DE1959527B2

DE1959527B2 - Halbleiterbauelement zur Umwandlung mechanischer Spannungen in elektrische Signale, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung

Info

Publication number: DE1959527B2
Application number: DE19691959527
Authority: DE
Inventors: Antonius Cornelis Maria Eindhoven Gieles
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1968-11-29
Filing date: 1969-11-27
Publication date: 1981-03-19
Also published as: GB1295650A; ES400839A1; NL6817089A; AT316894B; SE384437B; BE742331A; CH518006A; DE1959527A1; NL162254B; BR6914557D0; FR2024961A1; DE1959527C3; SE363700B; ES373779A1

Description

ίο Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement zur Umwandlung mechanischer Spannungen in elektrische Signale entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die BE-PS 7 11537 beschreibt ein derartiges

is Halbleiterbauelement Bei der Herstellung werden eine flache Membran und ein Ring aus monokristallinem Halbleitermaterial miteinander verbunden. Erst wird zwischen Membran und Ring eine Metallschicht angebracht, in welcher das HalbleitermaterirJ bei einer unter seinem Schmelzpunkt liegenden Temperatur gut löslich ist, wonach durch Anlegen eines geeigneten Temperaturgradienten der Ring mit der Membran im Zonenschmelzverfahren einstückig verbunden wird. Da die Membran bei der Herstellung gut hantierbar sein muß, darf sie nicht zu dünn ausgebildet sein. Um dennoch eine hohe Druckempfindlichkeit zu erreichen, muß die Membran einen ausreichend großen Durchmesser aufweisen. Bekanntlich ist die Druckempfindlichkeit proportional dem Quadrat des Verhältnisses zwischen dem Durchmesser und der Dicke der Membran. Weiterhin weisen aus einer Schmelze gebildete Einkristalle manchmal sogenannte »striations« (Streifungen) auf. Solche Streifungen sind in Anwachsebene liegende dünne Zonen höherer Dotie rungskonzentrationen, die örtlich abweichende Eigen schaften des Halbleitermaterials hervorrufen und z. B. bei eindiffundierten Gebieten ungleichmäßige Eindringtiefen und Konzentrationen herbeiführen können. Insbesondere bei Halbleiterbauelementen zur Um- Wandlung mechanischer Spannungen in elektrische Signale können diese Abweichungen hinderlich wirken. Auch in der US-PS 32 77 698 ist ein Halbleiterbauelement der eingangs genannten Art beschrieben. Hierbei wird die Biegefeder und der Stützrand geformt durch örtliches Wegnehmen von Material aus einem relativ dicken Halbleitersubstrat Auch hier bereitet das

Erhalten einer dünnen Membrane Schwierigkeiten und

auch hier können »striations« auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Halbleiterbauele-

ment der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine sehr dünne Biegefeder zur Erzielung einer großen

Empfindlichkeit hat und bei dem »striations« nicht

auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im

kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Die epitaktische Schicht kann jetzt in einfacher Weise auf eine gewünschte, einheitliche Dicke gebracht werden und das Substratmaterial, auf dem die epitaktische Schicht angebracht ist, kann an der Stelle der flachen Biegefeder genau bis zu der epitaktischen Schicht entfernt werden. Der verdickte Stützrand gibt der flachen Biegefeder die benötigte Festigkeit; die Feder kann daher auch innerhalb des Stützrandes sehr dünn sein. Es ist somit möglich, dem Halbleiterbauelement sehr geringe Abmessungen zu geben und gleichzeitig eine genügend hohe Empfindlichkeit für mechanische Spannungen beizubehalten. Weiterhin

treten bei epitaktischem Material keine »striations« auf, so daß die Eigenschaften des Halbleitermaterials der Biegefeder sehr gleichmaßig sind.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung besteht die flache Biegefeder aus einer Membran, die am Umfang von dem Stützrand begrenzt wird. Dabei hat die Membran einen Durchmesser von weniger als 3 mm. In weiterer Weiterbildung weist der Stützrand einen Außendurchmesser von weniger als 5 mm auf. Hierdurch eignet sich diese Weiterbildung für sehr kleine Druckmesser, z.B. zum Aufnehmen des Blutdrucks, wobei es sogar möglich ist, sie in Blutgefäßen unterzubringen.

In einer weiteren Weiterbildung der Erfindung enthält das Halbleiterbauelement einen verdickten Mittenteil, der ebenso wie der Stützrand aus dem ursprünglichen monokristallinen Substratmaterial besteht, auf dem die epitaktische Schicht gebildet wurde.

Dieser Mittenteil kann z. B. die Form eines Ringes oder einer Scheibe haben und liegt vorzugsweise symmetrisch innerhalb des Stützrandes. Eine Verschiebung dieses dickeren Mittenteils in bezug auf den Rand in Richtungen senkrecht zur Ebene der Biegefede.-(n) können Spannungen in dieser (diesen) Biegefeder(n) hervorrufen, die durch die spannungsempfindlichen Schaltungselemente gemessen werden können. Es kann eine Biegefeder verwendet werden, die eine geschlossene Membran zwischen dem Mittenteil und dem Rand bildet, aber es können auch einige voneinander getrennte, streifenartige Biegefedern radial zwischen dem Mittenteil und dem Rand verwendet werden. Ein solches Bauelement ist z. B. als Beschleunigungsmeter anwendbar, wobei einer der beiden verdickten Teile mit dem Gegenstand verbunden wird, dessen Beschleunigung gemessen wird, während der andere verdickte Teil als Trägheitsmasse verwendet wird.

Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen der beschriebenen Art Es ist bereits ein Halbleiterbauelement, das aus einem dünnen, plattenförmigen Teil mit einem verdickten Rand besteht, für eine Ladungsspeicherplatte in einer Vidikon-Bildaufnahmeröhre beschrieben worden. Die Herstellung eines solchen plattenförmigen Körpers bringt die Schwierigkeit mit sich, daß von einer dickeren Platte das Material so weit entfernt werden muß, daß ein dünner Teil gleichmäßiger Dicke zurückbleibt In der NL-OS 67 03 013 ist bereits ein Verfahren beschrieben, bei dem ausgehend von scheibenförmigen Körpern mit einer Dicke von einigen Hundert um, auf denen eine Schicht anderen Leitungstyps und/oder anderer spezifischer Leitfähigkeit, z. B. mit einer Dicke von etwa 10 μπι angebracht ist, mittels eines elektrolytischen Ätzvorganges das Material so weit weggeätzt wird, daß nur die dünne Schicht des anderen Leitungstyps oder anderer Leitfähigkeit zurückbleibt Es wkd darin weiterhin beschrieben, daß mittels dieses Verfahrens eine Ladungsspeicherplane aus Silicium für eine Vidikon-Bildaufnahmeröhre hergestellt werden kann.

