DE19941701A1 - Manufacturing method for cantilevered structure used for sensor application involves plasma etching of substrate in window region over portion of substrate thickness in front of support or functional layer - Google Patents

Manufacturing method for cantilevered structure used for sensor application involves plasma etching of substrate in window region over portion of substrate thickness in front of support or functional layer

Info

Publication number
DE19941701A1
DE19941701A1 DE1999141701 DE19941701A DE19941701A1 DE 19941701 A1 DE19941701 A1 DE 19941701A1 DE 1999141701 DE1999141701 DE 1999141701 DE 19941701 A DE19941701 A DE 19941701A DE 19941701 A1 DE19941701 A1 DE 19941701A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
substrate
functional layer
layer
etching
window area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE1999141701
Other languages
German (de)
Inventor
Thorsten Pannek
Wilhelm Frey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE1999141701 priority Critical patent/DE19941701A1/en
Publication of DE19941701A1 publication Critical patent/DE19941701A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00134Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems comprising flexible or deformable structures
    • B81C1/0015Cantilevers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02Sensors
    • B81B2201/0292Sensors not provided for in B81B2201/0207 - B81B2201/0285
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2201/00Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
    • B81C2201/01Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate
    • B81C2201/0101Shaping material; Structuring the bulk substrate or layers on the substrate; Film patterning
    • B81C2201/0128Processes for removing material
    • B81C2201/013Etching
    • B81C2201/0132Dry etching, i.e. plasma etching, barrel etching, reactive ion etching [RIE], sputter etching or ion milling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2201/00Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
    • B81C2201/05Temporary protection of devices or parts of the devices during manufacturing
    • B81C2201/053Depositing a protective layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

A support layer or functional layer (3-6) is deposited on the side of a substrate (1). A substrate material for a cantilevered structure in a window region (12) is etched in the side opposite to a layer side up to the support layer or functional layer. The plasma etching of the substrate in the window region is performed over a portion of the substrate in front of the support layer or functional layer. An Independent claim is also included for a sensor structure on a semiconductor wafer.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung freitragender Strukturen sowie eine Sensorstruktur nach den Oberbegriffen des Anspruchs 1 bzw. 6.The invention relates to a method for manufacturing self-supporting structures and a sensor structure according to the The preambles of claim 1 and 6 respectively.

Stand der TechnikState of the art

Sensorapplikationen mit freitragenden Strukturen sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt geworden. Die freitragenden Strukturen werden regelmäßig dazu eingesetzt, einen "Transducer", z. B. in Form eines elektro-thermischen oder elektro-mechanischen Wandlers, aus einem oder mehreren Funktionsschichten von einem Substrat mechanisch und/oder thermisch zu entkoppeln. Bei thermischen Sensoren soll dadurch der Wärmetransport von bestimmten Punkten der Funktionsschicht oder Schichten zu umliegenden Bereichen minimiert werden. Bei z. B. Beschleunigungssensoren sollen die freitragenden Strukturen ein freies Schwingen der empfindlichen Sensorbereiche ermöglichen.Sensor applications with self-supporting structures are in various embodiments have become known. The self-supporting structures are regularly used to a "transducer", e.g. B. in the form of an electro-thermal or electro-mechanical transducer, from one or more Functional layers of a substrate mechanically and / or to decouple thermally. In the case of thermal sensors thereby the heat transfer from certain points of the Functional layer or layers to surrounding areas be minimized. At z. B. Accelerometers should the cantilever structures a free swing of the enable sensitive sensor areas.

Die Form solcher freitragender Strukturen, wie Membranen, Brücken oder Zungen bestimmt weitgehend die thermischen und mechanischen Eigenschaften des Sensorsystems. In der Bulkmikromechanik, bei welcher das Bulkmaterial eines Halbleiterwafers für die Bereitstellung einer "Unterhöhlung" (Cavity) oder eines Fensterdurchbruchs zur Erzeugung freitragender Stukturen genutzt wird, kommen für die Herstellung einer Cavity oder eines Fensterdurchbruchs in den meisten Fällen anisotrope nasschemische Ätztechniken zum Einsatz.The shape of such self-supporting structures, such as membranes, Bridges or tongues largely determine the thermal and  mechanical properties of the sensor system. In the Bulk micromechanics, in which the bulk material is a Semiconductor wafers for providing an "undermining" (Cavity) or a window opening to create self-supporting structures are used for the Creation of a cavity or window opening in the most cases anisotropic wet chemical etching techniques for Commitment.

