DE3345988A1

DE3345988A1 - Halbleitervorrichtung mit einem druckfuehler sowie verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE3345988A1
Application number: DE19833345988
Authority: DE
Inventors: Isao Gunma Shimizu; Kazuji Hitachi Ibaraki Yamada
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-12-24
Filing date: 1983-12-20
Publication date: 1984-06-28
Also published as: FR2538621B1; GB2135509A; GB2135509B; KR840007315A; FR2538621A1; IT1170061B; SG88587G; US4618397A; IT8324374A0; GB8334221D0; JPS59117271A; HK788A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung mit einem Druckfühler, der beispielsweise eine Siliziummembran aufweist.

Im Vergleich mit bekannten mechanischen Druckfühlern, die mit einem Bourdon-Rohr oder einem Balg arbeiten, weist ein'Halbleiter-Druckfühler erwartungsgemäß geringe Größe, niedrige Kosten und hohe Leistung auf. Der Halbleiter-Druckfühler arbeitet dabei typischerweise mit einer Siliziummembran.

Gemäß Figur 1 umfaßt der Aufbau eines solchen Druck-TO fühlers einen verhältnismäßig dünnen Membranabschnitt 3, der so dünn ausgebildet ist, daß er durch die Differenz von Drucken über und unter diesem Abschnitt empfindlich deformiert wird, wobei der dünne Abschnitt 3 durch eine Vertiefung 2 in einem Teil der hinteren Oberfläche eines Siliziumpättchens (eines Silizium-Einkristallsubstrats) 1 erzeugt wird. An der Vorderfläche des Membranabschnitts 3 sind dabei vier eindiffundierte Widerstände 4 als piezoelektrische Widerstandselemente ausgebildet. Die Widerstände 4 sind in Brücke geschaltet, und ihre elektrischen Widerstandswerte ändern sich bei Verformung des Membranabschnitts 3 in Folge mechanischer Bewegung oder Spannung. Auf diese Weise wird der Druck von dem Halbleiter-Druckfühler elektrisch erfaßt.

Ein derartiger Halbleitermembran-Druckfühler läßt sich in folgenden Verfahrensschritten herstellen. Zunächst wird in Teile der einen Oberfläche des Silizium-Einkristallsubstrats 1 B (Bor) eindiffundiert, um die eindiffundierten Widerstände 4 zu erzeugen. Die andere Oberfläche des Substrats

1 wird spiegelpoliert. Sodann wird gemäß Figur 2 die besagte andere Oberfläche des Substrats 1, das eine Dicke von ungefähr 280 μΐη aufweist, mit einem alkalischen Ätzmittel, etwa KOH (Kaliumhydroxid) anisotrop geätzt, wodurch die Vertiefung

2 erzeugt wird, die den Membranabschnitt 3 mit einer Dicke

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von etwa 25 ym beläßt.

Die Erfinder haben nun folgende Probleme festgestellt. Beim Ätzen der Vertiefung ist es erstens schwierig, den Membranabschnitt 3 mit einer Dicke von etwa 25 ym gleichmäßig und genau herzustellen; zweitens wird,wie in Figur 2 angedeutet, die geätzte Silizium-Oberfläche, die dem Membranabschitt 3 entspricht, aufgrund von Fremdstoffen, Verunreinigungen und Kristallfehlern nicht eben sondern weist Wellungen 5 mit einer Unebenheit von - 5 ym auf. Im Falle von Druck-Verformungen erzeugen diese Wellungen leichte Spannungen, ■ was die Herstellung von Druckfühlern hoher Empfindlichkeit mit guter Reproduzierbarkeit begrenzt.

Ein Verfahren zur Herstellung des Membranabschnitts eines derartigen Halbleiter-Druckfühlers mit hoher Genaugikeit ist in der US-Patentschrift 3 893 228 offenbart. Danach wird die Dicke des Membranabschnitts unter Verwendung einer ρ -Epitaxialschicht als Ätzbegrenzunq gesteuert. Die Druckschrift offenbart jedoch nicht das Ebnen des Membranabschnitts noch enthält sie irgendwelche Hinweise darauf. Aus den nachstehend angegebenen Gründen ist davon auszugehen, daß es bei dem in dieser Patentschrift beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-Druckfühlers schwierig ist, den Membranabschnitt genüoend eben auszubilden.

Bekanntlich weist eine auf einem Halbleitersubstrat epitaktisch bezüchtete Halbleiterschicht in Richtung ihrer Dicke gleichmäßige Störstoffkonzentration auf. Bei dem obigen Verfahren nach dem Stand der Technik tritt daher zwischen der Störstoffkonzentratian des Substrats und derjenigen der Epitaxialschicht eine abrupte Änderung auf. Wird nun, wie in Figur 3a gezeigt, die hintere (andere) Oberfläche des Substrats 1, die (wie durch die gestrichelte Linie gezeigt) uneben war, bis zum Erreichen der Epitaxialschicht Ep geätzt, so bleiben Teile des Substrats 1 als Vorsprünge 5 übrig. Um diese Vorsprünge 5 vollständig zu entfernen, muß das Substrat 1 eine Zeit lang einem Ätzmittel ausgesetzt werden. Dabei wird jedoch auch die Epitaxialschicht Ep ge-

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ätzt, wenn auch mit einer geringeren Geschwindigkeit als die Vorsprünge 5. Nach vollständiger Beseitigung der Vorsprünge 5 weist daher die Epitaxialschicht Ep eine Unebenheit auf, wie sie in Figur 3b angedeutet ist. Diese ünebenheit läßt sich nur schwierig vollständig entfernen, da die Epitaxialschicht Ep, wie oben erwähnt, eine gleichmäßige Störstoffkonzentration aufweist.

Zum Stand der Technik wird außerdem auf folgende Druckschriften hingewiesen:

IEEE-Electron Device Letters, Band EDL-2, Nr. 2, Februar 1981, Seiten 44 und 45;

J. Electrochem. Soc.: "Electrochemical Technology", Februar 1971, Seiten 401 und 402.

Der Erfindung liegt die generelle Aufgabe zugrunde, Nachteile, wie sie bei vergleichbaren Halbleiter-Druckfühlern nach dem Stand der Technik auftreten, mindestens teilweise zu beseitigen. Eine speziellere Aufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden, die oben erläuterten Probleme zu beseitigen und einen Halbleiter-Druckfühler zu schaffen, dessen Membranabschnitt gleichförmige Dicke aufweist. Zur Aufgabe der Erfindung gehört es auch, eine Halbleitervorrichtung zu schaffen, bei der ein Druckfühler und ein aktives Bauelement, wie etwa ein Transistor, in einem einzigen Halbleiterkörper vorliegen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Halbleitervorrichtung anzugeben.