Bei der bekannten Ladungsspeicherplatte sind die lateralen Abmessungen verhältnismäßig groß, z. B. von der Größenordnung von einigen Zentimetern,

Um das bekannte selektive Ätzverfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen der beschriebenen Art anzuwenden, genügt es nicht, ein dem Stützrand entsprechendes Muster eines ätzbeständigen Maskierungsmalerirls auf der Seite vorzusehen, an der das Material weggeätzt werden muß, wobei das Maskierungsmaterial z. B. auf photographischem Wege angebracht wird, worauf das Ganze dem selektiven, elektrolytischen Ätzvorgang unterworfen wird. Da nämlich die Ätzwirkung auch in lateralen Richtungen erfolgt, und zwar mit annähernd gleichen Geschwindigkeiten wie in der Tiefenrichtung, ist es schwierig, genaue laterale Begrenzungen zwischen dickeren und dünneren Teilen zu erzielen. Es ist insbesondere schwer, auf diese Weise dünne Teile verhältnismäßig geringer Abmessungen, z. B. von etwa 1 mm² oder weniger, und von dickeren Teilen umgeben, genau und reproduzierbar herzustellen.

Das Verfahren nach der Erfindung hat die im Patentanspi uch 8 gekennzeichnete Ausbildung.

Die örtliche Entfernung des Halbleitermaterials könnte im Prinzip auf mechanischem Wege erfolgen, z. B. durch Bohren, Fräsen u. dgl. Es ist jedoch notwendig zu berücksichtigen, daß Störungen im Kristallgitter auftreten können, die den Angriff des elektrolytischen Ätzvorgangs begünstigen können. Es soll also berücksichtigt werden, daß die erhaltenen Ausnehmungen beim elektrolytisclüii Ätzvorgang sich schnell verbreitem und vertiefen. Wer„,i die Materialstörstellen auch in die angebrachte Schicht des anderen Leitungstyps und/oder der spezifischen Leitfähigkeit eindringen würden, so würde auch das Material dieser Schieb- weggeätzt werden. Nach einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens nach der Erfindung erfolgt die örtliche Entfernung des Substratmaterials durch Funkenerosion. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß bei normaler Ausführung in einer dielektrischen Flüssigkeit bei zunehmender Vertiefung der Ausnehmung durch die Funkenerosion die lateralen Abmessungen dieser Ausnehmungen sich praktisch nicht zu ändern brauchen. Den Funkenerosionselektroden kann die erforderliche Form für den zu entfernenden Teil, z. B. eine zylindrische Form, erteilt werden, wobei das Entfernen des Materials bis zu einem Abstand von einigen μπι, ζ. B. 5 μπι, berücksichtigt wird. Eine solche Elektrode kann während der Erosion allmählich weiter in die vorhandene Ausnehmung bewegt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 schematisch den Kopf einer Vorrichtung zum Messen des Drucks in einer Flüssigkeit oder einem Gas,

F i g. 2 einen Querschnitt durch ein Halbleiterbauelement gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung für die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig.3 eine Unteransicht des Halbleiterbauelements F ig. 2, die

F i g. 4 und 5 eine Unteransicht bzw. einen Querschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung zur Verwendung in einer Druckmeßvorrichtung, die

Fig.6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in Draufsicht,

Fig. 7 eine Umeransicht eines Teiles des Bauelements nach F i g. 6,

F i g. 8 einen Querschnitt durch das Bauelement nach F i g. 6, die

Fig.9 und 10 schematisch im vertikalen Schnitt Stufen in der Herstellung von Halbleiterbauelementen mit dickeren und dünneren Halblei'.erteilen.

Die Vorrichtung zum Messen des Drucks ii. Flüssigkeit oder Gas, deren Kopf in F i g. I dargestellt ist, enthält einen rohrförmigen Körper 1 aus leitendem Material, z. B. rostfreiem Stahl, an dem eine biegsame Leitung, z. B. aus Kunststoff oder Gummi, befestigt

werden kann (nicht dargestellt). Ein Halbleiterbauelement zur Umwandlung mechanischer Spannungen in elektrische Signale wird im wesentlichen in einem einzigen Halbleiterkörper gebildet, der aus einer flachen Biegefeder in Form einer Halbleitermembran 2 und einem verdickten Stützrand 3 besteht. Das Halbleiterbauelement wird mit diesem Rand am Ende des rohrförmigen Körpers 1 mittels eines rohrförmigen Metallkörpers 4 festgeklemmt, der an dem rohrförmigen Körper 1 befestigt, ;:. B. festgeschweißt ist. Zwischen dem Metall der rohrförmigen Teile 1 bzw. 4 und dem verdickten Rand 3: des Halbleiterkörper kann eine vorzugsweise biegsame Zwischenschicht (nicht dargestellt) verwendet werden, die z. B. aus einem Lot besteht. Dadurch kann der Halbleiterkörper mit seinem Rand 3 elektrisch leitend mit dem rohrförmigen Teil I verbunden sein, der auf der Innenseite mit einem

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stellt).

