DE102020200334A1 - Mikromechanisches Bauteil für eine Sensor- oder Mikrofonvorrichtung - Google Patents

Mikromechanisches Bauteil für eine Sensor- oder Mikrofonvorrichtung Download PDF

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Christoph Hermes
Peter Schmollngruber
Heribert Weber
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mikromechanisches Bauteil für eine Sensor- oder Mikrofonvorrichtung mit einer Membran (10) mit einer Membraninnenseite (10a), an welcher eine Elektrodenstruktur (12) zumindest partiell direkt oder indirekt angebunden ist, einer Kaverne (14), welche zumindest in einem von mindestens einem entfernten Bereich mindestens einer Opferschicht (16, 18) freigelegten Volumen ausgebildet ist, wobei noch mindestens ein Restbereich (16a, 18a) aus mindestens einem elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial der mindestens einen Opferschicht (16, 18) an dem mikromechanischen Bauteil vorliegt, und mit mindestens einem Isolationsbereich (20a, 20b) aus mindestens einem elektrisch isolierenden Material ungleich dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial, wobei mittels des mindestens einen Isolationsbereichs (20a, 20b) die Elektrodenstruktur (12) von der Membran (10) elektrisch isoliert ist und/oder der mindestens eine Restbereich (16a, 18a) der mindestens einen Opferschicht (16, 18) von der Kaverne (14) abgegrenzt ist. Ebenso betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für ein mikromechanisches Bauteil für eine Sensor- oder Mikrofonvorrichtung.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein mikromechanisches Bauteil für eine Sensor- oder Mikrofonvorrichtung. Ebenso betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für ein mikromechanisches Bauteil für eine Sensor- oder Mikrofonvorrichtung.
  • Stand der Technik
  • In der DE 10 2007 029 414 A1 ist ein kapazitiver Drucksensor beschrieben, an dessen Membran eine zu einem Substrat ragende verstellbare Elektrode ausgebildet ist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung schafft ein mikromechanisches Bauteil für eine Sensor- oder Mikrofonvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Herstellungsverfahren für ein mikromechanisches Bauteil für eine Sensor- oder Mikrofonvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5.
  • Vorteile der Erfindung
  • Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der mindestens einen Opferschicht eines mittels der vorliegenden Erfindung geschaffenen mikromechanischen Bauteils aus mindestens einem elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial und des mindestens einen Isolationsbereichs des gleichen mikromechanischen Bauteils aus mindestens einem elektrisch isolierenden Material ungleich dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial kann zum Ausbilden der Kaverne des mikromechanischen Bauteils ein zum teilweisen Entfernen der mindestens einen Opferschicht geeigneter Prozess ausgeführt werden, ohne dass ein Beschädigen oder Entfernen des mindestens einen Isolationsbereichs zu befürchten ist. Die vorliegende Erfindung erleichtert damit ein Ausstatten des jeweiligen erfindungsgemäßen mikromechanischen Bauteils mit dem mindestens einen Isolationsbereich, welcher sich vorteilhaft zur elektrischen Isolierung der Elektrodenstruktur von der Membran, zur elektrischen Isolation zwischen Membranmaterialschicht und Elektrodenmaterialschicht und/oder zum Abgrenzen des mindestens einen Restbereichs der mindestens einen Opferschicht von der Kaverne eignet. Die vorliegende Erfindung verbessert deshalb ein erfindungsgemäßes mikromechanisches Bauteil gegenüber dem Stand der Technik und trägt zusätzlich zur Reduzierung eines zum Herstellen des erfindungsgemäßen mikromechanischen Bauteils zu leistenden Arbeitsaufwands und der Herstellungskosten des erfindungsgemäßen mikromechanischen Bauteils bei.
  • Der mindestens eine zur Abgrenzung des mindestens einen Restbereichs der mindestens einen Opferschicht genutzte Isolationsbereich kann insbesondere als „Ätzschutz“ ein unerwünschtes Ätzen des mindestens einen Restbereichs während der Ausbildung der Kaverne verhindern. Gleichzeitig ermöglicht die Ausbildung des mindestens einen zur Abgrenzung des mindestens einen Restbereichs genutzten Isolationsbereichs aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Material eine Begrenzung von Leitungspfaden durch das jeweilige mikromechanische Bauteil.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils besteht der mindestens eine Restbereich aus Siliziumdioxid oder siliziumreichen Siliziumnitrid. Die mindestens eine Opferschicht in der Kaverne besteht in diesem Fall vorzugsweise aus Siliziumdioxid. Siliziumdioxid kann mit einer Vielzahl von Ätzmedien geätzt werden, wodurch eine Ausbildung der Kaverne durch teilweises Entfernen der mindestens einen aus Siliziumdioxid gebildeten Opferschicht leicht ausführbar ist.
  • Bevorzugter Weise besteht der mindestens eine Isolationsbereich aus Siliziumnitrid, silziumreichen Siliziumnitrid, Siliziumcarbid und/oder Aluminiumoxid als dem mindestens einen elektrisch isolierenden Material. Die hier aufgezählten Materialien weisen gegenüber einer Vielzahl von Ätzmedien eine vorteilhafte Ätzresistenz auf, so dass die mindestens eine Opferschicht geätzt werden kann, ohne dass eine Beschädigung oder ein Entfernen des mindestens einen Isolationsbereichs zu befürchten ist.
  • Insbesondere kann der mindestens eine Restbereich aus Siliziumdioxid als dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial sein, während der mindestens eine Isolationsbereich aus Siliziumnitrid, siliziumreichen Siliziumnitrid, Siliziumcarbid und/oder Aluminiumoxid als dem mindestens einen elektrisch isolierenden Material ist. In diesem Fall kann ein Fluorwasserstoff-Gasphasenätzen zum Bilden der Kaverne ausgeführt werden, wobei aufgrund der vorteilhaften Ätzresistenz von Siliziumnitrid, siliziumreichem Siliziumnitrid, Siliziumcarbid und Aluminiumoxid (gegenüber Fluorwasserstoff) der mindestens eine Isolationsbereich nicht/kaum angegriffen wird. Die hier beschriebene Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils ist somit mittels einfach ausführbarer Verfahrensschritte relativ kostengünstig herstellbar.
