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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung eines Bauelements
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Solche
Verfahren sind allgemein bekannt. Beispielsweise ist aus der Druckschrift
DE 102 06 918 A1 ein
Verfahren zum Erzeugen eines Kondensatorelements bekannt, wobei
zunächst ein Trägersubstrat bereitgestellt wird,
wobei anschließend eine in das Trägersubstrat
eingelassene Dielektrikumschicht erzeugt wird und wobei in einem
nachfolgenden Schritt bezüglich der Oberfläche
des Trägersubstrats seitlich nebeneinander angeordnete
Ausnehmungen in der Dielektrikumschicht erzeugt werden und wobei
abschließend leitfähiges Material in die Ausnehmungen
zum Erzeugen von seitlich nebeneinander angeordneten Kondensatorelektroden
zwischen denen die Kapazität des Kondensatorelements gebildet
ist eingebracht wird. Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass zur
Erzeugung eines Kondensatorelements, insbesondere zu Erzeugung eines
Kondensatorelements mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten
Kondensatorelektroden vergleichsweise viele Verfahrensschritte notwendig sind,
da für jede Kondensatorelektrode eine einzelne Ausnehmung
in der Dielektrikumschicht separat erzeugt werden muss. Zur Erzeugung
von vergleichsweise großen Kondensatorkapazitäten
wird üblicherweise eine Mehrzahl von Kondensatorelektrodenpaaren
parallel geschaltet. Mit dem bekannten Verfahren ist jedoch eine
Herstellung einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen
zwei Kondensatorelektroden, beispielsweise um zwei Kondensatorelektrodenpaare
parallel zu schließen, nur über Leiterbahnen auf
der Oberfläche des Trägersubstrats und nicht im
Innern des Trägersubstrats möglich. Dadurch ist nachteiligerweise
der benötigte Platzbedarf bei der Realisierung von parallel
geschalteten Kondensatorelektrodenpaaren durch den vergleichsweise
großen Verschaltungsaufwand auf der Oberfläche
des Trägersubstrats vergleichsweise groß.
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Offenbarung der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines
Bauelements und das erfindungsgemäße Bauelement
haben gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass
mit deutlich weniger und erheblich kostengünstigeren Herstellungsschritten
eine vergleichsweise große Kondensatorkapazität
in dem Substrat realisierbar ist, welche zudem einen geringeren
Platzbedarf aufweist. Dies wird dadurch erreicht, dass im Gegensatz
zum Stand der Technik nur eine einzige Aussparung in Form der Substrataussparung
für die Kondensatorelektroden in Form der ersten Leiterschicht
erzeugt wird. In dieser einen Substrataussparung werden alle Kondensatorelektroden
durch die u-förmige erste Leiterschicht aufgebaut, so dass
nicht für jede Kondensatorelektrode separat jeweils eine
Aussparung erzeugt werden muss. Eine im Wesentlichen u-förmig
angeordnete Leiterschicht im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst insbesondere
eine Leiterschicht, welche wenigstens in einer Richtung parallel
zu einer Haupterstreckungsebene des Substrats und/oder wenigstens
in einer Schnittebene senkrecht zur Haupterstreckungsebene ein u-
oder v-Profil aufweist und insbesondere zwei im Wesentlichen vertikale
Schenkel und einen im Wesentlichen horizontalen Verbindungsbereich
zwischen den zwei Enden der vertikalen Schenkel aufweist. Alternativ
umfasst eine im Wesentlichen u-förmig angeordnete Leiterschicht auch
eine beispielsweise im Wesentlichen trapezförmig angeordnete
Leiterschicht, wobei sich das Trapez vorzugsweise je nach Herstellungsprozess
nach oben oder nach unten hin verjüngend vorgesehen ist. Die
vertikalen Schenkel sind besonders bevorzugt gegenüber
einer Flächennormalen der Haupterstreckungsebene geneigt.
