WO2000077804A1 - Elektrostatisch durchstimmbare mikromechanische kapazität mit grosser kapazitätsvariation - Google Patents

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WO2000077804A1
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electrode
substrate
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movable
actuator
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PCT/DE1999/001731
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Inventor
Bernd Hillerich
Ignaz Schiele
Original Assignee
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G5/00—Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture
    • H01G5/16—Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture using variation of distance between electrodes

Definitions

  • the invention relates to an electrostatically tunable micromechanical capacitance with large capacitance variation in the form of micromechanically manufactured planar plate capacitors, and methods for their production.
  • variable capacities can e.g. can be used as tuning capacity for resonant circuits of variable resonance frequency, in high frequency oscillators (VCO) or in band filters.
  • VCO high frequency oscillators
  • a micromechanically manufactured planar plate capacitor is e.g. by doing
  • Such capacitors consist of a substrate electrode applied to a substrate and a movable electrode arranged above the substrate electrode by at least one spring bar.
  • the contacting of the substrate electrode takes place via a connection surface, the spring bar takes place on the anchoring surfaces, which are possibly insulated from the substrate by insulating intermediate layers, e.g. B. by bond wires.
  • the attractive electrostatic force F EL causes the movable electrode to approach the substrate electrode.
  • the distance d between the two electrodes is such that a
  • variable capacities can e.g. can be used as tuning capacity for resonant circuits of variable resonance frequency.
  • junction capacitance is reduced when a reverse voltage is applied.
  • a special doping profile in the barrier layer can achieve
  • Micromechanical capacitors have several advantages over capacitance diodes. They can be manufactured compatible with conventional bipolar or CMOS processes. • If you use metallized substrate or. movable electrodes, minimal parasitic resistances (R P ⁇ 0.2 ⁇ ) can be achieved.
  • the invention is based on the object of specifying a micromechanically manufactured tunable plate capacitor which enables a large capacitance variation and in particular is not subject to the limitation of the capacitance variation of micromechanically tunable plate capacitors according to the prior art, and methods for its production.
  • a variable micromechanically produced capacitance in which the substrate electrode and / or the movable electrode consists of two parts which are insulated from one another and the two electrodes which are insulated from one another are at a different distance from the respective counter electrode. It is essential that also in the case of division of the movable electrode, it forms a mechanically rigid, coherent unit.
  • the tuning voltage for varying the capacitance is applied to one electrode with the greater distance (actuator electrode) from the counter electrode, and the other electrode (capacitor electrode) with its counter electrode which is spaced closer together forms the variable capacitance.
  • the substrate and / or the movable electrode are thus subdivided into a capacitor electrode region which is insulated from one another and an actuator electrode region.
  • the actuator electrode is then at a greater distance from its counter electrode than the capacitor electrode.
  • the voltage between the actuator and counter electrodes determines the distance which arises and thus the capacitance of the capacitor formed by the capacitor and counter electrodes.
  • the smaller distance between the capacitor electrode and counter electrode than between the actuator electrode and counter electrode results in a substantially greater relative variation in the capacitance between the capacitor electrode and counter electrode C AR in comparison to the capacitance C A « ⁇ - formed from the actuator electrode and the movable electrode.
  • the substrate electrode is divided into the capacitor electrode and the actuator electrode, which lie next to one another. Both are arranged in different depths on the substrate.
  • the movable counterelectrode is preferably attached to the substrate above, preferably with at least two spring bars. However, suspension with at least one spring element is also possible, which is designed, for example, in a spiral shape.
  • the movable electrode can then be circular, for example.
  • Another advantage of this arrangement is that high frequency and tuning voltages are connected to the variable capacitor at separate terminals.
  • the tuning voltage is applied between the connection, which is connected to the actuator electrode, and the counter electrode.
  • the high-frequency connections are on the one hand the connection connected to the capacitor electrode and on the other hand the connection of the counter electrode.
  • the connections of the actuator electrode and the capacitor electrode are decoupled from one another, which simplifies the high-frequency circuit. For example, a capacitor separating the resonant circuit from the tuning voltage can be omitted.
  • the different recesses for the actuator and capacitor electrode are preferably produced by known microstructuring methods, such as Wet etching or dry etching.
  • the position of the actuator electrode is not symmetrical with the suspension points of the cantilevers. Because of the tilting moment that occurs here, the movable electrode does not move exactly parallel with respect to the actuator electrode on the substrate. This limits the maximum possible capacity variation.
  • the arrangement of the electrode serving to change the distance is symmetrical with respect to the spring bars serving to suspend the movable electrode.
  • the capacitance electrode is preferably surrounded by the actuator electrode. With this arrangement, the tilting moment mentioned is largely avoided.
  • the substrate electrode is also divided into a capacitor electrode and an actuator electrode, but both are at one level on the substrate.
  • the movable electrode is shaped so that the part belonging to the capacitor electrode has a smaller distance than the part belonging to the actuator electrode.
  • the common movable electrode preferably has one trough-shaped depression in the region of the capacitor electrode, so that here too the desired smaller distance results for the capacitor electrode.
  • the movable electrode is divided into an actuator electrode and a capacitor electrode, and the two electrodes are attached one above the other in an isolated manner.
  • the substrate is flat and the substrate electrode is not divided.
  • the movable part of the variable capacitance consists of two partial electrodes which are arranged one above the other and galvanically separated from one another by an insulator layer, but are mechanically connected to one another. Due to this arrangement, the capacitor electrode is at a smaller distance from the substrate electrode than the actuator electrode.
  • the actuator electrode is similar to that described above
  • Embodiments preferably via spring bars with fastening surfaces and these preferably mechanically connected to the substrate with an intermediate insulator layer.
