DE4024743C2 - Verwendung eines Siliciumsubstrats mit Schichtbereichen aus porösem, oxidierten Silicium für einen Thermokopf und Verfahren zur Herstellung dieses Siliciumsubstrats - Google Patents
Verwendung eines Siliciumsubstrats mit Schichtbereichen aus porösem, oxidierten Silicium für einen Thermokopf und Verfahren zur Herstellung dieses SiliciumsubstratsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Siliciumsubstrats mit einer
punktuell mit Schichtbereichen aus porösem, oxidierten Silicium
versehenen Oberfläche.
Siliciumsubstrate dieser Art und Verfahren zu ihrer Herstellung sind
aus dem Stand der Technik bekannt (US-PS-4 643 804; US-PS-3 640 806;
US-PS-4 459 181). Die bekannten Siliciumsubstrate dienen
allgemein zur Bildung von integrierten Schaltungen.
So ist z.B. aus der US-PS-4 643 804 bekannt, zur Bildung von
Grabenstrukturen in einem Substrat in einer oberen Substratschicht die
Grabenstruktur auszuätzen, um dann im Bodenbereich des Grabens das
poröse, oxidierte Silicium zu bilden. Dieses elektrisch isolierende
oxidierte Silicium dient bei den bekannten Siliciumsubstraten allgemein
zur Beeinflussung elektrischer Eigenschaften der Grabenstrukturen und
dient speziell als Bestandteil kapazitiver Elemente der integrierten
Schaltung.
Bei der vorliegenden Erfindung geht es speziell um Thermoköpfe,
optische Schalter und dergleichen, bei denen wärmeisolierende und
Wärmespeicherschichten verwendet werden, um bestimmte Eigenschaften
dieser Bauelemente zu verbessern.
Fig. 18 zeigt einen üblichen Thermokopf. Dieser
Thermokopf besitzt ein Aluminiumoxid-Substrat 1 und
Wärmespeicherschichten 2, die aus Glasurglas hergestellt
und auf dem Aluminiumoxid-Substrat 1 ausgebildet sind.
Eine Erwärmungs-Widerstandsschicht 3 ist auf der Wärme-
Speicherschicht 2 und dem Substrat 1 ausgebildet. Eine
Leiterschicht 4 zum Einspeisen eines Stroms zur Schicht 3
ist auf der Erwärmungs-Widerstandsschicht 3 ausgebildet.
Eine Oberfläche des Substrats 1 ist punkförmig mit
Heizbereichen 6 versehen, von denen jeder aus einer
Leiterschicht 4 und einer Widerstandsschicht 3 besteht.
Zum Schützen der Heizbereiche 6 vor Oxidation und
Abtragen ist eine Schutzschicht 5 über ihnen ausgebildet.
Dieser Thermokopf wird benutzt, während er auf ein
aufzeichnendes Medium, wie ein Farbband oder ein Thermo
papier (in der Zeichnung nicht gezeigt) gepreßt wird. Die
Farbe eines Farbbandes kann thermisch übertragen werden,
und ein aufzeichnendes Medium kann durch Erhitzen des
Heizbereichs 6 des Thermokopfs durch Zuführen eines
Stroms zum Heizbereich 6 gefärbt werden.
Das Erhöhen der Wärmemenge, die in der Wärmespeicherschicht
2 aus Glasurglas gespeichert ist, durch Erhöhen der
Schichtdicke ist ein
Mittel zur Verbesserung der thermischen Wirksamkeit
eines solchen Thermokopfes.
Das Erhöhen der Dicke der Wärmespeicherschicht 2 aus
Glasurglas hat jedoch eine Verlängerung der Zeit zur
Folge, die für ihren Temperaturabfall nach dem
Erhitzen benötigt wird, außerdem ein verschlechtertes
thermisches Ansprechen des Thermokopfes.