Erfindungsgemäß wird auf der geätzten Oberfläche des Membranabschnitts (der Membran) eines Durckfühlers eine stark dotierte Störstoffschicht mit einem Konzentrationsgradienten ausgebildet, wobei die aktiven Bauelemente gleichzeitig mit dem Druckfühler in Teilen des Halbleiterkörpers angeordnet sind.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen

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Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Siliziummembran-Druck-

fühler nach dem Stand der Technik, Fig. 2 einen Schnitt zur Erläuterung der Problematik bei dem Druckfühler nach Figur 1;
Fig. 3a und 3b Schnittdarstellungen zur Veranschaulichung der Problematik eines Silizium-Druckfühlers gemäß der US-Patentschrift 3 893 228;

Fig. 4 bis 8 Schnittdarstellungen zur Erläuterung der wesentlichen Verfahrensschritte zur Herstellung eines Druckfühlers nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9a ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Störstoffkonzentration im Halbleiter und der Ätzgeschwindigkeit für ein alkalisches Ätzmittel zeigt;

Fig. 9b ein Diagramm zur Veranschaulichung des Störstoffverlaufs in der Querschnittsfläche des Halbleiters gemäß der Linie X-X' nach Figur 7;

Fig. 9c einen vergrößerten Schnitt durch einen Teil des Halbleiters nach Figur 7;

Fig. 10 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckfühlers; Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie A-A¹ nach Figur 10; Fig. 12 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckfühlers;

Fig. 13 bis 19 Schnittdarstellungen zur Veranschaulichung der wesentlichen Verfahrensschritte für die Herstellung einer integrierten Schaltung, die einen erfindungsgemäßen Druckfühler enthält;
Fig. 20 eine Draufsicht zur Darstellung der wesentlichen Bestandteile eines Ausführungsbeispiels einer integrierten Schaltung, die einen erfindungsgemäßen Druckfühler enthält; und

Fig. 21 einen Schnitt längs der Linie B-B¹ nach Figur 20. Beispiel 1

Anhand von Figur 4 bis 8 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Siliziummembran-Druckfühlers beschrieben, bei

Ui

dem die vorliegende Erfinduna angewendet ist.

(1) Gemäß Figur 4 wird ein schwach dotiertes p-Si-Einkristallsubstrat (Plättchen 6) mit einer Dicke von etwa 400 ym vorbereitet. Die eine (vordere) Fläche dieses Substrats 6 wird mit einem Oxidfilm (SiO₉-FiIm) 7 einer Dicke von 800 bis 900 nm überzogen. Der Oxidfilm 7 wird durch thermische Oxidation des Substrats 6 erzeugt, wobei dieses beispielsweise 110 min lang in feuchter O^-Atmosphäre auf 1100 C erwärmt wird. Anschließend wird ein wichtiger Schritt zur Erzielung einer genauen Dicke des Membranabschnitts (d.h. des verhältnismäßig dünnen Abschnitts) des Druckfühlers durchgeführt. Um einen stark dotierten Halbleiterbereich zu erzeugen, der als Ätzbegrenzung dient, wird gemäß Figur 4 in die vordere Fläche des Substrats durch vorherigen Niederschlag oder durch Ionenimplantation unter Verwendung des Oxidfilms 7 als Maske ein n-StÖrstoff, etwa Sb (Antimon), eingebracht. Im einzelnen wird dabei zunächst der OxidfiLra 7 nach dem bekannten Fotoätzverfahren selektiv geätzt, um einen ausgewählten Bereich der Substratfläche freizulegen, in den der n-Störstoff eingebracht werden soll. Anschließend wird unter Verwendung des verbleibenden Oxidfilms 7 als Maske der Störstoff in die freigelegte vordere Fläche des Substrats eingebracht. Die Schichtdicke des eingebrachten n-Störstoffs ist gering und beträgt nur 0,1 bis 0,2 pm. Erfolgt das Einbringen des n-Störstoffs durch vorherigen Niederschlag, so kann dazu Sb^O-, auf die vorderen Flächen von Silizium-Plättchen derart aufgebracht werden, daß eine feste Störstoffquelle Sb₃O₃ gemeinsam mit den Siliziumplättchen in einem Quarz-Diffusionsrohr angeordnet, Ar- und O^-Gas als Trägergas verwendet und der Ofen, in den das Rohr eingeführt wird, bei einer Temperatur von 900 C gehalten wird. Bei der Ionenimplantation, bei der Ionen mit hoher Dichte auf einmal eingeleitet werden, ist es andererseits ungünstig, daß die Substratoberfläche durch die Ionen beschädigt wird. Deshalb werden Ionenimplantations-Vorgänge mehrmals wiederholt, wobei die Implantationsenergie jeweils auf 75 bis 125 KeV und die Dosis

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auf 1 χ 10 Atome/cm eingestellt werden.

(2 ) Unter Verwendung von Fluorwasserstoff als Ätzmittel wird der Oxidfilm 7 entfernt. Gemäß Figur 5 wird auf der vorderen Fläche des Substrats G eine leicht dotierte n-Si-Schicht 8 mit einer Dicke von 25 bis 30 pm epitaktisch gezüchtet. Das Epitaxialwachstum erfolgt dabei durch thermische Zerlegung von Silan (SiH₄), wobei die Temperatur in diesem Fall vor-., zugsweise etwa 1100⁰C beträgt. Während des epitaktischen Wachstums wird das vorher niedergeschlagene oder durch Ionenimplantation eingebrachte Sb durch Eintreib-Diffusion in das Substrat 6 und die Si-Schicht 8 eindiffundiert, um eine stark dotierte versenkte n-Schicht 9 mit einer Dicke von 2 pm und einem Störstoffkonzentrations-Gradienten (bei einem

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Spitzenwert von etwa 10 Atomen/cm ) zu erzeugen.

Auf der Oberfläche der Si-Schicht 8 wird ein Isolierfilm 7a erzeugt. Die Ausbildung dieses Isolierfilms 7a kann in einem ähnlichen Verfahren erfolgen wie die Ausbildung des Oxidfilms 7. Das heißt, das mit der Si-Schicht 8 versehene Si-Substrat 6 wird 110 min lang in feuchter O^-Atmosphäre auf 1100°C erwärmt, wobei die Oberfläche der Si-Schicht 8 oxidiert und den Oxidfilm (SiO₂-FiIm) 7a bildet.

