DE102020214757A1 - Sensorvorrichtung und Verfahren zum Detektieren eines Innendrucks und/oder einer Änderung des Innendrucks in einem gasdicht abgeschlossenen Innenvolumen einer Gehäusekomponente - Google Patents

Sensorvorrichtung und Verfahren zum Detektieren eines Innendrucks und/oder einer Änderung des Innendrucks in einem gasdicht abgeschlossenen Innenvolumen einer Gehäusekomponente Download PDF

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Thomas Friedrich
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung mit einer Gehäusekomponente (50) mit einem darin ausgebildeten gasdicht abgeschlossenen Innenvolumen (52), mindestens einer Elektrodenstruktur (60), welche verstellbar und/oder verbiegbar in dem Innenvolumen (52) angeordnet ist, mindestens einer an und/oder in der Gehäusekomponente (50) fest angeordneten Gegenelektrode (62), und einer Elektronikeinrichtung (64), welche dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, mindestens ein elektrisches Anregungsspannungssignal (Ua) zwischen der mindestens einen Elektrodenstruktur (60) und der einzigen oder mindestens einer der Gegenelektroden (62) derart anzulegen, dass die mindestens eine Elektrodenstruktur (60) in Bezug zu der Gehäusekomponente (50) in eine Schwingbewegung versetzt ist, wobei die Elektronikeinrichtung (64) zusätzlich dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, unter Berücksichtigung mindestens eines Sensorsignals (S), welches von einer zwischen der mindestens einen Elektrodenstruktur (60) und der einzigen oder mindestens einer der Gegenelektroden (62) anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, einen in dem Innenvolumen (52) vorliegenden Innendruck (pi) und/oder eine Änderung des Innendrucks (pi) nachzuweisen und/oder zu bestimmen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung und ein Herstellungsverfahren für eine Sensorvorrichtung. Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Detektieren eines Innendrucks und/oder einer Änderung des Innendrucks in einem gasdicht abgeschlossenen Innenvolumen einer Gehäusekomponente und ein Druckmessverfahren.
  • Stand der Technik
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Drucksensors, welcher der Anmelderin als interner Stand der Technik bekannt ist.
  • Der in 1 schematisch dargestellte Drucksensor gemäß dem Stand der Technik weist eine Membran 10 auf, deren Membraninnenseite 10a an einem innerhalb einer Gehäusekomponente 12 des Drucksensors ausgebildeten gasdicht abgeschlossenen Innenvolumen 14 mit einem darin vorliegenden Innendruck pi angrenzt. Die Membran 10 ist bei einem Druckunterschied ungleich null zwischen dem Innendruck pi und einem an ihrer Membranaußenseite 10b vorherrschenden Außendruck pa derart verwölbbar, dass eine an der Membraninnenseite 10a aufgehängte Messelektrode 16 verstellbar ist. Eine Verstellbewegung der Messelektrode 16 ist aufgrund einer dadurch bewirkten Änderung einer Messkapazität km eines von der Messelektrode 16 und einer ihr zugeordneten Messgegenelektrode 18 gebildeten Messkondensators detektierbar. Außerdem weist der herkömmliche Drucksensor auch mindestens eine unveränderliche Referenzelektrode 20 auf, welche derart fest an der Gehäusekomponente 12 angeordnet ist, dass eine Verwölbung der Membran 10 eine Stellung/Lage der mindestens einen Referenzelektrode 20 in Bezug zu der Gehäusekomponente 12 (im Wesentlichen) nicht beeinflusst. Eine Referenzkapazität kr eines aus je einer unveränderlichen Referenzelektrode 20 und einer ihr zugeordneten Referenzgegenelektrode 22 gebildeten Referenzkondensators wird somit durch eine Verwölbung der Membran 10 nicht/kaum beeinflusst. Die mindestens eine unveränderliche Referenzkapazität kr kann somit zusätzlich zur Messkapazität km für die Festlegung des Außendrucks pa unter Mitberücksichtigung eines als Innendruck pi fest vorgegebenen Werts ausgewertet werden.
  • Die in 1 schematisch dargestellte Gehäusekomponente 12 des herkömmlichen Drucksensors umfasst ein Substrat 24 mit einer Substratoberfläche 24a, welche zumindest teilflächig mit einer Siliziumdioxidschicht 26 und einer darauf abgeschiedenen siliziumreichen Siliziumnitridschicht 28 abgedeckt ist. Die Messgegenelektrode 18 und die mindestens eine Referenzgegenelektrode 22 sind aus einer auf der siliziumreichen Siliziumnitridschicht 28 abgeschiedenen ersten Halbleiter- und/oder Metallschicht 30 herausstrukturiert. Die Messelektrode 16 und die mindestens eine Referenzelektrode 20 sind aus einer die erste Halbleiter- und/oder Metallschicht 30 und mindestens eine erste Opferschicht 32 zumindest teilweise abdeckenden zweiten Halbleiter- und/oder Metallschicht 34 herausstrukturiert. Die Membran 10, deren Einspannbereich mit einer gestrichelten Linie 36 umrahmt ist, ist aus einer dritten Halbleiter- und/oder Metallschicht 38, welche die zweite Halbleiter- und/oder Metallschicht 34 und mindestens eine zweite Opferschicht 40 zumindest teilweise abdeckt, gebildet. Des Weiteren weist der herkömmliche Drucksensor noch eine die dritte Halbleiter- und/oder Metallschicht 38 zumindest teilweise abdeckende Isolierschicht 42 auf, welche mit zur Herstellung eines gasdichten Verschlusses des Innenvolumen 14 dient und auf welcher eine Metallisierung 44 zum Ausbilden eines Kontaktbereichs 46 abgeschieden ist, die wenigsten teilweise mit einer Passivierung 48 abgedeckt ist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung schafft eine Sensorvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Herstellungsverfahren für eine Sensorvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7, ein Verfahren zum Detektieren eines Innendrucks und/oder einer Änderung des Innendrucks in einem gasdicht abgeschlossenen Innenvolumen einer Gehäusekomponente mit den Merkmalen des Anspruchs 10 und ein Druckmessverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung schafft vorteilhafte Möglichkeiten zum Nachweisen und/oder Bestimmen eines in einem gasdicht abgeschlossenen Innenvolumen einer Gehäusekomponente vorliegenden Innendrucks und/oder einer Änderung des Innendrucks. Ein Nachweisen/Bestimmen des Innendrucks bzw. der Änderung des Innendrucks ist häufig notwendig, da dieser temperaturabhängig ist und deshalb von dem jeweiligen Innendruck ausgehend eine temperaturabhängige Gegenkraft auf z.B. eine Membraninnenseite ausgeübt werden kann. Die temperaturabhängige Gegenkraft kann eine Verbiegung der Membran beeinflussen und die Messung eines an der Membranaußenseite anliegenden Außendrucks oder einer Änderung des Außendrucks verfälschen. Der temperaturabhängige Einfluss des Innendrucks auf das Messergebnis ist dabei umso größer, je größer der Innendruck in dem durch die Membran abgeschlossenen Innenvolumen ist. Ausgasung eines Gases aus der Gehäusekomponente, wie beispielsweise Wasserstoff, oder Alterungseffekte an den gasdichten Abdichtungen der Gehäusekomponente wirken sich häufig signifikant auf den in dem gasdicht abgeschlossenen Innenvolumen vorliegenden Innendruck und somit auf die Messgenauigkeit aus. Bedingt durch die fortschreitende Miniaturisierung von Vorrichtungen und mikromechanischen Bauteilen nehmen die Ausdehnungen von Gehäusekomponenten immer mehr ab, weshalb das jeweils darin ausgebildete gasdicht abgeschlossene Innenvolumen immer kleinvolumiger ausgebildet wird und Ausgasungseffekte und Alterungseffekte zu deutlich größeren Abweichungen des in dem Innenvolumen vorliegenden Innendrucks führen können. Mittels der vorliegenden Erfindung können jedoch der in dem jeweiligen Innenvolumen vorliegende Innendruck und/oder dessen Änderung verlässlich ermittelt und zur Korrektur des gemessenen Außendrucks verwendet werden.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Sensorvorrichtung weist die Gehäusekomponente eine verwölbbare Membran mit einer an dem Innenvolumen angrenzenden Membraninnenseite auf und die Sensorvorrichtung umfasst eine an der Membraninnenseite aufgehängte Messelektrode und mindestens eine an und/oder in der Gehäusekomponente fest angeordnete Messgegenelektrode, wobei die Elektronikeinrichtung zusätzlich dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, unter Berücksichtigung mindestens eines Messsignals, welches von einer zwischen der aufgehängten Messelektrode und der einzigen oder mindestens einer der Messgegenelektroden anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, und des bestimmten Innendrucks und/oder der bestimmten Änderung des Innendrucks einen an einer von der Membraninnenseite weg gerichteten Membranaußenseite der Membran vorliegenden Außendruck und/oder eine Änderung des Außendrucks nachzuweisen oder zu bestimmen. Die hier beschriebene Ausführungsform der Sensorvorrichtung kann somit vorteilhaft als Drucksensor zum Messen eines Außendrucks/Umgebungsdrucks, bzw. seiner Änderung, eingesetzt werden. Aufgrund der genauen und verlässlichen Kenntnis des Innendrucks und/oder der Änderung des Innendrucks gegenüber dem Zeitpunkt, an dem ein elektronischer Abgleich des Drucksensors stattgefunden hat, kann der Außendruck mittels der hier beschriebenen Ausführungsform der Sensorvorrichtung längerfristig genauer und fehlerfreier bestimmt/gemessen werden.
