FR2883275A1 - MICROMECHANICAL COMPONENT AND METHOD OF MANUFACTURE - Google Patents

Abstract

Composant micromécanique comprenant un substrat semi-conducteur (1) d'un premier type de dopage (p),une cavité (11) dans le substrat semi-conducteur (1) etune membrane prévue à la surface du substrat semi-conducteur (1) pour fermer la cavité (11).La membrane (30 ; 30a ; 30d) comporte une couche poreuse oxydée (MP') suspendue à une zone de cadre annulaire (2), du second type de dopage (n).Micromechanical component comprising a semiconductor substrate (1) of a first type of doping (p), a cavity (11) in the semiconductor substrate (1) anda membrane provided on the surface of the semiconductor substrate (1) for closing the cavity (11) .The membrane (30; 30a; 30d) has an oxidized porous layer (MP ') suspended from an annular frame region (2) of the second type of doping (n).

Description

Domaine de l'inventionField of the invention

La présente invention concerne un composant micromécanique comprenant un substrat semi-conducteur d'un premier type de do-page, une cavité dans le substrat semi-conducteur et une membrane prévue à la surface du substrat semi-conducteur pour fermer la cavité.  The present invention relates to a micromechanical component comprising a semiconductor substrate of a first type of do-page, a cavity in the semiconductor substrate and a membrane provided on the surface of the semiconductor substrate for closing the cavity.

Elle concerne également le procédé de fabrication d'un tel composant.  It also relates to the method of manufacturing such a component.

Etat de la technique Lors de la fabrication de capteurs à membrane en micromécanique réalisés dans la masse on utilise une plaquette que l'on grave en partant de la face arrière pour y former une cavité profonde par un procédé de gravure anisotrope par KOH jusqu'à laisser finalement une mince membrane. Pour fabriquer selon ce procédé par exemple une membrane de silicium d'une épaisseur de 1 m, il faut éliminer 359 m de silicium dans une plaquette dont l'épaisseur est de 360 m. Il s'agit là d'un procédé extrêmement long et comme le procédé de gravure attaque également les parois latérales de la caverne (on dégage par gravure une structure analogue à un tronc de pyramide), la partie de surface nécessaire est beaucoup plus importante que la surface de membrane proprement dite.  STATE OF THE ART In the manufacture of micromechanical membrane sensors made in the mass, a wafer is used, which is etched from the rear face to form a deep cavity by an anisotropic etching process using KOH. finally leave a thin membrane. To manufacture, for example, a silicon membrane with a thickness of 1 m, 359 m of silicon must be removed in a wafer whose thickness is 360 m. This is an extremely long process and since the etching process also attacks the side walls of the cavern (a pyramid-like structure is etched off), the necessary surface area is much larger than the membrane surface itself.

Le rapport de la surface nécessaire à la surface de la membrane se détériore avec l'augmentation de l'épaisseur de la plaquette. C'est pourquoi on ne peut que limiter la dimension des membranes car la gravure se fait le long de plans cristallins fixes. Des conditions très strictes sont imposées au substrat quant à la spécification de son épaisseur puisque pour une durée de gravure constante, l'épaisseur du substrat influence directement l'épaisseur de la membrane. En outre, ce procédé est un procédé effectué par l'arrière, c'est-à-dire qu'il faut polir les deux faces du substrat et le risque d'endommager la face avant de la plaquette au cours du procédé est un risque important.  The ratio of the area required to the surface of the membrane deteriorates as the thickness of the wafer increases. This is why we can only limit the size of the membranes because the engraving is done along fixed crystalline planes. Very strict conditions are imposed on the substrate as to the specification of its thickness since for a constant etching time, the thickness of the substrate directly influences the thickness of the membrane. In addition, this method is a process performed by the back, that is to say that it is necessary to polish both sides of the substrate and the risk of damaging the front face of the wafer during the process is a risk important.

Dans la fabrication de capteurs à membrane en micromécanique de surface, il faut enlever le silicium sous la membrane lorsqu'il y a des membranes à isolation thermique. Cela se fait en général à travers des orifices d'accès (pores) réalisés dans la couche de la membrane et, par exemple avec une gravure au C1F3, on enlève le silicium qui se trouve en dessous. Pour éviter que la saleté, l'humidité ou des corps étrangers ne risquent de se déposer entre la membrane et le substrat de silicium il faut refermer les orifices d'accès après avoir exécuté l'opération de gravure. La fermeture des orifices d'accès nécessite toutefois des couches de fermeture épaisses à cause de la taille importante des diamètres d'ouverture réalisés par le procédé standard.  In the manufacture of membrane sensors in surface micromechanics, the silicon must be removed under the membrane when there are thermally insulated membranes. This is generally done through access ports (pores) made in the layer of the membrane and, for example with a C1F3 etching, removing the silicon which is below. To prevent dirt, moisture or foreign objects from being deposited between the membrane and the silicon substrate, it is necessary to close the access ports after performing the etching operation. Closing the access ports, however, requires thick closure layers because of the large size of the opening diameters made by the standard method.

En principe, on peut remédier à cette difficulté par de petites ouvertures d'accès d'un diamètre < 500 nm comme celles réalisées par exemple par des expositions en taches dans le vernis photolaque. Mais en transférant la structure du photolaque dans par exemple la couche d'oxydes on augmente néanmoins la structure et ainsi le diamètre des orifices traversants. Dans le cas le plus favorable, le diamètre des trous est identique à la structure réalisée dans la couche de photolaque.  In principle, this difficulty can be remedied by small access apertures with a diameter <500 nm, such as those achieved for example by exposures in spots in the photolacquer. But by transferring the structure of the photolayer into, for example, the oxide layer, the structure and thus the diameter of the through-holes are nevertheless increased. In the most favorable case, the diameter of the holes is identical to the structure made in the photolayer layer.

Le document DE 100 30 352 Al décrit un composant micromécanique et son procédé de fabrication. Le composant micromécanique a une membrane dont la zone en porte-à-faux est munie d'au moins un élément de stabilisation. Dans ce procédé de fabrication on grave tout d'abord la zone de surface d'un substrat jusqu'à une profondeur réglable en formant du silicium poreux entouré par une zone à dopage (n) que la gravure n'attaque pratiquement pas. Au-dessus de la zone poreuse on dé-pose une couche formant une membrane et ensuite on perfore. Puis on enlève la zone poreuse par perforation de la couche de membrane par la gravure.  DE 100 30 352 A1 discloses a micromechanical component and its method of manufacture. The micromechanical component has a membrane whose cantilever zone is provided with at least one stabilizing element. In this manufacturing process, the surface area of a substrate is first etched to an adjustable depth by forming porous silicon surrounded by a doping zone (n) which etching does not substantially attack. Above the porous zone a layer forming a membrane is de-laid and then perforated. Then the porous zone is removed by perforation of the membrane layer by etching.

