DE2749937A1 - ELECTROMECHANICAL CIRCUIT ELEMENT, IN PARTICULAR CAPACITY MEMBER, AND PROCESS FOR ITS MANUFACTURING - Google Patents

ELECTROMECHANICAL CIRCUIT ELEMENT, IN PARTICULAR CAPACITY MEMBER, AND PROCESS FOR ITS MANUFACTURING

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Description

27A9937 Dr. HASSE · Dr. FRANKE - Dr. ULLRICH27A9937 Dr. HATE Dr. FRANKE - Dr. ULLRICH

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND HEIDELBERGPATENT LAWYERS IN MUNICH AND HEIDELBERG

P 8O/ifO1 . £. 7. 11. 1977P 8O / ifO1. £. November 7, 1977

Dr.F/F MünchenDr F / F Munich

Wisconsin Alumni Besearch FoundationWisconsin Alumni Besearch Foundation

61'+ N. Walnut Street Madison, Wisconsin 53707 (V.St.A.)61 '+ N. Walnut Street Madison, Wisconsin 53707 (V.St.A.)

ELektromechanisches Schaltungselement, insbesondere Kapazitätsglied, und Verfahren zu seiner HerstellungElectromechanical circuit element, in particular capacitance element, and its method of manufacture

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf monokristalline Diaphragmen oder Membranen, insbesondere aus Silizium, die sich dank ihrer elektrostatischen Verformbarkeit in einem weiten Bereich von Anwendungsmöglichkeiten einsetzen lassen, und sie betrifft insbesondere elektromechanische Schaltungselemente und vor allem Kapazitätsglieder sowie deren Herstellung.The invention relates generally to monocrystalline diaphragms or membranes, in particular made of silicon, which are electrostatic thanks to their Allow deformability to be used in a wide range of uses, and it relates particularly to electromechanical ones Circuit elements and especially capacitance elements and their manufacture.

Bei der Herstellung von integrierten Schaltungen und integrierten elektronischen Bausteinen unter Verwendung eines Substrats aus einem Halbleitermaterial wie Silizium wird schon seit langem nach Schaltungselenenten gesucht, die sich wie Spulen verhalten, die mit dem Substratmaterial kompatibel sind. Bisher ist jedoch noch kein zufriedenstellendes Verfahren für diesen Zweck entwickelt worden, und man ist daher auf die Verwendung von makroskopischen oder diskreten Bauelementen in Verbindung mit integrierten Schaltungen angewiesen.In the manufacture of integrated circuits and integrated Electronic components using a substrate made of a semiconductor material such as silicon have long been sought after in circuit elements wanted that behave like coils that are compatible with the substrate material. So far, however, is still not a satisfactory one Processes have been developed for this purpose and one is therefore related to the use of macroscopic or discrete components instructed with integrated circuits.

Die Vermeidung solcher diskreter Bauelemente würde nun von großem Wert sein für die Verminderung sowohl der Größe als auch des Gewichts von Schaltungen, die Bauelemente mit induktivem Verhalten erfordern, und sie würde außerdem zu erheblichen Kosteneinsparungen führen. Die hohen Gestehungskosten für derartige Hybridschaltungen ergeben sich nämlich vor allem aus dem Fertigungsschritt eines Anbaus oder eines AnschlussesThe avoidance of such discrete components would now be of great value in reducing both the size and weight of circuits that require components with inductive behavior, and would also result in significant cost savings. The high costs of such hybrid circuits arise namely mainly from the manufacturing step of an extension or of a connector

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der diskreten Bauelemente an die integrierten Schaltungen, deren Fertigung durch die integrierte Schaltungstechnik bereite mechanisiert und automatisiert worden ist; der Wegfall dieses Fertigungsechrittes würde daher die Herstellungskosten für derartige Schaltungen beträchtlich senken.of the discrete components to the integrated circuits, their manufacture has already been mechanized and automated by integrated circuit technology; the elimination of this manufacturing step would therefore Considerably reduce manufacturing costs for such circuits.

Zum Stande der Technik gehören nun zwar auch Membranen mit dünnem Querschnitt aus Silzium oder anderen Halbleitern, jedoch ist bisher noch nicht erkannt worden, daß die elektrostatische Verformung solcher Membranen, die bestimmte Abmessungen aufweisen, deren Verwendung als variable Kapazität, als elektromechanischer Resonator (durch Überlagerung einer Wechselspannung über eine Gleichspannung für die Erzeugung der elektrostatischen Kraft) oder zu anderen Zwecken erlaubt, bei denen eine kleine steuerbare oder Resonanzbewegung einer Membran von Nutzen ist.The state of the art also includes membranes with a thin cross-section made of silicon or other semiconductors, but this has not yet been done it has been recognized that the electrostatic deformation of such membranes, which have certain dimensions, their use as variable capacitance, as an electromechanical resonator (by superimposing an alternating voltage via a DC voltage for the generation of the electrostatic force) or for other purposes in which a small controllable or Resonance movement of a diaphragm is useful.

In der bisherigen Technik sind beispielsweiße Siliziummembranen als Druckfühler verwendet worden, jedoch sind diese Bauelemente allgemein so hergestellt worden, daß sie die Form von Dehnungsmeßstreifen aufweisen. Dieser Anwendungsfall ist beispielsweise in der US-PS 3 697 918 beschrieben, und die US-PS 3 8i4 998 zeigt Siliziummembranen, die zur Bildung eines Sandwich mit einem dielektrischen Kern dienen, wobei die Abnahme der Dicke des inneren dielektrischen Kernes die Kapazität des Sandwich ändert. Bei keiner der bisher in Betracht gesogenen Anwendungen von Membranen aus Silizium ist jedoch erkannt worden, daß die Aufbringung elektrostatischer Anziehungskräfte zwischen einer in einem dünnen Siliziumplättchen ausgebildeten dünnen Siliziummembran einerseits und einer Elektrode von entgegengesetzter Polarität andererseits sowohl Bewegung als auch elektroaechanische Beeonanz zu induzieren vermag.In the previous technology, for example, silicon membranes are as Pressure sensors have been used, but these components have generally been made to take the form of strain gauges. This application is described, for example, in US Pat. No. 3,697,918 and US Pat. No. 3,814,998 shows silicon membranes used to form serving of a sandwich with a dielectric core, the decrease the thickness of the inner dielectric core changes the capacitance of the sandwich. In none of the previously considered applications of Diaphragms made of silicon, however, have been recognized that the application of electrostatic forces of attraction between a thin silicon membrane formed in a thin silicon plate on the one hand and a thin silicon membrane Electrode of opposite polarity, on the other hand, is able to induce both movement and electro-mechanical resonance.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde. Strukturen zu schaffen, die sowohl Sesonanzverhalten als auch gesteuerte Abbiegung als Reaktion auf äußere Kräfte zeigen können.In contrast, the invention is based on the object. Structures too create that both resonance behavior and controlled turning as Can show reaction to external forces.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Schaltungselemente, Bauglieder und Verfahren mit den in den Patentansprüchen im einzelnen angegebenen Merkmalen.The object set is achieved according to the invention by circuit elements, components and methods with those in the claims individual specified characteristics.

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Dabei ermöglichen die mit der Erfindung erhältlichen Strukturen den Bau insbesondere von verbesserten Druckwandlern, elektrooptischen Anzeigeeinrichtungen, elektromechanischen Resonanzbausteinen wie Schwingkreisen und induktiven Bauelementen, die sich sämtlich mechanisiert auf dem gleichen Substrat wie in herkömmlicher Weise hergestellte integrierte Schaltungen und mit Techniken erhalten lassen, die kompatibel sind mit dem derzeitigen Stand der Herstellung integrierter Schaltungen.The structures obtainable with the invention enable construction in particular of improved pressure transducers, electro-optical display devices, electromechanical resonance modules such as resonant circuits and inductive components, all of which are mechanized on the same Substrate can be obtained as conventionally manufactured integrated circuits and with techniques compatible with the current one State of the art in integrated circuit manufacture.