Anschließend wird zur Erzeugung von vier Halbleiterwiderstandsbereichen, d.h. vier piezoelektrischen Widerstands elementen, in ausgewählten Bereichen desjenigen Teils der Si-Schicht 8, die sich auf der versenkten n-Schicht 9 befindet, der Oxidfilm 7a nach dem bekannten Fotoätzverfahren selektiv entfernt, um den betreffenden Teil der n-Si-Schicht 8 freizulegen. In die freigelegte Oberfläche der Schicht 8 wird durch vorherigen Niederschlag oder Ionenimplantation ein p-Störstoff, beispielsweise B (Bor) eingebracht. Der eingebrachte Störstoff wird einer Eintreibdiffusion unterzogen, um eindiffundierte p-Widerstandsbereiche 10 mit einer Dicke von 2 bis 3 pm und einem Flächenwiderstand von 100 Ω/Ώ zu erzeugen. Beim vorherigen Niederschlag wird eine feste Störstoffquelle, etwa aus B₂O-J, zusammen mit den Si-Plättchen in ein Quarz-Diffusionsrohr eingegeben und das B2O3 auf die Oberflächen der Si-Plättchen bei einer Temperatur von

etwa 900 C niedergeschlagen, während der Innenraum des Quarzrohrs (Siliziumoxid-Rohrs) bei verringertem Druck gehalten wird. Im Falle der Ionenimplantation werden andererseits Borionen in die Siliziumplättchen implantiert. Dabei wird die Implantationsenergie bei 75 KeV und die Dosis

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bei 1 χ 10 Atomen/cm gehalten.

Beim Verfahren des vorherigen Niederschlags wird nach der Eintreib-Diffusion auf den Oberflächen der eindiffundierten Halbleiterbereiche 10 Borglas aufgetragen und die Oberfläche des Oxidfilms 7a entfernt. Sodann werden die freigelegten Oberflächen der eindiffundierten Widerstandsbereiche 10 oxidiert, wobei auf diesen Bereichen dünne Oxidfilme 7b (SiO„-Filme mit einer Dicke von etwa 50 nm) erzeugt werden.

Im Falle der Ionenimplantation werden vorzugsweise Oxidfilme 7b mit einer Dicke von 10 nm vor der Durchführung der Ionenimplantation erzeugt, um Beschädigungen der Oberfläche der Si-Schicht 8 durch die Ionen zu verhindern, woraufhin die Borionen durch die Oxidfilme 7b hindurch in die Si-Schicht 8 eingebracht werden.

(3) Wie in Figur 6 gezeigt, werden zum Anbringen von Elektroden an den eindiffundierten Widerstandsbereichen 10 die SiO2~Film 7b zur Bildung von Kontaktlöchern CH selektiv geätzt. Sodann wird auf den Oberflächen der SiO„-Filme 7a und 7b eine Al-(Aluminium-)Schicht mit einer Dicke von 1 bis 1,75 pm aufgedampft. Mit den jeweiligen eindiffundierten Widerstandsbereichen 10 galvanisch verbundene Anschlußteile 11 und Elektroden 12 werden durch Fotoätzung geformt. Danach wird ein abschließender Passivierungsfilm 13 aus Plasmanitrid oder PSG (Phosphorsilikatglas) mit einer Dicke von 1,2 ym erzeugt. Dieser abschließende Passivierungsfilm 13 dient zum Schutz der SiO₂-Filme 7a, 7b und der Elektrode 12. Da Plasmanitrid einen Film mit stabilen Eigenschaften bildet, ist dessen Verwendung besonders zweckmäßig. Als abschließender Passiervierungsfilm kann auch ein geschichteter Film verwendet werden, bei dem ein PSG-FiIm mit einer Dicke von

0,2 μπι und ein Plasmanitridfilm mit einer Dicke von 1,1 ym nacheinander auf den SiCU-Filmen 7a, 7b angeordnet werden. Für gewisse Zwecke oder bei gewissen Anwendungen wird der Passivierungsfilm 13 auf den eindiffundierten Widerstandsbereichen 10 des Druckfühlerabschnitts eigens entfernt, so daß nur die dünnen Oxidfilme 7b darauf verbleiben, um Ungleichrnäßigkeiten in den Spannungen der Widerstände aufgrund von Streuungen in der Beschaffenheit und Dicke des Passivierungsf i Ims zu vermeiden.

(4) Gemäß Figur 7 wird auf der hinteren Fläche des p-Substrats 6, bei der es sich um eine (100)-Kristallebene handelt, eine Fotoresistmaske 14 vorgesehen, und es wird mit einem alkalischen Ätzmittel, etwa KOH, eine anisotrope Ätzung durchgeführt, um eine weit in das Substrat hineinführende Vertiefung 15 zu erzeugen. Diese Vertiefung wird soweit ausgeätzt, daß sie die versenkte η -Schicht 9 erreicht. Beim Ätzen wird die geätzte Substratfläche nicht eben sondern gemäß Figur 7 wellig.

Für den Fall einer alkalischen Ätzung eines mit einem Störstoff dotierten Siliziumkristallsubstrats zeigt Figur 9a die Beziehung zwischen der Störstoffkonzentration und der Ätzgeschwindigkeit. Solange die Störstoffkonzentration gering ist, ändert sich die Ätzgeschwindigkeit nicht; erreicht je-

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doch die Störstoffkonzentration den Wert von 10 Atomen/cm , so nimmt die Ätzgeschwindigkeit rasch ab.

Figur 9b zeigt ferner den Störstoffverlauf längs der Linie X-X' für den Halbleiteraufbau nach Figur 7. Wir aus Figur 9b ersichtlich, weist die versenkte Schicht 9 infolge ihrer Erzeugung mittels Eintreibdiffusion eine graduierliche Störstoffkonzentration auf. Aus diesem Grund wird, wenn die Ätzung die stark dotierte versenkte Schicht erreicht, die Ätzgeschwindigkeit kleiner, so daß - wie in Figur 9c gezeigt ■ allmählich eine ebene Ätzfläche entsteht. Wie Figur 9c im einzelnen zeigt, ist bei Erreichen der versenkten Schicht 9 die Unebenheit oder Welligkeit der Ätzfläche verhältnismäßig groß, wie dies mit der gestrichelten Linie A angedeutet ist.