In der Oberflächenmikromechanik werden "Cavity"-Bereiche durch Opferschichttechniken realisiert. Auch hier wird die Opferschicht regelmäßig durch anisotrope nasschemische Ätztechniken oder Dampfätzen weggeätzt.In surface micromechanics there are "cavity" areas realized through sacrificial layer techniques. Here, too Sacrificial layer regularly through anisotropic wet chemical Etching techniques or steam etching etched away.

Die Ätzlösungen für die Bulkmikromechanik sind im Allgemeinen basischer Natur, z. B. KOH (Kalium-Hydroxid) oder TMAH (Tetramethylammoniumhydroxid). Die Strukturierung eines Halbleiterwafer-Bulkmaterials mit solchen Ätzlösungen ist jedoch mit Nachteilen verbunden. Durch die Diffusion von Kationen aus der Ätzlösung (z. B. K+ aus KOH) in das Substrat kann es zur Störung von auf dem Chip integrierter Elektronik kommen.The etching solutions for bulk micromechanics are generally basic in nature, e.g. B. KOH (potassium hydroxide) or TMAH (tetramethylammonium hydroxide). However, structuring a semiconductor wafer bulk material with such etching solutions has disadvantages. The diffusion of cations from the etching solution (e.g. K + from KOH) into the substrate can disrupt electronics integrated on the chip.

Zur Beseitigung dieses Problems wurden Lösungen aus EDP (Ethylendiamin-Pyrocatechol) eingesetzt. Ätzlösungen aus EDP sind allerdings toxisch.To solve this problem, solutions from EDP (Ethylenediamine pyrocatechol) used. Etching solutions made of EDP are toxic, however.

Weiterhin sind die erzielte Anisotropie bei der Ätzung, die gewünschte Ätzrate und die Ätzhomogenität in Abhängigkeit von den Ätzlösungen und eventuellen Zusätzen oft unbefriedigend. Durch unerwünschte Reaktionen kommt es z. B. zum Ausfall von Silikaten, die sich zufällig auf der Struktur niederschlagen.Furthermore, the anisotropy achieved in the etching is the desired etching rate and the etching homogeneity depending on the etching solutions and any additives are often unsatisfactory. Due to undesirable reactions, it occurs e.g. B. failure of Silicates that happen to be deposited on the structure.

Weiterhin führen anisotrope nasschemische Ätzprozesse bei (100)-orientierten Siliziumwafern zur Ausbildung von geneigten Ätzflanken entlang der 111-Ebene, die zur 100- Oberfläche einen Winkel von etwa 55° bilden. Dadurch benötigt das Sensorelement das ca. 1,4-fache der Ätztiefe mehr an Platz auf dem Siliziumwafer, wie es im Vergleich zu einem Prozess mit senkrechten Flanken der Fall wäre.Furthermore, anisotropic wet chemical etching processes in ( 100 ) -oriented silicon wafers lead to the formation of inclined etching flanks along the 111 plane, which form an angle of approximately 55 ° to the 100 surface. As a result, the sensor element requires approximately 1.4 times the etching depth more space on the silicon wafer, as would be the case compared to a process with vertical flanks.

Mit Opferschichttechniken der Oberflächenmikromechanik können derartige Probleme behoben werden. Allerdings sind die erzielbaren Schichtdicken der Opferschichten oftmals zu gering, um eine hinreichende thermische und/oder mechanische Entkopplung zu erzielen.With sacrificial layer techniques of surface micromechanics can such problems are fixed. However, they are achievable layer thicknesses of the sacrificial layers often too low to adequate thermal and / or mechanical To achieve decoupling.