Um die thermische Wirksamkeit des Thermokopfes unter
Vermeidung eines solchen Problems zu verbessern,
wird empfohlen, Wärmespeicherschichten mit niedriger
Wärmeleitfähigkeit und kleiner Wärmekapazität vorzu
sehen.
Poröses oxidiertes Silicium (POS) ist bekannt als
Material, das zur Bildung solcher Wärmespeicher
schichten verwendet werden kann. POS ist in hohem
Maße wärmebeständig und hat ausreichende mechanische
Festigkeit.
Ein Thermokopf mit aus POS gefertigten Wärmespeicher
schichten ist in der japanischen Patentoffenlegungs
schrift 257,652/1988 vorgeschlagen worden. Dieser
Thermokopf hat ein Siliciumsubstrat 11 und eine Wärme
speicherschicht 12, die aus POS gemacht und über die
gesamte eine Oberfläche des Siliciumsubstrats 11
ausgebildet ist. Auf der aus POS gefertigten Wärme
speicherschicht 12 sind eine nicht-poröse oxidierte
Siliciumschicht 13, eine Erwärmungs-Widerstands
schicht 3, eine Leiterschicht 4 und Schutzschichten 5
in dieser Reihenfolge ausgebildet.
Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung des Silicium
substrats 11 dieses Thermokopfes besteht darin, ein
Siliciumsubstrat 11 einer anodischen Behandlung zu unter
werfen in einer elektrolytischen Lösung (wäßrige
Flußsäurelösung), die zusammengesetzt ist aus Fluß
säure, Alkohol und Wasser, um eine aus porösem
Silicium (PS) bestehende Schicht zu bilden, und die
PS-Schicht dann thermisch zu oxidieren.
Bei dem obigen Siliciumsubstrat 11 verbleibt jedoch,
da das Volumen der PS-Schicht während ihrer thermischen
Oxidation zu POS etwa 2,2-fach erhöht wird, eine
innere Spannung (Druckspannung) in der ausgebildeten
Wärmespeicherschicht 12, was starkes Verziehen des
Siliciumsubstrats 11 zur Folge hat.
Bei der Herstellung des obigen Substrats 11 in der
Praxis, hat das Bilden einer POS-Schicht (Wärmespei
cherschicht 12) mit 25 µm Dicke ein Verziehen des
Substrates 11 von 0,39 mm/cm zur Folge. Dieses Verziehen ist etwa
10mal so stark wie bei einem im Handel verfügbaren Aluminiumoxid-
Keramiksubstrat. Das obige Siliciumsubstrat 11 war daher praktisch
nicht verwendbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Siliciumsubstrat für einen
Thermokopf verfügbar zu machen, das nur minimal verzogen ist. Ferner
soll ein Verfahren zu dessen Herstellung angegeben werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1
angegebene Verwendung bzw. das im Anspruch 3 angegebene Verfahren
gelöst.
Die Erfindung schlägt die Verwendung eines Substrats für den
Thermokopf eines Wärmeübertragungs-Druckers oder eines
Thermodruckers, eines optischen IC, eines optischen Schalters oder
dergleichen vor.
Dieses Substrat hat
sowohl wärmeisolierende Eigenschaften als auch
wärmeabstrahlende Eigenschaften.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden
nachfolgend anhand zeichnerisch veranschaulichter
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Beispiel des
Siliciumsubstrates mit
porösen oxiderten Siliciumschichten;
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht von Teil A in
Fig. 1;
Fig. 3 bis 8 Schnittansichten zur Veranschaulichung der
Verfahrensschritte des Herstellungsver
fahrens nach Beispiel 2;
Fig. 9 eine Schnittansicht eines in Beispiel 2
hergestellten Thermokopfes;
Fig. 10 eine Schnittansicht, die einen Verfahrens
schritt des Herstellungsverfahrens
nach Beispiel 3 angibt;
Fig. 11 eine Schnittansicht eines in Beispiel 3
hergestellten Thermokopfes;
Fig. 12 bis 16 Schnittansichten, die die Verfahrens
schritte des Herstellungsverfahrens nach
Beispiel 5 angeben;
Fig. 17 eine Schnittansicht eines in Beispiel 5
hergestellten Thermokopfes;
Fig. 18 eine Schnittansicht eines üblichen Thermo
kopfes mit aus Glasurglas hergestellten
Wärmespeicherschichten; und
Fig. 19 eine Schnittansicht eines üblichen Thermo
kopfes mit einer aus porösem oxidierten
Silicium hergestellten Wärmespeicher
schicht.