  • the substrate electrode is common here. However, separate substrate electrodes are also useful for certain applications. Thus, by separating the substrate electrode into two, the capacitor electrode area and the
  • the substrate electrode and / or the movable electrode can additionally be coated with one or more insulating layers. This prevents the capacitor from short-circuiting even if the snap-in voltage is exceeded. This short-circuiting can also be avoided in that the movable electrode protrudes beyond the recessed area of the substrate in which the substrate electrodes are located, or corresponding elevations on the substrate which limit the mobility of the electrode in the direction of the substrate are formed, so that when the snap voltage is reached further movement towards the substrate electrode is prevented.
  • Non-conductive materials such as ceramics or plastics are preferably used as the substrate material, but semiconductors such as silicon or GaAs and metals can also be used. Metals are preferably used in the embodiment of the invention with the separate movable electrode. Non-metals and semiconductors have the advantage that their use reduces the occurrence of parasitic capacitances. Semiconductors and non-conductors are therefore preferably chosen as the substrate material.
  • Metallic layers which are produced by sputtering or vapor deposition and are galvanically reinforced, are preferably used for the movable electrodes.
  • a layer of polycrystalline silicon produced by vapor deposition can also be used.
  • a further possibility is to place a disk of a monocrystalline semiconductor material, such as, for example, on a disk of the substrate material on which the structures for the substrate electrode / s and their connections have previously been applied.
  • silicon with a typical thickness of 500 ⁇ m in isolation by methods familiar to the person skilled in the art, such as gluing or anodic bonding, and then thin this semiconductor wafer down to the required thickness of preferably 5 to 10 ⁇ m by grinding and polishing.
  • the upper layer is structured using customary methods of photolithography and wet chemical or dry etching. If a semiconductor material is used as the movable electrode, this electrode structure is preferably provided with an additional metallic layer in order to increase the conductivity.
  • Silicon dioxide or polyimide are preferably used as the insulator material for the anchoring surfaces of the cantilevers. These materials are preferably applied before the production of the layers for the movable electrodes and after the Structuring of the movable electrodes removed by etching process This process is referred to as the “sacrificial layer process”
  • FIG. 2 shows an equivalent circuit diagram of an oscillating circuit in which the resonance frequency can be varied by a tunable capacitance C VAR .
  • FIG. 3 shows the electrode spacing d and the resulting capacitance for a micromechanical capacitor according to the prior art.
  • FIG. 4 shows the basic structure of a micromechanical tunable plate capacitor according to the invention, as well as a cross section through the same.
  • Fig. 5 is an equivalent circuit diagram of an inventive tunable capacitor
  • Figure 6 shows an example of the much larger relative variation of the capacitance C VAR between the capacitor electrode and the movable counter electrode relative to the group formed by actuator electrode and the movable counter-electrode capacitance C
  • a ⁇ - Fig. 7 shows a preferred embodiment of the tunable capacitor according to the invention, in which the capita electrode is surrounded by the actuator electrode and thereby tilting of the counter electrode is avoided
  • FIG. 8 shows an embodiment of the tunable capacitor according to the invention, in which the capacitance electrode and the actuator electrode are at the same height in the substrate, and the movable electrode has a trough-shaped depression, so that this results in the smaller distance between the capacitor electrode and the movable counter electrode.
  • FIG. 9 shows an embodiment of the tunable capacitor according to the invention, in which the galvanically separated capacitor and actuator electrode regions are designed as a movable electrode.
  • the undivided counter electrode is on one level on the substrate.
  • the tunable capacitor shown in FIG. 1 consists of a fixed electrode (substrate electrode) (2) applied to a substrate (1) and a movable electrode (3) arranged above the substrate electrode by at least one spring bar (4).
  • the contacting of the substrate electrode takes place via a connection surface, the spring bar (4) takes place on the anchoring surfaces (5), which, if the spring bar and substrate are both made of conductive material, are insulated from the substrate by insulating intermediate layers (6), preferably by bonding wires (7).
  • the attractive electrostatic force F EL leads to the movable electrode (3) approaching the substrate electrode (2). This reduces the capacitance of the capacitor.
  • L denotes the inductance of the
  • the capacitance of the resonant circuit is formed by the parallel connection of the fixed capacitance Ct and the variable capacitor C VAR .
  • the tuning voltage is supplied via the resistor R v .
  • the large capacitance C 2 prevents the tuning voltage from being short-circuited via the inductance.
  • FIG. 3 shows the electrode spacing d and the resulting capacitance for a typical micromechanical capacitor according to FIG. 1.
  • the resting distance d 0 is 5 ⁇ m here.
  • the distance is reduced to 3.5 ⁇ m (2/3 of the resting distance), the capacitance increases to 20pf compared to a resting value of 13.5pF.
  • the distance jumps up Zero because the electrostatic force outweighs the restoring force (snap-in voltage).
  • the substrate electrode is divided into the capacitor electrode (9) and the actuator electrode (11).
  • the capacitor electrode connections (12) or actuator electrode connections (13) protrude as an extension of the substrate electrodes over the area of the movable counter electrode (3).
  • the substrate electrode divided into the actuator electrode area and the capacitor electrode area is arranged in a recess (18) in the substrate, d denotes the distance between the movable counter electrode (3) and the actuator electrode.
  • the distance between the capacitor electrode and the actuator electrode is e.
  • the capacitor plate and movable counter electrode form the variable plate capacitor.
  • the movable counterelectrode (3) is contacted on at least one anchoring surface (5) of the spring bars (4), which, if the spring bar and substrate are both made of conductive material, are insulated from the substrate by insulating intermediate layers (6), preferably by bonding wires ( 7).
  • the distance d between the actuator electrode and the movable counter electrode is greater than the distance between the capacitor electrode and the movable counter electrode.
  • the position of the actuator electrode is not symmetrical with the suspension points of the cantilevers.
  • the movable electrode (3) does not move exactly parallel with respect to the actuator electrode (11) on the substrate. This limits the maximum possible capacity variation.
  • the tuning voltage is applied to the tuning voltage connection (10) and the common connection (30); the high-frequency connections are the connection of the variable capacity (20) and the common connection (30).
