DE3837883A1 - Kapazitiver beschleunigungsmesser und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen kapazitiven Beschleunigungsmesser gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Her­ stellung eines Beschleunigungsmessers.

Der Beschleunigungsmesser ist eigentlich ein Kraftsensor in Miniaturformat, dessen Hauptanwendung jedoch in der Bestimmung der Beschleunigung liegt. Die Vorrichtung kann auch für andere Zwecke verwendet werden, z.B. zur Bestimmung von Neigungswinkeln.

Beschleunigungsmesser in Miniaturformat gemäß dem Stand der Technik arbeiten meist nach dem piezoelektrischen oder piezoresistiven Prinzip.

Ein piezoelektrischer Kristall entwickelt eine Oberflä­ chenladung, deren Größe von der Kraft abhängt, die auf die Oberfläche wirkt. Diese Ladung wird dann unter Ver­ wendung eines ladungsempfindlichen Verstärkers gemessen. Die hohe Eingangsimpedanz des Verstärkers, der zur Mes­ sung verwendet wird, macht den Verstärker gegenüber elektrostatischen Störungen empfindlich. Auf der Ober­ fläche ausgebildete Ladungen werden durch Oberflächen­ leckströme spontan entladen, so daß es unmöglich gemacht wird, diesen Typ von Beschleunigungsmesser zur Messung von statischen oder niederfrequenten Beschleunigungen zu verwenden.

Ein piezoresistiver Beschleunigungsmesser wird typi­ scherweise aus einem halbleitendem Material, z.B. Sili­ zium hergestellt, in welches Widerstände in geeignete Kristallrichtungen eindiffundiert werden. Wenn der Kri­ stall verbogen wird, bewirken die hervorgerufenen Span­ nungen Änderungen in den Widerstandswerten, die es er­ lauben, die Verbiegungsgröße zu bestimmen. Die Verbie­ gungsgröße ist der einwirkenden Kraft und damit der Beschleunigung proportional.

Piezowiderstände in Miniaturformat können unter Verwen­ dung der Fertigungsmethoden der Mikroelektronik und Kleinstmaschinentechnik beispielsweise aus Silizium hergestellt werden. Um die maximale Empfindlichkeit zu erhalten, müssen die Spannungsmaxima auf die Wider­ standsbereiche gebracht werden. Daraus folgt, daß die Dislokationsamplitude des elastischen Teiles übermäßig groß wird, wenn man das Verhältnis zur Dicke der Struk­ tur betrachtet. Da Silizium selbst eine relativ geringe Dichte aufweist, müssen empfindliche Beschleunigungs­ messer noch zusätzlich mit Hilfsgewichten, die als seismische Massen des Beschleunigungsmessers wirken, ausgestattet werden. Die Herstellung der Hilfsmassen macht das Verfahren in der Durchführung schwierig. Fer­ ner sind piezoresistive Beschleunigungsmesser weitaus empfindlicher gegenüber Temperaturschwankungen als bei­ spielsweise kapazitive Beschleunigungsmesser. Weiterhin ist der sogenannte Dehnungsfaktor für den piezoresisti­ ven Beschleunigungsmesser kleiner als für den kapaziti­ ven Beschleunigungsmesser.
PA

Seit Ende der 60er Jahre wird monokristallines Silizium zur Herstellung von Beschleunigungsmessern verwendet. Einige dieser Lösungen wurden in wissenschaftlichen Ar­ tikeln veröffentlicht und andere wurden auch patentiert. Piezoresistive Beschleunigungsmesser werden beispiels­ weise in den folgenden Publikationen beschrieben:

• (1) L. M. Roylance and J. B. Angell, "A batch fabricated silicon accelerometer," IEEE Trans. on Electron De­ vices, ED-26, S. 1911-1920 (1979)
• (2) W. Benecke et al., "A frequency selective piezore­ sistive silicon vibration sensor," Transducers ′87, S. 406-409 (1987)
• (3) M. Tsugai and M. Bessho, "Semiconductor accelerome­ ter for automotive controls," Transducers ′87, S. 403-405 (1987)
• (4) E.J. Evans, US-PS 34 78 604 (1968)
• (5) A.J. Yerman, US-PS 35 72 109 (1971)

Die Konstruktionen gemäß den Druckschriften (4) und (5) betreffen einen Beschleunigungsmesser mit einem bieg­ samen Trägheitskörper.