  • Vorzugsweise weist die Sensorvorrichtung als die mindestens eine Gegenelektrode je eine auf einer von der Membran weg gerichteten Seite der mindestens einen verstellbaren und/oder verbiegbaren Elektrodenstruktur benachbart zu der mindestens einen Elektrodenstruktur angeordnete erste Gegenelektrode und je eine auf einer zu der Membran ausgerichteten Seite der mindestens einen Elektrodenstruktur benachbart zu der mindestens einen Elektrodenstruktur angeordnete zweite Gegenelektrode auf, wobei die Elektronikeinrichtung dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, ein Differenzsignal aus einem ersten Sensorsignal, welches von einer zwischen der mindestens einen Elektrodenstruktur und der ersten Gegenelektrode anliegenden ersten elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, und aus einem zweiten Sensorsignal, welches von einer zwischen der mindestens einen Elektrodenstruktur und der zweiten Gegenelektrode anliegenden zweiten elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, zu bilden. Eine Auswertung des auf diese Weise gewonnenen Differenzsignals ermöglicht eine genauere und verlässlichere Bestimmung des in dem Innenvolumen vorliegenden Innendrucks und/oder der Änderung des Innendrucks.
  • Alternativ oder ergänzend kann die Sensorvorrichtung als die mindestens eine Messgegenelektrode eine auf einer von der Membran weg gerichteten Seite der aufgehängten Messelektrode benachbart zu der aufgehängten Messelektrode angeordnete erste Messgegenelektrode und eine auf einer zu der Membran ausgerichteten Seite der aufgehängten Messelektrode benachbart zu der aufgehängten Messelektrode angeordnete zweite Messgegenelektrode aufweisen, wobei die Elektronikeinrichtung dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, ein Differenzmesssignal aus einem ersten Messsignal, welches von einer zwischen der aufgehängten Messelektrode und der ersten Messgegenelektrode anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, und aus einem zweiten Messsignal, welches von einer zwischen der aufgehängten Messelektrode und der zweiten Messgegenelektrode anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, zu bilden. Auch mittels der Bildung des Differenzmesssignals auf die vorausgehend beschriebene Weise kann die Messempfindlichkeit und/oder Messgenauigkeit bei der Bestimmung des Außendrucks erhöht werden. Eine Erhöhung der Messempfindlichkeit und/oder der Messgenauigkeit des gemessenen Außendrucks kann erreicht werden, indem der gemessene Innendruck und/oder die gemessene Änderung des Innendrucks als auch die aktuell vorherrschende Umgebungstemperatur zur Anpassung/Korrektur des ermittelten Außendrucks verwendet werden.
  • Bevorzugter Weise umfasst die Gehäusekomponente ein Substrat, wobei die mindestens eine erste Gegenelektrode und die erste Messgegenelektroden aus einer auf einer Substratoberfläche des Substrats und/oder mindestens einer die Substratoberfläche zumindest teilweise abdeckenden Zwischenschicht abgeschiedenen ersten Halbleiter- und/oder Metallschicht herausstrukturiert sind, die mindestens eine verstellbare und/oder verbiegbare Elektrodenstruktur und die aufgehängte Messelektrode aus einer auf der ersten Halbleiter- und/oder Metallschicht und/oder mindestens einer die erste Halbleiter- und/oder Metallschicht zumindest teilweise abdeckenden ersten Opferschicht abgeschiedenen zweiten Halbleiter- und/oder Metallschicht herausstrukturiert sind, die mindestens eine zweite Gegenelektrode und die zweite Messgegenelektrode aus einer auf der zweiten Halbleiter- und/oder Metallschicht und/oder mindestens einer die zweite Halbleiter- und/oder Metallschicht zumindest teilweise abdeckenden zweiten Opferschicht abgeschiedenen dritten Halbleiter- und/oder Metallschicht herausstrukturiert sind und die Membran aus einer auf der dritten Halbleiter- und/oder Metallschicht und/oder mindestens einer die dritte Halbleiter- und/oder Metallschicht zumindest teilweise abdeckenden dritten Opferschicht abgeschiedenen vierten Halbleiter- und/oder Metallschicht gebildet ist. Die hier beschriebene Ausführungsform der Sensorvorrichtung ist kostengünstig und mittels eines Ausführens von leicht durchführbaren Verfahrensschritten unter Einhaltung einer vorteilhaften Genauigkeit herstellbar.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Sensorvorrichtung ist die Elektronikeinrichtung in einem Beschleunigungs- und/oder Drehratenmessmodus dazu ausgelegt und/oder programmiert, während einer Beschleunigung und/oder einer Rotation der Sensorvorrichtung unter Berücksichtigung des mindestens einen Sensorsignals mindestens eine Sensorgröße bezüglich der Beschleunigung und/oder der Drehrate der Sensorvorrichtung zu bestimmen. Die hier beschriebene Ausführungsform der Sensorvorrichtung kann somit auch als Beschleunigungssensor und/oder als Drehratensensor eingesetzt werden, wobei aufgrund der Multifunktionalität ihrer mindestens einen Elektrodenstruktur eine Miniaturisierung der Sensorvorrichtung trotz ihrer vielseitigen Verwendbarkeit leicht realisierbar ist.
  • Die vorausgehend beschriebenen Vorteile sind auch mittels eines Ausführens eines korrespondierenden Herstellungsverfahrens für eine Sensorvorrichtung realisierbar. Auch ein Ausführen eines entsprechenden Verfahrens zum Messen eines Innendrucks in einem gasdicht abgeschlossenen Innenvolumen einer Gehäusekomponente bewirkt die oben beschriebenen Vorteile. Des Weiteren sind auch bei einem Ausführen eines korrespondierenden Druckmessverfahrens die oben beschriebenen Vorteile gewährleistet. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die hier aufgezählten Verfahren gemäß den oben erläuterten Ausführungsformen der Sensorvorrichtung weitergebildet werden können.
  • Figurenliste
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Drucksensors;
    • 2a und 2b eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Sensorvorrichtung und ein Koordinatensystem zum Erläutern von ihrer Funktionsweise;
    • 3 eine schematische Teildarstellung einer zweiten Ausführungsform der Sensorvorrichtung;
    • 4 eine schematische Teildarstellung einer dritten Ausführungsform der Sensorvorrichtung;
    • 5 eine schematische Teildarstellung einer vierten Ausführungsform der Sensorvorrichtung;
    • 6 eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform der Sensorvorrichtung;
    • 7 eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform der Sensorvorrichtung;
    • 8 eine schematische Darstellung einer siebten Ausführungsform der Sensorvorrichtung;
    • 9a und 9b schematische Gesamt- und Teildarstellungen einer achten Ausführungsform der Sensorvorrichtung;
    • 10 ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für eine Sensorvorrichtung; und
    • 11 ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Messen eines Innendrucks in einem gasdicht abgeschlossenen Innenvolumen einer Gehäusekomponente.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 2a und 2b zeigen eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Sensorvorrichtung und ein Koordinatensystem zum Erläutern von ihrer Funktionsweise.
  • Die in 2a schematisch wiedergegebene Sensorvorrichtung ist als Drucksensor einsetzbar. Dazu weist die Sensorvorrichtung eine Gehäusekomponente 50 mit einem darin ausgebildeten gasdicht abgeschlossenen Innenvolumen 52 und mit einer verwölbbaren Membran 54, deren Membraninnenseite 54a an dem Innenvolumen 52 angrenzt, auf. Die Membran 54 ist mittels eines Druckunterschieds (ungleich null) zwischen einem in dem gasdicht abgeschlossenen Innenvolumen 52 vorliegenden Innendruck pi und einem an ihrer von der Membraninnenseite 54a weg gerichteten Membranaußenseite 54b vorherrschenden Außendruck pa verwölbbar. Eine Messelektrode 56 ist derart an der Membraninnenseite 54a aufgehängt, dass die Messelektrode 56 mittels einer Verwölbung der Membran 54 in Bezug zu mindestens einer an und/oder in der Gehäusekomponente 50 fest angeordneten Messgegenelektrode 58 verstellbar ist/verstellt wird. Unter der aufgehängten Messelektrode 56 können sowohl eine einzelne Messelektrode 56 als auch mindestens zwei/mehrere an der Membraninnenseite 54a aufgehängte Einzelelektroden verstanden werden. Entsprechend kann auch die mindestens eine Messgegenelektrode 58 eine einzelne Messgegenelektrode 58 als auch mindestens zwei/mehrere an und/oder in der Gehäusekomponente 50 fest angeordnete Einzelelektroden umfassen. Unter der festen Anordnung der mindestens einen Messgegenelektrode 58 ist zu verstehen, dass die mindestens eine Messgegenelektrode 58 (ohne eine Beschädigung der Sensorvorrichtung) nicht/kaum verstellbar oder verbiegbar ist.