In diesem Zusammenhang ist die Erfindung befaßt mit dünnen Siliziummembranen, die in Siliziumschichten ausgebildet sind, wie sie normalerweise als Substrate bei der Herstellung von integrierten elektronischen Schaltungen Verwendung finden. Die gemäß dor Erfindung aufgebauten dünnen Membranen lassen sich durch elektrostatische Kräfte verformen und in einem weiten Anwendungsfeld Einschluß der Herstellung von Druckfühlern auf Festkörperbasis, von Resonatoren und Antennenstrukturen sowie von elektrooptischen Anzeigeelementen einsetzen.In this context, the invention is concerned with thin silicon membranes, which are formed in silicon layers, as they are normally used as substrates in the manufacture of integrated electronic circuits Find use. The thin membranes constructed according to the invention can be deformed by electrostatic forces and, in a wide range of applications, include the manufacture of pressure sensors Solid-state basis, of resonators and antenna structures as well as of electro-optical Insert display elements.

Gemäß der Erfindung und insbesondere entsprechend deren unten noch im einzelnen beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen lassen sich dünne Membranen mit einer Dicke in der Größenordnung eines Mikrons durch selektives Ätzen der Oberflächen von Siliziumplättchen herstellen. Derartige Membranen sind in Reaktion auf die Anlage von elektrostatischen Kräften daran zu physikalischer Abbiegung befähigt.According to the invention and in particular according to it below in Individual preferred embodiments described can be thin membranes with a thickness in the order of a micron by selective Etch the surfaces of silicon wafers. Such membranes are responsive to the application of electrostatic forces thereby capable of physical turning.

Für die weitere Erläuterung der Erfindung und ihrer Merkmale und Vorteile wird nunmehr auf die Zeichnung Bezug genommen, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele veranschaulicht sind; in der Zeichnung zeigen:For the further explanation of the invention and its features and advantages, reference is now made to drawing B e , in which preferred exemplary embodiments are illustrated; show in the drawing:

Fig. 1 in schematischer Verallgemeinerung den Aufbau einer Membran gemäß der Erfindung mit der Fähigkeit zu elektrostatischer Verbiegung und elektromechanischer Resonanz,1 shows the structure of a membrane in a schematic generalization according to the invention with the ability to electrostatic bending and electromechanical resonance,

Fig. 2 eine spezielle Ausfiihrungsform für ein Ventil unter Verwendung einer dünnen Siliziummembran gemäß der Erfindung,2 shows a special embodiment for a valve using a thin silicon membrane according to the invention,

Fig. 3 ein spezielles Ausführungsbeispiel für die Verwendung einer Membran gemäß der Erfindung für den Bau eines selektiv abstimmbaren Stimmkreises bzw. Schwingkreises,Fig. 3 shows a special embodiment for the use of a Membrane according to the invention for the construction of a selectively tunable tuning circuit or oscillating circuit,

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Fig. K einen Aufbau für die Bestimmung der Durchbiegung einer Membran,Fig. K shows a structure for determining the deflection of a membrane,

Fig. 5 einen erfindungsgemäßen Aufbau für eine elektrostatische Verformung einer Membran und5 shows a structure according to the invention for electrostatic deformation of a membrane and

Fig. 6 eine elektrooptisch^ Anzeigezelle unter Verwendung einer dünnen Siliziummembran gemäß der Erfindung.6 shows an electro-optical display cell using a thin one Silicon membrane according to the invention.

Dünne Membranen oder Diaphragmen aus Silizium mit einer Herstellung und für eine Verwendung gemäß der Erfindung weisen typisch eine Dicke in der Größenordnung eines Mikrons auf und lassen sich durch selektives Ätzen einer oder mehrerer Oberflächen eines dünnen Siliziumplättchens der Art erhalten, wie sie allgemein für die Herstellung von Substraten für integrierte Schaltungen in Gebrauch sind. Bei einer bevorzugten Arbeitsweise können solche Plättchen vorbereitet werden, indem in eine ihrer Oberflächen Bor bis zu einer Tiefe eindiffundiert wird, die der für die spezielle Membran oder das spezielle Diaphragma gewünschten Dicke entspricht. Die andere Seite des Plättchens kann dann nach einem Muster weggeätzt werden, wie es in der herkömmlichen Technik für die Vorbereitung und Herstellung von integrierten Schaltungen entworfen worden ist. Untersuchungen der Anmelderin haben gezeigt, daß das eindiffundierte Bor im Silizium eine Sperre für den Ätzvorgang bildet, die es ermöglicht, die Dicke des Diaphragmas durch die Eindringtiefe des in das Plättchen eindiffundierten Bors zu bestimmen. Es besteht insoweit keine Beschränkung auf Bor, und es kann je nach dem verwendeten Ätzmittel mit Bor oder mit einem anderen als Ätzverzögerer oder Atzinhibitor für das jeweilige Ätzmittel brauchbaren Stoff gearbeitet werden, wobei die Einbringung dieser Stoffe in das Siliziumplättchen auch nach anderen bekannten Techniken wie dem Aufwachsverfahren oder der Ionenimplantation erfolgen kann. Für das selektive Wegätzen von Siliziummaterial bis zu einer gewünschten Tiefe gibt es zahlreiche herkömmliche Techniken, die alle insoweit brauchbar und geeignet sind. Eine Arbeitsweise, die sich bei praktischer Erprobung als besonders günstig erwiesen hat, wird unten in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert werden.Thin membranes or diaphragms made of silicon with a manufacture and for a use according to the invention typically have a thickness of the order of a micron and can be obtained by selectively etching one or more surfaces of a thin silicon wafer of the type generally used for the manufacture of Integrated circuit substrates are in use. In a preferred mode of operation, such platelets can be prepared by diffusing boron into one of their surfaces to a depth which corresponds to the thickness desired for the particular membrane or diaphragm. The other side of the die can then be etched away following a pattern designed in the prior art for the preparation and manufacture of integrated circuits. Investigations by the applicant have shown that the diffused boron in the silicon forms a barrier for the etching process, which makes it possible to determine the thickness of the diaphragm by the depth of penetration of the boron diffused into the plate. There is no restriction to boron, and depending on the etchant used, boron or another substance that can be used as an etching retarder or etching inhibitor for the respective etchant can be used, the introduction of these substances into the silicon wafer also by other known techniques such as Growth process or ion implantation can be done. There are numerous conventional techniques for selectively etching away silicon material to a desired depth, all of which are useful and suitable in this regard. A mode of operation which has proven to be particularly favorable in practical testing will be explained in more detail below in connection with an exemplary embodiment.

Diaphragmen oder Membranen, wie sie eich in der oben erwähnten Weise erhalten lassen, sind brauchbar für den Bau von verschiedenerlei Vor-Diaphragms or membranes, as they are calibrated in the manner mentioned above can be preserved, are useful for the construction of various

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richtungen und Bauelementen oder Bausteinen. Ein Bausteintyp mit einem sehr breiten Einsatzgebiet oder Anwendungsspektrum verwendet ein Siliziumdiaphragma gemäß der Erfindung als eine Platte oder einen Belag eines Kapazitätsgliedes. Dabei lassen sich für die zweite Platte oder Elektrode zahlreiche Formen von Leitern verwenden, und die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform, bei der als zweiter Leiter oder Belag eines Kondensators ein zweites Siliziumplättchen verwendet ist, stellt nur ein mögliches Beispiel dar. Bei der in Fig. 1 gezeigten Struktur ist eine 1 Mikron dicke Schicht 30 aus Siliziumdioxyd nach Art eines Sandwich zwischen zwei Siliziumplättchen 10 und 20 eingefügt. In dem ersten oder oberen Siliziumplättchen 10 ist entsprechend den bereits vorgeschlagenen Techniken eine Membran 50 von 1 Mikron Dicke ausgebildet. Unmittelbar unterhalb dieser Membran 50 ist ein Teilstück der Schicht 30 selektiv entfernt, so daß sich dort zwischen der Membran 50 und dem zweiten oder unteren Siliziumplättchen 20 eine Kammer oder ein Hohlraum kO ergibt. Dieser Hohlraum ^Q ist selbstverständlich so bemessen, daß der geeignete und gewünschte Bewegungsspielraum für die Membran 50 erhalten wird. Die Membran 5O des ersten Siliziumplättchens 10 und das davon durch die Schicht JQ aus Siliziumdioxyd getrennte zweite Siliziumplättchen 20 bilden quer über den Hohlraum ^fO hinweg einen Kondensator. Bei diesem Aufbau bilden die Membran 50 und das zweite oder untere Siliziumplättchen 20 die beiden Platten oder Beläge des Kondensators.directions and components or building blocks. One type of module with a very broad field of use or application spectrum uses a silicon diaphragm according to the invention as a plate or a covering of a capacitance element. Numerous shapes of conductors can be used for the second plate or electrode, and the embodiment shown in FIG. 1, in which a second silicon plate is used as the second conductor or coating of a capacitor, represents only one possible example 1, a 1 micron thick layer 30 of silicon dioxide is sandwiched between two silicon wafers 10 and 20. In the first or upper silicon wafer 10, a membrane 50 of 1 micron thickness is formed in accordance with the techniques already proposed. Immediately below this membrane 50, a portion of the layer 30 is selectively removed, so that there is a chamber or a cavity kO between the membrane 50 and the second or lower silicon wafer 20. This cavity ^ Q is of course dimensioned so that the appropriate and desired range of motion for the membrane 50 is obtained. The membrane 50 of the first silicon wafer 10 and the second silicon wafer 20 separated therefrom by the layer JQ of silicon dioxide form a capacitor across the cavity. In this construction, the membrane 50 and the second or lower silicon plate 20 form the two plates or coatings of the capacitor.