Das erfindungsgemäß
für einen Thermokopf verwendete Siliciumsubstrat mit porösen
oxidierten Siliciumschichten besteht aus einem
Siliciumsubstrat, dessen eine Oberfläche punktförmig
mit Schichten bzw. Schichtbereichen versehen ist, die
aus porösem oxidierten Silicium bestehen.
Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung dieses
Siliciumsubstrats besteht darin, die Oberfläche eines
Siliciumsubstrats mit Ausnahme seiner zu behandelnden
Punktflächen mit einer Maske abzudecken, das Silicium
substrat der anodischen Behandlung bzw. Bildung
(formation) in einer wäßrigen Fluß
säurelösung zu unterwerfen, um poröse Silicium
schichten in den nichtbedeckten zu behandelnden Ge
bieten zu bilden, und die gebildeten porösen Silicium
schichten dann zu oxidieren.
Als obige Maske wird vorteilhaft ein Fotoresistmaterial
oder ein oxidierter Film verwendet.
Als Fotoresistmaterial wird ein hochgradig säure
resistentes verwendet. Geeignete hochgradig säure
resistente Fotoresistmaterialien schließen ein negative
Resistmaterialien zum mesa-Ätzen, die vorwiegend aus
Polymeren aus cyclischen Kohlenwasserstoffsystemen
zusammengesetzt sind, wie Polymere aus cyclischen
Butadien-Kautschuk-Systemen (z.B. cyclische Poly
butadiene) oder Polymere aus cyclischen Isopren-
Kautschuk-Systemen (z.B. cyclische Polyisoprene).
Für den obigen oxidierten Film wird bevorzugt ein
Tantaloxid (Ta2O5) -Film oder ein Chromoxid
(Cr2O3)-Film verwendet.
Geeignete Verfahren, poröses Silicium zu porösem
oxidierten Silicium zu oxidieren, schließen das
thermische Oxidations-Verfahren, bei dem das
Substrat in einer Sauerstoff-enthaltenden Atmosphäre
auf 850 bis 1000°C erhitzt wird, und das Verfahren,
das Substrat einem Plasma auszusetzen, ein.
Bei dem erfindungsgemäßen Siliciumsubstrat, das punkt
artige POS-Schichten besitzt, wird die restliche
innere Spannung (Druckspannung) in den POS-Schichten
verstreut verteilt.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel des erfindungsgemäßen
Siliciumsubstrats mit porösen oxidierten Silicium
schichten.
Die eine Oberfläche dieses Siliciumsubstrats 20 ist
punktartig mit porösen oxidierten Siliciumschichten
(POS-Schichten) 26 versehen. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist
die flächige Form einer jeden POS-Schicht 26 in Drauf
sicht ein Rechteck mit runden Ecken 20a. Der Radius der
runden Ecken ist auf 30 µm oder darüber eingestellt.
Die Größe einer jeden POS-Schicht 26 ist auf etwa 1 mm
Breite und 50 mm Länge eingestellt. Der Abstand zwischen
POS-Schichten 26 ist auf 2 mm oder darüber eingestellt.
Bei diesem Siliciumsubstrat 20, das punktförmig mit
POS-Schichten 26 versehen ist, wird die restliche
innere Spannung (Druckspannung) verstreut auf die
POS-Schichten 26 verteilt. Daher ist das gesamte
Substrat 20 nur minimal verzogen.