  • Mittels einer Auswertung einer Messkapazität km mindestens eines von der Messelektrode 56 und der mindestens einen Messgegenelektrode 58 gebildeten Messkondensators kann somit gegenüber dem bzw. bezugnehmend auf den eingeschlossenen Innendruck pi in dem Innenvolumen 52 der Außendruck pa nachgewiesen und/oder bestimmt/gemessen werden. Entsprechend kann auch mittels der Auswertung der Messkapazität km eine Änderung des Außendrucks pa gegenüber einem vorgegebenen Außendruckwert nachgewiesen und/oder bestimmt/gemessen werden. Auch anhand einer nachgewiesenen oder bestimmten Änderung des Innendrucks pi gegenüber einem vorgegebenen Innendruckwert können der Außendruck pa und/oder die Änderung des Außendrucks pa nachgewiesen und/oder bestimmt/gemessen werden.
  • Zum genauen und verlässlichen Nachweisen und/oder Bestimmen/Messen des in dem gasdicht abgeschlossenen Innenvolumen 52 vorliegenden Innendrucks pi und/oder der Änderung des Innendrucks pi (gegenüber dem vorgegebenen Innendruckwert) weist die Sensorvorrichtung außerdem mindestens eine Elektrodenstruktur 60 auf, welche verstellbar und/oder verbiegbar in dem Innenvolumen 52 angeordnet ist. Außerdem hat die Sensorvorrichtung noch mindestens eine an und/oder in der Gehäusekomponente 50 fest angeordnete Gegenelektrode 62. Darunter ist zu verstehen, dass die mindestens eine Gegenelektrode 62 (ohne eine Beschädigung der Sensorvorrichtung) nicht/kaum verstellbar oder verbiegbar ist. Zusätzlich weist die Sensorvorrichtung noch eine Elektronikeinrichtung 64 auf, welche dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, mindestens ein elektrisches Anregungsspannungssignal Ua zwischen der mindestens einen verstellbaren oder verbiegbaren Elektrodenstruktur 60 und der einzigen oder mindestens einer der Gegenelektroden 62 derart anzulegen, dass die mindestens eine Elektrodenstruktur 60 in Bezug zu der Gehäusekomponente 50 in eine (mittels der gestrichelten Linien 66 wiedergegebene) Schwingbewegung versetzt ist. Unter der Schwingbewegung der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 kann sowohl eine Biege-Schwingbewegung als auch eine Verstell-Schwingbewegung verstanden werden. Des Weiteren ist die Elektronikeinrichtung 64 auch dazu ausgelegt und/oder programmiert, unter Berücksichtigung mindestens eines Sensorsignals S, welches von einer zwischen der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 und der einzigen oder mindestens einer der Gegenelektroden 62 anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, den in dem Innenvolumen 52 vorliegenden Innendruck pi und/oder dessen Änderung nachzuweisen und/oder zu bestimmen. Das mindestens eine Sensorsignal S kann beispielsweise eine Sensorkapazität eines aus der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 und der mindestens einen Gegenelektroden 62 gebildeten Sensorkondensators sein.
  • Die hier beschriebene Sensorvorrichtung nutzt somit die mindestens eine Elektrodenstruktur 60 als schwingfähige Struktur innerhalb des Innenvolumens 52 zur Detektion des Innendrucks pi und/oder der Änderung des Innendrucks pi (gegenüber dem vorgegebenen Innendruckwert) in dem Innenvolumen 52. Da eine schwingfähige Struktur in dem Innenvolumen 52 häufig bereits vorliegt oder baulich leicht realisierbar ist, kann die in dem vorhergehenden Absatz beschriebene vorteilhafte Zusatzfunktion der Sensorvorrichtung leicht mittels einer geringfügigen baulichen Änderung und/oder mittels einer Programmierung der Elektronikeinrichtung 64 realisiert werden. Vorteilhafterweise kann die Elektronikeinrichtung 64 die Kenntnis des Innendrucks pi und/oder der Änderung des Innendrucks pi zum verlässlichen Nachweis und/oder zur genaueren Bestimmung des Außendrucks pa und/oder der Änderung des Außendrucks pa nutzen. Dazu ist die Elektronikeinrichtung 64 in dem Beispiel der 2a und 2b dazu ausgelegt und/oder programmiert, nicht nur mindestens ein Messsignal Sm, welches von einer zwischen der aufgehängten Messelektrode 56 und der einzigen oder mindestens einer der Messgegenelektroden 58 anliegenden elektrischen Spannung bzw. der Messkapazität km abhängig ist, sondern auch den Innendruck pi und/oder die Änderung des Innendrucks pi beim Nachweisen/Bestimmen des Außendrucks pa und/oder der Änderung des Außendrucks pa zu berücksichtigen.
  • Zum Nachweisen/Bestimmen des Innendrucks pi und/oder der Änderung des Innendrucks pi in dem Innenvolumen 52 kann beispielsweise zuerst unter Berücksichtigung des mindestens einen Sensorsignals S mindestens ein die Schwingbewegung der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 wiedergebender Parameter x festgelegt werden. Der mindestens eine Parameter x kann z.B. eine Güte der Schwingbewegung, eine Resonanzfrequenz der Schwingbewegung, eine Dämpfung der Schwingbewegung, eine Signalanstiegszeit des mindestens einen Sensorsignals S und/oder eine Signalabfallzeit des mindestens einen Sensorsignals S sein. Anschließend kann unter Berücksichtigung des mindestens einen Parameters x der in dem Innenvolumen 52 vorliegende Innendruck pi und/oder dessen Änderung bestimmt/gemessen werden.
  • 2b zeigt ein Koordinatensystem, dessen Abszisse den Außendruck pa und dessen Ordinate einen Parameter x der mittels des mindestens einen elektrischen Anregungsspannungssignals Ua bewirkten Schwingbewegung der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 wiedergeben. Der Parameter x der Schwingbewegung der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 kann beispielsweise eine Güte der Schwingbewegung, eine Resonanzfrequenz der Schwingbewegung, eine Dämpfung der Schwingbewegung, eine Signalanstiegszeit des mindestens einen Sensorsignals S oder eine Signalabfallzeit des mindestens einen Sensorsignals S sein. Wie anhand des Koordinatensystems der 2b erkennbar ist, bewirkt eine Veränderung des Außendrucks pa aufgrund der dadurch ausgelösten Membranverbiegung der Membran 54 eine Zu- oder Abnahme des Innendrucks pi in dem Innenvolumen 52 und somit auch eine Veränderung des Parameters x der Schwingbewegung (durchgezogene schwarze Linie). Bei einem ersten Abgleich der Sensorvorrichtung kann z.B. eine Relation zwischen dem Parameter x der Schwingbewegung und dem anliegenden Außendruck pa in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur in einem Parameterfeld festgehalten werden. Jedoch können, wie mittels des Pfeils Δ in 2b ebenfalls wiedergegeben ist, auch Ausgasungseffekte und Alterungseffekte den Innendruck pi in dem Innenvolumen 52 verändern. Insbesondere aufgrund von Ausgasungseffekten und/oder Alterungseffekten variiert ein die Relation zwischen dem Außendruck pa und dem Parameter x wiedergebender Graph g zwischen einem minimalen Graphen gmin und einem maximalen Graphen gmax.
  • Wie anhand des Koordinatensystems der 2b auch erkennbar ist, erfordert eine genaue und verlässliche Bestimmung/Messung des Außendrucks pa an der Membranaußenseite 54b eine genaue und fehlerfreie Kenntnis des Innendrucks pi und/oder der Änderung des Innendrucks pi innerhalb des gasdicht abgeschlossenen Innenvolumens 52. Da mittels der hier beschriebenen Sensorvorrichtung der Innendruck pi und/oder die Änderung des Innendrucks pi innerhalb des Innenvolumens 52 verlässlich ermittelbar ist, kann deshalb mittels der Sensorvorrichtung der Außendruck pa verglichen mit dem Stand der Technik mit einer höheren Messgenauigkeit, mit einer höheren Langzeitstabilität der Messgenauigkeit und mit einer reduzierten Fehlerabweichung bestimmt werden.
  • Mittels der Messung des Innendrucks pi in dem Innenvolumen 52 kann die Sensorvorrichtung eine gegenüber dem Zeitpunkt des ersten Abgleichs der Sensorvorrichtung nicht reversible Veränderung des Innendrucks pi in dem Innenvolumen 52 frühzeitig erkennen. Diese Überwachung des Innendrucks pi in dem Innenvolumen 52 ermöglicht eine Korrektur eines als den Außendruck pa bestimmten Messwerts bei einer festgestellten Abweichung des Innendrucks pi von einem vorgegebenen „Normalwert“. Sofern die Sensorvorrichtung außerdem noch einen Temperatursensor, bzw. eine Einrichtung zur Temperaturmessung aufweist, kann präzise eine Abweichung des Innendrucks pi von dem vorgegebenen „Normalwert“ bestimmt werden. Unter dem „Normalwert“ kann hier ein Wert verstanden werden, der sich in einem Parameterfeld befindet, welches bei einem Abgleich der Sensorvorrichtung, z.B. eines Drucksensors, ermittelt wurde.