Durch die Erzeugung der u-förmigen ersten Leiterschicht
wird in einem einzigen Herstellungsschritt eine erste Kondensatorelektrode
erzeugt, welche folglich wenigstens zwei über den horizontalen
Verbindungsbereich im Substrat leitfähig verbundene vertikale
erste Kondensatorelektrodenbereiche umfasst, so dass die Gesamtkapazität
dieser ersten Kondensatorelektrode sich aus den kapazitiven Anteilen
der zwei vertikalen ersten Kondensatorelektrodenbereiche und dem
kapazitiven Anteil des horizontalen ersten Verbindungsbereichs summiert.
Durch die elektrisch leitfähige Verbindung der zwei vertikalen
ersten Kondensatorelektrodenbereiche über den horizontalen
ersten Verbindungsbereich im Innern des Substrats wird darüberhinaus
der benötigte Platzbedarf auf der Oberfläche des
Substrats im Vergleich zum Stand der Technik minimiert, da keine
zusätzliche Leiterbahn auf der Oberfläche des
Substrats zur elektrischen Kontaktierung der vertikalen ersten Kondensatorelektrodenbereiche
miteinander benötigt wird. Die erste Isolationsschicht
isoliert insbesondere die erste Leiterschicht elektrisch gegenüber
dem Substrat, so dass die elektrische Kapazität vorzugsweise
zwischen dem Substrat und der ersten Leiterschicht bzw. der ersten
Kondensatorelektrode gebildet wird. Es wäre denkbar, den
Raum zwischen den zwei vertikalen ersten Kondensatorelektrodenbereichen
und dem horizontalen ersten Verbindungsbereich bis zur Oberfläche
des Substrats beispielsweise mit Substratmaterial, einem Halbleitermaterial,
einem Isolatormaterial und/oder einem leitfähigen Material
wieder aufzufüllen, so dass dieser Raum zur Implementierung
weiterer elektrischer, elektronischer und/oder mikromechanischer
Elemente verwendbar ist und/oder die erste Leiterschicht als im
Substrat verlaufende Leiterbahn zur Optimierung des Oberflächenroutings
auf dem Substrats fungiert.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen,
sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zu entnehmen.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in einem vierten
Verfahrensschritt eine zweite Isolationsschicht auf der ersten Leiterschicht
insbesondere u-förmig angeordnet wird und vorzugsweise
in einem fünften Verfahrensschritt eine zweite Leiterschicht
auf der zweiten Isolationsschicht insbesondere u-förmig
angeordnet wird. Vorteilhafterweise wird somit durch die zweite
Leiterschicht eine zweite Kondensatorelektrode in der Substrataussparung
gebildet, welche durch die zweite Isolationsschicht gegenüber
der ersten Leiterschicht bzw. der erste Kondensatorelektrode elektrisch
isoliert ist, so dass sich eine vergleichsweise große elektrische Kapazität
zwischen der ersten und der zweiten Kondensatorelektrode ausbildet,
ohne das für die zweite Kondensatorelektrode eine weitere
Aussparung erzeugt werden muss.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in fünften
Verfahrensschritten weitere Isolationsschichten und/oder weitere
Leiterschichten im Bereich der Substrataussparung angeordnet werden,
wobei insbesondere eine beliebige Mehrzahl von weiteren Isolationsschichten und
weiteren Leiterschichten alternierend im Bereich der Substrataussparung
angeordnet werden. In vorteilhafter Weise ist somit die Bildung
einer Vielzahl von Kondensatorelektroden in der einen Substrataussparung
mittels vergleichsweise einfachen und kostengünstigen Verfahrensschritten
möglich, ohne das für jede weitere Kondensatorelektrode
eine weitere Aussparung erzeugt werden muss. Somit ist auf einem
vergleichsweise geringen Raum eine vergleichsweise große
elektrische Kapazität jeweils zwischen der ersten Kondensatorelektrode,
der zweiten Kondensatorelektrode und/oder der Vielzahl von Kondensatorelektroden
realisierbar, wobei die Kondensatorelektroden parallel, seriell
oder unabhängig voneinander beschaltbar sind. Besonders
bevorzugt wird die Breite der Substrataussparung derart gewählt,
dass eine gewünschte Anzahl von Elektrodenpaaren in der
Substrataussparung realisierbar ist.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in einem
sechsten Verfahrensschritt das Bauelement auf einer die Substrataussparung
aufweisenden ersten Seite geschliffen und/oder geätzt wird.