Schreitet die Ätzung nun in Richtung des Pfeils fort, so nimmt die Störstoffkonzentrat!on der versenkten Schicht 9 zu, so daß ein vertiefter Teil A₁ der Ätzfront mit geringer Geschwindigkeit, ein Vorsprung A„ dagegen mit etwas höherer Ätzgeschwindigkeit geätzt wird. Die Unebenheit der geätzten Fläche nimmt daher ab, wie dies mit der gestrichelten Linie B angedeutet ist. Die Ätzgeschwindigkeit steuert sich somit selbst, und es wird die in Figur 8 gezeigte ebene Ätzfläche erzielt.

Figur 10 zeigt die Anordnung der vier eindiffundierten Widerstandsbereiche 10 sowie die Konfiguration der in Brücke geschalteten Elektroden 12 eines Siliziummembran-Fühlers. Die Elektroden 12 dienen zum Anschluß an eine (nicht gezeigte) Detektorschaltung über die Anschlüsse (Bondflächen) 11. Ein Schnitt durch den Meßfühler längs der Linie A-A¹ nach Figur 10 ist in Figur 11 veranschaulicht.

In dem obigen Ausführungsbeispiel dient zum ebenen Ätzen eine versenkte η -Schicht. Stattdessen kann jedoch auch eine versenkte ρ -Schicht verwendet werden. Figur 12 zeigt einen Fall, bei dem in dem oben beschriebenen Verfahrensschritt (2) anstelle der versenkten η -Schicht 9 eine versenkte ρ -Schicht 16 erzeugt wird, woraufhin die Vertiefung 15 bis zum Erreichen dieser Schicht 16 ausgebildet wird. Um die versenkte ρ Schicht 16 zu erzeugen, wird ein p-Störstoff wie etwa Bor verwendet und ebenso wie bei der Erzeugung der versenkten η -Schicht 9 durch vorherigen Niederschlag oder Ionenimplantation in das Si-Substrat 6 eingebracht. Nach Beendigung der Störstoffeinleitung zur Erzeugung der versenkten Schicht 16 werden die obigen Verfahrensschritte (3) und (4) durchgeführt. Wie oben wird auch die versenkte ρ -Schicht 16 mit graduierlicher Störstoffkonzentration ausgebildet. Beispiel 2

In Figur 13 bis 19 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Ausführungsbeispiels gezeigt, bei dem ein Druckfühler und weitere aktive Bauelemente in einem einzigen Halbleiter-

körper vorliegen.

(1) Zunächst wird ein leicht dotiertes p-Si-Einkristallsubstrat 6 mit einer Dicke von etwa 400 ym vorbereitet. Gemäß Figur 13 werden unter Verwendung eines Oxidfilms 17 (SiO₂-FiIm mit einer Dicke von 800 bis 900 nra) als Maske Borionen (B ) in die den Druckfühler und Isolierbereiche bildenden Teile der vorderen Fläche des Substrats 6 implantiert. Die Implantationsenergie der Borionen beträgt dabei vorzugsweise 75 bis 125 KeV, die Implantations-

dosis 10¹⁴ bis 10¹⁶ Atome/cm².

Die implantierten Ionen werden durch eine Wärmebehandlung einer Eintreibdiffusion unterzogen, so daß gemäß Figur 14 gleichzeitig ρ -Schichten 18a und 18b gebildet werden. Die versenkte ρ -Schicht 18a dient als Ä'tzbegrenzunq bei der Erzeugung der Vertiefung des Druckfühlers, während die versenkte ρ -Schicht 18b als Teil des Isolierbereiches verwendet wird.

(2) Nach Entfernen des Oxidfilms 17 wird durch thermische Oxidation ein neuer Oxidfilm 19 (SiOp-FiIm mit einer Dicke von 800 bis 900 nm) erzeugt. Während der Erzeugung des Oxidfilms 19 wird der p-Störstoff (Bor) einer Eintreibdiffusion unterworfen, wodurch, wie oben beschrieben, die in Figur 14 gezeigten versenkten ρ -Schichten 18a und 18b gebildet werden.

Anschließend wird der Verfahrensschritt zur Erzeugung einer versenkten η -Schicht durchgeführt, um im Substrat das Auftreten einer parasitären Transistorwirkung in dem Druckfühler-Teil zu verhindern und den Kollektorwiderstand in dem Teil des aktiven Elements, etwa eines Vertikaltransistors, zu reduzieren oder ebenfalls im Substrat das Auftreten einer parasitären Transistorwirkung in dem Teil des aktiven Elements, etwa eines Lateraltransistors, zu vermeiden. Zunächst wird dabei der Oxidfilm 19 selektiv geätzt, um eine Maske zum Einbringen eines Störstoffs in ausgewählte Bereiche zu erzeugen. Unter Verwendung dieser Maske wird ein n-Störstoff, etwa Antimon, in die freiliegenden Oberflächenbereiche des Substrats 6 durch vorherigen Niederschlag oder Ionenimplan-

tation eingebracht.

Figur 14 zeigt den Fall der Ionenimplantation. In diesem Fall werden die Antimon-Ionen (Sb ) in die vordere Fläche des Substrats 6 mit einer Implantationsenergie von 75 bis 125 KeV und einer Dosis von 10 bis 10 Atomen/crr. implantiert.

Im Falle des vorherigen Niederschlags wird wie in dem obigen Beispiel 1 eine feste Störstoffquelle, etwa Sb^O^, gemeinsam mit Si-Plättchen in ein Quarz-Diffusionsrohr eingebracht, Ar- und 02~Gase als Trägergase verwendet und der Ofen, in den das Rohr eingeführt worden ist, bei einer Temperatur von 900⁰C gehalten, wodurch das Sb₂O-, auf die vorderen Flächen der Si-Plättchen aufgetragen wird.

