DE10246050A1 - Moisture concentration measurement apparatus has sensitizing layer of oxidized porous silicon and two electrodes - Google Patents

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porous silicon
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Hubert Benzel
Heribert Weber
Frank Schäfer
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Robert Bosch GmbH
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/223Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity

Abstract

Apparatus for measuring the concentration of a material (especially moisture) has a substrate (10), a sensitizing layer (20) and two electrodes (30,50), the sensitizing layer comprising oxidized, porous silicon. An Independent claim is also included for a process for manufacturing the above apparatus.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung und einem Verfahren nach der Gattung der nebengeordneten Ansprüche. Es sind allgemein bereits Feuchtesensoren bekannt, die eine sensierende Schicht aufweisen. Die Feuchtigkeit kann in die sensible Schicht eindringen und damit die Dielektrizität bzw. die Leitfähigkeit der sensierenden Schicht ändern. Durch das Eindringen von Feuchtigkeit kann es sein, dass die sensierende Schicht im Laufe der Zeit oxidiert wird. Dadurch verändert sich das Messsignal, was sich letztlich in einer Signaldrift bemerkbar macht.The invention is based on one Device and a method according to the genus of the secondary Expectations. Moisture sensors are generally known which have a sensing layer exhibit. The moisture can penetrate into the sensitive layer and thus the dielectric or the conductivity change the sensing layer. The penetration of moisture may cause the sensing Layer is oxidized over time. This changes the measurement signal, which is ultimately noticeable in a signal drift.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass ein langzeitstabiler Feuchtesensor bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines solchen möglich ist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, als sensierende Schicht poröses Silizium und insbesondere oxidiertes poröses Silizium vorzusehen. Insbesondere beim porösen Silizium ist es so, dass durch die durch die Poren eindringende Feuchtigkeit das Silizium im Laufe der Zeit oxidiert wird. Durch die Verwendung von oxidiertem porösem Silizium ist somit eine geringere Signaldrift möglich. Durch die Oxidation des porösen Siliziums bereits bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Sensors wird eine weitere Oxidation des porösen Siliziums im Laufe der Zeit bzw. beim Betrieb vermieden. Dadurch ist ein kostengünstiger Feuchtesensor bzw. eine kostengünstige Vorrichtung mit einer hohen Langzeitstabilität der sensierenden Schicht bzw. der feuchteempfindlichen Schicht möglich. Erfindungsgemäß ist es weiterhin möglich, die Elektroden durch eine Oxidschicht zu schützen, wobei ein Korrosionsschutz der Elektroden bewirkt wird. Erfindungsgemäß ist es weiterhin möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. den Sensor in kleinen Abmessungen vorzusehen, sodass der Sensor zum einen ein kleines Bauvolumen benötigt und zum anderen durch die geringere Chipfläche eine kostengünstige Herstellung möglich ist. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, kurze Diffusionswege in der porösen oxidierten Siliziumschicht vorzusehen, wodurch kleine Ansprechzeiten der Vorrichtung möglich sind. Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die feuchteempfindliche sensierende Schicht ausgeheizt wird, sodass noch kleinere Ansprechzeiten möglich sind. Erfindungsgemäß ist es weiterhin vorgesehen, auf dem gleichen Chip wie die Vorrichtung eine Auswerteschaltung vorzusehen. Der Herstellprozess der feuchteempfindlichen Schicht ist kompatibel zu den Halbleiterprozessen wie beispielsweise CMOS oder BCD und kann leicht integriert werden. Dadurch ist in vorteilhafter Weise eine besonders kostengünstige Herstellung der Vorrichtung möglich.The device according to the invention and the method according to the invention with the features of the subordinate claims have the Advantage that a long-term stable moisture sensor or a method possible to produce one is. It is according to the invention provided as a sensing layer porous silicon and in particular oxidized porous To provide silicon. In the case of porous silicon in particular, it is the case that the silicon due to the moisture penetrating through the pores is oxidized over time. By using oxidized porous Silicon therefore has less signal drift. By oxidation of the porous Silicon already in the manufacture of the sensor according to the invention will further oxidation of the porous silicon in the course of the Time or avoided during operation. This makes it cheaper Moisture sensor or an inexpensive device with a high long-term stability the sensing layer or the moisture-sensitive layer possible. It is according to the invention still possible to protect the electrodes with an oxide layer, providing corrosion protection the electrodes is effected. According to the invention it is also possible to device according to the invention or to provide the sensor in small dimensions so that the sensor on the one hand requires a small construction volume and on the other hand by the smaller chip area one inexpensive Manufacturing possible is. In the device according to the invention Is it possible, short diffusion paths in the porous provide oxidized silicon layer, which means short response times of the Device possible are. Furthermore, it is provided according to the invention that the moisture-sensitive sensing layer is heated, so that even shorter response times possible are. It is according to the invention further provided on the same chip as the device to provide an evaluation circuit. The manufacturing process of moisture sensitive Layer is compatible with the semiconductor processes such as CMOS or BCD and can be easily integrated. This is more advantageous Way a particularly cost-effective production the device possible.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den nebengeordneten Ansprüchen angegebenen Vorrichtung und des Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist es, dass die sensierende Schicht im Wesentlichen vollständig oxidiert vorgesehen ist. Dadurch erweitern sich die Vorteile der Verwendung des oxidierten porösen Siliziums auf die gesamte sensierende Schicht. Weiterhin ist es von Vorteil, dass das Substrat zumindest teilweise als zweite Elektrode vorgesehen ist. Dadurch ist es möglich, eine besonders kostengünstig herzustellende Vorrichtung vorzusehen. Weiterhin ist es vorteilhaft, als zweite Elektrode eine vergrabene Elektrode vorzusehen. Dadurch ist es möglich, eine zweite Elektrode mit einer besonders großen Leitfähigkeit vorzusehen, wodurch die Strombelastung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermindert wird und die Empfindlichkeit des Bauelements vergrößert wird. Weiterhin ist es von Vorteil, dass die erste Elektrode Öffnungen aufweist oder dass die erste Elektrode als Leiterbahn vorgesehen ist. Durch die Öffnungen ist es möglich, dass ein besonders guter Austausch zwischen der sensierenden Schicht und der Umgebung möglich ist. Durch das Vorsehen der ersten Elektrode als Leiterbahn ist es möglich, zum einen einen besonders guten Gasaustausch zwischen der sensierenden Schicht und der Umgebung vorzusehen und zum anderen ist es dadurch möglich, eine Ausheizung der sensierenden Schicht vorzunehmen. Weiterhin ist es von Vorteil, dass die erste und zweite Elektrode als ineinander verschränkte Interdigitalelektroden vorgesehen sind. Dadurch ist es möglich, einen besonders guten Gasaustausch zwischen der sensierenden Schicht und der Umgebung vorzusehen und zum anderen ist es dadurch möglich, die Elektroden in einer Ebene bzw. in einer Schicht anzuordnen. Dadurch ist es weiterhin möglich, die erste und die zweite Elektrode besonders symmetrisch vorzusehen. Weiterhin ist es von Vorteil, dass an der ersten Elektrode ein zweiter Anschluss vorgesehen ist. Dadurch ist es möglich, insbesondere, wenn die erste Elektrode als Leiterbahn vorgesehen ist, dass mit besonders einfachen Mitteln eine Ausheizung der sensierenden Schicht vorgenommen wird. Weiterhin ist es von Vorteil, dass eine dritte Elektrode vorgesehen ist, die als Leiterbahn vorgesehen ist. Dadurch ist es möglich, unabhängig von der Messung mittels der ersten und zweiten Elektrode, eine Ausheizung der sensierenden Schicht vorzunehmen. Weiterhin ist es von Vorteil, dass die sensierende Schicht von ihrer Oberseite und ihrer Unterseite her für Feuchtigkeit zugänglich vorgesehen ist. Dadurch ist ein besonders guter Gasaustausch zwischen der Umgebung und der sensierenden Schicht möglich. Die Diffusionswege können somit halbiert werden. Wegen des exponentiellen Zusammenhangs von Diffusionslängen und Diffusionszeiten kann dadurch die Ansprechzeit um ein Vielfaches reduziert werden. Weiterhin ist es möglich, dass auch die Ausheizzeit bzw. die zur Ausheizung notwendige Energie durch das Vorsehen einer beidseitigen Zugänglichkeit der sensierenden Schicht verringert wird. Dadurch, dass die sensierende Schicht beidseitig zugänglich ist, wird durch den Hohlraum vertikal wenig Wärme abgeleitet. Auch lateral wird wenig Wärme abgeleitet, wenn die Membran aus aufoxidiertem porösem Silizium besteht. Durch das Ausheizen sind besonders kurze Ansprechzeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich.The measures listed in the subclaims allow advantageous developments and improvements of the device and the method specified in the independent claims. It is particularly advantageous that the sensing layer is essentially completely oxidized. This extends the benefits of using the oxidized porous silicon to the entire sensing layer. It is also advantageous that the substrate is at least partially provided as a second electrode. This makes it possible to provide a particularly inexpensive device to manufacture. Furthermore, it is advantageous to provide a buried electrode as the second electrode. This makes it possible to provide a second electrode with a particularly high conductivity, as a result of which the current load in the device according to the invention is reduced and the sensitivity of the component is increased. It is furthermore advantageous that the first electrode has openings or that the first electrode is provided as a conductor track. Through the openings it is possible that a particularly good exchange between the sensing layer and the environment is possible. The provision of the first electrode as a conductor track makes it possible, on the one hand, to provide a particularly good gas exchange between the sensing layer and the surroundings and, on the other hand, to heat the sensing layer. It is furthermore advantageous that the first and second electrodes are provided as interdigital electrodes intertwined. This makes it possible to provide a particularly good gas exchange between the sensing layer and the environment, and on the other hand it is possible to arrange the electrodes in one plane or in one layer. This also makes it possible to provide the first and second electrodes in a particularly symmetrical manner. It is also advantageous that a second connection is provided on the first electrode. This makes it possible, in particular if the first electrode is provided as a conductor track, to heat the sensing layer with particularly simple means. It is also advantageous that a third electrode is provided, which is provided as a conductor track. This makes it possible to heat the sensing layer independently of the measurement using the first and second electrodes. It is furthermore advantageous that the top and bottom of the sensing layer is provided so that it is accessible to moisture. This enables particularly good gas exchange between the surroundings and the sensing layer. The diffusion paths can thus be halved. Because of the exponential zu In connection with diffusion lengths and diffusion times, the response time can be reduced many times over. Furthermore, it is possible that the baking time or the energy required for baking is also reduced by providing access to the sensing layer on both sides. Because the sensing layer is accessible from both sides, little heat is dissipated vertically through the cavity. Little heat is also dissipated laterally if the membrane consists of oxidized porous silicon. The bakeout enables particularly short response times of the device according to the invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawing and in the description below explained in more detail.

