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Die Erfindung geht aus von einem
Verfahren und einer Vorrichtung nach der Gattung der nebengeordneten
Ansprüchen.
Aus dem Artikel von D. Moser und H. Baltes „A high sensitivity CMOS gas
flow sensor on a thin dielectric membrane" und der Zeitschrift Sensors and Actuators
A 37-38 (1993), S. 33-37, geht eine mikromechanische Vorrichtung
hervor, bei der eine thermische Entkopplung zwischen Bauelementen
und dem Trägermaterial
(Substrat) realisiert ist, wobei die Vorrichtung in Bulkmikromechanik
hergestellt ist. Hierfür
ist ein aufwändiger
Vorder- und Rückseitenprozess
notwendig. Die zur thermischen Isolation benötigte Membran, auf der sich
beispielsweise Temperaturfühler
und Heizer befinden, wird über
einen volumenmikromechanischen Prozess von der Rückseite her erzeugt. Die Strukturierung
der Membran erfolgt durch einen nasschemischen Ätzprozess, bspw. mittels KOH.
Dabei muss von der Rückseite
her das gesamte Substrat im Bereich der Membran abgeätzt werden,
was zu langen Prozesszeiten führt.
Da die nasschemischen Ätzlösungen die funktionalen
Schichten auf der Vorderseite angreifen, muss der Wafer in sogenannte Ätzdosen
eingebaut werden, damit die Vorderseite während des Ätzprozesses geschützt ist.
Das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren ist daher unter
Einschluss des Rückseitenprozesses
sehr aufwändig
und mit hohen Kosten verbunden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung
mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüchen haben demgegenüber den
Vorteil, dass ein Verfahren zur Herstellung von Membranen bereitgestellt
wird, bei dem nur Vorderseitenprozesse benötigt werden. Damit ist das erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung
in Oberflächenmikromechanik (OMM)
herstellbar. Weiterhin ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
und der erfindunsgemäßen Vorrichtung
möglich,
eine thermische Isolation bzw. eine thermische Entkopplung zwischen
Bauelementen auf bzw. in der Membran und dem Trägermaterial, d.h. dem Substratmaterial,
zu bewirken. Als Bauelemente kommen dabei insbesondere Temperaturfühler und/oder
Heizelemente zur Anordnung in bzw. auf der Membran in Frage, jedoch
ist erfindungsgemäß jegliches
Bauelement möglich
und denkbar, dessen Herstellung in den Herstellungsprozess der Vorrichtung
integrierbar ist. Eine thermische Entkopplung wird insbesondere
bei thermischen Sensoren, wie beispielsweise Thermoelementen, chemischen
Sensoren und Luftmassensensoren benötigt. Das erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung
hat gegenüber
dem Stand der Technik den Vorteil, dass nur oberflächenmikromechanische
Prozesse, d.h. nur Vorderseitenprozesse zur Herstellung der Vorrichtung
notwendig sind. Dadurch enfallen die aufwändigen Rückseitenprozesse wie z. B.
das KOH-Ätzen
mittels einer Ätzdose
zur Strukturierung der Membran. Partikel und Kratzer auf der Wafervorderseite
werden durch den Wegfall der Rückseitenprozesse,
bei denen der Wafer umgedreht und auf die Vorderseite abgelegt werden
muss, minimiert bzw. vermieden. Zur Erzeugung der thermischen Entkopplung
wird erfindungsgemäß eine oberflächenmikromechanische
Opferschichttechnik eingesetzt, die sowohl eine hohe Selektivität gegenüber thermisch
isolierenden Materialien wie Oxiden und Nitriden als auch gegenüber Metallen hat.