Weiterhin werden bei diesem Siliciumsubstrat 20, dessen
POS-Schichten 26 runde Ecken 20a haben, Risse davon
abgehalten, sich ausgehend von den Ecken 20a der
POS-Schichten 26 zu entwickeln.
Im folgenden werden ein Verfahren zur Herstellung des
Siliciumsubstrats 20 des obigen Beispiels 1 unter
Verwendung einer aus Tantaloxid hergestellten Maske
und ein aus diesem Siliciumsubstrat 20 hergestellter
Thermokopf entsprechend den Fig. 3 bis 9 be
schrieben.
Dieses Herstellungsverfahren ist wie folgt.
- 1) Zuerst wurde (ein) in Fig. 3 gezeigtes Silicium substrat 20 hergestellt. Als Siliciumsubstrat 20 wurde ein Substrat vom P-Typ mit einem Widerstand 0,01 Ohm cm verwendet.
- 2) Als nächstes wurde, wie in Fig. 4 gezeigt, ein Tantalfilm 21 durch Aufstäuben auf dem Silicium substrat 20 ausgebildet. Die Dicke des Tantalfilms 21 betrug bevorzugt etwa 0,1 bis 0,5 µm. Teilbereiche des Tantalfilms 21, die Bereiche 22, in denen Wärme speicherschichten gebildet werden sollten, entsprachen, wurden mittels Fotolithographie geätzt, um die Ober fläche des Siliciumsubstrats 20 teilweise bloßzulegen.
- 3) Als nächstes wurde der obige Tantalfilm 21 bei einer Temperatur von 500 bis 1000°C in der Atmosphäre thermisch oxidiert, um einen Tantaloxidfilm 23 auf seiner Oberfläche zu bilden, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Dicke des Tantaloxidfilms 23 hängt von der Temperatur der Oxidationsbehandlung ab. Während dieser thermischen Oxidation wurden die Siliciumoberflächen, die den obigen Bereichen 22, in denen Wärmespeicher schichten gebildet werden sollten, entsprachen, ebenso zu SiO2-Filmen 24 oxidiert.
- 4) Als nächstes wurde das obige Siliciumsubstrat 20 unter Verwendung eines Gleichstroms einer anodischen Behandlung unterworfen, indem das als Anode verwendete Siliciumsubstrat 20 derart in einer in einem elektro lytischen Bad enthaltenen wäßrigen Flußsäurelösung von 20 Gew.-% Konzentration angeordnet wurde, daß das Substrat 20 einer als Kathode verwendeten Platinplatte gegenüberstand. Die Behandlung wurde 20 min lang bei einer Stromdichte von 50 mA/cm2 durchgeführt.
Da Tantaloxid in einem passiven Zustand ist und von
Flußsäure nicht angegriffen wird, dient der obige
auf dem Siliciumsubstrat 20 ausgebildete Tantaloxid
film 23 mit Sicherheit als Maske. Dementsprechend
wurden poröse Siliciumschichten (PS-Schichten) 25 mit
einer Dicke von 40 µm und einer Porosität von 80%
nur in den Bereichen 22, in denen Wärmespeicher
schichten gebildet werden sollten und die nicht
mit der Tantaloxidschicht 23 bedeckt waren, ausge
bildet. Die Dicke der PS-Schichten 25 konnte durch
die Dauer der anodischen Behandlung frei einge
stellt werden.
Obwohl dielektrischer Abbau des Tantaloxidfilms 23
während der obigen anodischen Behandlung zu befürchten
war, da die Größe des Bereiches 22, in dem eine
Wärmespeicherschicht gebildet werden soll, klein ist,
kann eine Stromdichte von etwa 50 mA/cm2, die er
forderlich ist für die anodische Bildung der
Oberflächen von den Bereichen 22 entsprechenden Teil
bereichen des Siliciumsubstrats, nur durch das Anlegen
einer kleinen Spannung von etwa 0,4 V an die Oberflächen
erhalten werden. Daher besteht keine Gefahr, daß
während der anodischen Behandlung dielektrischer Abbau
des Tantaloxidfilms 23 eintritt.