  • Als vorteilhafte Weiterbildung des mikromechanischen Bauteils kann mindestens eine leitfähige Komponente eine Verdrahtungsschicht, welche als mindestens eine Zwischenschicht eine Substratoberfläche eines Substrats zumindest teilweise abdeckt, elektrisch kontaktieren, wobei die Elektrodenstruktur über mindestens eine federförmige Leiterbahn elektrisch an der mindestens einen leitfähigen Komponente angebunden ist, und wobei die mindestens eine leitfähige Komponente, die mindestens eine federförmige Leiterbahn und die Elektrodenstruktur aus einer gemeinsamen Elektrodenmaterialschicht gebildet sind. Wie unten genauer erläutert ist, kann die mindestens eine federförmige Leiterbahn vorteilhaft zur elektrischen Kontaktierung der Elektrodenstruktur verwendet werden, obwohl die Elektrodenstruktur mittels einer Verwölbung der Membran verstellbar ist. Außerdem ist aufgrund der Ausbildung der mindestens einen federförmigen Leiterbahn und der Elektrodenstruktur aus der gemeinsamen Elektrodenmaterialschicht der zum Bilden der mindestens einen federförmigen Leiterbahn zu leistende Arbeitsaufwand relativ gering.
  • Die vorausgehend beschriebenen Vorteile können auch mittels eines Ausführens eines korrespondierenden Herstellungsverfahrens für ein mikromechanisches Bauteil für eine Sensor- oder Mikrofonvorrichtung gewährleistet werden.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform des Herstellungsverfahrens erfolgt das Entfernen des mindestens einen Bereichs der mindestens einen Opferschicht aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial durch Ätzen des jeweiligen Bereichs der mindestens einen Opferschicht mit einem Ätzmedium, für welches das mindestens eine elektrisch isolierende Material des mindestens einen Isolationsbereichs eine höhere Ätzresistenz als das mindestens eine elektrisch isolierende Opferschichtmaterial aufweist. Durch die geeignete Wahl eines Ätzmediums kann somit die Kaverne gebildet werden, ohne dass dazu eine Beschädigung oder ein Entfernen des mindestens einen Isolationsbereichs in Kauf zu nehmen ist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Herstellungsverfahrens werden zum Festlegen des Volumens der späteren Kaverne und zum Bilden der Elektrodenstruktur eine Substratoberfläche eines Substrats und/oder mindestens eine die Substratoberfläche zumindest teilweise abdeckende Zwischenschicht mit einer ersten Opferschicht als der mindestens einen Opferschicht aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial abgedeckt, eine von dem Substrat weg gerichtete Seite der ersten Opferschicht zumindest teilweise mit einem Elektrodenmaterial derart abgedeckt, dass die Elektrodenstruktur aus zumindest Teilbereichen der Elektrodenmaterialschicht gebildet wird, und eine von der ersten Opferschicht weg gerichtete Seite der Elektrodenmaterialschicht zumindest teilweise mit einer zweiten Opferschicht als der mindestens einen Opferschicht aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial abgedeckt. Die hier beschriebenen Verfahrensschritte sind vergleichsweise einfach ausführbar, wobei zu ihrer Ausführung vergleichsweise geringe Kosten anfallen.
  • Figurenliste
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
    • 1a und 1b eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils und ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für ein mikromechanisches Bauteil für eine Sensor- oder Mikrofonvorrichtung; und
    • 2 bis 13 schematische Darstellungen oder Teildarstellungen weiterer Ausführungsformen des mikromechanischen Bauteils.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1a und 1b zeigen eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils und ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für ein mikromechanisches Bauteil für eine Sensor- oder Mikrofonvorrichtung.
  • Das in 1a schematisch wiedergegebene mikromechanische Bauteil weist eine Membran 10 mit einer Membraninnenseite 10a auf, wobei an der Membraninnenseite 10a zumindest partiell eine Elektrodenstruktur 12 direkt oder indirekt angebunden ist. Die Elektrodenstruktur 12 bewirkt damit eine vorteilhafte Versteifung der Membran 10 und kann vollflächig oder zumindest teilweise perforiert ausgeführt sein. Eine Kaverne 14 des mikromechanischen Bauteils ist zumindest in einem von mindestens einem entfernten Bereich mindestens einer Opferschicht 16 und 18 freigelegten Volumen so ausgebildet, dass die Membraninnenseite 10a der Membran 10 an die Kaverne 14 angrenzt. Zusätzlich ist die an der Membraninnenseite 10a direkt oder indirekt angebundene Elektrodenstruktur 12 zumindest teilweise von der Kaverne 14 umgeben. Dass die Kaverne 14 zumindest in dem von dem mindestens einen entfernten Bereich der mindestens einen Opferschicht 16 und 18 freigelegten Volumen ausgebildet ist, ist daran erkennbar, dass noch mindestens ein Restbereich 16a und 18a aus mindestens einem elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial der mindestens einen Opferschicht 16 und 18 an dem mikromechanischen Bauteil vorliegt.
  • Außerdem weist das mikromechanische Bauteil mindestens einen Isolationsbereich 20a aus mindestens einem elektrisch isolierenden Material ungleich dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial auf. In der Ausführungsform der 1 ist mittels des mindestens einen Isolationsbereichs 20a der mindestens eine Restbereich 16a und 18a der mindestens einen Opferschicht 16 und 18 von der Kaverne 14 abgegrenzt. Auf einen weiteren Verwendungszweck für derartige Isolationsbereiche aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Material ungleich dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial wird unten noch eingegangen.
  • Vorzugsweise besteht der mindestens eine Restbereich 16a und 18a der mindestens einen Opferschicht 16 und 18 aus Siliziumdioxid als dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial. In diesem Fall besteht der mindestens eine Isolationsbereich 20a bevorzugter Weise aus Siliziumnitrid, siliziumreichen Siliziumnitrid, Siliziumkarbid und/oder Aluminiumoxid als dem mindestens einen elektrisch isolierenden Material. Wie unten noch genauer erläutert ist, erleichtert dies eine Herstellbarkeit des mikromechanischen Bauteils.
  • Das mikromechanische Bauteil der 1a kann mittels des in 1b schematisch wiedergegebenen Herstellungsverfahrens hergestellt werden. Auf weitere Merkmale des mikromechanischen Bauteils der 1a wird deshalb bei der Beschreibung des Herstellungsverfahrens der 1b eingegangen:
    • Bei dem hier beschriebenen Herstellungsverfahren wird in einem Verfahrensschritt S1 ein Volumen der späteren Kaverne 14 des späteren mikromechanischen Bauteils zumindest durch Bilden der mindestens einen Opferschicht 16 und 18 aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial festgelegt. Zusätzlich wird in dem Verfahrensschritt S1 die zumindest teilweise von dem Volumen der späteren Kaverne 14 umgebene Elektrodenstruktur 12 gebildet.