Besonders vorteilhaft werden somit Teile und insbesondere aus der
Substrataussparung in Richtung der ersten Seite hervorstehende Teile
der ersten, der zweiten und/oder der weiteren Isolationsschichten
und der ersten, der zweiten und/oder der weiteren Leiterschichten
entfernt, so dass auf der ersten Seite des Bauelements eine plane
erste Oberfläche entsteht, welche vorzugsweise parallel
zur Haupterstreckungsebene angeordnet ist.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in einem
siebten Verfahrensschritt das Bauelement auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden
zweiten Seite geschliffen und/oder geätzt wird. Besonders
vorteilhaft wird somit insbesondere das Substratmaterial zwischen
der Substrataussparung und der zweiten Seite entfernt, so dass eine
plane zweite Oberfläche des Bauelements auf der zweiten
Seite entsteht, welche insbesondere parallel zur Haupterstreckungsebene
angeordnet ist. Besonders bevorzugt wird das Bauelement von der
zweiten Seite im siebten Verfahrensschritt derart geschliffen und/oder
geätzt, dass auch die horizontalen Verbindungsbereiche
der ersten, der zweiten und/oder der weiteren Isolationsschichten und/oder
der ersten, der zweiten und/oder der weiteren Leiterschichten entfernt
werden, so dass lediglich die vertikalen Schenkel der u-förmigen
Isolations- und/oder Leiterschichten in dem Substrat übrig
bleiben. Besonders vorteilhaft sind die vertikalen Schenkel der
ersten, der zweiten und/oder der weiteren Leiterschichten weiterhin
als Kondensatorelektroden und/oder als Durchkontaktierung von der
ersten Seite zur zweiten Seite des Substrats verwendbar, so dass
das Oberflächenrouting des Bauelements erheblich vereinfachbar
ist. Besonders vorteilhaft wird durch die Verwendung von hochtemperaturstabilen Materialien
nach dem Schleifen eine Integration von elektrischen, elektronischen
und/oder mikroelektronischen Schaltungen auf der ersten und/oder
zweiten Oberfläche ermöglicht. Insbesondere ist
die Verwendung von CMOS-kompatiblen Materialien vorgesehen, so dass
das erfindungsgemäße Verfahren mit Standardtechnologien
durchführbar und kompatibel ist.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in einem
achten Verfahrensschritt die erste, die zweite und/oder die weiteren Leiterschichten
elektrisch kontaktiert werden, wobei die elektrische Kontaktierung
insbesondere auf der ersten und/oder auf der zweiten Seite, vorzugsweise mittels
Leiterbahnen, erfolgt. Besonders vorteilhaft sind die erste, die
zweite und/oder die weiteren Leiterschichten durch die elektrische
Kontaktierung als Kondensatorelektroden und/oder als Durchkontaktierung
verwendbar. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Leiterschichten
alternierend elektrisch kontaktiert sind, d. h. dass beispielsweise
eine erste und eine dritte Leiterschicht an eine erste Leiterbahn und
eine zweite und vierte Leiterschicht an eine zweite Leiterbahn angeschlossen
ist, wobei die zweite Leiterschicht zwischen der ersten und der
dritten Leiterschicht und die dritte Leiterschicht zwischen der zweiten
und der vierten Leiterschicht angeordnet ist, so dass die elektrische
Kapazität zwischen der ersten und der zweiten Leiterbahn
durch die Summe der elektrischen Kapazitäten zwischen der
ersten und der zweiten, der zweiten und der dritten und der vierten
Leiterschicht gebildet wird.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Bauelement
mit einem Substrat, einer Substrataussparung, einer in der Substrataussparung
angeordneten ersten Isolationsschicht und einer in der Substrataussparung
angeordneten ersten Leiterschicht, wobei die erste Isolationsschicht und
die erste Leiterschicht im Wesentlichen u-förmig ausgebildet
sind. Dieses Bauelement ist im Gegensatz zum Stand der Technik wie
oben detailiert ausgeführt vergleichsweise einfach und
kostengünstig herzustellen und weist darüberhinaus
erheblich Vorteile bei der elektrischen Kontaktierung auf, so dass insbesondere
das Oberflächenrouting auf der Oberfläche des
Substrats deutlich vereinfacht wird. Dadurch wird eine Realisierung
von einer vergleichsweise großen Kapazität auf
einem geringeren Raum ermöglicht, wodurch weitere Kosteneinsparungen
erzielbar sind. Die erste Leiterschicht fungiert insbesondere als
erste Kondensatorelektrode und/oder als die im Substrat verlaufende
Leiterbahn.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Bauelement,
wobei die erste, die zweite und/oder die weiteren Leiterschichten
das Substrat von der ersten Seite bis zur zweiten Seite im Wesentlichen
vollständig durchlaufen. Dieses Bauelement ist wie oben