Le document G. Lammel, Ph. Renaud, Free-standing, mobile 3D porous silicon microstructures, Sensors and Actuators 85 (2000), p. 356-360 décrit de manière connue un procédé de gravure à deux ni-veaux consistant tout d'abord à former une zone poreuse à la surface d'un substrat de silicium en utilisant un masque, puis à former une cavité sous la zone poreuse par une étape de gravure d'électropolissage et cela de façon que la zone poreuse se soulève partiellement.  G. Lammel, Ph.D. Renaud, Free-standing, 3D mobile porous silicon microstructures, Sensors and Actuators 85 (2000), p. 356-360 describes in a known way a two-etch etching process consisting firstly of forming a porous zone on the surface of a silicon substrate using a mask, then of forming a cavity under the porous zone by an electropolishing etching step and that so that the porous area is raised partially.

Exposé de l'invention L'invention concerne un composant micromécanique du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que la membrane comporte une couche poreuse oxydée à une zone de cadre annulaire, du second type de dopage.  DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention relates to a micromechanical component of the type defined above, characterized in that the membrane comprises an oxidized porous layer to an annular frame zone, the second type of doping.

L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel composant micromécanique, comprenant les étapes suivantes: - fournir un substrat semi-conducteur d'un premier type de dopage, - prévoir une zone de cadre annulaire d'un second type de dopage dans la surface du substrat semi-conducteur entourant une zone de mem- brane, - réaliser une couche de pores dans la surface du substrat semi-conducteur dans la zone de cadre annulaire au cours d'une première étape de gravure, - réaliser une cavité sous la couche de pores dans le substrat semi- conducteur par une seconde étape de gravure, un transport d'agent de gravure se faisant à travers la couche de pores, - ensuite formation d'une couche de pores oxydés une étape d'oxydation dans la couche de pores suspendue à la zone de cadre annulaire du second type de dopage, et - développer une membrane à la surface du substrat semi-conducteur dans la zone de membrane qui ferme la cavité et présente la couche de pores oxydés.  The invention also relates to a method for manufacturing such a micromechanical component, comprising the following steps: - providing a semiconductor substrate of a first type of doping, - providing an annular frame zone of a second type of doping in the surface of the semiconductor substrate surrounding a membrane area, - producing a pore layer in the surface of the semiconductor substrate in the annular frame area during a first etching step, - making a cavity under the pore layer in the semiconductor substrate by a second etching step, an etching agent transporting through the pore layer, then forming an oxidized pore layer an oxidation step in the pore layer suspended from the annular frame region of the second type of doping, and - developing a membrane on the surface of the semiconductor substrate in the membrane zone which closes the cavity and has the oxy-pores layer dice.

Si avantageusement la couche poreuse comporte des pores oxydés de manière continue et au moins une couche de fermeture au- dessus de la couche de pores oxydés qui ferme les pores oxydés, de préférence la couche de fermeture est en SiO2, Si3N4 ou SiN.  If advantageously the porous layer comprises continuously oxidized pores and at least one closure layer above the oxidized pore layer which closes the oxidized pores, preferably the closure layer is SiO 2, Si 3 N 4 or SiN.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses du composant: - la couche poreuse oxydée ne comporte pas de pores traversants et ferme hermétiquement la cavité, - le premier type de conductivité est de type p et le second type de conductivité est le type n.  According to other advantageous features of the component: the oxidized porous layer does not have any through pores and hermetically closes the cavity; the first type of conductivity is of the p type and the second type of conductivity is the n type.

Le composant et le procédé selon l'invention reposent sur l'idée de base consistant à munir tout d'abord une zone de surface d'un substrat avec des pores, puis à développer une cavité sous la zone des pores et ensuite oxyder la zone des pores pour les rétrécir ou les fermer. La cavité est réalisée de préférence par électropolissage à l'aide d'un agent de gravure qui est le même que celui utilisé pour la membrane poreuse ou, en variante, avec un agent de gravure optimisé spécialement pour cette étape du procédé.  The component and method according to the invention are based on the basic idea of first providing a surface area of a substrate with pores, then developing a cavity under the pore area and then oxidizing the area. pores to shrink or close them. The cavity is preferably made by electropolishing with an etching agent which is the same as that used for the porous membrane or, alternatively, with an etching agent optimized specifically for this process step.

La zone de membrane est de préférence du silicium macroporeux avec des pores de diamètres moyens, par exemple de l'ordre de 50 nm à 3 m. L'utilisation de tels macropores offre une stabilité mécanique significativement améliorée par comparaison avec les nanopores et les mésopores dans la membrane poreuse pendant toute la conduite du pro-cédé et lors de l'utilisation ultérieure dans l'élément de capteur.  The membrane zone is preferably macroporous silicon with pores of average diameters, for example of the order of 50 nm to 3 m. The use of such macropores offers significantly improved mechanical stability compared to the nanopores and mesopores in the porous membrane throughout the process and during subsequent use in the sensor element.

Pour la suspension mécanique de la membrane on utilise un masque de dopage, de préférence implanté et inerte par rapport au procédé de gravure. La membrane macroporeuse est de préférence fermée à l'aide d'une mince couche (par exemple Si3N4, SiO2). Pour cela, on développe le vide ou on emprisonne une atmosphère gazeuse définie dans la cavité. Avant cette fermeture, par une étape d'oxydation, on réduit de ma- nière significative le diamètre des pores de la membrane. Cela simplifie considérablement l'opération de fermeture et diminue la conductivité thermique latérale de la membrane d'une manière significative.  For the mechanical suspension of the membrane is used a doping mask, preferably implanted and inert with respect to the etching process. The macroporous membrane is preferably closed with a thin layer (for example Si3N4, SiO2). For this purpose, the void is developed or a gaseous atmosphere defined in the cavity is trapped. Before this closure, by an oxidation step, the pore diameter of the membrane is significantly reduced. This greatly simplifies the closing operation and decreases the lateral thermal conductivity of the membrane significantly.

On obtient ainsi une membrane découplée à la fois thermiquement et mécaniquement de la matière du substrat. Cela se traduit par des caractéristiques d'isolation thermique remarquables avec en même temps une bonne élasticité et une bonne stabilité. Cette dernière est importante lors de l'utilisation ultérieure comme élément de capteur car dans la construction classique, la destruction de la membrane par le tir de particules constitue un problème important. Ce problème n'existe pas dans le cas du procédé de l'invention.  This results in a membrane decoupled both thermally and mechanically from the substrate material. This results in outstanding thermal insulation characteristics with at the same time good elasticity and good stability. The latter is important during later use as a sensor element because in the conventional construction, the destruction of the membrane by the firing of particles is a major problem. This problem does not exist in the case of the method of the invention.