Da die in Fig. 1 gezeigte Struktur eine Kapazität entstehen läßt und da die dünne Membran 5O unter der Anlage elektrostatischer und anderer Kräfte verformbar ist, kann diese besondere Struktur als Sensor oder Fühler verwendet werden. Beispielsweise kann die in Fig. 1 gezeigte Membran 50 in fieaktion auf darauf einwirkende Kräfte selbst verformt werden, wodurch es dann zu einer Änderung im Abstand der Membran 50 von dem unteren Siliziumplättchen 20 kommt. Auf diese Weise führt der relative Abstand der Platten oder Beläge des Kondensators zu einer Änderung in der Gesamtkapazität der Struktur. Die Kräfte für die Verformung der Membran 50 können durch die Ausdehnung eines Gases unter wechselnden thermischen Bedingungen oder auch als Reaktion auf den Druck akustischer Wellen oder anderer Kräfte von zur Verformung der Membran 50 ausreichenderSince the structure shown in Fig. 1 gives rise to a capacitance and because the thin membrane 5O under the plant electrostatic and other Forces can be deformed, this particular structure can be used as a sensor or feeler. For example, the one shown in FIG Membrane 50 deforms itself in response to forces acting on it which then leads to a change in the spacing of the diaphragm 50 from the lower silicon wafer 20 comes. In this way, the relative distance between the plates or surfaces of the capacitor leads to a change in the total capacity of the structure. The forces for the deformation of the membrane 50 can by the expansion of a gas under changing thermal conditions or as a reaction to the pressure of acoustic waves or other forces of sufficient to deform the membrane 50

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Größe Zustandekommen. So kann die Membran 5° als Kraft-, Temperatur- oder Druckwandler dienen, wobei die jeweilige Meßgröße mit Kapazitätsänderungen in Beziehung gesetzt wird. Mit Hilfe der in Fig. 1 gezeigten Struktur lassen sich zahlreiche zu untersuchende Erscheinungen, die mit der Erzeugung von Kräften verbunden sind, in Kapazitätswerten und deren Änderungen quantitativ erfassen.Greatness coming about. So the membrane 5 ° can be used as force, temperature or Pressure transducers are used, the respective measured variable being related to changes in capacitance. With the help of the structure shown in FIG Numerous phenomena to be examined, which are connected with the generation of forces, can be quantified in capacitance values and their changes.

Zusätzlich zu dem oben beschriebenen Aspekt eines direkten mechanischen Wandlerverhaltens zeigt die in Fig. 1 dargestellte Struktur auch elektrostatische Erscheinungen, die sich in weitem Rahmen einsetzen lassen. Durch die Anlage einer Gleichspannung als Vorspannung zwischen dem oberen Siliziumplättchen 10 und dem unteren Siliziumplättchen 20 kann auf der Unterseite der Membran 50 und auf der Oberseite des unteren Siliziumplättchens 20, die dem in die Schicht 30 aus Siliziumdioxyd eingeätzten Hohlraum *fO zugewandt sind, ein Ladungsmuster ausgebildet werden, und dieses Ladungsmuster führt dann zu elektrostatischer Anziehung zwischen der Membran 50 und dem unteren Siliziumplättchen 20. In bestimmten Spannungsbereichen reicht eine solche elektrostatische Anziehung aus, um eine meßbare und im wesentlichen lineare physikalische Verformung der Membran 50 zu bewirken.In addition to the direct mechanical aspect described above The structure shown in FIG. 1 also shows transducer behavior, electrostatic phenomena which can be used in a wide range. By applying a DC voltage as a bias voltage between the upper silicon wafer 10 and the lower silicon wafer 20 can be on the Underside of membrane 50 and on top of lower silicon wafer 20, which is etched into layer 30 of silicon dioxide Cavity * f0 are facing, a charge pattern can be formed, and this charge pattern then leads to electrostatic attraction between the membrane 50 and the lower silicon wafer 20. In certain Voltage ranges, such an electrostatic attraction is sufficient to produce a measurable and essentially linear physical deformation of the To effect membrane 50.

Diese mechanische Bewegung kann in der in Fig. 2 veranschaulichten Weise zum Bau eines Ventils ausgenutzt werden, das sich in Reaktion auf die Anlage einer Gleichspannung zwischen einer Membran 250 und einer unteren Siliziumschicht 220 öffnet oder schließt. Bei dem Aufbau nach Fig. 2 trägt die Membran 250 integral daran angeformt einen Ventilkörper 260, der in einen Hohlraum 2^0 in einer Siliziumdioxydschicht 230 hineinreicht und in Reaktion auf eine Verformung der Membran 25Ο aus Silizium eine Öffnung 270 in der unteren Siliziumschicht 220 abdichtet.This mechanical movement can be illustrated in FIG Way to build a valve that can be used in response to the application of a DC voltage between a membrane 250 and a lower silicon layer 220 opens or closes. When building according to 2, the membrane 250 carries a valve body integrally formed thereon 260, which extends into a cavity 2 ^ 0 in a silicon dioxide layer 230 and, in response to a deformation of the membrane 25Ο made of silicon, seals an opening 270 in the lower silicon layer 220.

Da sich die Durchbiegung der Membran 250 durch Änderung der elektrischen Vorspannung sehr genau steuern läßt, wie sich unter Verwendung geeigneter Mittel zur Überwachung der Ladung auf den Platten des Kondensators aus der Membran 250 und der unteren Siliziumschicht 220 gezeigt hat, kann die Struktur von Fig. 2 außerdem auch als ein äußerst genau arbeitendes MikroStellglied verwendet werden.Since the deflection of the membrane 250 can be controlled very precisely by changing the electrical bias, as can be done using suitable means for monitoring the charge on the plates of the capacitor comprising the membrane 250 and the lower silicon layer 220 are shown In addition, the structure of Figure 2 can also be used as a highly accurate microactuator.

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Ein besonderer Vorteil der in Fig. 1 dargestellten Struktur liegt darin, daß sie Resonanzverhalten zu zeigen veraag, wenn die Membran 5° zusätzlich zur Anlage der Gleichspannung als Vorspannung durch eine Wechselspannung erregt wird. Da die oben beschriebenen mechanischen Verformungen, die durch die sich auf den Oberflächen der Membran 50 und des unteren SiIiziumplättchens 20 ausbildenden elektrostatischen Ladungen hervorgerufen werden, zu mechanischer fiesonanz der Membran ^O führen können, ist der in Fig. 1 dargestellten Struktur als Spannung zwischen den Siliziumplättchen 10 und 20 zugeführte elektrische Energie in der Lage, mechanische Resonanz der Membran 50 auszulösen und zu unterhalten. Bei solchen Frequenzen wirkt die in mechanischer Resonanz schwingende Membran 50 wie ein abgestimmter Schwingkreis als Speicherelement für elektrische Energie. Ein derartiges Resonanzverhalten ist dem eines Quarzkristalls analog, und makroskopisch gesehen verhält sich die gesamte Struktur in elektrischer Hinsicht an ihren Anschlüssen im wesentlichen wie ein elektrischer Resonanzschwingkreis mit Kapazität und Induktivität.A particular advantage of the structure shown in FIG. 1 is that it is able to show resonance behavior when the membrane 5 ° is excited by an alternating voltage in addition to the application of the direct voltage as a bias voltage. Since the mechanical deformations described above, which are caused by the electrostatic charges forming on the surfaces of the membrane 50 and the lower silicon wafer 20, can lead to mechanical fiesonanz the membrane ^ O , the structure shown in Fig. 1 as a voltage between the Electrical energy supplied to silicon wafers 10 and 20 capable of triggering mechanical resonance of the membrane 50 and maintaining it. At such frequencies, the membrane 50 vibrating in mechanical resonance acts like a tuned resonant circuit as a storage element for electrical energy. Such a resonance behavior is analogous to that of a quartz crystal, and viewed macroscopically the entire structure behaves in electrical terms at its connections essentially like an electrical resonance circuit with capacitance and inductance.