Um das Auftreten eines parasitären pnp-Transistors zu verhindern, wird das Antimon in den Druckfühler-Teil derart eingebracht, daß es; die versenkte ρ -Schicht 18a überlagert und breiter ist als diese, wie dies in Figur 14 gezeigt ist. (3) Nach Entfernen des Oxidfilms 19 wird gemäß Figur 15 auf der gesamten Oberfläche eine leicht dotierte n-Si-Epitaxialschicht 21 mit einer Störstoffkonzentration von 10 Atomen/ar. und einer Dicke von 30 um erzeugt. Dabei werden durch die in den vorherigen Verfahrensschritten eingebrachten Borionen (B ) und Antimonionen (Sb ) die versenkten ρ -Schichten 18a, 18b und die versenkten η -Schichten 20a und 20b gebildet. Die Störstoffkonzentrationen der Schichten

1 9 18a, 18b, 20a und 20b weisen Spitzenwerte von etwa 10 Atomen/

3
cm auf. Die Erzeugung der Si-Epitaxialschicht 21 erfolgt durch thermische Zerlegung von Si lan, vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 1100°C. Als nächstes wird auf der Oberfläche der Epitaxialschicht 21 ein Oxidfilm 22 (SiO₃-FiIm mit einer Dicke von 800 bis 900 nni) erzeugt. Der Oxidfilm 22 wird durch thermische Oxidation der Oberfläche der Si-Schicht 21 gebildet. Er kann auch nach dem bekannten CVD-Verfahren (chemisches Aufdampfen) hergestellt werden.

Anstelle des Oxidfilms 22 kann auf die Oberfläche der Epitaxialschicht 21 auch ein Isolierfilm etwa aus SioN, (Siliziumnitrid)

aufgebracht werden.

(4) Anschließend wird gemäß Figur 16 eine Isolierschicht erzeugt. Dabei wird zunächst der Oxidfilm 22 durch Fotoresist-Bearbeitung selektiv entfernt. Unter Verwendung des verbleibenden Oxidfilms (SiO₇-FiIms) 22 als Maske wird ein p-Störstoff, etwa Bor, in den freigelegten Oberflächenteil der Epitaxialschient 21 eingebracht, um eine p-Diffusionsschicht (Isolierschicht) 23 zur Isolation der Bauelemente zu erzeugen. Da der p-Störstoff mittels Eintreib-Diffusion auch von der versenkten ρ -Schicht 18b in die Epitaxialschicht 21 eindiffundiert wird, läßt sich aufgrund der in beiden Richtungen verlaufenden Diffusionen die Isolation in kurzer Diffusionszeit erzielen. Daher verringert sich die seitliche Diffusion. Infolgedessen wird der Platzbedarf der Isolierschicht 23 klein, und es läßt sich eine höhere Integrationsdichte erreichen.

(5) Um die eindiffundierten Widerstände zur Bildung des Druckfühlers zu erzeugen, wird der Oxidfilm 22 mittels der bekannten Fotoresistbearbeitung gemäß Figur 17 selektiv entfernt. In die somit freigelegten Oberflächenbereiche der Epitaxialschicht 21 wird ein p-Störstoff, z.B. Bor, mittels Ionenimplantation eingebracht und danach einer Eintreibdiffusion unterworfen, so daß die eindiffundierten p-Widerstände 24 entstehen. Diese Widerstände 24 haben einen Flächenwiderstand von 100 Ω/Π und eine Tiefe von etwa 2 bis 3 pm.

(6) Nach der Ausbildung der eindiffundierten Widerstände 24 werden gemäß Figur 18 durch selektive Diffusion unter Verwendung des Oxidfilms 22 als Maske ein ρ -Emitterbereich 28a und ein ρ -Kollektorbereich 28b, die einen Lateraltransistor bilden, in einen Inselbereich 21a eingebracht. Der Inselbereich 21a dient als Basisbereich dieses Transistors. Anschließend wird der Basisbereich 29 eines Vertikaltransistors durch selektive Diffusion in einem Inselbereich 21b erzeugt und in diesem Basisbereich 29 wird ein Emitterbereich 3Oe ausgebildet. Der Lateral- und der Vertikaltransistor werden für eine Temperaturkompensationsschaltung

des Druckfühlers verwendet. Sodann wird der Oxidfilm 22 zur Ausbildung von Kontaktlöchern an vorgegebenen Stellen selektiv geätzt. Danach wird auf die Oberfläche des Oxidfilms 22 eine Al-(Aluminium-)Schicht mit einer Dicke von 1 bis 1,75 ym aufgedampft. Diese Al-Schicht wird zur Erzeugung von Elektroden 25 (einer Leiterschicht) durch Fotoätzung selektiv entfernt, und die Elektroden werden mit den jeweiligen Bereichen der Bauelemente ve?rbunden. Als nächstes wird ein abschließender PassivierungsfiIm 26 aus Plasmanitrid oder PSG (Phosphorsilikatglas) mit einer Dicke von 1,3 ym erzeugt. Dieser abschließende Passivierungsfilm dient zur Verhinderuna, daß der Oxidfilm 22 mit der freien Atmosphäre in Berührung kommt und fleckig wird. Da das Plasmanitrid einen Film mit besonders stabilen Eigenschaften bildet, ist dessen Verwendung zweckmäßig. Als Passivierungsfilm kann jedoch auch ein geschichteter Film verwendet werden, bei dem ein PSG-FiIm mit einer Dicke von 0,2 ym und ein Plasmanitridfilm mit einer Dicke von 1,1 ym nacheinander auf den Oxidfilm 22 aufgetragen werden.

Wie in dem obigen Beispiel 1 kann der Passivierungsfilm auf dem Druckfühler-Teil entfernt werden, so daß dort nur der dünne Oxidfilm verbleibt, wodurch Ungleichförmigkeiten in den mechanischen Spannungen an den Widerständen aufgrund von Streuungen in der Qualität und Dicke des Passivierungsfilms verringert werden.

Die hintere Oberfläche des p-Substrats 6 wird mit einem alkalischen Ätzmittel wie etwa KOH anisotrop geätzt, um die in Figur 19 gezeigte Vertiefung 27 zu erzeugen. Aus dem gleichen Grund wie im Beispiel 1 wird bei der Ätzung zur Erzeugung dieser Vertiefung die Ätzgeschwindigkeit nach Erreichen der versenkten ρ -Schicht gesteuert. Daher wird als Oberfläche des JMembranabschnitts 18a eine ebene Ätzfläche erzielt.

In Figur 20 und 21 sind eine Draufsicht bzw. ein Schnitt zur Darstellung eines konkreten Ausführungsbeispiels der Halbleitervorrichtung gezeigt, die nach dem obigen Verfahren

hergestellt ist und in der um den Druckfühler herum weitere aktive Bauelemente angeordnet sind. Figur 20 zeigt dabei grundsätzlich die Diffusionsschichten, die mit ausgezogenen Linien gezeichnet sind. Der Schnitt in Figur 21 folgt der Linie B-B' in Figur 20.

