DE10054484A1 - Mikromechanisches Bauelement und entsprechendes Herstellungsverfahren - Google Patents

Mikromechanisches Bauelement und entsprechendes Herstellungsverfahren

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Abstract

Die Erfindung schafft ein mikromechanisches Bauelement mit einem Substrat (10) aus einem Substratmaterial mit einem ersten Dotierungstyp (p); einer in dem Substrat (10) vorgesehenen mikromechanischen Funktionsstruktur und einer Abdeckschicht zum zumindest teilweisen Abdecken der mikromechanischen Funktionsstruktur. Die mikromechanische Funktionsstruktur weist Bereiche (15; 15a; 15b; 15c; 730; 740; 830) aus dem Substratmaterial mit einem zweiten Dotierungstyp (n) auf, die zumindest teilweise von einem Hohlraum (50; 50a-f) umgeben sind; und die Abdeckschicht weist eine poröse Schicht (30) aus dem Substratmaterial auf.

Description

STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft ein mikromechanisches Bauelement mit einem Substrat aus einem Substratmaterial mit einer ersten Dotierung, einer in dem Substrat vorgese­ henen mikromechanischen Funktionsstruktur und einer Abdeck­ schicht zum zumindest teilweisen Abdecken der mikromechani­ schen Funktionsstruktur. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein entsprechendes Herstellungsverfahren.
Unter mikromechanische Funktion soll eine beliebige aktive Funktion, z. B. eine Sensorfunktion, oder passive Funktion, z. B. eine Leiterbahnfunktion, verstanden werden.
Obwohl auf beliebige mikromechanische Bauelemente und Strukturen, insbesondere Sensoren und Aktuatoren, anwend­ bar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrun­ deliegende Problematik in bezug auf ein in der Technologie der Silizium-Oberflächenmikromechanik herstellbares mikro­ mechanisches Bauelement, z. B. einen Beschleunigungssensor, erläutert.
Allgemein bekannt sind monolithisch integrierte inertiale Sensoren in Oberflächenmikromechanik (OMM), bei denen die empfindlichen beweglichen Strukturen ungeschützt auf dem Chip aufgebracht sind (Analog Devices). Dadurch entsteht ein erhöhter Aufwand beim Handling und bei der Verpackung.
Umgehen kann man dieses Problem durch einen Sensor mit der Auswerteschaltung auf einem separaten Chip, z. B. werden da­ bei die OMM-Strukturen mittels einem zweiten Kappenwafer abgedeckt. Diese Art der Verpackung verursacht einen hohen Anteil der Kosten eines OMM-Beschleunigungssensors. Diese Kosten entstehen durch den hohen Flächenbedarf der Dicht­ fläche zwischen Kappenwafer und Sensorwafer und aufgrund der aufwendigen Strukturierung (2-3 Masken, Bulkmikromecha­ nik) des Kappenwafers.
In der DE 195 37 814 A1 werden der Aufbau eines funktiona­ len Schichtsystems und ein Verfahren zur hermetischen Ver­ kappung von Sensoren in Oberflächenmikromechanik beschrie­ ben. Hierbei wird die Herstellung der Sensorstruktur mit bekannten technologischen Verfahren erläutert. Die besagte hermetische Verkappung erfolgt mit einem separaten Kappen- Wafer aus Silizium, der mit aufwendigen Strukturierungspro­ zessen, wie beispielsweise KOH-Ätzen, strukturiert wird. Der Kappen-Wafer wird mit einem Glas-Lot (Seal-Glas) auf dem Substrat mit dem Sensor (Sensor-Wafer) aufgebracht. Hierfür ist um jeden Sensorchip ein breiter Bond-Rahmen notwendig, um eine ausreichende Haftung und Dichtheit der Kappe zu gewährleisten. Dies begrenzt die Anzahl der Sensor-Chips pro Sensor-Wafer erheblich. Auf Grund des grossen Platzbedarfs und der aufwendigen Herstellung des Kappen- Wafers entfallen erhebliche Kosten auf die Sensor- Verkappung.
Fig. 10 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines bekannten mikromechanischen Bauelements.
In Fig. 10 bezeichnet 10 ein Halbleitersubstrat, OS eine Opferschicht, FE eine Funktionsebene mit einer mikromecha­ nischen Funktionsstruktur (z. B. einem Beschleunigungssen­ sor), SG ein Sealglas, HO ein Hohlraum und KW ein Kappenwa­ fer. Wie bereits erwähnt ist der entsprechende Herstel­ lungsprozess relativ aufwendig, da er zwei Wafer, nämlich ein Substratwafer 10 und einen Kappenwafer KW, benötigt, welche exakt aufeinander justiert werden müssen.
Aus G. Lammel, P. Renaud, "Free-standing mobile 3D micro­ structures of porous silicon", Proceedings of the 13TH Eu­ ropean Conference on Solid-State Transducers, Eurosensors XIII, Den Haag, 1999, Seiten 535-536 ist es bekannt, unter einer porösen Siliziumschicht einen Hohlraum zu erzeugen.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Das erfindungsgemässe mikromechanische Bauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. das Herstellungsverfahren nach Anspruch 15 ermöglichen eine einfache und kostengün­ stige Herstellung eines mikromechanischen Bauelements, z. B. eines Beschleunigungssensors, einer Mikropumpe, eines Strö­ mungskanals, eines Rückschlagventils, einer Durchflussnor­ malen etc. unter Verwendung von porösem Substratmaterial.