detailiert ausgeführt im Vergleich zum Stand der Technik
deutlich einfacher und kostengünstiger herstellbar und
ermöglicht somit die Realisierung einer Durchkontaktierung
von der ersten zur zweiten Seite des Bauelements, so dass das Oberflächenrouting
auf der ersten oder der zweiten Seite des Bauelements in kostensparender
Weise vereinfacht wird und somit der benötigte Raum zur Realisierung
des Bauelements bzw. von elektrischen, elektronischen und/oder mikroelektronischen Schaltungen
reduzierbar ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Substrat eine
Haupterstreckungsebene aufweist, wobei die erste, die zweite und/oder
die weiteren Isolations- und/oder Leiterschichten im Wesentlichen
als konzentrische Ringe und/oder konzentrisch um eine Flächennormale
der Haupterstreckungsebene angeordnet sind. Besonders bevorzugt
ist somit die Bildung von Zylinderkondensatoren möglich,
welche entweder von der ersten Seite oder von der ersten und der
zweiten Seite kontaktierbar sind. Durchlaufen die ersten, die zweite und/oder
die weiteren Leiterbahnen das Substrat von der ersten zur zweiten
Seite vollständig, so ist mittels der Ringanordnung und/oder
der konzentrischen Anordnung eine Durchkontaktierung möglich,
welche eine beliebige Kreuzung von Leiterbahnen ermöglicht
und somit den Aufwand des Oberflächenroutings deutlich
reduziert. Die im Wesentlichen konzentrischen Ringe im Sinne der
vorliegenden Erfindung sind auch in einer mehreckigen und/oder ovalen Form
denkbar.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erste,
die zweite und/oder weitere Leiterschicht auf der ersten und/oder
auf der zweiten Seite, insbesondere elektrisch kontaktiert ist,
so dass vorteilhafterweise die erste, die zweite und/oder weitere
Leiterschicht als im Substrat verlaufende Leiterbahn zur Optimierung
des Oberflächenroutings auf dem Substrats, als einseitig kontaktierte
Kondensatorelektroden, als Durchkontaktierung und/oder als Durchkontaktierung
zur Kreuzung von Leiterbahnen besonders vielseitig verwendbar sind.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Bauelement
einen Kondensator, insbesondere einen Zylinderkondensator, eine
Durchkontaktierung und/oder eine Spule umfasst und/oder dass auf
der ersten und/oder der zweiten Seite integrierte Schaltungen, vorzugsweise in
CMOS-Technologie, angeordnet sind. Besonders vorteilhaft sind somit
kostengünstig herstellbare und platzsparende RC-, LC-,
RL- und/oder RCL-Filter bzw. Schwingkreise, vorzugsweise in unmittelbarer Nähe
zu elektrischen, elektronischen und/oder mikroelektronischen Schaltungen,
realisierbar.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Es
zeigen
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1 eine
schematische Seitenansicht eines Bauelements gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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2 eine
schematische Seitenansicht eines Bauelements gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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3 eine
schematische Seitenansicht eines Bauelements gemäß einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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4 eine
schematische Seitenansicht eines Bauelements gemäß einer
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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5 eine
schematische Aufsicht eines Bauelements gemäß der
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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6 eine
schematische Seitenansicht eines Bauelements gemäß einer
fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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7 eine
schematische Seitenansicht eines Bauelements gemäß einer
sechstens Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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8 eine
schematische Aufsicht eines Bauelements gemäß einer
siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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9 eine
schematische Seitenansicht einer Mehrzahl von Bauelementen gemäß einer
achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
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10 eine
schematische Aufsicht einer Mehrzahl von Bauelementen gemäß neunten
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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In
den Figuren sind gleiche Teile in der Regel mit den gleichen Bezugszeichen
versehen und werden daher zumeist auch jeweils nur einmal benannt bzw.
