Neue Technologie zur Herstellung monokristalliner Silizium-Membranen auf Basis von porösem Silizium

Inhalt:
Wir präsentieren eine innovative CMOS-kompatible oberflächenmikromechanische Technologie auf Basis von porösem Silizium (Si) zur Erzeugung monokristalliner Membranen über einer hermetisch verschlossenen Vakuumkaverne. Die wesentlichen Prozessschritte sind: (i) die lokale Porösifizierung des Siliziumsubstrats durch eine n-implantierte Si-Gitterstruktur, (ii) die thermisch aktivierte Umlagerung des porösen Siliziums zu einer Kaverne, sowie (iii) das epitaktische Wachstum der Membran auf dem n-dotierten Siliziumgitter. Diese Technologie wird detailliert diskutiert und deren Anwendbarkeit anhand eines piezoresistiven Drucksensors demonstriert. Darüber hinaus wird die Weiterentwicklung dieser Technologie hinsichtlich kapazitiver Bauelemente, wie Drucksensoren mit kapazitivem Wandlerprinzip, Mikrophone und thermische Sensoren vorgestellt und erste Ergebnisse gezeigt.