Es zeigenShow it

1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer ersten Ausführungsform für die zweite Elektrode, 1 a device according to the invention with a first embodiment for the second electrode,

2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer zweiten Ausführungsform für die zweite Elektrode, 2 a device according to the invention with a second embodiment for the second electrode,

3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer ersten Ausführungsform für die erste Elektrode, 3 a device according to the invention with a first embodiment for the first electrode,

4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer zweiten Ausführungsform für die erste Elektrode, 4 a device according to the invention with a second embodiment for the first electrode,

5 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer ersten Ausführungsform einer Elektrodenanordnung, 5 a device according to the invention with a first embodiment of an electrode arrangement,

6 und 7 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer zweiten Ausführungsform der Elektrodenanordnung, 6 and 7 a device according to the invention with a second embodiment of the electrode arrangement,

8 eine Prinzipdarstellung in Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der ersten oder zweiten Elektrodenanordnungen, 8th 2 shows a schematic representation in top view of a device according to the invention with the first or second electrode arrangements,

9 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit der zweiten Ausführungsform der zweiten Elektrode mit Hohlraum, 9 a device according to the invention with the second embodiment of the second electrode with cavity,

10 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit der zweiten Ausführungsform der zweiten Elektrode mit Hohlraum entlang einer anderen Schnittlinie, 10 1 shows a device according to the invention with the second embodiment of the second electrode with a cavity along another cutting line,

11 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit der zweiten Ausführungsform der zweiten Elektrode mit Hohlraum in Draufsicht, 11 a device according to the invention with the second embodiment of the second electrode with cavity in plan view,

12 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit der zweiten Ausführungsform der ersten Elektrode mit Hohlraum, 12 a device according to the invention with the second embodiment of the first electrode with cavity,

13 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit der ersten Ausführungsform der Elektrodenanordnung mit Hohlraum, 13 a device according to the invention with the first embodiment of the electrode arrangement with cavity,

14 und 15 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit der zweiten Ausführungsform der Elektrodenanordnung mit Hohlraum, 14 and 15 a device according to the invention with the second embodiment of the electrode arrangement with cavity,

16 eine Prinzipdarstellung in Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der ersten oder zweiten Elektrodenanordnung mit Hohlraum, 16 2 shows a schematic representation in top view of a device according to the invention with the first or second electrode arrangement with cavity,

17 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Hohlraum und 17 a further embodiment of the device according to the invention with cavity and

18 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Hohlraum und einer dritten Elektrode. 18 an embodiment of the device according to the invention with a cavity and a third electrode.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ein Substrat 10, welches insbesondere als Siliziumsubstrat 10 vorgesehen ist und erfindungsgemäß insbesondere positiv dotiert ist. Im Siliziumsubstrat 10 ist eine erste Elektrode 30 als zusammenhängende und stark n-dotierte Gebiete 30 vorgesehen. Dass die stark n-dotierten Gebiete 30 als erste Elektrode 30 in 1 nicht zusammenhängend dargestellt sind, liegt daran, dass die 1 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt. In einem Randbereich der ersten Elektrode 30 sind Anschlussdiffusionsgebiete 31 ebenfalls als stark negativ dotierte Bereiche vorgesehen. Die Anschlussdiffusionsgebiete 31 tragen erste Anschlussflächen 32, die auch als erste Bondpads 32 für die erste Elektrode 30 bezeichnet werden. Die erste Elektrode 30 ist eingebettet bzw. umgeben von einem Bereich porösen Siliziums, der in 1 mit dem Bezugszeichen 20 versehen ist. In einem Bereich außerhalb der ersten Elektrode 30 befindet sich ein zweites Anschlussdiffusionsgebiet 51 für die zweite Elektrode, die in 1 mit dem Bezugszeichen 50 versehen ist und in diesem Fall identisch mit dem Substrat 10 vorgesehen ist. Das zweite Anschlussdiffusionsgebiet 51 trägt eine zweite Anschlussfläche 52, die auch als zweites Bondpad 52 für die zweite Elektrode 50 bezeichnet wird.In 1 A device according to the invention is shown. The device according to the invention comprises a substrate 10 , which in particular as a silicon substrate 10 is provided and according to the invention is particularly positively doped. In the silicon substrate 10 is a first electrode 30 as contiguous and heavily n-doped areas 30 intended. That the heavily n-doped areas 30 as the first electrode 30 in 1 are not shown contiguously because the 1 is a sectional view of the device according to the invention. In an edge area of the first electrode 30 are connection diffusion areas 31 also provided as heavily negatively doped areas. The connection diffusion areas 31 wear first pads 32 that are also used as first bond pads 32 for the first electrode 30 be designated. The first electrode 30 is embedded or surrounded by an area of porous silicon, which is in 1 with the reference symbol 20 is provided. In an area outside the first electrode 30 there is a second connection diffusion area 51 for the second electrode, which in 1 with the reference symbol 50 is provided and in this case identical to the substrate 10 is provided. The second connection diffusion area 51 carries a second connection surface 52 which is also used as a second bondpad 52 for the second electrode 50 referred to as.

Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung als Feuchtesensor vorgesehen. Der Bereich porösen Siliziums 20 umfasst insbesondere aufoxidiertes poröses Silizium. Die Feuchtigkeit kann durch die von oben zugängliche oxidierte poröse Siliziumschicht 20 ein- und ausdiffundieren. Dadurch ändert sich die Dielektrizitätskonstante der porösen Schicht 20 und damit die Kapazität eines durch die erste Elektrode 30 und die zweite Elektrode 50 gebildeten Kondensators. Die erste Elektrode 30 des Kondensators wird dabei durch die stark negativ dotierten Gebiete 30 und 31 gebildet, und die zweite Elektrode 50 des Kondensators wird durch das Substrat 10 gebildet. Daher wird die zweite Elektrode 50 bei der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform der zweiten Elektrode 50 auch als Grundelektrode bezeichnet. Zum Anschluss der Grundelektrode oder zweiten Elektrode 50 in der 1 ist das zweite Anschlussdiffusionsgebiet 51, das auch als der zweite Anschlussdotierungsbereich 51 bezeichnet wird, vorgesehen. Anstelle der ersten und zweiten Kontaktflächen 32, 52 kann es erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, dass die Anschlussdotierungsbereiche 31, 51 als Leiterbahnen zu einer auf dem gleichen Substrat 10 monolithisch integrierten, in 1 jedoch nicht dargestellten Auswerteschaltung führen. Insgesamt ist in 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer ersten Ausführungsform der zweiten Elektrode 50 dargestellt.According to the invention, the device is provided as a moisture sensor. The area of porous silicon 20 includes, in particular, oxidized porous silicon. Moisture can be caused by the oxidized porous silicon layer accessible from above 20 diffuse in and out. This changes the dielectric constant of the porous layer 20 and thus the capacity of one through the first electrode 30 and the second electrode 50 formed capacitor. The first electrode 30 the capacitor is thereby through the heavily negatively doped areas 30 and 31 formed, and the second electrode 50 of the capacitor is through the substrate 10 educated. Therefore, the second electrode 50 at the in 1 illustrated first embodiment of the second electrode 50 also referred to as the base electrode. For connecting the base electrode or second electrode 50 in the 1 is the second connection diffusion area 51 which is also called the second follow-up funding area 51 is designated. Instead of the first and second contact areas 32 . 52 it can also be provided according to the invention that the connection doping areas 31 . 51 as traces to one on the same sub strat 10 monolithically integrated, in 1 but not lead evaluation circuit. Overall is in 1 an inventive device with a first embodiment of the second electrode 50 shown.