Il est également avantageux selon l'invention que par une conduite particulièrement simple du procédé on puisse arriver à des du-rées d'exécution du procédé inférieures à 20 minutes pour la membrane et la cavité. Le procédé de gravure électrochimique, préférentiel, constitue de plus un procédé particulièrement économique. La liberté de conception par comparaison avec la micromécanique en vrac, habituelle, représente non seulement la possibilité d'une réduction significative de la surface utilisée de la plaquette mais également un autre avantage de l'invention.  It is also advantageous according to the invention that by a particularly simple conduct of the process it is possible to achieve process completion times of less than 20 minutes for the membrane and the cavity. The electrochemical etching process, which is preferential, is also a particularly economical method. The freedom of design compared to the usual bulk micromechanics not only represents the possibility of a significant reduction of the used surface of the wafer but also another advantage of the invention.

On peut utiliser l'objet de l'invention par exemple dans tous les capteurs nécessitant une bonne isolation thermique et mécanique par rapport au substrat de silicium. Il s'agit par exemple de capteurs de débit massique d'air d'autres capteurs de gaz, des plaques micro-chaudes et des capteurs thermiques, etc....  The object of the invention can be used, for example, in all sensors requiring good thermal and mechanical insulation with respect to the silicon substrate. These are, for example, air mass flow sensors of other gas sensors, micro-hot plates and thermal sensors, etc.

Selon un développement préférentiel, on grave la couche de pores au cours d'une première étape de gravure électrolytique avec une répartition aléatoire des pores dans le substrat semi-conducteur.  According to a preferred development, the pore layer is etched during a first electrolytic etching step with a random distribution of the pores in the semiconductor substrate.

Selon un autre développement préférentiel, on grave la couche de pores au cours d'une première étape de gravure avec un masque dans le substrat semi-conducteur.  According to another preferred development, the pore layer is etched during a first etching step with a mask in the semiconductor substrate.

Selon d'autres développements préférentiels, le masque à une zone de dopage du second type de conductivité dans la surface du substrat semiconducteur.  According to other preferred developments, the mask has a doping zone of the second type of conductivity in the surface of the semiconductor substrate.

Selon un autre développement préférentiel, la zone de do-page a une zone d'implantation ayant un modèle de zones implantées et de zones non implantées, les zones non implantées fixant les pores.  According to another preferred development, the do-page zone has an implantation zone having a model of implanted zones and non-implanted zones, the non-implanted zones fixing the pores.

Selon un autre développement préférentiel, la zone de do- page est une zone d'implantation ou une zone épitaxiale qui recouvre la zone de membrane; les pores de la première étape de gravure sont fixés par une gravure en tranchée dans la zone d'implantation en utilisant une couche de masse structurée à la surface du substrat semi-conducteur.  According to another preferred development, the zone of do- page is an implantation zone or an epitaxial zone which covers the membrane zone; the pores of the first etching step are set by trench etching in the implantation area using a structured mass layer on the surface of the semiconductor substrate.

Selon un autre développement préférentiel, le masque a une couche de masque structurée à la surface du substrat semi-conducteur.  According to another preferred development, the mask has a structured mask layer on the surface of the semiconductor substrate.

Selon un autre développement préférentiel, la couche de pores est réalisée dans la première étape de gravure, et la cavité sous la couche de pores dans le substrat semi-conducteur est réalisée par une seconde étape de gravure électrolytique.  According to another preferred development, the pore layer is produced in the first etching step, and the cavity under the pore layer in the semiconductor substrate is produced by a second electrolytic etching step.

Selon un autre développement de l'invention, on forme la couche de pores oxydés avec des pores oxydés de façon continue puis on réalise au moins une couche de fermeture au-dessus de la couche de pores oxydés. Les intervalles qui subsistent après l'oxydation des entretoises se situent de préférence dans une plage inférieure à 400 nm, ce qui per- met de régler l'atmosphère emprisonnée dans la cavité par le procédé de dépôt de la couche de fermeture, et la pression reste ainsi en dessous de 1 mbar. Ce procédé a l'avantage que l'état de tension réglé par le procédé d'oxydation dans la membrane est très réduit ci après l'oxydation il subsiste de petites cavités libres. D'autre part, la conductivité thermique laté- raie est réduite car il s'agit d'un système latéral à couches multiples. Le procédé LPCVD donne du fait de sa conformité, un revêtement des parois latérales de l'entretoise de silicium oxydé. Ainsi, de plus en plus on arrive à une dispersion de phonons au niveau de la surface limite. On obtient ainsi une membrane découplée de la matière du substrat à la fois d'une manière thermique et d'une manière mécanique. Cela donne des propriétés d'isolation thermique remarquables tout en offrant une bonne élasticité et une bonne stabilité.  According to another development of the invention, the oxidized pore layer is formed with continuously oxidized pores and then at least one closure layer is produced above the oxidized pore layer. The intervals remaining after the oxidation of the spacers are preferably in a range of less than 400 nm, which makes it possible to adjust the atmosphere trapped in the cavity by the deposition method of the closure layer, and the pressure thus remains below 1 mbar. This method has the advantage that the voltage state set by the oxidation process in the membrane is very small after the oxidation there are still small free cavities. On the other hand, the lateral thermal conductivity is reduced because it is a multi-layered lateral system. The LPCVD process gives, due to its conformity, a coating of the side walls of the oxidized silicon spacer. Thus, more and more we arrive at a dispersion of phonons at the boundary surface. This results in a membrane decoupled from the substrate material both thermally and mechanically. This gives outstanding thermal insulation properties while providing good elasticity and stability.

Selon un autre développement préférentiel, on forme la cou- che de pores oxydés pour fermer les pores et pour qu'ils ferment herméti-quement la cavité. Dans le cas de l'oxydation des entretoises de silicium on a une augmentation de volume d'environ 44 % par l'oxyde de silicium vis-à-vis du silicium. Par un dimensionnement approprié on peut même fermer complètement les pores entre les entretoises. Lors de la fermeture complète il subsiste une certaine quantité résiduelle d'oxygène dans la cavité. Par la poursuite de l'oxydation aux températures élevées on consomme cet oxygène en oxydant les parois et le fond de la cavité. Le procédé se poursuit jusqu'à ce que tout l'oxygène de la cavité soit confirmé et que le vide s'y soit établi.  According to another preferred development, the layer of oxidized pores is formed to close the pores and to seal the cavity hermetically. In the case of the oxidation of the silicon spacers there is a volume increase of about 44% by the silicon oxide with respect to the silicon. By proper sizing can even completely close the pores between the spacers. When the closure is complete, a certain residual amount of oxygen remains in the cavity. By continuing the oxidation at high temperatures this oxygen is consumed by oxidizing the walls and the bottom of the cavity. The process continues until all the oxygen in the cavity is confirmed and vacuum is established.

