In Bearbeitung

Bitte warten ...

Einstellungen

Einstellungen

Gehe zu Anmeldung

1. WO2020126915 - MIKROMECHANISCHE DRUCKSENSORVORRICHTUNG UND EIN ENTSPRECHENDES HERSTELLUNGSVERFAHREN

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Ansprüche

1. Mikromechanische Drucksensorvorrichtung (1 ; 1‘; 1“; 1‘“; 1““) mit einem

Halbleitergrundsubstrat (2; 2‘) eines ersten Dotierungstyps (p), auf dem eine

Zwischenschicht (3; 3‘) des ersten Dotierungstyps (p) angeordnet ist,

einer Kaverne (4), die eine Aussparung eines Teilbereichs des Halbleitergrundsubstrats (2;

2‘) und eine Aussparung der Zwischenschicht (3; 3‘) umfasst,

wobei die Kaverne (4) durch eine Verschlussschicht (5; 5‘) eines zweiten Dotierungstyps (n) verschlossen ist und einen Referenzdruck enthält,

wobei die Verschlussschicht (5; 5‘) einen an der Oberseite der Kaverne (4) angeordneten Membranbereich (6) aufweist,

einem ersten Gitter (8) des zweiten Dotierungstyps (n), das innerhalb der Kaverne (4) an einem vergrabenen Verbindungsbereich (7; 7‘) des zweiten Dotierungstyps (n) aufgehängt ist,

wobei sich der vergrabene Verbindungsbereich (7; 7‘) seitlich weg von der Kaverne (4) in das Halbleitergrundsubstrats (2; 2‘) erstreckt,

einem zweiten Gitter (9) des zweiten Dotierungstyps (n), das auf der zur Kaverne (4) hinweisenden Seite des Membranbereichs (6) angeordnet und am Membranbereich (6) aufgehängt ist,

wobei das erste Gitter (8) und das zweite Gitter (9) elektrisch voneinander isoliert sind und eine Kapazität C bilden,

wobei ein erster Anschluss (12a) über den vergrabenen Verbindungsbereich (7; 7‘) mit dem ersten Gitter (8) und ein zweiter Anschluss (12b) mit dem zweiten Gitter (9) elektrisch verbunden sind,

wobei eine Druckänderung zwischen einem äußeren Druck und dem Referenzdruck durch eine Kapazitätsänderung zwischen dem ersten Anschluss (12a) und dem zweiten Anschluss (12b) erfassbar ist.

2. Mikromechanische Drucksensorvorrichtung (1 ; T; 1“; T“) nach Anspruch 1 , wobei ein erster Senker (10) des zweiten Dotierungstyps (n) sich von dem vergrabenen

Verbindungsbereich (7) durch die Zwischenschicht (3) erstreckt und den ersten Anschluss (12a) mit dem ersten Gitter (8) elektrisch verbindet.

3. Mikromechanische Drucksensorvorrichtung (1 ; 1‘; 1“; 1‘“; 1““) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei ein zweiter Senker (11 ; 11’) des ersten Dotierungstyps (p) sich von der Zwischenschicht (3; 3‘) durch die Verschlussschicht (5; 5‘) erstreckt und einen dritten Anschluss (12c) mit der Zwischenschicht (3; 3‘) elektrisch verbindet.

4. Mikromechanische Drucksensorvorrichtung (1 ; 1‘; 1““) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein erster Isolationsgraben (13; 13‘) umlaufend um den Membranbereich (6) angeordnet ist, der den ersten Anschluss (12a) vom zweiten Anschluss (12b) elektrisch isoliert.

5. Mikromechanische Drucksensorvorrichtung (1“; V“) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein dritter Senker (17) des ersten Dotierungstyps (p) umlaufend um den

Membranbereich (6) oder um den zweiten Senker (10) angeordnet ist, der den ersten Anschluss (12a) vom zweiten Anschluss (12b) elektrisch isoliert.

6. Mikromechanische Drucksensorvorrichtung (1 ; 1‘) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein zweiter Isolationsgraben umlaufend um den zweiten Senker (10) angeordnet ist, der den ersten Anschluss (12a) vom zweiten Anschluss (12b) elektrisch isoliert.

7. Mikromechanische Drucksensorvorrichtung (1‘; 1“; V“) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Schutzschicht (16; 16‘) auf der Verschlussschicht (5) angeordnet ist, und

wobei die Anschlüsse (12a, 12b, 12c) durch die Schutzschicht (16; 16‘) geführt sind.