Die Membran 2 ist mit spannungsabhängig!:!! Widerstanden versehen, die in einer Wheatstone'schc 'Hickcnschaltung angeordnet sind, und über leitende li.ihnen mit Anschlußsteiler, an dem Stützband 5 verbunden sind, was weiter unten an Hand der Ι-Ί g. 2 und J näher erläutert wird. Anschlußdrähte 6 sind .in diesen Anschlußstellen elektrisch mit der Wheatstone sehen Brückenschaltung, z. B mittels l.otkügelchen 7, verbunden (in Fi g. 3 nicht dargestellt). Gegen einem Anschlag auf der Innenseite des rohrförmigen Körpers 1 ist eine ringförmige Isolierscheibe 8 mit elektrischen Durchführungen 9 angebracht. An einem Ende dieser elektrischen Durchführungen sind die Drähte b befestigt, während das andere Ende mit Stromzuführungsdrähten 10 mit Isoliermantel verbunden ist. wodurch der Wheatstone'schen Brücke Spannung zugeführt und Meßspannung entnommen werden kann. Der Kopf des Spannungsmete's enthält einen Raum II. der durch die Innenwand des rohrförmigen Körpers I und die Membran 2 begrenzt wird. FXt Raum Il kann durch das vorerwähnte biegsame Rohr mit einem Raum in Verbindung stehen, in dem ein bekannter Druck, /. P. der atmosphärische Druck, vorherrscht. Der Kopf laß* sich in das Gas oder die Flüssigkeit einführen, dessen (deren) Druck gemessen werden soll, wobei infolge des Druckunterschieds auf den zwei Seiten der Membran die Formveränderungen dieser Membran Spannung über den spannungsabhängigen Widerständen erzeugen. Der Kopf des Spannungsmeters ist in F i g. 1 stark vergrößert dargestellt: tatsächlich ist der Durchmesser des ringförmigen Körpers 4 annähernd 2 mm und der Durchmesser der Membran 2, innerhalb des Stutzrandes 3.1 mm.

Das Halbleiterbauelement mit der Membran 2 aus Halbleitermaterial und dem verdickten Stutzrand 3 wird an Hand der F i g. 2 und 3 näher erläutert.

Der Stutzrand 3 besteht aus einem Einkristall-Siliciumsubstrat 20 des N-Typs mit einem spezifischen Widerstand von 0,01 Ohm · cm, auf dem eine epitaktische Schicht 21 vorhanden ist, die sich weiter Ober die ganze Membran 2 erstreckt Sie besteht aus N-Typ Silicium mit einem spezifischen Widerstand von 0,6 Ohm - cm. Der Rand 3 hat einen Innendurchmesser von 1 mm, einen Außendurchmesser von 1,4 mm und eine Dicke von 250 μπι, während die Membran 2 eine Dicke von 15 μπι aufweist

In der Membran sind auf einer Seite P-Ieitende Gebiete 22, 23, 24 und 25 durch örtliche Bordiffusion vorgesehen.

Die Dicke dieser ['leitenden Gebiete beträgt 1 μηι und der Schichtwiderstand beträgt 100 Ohm/Quadrat. Diese vier Gebiete haben die gleiche Form und Größe und bestehen aus schmalen Streifen 26, 27,28 und 29 mit einer Länge von 100 μΐη und einer Breite von etwa 15 μιη und aus breiten Teilen an den beiden Enden jedes schmalen Streifens zum Anbringen von Kontakten. Die Halbleitermembran ist auf der Seite der P-Ieitenden Zonen 22, 23, 24 und 25 mit einer Oxydschicht 30 überdeckt, während auf der gegenüberliegenden Seite der Membran auch eine solche Oxydschicht angebracht ist. um Spannungen in der Membran infolge des Unterschieds zwischen den Ausdehnungskoeffizienten des Siliciums und des Oxyds auszugleichen. Diese zweite Oxydschicht 31 wird über den verdickten Rand 3 bis zu der Seite der Oxydschicht 30 fortgesetzt. In der Oxydschicht 30 sind Fenster 32 zum Anbringen von K_r\ntalctnn an rlrn Fndtpilrn drr P-leitenden Zonen vorgesehen Die Oxydschicht 30 setzt sich nur teilweise über die Oberfläche des Randes 3 fort, wodurch ein ringförmiger Teil 41 einer Halbleiteroberfläche nicht mit Oxyd überzogen ist. Dieser freie Oberflächenteil 41 kanu zur Herstellung einer Ohm'schen Verbindung mit dem rohrförmigen Metallteil 1 verwendet werden, von clem one Endfläche gegebenenfalls unter Zwischenfügung eines Metalles gegen die ringförmige Oberfläche 41 drü-kt (siehe Fig. 1). In den Fenstern 32 (siehe die Γ i g. 2 und 3) sind aus Aluminium bestehende Ohm'sche Kontakte angebracht und zwar die Kontakte 33 und 34 mit den breiteren Enden der P-!eitenden Zone 22, die Kontakte 35 und 36 mit den breiteren Enden der P-leitenden Zone 23, die Kontakte 37 und 38 mit ilen breiteren Enden der Zone 24 und die Kontakte 39 und 40 mit den breiteren F.nden der Zone 25. Auf der Oberfläche der Oxydschicht 30 sind Stromleiter in Form von Metallstreifen, z. B. aus aufgedampftem Aluminium, angebracht und zwar vier T-förmigc Leiter, von denen der T-formige Leiter 42 die Kontakte 33 und 38 mit der metallenen Anschlußstelle 43. der T-förmige Leiter 44 die Kontakte 34 und 39 mit der metallenen Anschlußstelle 45. der T-förmige Leiter 46 die Kontakt,- Ό und 35 mit der metallenen Anschlußstelle 47 und der T-förmige Leiter 48 die Kontakte 36 und 37 mit der metallenen Anschlußstelle 49 verbindet. Die metallenen Anschlußstellen 43, 45, 47 und 49 bestehen auch aus aufgedampftem Metall, das gegebenenfalls in bekannter Weise mit galvanisch angebrachtem Metall, z. B. zum Anhaften von Lotkügelchen 7, verstärkt werden kann. Die Oberfläche der metallenen Anschlußstelle hat zu diesem Zweck eine ausreichende laterale Abmessung. Die Anschlußstellen 43, 45, 47 und 49 sind auf dem verdickten Stüurand 3 angebracht, so daß Verformung der Membran 2 beim Befestigen der Anschlußdrähte 6 mittels der Lotkügelchen 7 vermieden wird