Da sich das Verfahren bei der Herstellung einer Membran oder eines Diaphragmas gemäß der Erfindung mit den an demselben Siliziumplättchen zur Anwendung kommenden Techniken für die Herstellung von integrierten Schaltungen und Schaltkreisen verträgt, ist damit die Herstellung von Filtern, Oszillatoren und Abstimmeinrichtungen, die Resonanzschwingkreise darstellen oder erfordern, auf integrierter Schaltungsbasis möglich. Ein Beispiel für einen Anwendungsfall unter Ausnutzung des Resonanzverhaltens einer Membran oder eines Diaphragmas gemäß der Erfindung bei deren Erregung mit Wechselstrom ist in Fig. 3 veranschaulicht. Die Sarstellung in Fig. 3 zeigt einen Aufbau aus Siliziumplättchen oder Plättchensegmenten aus einem festen Siliziumkristall, der sich auf mehrere vorgebbare Frequenzen abstimmen läßt. Der damit .erhaltene Baustein stellt einen integrierten Festkörperschwingkreis oder Festkörpertuner dar. Der Aufbau enthält, wie Fig. 3 zeigt, einzeln dotierte Pyramiden 38Q aus Silizium, die an verschiedenen Stellen entlang der Länge eines unteren Siliziumplättchens 320 in einem Hohlraum 3^0 in einer Schicht 33O aus Siliziumdioxyd angeordnet sind, die das untere Siliziumplättchen 320 von einem oberen Siliziumplättchen JIQ trennt, in dem eine Membran 350Since the process in the manufacture of a membrane or a diaphragm according to the invention is compatible with the techniques used on the same silicon wafer for the manufacture of integrated circuits and circuits, the manufacture of filters, oscillators and tuning devices that represent or require resonant circuits is therefore compatible , possible on an integrated circuit basis. An example of an application using the resonance behavior of a membrane or a diaphragm according to the invention when excited with alternating current is illustrated in FIG. The position in FIG. 3 shows a structure made of silicon wafers or wafer segments made from a solid silicon crystal which can be tuned to a number of predeterminable frequencies. The component thus obtained represents an integrated solid-state oscillating circuit or solid-state tuner. As shown in FIG. 3, the structure contains individually doped pyramids 38Q made of silicon, which are located at various points along the length of a lower silicon wafer 320 in a cavity 3 ^ 0 in a layer 33O of silicon dioxide are arranged, which separates the lower silicon wafer 320 from an upper silicon wafer JIQ , in which a membrane 350

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ausgebildet ist. An eine einzelne Eyramide J&Q angelegte elektrische Spannungen können eine elektrostatisch veranlaßte Durchbiegung der oberen Membran 350 aus Silizium bis zur Berührung mit einer speziellen erregten Pyramide 380 bewirken. Durch selektive Erregung einzelner Pyramiden kann dabei eine geeignete Resonanzlänge für die Membran 330 ausgewählt werden. Die zusätzliche Anlage einer Wechselspannungserregung an die Struktur von Fig. 3 zwischen dem oberen Siliziumplättchen 310 und dem unteren Siliziumplättchen 320 führt dann zu Resonanz der Membran 350 bei der ausgewählten Frequenz, und die gesamte Struktur arbeitet so wie ein auf bestimmte Frequenzen abgestimmter Schwingkreis.is trained. Electrical voltages applied to a single pyramid J&Q can cause electrostatically induced flexing of the upper diaphragm 350 made of silicon to contact a special energized pyramid 380. A suitable resonance length for the membrane 330 can be selected by selective excitation of individual pyramids. The additional application of an alternating voltage excitation to the structure of FIG. 3 between the upper silicon wafer 310 and the lower silicon wafer 320 then causes the diaphragm 350 to resonate at the selected frequency, and the entire structure works like an oscillating circuit tuned to certain frequencies.

Da die Resonanzverschiebung der elektrostatisch aufgeladenen Membranen gemäß der Erfindung die Bewegung eines elektrischen Ladungsmusters bei einer bestimmten Frequenz mit sich bringt, können die Membranen und insbesondere die schwingenden Membranenais Quellen für die Abstrahlung und Ausbreitung elektromagnetischer Signale herangezogen werden. Die Membranstruktüren erweisen sich daher als sehr brauchbar für den Bau von sehr klein dimensionierten Antennen, die sich in integrierten Schaltungen zusammen mit der zugehörigen Schaltung ausbilden lassen. Dabei liegt es auf der Hand, daß die Frequenz, bei der eine solche Membran zur Resonanz kommt, eine Funktion von äußeren Kräften ist, die auf die Membran einwirken. Auf diese Weise kann ein Resonanzkreis gemäß der Erfindung zum Überwachen oder zum Umsetzen solcher Kräfte verwendet werden. Die Resonanz solcher Strukturen läßt sich durch die Zufuhr von äußerer Gleichstromenergie von außen steuern, was den Bau von mit Gleichspannung abstimmbaren Filtern und die Änderung der Resonanzfrequenz durch Anlage eines bestimmten Gleichspannungspegels als Vorspannung an die Membran der Struktur erlaubt. Außer elektrostatischen Kräften kommen für eine Einwirkung auf die Membranen auch Kräfte in Betracht, wie sie sich aus. Druck, aus Temperaturänderungen in einem Gas oder durch die Beschleunigung einer Masse ergeben, wodurch der Bau von weiteren Vorrichtungen wie Temperatur- und Druckwandlern oder Beschleunigungsmessern möglich wird. Auch diese Strukturen sind wiederum kompatibel mit den Techniken für die Herstellung integrierter Schaltungen.Because the resonance shift of the electrostatically charged membranes according to the invention, the movement of an electrical charge pattern a certain frequency brings with it, the membranes and in particular the vibrating membranes can be sources of radiation and Propagation of electromagnetic signals can be used. The membrane structures therefore turn out to be very useful for the construction of very small-sized antennas that can be formed in integrated circuits together with the associated circuit. It is there It is obvious that the frequency at which such a membrane resonates is a function of external forces acting on the membrane. In this way, a resonance circuit according to the invention for Monitor or be used to implement such forces. The resonance of such structures can be controlled by the supply of external direct current energy from the outside, which makes the construction of tunable with direct voltage Filtering and changing the resonance frequency by applying a certain DC voltage level as a bias voltage to the membrane of the structure permitted. In addition to electrostatic forces, forces can also be used to act on the membranes. Pressure, from temperature changes in a gas or from the acceleration of a mass resulting in the construction of other devices such as temperature and pressure transducers or accelerometers. These structures are in turn compatible with the manufacturing techniques integrated circuits.

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Membranen gemäß der Erfindung lassen sich aus dünnen Siliziumplättchen der Art erhalten, die allgemein Verwendung finden, um das Substratmaterial bei der Herstellung von integrierten Schaltungen zu gewinnen. Öle Membranen werden hergestellt, indem zunächst in das Plättchen bis zu einer der für das herzustellende Diaphragma gewünschten Dicke entsprechenden Tiefe ein Atzverzögerungsmittel wie beispielsweise Bor eindiffundiert wird. Anschließend wird das Plättchen auf seiner der Eintrittsfläche für die Eindiffusion des Atzverzogerungsmittels entgegengesetzten Oberfläche so mit einer Maske belegt, daß die nachfolgende Aufbringung von Ätzmittel zur Ausbildung einer wembran von passender Größe führt. Ein bei praktischer Erprobung als brauchbar erwiesenes Ätzverfahren ist von C. L. Huange und T. van Duser in einem Artikel mit dem Titel "Single Crystal Silicon Barrier Josephson Junctions" in Band MAG—11 der IEEE Transactions on Magnetics vom 2. 3· 1975» Seite 766, beschrieben worden.Diaphragms according to the invention can be obtained from thin silicon wafers of the type which are generally used to obtain the substrate material in the manufacture of integrated circuits. Oils membranes are produced by first diffusing an etching retardant such as boron into the plate to a depth corresponding to the thickness required for the diaphragm to be produced. Subsequently, the wafer is then covered on its entry surface for the diffusion of the Atzverzogerungsmittels opposite surface with a mask, that the subsequent application of a w embran leads from etchant to form the appropriate size. An etching process that has proven to be useful in practical testing is by CL Huange and T. van Duser in an article entitled "Single Crystal Silicon Barrier Josephson Junctions" in volume MAG-11 of IEEE Transactions on Magnetics of March 2, 1975, page 766 , has been described.