  • the tuning voltage connection (10) and the high-frequency connection (20) are decoupled from one another apart from a low parasitic capacitance C PAR . This has advantages with some high-frequency circuits.
  • the capacitor according to the invention is particularly advantageously suitable for monolithic integration together with circuits in microelectronically integrated components.
  • FIG. 6 illustrates, by way of example, the substantially larger relative variation in the capacitance of the partial capacitor between the movable counter electrode and the capacitor electrode C VAR compared to the capacitance C AK ⁇ formed from the actuator electrode and movable electrode in a capacitor according to the invention.
  • the capacitances are plotted against the tuning voltage that is applied between the actuator electrode and the movable counter electrode.
  • FIG. 7 shows a further preferred embodiment of the invention, in which the lack of a tilting moment that occurs, as can occur with the arrangement in FIG. 4, is eliminated.
  • the capacitance electrode (9) with the connection surface (12) is surrounded by the actuator electrode (11) with its connection surface (13).
  • the aforementioned tilting moment is largely avoided, since the attractive force between the movable counter electrode and the actuator electrode acts almost symmetrically on the spring bars (4).
  • the symmetrization of this force can also be achieved in that the actuator electrode is surrounded by the capacitance electrode.
  • FIG. 7 A further preferred embodiment of the invention is shown in FIG. Again, the substrate electrodes (9), (11) are separated as in Fig. 7 and the capacitor electrode (9) is surrounded by the actuator electrode (11), but both are at the same height on the substrate.
  • the common movable electrode has a trough-shaped depression in the area of the capacitor electrode (9), so that here too there is a smaller distance between the capacitor electrode and the counter electrode than between the actuator electrode and the counter electrode.
  • the actuator electrode can be removed from the Be surrounded by the capacitor electrode.
  • the shape of the counter electrode is then hat-shaped, ie the movable counter electrode is turned upwards.
  • the tunable capacitor shown in FIG. 9 represents a further embodiment of the invention.
  • the substrate is flat and the substrate electrode is not divided.
  • the movable part of the variable capacitance consists of two partial electrodes which are arranged one above the other and galvanically separated from one another by an insulator layer (15), but are mechanically connected to one another.
  • the capacitor electrode (9) has a smaller distance from the substrate electrode (2) than the actuator electrode (11).
  • the actuator electrode is similar, as shown in FIGS. 1 or 4, mechanically connected to the substrate (1) via spring bars (4) with the fastening surfaces (5) and the insulator layers (6).
  • the substrate electrode (2) is common here.

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine mikromechanisch hergestellte abstimmbare Kapazität, bestehend aus mindestens einer festen Elektrode (2) und mindestens einer beweglich aufgehängten Elektrode (3), welche jeweils gegeneinander als Gegenelektroden ausgebildet sind dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine feste Elektrode (2) und/oder mindestens eine bewegliche Elektrode (3) in einen Aktorelektrodenbereich (11) und einen davon elektrisch isolierten Kondensatorelektrodenbereich (9) aufgeteilt sind, und der Abstand zwischen Aktor elektrodenbereich und Gegenelektrode grösser als der Abstand zwischen Kondensatorelektrodenbereich und Gegenelektrode ist. Die Aufhängung der beweglichen Elektrode erfolgt dabei bevorzugt mittels mindestens zweier Federbalken. Durch den grösseren Abstand der Aktorelektrode von der Gegenelektrode als der Abstand von der Kondensatorelektrode von der Gegenelektrode tritt die Einschränkung der Kapazitätsvariation bei abstimmbaren Kondensatoren nach dem Stand der Technik der Technik nicht auf.

Description

Elektrostatisch durchstimmbare mikromechanische Kapazität mit großer
Kapazitätsvariation
Die Erfindung betrifft eine elektrostatisch durchstimmbare mikromechanische Kapazität mit großer Kapazitätsvariation in Form von mikromechanisch hergestellten planaren Plattenkondensatoren, sowie Verfahren zu deren Herstellung.
Derartige variable Kapazitäten können z.B. als Abstimmkapazität für Schwingkreise variabler Resonanzfrequenz, in Hochfrequenzoszillatoren (VCO) oder in Bandfiltern eingesetzt werden.
Stand der Technik
Ein mikromechanisch hergestellter planarer Plattenkondensatore, ist z.B. in dem
Tagungsbeitrag von C.T.C. Nguyen "Micromechanical devices for wireless Communications" (Proceedings MEMS '98, Heidelberg, 1998, S. 4) beschrieben. Derartige Kondensatoren bestehen aus einer auf ein Substrat aufgebrachten Substratelektrode und einer durch mindestens einen Federbalken über der Substratelektrode angeordneten beweglichen Elektrode. Die Kontaktierung der Substratelektrode erfolgt über eine Anschlußfläche, die der Federbalken erfolgt auf den Verankerungsflächen, die ggf. durch isolierende Zwischenschichten gegen das Substrat isoliert sind, z. B. durch Bonddrähte. Wird eine elektrische Spannung zwischen beiden Elektroden angelegt, so führt die anziehende elektrostatische Kraft FEL dazu, daß sich die bewegliche Elektrode der Substratelektrode nähert. Der Abstand d zwischen beiden Elektroden stellt sich so ein, daß ein
Kräftegleichgewicht zwischen der elektrostatischen Kraft und der durch die Federbalken verursachten Rückstellkraft FR existiert. Die Kapazität dieser Elektrodenanordnung berechnet sich nach der Formel C = ε 0 d wobei A die Fläche der jeweils kleineren Elektrode bezeichnet.
Eine Erhöhung der Spannung führt also zu einer Zunahme der Kapazität. Derartige variable Kapazitäten können z.B. als Abstimmkapazität für Schwingkreise variabler Resonanzfrequenz eingesetzt werden.