Gemäß Figur 20 ist die Vertiefung 27 bzw. die Membran an der hinteren Seite des im wesentlichen mittleren Teils des Si-Halbleiterkörpers (PJpitaxialschicht 21, Substrat 6) in der (100)-Kristallebene ausgebildet. Die ρ -Isolierschicht 23 zur Isolation des Druckfühlerteils von den übrigen (aktiven) Bauelementen ist so angeordnet, daß sie die Membran umgibt. Die von der Isolierschicht 23 umgebenen Seiten der Membran (27) sind jeweils mit den (eindiffundierten) Widerständen zur Verwendung als Druckfühler versehen. Wie aus Figur 20 ersichtlich, haben die Widerstände gleiche Stuktur und sind über Verdrahtungsschichten 25 in Brücke geschaltet. Der Widerstandsaufbau soll im foglenden erläutert werden.

Jeder der Widerstände R1...R4 besteht aus eindiffundierten p-Widerstandsschichten 24 mit einem Flächenwiderstand von 100 Ω/η , die in Richtung der <110>-Achse ausgebildet sind; ferner den als Kontakt dienenden eindiffundierten ρ -Schichten 28a mit einem Flächenwiderstand von 30 Ω/Ο , die in Richtung der zur <110>-Achse um 45° geneigten <100>-Achse ausgebildet sind; und einer eindiffundierten ρ -Schicht 28b (Flächenwiderstand 30 Ω/Ο ), die die parallel zueinander verlaufenden eindiffundierten p-Widerstandsschichten 24 miteinander verbindet. Die eindiffundierte Widerstandsschicht 24, die in Richtung der <110>-Achse (oder einer damit äquivalenten Achse) verläuft, ist bezüglich des piezoelektroden Effekts empfindlieh, wobei sich ihr Widerstand mit der mechanischen Spannung der Membran empfindlich ändert. Dies ist bei einer p-leitenden Widerstandsschicht besonders merklich. Andererseits verläuft die eindiffundierte ρ -Schicht 28a in Richtung eines geringen piezoelektrischen Effekts (in Richtung der <100>-Achse oder einer damit äquivalenten Achse) und ist stark dotiert, so daß Änderungen ihres Widerstands mit der

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mechanischen Spannung der Membran klein und vernachlässigbar sind. Weiterhin ist auch die eindiffundierte ρ -Schicht 28b stark dotiert und quadratisch ausgebildet, so daß ihr Einfluß auf die Spannung der Membran vornachlässigbar ist. Die eindiffundierten ρ -Schichten 28a und 28b worden gleichzeitig mit den Emitter- und KoI1ektor-Boreichon 28 des pnp-Tr ans i stors (in Figur 20 als PNP TRF.. bezeichnet) erzeuc. Um Leckströme zwischen den Widerständen irmernalb der Membran zu vermeiden, ist eine die eindiffundierten p-Widerstandsschichten 24 und die eindiifundic-rten ρ -Schichten 28a, 28b umgebende eindiffundierte η -Schicht 30' vorgesehen. Diese Schicht 30' wird gleichzeitig mit dem Emitterbereich 30a und dem Kollektorkontaktbereich 30b des npn-Transistors (in Figur 20 als NPN TRS. bezeichnet) sowie dem Rasiskontaktbereich 30c des npn-Transi r.tors unter Verwendung eines n-Störstoffs wie etwa Arsen (7is) odor Phosphor (P) erzeugt. Der pnp-Transistor und der npn-Transistor, die um die Membran herum angeordnet sind, bilden eine Temperaturkompensationsschaltung und/oder eine Verstärkerschaltung. Ferner sind an den Rändern des Halbleiterkörpers Anschlüsse (Bondflächen) 35 für externe Leitungen vorgesehen. Wie aus Figur 21 ersichtlich, ist die Unterseite der Membran 27 mit der stark dotierten versenkten p⁺-Schicht 18a versehen, die eine graduierliche Störstoffkonzentration aufweist und als Ätzbegrenzung dient. Die versenkte Schicht 18a liegt auf der versenkten η -Schicht 20a, die den Betrieb eines parasitären pnp-Transistors (eindiffundierte p-Widerstandsschicht 24 n~-Si-Epitaxialschicht 21a - versenkte ρ -Schicht 1Sa) vorhindert. Mit anderen Worten werden die Ladungsträger durch die stark dotierte versenkte η -Schicht 20a rekombiniert und dadurch ein Übergang von Ladungsträgern aus der eindiffundierten p-Widerstandsschicht 24 auf die versenkte p⁺-Schicht 18a vermieden.

Bei den anhand der obigen Beispiele beschriebenen Ausgestaltungen werden unter anderem folgende Effekte erzielt:

(1) Im Bereich des Druckfühlers (und zwar an der Ätzseite der Membran) ist eine stark dotierte versenkte Schicht

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mit graduierlicher Störstoffkonzentratj on vorgesehen, so daß an dieser Seite des Membranabschnitts beim Ätzen der Vertiefung eine ebene Oberfläche erzielt wird.

(2) Unter der versenkten η -Schicht ist eine stark dotierte ρ -Schicht angeordnet, wodurch vermieden wird, daß nach der Ausbildung der Vertiefung der pn-übergang zwischen der vorsenkten η -Schicht und dem ρ -Substrat frei lieqt,ürci der Schutz erhöht wird. Außerdem wird ein parasitärer Transistorbetrieb vermieden.

TO (3) Die den Druckfühler-Teil umgebende versenkte

■ ρ -Schicht vollendet bei Kopplung mit einer von der vorderen Fläche einer n-Si-Epitaxialschicht ausgehenden ρ -Diffusionsschicht einen Isolierbereich geringer Breite. Daher läßt sich der Platzbedarf des Isolierbereichs verringern und eine Halbleitervorrichtung mit hoher Integrationsdichte erzeugen.

(4) Versenkte η -Schichten können als Teile von aktiven Bauelementen (Kollektor des npn-Transistors, Basis des pnp-Lateraltransistors) in Randbereichen verwendet werden.

(5) Der Si-Membranabschnitt läßt sich durch dicke Ausbildung der n-Si-Epitaxialschicht genügend dick machen, so daß selbst Druckfühler für hohe Drücke (0,13 bar oder darüber) mit hoher Genaugikeit hergestellt werden können.