Durch die Verwendung von solchem porösem Substratmaterial, insbesondere porösem Silizium, kann relativ einfach in ei­ nem Prozessschritt ein Hohlraum mit einer darüber liegenden Membran hergestellt werden. Im selben Prozessschritt können die mikromechanischen Strukturen hergestellt werden. We­ sentliche Vorteile des erfindungsgemässen mikromechanischen Bauelements und des entsprechenden Herstellungsverfahrens sind also:
  • - die Herstellung von mikromechanischen Strukturen in ei­ nem
  • - Hohlraum mit darüber liegender Membran in einem einzigen Prozessschritt,
  • - kein Kappenwafer mit Wafer-zu-Wafer-Justage ist nötig,
  • - der Einschluss eines Vakuums im Hohlraum ist möglich,
  • - die Herstellung von Strukturen mit komplexen Tiefenpro­ filen ist möglich.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee be­ steht darin, dass die mikromechanische Funktionsstruktur Bereiche aus dem Substratmaterial mit einer zweiten Dotierung aufweist, die zumindest teilweise von einem Hohlraum umgeben sind, und die Abdeckschicht eine poröse Schicht aus dem Substratmaterial aufweist. Bei der Herstellung wird ausgenutzt, dass beim Anodisieren des Substrats die p- dotierten Bereiche gut ätzbar, jedoch die n-dotierten Be­ reiche nicht oder nur unwesentlich an der Oberfläche ätzbar sind.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbil­ dungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.
Gemäss einer bevorzugten Weiterbildung ist eine Verschluss­ schicht zum Verschliessen der Poren der porösen Schicht vorgesehen. So lässt sich unter der Membran eine vorbe­ stimmte Atmosphäre einstellen.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Verschlussschicht eine auf dem porösen Bereich gebildete Oxidschicht auf.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist min­ destens einer der Bereiche aus dem Substratmaterial mit dem zweiten Dotierungstyp einen Stützbereich zum Stützen des porösen Bereichs auf.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist minde­ stens einer der Bereiche aus dem Substratmaterial mit dem zweiten Dotierungstyp vollständig von seiner Umgebung los­ gelöst.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst der Hohlraum einen Strömungskanal, der durch mindestens zwei Rückseitenöffnungen anschliessbar ist.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind die Rückseitenöffnungen über eine jeweilige Durchlassöffnung angeschlossen, die im Bereich gebildet ist.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist eine Verschlussschicht zum Verschliessen der Poren der porösen Schicht vorgesehen und ist auf der Verschlussschicht eine Erfassungseinrichtung zum piezoresisistiven Erfassen der Strömungsgeschwindigkeit vorgesehen.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist inner­ halb des Strömungskanals eine Rückschlagventileinrichtung oberhalb einer entsprechenden Durchlassöffnung vorgesehen, die mindestens einen der Bereiche aus dem Substratmaterial mit dem zweiten Dotierungstyp aufweist, der vollständig von seiner Umgebung losgelöst oder federnd mit dem Substratma­ terial verbunden ist.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind zwei Rückschlagventileinrichtungen unterschiedlicher Geometrie oberhalb einer entsprechenden Durchlassöffnung vorgesehen; wobei eine Verschlussschicht zum Verschliessen der Poren der porösen Schicht vorgesehen ist und der poröse Bereich mit der Verschlussschicht als Pumpenmembran betätigbar ist.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst der Hohlraum einen kreisförmigen inneren Strömungskanal und ei­ nen konzentrischen äusseren Strömungskanal, welche durch radiale Durchgangsöffnungen in einem Trennbereich aus aus dem Substratmaterial mit dem zweiten Dotierungstyp verbun­ den sind, wobei der innere Strömungskanal durch einen Steg unterbrochen ist und auf der einen Seite des Stegs eine Rückseiten-Eingangsöffnung und auf der anderen Seite des Stegs eine erste Rückseiten-Ausgangsöffnung vorgesehen sind, und wobei im äusseren Strömungskanal eine zweite Rückseiten-Ausgangsöffnung vorgesehen ist; so dass eine durch die Rückseiten-Eingangsöffnung einströmendes Medium durch die Zentrifugalkraft massenspezifisch durch die erste und zweite Rückseiten-Ausgangsöffnung separierbar ist.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist das Substrat mindestens einen Graben auf, der teilweise mit einem Dotierstoff des zweiten Dotierungstyp und teilweise mit einem Füllmaterial aufgefüllt ist.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Substratmaterial Silizium.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind die Bereiche aus dem Substratmaterial mit dem zweiten Dotie­ rungstyp in verschiedenen Tiefen im Substrat vorgesehen.
ZEICHNUNGEN
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er­ läutert.
Es zeigen:
Fig. 1a-c eine schematische Querschnittsansicht zur Illu­ stration einer Ausführungsform des erfindungsge­ mässen Herstellungsverfahrens zum Herstellen ei­ nes mikromechanischen Bauelements;
Fig. 2 eine Variante der Ausführungsform des erfindungs­ gemässen Herstellungsverfahrens nach Fig. 1a;
Fig. 3a, b eine weitere Variante der Ausführungsform des er­ findungsgemässen Herstellungsverfahrens nach Fig. 1;
Fig. 4a-d noch eine weitere Variante der Ausführungsform des erfindungsgemässen Herstellungsverfahrens nach Fig. 1;
Fig. 5a, b eine schematische Darstellung eines mikromechani­ schen Bauelements gemäss einer ersten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung, und zwar Fig. 5a in Querschnittsansicht und Fig. 5b in Draufsicht;
Fig. 6a, b eine schematische Darstellung eines mikromechani­ schen Bauelements gemäss einer zweiten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung, und zwar Fig. 6a in Querschnittsansicht und Fig. 6b in Draufsicht;
Fig. 7a, b eine schematische Querschnittsansicht eines mi­ kromechanischen Bauelements gemäss einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und zwar Fig. 7a mit einer Mikro-Verschlusskugel und Fig. 7b mit einer Mikro-Verschlussplatte;
Fig. 8a, b eine schematische Darstellung eines mikromechani­ schen Bauelements gemäss einer vierten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung, und zwar Fig. 9a in Querschnittsansicht und Fig. 8b in Draufsicht;
Fig. 9a, b eine schematische Darstellung eines mikromechani­ schen Bauelements gemäss einer ersten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung, und zwar Fig. 9a in Querschnittsansicht und Fig. 9b in Draufsicht; und
Fig. 10 eine schematische Querschnittsansicht eines be­ kannten mikromechanischen Bauelements.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.