Typische Abmessungen für die Membranen liegen größenordnungsmäßig bei 0,8 cm im Quadrat, also bei 0,8 cm Seitenlänge, und in der Dicke zwischen 2 und 4 Mikron. Experimentelle Erprobung hat gezeigt, daß derartige Membranen oder Diaphragmen in im wesentlichen linearer Weise auf aufgebrachte Kräfte ansprechen. So wurde beispielsweise bei einem Versuch eine Membran mit den allgemeinen Abmessungen 0,8 cm im Quadrat und 2 bis 4 Mikron Dicke mit Wachs so auf einer polierten Stahlplatte befestigt, daß ein Loch in der Stahlplatte sich direkt unter der Membran befand, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Die Darstellung in Fig. 4 zeigt eine Membran 450 oberhalb einer Öffnung 460 in einer Stahlplatte 455. Durch den Anschluß eines Wassermanometers an einen Rohrstutzen an der Öffnung 460 auf der der Membran 450 abgewandten Seite der Stahlplatte 455 konnte die Membran 450 über die Öffnung 460 in der Stahlplatte 455 mit statischem Druck beaufschlagt werden. Dieser statische Druck, der so auf die Bückseite der Membran 450 zur Einwirkung kam, konnte eine transversale Durchbiegung der Membran 450 hervorrufen, die durch Beobachtung der Stahlplatte 455 mit der Membran 450 unter dem Mikroskop bestimmt wurde, wobei die Änderung in der Scharfeinstellung bei 400-facher Vergrößerung mit einer Meßuhr an der Feinfokussierung gemessen wurde. Die Meßuhr war in 0,0001 Zoll geteilt, und die Messung ergab einen Wert von 0,5 MikronTypical dimensions for the membranes are included 0.8 cm square, i.e. 0.8 cm side length, and in thickness between 2 and 4 microns. Experimental testing has shown that such membranes or diaphragms are applied in a substantially linear manner Address forces. For example, one experiment made a membrane with the general dimensions 0.8 cm square and 2-4 microns thick attached with wax to a polished steel plate so that a hole in the steel plate was directly under the membrane, as shown in Fig. 4 is shown. The illustration in FIG. 4 shows a membrane 450 above an opening 460 in a steel plate 455. By connecting a Water manometer to a pipe socket at the opening 460 on the The membrane 450 on the side facing away from the steel plate 455 could be the membrane 450 Static pressure is applied through the opening 460 in the steel plate 455 will. This static pressure, which was thus applied to the back of the diaphragm 450, caused a transverse deflection of the membrane 450, which by observing the steel plate 455 with the membrane 450 was determined under the microscope, with the change was measured in focus at 400x magnification with a dial gauge on the fine focus. The dial gauge was in Divided 0.0001 inches and measured 0.5 microns

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pro 100 dyn/cm für das Verhältnis von maximaler Durchbiegung der Membran 450 in Transversalrichtung zu anliegendem Differenzdruck, wobei die Linearität bis zu Durchbiegungen von 8 Mikron erhalten blieb. Durchbiegungen bis zu 15 Mikron mit Drücken von mehr als 3OOO dyn/cm wurden erhalten, ohne daß die Membran zu Bruch ging. Die Einzelwerte der Durchbiegung für die verschiedenen angelegten Druckdifferenzen sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt:per 100 dynes / cm for the ratio of the maximum deflection of the membrane 450 in the transverse direction to the applied differential pressure, where linearity was maintained up to deflections of 8 microns. Deflections up to 15 microns with pressures greater than 300 dynes / cm were obtained without breaking the membrane. The individual values the deflection for the various applied pressure differentials are compiled in the table below:

Angelegte Druckdifferenz (in cm Wassersäule) Durchbiegung (in I/IOOQApplied pressure difference (in cm water column) Deflection (in I / IOOQ

0 Q0 Q

0,20 --- 0,150.20 --- 0.15

0,30 0,300.30 0.30

0,40 0,400.40 0.40

0,55 0,500.55 0.50

0,70 0,550.70 0.55

0,85 0,650.85 0.65

1,10 0,751.10 0.75

1,20 . 0,801.20. 0.80

1,35 0,851.35 0.85

1,55 0,951.55 0.95

1,85 1,001.85 1.00

2,05 1,052.05 1.05

2,35 1,152.35 1.15

2,75 1,252.75 1.25

Bei einem anderen Versuch wurde eine quadratische Siliziummembran mit 0,8 cm Seitenlange durch Beliefätzung des Silizium· um I9 Mikron gegen die polierte Oberfläche eines «raten Siliziumplättchens abgesetzt und dieses auf ein zweites Siliziumplättchen aufgesetzt, auf das zuvor Aluminium aufgedampft worden war, wie dies in Fig. 5 veranschaulicht ist. Die Darstellung in Fig. 5 zeigt «in erstes Siliziumplättchen 510 mit einer darin ausgebildeten Siliziummembran 550, ein zweites und unteres Siliziumplättchen 520 mit einer aufgedampften Aluminiumschicht 525 und einem eingeätzten Entlastungsdurchlaß 56O sowie eine SSLiziumdioxydschicht 530 für die Trennung des oberen Siliziumplättchens 510 von der Aluminiumschicht 525 auf dem unteren Siliziumplättchen 520 und einen Hohlraum 5^0 zwischen der Membran 550 und der iluminiumschicht 525. Der Entlastungsdurchlaß 56O im unteren Siliziumplättchen 520 mißt etwa 1 mm im Quadrat und bildet einen Gasauelaß für den Hohlraum 540, so daß kein Druckunterschied auf beiden Seiten der Membran 550 vorhanden ist.Another experiment was using a square silicon diaphragm 0.8 cm side length by etching the silicon by 19 microns against the polished surface of a silicon plate removed and this is placed on a second silicon plate on which aluminum had previously been vapor-deposited, as illustrated in FIG. 5. The illustration in FIG. 5 shows a first silicon wafer 510 with a silicon diaphragm 550 formed therein, a second and lower Silicon wafer 520 with a vapor-deposited aluminum layer 525 and an etched relief passage 56O and an S silicon dioxide layer 530 for separating the upper silicon wafer 510 from the Aluminum layer 525 on the lower silicon wafer 520 and a cavity 5 ^ 0 between the membrane 550 and the aluminum layer 525. The Relief passage 56O in lower silicon wafer 520 measures approximately 1 mm in the square and forms a gas outlet for the cavity 540, so that no There is a pressure difference on both sides of the diaphragm 550.

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Zwischen den beiden Siliziumplättchen 510 und 520 wurde eine Vorspannung von 50 V angelegt, die zu einer maximalen Durchbiegung der Membran 55Ο in Transversalrichtung um etwa 2 Mikron führte. Die Anlage einer Gleichspannung von *tO V als Vorspannung in Verbindung mit einer sinusförmigen Wechselspannung von 80 V Scheitelabstand und 1 Hz führte zu Änderungen in der transversalen Durchbiegung der Membran 55° von mindestens 6 Mikron. Die Anlage einer sinusförmigen Wechselspannung mit einem Scheitelwertabstand von etwa 20 V und höheren Frequenzen (1 Hz bis 100 kHz) erbrachte keine merkliche ßesonanzcharakteristik, jedoch erzeugte die Bewegung der Membran 550 bei Frequenzen von etwa *f kHz eine hörbare Schallwelle, wobei die Schallintensität bei gleichzeitiger Anlage einer Gleichspannung von etwa ^fO V als Vorspannung abrupt zunahm. Das akustische Signal von der Membran 550 war hörbar für Frequenzen bis zur Hörgrenze des menschlichen Ohres bei etwa 18 kHz.A preload was applied between the two silicon wafers 510 and 520 of 50 V applied, which led to a maximum deflection of the membrane 55Ο in the transverse direction by about 2 microns. The plant of a DC voltage of * tO V as a bias voltage in conjunction with a sinusoidal AC voltage of 80 V vertex distance and 1 Hz led to changes in the transverse deflection of the membrane of at least 55 ° 6 microns. The installation of a sinusoidal alternating voltage with a peak distance of about 20 V and higher frequencies (1 Hz up to 100 kHz) did not produce any noticeable resonance characteristics, however produced the movement of the diaphragm 550 at frequencies of about * f kHz an audible sound wave, whereby the sound intensity increased abruptly with the simultaneous application of a direct voltage of about ^ fO V as a bias voltage. The acoustic signal from the diaphragm 550 was audible for frequencies up to the hearing limit of the human ear at around 18 kHz.