Entsprechende kapazitive Beschleunigungsmesser sind in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben:

• (6) H.W. Fischer, US-PS 39 11 738 (1975)
• (7) W.H. Ficken, US-PS 40 09′607 (1977)
• (8) F.V. Holdren et al., US-PS 40 94 199 (1978)
• (9) H.E. Aine, US-PS 41 44 516 (1979)
• (10) K.E. Petersen et al., US-PS 43 42 227 (1982)
• (11) R.F. Colton, US-PS 44 35 737 (1984)
• (12) F. Rudolf, US-PS 44 Q83 194 (1984)
• (13) L.B. Wilner, US-PS 45 74 327 (1986)

Druckschrift (6) beschreibt einen Beschleunigungsmesser unter Verwendung zweier Kapazitäten, ohne eine physika­ lische Konstruktion zu offenbaren.

Druckschrift (7) ist bis auf eine unterschiedliche elektrische Ausführung prinzipiell mit Druckschrift (6) identisch.

Druckschrift (8) behandelt ebenfalls einen Beschleuni­ gungsmesser, der nach dem Zweikapazitätenprinzip funk­ tioniert.

Druckschrift (9) beschreibt einen mikromechanischen Beschleunigungsmesser, bei welchem die seismische Masse an Blattfedern aufgehängt ist.

Druckschrift (10) beschreibt einen Beschleunigungsmesser mit flexiblem Trägheitskörper, bei welchem sich der Trägheitskörper in der Horizontalebene bewegt und einen elektrisch unsymmetrischen Aufbau aufweist.

Druckschrift (11) handelt eine ringförmige Bauweise ab.

Druckschrift (12) beschreibt eine verdreht aufgehängte Platte, bei welcher die Kapazität nur auf einer Plat­ tenseite angeordnet ist.

Druckschrift (13) beschreibt eine Konstruktion, bei der die seismische Masse an einer Membranfeder aufgehängt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen oder mehrere Nachteile des vorerwähnten Standes der Technik zu vermeiden und einen vollständig neuen Typ eines ka­ pazitiven Beschleunigungsmessers sowie eines Verfahrens zu seiner Herstellung zu schaffen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeich­ nenden Merkmale der Ansprüche 1 und 5.

Die Erfindung beruht auf dem Bau eines kapazitiven Beschleunigungsmessers aus zwei Kondensatoren mit einer gemeinsamen beweglichen Elektrode, die gleichzeitig als seismische Masse des Beschleunigungsmessers dient. Die Mittelelektrode bildet eine monolithische Konstruktion mit einem aus demselben Material hergestellten Träg­ heitskörper. Es ist möglich, eines oder mehrere dieser elastischen Bauteile zu verwenden. Die seismische Masse wird einer angelegten Beschleunigung entsprechend um einige wenige Mikrometer ausgelenkt und diese Auslenkung wird aus den Änderungen der Kapazitätswerte bestimmt. Der Beschleunigungsmesser ist zweiseitig und symmetrisch aufgebaut.

Die erfindungsgemäße Bauweise bietet die folgenden Vor­ teile:

• - Das Prinzip des kapazitiven Betriebs gewährleistet eine große Empfindlichkeit Δ C/C bei einer kleinen Auslenkung der seismischen Masse.
• - Der symmetrischen Bauweise zufolge hat der Beschleu­ nigungsmesser eine extrem niedrige nicht kompen­ sierte Temperaturempfindlichkeit.
• - Da die seismische Masse aus demselben Material be­ steht wie das biegsame Bauteil, beispielsweise aus Silizium, erübrigt sich eine seismische Hilfsmasse.
• - Der Dämpfungsfaktor des Beschleunigungsmessers kann variabel gestaltet werden sowohl durch Rillung der Kondensatorelektroden als auch durch Einbringen eines geeigneten Druckes in die Beschleunigungsmes­ serkonstruktion während des Herstellungsprozesses.
• - Die Kapazitätsänderungen sind symmetrisch um den Nullwert der Beschleunigung.
• - Der Beschleunigungsmesser kann in großen Serien hergestellt werden.
• - Der Beschleunigungsmesser hat eine bemerkenswert hohe Überbelastungstoleranz, weil die seismische Masse nur um wenige Mikrometer ausgelenkt wird, be­ vor sie durch die Seitenelektroden in ihre Lage zu­ rückversetzt wird.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungs­ beispiele der Erfindung anhand der Zeichnung.

Darin zeigt:

Fig. 1 die Seitenansicht eines Längsschnittes eines erfindungsgemäßen Beschleunigungsmesseraufbaus.

Fig. 2 die Seitenansicht eines Längsschnittes einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Beschleunigungsmesseraufbaus.

Fig. 3a-3c die verschiedenen Teile des in Fig. 1 ge­ zeigten Beschleunigungsmesseraufbaus in per­ spektivischer Darstellung.

Fig. 4a-4c die verschiedenen Teile des in Fig. 2 ge­ zeigten Beschleunigungsmesseraufbaus in pers­ pektivischer Darstellung.

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines teilwei­ sen Längsschnitts des in Fig. 2 abgebildeten Beschleunigungsmesseraufbaus.

Fig. 6 die Seitenansicht eines Längsschnittes eines dritten erfindungsgemäßen Beschleunigungsmesser­ aufbaus.

Fig. 7a eine erste Maskierungsphase eines erfindungsge­ mäßen Beschleunigungsmesseraufbaus in Draufsicht von oben.

Fig. 7b das durch die Fig. 7a gezeigte Maskierungsphase erhaltene Endergebnis in Draufsicht von oben.

Fig. 8a eine zweite Maskierungsphase eines erfindungs­ gemäßen Beschleunigungsmesseraufbaus in Drauf­ sicht von oben.

Fig. 8b das durch die in Fig. 8a gezeigte Maskierungs­ phase erhaltene Endergebnis in Draufsicht von oben.

Fig. 9a eine dritte Maskierungsphase des erfindungsge­ mäßen Beschleunigungsmesseraufbaus in Draufsicht von oben.

Fig. 9b das durch die in Fig. 9a abgebildete Maskie­ rungsphase erhaltene Endergebnis in Draufsicht von oben.

Der erfindungsgemäße Beschleunigungsmesser kann bei­ spielsweise aus monokristallinem Silizium, unter Ver­ wendung konventioneller Verfahren, die aus der mikrome­ chanischen Fertigung bekannt sind, hergestellt werden. Fig. 1 verdeutlicht den fundamentalen Aufbau des Be­ schleunigungsmessers. Der Beschleunigungsmesser kann hermetisch versiegelt werden, derart, daß das Gehäuse des Beschleunigungsmessers verschlossen werden kann und mit Gas eines geeignet niedrigen Unterdruckes gefüllt werden kann. Der Druck des Füllgases kann verändert werden, um den gewünschten Dämpfungsfaktor der seismi­ schen Masse des Beschleunigungsmessers zu erhalten. Das verwendete Füllgas kann beispielsweise trockene Luft sein. Ein in geeigneter Weise ausgewählter Dämpfungs­ faktor führt zu einem günstigen Frequenzverhalten des Beschleunigungsmessers.

Jedoch wird ein einfacher Aufbau des Beschleunigungs­ messers erhalten, wenn man den Beschleunigungsmesser offen konstruiert, so wie in Fig. 2 dargestellt, so daß der Gasdruck im Inneren des Beschleunigungsmessers dem Umgebungsdruck gleich ist. Die Verbindung des inneren Gasraumes mit der Umgebung findet über einen Kanal 8 statt. Der Dämpfungsfaktor der seismischen Masse ist jedoch außergewöhnlich hoch, so daß diese Art von Be­ schleunigungsmessern nur bei niedrigen Frequenzen (d.h. einige wenige Hertz) und für statische Beschleunigungs­ messungen verwendet werden kann.

