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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden einer zumindest eine Aussparung umgebenden Schichtstruktur. Ebenso betrifft die Erfindung Vorrichtungen mit einer Schichtstruktur.
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Stand der Technik
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In der
US 10,578,505 B2 ist ein Prozess zum Bilden einer von einer Siliziummembran abgedeckten Kaverne in einem monokristallinen Siliziumwafer beschrieben. Bei einem Ausführen des herkömmlichen Prozesses wird zuerst eine Vielzahl von Gräben derart in den Siliziumwafer geätzt, dass eine Vielzahl von Säulen aus dem Siliziumwafer herausstrukturiert wird. Die Gräben werden anschließend durch epitaktisches Abscheiden einer Siliziumschicht verschlossen. Danach wird ein Hochtemperatur-Temperschritt in einer Wasserstoffatmosphäre bei 1190 °C für 30 Minuten ausgeführt, wobei durch Umlagerung des Materials der zuvor aus dem Siliziumwafer herausstrukturierten Säulen die Siliziumschicht in die gewünschte Siliziummembran überführbar sein soll, welche eine säulenfreie Kaverne an der Stelle der früheren Gräben überspannt.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Bilden einer zumindest eine Aussparung umgebenden Schichtstruktur mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
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Vorteile der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Herstellung einer zumindest eine Aussparung umgebenden Schichtstruktur, wobei selbst bei einer vergleichsweise großflächigen Ausbildung der mindestens einen Aussparung und bei einer relativ dünnen Schichtdicke der die mindestens eine Aussparung zumindest teilflächig abdeckenden zweiten/dritten Halbleiterschicht eine unerwünschte Durchbiegung oder Einwölbung der zweiten/dritten Halbleiterschicht unterbunden ist. Selbst bei einer Herstellung mindestens einer Komponente auf einer von der ersten Halbleiterschicht weg gerichteten Seite der zweiten/dritten Halbleiterschicht, wie beispielsweise mindestens einer Leiterbahn und/oder mindestens einer Widerstandsstruktur, können zumindest Reste der ersten/zweiten Wandstrukturen als Stützstrukturen zum Abstützen zumindest der zweiten/dritten Halbleiterschicht genutzt werden, sodass auch dann eine unerwünschte Durchbiegung oder Einwölbung der zweiten/dritten Halbleiterschicht der Schichtstruktur nicht/kaum zu befürchten ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird ein Produkt der chemischen Reaktion des Mediums mit den ersten Wandstrukturen aus der mindestens einen ersten Aussparung entfernt. Die hier beschriebene Ausführungsform des Verfahrens eignet sich deshalb auch zur Herstellung von einer Schichtstruktur, deren mindestens eine Aussparung „frei“ von Resten des Produkts der chemischen Reaktion ist.
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Vorteilhafterweise können die zumindest teilweise aufgrund der chemischen Reaktion mit dem Medium in das Produkt der chemischen Reaktion umgewandelten ersten Wandstrukturen für mindestens einen zwischen dem Einleiten des Mediums und dem Entfernen des Produkts der chemischen Reaktion ausgeführten weiteren Prozess als Stützstrukturen zum Abstützen zumindest der zweiten Halbleiterschicht genutzt werden. Insbesondere kann das Entfernen des Produkts der chemischen Reaktion so lange hinausgezögert werden, bis alle bezüglich einer Durchbiegung oder Verwölbung der zweiten Halbleiterschicht kritischen Prozesse abgeschlossen sind.
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Beispielsweise kann das Medium so lange in die mindestens eine erste Aussparung eingeleitet und/oder darin gehalten werden, bis die in die mindestens eine erste Aussparung hineinragenden ersten Wandstrukturen aufgrund der chemischen Reaktion des Mediums mit den ersten Wandstrukturen vollständig in das Produkt der chemischen Reaktion umgewandelt sind. Wahlweise kann die chemische Reaktion des Mediums mit den ersten Wandstrukturen jedoch auch so frühzeitig gestoppt werden, dass noch Reste der ersten Wandstrukturen aus dem mindestens einen gleichen Material wie die erste Halbleiterschicht verbleiben.
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Vorzugsweise werden die in die mindestens eine erste Aussparung hineinragenden ersten Wandstrukturen für mindestens einen zwischen dem zumindest teilflächigen Abdecken der mindestens einen ersten Aussparung an der ersten Oberfläche der ersten Halbleiterschicht und dem Einleiten des Mediums ausgeführten weiteren Prozess als Stützstrukturen zum Abstützen zumindest der zweiten Halbleiterschicht genutzt. Damit ist selbst dann, wenn der mindestens eine Prozess herkömmlicherweise mit einem hohen Risiko einer Durchbiegung oder Einwölbung der zweiten Halbleiterschicht in die mindestens eine Aussparung verbunden ist, dieser unerwünschte Vorgang mittels der als Stützstrukturen genutzten ersten Wandstrukturen unterbunden.
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Als vorteilhafte Weiterbildung können zwischen dem zumindest teilflächigen Abdecken der mindestens einen ersten Aussparung an der ersten Oberfläche der ersten Halbleiterschicht und dem Einleiten des Mediums zumindest die folgenden Schritte ausgeführt werden: Strukturieren einer Vielzahl von zweiten Vertiefungen derart in die zweite Halbleiterschicht ausgehend von einer von der ersten Halbleiterschicht weg gerichteten zweiten Oberfläche der zweiten Halbleiterschicht, dass die zweiten Vertiefungen mindestens eine mehrere zweite Vertiefungen umfassende zusammenhängende zweite Aussparung in der zweiten Halbleiterschicht bilden, in welche mittels der zweiten Vertiefungen aus der zweite Halbleiterschicht herausstrukturierte zweite Wandstrukturen hineinragen, und Abdecken der mindestens einen zweiten Aussparung an der zweiten Oberfläche der zweiten Halbleiterschicht zumindest teilflächig, indem zumindest eine dritte Halbleiterschicht aus dem mindestens einen gleichen Material wie die erste Halbleiterschicht gebildet wird, wobei für die mindestens eine zweite Aussparung mindestens eine zweite Mediumzufuhröffnung welche sich zumindest durch die dritte Halbleiterschicht erstreckt und an der zugeordneten zweiten Aussparung mündet, gebildet wird, wobei das Medium auch durch die mindestens eine zweite Mediumzufuhröffnung in die mindestens eine zweite Aussparung eingeleitet wird. Das Einleiten des Mediums in die mindestens eine zweite Aussparung kann wahlweise gleichzeitig mit dem Einleiten des Mediums in die mindestens eine erste Aussparung oder zu einem früheren oder späteren Zeitpunkt erfolgen. Die mittels der hier beschriebenen Weiterbildung hergestellte Schichtstruktur kann für die unten erläuterten Verwendungszwecke vorteilhaft verwendet werden.