In 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer zweiten Ausführungsform der zweiten Elektrode 50 dargestellt. In 2 ist die zweite Elektrode 50 als vergrabene und strukturierte Elektrode 50 vorgesehen. Dies hat den Vorteil, dass die zweite Elektrode 50 niederohmiger vorsehbar ist als die Grundelektrode bzw. Bulkelektrode aus der ersten Ausführungsform der zweiten Elektrode 50 in 1. Die leitfähige und vergrabene strukturierte zweite Elektrode 50 in 2 weist daher eine höhere Leitfähigkeit als die Bulkelektrode in 1 auf. Zur Herstellung der vergrabenen zweiten Elektrode 50 sind sogenannte zweite Leitbereiche 53 vorgesehen, die in derselben Ebene angeordnet sind wie die zweite Elektrode 50. Die zweiten Leitbereiche 53 bzw. Leitgebiete 53 sind mittels des zweiten Anschlussdotierungsgebiets 51 kontaktierbar an die Oberseite der Vorrichtung geführt. Weiterhin sind wieder das Substrat 10, das erste Anschlussdotierungsgebiet 31, die erste Anschlussfläche 32 und die erste Elektrode 30 dargestellt. Weiterhin ist auch wieder der Bereich 20 des porösen Siliziums dargestellt. Sowohl in 1 als auch in 2 ist ein mit dem Bezugszeichen 22 versehener Doppelpfeil dargestellt, der den Gasaustausch bzw. dem Feuchteaustausch zwischen der in den 1 und 2 nicht dargestellten Feuchte mit dem porösen Silizium 20 darstellen soll.In 2 is a device according to the invention with a second embodiment of the second electrode 50 shown. In 2 is the second electrode 50 as a buried and structured electrode 50 intended. This has the advantage that the second electrode 50 can be provided with a lower resistance than the base electrode or bulk electrode from the first embodiment of the second electrode 50 in 1 , The conductive and buried structured second electrode 50 in 2 therefore has a higher conductivity than the bulk electrode in 1 on. To manufacture the buried second electrode 50 are so-called second guiding areas 53 provided, which are arranged in the same plane as the second electrode 50 , The second guiding areas 53 or lead areas 53 are by means of the second follow-up funding area 51 made contactable to the top of the device. Furthermore, the substrate is again 10 , the first follow-up funding area 31 , the first pad 32 and the first electrode 30 shown. Furthermore, the area is again 20 porous silicon. As well in 1 as well in 2 is one with the reference symbol 22 provided double arrow shown, the gas exchange or moisture exchange between the in the 1 and 2 not shown moisture with the porous silicon 20 should represent.

Die Herstellung der dotierten strukturierten zweiten Elektrode 50 in 2 erfolgt durch Standardhalbleiterschritte. Hinsichtlich der ersten Elektrode 30 besteht auch die Möglichkeit, diese nicht durch eine Dotierung bzw. dotierte Bereiche, sondern beispielsweise durch eine strukturierte Metallschicht herzustellen. Alternativ dazu ist es auch möglich, die erste Elektrode 30 als sehr dünne durchgehende Metallschicht herzustellen. In diesem Fall ist es möglich, dass die Feuchtigkeit durch die sehr dünne Metallschicht der ersten Elektrode 30 in den Bereich porösen Siliziums 20 hineindiffundiert und herausdiffundiert.The production of the doped structured second electrode 50 in 2 takes place through standard semiconductor steps. Regarding the first electrode 30 there is also the possibility of not producing them by doping or doped regions, but rather, for example, by a structured metal layer. Alternatively, it is also possible to use the first electrode 30 to produce as a very thin continuous metal layer. In this case it is possible that the moisture through the very thin metal layer of the first electrode 30 in the area of porous silicon 20 diffused in and diffused out.

In 3 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer ersten Ausführungsform der ersten Elektrode 30 in Draufsicht dargestellt. Wiederum sind das Substrat 10 und der Bereich porösen Siliziums 20 dargestellt. Weiterhin ist das erste Anschlussdotierungsgebiet 31, das zweite Anschlussdotierungsgebiet 51, die erste Anschlussfläche 32 und die zweite Anschlussfläche 52 dargestellt. Die gesamte erste Elektrode 30, welche auch als Deckelektrode 30 bezeichnet wird, besteht aus stark negativ dotiertem Silizium und besitzt bei der ersten Ausführungsform der ersten Elektrode 30 Öffnungen, die in 3 mit dem Bezugszeichen 34 versehen sind. Die Öffnungen 34 können dabei erfindungsgemäß quadratisch bzw. rechteckig vorgesehen sein oder auch rund oder oval oder dergleichen. Durch die Öffnungen 34 ist es möglich, dass die Feuchtigkeit in das aufoxidierte poröse Silizium 20 eindringen kann. Je kleiner die Wege sind, durch die die Feuchtigkeit diffundieren muss, desto kleiner ist die Ansprechzeit. Diese Feststellung gilt generell für alle erfindungsgemäßen Vorrichtungen.In 3 is a device according to the invention with a first embodiment of the first electrode 30 shown in top view. Again are the substrate 10 and the area of porous silicon 20 shown. Furthermore, the first follow-up funding area 31 , the second follow-up funding area 51 , the first pad 32 and the second pad 52 shown. The entire first electrode 30 which is also used as a cover electrode 30 is made of heavily negatively doped silicon and in the first embodiment has the first electrode 30 Openings in 3 with the reference symbol 34 are provided. The openings 34 can be provided according to the invention square or rectangular or round or oval or the like. Through the openings 34 it is possible that the moisture in the oxidized porous silicon 20 can penetrate. The smaller the paths through which the moisture has to diffuse, the shorter the response time. This statement applies generally to all devices according to the invention.

Demnach ist es günstig, die Tiefe der porösen Schicht 20 klein zu halten und ebenso die Tiefe der stark negativ dotierten ersten Elektrode 30. Auch sollte die Breite der stark negativ dotierten Bereiche der ersten Elektrode 30 klein gehalten werden. Erfindungsgemäß ist es also für eine kleine Ansprechzeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass möglichst kleine Diffusionswege für die Feuchtigkeit auch im Randbereich des porösen Siliziumbereichs 20 vorgesehen ist.Accordingly, it is convenient to determine the depth of the porous layer 20 keep small and also the depth of the heavily negatively doped first electrode 30 , The width of the heavily negatively doped regions of the first electrode should also be 30 be kept small. According to the invention, for a short response time of the device according to the invention, the smallest possible diffusion paths for the moisture are also provided in the edge region of the porous silicon region 20 is provided.