  • Auf diese Weise kann beispielsweise festgestellt werden, ob die Abweichung des Innendrucks pi zu einer Änderung des Außendrucks pa korreliert oder aufgrund von Ausgasungs- und/oder Alterungseffekten eine Anpassung des den Außendruck pa beschreibenden Messwerts in Erwägung gezogen werden muss. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der hier beschriebenen Sensorvorrichtung ist, dass auch langfristig präzise Messungen des Außendrucks pa mittels der Sensorvorrichtung möglich sind, da der Innendruck pi und/oder die Änderung des Innendrucks pi in dem Innenvolumen 52 selbst während einer langen Lebensdauer der Sensorvorrichtung immer wieder neu bestimmt und zu einer Anpassung/Korrektur des ermittelten Werts für den Außendruck pa verwendet werden kann.
  • Da eine Messung des Innendruck pi nicht kontinuierlich erfolgen muss, kann die mindestens eine Elektrodenstruktur 60 ansonsten für andere Verwendungszwecke genutzt werden. Beispielsweise können Erschütterungen der Sensorvorrichtung/ihrer Gehäusekomponente 50 mittels der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 und ihrer mindestens einen Gegenelektrode 62 festgestellt/erkannt werden. Alternativ oder ergänzend kann die Elektronikeinrichtung 64 zusätzlich dazu ausgelegt und/oder programmiert sein, während einer Beschleunigung und/oder einer Rotation der Sensorvorrichtung unter Berücksichtigung des mindestens einen Sensorsignals S mindestens eine Sensorgröße bezüglich der Beschleunigung und/oder der Drehrate der Sensorvorrichtung zu bestimmen, bzw. mindestens einen entsprechenden Messwert zu messen. Auch dies ist mittels einer Auswertung des mindestens einen Sensorsignals S möglich. Durch ein entsprechendes Design der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 und ihrer mindestens einen Gegenelektrode 62 kann erreicht werden, dass durch Erschütterungen der Sensorvorrichtung, durch lineare Beschleunigungen der Sensorvorrichtung und/oder durch rotatorische Beschleunigungen der Sensorvorrichtung die mindestens eine Elektrodenstruktur 60 Bewegungen ausführen kann, welche senkrecht zu der Membraninnenseite 54a und/oder der Membranaußenseite 54b und/oder welche parallel zu der Membraninnenseite 54a und/oder der Membranaußenseite 54b verlaufen können bzw. ausgerichtet sind und unter Verwendung der mindestens einen Gegenelektrode 62 detektiert werden.
  • Um bei einer Bestimmung/Messung des Innendrucks pi und/oder der Änderung des Innendrucks pi das Risiko eines Messfehlers aufgrund von Erschütterungen der Sensorvorrichtung, linearen Beschleunigungen der Sensorvorrichtung oder rotatorischen Beschleunigungen der Sensorvorrichtung gering zu halten, wird die Bestimmung/Messung des Innendrucks pi und/oder der Änderung des Innendrucks pi_vorzugsweise zu einem Zeitpunkt ausgeführt, in welchem sich die mindestens eine Elektrodenstruktur 60 in einem von außen nicht angeregten Zustand befindet.
  • Die Sensorvorrichtung der 2a und 2b weist als optionale Weiterbildung noch mindestens eine Referenzelektrode 68 und mindestens eine Referenzgegenelektrode 70 auf, wobei die Elektroden 68 und 70 derart fest an und/oder in der Gehäusekomponente 50 angeordnet sind, dass mindestens eine Referenzkapazität kr eines aus der mindestens einen Referenzelektrode 68 und ihrer mindestens einen Referenzgegenelektrode 70 gebildeten Referenzkondensators (im Wesentlichen) selbst von einer starken Verwölbung der Membran 54 nicht beeinträchtigt wird und als konstant bzw. unveränderlich angesehen werden kann. Die Elektronikeinrichtung 64 kann auch dazu ausgelegt und/oder programmiert sein, die mindestens eine Referenzkapazität kr oder ein ihr entsprechendes Referenzsignal bei der Bestimmung/Messung des Außendrucks pa und/oder der Änderung des Außendrucks pa mit zu berücksichtigen. Bevorzug haben die mindestens eine Referenzkapazität kr und die Messkapazität km nach dem gasdichten Verschluss des Innenvolumens 14 einen gleich großen Kapazitätswert.
  • Die in 2a schematisch dargestellte Sensorvorrichtung umfasst ein Substrat 72 mit einer Substratoberfläche 72a, z.B. ein Siliziumsubstrat, bevorzugt in Form eines Wafers. Die mindestens eine Gegenelektrode 62 und evtl. auch die Messgegenelektrode 58 und/oder die mindestens eine Referenzgegenelektrode 70 sind aus einer ersten Halbleiter- und/oder Metallschicht 74, welche auf der Substratoberfläche 72a und/oder mindestens einer die Substratoberfläche 72a zumindest teilweise (direkt) abdeckenden Zwischenschicht 76 und 78 abgeschieden ist, herausstrukturiert. Die mindestens eine Zwischenschicht 76 und 78 können z.B. eine Siliziumdioxidschicht 76 und eine darauf abgeschiedene siliziumreiche Siliziumnitridschicht 78 sein. Die mindestens eine Elektrodenstruktur 60 und evtl. auch die Messelektrode 56 und/oder die mindestens eine Referenzelektrode 68 sind aus einer die erste Halbleiter- und/oder Metallschicht 74 und/oder mindestens eine erste Opferschicht 80 zumindest teilweise (direkt) abdeckenden zweiten Halbleiter- und/oder Metallschicht 82 herausstrukturiert. Außerdem ist die Membran 54 aus einer weiteren Halbleiter- und/oder Metallschicht 84, welche die zweite Halbleiter- und/oder Metallschicht 82 und/oder mindestens eine weitere Opferschicht 86 zumindest teilweise (direkt) abdeckt, gebildet. Als erste Halbleiter- und/oder Metallschicht 74, als zweite Halbleiter- und/oder Metallschicht 82 und/oder als weitere Halbleiter- und/oder Metallschicht 84 kann beispielswese jeweils eine Siliziumschicht abgeschieden sein, welche zudem zur Erzielung einer höheren elektrischen Leitfähigkeit mit einem Dotierstoff versehen ausgeführt sein kann. Die mindestens eine erste Opferschicht 80 und/oder die mindestens eine weitere Opferschicht 86 können beispielsweise jeweils mindestens eine Siliziumdioxidschicht sein. Dabei kann zumindest im Einspannbereich 36 partiell/bereichsweise eine elektrische Kontaktierung/Verbindung zwischen der ersten Halbleiter- und/oder Metallschicht 74, der zweiten Halbleiter- und/oder Metallschicht 82 und/oder der dritten Halbleiter- und/oder Metallschicht 84 ausgebildet sein. Insbesondere im Bereich von Elektrodenstrukturen können entsprechende elektrische Kontaktierung/Verbindung angeordnet sein.
  • Zusätzlich ist die weitere Halbleiter- und/oder Metallschicht 84 zumindest teilweise mit mindestens einer Isolierschicht 88, wie z.B. einer Siliziumdioxidschicht, (direkt) abgedeckt, welche zum gasdichten Verschließen des Innenvolumens 52 und dem Einschluss des definierten Innendrucks pi in dem Innenvolumen 52 verwendet wird und auf welcher eine Metallisierung 90 zum Ausbilden eines Kontaktbereichs 92 abgeschieden ist. Die Metallisierung 90 kann insbesondere Aluminiumkupfer sein. Die Metallisierung 90 kann zusätzlich noch mit einer Passivierung 94, wie insbesondere Siliziumnitrid, abgedeckt sein.
  • Wie anhand eines Vergleichs der 1 und 2a außerdem erkennbar ist, kann die mindestens eine Elektrodenstruktur 60 mittels einer leichten baulichen Änderung anstelle einer herkömmlichen Referenzelektrode 20 ausgebildet werden. Beispielsweise kann dazu eine Verankerung an mindestens einer der herkömmlichen Referenzelektroden 20 weggelassen/entfernt werden, wodurch jeweils die verbiegbare Elektrodenstruktur 60 realisierbar ist. Insbesondere kann eine zu der aufgehängten Messelektrode 56 ausgerichtete Verankerung der jeweiligen herkömmlichen Referenzelektroden 20 weggelassen/entfernt werden, so dass ein zu der aufgehängten Messelektrode 56 ausgerichtetes Ende freistehend ist. Dies bewirkt, dass das freistehende Ende der jeweiligen mittels des mindestens einen elektrischen Anregungsspannungssignals Ua zur Schwingbewegung angeregten Elektrodenstruktur 60 mit einer maximalen Amplitude schwingt.
  • 3 zeigt eine schematische Teildarstellung einer zweiten Ausführungsform der Sensorvorrichtung.
  • Von der Sensorvorrichtung der 3 ist lediglich beispielhaft die mindestens eine Elektrodenstruktur 60 bildhaft wiedergegeben, welche mehrere Biegebalkenstrukturen 60a umfasst, deren zu der aufgehängten Messelektrode 56 ausgerichtete Enden freistehend sind, während ihre von der aufgehängten Messelektrode 56 weg gerichteten Enden an einem Verbindungsbalken 60b miteinander verbunden sind. Der Verbindungsbalken 60b kann insbesondere Teil einer Membraneinspannung der Membran 54 sein.
  • Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale der Sensorvorrichtung der 3 und ihrer Vorteile wird auf die Beschreibung der 2a und 2b verwiesen.
  • 4 zeigt eine schematische Teildarstellung einer dritten Ausführungsform der Sensorvorrichtung.
  • Als Weiterbildung gegenüber der Sensorvorrichtung der 3 sind bei der Sensorvorrichtung der 4 die zu der aufgehängten Messelektrode 56 ausgerichtete Enden der Biegebalkenstrukturen 60a der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 über einen weiteren Verbindungsbalken 60c miteinander verbunden. Eine Breite b60c des Verbindungsbalkens 60c kann gleich einer Breite b60a der Biegebalkenstruktur 60a sein oder davon abweichen.
  • Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale der Sensorvorrichtung der 4 und ihrer Vorteile wird auf die Beschreibungen der 2 und 3 verwiesen.
  • 5 zeigt eine schematische Teildarstellung einer vierten Ausführungsform der Sensorvorrichtung.
  • Als einziger Unterschied gegenüber der Sensorvorrichtung der 5 weist bei der Sensorvorrichtung der 5 der weitere Verbindungsbalken 60c eine Breite b60c auf, welche um zumindest einen Faktor 2 größer als die Breite b60a der Biegebalkenstrukturen 60a ist.
  • Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale der Sensorvorrichtung der 5 und ihrer Vorteile wird auf die Beschreibungen der 2 bis 4 verwiesen.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform der Sensorvorrichtung.
  • Wie anhand eines Vergleichs der 1 und 6 erkennbar ist, ist die mindestens eine Elektrodenstruktur 60 der Sensorvorrichtung der 6 durch Weglassen/Entfernen einer von der aufgehängten Messelektrode 56 weg gerichteten/am weitesten entfernten Verankerung der herkömmlichen Referenzelektrode 20 so ausgebildet, dass ein von der aufgehängten Messelektrode 56 weg gerichtetes Ende der jeweils mittels des mindestens einen elektrischen Anregungsspannungssignals Ua zur Schwingbewegung angeregten Elektrodenstruktur 60 mit einer maximalen Amplitude schwingt. Die maximale Amplitude der Auslenkung der jeweiligen Elektrodenstruktur 60 befindet sich in dieser Ausführungsform an dem zur Verankerungsstruktur 36 der Membran 54 gerichteten Ende der jeweiligen Elektrodenstruktur 60.
  • Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale der Sensorvorrichtung der 6 und ihrer Vorteile wird auf die Beschreibungen der 2 bis 5 verwiesen.
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform der Sensorvorrichtung.
  • Die Sensorvorrichtung der 7 weist als die mindestens eine Gegenelektrode 62a und 62b eine auf einer von der Membran 54 weg gerichteten Seite der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 (benachbart zu der mindestens einen Elektrodenstruktur 60) angeordnete erste Gegenelektrode 62a und eine auf einer zu der Membran 54 ausgerichteten Seite der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 (benachbart zu der mindestens einen Elektrodenstruktur 60) angeordnete zweite Gegenelektrode 62b auf. Die derart gebildete Sensorkondensatorstruktur ist somit als Differenzkondensator realisiert. Ein derartiger Differenzkondensator hat den Vorteil, eine höhere Messgenauigkeit und eine höhere Messempfindlichkeit erzielen zu können. Entsprechend ist die (in 7 der besseren Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellte) Elektronikeinrichtung 64 dazu ausgelegt und/oder programmiert, ein Differenzsignal S1-S2 aus einem ersten Sensorsignal S1, welches von einer zwischen der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 und der mindestens einen ersten Gegenelektrode 62a anliegenden ersten elektrischen Spannung oder Kapazität c1 abhängig ist, und aus einem zweiten Sensorsignal S2, welches von einer zwischen der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 und der mindestens einen zweiten Gegenelektrode 62b anliegenden zweiten elektrischen Spannung oder Kapazität c2 abhängig ist, zu bilden. Anband des Differenzsignals S1-S2 lässt sich die Schwingbewegung der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 verlässlich detektieren und leicht zur Bestimmung des Innendrucks pi und/oder der Änderung des Innendrucks pi in dem Innenvolumen 52 auswerten. Optionaler Weise kann die Elektronikeinrichtung 64 auch dazu ausgelegt und/oder programmiert sein, durch Bilden eines Summensignals S1+S2 aus dem ersten Sensorsignal S1 und dem zweiten Sensorsignal S2 einen konstanten Vergleichswert zu ermitteln, welcher unabhängig vom Schwingverhalten der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 ist. Die mindestens eine erste Gegenelektrode 62a und die mindestens eine zweite Gegenelektrode 62b können außerdem als Referenzkondensator zum Bestimmen der Referenzkapazität kr genutzt werden. Weiter ist es möglich, das Schwingungsverhalten der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 zu bestimmen, indem zwischen der mindestens einen Gegenelektrode 62a und der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 eine elektrische Spannung angelegt wird, mit welcher eine Auslenkung der mindestens einen Elektrode 60 erreicht wird. Dazu kann die Kapazität c2 zwischen der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 und der mindestens einen zweiten Gegenelektrode 62b zur Lagedetektion der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 verwendet werden. Alternativ ist es auch möglich, zwischen der mindestens einen zweiten Gegenelektrode 62b und der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 eine elektrische Spannung zur Auslenkung der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 anzulegen und die Änderung des Kapazitätswertes der Kapazität c1 als Maß für die Auslenkung der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 zu verwenden.
  • Zusätzlich hat die Sensorvorrichtung der 7 als die mindestens eine Messgegenelektrode 58a und 58b eine auf einer von der Membran 54 weg gerichteten Seite der aufgehängten Messelektrode 56 (benachbart zu der aufgehängten Messelektrode 56) angeordnete erste Messgegenelektrode 58a und eine auf einer zu der Membran 54 ausgerichteten Seite der aufgehängten Messelektrode 56 (benachbart zu der aufgehängten Messelektrode 56) angeordnete zweite Messgegenelektrode 58b. Bei der Sensorvorrichtung der 7 ist somit auch die aufgehängte Messelektrode 56 Teil einer Differenzkondensatoranordnung. Insbesondere kann die Messelektrode 56 über mindestens einen sich durch eine Öffnung in der zweiten Messgegenelektrode 58b erstreckenden Verbindungsstrang 55 an der Membraninnenseite 54a der Membran 54 aufgehängt sein. Die Elektronikeinrichtung 64 ist darum auch dazu ausgelegt und/oder programmiert, ein Differenzmesssignal Sm1-Sm2 aus einem ersten Messsignal Sm1 bezüglich einer zwischen der aufgehängten Messelektrode 56 und der ersten Messgegenelektrode 58a anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität cmess 1 und aus einem zweiten Messsignal Sm2 bezüglich einer zwischen der aufgehängten Messelektrode 56 und der zweiten Messgegenelektrode 58b anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität cmess 2 zu bilden. Durch Bildung des Differenzmesssignals Sm1-Sm2 kann die Lage der aufgehängten Messelektrode 56 detektiert werden, welche eine Verwölbung/Auslenkung der Membran 54 wiedergibt. Optionaler Weise kann die Elektronikeinrichtung 64 auch dazu ausgelegt und/oder programmiert sein, durch Bilden eines Summenmesssignals Sm1+Sm2 aus dem ersten Messsignal Sm1 und dem zweiten Messsignal Sm2 die Gesamtkapazität cmess 1 +cmess 2 des Messkondensators zu bestimmen.
  • Auch bei der Sensorvorrichtung der 7 umfasst die Gehäusekomponente 50 das Substrat 72. Die mindestens eine erste Gegenelektrode 62a und/oder die erste Messgegenelektrode 58a sind aus der ersten Halbleiter- und/oder Metallschicht 74 herausstrukturiert. Die mindestens eine zweite Gegenelektrode 62b und die zweite Messgegenelektrode 58b sind aus einer auf der zweiten Halbleiter- und/oder Metallschicht 82 und/oder mindestens einer die zweite Halbleiter- und/oder Metallschicht 82 zumindest teilweise abdeckenden zweiten Opferschicht 96 (direkt) abgeschiedenen dritten Halbleiter- und/oder Metallschicht 98 herausstrukturiert. Durch das Einfügen der dritten Halbleiter- und/oder Metallschicht 98 als zusätzliche Funktionsebene sind die Differenzkapazitäten/Differenzkapazitätsstrukturen leicht realisierbar.
  • Die oben beschriebenen Differenzkapazitäten/Differenzkapazitätsstrukturen machen außerdem eine herkömmlicher Weise oft notwendige „großflächige“ Anordnung von Referenzkondensatorstrukturen, die beispielsweise für eine Außendruckmessung unter Verwendung einer Wheatston'sche Brückenschaltung verwendet werden können, überflüssig. Damit erleichtern das Einfügen der dritten Halbleiter- und/oder Metallschicht 98 und die Ausbildung von Differenzkapazitäten eine Miniaturisierung der Sensorvorrichtung der 7.