Es sei noch bemerkt daß im vorliegenden Falle die flachen Seiten der Membran in einer {111}-Ebene orientiert sind. Bei dieser Orientierung bilden die schmalen Teile 26, 27, 28 und 29 vier Widerstände, die sogenannte »Dehnungsmeßstreifen« bilden, was bedeutet, daß diese Widerstände sich mit Spannungen im Material infolge Formveränderungen ändern. Die Dehnungsmeßstreifen 26 und 27 sind in der Nähe des Mittelpunkts der Membran und die Dehnungsmeßstreifen 28 und 29 sind näher dem Stützrand 3 angebracht , Bei eingeklemmten Membranen ist bekannt, daß bei einem Druckunterschied auf den beiden Seiten der Membran, z. B. durch Überdruck auf der Seite gegenüber der Seite mit den Dehnungsmeßstreifen, die

Biegung in der Mitte der Membran verschieden ist von der Biegung in der Nähe des Randes 3. Bei einem Überdruck auf der Seite der Membran gegenüber der Seite mit den Dehnungsmeßstreifen wird in bekannter Weise auf der Seite dieser Dehnungsmeßstreifen der Mittenteil der Membran mit den Dehnungsmeßstreifen 22 und 23 konvex gekrümmt, während die Membranteile nahe dem Rand 3, wo die Dehnungsmeßstreifen 28 und 29 liegen konkav gekrümmt werden. Infolgedessen wird das Material der Dehnungsmeßstreifen 26 und 27 ausgedehnt, während das Material der Dehnungsmeßstreifen 28 und 29 zusammengedrückt wird. Der Widerstand der Dehnungsmeßstreifen 26 und 27 wird infolgedessen erhöht und der Widerstand der Dehnungsmeßstreifen 28 und 29 wird erniedrigt. Während die betreifenden Widerstände der Dehnungsmeßstreifen ursprünglich gleich waren, wird beim Anlegen einer bestimmten Spannung zwischen den Anschlüssen 45 und 49 ein Spannungsunterschied zwischen den Anschlußstellen 43 und 47 erzeugt, der m-näiigig vi»n dem Druckunterschied auf den beiden Seiten der Membran ist. Es sei hier bemerkt, daß im vorliegenden Falle die an den Anschlußstellen 45 und 49 angelegten Spannungen gegen Erde nicht positiv gewählt werden, um elektrische Strombahnen nennenswerter Bedeutung /u vermeiden. Es sei weiterhin bemerkt, daß bei der Wahl der angelegten Spannungen die Möglichkeit eines Durchschlags der vorhandenen PN-Übergänge berücksichtigt werden soll. Bei Verwendung einer Brückenspannung von IO V erzeugt ein Druckunterschied an der Membran zwischen 0.27 und 0,66 bar eine Meßspan· nungbdnderung von 200 mV. Die Genauigkeit der Druckunterschiedsmessung hat dabei eine Toleranz von weniger als 1 %. Der betreffende Meßbereich eignet sich besonders gut für Blutdruckmessungen.

Es sei noch bemerkt, daß bei den bekannten, eingeklemmten Siliciummembranen die Anschlußstellen möglichst genau auf dem schmalen Bereich gewählt werden, der zwischen den konvex und den konkav gekrümmten Membranteilen liegt und an dem praktisch keine Dehnung oder Zusammendrückung auftritt. Da diese Anschlußstellen auf der Membran liegen werden an die Weise des Anschließens hohe Anforderungen gestellt, z. B. in bezug auf Biegsamkeit des Anschlusses, während die für einen guten Anschluß erforderlichen, lateralen Abmessungen der Anschlußstellen der Miniaturisierung der Membranabmessungen eine Grenze stellen. Das Vorhandensein des verdickten Stützrandes 3 und die Möglichkeit, die Kontaktstellen an diesem Rande 3 anzubringen, beheben die vorerwähnten Nachteile solcher bekannten Bauelemente.

Es sei weiterhin noch bemerkt, daß in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel beide Seiten der Membran über der gesamten Oberfläche mit einer Oxydschicht bedeckt sind. Es ist auch möglich, diese Oxydschicht auf die Dehnungsmeßstreifen und deren unmittelbare Nähe und unterhalb der metallenen Leiter zu beschränken, wobei eine kompensierende Oxydschicht auf der anderen Seite der Membran weggelassen werden kann. Die Verwendung einer Oxydschicht auf beiden Seiten der Membran über die ganze Oberfläche hat jedoch den Vorteil, daß das Halbleitermaterial besser vor äußeren Einflüssen geschützt wird.

In dem in den Fig.2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Membran 2 in einer |111}-Ebene orientiert In diesem Falle ist die Widerstandsänderung bei Verformung verhältnismäßig unabhängig von der gewählten Richtung des Widerstandes in der )111}-Ebe-