  • Optionalerweise kann jedoch vor dem Verfahrensschritt S1 noch ein Verfahrensschritt S0 ausgeführt werden. Als Verfahrensschritt S0 kann eine Substratoberfläche 22a eines Substrats 22 zumindest teilweise mit mindestens einer Zwischenschicht 24 bis 28 abgedeckt werden. Das Substrat 22 kann insbesondere ein Siliziumsubstrat sein. Als die mindestens eine Zwischenschicht 24 bis 28 kann beispielsweise mindestens eine Isolierschicht 24 und 26, wie insbesondere eine Siliziumdioxidschicht 24 und/oder eine siliziumreiche Siliziumnitridschicht 26, auf der Substratoberfläche 22a des Substrats 22 abgeschieden werden. Optionalerweise kann auch eine Verdrahtungsschicht 28 als die mindestens eine Zwischenschicht 24 bis 28 auf der Substratoberfläche 22a und/oder der mindestens einen Isolierschicht 24 und 26 abgeschieden werden. Aus der Verdrahtungsschicht 28 kann beispielsweise mindestens eine Gegenelektrode 30a und 30b gebildet werden, auf deren Funktion nachfolgend noch eingegangen wird. Optionalerweise kann durch Abscheiden der Verdrahtungsschicht 28 teilflächig auf der Substratoberfläche 22a auch mindestens ein Substratkontakt 32 ausgebildet werden. Des Weiteren können aus der Verdrahtungsschicht 28 auch mindestens eine (nicht skizzierte) unflexible Leiterbahn und/oder mindestens ein (nicht dargestellter) elektrischer Kontakt gebildet werden. Die Verdrahtungsschicht 28 kann insbesondere aus dotiertem Silizium/ Polysilizium und/oder einem Metall, z.B. Aluminium, und/oder einer metallhaltigen Schicht, z.B. einem Metallsilizid, sein.
  • Der Verfahrensschritt S1, welcher zum Festlegen des Volumens der späteren Kaverne 14 und zum Bilden der Elektrodenstruktur 12 ausgeführt wird, kann mehrere Teilschritte S1a bis S1c umfassen. Zuerst kann in einem Teilschritt S1a die Substratoberfläche 22a des Substrats 22 und/oder die mindestens eine die Substratoberfläche 22a zumindest teilweise abdeckende Zwischenschicht 24 bis 28 mit einer ersten Opferschicht 16 als der mindestens einen Opferschicht 16 und 18 aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial abgedeckt werden. Eine von dem Substrat 22 weg gerichtete Seite der ersten Opferschicht 16 kann anschließend als Teilschritt S1b zumindest teilweise mit einer Elektrodenmaterialschicht 34 derart abgedeckt werden, dass (zumindest) die Elektrodenstruktur 12 aus zumindest Teilbereichen der Elektrodenmaterialschicht 34 gebildet wird. Wahlweise kann noch mindestens eine Referenzelektrode 36 aus der Elektrodenmaterialschicht 34 mit ausgebildet werden. Während die Elektrodenstruktur 12 zusammen mit einer aus der Verdrahtungsschicht 28 gebildeten Gegenelektrode 30a als Mess-Kapazität zusammenwirken kann, kann die mindestens eine Referenzelektrode 36 mit mindestens einer ebenfalls aus der Verdrahtungsschicht 28 gebildeten und zugeordneten Referenz-Gegenelektrode 30b eine Referenz-Kapazität bilden. Optionaler Weise kann auch mindestens eine Kontaktierung 37 zwischen der Verdrahtungsschicht 28 und der Elektrodenmaterialschicht 34 aus dem Material der Elektrodenmaterialschicht 34 gebildet werden. Die Elektrodenmaterialschicht 34 kann z.B. aus dotiertem Silizium/ Polysilizium gebildet werden. Nach dem Teilschritt S1b kann ein Teilschritt S1c ausgeführt werden, in welchem eine von der ersten Opferschicht 16 weg gerichtete Seite der Elektrodenmaterialschicht 34 zumindest teilweise mit einer zweiten Opferschicht 18 als der mindestens einen Opferschicht 16 und 18 aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial abgedeckt wird.
  • In einem Verfahrensschritt S2 des hier beschriebenen Herstellungsverfahrens wird der mindestens eine Isolationsbereich 20a aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Material ungleich dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial derart gebildet, dass der mindestens eine spätere Restbereich 16a und 18a der mindestens einen Opferschicht 16 und 18 mittels des mindestens einen Isolationsbereichs 20a von der späteren Kaverne abgegrenzt ist. Dies ist auf einfache Weise möglich, indem das mindestens eine elektrisch isolierende Material auf von der zweiten Opferschicht 18 freigehaltenen/freigelegten Teiloberflächen der Elektrodenmaterialschicht 34 abgeschieden wird. Durch einen nachfolgenden Prozess, wie z.B. durch einen Plasmaätzprozess und/oder einen CMP-Prozess (Chemical Mechanical Polishing), kann das mindestens eine elektrisch isolierende Material wieder derart von der zweiten Opferschicht 18 entfernt werden, dass es nur in Bereichen der zweiten Opferschicht 18 verbleibt, welche zum Freihalten/Freilegen von Teiloberflächen der Elektrodenmaterialschicht 34 entfernt wurden.
  • Alternativ hierzu kann das mindestens eine elektrisch isolierende Material auch auf der Elektrodenmaterialschicht 34 aufgebracht und strukturiert werden. Werden nach dem Aufbringen der zweiten Opferschicht 18 Teiloberflächen des mindestens einen elektrisch isolierenden Materials auf der Elektrodenmaterialschicht 34 freigelegt, so können (in einem nachfolgenden Schritt S3) in den zumindest einen entfernten Bereichen der zweiten Opferschicht 18 Material einer Membranmaterialschicht 38 deponiert werden. Auf diese Weise ist es möglich, mindestens einen Bereich zu schaffen, in dem eine Membranmaterialschicht 38 in direkten Kontakt mit einer Elektrodenmaterialschicht 34 gebracht wird, z.B. um einen elektrischen Kontakt zwischen den beiden Schichten auszubilden und gleichzeitig mindestens einen Bereich zu schaffen, bei dem ein Isolationsbereich 20a die Ausbildung eines elektrischen Kontakts verhindert. Bereiche, in denen die Ausbildung eines elektrischen Kontakts verhindert wird, können vorteilhaft dazu benutzt werden, den mindestens einen Restbereich 16a und 18a der mindestens einen Opferschicht 16 und 18 von der späteren Kaverne abzugrenzen.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt S3 des hier beschriebenen Herstellungsverfahrens wird die Membran 10 des späteren mikromechanischen Bauteils mit der die spätere Kaverne 14 begrenzenden Membraninnenseite 10a gebildet, wobei die Elektrodenstruktur 12 direkt oder indirekt an der Membraninnenseite 10a angebunden wird. Zum Bilden der Membran 10 kann beispielsweise eine Membranmaterialschicht 38 auf der zweiten Opferschicht 18, auf freigehaltenen/freigelegten Teiloberflächen der Elektrodenmaterialschicht 34 und/oder auf dem mindestens einen Isolationsbereich 20a abgeschieden werden. Die Membranmaterialschicht 38 kann z.B. aus dotiertem Silizium/Polysilizium gebildet werden. Wie in 1a erkennbar ist, ist die Elektrodenstruktur 12 mittels einer Abscheidung der Membranmaterialschicht 38 direkt auf mindestens einer freigehaltenen/freigelegten Teiloberfläche der Elektrodenstruktur 12 direkt an der Membran 10 befestigbar.
