bzw. b sind Vertiefungen 220 dargestellt,
die mittels eines anisotropen Ätzprozesses,
beispielsweise mit KOH oder TMAH typische pyramidenförmige Strukturen
in das Substrat geätzt
wurden. Die Pyramidenwände
der Vertiefungen 220 bilden dabei bevorzugte Ätzrichtungen
im (einkristallinen) Siliziumsubstrat 200 ab, wobei die Ätzfront
stoppt, nachdem pyramidenförmige
Strukturen geätzt
wurden. Nach Erzeugung der Vertiefungen 220 kann das so
vorgeätzte
Substrat 200 zur Anodisierung in eine elektrisch leitfähige Ätzlösung 240, beispielsweise
Flusssäure)
getaucht werden. Wird nun das Silizumsubstrat 200 mit einem
Pol einer Spannungsquelle verbinden und in die elektrisch leitfähige Lösung 240 eine
Elektrode 250 getaucht, die mit dem anderen Pol der Spannungsquelle
verbunden ist, so kann die Anodisierung gestartet werden, da sich
innerhalb des Siliziumsubstrats 200 Feldlinien 260 beginnend
von den Spitzen der Vertiefungen 220 ausbilden. Wie in 2c gezeigt
wird, kann dabei vorzugsweise das Substrat 200 auf das
positive Potential gelegt werden, wohingegen die Elektrode 250 in
der Lösung 240 auf
Massepotential liegt. Durch die so durchgeführte Anodisierung kann das Substratmaterial
unter den Vertiefungen 220 porös geätzt werden, so dass mehrere
nebeneinander liegende poröse
Bereiche 270 entstehen, wie in 2d gezeigt
wird. Mit zunehmender Zeitdauer, in der der Anodisierungsprozess
durchgeführt
wird, vergrößern sich
die porösen
Bereiche unterhalb der Vertiefungen sowohl in lateraler als auch
in vertikaler Richtung, bis mehrere nebeneinander liegende poröse Bereiche ineinander übergehen
und einen gemeinsamen großen
porösen
Bereich bilden. Dabei ist naheliegend die Anodisierungszeit in Abhängigkeit
von der geometrischen Verteilung oder dem mittleren Abstand der
Vertiefungen 220 und/oder der Löcher 230 in der Ätzmaske 210 vorzugeben,
um ein gezieltes Ineinanderwachsen der porösen Bereiche zu ermöglichen. Neben
dem Abstand der Ätzlöcher beeinflusst
auch das Vorhandensein einer möglicherweise
vorliegenden Dotierung des Substrats das Ätzergebnis. Zwischen den Vertiefungen 220 entstehen
durch diesen Anodisierungsprozess Bereiche 280, die nicht
geätzt werden
und somit dem unbehandelten Substratmaterial entsprechen. Aus der
Gesamtheit der ungeätzten Bereiche
entsteht somit eine gitterartige Struktur 280, welche ebenfalls
wie das Substrat 200 einkristallin vorliegt und vorzugsweise
schwach oder gering dotiert ist. Nach dem Entfernen der Ätzmaske 210 vom Substrat 200 ist
vorgesehen, eine Temperaturbehandlung durchzuführen. Im Rahmen dieser Temperaturbehandlung
erfolgt eine Umlagerung des Siliziummaterials sowohl in der gitterartiger
Struktur 280 als auch im porösen Bereich 270. So
schließen
sich die anfangs pyramidenförmigen
Vertiefungen 220 und bilden eine vorzugsweise einkristalline
Membran 285, während
sich das Siliziummaterial im porösen Bereich 270 zu
einem unter der Membran geschlossenen Hohlraum 275 umlagert.
Auch die Spitzen zwischen den einzelnen Vertiefungen, wie sie in 2d abgebildet
sind, werden durch diese Temperaturbehandlung geglättet, so
dass eine durchgehend (monokristalline) Membran 285 entsteht.
Optional kann auf das so erzeugte mikromechanische Sensorelement
noch eine weitere Materialschicht 290 aus dem gleichen
oder einem anderen Material abgeschieden werden, beispielweise mit
einem Epitaxieverfahren.
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Statt
einem anisotropen Ätzprozess,
wie er anhand der 2a und 2b zur
Erzeugung der Vertiefungen 220 verwendet wird, kann auch
ein isotropes Ätzverfahren
bzw. ein Trenchätzverfahren
verwendet werden, um Vertiefungen 300 zu erzeugen. Zu diesem
Zweck wird ebenfalls zunächst
eine Ätzmaske 210 auf
das Substrat 200 aufgebracht, welche Löcher 230 zur Erzeugung
der Vertiefungen 300 aufweist. Durch diese Ätzmaske
können
nun mittels wenigstens eines Trenchzyklus die Vertiefungen 300 erzeugt
werden. Typischerweise wird bei einem bevorzugten Trenchätzverfahren
wie das RIE- oder das DRIE-Verfahren in einem Trenchzyklus abwechselnd ein
Trenchätzschritt
(z.B. mit SF6) mit nachfolgender Passivierung
(z.B. mit C4F8)
der getrenchten Seitenwände
durchgeführt.