nc. Eine Abart dieses Ausführungsbeispiels mit einer druckempfindlichen Siliciummembran, wobei eine andere Krisiallorientierung gewählt ist, ist in Hen F i g. 4 und 5 dargestellt. Die Siliciummembran 52 und der verdickte Rand 53 bestehen auch hier aus Einkristall-N-Typ-Silicium. Die Abmessungen können denen des in den F i g. 2 und 3 dargestellten Siliciumkörpers entsprechen. Der Stützrand 53 besteht auch hier aus einem N-Typ Einknstall-Siliciumsubstrat 60 niedrigen spezifischen Widerstands, auf dem eine epitaktische Schicht 61 aus N-Typ Silicium mit höherem spezifischem Widerstand angebracht ist, die sich innerhalb des ringförmigen Randteiles 53 fortsetzt und die Siliciummembran 52 bildet. Die Kristallorientierung des Siliciums ist derart, daß die epitaktische Schicht und die Membran in der (llO)-Ebene des Kristalles orientiert sind. In der Nähe der Mitte sind vier Widerstandsstreifen aus P-Typs Silicium durch Diffusion gebildet, welche vier Widerstände 66, 67, 68 und 69 gemeinsam ein den Mittelpunkt der Membran 52 uingcbcridcs Quadra', bilden, an dessen Eckpunkten P-Typ Kontaktbereiche 62 vorgesehen werden, die an je einem Ende von zwei der Widerstände liegen. Die Orientierung dieser Widerstände ist derart gewählt, daß die Streifen 66 und 67 in der [110]-Richtung und die Widerstandsstreifen 68 und 69 in der [00l]-Richtung verlaufen. Auf die an Hand der F i g. 2 und 3 beschriebene Weise sind Oxydschichten 70 und 71 auf beiden Seiten der Membran angebracht und an der Stelle der Kontaktbereiche 62 sind Fenster 72 in der Oxydschicht 70 vorgesehen. Durch bekannte Techniken, unter anderem Aufdampfen von Aluminium, sind in den Fenstern die Kontakte 73, 74, 75 und 76 und auf der Oxydschicht die damit verbundenen Kontaktstreifen 82, 84, 86 bzw. 88 für die am Rand 53 liegenden Anschlußstellen 83,85, 87 bzw. 89 angebracht. Auf diese Weise ergibt sich wieder eine Wheatstonesche Brückenschaltung, aber die Widerstandsstreifen liegen alle nahe der Mitte, so daß bei äußerem Druck auf die Membran entweder eine konvexe Biegung oder eine konkave Biegung der Membranoberfläche bei allen Widerstandsstreifen auftritt je nachdem auf der Seite der Dehnungsmeßstreifen ein Unterdruck oder ein Überdruck in bezug auf den Druck auf der anderen Seite vorherrscht. Während die Widerstandsstreifen 66 und 67. die in der [U0]-Richtung verlaufen, als Dehnungsmeßstreifen wirksam sind, die stark von der Formveränderung der Membran abhängig sind, sind die P-Ieitenden Streifen 68 und 69, die in der [OO1]-Richtung verlaufen, praktisch nicht veränderlich mit den örtlichen Formveränderungen der Membran. Diese geringe Empfindlichkeit von P-Ieitenden Widerständen, die in den (100)-Richtungen verlaufen, sind für Biegungen von Siiijiummembranen an sich bekannt. Wenn die Membran 52 nicht gekrümmt ist, sind die Widerstände 66,67, 68 und 69 praktisch gleich. Wird jedoch ein Druckunterschied auf den beiden Seiten der Membran die Membran auf der Seite der Widerstandsstreifen bei diesen Streifen konvex oder konkav gekrümmt, so nimmt der Widerstand der Dehnungsmeßstreifen 66 bzw. 67 zu bzw. ab, während der Widerstand der Dehnungsmeßstreifen 68 und 69 sich praktisch nicht ändert Wenn z. B. ein Spannungsunterschied an den Anschlußstellen 85 und 89 angelegt wird, tritt zwischen den Anschlußstellen 83 und 87 eine Meßspannung auf, die von dem Druckunterschied der beiden Seiten der Membran abhängig ist Das in den Fig.4 und 5 dargestellte Halbleiterbauelement kann auf die vorstehend beschriebene Weise ähnlich wie die in den F i g. 2

und 3 dargestellten Halbleiterbauelemente in einer Meßvorrichtung nach F i g. 1 untergebracht werden.

Es sei bemerkt, daß die Dicke der Membranen nach den Fig. 2 bis 5 an den zu messenden Druckbereich angepaßt werden kann. Bei einem großen Druckbereich wird bei im üb. igen gleichen lateralen Abmessungen der Membran eine verhältnismäßig große Dicke und bei einem kleinen Druckbereich eine geringe Membrandikke bevorzugt. Ferner wird zum Messen eines gleichen Druckbereichs bei Verringerung der lateralen Membranabmessungen vorzugsweise auch die Dicke verringert.

Die F i g. 6, 7 und 8 zeigen Bauelemente zur Umwandlung mechanischer Spannungen in elektrische Signale, wobei flache Biegefedern aus Halbleitermaterial in Form von Streifen verwendet werden, die einen verdickten Stützrand mit einem verdickten Mittenteil verbinden. Solche Bauelemente lassen sich z. B. als 3c5CmcüriigürigSrric55Cr VCPtVCfidcn, Wobei der VCpdiCk

te Rand mit dem Gegenstand, z. B. einem Fahrzeug, einer Rakete, starr verbunden ist, während der Mittenteil als Trägheitsmasse wirksam ist, oder umgekehrt. Dabei lassen sich Beschleunigungen oder Verzögerungen senkrecht zur Ebene der Biegefedern messen. Das in den Fig. 6, 7 und 8 dargestellte Halbleiterbauelement besteht aus einem dicken, kreisförmigen Stützrand 103, einem dicken, scheibenförmigen Mittenteil 104 und streifenförmiges flachen Biegefedern 100, 101 und 102, welche die einzige mechanische Verbindung zwischen dem Rand 103 und dem Mittenteil 104 herstellen. Diese Biegefedern sind streifenförmig und haben eine gleiche Dicke, die in bezug auf die Dicke des Randes 103 und des Mittenteiles 104 gering ist. Die beiden dickeren Teile bestehen aus Einkristall-Substratmaterial 106, z. B. niederohmigem N-Typ Silicium, wobei die Kristallorientierung des Suhstratmaterials des Randes 103 der Orientierung des Substratmaterials des verdickten Mittenteiles 104 entspricht. Auf diesem Substratmaterial ist eine epitaktische Schicht 107 aus N-Typ Silicium mit einem spezifischen Widerstand von mehr als 01,0hm · cm angebracht, die sich auf einer Seite über das Substratmaterial der Teile 103 und 104 erstreckt und außerdem die Biegefedern 100, 101 und 102 bildet. Der Körper hat auf beiden Seiten über seine ganze oder nahezu ganze Oberfläche eine Oxydschicht 105. Die epitaktische Schicht ist gemäß einer |lll)-Ebene orientiert. Die Biegefedern 100,101 und 102 enthalten je "ier Dehnungsmeßstreifen, deren Enden, ähnlich wie in F i g. 2, gemäß einer Wheatstone'schen Brückenschaltung miteinander und weiterhin mit Anschlußstellen verbunden sind, die entweder auf dem Rand 103 oder auf dem Mittenteil 104 angebracht sind, je nachdem der Rand oder der Mittenteil an dem Gegenstand starr befestigt ist, dessen Beschleunigung oder Verzögerung geroessen werden soll. Deutlichkeitshalber sind diese Dehnungsmeßstreifen mit leitenden Verbindungsstreifen und Anschlußstellen in F i g. 8 nicht dargestellt, aber auf vergrößertem Maßstab sind sie in Fig.7 für die Dehnungsmeßstreifen der Biegefeder 100 angegeben. Die Dehnungsmeßstreifen 111, 112, 113 und 114 aus P-Typ Silicium sind durch Diffusion eines Akzeptors, z. B. Bor, erhalten. Sie sind an ihren Enden durch Fenster der Oxydschicht 105 (hier nicht dargestellt) durch Aluminiumstreifen 120 miteinander und mit den an dem Rand liegenden Anschlußstellen 121,122,123 und 124 aus Aluminium entsprechend einer Wheatstone'schen Brückenschaltung verbunden. Die Dehnungsmeßstreifen 111 und 112 liegen in der Nähe des verdickten Mittenteiles 1«4 und die Dehnungsmeßstreifen 113 und 114 liegen näher dem verdickten Rand 103. Bei einer tixialen Verschiebung des Mittcnteiles 104 in bezug auf