  • Mittels eines Verfahrensschritts S4 wird die Kaverne 14 gebildet, wobei der Verfahrensschritt S4 zumindest ein Entfernen mindestens eines Bereichs der mindestens einen Opferschicht 16 und 18 aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial umfasst, und derart ausgeführt wird, dass die Membraninnenseite 10a der Membran an die Kaverne 14 angrenzt und die an der Membraninnenseite 10a direkt oder indirekt angebundene Elektrodenstruktur 12 zumindest teilweise von der Kaverne 14 umgeben ist. Nach Ausführen des Verfahrensschritts S4 verbleibt noch der mindestens eine Restbereich 16a und 18a der mindestens einen Opferschicht 16 und 18 aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial an dem mikromechanischen Bauteil.
  • Das Entfernen des mindestens einen Bereichs der mindestens einen Opferschicht 16 und 18 aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial erfolgt vorzugsweise durch Ätzen des jeweiligen Bereichs der mindestens einen Opferschicht 16 und 18 mit einem Ätzmedium, für welches das mindestens eine elektrisch isolierende Material des mindestens einen Isolationsbereichs 20a eine signifikant höhere Ätzresistenz als das mindestens eine elektrisch isolierende Opferschichtmaterial aufweist. Sofern die mindestens eine Opferschicht 16 und 18 (ausschließlich) aus Siliziumdioxid als dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial gebildet wird und der mindestens eine Isolationsbereich 20a (ausschließlich) aus Siliziumnitrid, siliziumreichen Siliziumnitrid, Siliziumkarbid und/oder Aluminiumoxid als dem mindestens einen elektrisch isolierenden Material gebildet wird, kann das Ätzmedium beispielsweise Fluorwasserstoff in flüssiger oder gasförmiger Form sein. Mittels einer Verwendung von Fluorwasserstoff in flüssiger oder gasförmiger Form als das Ätzmedium kann der mindestens eine Bereich der mindestens einen Opferschicht 16 und 18 schnell und verlässlich entfernt werden, ohne dass ein unerwünschtes (Mit-)Ätzen des mindestens einen Isolationsbereichs 20a zu befürchten ist.
  • Während des Ausführens des Verfahrensschritts S4 stellt der mindestens eine Isolationsbereich 20a deshalb sicher, dass lokal bzw. an definierten Stellen eine elektrische Isolation zwischen der Membranmaterialschicht 38 und der Elektrodenmaterialschicht 34 erfolgt und der mindestens eine gewünschte Restbereich 16a und 18a der mindestens einen Opferschicht 16 und 18 an dem mikromechanischen Bauteil verbleibt. Somit muss nicht befürchtet werden, dass aufgrund eines vollständigen Entfernens der mindestens einen Opferschicht 16 und 18 (unerwünschte bzw. undefinierte) laterale Anätzungen in den mindestens einen Restbereich 16a und 18a hineinreichen und/oder Stabilitätsprobleme bei dem fertig hergestellten mikromechanischen Bauteil auftreten.
  • Das zum Ausführen des Verfahrensschritts S4 verwendete Ätzmedium kann beispielsweise über mindestens einen Ätzkanal 40 geleitet werden. Der mindestens eine Ätzkanal 40 kann (zum Abschließen des Verfahrensschritts S4) z.B. mittels mindestens einer Verschlussschicht 42 mediendicht und/oder luftdicht verschlossen werden. Die mindestens eine Verschlussschicht 42 kann wahlweise eine elektrisch isolierende Schicht, wie beispielsweise eine Siliziumdioxidschicht eine Siliziumnitridschicht, eine siliziumreiche Siliziumnitridschicht, eine Siliziumkarbidschicht und/oder eine Aluminiumoxidschicht, und/oder eine elektrisch leitfähige Schicht, wie beispielsweise eine Metallschicht, eine Kombination aus Metallschichten und/oder eine Halbleiterschicht, wie z.B. Silizium, dotiertes Silizium, Germanium und/oder dotiertes Germanium, sein. Als Alternative zu der mindestens einen Verschlussschicht 42 kann auch ein Eutektikum zum Verschließen des mindestens einen Ätzkanals 40 verwendet werden. Als Eutektikum kann insbesondere ein Gold-Silizium-Eutektikum, ein Gold-Germanium-Eutektikum, ein Eutektikum welches Gold, Silizium und Germanium beinhaltet, ein Aluminium-Germanium-Eutektikum oder ein Eutektikum welches Aluminium und/oder Germanium und/oder Silizium und/oder Kupfer beinhaltet zum Verschließen des mindestens einen Ätzkanals 40 gebildet werden. Ebenso kann ein Laser-Seal-Verfahren zum Verschließen des mindestens einen Ätzkanals 40 mittels eines aufgeschmolzenen Materials der Membranmaterialschicht 38, der mindestens einen Opferschicht 16 und 18, der Elektrodenmaterialschicht 34, des Substrats 22, einer Zwischenschicht 24 bis 28 und/oder mindestens einer zusätzlich auf die Membranmaterialschicht 38 aufgebrachten Schicht, bestehend z.B. aus Gold, Germanium, Aluminium, Silizium und/oder Kupfer, ausgeführt werden.
  • Als optionaler Verfahrensschritt S5 kann noch mindestens eine Leiterbahn 44, insbesondere mit einer Diffusionsbarriere 46, an dem mikromechanischen Bauteil ausgebildet werden und die Membranmaterialschicht 38 an zumindest einer Stelle elektrisch kontaktieren. Die mindestens eine Leiterbahn 44 kann wahlweise zumindest teilweise mit einer Passivierungsschicht 48 abgedeckt werden und sich zumindest teilweise auf einer elektrisch isolierenden Schicht, wie z.B. der Verschlussschicht 42, befinden.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils.