Selon un autre développement préférentiel, le premier type de conductivité est de type p et le second type de conductivité est de type n.  According to another preferred development, the first type of conductivity is of type p and the second type of conductivity is of type n.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'exemples de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: - les figures la-1f sont des vues schématiques des étapes principales de fabrication d'un composant micromécanique correspondant à un pre- mier mode de réalisation de la présente invention, - les figures 2a-2f sont des vues schématiques des étapes principales du procédé de fabrication d'un composant micromécanique correspondant à un second mode de réalisation de la présente invention de la présente invention, - les figures 3a-3d sont des vues schématiques des étapes principales de fabrication d'un composant micromécanique correspondant à un troisième mode de réalisation de la présente invention, - les figures 4a-4d sont des vues schématiques des étapes principales de fabrication d'un composant micromécanique selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention, - la figure 5 est une vue schématique d'une étape de fabrication d'un composant micromécanique selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention, - la figure 6 est une vue schématique d'une étape de fabrication d'un composant micromécanique selon un sixième de mode de réalisation de la présente invention.  Drawings The present invention will be described hereinafter with the aid of exemplary embodiments shown schematically in the accompanying drawings in which: FIGS. 1a-1f are schematic views of the main steps of manufacturing a micromechanical component corresponding to a In the first embodiment of the present invention, FIGS. 2a-2f are schematic views of the main steps of the method of manufacturing a micromechanical component corresponding to a second embodiment of the present invention of the present invention; FIGS. 3a-3d are diagrammatic views of the main steps of manufacturing a micromechanical component corresponding to a third embodiment of the present invention, FIGS. 4a-4d are schematic views of the main steps of manufacturing a component. according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. schematic of a step of manufacturing a micromechanical component according to a fifth embodiment of the present invention, - Figure 6 is a schematic view of a step of manufacturing a micromechanical component according to a sixth embodiment of the present invention.

Description de modes de réalisation  Description of embodiments

Dans les différentes figures on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes composants ou des composants de même fonction.  In the various figures, the same references have been used to designate the same components or components of the same function.

Les figures 1A-1F montrent schématiquement les étapes principales de fabrication d'un composant micromécanique selon un premier mode de réalisation de la présente invention.  Figures 1A-1F schematically show the main steps of manufacturing a micromechanical component according to a first embodiment of the present invention.

La figure lA est une vue de dessus schématique d'un substrat semiconducteur en silicium à dopage (p) 1. Dans ce substrat on a implanté une zone de cadre 2 de forme annulaire à dopage (n). La référence 3 désigne une zone de membrane future entourée par la zone de ca- dre annulaire 2 à dopage (n) car la future membrane y est suspendue.  FIG. 1A is a schematic top view of a semiconductor substrate made of doped silicon (p) 1. In this substrate, a doped annular frame region 2 has been implanted (n). Reference numeral 3 denotes a future membrane zone surrounded by annular annular zone 2 with doping (n) because the future membrane is suspended there.

Selon les modes de réalisation présents, le substrat semi-conducteur en silicium 1 a une résistance spécifique de p 1 n cm correspondant à une concentration de dopant de n 1 * 1016 cm-3. La zone de cadre de forme annulaire 2 est réalisée par l'implantation d'un dopant correspondant par exemple à du phosphore. Cette zone d'implantation est réglée par le dopage pour développer seulement une faible attaque par gravure ou pas d'attaque par gravure lors des étapes de procédé électrochimiques suivantes.  According to the present embodiments, the silicon semiconductor substrate 1 has a specific resistance of p 1 n cm corresponding to a doping concentration of n 1 * 1016 cm-3. The annular-shaped frame zone 2 is produced by the implantation of a dopant corresponding for example to phosphorus. This implantation zone is set by doping to develop only a small etching attack or no etching attack during the following electrochemical process steps.

La figure lb montre une section correspondant à la figure 1 a. En plus, on a prévu à la surface du substrat semi-conducteur en silicium 1, selon la figure lb, une couche formant un masque 4, par exemple en Si3N4 et cela en utilisant un procédé de dépôt habituel suivi d'une mise en structure. Cette couche de masque 4 est résistante vis-à-vis de l'agent de gravure utilisé ultérieurement et permet notamment de contrôler le passage du courant pour la gravure électrochimique.  Figure 1b shows a section corresponding to Figure 1a. In addition, there is provided on the surface of the silicon semiconductor substrate 1, according to Figure lb, a layer forming a mask 4, for example Si3N4 and this using a conventional deposition process followed by a setting structure . This mask layer 4 is resistant to the etching agent used later and in particular makes it possible to control the passage of the current for the electrochemical etching.

En outre, en référence à la figure lc, on développe une couche macroporeuse MP de la future membrane par un procédé de gravure électrochimique dans un agent de gravure contenant de l'acide fluorhydrique; dans la zone de membrane 3 on forme des pores 5 dans la zone de surface du substrat 1, entre lesquels subsiste l'entretoise de substrat 15 en silicium.  In addition, with reference to FIG. 1c, a macroporous layer MP of the future membrane is developed by an electrochemical etching process in an etching agent containing hydrofluoric acid; in the membrane zone 3, pores 5 are formed in the surface area of the substrate 1, between which the silicon substrate spacer 15 remains.

De manière préférentielle, on utilise un solvant organique comme agent de mouillage pour réduire les tensions superficielles. Cet additif organique permet de régler la concentration de HF et de plus il joue un rôle important pour le procédé électrochimique exécuté pour développer les macropores dans le substrat de silicium semi-conducteur à dopage (p), 1. Comme additif organique on utilise notamment DMF, DMSO, ACN, comme cela est par exemple décrit dans le document M. Christophersen, et al., Mat. Scie. Eng. B 69-70(2000), 194-198, ou S. Lust et al., J. Elec-trochem. Soc. Vol. 149, N 6(2002), C338-C344.  Preferably, an organic solvent is used as a wetting agent to reduce surface tension. This organic additive makes it possible to regulate the concentration of HF and moreover it plays an important role for the electrochemical process carried out to develop the macropores in the doped semiconductor silicon substrate (p), 1. As an organic additive, DMF is particularly used. , DMSO, ACN, as described for example in the document M. Christophersen, et al., Mat. Saw. Eng. B 69-70 (2000), 194-198, or S. Lust et al., J. Elec-trochem. Soc. Flight. 149, No. 6 (2002), C338-C344.