In 4 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer zweiten Ausführungsform der ersten Elektrode 30 dargestellt. Die für den Gasaustausch vorgesehenen Bereiche 35, die den Öffnungen 34 aus 3 entsprechen, sind hierbei größer vorgesehen und als Schlitze vorgesehen. Hierdurch ist ein noch besserer Gasaustausch bzw. Feuchtigkeitsaustausch mit dem Bereich porösen Siliziums 20 möglich. Auch in 4 sind das Substrat 10, die erste Elektrode 30, die erste Anschlussfläche 32 und die zweite Anschlussfläche 52 dargestellt. Die erste Elektrode 30 ist in 4 als Leiterbahn vorgesehen. Dies ist in Draufsicht in 4 dadurch zu sehen, dass die erste Elektrode 30 mäanderförmig über die Fläche des porösen Siliziums 20 vorgesehen ist. Hierdurch ist es möglich, dass die erste Elektrode 30 ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist. Das erste Ende ist identisch mit der ersten Anschlussfläche 32 und das zweite Ende ist identisch mit einer dritten Anschlussfläche 72. Die dritte Anschlussfläche 72 wird auch als dritter Anschluss 72 bezeichnet. Hierdurch ist es möglich, die erste Elektrode 30 als Widerstandsanordnung auf der Fläche des porösen Siliziums 20 bzw. auf der Schicht des porösen Siliziums 20 vorzusehen. Hierdurch kann die Schicht porösen Siliziums 20 bei der zweiten Ausführungsform der ersten Elektrode 30 in 4 ausgeheizt werden. Dies bedeutet, dass das Ausdiffundieren von Feuchtigkeit dadurch beschleunigt wird. Wird Strom durch die solchermaßen als Leiterbahn angeordnete erste Elektrode 30 geschickt, so kann die sensierende Schicht 20 bzw. die Sensorschicht ausgeheizt werden, wodurch die Feuchtigkeit im Inneren verdampft.In 4 is a device according to the invention with a second embodiment of the first electrode 30 shown. The areas intended for gas exchange 35 that the openings 34 out 3 correspond, are provided larger and provided as slots. This results in an even better gas exchange or moisture exchange with the porous silicon area 20 possible. Also in 4 are the substrate 10 , the first electrode 30 , the first pad 32 and the second pad 52 shown. The first electrode 30 is in 4 provided as a conductor track. This is in top view in 4 by seeing that the first electrode 30 meandering over the surface of the porous silicon 20 is provided. This makes it possible for the first electrode 30 has a first end and a second end. The first end is identical to the first connection surface 32 and the second end is identical to a third pad 72 , The third pad 72 is also used as a third port 72 designated. This makes it possible to use the first electrode 30 as a resistor arrangement on the surface of the porous silicon 20 or on the layer of porous silicon 20 provided. As a result, the layer can be porous silicon 20 in the second embodiment of the first electrode 30 in 4 be baked out. This means that the diffusion of moisture is accelerated. Is current through the first electrode arranged in this way as a conductor track 30 sent, so the sensing layer 20 or the sensor layer are heated, whereby the moisture evaporates inside.

Zur Herstellung einer wie in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung sind lediglich Standardhalbleiterschritte notwendig, wodurch es sehr kostengünstig wird, die erfindungsgemäße Vorrichtung herzustellen. Ein Herstellungsverfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie sie in 1 dargestellt ist, sieht erfindungsgemäß folgende Schritte vor: Auf dem positiv dotierten Substrat 10 wird zunächst eine Oxidation und eine Strukturierung der stark negativ zu dotierenden Gebiete der ersten Elektrode 30 bzw. der Anschlussdotierungsgebiete 31 vorgesehen. Anschließend erfolgt diese starke negative Diffusion. Anschließend wird eine Oxidation und eine Strukturierung der positiv zu dotierenden Gebiete, insbesondere des stark positiv dotierten zweiten Anschlussdiffusionsgebiets 51, durchgeführt und im Anschluss daran die positive Diffusion ausgeführt. Zum Strukturieren der positiven Diffusion wird eine Oxidation verwendet, analog zur negativen Dotierung. Anschließend daran wird erfindungsgemäß auf dem solcherart vorbereiteten Substrat 10 eine in 1 nicht dargestellte Schicht zur Maskierung der zur Anodisierung vorgesehenen Schicht porösen Siliziums 20 abgeschieden. Eine solche Schicht zur Maskierung ist beispielsweise Siliziumnitrid. Im Anschluss daran wird die Anodisierung, d. h. die Herstellung des Bereichs porösen Siliziums 20, vorgenommen. Hierbei werden negativ dotierte Bereiche nicht porös geätzt, sondern nur positiv dotierte Bereiche. Im Anschluss an die Herstellung des porösen Bereichs 20 findet eine Oxidation des porösen Siliziums 20 statt und gleichzeitig eine Aktivierung der Dotierungen (Bitte um Erklärung, falls dies nicht selbstverständlich ist). Im Anschluss daran wird eine strukturierte Metallisierung der Bondpads 32, 52 beispielsweise durch eine Schattenmaske durchgeführt.To make one like in 1 The device according to the invention shown is only necessary for standard semiconductor steps, which makes it very cost-effective to manufacture the device according to the invention. A manufacturing method for manufacturing a device according to the invention, as described in 1 according to the invention provides the following steps: on the positively doped substrate 10 oxidation and structuring of the Ge to be heavily negatively doped offer the first electrode 30 or the subsequent funding areas 31 intended. This strong negative diffusion then takes place. Then an oxidation and structuring of the areas to be positively doped, in particular the strongly positively doped second connection diffusion area 51 , carried out and then carried out the positive diffusion. Oxidation is used to structure the positive diffusion, analogous to negative doping. Subsequently, according to the invention, on the substrate prepared in this way 10 one in 1 Layer, not shown, for masking the porous silicon layer intended for anodization 20 deposited. Such a layer for masking is, for example, silicon nitride. This is followed by the anodization, ie the manufacture of the porous silicon area 20 , performed. Here, negatively doped areas are not porously etched, only positively doped areas. Following the creation of the porous area 20 finds an oxidation of the porous silicon 20 instead of and at the same time an activation of the endowments (please explain if this is not a matter of course). This is followed by a structured metallization of the bond pads 32 . 52 performed, for example, by a shadow mask.

In 2 ist die zweite Elektrode 50 als vergrabene Elektrode derart realisiert, dass auf dem Substrat 10 zunächst mittels strukturierter dotierter Bereiche die zweite Elektrode 50 realisiert wird und anschließend eine Epitaxieschicht 11 auf dem derart vorbehandelten Substrat erzeugt wird. In der Epitaxieschicht 11 werden dann die Bereiche starker negativer Dotierung zur Erzeugung der ersten Elektrode 30, der Anschlussdotierungsgebiete 31, 51 und der Bereich des porösen Siliziums 20 erzeugt. Ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors mit einer solchen Epitaxieschicht 11 wird erfindungsgemäß insbesondere mittels der folgenden Verfahrensschritte durchgeführt:
Auf das Substrat werden mittels einer Oxidation und einer Strukturierung die stark negativ dotierten Gebiete 50, 53 abgegrenzt bzw. strukturiert und anschließend die stark negative Diffusion zur Erzeugung der zweiten Elektrode 50 und der Leitschichten 53 erzeugt. Anschließend erfolgt der Epitaxieschritt, bei dem die Epitaxieschicht 11 insbesondere aus epitaktischem Polysilizium erzeugt wird. Auf der Epitaxieschicht 11 bzw. in der Epitaxieschicht 11 erfolgt durch Oxidation und Strukturierung der stark negativ dotierten Gebiete deren Definition auf der Oberfläche und durch eine stark negative Diffusion die Erzeugung dieser stark negativ dotierten Gebiete, insbesondere die erste Elektrode als Deckelektrode 30 und die Kontakte bzw. die Kontaktierungsdiffusionsgebiete 31, 51. Zur Erzeugung der Deckelektrode 30 bzw. des Anschlussdiffusionsgebiets 31 ist erfindungsgemäß insbesondere eine andere stark negative Dotierung vorgesehen als zur Erzeugung des Anschlussdotierungsgebiets 51 der zweiten Elektrode 50. Die starke negative Dotierung für die Deckelektrode hat eine geringere Eindringtiefe, so dass die Gegenelektrode, d.h. die zweite Elektrode 50, nicht erreicht wird. Die größere Eindringtiefe der starken negativen Dotierung des Anschlussdotierungsgebiets 51 der zweiten Elektrode 50 bewirkt, dass das Anschlussdotierungsgebiet 51 die zweite Elektrode 50 auch tatsächlich erreicht bzw. kontaktiert. Insofern ist es damit erfindungsgemäß vorgesehen, zwei unterschiedliche starke negative Dotierungen vorzusehen, wobei insbesondere jeweils zeitlich vor beiden starken negativen Dotierungen ein Oxidationsschritt zur Definition des zu dotierenden Gebietes – einerseits das Gebiet der Deckelektrode 30 bzw. des Anschlussdiffusionsgebiets 31 oder andererseits das Gebiet des Anschlussdotierungsgebiets 51 der zweiten Elektrode 50 – vorgesehen ist.
In 2 is the second electrode 50 realized as a buried electrode in such a way that on the substrate 10 first the second electrode by means of structured doped regions 50 is realized and then an epitaxial layer 11 is produced on the substrate pretreated in this way. In the epitaxial layer 11 then the areas of strong negative doping to produce the first electrode 30 , the follow-up funding areas 31 . 51 and the area of the porous silicon 20 generated. A method for producing a sensor with such an epitaxial layer 11 is carried out according to the invention in particular by means of the following process steps:
The heavily negatively doped regions are applied to the substrate by means of oxidation and structuring 50 . 53 delimited or structured and then the strongly negative diffusion to produce the second electrode 50 and the leading layers 53 generated. The epitaxial step then takes place, in which the epitaxial layer 11 is generated in particular from epitaxial polysilicon. On the epitaxial layer 11 or in the epitaxial layer 11 is carried out by oxidation and structuring of the heavily negatively doped regions, their definition on the surface and by a strongly negative diffusion, the generation of these heavily negatively doped regions, in particular the first electrode as a cover electrode 30 and the contacts or the contacting diffusion areas 31 . 51 , To create the top electrode 30 or the connection diffusion area 31 According to the invention, another strongly negative doping is provided in particular than for the generation of the connection doping region 51 the second electrode 50 , The strong negative doping for the top electrode has a smaller penetration depth, so that the counter electrode, ie the second electrode 50 , is not reached. The greater depth of penetration of the strong negative doping of the connection doping region 51 the second electrode 50 causes the follow-up funding area 51 the second electrode 50 actually reached or contacted. In this respect, it is provided according to the invention to provide two different strong negative dopings, in particular one oxidation step in each case before the two strong negative dopings to define the area to be doped - on the one hand the area of the cover electrode 30 or the connection diffusion area 31 or on the other hand the area of the follow-on funding area 51 the second electrode 50 - is provided.