  • Im Unterschied zu der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform ist bei dem mikromechanischen Bauteil der 2 die Elektrodenstruktur 12 mittels des mindestens einen Isolationsbereichs 20b aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Material elektrisch von der Membran 10 isoliert. Dies ist möglich, indem mittels des Verfahrensschritts S2 des vorausgehend beschriebenen Herstellungsverfahrens der mindestens eine Isolationsbereich 20b aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Material derart ausgebildet wird, dass mittels des mindestens einen Isolationsbereichs 20b die Elektrodenstruktur 12 von der (späteren) Membran 10 elektrisch isoliert wird. Auch für den mindestens einen Isolationsbereich 20b können Siliziumnitrid, siliziumreiches Siliziumnitrid, Siliziumkarbid und/oder Aluminiumoxid als das mindestens eine elektrisch isolierende Material verwendet werden.
  • Wie in 2 außerdem erkennbar ist, kann an dem mikromechanischen Bauteil auch mittels mindestens einer zwischen den zwei Isolierschichten 24 und 26 gebildeten Leiterbahn 50 eine elektrische „Unterführung“ 52 ausgebildet sein. Mittels der mindestens einen elektrischen „Unterführung“ 52 können zur Kontaktierung genutzte Leitungspfade leichter getrennt von dem mindestens einen Ätzkanal 40 verlegt und/oder „elektrische Überkreuzungen“ realisiert werden. Durch die Lage der Leiterbahn 50 zwischen den zwei Isolierschichten 24 und 26 kann bei Verwendung von siliziumreichen Nitrid für die Isolierschicht 26 erreicht werden, dass es bei der Entfernung der Opferschicht 16, 18 aus Siliziumoxid zu keinem Ätzangriff auf die Isolierschicht 24 bestehend auch aus Siliziumoxid kommt, wodurch Unterätzungen von Leiterbahnen 50 im Kavernenbereich vermieden werden. Eine elektrische Verbindung zwischen einer Leiterbahn 50 und zumindest einem Teilbereich einer Verdrahtungsschicht 28, z.B. zu einer Gegenelektrode 30a und/oder zu einer Referenz-Gegenelektrode 30b, kann durch Kontaktlöcher innerhalb der Isolierschicht 26 erfolgen. Die Ausbildung der mindestens einen elektrischen „Unterführung“ 52 (in dem optionalen Verfahrensschritt S0) kann damit zur Verlängerung einer Lebensdauer des mikromechanischen Bauteils und/oder zur Vereinfachung von Leiterbahnführungen und/oder zur Steigerung seiner Verschaltungskomplexität beitragen.
  • Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale des mikromechanischen Bauteils der 2 und eines zu seiner Herstellung geeigneten Herstellungsverfahrens wird auf die vorausgehende Ausführungsform verwiesen.
  • 3a und 3b zeigen schematische Darstellungen einer dritten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils.
  • Das in 3a und 3b schematisch wiedergegebene mikromechanische Bauteil weist sowohl den mindestens einen Isolationsbereich 20a zur Abgrenzung des mindestens einen Restbereich 16a und 18a der mindestens einen Opferschicht 16 und 18 von der Kaverne 14 als auch den mindestens einen Isolationsbereich 20b zur elektrischen Isolierung der Elektrodenstruktur 12 von der Membran 10 auf. Außerdem weist das mikromechanische Bauteil der 3a und 3b mindestens eine federförmige Leiterbahn 54 auf, über welche die Elektrodenstruktur 12 elektrisch an mindestens einer aus der Elektrodenmaterialschicht 34 gebildeten leitfähigen Komponente 56 an der Verdrahtungsschicht 28 angebunden ist. Eine elektrische Kontaktierung der Elektrodenstruktur 12 ist somit trotz des mindestens einen Isolationsbereichs 20b (zur elektrischen Isolierung der Elektrodenstruktur 12 von der Membran 10) möglich. Die mindestens eine aus der Materialschicht 34 gebildete leitfähige Komponente 56 kann z.B. als mindestens eine Leiterbahn und/oder als mindestens ein elektrischer Kontakt zur elektrischen Kontaktierung der Verdrahtungsschicht 28 ausgebildet sein.
  • Die mindestens eine federförmige Leiterbahn 54 kann „außerhalb der Elektrodenstruktur 12“ liegen, d.h. an mindestens einer Außenseite der Elektrodenstruktur 12 angebunden sein, und/oder „innerhalb der Elektrodenstruktur 12“, d.h. innerhalb eines von Elektrodenstruktur 12 umrahmten Volumens, angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Elektrodenstruktur 12 über eine gerade Gesamtanzahl von mehreren federförmigen Leiterbahnen 54 jeweils elektrisch kontaktierbar. Die federförmigen Leiterbahnen 54 sind bevorzugter Weise spiegelsymmetrisch bezüglich mindestens einer die Elektrodenstruktur 12 mittig schneidenden Spiegelsymmetrieebene oder punktsymmetrisch bezüglich eines Mittelpunkts der Elektrodenstruktur 12 ausgebildet.
  • In 3a sind außerdem eine elektrische Kontaktierung 58 der Membran 10 und eine elektrische Kontaktierung 60 der Verdrahtungsschicht 28 markiert.
  • Die mindestens eine federförmige Leiterbahn 54 kann in dem Verfahrensschritt S1/Teilschritt S1b zusätzlich zu der Elektrodenstruktur 12 aus der Elektrodenmaterialschicht 34 so gebildet werden, dass die Elektrodenstruktur 12 über die mindestens eine federförmige Leiterbahn 54 elektrisch an der mindestens einen aus der Elektrodenmaterialschicht 34 gebildeten leitfähigen Komponente 56 an der Verdrahtungsschicht 28 angebunden wird. Wie in 3b erkennbar ist, kann die mindestens eine federförmige Leiterbahn 54 beispielsweise als eine sich entlang einer Mittelachse erstreckende stegförmige Feder ausgebildet sein.
  • Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale des mikromechanischen Bauteils der 3a und 3b und eines zu seiner Herstellung geeigneten Herstellungsverfahrens wird auf die vorausgehenden Ausführungsformen verwiesen.
  • 4 und 5 zeigen jeweils eine schematische Teildarstellung einer vierten und fünften Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils.