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Wahlweise können die mindestens eine erste Mediumzufuhröffnung und/oder die mindestens eine zweite Mediumzufuhröffnung so verschlossen werden, dass an der Stelle der mindestens einen ersten Aussparung und/oder der mindestens einen zweiten Aussparung jeweils eine flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht abgedichtete Kaverne vorliegt. Die auf diese Weise hergestellte Schichtstruktur kann vorteilhaft für eine Vielzahl von Vorrichtungen, wie beispielsweise für eine Sensorvorrichtung, speziell für einen oberflächenmikromechanischen Drucksensor, genutzt werden.
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Bevorzugter Weise erfolgt der mindestens einen ersten Mediumzufuhröffnung und/oder der mindestens einen zweiten Mediumzufuhröffnung mittels eines Laseraufschmelzens der zweiten Halbleiterschicht und/oder der dritten Halbleiterschicht. Im Unterschied zu einem Abscheideverfahren ermöglicht das Laseraufschmelzen die relativ freie Einstellung eines beliebigen Innendrucks und den Einschluss eines frei wählbaren Mediums, z.B. eines Gases oder Gasgemischs, in der mindestens einen flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht abgedichteten Kaverne der hergestellten Schichtstruktur.
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Alternativ oder ergänzend können die zumindest teilweise aufgrund der chemischen Reaktion mit dem Medium in das Produkt der chemischen Reaktion umgewandelten ersten Wandstrukturen auch für mindestens einen zwischen dem Einleiten des Mediums und dem Verschließen der mindestens einen ersten Mediumzufuhröffnung ausgeführten weiteren Prozess als Stützstrukturen zum Abstützen zumindest der zweiten Halbleiterschicht genutzt werden. Auch dies gewährleistet einen verlässlichen Durchbiegungs- oder Einwölbschutz, insbesondere während kritischer Prozesse.
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Beispielsweise kann die zweite Halbleiterschicht gebildet werden, indem auf der ersten Oberfläche der ersten Halbleiterschicht aus monokristallinem oder polykristallinem Silizium die zweite Halbleiterschicht aus monokristallinem oder polykristallinem Silizium aufgewachsen wird. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine Ausführbarkeit des hier beschriebenen Verfahrens nicht auf die Verwendung von Silizium für zumindest die erste Halbleiterschicht und die zweite Halbleiterschicht beschränkt ist.
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Des Weiteren realisieren auch die erfindungsgemäßen Vorrichtungen die oben erläuterten Vorteile.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1A bis 1E Querschnitte von (Zwischen-)Produkten zum Erläutern einer ersten Ausführungsform des Verfahrens zum Bilden einer zumindest eine Aussparung umgebenden Schichtstruktur;
- 2 einen Querschnitt eines (Zwischen-)Produkts zum Erläutern einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens zum Bilden einer zumindest eine Aussparung umgebenden Schichtstruktur;
- 3 einen Querschnitt eines (Zwischen-)Produkts zum Erläutern einer dritten Ausführungsform des Verfahrens zum Bilden einer zumindest eine Aussparung umgebenden Schichtstruktur;
- 4A und 4B Querschnitte von (Zwischen-)Produkten zum Erläutern einer vierten Ausführungsform des Verfahrens zum Bilden einer zumindest eine Aussparung umgebenden Schichtstruktur; und
- 5A und 5B Querschnitte von (Zwischen-)Produkten zum Erläutern einer fünften Ausführungsform des Verfahrens zum Bilden einer zumindest eine Aussparung umgebenden Schichtstruktur.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1A bis 1E zeigen Querschnitte von (Zwischen-)Produkten zum Erläutern einer ersten Ausführungsform des Verfahrens zum Bilden einer zumindest eine Aussparung umgebenden Schichtstruktur.
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Bei der hier beschriebenen Ausführungsform des Verfahrens wird zuerst eine Vielzahl von (ersten) Vertiefungen 10 in eine erste Halbleiterschicht 12 der späteren Schichtstruktur strukturiert. Die Vertiefungen 10 können auch als Trench- oder Kanalstrukturen bezeichnet werden. Das Strukturieren der Vertiefungen 10 erfolgt ausgehend von einer ersten Oberfläche 12a der ersten Halbleiterschicht 12. Beispielsweise können die Vertiefungen 10 unter Verwendung einer Fotolackmaske und/oder einer Hartmaske, speziell aus Siliziumdioxid, in die erste Halbleiterschicht 12 geätzt werden.
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Die Vertiefungen 10 werden derart in der ersten Halbleiterschicht 12 ausgebildet, dass die Vertiefungen 10 mindestens eine mehrere Vertiefungen 10 umfassende zusammenhängende (erste) Aussparung 14 in der ersten Halbleiterschicht 12 bilden. 1Aa zeigt einen senkrecht zu der ersten Oberfläche 12a der ersten Halbleiterschicht 12 ausgerichteten Querschnitt durch die Vertiefungen 10, während in 1Ab ein parallel zu der ersten Oberfläche 12a ausgerichteter Querschnitt durch die Vertiefungen 10 wiedergegeben ist. Wie in 1Ab erkennbar ist, ist unter der jeweiligen zusammenhängenden Ausbildung der mindestens einen Aussparung 14 jeweils zu verstehen, dass die von der jeweiligen Aussparung 14 umfassten Vertiefungen 10 derart ineinander „münden“ (bzw. miteinander verbunden sind), dass zwischen allen von der gleichen Aussparung 14 umfassten Vertiefungen 10 ein Mediumtransfer eines flüssigen oder gasförmigen Stoffes möglich ist.