Im Anschluss daran wird eine Maskierungsschicht, die in 2 nicht dargestellt ist, zur Definition des Bereiches 20 des porösen Siliziums aufgebracht und strukturiert. Eine solche Maskierungsschicht besteht beispielsweise aus Siliziumnitrid. Anschließend erfolgt in den durch die nicht dargestellte Maske definierten Gebieten eine Anodisierung, d. h. die Erzeugung des porös geätzten Bereichs 20. Bei dieser Anodisierung werden negativ dotierte Bereiche nicht porös geätzt, sondern nur positiv dotierte Bereiche. Im Anschluss an die Erzeugung der porösen Schicht 20 wird eine Oxidation des porösen Siliziums 20 vorgenommen und gleichzeitig eine Aktivierung der Dotierungen durchgeführt (Bitte um einen Kommentar, was das bedeutet). Im Anschluss daran werden wiederum die Metallisierungen der Bondpads 32, 52 durch eine strukturierte Metallisierungsschicht, insbesondere unter Verwendung einer Schattenmaske, erzeugt.This is followed by a masking layer, which is in 2 is not shown to define the area 20 of porous silicon applied and structured. Such a masking layer consists, for example, of silicon nitride. An anodization then takes place in the areas defined by the mask (not shown), ie the generation of the porous etched area 20 , In this anodization, negatively doped areas are not porously etched, but only positively doped areas. Following the creation of the porous layer 20 becomes an oxidation of the porous silicon 20 carried out and at the same time an activation of the endowments carried out (please for a comment what this means). This is followed by the metallization of the bond pads 32 . 52 generated by a structured metallization layer, in particular using a shadow mask.

Bei den dargestellten Verfahrensschritten zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können anstelle der Diffusionen auch Implantationen verwendet werden. Die Anodisierung wird jeweils in einem Behälter mit zwei Elektroden und einem HF-haltigen Medium durchgeführt, wobei die Porosität durch die HF-Konzentration, die Stromdichte und die Dotierung des zu anodisierenden Wafers beeinflusst werden kann. Vorzugsweise wird für die Feuchtesensoren eine Porosität von größer als 50 % verwendet, d. h. im porösen Bereich 20 beträgt die Porosität mehr als 50 %.In the method steps shown for producing the device according to the invention, implantations can also be used instead of the diffusions. The anodization is carried out in each case in a container with two electrodes and an HF-containing medium, the porosity being able to be influenced by the HF concentration, the current density and the doping of the wafer to be anodized. A porosity of greater than 50% is preferably used for the moisture sensors, ie in the porous region 20 the porosity is more than 50%.

Die in den 1 bis 4 vorgesehene Elektrodenanordnung der ersten Elektrode 30 und der zweiten Elektrode 50 sieht vor, dass die Elektroden 30, 50 in unterschiedlichen Ebenen vorgesehen sind. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch möglich, dass die erste Elektrode 30 und die zweite Elektrode 50 in der gleichen Ebene angeordnet sind. Ein Beispiel hierfür ist in 5 für eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer ersten Ausführungsform der Elektrodenanordnung in einer Ebene dargestellt. In dem Substrat 10 sind wiederum die Anschlussdotierungsbereiche 31, 51 vorgesehen sowie die erste Elektrode 30 und die zweite Elektrode 50. In der Schnittdarstellung der 5 sind die stark negativ dotierten Bereiche der ersten Elektrode 30 und der zweiten Elektrode 50 abwechselnd angeordnet. In der Draufsicht ergeben die erste Elektrode 30 und die zweite Elektrode 50 eine ineinander verschränkte Interdigitalelektrodenstruktur, wie sie in 8 dargestellt ist. In 5 ist weiterhin für jede Elektrode 30, 50 das Anschlusspad 32, 52 dargestellt. Der Bereich porösen Siliziums 20 und der durch einen Doppelpfeil 22 dargestellt Gasaustausch bzw. Feuchtigkeitsaustausch zwischen der Umgebung und dem Bereich porösen Siliziums 20 ist in 5 ebenfalls dargestellt. In den 6 und 7 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer zweiten Ausführungsform der Elektrodenanordnung in einer Ebene dargestellt. Hierbei sind die Elektroden 30, 50 als vergrabene Elektroden vorgesehen. In 6 ist eine Vorstufe zu dieser Ausführungsform der Elektrodenanordnung dargestellt, wobei auf dem Substrat 10 zunächst die stark negativ dotierten Bereiche der ersten und zweiten Elektrode 30, 50 sowie der Leitgebiete 33, 53 vorgesehen sind, wobei im Anschluss daran die Epitaxieschicht 11 aufgebracht wird und in ihr die Bereiche starker negativer Dotierung zur Erzeugung der Anschlussdotierungsgebiete 31, 51 erzeugt werden, wobei im Anschluss daran in 6 dargestellte Maskierungsgebiete 25 aufgebracht werden, welche den Bereich definieren, in dem die Anodisierung des Siliziumsubstrats zur Erzeugung des porösen Bereichs 20 durchgeführt wird. In 7 ist das Resultat dieses Verfahrensschritts dargestellt, wobei die Maskierungsschicht 25 wieder entfernt wurde und die Kontaktmetallisierung zur Erzeugung der Anschlusspads oder Kontaktpads 32, 52 aufgebracht wurde. Weiterhin ist der durch den Pfeil 22 dargestellte Gasaustausch in 7 dargestellt.The in the 1 to 4 provided electrode arrangement of the first electrode 30 and the second electrode 50 provides that the electrodes 30 . 50 are provided at different levels. According to the invention, however, it is also possible for the first electrode 30 and the second electrode 50 are arranged in the same plane. An example of this is in 5 shown for a device according to the invention with a first embodiment of the electrode arrangement in one plane. In the substrate 10 are again the follow-up funding areas 31 . 51 provided as well as the first electrode 30 and the second electrode 50 , In the sectional view of the 5 are the heavily negatively doped areas of the first electrode 30 and the second electrode 50 arranged alternately. The first electrode is seen in the top view 30 and the second electrode 50 an interdigitated interdigital electrode structure, as shown in 8th is shown. In 5 is still for each electrode 30 . 50 the connection pad 32 . 52 shown. The area of porous silicon 20 and that with a double arrow 22 shown gas exchange or moisture exchange between the environment and the area of porous silicon 20 is in 5 also shown. In the 6 and 7 A device according to the invention with a second embodiment of the electrode arrangement is shown in one plane. Here are the electrodes 30 . 50 provided as buried electrodes. In 6 a preliminary stage to this embodiment of the electrode arrangement is shown, on the substrate 10 first the heavily negatively doped areas of the first and second electrodes 30 . 50 as well as the lead areas 33 . 53 are provided, followed by the epitaxial layer 11 is applied and in it the areas of strong negative doping to generate the connection doping areas 31 . 51 are generated, after which in 6 represented masking areas 25 are applied, which define the area in which the anodization of the silicon substrate to produce the porous area 20 is carried out. In 7 the result of this method step is shown, the masking layer 25 was removed again and the contact metallization to generate the connection pads or contact pads 32 . 52 was applied. Furthermore, the arrow 22 shown gas exchange in 7 shown.

Bei der 5 erfolgt die Anodisierung zur Erzeugung des Bereichs porösen Siliziums 20 direkt nach der strukturierten stark negativen Dotierung zur Erzeugung der ersten bzw. zweiten Elektrode 30, 50.In the 5 the anodization takes place to produce the area of porous silicon 20 directly after the structured, strongly negative doping to produce the first or second electrode 30 . 50 ,

Die in 6 und 7 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung mit der zweiten Ausführungsform der Elektrodenanordnung, wobei die Elektroden 30, 50 eingebettet vorgesehen sind, bietet den Vorteil, dass die Elektroden 30, 50 durch die feuchteempfindliche oxidierte poröse Schicht 20 geschützt sind. Die Maske 25 zur Definition des Gebiets der Anodisierung kann z. B. aus einer Siliziumnitridschicht bestehen.In the 6 and 7 Device shown according to the invention with the second embodiment of the electrode arrangement, wherein the electrodes 30 . 50 are embedded, has the advantage that the electrodes 30 . 50 due to the moisture-sensitive oxidized porous layer 20 are protected. The mask 25 to define the area of anodization z. B. consist of a silicon nitride layer.