Aufgabe und Vorteile der ErfindungObject and advantages of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, auf einem Substrat eine Sensorstruktur mit freitragenden Strukturelementen über einem das Substrat durchdringenden Fensterbereich bereit zu stellen, die einen vergleichsweise geringeren Platzbedarf erfordert.The object of the invention is based on a substrate a sensor structure with self-supporting structural elements a window area penetrating the substrate places that have a comparatively smaller space requirement required.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 6 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1 and of claim 6 solved.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterführungen des Verfahrens angegeben.Advantageous continuations of the Procedure specified.

Die Erfindung geht von einem Verfahren zur Herstellung freitragender Strukturen für Sensorapplikationen aus, umfassend die folgenden Prozessschritte:
Aufbringen wenigstens einer Träger- oder Funktionsschicht auf eine Seite eines flächigen Substrats, wobei die Funktionsschicht der Bereitstellung von Sensoreigenschaften dient und
Wegätzen von Substratmaterial zur Bildung der freitragenden Strukturen in einem Fensterbereich von der der Schichtseite gegenüberliegenden Seite des Substrats bis zur Träger- oder Funktionsschicht.
The invention is based on a method for producing self-supporting structures for sensor applications, comprising the following process steps:
Applying at least one carrier or functional layer to one side of a flat substrate, the functional layer serving to provide sensor properties and
Etching away substrate material to form the self-supporting structures in a window area from the side of the substrate opposite the layer side to the carrier or functional layer.

Der Kern der Erfindung liegt nun darin, dass die Ätzung des Substrats im Fensterbereich zumindest über einen Teilabschnitt der Dicke des Substrats vor der Träger- oder Funktionsschicht mit einem Plasmaätzverfahren durchgeführt wird. Bei dieser Vorgehensweise wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass mit einem Plasmaätzverfahren einstellbare Flankensteilheiten bis hin zu exakt senkrechten Wandbereichen erzielt werden können. Auf diese Weise kann der Flächenbedarf für eine Sensorstruktur erheblich reduziert werden, da der Anteil von vergleichsweise stark geneigten Ätzflanken reduziert ist.The essence of the invention is that the etching of the Substrate in the window area at least one Section of the thickness of the substrate before the carrier or Functional layer performed with a plasma etching process becomes. With this procedure, the knowledge exploited that adjustable with a plasma etching process Flank slopes up to exactly vertical wall areas can be achieved. In this way, the space requirement for a sensor structure can be significantly reduced because of the Share of comparatively strongly inclined etching edges is reduced.

In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Teilabschnitt der Plasmaätzung unmittelbar vor die Träger- oder Funktionsschicht gelegt. Durch diese Maßnahme kann folgender Problematik, insbesondere bei der Verwendung von Siliziumwafern als Substratmaterial, entgegengetreten werden. Bei der nasschemischen Ätzung lassen sich auf Grund der Kristallstruktur des Siliziums nur eckige Strukturen ätzen. Dies kann im Übergangsbereich zu einer Membran oder einer Brückenstruktur bzw. einer Zungenstruktur zu Spannungsbrüchen führen. Mittels eines physikalisch chemischen Plasmaätzverfahrens tritt eine "Verrundung" von scharfen Ecken bzw. Kanten ein, was einen günstigeren Spannungsverlauf in den Strukturen zur Folge hat. Sofern eine zusätzliche Maskierung eingesetzt wird, lässt sich auch jede beliebige Fensterform realisieren. Insbesondere in diesem Zusammenhang ist es im Weiteren vorteilhaft, wenn die Ätzung des Substrats im Fensterbereich vollständig mit einem Plasmaätzverfahren erfolgt.In a further particularly advantageous embodiment of the Invention becomes the subsection of plasma etching immediately placed in front of the carrier or functional layer. Through this Measure can have the following problem, especially with the Use of silicon wafers as substrate material, be opposed. Leave in wet chemical etching only angular due to the crystal structure of the silicon Etch structures. This can be in the transition area to a Membrane or a bridge structure or a tongue structure lead to voltage breaks. By means of a physical chemical plasma etching occurs a "rounding" of sharp corners or edges, which is a cheaper Resulting in the course of tension in the structures. If one any additional masking can be used realize any window shape. Especially in this Connection, it is also advantageous if the etching of the substrate in the window area completely with a Plasma etching takes place.