Als Opferschicht wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren insbesondere
Silizium eingesetzt. Der Bereich der Opferschicht wird erfindungsgemäß insbesondere
zunächst
mittels eines ersten (anisotropen) Ätzschrittes, insbesondere ein
DRIE-Ätzverfahren
(Deep reactive ion etching) tiefenstrukturiert und anschließend in
einem zweiten (isotropen) Ätzschrittes,
insbesondere mittels eines XeF2-, ClF3-, BrF3-Verfahrens,
lateral vollständig
geätzt,
so dass unterhalb der Membran ein Hohlraum entsteht. Hierdurch entsteht
ein Membranbereich, d.h. derjenige Substratbereich, in dem die Membranschicht
freitragend ist und somit den Hohlraum überspannt. Die Membranschichtumfasst
erfindungsgemäß thermisch
schlecht leitfähiges
Material, beispielweise Siliziumoxid oder Siliziumnitrid. Durch
den erfindungsgemäßen kombinierten
Opferschicht-Ätzprozess
ist es möglich,
große
Opferschichttiefen zu erzeugen. Die Kompatibilität der beim Opferschichtätzen eingesetzten Ätzmedien
mit den in den gängigen
und aus dem Stand der Technik bekannten Standard-CMOS-Prozessen
eingesetzten Materialien ermöglicht es
erfindungsgemäß, dass
die Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und die Herstellung
eines in CMOS-Technologie hergestellten integrierten Schaltkreises
(IC) zusammen integriert, d.h. in einem (mehrere Schritte umfassenden)
Herstellungsprozess durchführbar
ist.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in den
nebengeordneten Ansprüchen
aufgeführten
Verfahrens und der Vorrichtung möglich.
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Besonders vorteilhaft ist, dass die
Löcher
in der Membran nach dem zweiten Ätzschritt,
insbesondere mit einer Abdeckschicht oder einem Deckel, verschlossen
werden. Dadurch ist es möglich,
dass die Strukturen beispielsweise bei einem nachfolgenden Sägeprozess
geschützt
werden. Als Verschlussschicht kommt hier erfindungsgemäß insbesondere eine
Schicht aus PECVD-Oxid oder aus einem Spin-On-Glas oder auch aus
einer Kombination aus verschiedenen Schichten in Frage. Weiterhin
kommt als ein Verschluss der Löcher
eine Kappe als Deckel in Frage. Besonders vorteilhaft ist weiterhin,
dass vor dem ersten Ätzschritt
ein thermisch vom Substratmaterial zu isolierendes Bauelement auf
bzw. in der Membran erzeugt wird. Dadurch ist es möglich, dass nach
dem zweiten Ätzschritt
keine weiteren, ein Bauelement erzeugenden Schritte mehr notwendig
ist, und somit insbesondere keine Probleme dadurch entstehen, dass
beispielsweise in der Membran nach den beiden Ätzschritten Löcher vorhanden
sind, in die ggf. auf die Membran aufzubringendes Material eindringen
könnte
bzw. auch die Membran von ihrer Rückseite her angreifen oder
beschädigen
könnte. Besonders
vorteilhaft ist es weiterhin, dass die Membran vom Substratmaterial
besonders gut isoliert vorgesehen ist. Dies wird erfindungsgemäß insbesondere
durch ein vergleichsweise große
Höhe des
Hohlraums erreicht, der im Membranbereich über dem Substratmaterial vorgesehen
ist. Dadurch ergibt sich insbesondere durch verschiedene Wärmetransportmechanismen
nur ein kleiner Wärmetransport
von der Membran in das Substratmaterial und damit eine besonders
gute thermische Isolierung. Besonders vorteilhaft ist weiterhin,
dass als Substratmaterial ein insbesondere einkristallin vorgesehenes
Siliziumsubtrat oder ein SOI/EOI-Substrat (silicon-on-insulator/epipoly-on-insulator-Substrat)
vorgesehen ist. Die Verwendung eines SOI/EOI-Substrats ist erfindungsgemäß besonders
vorteilhaft dadurch einsetzbar, dass die Oxidschicht des SOI/EOI-Substrats
während
des Opferschichtätzens
als vertikaler Ätzstopp dient,
wodurch eine definierte Opferschichtdicke einstellbar ist. Bei einem
SOI/EOI-Substrat wird von einem Schichtaufbau ausgegangen, bei dem
auf einem monokristallinen Silizium-Substrat eine Oxidschicht und
nachfolgend eine Siliziumschicht aufgebracht wird.
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Insgesamt erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren
die einfache Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesonder
von Sensorelementen, bei denen eine thermische Entkopplung zwischen
Temperaturfühlern
und/oder Heizelementen und dem Trägermaterial bzw. Substrat notwendig
ist. Es sind erfindungsgemäß nur wenige
Schichten und Fotolithografieschritte zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
notwendig, so dass das Verfahren einfach und kostengünstig durchführbar ist.