Derartige mikromechanisch hergestellte variable Kapazitäten haben das Potential, künftig sogenannte Kapazitätsdioden zu ersetzen. Bei Kapazitätsdioden handelt es sich um
Halbleiterdioden, bei denen sich die Sperrschichtkapazität bei Anlegen einer Sperrspannung reduziert. Durch ein spezielles Dotierungsprofil in der Sperrschicht kann erreicht werden,
C daß die relative Kapazitätsvariation D = - 2i2ϊ-
(bezogen auf die Kapazitäten Cmιn bzw. Cmax bei maximaler bzw. minimaler Abstimmspannung) maximal ist. Typischerweise werden für D Werte zwischen zwei und drei erreicht. Derartige Kapazitätsdioden sind in der Hochfrequenztechnik zur Abstimmung von Schwingkreisen, Oszillatoren und Bandfiltern weit verbreitet. Sie haben allerdings vor allem bei sehr hohen Frequenzen (f > 10 GHz) schwerwiegende Nachteile:
• recht hohe parasitäre Widerstände, was zu schlechten Schwingkreisgüten führt,
• das Auftreten von nichtlinearen Verzerrungen (Intermodulation, Erzeugung von Oberwellen), da die Kapazität der Diode durch die anliegenden Hochfrequenzsignale beeinflußt wird, • eine monolithische Integration in mikorelektronischen Hochfrequenzschaltkreisen, die in Bipolar- oder CMOS-Prozessen hergestellt werden, ist wegen der erforderlichen speziellen Prozeßführung nicht möglich.
Mikromechanische Kapazitäten haben gegenüber Kapazitätsdioden mehrere Vorteile. Sie können kompatibel zu konventionellen Bipolar- oder CMOS-Prozessen hergestellt werden. • Verwendet man metallisierte Substrat- bzw . bewegliche Elektroden, lassen sich minimale parasitäre Widerstände (RP < 0,2 Ω) erreichen.
• Aufgrund der Tatsache, daß die Kapazitätsänderung auf der mechanischen Bewegung einer (trägen) Masse beruht, treten im Hochfrequenzbereich keine nichtlinearen Verzerrungen auf.
Ein schwerwiegender Nachteil vorbekannter variabler mikromechanischer Kondensatoren besteht allerdings darin, daß die relative Kapazitätszunahme D recht gering ist. Da oberhalb einer gewissen Abstimmspannung kein Kräftegleichgewicht mehr zwischen elektrostatischer Kraft und Rückstellkraft existiert, wird die bewegliche Elektrode auf das Substrat gezogen (diese Spannung wird als "Schnappspannung" bezeichnet). Bei den durchstimmbaren Plattenkondensatoren gemäß dem Stand der Technik folgt aus dem genannten Kräftegleichgewicht, daß dieser Effekt eintritt, sobald der Abstand d = 2/3 d0 ist, wobei d0 den Ruheabstand bezeichnet. Dadurch ist die Kapazitätszunahme auf nur 50% des Ruhewertes beschränkt. Die maximale relative Kapazitätsvariation beträgt also 1 ,5.
Gelöste Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mikromechanisch hergestellten durchstimmbaren Plattenkondensator welcher eine große Kapazitätsvariation ermöglicht und insbesondere nicht der Einschränkung der Kapazitätsvariation von mikromechanischen durchstimmbaren Plattenkondensatoren nach dem Stand der Technik unterliegt, sowie Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben.
Beschreibung
Erfindungsgemäß wird eine variable mikromechanisch hergestellte Kapazität vorgeschlagen, bei der die Substratelektrode und/oder die bewegliche Elektrode aus zwei voneinander isolierten Teilen besteht und die beiden voneinander isolierten Elektroden einen unterschiedlichen Abstand zur jeweiligen Gegenelektrode haben. Wesentlich ist, daß auch im Falle der Aufteilung der beweglichen Elektrode diese eine mechanisch steif zusammenhängende Einheit bildet. An die eine Elektrode mit dem größeren Abstand (Aktorelektrode) zur Gegenelektrode wird die Abstimmspannung zur Variation der Kapazität angelegt, und die andere Elektrode (Kondensatorelektrode) mit ihrer geringer beabstandeten Gegenelektrode bildet die variable Kapazität. Die Substrat- und/oder die bewegliche Elektrode werden also in einen voneinander isolierten Kondensatorelektrodenbereich und einen Aktorelektrodenbereich unterteilt. Die Aktorelektrode hat dann zu ihrer Gegenelektrode einen größeren Abstand als die Kondensatorelektrode. Die Spannung zwischen Aktor- und Gegenelektrode bestimmt den sich einstellenden Abstand und damit die Kapazität des durch Kondensator- und Gegenelektrode gebildeten Kondensators. Durch den geringeren Abstand zwischen Kondensatorelektrode und Gegenelektrode als zwischen Aktorelektrode und Gegenelektrode ergibt sich eine wesentlich größere relative Variation der Kapazität zwischen Kondensatorelektrode und Gegenelektrode C AR im Vergleich zu der aus Aktorelektrode und beweglicher Elektrode gebildeten Kapazität CA«τ-
In einer ersten Ausführungsform ist die Substratelektrode in die Kondensatorelektrode und die Aktorelektrode geteilt, welche nebeneinander liegen. Beide sind in unterschiedlich tiefen Vertiefungen auf dem Substrat angeordnet. Die bewegliche Gegenelektrode ist bevorzugt mit bevorzugt mindestens zwei Federbalken am Substrat darüber befestigt. Es ist aber auch eine Aufhängung mit mindestens einem Federelement möglich, welches z.B. spiralförmig ausgebildet ist. Die bewegliche Elektrode kann dann z.B. kreisförmig ausgebildet sein. Kondensatorelektrode und bewegliche Elektrode bilden den variablen Plattenkondensator, der an die Hochfrequenzschaltung angeschlossen wird. Beispielhafte Werte sind für den Abstand zwischen beweglicher Elektrode und Aktorelektrode d0 = 5μm und für den Abstand zwischen Kondensatorelektrode und Aktorelektrode e= 2,5 μm. In diesem Fall ist eine relative Kapazitätsvariation Dmax= 3 möglich. Die maximale relative Kapazitätsvariation berechnet sich dabei nach der Formel J0 - e
D„ m„ax = 1 dn - — — e > 0 3 )
Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, daß Hochfrequenz- und Abstimmspannung an getrennten Anschlüssen mit dem variablen Kondensator verbunden werden. Die Abstimmspannung wird zwischen dem Anschuß, welcher mit der Aktorelektrode verbunden ist, und der Gegenelektrode angelegt. Die Hochfrequenzanschlüsse sind zum einen der mit der Kondensatorelektrode verbundene Anschluß und zum anderen der Anschluß der Gegenelektrode. Die Anschlüsse der Aktorelektrode und der Kondensatorelektrode sind abgesehen von einer geringen parasitären Kapazität CPAR voneinander entkoppelt, was die Hochfrequenzschaltung vereinfacht. Es kann z.B. ein den Schwingkreis von der Abstimmspannung trennender Kondensator entfallen.