  • Wie in 4 und 5 jeweils erkennbar ist, kann die mindestens eine als stegförmige Feder ausgebildete federförmige Leiterbahn 54 an ihrem von der Elektrodenstruktur 12 weg gerichteten Ende auch eine Aufzweigung/Aufgabelung aufweisen. In diesem Fall können beide Enden der Aufzweigung/Aufgabelung über je eine aus der Elektrodenmaterialschicht 34 gebildete leitfähige Komponente 56 die Verdrahtungsschicht 28 elektrisch kontaktieren. Die Aufzweigung/Aufgabelung kann als eine senkrecht zu der Achse der stegförmigen Feder ausgebildete Aufzweigung/Aufgabelung (4), als eine gewinkelt zu der Achse der stegförmigen Feder ausgebildete Aufzweigung/Aufgabelung (5) oder als eine gerundete Aufzweigung/Aufgabelung ausgebildet sein. Weiter kann die mindestens eine Leiterbahn 54 über mindestens eine Torsionsfederstruktur 57 an der Elektrodenstruktur 12 angebunden sein.
  • Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale der mikromechanischen Bauteile der 4 und 5 und eines zu ihrer Herstellung geeigneten Herstellungsverfahrens wird auf die vorausgehenden Ausführungsformen verwiesen.
  • 6 und 7 zeigen jeweils eine schematische Teildarstellung einer sechsten und siebten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils.
  • Alternativ oder ergänzend zu mindestens einer als stegförmige Feder ausgebildeten federförmigen Leiterbahn 54 kann die mindestens eine federförmige Leiterbahn 54 auch in Form einer U-Feder ausgebildet sein. Die mindestens eine U-Feder kann jeweils zwei zueinander parallel verlaufende Außenabschnitte und einen die beiden Außenabschnitte verbindenden Mittelabschnitt umfassen. Beispielsweise können an zwei voneinander weg gerichteten Seiten der Elektrodenstruktur 12 je zwei U-Federn als federförmige Leiterbahnen 54 ausgebildet sein. Die zwei auf der gleichen Seite der Elektrodenstruktur 12 angeordneten U-Federn können wahlweise so angeordnet sein, dass ihre Mittelteile zueinander ausgerichtet sind (6) oder dass ihre Mittelteile voneinander weggerichtet sind (7). Weiter können die zwei zueinander parallel verlaufende Außenabschnitte der mindestens einen U-Feder unterschiedlich lang sein. Zudem kann der Mittelabschnitt, der die beiden Außenabschnitte verbindet, gleich lang oder unterschiedlich lang sein wie der stegförmige Abschnitt, der die mindestens eine U-Feder mit der Elektrodenstruktur 12 verbindet. Weiter können mehrere U-Federn in Reihe geschaltet werden. Prinzipiell ist es möglich, Federstrukturen an beliebigen Stellen am Umfang der Elektrodenstruktur 12 zu befestigen.
  • Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale der mikromechanischen Bauteile der 6 und 7 und eines zu ihrer Herstellung geeigneten Herstellungsverfahrens wird auf die vorausgehenden Ausführungsformen verwiesen.
  • 8 zeigt eine schematische Teildarstellung einer achten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils.
  • Alternativ oder ergänzend zu den vorausgehend beschriebenen Formen der mindestens einen federförmigen Leiterbahn 54 kann die mindestens eine federförmige Leiterbahn 54 auch in Form einer O-Feder ausgebildet sein. Die mindestens eine O-Feder kann jeweils zwei entlang einer Achse verlaufende Außenabschnitte 61a, zwei senkrecht zu der Achse verlaufende Zwischenabschnitte 61b und zwei parallel zu der Achse verlaufende Mittelabschnitte 61c umfassen, wobei die zwei Zwischenabschnitte 61b über jeden der Mittelabschnitte 61c miteinander verbunden sind und jeder Außenabschnitt 61a an einem anderen Zwischenabschnitt 61b angebunden ist. Alle oben beschriebenen Formen der mindestens einen federförmigen Leiterbahn 54 können außerdem in eine an der Elektrodenstruktur 12 ausgebildete Aussparung 62 hineinragen.
  • Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale des mikromechanischen Bauteils der 8 und eines zu seiner Herstellung geeigneten Herstellungsverfahrens wird auf die vorausgehenden Ausführungsformen verwiesen.
  • 9 bis 11 zeigen jeweils eine schematische Teildarstellung einer neunten, zehnten und elften Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils.
  • Wie in 9 bis 11 erkennbar ist, kann die mindestens eine federförmige Leiterbahn 54 auch in einem von der Elektrodenstruktur 12 umrahmten Volumen 64 angeordnet sein. Auf diese Weise ist eine besonders platzsparende Anordnung der mindestens einen federförmigen Leiterbahn 54 realisiert. Alle oben beschriebenen Formen der mindestens einen federförmigen Leiterbahn 54 können vorzugsweise in einer geraden Gesamtanzahl, beispielsweise als zwei U-Federn (10) oder als vier U-Federn (9) in dem von der Elektrodenstruktur 12 umrahmten Volumen 64 angeordnet sein. Unabhängig von der geraden Gesamtanzahl können die federförmigen Leiterbahnen 54 wahlweise spiegelsymmetrisch bezüglich mindestens einer die Elektrodenstruktur 12 mittig schneidenden Spiegelsymmetrieebene (9) oder punktsymmetrisch bezüglich eines Mittelpunkts der Elektrodenstruktur 12 ( 10) ausgebildet sein. Unabhängig von ihren Formen und ihrer Gesamtanzahl können die federförmigen Leiterbahnen 54 außerdem einen in das Volumen 64 hineinragenden mittigen Kontaktbereich 66, an welchem die federförmigen Leiterbahnen 54 mechanisch und elektrisch angebunden sind, umgeben.
  • In dem Beispiel der 11 ist jede der federförmigen Leiterbahnen 54 in Form einer Halbkreisbahn ausgebildet, wobei die zwei spiegelsymmetrisch bezüglich einer die Elektrodenstruktur 12 mittig schneidenden Spiegelsymmetrieebene ausgebildeten federförmigen Leiterbahnen 54 den mittigen Kontaktbereich 66, an welchem sie mechanisch und evtl. auch elektrisch angebunden sind, umrahmen. Anstelle von zwei federförmigen Leiterbahnen 54 je in Form einer Halbkreisbahn können auch vier spiegelsymmetrische federförmigen Leiterbahnen 54 je in Form einer Viertelkreisbahn an dem mittigen Kontaktbereich 66 angebunden sein und den mittigen Kontaktbereich 66 umrahmen.
  • Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale der mikromechanischen Bauteile der 9 bis 11 und eines zu ihrer Herstellung geeigneten Herstellungsverfahrens wird auf die vorausgehenden Ausführungsformen verwiesen.
  • 12a und 12b zeigen schematische Teildarstellungen einer zwölften Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils.
  • Wie mittels des entlang der Linie AA' der 12a verlaufenden Querschnitts der 12b zu erkennen ist, kann eine senkrecht zu der Membran 10 ausgerichtete Federdicke dspring der mindestens einen federförmigen Leiterbahn 54 kleiner als eine senkrecht zu der Membran 10 ausgerichtete minimale Elektrodendickte delectrode der Elektrodenstruktur 12 sein. Eine Ausbildung der mindestens einen federförmigen Leiterbahn 54 mit der senkrecht zu der Membran 10 ausgerichteten Federdicke dspring unter der senkrecht zu der Membran 10 ausgerichteten minimalen Elektrodendickte delectrode der Elektrodenstruktur 12 ist unabhängig von der Form der jeweiligen federförmigen Leiterbahn 54, unabhängig von ihrer Gesamtanzahl, unabhängig von ihrer Spiegel- oder Punktsymmetrie und unabhängig von ihrer Anordnung „außerhalb der Elektrodenstruktur 12“ und/oder „innerhalb der Elektrodenstruktur 12“ möglich.
  • Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale des mikromechanischen Bauteils der 12a und 12b und eines zu seiner Herstellung geeigneten Herstellungsverfahrens wird auf die vorausgehenden Ausführungsformen verwiesen.
  • 13a und 13b zeigen schematische Teildarstellungen einer dreizehnten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils. Die 13b zeigt einen Querschnitt entlang der Linie BB' der 13a. Auch die mindestens eine federförmige Leiterbahn 54 der 13a und 13b ist in dem von der Elektrodenstruktur 12 umrahmten Volumen 64 angeordnet. Unabhängig von der Form der mindestens einen federförmigen Leiterbahn 54, unabhängig von ihrer Gesamtanzahl und unabhängig von ihrer Spiegel- oder Punktsymmetrie kann noch mindestens ein durch das Volumen 64 ragender Versteifungsbalken 68 die mindestens eine federförmige Leiterbahn 54 auf ihrer zu der Membran 10 gerichteten Seite überspannen. Der mindestens eine an der Membran angebundene Versteifungsbalken 68 kann eine Steifigkeit der Membran verbessern.
  • Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale des mikromechanischen Bauteils der 13a und 13b und eines zu seiner Herstellung geeigneten Herstellungsverfahrens wird auf die vorausgehenden Ausführungsformen verwiesen.
  • Alle oben erläuterten Beispiele für federförmige Leiterbahnen 54 ermöglichen eine flexible elektrische Leiterbahnzuführung an die Elektrodenstruktur 12.
  • In einer alternativen Ausführungsform der oben erläuterten Beispiele können die Restbereiche 16a und 18a auch aus siliziumreichen Siliziumnitrid bestehen, während die Opferschichten 16 und 18 im Bereich der Kaverne aus Siliziumoxid bestehen. Um diese Konstellation herzustellen, wird bevorzugter Weise zuerst eine Opferschicht 16 aus Siliziumoxid abgeschieden, welche außerhalb des späteren Kavernenbereichs, d.h. in dem Restbereich 16a entfernt wird. Danach eine siliziumreiche Siliziumnitridschicht aus Siliziumoxid abgeschieden. Wird jetzt ein CMP-Schritt derart durchgeführt, dass im Kavernenbereich die siliziumreiche Siliziumnitridschicht auf der Opferschicht 16 entfernt wird, so erhält man im Kavernenbereich eine Opferschicht 16 aus Siliziumoxid, welche von einem Restbereich 16a aus siliziumreichen Siliziumnitrid umgeben ist. Entsprechend ist die Herstellung eines Restbereichs 18a aus siliziumreichen Siliziumnitrid und einer Opferschicht 18 aus Siliziumoxid möglich. Außerdem lässt sich auf diese Weise auch ein mit Siliziumoxid gefüllter Ätzkanal 40 herstellen, welcher lateral von siliziumreichen Siliziumnitrid begrenzt wird und durch welchen ein Ätzmedium geleitet werden kann, das zur Entfernung der Opferschichten 16 und 18 im Kavernenbereich dient.
  • Des Weiteren eignen sich alle oben beschriebenen mikromechanischen Bauteile vorteilhaft für eine Sensor- oder Mikrofonvorrichtung, insbesondere für einen Drucksensor. Eine gute Verstellbarkeit der Elektrodenstruktur 12 aufgrund einer Druckänderung an einer von der Membraninnenseite 10a weg gerichteten Membranaußenseite/Detektierseite der Membran 10 oder aufgrund eines Auftreffens von Schallwellen an der Membranaußenseite/Detektierseite ist bei allen oben beschriebenen mikromechanischen Bauteilen realisiert, wobei eine Kapazitätsänderung an der aus der Elektrodenstruktur 12 und der Gegenelektrode 30a gebildeten Mess-Kapazität (nahezu) linear zu der Druckänderung oder Schallwellenstärke variiert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007029414 A1 [0002]

Claims (11)

  1. Mikromechanisches Bauteil für eine Sensor- oder Mikrofonvorrichtung mit: einer Membran (10) mit einer Membraninnenseite (10a), wobei an der Membraninnenseite (10a) zumindest partiell eine Elektrodenstruktur (12) direkt oder indirekt angebunden ist; und einer Kaverne (14), welche zumindest in einem von mindestens einem entfernten Bereich mindestens einer Opferschicht (16, 18) freigelegten Volumen ausgebildet ist, wobei die Membraninnenseite (10a) der Membran (10) an die Kaverne (14) angrenzt und die an der Membraninnenseite (10a) zumindest partiell direkt oder indirekt angebundene Elektrodenstruktur (12) zumindest teilweise von der Kaverne (14) umgeben ist, und wobei noch mindestens ein Restbereich (16a, 18a) aus mindestens einem elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial der mindestens einen Opferschicht (16, 18) an dem mikromechanischen Bauteil vorliegt; gekennzeichnet durch mindestens einen Isolationsbereich (20a, 20b) aus mindestens einem elektrisch isolierenden Material ungleich dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial, wobei mittels des mindestens einen Isolationsbereichs (20a, 20b) die Elektrodenstruktur (12) von der Membran (10) elektrisch isoliert ist und/oder der mindestens eine Restbereich (16a, 18a) der mindestens einen Opferschicht (16, 18) von der Kaverne (14) abgegrenzt ist.