-, den Rand 103 wird die Biegefeder 100 derart verformt, daß die Biegung in der Nähe des Mittenteiles der Biegung in der Nähe des Randteiles entgegengesetzt ist. Wie vorstehend an Hand des Halbleiterbauelementes nach den Fig. 2 und 3 erläutert ist, ändern sich die

in beiden Widerstände 111 und 112 in bezug auf die Widerstände 113 und 114 in entgegengesetztem Sinne. Die betreffende Verschiebung wird im vorliegenden Falle durch Beschleunigung oder Verzögerung in Richtungen quer zur Ebene der Biegefeder hervorgerufen, wobei durch Trägheit der Masse des Mittenteiles 104 und etwaiger an diesem befestigten Gewichte eine von der Beschleunigung oder Verzögerung abhängige Biegung der flachen Federn auftritt. Wird z. B. an den Anschi'jßsieüer: !21 und !23 ein? 1ίοπ^ςΐ?.^η*^ρ !snannnncr

m angelegt, so tritt zwischen den Anschlußstellen 122 und 124 eine von der Beschleunigung oder Verzögerung abhängige Meßspannung auf. Vorzugsweise werden auch Meßspannungen gleichartiger in Wheatstone'schen Brückenschaltungen aufgenommener Dehnstrei-

r> fen in den Biegefedern 101 und 102 gleichzeitig bestimmt, um eine ungleiche Biegung dieser drei flachen Federn feststellen und damit bei der Bestimmung der axialen Beschleunigung oder Verzögerung berücksichtigen zu können.

Auch das in den F i g. 6, 7 und 8 dargestellte Bauelement kann verhältnismäßig kleine Abmessungen haben, z. B. einen Mittenteil mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 2 mm, flache Biegefedern mit einer Länge von etwa 1 mm und einen Stützrand mit einem Unterschied zwischen Innen- und Außendurchmesser von etwa 0,5 bis 1 mm.

Das Bauelement nach den Fig. 6, 7 und 8 läßt sich nicht nur für die Messung von Beschleunigungen, sondern auch für andere Messungen verwenden, z. B.

zum Messen des Krümmungsradius von Oberflächer., insbesondere Oberflächen geringer Breite, wobei die dicken Teile 103 und 104 mit der gegenüber der epitaktischen Schicht 107 liegenden Seite gegen die betreffende Oberfläche gedrückt werden. Ferner ist es

4ϊ möglich, sehr kleine Verschiebungen von Gegenständen zu messen, indem z. B. der Mittenteil 104 mit einem solchen Gegenstand verbunden wird. Weiterhin liegt die Möglichkeit vor, auf diese Weise mechanische Schwingungen in elektrische Schwingungen umzuwandeln.

In den beschriebenen Beispielen wurden Dehnungsmeßstreifen aus P-Typ Silicium in N-Material verwendet. Im Prinzip lassen sich auch Dehnungsmeßstreifen aus N-Material verwenden. Der Widerstand von Dehnungsmeßstreifen aus N-Typ Silicium nimmt beim Zusammendrücken zu und bei Dehnung ab. Im allgemeinen sind jedoch P-Typ Dehnungsmeßstreifen empfindlicher als N-Typ Dehnungsmeßstreifen. Ferner sei noch bemerkt, daß während bei Verwendung einer flachen Biegefeder aus Silicium, die in einer Jl 10}-Ebene orientiert ist, Widerstandsstreifen aus P-Typ Silicium in einer (100)-Richtung bei Biegung der Feder nicht bemerkenswert geändert werden, bei einer auf diese Weise orientierten flachen Biegefeder wohl eine Widerstandsänderung in einem in dieser Richtung verlaufenden Widerstandsstreifen aus N-Typ Silicium auftritt

Das Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen zur Umwandlung mechanischer Spannungen in

elektrische Signale der vorstehend beschriebenen Art wird nunmehr näher erläutert. Die nachfolgende Ausführung dieses Verfahrens dient /ur Herstellung des in den Fig. 2 und 3 iargestellten Halbleiterbauelements, das sich in einer großen Anzahl jus einer einzigen Einkristall-Siliciumscheibe herstellen läßt.

Es wird von einem scheibenförmigen Körper aus N-Typ Einkristall-Silicium mit einem spezifischen Widerstand von 0,01 Ohm ■ cm, einem Durchmesser von etwa 35 mm und einer Dicke von etwa 250 μΐη ausgegangen. Beide flache Seiten sind gemäß einer (I I I|-Kristallebene orientiert. Der scheibenförmige Körper kann auf bekannte Weise aus einem liinkristallstab dieses Materials erhalten sein, der z. B. durch Ziehen aus einer Siliciumschmelze mit Antimondotierung erhalten ist.