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Mittels der Vertiefungen 10 werden außerdem (erste) Wandstrukturen 16 aus der ersten Halbleiterschicht 12 herausstrukturiert, welche in die mindestens eine Aussparung 14 hineinragen. Die Wandstrukturen 16 können auch als Steg- oder Säulenstrukturen umschrieben werden. Die aus der ersten Halbleiterschicht 12 herausstrukturierten Wandstrukturen 16 sind deshalb aus dem mindestens einen gleichen Material wie die erste Halbleiterschicht 12 geformt. Unter der ersten Halbleiterschicht 12 ist eine Schicht zu verstehen, welche mindestens ein Halbleitermaterial als ihr mindestens ein Material aufweist. Die erste Halbleiterschicht 12 kann beispielsweise eine Siliziumschicht, insbesondere eine monokristalline Siliziumschicht, sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine Ausführbarkeit des hier beschriebenen Verfahrens auf kein spezielles Material der ersten Halbleiterschicht 12 beschränkt ist. Anstelle oder als Ergänzung zu Silizium kann die erste Halbleiterschicht 12 auch mindestens ein weiteres Halbleitermaterial und/oder mindestens ein Nicht-Halbleitermaterial, wie z.B. mindestens ein elektrisch-isolierendes Material und/oder mindestens ein Metall, aufweisen.
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In einem weiteren Verfahrensschritt wird die mindestens eine Aussparung 14 an der ersten Oberfläche 12a der ersten Halbleiterschicht 12 zumindest teilflächig abgedeckt, indem zumindest eine zweite Halbleiterschicht 18 aus dem mindestens einen gleichen Material wie die erste Halbleiterschicht 12 gebildet wird. Sofern die zweite Halbleiterschicht 18 direkt auf der ersten Oberfläche 12a der ersten Halbleiterschicht 12 angeordnet wird, kann die zweite Halbleiterschicht 18 als Verschlussschicht der mindestens einen Aussparung 14 in der ersten Halbleiterschicht 12 bezeichnet werden. Auch unter der zweiten Halbleiterschicht 18 ist eine Schicht zu verstehen, welche mindestens ein Halbleitermaterial als ihr mindestens ein Material aufweist. Die zweite Halbleiterschicht 18 kann beispielsweise gebildet werden, indem (direkt) auf der ersten Oberfläche 12a der ersten Halbleiterschicht 12 aus (monokristallinem) Silizium die zweite Halbleiterschicht 18 aus polykristallinem oder epitaktisch aufgewachsenen monokristallinem Silizium geformt wird. Anstelle oder als Ergänzung zu Silizium kann die zweite Halbleiterschicht 18 auch mindestens ein weiteres Halbleitermaterial und/oder mindestens ein Nicht-Halbleitermaterial, wie z.B. mindestens ein elektrisch-isolierendes Material und/oder mindestens ein Metall, aufweisen.
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Während oder nach dem Bilden der zweiten Halbleiterschicht 18 wird für die mindestens eine Aussparung 14 mindestens eine (erste) Mediumzufuhröffnung 20 geformt, welche sich zumindest durch die zweite Halbleiterschicht 18 erstreckt. Die mindestens eine Mediumzufuhröffnung 20 wird jeweils derart ausgebildet, dass jede Mediumzufuhröffnung 20 an der ihr zugeordneten Aussparung 14 mündet, und deshalb zum Einleiten eines gasförmigen und/oder flüssigen Stoffes in die ihr zugeordnete Aussparung 14 genutzt werden kann. 1Aa zeigt das Zwischenprodukt nach dem Bilden der zweiten Halbleiterschicht 18 mit der mindestens einen sich durch die zweite Halbleiterschicht 18 erstreckenden Mediumzufuhröffnung 20. Erkennbar ist, dass die aus der ersten Halbleiterschicht 12 herausstrukturierten Wandstrukturen 16 die zweite Halbleiterschicht 18 derart abstützen, dass eine Durchbiegung oder Einwölbung der zweiten Halbleiterschicht 18 verlässlich verhindert ist.
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In 1B ist das Einleiten eines Mediums durch die mindestens eine Mediumzufuhröffnung 20 in die mindestens eine Aussparung 14 schematisch wiedergegeben. Es wird hier jedoch darauf hingewiesen, dass zwischen dem zumindest teilflächigen Abdecken der mindestens einen Aussparung 14 an der ersten Oberfläche 12a der ersten Halbleiterschicht 12 und dem Einleiten des Mediums mindestens ein weiterer Prozess ausgeführt werden kann. Während des Ausführens des mindestens einen weiteren Prozesses dienen die in die mindestens eine Aussparung 14 hineinragenden Wandstrukturen 16 als Stützstrukturen zum Abstützen zumindest der zweiten Halbleiterschicht 18. Damit verhindern die Wandstrukturen 16 selbst dann, wenn der mindestens eine weitere Prozess herkömmlicherweise mit einem hohen Risiko einer Durchbiegung oder Einwölbung der zweiten Halbleiterschicht 18 verbunden wäre, eine unerwünschte Verformung der zweiten Halbleiterschicht 18. Die zweite Halbleiterschicht 18 kann deshalb problemlos mit einer vergleichsweise dünnen Schichtdicke ausgebildet werden, ohne dass deren unerwünschte Durchbiegung oder Einwölbung während des mindestens einen weiteren Prozesses befürchtet werden muss. Das hier beschriebene Verfahren ermöglicht somit die Herstellung der zweiten Halbleiterschicht 18 als verwölbungsfreie Membran, deren Durchbiegung oder Einwölbung während der Prozessschritte wirkungsvoll verhindert ist.
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Wie in 1B und 1C schematisch wiedergegeben ist, ist unter dem durch die mindestens eine Mediumzufuhröffnung 20 in die mindestens eine Aussparung 14 eingeleiteten Medium ein Stoff zu verstehen, welcher mit den in die mindestens eine Aussparung 14 hineinragenden Wandstrukturen 16 chemisch reagiert. Somit werden die in die mindestens eine Aussparung 14 hineinragenden Wandstrukturen 16 aufgrund der chemischen Reaktion des Mediums mit den Wandstrukturen 16 zumindest teilweise in ein Produkt 22 der chemischen Reaktion (d.h. in das einzige Produkt 22 der chemischen Reaktion oder in eines der Produkte 22 der chemischen Reaktion) umgewandelt. Auch an einer von der ersten Halbleiterschicht 12 weg gerichteten zweiten Oberfläche 18a der zweiten Halbleiterschicht 18, an einer zu der ersten Halbleiterschicht 12 hin gerichteten zweiten Oberfläche 18b der zweiten Halbleiterschicht 18, an den Wänden der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 20 und/oder an den Wänden der Aussparung 14 kann das Produkt 22 der chemischen Reaktion gebildet werden. Wie in 1B erkennbar ist, ist mittels der Ausbildung der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 20 und mittels der zusammenhängenden Ausbildung der mindestens einen Aussparung 14 sichergestellt, dass das Medium in die mindestens eine Aussparung 14 einströmt und die darin hineinragenden Wandstrukturen 16 umströmt.