Die Herstellung der unterschiedlichen Vertiefungen für Aktor und Kondensatorelektrode erfolgt bevorzugt durch bekannte Mikrostrukturierverfahren, wie z.B. Naßätzen oder Trockenätzen. Bei einer Anordnung mit nebeneinander liegenden Aktorelektrode und Kondensatorelektrode ist die Lage der Aktorelektrode nicht symmetrisch zu den Aufhängepunkten der Federbalken. Aufgrund des hierbei auftretenden Kippmoment tritt eine nicht exakt parallele Verschiebung der beweglichen Elektrode bezüglich der Aktorelektrode auf dem Substrat auf. Dies schränkt die maximal mögliche Kapazitätsvariation ein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, die diesen Mangel behebt, ist die Anordnung der zur Abstandsänderung dienenden Elektrode bzgl. der zur Aufhängung der beweglichen Elektrode dienenden Federbalken symmetrisch ausgebildet. Hier ist bevorzugt die Kapazitätselektrode von der Aktorelektrode umgeben. Bei dieser Anordnung ist das erwähnte Kippmoment weitgehend vermieden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Substratelektrode ebenfalls in Kondensatorelektrode und Aktorelektrode aufgeteilt, jedoch befinden sich beide auf einer Höhe auf dem Substrat. Die bewegliche Elektrode ist so geformt, daß der zur Kondensatorelektrode gehörende Teil einen geringeren Abstand hat als der zur Aktorelektrode gehörende Teil. Bevorzugt hat die gemeinsame bewegliche Elektrode eine wannenförmige Vertiefung im Bereich der Kondensatorelektrode, so daß sich auch hier der gewünschte geringere Abstand bei der Kondensatorelektrode ergibt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die bewegliche Elektrode in Aktorelektrode und Kondensatorelektrode aufgeteilt, beide Elektroden sind isoliert voneinander übereinander angebracht. Hier ist das Substrat eben und die Substratelektrode nicht geteilt. Dagegen besteht der bewegliche Teil der variablen Kapazität aus zwei Teilelektroden, die übereinander angeordnet sind und durch eine Isolatorschicht galvanisch voneinander getrennt, aber mechanisch miteinander verbunden sind. Die Kondensatorelektrode hat bedingt durch diese Anordnung einen geringeren Abstand von der Substratelektrode als die Aktorelektrode. Die Aktorelektrode ist ähnlich, wie in den vorbeschriebenen
Ausführungsformen, bevorzugt über Federbalken mit Befestigungsflächen und diese bevorzugt mit einer zwischengeordneten Isolatorschicht mechanisch mit dem Substrat verbunden. Die Substratelektrode ist hier gemeinsam. Für gewisse Anwendungen sind aber auch getrennte Substratelektroden sinnvoll. So wird durch die Trennung der Substratelektrode in zwei dem Kondensatorelektrodenbereich und dem
Aktorelektrodenbereich räumlich entsprechende Gebiete, dadurch, daß die getrennten Substratelektrodenbereiche auf unterschiedlichen Potentialen liegen können, eine vollständige Entkoppelung der an der Aktorelektrode anliegenden Abstimmspannung von der an der Kondensatorelektrode anliegenden Hochfrequenzspannung möglich. Bei allen Ausführungformen kann die Substratelektrode und/oder die bewegliche Elektrode zusätzlich mit einer oder mehreren isolierenden Schichten überzogen werden. Dadurch wird ein Kurzschließen des Kondensators auch bei einem Überschreiten der Schnappspannung verhindert. Dieses Kurzschließen läßt sich auch dadurch vermeiden, daß die bewegliche Elektrode über den vertieften Bereich des Substrates, in welchem sich die Substratelektroden befinden, herausragt oder entsprechende die Beweglichkeit der Elektrode in Richtung Substrat einschränkende Überhöhungen auf dem Substrat ausgebildet sind, so daß bei Erreichen der Schnappspannung eine weitere Bewegung in Richtung Substratelektrode verhindert wird. Zusätzliche Vorteile ergeben sich dadurch, daß die Flächen im Substrat entweder nur über der Aktorelektrode oder auch über der Kondensatorelektrode ganz oder teilweise mit einem Dielektrikum aufgefüllt sind. Dadurch wird zum Einen ein Kurzschließen des Kondensators bei Erreichen der Schnappspannung vermieden und zum Anderen wird die zur Steuerung notwendige Spannung, aufgrund der erhöhten Dielektrizitätszahi gegenüber einem nicht derart aufgefüllten Kondensator, erniedrigt.