Fig. 1a-c zeigen schematische Querschnittsansichten zur Il­ lustration einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Herstellungsverfahrens zum Herstellen eines mikromechani­ schen Bauelements.
In Fig. 1a bezeichnen 10 ein p-dotiertes Wafersubstrat aus Silizium, 15 n-dotierte Bereiche im Substrat 10, 20 eine Metallmaske und 21 Metallmaskenöffnungen.
Bei dem Verfahren gemäss der vorliegenden Ausführungsform werden die n-dotierten Bereiche im Substrat 10 mit Stan­ dardhalbleiterprozessen im p-dotierten Substrat 10 erzeugt. Beispiele für solche Prozesse sind Implantationsverfahren, bei denen durch die Einstellung der Energie die Eindring­ tiefe mit einer entsprechenden Verteilung festgelegt werden kann. Die n-dotierten Bereiche 15 sind somit in einer ge­ wissen Tiefe unterhalb der Substratoberfläche und mögli­ cherweise, obwohl nicht gezeigt, auch an der Substratober­ fläche angeordnet.
Im darauffolgenden Prozessschritt werden Teile der Sub­ stratoberfläche mit der Metallmaske 20 maskiert. An Stelle der Metallmaske 20 könnte auch eine Nitridmaske, eine Oxi­ nitridmaske u. ä. verwendet werden.
Mit Bezug auf Fig. 1b werden die durch die Maske 20 defi­ nierten Bereiche des Substrats 10 durch Flusssäure (HF) elektrochemisch porös geätzt. Die Porosität wird dabei durch die Stromdichte gesteuert. Anfänglich wird eine ge­ ringe Stromdichte angelegt, wodurch eine Schicht mit klei­ ner Porosität erzeugt wird. Anschliessend wird die Strom­ dichte über einen kritischen Wert erhöht. Zusätzlich kann die Flusssäurekonzentration verringert werden oder andere Lösungen, die eine H2-Bildung unterbinden, verwendet wer­ den. Damit werden die Poren im unteren Bereich der porösen Schicht 30 derart gross, dass das Substratmaterial voll­ ständig herausgeätzt wird und sich der Hohlraum 50 unter­ halb einer verbleibenden porösen Schicht 30 bildet. In die­ sem Fall spricht man von Elektropolitur. Der Materialabtrag erfolgt dabei durch die poröse Schicht 30.
Die sich so bildende Struktur in der Funktionsebene, gebil­ det durch die Bereich 15, umfasst freigestellte Strukturen 60 und feststehende Strukturen 70, und insbesondere auch Strukturelemente, welche durch einen Stützbereich 40 mit der porösen Schicht 30 verbunden sind, also gleichsam eine Membranstütze bilden. Je nach Breite der n-dotierten Struk­ turen können die Strukturen also insbesondere auch unter­ ätzt und somit freigestellt werden (siehe Bezugszeichen 60 in Fig. 1b).
Bei dem erfindungsgemässen Herstellungsverfahren gemäss dieser Ausführungsform wird ausgenützt, dass unterschiedli­ che Dotierungen, hier n und p, im Halbleitersubstrat 10 un­ terschiedlich auf den elektrochemischen Ätzangriff reagie­ ren. Insbesondere können die p-dotierten Bereiche im Halb­ leitersubstrat 10 sehr gut anodisiert werden, die n- dotierten Bereiche 15 wiederstehen dagegen dem Ätzangriff sehr gut. Die vergrabenen n-dotierten Bereiche 15 werden demnach während der Anodisierung nicht angegriffen. Ein eventuell oberflächig gebildeter poröser Film auf den n- dotierten Gebieten 15 kann durch Tempern in H2 oder durch einen kurzen Dip in Silizium ätzenden Lösungen, z. B. TMAH, oder KOH-haltigen Lösungen beseitigt werden. Die Ätzfront läuft in diesem Fall um die n-dotierten Bereiche 15 herum.
Mit Bezug auf Fig. 1c können die Poren des porösem Sili­ ziumbereichs 30, die den Hohlraum 50 nach oben begrenzen, durch unterschiedliche Prozesse verschlossen werden. Mög­ lich ist eine Schichtabscheidung mit Oxid, Nitrid, Metall, Epitaxie oder die Aufoxidation der porösen Schicht 30 zur Bildung der Verschlussschicht 75. Auch ein Tempern in H2 kann zu einem vakuumdichten Verschluss führen, beispiels­ weise von Temperaturen oberhalb 1000°C. Die Druckverhält­ nisse während des Verschliessprozesses bestimmen den sich in Hohlraum 50 einstellenden Innendruck, wobei H2 durch Tempern ausdiffundieren kann.
Die in Fig. 1c gezeigte Struktur könnte als Beschleuni­ gungssensor dienen. In bekannter Weise können die freigestellten Strukturen 60 bei Querbeschleunigungen schwingen, wodurch sich periodisch der Abstand zwischen den freige­ stellten Strukturen 60 und den feststehenden Strukturen 70 ändert. Die Abstandsänderung kann in bekannter Weise durch ein Interdigitalkondensator kapazitiv ausgewertet werden. Soll ein Vakuum unter der Verschlussmembran bestehend aus dem porösem Bereich 30 und der Verschlussschicht 70 einge­ schlossen werden, so kann diese durch die besagten Schütz­ bereiche 40 stabilisiert werden.