In einer überdies vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zunächst die wenigstens eine Träger- oder Funktionsschicht aufgebracht und anschließend zur Erzeugung von Zungen- oder Brückenstrukturen im Fensterbereich strukturiert. Sofern unmittelbar auf das Substrat eine Funktionsschicht folgt, hat diese auch die Aufgaben einer Trägerschicht zu erfüllen, d. h. sie sollte die geforderten mechanischen Eigenschaften aufweisen, um eine freitragende Struktur ausbilden zu können. Häufig wird jedoch zunächst wenigstens eine Trägerschicht aufgebracht werden und darauf dann wenigstens eine Funktionsschicht abgeschieden. In diesem Fall ist es günstig, wenn vor der Strukturierung der wenigstens einen Trägerschicht eine Strukturierung der wenigstens einen Funktionsschicht stattfindet.In a further advantageous embodiment of the invention is the at least one carrier or  Functional layer applied and then for generation of tongue or bridge structures in the window area structured. If a directly on the substrate Functional layer follows, this also has the tasks of a To meet carrier layer, d. H. it should be the required have mechanical properties to be self-supporting To be able to train structure. However, often is first at least one carrier layer are applied and thereon then at least one functional layer is deposited. In this It is favorable if, before structuring the structuring the at least one carrier layer at least one functional layer takes place.

Um zu vermeiden, dass eine Zungen- oder Brückenstruktur und insbesondere eine darauf angeordnete Funktionsschicht bei der Ätzung des Fensterbereichs einer ungewollten Ätzung ausgesetzt ist, wird im Weiteren vorgeschlagen, dass vor dem Ätzvorgang auf die Brücken- oder Zungenstruktur eine Schutzschicht aufgebracht wird. Im einfachsten Fall kann diese Schutzschicht eine Fotolackschicht sein, die sich anschließend in einfacher Weise durch Veraschen entfernen lässt.To avoid a tongue or bridge structure and in particular a functional layer arranged on it Etching the window area of an unwanted etching is further proposed that before Etching process on the bridge or tongue structure Protective layer is applied. In the simplest case it can this protective layer can be a photoresist layer that is then easily removed by ashing leaves.

Durch das beschriebene Verfahren lässt sich insbesondere eine Sensorstruktur auf einem Halbleiterwafer mit freitragenden Strukturelementen über einem den Halbleiterwafer durchdringenden Fensterbereich herstellen, bei welcher der Flankenverlauf der Fensterbereichswände, bezogen auf eine Substratnormale, im Bereich von kleiner +/-10° liegt.The method described can be used in particular Sensor structure on a semiconductor wafer with self-supporting Structural elements over the semiconductor wafer create penetrating window area in which the Flank course of the window area walls, based on a Substrate normal, is in the range of less than +/- 10 °.

Zeichnungendrawings

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer Vorteile und Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen An embodiment of the invention is in the drawings shown and in the description below Details of further advantages and details explained. It demonstrate  

Fig. 1a-f einen Ausschnitt einer Sensorstruktur in einer Schnittansicht in verschiedenen Prozessstadien des Herstellungsverfahrens. Fig. 1a-f shows a detail of a sensor structure in a sectional view in different process stages of the manufacturing process.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Zur Herstellung einer Sensorstruktur mit freitragender Brücke 7 (siehe insbesondere Fig. 1f) wird zunächst auf einen Siliziumwafer 1 beispielhaft ein Schichtsystem 2 mit Trägerschichten und einer Funktionsschicht aufgebracht (siehe Fig. 1a). Als Trägerschichten, die unmittelbar auf den Siliziumwafer 1 aufgebracht werden, dienen im Ausführungsbeispiel eine SiO2-Schicht 3, eine darauffolgende Siliziumnitritschicht 4, die wiederum von einer SiO2- Schicht 5 überdeckt wird. Mit der darauf angeordneten wenigstens einen weiteren Funktionsschicht 6 wird gemäß Fig. 1b ein sensorempfindlicher Bereich erzeugt. Dies kann beispielsweise mittels einer fotolithografisch generierten Maske (nicht dargestellt) und einem nachfolgenden Ätzprozess erfolgen.To produce a sensor structure with a self-supporting bridge 7 (see in particular FIG. 1f), a layer system 2 with carrier layers and a functional layer is first applied to a silicon wafer 1 as an example (see FIG. 1a). In the exemplary embodiment, an SiO 2 layer 3 , a subsequent silicon nitride layer 4 , which in turn is covered by an SiO 2 layer 5 , serve as carrier layers which are applied directly to the silicon wafer 1 . With the at least one further functional layer 6 arranged thereon, a sensor-sensitive area is produced according to FIG. 1b. This can be done, for example, using a photolithographically generated mask (not shown) and a subsequent etching process.