erwähnt.
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In 1 ist
eine schematische Seitenansicht eines Bauelements 1 gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei
das Bauelement 1 ein Substrat 2, einer Substrataussparung 3,
einer in der Substrataussparung 3 angeordneten ersten Isolationsschicht 4,
einer auf der ersten Isolationsschicht 4 angeordneten ersten Leiterschicht 5,
eine auf der ersten Leiterschicht 5 angeordneten zweiten
Isolationsschicht 6, einer auf der zweiten Isolationsschicht 6 angeordneten
zweiten Leiterschicht 7, eine auf der zweiten Leiterschicht 7 angeordneten
ersten weiteren Isolationsschicht 8, einer auf der ersten
weiteren Isolationsschicht 8 angeordneten ersten weiteren
Leiterschicht 9, eine auf der ersten weiteren Leiterschicht 9 angeordneten
zweiten weiteren Isolationsschicht 8', einer auf der zweiten
weiteren Isolationsschicht 8' angeordneten zweiten weiteren
Leiterschicht 9', eine auf der zweiten weiteren Leiterschicht 9' angeordneten
dritten weiteren Isolationsschicht 8'' und einer auf der
dritten weiteren Isolationsschicht 8'' angeordneten dritten
weiteren Leiterschicht 9'', wobei die erste, die zweite,
die erste weitere, die zweite weitere und die dritte weitere Isolationsschicht 4, 6, 8, 8', 8'' und
die erste, die zweite, die erste weitere und die zweite weitere
Leiterschicht 5, 7, 9, 9' in
der Substrataussparung 3 jeweils u-förmig ausgebildet
sind, d. h. insbesondere bezüglich einer Richtung in einer
Haupterstreckungsebene 100 des Substrats 2 ein
u-Profil aufweisen. Das Bauelement 1 bzw. das Substrat 2 weist
eine erste Seite 10 und eine der ersten Seite 10 gegenüberliegende zweite
Seite 11 auf, wobei die Substrataussparung 3 auf
der ersten Seite 10 angeordnet ist. Das Substrat 2 weist
ferner die Haupterstreckungsebene 100 auf, wobei sich die
Substrataussparung 3 im Wesentlichen parallel zu einer
Flächennormalen 15 der Haupterstreckungsebene 100 von
der ersten Seite 10 in das Substrat 2 hinein erstreckt.
Die ersten, zweiten, ersten weiteren, zweiten weiteren und dritten
weiteren Isolationsschichten 4, 6, 8, 8', 8'' bewirken
eine elektrische Isolation zwischen dem Substrat 2 und der
ersten Leiterschicht 5, sowie zwischen den ersten, zweiten,
ersten weiteren, zweiten weiteren und dritten weiteren Leiterschichten 5, 7, 9, 9', 9''.
Die u-förmig ausgebildeten ersten, zweiten, ersten weiteren
und zweiten weiteren Leiterschichten 5, 7, 9, 9' weisen
jeweils zwei vertikale Schenkel 102 und ein die beiden
Schenkel 102 im Substrat 2 verbindenden horizontalen
Verbindungsbereich 101 auf. Das Substrat 2 umfasst
vorzugsweise Silizium, in welches die Substrataussparung 3 getrencht
wird. Die erste, zweite, erste weitere, zweite weitere und/oder
dritte weitere Isolationsschicht 4, 6, 8, 8', 8'' umfasst
besonders bevorzugt Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumcarbid
und/oder Aluminiumoxid, wobei die erste, zweite, erste weitere,
zweite weitere und/oder dritte weitere Isolationsschicht 4, 6, 8, 8', 8'' ganz
besonders bevorzugt auch jeweils eine Vielzahl von miteinander kombinierten
Isolationsschicht umfasst. Die ersten, zweiten, ersten weiteren,
zweiten weiteren und dritten weiteren Leiterschichten 5, 7, 9, 9', 9'' umfassen
vorzugsweise eine Metallschicht, besonders bevorzugt eine Polysilizium-Schicht
oder Epi-Polysilizium-Schicht und werden ganz besonders bevorzugt mit
Fremdatomen dotiert.