Wie bereits erwähnt wurde, ist in 8 eine Prinzipdarstellung in Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der ersten oder der zweiten Ausführungsform der Elektrodenanordnung dargestellt. Die Elektroden 30, 50 sind als Interdigitalelektroden vorgesehen, deren „Finger" miteinander verschränkt sind. In 8 sind darüber hinaus der Bereich des porösen Siliziums 20, das Substrat 10 sowie die Kontaktpads 32, 52 dargestellt.As already mentioned, in 8th a schematic representation in plan view of the device according to the invention with the first or the second embodiment of the electrode arrangement. The electrodes 30 . 50 are provided as interdigital electrodes, the “fingers” of which are interlaced 8th are also the area of porous silicon 20 , the substrate 10 as well as the contact pads 32 . 52 shown.

Auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche im Folgenden auch als erfindungsgemäßer Sensor bezeichnet wird, kann erfindungsgemäß auch eine Referenzkapazität hergestellt werden. Eine solche Referenzkapazität ist beispielsweise in Form eines separaten Bereichs porösen Siliziums vorgesehen, welcher beispielsweise ganzflächig mit Metall bedeckt wird oder auch durch eine separat aufgebrachte Passivierung bedeckt ist. Dadurch ist ein solcher Bereich porösen Siliziums abgeschlossen und kann nicht mehr in Wechselwirkung mit der Feuchtigkeit der Umgebung treten. Bei einer solchen Anordnung sind ebenfalls Elektroden vorgesehen, die zusammen mit einem solchen abgeschlossenen Bereich porösen Siliziums eine Referenzkapazität bilden und nicht mehr feuchteempfindlich sind. Eine solche Referenzkapazität ist jedoch in den Figuren nicht dargestellt.On the device according to the invention, which hereinafter also referred to as the sensor according to the invention, can also be a reference capacity getting produced. Such a reference capacity is in the form, for example of a separate porous area Silicon provided, for example, the entire surface with metal is covered or by a separately applied passivation is covered. Such an area of porous silicon is closed and can no longer interact with the moisture in the environment to step. In such an arrangement, electrodes are also provided along with such a sealed area of porous silicon form a reference capacity and are no longer sensitive to moisture. However, such a reference capacity is not shown in the figures.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der zweiten Ausführungsform der Elektrodenanordnung in 6 und 7 kann es zusätzlich noch vorgesehen sein, eine vierte Elektrode als Deckelektrode vorzusehen. Hierbei würde ausgehend von der 7 eine Darstellung ähnlich wie in 2 entstehen, wobei jedoch die vergrabene Elektrode in 2, wie in 7 vorgesehen, in die erste und zweite Elektrode 30, 50 aufgeteilt ist. Die Verwendung einer über dieser vergrabenen ersten und zweiten Elektrode 30, 50 vorgesehenen Abschirmelektrode in Form einer Deckelektrode oder vierten Elektrode auf der Oberseite der Vorrichtung macht es möglich, die zur Bildung der Messkapazität dienenden ersten und zweiten Elektroden vor Verschmutzung, lateralen Kurzschlüssen und so weiter zu schützen. Dadurch ist es möglich, dass die Kapazität nur noch durch die Feuchtigkeit, nicht aber durch Teilchen oder Verschmutzung auf den Elektroden bestimmt wird.In the device according to the invention with the second embodiment of the electrode arrangement in 6 and 7 it can additionally be provided to provide a fourth electrode as the cover electrode. Based on the 7 a representation similar to that in 2 arise, but with the buried electrode in 2 , as in 7 provided in the first and second electrodes 30 . 50 is divided. The use of a first and second electrode buried over this 30 . 50 The shielding electrode provided in the form of a cover electrode or fourth electrode on the top of the device makes it possible to protect the first and second electrodes used to form the measuring capacitance from contamination, lateral short circuits and so on. This makes it possible for the capacity to be determined only by the moisture, but not by particles or dirt on the electrodes.

In 9 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit der zweiten Ausführungsform der zweiten Elektrode 50 mit einem Hohlraum dargestellt. Die 9 entspricht im Wesentlichen der 2, wobei jedoch unterhalb der Schicht porösen Siliziums 20 ein Hohlraum 70 dargestellt ist. Gleiche Bezugszeichen aus 2 bezeichnen gleiche Teile oder Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Unter der porösen Membranschicht 20 befindet sich ein Hohlraum 70. Die oxidierte poröse Siliziumschicht 20 ist für Feuchtigkeit von oben und unten her zugänglich. Die Feuchtigkeit kann so von oben und unten ein- und ausdiffundieren. Dadurch ändert sich die Dielektrizitätskonstante bzw. die Permittivität der porösen Schicht 20 und damit die Kapazität des Kondensators, der durch die erste Elektrode 30 in Form einer Deckelektrode und der zweiten Elektrode 50 in Form einer vergrabenen Leitschicht als Grundelektrode gebildet wird. Die beiden Elektroden 30, 50 werden über dotierte Bereiche, insbesondere die Anschlusskontaktdotierungen 31, 51, in Form von Leiterbahnen zu Kontaktpads 32, 52 bzw. zu einer auf dem Sensor integrierten Auswerteschaltung geführt. Seitlich wird die Membran durch die stark negativ dotierten Bereiche, die nicht porös geätzt werden, eingespannt. In 11 ist eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der zweiten Ausführungsform der zweiten Elektrode mit einem Hohlraum dargestellt. Die 9 entspricht im Wesentlichen dem in 11 angedeuteten Schnitt entlang der Schnittlinie A-A. Lediglich die Anschlussstelle des Kontaktpads 32 der ersten Elektrode 30 ist in 9 nicht an der gemäß 11 angegebenen Stelle.In 9 is a device according to the invention with the second embodiment of the second electrode 50 shown with a cavity. The 9 essentially corresponds to the 2 , but below the layer of porous silicon 20 a cavity 70 is shown. Same reference numerals 2 denote identical parts or components of the device according to the invention. Under the porous membrane layer 20 there is a cavity 70 , The oxidized porous silicon layer 20 is accessible for moisture from above and below. The moisture can diffuse in and out from above and below. This changes the dielectric constant or the permittivity of the porous layer 20 and thus the capacitance of the capacitor through the first electrode 30 in the form of a cover electrode and the second electrode 50 is formed in the form of a buried conductive layer as the base electrode. The two electrodes 30 . 50 are about doped areas, especially the terminal contact doping 31 . 51 , in the form of conductor tracks to contact pads 32 . 52 or led to an evaluation circuit integrated on the sensor. The membrane is laterally through the heavily negatively doped area areas that are not porous etched. In 11 is a plan view of the device according to the invention with the second embodiment of the second electrode with a cavity is shown. The 9 corresponds essentially to that in 11 indicated section along the section line AA. Only the connection point of the contact pad 32 the first electrode 30 is in 9 not according to the 11 specified place.