(6) Unter Verwendung einer dicken n-Si-Schicht lassen sich eine integrierte Schaltung mit aktiven Bauelementen hoher Durchbruchspannung und ein für hohe Drücke geeigneter Druckfühler in integrierter Form miteinander kombinieren.

(7) Bei Verwendung der versenkten η -Schicht als

Ä'tzbegrenzung gemäß Beispiel 1 bildet sich kein parasitärer Transistor direkt unterhalb der eindiffundierten p-Widerstandsschichten.

(8) Im Falle des Beispiels 2 können vor dem anisotropen Ätzen Teile für aktive Bauelemente und ein Druckfühlsr-Teil nach dem Standardverfahren von bipolaren integrierten Schaltungen herstellen, ohne daß sich die Zahl der Verfahrensschritte erhöht. Insbesondere läßt sich die ver-

senkte ρ -Schicht 18a als Atzbeqrenzunq gleichzeitig mit der Teil des Isolierbereichs bildenden versenkten ρ -Schicht 18b erzeugen. Ferner kann die versenkte η -Schicht 20a zur Verhinderung eines parasitären Transistors gleichzeitig mit den versenkten η -Schichten 20b der Abschnitte für die aktiven Bauelemente ausgebildet worden.

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Claims

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STREHL SCHÜBEL-HOPF SCHULZ ° ^ ^

WIDENMAYEKSTKASSE 17, D-8000 MÜNCHEN 22

HITACHI, LTD.

DEA-26 349 ²⁰' Dezember 1983

Halbleitervorrichtung mit einem Druckfühler sowie Verfahren zu ihrer Herstellung

PATENTANSPRÜCHE

1/* Halbleitervorrichtung mit einem Druckfühler, gekennzeichnet durch einen in einem Teil eines ■ Halbleiterkörpers (6, 8) durch Ätzen von dessen einer Oberfläche ausgebildeten Membranabschnitt, mehrere in der anderen Oberfläche des Membranabschnitts ausgebildete und zu einer Brücke zusammengeschaltete Halbleiterwiderstandsschichten (10) sowie eine in der einen Oberfläche des Membranabschnitts angeordnete stark dotierte Halbleiterschicht (9) mit graduierlicher Störstoffkonzentration.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Halbleiterkörper (6, 8) die (100)-Ebene aufweist und die Halbleiterwiderstandsschichten (10) in Richtung der <110>-Achse oder einer damit äquivalenten Achse gebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Halbleiterkörper (6, 8) einen n-Siliziunieinkristall (6) umfaßt, daß die Halbleiterwiderstandsschichten (10) p-Diffusionsschichten sind und daß die stark dotierte Halbleiterschicht (9) eine n-Diffusionsschicht ist.
4. Halbleitervorrichtung mit einem Druckfühler, dadurch gekennzeichnet , daß in der hinteren Fläche eines Halbleiterkristallsubstrats (6) eine Vertiefung (15, 27) ausgebildet ist, die einen Teil des Substrats (6) zu einem Membranabschnitt macht, daß in einer Hauptfläche des Membranabschnitts mehrere eindiffundierte Widerstände (10, 24) vorgesehen sind, die den eine Ausdehnung oder Zusammenziehung der Membran aufgrund eines an ihr anliegenden Druckes als Widerstandsänderung messenden Druckfühler bilden, und daß in einem unteren Teil des Membranabschnitts eine an die Vertiefung (15, 27) angrenzende stark dotierte Störstoffschicht (9, 18) mit Konzentrationsgradient vorhanden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitersubstrat (6) aus p-Silizium besteht und die stark dotierte Störstoffschicht (9, 18) eine η -Schicht oder eine ρ -Schicht oder ρ -η -Schichten umfaßt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß in einer vorderen Fläche des Halbleitersubstrats (6) um den Druckfühler-Abschnitt herum eine integrierte Halbleiterschaltung mit einem weiteren aktiven Bauelement (28...30) ausgebildet ist.
7. Halbleiter-Druckfühler, gekennzeichnet durch

ein Halbleiter-Substrat (6) eines ersten Leitungstyps mit einer ersten Hauptfläche und einer dieser gegenüberliegenden zweiten Hauptfläche,

eine auf der ersten Hauptfläche angeordnete Halbleiterschicht (8, 21) eines zu dem ersten Leitungstyp entgegengesetzten zweiten Leitungstyps,

eine in einem ausgewählten Teil zwischen dem HaIbleitersubstrat (6) und der Halbleiterschicht (8, 21) angeordnete versenkte Halbleiterschicht (9, 18), die einen Störstoffkonzentrationsgradienten aufweist und eine höhere Störstoffkonzentration hat als die Halbleiterschicht (8, 21),

mehrere über der versenkten Halbleiterschicht (9, 18) angeordnete Halbleiterwiderstandsschichten (10, 24), die in einer Hauptfläche der Halbleiterschicht (8, 21) ausgebildet und zu einer Brücke zusammengeschlossen sind, und

eine von der zweiten Hauptfläche zu der versenkten Halbleiterschicht (9, 18) verlaufende Vertiefung {15, 27).
8. Druckfühler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterschicht (8, 21) die
(100)-Ebene aufweist und die Halbleiterwiderstandsschichten (10, 24) in Richtung der <110>-Achse oder einer damit

äquivalenten Achse ausgebildet sind.
9. Druckfühler nach Anspruch 7 oder 8, dadurch g e •kennzeichnet , daß der erste Leitungstyp der

p-Typ und der zweite Leitungstyp der η-Typ ist.
10. Druckfühler nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die versenkte Halbleiterschicht (9) den ersten Leitungstyp aufweist.
11. Druckfühler nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekenn zei chnet , daß die versenkte Halbleiterschicht (18) den zweiten Leitungstyp aufweist.
12. Halbleitervorrichtung mit einem Druckfühler, g e kenn zeichnet durch

ein Halbleitersubstrat (6) eines ersten Leitungstyps mit einer ersten Hauptfläche und einer dieser gegenüberliegenden zweiten Hauptfläche,

eine auf der ersten Hauptfläche angeordnete Halbleiterschicht (21), die einen zu dem erstem Leitungstyp entgegengesetzten zweiten Leitungstyp aufweist,

in ausgewählten Teilen zwischen dem Halbleitersubstrat (6) und der Halbleiterschicht (21) angeordnete versenkte Halb-