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In 2 ist
eine schematische Seitenansicht eines Bauelements 1 gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei
die zweite Ausführungsform im Wesentlichen identisch der
ersten Ausführungsform dargestellt in 1 ist,
wobei in einem sechsten Verfahrensschritt die erste Seite 10 auf
die Substratoberfläche des Substrats 2 abgeschliffen
wurde, so dass das Bauelement 1 eine plane erste Oberfläche 10' parallel
zur Haupterstreckungsebene 100 auf der ersten Seite 10 aufweist
und insbesondere Kontaktflächen der ersten, zweiten, ersten
weiteren, zweiten weiteren und dritten weiteren Leiterschichten 5, 7, 9, 9', 9'' auf
der ersten Oberfläche 10' freiliegen.
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In 3 ist
eine schematische Seitenansicht eines Bauelements 1 gemäß einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei
die dritte Ausführungsform im Wesentlichen identisch der
zweiten Ausführungsform dargestellt in 2 ist,
wobei die auf der ersten Oberfläche 10' eine isolierende
Schicht 200 angeordnet ist und wobei auf der ersten Oberfläche 10' bzw.
der isolierenden Schicht freiliegenden Kontaktflächen der
ersten, zweiten, ersten weiteren, zweiten weiteren und dritten weiteren
Leiterschichten 5, 7, 9, 9', 9'' in
einem achten Verfahrensschritt über einen elektrischen Kontakt 12,
in der isolierenden Schicht 200, alternierend mit Leiterbahnen 13 elektrisch
kontaktiert werden. Die erste, die erste weitere und die dritte
weitere Leiterschicht 5, 9, 9'' sind
dabei insbesondere mit einer ersten Leiterbahn 13' und
die zweite und die weitere zweite Leiterschicht 7, 9' mit
einer zweiten Leiterbahn 13'' elektrisch leitfähig
verbunden, so dass zwischen der ersten und der zweiten Leiterbahn 13', 13'' eine
elektrische Kapazität aus den Anteilen der elektrischen
Kapazitäten zwischen der ersten und der zweiten, der zweiten
und der weiteren ersten und der weiteren ersten und der weiteren
zweiten Leiterbahn 5, 7, 9, 9', 9'' besteht.
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In 4 ist
eine schematische Seitenansicht eines Bauelements 1 gemäß einer
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei
die vierte Ausführungsform im Wesentlichen identisch der
dritten Ausführungsform dargestellt in 3 ist,
wobei in einem siebten Verfahrensschritt die zweite Seite 11 des
Substrats 2 derart geschliffen wurde, dass das Bauelement 1 eine
plane zweite Oberfläche 11' parallel zur Haupterstreckungsebene 100 auf
der zweiten Seite 11 aufweist und die ersten, zweiten,
ersten weiteren, zweiten weiteren und dritten weiteren Leiterschichten 5, 7, 9, 9', 9'' und
Isolationsschichten 4, 6, 8, 8', 8'' das
Substrat 2 parallel zur Flächennormalen 15 vollständig
durchlaufen, so dass insbesondere Kontaktflächen der ersten,
zweiten, ersten weiteren, zweiten weiteren und dritten weiteren
Leiterschichten 5, 7, 9, 9', 9'' sowohl
auf der ersten Oberfläche 10' als auch auf der
zweiten Oberfläche 11' freiliegen. Die zwei vertikalen
Schenkel 102 der ersten, zweiten, ersten weiteren, zweiten weiteren
und dritten weiteren Leiterschichten 5, 7, 9, 9', 9'' sind
somit jeweils nicht mehr über das horizontale Verbindungselement 101 miteinander
verbunden. Die Seitenansicht dargestellt in 4 umfasst vorzugsweise
eine Schnittansicht mit einer Schnittebene 103 senkrecht
zur Haupterstreckungsebene 100, wobei die Schnittebene 103 in
der Haupterstreckungsebene 100 mittig durch das Bauelement 1 und insbesondere
durch die Leiterbahnen 13 und parallel zu den Leiterbahnen 13 verläuft.