Fig. 1 zeigt den Aufbau des hermetisch verschlossenen Beschleunigungsmessers. Der Beschleunigungsmesser hat eine geschichtete Struktur, die planare, elektrisch un­ tereinander verbundene Seitenelektrodenstrukturen 15 aufweist und zwischen denen eine parallel angeordnete Mittelelektrodenstruktur 16 angeordnet ist, deren seis­ mische Masse 1 durch den Kopf eines klöppelartigen Trägheitskörpers 17 gebildet wird. Der klöppelartige Trägheitskörper 17 wird zur Mittelelektrodenstruktur 16 geformt, in demman in die Mittelektrodenstruktur 16 eine U-förmige Ausnehmung hineinarbeitet, die sich über die gesamte Struktur der Mittelelektrode 16 ausdehnt. Zusätzlich entfernt man Material aus dem Trägheitskörper 17, um eine Lücke 7 auszubilden, die eine Kapazität bewirkt. Weiterhin wird die Breite eines Stielbereichs 2 des Trägheitskörpers 17 vermindert, damit dieser Bereich flexibel wird. Daher umfaßt die gesamte Mittelelektro­ denstruktur 16 den Trägheitskörper 17, der wiederum die seismische Masse 1, den flexiblen Stilbereich 2 sowie ein Körperelement 3 des Beschleunigungsmessers umfaßt, wobei dieses den klöppelartigen Trägheitskörper 17 um­ gibt. Die seismische Masse 1 wird vorteilhafterweise einige wenige Mikrometer dünner als das Körperelement 3 hergestellt. Die Mittelelektrodenstruktur 16 kann bei­ spielsweise aus demselben monokristallinen Silizium hergestellt werden. Die Kapazitäten des Beschleuni­ gungsmessers werden zwischen der gemeinsamen beweglichen Elektrode 1 der Mittelelektrodenstruktur 16 und den feststehenden Seitenelektroden 4 der Seitenelektroden­ strukturen 15 gebildet. Die Seitenelektroden 4 werden beispielsweise aus monokristallinem Silizium herge­ stellt, indem man die Oberflächen so anätzt, daß sie einer Isolierschicht 5 entsprechen und damit einen erhöhten Bereich im Silizium sowohl bei der seismischen Masse 1 als auch bei einem Bindungsbereich 6 hinter­ lassen. Die Isolierschicht 5 kann beispielsweise aus Glas bestehen. Die glasbeschichtete Isolierschicht 5 und das Körperelement 3 können beispielsweise unter Verwen­ dung des sogenannten anodischen Verbindens (anodic bon­ ding) fest miteinander verbunden werden. Der Aufbau der Mittelelektrodenstruktur 16 ist spiegelsymmetrisch in bezug auf eine in Fig. 1 angedeutete Ebene S (xy-Ebene). Dabei ist die seismische Masse 1 in der z-Richtung be­ weglich angeordnet. Der Aufbau des Beschleunigungsmessers gemäß Fig. 1 ist in den Fig. 3a-3c im Detail dargestellt. Die oberen Ab­ bildungen 3a und 4a der Fig. 3 und 4 sind in umgekehrter Lage dargestellt, um sowohl die metallisierten Flächen 6 und 6′ als auch die Siliziumfläche 4 besser sichtbar zu machen.

Fig. 2 zeigt eine offene Bauweise eines Beschleuni­ gungsmessers. Dieser Aufbau unterscheidet sich von geschlossenen Bauweisen durch die folgenden Details:

• - Die Seitenelektrodenstruktur 15 wird vollständig aus Glas gefertigt, dessen Oberfläche von metallisierten Flächen 6 und 6′ bedeckt ist, die für die elektri­ schen Funktionen des Beschleunigungsmessers erfor­ derlich sind.
• - Die Metallisierung 6 ist so angeordnet, daß sie in einen Kanal 8 einmündet, zu dem Zweck, den Kurz­ schluß der Metallisierung 6 und des Körperelementes 3 zu verhindern.