Als Option können alle mit diesem Verfahren hergestellten mikromechanischen Strukturen zusammen mit einer entspre­ chenden integrierten Schaltung, z. B. eine Auswerteschal­ tung, hergestellt werden. Dazu kann optional auf den porö­ sen Bereich eine Epitaxieschicht abgeschieden werden. Die entsprechenden Schaltungsbestandteile werden beispielsweise in CMOS, Bipolar- oder Mischprozessen hergestellt.
Fig. 2 zeigt eine Variante der Ausführungsform des erfin­ dungsgemässen Herstellungsverfahrens nach Fig. 1.
Mit Bezug auf Fig. 2 bezeichnet Bezugszeichen 200 eine Do­ tierungsmaske und 201 eine Dotierungsmaskenöffnung. Im Un­ terschied zu der Metallmaske 20 gemäss Fig. 1a-c wird bei dieser Ausführungsform eine n-Dotierung als Maske 200 ver­ wendet. Selbstverständlich ist auch die Kombination einer n-Dotierung als Maske und einer zusätzlichen Maskenschicht auf der dotierten Substratoberfläche, z. B. Nitrid, möglich.
Fig. 3a, b zeigen eine weitere Variante der Ausführungsform des erfindungsgemässen Herstellungsverfahrens nach Fig. 1.
Bei der Variante gemäss Fig. 3 sind die n-dotierten Berei­ che 30 in verschiedenen Tiefen vorgesehen. Dies ist insbe­ sondere durch Wahl verschiedener Implantationsenergien mög­ lich. Dadurch können auch Strukturen mit sehr komplexen Tiefenprofilen hergestellt werden. In Fig. 3a, b darge­ stellten Beispiel sind zwei verschiedene Implantationen zur Erstellung der oberen Funktionsebene mit den n-dotierten Bereichen 15a und zur Herstellung der Funktionsebene mit den n-dotierten Bereichen 15b durchgeführt worden. Anson­ sten verlaufen die Verfahrensschritte, wie bereits mit Be­ zug auf Fig. 1a-c ausführlich beschrieben.
Eine weitere Möglichkeit, die zweite Funktionsebene einzu­ bringen, ist nach der Implantation der ersten Funktionsebe­ ne eine Epitaxieschicht aufzubringen, in die die zweite Funktionsebene implantiert wird.
Fig. 4a-d zeigen noch eine weitere Variante der Ausfüh­ rungsform des erfindungsgemässen Herstellungsverfahrens nach Fig. 1.
In Fig. 4a bezeichnet 80 zusätzlich zu den bereits einge­ führten Bezugszeichen Gräben im p-dotierten Halbleitersub­ strat 10. Diese Gräben werden gemäss üblicher Techniken in das Halbleitersubstrat 10 eingebracht, beispielsweise durch eine Ätztechnik in Verbindung mit einer Hartmaske.
Wie in Fig. 4b gezeigt, findet nach der Schaffung der Grä­ ben 80 eine Gasphasenbelegung mit einem n-dotierten Bele­ gungsschichten 90, z. B. Epitaxiesilizium, statt, um die n- dotierten Bereiche 15c zu bilden. Anschliessend werden, wie mit Bezug auf Fig. 4c dargestellt, die Gräben mittels ei­ nes Füllmaterials, z. B. Polysilizium, aufgefüllt und die resultierende Struktur planarisiert. Schliesslich erfolgt mit Bezug auf Fig. 4d die Abscheidung einer Epitaxie- Polysiliziumschicht 150.
Diese Vorgehensweise von Grabenbildung, Dotierung, Auffül­ lung und epitaktischer Abscheidung lässt sich zyklisch wie­ derholen, um komplizierte Tiefenprofile zu erzeugen. Insbe­ sondere ermöglicht diese Variante zur Erzeugung der n- dotierten Bereiche mittels der Gräben 80 und der Belegungs­ schicht 90 die Erstellung eines sehr scharfen Dotierungs­ profils mit hohem Aspektverhältnis. Zur Auffüllung kann ne­ ben z. B. n-dotierten Polysilizium auch Oxid, BPSG u. ä. ver­ wendet werden. Insbesondere kann das Füllmaterial 100 auch entweder n-dotiert oder p-dotiert sein, je nachdem wie die resultierende Struktur aussehen soll.
Im Anschluss an Fig. 4d finden die mit Bezug auf Fig. 1b und c erläuterten weiteren Prozessschritte statt.
Fig. 5a, b zeigen eine schematische Darstellung eines mikro­ mechanischen Bauelements gemäss einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und zwar Fig. 5a in Quer­ schnittsansicht und Fig. 5b in Draufsicht.
Fig. 5a, b illustrieren eine Anwendung als verzweigten Strömungskanal mit definierten Durchlassöffnungen. Bei die­ ser Ausführungsform sind die Durchlassöffnungen als Rück­ seitenöffnungen 510 vorgesehen, während der poröse Bereich 30 durch eine Verschlussschicht 75 hermetisch verschlossen ist. Die n-dotierten Bereiche 15 dienen zur Begrenzung des Hohlraums 50a nach unten und damit als Boden des Strömungs­ kanals. Die y-förmige Struktur des Strömungskanals lässt sich durch eine geeigende Maskierung erreichen.
Insbesondere sind bei der in Fig. 5a, b gezeigten Struktur Durchlassöffnungen 520 vorgesehen, welche in dem n- dotierten Bereich 15 vorgesehen sind und dafür, dass beim Ätzen der Rückseitenöffnungen 510 von der Rückseite her, die Durchgänge nicht so gross werden, was durch das ent­ sprechende kelchförmige Rückseitenätzprofil angedeutet ist. Insofern wirkt der n-dotierte Bereich 15 auch als Ätzstop für das Ätzen von der Rückseite her.