- 5) Nach ausreichendem Waschen wurden als nächstes der Tantalfilm 21 und der Tantaloxidfilm 23 auf dem obigen Siliciumsubstrat 20 durch trockenes Ätzen entfernt, wie in Fig. 7 gezeigt.
- 6) Nach ausreichendem Waschen wurden als nächstes die obigen PS-Schichten 25 in einer feuchten Sauer stoffatmosphäre bei 850 bis 1000°C thermisch oxidiert.
Die Oxidation der PS-Schicht 25, während der eine
Volumenvergrößerung auftrat, da sich poröses Silicium
(PS) in poröses oxidiertes Silicium (POS) umwandelte,
hatte die Bildung einer konvexen POS-Schicht 26
zur Folge, wie in Fig. 8 gezeigt. Die Höhe des
konvex vortretenden Teilbereichs der POS-Schicht 26 war
3 bis 5 µm. Während dieser Oxidationsbehandlung
wurde die Oberfläche des Siliciumsubstrats 20 ebenfalls
oxidiert und als Ergebnis wurde ein SiO2-Film 24
mit 0,2 bis 0,5 µm Dicke um die POS-Schichten 26
ausgebildet.
Ein nicht-poröser isolierender Film aus nicht-porösem
oxidiertem Silicium, Sialon oder ähnlichem, kann, wenn
Anlaß dazu besteht, durch Aufstäuben (Aufsputtern) auf
das so gebildete Siliciumsubstrat 20 gebildet werden.
Fig. 9 zeigt einen Thermokopf, bei dem die POS-Schichten
26 des nach obigem Verfahren hergestellten Silicium
substrats 20 als Wärmespeicherschichten verwendet
werden. Dieser Thermokopf hat eine Erwärmungs-Wider
standsschicht 3 von 0,05 bis 0,3 µm Dicke, die auf
dem Siliciumsubstrat 20 durch Aufsputtern von Ta2N,
Ta-Cr-N, Ta-SiO2 oder ähnlichem ausgebildet wurde.
Auf der Erwärmungs-Widerstandsschicht 3 ist eine
durch Vakuumverdampfung von Al oder Ni-Cr/Au ausge
bildete Leiterschicht 4 von 1 bis 2 µm Dicke vorge
sehen. Teilbereiche der Leiterschicht 4, die den vor
tretenden Teilbereiche der POS-Schichten 26 entsprechen,
wurden durch Ätzen entfernt, um Heizbereiche 6 aus
zubilden. Die Erwärmungs-Widerstandsschicht 3 und die
Leiterschicht 4 sind auf beiden Seiten der POS-Schichten
26 miteinander verbunden. Im äußersten Bereich dieses
Thermokopfes ist eine durch Aufsputtern von
SiO2/Ta2O5, Sialon oder ähnlichem gebildete
Schutzschicht 5 mit 5 bis 7 µm Dicke vorgesehen.
Das Herstellungsverfahren nach diesem Beispiel er
möglicht es, das Siliciumsubstrat des Beispiels 1
geschützt herzustellen, da ein als Maske verwendeter
Tantaloxidfilm gegen eine während der anodischen
Behandlung verwendete wäßrige Flußsäurelösung beständig
ist.
Das zweite Beispiel für das Herstellungsverfahren
des Siliciumsubstrats wird im folgenden beschrieben.
Die erste Hälfte dieses Herstellungsverfahrens
ist gleich wie die Verfahrensschritte
(1) bis (4) des obigen Beispiels 2.