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Ausführungsbeispiele der Endung
sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigen
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1 eine
erste Ausführungsform
des Substratmaterials mit einem ersten Teil einer Membranschicht
in Schnittdarstellung,
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2 die
erste Ausführungsform
des Substratmaterials mit dem ersten Teil der Membranschicht und
einem in die Membranschicht integrierten Bauelement in Schnittdarstellung,
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3 die
erste Ausführungsform
des Substratmaterials mit Membranschicht und einem teilweise durchgeführten ersten Ätzschritt
in Schnittdarstellung,
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4 die
erste Ausführungsform
des Substratmaterials mit Membranschicht und vollständig durchgeführtem ersten Ätzschritt
in Schnittdarstellung,
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5 die
erste Ausführungsform
des Substratmaterials mit Membranschicht und durchgeführtem ersten
und zweiten Ätzschritt
in Schnittdarstellung,
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6 und 7 die erste Ausführungsform
des Substratmaterials mit Membranschicht und vollständig durchgeführtem ersten
und zweiten Ätzschritt
und einer ersten und zweiten Ausführungsform eines Verschlusses
von Löchern
in der Membran in Schnittdarstellung,
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8 eine
zweite Ausführungsform
des Substratmaterials mit Membranschicht und vollständig durchgeführtem ersten Ätzschritt
in Schnittdarstellung und
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9 die
zweite Ausführungsform
des Substratmaterials mit Membranschicht und durchgeführtem ersten
und zweiten Ätzschritt
in Schnittdarstellung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist
eine erste Ausführungsform
des Substratmaterials 10 mit einem ersten Teil 21 einer Membranschicht
in Schnittdarstellung dargestellt. Der erste Teil 21 der
Membranschicht sollte unter Zugspannung stehen und eine gewisse
thermische Leitfähigkeit
aufweisen. Der erste Teil 21 der Membranschicht umfasst
erfindungsgemäß insbesondere eine
erste Teilmembranschicht 22, die insbesondere als Oxidschicht
vorgesehen ist. Die erste Teilmembranschicht 22 ist erfindungsgemäß beispielsweise
als thermische Oxidschicht oder als PECVD-Oxidschicht erzeugt worden.
Der erste Teil 21 der Membranschicht umfasst erfindungsgemäß weiterhin
insbesondere eine zweite Teilmembranschicht 24, die insbesondere
als Nitridschicht vorgesehen ist. Die zweite Teilmembranschicht 24 ist
erfindungsgemäß beispielsweise
als PECVD-Nitridschicht oder als LPCVD-Nitridschicht erzeugt worden.
Der erste Teil 21 der Membranschicht kann jedoch in nicht
dargestellten weiteren Ausgestaltungen der Erfindung in Form eines
Schichtsystems aus Oxidschichten/Nitridschichten vorgesehen sein.
Die Schichtdicken der ersten und zweiten Teilmembranschichten 22, 24 liegen
erfindungsgemäß im Bereich
von etwa 0,5- 5 μm. In
der ersten Ausführungsform
des Substratmaterials 10 umfasst dieses insbesonder ein
Halbleitermaterial 12, bevorzugt monokristallines Siliziummaterial 12.
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In 2 ist
die erste Ausführungsform
des Substratmaterials 10 mit dem ersten Teil 21 der
Membranschicht 20 und einem in die Membranschicht 20 integrierten,
nicht eigens mit einem Bezugszeichen bezeichneten Bauelement in
Schnittdarstellung dargestellt. Das Bauelement ist erfindungsgemäß beispielhaft
als Thermoelement oder Temperaturfühler vorgesehen und beschrieben,
kann jedoch jedes beliebige, in oder auf eine Membran integrierbare
Bauelement sein. Das Thermoelement weist beispielsweise einen bekannten
Platin-Widerstand bzw. ein bekanntes Si/Al- oder auch Si/Ge-Thermopile
auf, das mit bekannten Methoden hergestellt ist. Zur Herstellung
eines Thermopiles als Thermoelement wird zunächst eine strukturierte und
insbesondere als poly-Silizium-Schicht
vorgesehene Schicht auf der Membran 20 aufgebracht, die
ein erstes Gebiet 201 und ggf. ein zweites Gebiet 202 umfasst.