Bei einer nichtgezeigten Weiterbildung der Struktur nach Fig. 5a, b wird eine zusätzliche Epitaxieschicht abge­ schieden und darauf werden Leistungsbauelemente, z. B. Lei­ stungstranistoren realisiert. Dann kann der Strömungskanal eine Kühlflüssigkeit oder ein Kühlgas bzw. ein anderes Kühlmedium leiten, so dass die Leistungsbauelemente von der Rückseite her mit guter thermischer Ankopplung gekühlt werden können. Dies hätte gegenüber einer Kühlung von der Vor­ derseite den Vorteil, dass die Oberfläche nicht vor dem Kühlmedium geschützt werden müsste. Bevorzugt wird für die­ se nicht gezeigte Anwendung der Strömungskanal mäanderför­ mig oder in sonstiger Richtung verschlungen ausgeführt.
Fig. 6a, b zeigen eine schematische Darstellung eines mikro­ mechanischen Bauelements gemäss einer zweiten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung, und zwar Fig. 6a in Quer­ schnittsansicht und Fig. 6b in Draufsicht.
Die in Fig. 6a, b gezeigte Struktur ist eine Weiterbildung der in Fig. 5a, b gezeigten Struktur. Hierbei sind piezo­ resistive Widerstandselemente 630, 630' auf der Verschluss­ schicht oberhalb des porösem Bereichs 30 vorgesehen. Bei unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten in Strömungs­ richtung ST ergibt sich somit ein unterschiedlicher Druck, der die Membran und somit die piezoresistiven Widerstände 630, 630' unterschiedlich starker Spannung aussetzt. Die daraus resultierende Widerstandsänderung kann ausgewertet werden. Möglich ist auch der Einsatz einer Heizstruktur mit Temperaturfühlern analog bis zu bisherigen thermischen Mas­ senflusssensoren.
Vorteilhaft ist hierbei, dass aufgrund der Zuführung des Massenflusses von der Rückseite her kein Medienschutz der Widerstandselemente 630, 630' notwendig ist.
Fig. 7a, b zeigen eine schematische Querschnittsansicht ei­ nes mikromechanischen Bauelements gemäss einer dritten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung, und zwar Fig. 7a mit einer Mikro-Verschlusskugel und Fig. 7b mit einer Mi­ kro-Verschlussplatte.
Die in Fig. 7a, b gezeigte Ausführungsform betrifft ein Rückschlagventil. Hier bezeichnet 730 eine Mikro- Verschlusskugel in Fig. 7a und 740 ein Mikro- Verschlussplatte in Fig. 7b, welche zusammen mit Durch­ gangsöffnung 720 in dem n-dotierten Bereich 15b ein Rück­ schlagventil bilden. Dabei werden die Mikro-Verschlusskugel 730 bzw. die Mikro-Verschlussplatte 740 während des Anodi­ sierungsprozesses gleichzeitig mit dem Durchgangskanal bzw. der Durchlassöffnung 720 erzeugt und sorgen für eine Ab­ dichtung der Durchlassöffnung 720 bei einem Rückfluss.
Fig. 8a, b zeigen eine schematische Darstellung eines mikro­ mechanischen Bauelements gemäss einer vierten Ausführungs­ form der Vorliegenden Erfindung, und zwar Fig. 9a in Quer­ schnittsansicht und Fig. 8b in Draufsicht.
Bei dem in Fig. 8a, b dargestellten Beispiel handelt es sich um eine Mikropumpe. Bei diesem Beispiel ist die Mem­ bran bestehend aus dem porösem Bereich 30 und der Ver­ schlussschicht 70 dünner ausgebildet und in der Richtung MA auslenkbar.
Solch eine Auslenkung kann z. B. dadurch realisiert werden, dass eine magnetische Schicht als Verschlussschicht 75 ver­ wendet wird, welche durch einen Elektromagneten auslenkbar ist. Ebenfalls denkbar sind eine thermische Auslenkung der Membran oder eine elektrostatische Auslenkung. Dabei ver­ grössert bzw. verkleinert sich der Hohlraum 50d volumenmä­ ssig, und durch den Einsatz zweier unterschiedlicher Rück­ schlagventile 830, 830' lässt sich eine Strömungsrichtung ST einprägen. Beim vorliegenden Beispiel ist das Rück­ schlagventil 830 kugelförmig ausgeführt und das Rückschlag­ ventil 830' in Form eines Ellipsoid, welches mit einer el­ lipsenförmigen länglichen Öffnung zusammenwirkt.
Beim Auslenken der Membran nach oben verschliesst das Rück­ schlagventil 830' den rechten Einlass, während an dem Rück­ schlagventil Flüssigkeit vorbeiströmen kann. Somit wird durch die linke Durchlassöffnung Flüssigkeit angesaugt. Beim Auslenken nach unten verschliesst das linke Rück­ schlagventil 830 die runde Durchlassöffnung, während an dem rechten Durchschlagventil 830' Flüssigkeit vorbeiströmen kann. Somit wird die angesaugte Flüssigkeit durch die rech­ te Durchlassöffnung herausgedrückt.
Fig. 9a, b zeigen eine schematische Darstellung eines mikro­ mechanischen Bauelements gemäss einer fünften Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung, und zwar Fig. 9a in Quer­ schnittsansicht und Fig. 9b in Draufsicht.