Auf einer der flachen Seiten des scheibenförmigen Körpers wird eine epitaktische Schicht angebracht, /u diesem Zweck wird die Oberfläche auf der betreffenden Seite vorher poliert, dann in gasförmiger Salzsäure mit Wasserste'' geätzt und darauf bei einer Temperatur von etwa 1100⁰C ausgeheizt. In bekannter Weise wird eine epitaktische Schicht auf der betreffenden Oberfläche angebracht, wobei das Siliciumsubstratmaterial für die epitaktische Schicht auf 1050"C erhitzt und ein Gasgemisch aus Siliciumtetrachlorid und Wasserstoff mit einem geringen Zusatz von Phosphoroxydchlorid in bekannter Weise über das erhitzte Substrat geführt wird. Es wird eine epitaktische Schicht aus N-Typ Silicium mit einem spezifischen Widerstand von 0,6 Ohm · cm abgelagert. Die epitaktische Ablagerung wird nach 15 Minuten beendet. Es hat sich dann eine epitaktische Schicht mit einer Dicke von 15 μΓη aus N-Typ Einkristallsilicium mit einem spezifsichen Widerstand von 0,6 Ohm · cm gebildet. Auf der Scheibe wird eine Siliciumoxydschicht gebildet, indem die Scheibe auf 1100°C in feuchtem Sauerstoff erhitzt wird, worauf durch eine bekannte Photomaskierungstechnik örtlich Fenster in der Oxydschicht geätzt werden, zur Bildung der P-Ieitenden Zonen 22, 23, 24 und 25 aus P-Typ Silicium durch Bordiffusion. Nach dem Diffusionsvorgang wird die Oxydschicht entfernt und es wird eine neue Oxydschicht durch erneutes Erhitzen im feuchten Sauerstoff bei 1100°C gebildet. Durch bekannte Photomaskierungsmethoden werden die Fenster 32 in der Oxydschicht geätzt (siehe F i g. 2) und in bekannter Weise wird das in Fig.3 dargestellte Muster aufgedampften Aluminiums zur Herstellung der Kontakte 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 und 40 in den Fenstern 32, der Anschlußstellen 43, 45, 47, 49 und der T-förmigen leitenden Bahnen 42, 44,46 und 48 gebildet. Wie üblich, wird das in F i g. 3 dargestellte Muster von P-leitenden Zonen und Aluminium-Kontakten und -Bahnen über der ganzen epitaktischen Schicht der Scheibe wiederholt

Die Scheibe wird dann mit der Seite der epitaktischen Schicht durch ein geeignetes Klebemittel 150, z. B. Kanadabalsam, auf einer Glasplatte 151 festgeklebt (siehe Fig.9). Zum Erhalten der Membran innerhalb des dicken Randes muß von der der epitaktischen Schicht gegenüberliegenden Seite her örtlich Material bis zu dieser epitaktischen Schicht entfernt werden. Es ist außerdem erwünscht Nuten zur Bestimmung der äußeren Grenze des verdickten Randes anzubringen. Zu diesem Zweck wird das Silicium örtlich durch Funkenerosion entsprechend Fig.9 entfernt An den Stellen, wo zur Bildung der Membran Materia! entfernt werden muß, wird eine Funkenerosionselektrode 157 zylindrischer Form mit einer flachen Unterseite mit

einem Diirrnmesser von I mm angebracht. Ferner wird eine rohriörmige Elektrode 158 mit einem Innendurchmesser von etwa 1,6 mm und einem Außendurchmesser von etwa 2 mm verwendet. Über einen Schalter können die Elektroden 157 und 158 abwechselnd mit der Klemme eines Impulsgenerators verbunden werden, dessen andere Klemme mit der Siliciumscheibe verbunden ist. Das Ganz.e wird in entionisiertes Wasser gebracht und der Impulsgenerator 155 erzeugt Strom impulse mit Spannungsscheiteln von 100 V mit einer Frequenz von 10 000 Hz an der Stelle wo die Membran ausgebildet werden soll. Die Elektrode 157 wird in einem Abstand von einigen μηι von der freien Oberfläche der Siliciumscheibe angeordnet, worauf mittels eines Schalters 156 die Impulsspannungsquelle angeschlossen wird, wodurch erodierende Funken zwischen dem Silicium und der Elektrode 157 erzeugt werden. Die erodierende Wirkung erstreckt sich bis zu einem Abstand von 4 um von der Oberfläche der Elektrode 157. Während der Erosion wird die Elektrode 157 sehr bngsam herunterbewegt, wodurch eine Höhlung mit genau ausgerichteten Scitenwänden entsteht, in die die Elektrode 157 allmählich weiter herabgesunken wird je nachdem die Höhlung 160 tieier wird. Die Funkenerosion wird fortgesetzt bis die Höhlung 160 noch etwa um 10 μιη von der epitaktischen Schicht 21 entfernt ist. Darauf wird die Elektrode 157 zu einer weiteren Stehe verschoben, wo eine Membran gebildet werden soll. Dann wird die rohrförmige Elektrode 158 nahe der freien Oberfläche der Scheibe 3 koaxial zu der entstandenen Höhlung 160 angeordnet. Mittels des Schalte's 156 wird dann die Elektrode 158 mit dem Impulsgenerator verbunden und ähnlich wie die zylindrische Höh'ung 160 mittels der Elektrode 157 hergestellt ist, wird eine ringförmige Nut 161 hergestellt, die auch durch weitere Einführung der Elektrode 158 vertieft wird. Die Funkenerosion mit der Elektrode 158 wird fortgesetzt, bis der Boden der Nut 161 um etwa 25 μίτι von der epitaktischen Schicht 21 entfernt ist. Auf diese Weise ergibt sicr eine sehr genaue laterale Ausbildung der Membranen 2 und der Ränder 3. Der Boden der Höhlung 160 kann jedoch noch Unregelmäßigkeiten aufweisen. Zum weiteren Vertiefen der Höhlung 160 zur Bildung der Membranen 2 g! 'chmaBiger Dicke wird dann eine selektive elektronische Ätzbehandlung nach der NL-OS 67 03 013 durchgeführt. Ein Elektrodenanschluß wird örtlich an dem Substratmaterial 20, z. B. aus Platin, angebracht. Das Ganze wird in eine wässerige HF-Lösung getaucht, die durch Mischung von 1 Volumenteil konzentrierter Fluorwasserstoffsäure (50 Gewichtsprozent) mit 10 Volumenteilen Wasser erhalten ist. Der Platinkontakt erhält dann eine anodische Vorspannung in bezug auf eine in ein Bad eingeführte Platinelektrode von 12 V. Das Substratmaterial wird dann mit einer Geschwindigkeit von etwa 2 μίτι pro Minute gelöst Nach 6 Minuten wird das elektrolytische Ätzverfahren beendet Infolge der kurzen Dauer dieses Ätzverfahrens werden die lateralen Abmessungen der Höhlungen 160 nur wenig verbreitert. Das N-Typ Silicium wird von dem Boden der Höhlung 160 anodisch gelöst bis die epitaktische Schicht 21 des höheren spezifischen Widerstands erreicht ist Sobald diese Grenze erreicht ist hört die ätzende Wirkung auf, so daß die epitaktische Schicht mit gleichmäßiger Dicke als Membran zurückbleibt (siehe Fig. 10). Da die ringförmigen Nuten 161 weniger tief sind als die Höhlungen 160, ist beim Ätzverfahren eine gut leitende Verbindung des ganzen Substratmaterials 3