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Unter dem die chemische Reaktion mit den Wandstrukturen 16 ausführenden Medium kann ein gasförmiges Medium oder ein flüssiges Medium verstanden werden. Bei einer Ausbildung der Halbleiterschichten 12 und 18 aus Silizium kann beispielsweise Sauerstoff als Medium in die mindestens eine Aussparung 14 eingeleitet werden. Mittels des als Medium eingeleiteten Sauerstoffs kann in diesem Fall ein thermischer Oxidationsprozess als chemische Reaktion bewirkt werden, welche zur Bildung von Siliziumdioxid als Produkt 22 führt. Allerdings ist eine Ausführbarkeit des hier beschriebenen Verfahrens nicht auf die Verwendung von Sauerstoff als dem Medium beschränkt.
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Wie in 1C schematisch wiedergegeben, kann das Medium so lange in die mindestens eine Aussparung 14 eingeleitet und/oder darin gehalten werden, bis die in die mindestens eine Aussparung 14 hineinragenden Wandstrukturen 16 aufgrund der chemischen Reaktion des Mediums mit den Wandstrukturen 16 (nahezu) vollständig in das Produkt 22 der chemischen Reaktion umgewandelt sind. Wie in 1B schematisch wiedergegeben, kann alternativ die chemische Reaktion jedoch auch so frühzeitig beendet werden, dass noch Reste der Wandstrukturen 16 aus dem mindestens einen gleichen Material wie die erste Halbleiterschicht 12 verbleiben.
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Erkennbar ist in den 1B und 1C, dass die Reaktion des Mediums mit zumindest den Wandstrukturen 16 zu keinem Verstopfen der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 20 mit dem Produkt 22 der chemischen Reaktion führt. Der während der chemischen Reaktion in der mindestens einen Aussparung 14 vorherrschende Druck hat deshalb keinen Einfluss auf einen späteren Innerdruck in mindestens einen mittels der weiteren Verfahrensschritte an der Stelle der mindestens einen Aussparung 14 gebildeten Kaverne.
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1D zeigt das Zwischenprodukt nach einem Entfernen des Produkts 22 der chemischen Reaktion des Mediums mit den ersten Wandstrukturen 16 aus der mindestens einen Aussparung 14. Es wird hier jedoch darauf hingewiesen, dass das Entfernen des Produkts 22 der chemischen Reaktion aus der mindestens einen Aussparung 14 optional ist. Sofern gewünscht, können die zumindest teilweise aufgrund der chemischen Reaktion mit dem Medium in das Produkt 22 umgewandelten Wandstrukturen 16 auch beibehalten werden. Wird jedoch ein Entfernen des Produkts 22 der chemischen Reaktion aus der mindestens einen Aussparung 14 gewünscht, so erfolgt dieser Verfahrensschritt vor einem späteren Verschließen der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 20. Beispielsweise kann das Produkt 22 der chemischen Reaktion mittels eines über die mindestens eine Mediumzufuhröffnung 20 eingeleiteten Ätzmediums selektiv zu dem mindestens einen Material der Halbleiterschichten 12 und 18 aus der mindestens einen Aussparung 14 entfernt werden. Optionaler Weise kann das Entfernen des Produkts 22 der chemischen Reaktion aus der mindestens einen Aussparung 14 z.B. mittels eines HF-Gasphasenätzprozesses erfolgen.
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Ein besonderer Vorteil des hier beschriebenen Verfahrens liegt darin, dass auch bei einem späteren Entfernen des Produkts 22 der chemischen Reaktion aus der mindestens einen Aussparung 14 die zumindest teilweise in das Produkt 22 der chemischen Reaktion umgewandelten Wandstrukturen 16 noch für mindestens einen zwischen dem Einleiten des Mediums und dem Entfernen des Produkts 22 der chemischen Reaktion mit den Wandstrukturen 16 ausgeführten weiteren Prozess als Stützstrukturen zum Abstützen zumindest der zweiten Halbleiterschicht 18 genutzt werden können. Das Entfernen des Produkts 22 der chemischen Reaktion kann bei dem hier beschriebenen Verfahren so lange hinausgezögert werden, bis alle bezüglich einer Verformung der zweiten Halbleiterschicht 18 kritischen Prozesse abgeschlossen sind. Das hier beschriebene Verfahren kann deshalb vorteilhaft in Herstellungsverfahren integriert werden, welche herkömmlicherweise bezüglich einer gewünschten Ebenheit oder Verwölbungsfreiheit der zweiten Halbleiterschicht 18 problematische Prozesse aufweisen.
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1E zeigt das (Zwischen-)Produkt des hier beschriebenen Verfahrens nach dem Verschließen der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 20. Unter dem Verschließen der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 20 wird zumindest ein partikeldichtes Verschließen der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 20 verstanden. Vorzugsweise wird die mindestens eine Mediumzufuhröffnung 20 bei dem mittels der 1E schematisch wiedergegebenen Verfahrensschritt flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht verschlossen. Mittels des Verschließens der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 20 wird an der Stelle der mindestens einen Aussparung 14 jeweils eine Kaverne 26 realisiert, welche von einer zumindest die Halbleiterschichten 12 und 18 umfassenden Schichtstruktur 28 umgeben ist. Die fertige Schichtstruktur 28 mit ihrer mindestens einen als Kavernen- und/oder Kanalstruktur ausgebildeten Kaverne 26 kann dann für eine Vielzahl von Vorrichtungen verwendet werden.
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Zum Verschließen der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 20 kann beispielsweise mindestens ein Verschlussmaterial 24 so lange abgeschieden werden, bis die mindestens eine Mediumzufuhröffnung 20 vollständig mit dem mindestens einen Verschlussmaterial 24 aufgefüllt ist. Beläge des mindestens einen Verschlussmaterials 24, welche beim Abscheiden des mindestens einen Verschlussmaterials 24 häufig auch auf der zweiten Oberfläche 18a der zweiten Halbleiterschicht 18, an einer zu der ersten Halbleiterschicht 12 hin gerichteten zweiten Oberfläche 18b der zweiten Halbleiterschicht 18, an den Wänden der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 20 und/oder an den Wänden der mindestens einen Kaverne 26 gebildet werden, haben (im Wesentlichen) keinen Einfluss auf die spätere Schichtstruktur 28. Lediglich beispielhaft wird bei der hier beschriebenen Ausführungsform als Verschlussmaterial 24 Silizium 24 abgeschieden.