Die in Fig. 9a, b gezeigte Struktur stellt eine Gaszentri­ fuge dar. Die Gaszentrifuge umfasst einen kreisförmigen in­ neren Strömungskanal 50e und einen konzentrischen äusseren Strömungskanal 50f, welche durch radiale Durchgangsöffnun­ gen 905 in einem Trennbereich 15 aus dem Substratmaterial miteinander verbunden sind. Der innere Strömungskanal ist durch einen Steg 910 unterbrochen. Auf der einen Seite des Stegs befindet sich eine Rückseiten-Eingangsöffnung E, und auf der anderen Seite des Stegs 910 ist eine erste Rücksei­ ten-Ausgangsöffnung A1 vorgesehen. Im äusseren Strömungska­ nal 50f ist eine zweite Rückseitenöffnung A2 am Ende vorge­ sehen. Damit ist ein durch die Rückseiten-Eingangsöffnung E einströmendes Medium durch die Zentrifugalkraft massenspe­ zifisch zur ersten bzw. zweiten Rückseiten-Ausgangsöffnung A1, A2 leitbar. Mit anderen Worten werden aufgrund der Zen­ trifugalkraft die schwereren Gasbestandteile in den äusse­ ren Strömungskanal 50f gedruckt, während die leichteren Gasbestandteile in den inneren Strömungskanal 50e bleiben. Zur Verstärkung der betreffenden Trennwirkung können mehre­ re solcher Gaszentrifugen seriell hintereinander geschaltet werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevor­ zugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie dar­ auf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifi­ zierbar.
Es können insbesondere beliebige mikromechanische Grundma­ terialien, wie z. B. Germanium, verwendet werden, und nicht nur das exemplarisch angeführte Siliziumsubstrat. Auch kön­ nen beliebige Sensorstrukturen gebildet werden.

Claims (24)

1. Mikromechanisches Bauelement mit:
einem Substrat (10) aus einem Substratmaterial mit einem ersten Dotierungstyp (p);
einer in dem Substrat (10) vorgesehenen mikromechanischen Funktionsstruktur; und
einer Abdeckschicht zum zumindest teilweisen Abdecken der mikromechanischen Funktionsstruktur;
dadurch gekennzeichnet, dass
die mikromechanische Funktionsstruktur Bereiche (15; 15a; 15b; 15c; 730; 740; 830) aus dem Substratmaterial mit einem zweiten Dotierungstyp (n) aufweist, die zumindest teilweise von einem Hohlraum (50; 50a-f) umgeben sind; und
die Abdeckschicht eine poröse Schicht (30) aus dem Sub­ stratmaterial aufweist.
2. Mikromechanisches Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschlussschicht (75) zum Ver­ schliessen der Poren der porösen Schicht (30) vorgesehen ist.
3. Mikromechanisches Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussschicht (75) ei­ ne auf dem porösen Bereich gebildete Oxidschicht aufweist.
4. Mikromechanisches Bauelement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Berei­ che (15; 15a; 15b; 15c; 730; 740; 830) aus dem Substratma­ terial mit dem zweiten Dotierungstyp (n) einen Stützbereich (40) zum Stützen des porösen Bereichs (30) aufweist.
5. Mikromechanisches Bauelement nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Bereiche (15; 15a; 15b; 15c; 730; 740; 830) aus dem Substratmaterial mit dem zweiten Dotierungstyp (n) vollständig von seiner Umgebung losgelöst oder federnd mit dem Substrat verbunden ist.
6. Mikromechanisches Bauelement nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (50a-f) einen Strömungskanal umfasst, der durch mindestens zwei Rückseitenöffnungen (E, A1, A2; 510; 610; 710; 810) anschliessbar ist.
7. Mikromechanisches Bauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückseitenöffnungen (E, A1, A2; 510; 610; 710; 810) über eine jeweilige Durchlassöffnung (520, 620, 720, 820, 820') angeschlossen sind, die im Be­ reich (15) gebildet ist.
8. Mikromechanisches Bauelement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschlussschicht (75) zum Verschliessen der Poren der porösen Schicht (30) vorge­ sehen ist und auf der Verschlussschicht (75) eine Erfas­ sungseinrichtung (630; 630') zum piezoresisistiven Erfassen der Strömungsgeschwindigkeit vorgesehen ist.
9. Mikromechanisches Bauelement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Strömungskanals eine Rückschlagventileinrichtung oberhalb einer entspre­ chenden Durchlassöffnung (520, 620, 720, 820, 820') vorge­ sehen ist, die mindestens einen der Bereiche (730; 740; 830) aus dem Substratmaterial mit dem zweiten Dotierungstyp (n) aufweist, der vollständig von seiner Umgebung losgelöst oder federnd mit dem Substrat verbunden ist.
10. Mikromechanisches Bauelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Rückschlagventileinrichtungen un­ terschiedlicher Geometrie oberhalb einer entsprechenden Durchlassöffnung (820, 820') vorgesehen sind; eine Ver­ schlussschicht (75) zum Verschliessen der Polen der porösen Schicht (30) vorgesehen ist; und der poröse Bereich (30) mit der Verschlussschicht (75) als Pumpenmembran betätigbar ist.
11. Mikromechanisches Bauelement nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (50a-f) einen kreisförmigen inneren Strömungskanal (50e) und einen konzentrischen äusseren Strömungskanal (50f) um­ fasst, welche durch radiale Durchgangsöffnungen (905) in einem Trennbereich (15) aus dem Substratmaterial mit dem zweiten Dotierungstyp (n) verbunden sind umfasst, wobei der innere Strömungskanal (50e) durch einen Steg (910) unter­ brochen ist und auf der einen Seite des Stegs (910) eine Rückseiten-Eingangsöffnung (E) und auf der anderen Seite des Stegs (910) eine erste Rückseiten-Ausgangsöffnung (A1) vorgesehen sind, und wobei im äusseren Strömungskanal (50f) eine zweite Rückseiten-Ausgangsöffnung (A2) vorgesehen ist; so dass ein durch die Rückseiten-Eingangsöffnung (E) ein­ strömendes Medium durch die Zentrifugalkraft massenspezi­ fisch durch die erste und zweite Rückseiten-Ausgangsöffnung (A1; A2) separierbar ist.
12. Mikromechanisches Bauelement nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (10) mindestens einen Graben (80) aufweist, der teilweise mit einem Dotierstoff des zweiten Dotierungstyp (n) und teilweise mit einem Füllmaterial (100) aufgefüllt ist.