Als Substratmaterial werden bevorzugt nichtleitende Materialien wie Keramik oder Kunststoffe eingesetzt, aber auch Halbleiter wie Silizium oder GaAs sowie Metalle können Verwendung finden. Metalle werden bevorzugt bei der Ausführungsform der Erfindung mit der getrennten beweglichen Elektrode verwendet. Nichtmetalle und Halbleiter haben den Vorteil, daß durch ihre Verwendung das Auftreten von parasitären Kapazitäten vermindert wird. Bevorzugt werden daher als Substratmaterial Halbleiter und Nichtleiter gewählt.
Für die beweglichen Elektroden werden bevorzugt metallische Schichten, die durch Sputtem oder Aufdampfen hergestellt werden und galvanisch verstärkt werden, verwendet. Es kann auch eine durch Abscheidung aus der Dampfphase erzeugte Schicht aus polykristallinem Silizium verwendet werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, auf eine Scheibe des Substratmaterials, auf welchem zuvor die Strukturen für die Substratelektrode/n und deren Anschlüsse aufgebracht wurden, eine Scheibe eines monokristallinen Halbleitermaterials, wie z.B. Silizium mit einer typischen Dicke von 500μm durch den Fachmann geläufige Verfahren wie Kleben oder anodisches Bonden isoliert aufzubringen und diese Halbleiterscheibe anschließend auf die benötigte Dicke von bevorzugt 5 bis 10 μm durch Schleifen und Polieren herunterzudünnen. Die Strukturierung der oberen Schicht erfolgt durch übliche Verfahren der Fotolithographie und des naßchemischen bzw. Trockenätzens. Wird als bewegliche Elektrode ein Halbleitermaterial verwendet, so wird diese Elektrodenstruktur bevorzugt mit einer zusätzlichen metallischen Schicht versehen, um die Leitfähigkeit zu erhöhen.
Als Isolatormaterial für die Verankerungsflächen der Federbalken werden bevorzugt Siliziumdioxid oder Polyimid verwendet. Diese Materialien werden bevorzugt vor der Herstellung der Schichten für die beweglichen Elektroden aufgebracht und nach der Strukturierung der beweglichen Elektroden durch Atzverfahren entfernt Dieses Verfahren wird als Opferschichtverfahren" bezeichnet
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelost Bevorzugte Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemaßen Kondensatoren sind Gegenstand der Ansprüche 19 und 20.
Die bevorzugten Ausfuhrungsformen sind Gegenstand der abhangigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung und der Stand der Technik werden ohne Beschrankung des allgemeinen Erfindungsgedankens im Folgenden anhand von Ausfuhrungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.
Fig 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines mikromechanischen durchstimmbaren
Plattenkondensators gemäß dem Stand der Technik sowie einen Querschnitt durch denselben.
Fig. 2 zeigt ein Ersatzschaltbild eines Schwingkreises, bei dem die Resonanzfrequenz durch eine durchstimmbare Kapazität CVAR variiert werden kann.
Fig. 3 zeigt den Elektrodenabstand d und die resultierende Kapazität für einen mikromechanischen Kondensator gemäß dem Stand der Technik Fig 4 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemaßen mikromechanischen durchstimmbaren Plattenkondensator, sowie einen Querschnitt durch denselben. Fig. 5 zeigt ein Ersatzschaltbild eines erfindungsgemaßen durchstimmbaren Kondensators Fig 6 zeigt beispielhaft die wesentlich größere relative Variation der Kapazität CVAR zwischen Kondensatorelektrode und beweglicher Gegenelektrode im Vergleich zu der aus Aktorelektrode und beweglicher Gegenelektrode gebildeten Kapazität CAκτ- Fig. 7 zeigt eine bevorzugte Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen durchstimmbaren Kondensators bei der die Kapatzitatselektrode von der Aktorelektrode umgeben ist und dadurch eine Verkippung der Gegenelektrode vermieden wird
Fig 8 zeigt eine Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen durchstimmbaren Kondensators, bei der sich die Kapazitatselektrode und die Aktorelektrode auf gleicher Hohe im dem Substrat befinden, und die bewegliche Elektrode eine wannenformige Vertiefung aufweist, so daß sich daraus der geringere Abstand der Kondensatorelektrode zur beweglichen Gegenelektrode ergibt.
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen durchstimmbaren Kondensators, bei der die galvanisch getrennten Kondensator- und Aktorelektrodenbereiche als bewegliche Elektrode ausgebildet sind. Die nicht geteilte Gegenelektrode befindet sich auf einer Ebene auf dem Substrat.
Der in Fig. 1 dargestellte durchstimmbare Kondensatoren gemäß dem Stand der Technik besteht aus einer auf ein Substrat (1 ) aufgebrachten festen Elektrode (Substratelektrode) (2) und einer durch mindestens einen Federbalken (4) über der Substratelektrode angeordneten beweglichen Elektrode (3). Die Kontaktierung der Substratelektrode erfolgt über eine Anschlußfläche, die der Federbalken (4) erfolgt auf den Verankerungsflächen (5), die, falls Federbalken und Substrat beide aus leitfähigem Material bestehen, durch isolierende Zwischenschichten (6) gegen das Substrat isoliert sind, bevorzugt durch Bonddrähte (7). Wird eine elektrische Spannung zwischen beiden Elektroden angelegt, so führt die anziehende elektrostatische Kraft FEL dazu, daß sich die bewegliche Elektrode (3) der Substratelektrode (2) nähert. Dadurch wird die Kapazität des Kondensators reduziert.
In Fig. 2 ist ein Ersatzschaltbild eines Schwingkreises mit variabler Resonanzfrequenz gemäß dem Stand der Technik gezeigt. L bezeichnet hier die Induktivität des
Schwingkreises, die Kapazität des Schwingkreises wird durch die Parallelschaltung der festen Kapazität Ct und des variablen Kondensators CVAR gebildet. Die Abstimmspannung wird über den Widerstand Rv zugeführt. Die große Kapazität C2 verhindert den Kurzschluß der Abstimmspannung über die Induktivität.