Das erste Gebiet 201 bildet einen ersten Widerstand, der
im Folgenden ebenfalls mit dem Bezugszeichen 201 bezeichnet
wird. Das erste und zweite Gebiet 201, 202 können dabei
auch elektrisch vollkommen getrennt voneinander vorgesehen sein,
jedoch aus derselben Schicht herausstrukturiert sein. Anschließend an
das Aufbringen des ersten Widerstands 201 erfolgt die Abscheidung
und Strukturierung einer Zwischenoxidschicht 203 und eines
zweiten Widerstands 204, der erfindungsgemäß insbesondere
aus Aluminium-Material oder Germanium-Material besteht. Durch den nicht
näher mit
einem Bezugszeichen bezeichneten Kontakt zwischen dem ersten und
zweiten Widerstand 201, 204 entsteht ein Thermoelement
aus erstem und zweitem Widerstand 201, 204. Über dem Thermoelement
wird eine Deckoxidschicht 205 abgeschieden und strukturiert.
Um die Anschlüsse
des Thermoelements zu kontaktieren, werden Bondpads 206 oder
allgemein Kontaktierungsflächen 206 erzeugt,
die beispielsweise aus Aluminium-Material bestehen. Hierdurch ergibt
sich die Membran 20 aus dem ersten Teil 21 der
Membranschicht und dem „Aufbau" des Bauelements – im Ausführungsbeispiel als
Thermoelement – auf
dem ersten Teil 21 der Membranschicht. Die Membran 20 könnte jedoch
in einer nicht dargestellten anderen Ausführungsform der Erfindung auch
derart aufgebaut sein, dass beispielsweise das Bauelement unterhalb
der ersten und zweiten Teilmembranschichten 22, 24 vorgesehen
ist. Erfindungsgemäß ist jedenfalls „unterhalb" der Membranschicht 20 das
Substratmaterial 10 angeordnet. Dies ist in allen folgenden
Figuren prinzipiell gleich vorgesehen und wird daher nicht wiederholt beschrieben.
Auch bleibt der grundsätzliche
Aufbau des Bauelements, beispielsweise als Thermoelement, in den
weiteren Figuren prinzipiell erhalten, weshalb er nicht wiederholt
beschrieben wird.
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In 3 ist
die erste Ausführungsform
des Substratmaterials 10 mit der Membranschicht 20 und einem
teilweise durchgeführten
ersten Ätzschritt
in Schnittdarstellung dargestellt. Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Hohlraums
wird an bestimmten, in 3 mit
Pfeilen und den Bezugszeichen 28, 29 versehenen
Perforationsstellen vertikale Ausnehmungen, d.h. Löcher, in
die Membranschicht 20 bzw. in die Membran 20 eingebracht.
Hierzu ist es erfindungsgemäß insbesondere
vorgesehen, mittels einer in 3 lediglich
mittels gestrichelt gezeichneter Linien Fotolackmaske 26 die
Perforationsstellen 28, 29 dadurch zu definieren,
dass die Fotolackmaske 26 die gesamte Membranschicht 20 außer an den
Perforationsstellen 28, 29 bedeckt. Anschließend ist
es möglich,
mittels eines nasschemischen oder trockenchemischen ersten Ätzschrittes
Löcher 40 in
die Membranschicht 20 einzubringen, d.h. die Löcher 40 durch
die Deckoxidschicht 205, die Zwischenoxidschicht 203 sowie
die erste und zweite Teilmembranschicht 22, 24 zu
treiben. Hierzu ist der Ätzprozess für den ersten Ätzschritt
insbesondere anisotrop vorgesehen. Die Perforationsstellen 28, 29 und
entsprechend auch die Löcher 40 befinden
sich an Stellen der Membranschicht 20, an denen keine Teile
der auf oder in der Membranschicht 20 befindlichen Bauelemente
durch die Erzeugung der Löcher 40 beschädigt werden
können.
In vertikaler Richtung, d.h. in Richtung der Einbringung der Löcher 40 in
die flächenhaft
ausgedehnte Membranschicht 20, befindet sich daher „unterhalb" einer Perforationsstelle 28, 29 lediglich
ein als Opferschicht vorgesehener Bereich des Substrats 10.