In 10 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der zweiten Elektrode mit einem Hohlraum dargestellt. Die in 10 dargestellte Schnittdarstellung entspricht einem Schnitt entlang der in 11 dargestellten Schnittlinie B-B. In 10 sind die Zugangsbereiche 71 zum Hohlraum 70 dargestellt. Ansonsten sind in 10 wiederum das Substrat 10, die Epitaxieschicht 11, die erste Elektrode 30 als Deckelektrode, die zweite Elektrode 50 als vergrabene Elektrode 50 und der Bereich porösen Siliziums 20 dargestellt. Seitlich neben der ersten und zweiten Elektrode 30, 50 befinden sich keine stark negativ dotierten Gebiete, sodass beim Anodisieren auch seitlich poröses Silizium entsteht. In 10 ist die Maskierungsschicht 25 zur Definition der einer Anodisierung zugänglichen Gebiete dargestellt. Die Maskierungsschicht 25 kann beispielsweise als Siliziumnitridschicht vorgesehen sein. Der Anodisierprozess zur Erzeugung des porösen Bereichs 20 verläuft isotrop, wodurch seitlich fast so schnell geätzt wird wie in die Tiefe. Hierdurch wird die Maskierungsschicht 25 unterätzt. Es ist nun erfindungsgemäß zur Erzeugung des Hohlraums 70 vorgesehen, dass in einem ersten Schritt des Anodisierprozesses, dessen Parameter derart gewählt werden, dass die Porosität des Materials im Bereich des porösen Siliziums 20 vergleichsweise gering ist und dass die Porosität des Materials im Bereich des Hohlraums 70 vergleichsweise groß ist, insbesondere über 80 %. In diesem Fall ist es möglich, dass Material derart porös geätzt wird, dass der Hohlraum 70 entsteht. Die obere Elektrode, d. h. die erste Elektrode 30, kann im Beispiel der 9 und 10 auch durch eine strukturierte und/oder sehr dünne Metallschicht hergestellt werden, wobei auf die starken negativen Dotierungen zur Bildung der ersten Elektrode 30 verzichtet werden kann.In 10 the device according to the invention is shown according to the second embodiment of the second electrode with a cavity. In the 10 Sectional representation shown corresponds to a section along the in 11 shown section line BB. In 10 are the access areas 71 to the cavity 70 shown. Otherwise are in 10 again the substrate 10 who have favourited Epitaxial Layer 11 , the first electrode 30 as the top electrode, the second electrode 50 as a buried electrode 50 and the area of porous silicon 20 shown. On the side next to the first and second electrodes 30 . 50 there are no heavily negatively doped areas, so that anodizing also results in laterally porous silicon. In 10 is the masking layer 25 to define the areas accessible to anodization. The masking layer 25 can be provided, for example, as a silicon nitride layer. The anodizing process to create the porous area 20 runs isotropically, which means that etching on the side is almost as fast as at depth. This will make the masking layer 25 undercut. It is now according to the invention to create the cavity 70 provided that in a first step of the anodizing process, the parameters of which are selected such that the porosity of the material in the region of the porous silicon 20 is comparatively low and that the porosity of the material in the area of the cavity 70 is comparatively large, in particular over 80%. In this case, it is possible for material to be etched so that the cavity is porous 70 arises. The top electrode, ie the first electrode 30 , in the example the 9 and 10 can also be produced by a structured and / or very thin metal layer, focusing on the strong negative doping to form the first electrode 30 can be dispensed with.

In 11 sind die aus der 3 bekannten Öffnungen 34 in der ersten Elektrode 30 dargestellt, die dem Gas- bzw. Feuchteaustausch zwischen dem Bereich porösen Siliziums 20 und der Umgebung dienen. Der Bereich des porösen Siliziums 20 ist dadurch sowohl von der Oberseite her als auch von der Unterseite her über die seitlichen Zugangsbereiche 71 oder auch Verbindungsbereiche 71 und den Hohlraum 70 zugänglich. Die seitlichen Verbindungsbereiche 71 sind sowohl in 10 als auch in 11 dargestellt. In 10 ist darüber hinaus noch mit einem mit dem Bezugszeichen 23 versehenen Doppelpfeil der Gasaustausch über die seitlichen Zugangsbereiche 71 mit der Rückseite des porösen Siliziumbereichs 20 dargestellt. Durch den mittels der seitlichen Verbindungsbereiche 71 oder Zutrittsbereiche 71 zugänglichen Hohlraum 70 kann die Feuchtigkeit nicht nur von oben, sondern auch von unten in die poröse Siliziummembran 20 eindringen bzw. ausgasen, was die Ansprechzeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung stark reduziert. Da die Diffusionszeit und die Diffusionslängen exponentiell zusammenhängen, kann die Ansprechzeit dadurch stark reduziert werden.In 11 are they from the 3 known openings 34 in the first electrode 30 shown the gas or moisture exchange between the porous silicon area 20 and serve the environment. The area of porous silicon 20 is therefore both from the top and from the bottom via the side access areas 71 or also connection areas 71 and the cavity 70 accessible. The side connection areas 71 are both in 10 as well in 11 shown. In 10 is also with one with the reference symbol 23 provided double arrow the gas exchange over the side access areas 71 with the back of the porous silicon area 20 shown. By means of the side connection areas 71 or access areas 71 accessible cavity 70 Moisture can enter the porous silicon membrane not only from above, but also from below 20 penetrate or outgas, which greatly reduces the response time of the device according to the invention. Since the diffusion time and the diffusion lengths are exponentially related, the response time can be greatly reduced.

In 12 ist die aus 4 bekannte erfindungsgemäße Vorrichtung mit der zweiten Ausführungsform der ersten Elektrode 30 mit einem Hohlraum 70 dargestellt. Der Hohlraum 70 ist in 12 nicht zu sehen, sondern lediglich die seitlichen Zugangsbereiche 71. Gleiche Bezugszeichen aus der 4 bezeichnen wiederum gleiche Komponenten und Gebiete der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die zweite Ausführungsform der ersten Elektrode 30, wie in 12 dargestellt, wird erfindungsgemäß dazu genutzt, das Ausdiffundieren der Feuchtigkeit durch eine Ausheizung weiter zu beschleunigen. Hierzu dient die Form der ersten Elektrode 30 gemäß der 12 der Bildung einer Leiterbahn, an der außer dem ersten Bondpad 32 ein dritter Anschluss 72 vorgesehen ist, wodurch ein Strom durch die erste Elektrode 30 zwischen dem ersten Kontaktpad 32 und dem dritten Anschluss 72 geschickt werden kann, sodass der Sensor bzw. die Vorrichtung ausgeheizt werden kann, wodurch die Feuchtigkeit im Inneren des porösen Siliziumbereichs 20 rasch verdampft.In 12 is that out 4 Known device according to the invention with the second embodiment of the first electrode 30 with a cavity 70 shown. The cavity 70 is in 12 not to be seen, only the side access areas 71 , Same reference numerals from the 4 again designate the same components and areas of the device according to the invention. The second embodiment of the first electrode 30 , as in 12 is used according to the invention to further accelerate the diffusion of moisture through heating. The shape of the first electrode is used for this 30 according to the 12 the formation of a conductor track on which, in addition to the first bond pad 32 a third connection 72 is provided, whereby a current through the first electrode 30 between the first contact pad 32 and the third port 72 can be sent so that the sensor or the device can be baked out, whereby the moisture inside the porous silicon region 20 evaporated quickly.

In den 13, 14 und 15 sowie 16 ist analog der 5, 6 und 7 sowie 8 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit der ersten bzw. zweiten Ausführungsform einer Elektrodenanordnung mit einem Hohlraum bzw. eine Prinzipdarstellung in Draufsicht der ersten und zweiten Ausführungsform der Elektrodenanordnung mit Hohlraum dargestellt. Der wesentliche Unterschied zu den 5 bis 8 besteht darin, dass unterhalb des porösen Bereichs des Siliziums 20 der Hohlraum 70 vorgesehen ist, wobei in 16 lediglich der seitliche Zutrittsbereich 71 zum Hohlraum 70 dargestellt ist.In the 13 . 14 and 15 such as 16 is analogous to 5 . 6 and 7 such as 8th a device according to the invention with the first or second embodiment of an electrode arrangement with a cavity or a schematic diagram in plan view of the first and second embodiment of the electrode arrangement with cavity. The main difference to the 5 to 8th is that below the porous area of the silicon 20 the cavity 70 is provided, in 16 only the side access area 71 to the cavity 70 is shown.

In 17 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Hohlraum dargestellt, wobei gleiche Teile bzw. Bereiche der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus anderen Ausführungsformen mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. In 17 sind mehrere Stege 26, 27 nebeneinander, jeweils mit Zugangsöffnungen 71 zum in 17 nicht dargestellten, unterhalb der Stege 26, 27 befindlichen Hohlraum, dargestellt. Die erste und zweite Elektrode 30, 50 sind als Interdigitalelektroden vorgesehen.In 17 A further embodiment of the device according to the invention is shown with a cavity, the same parts or areas of the device according to the invention from other embodiments being designated with the same reference numerals. In 17 are several bridges 26 . 27 side by side, each with access openings 71 to in 17 not shown, below the webs 26 . 27 located cavity, shown. The first and second electrodes 30 . 50 are provided as interdigital electrodes.