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2 zeigt einen Querschnitt eines (Zwischen-)Produkts zum Erläutern einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens zum Bilden einer zumindest eine Aussparung umgebenden Schichtstruktur.
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Die mittels der 2 schematisch wiedergegebene Ausführungsform unterscheidet sich von dem zuvor erläuterten Verfahren lediglich darin, dass als Verschlussmaterial 30 zum Abdichten der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 20 Siliziumdioxid 30 abgeschieden wird. Bezüglich weiterer Verfahrensschritte des Verfahrens der 2 wird auf die zuvor erläuterte Ausführungsform der 1A bis 1E verwiesen.
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3 zeigt einen Querschnitt eines (Zwischen-)Produkts zum Erläutern einer dritten Ausführungsform des Verfahrens zum Bilden einer zumindest eine Aussparung umgebenden Schichtstruktur.
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Bei der Ausführungsform der 3 wird zum Verschließen der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 20 zuerst eine Siliziumschicht 32 aufgewachsen. Danach wird eine Siliziumdioxidschicht 34 so lange abgeschieden, bis die mindestens eine Mediumzufuhröffnung 20 vollständig aufgefüllt ist. Bezüglich weiterer Verfahrensschritte des Verfahrens der 3 wird auf die oben erläuterte Ausführungsform der 1A bis 1E verwiesen.
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4A und 4B zeigen Querschnitte von (Zwischen-)Produkten zum Erläutern einer vierten Ausführungsform des Verfahrens zum Bilden einer zumindest eine Aussparung umgebenden Schichtstruktur.
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Wie in 4Aa anhand eines dargestellten Querschnitts durch die Vertiefungen 10 in einer senkrecht zu der ersten Oberfläche 12a ausgerichteten Ebene erkennbar ist, können auch mehrere zusammenhängende Aussparungen 14a und 14b mittels der Vertiefungen 10 in die erste Halbleiterschicht 12 strukturiert werden. Wahlweise können die Aussparungen 14a und 14b auch über mindestens eine Kanalstruktur miteinander verbunden sein. Obwohl dies bildlich nicht dargestellt ist, kann eine senkrecht zu der ersten Oberfläche 12a ausgerichtete Höhe h1 der Vertiefungen 10 einer ersten Aussparung 14a ungleich einer senkrecht zu der ersten Oberfläche 12a ausgerichteten zweiten Höhe h2 der Vertiefungen 10 einer zweiten Aussparung 14b sein. Die mittels des hier beschriebenen Verfahrens gebildeten späteren Aussparungen 14a und 14b (bzw. Kavernen 26a und 26b) können deshalb auch unterschiedliche Höhen h1 und h2 haben. 4Ab zeigt einen parallel zu der ersten Oberfläche 12a der ersten Halbleiterschicht 12 ausgerichteten Querschnitt durch einige der Vertiefungen 10. Erkennbar ist anhand eines Vergleichs der 1Ab und 4Ab, dass ein von den Vertiefungen 10 der gleichen Aussparung 14 gebildetes Muster mit einer relativ hohen Designfreiheit gewählt werden kann.
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Bei dem mittels der 4B wiedergegebenen Verfahrensschritt erfolgt das Verschließen der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 20 mittels eines Laseraufschmelzens der zweiten Halbleiterschicht 18. Mittels eines Lichtstrahls 36, speziell eines Laserstrahls 36, welcher an der zweiten Oberfläche 18a der zweiten Halbleiterschicht 18 auf die mindestens eine Mediumzufuhröffnung 20 gerichtet wird, kann die zweite Halbleiterschicht 18 jeweils an der Stelle der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 20 derart lokal aufgeschmolzen werden, dass ein späteres Erstarren des aufgeschmolzenen Materials zu einem Verschließen der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 20 führt. Ein besonderer Vorteil des in 4B wiedergegebenen Verfahrensschritts besteht darin, dass beim Laseraufschmelzen der in der mindestens einen späteren Kaverne 26a und 26b eingeschlossene Innendruck relativ frei gewählt werden kann. Des Weiteren kann das Verschließen der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 20 mittels eines Laseraufschmelzens auch zum Einschließen eines frei wählbaren Gases oder Gasgemisches in der mindestens einen späteren Kaverne 26a und 26b genutzt werden.
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Bezüglich weiterer Verfahrensschritte des Verfahrens der 4A und 4b wird auf die oben erläuterte Ausführungsformen der 1 bis 3 verwiesen.
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Alle oben erläuterten Verfahren können zum Herstellen einer Schichtstruktur 28 mit einer als Membran ausgebildeten zweiten Halbleiterschicht 18, welche die mindestens eine in der Schichtstruktur 28 ausgebildete Aussparung 14, 14a und 14b (bzw. Kaverne 26, 26a und 26b) begrenzt, genutzt werden. Aufgrund der Unterstützung/Stabilisierung der zweiten Halbleiterschicht 18 mittels der als Stützstrukturen eingesetzten Wandstrukturen 16 während jedes der Verfahren ist eine vorteilhafte Ebenheit oder Verwölbungsfreiheit der damit realisierten Membran gewährleistet. Beispielsweise kann mittels eines während eines der Verfahren ausgeführten chemisch-mechanischen Polierschrittes an der mittels der Wandstrukturen 16 abgestützten zweiten Halbleiterschicht 18 ein homogener Abtrag zur Reduzierung einer Schichtdicke der zweiten Halbleiterschicht 18 erreicht werden, ohne dass sich die bearbeitete zweite Halbleiterschicht 18 vor und/oder während des chemisch-mechanischen Polierschrittes unvorteilhaft durchbiegt oder verwölbt. Die zweite Halbleiterschicht 18 kann deshalb auch bei einer relativ geringen Schichtdicke verwölbungsfrei ausgebildet werden.
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Eine mittels der oben erläuterten Verfahren realisierte Schichtstruktur 28 kann z.B. als zumindest Teil eines oberflächenmikromechanischen Drucksensors eingesetzt werden, wobei eine Druckmessung unter Verwendung der als drucksensitive Membran eingesetzten zweiten Halbleiterschicht 18 erfolgt.