Dabei entsteht an den Seitenwänden eine
typische Einbuchtung, die bei einer Wiederholung des Trenchzyklus
zu einer Riffelung führt,
wie sie in 3 am Rand der Vertiefung 300 dargestellt
sind (siehe Bereich 310). Durch die Wahl der Wiederholungen,
in denen jeweils ein Trenchzyklus durchgeführt wird, kann die vertikale
Ausdehnung der Vertiefung 300 und schlussendlich die Dicke
der Membran 285 eingestellt werden. Die Anodisierung erfolgt
im weiteren entsprechend dem vorherig beschriebenen Verfahren (vergleiche
auch 2c).
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Durch
die Verwendung eines Trenchätzprozesses
können
tiefere Vertiefungen erzeugt werden, so dass der Hohlraum in größeren Tiefen
erzeugt werden kann. Dadurch kann die Dicke der Membran in weiten
Grenzen frei gewählt
werden. Ein Epitaxieschritt wie beim bekannten Stand der Technik kann
entfallen. Dadurch kann der Prozess in einen Halbleiterprozess integriert
werden, der keinen Epitaxieschritt beinhaltet, beispielsweise einen CMOS-Prozess.
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Neben
der Anordnung der Löcher 230 in
der Ätzmaske 210 können, wie
bereits erwähnt,
auch andere geometrische Verteilungen oder Ausgestaltungen zur Erzeugung
der Vertiefungen gewählt
werden, wie sie in den 2a, 4b, 4c, 4d, 4e und 4f dargestellt
sind. Darüber
hinaus kann die Lochgeometrie bzw. die Ausrichtung des Anodisierungsprozesses
auch an bestimmte Kristallstrukturen des Substrats bzw. eines Wafers
ausgerichtet werden. So ist beispielsweise denkbar, dass ein Wafer
zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sensorelements verwendet
wird, wie er in 4a dargestellt ist, der eine
Oberfläche
mit einer (100)-Orientierung und einer Seitenfläche mit (110)-Orientierung
aufweist. Somit kann die Lochgeometrie und die Ätzprozesse entsprechend abgestimmt
werden, um ein optimales Zusammenwachsen der porösen Bereiche unterhalb der
Vertiefungen zu ermöglichen.
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In
der 4c ist eine Aufsicht auf ein Substrat gezeigt,
welches einen Membranrand 420, eine gitterartige Struktur 430 und Ätzlöcher 440 aufweist. Durch
die Ätzlöcher 440 erfolgt
eine (Kristall-)anisotrope Unerätzung,
beispielsweise mit KOH oder TMAH, so dass sich benachbarte Bereiche überlappen.
Zwischen den unterätzten
Bereichen können Stellen 460 entstehen,
die bei einer entsprechenden Steuerung des Ätzprozesses ebenfalls unterätzt werden.
Eine Abwandlung zur Lochgeometrie, wie sie in 4e dargestellt
ist, zeigt 4f. Dabei ermöglicht die
Verwendung zusätzlicher Ätzöffnungen 445 eine gleichmäßigere Unterätzung am
Membranrand und somit ein bessere Randeinspannung. Allgemein können die
gitterartigen Strukturen in den 4c bis
f sowohl bei porös
geätzten,
als auch bei mit KOH oder TMAH geätzten Bereichen verwendet werden.
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Neben
der Verwendung für
das erfindungsgemäße Verfahren
können
die vorgeschlagenen Lochgeometrien der
4b bis
f auch bei der Herstellung eines Hohlraums bzw. einer Membran mit dotiertem
Substratmaterial verwendet werden, wie sie beispielsweise in der
DE 102004036035 A1 und
DE 10358859 A1 beschrieben
werden. Dabei können die Ätzöffnungen
sowohl durch das Überwachsen
mit einer weiteren Materialschicht als auch durch eine Temperaturbehandlung
verschlossen werden.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
wird das erfindungsgemäße Verfahren
dazu genutzt, durch Membranen 585 vergrabene Kanäle 500,
wie sie in 5a dargestellt sind, zu erzeugen.
Derartige Kanäle
lassen sich beispielsweise dadurch erzeugen, dass die Löcher 230 entsprechend
nebeneinander angeordnet sind, so dass durch die Unterätzung ein
zusammenhängender
länglicher
Hohlraum entsteht. Diese Kanäle 500 können eine
oder mehrere Zugangsöffnungen 510 aufweisen,
die nach der Temperaturbehandlung und somit nach dem Verschließen der Ätzöffnungen
und Bildung der Membran 585 zusätzlich in die Membran und somit
in das Substrat eingebracht werden können. Als spezielle Ausgestaltung
ist in 5b ein mäanderartiger Verlauf eines so
erzeugten vergrabenen Kanals 505 im Substrat 200 dargestellt,
der ebenfalls durch geeignete Anordnungen der Löcher 230 gebildet
werden kann und bei dem zwei Zugangsöffnungen 515 vorgesehen
sind. Durch diese Zugangsöffnungen
kann dann beispielsweise ein Medium durch den Kanal geleitet werden.