Le développement de la couche macroporeuse MP peut se faire à la fois avec une répartition ordonnée ou une répartition aléatoire des pores 5. Dans le présent exemple de réalisation, la répartition des po- res 5 est aléatoire car le procédé de gravure correspondant se fait sans utiliser de masque. On décrira une disposition ordonnée des pores dans les exemples de réalisation suivants qui nécessite une autre étape de pro- cédé pour prédéfinir la position des pores à l'aide d'un masque.  The development of the macroporous layer MP can be done both with an ordered distribution or a random distribution of the pores 5. In the present embodiment, the distribution of the poons 5 is random because the corresponding etching process is done without use of mask. An orderly arrangement of the pores in the following exemplary embodiments will be described which requires a further process step for predefining the position of the pores using a mask.

L'utilisation d'une distribution aléatoire des pores 5 est beaucoup plus simple dans tous les cas pour la conduite du procédé. On profite ainsi avantageusement d'un procédé s'organisant automatique-ment et permettant d'éviter des étapes de mise en structure coûteuses.  The use of a random pore distribution is much simpler in all cases for the conduct of the process. This advantageously benefits from a method that organizes itself automatically and avoids expensive structuring steps.

Pour le procédé de gravure électrochimique on utilise des concentrations d'acide HF de l'ordre de 1-20 %m; la vitesse de gravure pour former les pores se situe dans une plage de 1 m/min pour un dia-mètre de pore compris entre 50 nm et 3 m. Suivant le choix du dopage du substrat on peut régler à la fois le diamètre moyen des pores et aussi l'épaisseur moyenne de la paroi des entretoises 15; la densité du courant électrique utilisé influence également ces grandeurs. En particulier une forte densité du courant électrique donne un plus grand diamètre de pore et des épaisseurs de paroi plus faibles pour les entretoises 15.  For the electrochemical etching process, HF acid concentrations of the order of 1-20% m are used; the etching rate for forming the pores is in a range of 1 m / min for a pore diameter of between 50 nm and 3 m. Depending on the choice of doping of the substrate, it is possible to adjust both the average pore diameter and also the average wall thickness of the struts 15; the density of the electric current used also influences these quantities. In particular, a high density of the electric current gives a larger pore diameter and smaller wall thicknesses for the spacers 15.

L'épaisseur de la couche macroporeuse MP se situe de préférence dans une plage comprise entre 5 et 20 m; les temps d'exécution du procédé nécessaires sont de manière caractéristique de 15 minutes. Dans tous les cas l'épaisseur doit avantageusement arriver jusqu'en des-sous de la profondeur de pénétration de la zone de cadre annulaire 2.  The thickness of the macroporous layer MP is preferably in a range between 5 and 20 m; the necessary process execution times are typically 15 minutes. In all cases, the thickness must advantageously reach below the depth of penetration of the annular frame zone 2.

En outre, en se référant à la figure 1D, après développe-ment de la couche macroporeuse MP, de la future membrane, du dévelop- pement d'une cavité 11 sous la couche macroporeuse MP par une autre étape de gravure électrochimique, on effectue une étape de gravure d'électropolissage. Cette étape de gravure d'électropolissage peut se faire avec le même agent de gravure en augmentant la densité du courant électrique au-delà d'une valeur critique de la densité ou aussi avec un agent de gravure adapté spécialement à l'électropolissage. Pour cela, on utilise une plus forte concentration du mélange HF/alcool-H2O, de préférence avec des concentrations de HF de l'ordre de 20 %m. Les vitesses de gravure d'électropolissage possibles dépassent 200 nm/s. Cela permet d'une manière particulièrement avantageuse d'atteindre des durées de procédé courtes, de façon caractéristique inférieures à 5 minutes pour des cavités 11 d'une profondeur caractéristique de plusieurs 10 m.  In addition, with reference to FIG. 1D, after development of the macroporous layer MP, of the future membrane, of the development of a cavity 11 under the macroporous layer MP by another electrochemical etching step, it is carried out an electropolishing etching step. This electropolishing etching step can be done with the same etching agent by increasing the density of the electric current beyond a critical value of the density or also with an etching agent specially adapted for electropolishing. For this, a higher concentration of the HF / alcohol-H2O mixture is used, preferably with HF concentrations of the order of 20% m. The possible electropolishing etch rates exceed 200 nm / s. This makes it particularly advantageous to achieve short process times, typically less than 5 minutes for cavities 11 with a characteristic depth of several meters.

Toutefois, comme suivant le potentiel appliqué, il se forme de légères bulles de gaz (oxygène) à l'interface électrolyte/substrat, on risquerait de détruire une couche poreuse de faible solidité et de faible dia-mètre des pores comme cela est le cas d'une matière nano et méso poreuse qui pourrait être facilement détruite dans l'électropolissage. Le présent mode de réalisation évite cette difficulté par l'application de la couche macroporeuse MP. Ainsi, la future membrane est elle-même beau- coup plus solide et les grands diamètres de pores permettent une évacuation plus simple des gaz développés par la gravure d'électropolissage. Comme l'étape de gravure d'électropolissage est un procédé isotrope, il faut éviter que la couche macroporeuse MP ne soit dissoute du substrat lors de l'électropolissage. Pour cela on utilise la zone de bord 2, annulaire, à dopage (n), résistant à la gravure.  However, as following the applied potential, slight bubbles of gas (oxygen) form at the electrolyte / substrate interface, there is a risk of destroying a porous layer of low strength and low pia-meter pore as is the case a nano and meso porous material that could be easily destroyed in electropolishing. The present embodiment avoids this difficulty by the application of the macroporous layer MP. Thus, the future membrane is itself much more solid and the large pore diameters allow a simpler evacuation of the gases developed by electropolishing etching. Since the electropolishing etching step is an isotropic process, it is necessary to prevent the macroporous layer MP from being dissolved from the substrate during electropolishing. For this we use the edge zone 2, annular doping (n), resistant to etching.

La zone macroporeuse MP, elle-même n'est pas attaquée au cours de l'étape de gravure d'électropolissage car il faut des trous pour le procédé de dissolution du silicium. La zone poreuse MP est toutefois pau-vre en trous et à partir du substrat 1, les trous ne peuvent pénétrer dans la zone macroporeuse MP car après seulement quelques secondes, celle-ci se sépare électriquement du substrat par l'électropolissage.  The macroporous zone MP, itself is not attacked during the electropolishing etching step because holes are required for the silicon dissolution process. The porous zone MP is however poor in holes and from the substrate 1, the holes can not penetrate the macroporous zone MP because after only a few seconds, the latter separates electrically from the substrate by the electropolishing.