Gemäß dem Schnittbild nach Fig. 1c wird aus den Trägerschichten 3, 4, 5 eine Brückenstruktur strukturiert, bei welcher auf der Brücke 7 die strukturierte Funktionsschicht 8 positioniert ist.According to the sectional view of FIG. 1c is made of the support layers 3, 4, 5, a bridge structure structured, wherein on the bridge 7, the structured functional layer 8 is positioned.

Der Strukturierungsvorgang zur Erzeugung von schlitzförmigen Bereichen 9, 10 neben der Brücke 7 erfolgt vorzugsweise mittels eines chemisch-physikalischen Plasmaätzprozesses. Die Maskierung der schlitzförmigen Bereiche für den Plasmaätzprozess kann mittels einer fotolithografisch strukturierten Fotolackschicht (nicht dargestellt) vorgenommen werden. Der Ätzvorgang wird soweit durchgeführt, bis in den schlitzförmigen Bereichen 9, 10 der Siliziumwafer 1 freigelegt ist. Anschließend wird die Fotolackmaske (nicht dargestellt) entfernt und die Brückenstruktur mit einer Schutzschicht 11 überdeckt (siehe Fig. 1d).The structuring process for producing slot-shaped regions 9 , 10 next to the bridge 7 is preferably carried out by means of a chemical-physical plasma etching process. The slit-shaped areas for the plasma etching process can be masked by means of a photolithographically structured photoresist layer (not shown). The etching process is carried out until the silicon wafer 1 is exposed in the slot-shaped regions 9 , 10 . The photoresist mask (not shown) is then removed and the bridge structure is covered with a protective layer 11 (see FIG. 1d).

Die Schutzschicht 11 hat die Aufgabe, beim nachfolgenden Ätzprozess insbesondere die Funktionsschicht vor ungewollter Ätzung zu schützen.The protective layer 11 has the task of protecting the functional layer in particular from unwanted etching during the subsequent etching process.

Bei diesem Ätzprozess (siehe Fig. 1e) wird von der Rückseite der Siliziumwafer 1 mit einem Fensterausschnitt 12 versehen. Hierdurch wird die Brücke 7 freitragend. Der Fensterausschnitt 12 wird vorzugsweise durch einen Plasmaätzprozess in das Siliziumwafermaterial 1 geätzt, das eine Dicke d aufweist. Dadurch können, wie in Fig. 1e ersichtlich, im Idealfall 90° steile Berandungsflanken 13, 14 des Fensterausschnittes 12 realisiert werden. Im Gegensatz zu einem nasschemischen Ätzprozess, bei welchem die Flanken eine Neigung von z. B. 55° besitzen, wird durch die Struktur mit steilen Flanken der Flächenverbrauch auf dem Wafer deutlich herabgesetzt. Auch hier kann die Maskierung für diesen Ätzschritt durch eine photolithographisch erzeugte Fotolackstruktur erfolgen.In this etching process (see FIG. 1e), the silicon wafer 1 is provided with a window cutout 12 from the rear. This makes the bridge 7 self-supporting. The window cutout 12 is preferably etched into the silicon wafer material 1 by a plasma etching process, which has a thickness d. In this way, as can be seen in FIG. 1e, ideally 90 ° steep edges 13 , 14 of the window cutout 12 can be realized. In contrast to a wet chemical etching process in which the flanks have an inclination of e.g. B. have 55 °, is significantly reduced by the structure with steep flanks, the area consumption on the wafer. Here too, the masking for this etching step can be carried out by means of a photoresist structure produced by photolithography.