13. Mikromechanisches Bauelement nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sub­ stratmaterial Silizium ist.
14. Mikromechanisches Bauelement nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (15; 15a; 15b; 15c; 730; 740; 830) aus dem Substratmaterial mit dem zweiten Dotierungstyp (n) in verschiedenen Tiefen im Substrat (10) vorgesehen sind.
15. Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bau­ elementes mit den Schritten:
Bereitstellen eines Substrats (1) aus einem Substratmateri­ al mit einem ersten Dotierungstyp (p);
Vorsehen einer mikromechanischen Funktionsstruktur in dem Substrat (10); und
Vorsehen einer Abdeckschicht zum zumindest teilweisen Ab­ decken der mikromechanischen Funktionsstruktur;
gekennzeichnet durch die Schritte
Vorsehen von Bereichen (15; 15a; 15b; 15c; 730; 740; 830) aus dem Substratmaterial mit einem zweiten Dotierungstyp (n) in der mikromechanischen Funktionsstruktur;
Bilden einer Maske (20; 200) für die mikromechanische Funk­ tionsstruktur; und
anodisches Ätzen der mikromechanischen Funktionsstruktur mit den Bereichen (15; 15a; 15b; 15c; 730; 740; 830) unter Verwendung der Maske, so dass die Bereiche (15; 15a; 15b; 15c; 730; 740; 830) zumindest teilweise von einem Hohlraum (50; 50a-f) umgeben sind und sich die Abdeckschicht als ei­ ne poröse Schicht (30) aus dem Substratmaterial bildet.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschlussschicht (75) zum Verschliessen der Po­ ren der porösen Schicht (30) vorgesehen wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Verschlussschicht (75) durch eine Oxida­ tion der porösen Schicht (30) gebildet wird.
18. Verfahren nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch ge­ kennzeichnet, dass eine Temperung durchgeführt wird, um ei­ nen oberflächlich gebildeten porösen Film auf den Bereichen (15; 15a; 15b; 15c; 730; 740; 830) zu entfernen.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske (200) durch Dotieren der Oberfläche des Substrats (10) zum Erzeugen von Bereichen des zweiten Dotierungstyps (n) gebildet wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (15; 15a; 15b; 15c; 730; 740; 830) aus dem Substratmaterial mit dem zweiten Dotie­ rungstyp (n) in verschiedenen Tiefen im Substrat (10) vor­ gesehen werden.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (15; 15a; 15b; 15c; 730; 740; 830) durch eine zyklische Abfolge von Dotieren des Substrats (10) und epitaktischem Abscheiden des Substratmaterials hergestellt werden.
22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (15; 15a; 15b; 15c; 730; 740; 830) durch mehrere Implantationen mit verschiedenen Eindringtiefen hergestellt werden.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (15; 15a; 15b; 15c; 730; 740; 830) aus dem Substratmaterial mit dem zweiten Dotie­ rungstyp (n) durch die folgenden Schritte hergestellt wer­ den:
Vorsehen von Gräben (80) in dem Substrat (10);
Einbringen eines Dotierstoffs des zweiten Dotierungstyp (n) in die Gräben (80);
Auffüllen der Gräben mit einem Füllmaterial (100);
Planarisieren der resultierenden Struktur; und
epitaktisches Abscheiden des Substratmaterials.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen des Dotierstoffs des zweiten Dotie­ rungstyp (n) in die Graben (80) durch eine Gasphasenab­ scheidung erfolgt.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007024199B4 (de) * 2007-05-24 2015-06-25 Robert Bosch Gmbh Herstellungsverfahren eines mikromechanischen Bauelements mit porösifizierter Membran
DE102015200176A1 (de) * 2015-01-09 2016-07-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Erzeugen des Schichtaufbaus eines Halbleiterbauelements
WO2020216776A1 (de) * 2019-04-26 2020-10-29 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisches bauteil mit membran und hohlraum und herstellungsverfahren dafür

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10103399A1 (de) * 2001-01-26 2002-08-22 Bosch Gmbh Robert Mikromechanisches Bauelement und entsprechendes Herstellungsverfahren
DE10144873A1 (de) * 2001-09-12 2003-03-27 Bosch Gmbh Robert Mikromechanischer Wärmeleitfähigkeitssensor mit poröser Abdeckung
US6759265B2 (en) * 2001-12-12 2004-07-06 Robert Bosch Gmbh Method for producing diaphragm sensor unit and diaphragm sensor unit
US20080044939A1 (en) * 2002-01-24 2008-02-21 Nassiopoulou Androula G Low power silicon thermal sensors and microfluidic devices based on the use of porous sealed air cavity technology or microchannel technology
GR1004106B (el) * 2002-01-24 2003-01-13 Εκεφε "Δημοκριτος" Ινστιτουτο Μικροηλεκτρονικης Ολοκληρωμενοι θερμικοι αισθητηρες πυριτιου χαμηλης ισχυος και διαταξεις μικρο-ροης βασισμενοι στην χρηση τεχνολογιας κοιλοτητας αερα σφραγισμενης με μεμβρανη πορωδους πυριτιου ή τεχνολογιας μικρο-καναλιων
DE10241066A1 (de) 2002-09-05 2004-03-18 Robert Bosch Gmbh Halbleiterbauelement und Verfahren
US7514283B2 (en) * 2003-03-20 2009-04-07 Robert Bosch Gmbh Method of fabricating electromechanical device having a controlled atmosphere
DE10352001A1 (de) * 2003-11-07 2005-06-09 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisches Bauelement mit einer Membran und Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauelements
FR2862629B1 (fr) 2003-11-25 2006-02-17 St Microelectronics Sa Dispositif de refroidissement d'un circuit integre
EP1544163B1 (de) * 2003-12-16 2021-02-24 Robert Bosch GmbH Verfahren zur Herstellung eines Membransensors und entsprechender Membransensor
DE102004036032A1 (de) * 2003-12-16 2005-07-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements sowie ein Halbleiterbauelement, insbesondere ein Membransensor
US7569412B2 (en) * 2003-12-16 2009-08-04 Robert Bosch Gmbh Method for manufacturing a diaphragm sensor
JP5133680B2 (ja) * 2004-03-15 2013-01-30 ジョージア・テック・リサーチ・コーポレーション 微小電気機械システム用のパッケージングおよびその製造方法
US7531002B2 (en) * 2004-04-16 2009-05-12 Depuy Spine, Inc. Intervertebral disc with monitoring and adjusting capabilities
DE102004027501A1 (de) * 2004-06-04 2005-12-22 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisches Bauelement mit mehreren Kavernen und Herstellungsverfahren
DE102004043357B4 (de) * 2004-09-08 2015-10-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Sensorelements
KR100692593B1 (ko) * 2005-01-24 2007-03-13 삼성전자주식회사 Mems 구조체, 외팔보 형태의 mems 구조체 및밀봉된 유체채널의 제조 방법.