Für die
mit dem Bezugszeichen 28 bezeichneten Perforationsstellen
ist dies klar ersichtlich, weil sich die entsprechenden Löcher 40 nicht
mit dem (in 1 mit dem
Bezugszeichen 201 bzw. 204 bezeichneten) ersten
oder zweiten Widerstand des Thermoelements schneiden. Für die mit
dem Bezugszeichen 29 bezeichneten Perforationsstellen ist dies
durch die mittels punktierter Linien dargestellten Seitenwände der
entsprechenden Löcher 40 dargestellt.
Dies soll verdeutlichen, dass sich die Löcher 40 für die mit
dem Bezugszeichen 29 versehenen Perforationsstellen nicht
in der dargestellten Schnittebene (in der sich der erste und zweite
Widerstand des Thermoelements befindet), sondern in einer anderen Schnittebene
befindet, in der das Bauelement nicht durch die Löcher 40 beeinträchtigt wird.
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In 4 ist
die erste Ausführungsform
des Substratmaterials 10 mit Membranschicht 20 und vollständig durchgeführtem ersten Ätzschritt
in Schnittdarstellung dargestellt. Gegenüber der 3 ergibt sich lediglich der Unterschied,
dass der erste Ätzschritt
vollständig
durchgeführt
wurde, d.h. die Löcher 40 sind
bis in eine gewisse Höhe 44 (bzw. „Tiefe") in das Substratmaterial 10 ausgehend
von den in die Membranschicht 20 an den Perforationsstellen 28, 29 eingebrachten
Löcher 40 (vgl.
Beschreibung zu 3) eingebracht.
Hierzu wird wie für
den in 3 dargestellten
ersten Teil des ersten Ätzschrittes
ein anisotroper Ätzprozess
zur Tiefenstrukturierung, insbesondere eine DRIE-Ätzprozess,
verwendet. Die Höhe 44 ist
in 4 mittels eines Doppelpfeils
unterhalb der ersten und zweiten Teilmembranschichten 22, 24 in
das Substratmaterial 10 hinein dargestellt. Die Höhe 44 der
Löcher 40 liegt
unterhalb der Membranschicht 20 im Bereich von 2 μm bis 200 μm. Durch
die Tiefenstrukturierung wird im wesentlichen die Tiefe (bzw. Höhe) des
Opferschichtätzprozesses
vorgegeben. Die Löcher 40,
die im Folgenden auch als Perforationslöcher 40 bezeichnet
werden, können
einen Durchmesser zwischen 0,5μm
und 500μm
haben. Für
Anwendungen, bei denen die Membran möglichst wenige Löcher 40 aufweisen
soll (z.B. Infrarot-Detektoren oder Massenflusssensoren), sind die
Löcher 40 bevorzugt
kleiner als 10μm. Anwendungen,
die eine möglichst
stark strukturierte Membran erfordern (z.B. Wärmeleitfähigkeitssensoren für H2-Erkennung,
Sensoren basierend auf freiem Konvektionsfluss für Neigungsmessung), weisen bevorzugt
Löcher 40 größer als
100μm auf.
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In 5 ist
die erste Ausführungsform
des Substratmaterials 10 mit Membranschicht 20 und durchgeführtem ersten
und zweiten Ätzschritt
in Schnittdarstellung dargestellt. Ausgehend von dem in 4 dargestellten Herstellungsstadium
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird mittels eines isotropen Halbleiter-Ätzprozess als zweitem Ätzschritt
die durch die Löcher 40 vorgegebene
und im Bereich der Membranschicht 20 nicht sichtbare Grabenstruktur im
Bereich der Opferschicht, d.h. unterhalb der Membran 20 lateral
geätzt.
Dies ist in 5 mittels
vierer, waagerecht verlaufender und nicht mit einem Bezugszeichen
bezeichneter Doppelpfeile dargestellt. Der Zugang des Ätzmediums
für den
zweiten Ätzschritt
ist in 5 mittels mit
dem Bezugszeichen 42 bezeichneten Pfeilen durch die Löcher 40 hindurch dargestellt.