En se reportant en outre à la figure le, après la réalisation de la cavité 11 on dissout totalement la couche de masque isolant 4 par un séjour dans de l'acide fluorhydrique fortement concentré pour éviter des futurs gradins à la surface. Dans l'étape de procédé suivante, on ré-duit le diamètre des pores 5 par oxydation partielle des parois des pores pour obtenir des entretoises oxydées 15' et des pores rétrécis 5' ; en effet, grâce à sa faible densité, la silice SiO2 prend un volume plus grand que le silicium. Il se forme également une zone oxydée 2' dans la zone de cadre 2 à la transition avec la zone de membrane 3. En outre, cela réduit très fortement la conductibilité thermique latérale de la zone de pores MP' main-tenant oxydée.  Referring further to Figure 1c, after the completion of the cavity 11 is completely dissolved in the insulating mask layer 4 by a stay in hydrofluoric acid highly concentrated to avoid future steps on the surface. In the next process step, the pore diameter is reduced by partial oxidation of the pore walls to obtain oxidized struts 15 'and shrunken pores 5'; indeed, thanks to its low density, SiO2 silica takes a larger volume than silicon. It also forms an oxidized zone 2 'in the frame zone 2 at the transition with the membrane zone 3. In addition, this greatly reduces the lateral thermal conductivity of the oxidized hand-held pore zone MP'.

Ensuite, en référence à la figure lf, on dépose une couche de fermeture 10 pour fermer la couche de pores MP', oxydée et développer la membrane 30 dans la zone de membrane 3. De manière préférentielle, le dépôt de la couche de fermeture 10 se fait selon une étape de procédé à basse pression. Comme la pression de procédé existant alors reste emprisonnée ultérieurement dans la cavité 11, la conductivité thermique verti- cale sera d'autant plus faible que le vide sera meilleur dans la cavité 11. A l'aide du procédé LPCVD on pourra atteindre par exemple des pressions de l'ordre de 0,1 mbar.  Then, with reference to FIG. 1f, a closure layer 10 is deposited to close the oxidized pore layer MP 'and develop the membrane 30 in the membrane zone 3. Preferably, the deposition of the closure layer 10 is done according to a low pressure process step. Since the existing process pressure then remains trapped later in the cavity 11, the vertical thermal conductivity will be even lower as the vacuum will be better in the cavity 11. With the aid of the LPCVD process, it will be possible to achieve, for example, pressures of the order of 0.1 mbar.

Comme le diamètre des pores après oxydation se situe de préférence dans une plage inférieure à 500 nm, la rugosité surfacique après dépôt de la couche de fermeture 10 est très faible, ce qui permet d'autres étapes de lithogravure. Pour une rugosité de surface plus élevée, suivant le cas, on peut exécuter une étape d'aplanissement au plasma pour lisser. Selon un exemple préférentiel, la couche de fermeture 10 est en SiO2, Si3N4 ou SiN.  Since the diameter of the pores after oxidation is preferably in a range of less than 500 nm, the surface roughness after deposition of the closure layer 10 is very low, which allows other litho-engraving steps. For a higher surface roughness, as the case may be, a plasma planarization step can be performed to smooth out. According to a preferred example, the closure layer 10 is SiO 2, Si 3 N 4 or SiN.

Selon d'autres étapes du procédé, après dépôt et mise en structure des éléments de capteur proprement dit sur la membrane 30, en particulier des éléments de chauffage et de détection de température, on applique une couche de fermeture par-dessus. Ces étapes de procédé ne sont pas détaillées ici car faisant partie de l'état de la technique, ces étapes de procédé sont bien connues.  According to other steps of the method, after depositing and structuring the actual sensor elements on the membrane 30, in particular heating and temperature detection elements, a closure layer is applied over it. These process steps are not detailed here because as part of the state of the art, these process steps are well known.

Les figures 2a-2f sont des vues schématiques des principa-15 les étapes de fabrication d'un composant micromécanique selon un second mode de réalisation de la présente invention.  Figures 2a-2f are schematic views of the principal steps of manufacturing a micromechanical component according to a second embodiment of the present invention.

Selon la figure 2a, la référence 1 désigne un substrat semi-conducteur à dopage (p) dans lequel, comme dans le premier mode de réalisation présenté ci-dessus, on a implanté une zone de cadre 2a de forme annulaire à dopage (n). Contrairement au premier mode de réalisation, on a toutefois prévu dans la zone de membrane 3a, des barres de do-page 21a qui servent également de masques de gravure; ces barres réalisent une structure préalable en forme de bandes de la zone de membrane 3a. En d'autres termes, ces bandes ou barres de dopage 21a cons-tituent un masque couvrant la zone de membrane 3a.  According to FIG. 2a, reference numeral 1 denotes a doped semiconductor substrate (p) in which, as in the first embodiment presented above, a doped annular frame zone 2a has been implanted (n). . Unlike the first embodiment, however, there are provided in the membrane zone 3a, do-page bars 21a which also serve as etching masks; these bars provide a band-shaped pre-structure of the membrane zone 3a. In other words, these bands or doping bars 21a constitute a mask covering the membrane zone 3a.

Comme le montre la figure 2b, la profondeur d'implantation des bandes de dopage 2a est la même que celle de la zone de cadre annulaire 2a car leur réalisation se fait au cours de la même étape de fabrication que la zone de cadre 2a dans le substrat semi-conducteur 1.  As shown in FIG. 2b, the implantation depth of the doping strips 2a is the same as that of the annular frame area 2a since their production is done during the same manufacturing step as the frame area 2a in the semiconductor substrate 1.

En outre, en référence à la figure 2c, on développe ensuite des pores 5a en forme de bandes d'une couche de pores constituant un masque Mpa par une étape de gravure d'électropolissage. Les entretoises qui subsistent sont prédéfinies par les bandes de dopage 21a que l'opération d'électropolissage dans un électrolyte contenant de l'acide fluorhydrique n'attaque pas.  In addition, with reference to FIG. 2c, strip-like pores 5a of a pore layer constituting an Mpa mask are subsequently developed by an electropolishing etching step. The remaining spacers are predefined by the doping strips 21a that the electropolishing operation in an electrolyte containing hydrofluoric acid does not attack.

Immédiatement après la formation des pores 5a et des entretoises de bandes de dopage 21a, c'est-à-dire de préférence au cours d'une unique étape de gravure que l'on poursuit, on forme la cavité 11 sous la couche macroporeuse MPa comme le montre la figure 2d.  Immediately after the formation of the pores 5a and the doping strip spacers 21a, that is to say preferably during a single etching step that is continued, the cavity 11 is formed under the macroporous layer MPa as shown in Figure 2d.

