DE1959527C3

DE1959527C3 - Halbleiterbauelement zur Umwandlung mechanischer Spannungen in elektrische Signale, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung

Info

Publication number: DE1959527C3
Application number: DE19691959527
Authority: DE
Inventors: Antonius Cornelis Maria Eindhoven Gieles
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1968-11-29
Filing date: 1969-11-27
Publication date: 1981-12-10
Also published as: SE363700B; GB1295650A; FR2024961A1; ES400839A1; BE742331A; DE1959527A1; AT316894B; DE1959527B2; ES373779A1; BR6914557D0; CH518006A; NL162254B; SE384437B; NL6817089A

Description

ίο Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement zur Umwandlung mechanischer Spannungen in elektrische Signale entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die BE-PS 7 H 537 beschreibt ein derartiges is Halbleiterbauelement. Bei der Herstellung werden eine fluche Membran und ein Ring aus monokristallinem Halbleitermaterial miteinander verbunden. Erst wird zwischen Membran und Ring eine Metallschicht angebracht, in welcher das Halbleitermaterial bei einer unter seinem Schmelzpunkt liegenden Temperatur gut löslich ist, wonach durch Anlegen eines geeigneten Temperaturgradienten der Ring mit der Membran im Zonenschmelzverfahren einstückig verbunden wird. Da die Membran bei der Herstellung gut hantierbar sein muß, darf sie nicht zu dünn ausgebildet sein. Um dennoch eine hohe Druckenipfindlichkeit zu erreichen, muß die Membran einen ausreichend großen Durchmesser aufweisen. Bekanntlich ist die Druckempfindlichkeit proportional dem Quadrat des Verhältnisses zwischen dem Durchmesser und der Dicke der Membran. Weiterhin weisen aus einer Schmelze gebildete Einkristalle manchmal sogenannte »striations« (Streifungen) auf. Solche Streifungen sind in Anwachsebene liegende dünne Zonen höherer Dotierungskonzentrationen, die örtlich abweichende Eigenschaften des Halbleitermaterials hervorrufen und z. B. bei eindiffundierten Gebieten ungleichmäßige Eindringtiefen und Konzentrationen herbeiführen können. Insbesondere bei Halbleiterbauelementen zur Um-Wandlung mechanischer Spannungen in elektrische Signale können diese Abweichungen hinderlich wirken. Auch in der US-PS 32 77 698 ist ein Halbleiterbauelement der eingangs genannten Art beschrieben. Hierbei wird die Biegefeder und der Stützrand geformt durch örtliches Wegnehmen von Material aus einem relativ dicken Halbleitersubstrat. Auch hier bereitet das Erhalten einer dünnen Membrane Schwierigkeiten und auch hier können »striations« auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Halbleiterbauelement der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine sehr dünne Biegefeder zur Erzielung einer großen Empfindlichkeit hat und bei dem »striations« nicht auft-eten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die epitaktische Schicht kann jetzt in einfacher Weise auf eine gewünschte, einheitliche Dicke gebracht werden und das Substratmaterial, auf dem die μ epitaktische Schicht angebracht ist, kann an der Stelle der flachen Biegefeder genau bis zu der epitaktischen Schicht entfernt werden. Der verdickte Stützrand gibt der flachen Biegefeder die benötigte Festigkeit; die Feder kann daher auch innerhalb des Stützrandes sehr dünn sein. Es ist somit möglich, dem Halbleiterbauelement sehr geringe Abmessungen zu geben und gleichzeitig eine genügend hohe Empfindlichkeit für mechanische Spannungen beizubehalten. Weiterhin

treten bei epitaktischem Material keine »striation;« auf, so daß die Eigenschaften des Halbleitermaterial« der Biegefeder sehr gleichmäßig sind.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung besteht die flache Biegefeder aus einer Membran, die am Umfang von dem Stützrand begrenzt wird. Dabei hat die Membran einen Durchmesser von wenigsr als 3 mm. In weiterer Weiterbildung weist der Stützrand einen Außendurchmesser von weniger als 5 mm auf. Hierdurch eigne: sich diese Weiterbildung für sehr kleine Druckmesser, z. B. zum Aufnehmen des Blutdrucks, wobei es sogar möglich ist, sie in Blutgefäßen unterzubringen.

In einer weiteren Weiterbildung der Erfindung enthält das Halbleiterbauelement einen verdickten Mittenteil, der ebenso wie der Stützrand aus dem ursprünglichen monokristallinen Substratmaterial besteht, auf dem die epitaktische Schicht gebildet wurde.

Dieser Mittenteil kann z. B. die Form eines Ringes oder einer Scheibe haben und liegt vorzugsweise symmetrisch innerhalb des Stützrandes, Eine Verschiebung dieses dickeren Mittenteiis in bezug auf den Rand in Richtungen senkrecht zur Ebene der Biegert:der(n) können Spannungen in dieser (diesen) Biegefeder^) hervorrufen, die durch die spannungsempfindlichen Schaltungselemente gemessen werden können. Es kann eine Biegefeder verwendet werden, die eine geschlossene Membran zwischen dem Mittenteil und dem Rand bildet, aber es können auch einige voneinander getrennte, streifenartige Biegefedern radial zwischen so dem Mittenteil und dem Rand verwendet werden. Ein solches Bauelement ist z. B. als Beschleunigungsmeter anwendbar, wobei einer der beiden verdickten Teile: mit dem Gegenstand verbunden wird, dessen Beschleunigung gemessen wird, während der andere verdickte Teil jö als Trägheitsmasse verwendet wird.

Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen der beschriebenen Art Es ist bereits ein Halbleiterbauelement, das aus einem dünnen, plattenförmigen Teil mit einem verdickten Rand besteht, für eine Ladungsspeicherplatte in einer Vidikon-Bildaufnahmeröhre beschrieben worden. Die Herstellung eines solchen plattenförmigen Körpers bringt die Schwierigkeit mit sich, daß von einer dickeren Platte das Material so weit entfernt werden « muß, daß ein dünner Teil gleichmäßiger Dicke zurückbleibt, in der NL-OS 67 03 013 ist bereits ein Verfahren beschrieben, bei dem ausgehend von scheibenförmigen Körpern mit einer Dicke von einigen Hundert μίτι, auf denen eine Schicht anderen Leitungs- so typs und/oder anderer spezifischer Leitfähigkeit, z. B. mit einer Dicke von etwa 10 μπι angebracht ist, mittels eines elektronischen Ätzvorganges das Material so weit weggeätzt wird, daß nur die dünne Schicht des anderen Leitungstyps oder anderer Leitfähigkeit zurückbleibt. Es wird darin weiterhin beschrieben, daß mittels dieses Verfahrens eine Ladungsspeicherplatte aus Silicium für eine Vidikon-Bildaumahmeröhre hergestellt werden kann.

Bei der bekannten Ladungsspeicherplatte sind die lateralen Abmessungen verhältnismäßig groß, z. B. von der Größenordnung von einigen Zentimetern.

Um das bekannte selektive Ätzverfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen der beschriebenen Art anzuwenden, genügt es nicht, ein dem &5 Stützrand entsprechendes Muster eines ätzbeständigen Maskierungsmaterials auf der Seite vorzusehen, an der das Material weggeätzt 'werden muß, wobei das Maskierungsmaterial z, B, auf photographischem Wege angebracht wird, worauf das Ganze dem selektiven, clektrolytisrhen Ätzvorgang unterworfen wird. Da nämlich die Ätzwirkung auch in lateralen Richtungen erfofgt, und zwar mit annähernd gleichen Geschwindigkeiten wie in der Tiefenrichtung, ist es schwierig, genaue laterale Begrenzungen zwischen dickeren und dünneren Teilen zu erzielen. Es ist insbesondere schwer, auf diese Weise dünne Teile verhältnismäßig geringer Abmessungen, z. B. von etwa 1 mm² oder weniger, und von dickeren Teilen umgeben, genau und reproduzierbar herzustellen.

Das Verfahren nach der Erfindung hat die im Patentanspruch 8 gekennzeichnete Ausbildung.

Die örtliche Entfernung des Halbleitermaterials könnte im Prinzip auf mechanischem Wege erfolgen, z. B. durch Bohren, Fräsen u. dgl. Es ist jedoch notwendig zu berücksichtigen, daß Störungen im Kristallgitter auftreten können, die den Angriff des elektrolytiscben Ätzvorgangs begünstigen können. Es soll also berücksichtigt werden, da!; die erhaltenen Ausnehmungen beim eiekiroiytischen Atz'-'organg sich schnell verbreitern und vertiefen. Wenn die Materialstörstellen auch in die angebrachte Schicht des anderen Leitungstyps und/oder der spezifischen Leitfähigkeit eindringe!·» würden, so würde auch das Material dieser Schicht weggeätzt werden. Nach einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens nach der Erfindung erfolgt die örtliche Entfernung des Substratmaterials durch Funkenerosion. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß bei normaler Ausführung in einer dielektrischen Flüssigkeit bei zunehmender Vertiefung der Ausnehmung durch die Funkenerosion die lateralen Abmessungen dieser Ausnehmungen sich praktisch nicht zu ändern brauchen. Den Funkenerosionselektroden kann die erforderliche Form für den zu entfernenden Teil, z. B. eine zylindrische Form, erteilt werden, wobei das Entfernen des Materials bis zu einem Abstand von einigen μπι, ζ. B. 5 μπι, berücksichtigt wird. Eine scjche Elektrode kann während der Erosion allmählich weiter in die vorhandene Ausnehmung bewegt werden.

Aui/ührungsbeispicle der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch den Kopf einer Vorrichtung zum Messen des Drucks in einer Flüssigkeit oder einem Gas,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Halbleiterbauelement gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung für die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig.3 eine Unteransicht des Halbleiterbauelements Fig. 2, die

Fig.4 und 5 eine Unteransicht bzw. einen Querschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung zur Verwendung in einer Druckmeßvorrichtung, die

F i g. 6 ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung in Draufsicht,

Fig. 7 eine Unteransicht eines Teiles des Bauelements nach F i g. 6,

F i g. 8 einen Querschnitt durch das Bauelement nach Fi g. 6, die

Fig,9 und IO schematisch im vertikalen Schnitt Stufen in der Herstellung von Halbleiterbauelementen mit dickeren und dünneren Halbleiterteilen.

Die Vorrichtung zum Messen des Drucks in Flüssigkeit oder Gas, deren Kopf in Fig. 1 dargestellt ist, enthält einen rohrförmigen Körper 1 aus leitendem Material, z. B. rostfreiem Stahl, an dem eine biegsame Leitung, z. B. aus Kunststoff oder Gummi, befestigt

werden kann (nicht dargestellt). F.in Halbleiterbauelement zur Umwandlung mechanischer Spannungen in elektrische Signale wird im wesentlichen in einem einzigen Halbleiterkörper gebildet, der aus einer flachen Biegefeder in Form einer Halbleitermembran 2 und einem verdickten Stützrand 3 besteht. Das Halbleiterbauelement wird mit diesem Rand am Ende des rohrförmigen Körpers 1 mittels eines rohrförmigen Metallkörpers 4 festgeklemmt, der an dem rohrförmigen Körper 1 befestigt, z. B. festgeschweißt ist. Zwischen dem Metall der rohrförmigen Teile I bzw. 4 und dem verdickten Rand 3 des Halbleiterkörpers kann eine vorzugsweise biegsame Zwischenschicht (nicht dargestellt) verwendet werden, die z. B. aus einem Lot besteht. Dadurch kann der Halbleiterkörper mit seinem Rand 3 elektrisch leitend mit dem rohrförmigen Teil I verbunden sein, der auf der Innenseite mit einem geerdeten Kontakt versehen sein kann (nicht dargestellt).

Die Membran 2 ist mit .spannungsabhängigen Widerständen versehen, die in einer Wheatstone'schen Brückenschaltung angeordnet sind, und über leitende Bahnen mit Anschlußstellen an dem Stützrand 3 verbunden sind, was weiter unten an Hand der F i g. 2 und 3 näher erläutert wird. Anschlußdrähte 6 sind an diesen Anschlußstellen elektrisch mit der Wheatstone'schen Brückenschaltung, z. B. mittels Loikügelchen 7, verbunden (in F i g. 3 nicht dargestellt). Gegen einem Anschlag auf der Innenseite des rohrförmigen Körpers I ist eine ringförmige Isolierscheibe 8 mit elektrischen Durchführungen 9 angebracht. An einem Ende dieser elektrischen Durchführungen sind die Drähte 6 befestigt, während das andere Ende mit Stromzuführungsdrähten 10 mit Isoliermantel verbunden ist. wodurch der Wheatstone'schen Brücke Spannung zugeführt und Meßspannung entnommen werden kann. Der Kopf des Spannungsmeters enthält einen Raum ti. der durch die Innenwand des rohrförmigen Körpers 1 und die Membran 2 begrenzt wird. Der Raum 11 kann durch das vorerwähnte biegsame Rohr mit einem Raum in Verbindung stehen, in dem ein bekannter Druck, z. B. der atmosphärische Druck, vorherrscht. Der Kopf läßt

(deren) Druck gemessen werden soll, wobei infolge des Druckunterschieds auf den zwei Seiten der Membran die Formveränderungen dieser Membran Spannung über den spannungsabhängigen Widerständen erzeugen Der Kopf des .Spannungsmeters ist in F i g. I stark vergrößert dargestellt: tatsächlich ist der Durchmesser des ringförmigen Körpers 4 annähernd 2 mm und der Durchmesser der Membran 2. innerhalb des Suitzrandes 3. I mm.

Das Halbleiterbauelement mit der Membran 2 aus Halbleitermaterial und dem verdickten Stutzrand 3 wird an Hand der F i g. 2 und 3 näher erläutert

Der Stutzrand 3 besteht aus einem Einkristall-Siliciumsubstrat 20 des N-Typs mit einem spezifischen Widerstand von 0.01 Ohm · cm, auf dem eine epitaktische Schicht 21 vorhanden ist die sich we;ter über die ganze Membran 2 erstreckt. Sie besteht aus N-Typ Silicium mit einem spezifischen Widerstand von 0.6 Ohm - cm. Der Rand 3 hat einen Innendurchmesser von 1 mm. einen Außendurchmesser von 1.4 mm und eine Dicke von 250 um. während die Membran 2 eine Dicke von ! 5 um aufweist.

In der Membran sind auf einer Seite P-leitende Gebiete 22, 23, 24 und 25 durch örtliche Bordiffusion vorgesehen.

Die Dicke dieser l'-leitendcn Gebiete beträgt 1 μπι und der Schichtwiderstand beträgt 100 Ohm/Quadrat. Diese vier Gebiete haben die gleiche Form und Größe und bestehen aus schmalen Streifen 26,27,28 und 29 mit einer Länge von 100 μπι und einer Breite von etwa 15 μιη und aus breiten Teilen an den beiden Enden jedes schmalen Streifens zum Anbringen von Kontakten. Die Halbleitermembran ist auf der Seite der P-Ieitenden Zonen 22, 23, 24 und 25 mit einer Oxydschicht 30 überdeckt, während auf der gegenüberliegenden Seite der Membran auch eine solche Oxydschicht angebracht ist, um Spannungen in der Membran infolge des Unterschieds zwischen den Ausdehnungskoeffizienten des Silicium* und des Oxyds auszugleichen. Diese zweite Oxydschicht 31 wird über den verdickten Rand 3 bis zu der Seite der Oxydschicht 30 fortgesetzt. In der Oxydschicht 30 sind Fenster 32 zum Anbringen von Kontakten an den Endtcilen der P-Ieitenden Zonen vorgesehen. Die Oxydschicht 30 setzt sich nur teilweise über die Oberfläche des Randes 3 fort, wodurch ein ringförmiger Teil 41 einer Halbleiteroberfläche nicht mit Oxyd überzogen ist. Dieser freie Oberflächenteil 41 kann zur Herstellung einer Ohm'schen Verbindung mit dem rohrförmigen Metallteil 1 verwendet werden, von dem eine Endfläche gegebenenfalls unter Zwischenfügung eines Metalles gegen die ringförmige Oberfläche 41 drückt (siehe Fig. I). In den Fenstern 32 (siehe die F i g. 2 und 3) sind aus Aluminium bestehende Ohm'sche Kontakte angebracht und zwar die Kontakte 33 und 34 mit den breiteren Enden der P-Ieitenden Zone 22, die Kontakte 35 und 36 mit den breiteren Enden der P-Ieitenden Zone 23. die Kontakte 37 und 38 mit den breiteren Enden der Zone 24 und die Kontakte 39 und 40 mit den breiteren Enden der Zone 25. Auf der Oberfläche der Oxydschicht 30 sind Stromleiter in Form von Metallstreifen, z. B. aus aufgedampftem Aluminium, angebracht und zwar vier T-förmige Leiter, von denen der T-förmige Leiter 42 die Kontakte 33 und 38 mit der metallenen Anschlußstelle 43, der T-förmige Leiter 44 die Kontakte 34 und 39 mit der metallenen Anschlußstelle 45. der T-förmige Leiter 46 die Kontakte 40 und 35 mit der metallenen Anschlußstelle 47 und der T-förmige

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Anschlußstelle 49 verbindet. Die metallenen Anschluß-

4-, stellen 43, 45, 47 und 49 bestehen auch aus aufgedampftem Metall, das gegebenenfalls in bekannter Weise mit galvanisch angebrachtem Metall. z.B. zum Anhaften von Lotkügelchen 7. verstärkt werden kann. Die Oberfläche der metallenen Anschlußstelle hat zu

■■η diesem Zwrck eine ausreichende laterale Abmessung. Die Anschlußstellen 43, 45, 47 und 49 sind anf dem verdickten Stützrand 3 angebracht, so daß Verformung der Membran 2 beim Befestigen der Anschlußdrähte 6 mittels der Lotkügelchen 7 vermieden wird.

ν Es sei noch bemerkt, daß im vorliegenden Falle die flachen Seiten der Membran in einer {lll}-Ebene orientiert sind. Bei dieser Orientierung bilden die schmalen Teile 26, 27, 28 und 29 vier Widerstände, die sogenannte »Dehnungsmeßstreifen« bilden, was bedeu-

«·· tet daß diese Widerstände sich mit Spannungen im Material infolge Formveränderungen ändern. Die Dehnungsmeßstreifen 26 und 27 sind in der Nähe des Mittelpunkts der Membran und die Dehnungsmeßstreifen 28 und 29 sind näher dem Stützrand 3 angebracht

β=, Bei eingeklemmten Membranen ist bekannt daß bei einem Druckunterschied auf den beiden Seiten der Membran, z. B. durch Oberdruck auf der Seite gegenüber der Seite mit den Dehnungsmeßstreifen, die

Biegung in der Mitte der Membran verschieden ist von der Biegung in der Nähe des Randes 3. Bei einem Überdruck auf der Seite der Membran gegenüber der Seite mit den Dehnungsmeßstreifen wird in bekannter Weise auf der Seite dieser Dehnungsmeßstreifen der Mittenteil der Membran mit den Dehnungsmeßstreifen 22 und 23 konvex gekrümmt, während die Membranteile nahe H,?m Rand 3. wo die Dehnungsmeßstreifen 28 und 29 liegen·, konkav gekrümmt werden. Infolgedessen wird das Material der Dehnungsmeßstreifen 26 und 27 ausgedehnt, während das Material der Dehnungsmeßstreifen 28 und 29 zusammengedrückt wird. Der Widerstand der Dehnungsmeßstreifen 26 und 27 wird infolgedessen erhöht und der Widerstand der Dehnungsmeßstreifen 28 und 29 wird erniedrigt. Während die betreffenden Widerstände der Dehnungsmeßstreifen ursprünglich gleich waren, wird beim Anlegen einer bestimmten Spannung zwischen den Anschlüssen 45 und 49 ein Spannungsunterschied zwischen den Anschlußstellen 43 und 47 erzeugt, der abhängig von dem Druckunterschied auf den beiden Seiten der Membran ist. Es sei hier bemerkt, daß im vorliegenden Falle die an den Anschlußstellen 45 und 49 angelegten Spannungen gegen Erde nicht positiv gewählt werden, um elektrische Slrombahnen nennenswerter Bedeutung zu vermeiden. Es sei weiterhin bemerkt, daß boi der Wahl der angelegten Spannungen die Möglichkeit eines Durchschlags der vorhandenen PN-Übergänge berücksichtigt werden soll. Bei Verwendung einer Brückenspannung von IO V erzeugt ein Druckunterschied an der Merrbran zwischen 0.27 und 0,66 bar eine Meßspannungsänderung von 200 mV. Die Genauigkeit der Druckunterschiedsmessung hat dabei eine Toleranz von weniger als 1 %. Der betreffende Meßbereich eignet sich besonders gut für Blutdruckmessungen.

Es sei noch bemerkt, daß bei den bekannten, eingeklemmten Siliciummembranen die Anschlußstellen möglichst genau auf dem schmalen Bereich gewählt werden, der zwischen den konvex und den konkav gekrümmten Membranteilen liegt und an dem praktisch keine Dehnung oder Zusammendrückung auftritt. Da diese Anschlußstellen auf der Membran liegen werden an uic ty eise ucs AitantitCLrcria iiiritC /-»PnGruCrüiigCri gestellt, z. B. in bezug auf Biegsamkeit des Anschlusses, während die für einen guten Anschluß erforderlichen. lateralen Abmessungen der Anschlußstellen der Miniaturisierung der Membranabmessungen eine Grenze stellen. Das Vorhandensein des verdickten Stützrandes 3 und die Möglichkeit, die Kontaktstellen an diesem Rande 3 anzubringen, beheben die vorerwähnten Nachteile solcher bekannten Bauelemente.

Es sei weiterhin noch bemerkt, daß in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel beide Seiten der Membran über der gesamten Oberfläche mit einer Oxydschicht bedeckt sind Es ist auch möglich, diese Oxydschicht auf die Dehnungsmeßstreifen und deren unmittelbare Nähe und unterhalb der metallenen Leiter zu beschränken, wobei eine kompensierende Oxydschicht auf der anderen Seite der Membran weggelassen werden kann. Die Verwendung einer Oxydschicht auf beiden Seiten der Membran über die ganze Oberfläche hat jedoch den Vorteil, daß das Halbleitermaterial besser vor äußeren Einflüssen geschützt wird.

In dem in den Fig.2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Membran 2 in einer {111 [-Ebene orientiert, !n diesem Falle ist die Widerstandsänderung bei Verformung verhältnismäßig unabhängig von der gewählten Richtung des Widerstandes in der {111}-Ebe

ne. Eine Abart dieses Ausfi'ihriingsbeispiels mit einer druckempfindlichen Siliciummembran, wobei eine andere Kristallorientierung gewählt ist. ist in den F i g. 4 und 5 dargestellt. Die Siliciummembran 52 und der verdickte Rand 53 bestehen auch hier aus Einkristall-N-Typ-Silicium. Die Abmessungen können denen des in den F i g. 2 und 3 dargestellten Siliciumkörpers entsprechen. Der Stützrand 53 besteht auch hier aus einem N-Typ Einkristall-Siliciumsubstrat 60 niedrigen spezifischen Widerstands, auf dem eine epitaktische Schicht 61 aus N-Typ Silicium mit höherem spezifischem Widerstand angebracht ist, die sich innerhalb des ringförmigen Randtciles 53 fortsetzt und die Siliciummembran 52 bildet. Die Kristallorientierung des Siliciums ist derart, daß die epitaktische Schicht und die Membran in der (llO)-Ebene des Kristalles orientiert sind. In der Nähe der Mitte sind vier Widerstandsstreifen aus P-Typs Silicium durch Diffusion gebildet, welche vier Widerstände 66,67,68 und 69 gemeinsam ein den Mittelpunkt der Membran 52 umgebendes Quadrat bilden, an dessen Eckpunkten P-Typ Kontaktbereiche 62 vorgesehen werden, die an je einem Ende von zwei der Widerstände liegen. Die Orientierung dieser Widerstände ist derart gewählt, daß die Streifen 66 und 67 in der [ 110]-Richtung und die Widerstandsstreifen 68 und 69 in der [00l]-Richtung verlaufen. Auf die an Hand der Fig. 2 und 3 beschriebene Weise sind Oxydschichten 70 und 71 auf beiden Seiten der Membran angebracht und an der Stelle der Kontaktbereiche 62 sind Fenster 72 in der Oxydschicht 70 vorgesehen. Durch bekannte Techniken, unter anderem Aufdampfen von Aluminium, sind in den Fenstern die Kontakte 73, 74, 75 und 76 und auf der Oxydschicht die damit verbundenen Kontaktstreifen 82, 84, 86 bzw. 88 für die am Rand 53 liegenden Anschlußstellen 83,85,87 bzw. 89 angebracht. Auf diese Weise ergibt sich wieder eine Wheatstone'sche Brückenschaltung, aber die Widerstandsstreifen liegen alle nahe der Mitte, so daß bei äußerem Druck auf die Membran entweder eine konvexe Biegung oder eine konkave Biegung der Membranoberfläche bei allen Widerstandsstreifen auftritt je nachdem auf der Seite der Dehnungsmeßstreifen ein Unterdruck oder ein

vorherrscht. Während die Widerstandsstreifen 66 und 67. die in der [lT0]-Richtung verlaufen, als Dehnungsmeßstreifen wirksam sind, die stark von der Formveränderung der Membran abhängig sind, sind die P-Ieitenden Streifen 68 und 69, die in der [001]-Richtung verlaufen, praktisch nicht veränderlich mit den örtlichen Formveränderungen der Membran. Diese geringe Empfindlichkeit von P-Ieitenden Widerständen, die in den ('OO)-Richtungen verlaufen, sind für Biegungen von Siliciummembranen an sich bekannt. Wenn die Membran 52 nicht gekrümmt ist, sind die Widerstände 66,67, 68 und 69 praktisch gleich. Wird jedoch ein Druckunterschied auf den beiden Seiten der Membran die Membran auf der Seite der Widerstandsstreifen bei diesen Streifen konvex oder konkav gekrümmt, so nimmt der Widerstand der Dehnungsmeßstreifen 66 bzw. 67 zu bzw. ab, während der Widerstand der Dehnungsmeßstreifen 68 und 69 sich praktisch nicht ändert Wenn z. B. ein Spannungsunterschied an den Anschlußstellen 85 und 89 angelegt wird, tritt zwischen den Anschlußstellen 83 und 87 eine Meßspannung auf. die von dem Druckunterschied der beiden Seiten der Membran abhängig ist. Das in den Fig.4 und 5 dargestellte Halbleiterbauelement kann auf die vorstehend beschriebene Weise ähnlich wie die in den F i g. 2

und λ dargestellten Halbleiterbauelemente in einer Meßvorrichtung nach F i g. I untergebracht werden.

Es sei bemerkt, daß die Dicke der Membranen nach den F i g. 2 bis 5 an den zu messenden Druckbereich angepaßt werden kann. Bei einem großen Druckbereich wird bei im Übrigen gleichen lateralen Abmessungen der Membran eine verhältnismäßig große Dicke und bei einem kleinen Druckbereich eine geringe Membrandikke bevorzugt. Perner wird zum Messen eines gleichen Druckbereichs bei Verringerung der lateralen Membranabmessungen vorzugsweise auch die Dicke verringert.

Die Fig. 6, 7 und 8 /eigen Bauelemente zur Umwandlung mechanischer Spannungen in elektrische Signale, wobei flache Biegefedern aus Halbleitermaterial in Form von Streifen verwendet werden, die einen verdickten Stützrand mit einem verdickten Mittenteil verbinden. Solche Bauelemente lassen sich z. B. als Beschleunigungsmesser verwenden, wobei der verdickfen III und 112 liegen in der Nähe des verdickten Mittenteiles 104 und die Dehnungsmeßstreifen 113 und 114 liegen näher dem verdickten Rand 103. Bei einer axialen Verschiebung des Mittenteiles 104 in bezug auf den Rand 103 wird die Biegefeder 100 derart verformt, daß die Biegung in der Nähe des Mittenteiies der Biegung in der Nähe des Randteiles entgegengesetzt ist. Wie vorstehend an Hand des Halbleiterbauelemenies nach den Fig. 2 und 3 erläutert ist, ändern sich die beiden Widerstände 111 und 112 in bezug auf die Widerstände 113 und 114 in entgegengesetztem Sinne. Die betreffende Verschiebung wird im vorliegenden Falle durch Beschleunigung oder Verzögerung in Richtungen quer zur F.bene der Biegefeder hervorgerufen, wobei durch Trägheit der Masse des Mittenteiles 104 und etwaiger an diesem befestigten Gewichte eine von der Beschleunigung oder Verzögerung abhängige Biegung der flachen Federn auftritt. Wird z. B. an den Anschlußstellen 121 und 123 eine konstante Spannung

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einer Rakete, starr verbunden ist. während der Mittenteil als Trägheitsmasse wirksam ist. oder umgekehrt. Dabei lassen sich Beschleunigungen oder Verzögerungen senkrecht zur Ebene der Biegefedern messen. Das in den Fig.6. 7 und 8 dargestellte Halbleiterbauelement besteht aus einem dicken, kreisförmigen Stützrand 103. einem dicken, scheibenförmigen Mittenteil 104 und streifenförmigen, flachen Riegefedern 100. 101 und 102, welche die einzige mechanische Verbindung zwischen dem Rand 103 und dem Mittenteil 104 herstellen. Diese Biegefedern sind streifenförmig und haben eine gleiche Dicke, die in bezug auf die Dicke des Randes 103 und des Mittenteiles 104 gering ist. Die beiden dickeren Teile bestehen aus Einkristall-Substratmaterial 106, z. B. niederohmigem N-Typ Silicium, wobei die Kristallorientierung des Substratmaterials des Randes 103 der Orientierung des Substratmaterials des verdickten Mittenteiles 104 entspricht. Auf diesem Substratmaterial ist eine epitaktische Schicht 107 aus N-Typ Silicium mit einem spezifischen Widerstand von mehr als 01,0hm -cm angebracht, die sich auf einer Seite über das Substratmafprial der Teilt 103 und 104 erstreckt und außerdem die Biegefedern 100, 101 und 102 bildet. Der Körper hat auf beiden Seiten über seine ganze oder nahezu ganze Oberfläche eine Oxydschicht 105. Die epitaktische Schicht ist gemäß einer (111 [-Ebene orientiert. Die Biegefedern 100,101 und 102 enthalten je vier Dehnungsmeßstreifen, deren Enden, ähnlich wie in F i g. 2, gemäß einer Wheatstone'schen Brückenschaltung miteinander und weiterhin mit Anschlußstellen verbunden sind, die entweder auf dem Rand 103 oder auf dem Mittenteil 104 angebracht sind, je nachdem der Rand oder der Mittenteil an dem Gegenstand starr befestigt ist, dessen Beschleunigung oder Verzögerung gemessen werden soll. Deutlichkeitshalber sind diese Dehnungsmeßstreifen mit leitenden Verbindungsstreifen und Anschlußstellen in F i g. 8 nicht dargestellt, aber auf vergrößertem Maßstab sind sie in F i g. 7 für die Dehnungsmeßstreifen der Biegefeder 100 angegeben. Die Dehnungsmeßstreifen 111, 112, 113 und 114 aus P-Typ Silicium sind durch Diffusion eines Akzeptors, z. B. Bor, erhalten. Sie sind an ihren Enden durch Fenster der Oxydschicht 105 (hier nicht dargestellt) durch Aluminiumstreifen 120 miteinander und mit den an dem Rand liegenden Anschlußstellen 121, 122, 123 und \24 aus Aluminium entsprechend einer Wheatstone'schen Brückenschaltung verbunden. Die Dehnungsmeßstrei-

124 eine von der Beschleunigung oder Verzögerung abhängige Meßspannung auf. Vorzugsweise werden auch Meßspannungen gleichartiger in Wheatstone-'schen Briickenschaltungen aufgenommener Dehnstreifen in den Biegefedern 101 und 102 gleichzeitig bestimmt, um eine ungleiche Biegung dieser drei flachen Federn feststellen und damit bei der Bestimmung der axialen Beschleunigung oder Verzögerung berücksichtigen zu können.

Auch das in den F i g. 6, 7 und 8 dargestellte Bauelement kann verhältnismäßig kleine Abmessungen haben, z. B. einen Mittenteil mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 2 mm, flache Biegefedern mit einer Länge von etwa I mm und einen Stützrand mit einem Unterschied zwischen Innen- und Außendurchmesser von etwa 0,5 bis 1 mm.

Das Bauelement nach den Fig. 6, 7 und 8 läßt sich nicht nur für die Messung von Beschleunigungen, sondern auch für andere Messungen verwenden, z. B. zum Messen des Krümmungsradius von Oberflächen, insbesondere Oberflächen geringer Breite, wobei die dicken Teile 103 und 104 mit der gegenüber der epitaktischen Schicht 107 liegenden Seite eeeen die betreffende Oberfläche gedruckt werden. Ferner ist es möglich, sehr kleine Verschiebungen von Gegenständen zu messen, indem z. B. der Mittenteil 104 mit einem solchen Gegenstand verbunden wird. Weiterhin liegt die Möglichkeit vor. auf diese Weise mechanische Schwingungen in elektrische Schwingungen umzuwandeln.

In den beschriebenen Beispielen wurden Dehnungsmeßstreifen aus P-Typ Silicium in N-Material verwendet. Im Prinzip lassen sich auch Dehnungsmeßstreifen aus N-Material verwenden. Der Widerstand von Dehnungsmeßstreifen aus N-Typ Silicium nimmt beim Zusammendrücken zu und bei Dehnung ab. Im allgemeinen sind jedoch P-Typ Dehnungsmeßstreifen empfindlicher als N-Typ Dehnungsmeßstreifen. Ferner sei noch bemerkt daß während bei Verwendung einer flachen Biegefeder aus Silicium, die in einer {110}-Ebene orientiert ist Widerstandsstreifen aus P-Typ Silicium in einer (100)-Richtung bei Biegung der Feder nicht bemerkenswert geändert werden, bei einer auf diese Weise orientierten flachen Biegefeder wohl eine Widerstandsänderung in einem in dieser Richtung verlaufenden Widerstandsstreifen aus N-Typ Silicium uuftritt

Das Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen zur Umwandlung mechanischer Spannungen in

elektrh-che Signale der vorstehend beschriebenen ArI, wird nunmehr näher erläutert. Die nachfolgende Ausführung dieses Verfahrens dient zur Herstellung des in den Fig. 2 und 3 dargestellten Halbleiterbauelements, das sich in einer großen Anzahl aus e^;ner ^ einzigen Einkristall-Siliciumscheibe herstellen labt.

Es wird von einem scheibenförmigen Körper aus N-Typ Einkristail-Silicium mit einem spezifischen Widerstand von 0,01 Ohm · cm, einem Durchmesser von etwa 35 mm und einer Dicke von etwa 250 μπι ίο ausgegangen. Beide flache Seiten sind gemäß einer (I I I|-Kristallebene orientiert. Der scheibenförmige Körper kann auf bekannte Weise aus einem Einkristallstab dieses Materials erhalten sein, der z. B. durch Ziehen aus einer Siliciumschmelze mit Antimondotie- π rung erhalten ist.

Auf einer der flachen Seiten des scheibenförmigen Körpers wird eine epitaktische Schicht angebracht. Zu diesem Zweck wird die Oberfläche auf der betreffenden

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Wasserstoff geätzt und darauf bei einer Temperatur von etwa 1100⁰C dusgeheizt. In bekannter Weise wird eine epitaktische Schicht auf der betreffenden Oberfläche angebracht, wobei das Siliciumsubstratmaterial für die epitaktische Schicht auf 1050⁰C erhitzt und ein Gasgemisch aus Siliciumtetrachlorid und Wasserstoff mit einem geringen Zusatz von Phosphoroxydchlorid in bekannter Weise über das erhitzte Substrat geführt wird. Es wird eine epitaktische Schicht aus N-Typ Silicium mit einem spezifischen Widerstand von 0.5 Ohm · cm abgelagert. Die epita'uische Ablagerung wird nach 15 Minuten beendet. Es hat sich dann eine epitaktische Schicht mit einer Dicke von 15 μηι aus N-Typ Einkristallsilicium mit einem spezifsichen Widerstand von 0,6 Ohm · cm gebildet. Auf der Scheibe wird eine Siliciumoxydschicht gebildet, indem die Scheibe auf 1100⁰C in feuchtem Sauerstoff erhitzt wird, worauf durch eine bekannte Photomaskierungstechnik örtlich Fenster in der Oxydschicht geätzt werden, zur Bildung der P-leitenden Zonen 22, 23, 24 und 25 aus P-Typ Silicium durch Bordiffusion. Nach dem Diffusionsvorgang wird die Oxydschicht entfernt und es wird eine neue Oxydschicht durch erneutes Erhitzen im feuchten Sauerstoff bei 1100° C gebildet. Durch bekannte Photomaskierungsmethoden werden die Fenster 32 in der Oxydschicht geätzt (siehe F i g. 2) und in bekannter Weise wird das in F i g. 3 dargestellte Muster aufgedampften Aluminiums zur Herstellung der Kontakte 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 und 40 in den Fenstern 32, der Anschlußstellen 43, 45, 47, 49 und der T-förmigen leitenden Bahnen 42, 44, 46 und 48 gebildet. Wie üblich, wird das in F i g. 3 dargestellte Muster von P-leitenden Zonen und Aluminium-Kontakten und -Bahnen über der ganzen epitaktischen Schicht der Scheibe wiederholt.

Die Scheibe wird dann mit der Seite der epitaktischen Schicht durch ein geeignetes Klebemittel 150, z. B. Kanadabalsam, auf einer Glasplatte 151 festgeklebt (siehe Fig.9). Zum Erhalten der Membran innerhalb des dicken Randes muß von der der epitaktischen Schicht gegenüberliegenden Seite her örtlich Material bis zu dieser epitaktischen Schicht entfernt werdea Es ist außerdem erwünscht. Nuten zur Bestimmung der äußeren Grenze des verdickten Randes anzubringen. Zu diesem Zweck wird das Silicium örtlich durch Funkenerosion entsprechend Fig.9 entfernt An den Stellen, wo zur Bildung der Membran Material entfernt werden muß, wird eine Funkenerosionselektrode 157 zylindrischer Form mit einer flachen Unterseite mit einem Durchmesser von 1 mm angebracht. Ferner wiru eine rohrförmige Elektrode 158 mit einem Innendurchmesser von etwa 1,6 mm und einem Außendurchmesser von etwa 2 mm verwendet. Über einen Schalter können die Elektroden 157 und 158 abwechselnd mit der Klemme eines Impulsgenerators verbunden werden, dessen andere Klemme mit der Siliciumscheibe verbunden ist. Das Ganze wird in elitionisiertes Walser gebracht und der Impulsgenerator 155 erzeugt Stromimpulse mit Spannungsscheiteln von 100 V mit einer Frequenz von 10 000 Hz an der Stelle wo die Membran ausgebildet werden soll. Die Elektrode 157 wird in einem Abstand von einigen um von der freien Oberfläche der Siliciumscheibe angeordnet, worauf oittels eines Schalters 156 die Impulsspannungsquelle angeschlossen wird, wodurch erodierende Funken zwischen dem Silicium und der Elektrode 157 erzeugt werden. Die erodierende Wirkung erstreckt sich bis zu einem Abstand von 4 um von der Oberfläche der Elektrode J57. Während der Er-DSiGn wird die Elektrode 157 sehr langsam herunterbewegt, wodurch eine Höhlung mit genau ausgerichteten Seitenwändep entsteht, in die die Elektrode 157 allmählich weiter herabgesunken wird je nachdem die Höhlung 160 tiefer wird. Die Funkenerosion wird fortgesetzt bis die Höhlung 160 noch etwa um 10 p.m von der epitaktischen Schicht 21 entfernt ist. Darauf wird die Elektrode 157 zu einer weiteren Stelle verschoben, wo eine Membran gebildet werden soll. Dann wird die rohrförmige Elektrode 158 nahe der freien Oberfläche der Scheibe 3 koaxial zu der entstandenen Höhlung 160 angeordnet. Mittels des Schalters 156 wird dann die Elektrode 158 mit dem Impulsgenerator verbunden und ähnlich wie die zylindrische Höhlung 160 mittels der Elektrode 157 hergestellt ist, wird eine ringförmige Nut 161 hergestellt, die auch durch weitere Einführung der Elektrode 158 vertieft wird. Die Funkenerosion mit der Elektrode 15M wird fortgesetzt, bis der Boden der Nut 161 um etwa 25 μιη von der epitaktischen Schicht 21 entfernt ist. Auf diese Weise ergibt sich eine sehr genaue laterale Ausbildung der Membranen 2 und der Ränder 3. Der Boden der Höhlung 160 kann jedoch noch Unregelmäßigkeiten aufweisen. Zum weiteren Vertiefen der Höhlung 160 zur Bildung der Membranen 2 gleichmäßiger Dicke wird dann eine selektive elektroiytische Ätzbehandlung nach der NL-OS 67 03 013 durchgeführt. Ein Elektrodenanschluß wird örtlich an dem Substratmaterial 20, z. B. aus Platin, angebracht. Das Ganze wird in eine wässerige HF-Lösung getaucht, die durch Mischung von 1 Volumenteil konzentrierter Fluorwasserstoffsäure (50 Gewichtsprozent) mit 10 Volumenteilen Wasser erhalten ist. Der Platinkor.takt erhält dann eine anodische Vorspannung in bezug auf eine in ein Bad eingeführte Platinelektrode von 12 V. Das Substratmaterial wird dann mit einer Geschwindigkeit von etwa 2 μιη pro Minute gelöst. Nach 6 Minuten wird das elektrolytische Ätzverfahren beendet Infolge der kurzen Dauer dieses Ätzverfahrens werden die lateralen Abmessungen der Höhlungen 160 nur wenig verbreitert Das N-Typ Silicium wird von dem Boden der Höhlung 160 anodisch gelöst bis die epitaktische Schicht 21 des höheren spezifischen Widerstands erreicht ist Sobald diese Grenze erreicht ist hört die ätzende Wirkung auf, so daß die epitaktische Schicht mit gleichmäßiger Dicke als Membran zurückbleibt (siehe Fig. 10). Da die ringförmigen Nuten 161 weniger tief sind als die Höhlungen 160, ist beim Ätzverfahren eine gut leitende Verbindung des ganzen Substratmaterials 3

mit dem Platinkontakt an diesem Substratmaterial gewährleistet, bis über den ganzen Boden der Höhlung 160 die epitaktische Schicht erreicht ist Der erhaltene, flache Boden bildet einen etwas abgerundeten Winkel mit den Seilenwänden der Höhlung, was bei Halbleiterbauelementen zur Umwandlung mechanischer Spannungen in elektrische Signale vorteilhaft wirkt Es zeigt sich, daß während der Zeit von 6 Minuten die Nuten 161 die epitaktische Schicht nicht erreichen. Wie dies aus F i g. 10 ersichtlich ist sind die Membranen 2 bereits von den verdickten Rändern 3 versehen. Die unterschiedlichen Membranen 2 mit den zugehörenden Rändern 3 können in bekannter Weise mit einem ätzbeständigen Mittel abgedeckt werden, worauf mit einem chemischen Atzmittel die Nuten 161 weiter vertieft werden können, wobei örtlich auch die epitaktische Schicht 21 entfernt wird und die druckempfindlichen Halbleiterbauelemente voneinander getrennt werden. Darauf werden die erhaltenen Halbleiterbauelemente von dem Träger entfernt indem in bekannter Weise der Kanadabalsam gelöst wird.

Auf den erhaltenen Halbleiterkörpern braucht nur noch die Oxydschicht 31 angebracht zu werden, vorzugsweise durch ein Verfahren, das nur eine verhältnismäßig niedrige Temperatur erfordert (siehe F i g. 2). Darauf kann noch durch ein übliches Ätzverfahren an dem Rand die Oxydschicht von dem äußeren Teil der Oberfläche der epitaktischen Schicht entfernt werden, worauf an dieser Stelle gewünschtenfalls eine

ι ο Metallschicht angebracht wird.

Es ist möglich, eine epitaktische Schicht aus hochohmigen, P_-Typ Material und das selektive, elektrolytische Ätzverfahren zu verwenden, wobei während der Anbringung der epitaktischen Schicht bei verhältnismäßig hoher Temperatur durch Diffusion zwischen dem niederohmigen N-Typ Material und dem hochohmigen P-Typ Material eine sehr dünne Zone aus hochohmigem, N-Typ Material gebildet wird, wo beim selektiven elektrolytischen Ätzverfahren die ätzende

Wirkung aufhört Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Halbleiterbauelement zur Umwandlung mechanischer Spannungen in elektrische Signale mit mindestens einer flachen Biegefeder aus einkristallinem Halbleitermaterial, in der mindestens ein Schaltungselement untergebracht ist, das für mechanische Spannungen in der Biegefeder empfindlich ist und Kontakte zur Entnahme der durch die mechanischen Spannungen erzeugten elektrischen Signale aufweist, bei dem ein verdickter Stützrand für die flache Biegefeder vorgesehen ist, der aus dem gleichen einkristallinen Halbleitermaterial wie die Feder besteht und mit ihr ein Ganzes bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des verdickten Stützrandes (3,53,103,104) sich von dem Material der flachen Biegefeder (2,52,100,101, 102) durch seinen Leitungstyp und/oder seine spezifische Leitfähigkeit unterscheidet, daß die Biegefeder aus epitaktisch abgelagertem Material (21,61,107) besteht und daß der verdickte Stülzrand aus dem ursprünglichen einkristallinen Substratmaterial (20,60, 106) besteht, auf dem die epitaktische Schicht gebildet wurde.
2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flache Biegefeder (2, 53, 103, 104) eine Dicke von weniger als 50μπι, vorzugsweise maximal 20 μπι aufweist.
3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die flache Biegefeder eine Membran bildet, die am Umfang von dem Stützrand begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet daß die Membran einen Durchmesser von weniger als 3 mm aufweist.
4. Halbleiterbauelement nadi Ansoruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützrand (3, 53) einen Außendurchmesser von weniger als 5 mm aufweist.
5. Halbleiterbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen aus Halbleitermaterial bestehenden, verdickten Mittenteil (104) aufweist, der ebenso wie der Stützrand (103) aus dem ursprünglichen, monokristallinen Substratmaterial besteht, auf dem die epitaktische Schicht (107) gebildet wurde (F ig. 6-8).
6. Verwendung eines Halbleiterbauelementes nach einem der Ansprüche 3 oder 4, in einem Druckmesser.
7. Verwendung eines Halbleiterbauelementes nach Anspruch 5 in einem Beschleunigungsmesser.
8. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein plattenförmiges Substrat aus Halbleitermaterial auf einer Seite mit einer epitaktischen Schicht aus gleichem Halbleitermaterial anderen Leitungstyps und/oder anderer spezifischer Leitfähigkeit versehen wird, worauf von der der betreffenden Schicht gegenüberliegenden Seite her das Halbleitermaterial des Substrats unter Bildung das Stützrandes örtlich entfernt wird bis zu einer Tiefe in der Nähe der Grenze mit der betreffenden Schicht, aber ohne diese Grenze zu erreichen, worauf mittels eines selektiven Ätzverfahrens die Restschicht der Substrate bis zu der Grenze mit der betreffenden Schicht geätzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das örtliche Entfernen des Substratmaterials durch Funkenerosion erfolgt.

10, Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der epitaktischen Schicht derart dotiert werden, daß sie durch das selektive Ätzverfahren mit entfernt werden.