  2. Mikromechanisches Bauteil nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Restbereich (16a, 18a) aus Siliziumdioxid oder siliziumreichen Siliziumnitrid besteht.
  3. Mikromechanisches Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, wobei der mindestens eine Isolationsbereich (20a, 20b) aus Siliziumnitrid, siliziumreichen Siliziumnitrid, Siliziumkarbid und/oder Aluminiumoxid als dem mindestens einen elektrisch isolierenden Material besteht.
  4. Mikromechanisches Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine leitfähige Komponente (56) eine Verdrahtungsschicht (28), welche als mindestens eine Zwischenschicht (24, 26, 28) eine Substratoberfläche (22a) eines Substrats (22) zumindest teilweise abdeckt, elektrisch kontaktiert, wobei die Elektrodenstruktur (12) über mindestens eine federförmige Leiterbahn (54) elektrisch an der mindestens einen leitfähigen Komponente (56) angebunden ist, und wobei die mindestens eine leitfähige Komponente (56), die mindestens eine federförmige Leiterbahn (54) und die Elektrodenstruktur (12) aus einer gemeinsamen Elektrodenmaterialschicht (34) gebildet sind.
  5. Herstellungsverfahren für ein mikromechanisches Bauteil für eine Sensor- oder Mikrofonvorrichtung mit den Schritten: Festlegen eines Volumens einer späteren Kaverne (14) des späteren mikromechanischen Bauteils zumindest durch Bilden mindestens einer Opferschicht (16, 18) aus mindestens einem elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial, wobei zumindest teilweise umgeben von dem Volumen der späteren Kaverne (14) eine Elektrodenstruktur (12) gebildet wird (S1); Bilden einer Membran (10) des späteren mikromechanischen Bauteils mit einer die spätere Kaverne (14) begrenzenden Membraninnenseite (10a), wobei die Elektrodenstruktur (12) an der Membraninnenseite (10a) zumindest partiell direkt oder indirekt angebunden wird (S3); und Bilden der Kaverne (14) des späteren mikromechanischen Bauteils zumindest durch Entfernen mindestens eines Bereichs der mindestens einen Opferschicht (16, 18) aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial derart, dass die Membraninnenseite (10a) der Membran (10) an die Kaverne (14) angrenzt und die an der Membraninnenseite (10a) zumindest partiell direkt oder indirekt angebundene Elektrodenstruktur (12) zumindest teilweise von der Kaverne (14) umgeben ist, wobei noch mindestens ein Restbereich (16a, 18a) der mindestens einen Opferschicht (16, 18) aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial an dem mikromechanischen Bauteil verbleibt (S4); gekennzeichnet durch den Schritt Bilden mindestens eines Isolationsbereichs (20a, 20b) aus mindestens einem elektrisch isolierenden Material ungleich dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial derart, dass mittels des mindestens einen Isolationsbereichs (20a, 20b) die Elektrodenstruktur (12) von der Membran (10) elektrisch isoliert wird und/oder der mindestens eine Restbereich (16a, 18a) der mindestens einen Opferschicht (16, 18) von der Kaverne (14) abgegrenzt wird (S2).
  6. Herstellungsverfahren nach Anspruch 5, wobei das Entfernen des mindestens einen Bereichs der mindestens einen Opferschicht (16, 18) aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial erfolgt durch Ätzen des jeweiligen Bereichs der mindestens einen Opferschicht (16, 18) mit einem Ätzmedium, für welches das mindestens eine elektrisch isolierende Material des mindestens einen Isolationsbereichs (20a, 20b) eine höhere Ätzresistenz als das mindestens eine elektrisch isolierende Opferschichtmaterial aufweist.
  7. Herstellungsverfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die mindestens eine Opferschicht (16, 18) aus Siliziumdioxid als dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial gebildet wird.
  8. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der mindestens eine Isolationsbereich (20a, 20b) aus Siliziumnitrid, siliziumreichen Siliziumnitrid, Siliziumkarbid und/oder Aluminiumoxid als dem mindestens einen elektrisch isolierenden Material gebildet wird.
  9. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei zum Festlegen des Volumens der späteren Kaverne (14) und zum Bilden der Elektrodenstruktur (12) eine Substratoberfläche (22a) eines Substrats (22) und/oder mindestens eine die Substratoberfläche (22a) zumindest teilweise abdeckende Zwischenschicht (24, 26, 28) mit einer ersten Opferschicht (16) als der mindestens einen Opferschicht (16, 18) aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial abgedeckt wird (S1a), eine von dem Substrat (22) weg gerichtete Seite der ersten Opferschicht (16) zumindest teilweise mit einer Elektrodenmaterialschicht (34) derart abgedeckt wird, dass die Elektrodenstruktur (12) aus zumindest Teilbereichen der Elektrodenmaterialschicht (34) gebildet wird (S1b), und eine von der ersten Opferschicht (16) weg gerichtete Seite der Elektrodenmaterialschicht (34) zumindest teilweise mit einer zweiten Opferschicht (18) als der mindestens einen Opferschicht (16, 18) aus dem mindestens einen elektrisch isolierenden Opferschichtmaterial abgedeckt wird (S1c).
  10. Herstellungsverfahren nach Anspruch 9, wobei mindestens eine leitfähige Komponente (56) eine Verdrahtungsschicht (28) als der mindestens einen die Substratoberfläche (22a) zumindest teilweise abdeckenden Zwischenschicht (24, 26, 28) elektrisch kontaktiert, und wobei die mindestens eine leitfähige Komponente (56) und eine federförmige Leiterbahn (54) zusätzlich zu der Elektrodenstruktur (12) aus der Elektrodenmaterialschicht (34) gebildet werden, und die Elektrodenstruktur (12) über die mindestens eine federförmige Leiterbahn (54) elektrisch an der mindestens einen leitfähigen Komponente (56) angebunden wird.
  11. Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, wobei zwischen der Verdrahtungsschicht (28) und der Substratoberfläche (22a) noch eine Siliziumdioxidschicht (24) und eine siliziumreiche Siliziumnitridschicht (26) als mindestens eine weitere Zwischenschicht (24, 26, 28) gebildet werden, und wobei benachbart zu der späteren Kaverne (14) zumindest eine Leiterbahn (50) zwischen der Siliziumdioxidschicht (24) und der siliziumreichen Siliziumnitridschicht (26) eingebettet wird, die durch Öffnungen in der siliziumreichen Siliziumnitridschicht (26) partiell elektrisch mit der Verdrahtungsschicht (28) verbunden ist und sich bis über die Kaverne 14 hinaus erstrecken kann.
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