mit dem Platinkontakt an diesem Substratmaterial gewährleistet, bis über den ganzen Boden der Höhlung 160 die epitaktische Schicht erreicht ist Der erhaltene, flache Boden bildet einen etwas abgerundeten Winkel mit den Seitenwänden der Höhlung, was bei Halbleiterbauelementen zur Umwandlung mechanischer Spannungen in elektrische Signale vorteilhaft wirkt. Es zeigt sich, daß während der Zeit von 6 Minuten die Nuten 161 die epitaktische Schicht nicht erreichen. Wie dies aus F i g. 10 ersichtlich ist, sind die Membranen 2 bereits von den verdickten Rändern 3 versehen. Die unterschiedlichen Membranen 2 mit den zugehörenden Rändern 3 können in bekannter Weise mit einem ätzbeständigen Mittel abgedeckt werden, worauf mit einem chemischen Ätzmittel die Nuten 161 weiter vertieft werden können, wobei örtlich auch die epitaktische Schicht 21 entfernt wird und die druckempfindlichen Halbleiterbauelemente voneinander getrennt wenden. Darauf werden die erhaltenen Halbleiterbauelemente von dem Träger entfernt, indem in bekannter Weise der Kanadabalsam gelöst wird.

Auf den erhaltenen Halbleiterkörpern braucht nur noch die Oxydschicht 31 angebracht zu werden, vorzugsweise durch ein Verfahren, das nur eine verhältnismäßig niedrige Temperatur erfordert (siehe F i g. 2). Darauf kann noch durch ein übliches Ätzverfahren an dem Rand die Oxydschicht von dem äußeren Teil der Oberfläche der epitaktischen Schicht entfernt werden, worauf an dieser Stelle gewünschtenfalls eine

ίο Metallschicht angebracht wird.

Es ist möglich, eine epitaktische Schicht aus hochohmigen, P_-Typ Material und das selektive, elektrolytische Ätzverfahren zu verwenden, wobei während der Anbringung der epitaktischen Schicht bei

verhältnismäßig hoher Temperatur durch Diffusion zwischen dem niederohmigen N-Typ Material und dem hochohmigen P-Typ Material eine sehr dünne Zone aus hochohmigem, N-Typ Material gebildet wird, wo beim selektiven elektrolytischen Ätzverfahren die ätzende Wirkung aufhört.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Halbleiterbauelement zur Umwandlung mechanischer Spannungen in elektrische Signale mit mindestens einer flachen Biegefeder aus einkristallinem Halbleitermaterial, in der mindestens ein Schaltungselement untergebracht ist, das für mechanische Spannungen in der Biegefeder empfindlich ist und Kontakte zur Entnahme der durch die mechanischen Spannungen erzeugten elektrischen Signale aufweist, bei dem ein verdickter Stützrand für die flache Biegefeder vorgesehen ist, der aus dem gleichen einkristalUnen Halbleitermaterial wie die Feder besteht und mit ihr ein Ganzes bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des verdickten Stützrandes (3,53,103,104) sich von dem Material der flachen Biegefeder (2,52,100,101, 102) durch seinen Leitungstyp und/oder seine spezifische Leitfähigkeit unterscheidet, daß die Biegefeder aus epitaktisch abgelagertem Material (21,61,107) besteht und daß der verdickte Stützrand aus dem ursprünglichen einkristallinen Substratmaterial (20,60,106) besteht, auf dem die epitaktische Schicht gebildet wurde.

2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flache Biegefeder (2, 53, 103, 104) eine Dicke vott weniger als 50 um, vorzugsweise maximal 20 μπι aufweist

3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die flache Biegefeder eine Membran bildet, die am Umfang von dem Stützrand begrenzt wird, dadurch genennzeichnet daß die Membran einen Durchmesser von weniger aL 3 mm aufweist

4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Siv zrand (3, 53) einen Außendurchmesser von weniger als 5 mm aufweist

5. Halbleiterbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen aus Halbleitermaterial bestehenden, verdickten Mittenteil (104) aufweist, der ebenso wie der Stützrand (103) aus dem ursprünglichen, monokristallinen Substratmaterial besteht, auf dem die epitaktische Schicht (107) gebildet wurde (Fig.6-8).

6. Verwendung eines Halbleiterbauelementes nach einem der Ansprüche 3 oder 4, in einem Druckmesser.

7. Verwendung eines Halbleiterbauelementes nach Anspruch 5 in einem Beschleunigungsmesser.

8. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein plattenförmiges Substrat aus Halbleitermaterial auf einer Seite mit einer epitaktischen Schicht aus gleichem Halbleitermaterial anderen Leitungstyps und/oder anderer spezifischer Leitfähigkeit versehen wird, worauf von der der betreffenden Schicht gegenüberliegenden Seite her das Halbleitermaterial des Substrats unter Bildung des Stützrandes örtlich entfernt wird bis zu einer Tiefe in der Nähe der Grenze mit der betreffenden Schicht, aber ohne diese Grenze zu erreichen, worauf mittels eines selektiven Ätzverfahrens die Restschicht der Substrate bis zu der Grenze mit der betreffenden Schicht geätzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das örtliche Entfernen des Substratmaterials durch Funkenerosion erfolgt.

10, Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der epitaktischen Schicht derart dotiert werden, daß sie durch das selektive Ätzverfahren mit entfernt werden.