In 18 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Hohlraum und einer dritten Elektrode dargestellt. Die erste und zweite Elektrode 30, 50 sind als Interdigitalelektroden vorgesehen, wobei die dritte Elektrode als Widerstandseinrichtung in der Ebene der ersten und zweiten Elektrode 30, 50 für ein Ausheizen der Schicht von porösem Silizium 20 vorgesehen ist. In 18 ist wiederum der Zugangsbereich 71 zum unterhalb des porösen Bereichs 20 liegenden Hohlraum 70 dargestellt, wobei der Hohlraum 70 in 18 nicht dargestellt ist. Die dritte Elektrode 90 weist Anschlüsse 92, 93 auf, mit denen ein Strom durch die dritte Elektrode 90 geschickt werden kann. Weiterhin ist in 18 das erste Kontaktpad 32 und das zweite Kontaktpad 52 der ersten bzw. zweiten Elektrode 30, 50 dargestellt. Außerdem ist inIn 18 An embodiment of the device according to the invention is shown with a cavity and a third electrode. The first and second electrodes 30 . 50 are provided as interdigital electrodes, the third electrode being a counter Stand device in the plane of the first and second electrodes 30 . 50 for heating the layer of porous silicon 20 is provided. In 18 is again the access area 71 to below the porous area 20 lying cavity 70 shown with the cavity 70 in 18 is not shown. The third electrode 90 has connections 92 . 93 on with which a current flows through the third electrode 90 can be sent. Furthermore, in 18 the first contact pad 32 and the second contact pad 52 the first and second electrodes 30 . 50 shown. In addition, in

18 eine angedeutete Auswerteschaltung 100 dargestellt, die monolithisch integriert auf dem Substrat 10 des erfindungsgemäßen Sensors bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen ist. Es sind jedoch keine Anschlüsse an die Auswerteschaltung 100 dargestellt. Mit einer dritten Elektrode 90, wie in 18 dargestellt, ist es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, eine Ausheizeinrichtung in einer Ebene mit den Elektroden 30, 50 vorzusehen. 18 an indicated evaluation circuit 100 shown being monolithically integrated on the substrate 10 of the sensor according to the invention or the device according to the invention is provided. However, there are no connections to the evaluation circuit 100 shown. With a third electrode 90 , as in 18 shown, it is possible in the device according to the invention, a heating device in one plane with the electrodes 30 . 50 provided.

Auch mit einem Hohlraum 70 kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Referenzkapazität vorgesehen sein. Hierzu ist es, wie bereits im Zusammenhang mit den 6 bzw. 7, bei den 14 bzw. 15 möglich, oberhalb der vergrabenen Elektrode eine Abschirmelektrode vorzusehen. Dadurch kann sich die Kapazität der beiden vergrabenen Elektroden nur durch die Feuchtigkeit, nicht aber durch Teilchen oder Verschmutzung auch der Deckelektrode ändern.Even with a cavity 70 the device according to the invention can be provided with a reference capacitance. For this it is, as already in connection with the 6 respectively. 7 , both 14 respectively. 15 possible to provide a shielding electrode above the buried electrode. As a result, the capacity of the two buried electrodes can only change as a result of the moisture, but not as a result of particles or contamination of the cover electrode.

Zum Schutz vor Verschmutzungen können die Öffnungen 71 zum Hohlraum 70 bzw. der gesamte Sensorchip mit einer feuchtedurchlässigen Schicht, beispielsweise einer Teflonfolie, abgedeckt werden (Meinen Sie feuchtedurchlässig oder feuchteundurchlässig?).The openings can be used to protect against dirt 71 to the cavity 70 or the entire sensor chip is covered with a moisture-permeable layer, for example a Teflon film (do you mean moisture-permeable or moisture-impermeable?).

Statt nur einer Membran mit zwei Zugangsöffnungen 71 bzw. eines Steges als feuchteempfindliche Schicht 20 sind auch zwei oder mehr Stege, wie in 17 dargestellt, nebeneinander möglich. Dadurch kann der Zugang zum Hohlraum 70 vergrößert werden, wodurch die Ansprechzeit weiter verkleinert werden kann. In der 17 ist dies beispielhaft für Interdigitalelektroden ausgeführt. Ebenso ist dies auch für einen vertikalen Kondensator gemäß den Bildern 9 bis 12 möglich.Instead of just a membrane with two access openings 71 or a web as a moisture-sensitive layer 20 are also two or more bridges, as in 17 shown, possible side by side. This allows access to the cavity 70 can be increased, whereby the response time can be further reduced. In the 17 this is exemplified for interdigital electrodes. This is also the case for a vertical capacitor according to the pictures 9 to 12 possible.

Der Anodisierprozess zur Erzeugung der porösen Schicht 20 und des Hohlraums 70 kann kombiniert werden mit Standardhalbleiterprozessen, womit eine Auswerteschaltung 100, beispielsweise zur Signalverstärkung oder zur Abgleichung, auf dem selben Chip realisiert werden kann.The anodizing process to create the porous layer 20 and the cavity 70 can be combined with standard semiconductor processes, with which an evaluation circuit 100 , for example for signal amplification or for matching, can be realized on the same chip.

Der Feuchtesensor kann auch als Gassensor eingesetzt werden. Als Messeffekt kann die unterschiedliche Dielektrizität verschiedener Gase genutzt werden.The moisture sensor can also act as a gas sensor be used. As a measuring effect, the different dielectric can be different Gases are used.

Bezüglich der Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Hohlraum 70 ist es in den 9 bis 12 sowie 14 bis 16 vorgesehen, auf einem Siliziumsubstrat 10 eine Epitaxieschicht 11 vorzusehen. Bei 13 ist keine Epitaxieschicht 11 vorgesehen. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen mit einem Hohlraum lassen sich mit oder ohne Epitaxieschicht gemäß den oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung herstellen, wobei lediglich der Anodisierschritt zur Erzeugung des Hohlraums unterschiedlich gehandhabt wird. Bei der Anodisierung wird der Hohlraum 70 durch eine Änderung der Anodisierbedingungen erzeugt. Dabei werden nach der Erzeugung der Schicht porösen Siliziums 20 die Anodisierbedingungen derart geändert, dass eine größere Porosität von 100 % erreicht wird. Dies wird als Elektropolitur bezeichnet. Ein Hohlraum 70 kann auch durch das Tempern einer hochporösen Schicht, beispielsweise von einer Porosität von größer als 65 %, bei vorzugsweise einer Temperatur von über 1000° C erzeugt werden.With regard to the embodiments of the device according to the invention with a cavity 70 is it in the 9 to 12 such as 14 to 16 provided on a silicon substrate 10 an epitaxial layer 11 provided. at 13 is not an epitaxial layer 11 intended. The devices according to the invention with a cavity can be produced with or without an epitaxial layer in accordance with the above-described methods for producing a device according to the invention, only the anodizing step for producing the cavity being handled differently. When anodizing the cavity 70 generated by changing the anodizing conditions. This creates porous silicon after the layer has been produced 20 changed the anodizing conditions so that a larger porosity of 100% is achieved. This is called electropolishing. A cavity 70 can also be produced by annealing a highly porous layer, for example of a porosity of greater than 65%, preferably at a temperature of over 1000 ° C.

Soll bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kein oxidiertes Silizium als feuchteempfindliche Schicht verwendet werden, so kann die Oxidation auch entfallen und die Aktivierung der Dotierungen kann in einer Schutzgasatmosphäre oder im Vakuum durchgeführt werden bzw. die Aktivierung der Dotierung kann zeitlich vor der Durchführung der Anodisierung durchgeführt werden.Should be in a device according to the invention no oxidized silicon used as a moisture-sensitive layer , the oxidation and the activation can also be omitted the doping can be carried out in a protective gas atmosphere or in a vacuum or the activation of the doping can take place before the implementation of the Anodization carried out become.

Claims (10)

Vorrichtung zur Messung der Konzentration eines Stoffes, insbesondere der Feuchtigkeit, mit einem Substrat (10), einer sensierenden Schicht (20), einer ersten Elektrode (30) und einer zweiten Elektrode (50), dadurch gekennzeichnet, dass die sensierende Schicht (20) oxidiertes poröses Silizium aufweist.Device for measuring the concentration of a substance, in particular moisture, with a substrate ( 10 ), a sensing layer ( 20 ), a first electrode ( 30 ) and a second electrode ( 50 ), characterized in that the sensing layer ( 20 ) has oxidized porous silicon. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sensierende Schicht (20) im Wesentlichen vollständig oxidiert vorgesehen ist.Device according to claim 1, characterized in that the sensing layer ( 20 ) is provided essentially completely oxidized. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (10) zumindest teilweise als zweite Elektrode (50) vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the substrate ( 10 ) at least partially as a second electrode ( 50 ) is provided. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als zweite Elektrode (50) eine vergrabene Elektrode vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that as the second electrode ( 50 ) a buried electrode is provided. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode (30) Öffnungen (34) aufweist oder dass die erste Elektrode (30) als Leiterbahn vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first electrode ( 30 ) Openings ( 34 ) or that the first electrode ( 30 ) is provided as a conductor track. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Elektrode (30, 50) als ineinander verschränkte Interdigitalelektroden vorgesehen sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second electrode ( 30 . 50 ) are provided as interdigitated electrodes. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Elektrode (30) ein dritter Anschluss (72) vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the first electrode ( 30 ) a third connection ( 72 ) is provided. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Elektrode (90) vorgesehen ist, die als Leiterbahn vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a third electrode ( 90 ) is provided, which is provided as a conductor track. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sensierende Schicht (20) von ihrer Oberseite und ihrer Unterseite her für Feuchtigkeit zugänglich vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensing layer ( 20 ) is provided accessible from its top and bottom for moisture. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Method for manufacturing a device according to one of the preceding claims.
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