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Es wird jedoch auch darauf hingewiesen, dass bei einem Ausführen jedes der oben beschriebenen Verfahren auf die Entfernung der zumindest teilweise aufgrund der chemischen Reaktion mit dem Medium in das Produkt 22 der chemischen Reaktion umgewandelten Wandstrukturen 16 verzichtet werden kann. Stattdessen können noch zumindest Reste der Wandstrukturen 16 in der mindestens einen Aussparung 14, 14a und 14b zurückbehalten werden, welche auch während eines Betriebs einer mit der Schichtstruktur 28 ausgebildeten Vorrichtung somit noch zur Abstützung zumindest der zweiten Halbleiterschicht 18 genutzt werden können. Wahlweise können zumindest Reste der Wandstrukturen 16 auch zur Herstellung thermisch isolierter Bereiche der Halbleiterschicht 18 genutzt werden. Über die Formgebung der Mediumzufuhröffnung 20 kann evtl. auch ein aus zumindest einem Teil der Halbleiterschicht 18 bestehender thermisch isolierter Bereich ausgebildet werden, welcher zumindest partiell auf nicht entfernten Wandstrukturen 16 in der mindestens einen Aussparung 14, 14a und 14b gelagert/befestigt/angeordnet sein kann.
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Die oben beschriebenen Verfahren realisieren damit auch eine Vorrichtung, wie sie mittels der 1E, 2, 3 und 4B schematisch wiedergegeben ist. Die Vorrichtung weist eine Schichtstruktur 28 und mindestens eine in einer ersten Halbleiterschicht 12 der Schichtstruktur 28 ausgebildete Aussparung 14, 14a und 14b (bzw. Kaverne 26, 26a und 26b) auf. Die mindestens eine Aussparung 14, 14a und 14b umfasst jeweils eine Vielzahl von ersten Vertiefungen 10, die ausgehend von einer ersten Oberfläche 12a der ersten Halbleiterschicht 12 in die erste Halbleiterschicht 12 strukturiert sind. Außerdem bilden die ersten Vertiefungen 10 die mindestens eine mehrere erste Vertiefungen 10 umfassende und zusammenhängende erste Aussparung 14, 14a und 14b in der ersten Halbleiterschicht 12. Die mindestens eine erste Aussparung 14, 14a und 14b ist jeweils an der ersten Oberfläche 12a der ersten Halbleiterschicht 12 mittels zumindest einer aus dem mindestens einen gleichen Material wie die erste Halbleiterschicht 12 gebildeten zweiten Halbleiterschicht 18 zumindest teilflächig abgedeckt. Zusätzlich weist die Schichtstruktur 28 für die mindestens eine erste Aussparung 14, 14a und 14b zumindest eine Spur mindestens einer ersten Mediumzufuhröffnung 20 auf, welche sich zumindest durch die zweite Halbleiterschicht 18 erstreckt und an der zugeordneten ersten Aussparung 14, 14a und 14b mündet. Die Schichtstruktur 28 hat auch zumindest Reste von in die mindestens eine erste Aussparung 14, 14a und 14b hineinragenden ersten Wandstrukturen 16, welche mittels der ersten Vertiefungen 10 aus der ersten Halbleiterschicht 12 herausstrukturiert sind und zumindest teilweise in ein Produkt 22 einer chemischen Reaktion des mindestens einen Materials der ersten Halbleiterschicht 12 mit einem Medium umgewandelt sind. Damit kann die hier beschriebene Vorrichtung gut für Verwendungszwecke eingesetzt werden, bei welchen eine Abstützung zumindest der zweiten Halbleiterschicht 18 mittels der Reste der ersten Wandstrukturen 16 vorteilhaft ist.
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5A und 5B zeigen Querschnitte von (Zwischen-)Produkten zum Erläutern einer fünften Ausführungsform des Verfahrens zum Bilden einer zumindest eine Aussparung umgebenden Schichtstruktur.
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Bei dem mittels der 5A und 5B schematisch wiedergegebenen Verfahren wird zwischen dem zumindest teilflächigen Abdecken der mindestens einen in der ersten Halbleiterschicht 12 ausgebildeten ersten Aussparung 14 an der ersten Oberfläche 12a und dem Einleiten des Mediums noch zuerst eine Vielzahl von zweiten Vertiefungen 40 in die zweite Halbleiterschicht 18 strukturiert. Das Strukturieren der zweiten Vertiefungen 40 erfolgt ausgehend von der zweiten Oberfläche 18a der zweiten Halbleiterschicht 18 derart, dass die zweiten Vertiefungen 40 mindestens eine zusammenhängende zweite Aussparung 42a und 42b in der zweiten Halbleiterschicht 18 bilden. Außerdem werden mittels der zweiten Vertiefungen 40 zweite Wandstrukturen 44 aus der zweiten Halbleiterschicht 18 so herausstrukturiert, dass die zweiten Wandstrukturen 44 in die mindestens eine zweite Aussparung 42a und 42b hineinragen. Sofern mindestens zwei zweite Aussparungen 42a und 42b in der zweiten Halbleiterschicht 18 ausgebildet werden, können diese senkrecht zu der zweiten Oberfläche 18a der zweiten Halbleiterschicht 18 unterschiedliche Höhen aufweisen.
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Wie in 5A erkennbar ist, wird die mindestens eine zweite Aussparung 42a und 42b dann an der zweiten Oberfläche 18a der zweiten Halbleiterschicht 18 zumindest teilflächig abgedeckt. Dies geschieht, indem zumindest eine dritte Halbleiterschicht 46 aus dem mindestens einen gleichen Material wie die erste Halbleiterschicht 12 gebildet wird. Auch unter der dritten Halbleiterschicht 46 ist eine Schicht zu verstehen, welche mindestens ein Halbleitermaterial als ihr mindestens ein Material aufweist. Beispielsweise kann eine polykristalline oder epitaktisch aufgewachsene monokristalline Siliziumschicht als die dritte Halbleiterschicht 46 direkt auf der zweiten Oberfläche 18a der zweiten Halbleiterschicht 18 aus Silizium gebildet werden. Anstelle oder als Ergänzung zu Silizium kann die dritte Halbleiterschicht 46 jedoch auch mindestens ein weiteres Halbleitermaterial und/oder mindestens ein Nicht-Halbleitermaterial, wie z.B. mindestens ein elektrisch-isolierendes Material und/oder mindestens ein Metall, aufweisen.