US7337671B2 (en) 2005-06-03 2008-03-04 Georgia Tech Research Corp. Capacitive microaccelerometers and fabrication methods
JP2007027193A (ja) * 2005-07-12 2007-02-01 Renesas Technology Corp 半導体装置およびその製造方法、ならびに非絶縁型dc/dcコンバータ
US7425485B2 (en) 2005-09-30 2008-09-16 Freescale Semiconductor, Inc. Method for forming microelectronic assembly
US7691130B2 (en) * 2006-01-27 2010-04-06 Warsaw Orthopedic, Inc. Spinal implants including a sensor and methods of use
US7578189B1 (en) 2006-05-10 2009-08-25 Qualtre, Inc. Three-axis accelerometers
US7767484B2 (en) 2006-05-31 2010-08-03 Georgia Tech Research Corporation Method for sealing and backside releasing of microelectromechanical systems
US7557002B2 (en) * 2006-08-18 2009-07-07 Micron Technology, Inc. Methods of forming transistor devices
DE102007002273A1 (de) * 2007-01-16 2008-07-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Bauteils und Sensorelement
US7989322B2 (en) 2007-02-07 2011-08-02 Micron Technology, Inc. Methods of forming transistors
JP2010045430A (ja) * 2008-08-08 2010-02-25 Panasonic Electric Works Co Ltd 静電型トランスデューサ
CN102030305B (zh) * 2009-09-29 2012-07-25 微智半导体股份有限公司 兼容半导体元件的微型悬浮结构及其制造方法
US8853800B2 (en) 2010-07-07 2014-10-07 Stmicroelectronics S.R.L. Integrated device of the type comprising at least a microfluidic system and further circuitry and corresponding integration process
ITTO20130502A1 (it) * 2013-06-18 2014-12-19 St Microelectronics Asia Dispositivo elettronico con sensore di temperatura integrato e relativo metodo di fabbricazione
US9922838B2 (en) 2014-02-10 2018-03-20 Rensselaer Polytechnic Institute Selective, electrochemical etching of a semiconductor
KR102195769B1 (ko) * 2014-07-10 2020-12-30 주식회사 미코바이오메드 미세유체 칩, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 분석 장치
TWI708511B (zh) * 2016-07-21 2020-10-21 聯華電子股份有限公司 壓阻式麥克風的結構及其製作方法
US10809139B2 (en) * 2018-02-14 2020-10-20 Carefusion 303, Inc. Integrated sensor to monitor fluid delivery

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4532700A (en) * 1984-04-27 1985-08-06 International Business Machines Corporation Method of manufacturing semiconductor structures having an oxidized porous silicon isolation layer
US5376818A (en) * 1993-12-16 1994-12-27 Kulite Semiconductor Products, Inc. Large area P-N junction devices formed from porous silicon
CA2176052A1 (en) * 1995-06-07 1996-12-08 James D. Seefeldt Transducer having a resonating silicon beam and method for forming same
DE19537814B4 (de) 1995-10-11 2009-11-19 Robert Bosch Gmbh Sensor und Verfahren zur Herstellung eines Sensors
US5919364A (en) 1996-06-24 1999-07-06 Regents Of The University Of California Microfabricated filter and shell constructed with a permeable membrane
JPH1154478A (ja) * 1997-06-05 1999-02-26 Tokai Rika Co Ltd シリコン基板における陽極化成方法及び表面型の加速度センサの製造方法
NL1010234C1 (nl) * 1998-03-02 1999-09-03 Stichting Tech Wetenschapp Werkwijze voor het elektrochemisch etsen van een p-type halfgeleidermateriaal, alsmede substraat van althans gedeeltelijk poreus halfgeleidermateriaal.
DE10032579B4 (de) * 2000-07-05 2020-07-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements sowie ein nach dem Verfahren hergestelltes Halbleiterbauelement

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007024199B4 (de) * 2007-05-24 2015-06-25 Robert Bosch Gmbh Herstellungsverfahren eines mikromechanischen Bauelements mit porösifizierter Membran
DE102015200176A1 (de) * 2015-01-09 2016-07-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Erzeugen des Schichtaufbaus eines Halbleiterbauelements
WO2020216776A1 (de) * 2019-04-26 2020-10-29 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisches bauteil mit membran und hohlraum und herstellungsverfahren dafür

Also Published As

Publication number Publication date
EP1334060B1 (de) 2006-03-22
US6803637B2 (en) 2004-10-12
US20030116813A1 (en) 2003-06-26
JP4308520B2 (ja) 2009-08-05
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WO2002036484A1 (de) 2002-05-10
DE50109327D1 (de) 2006-05-11

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