Comme le montre la figure 2e, comme dans le premier mode de réalisation, on oxyde les entretoises 21a pour obtenir des entretoises 21a' et le côté dégagé de la zone de cadre annulaire 2a pour former une zone de cadre annulaire, oxydée 2a'. Enfin, après oxydation dans la zone poreuse oxydée MPa' il subsiste des pores rétrécis 5a' d'un diamètre caractéristique de l'ordre de 100 à 500 nm.  As shown in Fig. 2e, as in the first embodiment, the spacers 21a are oxidized to provide spacers 21a 'and the cleared side of the annular frame region 2a to form an oxidized annular frame region 2a'. Finally, after oxidation in the oxidized porous zone MPa 'there remain shrink pores 5a' with a characteristic diameter of the order of 100 to 500 nm.

Selon la figure 2f, comme dans le premier mode de réalisation, on ferme les pores 5a' par l'application du procédé LPCVD. Comme ce dépôt se fait d'une manière conforme (non représentée dans le dessin), c'est-à-dire également dans les intervalles des entretoises 5a', pour fermer l'espace intermédiaire de par exemple 400 nm il faut déposer une couche d'une épaisseur de 200 nm.  According to FIG. 2f, as in the first embodiment, the pores 5a 'are closed by the application of the LPCVD method. As this deposition is done in a manner compliant (not shown in the drawing), that is to say also in the intervals of the spacers 5a ', to close the intermediate space of for example 400 nm a layer must be deposited. with a thickness of 200 nm.

Les figures 3a-3d montrent schématiquement les principales étapes de fabrication d'un composant micromécanique selon un troisième mode de réalisation de la présente invention.  Figures 3a-3d schematically show the main steps of manufacturing a micromechanical component according to a third embodiment of the present invention.

Selon la figure 3a, dans une étape d'implantation on réalise par implantation une zone de cadre 2b, de forme annulaire à dopage (n) dans le substrat semi-conducteur 1 à dopage (p) ; l'intérieur de ce cadre est complètement rempli par un bloc de dopage 21b. En d'autres termes, on crée une zone de dopage continu 2b, 21b et le trait interrompu à la figure 3a ne se rapporte qu'à une future séparation dans la zone de cadre 2b et la zone de membrane 3b. Une alternative consisterait à utiliser une couche épitaxiale continue à dopage (n).  According to FIG. 3a, in an implantation step, a doped annular frame region 2b is produced by implantation (n) in the doped semiconductor substrate 1 (p); the inside of this frame is completely filled by a doping block 21b. In other words, a continuous doping zone 2b, 21b is created and the broken line in FIG. 3a only relates to a future separation in the frame zone 2b and the membrane zone 3b. An alternative would be to use a doped continuous epitaxial layer (n).

En se référant à la figure 3b on dépose sur toute la surface de la structure résultante, la couche de masquage 4 en nitrure de silicium et on lui donne une structure de façon à former des bandes de couche de masquage 41b dans la zone de membrane 3b; ces bandes sont réparties de façon analogue aux zones de dopage 2 lb du second mode de réalisation.  Referring to Figure 3b is deposited on the entire surface of the resulting structure, the masking layer 4 of silicon nitride and is given a structure so as to form masking layer strips 41b in the membrane area 3b ; these bands are distributed in a similar manner to the 2 lb doping zones of the second embodiment.

Dans l'étape de procédé suivante, on réalise une structure préalable pour former une zone de pores MPb comportant des pores 5b (avec la même géométrie que dans le second mode de réalisation) et des entretoises intermédiaires 21b dans la zone d'implantation continue. Ce procédé de gravures de tranchée doit être conçu pour séparer au moins la zone de dopage dans toute sa profondeur. Cette situation est représentée à la figure 3c.  In the following process step, a pre-structure is formed to form a pore zone MPb comprising pores 5b (with the same geometry as in the second embodiment) and intermediate spacers 21b in the continuous implantation zone. This trench etching process must be designed to separate at least the doping zone in all its depth. This situation is shown in Figure 3c.

Ensuite, en référence à la figure 3d, comme dans le second mode de réalisation évoqué ci-dessus, on réalise la gravure d'électropolissage pour former la cavité 11 sous la zone de pores MPb des tranchées de gravure.  Then, with reference to FIG. 3d, as in the second embodiment mentioned above, the electropolishing etching is performed to form the cavity 11 under the pore zone MPb of the etching trenches.

Les autres étapes de procédé se déroulent de façon analogue à celles représentées aux figures 2e et 2f du second mode de réalisation.  The other process steps proceed in a manner analogous to that shown in Figures 2e and 2f of the second embodiment.

Les figures 4a-4d montrent schématiquement les étapes principales de fabrication d'un composant micromécanique selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention.  Figures 4a-4d show schematically the main steps of manufacturing a micromechanical component according to a fourth embodiment of the present invention.

Le quatrième mode de réalisation selon la figure 4a prévoit uniquement une zone de cadre annulaire 2c à dopage (n) dans le substrat semi- conducteur à dopage (p) et qui entoure le milieu de la zone de membrane 3c. La surface du substrat semi-conducteur 1 reçoit la couche for- tuant le masque 4 en nitrure de silicium et on donne à la zone de membrane 3c une structure de façon à former des bandes de couche de masquage 41c ayant lamême forme que les bandes de couche de masquage 41b du troisième mode de réalisation ou des bandes de dopage 21a du second mode de réalisation.  The fourth embodiment according to FIG. 4a only provides a doped annular frame region 2c (n) in the doped semiconductor substrate (p) and which surrounds the middle of the membrane area 3c. The surface of the semiconductor substrate 1 receives the layer forming the silicon nitride mask 4 and the membrane zone 3c is given a structure so as to form masking layer strips 41c having the same shape as the masking layer 41b of the third embodiment or doping strips 21a of the second embodiment.

En outre, selon la figure 4c, on effectue une étape de gravure d'électropolissage pour développer les pores 5c en forme de bandes avec des entretoises 21c intermédiaires dans la zone de pores MPc; puis selon la figure 4d, on développe directement ensuite la cavité 11 sous la zone de pores MPc formée précédemment.  In addition, according to FIG. 4c, an electropolishing etching step is carried out to develop the pores 5c in the form of strips with intermediate spacers 21c in the pore zone MPc; then according to Figure 4d, it then directly develops the cavity 11 under the pore zone MPc previously formed.

Les autres étapes du procédé correspondent aux étapes du procédé des figures 3e et 3f.  The other steps of the method correspond to the steps of the method of FIGS. 3e and 3f.

La figure 5 est une vue schématique d'une étape de fabrication d'un composant micromécanique selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention.  Figure 5 is a schematic view of a step of manufacturing a micromechanical component according to a fifth embodiment of the present invention.