Das Herstellungsverfahren dieses Beispiels unter
scheidet sich von dem des obigen Beispiels 2 darin,
daß sofort nach der Bildung von PS-Schichten 25 durch
anodische Behandlung eines Siliciumsubstrats 20, wie
in der obigen Fig. 6 gezeigt, die PS-Schichten 25
zu POS-Schichten 26 bei 850 bis 1000°C thermisch
oxidiert wurden, ohne den Tantalfilm 21 und den
Tantaloxidfilm 23 zu entfernen (ohne den obigen
Verfahrensschritt (5) auszuführen).
Bei dem so hergestellten Siliciumsubstrat 20 sind,
wie in Fig. 10 gezeigt ist, die Ränder der POS-
Schichten 26 und die Bereiche, in denen keine
POS-Schichten 26 gebildet werden, mit dem Tantal
film 21 und dem Tantaloxidfilm 23 bedeckt.
Ausbildung einer Erwärmungs-Widerstandsschicht 3,
einer Leiterschicht 4 und einer Schutzschicht 5
auf dem Siliciumsubstrat 20 mittels der gleichen
Verfahren wie in Beispiel 2, ergibt einen in Fig. 11
gezeigten Thermokopf.
Dieses Herstellungsverfahren ermöglicht es, ein punkt
förmig mit POS-Schichten 26 versehenes Silicium
substrat 20 effizient herzustellen.
Das erfindungsgemäße Siliciumsubstrat wurde hier nach
einem Herstellungsverfahren hergestellt, das sich
von dem Herstellungsverfahren des Beispiels 3 nur
dadurch unterscheidet, daß Chrom statt Tantal aufge
sputtert wurde.
Da ein Chromoxidfilm, der durch Oxidieren eines
durch Sputtern auf ein Siliciumsubstrat 20 gebildeten
Chromfilms erhalten wurde, beständig gegen eine
für die anodische Behandlung verwendete wäßrige Fluß
säurelösung ist, ermöglicht es dieses Herstellungs
verfahren, ein mit POS-Schichten 26 punktförmig
versehenes Siliciumsubstrat 20 effizient herzustellen.
Die Fig. 12 bis 17 geben die Verfahrensschritte des
vierten Herstellungsverfahrens des erfindungsgemäßen
Siliciumsubstrats an.
- 1) In diesem Beispiel, wurde zuerst ein in Fig. 12 gezeigtes Siliciumsubstrat 20 hergestellt. Ein Substrat vom P-Typ mit einem Widerstand von 0,01 Ohm cm wurde als Substrat 20 verwendet.
- 2) Als nächstes wurde, wie in Fig. 13 gezeigt, ein Fotoresistmaterial 32 wie ein negatives Resist material (CBR-M901: hergestellt von Japan Synthetic Rubber Inc.) auf das Siliciumsubstrat 20 aufgebracht, und dann wurde die gebildete Schicht mittels Fotolithographie in Musterform gebracht.
- 3) Danach wurde das Siliciumsubstrat 20 für 16 min in einer wäßrigen Flußsäurelösung von 20 Gew.-%, die in einem Elektrolytbad enthalten war, der anodi schen Behandlung bei einer Gleichstromdichte von 50 mA/cm2 unterworfen. Dabei wurde eine Platin platte als Kathode und das Siliciumsubstrat 20 als Anode verwendet, was zur Bildung von PS-Schichten 25 mit einer Porosität von 80% und einer Tiefe von 32 µm an der Öffnung des Fotoresistmaterials 32 führte, wie in Fig. 14 gezeigt ist. Die Randbereiche der so gebildeten PS-Schichten 25 waren mit dem Foto resistmaterial 32 bedeckt. Die Tiefe des bedeckten Randbereichs nahm bei zunehmender Entfernung von der Öffnung des Fotoresistmaterials 32 allmählich ab.