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Erfindung, bei dem eine Membran gemäß der Erfindung zum Bau von optischen Anzeigeelementen verwendet wird. Die in Fig. 6 gezeigte Einrichtung enthält eine in einer Siliziumschicht 610 ausgebildete Membran 65Ο. Die Siliziumschicht 61O wird von einer zweiten Siliziumschicht 620 getrennt durch eine Siliziumdioxydschicht 63Ο, die partielL weggeätzt ist, so daß sich unmittelbar unterhalb der Membran 65Ο ein offener Hohlraum β'+Ο ergibt. Außerdem ist auf die Oberseite der ersten Siliziumschicht 610 eine transparente Schicht 67Ο aufgebracht, so daß sich zwischen der Membran 65Ο und dieser Schicht 67Ο ein zweiter offener Hohlraum 66Ο ergibt. Die Schicht 67Ο kann grundsätzlich aus jedem festen und transparenten Material bestehen, ein dafür brauchbares Material ist beispielsweise Pyrex.Fig. 6 shows a further embodiment of the invention at which a membrane according to the invention is used for the construction of optical display elements. The device shown in Fig. 6 includes a Membrane 65Ο formed in a silicon layer 610. The silicon layer 61O is separated by a second silicon layer 620 a silicon dioxide layer 63Ο, which is partially etched away, so that an open cavity β '+ Ο results immediately below the membrane 65Ο. In addition, on top of the first silicon layer 610 is a transparent layer 67Ο applied so that there is a second open cavity 66Ο between the membrane 65Ο and this layer 67Ο. the Layer 67Ο can in principle consist of any solid and transparent material, a material that can be used for this is, for example Pyrex.

Das in Fig. 6 dargestellte Anzeigeelement läßt sich betreiben, indem zwischen den Siliziumschichten 610 und 620 eine elektrische Spannung angelegt wird, die ausreicht, um eine Verformung der Membran 65Ο zu bewirken. Diese Verformung ändert dann den Abstand zwischen der Membran 650 und der Schicht 67Ο, wodurch auch die konstruktive optische Interferenz für einfallende Strahlung und damit die optischen Eigenschaften The display element shown in Fig. 6 can be operated by An electrical voltage is applied between the silicon layers 610 and 620 which is sufficient to deform the membrane 65Ο cause. This deformation then changes the distance between the membrane 650 and the layer 67Ο, whereby the constructive optical interference for incident radiation and thus the optical properties

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des Anzeigeelements eine Änderung erfahren. Eine Zusammenstellung von mehreren solchen Anzeigeelementen ermöglicht dann eine elektrostatisch steuerbare Anzeige, wobei sich der Orad der konstruktiven Interferenz für jede Membran ohne weiteres durch Änderung der elektrostatischen Verformung der Membranen steuern läßt. Auf diese Weise lassen sich mit solchen Anzeigeelementen auch Einrichtungen für eine mehrfarbige Anzeige bauen.of the display element experience a change. A compilation of a plurality of such display elements then enables an electrostatically controllable display, whereby the orad of the constructive interference can be easily controlled for each membrane by changing the electrostatic deformation of the membranes. This way you can use such display elements also build facilities for a multicolor display.

Bei allen gezeigten Ausführungsformen ist es erforderlich, daß zwischen der Siliziumschicht, in der die Membran ausgebildet ist, und der Siliziumdioxydschicht, die zur Trennung der Siliziumschichten oder der Siliziumplättchen dient, eine ebene und gleichmäßige Bindung erzeugt wird. Eine dafür geeignete Technik ist in einem Aufsatz von G. Wallis und D. I. Pomerantz mit dem Titel "Field Assisted Glass-Metal Sealing" in Journal of Applied Physics, Bd. ΊΌ, No. 10, I969, Seite 39^6 beschrieben.In all of the embodiments shown, it is necessary that between the silicon layer in which the membrane is formed and the Silicon dioxide layer, which is used to separate the silicon layers or the silicon platelets, creates an even and even bond will. A suitable technique for this is described in an article by G. Wallis and D. I. Pomerantz entitled "Field Assisted Glass-Metal Sealing" in Journal of Applied Physics, Vol. ΊΌ, No. 10, 1969, pages 39 ^ 6.

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Claims (1)