Der Aufbau des Beschleunigungsmessers gemäß Fig. 2 ist in den Fig. 4a-4c im Detail dargestellt. In beiden ge­ zeigten Bauweisen werden die elektrischen Kontaktflächen 6 vorzugsweise in derselben Ebene hergestellt, wodurch es notwendig wird, eine in den Fig. 3 und 4 gezeigte elektrische Durchkontaktierung 10 zu verwenden. Dieses Teil besteht aus demselben Material wie das Körperele­ ment 3, ist jedoch von diesem isoliert. Die Form des Elementes 10 ist in Fig. 5 näher beschrieben. Der Zweck eines in Fig. 4b gezeigten Anschlusses 9 ist es, einen elektrischen Kontakt von dem Körperelement 3 zu der mittleren Kontaktfläche 6 herzustellen. Das Layout des Beschleunigungsmessers ist in Fig. 5 dargestellt.

Die Erschütterungsbeständigkeit des Beschleunigungsmes­ sers kann verbessert werden, indem man das flexible Element 2 in einer Weise ätzt, daß sich dort solche Vorsprünge 11, wie sie in Fig. 6 gezeigt werden, aus­ bilden und die eine übermäßige Verbiegung des Elementes 2 bei einer schweren Erschütterung verhindern. Die Di­ mensionierung des Beschleunigungsmessers hängt stark von der erwünschten Empfindlichkeit und den erwünschten Ka­ pazitäten ab. Typische Maße für die seismische Masse 1 sind beispielsweise 2 × 0,5 × 4 mm³ und für den Stiel 2 2 × 0,07 × 4 mm³. Die äußeren Abmessungen des Beschleu­ nigungsmessers betragen ungefähr 4 × 3 × 12 mm³ (Breite × Höhe × Länge).

Die im folgenden beschriebenen Herstellungsphasen können zum Bearbeiten beider Seiten eines monokristallinen Halbleitergrundmaterials, beispielsweise ein auf beiden Seiten polierter Siliziumwafer, verwendet werden.

• 1. Beide Seiten des Siliziumwafers werden bis zu einer Tiefe von ungefähr 250 nm oxidiert. Die Waferdicke kann beispielsweise 500 µm betragen.
• 2. Der Wafer ist mit einem Fotoresist beschichtet und wird, wie in Fig. 7a dargestellt, belichtet, um Mit­ telelektrodenflächen 12 zu erhalten, von denen die Oxidschicht weggeätzt wird. Fig. 7 zeigt einen Sili­ ziumchip.
• 3. Anschließend wird die in Fig. 7b gezeigte Mittelelek­ trodenfläche 12 beispielsweise mit einer wäßrigen Lösung von KOH bis zu einer Tiefe von ungefähr 4 µm geätzt.
• 4. Die Oxidschicht des Wafers wird unter Verwendung ge­ pufferter HF weggeätzt und der Wafer wird bis zu ei­ ner Tiefe von ungefähr 0,8 µm oxidiert (1-4: Verar­ beitungsphase I).
• 5. Der Wafer wird mit einem Fotoresist beschichtet und an den Ecken der Mittelelektrodenfläche 12 belichtet, um eine Eckfläche 13 und eine in Fig. 8a gezeigte Kontaktfläche 13′ zu erhalten und aus denen das Oxid entfernt wird. Dann wird der Fotoresist entfernt.
• 6. Die Flächen 13 und 13′ werden bis zu einer Tiefe von ungefähr 50 µm geätzt, wobei ein in Fig. 8b gezeigtes Mittelelektrodenmuster 17′ gebildet wird (5-6: Verar­ beitungsphase II).
• 7. Der Wafer wird wiederum mit einem Fotoresist be­ schichtet und im Stielbereich des Mittelelektroden­ musters 17′ belichtet, um eine Fläche 14, gemäß Fig. 9a, zu erhalten. Aus dieser Fläche 14 wird dann das Oxid entfernt.
• 8. Das Ätzen des Wafers wird beispielsweise in einer wässrigen Lösung von KOH fortgeführt, bis eine ge­ wünschte Tiefe der Fläche 14 erhalten wird, typi­ scherweise bis hinunter auf 40-100 µm, wobei, wie in Fig. 9b gezeigt, eine Durchdringung der Fläche 13 auftritt (7-8: Verarbeitungsphase III).