Der Ätzprozess
kann beispielsweise mittels eines XeF2-,
ClF3- oder BrF3-Verfahrens
durchgeführt
werden. Dadurch entsteht im Membranbereich 21 zwischen
der Membranschicht 20 und dem nicht geätzten Teil des Substratmaterials 10 ein
Hohlraum 30 und es wird durch den Membranbereich 21 die
freitragende und die Bauelemente tragende bzw. umfassende Membran 20 über dem
Hohlraum 30 definiert. Der Hohlraum 30 oder auch
Kaverne 30 weist eine Höhe 31 auf,
die erfindungsgemäß im wesentlichen
der in 4 dargestellten
Höhe 44 der
Tiefenstrukturierung der Löcher 40 unterhalb
des Membranbereichs 20 entspricht. Die auf bzw. in der
Membran 20 befindlichen Thermoelemente oder allgemeiner
Bauelemente sind durch die Kaverne 30 gegenüber dem
Substratmaterial 10 thermisch entkoppelt bzw. isoliert.
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In den 6 und 7 ist die erste Ausführungsform
des Substratmaterials 10 mit Membranschicht 20 und
vollständig
durchgeführtem
ersten und zweiten Ätzschritt
und einer ersten und zweiten Ausführungsform eines Verschlusses
der Löcher 40 in
der Membran 20 in Schnittdarstellung dargestellt. In 6 wird dabei die erste Ausführungsform
eines Verschlusses der Löcher 40 mittels
einer Verschlussschicht 50 dargestellt. In 7 wird die zweite Ausführungsform
eines Verschlusses der Löcher 40 mittels
einer Kappe 52 dargestellt. Dadurch werden die Bauelemente
oder anderen Strukturen, insbesondere auf oder in der Membran 20,
beispielsweise während
des sich anschließenden
Sägeprozesses
zum Vereinzeln mehrerer gemeinsam auf einem Substratwafer hergestellter
erfindungsgemäßer Vorrichtungen
geschützt.
Die Verschlussschicht 50 ist insbesondere als PECVD-Oxid
oder als Spin-On-Glas ausgebildet.
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In den 8 und 9 ist eine zweite Ausführungsform
des Substratmaterials 10 mit Membranschicht 20 in
Schnittdarstellung dargestellt. In 8 ist
der erste Ätzschritt
vollständig
durchgeführt
dargestellt. In 9 ist
der erste und zweite Ätzschritt vollständig durchgeführt dargestellt.
Bei der zweiten Ausführungsformn
des Substratmaterials 10 wird ein Trägermaterial mit einer Abfolge
unterschiedlicher Schichten im Substratmaterial 10 verwendet,
beispielsweise mit einer Silizium – Siliziumoxid – Silizium-Schichtfolge.
Dabei ist beispielsweis auf einem monokristallinen Teil 17 des
Substratmaterials 10 eine (Silizium)Oxid-Schicht 16 und
nachfolgend eine Siliziumschicht 15 aufgebracht. Die Siliziumschicht 15 kann
dabei sowohl als monokristalline Siliziumschicht 15 oder
als „epitaktisch
aufgebrachte" polykristalline
Siliziumschicht 15 (sogenannte EpiPoly-Siliziumschicht 15)
vorgesehen sein. Entsprechend wird vom Substratmaterial 10 im
ersten Fall als von einem SOI-Material und im zweiten Fall als von
einem EOI-Material gesprochen. Das Herstellungsverfahren ist jedoch
in seinen Schritten auch bei der zweiten Ausführungsform des Substratmaterials 10 dem
im Zusammenhang mit den 1-7 Beschriebenen analog. Ein
Unterschied liegt jediglich darin, dass die Oxidschicht 16 des
Substratmaterials 10 beim Abschluss des ersten Ätzschrittes
für einen Ätzstopp
sorgt. Damit können
die Löcher 40 mittels
des Tiefenstrukturierungsverfahrens des ersten Ätzschrittes nicht tiefer als
bis zur Oxidschicht 16 in das Substratmaterial 10,
d.h. vollständig
durch die als Opferschicht verwendete Siliziumschicht 15,
eingebracht werden. Hierdurch ist eine Endpunkterkennung des ersten Ätzschrittes
möglich.
Die Tiefenstrukturierung der Löcher 40 über die
Membranschicht 20 hinaus erstreckt sich dabei über die
mit dem Bezugszeichen 44 bezeichneten Höhe (bzw. Tiefe), die der Schichtdicke
der Siliziumschicht 15 entspricht. Weiterhin entspricht
die Höhe 31 der
Kaverne 30 der Dicke der Siliziumschicht 15 des
Substratmaterials.