27A993727A9937 Dr. HASSE - Dr. FRANKE · Dr. ULLRICHDr. HATE - Dr. FRANKE Dr. ULLRICH PATENTANWÄLTE IN MÖNCHEN UND HEIDELBERGPATENT LAWYERS IN MÖNCHEN AND HEIDELBERG P 80/401 7. 11. 1977P 80/401 November 7, 1977 Dr.F/F MünchenDr F / F Munich PatentansprücheClaims ( 1 .y KLektromechanisches Schaltungselement für einen Einbau in Halbleitersubstrate insbesondere aus Silizium, dadurch gekennzeichnet, daß an einem insbesondere aus Silizium bestehenden Halbleitersubstrat (10; 310; 310; 610) mit zwei entgegengesetzten Seiten entlang eines Teilbereichs einer dieser Seiten bis zu einer einer gewünschten Nembrandicke entsprechenden Tiefe eine ätzmittelbeständige Schicht mit einer gewünschten Membrangröße entsprechenden seitlichen Abmessungen ausgebildet und von der anderen Seite her zur Ausbildung eines an der ätzmittelbeständigen Schicht endenden Hohlraumes (660) ein ausgewählter Teilbereich entfernt ist, so daß in der ätzmittelbeetändigen Schicht eine in ihren seitlichen Abmessungen dem Boden des Hohlraumes entsprechende Membran (30; 250; 350; ^50; 550; 650) entsteht, deren der Tiefendimension der ätzmittelbeständigen Schicht entsprechende Dicke unter Berücksichtigung ihrer seitlichen Abmessungen so gewählt ist, daß die Membran unter der Einwirkung äußerer Kräfte eine wesentliche physikalische Durchbiegung erfahren kann und mechanisches Resonanzverhalten zeigt.(1 .y K Electromechanical circuit element for installation in semiconductor substrates, in particular made of silicon, characterized in that on a semiconductor substrate (10; 310; 310; 610) consisting in particular of silicon with two opposite sides along a portion of one of these sides up to a desired one Nembrane thickness corresponding depth an etchant-resistant layer is formed with a desired membrane size corresponding lateral dimensions and from the other side to form a cavity (660) ending at the etchant-resistant layer, a selected portion is removed, so that in the etchant-resistant layer one in its lateral dimensions The bottom of the cavity corresponding membrane (30; 250; 350; ^ 50; 550; 650) is created, the thickness of which is selected, taking into account its lateral dimensions, corresponding to the depth dimension of the etchant-resistant layer, so that the membrane under the action äu external forces can experience substantial physical deflection and exhibit mechanical resonance behavior. 2. Schaltungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der die Membran (5O; 250; 350; 450; 550; 65O) bildenden ätzmittelbeständigen Schicht zwischen 1 und 4 Mikron liegt.2. Circuit element according to claim 1, characterized in that the The thickness of the etchant-resistant layer forming the membrane (50; 250; 350; 450; 550; 65O) is between 1 and 4 microns. 3. Schaltungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Leitfähigkeit der Membran (50; 250; 350-; 450; 55O; 65O) erheblich höher ist als die von undotiertem monokristallinem Silizium.3. Circuit element according to claim 1 or 2, characterized in that the electrical conductivity of the membrane (50; 250; 350-; 450; 55O; 65O) is considerably higher than that of undoped monocrystalline silicon. 4. Schaltungselement nach einem dar Anspruch· 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der ätzmittelbeetändigen Schicht in monokristallinem Silizium Bor in zur Erzielung von Beständigkeit gegen ein Ätzen alt ausgewählten Ätzmitteln für Silizium ausreiche*?*« Menge verteilt ist.4. Circuit element according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the etchant-resistant layer in monocrystalline Silicon boron is distributed in a sufficient amount *? * «Amount to achieve resistance to etching old selected etchants for silicon. 809810/0979809810/0979 5· Schaltungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (50; 250; 350; V?0; 550; 650) auf der Seite der ätzmittelbeständigen Schicht mit einem elektrisch leitenden Metall überzogen ist.5. Circuit element according to one of Claims 1 to 4, characterized in that that the membrane (50; 250; 350; V? 0; 550; 650) on the side the etchant-resistant layer is coated with an electrically conductive metal. 6. Elektromechanisches Kapazitätsglied, gekennzeichnet durch ein erstes Substrat (10; 310; 510; 610) aus kristallinem Silizium mit zwei entgegengesetzten Seiten, an dem in einem Teilbereich einer dieser Seiten bis zu einer ausgewählten Tiefe eine ätzmittelbeständige Schicht und von der entgegengesetzten Seite her ein an der ätzmittelbeständigen Schicht endender Hohlraum (660) ausgebildet ist, so daß in der ätzmittelbeständigen Schicht unter dem Hohlraum eine Membran (5O; 250; 35Ο; 450; 55Ο; 65Ο) mit einer Dicke und seitlichen Abmessungen entsteht, die so gewählt sind, daß die Membran unter der Einwirkung äußerer Kräfte eine wesentliche physikalische Durchbiegung erfahren kann und mechanisches Resonanzverhalt en zeigt, und durch eine zweite elektrisch leitende Elektrode (20; 220; 32Ο; 520; 620), die in einem ausgewählten Abstand von der Seite der ätzmittelbeständigen Schicht der Membran angeordnet ist, so daß elektrische Ladung auf dieser zweiten Elektrode die Membran bei deren entgegengesetzter Aufladung zu mechanischer Durchbiegung bringt und damit die Membran und die zweite Elektrode zwei Platten oder Beläge eines Kondensators von mit der physikalischen Durchbiegung der Membran variierender Kapazität bilden.6. Electromechanical capacitance element, characterized by a first substrate (10; 310; 510; 610) made of crystalline silicon with two opposite sides, on which in a partial area of one of these sides an etchant-resistant layer to a selected depth and from the opposite side at the etchant-resistant layer ending cavity (660) is formed, so that a membrane (5O; 250; 35Ο; 450; 55Ο; 65Ο) with a thickness and lateral dimensions which are selected so that the membrane can experience a substantial physical deflection under the action of external forces and exhibits mechanical resonance behavior, and by a second electrically conductive electrode (20; 220; 32Ο; 520; 620) which is located at a selected distance from the side of the etchant-resistant layer of the Membrane is arranged so that electrical charge on this second electrode opposes the membrane when it is Brings the set charge to mechanical deflection and thus the membrane and the second electrode form two plates or coatings of a capacitor of capacitance that varies with the physical deflection of the membrane. 7* Kapazitätsglied nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Membran (5O; 250; 350; 45Ο; 55Ο; 65Ο) zwischen 2 und k Mikron liegt.7 * capacitance element according to claim 6, characterized in that the thickness of the membrane (5O; 250; 350; 45Ο; 55Ο; 65Ο) is between 2 and k microns. 8. Kapazitätsglied nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß die die Membran (50; 250; 35Ο; 450; 55Ο; 65Ο) bildende ätzmittelbeständige Schicht im wesentlichen aus kristallinem Silizium besteht, in das Bor in einer ausreichenden Menge eingebracht ist, um die Schicht gegen Ätzen mit ausgewählten Ätzmitteln für Silizium bestündig zu machen.8. capacitance member according to claim 6 or 7 »characterized in that the etchant-resistant which forms the membrane (50; 250; 35Ο; 450; 55Ο; 65Ο) Layer consists essentially of crystalline silicon, in which boron is incorporated in a sufficient amount to counteract the layer Etching with selected etchants for silicon to make permanent. 609819/097$609819/097 $ 9· Kapazitätsglied nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite leitende Elektrode aus einer Schicht (20; 220; 320; 520; 620) aus leitendem Silizium besteht, daß zwischen der Seite des ersten Siliziumsubstrats (10; 310; 510; 610) mit der ätzmittelbeständigen Schicht einerseits und der zweiten leitenden Elektrode andererseits eine Schicht (30; 230; 330; 530; 63Ο) aus Siliziumdioxyd eingefügt ist, die für eine elektrische Isolation dazwischen sorgt, und daß in dieser Siliziumdioxydschicht zwischen der Membran (5O; 25Ο; 350; 450; 55Ο; 65Ο) und der leitenden Siliziumelektrode ein Hohlraum (40; 240; 340; 540; 64Q) ausgebildet ist, der eine freie Durchbiegung der Membran erlaubt.9. Capacitance element according to one of Claims 6 to 8, characterized in that the second conductive electrode consists of a layer (20; 220; 320; 520; 620) consists of conductive silicon that between the side of the first silicon substrate (10; 310; 510; 610) with the etchant-resistant Layer on the one hand and the second conductive electrode on the other hand a layer (30; 230; 330; 530; 63Ο) of silicon dioxide is inserted, which ensures electrical insulation therebetween, and that in this silicon dioxide layer between the membrane (5O; 25Ο; 350; 450; 55Ο; 65Ο) and the conductive silicon electrode a cavity (40; 240; 340; 540; 64Q) is designed, which allows a free deflection of the membrane. 10.Kapazitätsglied nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5O; 250; 350; 450; 550; 65Ο) auf der Seite der ätzmittelbeständigen Schicht mit einem elektrisch leitenden Metall überzogen ist.10.Kapacitance element according to one of claims 6 to 9, characterized in that the membrane (5O; 250; 350; 450; 550; 65Ο) coated on the side of the etchant-resistant layer with an electrically conductive metal is. 11. Kapazitätsglied nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen der Membran (5O; 250; 350; 450; 55Ο; 650) und der zweiten leitenden Elektrode (20; 220; 320; 52Ο;. 620) gegenüber der den Hohlraum (66Ο) enthaltenden Seite des ersten Siliziumsubstrats (10; 310; 510; 6iO) abgedichtet ist, so daß Druckunterschiede auf beiden Seiten der Membran zu deren Durchbiegung und damit zu Änderungen in der Kapazität zwischen der Membran und der zweiten Elektrode führen, anhand deren Druckänderungen erfaßt werden können.11. Capacitance member according to one of claims 6 to 10, characterized in that the space between the membrane (5O; 250; 350; 450; 55Ο; 650) and the second conductive electrode (20; 220; 320; 52Ο ;. 620) with respect to the side of the first silicon substrate (10; 310; 510; 6iO) containing the cavity (66Ο) is sealed, so that pressure differences on both sides of the membrane to its deflection and thus to changes in the capacitance between the membrane and the second electrode lead, on the basis of which pressure changes can be detected. 