  • Bei der in 7 dargestellten Differenz-Messkondensatorstruktur bewirkt eine Verstellbewegung der aufgehängten Messelektrode 56 eine Änderung der zwischen der aufgehängten Messelektrode 56 und der ersten Messgegenelektrode 58a anliegenden Kapazität cmess1 und eine gegensinnige Änderung der zwischen der aufgehängten Messelektrode 56 und der zweiten Messgegenelektrode 58b anliegenden Kapazität cmess2. Darum besteht die Möglichkeit, eine erste Teilkondensatorstruktur des Differenz-Messkondensators aus der aufgehängten Messelektrode 56 und der ersten Messgegenelektrode 58a und eine zweite Teilkondensatorstruktur des Differenz-Messkondensators aus der aufgehängten Messelektrode 56 und der zweiten Messgegenelektrode 58b zusammen mit zwei Referenzkapazitätsstrukturen kr in einer Wheatstoneschen Brückenanordnung zu verschalten. Man erhält auf diese Weise eine sogenannte Halbbrücke. Werden zwei identisch aufgebaute Sensorvorrichtungen mit jeweils einer Differenz-Messkondensatorstruktur in einer Wheatstoneschen Brückenanordnung verschaltet, erhält man auf diese Weise eine sogenannte Vollbrücke mit einer maximalen Messempfindlichkeit und einem doppelt so großen Messwert bzw. einem doppelt so großem Brückensignal gegenüber einer Halbbrückenanordnung.
  • Im Weiteren ist es vorteilhaft, im Bereich der späteren zweiten Messgegenelektrode 58b einen Abstand zwischen der dritten Halbleiter- und/oder Metallschicht 98 und der zweiten Halbleiter- und/oder Metallschicht 82 zu verringern, um zum Zeitpunkt des elektrisch Abgleichs der Sensorvorrichtung gleich große Kapazitätswerte bei der zwischen der aufgehängten Messelektrode 56 und der ersten Messgegenelektrode 58a anliegenden Kapazität cmess1 und der zwischen der aufgehängten Messelektrode 56 und der zweiten Messgegenelektrode 58b anliegenden Kapazität cmess2 sicherzustellen. Da der Innendruck pi in dem Innenvolumen 52 in der Regel deutlich niedriger ist als der Außendruck pa, führt die Druckdifferenz zwischen dem Außendruck pa und dem Innendruck pr zu einer Verwölbung der Membran 54 und zu einer Vergrößerung von cmess 1 gegenüber cmess 2. Damit zum Zeitpunkt des Abgleichs der Sensorvorrichtung bei einem vorliegenden Außendruck pa und entsprechender Verwölbung der Membran 54 kein Offset bei der Messung der elektrischen Brückenspannung vorhanden ist (Brückenspannung ist gleich null), kann, wie zuvor beschrieben, der Abstand zwischen der aufgehängten Messelektrode 56 und der ersten Messgegenelektrode 58a durch eine mindestens lokale Anpassung der Schichtdicke der zweiten Opferschicht 96 entsprechend angepasst werden.
  • Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale der Sensorvorrichtung der 7 und ihrer Vorteile wird auf die Beschreibungen der 2 bis 6 verwiesen.
  • 8 zeigt eine schematische Darstellung einer siebten Ausführungsform der Sensorvorrichtung.
  • Die Sensorvorrichtung der 8 weist zwei auf einer von der Membran 54 weg gerichteten Seite der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 angeordnete Gegenelektroden 62 auf. Zusätzlich hat die aufgehängte Messelektrode 56 der Sensorvorrichtung der 8 auf ihrer zu der Membran 54 ausgerichteten Seite mindestens eine Versteifungsstruktur 100. Jeweils eine der Gegenelektroden 62 und/oder die Messgegenelektrode 58 sind aus der ersten Halbleiter- und/oder Metallschicht 74 herausstrukturiert, während eine andere der Gegenelektroden 62 und/oder die aufgehängte Messelektrode 56 aus der zweiten Halbleiter- und/oder Metallschicht 82 gebildet sind. Die mindestens eine Elektrodenstruktur 60 und/oder die mindestens eine Versteifungsstruktur 100 sind aus der dritten Halbleiter- und/oder Metallschicht 98 herausstrukturiert. Die Gegenelektroden 62 bilden in diesem Ausführungsbeispiel mindestens eine Referenzkapazität kr aus, welche zwischen der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 und der Zwischenschicht 78 angeordnet ist. Durch Anlegen von mindestens einem elektrischen Anregungsspannungssignal Ua zwischen der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 und der benachbarten mindestens einen Gegenelektrode 62 kann die mindestens einen Elektrodenstruktur 60 in Bezug zu der Gehäusekomponente 50 in eine Schwingbewegung versetzt werden.
  • Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale der Sensorvorrichtung der 8 und ihrer Vorteile wird auf die Beschreibungen der 2 bis 7 verwiesen.
  • 9a und 9b zeigen schematische Gesamt- und Teildarstellungen einer achten Ausführungsform der Sensorvorrichtung.
  • Bei der Sensorvorrichtung der 9a und 9b ist die mindestens eine Elektrodenstruktur 60 als ein Elektrodenkamm ausgebildet, wobei die Gegenelektroden 62 innerhalb der Zwischenräume der benachbarten Elektrodenfinger des Elektrodenkamms angeordnet sind. Mittels des mindestens einen elektrischen Anregungsspannungssignals Ua zwischen der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 und der Gegenelektroden 62 ist in diesem Fall die mindestens eine Elektrodenstruktur 60 in eine mittels des Pfeils 102 wiedergegebene Schwingbewegung parallel zu der Substratoberfläche 72a versetzbar. Die mindestens eine Elektrodenstruktur 60 und die Gegenelektroden 62 sind außerdem aus der dritten Halbleiter- und/oder Metallschicht 98 herausstrukturiert. Die Gegenelektroden 62 können zudem mindestens partiell elektrisch mit der zweiten Halbleiter- und/oder Metallschicht 82 verbunden sein. Alternativ zu dem in 9b gezeigten Ausführungsbeispiel können sich auch zwei Gegenelektroden 62 innerhalb der Zwischenräume der benachbarten Elektrodenfinger des Elektrodenkamms befinden. Dies erleichtert die Schwinganregung der mindestens einen Elektrodenstruktur 60 und das Messen des resultierenden Schwingungsverlaufs der mindestens einen Elektrodenstruktur 60.
  • Bezüglich weiterer Eigenschaften und Merkmale der Sensorvorrichtung der 9a und 9b und ihrer Vorteile wird auf die Beschreibungen der 2 bis 8 verwiesen.
  • 10 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für eine Sensorvorrichtung.
  • In einem Verfahrensschritt St1 wird mindestens eine Elektrodenstruktur der späteren Sensorvorrichtung gebildet, welche in einem Innenvolumen einer Gehäusekomponente der späteren Sensorvorrichtung verstellbar und/oder verbiegbar angeordnet ist. Außerdem wird in dem Verfahrensschritt St1 mindestens eine an und/oder in der Gehäusekomponente fest angeordnete Gegenelektrode der späteren Sensorvorrichtung gebildet. In einem weiteren Verfahrensschritt St2 wird das Innenvolumen gasdicht abgeschlossen.
  • In einem Verfahrensschritt St3 wird die Sensorvorrichtung elektrisch mit einer Elektronikeinrichtung der späteren Sensorvorrichtung verbunden, welche dazu ausgelegt und/oder programmiert wird, mindestens ein elektrisches Anregungsspannungssignal zwischen der mindestens einen verstellbaren oder verbiegbaren Elektrodenstruktur und der einzigen oder mindestens einer der Gegenelektroden derart anzulegen, dass die mindestens eine Elektrodenstruktur in Bezug zu der Gehäusekomponente in eine Schwingbewegung versetzt wird. Zusätzlich wird die Elektronikeinrichtung dazu ausgelegt und/oder programmiert, unter Berücksichtigung mindestens eines Sensorsignals, welches von einer zwischen der mindestens einen Elektrodenstruktur und der einzigen oder mindestens einer der Gegenelektroden anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, einen in dem Innenvolumen vorliegenden Innendruck und/oder eine Änderung des Innendrucks nachzuweisen und/oder zu bestimmen. Die Vorteile der mittels zumindest der Verfahrensschritte St1 bis St3 hergestellten Sensorvorrichtung sind oben schon ausgeführt.
  • Vorzugsweise wird in dem Verfahrensschritt St1 noch eine verwölbbare Membran mit einer an dem Innenvolumen angrenzenden Membraninnenseite als Teil der Gehäusekomponente ausgebildet, wobei zusätzlich (wenigstens) eine an der Membraninnenseite aufgehängte Messelektrode und mindestens eine an und/oder in der Gehäusekomponente fest angeordnete Messgegenelektrode gebildet werden. In diesem Fall kann die Elektronikeinrichtung in dem Verfahrensschritt St3 zusätzlich dazu ausgelegt und/oder programmiert werden, unter Berücksichtigung mindestens eines Messsignals, welches von einer zwischen der aufgehängten Messelektrode und der einzigen oder mindestens einer der Messgegenelektroden anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, und des Innendrucks und/oder der Änderung des Innendrucks einen an einer von der Membraninnenseite weg gerichteten Membranaußenseite der Membran vorliegenden Außendruck und/oder eine Änderung des Außendrucks nachzuweisen und/oder zu bestimmen.