8. Mikromechanische Drucksensorvorrichtung (1“‘) nach der Anspruch 7, wobei eine

Isolationsschicht (18) zwischen der Verschlussschicht (5) und der Schutzschicht (16‘) angeordnet ist, und

wobei die Anschlüsse (12a, 12b, 12c) durch die Schutzschicht (16‘) und die Isolationsschicht (18) geführt sind.

9. Mikromechanische Drucksensorvorrichtung (1“‘) nach Anspruch 8, wobei die

Schutzschicht (16‘) und die Isolationsschicht (18) außerhalb des Membranbereichs (6) auf der Verschlussschicht (5) angeordnet sind.

10. Mikromechanische Drucksensorvorrichtung (1 ; 1‘; 1“; 1‘“; 1““) nach einem der

Ansprüche 2 bis 10, wobei der erste Senker (10) Phosphor-dotiert ist, und der vergrabene Verbindungsbereich (7, 7‘), das erste Gitter (8) und das zweite Gitter (9) Antimon- oder Arsen-dotiert sind.

11. Mikromechanische Drucksensorvorrichtung (1 ; 1‘; 1“; 1‘“; 1““) nach einem der

Ansprüche 1 bis 10, wobei der Membranbereich (6) aus einkristallinem Silizium ausgebildet ist.

12. Verfahren zur Herstellung einer mikromechanischen Drucksensorvorrichtung (1 ; 1‘; 1“; 1‘“; 1““) nach Anspruch 1 , aufweisend:

Bereitstellen des Halbleitergrundsubstrats (2; 2‘) des ersten Dotierungstyps (p),

Implantieren des ersten Gitters (8) des zweiten Dotierungstyps (n) und des vergrabenen Verbindungsbereichs (7, 7‘) des zweiten Dotierungstyps (n) in das Halbleitergrundsubstrat (2; 2‘),

epitaxisches Aufwachsen der Zwischenschicht (3; 3‘) des ersten Dotierungstyps (p),

Implantieren des zweiten Gitters (9) des zweiten Dotierungstyps (n),

Aufbringen einer Maske (14),

Ausbilden eines porösen Bereichs (15) unter Verwendung der Maske,

Entfernen der Maske (14),

Herauslösen des porösen Bereichs (15),

epitaxisches Aufwachsen der Verschlussschicht (5; 5‘) des zweiten Dotierungstyps (n) zum Bilden der Kaverne (4),

Anbringen des ersten Anschlusses (12a), der über den vergrabenen Verbindungsbereich (7, 7‘) mit dem ersten Gitter (8) elektrisch verbunden ist,

Anbringen des zweiten Anschlusses (12b), der mit dem zweiten Gitter (9) elektrisch verbunden ist.

13. Verfahren zur Herstellung einer mikromechanischen Drucksensorvorrichtung (1 ; 1‘; 1“; T“) nach Anspruch 13, aufweisend:

Implantieren eines ersten Teils (10a) des ersten Senkers (10) auf dem sich seitlichen erstreckenden Teil des Verbindungsbereichs (7),

Ausdiffundieren des ersten Teils (10a) des ersten Senkers (10) innerhalb des Verbindungsbereichs (7) und in die Zwischenschicht (3) hinein,

Implantieren eines zweiten Teils (10b) des ersten Senkers (10) in die Zwischenschicht (3) oberhalb des ersten Teils (10a) des ersten Senkers (10),

Ausdiffundieren des zweiten Teils (10b) des ersten Senkers (10) innerhalb der

Zwischenschicht (3) und in die Verschlussschicht (5) hinein.

14. Verfahren zur Herstellung einer mikromechanischen Drucksensorvorrichtung (1 ; T; 1“; T“) nach den Ansprüchen 13 oder 14, aufweisend:

Implantieren eines ersten Teils (11a) des zweiten Senkers (11) auf die Zwischenschicht (3),

Ausdiffundieren des ersten Teils (11a) des zweiten Senkers (11) innerhalb der

Zwischenschicht (3) und in die Verschlussschicht (5) hinein,

Implantieren eines zweiten Teils (11 b) des zweiten Senkers (11) in die Verschlussschicht (5) oberhalb des ersten Teils (11a) des zweiten Senkers (11);

Ausdiffundieren des zweiten Teils (11b) des zweiten Senkers (11) innerhalb der

Verschlussschicht (5).