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5A zeigt das Zwischenprodukt nach dem Bilden mindestens einer zweiten Mediumzufuhröffnung 48 für die mindestens eine zweite Aussparung 42a und 42b in der zweiten Halbleiterschicht 18. Die mindestens eine zweite Aussparung 42a und 42b kann wahlweise vollständig über der mindestens einen ersten Aussparung 14, zumindest teilweise über der mindestens einen ersten Aussparung 14 oder vollständig außerhalb des Bereichs über der mindestens einen ersten Aussparung 14 liegen. Die sich zumindest durch die dritte Halbleiterschicht 46 erstreckende mindestens eine zweite Mediumzufuhröffnung 48 wird derart ausgebildet, dass sie jeweils an der zugeordneten zweiten Aussparung 42a und 42b mündet. Wie in 5A erkennbar ist, kann auch die mindestens eine erste Mediumzufuhröffnung 20 als eine sich sowohl durch die zweite Halbleiterschicht 18 als auch durch die dritte Halbleiterschicht 46 erstreckende Öffnung ausgebildet werden. Auch bei der Ausführungsform der 5A und 5B werden die Mediumzufuhröffnungen 20 und 48 so ausgebildet, dass sie zum Einleiten eines gasförmigen und/oder flüssigen Stoffes in die jeweils zugeordnete Aussparung 14, 42a und 42b genutzt werden können.
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Bei dem hier nicht bildlich wiedergegebenen Einleiten des Mediums in die mindestens eine erste Aussparung 14 wird das Medium auch durch die mindestens eine zweite Mediumzufuhröffnung 48 in die mindestens eine zweite Aussparung 42a und 42b eingeleitet. Anstelle eines gleichzeitigen Einleitens des Mediums in die mindestens eine erste Aussparung 14 und in die mindestens eine zweite Aussparung 42a und 42b kann das Einleiten des Mediums in die mindestens eine erste Aussparung 14 jedoch auch vor oder nach dem Einleiten des Mediums in die mindestens eine zweite Aussparung 42a und 42b erfolgen.
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Sofern gewünscht, kann das Medium so lange in der mindestens einen zweiten Aussparung 42a und 42b gehalten werden, bis die in die mindestens eine zweite Aussparung 42a und 42b hineinragenden Wandstrukturen 44 aufgrund der chemischen Reaktion mit dem Medium (nahezu) vollständig in das Produkt 22 der chemischen Reaktion umgewandelt sind. Alternativ kann jedoch auch die chemische Reaktion vor der vollständigen Umwandlung der Wandstrukturen 44 gestoppt werden. Wahlweise kann nach dem Abschließen der chemischen Reaktion das Produkt 22 der chemischen Reaktion aus der mindestens einen zweiten Aussparung 42a und 42b entfernt werden. Alternativ kann jedoch auch auf ein Entfernen des Produkts 22 der chemischen Reaktion aus der mindestens einen zweiten Aussparung 42a und 42b verzichtet werden.
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5B zeigt das Zwischenprodukt vor dem Verschließen der mindestens einen zweiten Mediumzufuhröffnung 48, mittels welchem an der jeweiligen Stelle der mindestens einen zweiten Aussparung 42a und 42b jeweils eine flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht abgedichtete Kaverne 50a und 50b realisiert wird. Die mindestens eine in der zweiten Halbleiterschicht 18 ausgebildete Kaverne 50a und 50b kann als (großflächiger) Kavernenbereich 50b mit einem darin eingestellten Referenzdruck und/oder als Kanalstruktur 50a mit Verbindung zum Kavernenbereich 50b, bzw. als Kanalstruktur 50a zwischen zwei Kavernenbereichen, genutzt werden. Deshalb kann auch die in 5B dargestellte Schichtstruktur 28 vorteilhaft für einen oberflächenmikromechanischen Drucksensor verwendet werden.
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Wahlweise kann auch die mindestens eine erste Mediumzufuhröffnung 20 verschlossen werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass selbst bei einem Verschließen der mindestens einen zweiten Mediumzufuhröffnung 48 die mindestens eine erste Mediumzufuhröffnung 20 offenbleiben kann. Durch entsprechende Auslegung der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 20 kann, bei Verzicht auf Verschluss der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 20, die mindestens eine in der ersten Halbleiterschicht 12 ausgebildete Aussparung 14 zur Stressentkopplung des über der mindestens einen Aussparung 14 erzeugten Schichtaufbaus/Schichtverbunds eingesetzt werden.
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Mittels des Verfahrens der 5A und 5B können somit mehrere Ebenen von Aussparungen 14, 42a und 42b (bzw. Kavernen/Hohlräumen 26 und 50) realisiert werden. Erkennbar ist, dass das hier beschriebene Verfahren eine Schichtstruktur 28 schafft, bei welcher die dritte Halbleiterschicht 46 als verwölbungsfreie Membran vorteilhaft eingesetzt werden kann.
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Bei einer alternativen Ausführungsform können auch zuerst die Wandstrukturen 16 in der mindestens einen ersten Aussparung 14 zumindest teilweise in das Produkt 22 der chemischen Reaktion des mindestens einen Materials der ersten Halbleiterschicht 12 mit dem Medium umgewandelt werden, bevor die mindestens eine erste Mediumzufuhröffnung 20 durch Abscheidung einer Schicht, z.B. Siliziumdioxid, verschlossen wird. Sofern gewünscht kann erst dann die Vielzahl von zweiten Vertiefungen 40 so in die zweite Halbleiterschicht 18 strukturiert werden, dass die zweiten Vertiefungen 40 mindestens eine zusammenhängende zweite Aussparung 42a und/oder 42b in der zweiten Halbleiterschicht 18 bilden. Sofern mindestens zwei zweite Aussparungen 42a und 42b in der zweiten Halbleiterschicht 18 ausgebildet werden, können diese senkrecht zu der zweiten Oberfläche 18a der zweiten Halbleiterschicht 18 unterschiedliche Höhen aufweisen. Nach dem anschließenden Bilden der dritten Halbleiterschicht 46 wird die mindestens eine zweite Mediumzufuhröffnung 48 derart ausgebildet, dass sie sich zumindest durch die dritte Halbleiterschicht 46 erstreckt und in der zweiten Aussparung 42a und/oder 42b mündet und/oder die mindestens eine erste Mediumzufuhröffnung 20 in der zweiten Halbleiterschicht 18 frei legt. Nach zumindest teilweiser Umwandlung der Wandstrukturen 44 in der mindestens einen zweiten Aussparung 42a und 42b in das Produkt 22 der chemischen Reaktion kann das Produkt 22 der chemischen Reaktion aus den Aussparungen 14, 42a und/oder 42b entfernt werden. Alternativ kann jedoch auch auf ein Entfernen des Produkts 22 der chemischen Reaktion verzichtet werden. Durch den zuvor beschriebenen Prozessablauf kann frei gewählt werden, in welcher der Aussparungen 14, 42a, 42b durch Zuführung des Mediums die chemischen Reaktion ausgelöst wird und in welcher der Aussparungen 14, 42a, 42b das dabei entstehende Produkt 22 entfernt wird. Das Öffnen der Mediumzufuhröffnung 20 und/oder 48 und/oder das Entfernen der Wandstrukturen 16 und/oder 44 kann insbesondere auch erst während der letzten Prozessschritte erfolgen.