In Fig. 3 ist der Elektrodenabstand d und die resultierende Kapazität für einen typischen mikromechanischen Kondensator gemäß Fig.1 dargestellt. Der Ruheabstand d0 beträgt hier 5μm. Bei einer Spannung von 15V wird der Abstand auf 3,5μm (2/3 des Ruheabstands) reduziert, die Kapazität erhöht sich auf 20pf gegenüber einem Ruhewert von 13,5pF. Bei dieser Spannung springt - wie durch die unterbrochene Linie angedeutet - der Abstand auf Null, da die elektrostatische Kraft gegenüber der Rückstellkraft überwiegt (Schnappspannung).
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen abstimmbaren Kondensators dargestellt. Hier ist die Substratelektrode geteilt in die Kondensatorelektrode (9) und die Aktorelektrode (11 ). Die Kondensatorelektrodenanschlüsse (12) bzw. Aktorelektrodenanschlüsse (13) ragen als Verlängerung der Substratelektroden über den Bereich der beweglichen Gegenelektrode (3) heraus. Die in Aktorelektrodenbereich und Kondensatorelektrodenbereich aufgeteilte Substratelektrode ist in einer Vertiefung (18) im Substrat angeordnet, d bezeichnet den Abstand zwischen beweglicher Gegenelektrode (3) und Aktorelektrode. Der Abstand zwischen Kondensatorelektrode und Aktorelektrode beträgt e. Kondensatorelektrode und bewegliche Gegenelektrodelektrode bilden den variablen Plattenkondensator. Die Kontaktierung der beweglichen Gegenelektrode (3) erfolgt auf mindestens einer Verankerungsfläche (5) der Federbalken (4), die, falls Federbalken und Substrat beide aus leitfähigem Material bestehen, durch isolierende Zwischenschichten (6) gegen das Substrat isoliert sind, bevorzugt durch Bonddrähte (7). Der Abstand d zwischen Aktorelektrode und beweglicher Gegenelektrode ist größer als der Abstand zwischen Kondensatorelektrode und beweglicher Gegenelektrode. In einer Ausführungsform, bei der das Auftreffen der beweglichen Elektrode auf die Substratelektrode im Kondensatorelektrodenbereich bauartbedingt nicht schon vor dem Erreichen der „Schnappspannung" eintreten kann, gilt die Relation 2/3 d > e.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Anordnung ist die Lage der Aktorelektrode nicht symmetrisch zu den Aufhängepunkten der Federbalken. Aufgrund des hierbei auftretenden Kippmoment tritt eine nicht exakt parallele Verschiebung der beweglichen Elektrode (3) bezüglich der Aktorelektrode (11) auf dem Substrat auf. Dies schränkt die maximal mögliche Kapazitätsvariation ein.
In dem in Fig. 5 gezeigten Ersatzschaltbild des erfindungsgemäßen durchstimmbaren Kondensators wird die Abstimmspannung am Abstimmspannungsanschluß (10) und dem gemeinsamen Anschluß (30) angelegt, die Hochfrequenzanschlüsse sind der Anschluß der variablen Kapazität (20) und der Gemeinschaftsanschluß (30). Der Abstimmspannungsanschluß (10) und der Hochfrequenzaschluß (20) sind abgesehen von einer geringen parasitären Kapazität CPAR voneinander entkoppelt. Dies hat bei manchen Hochfrequenzschaltungen Vorteile. Der erfindungsgemäße Kondensator eignet sich besonders vorteilhaft zur monolithischen Integration zusammen mit Schaltungen in mikroelektronisch integrierten Bauelementen.
In Fig. 6 ist beispielhaft die wesentlich größere relative Variation der Kapazität des Teilkondensators zwischen der beweglichen Gegenelektrode und der Kondensatorelektrode CVAR im Vergleich zu der aus Aktorelektrode und beweglicher Elektrode gebildeten Kapazität CAKτ bei einem erfindungsgemäßen Kondensator illustriert. Die Kapazitäten sind über der Abstimmspannung, welche zwischen der Aktorelektrode und der beweglichen Gegenelektrode angelegt wird, aufgetragen.
In Fig. 7 ist eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung, bei der der Mangel eines auftretenden Kippmomentes, wie es bei der Anordnung in Fig. 4 auftreten kann, behoben ist, dargestellt. Hier ist die Kapazitätselektrode (9) mit der Anschlußfläche (12) umgeben von der Aktorelektrode (11 ) mit ihrer Anschlußfläche (13). Bei dieser Anordnung ist das erwähnte Kippmoment weitgehend vermieden, da die anziehende Kraft zwischen beweglicher Gegenelektrode und Aktorelektrode nahezu symmetrisch auf die Federbalken (4) wirkt. Die Symmetrisierung dieser Kraft kann auch dadurch erreicht werden, daß die Aktorelektrode von der Kapazitätseiektrode umgeben ist.
In Fig. 8 ist eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung dargestellt. Auch hier sind die Substratelektroden (9), (11 ) wie in Fig. 7 getrennt, und die Kondensatorelektrode (9) ist von der Aktorelektrode (11 ) umgeben, aber beide befinden sich auf der gleichen Höhe auf dem Substrat. Die gemeinsame bewegliche Elektrode hat eine wannenförmige Vertiefung im Bereich der Kondensatorelektrode (9), so daß sich auch hier ein geringerer Abstand zwischen der Kondensatorelektrode und der Gegenelektrode als zwischen der Aktorelektrode und der Gegenelektrode ergibt. Auch hier kann die Aktorelektrode von der Kondensatorelektrode umgeben sein. Die Form der Gegenelektrode ist dann hutförmig, d.h. die bewegliche Gegenelektrode ist nach oben ausgestülpt.