  • Wie oben bereits erläutert ist, kann auf eine Substratoberfläche eines Substrats als Teil der Gehäusekomponente und/oder mindestens eine die Substratoberfläche zumindest teilweise abdeckende Zwischenschicht eine erste Halbleiter- und/oder Metallschicht abgeschieden werden und mindestens eine erste Gegenelektrode und eine erste Messgegenelektrode können aus der ersten Halbleiter- und/oder Metallschicht herausstrukturiert werden. Ebenso kann auf der ersten Halbleiter- und/oder Metallschicht und/oder mindestens einer die erste Halbleiter- und/oder Metallschicht zumindest teilweise abdeckenden ersten Opferschicht eine zweite Halbleiter- und/oder Metallschicht abgeschieden werden, so dass die mindestens eine Elektrodenstruktur und die aufgehängte Messelektrode aus der zweiten Halbleiter- und/oder Metallschicht herausstrukturiert werden können. Des Weiteren kann auf der zweiten Halbleiter- und/oder Metallschicht und/oder mindestens einer die zweite Halbleiter- und/oder Metallschicht zumindest teilweise abdeckenden zweiten Opferschicht eine dritte Halbleiter- und/oder Metallschicht abgeschieden werden und mindestens eine zweite Gegenelektrode und eine zweite Messgegenelektrode können aus der dritten Halbleiter- und/oder Metallschicht herausstrukturiert werden. Sofern gewünscht, kann auf der dritten Halbleiter- und/oder Metallschicht und/oder mindestens einer die dritte Halbleiter- und/oder Metallschicht zumindest teilweise abdeckenden dritten Opferschicht eine vierte Halbleiter- und/oder Metallschicht abgeschieden werden und die Membran kann aus der vierten Halbleiter- und/oder Metallschicht gebildet werden.
  • Die Verfahrensschritte St1 bis St3 können in beliebiger Reihenfolge, zeitlich überschneidend oder gleichzeitig ausgeführt werden.
  • 11 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Messen eines Innendrucks in einem gasdicht abgeschlossenen Innenvolumen einer Gehäusekomponente.
  • Bei einem Ausführen des hier beschriebenen Verfahrens wird als Verfahrensschritt St10 mindestens ein elektrisches Anregungsspannungssignal zwischen mindestens einer Elektrodenstruktur, welche in dem Innenvolumen verstellbar und/oder verbiegbar angeordnet ist, und mindestens einer an und/oder in der Gehäusekomponente fest angeordneten Gegenelektrode derart angelegt, dass die mindestens eine Elektrodenstruktur in Bezug zu der Gehäusekomponente in eine Schwingbewegung versetzt wird.
  • Anschließend werden als Verfahrensschritt Stil der in dem Innenvolumen vorliegende Innendruck und/oder eine Änderung des Innendrucks unter Berücksichtigung mindestens eines Sensorsignals, welches von einer zwischen der mindestens einen verstellbaren oder verbiegbaren Elektrodenstruktur und der einzigen oder mindestens einer der Gegenelektroden anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, nachgewiesen und/oder bestimmt. Wie oben bereits erklärt ist, kann der Innendruck in dem Innenvolumen mittels der Verfahrensschritte St10 und Stil verlässlich bestimmt werden.
  • Insbesondere können mittels der Verfahrensschritte St10 und Stil ein Innendruck und/oder eine Änderung des Innendrucks in einem gasdicht abgeschlossenen Innenvolumen einer Gehäusekomponente mit einer verwölbbaren Membran, deren Membraninnenseite mit einer an der Membraninnenseite aufgehängten Messelektrode an dem Innenvolumen angrenzt, gemessen werden. Danach können als optionaler Verfahrensschritt St12 ein an einer von der Membraninnenseite weg gerichteten Membranaußenseite der Membran vorliegender Außendruck und/oder eine Änderung des Außendrucks unter Berücksichtigung mindestens eines Messsignals, welches von einer zwischen der aufgehängten Messelektrode und mindestens einer an und/oder in der Gehäusekomponente fest angeordneten Messgegenelektroden anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, und des Innendrucks und/oder der Änderung des Innendrucks nachgewiesen und/oder bestimmt/gemessen werden.

Claims (11)

  1. Sensorvorrichtung mit: einer Gehäusekomponente (50) mit einem darin ausgebildeten gasdicht abgeschlossenen Innenvolumen (52); mindestens einer Elektrodenstruktur (60), welche verstellbar und/oder verbiegbar in dem Innenvolumen (52) angeordnet ist; mindestens einer an und/oder in der Gehäusekomponente (50) fest angeordneten Gegenelektrode (62, 62a, 62b); und einer Elektronikeinrichtung (64), welche dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, mindestens ein elektrisches Anregungsspannungssignal (Ua) zwischen der mindestens einen verstellbaren und/oder verbiegbaren Elektrodenstruktur (60) und der einzigen oder mindestens einer der Gegenelektroden (62, 62a, 62b) derart anzulegen, dass die mindestens eine Elektrodenstruktur (60) in Bezug zu der Gehäusekomponente (50) in eine Schwingbewegung versetzt ist; dadurch gekennzeichnet, dass, die Elektronikeinrichtung (64) zusätzlich dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, unter Berücksichtigung mindestens eines Sensorsignals (S, S1, S2), welches von einer zwischen der mindestens einen verstellbaren und/oder verbiegbaren Elektrodenstruktur (60) und der einzigen oder mindestens einer der Gegenelektroden (62, 62a, 62b) anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, einen in dem Innenvolumen (52) vorliegenden Innendruck (pi) und/oder eine Änderung des Innendrucks (pi) nachzuweisen und/oder zu bestimmen.
  2. Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Gehäusekomponente (50) eine verwölbbare Membran (54) mit einer an dem Innenvolumen (52) angrenzenden Membraninnenseite (54a) aufweist und die Sensorvorrichtung eine an der Membraninnenseite (54a) aufgehängte Messelektrode (56) und mindestens eine an und/oder in der Gehäusekomponente (50) fest angeordnete Messgegenelektrode (58, 58a, 58b) umfasst, und wobei die Elektronikeinrichtung (64) zusätzlich dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, unter Berücksichtigung mindestens eines Messsignals (Sm, Sm1, Sm2), welches von einer zwischen der aufgehängten Messelektrode (56) und der einzigen oder mindestens einer der Messgegenelektroden (58, 58a, 58b) anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, und des bestimmten Innendrucks (pi) und/oder der bestimmten Änderung des Innendrucks (pi) einen an einer von der Membraninnenseite (54a) weg gerichteten Membranaußenseite (54b) der Membran (54) vorliegenden Außendruck (pa) und/oder eine Änderung des Außendrucks nachzuweisen oder zu bestimmen.
  3. Sensorvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Sensorvorrichtung als die mindestens eine Gegenelektrode (62a, 62b) je eine auf einer von der Membran (54) weg gerichteten Seite der mindestens einen verstellbaren und/oder verbiegbaren Elektrodenstruktur (60) benachbart zu der mindestens einen Elektrodenstruktur (60) angeordnete erste Gegenelektrode (62a) und je eine auf einer zu der Membran (54) ausgerichteten Seite der mindestens einen Elektrodenstruktur (60) benachbart zu der mindestens einen Elektrodenstruktur (60) angeordnete zweite Gegenelektrode (62b) aufweist, und wobei die Elektronikeinrichtung (64) dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, ein Differenzsignal (S1-S2) aus einem ersten Sensorsignal (S1), welches von einer zwischen der mindestens einen Elektrodenstruktur (60) und der ersten Gegenelektrode (62a) anliegenden ersten elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, und aus einem zweiten Sensorsignal (S2), welches von einer zwischen der mindestens einen Elektrodenstruktur (60) und der zweiten Gegenelektrode (62b) anliegenden zweiten elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, zu bilden.
  4. Sensorvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Sensorvorrichtung als die mindestens eine Messgegenelektrode (58a, 58b) eine auf einer von der Membran (54) weg gerichteten Seite der aufgehängten Messelektrode (56) benachbart zu der aufgehängten Messelektrode (56) angeordnete erste Messgegenelektrode (58a) und eine auf einer zu der Membran (54) ausgerichteten Seite der aufgehängten Messelektrode (56) benachbart zu der aufgehängten Messelektrode (56) angeordnete zweite Messgegenelektrode (58b) aufweist, und wobei die Elektronikeinrichtung (64) dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, ein Differenzmesssignal (Sm1- Sm2) aus einem ersten Messsignal (Sm1), welches von einer zwischen der aufgehängten Messelektrode (56) und der ersten Messgegenelektrode (58a) anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, und aus einem zweiten Messsignal (Sm2), welches von einer zwischen der aufgehängten Messelektrode (56) und der zweiten Messgegenelektrode (58b) anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, zu bilden.