- 4) Als nächstes wurde das Fotoresistmaterial 32 ent fernt, um den in Fig. 15 gezeigten Zustand zu erzeugen. Das Fotoresistmaterial 32 konnte leicht entfernt werden, mittels einer im Handel erhältlichen Schicht entfernungslösung oder mittels heißer Schwefelsäure (Schwefelsäure + Wasserstoffperoxid-Lösung).
- 5) Als nächstes wurden, nach ausreichendem Waschen, die PS-Schichten 25 in feuchter Sauerstoff-Atmosphäre thermisch bei 850 bis 1000°C oxidiert. Diese Oxidation, während der die Volumina der PS-Schichten 25 zunahmen, ergab die Bildung von POS-Schichten 26, die über die Oberfläche des Substrats 20 überstanden. Die Dicke des Randbereiches der POS-Schicht 26 nahm allmählich ab. Die Dicke der POS-Schicht 26 war 3 bis 5 µm. Wie in Fig. 16 gezeigt, wurde auf der Ober fläche des Siliciumsubstrats 20 eine SiO2-Schicht 24 mit 0,2 bis 0,5 µm Dicke ausgebildet, die die POS- Schichten 26 umgab.
Danach ergibt das Ausbilden einer Erwärmungs-Wider
standsschicht 3, einer Leiterschicht 4 und einer
Schutzschicht über dem Siliciumsubstrat 20 in dieser
Reihenfolge einen in Fig. 17 gezeigten Thermokopf.
Nach diesem Herstellungsverfahren dringt, da das Foto
resistmaterial 32 bevorzugt schwach am Silicium
substrat 20 anhaftet, etwas von der Elektrolytlösung
in den Bereich des Substrats 20 ein, der mit dem
Fotoresistmaterial 32 bedeckt ist, und dieser Bereich
erfährt schwache anodische Behandlung. Als Ergebnis
nimmt die Dicke der Randbereiche der gebildeten
PS-Schichten 25 und der durch Oxidieren der
PS-Schichten 25 erhaltenen POS-Schichten 26 nach
außen hin allmählich ab, und daher kann ein
Konzentrieren der inneren Spannung der POS-Schicht
26 in ihrem Randbereich vermieden werden.
Dementsprechend ist ein nach diesem Verfahren her
gestelltes Siliciumsubstrat 20 von praktischem Nutzen,
da es sogar in den Randbereichen der POS-Schichten
26 nur minimal verzogen ist.
Claims (3)
1. Verwendung eines Siliciumsubstrats mit einer punktuell mit
Schichtbereichen (26) aus porösem, oxidierten Silicium versehenen
Oberfläche für einen Thermokopf, wobei die als
Wärmespeicherschichten dienenden Schichtbereiche (26) in ihrer
Dicke von der Mitte aus zum Rand hin allmählich abnehmen.
2. Verwendung des Siliciumsubstrats nach Anspruch 1, wobei die
Schichtbereiche (26) in Draufsicht Krümmungsradien (20a) von 30 µm
oder darüber haben.
3. Verfahren zur Herstellung des für die Verwendung nach Anspruch 1
vorgesehenen Siliciumsubstrats,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- - Bedecken einer Oberfläche eines Ausgangs-Siliciumsubstrats (20) mit Ausnahme seiner zu behandelnden Bereiche (22) mit einer Maske (23) aus Tantaloxid, Chromoxid oder einem Negativ-Photoresistmaterial, das hauptsächlich aus einem Polymer eines zyklischen Kohlenwasserstoff-Systems zusammengesetzt ist,
- - anodisches Behandeln des Ausgangs-Siliciumsubstrats (20) in einer wäßrigen Flußsäurelösung zur Ausbildung poröser Silicium-Schichtbereiche (25) in den zu behandelnden und nicht mit der Maske (23) bedeckten Bereichen (25), und
- - nachfolgendes Oxidieren der gebildeten porösen Silicium- Schichtbereiche (25).
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