Dieses Verfahren führt zu dem Element 16, gemäß Fig. 3b.

Die Seitenelektrodenstrukturen 15, gemäß den Fig. 3a und 3c werden hergestellt unter Verwendung der oben be­ schriebenen Technik durch Ätzen einer Oberfläche auf dem Siliziumwafer auf eine Tiefe von ungefähr 150 µm, so daß nur die kleine (schraffierte) Fläche 4, die in den Fig. 3a und 3c gezeigt ist, zusammen mit der Fläche 6 (schraffiert), die elektrisch mit der Fläche 4 verbunden ist, auf der ursprünglichen Höhe stehenbleibt. An­ schließend wird die geätzte Oberfläche des Wafers be­ schichtet, indem eine geeignete Glasschicht aufgeschmol­ zen wird, beispielsweise Schott Tempax, Corning 7070 oder Corning 7740 grade glass, welches auf dieselbe Höhe wie die ursprüngliche Oberfläche des Wafers abgeschlif­ fen und poliert wird. Dieses Verfahren ist im Stand der Technik aus der US-PS 45 97 027 (A. Lehto) bekannt. Der glasbeschichtete Wafer wird dann weiterverarbeitet, um die Metallisierungen 6 zu erhalten, wobei ein Lift­ off-Verfahren oder ein Ätzverfahren verwendet wird. Diese Verfahren sind konventionelle Prozesse und werden daher nicht näher beschrieben. Schließlich werden alle drei Wafer miteinander verbunden, wobei das sogenannte anodische Verbinden unter einem geeigneten Druck ver­ wendet wird. Der verwendete Druckbereich hängt von dem erwünschten Dämpfungsfaktor des Beschleunigungsmessers ab und liegt typischerweise in der Größenordnung von einigen hPa. Eine detaillierte Beschreibung der ange­ wendeten Verfahren (wie auch anderen Verfahren) kann in dem Buch von Ivor Brodie und Julius J. Muray "The Phy­ sics of Microfabrication", Plenum Press, New York, 1983 nachgeschlagen werden.

Die Mittelelektrodenstrukturen 16, die den Fig. 4a-4c entsprechen, werden unter Verwendung von Verfahren, die den oben beschriebenen nahezu identisch sind, herge­ stellt. Der Unterschied liegt in einer Fläche, die im Bereich des Kanals 8 und der Kontaktfläche 9 während der 4 µm Ätzphase vergrößert wurde.

Die Mittelelektrodenstrukturen 15, gemäß den Fig. 4a-4c, werden aus Glas hergestellt, beispielsweise aus Schott Tempax, Corning 7070 oder Corning 7740 grade glass. Die Flächen 6 und 6′ werden unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens metallisiert. Der Aufbau des Beschleunigungsmessers erfolgt unter Verwendung des anodischen Verbindens bei normalem Umgebungsdruck.

Bei beiden Beschleunigungsmesserbauweisen können die Wafer durch Brechen unter Zuhilfenahme von vorgeschnit­ tenen Rillen getrennt werden.

Claims (5)