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In 5 ist
eine schematische Aufsicht eines Bauelements 1 gemäß der
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt,
wobei in der Aufsicht die ersten, zweiten, ersten weiteren, zweiten weiteren
und dritten weiteren Leiterschichten 5, 7, 9, 9', 9'' und
Isolationsschichten 4, 6, 8, 8', 8'' als
konzentrische Ringe um die Flächennormale 15 angeordnet
sind, wobei die Flächennormale 15 die dritte weitere
Leiterschicht 9'' durchläuft. Die ersten, zweiten,
ersten weiteren, zweiten weiteren und dritten weiteren Leiterschichten 5, 7, 9, 9', 9'' umfassen
somit insbesondere einen Zylinderkondensator. Alternativ ist auch
eine Ausbildung des Bauelements 1 der dritten Ausführungsform
dargestellt in 3 als ein Zylinderkondensator
mit einer schematischen Aufsicht gemäß der Darstellung
der 5 denkbar.
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In 6 ist
eine schematische Seitenansicht eines Bauelements 1 gemäß einer
fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
dargestellt, wobei die fünfte Ausführungsform
im Wesentlichen identisch der vierten Ausführungsform dargestellt
in 4 ist, wobei an der zweiten Oberfläche 11' eine weitere
Leiterbahn 13'' auf einer weiteren isolierenden Schicht 200 angeordnet
ist, welche mit einer zweiten und einer zweiten weiteren Leiterschicht 7, 9' elektrisch
kontaktiert ist. Die ersten, zweiten, ersten weiteren, zweiten weiteren
und/oder dritten weiteren Leiterschichten 5, 7, 9, 9', 9'' sind
somit sowohl von der ersten, als auch von der zweiten Oberfläche 10', 11' aus
kontaktierbar. Die ersten, zweiten, ersten weiteren, zweiten weiteren
und/oder dritten weiteren Leiterschichten 5, 7, 9, 9', 9'' sind
somit als Kondensatorelektroden und/oder als Durchkontaktierungen von
der ersten zur zweiten Oberfläche 10', 11' verwendbar.
Mit dieser Ausführungsform sind weiter geschirmte Durchkontaktierungen
realisierbar, bei denen beispielsweise mit der ersten, ersten weiteren und
dritten weiteren Leiterbahn 5, 9, 9'' die
Schirmungen umgesetzt werden.
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In 7 ist
eine schematische Seitenansicht eines Bauelements 1 gemäß einer
sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei
die sechste Ausführungsform im Wesentlichen identisch der
fünften Ausführungsform dargestellt in 6 ist,
wobei das Bauelement 1 eine Mehrzahl von Leiterbahnpaaren 130 aufweist,
wobei jeweils auf der ersten und auf der zweiten Oberfläche 10, 11' eine
Leiterbahn 13 eines Leiterbahnpaares 130 angeordnet
ist, welche über elektrische Kontaktierungen 12 jeweils
auf der ersten und der zweiten Oberfläche 10', 11' über
eine der ersten, zweiten, ersten weiteren, zweiten weiteren oder
dritten weiteren Leiterschichten 5, 7, 9, 9', 9'' miteinander
verbunden sind. Somit umfassen die ersten, zweiten, ersten weiteren,
zweiten weiteren oder dritten weiteren Leiterschichten 5, 7, 9, 9', 9'' Durchkontaktierungen
zum elektrisch leitfähigen Verbinden von Leiterbahnen 13 auf
der ersten Oberfläche 10' mit Leiterbahnen 13 auf der
zweiten Oberfläche 11' durch das Substrat 2 hindurch.