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Bezüglich weiterer Verfahrensschritte des Verfahrens der 5A und 5b wird auf die oben erläuterte Ausführungsformen der 1 bis 4 verwiesen.
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Das Verfahren der 5A und 5B schafft somit eine Vorrichtung mit einer Schichtstruktur 28, mindestens einer in einer ersten Halbleiterschicht 12 der Schichtstruktur 28 ausgebildeten ersten Aussparung 14/Kaverne 26, welche ausgehend von einer ersten Oberfläche 12a der ersten Halbleiterschicht 12 in die erste Halbleiterschicht 12 strukturiert ist und an der ersten Oberfläche 12a der ersten Halbleiterschicht 12 mittels zumindest einer zweiten Halbleiterschicht 18 der Schichtstruktur 28 zumindest teilflächig abgedeckt ist, und mindestens einer in der zweiten Halbleiterschicht 18 der Schichtstruktur 28 ausgebildeten zweiten Aussparung 42a und 42b/Kaverne 50a und 50b, welche sich ausgehend von einer von der ersten Halbleiterschicht 12 weg gerichteten zweiten Oberfläche 18a der zweiten Halbleiterschicht 18 in die zweite Halbleiterschicht 18 erstreckt. Die zweite Halbleiterschicht 18 ist aus dem mindestens einen gleichen Material wie die erste Halbleiterschicht 12 gebildet. Außerdem ist die mindestens eine in der zweiten Halbleiterschicht 18 ausgebildete zweite Aussparung 42a und 42b/Kaverne 50a und 50b jeweils an der zweiten Oberfläche 18a der zweiten Halbleiterschicht 18 mittels zumindest einer aus dem mindestens einen gleichen Material wie die erste Halbleiterschicht 12 gebildeten dritten Halbleiterschicht 46 der Schichtstruktur 28 zumindest teilflächig abgedeckt. Die Schichtstruktur weist für die mindestens eine erste Aussparung 14 zumindest eine Spur mindestens einer ersten Mediumzufuhröffnung 20 auf, welche sich zumindest durch die zweite Halbleiterschicht 18 und die dritte Halbleiterschicht 46 erstreckt, an der zugeordneten ersten Aussparung 14 mündet. Die mindestens eine erste Mediumzufuhröffnung 20 kann somit jeweils eine offene Mediumzufuhröffnung 20 oder eine verschlossene Mediumzufuhröffnung 20, vor welcher evtl. nur noch ihre Spur erkennbar ist, sein. Entsprechend ist an der Schichtstruktur 28 auch für die mindestens eine zweite Aussparung 42a und 42b zumindest eine Spur mindestens einer zweiten Mediumzufuhröffnung 48 erkennbar, welche sich zumindest durch die dritte Halbleiterschicht 46 erstreckt, an der zugeordneten zweiten Aussparung 42a und 42b mündet. Auch die mindestens eine zweite Mediumzufuhröffnung 48 kann offen oder verschlossen, insbesondere nur noch als Spur erkennbar, sein.
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Es wird nochmals darauf hingewiesen, dass alle oben erläuterten Verfahren unter Verwendung von Silizium, wie insbesondere monokristallinem oder polykristallinem Silizium, für die mindestens zwei Halbleiterschichten 12, 18 und 46 ausgeführt werden können. In diesem Fall kann unter Verwendung von Sauerstoff als Medium eine thermische Oxidation zur chemischen Umwandlung der Wandstrukturen 16 und 44 in Siliziumdioxid erreicht werden. Es wird jedoch nochmals darauf hingewiesen, dass die hier genannten Stoffe nur beispielhaft für die Ausführbarkeit der oben erläuterten Verfahren zu interpretieren sind.
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Weiter kann die in den Figuren gezeigte Schichtstruktur 28 beliebig um weitere Schichten/Leiterbahnebenen erweitert werden. Durch Wiederverschluss der mindestens einen Mediumzufuhröffnung 48, z.B. mittels eines Lasers, kann unter Verwendung der Halbleiterschicht 46 und der weiteren Schichten/Leiterbahnebenen z.B. ein kapazitiver oder ein piezoresistiver Drucksensor erzeugt werden, in dessen Kaverne 50b ein beliebiger Innendruck und ein frei wählbares (bevorzugt gasförmiges) Medium eingeschlossen ist. Mittels der mindestens einen Aussparung 14 in der ersten Halbleiterschicht 12 mit mindestens einer offenen Mediumzufuhröffnung 20 kann der sensitive Bereich des Drucksensors stressentkoppelt zu dem den Drucksensor umgebenden Schichtsystem ausgebildet werden.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die mindestens eine Mediumzuführöffnung 20 und/oder 48 auch derart ausgebildet sein, dass sie eine Teilfläche der unterstützten Halbleiterschicht 18 und/oder 46 vollständig umgibt. Damit kann mittels einer teilweisen oder vollständigen thermischen Oxidation der Wandstrukturen 16 und/oder 44 eine thermisch isoliertere monokristalline und/oder polykristalline Siliziumfläche entstehen, welche z.B. für die Herstellung von Strahlungsdetektoren benutzt werden kann. Ein elektrischer Anschluss von derart thermisch isolierten Bauteilen, kann durch elektrisch Leiterbahnen erfolgen, welche die mindestens eine Mediumzufuhröffnung 20 und/oder 48 überspannen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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