1. Kapazitiver Beschleunigungsmesser aus Siliziummate­ rial mit:
zwei gegenseitig räumlich angeordneten, parallel liegenden, im wesentlichen plattenähnlichen ebenen Seitenelektrodenstrukturen (15), die einander gegen­ überliegend angeordnet sind, die feststehende Sei­ tenelektroden (4, 6′) darstellen; und
einer einheitlichen, im wesentlichen plattenähnli­ chen, zwischen den Seitenelektrodenstrukturen (15) angeordneten Mittelelektrodenstruktur (16), wobei die Mittelelektrodenstruktur (16) die folgenden Teile umfaßt:
ein Körperelement (3), welches den Seitenelektro­ denstrukturen (15) benachbart ist; und
mindestens eine Mittelelektrode (17), die in der Nachbarschaft der Seitenelektroden (4, 6′) angeord­ net ist und die einen Stielbereich (2) und einen Kopf (1) aufweist, so daß der Stiel (2) der Mit­ telelektrode (17) diese mit dem Körperelement (3) verbindet, welches die Mittelelektrode (17) an den Seiten umgibt und der Stielbereich (2) wesentlich dünner als der Kopf (1) ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mittelelektrodenstruktur (16) symmetrisch bezüg­ lich der Mittelebene (S) der Seitenelektroden­ strukturen (15) ist;
die Mittelelektrode (17) eine klöppelähnliche Form aufweist und umgeben ist von einer Ausnehmung, die sich U-förmig durch das Körperelement (3) er­ streckt;
der Kopf (1) der Mittelelektrode (17) eine Dicke aufweist, die ungefähr der des Körperelementes (3) entspricht, so daß kleine Elektrodenlücken (7) mit einem Zwischenraum, der durch die Dicke des Kopfes (1) bestimmt wird, zwischen den Seitenelektroden (4, 6′) und der Mittelelektrode (17) gebildet werden; und
die Seitenelektrodenstrukturen (15) über eine elek­ trisch isolierende Schicht (5) in einer fest ver­ bindenden Weise auf dem Körperelement (3) der Mit­ telelektrodenstruktur (16) angebracht werden, wobei jede Mittelelektrode (17) in einem hermetisch geschlossenen Raum verbleibt und die Elektroden­ strukturen (15, 16) in der Regel galvanisch vonein­ ander isoliert sind, falls keine äußeren elektri­ schen Verbindungen existieren.

2. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mittelelektrodenstruktur (16) eine rechteckige Form aufweist.

3. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mittelelektroden­ struktur (16) bearbeitet wird, um eine säulenartige, elektrisch leitend verbundene Struktur (1) elek­ trisch isoliert vom Rest der Mittelelektrodenstruk­ tur (16) zu bilden, wobei Verbindungsflächen (6) der Seitenelektroden (15) in derselben Ebene an­ geordnet sind.

4. Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Be­ schleunigungsmessers, die folgenden Schritte umfas­ send:
zwei Seitenelektrodenstrukturen (15), die die fest­ stehenden Seitenelektroden (4, 6′) umfassen, werden gebildet; und
eine Mittelelektrodenstruktur (16), die eine Mittel­ elektrode (17) umfaßt und die zwischen den Seiten­ elektrodenstrukturen (15) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mittelelektrodenstruktur (16) während einer Ver­ arbeitungsphase I hergestellt wird aus einem ho­ mogenen monokristallinen Halbleiterchip durch Ätzen einer Mittelelektrodenfläche (12) auf beiden Seiten des Mittelbereichs des Chips (Fig. 7);
Eckflächen (13) der Mittelelektrodenfläche (12) auf beiden Seiten des Halbleiterchips während einer Ver­ arbeitungsphase II weiter geätzt werden, so daß von der Mittelelektrodenfläche (12) ein klöppelartiges Mittelelektrodenmuster (17′) stehenbleibt, dessen Dicke während der Verarbeitungsphase I definiert wird und das mit dem ungeätzten Halbleiterchip in Verbindung bleibt (Fig. 8);
ein Stielbereich (14) des Mittelelektrodenmusters (17′) während der Verarbeitungsphase III (Fig. 9) an beiden Seiten so lange weitergeätzt wird, bis die Eckfläche (13) durchgeätzt ist und der Stielbereich (14) eine gewünschte Dicke erreicht hat; und
die Seitenelektroden (15) in fest verbindender Weise an der Mittelelektrodenstruktur (16) angebracht werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit dem Anbringen der Seitenelek­ troden (15) an der Mittelelektrodenstruktur (16) ein geeigneter Gasdruck in einem Raum (7) eingestellt wird, wobei dieser hermetisch von den Seitenelek­ troden (15) umschlossen wird, um ein vorteilhaftes Frequenzverhalten des Sensors zu erreichen.