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In 8 ist
eine schematische Aufsicht eines Bauelements 1 gemäß einer
siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt,
wobei die siebte Ausführungsform im Wesentlichen identisch
der sechsten Ausführungsform dargestellt in 7 ist,
wobei die ersten, zweiten, ersten weiteren, zweiten weiteren und/oder
dritten weiteren Leiterschichten 5, 7, 9, 9', 9'' über
eine Mehrzahl von Leiterbahnen 13 sowohl auf der ersten
als auch auf der zweiten Oberfläche 10', 11' elektrisch
kontaktiert sind, so dass mittels des Bauelements 1 als
Durchkontaktierung für beliebige Leiterbahnkreuzungen, insbesondere
beim Wechsel der Leiterbahnen 13 von der einen auf die
andere Oberfläche 10', 11' verwendbar
ist.
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In 9 ist
eine schematische Seitenansicht einer Mehrzahl von Bauelementen 1', 1'', 1''' gemäß achten
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt,
wobei die achte Ausführungsform im Wesentlichen identisch
der sechsten Ausführungsform dargestellt in 7 ist,
wobei die ersten, zweiten, ersten weiteren, zweiten weiteren und/oder dritten
weiteren Leiterschichten 5, 7, 9, 9', 9'' eines jeden
Bauelements 1', 1'', 1''' jeweils an
der ersten und an der zweiten Oberfläche 10', 11' über
Leiterbahnen 13 kurzgeschlossen sind, so dass eine vergleichsweise
niederohmige Durchkontaktierung von der ersten Oberfläche 10' zur
zweiten Oberfläche 11' realisiert wird.
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In 10 ist
eine schematische Aufsicht einer Mehrzahl von Bauelementen 1', 1'', 1''' gemäß neunten
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt,
wobei die neunte Ausführungsform identisch der achten Ausführungsform
dargestellt in 9 ist, wobei eine Mehrzahl der
Bauelemente 1, 1'', 1''' in zwei parallelen
Reihen 150, 151 parallel zur Haupterstreckungsebene 100 nebeneinander
angeordnet sind, wobei jeweils ein erstes Bauelement 1''' der
ersten Reihe 150 mit einem senkrecht zu der ersten Reihe 150 gegenüberliegenden
zweiten Bauelement 1'' der zweiten Reihe 151 mittels
einer auf einer ersten Oberfläche 10' angeordneten
ersten Leiterbahn 140, welche die ersten, zweiten, ersten
weiteren, zweiten weiteren und/oder dritten weiteren Leiterschichten 5, 7, 9, 9', 9'' des
ersten und zweiten Bauelements 1'', 1''' kurschließt,
elektrisch leitfähig verbunden ist und wobei auf der zweiten
Oberfläche 11' das zweite Bauelement 1'' über
eine zweite Leiterbahn 141 mit einem dritten Bauelement 1' der
ersten Reihe 150 elektrisch leitfähig verbunden
ist, wobei die zweite Leiterbahn 141 die ersten, zweiten, ersten
weiteren, zweiten weiteren und/oder dritten weiteren Leiterschichten 5, 7, 9, 9', 9'' des
zweiten und dritten Bauelements 1', 1'' kurschließt
und wobei das dritte Bauelement 1' in der ersten Reihe 150 benachbart
zum ersten Bauelement 1' angeordnet ist. Somit wird durch
die Vielzahl von Bauelementen 1', 1'', 1''' eine
Spule realisiert, wobei die Spulenachse in der Haupterstreckungsebene 100 zwischen
der ersten und der zweiten Reihe 150, 151 und
parallel zur ersten und zweiten Reihe 150, 151 liegt.
Durch eine variable Ausbildung der Leiterschichten 5, 7, 9, 9', 9'', der
Leiterbahnen 140, 141 und/oder der Bauelemente 1', 1'', 1''' sind
die Windungszahl der Spule und insbesondere die Induktivität
veränderbar. Derartige Spulen finden beispielsweise bei
Aktuatoren, Mikrorelais und/oder Ventilen Verwendung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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