leiterschichten (18a, 18b) des ersten Leitungstyps, die einen Störstoffkonzentrationsgradienten aufweisen und höhere Störstoffkonzentrationen haben als die Halbleiterschicht (21), eine zwischen einer (18a) der versenkten Halbleiterschichten (18a, 18b) des ersten Leitungstyps und der Halbleiterschicht (21) angeordneten stark dotierte versenkte Halbleiterschicht (20a) des zweiten Leitungstyps, die an die besagte eine versenkte Halbleiterschicht (18a) des ersten Leitungstyps angrenzt und breiter ist als diese, mehrere über der versenkten Halbleiterschicht (20a) des zweiten Leitungstyps angeordnete Halbleiterwiderstandsschichten (24), die in einer Hauptfläche der Halbleiterschicht (21) ausgebildet und zu einer Brücke zusammengeschlossen sind,

eine von der zweiten Hauptfläche bis zu der besagten einen versenkten Halbleiterschicht (18a) des ersten Leitungstyps verlaufende Vertiefung (27), und

einen Halbleiter-Isolierbereich (23) des ersten Leitungstyps, der von der ersten Hauptfläche bis zu der anderen versenkten Halbleiterschicht (18b) des ersten Leitungstyps verläuft und die Halbleiterwiderstandsschichten (24) umgibt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß in einer durch den Isolierbereich (23) von der mit den Halbleiterwiderstandsschichten (24) versehenen Halbleiterschicht (21) getrennten weiteren Halbleiterschicht (21a) mindestens zwei Halbleiterbereiche (28...30) voraesehen

sind, die aktive Bauelemente bilden, und daß zwischen dem Halbleitersubstrat (6) und Teilen der besagten weiteren Halbleiterschicht (21a) versenkte Halbleiterschichten (2Ob) des zweiten Leitungstyps unter den die aktiven Bauelemente bildenden Halbleiterbereichen (28...30) angeordnet sind.
14. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, bei der in einer vorderen Fläche eines Halbleiterkristallkörpers (6, 8) eindiffundierte Widerstände (10) für einen Druckfühler angeordnet und die hintere Fläche teilweise geätzt ist, um einen Teil des Körpers (6, 8) zu einem Membranabschnitt zu machen, dadurch gekennzeichnet , daß vor dem Ätzschritt in dem Halbleiterkörper (6, 8) eine versenkte Schicht (9) angeordnet wird, die eine höhere Störstoffkonzentration als der HalbleiterkörFer (6, 8) und einen Störstoffkonzentrationsgradienten aufweist, woraufhin der Halbleiterkörper (6, 8) von seiner hinteren Fläche unter Steuerung der Ätzgeschwindigkeit durch die versenkte Schicht (9) teilweise geätzt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß der Halbleiterkörper (6, 8) die (100)-Ebene aufweist.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ätzschritt als anisotropes Ätzen mit einem alkalischen Ätzmittel durchgeführt wird.
17. Verfahren nach einein der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß der Halbleiterkörper aus einem p-Siliziumsubstrat (6) mit einer darauf epitaktisch gezüchteten n-Siliziumschicht (8) besteht und daß die versenkte Schicht (9) eine η -Schicht ist, die vor dem Aufwachsen der Siliziumschicht (8) in einem ausgewählten Teil der vorderen Fläche des Siliziumsubstrats (6) erzeugt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Störstoffkonzentration der ver-

1 9 senkten Schicht (9) einen Spitzenwert von mindestens 10 Atomen/ cm hat.
19. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit einem Druckfühler und mindestens einem aktiven Bauelement, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

(1) Vorbereiten eines Halbleitersubstrats (6) eines ersten Leitungstyps mit einer ersten und einer zweiten Hauptfläche,

(2) Einbringen eines Störstoffs des ersten Leitungstyps

in ausgewählte Teile der ersten Hauptfläche zur Erzeugung einer ersten versenkten Schicht (18a) und einer von dieser getrennten zweiten versenkten Schicht (18b),

(3) Einbringen eines Störstoffs eines zweiten Leitungstyps in ausgewählte Teile der ersten Hauptfläche zur Erzeugung einer dritten versenkten Schicht (20a), die über der ersten versenkten Schicht (18a) liegt und breiter ist als diese, sowie einer vierten versenkten Schicht (20b) in Abstand von

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der dritten versenkten Schicht (2Oa),

(4) Erzeugen einer Halbleiterschicht (21) des zweiten Leitungstyps auf der ersten Hauptfläche durch epitaktisches Wachstum,

(5) Einbringen eines Störstoffs des ersten Leitungstyps

in einen ausgewählten Teil der vorderen Fläche der Halbleiterschicht (21) zur Erzeugung eines die zweite versenkte Schicht (18b) erreichenden Halbleiter-Isolierbereichs (23),

(6) Einbringen eines Störstoffs des ersten Leitungstyps in ausgewählte Teile der Hauptfläche der Halbleiterschicht (21), die von dem Isolierbereich (23) umgeben und über der ersten versenkten Schicht (18a) angeordnet ist, zur Erzeugung mehrerer Halbleiterwiderstandsbereiche (24), die den Druck-.fühler bilden,

(7) Einbringen eines Störstoffs des ersten Leitungstyps

in ausgewählte Teile der Hauptfläche der über der vierten versenkten Schicht (20b) befindlichen Halbleiterschicht (21a) zur Erzeugung von Halbleiterbereichen (28...30), die die aktiven Bauelemente bilden,

(8) Erzeugen von metallischen Verdrahtungsschichten (25), die mit den Halbleiterwiderstandsschichten (24) und den Halbleiterbereichen (28...30) der aktiven Bauelemente verbunden werden, und

(9) selektives Ätzen des Halbleitersubstrats (6) von der zweiten Hauptfläche aus bis zum Erreichen der ersten versenkten Schicht (18a) zur Erzeugung einer Membran.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch q e k e η η zeichnet, daß das Halbleitersubstrat (6) die (100)-Ebene aufweist, und daß der Verfahrensschritt (9) in einem anisotropen Ätzen unter Verwendung eines alkalischen A"tzmittels besteht.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet , daß vor dein Verfahrensschritt (9) die erste versenkte Schicht (18a) so erzeugt wird, daß ihre

19 3 Störstoffkonzentration einen Spitzenwert von 10 Atomen/cm aufweist.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet , daß die Störstoffkonzentration der ersten versenkten Schicht (18a) in Richtung von der zweiten zur ersten Hauptfläche zunimmt.