Bei einem Winkel von etwa 55° der Flanken 13, 14 ist für ein Sensorelement im Vergleich zu einer 90°-Flanke ca. das 1,4- fache der Ätztiefe an "Flankenbedarf" zur Unterbringung der Sensoren auf dem Wafer notwendig. Bei einer Ätztiefe von z. B. 380 µm kann somit eine erhebliche Platzersparnis erreicht werden.At an angle of approximately 55 ° of the flanks 13 , 14 , approximately 1.4 times the etching depth of "flank requirement" is required for a sensor element in comparison to a 90 ° flank to accommodate the sensors on the wafer. With an etching depth of z. B. 380 microns can thus be achieved considerable space savings.

In einem letzten Schritt wird z. B. durch einen Veraschungsprozess die Schutzschicht 11 (zum Beispiel eine Fotolackschicht) entfernt (siehe Fig. 1f).In a final step, e.g. B. by an ashing process, the protective layer 11 (for example, a photoresist layer) removed (see Fig. 1f).

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung freitragender Strukturen für Sensorapplikationen, bei welchem auf eine Seite eines Substrats wenigstens eine Trägerschicht oder eine Funktionsschicht aufgebracht wird, wobei die Funktionsschicht der Bereitstellung von Sensoreigenschaften dient, und bei welchem von der der Schichtseite gegenüberliegenden Seite das Substratmaterial zur Bildung der freitragenden Strukturen in einem Fensterbereich bis zur Träger- oder Funktionsschicht weggeätzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ätzung des Substrats (1) im Fensterbereich (12) zumindest über einen Teilabschnitt der Dicke (d) des Substrats vor der Träger- oder Funktionsschicht mit einem Plasmaätzverfahren durchgeführt wird.1. A method for producing self-supporting structures for sensor applications, in which at least one carrier layer or a functional layer is applied to one side of a substrate, the functional layer serving to provide sensor properties, and in which the substrate material from the side opposite the layer side to form the self-supporting Structures in a window area is etched away as far as the carrier or functional layer, characterized in that the etching of the substrate ( 1 ) in the window area ( 12 ) is carried out using a plasma etching method at least over a portion of the thickness (d) of the substrate in front of the carrier or functional layer becomes. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Teilabschnitt, in welchem die Plasmaätzung durchgeführt wird, sich unmittelbar vor der Träger- oder Funktionsschicht (3, 4, 5, 6) befindet.2. The method according to claim 1, characterized in that the at least one partial section, in which the plasma etching is carried out, is located immediately before the carrier or functional layer ( 3 , 4 , 5 , 6 ). 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ätzung des Substrats (1) im Fensterbereich (12) vollständig mit einem Plasmaätzverfahren erfolgt.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the etching of the substrate ( 1 ) in the window area ( 12 ) is carried out entirely with a plasma etching process. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die Träger- oder Funktionsschicht zur Erzeugung von Zungen- oder Brückenstrukturen (7) über dem Fensterbereich (12) strukturiert wird und im Anschluss daran die Ätzung des Fensterbereichs (12) erfolgt. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that first the carrier or functional layer for producing tongue or bridge structures ( 7 ) is structured over the window area ( 12 ) and then the window area ( 12 ) is etched. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Ätzung des Fensterbereichs (12) eine Schutzschicht (11) auf die strukturierte, wenigstens eine Funktions- oder Trägerschicht aufgebracht wird.5. The method according to claim 4, characterized in that before the etching of the window area ( 12 ) a protective layer ( 11 ) is applied to the structured, at least one functional or carrier layer. 6. Sensorstruktur auf einem Halbleiterwafer mit freitragenden Strukturelementen über einem den Halbleiterwafer durchdringenden Fensterbereich, dadurch gekennzeichnet, dass der Flankenvorlauf der Fensterbereichswände (13, 14), bezogen auf eine Substratnormale, in einem Bereich von +/-10° liegt.6. Sensor structure on a semiconductor wafer with self-supporting structural elements over a window area penetrating the semiconductor wafer, characterized in that the edge advance of the window area walls ( 13 , 14 ), based on a substrate normal, is in a range of +/- 10 °.
DE1999141701 1999-09-02 1999-09-02 Manufacturing method for cantilevered structure used for sensor application involves plasma etching of substrate in window region over portion of substrate thickness in front of support or functional layer Ceased DE19941701A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999141701 DE19941701A1 (en) 1999-09-02 1999-09-02 Manufacturing method for cantilevered structure used for sensor application involves plasma etching of substrate in window region over portion of substrate thickness in front of support or functional layer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999141701 DE19941701A1 (en) 1999-09-02 1999-09-02 Manufacturing method for cantilevered structure used for sensor application involves plasma etching of substrate in window region over portion of substrate thickness in front of support or functional layer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19941701A1 true DE19941701A1 (en) 2001-03-22