  5. Sensorvorrichtung nach Anspruch 3 und 4, wobei die Gehäusekomponente (50) ein Substrat (72) umfasst, die mindestens eine erste Gegenelektrode (62a) und die erste Messgegenelektrode (58a) aus einer auf einer Substratoberfläche (72a) des Substrats (72) und/oder mindestens einer die Substratoberfläche (72a) zumindest teilweise abdeckenden Zwischenschicht (76, 78) abgeschiedenen ersten Halbleiter- und/oder Metallschicht (74) herausstrukturiert sind, die mindestens eine verstellbare und/oder verbiegbare Elektrodenstruktur (60) und die aufgehängte Messelektrode (56) aus einer auf der ersten Halbleiter- und/oder Metallschicht (74) und/oder mindestens einer die erste Halbleiter- und/oder Metallschicht (74) zumindest teilweise abdeckenden ersten Opferschicht (80) abgeschiedenen zweiten Halbleiter- und/oder Metallschicht (82) herausstrukturiert sind, die mindestens eine zweite Gegenelektrode (62b) und die zweite Messgegenelektrode (58b) aus einer auf der zweiten Halbleiter- und/oder Metallschicht (82) und/oder mindestens einer die zweite Halbleiter- und/oder Metallschicht (82) zumindest teilweise abdeckenden zweiten Opferschicht (96) abgeschiedenen dritten Halbleiter- und/oder Metallschicht (98) herausstrukturiert sind und die Membran (54) aus einer auf der dritten Halbleiter- und/oder Metallschicht (98) und/oder mindestens einer die dritte Halbleiter- und/oder Metallschicht (98) zumindest teilweise abdeckenden dritten Opferschicht (86) abgeschiedenen vierten Halbleiter- und/oder Metallschicht (84) gebildet ist.
  6. Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elektronikeinrichtung (64) in einem Beschleunigungs- und/oder Drehratenmessmodus dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, während einer Beschleunigung und/oder einer Rotation der Sensorvorrichtung unter Berücksichtigung des mindestens einen Sensorsignals (S, S1, S2) mindestens eine Sensorgröße bezüglich der Beschleunigung und/oder der Drehrate der Sensorvorrichtung zu bestimmen.
  7. Herstellungsverfahren für eine Sensorvorrichtung mit den Schritten: Bilden mindestens einer Elektrodenstruktur (60) der späteren Sensorvorrichtung, welche verstellbar und/oder verbiegbar in einem Innenvolumen (52) einer Gehäusekomponente (50) der späteren Sensorvorrichtung angeordnet ist; Bilden mindestens einer an und/oder in der Gehäusekomponente (50) fest angeordneten Gegenelektrode (62, 62a, 62b) der späteren Sensorvorrichtung (St1); Gasdichtes Abschießen des Innenvolumens (52)(St2); und Bilden einer Elektronikeinrichtung (64) der späteren Sensorvorrichtung, welche dazu ausgelegt und/oder programmiert wird, mindestens ein elektrisches Anregungsspannungssignal (Ua) zwischen der mindestens einen verstellbaren oder verbiegbaren Elektrodenstruktur (60) und der einzigen oder mindestens einer der Gegenelektroden (62, 62a, 62b) derart anzulegen, dass die mindestens eine Elektrodenstruktur (60) in Bezug zu der Gehäusekomponente (50) in eine Schwingbewegung versetzt wird; gekennzeichnet durch den Schritt, dass die Elektronikeinrichtung (64) zusätzlich dazu ausgelegt und/oder programmiert wird, unter Berücksichtigung mindestens eines Sensorsignals (S, S1, S2), welches von einer zwischen der mindestens einen verstellbaren und/oder verbiegbaren Elektrodenstruktur (60) und der einzigen oder mindestens einer der Gegenelektroden (62, 62a, 62b) anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, einen in dem Innenvolumen (52) vorliegenden Innendruck (pi) und/oder eine Änderung des Innendrucks (pi) nachzuweise oder zu bestimmen (St3).
  8. Herstellungsverfahren nach Anspruch 7, wobei eine verwölbbare Membran (54) mit einer an dem Innenvolumen (52) angrenzenden Membraninnenseite (54a) als Teil der Gehäusekomponente (50) ausgebildet wird und eine an der Membraninnenseite (54a) aufgehängten Messelektrode (56) und mindestens eine an und/oder in der Gehäusekomponente (50) fest angeordnete Messgegenelektrode (58, 58a, 58b) gebildet werden, und wobei die Elektronikeinrichtung (64) zusätzlich dazu ausgelegt und/oder programmiert wird, unter Berücksichtigung mindestens eines Messsignals (Sm, Smi, Sm2), welches von einer zwischen der aufgehängten Messelektrode (56) und der einzigen oder mindestens einer der Messgegenelektroden (58, 58a, 58b) anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, und des bestimmten Innendrucks (pi) und/oder der bestimmten Änderung des Innendrucks (pi) einen an einer von der Membraninnenseite (54a) weg gerichteten Membranaußenseite (54b) der Membran (54) vorliegenden Außendruck (pa) und/oder eine Änderungen des Außendrucks (pa) nachzuweisen oder zu bestimmen.
  9. Herstellungsverfahren nach Anspruch 8, wobei auf eine Substratoberfläche (72a) eines Substrats (72) als Teil der Gehäusekomponente (50) und/oder mindestens eine die Substratoberfläche (72a) zumindest teilweise abdeckende Zwischenschicht (76, 78) eine erste Halbleiter- und/oder Metallschicht (74) abgeschieden wird und mindestens eine erste Gegenelektrode (62a) und eine erste Messgegenelektrode (58a) aus der ersten Halbleiter- und/oder Metallschicht (72) herausstrukturiert werden, auf der ersten Halbleiter- und/oder Metallschicht (72) und/oder mindestens einer die erste Halbleiter- und/oder Metallschicht (72) zumindest teilweise abdeckenden ersten Opferschicht (80) eine zweite Halbleiter- und/oder Metallschicht (82) abgeschieden wird und die mindestens eine verstellbare und/oder verbiegbare Elektrodenstruktur (60) und die aufgehängte Messelektrode (56) aus der zweiten Halbleiter- und/oder Metallschicht (82) herausstrukturiert werden, auf der zweiten Halbleiter- und/oder Metallschicht (82) und/oder mindestens einer die zweite Halbleiter- und/oder Metallschicht (82) zumindest teilweise abdeckenden zweiten Opferschicht (96) eine dritte Halbleiter- und/oder Metallschicht (98) abgeschieden wird und mindestens eine zweite Gegenelektrode (62b) und eine zweite Messgegenelektrode (58b) aus der dritten Halbleiter- und/oder Metallschicht (98) herausstrukturiert werden, und wobei auf der dritten Halbleiter- und/oder Metallschicht (98) und/oder mindestens einer die dritte Halbleiter- und/oder Metallschicht (98) zumindest teilweise abdeckenden dritten Opferschicht (86) eine vierte Halbleiter- und/oder Metallschicht (84) abgeschieden wird und die Membran (54) aus der vierten Halbleiter- und/oder Metallschicht (84) gebildet wird.
  10. Verfahren zum Detektieren eines Innendrucks (pi) und/oder einer Änderung des Innendrucks (pi) in einem gasdicht abgeschlossenen Innenvolumen (52) einer Gehäusekomponente (50) mit den Schritten: Anlegen mindestens eines elektrischen Anregungsspannungssignals (Ua) zwischen mindestens einer Elektrodenstruktur (60), welche verstellbar und/oder verbiegbar in dem Innenvolumen (52) angeordnet ist, und mindestens einer an und/oder in der Gehäusekomponente (50) fest angeordneten Gegenelektrode (62, 62a, 62b) derart, dass die mindestens eine Elektrodenstruktur (60) in Bezug zu der Gehäusekomponente (50) in eine Schwingbewegung versetzt wird (St10); und Nachweise und/oder Bestimmen des in dem Innenvolumen (52) vorliegenden Innendrucks (pi) und/oder einer Änderung des Innendrucks (pi) unter Berücksichtigung mindestens eines Sensorsignals (S, S1, S2), welches von einer zwischen der mindestens einen verstellbaren oder verbiegbaren Elektrodenstruktur (60) und der einzigen oder mindestens einer der Gegenelektroden (62, 62a, 62b) anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist (Stil).
  11. Druckmessverfahren mit den Schritten: Nachweisen und/oder Bestimmen eines Innendrucks (pi) und/oder einer Änderung des Innendrucks (pi) in einem gasdicht abgeschlossenen Innenvolumen (52) einer Gehäusekomponente (50) mit einer verwölbbaren Membran (54), deren Membraninnenseite (54a) mit einer an der Membraninnenseite (54a) aufgehängten Messelektrode (56) an dem Innenvolumen (52) angrenzt, gemäß dem Verfahren nach Anspruch 10 (St10, St11); und Nachweise und/oder Bestimmen eines an einer von der Membraninnenseite (54a) weg gerichteten Membranaußenseite (54b) der Membran (54) vorliegenden Außendrucks (pa) und/oder einer Änderung des Außendrucks (pa) unter Berücksichtigung mindestens eines Messsignals (Sm, Smi, Sm2), welches von einer zwischen der aufgehängten Messelektrode (56) und mindestens einer an und/oder in der Gehäusekomponente (50) fest angeordneten Messgegenelektroden (58, 58a, 58b) anliegenden elektrischen Spannung oder Kapazität abhängig ist, und des bestimmten Innendrucks (pi) und/oder der bestimmten Änderung des Innendrucks (pi)(St12).
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