- Germany DE4332653
- September 1994
- Monolithically integrated semiconductor element, use thereof and method for producing such a semiconductor element
- Monolithisch integriertes Halbleiterelement, dessen Verwendung sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Halbleiterelements
- DE4332653 (C1)
- Hahn-Schickard-Gesellschaft für Angewandte Forschung e.V.
- D-78052 Villingen-Schwenningen, Germany
- https://www.hahn-schickard.de/
- ALAVI, Mani, Dipl.-Ing., Dr.rer.nat., 78050 Villingen-Schwenningen, DE
- FABULA, Thomas, Dipl.-Phys., 78073 Bad Dürrheim, DE
- SCHUMACHER, Axel, Dipl.-Phys., 78083 Dauchingen, DE
- WAGNER, Hans-Joachim, Dipl.-Phys., 78098 Freiburg, DE
- ALAVI, Mani, Dr.rer.nat., Dipl.-Ing., 78050 Villingen-Schwenningen, DE
- FABULA, Thomas, Dr.rer.nat., Dipl.-Phys., 50997 Köln, DE
- SCHEITHAUER, Manfred, Dipl.-Phys., 78073 Bad Dürrheim, DE
- DE19934332653 1993-09-24
The monolithically integrated semiconductor element has a bar structure arranged over a diaphragm and located on support webs. The diaphragm, support webs and bar structure are integrally formed from a common semiconductor substrate and have edge faces which are defined by differential etching rates in different crystal orientations of the semiconductor substrate. Such a semiconductor element is produced by applying a mask layer onto opposite surfaces of a semiconductor substrate having a predetermined crystal orientation, subsequent uniform planar destruction or partial destruction of the crystal structure followed by anisotropic etching until the bar structure has been uncovered by etching and a diaphragm with a predetermined thickness remains under the bar. A monocrystalline silicon substrate with a <110> surface crystal orientation has proved particularly suitable. The monolithically integrated semiconductor element according to the invention is, in particular, suitable for use as a sensor or electromechanical transducer.
Das monolithisch integrierte Halbleiterelement hat eine über einer Membran angeordnete Balkenstruktur, die sich auf Trägerstegen befindet. Die Membran, die Trägerstege und die Balkenstruktur sind in einem Stück aus einem gemeinsamen Halbleitersubstrat gebildet und weisen Kantenflächen auf, die durch unterschiedliche Ätzraten in verschiedenen Kristallorientierungen des Halbleitersubstrats definiert sind. Ein solches Halbleiterelement wird hergestellt durch Aufbringen einer Maskenschicht auf gegenüberliegende Flächen eines Halbleitersubstrats mit vorgegebener Kristallorientierung, anschließender gleichmäßiger planarer Zerstörung oder teilweiser Zerstörung der Kristallstruktur, gefolgt von anisotropem Ätzen, bis die Stegstruktur durch Ätzen freigelegt ist und eine Membran mit einer vorgegebenen Dicke unter dem Steg verbleibt. Als besonders geeignet hat sich ein monokristallines Siliziumsubstrat mit einer <110> Oberflächenkristallorientierung erwiesen. Das erfindungsgemäße monolithisch integrierte Halbleiterelement eignet sich insbesondere für den Einsatz als Sensor oder elektromechanischer Wandler.