Family

ID=7920470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1999141701 Ceased DE19941701A1 (en) 1999-09-02 1999-09-02 Manufacturing method for cantilevered structure used for sensor application involves plasma etching of substrate in window region over portion of substrate thickness in front of support or functional layer

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19941701A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005087655A1 (en) * 2004-02-27 2005-09-22 The Pennsylvania State University Research Foundation, Inc. Manufacturing method for molecular rulers

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DI FABRIZIO, ENZO et.al.: Microphotonic Devices Fabricated by Silicon Micromachining Techniques. In: Jpn.J.Appl.Phys., Vol. 36, Part 1, No. 12 B, Dec. 1997, pp. 7757-62 *
GUI, C. et.al.: Fabrication of multi-layer substrates for High aspect ratio single crystal- line microstructures. In: Sensors and Actuators, A70, 1998, pp. 61-66 *
PEDERSEN, M. et.al.: High-Performance Condenser Microphone... In: Journal of Microelectromecha- nical Systems, Vol. 7, No. 4, Dec. 1998,pp.387-94 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005087655A1 (en) * 2004-02-27 2005-09-22 The Pennsylvania State University Research Foundation, Inc. Manufacturing method for molecular rulers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69531580T2 (en) FABRICATION METHOD OF HANGING PARTS FOR MICRO-FABRICATED SENSORS
EP0700524B1 (en) Process for producing surface micromechanical structures
DE69912376T2 (en) METHOD FOR PRODUCING A SEMICONDUCTOR COMPONENT
WO1997004319A1 (en) Method of producing acceleration sensors
DE19859627A1 (en) Semiconducting device, especially sensor forming part of integrated circuit
EP1402235A1 (en) Micromechanical mass flow sensor and method for the production thereof
DE102005055473A1 (en) Micromechanical device for use in e.g. pressure sensor, has seismic mass that is connected by spring structure, and free space and cavity that are provided parallel to main substrate level and below front side surface
EP0418423B1 (en) Process for etching silicon anisotropically
DE60313410T2 (en) Production of MEMS devices with spin-on-glass
DE19817311B4 (en) Manufacturing method for micromechanical component
DE102004010295A1 (en) Micromechanical component and corresponding manufacturing method
DE4215722A1 (en) Membrane used in sensors - comprising membrane stretched by elastic connection in frame of single crystalline silicon@
EP3526158B1 (en) Method for producing a stress-decoupled micromechanical pressure sensor
EP1594799A2 (en) Method for producing a micromechanical device and a micromechanical device
WO2007000363A1 (en) Method for producing a micromechanical component and the thus obtained micromechanical component
DE10350036A1 (en) Method for separating semiconductor chips and corresponding semiconductor chip arrangement
DE19603829A1 (en) Silicon@ based micromechanical structure manufacturing method
EP2550234B1 (en) Method for producing a microelectromechanical device and microelectromechanical device
DE19600399C1 (en) Manufacturing process for a micromechanical component with a movable structure
DE19941701A1 (en) Manufacturing method for cantilevered structure used for sensor application involves plasma etching of substrate in window region over portion of substrate thickness in front of support or functional layer
DE102019202794B3 (en) Micromechanical sensor device and corresponding manufacturing method
DE10052419B4 (en) Method for producing micromechanical components
DE19847305B4 (en) Manufacturing method for a micromechanical device
EP1590644A1 (en) Micromechanical component and method for production thereof
DE102010039180B4 (en) Method for producing semiconductor chips and corresponding semiconductor chip

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection