DE1959527C3 - Halbleiterbauelement zur Umwandlung mechanischer Spannungen in elektrische Signale, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung - Google Patents
Halbleiterbauelement zur Umwandlung mechanischer Spannungen in elektrische Signale, Verfahren zu seiner Herstellung und VerwendungInfo
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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
ι _:. Λο -j:~ i/—..]..- ic ι -»^ :. J .~ιι
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
.3CfIC VUl IICI
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
Claims (9)
- 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.
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