12. Kapazitätsglied nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ätzmittelbeständige Schicht im ersten Siliziumsubstrat (10; 310; 510; 610) zwischen dessen beiden Seiten ausgebildet ist und daß auf der dem ersten Hohlraum (66Ο) gegenüberliegenden Seite des ersten Siliziumsubstrats ein zweiter Hohlraum ausgebildet ist, so daß die Membran (50; 250; 35Ο; 450; 55Ο; 65Ο) in der ätzmittelbeständigen Schicht zwischen den beiden Hohlräumen entsteht.12. Capacitance member according to one of claims 6 to 10, characterized in that the etchant-resistant layer in the first silicon substrate (10; 310; 510; 610) is formed between its two sides and that on the first cavity (66Ο) opposite side of the first silicon substrate, a second cavity is formed so that the membrane (50; 250; 35Ο; 450; 55Ο; 65Ο) in the caustic resistant Layer is created between the two cavities. 609819/0971609819/0971 13· Kapazitätsglied nach einem der Ansprüche 6 bis 12« dadurch gekennzeichnet, daß die zweite leitende Elektrode aus einer zweiten Schicht (20; 320; 220; 520; 620) aus leitendem Silizium besteht, daß die zweite leitende Elektrode durch eine Schicht (30; 230; 330; 530; 63O) aus Isoliermaterial von der Membran (5O; 250; 350; ^50; 550; 65O) getrennt und elektrisch dagegen isoliert ist, daß in der Isoliermaterialschicht zwischen der Membran und der zweiten Siliziumelektrode eine Kammer CfO; 240; 340; 540; 640) ausgebildet ist, daß die zweite Siliziumelektrode einen durchgehenden und in die Kammer mündenden Kanal (270) enthält und daß an der Membran ein Körper (260) angebracht ist, der sich mit der Membran bewegt und je nach der zwischen der Membran und der zweiten Siliziumelektrode herrschenden elektrostatischen Anziehung die Mündung des Kanals in die Kammer öffnet oder schließt.13 · Capacitance element according to one of Claims 6 to 12, characterized in that the second conductive electrode consists of a second layer (20; 320; 220; 520; 620) consists of conductive silicon that the second conductive electrode through a layer (30; 230; 330; 530; 63O) Isolation material separated from the membrane (5O; 250; 350; ^ 50; 550; 65O) and is electrically insulated from the fact that in the insulating material layer between the membrane and the second silicon electrode a chamber CfO; 240; 340; 540; 640) is formed that the second silicon electrode a continuous channel (270) opening into the chamber and that a body (260) is attached to the diaphragm and moves with the diaphragm and, as the case may be, between the diaphragm and the second Silicon electrode prevailing electrostatic attraction opens or closes the mouth of the channel in the chamber. 14. Kapazitätsglied nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der zweiten Elektrode (20; 220; 320; 520; 620) abgewandten Seite des ersten Siliziumsubstrats (10; 310; 51O; 610) eine den ersten Hohlraum (66O) überdeckende, im wesentlichen ebene und optisch transparente Schicht (67O) angeordnet ist, so daß die Verschiebung der Membran (50; 250; 35O; 450; 55O; 65O) sichtbare Veränderungen durch konstruktive Interferenz des einfallenden Lichtes zwischen der optisch transparenten Schicht und der dieser zugewandten Oberfläche der Membran hervorruft.14. Capacitance member according to one of claims 6 to 12, characterized in that on the second electrode (20; 220; 320; 520; 620) facing away from the side of the first silicon substrate (10; 310; 51O; 610) a the first cavity (66O) covering, essentially planar and optically transparent layer (67O) is arranged so that the displacement of the Membrane (50; 250; 35O; 450; 55O; 65O) visible changes through constructive interference of the incident light between the optically transparent layer and the surface of the membrane facing it evokes. 15· Kapazitätsglied nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit der zweiten leitenden Elektrode (20; 220; 32O; 520; 620) eine Mehrzahl von elektrisch leitenden pyramidenförmigen Vorsprüngen (380) der Membran (5O; 25O; 35O; 450; 55O; 65O) derart gegenübergestellt sind, daß sie bei deren Durchbiegung auf die zweite Elektrode zu. einzeln mit der Membran in Berührung kommen können, wobei jeder dieser leitenden Vorsprünge für eine Anziehung der Membran zu gegenseitiger Berührung getrennt mit elektrischer Ladung speisbar ist.15 · capacitance element according to one of claims 6 to 12, characterized in that in connection with the second conductive electrode (20; 220; 32O; 520; 620) a plurality of electrically conductive pyramid-shaped projections (380) of the membrane (5O; 25O; 35O; 450; 55O; 65O) are compared in such a way that when they are bent they towards the second electrode. individually come into contact with the membrane, each of these conductive protrusions for attraction of the membrane can be fed separately with electrical charge for mutual contact. 16. Kapazitätsglied nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite leitende Elektrode (2Q; 220; 320; 52O; 62Q)16. Capacitance member according to one of claims 6 to 15, characterized in that the second conductive electrode (2Q; 220; 320; 52O; 62Q) 809811/0971809811/0971 eine mit Abstand von der Membran (50; 350; 35O; if5O; 55O; 65O) angeordnete Schicht aus elektrisch isolierenden Material und eine auf deren der Membran zugewandte Oberfläche aufgebrachte Schicht (525) aus elektrisch leitendem Metall aufweist.one at a distance from the membrane (50; 350; 35O; if5O; 55O; 65O) arranged Layer of electrically insulating material and a layer (525) of electrically having conductive metal. 17. Verfahren zum Herstellen von elektromechanischen Schaltungselementen für einen Einbau in integrierte Schaltungen auf Halbleitersubstraten, dadurch gekennzeichnet, daß in eine von zwei entgegengesetzten Seiten eines Siliziunsubstrats zur Ausbildung einer ätzmittelbeständigen Schicht von ausgewählter Tiefe ein Ätzverzögerungsmittel in zur Erzielung von Ätzbeständigkeit gegen ein Ätzen mit ausgewählten Ätzmitteln für Silizium ausreichender Menge eindiffundiert wird, daß die der ätzmittelbeständigen Schicht entgegengesetzte Seite dea Siliziumsubstrats unter Freilassung eines ausgewählten Gebiets der Siliziumoberfläche von vorgebbaren seitlichen Abmessungen mit einer Maske abgedeckt wird und daß auf das freiliegende Oberflächengebiet Siliziumätzmittel aufgebracht wird, bis genügend Silizium aufgelöst ist, um die ätzmittelbeständige Schicht freizulegen, an der die weitere Ätzung verzögert wird, wobei der freigelegte Bereich der ätzmittelbeständigen Schicht darin eine dünne Membran bildet, deren Dicke unter Berücksichtigung ihrer seitliehen Abmessungen so bemessen ist, daß die Membran unter der Einwirkung äußerer Kräfte eine wesentliche physikalische Durchbiegung erfahren kann und mechanisches Sesonanzverhalten zeigt.17. A method for producing electromechanical circuit elements for installation in integrated circuits on semiconductor substrates, characterized in that in one of two opposite sides of a silicon substrate to form an etchant-resistant layer of a selected depth, an etching retardant to achieve etch resistance against etching with selected etchants for silicon sufficient amount is diffused in that the side of the silicon substrate opposite the etchant-resistant layer is covered with a mask leaving a selected area of the silicon surface of predeterminable lateral dimensions and that silicon etchant is applied to the exposed surface area until enough silicon is dissolved to remove the to expose the etchant-resistant layer at which the further etching is delayed, wherein the exposed area of the etchant-resistant layer forms a thin membrane therein t, the thickness of which, taking into account its lateral dimensions, is so dimensioned that the membrane can experience substantial physical deflection under the action of external forces and exhibits mechanical resonance behavior. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Ätzverzögerungsmittel so in das Siliziumsubstrat eindiffundiert wird, daß sich eine ätzmittelbeständige Schicht mit einer Dicke zwischen 1 und k Mikron ergibt.18. The method according to claim 17, characterized in that the etching retardant is so diffused into the silicon substrate that an etchant-resistant layer with a thickness between 1 and k microns results. 19· Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß als Ätzverzögerungsaittel Bor verwendet wird.19 · The method according to claim 17 or 18, characterized in that as Etching retardant boron is used. 809818/097·809818/097
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3833354A1 (en) * 1988-05-27 1989-11-30 Yokogawa Electric Corp VIBRATION TYPE CONVERTER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
WO1997022864A1 (en) * 1995-12-16 1997-06-26 Robert Bosch Gmbh Instability oscillator with electrostatic presetting
WO1998025115A1 (en) * 1996-12-04 1998-06-11 Siemens Aktiengesellschaft Micromechanical component for recording fingerprints

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4533795A (en) * 1983-07-07 1985-08-06 American Telephone And Telegraph Integrated electroacoustic transducer
US4679434A (en) * 1985-07-25 1987-07-14 Litton Systems, Inc. Integrated force balanced accelerometer
GB8718639D0 (en) * 1987-08-06 1987-09-09 Spectrol Reliance Ltd Capacitive pressure sensors
FR2864634B1 (en) * 2003-12-26 2006-02-24 Commissariat Energie Atomique OPTICAL COMPONENTS AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
US7825484B2 (en) * 2005-04-25 2010-11-02 Analog Devices, Inc. Micromachined microphone and multisensor and method for producing same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3833354A1 (en) * 1988-05-27 1989-11-30 Yokogawa Electric Corp VIBRATION TYPE CONVERTER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
WO1997022864A1 (en) * 1995-12-16 1997-06-26 Robert Bosch Gmbh Instability oscillator with electrostatic presetting
US6012341A (en) * 1995-12-16 2000-01-11 Robert Bosch Gmbh Force sensor having an adjustable distance between an operating point and a point of mechanical instability
WO1998025115A1 (en) * 1996-12-04 1998-06-11 Siemens Aktiengesellschaft Micromechanical component for recording fingerprints

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