Der in Fig. 9 dargestellte durchstimmbare Kondensator stellt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dar. Hier ist das Substrat eben und die Substratelektrode nicht geteilt. Dagegen besteht der bewegliche Teil der variablen Kapazität aus zwei Teilelektroden, die übereinander angeordnet sind und durch eine Isolatorschicht (15) galvanisch voneinander getrennt, aber mechanisch miteinander verbunden sind. Die Kondensatorelektrode (9) hat einen geringeren Abstand von der Substratelektrode (2) als die Aktorelektrode (11 ). Die Aktorelektrode ist ähnlich, wie in den Fig. 1 oder 4 gezeigt, über Federbalken (4) mit den Befestigungsflächen (5) und den Isolatorschichten (6) mechanisch mit dem Substrat (1) verbunden. Die Substratelektrode (2) ist hier gemeinsam.
Hierzu 7 Seiten Zeichnungen

Claims

Patentansprüche
1. Abstimmbare Kapazität, bestehend aus mindestens einer festen Elektrode (2) und mindestens einer beweglich aufgehängten Elektrode (3), welche jeweils gegeneinander als Gegenelektroden ausgebildet sind dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine feste Elektrode (2) und/oder mindestens eine bewegliche Elektrode (3) in einen Aktorelektrodenbereich (11 ) und einen davon elektrisch isolierten Kondensatorelektrodenbereich (9) aufgeteilt sind, und der Abstand zwischen Aktorelektrodenbereich und Gegenelektrode größer als der Abstand zwischen Kondensatorelektrodenbereich und Gegenelektrode ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängung der beweglichen Elektrode mittels einem oder mehreren Federelementen erfolgt.
3. Anordnung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente als Federbalken (4) ausgebildet sind, welche Verankerungsflächen (5) aufweisen.
4. Anordnung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierung der beweglichen Elektrode auf den Verankerungsflächen (5) der Federbalken vorgenommen wird.
5. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die feste Elektrode auf einem Substrat (1 ) aufgebracht ist, und die Verankerungsflächen der Federbalken mit einer isolierenden Zwischenschicht (6) gegen das Substrat (1 ) isoliert sind.
6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die festen Elektroden Anschlußflächen (12,13) zur Kontaktierung aufweisen, welche teilweise über den Bereich der beweglichen Elektrode herausragen.
7. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß der Aktorelektrodenbereich symmetrisch zu den die bewegliche Elektrode aufhängenden Federbalken angeordnet ist.
8. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß Elektroden zumindest teilweise mit isolierenden Schichten überzogen sind, und/oder die Beweglichkeit der beweglichen Elektrode einschränkende Überhöhungen auf dem Substrat ausgebildet sind.
9. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Substratelektrode in einen Aktorelektrodenbereich und einen Kondensatorelektrodenbereich aufgeteilt ist, und mindestens der Aktorelektrodenbereich in einer Vertiefung (18) des Substrats aufgebracht ist.
10. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Substratelektrode in einen Aktorelektrodenbereich und einen Kondensatorelektrodenbereich aufgeteilt ist, und die bewegliche Elektrode derart ausgebildet ist, daß der sich über dem Kondensatorelektrodenbereich befindende Teil der beweglichen Elektrode einen geringeren Abstand zur Kondensatorelektrode hat als der sich über dem Aktorelektrodenbereich befindliche Teil der beweglichen Elektrode zum Aktorelektrodenbereich.
11. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung/en, in denen die Substratelektrode/n auf das
Substrat aufgebracht sind mindestens teilweise mit einem Dielektrikum aufgefüllt sind und/oder die bewegliche Elektrode teilweise über die Vertiefung/en in welchen sich die Substratelektroden befinden herausragt.
12. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Elektrode in einen Aktorelektrodenbereich und einen Kondensatorelektrodenbereich aufgeteilt ist, und die beiden Bereiche derart durch mindestens eine Isolatorschicht (15) voneinander getrennt übereinander angeordnet sind, daß der sich unter dem Kondensatorelektrodenbereich befindende Teil der Substratelektrode einen geringeren Abstand zur Kondensatorelektrode hat als der sich unter dem Aktorelektrodenbereich befindliche Teil der Substratelektrode zum
Aktorelektrodenbereich.
13. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß als Substratmaterial Halbleiter oder Nichtleiter zum Einsatz kommen.
14. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 und Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß das Substratmaterial metallisch ist.
15. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Elektroden aus galvanisch verstärkten metallischen Schichten oder aus Silizium bestehen.
16. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Elektroden aus einem Halbleitermaterial bestehen und zusätzlich mit einer metallischen Schicht versehen sind.
17. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16 dadurch gekennzeichnet, daß das Isolatormaterial zwischen den Verankerungsflächen der
Federbalken und dem Substrat Siliziumdioxid oder Polyimid ist.
18. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17 dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in mikroelektronischen Bauelementen zusammen mit Schaltungen monolithisch integriert ist.
19. Verfahren zur Herstellung der Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 im Opferschichtverfahren dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht des Isolatormaterials zwischen den Verankerungsflächen der Federbalken und dem Substrat vor dem Aufbringen der Schichten für die beweglichen Elektroden aufgebracht wird und nach der Strukturierung der beweglichen Elektroden durch Ätzverfahren überall, außer unter den Verankerungsflächen der Federbalken, entfernt wird.
20. Verfahren zur Herstellung der Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen der Strukturen für die Substratelektrode/n und deren Anschlüsse auf das Substrat eine Scheibe bestehend aus einem monokristallinen Halbleitermaterial darüber aufgebracht wird, wobei eine isolierende Zwischenschicht vorgesehen ist, und die monokristalline Halbleiterscheibe danach auf eine Dicke von wenigen Mikrometern gedünnt wird und aus der verbleibenden Schicht die bewegliche/n Elektrode/n ausgebildet werden.
21. Verfahren zum Einsatz der Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 dadurch gekennzeichnet, daß eine Abstimmspannung zwischen Aktorelektrodenbereich und Gegenelektrode angelegt wird, und die Kapazität zwischen Kondensatorelektrode und Gegenelektrode als abstimmbare Kapazität eingesetzt wird.
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