Dans le cinquième mode de réalisation présenté à la figure 5, on ne prévoit pas de couche de fermeture au-dessus de la surface du substrat semi-conducteur dans la zone de membrane mais partant de l'état du procédé selon la figure 2d on continue l'oxydation jusqu'à ce que les pores soient complètement fermés dans la zone d'oxydation de pores MPd'. Cela peut se faire par un dimensionnement approprié des pores. Les entretoises oxydées 21d' ou la zone de cadre oxydée 2d' constituent alors la membrane 30d dans la zone de membrane 3d.  In the fifth embodiment shown in FIG. 5, no closure layer is provided above the surface of the semiconductor substrate in the membrane zone, but starting from the state of the process according to FIG. the oxidation until the pores are completely closed in the pore oxidation zone MPd '. This can be done by proper sizing of the pores. The oxidized struts 21d 'or the oxidized frame zone 2d' then constitute the membrane 30d in the membrane zone 3d.

Comme l'oxydation se fait de préférence à la pression ambiante, après fermeture de la membrane 30d il subsiste dans la cavité 11 une quantité résiduelle d'oxygène. Cela se traduit par une augmentation de la conductivité thermique de la membrane par la cavité du substrat.  As the oxidation is preferably at ambient pressure, after closure of the membrane 30d there remains in the cavity 11 a residual amount of oxygen. This results in an increase in the thermal conductivity of the membrane by the cavity of the substrate.

Comme après modification du procédé d'oxydation, le substrat 1 séjourne encore un certain temps à la température d'oxydation, on peut réduire de manière significative la pression dans la cavité 11. L'oxygène résiduel se traduit en effet à la poursuite de l'oxydation des parois et du fond de la cavité 11 et cette opération se poursuit jusqu'à ce que tout l'oxygène de la cavité 11 ait été consommé et qu'il se soit établi un vide.  As after modification of the oxidation process, the substrate 1 remains still for a certain time at the oxidation temperature, it is possible to significantly reduce the pressure in the cavity 11. The residual oxygen results in effect in the continuation of the oxidation of the walls and the bottom of the cavity 11 and this operation continues until all the oxygen in the cavity 11 has been consumed and a vacuum has been established.

La figure 6 est une vue schématique d'une étape de fabrication d'un composant micromécanique correspondant à un sixième mode de réalisation de la présente invention. Dans le sixième mode de réalisation représenté à la figure 6, partant des bandes 21a ^plantées en surface de façon complémentaire on prévoit des bandes de couche de masquage 41a. Cela permet d'améliorer la précision de la gravure verticale des pores.  Figure 6 is a schematic view of a step of manufacturing a micromechanical component corresponding to a sixth embodiment of the present invention. In the sixth embodiment shown in Figure 6, starting from the strips 21a ^ planted at the surface in a complementary manner is provided masking layer strips 41a. This makes it possible to improve the accuracy of the vertical etching of the pores.

Bien que la présente invention ait été décrite ci-dessus à l'aide d'un exemple de réalisation préférentiel elle n'est pas limitée à celui-ci mais permet de nombreuses modifications.  Although the present invention has been described above with the aid of a preferred embodiment, it is not limited thereto but allows numerous modifications.

Bien que les exemples de réalisation ci-dessus utilisent un substrat à dopage (p) on peut également appliquer le procédé de l'invention à un substrat à dopage (n). Comme le substrat doit être éclairé avantageusement à partir de sa face arrière, pour permettre le développe- ment des pores ou l'électropolissage pour créer ensuite la cavité, le procé- dé devient simplement d'une exécution plus complexe sans toutefois engendrer des inconvénients particuliers. On peut également envisager différentes orientations de substrat (non seulement l'orientation cristallographique (100)). Comme l'orientation des pores correspond pour l'essentiel à la direction (100) du cristal, il est envisageable de profiter en outre d'une orientation de pores non perpendiculaire à la surface du substrat pour avoir une stabilité de membrane.  Although the above exemplary embodiments use a doped substrate (p), the method of the invention can also be applied to a doped substrate (n). Since the substrate must be advantageously illuminated from its rear surface, to allow the development of the pores or the electropolishing to then create the cavity, the process becomes simply of a more complex execution without however causing particular disadvantages . It is also possible to envisage different substrate orientations (not only the crystallographic orientation (100)). Since the orientation of the pores essentially corresponds to the direction (100) of the crystal, it is conceivable to take advantage of a pore orientation that is not perpendicular to the surface of the substrate in order to have membrane stability.

De manière générale, par le choix de la profondeur des entretoises de silicium, on peut régler de manière quelconque l'épaisseur de la future membrane. Ce procédé permet de régler les épaisseurs de mem-branes comprises entre quelques 100 nm et plusieurs 10 m. Pour une application comme membrane d'isolation thermique dans un élément de capteur on choisira une épaisseur de membrane de préférence inférieure à 5 m pour que la conductivité thermique latérale soit faible.  In general, by the choice of the depth of the silicon spacers, one can adjust in any way the thickness of the future membrane. This method makes it possible to adjust the thicknesses of mem-branes comprised between some 100 nm and several 10 m. For an application as a thermal insulation membrane in a sensor element, a membrane thickness of preferably less than 5 m will be chosen so that the lateral thermal conductivity is low.

A la place des entretoises on peut choisir n'importe quelle autre géométrie de pore, par exemple une grille quelconque.  Instead of the spacers, any other pore geometry can be chosen, for example any grid.

NOMENCLATURENOMENCLATURE

2,2a,2b,2c,2d,2e 3,3a,3b,3c,3d,3e 4 MP,Mpa,MPb,MPc,Mpe 5,5a,5b,5c, 5e 5', 5a' 15,21a,21b,21c 11 15',21a' MP',Mpa',MPd' 10 30,30a,30d 40,41 a, 41 b, 41 csubstrat semi-conducteur de silicium à do-page p zone de cadre annulaire à dopage n zone de membrane couche de masque couche macroporeuse pores pores oxydés entretoise cavité entretoise oxydée couche de pore oxydée couche de fermeture membrane zone de couche de masque  2,2a, 2b, 2c, 2d, 2e 3,3a, 3b, 3c, 3d, 3e 4 MP, MPa, MPb, MPc, Mpe 5,5a, 5b, 5c, 5e 5 ', 5a' 15,21a, 21b, 21c 11 15 ', 21a' MP ', Mpa', MPd '30,30a, 30d 40,41a, 41b, 41c semiconductor silicon semiconductor to do-page p annular ring area to n doping membrane area macroporous layer mask layer pores oxidized pores spacer cavity oxidized spacer oxidized pore layer membrane closure layer mask layer

Claims (16)

REVENDICATIONS 1 ) Composant micromécanique comprenant un substrat semi-conducteur (1) d'un premier type de dopage (p), une cavité (11) dans le substrat semiconducteur (1) et une membrane (30; 30a; 30d) prévue à la surface du substrat semi-conducteur (1) pour fermer la cavité (11), caractérisé en ce que la membrane (30; 30a; 30d) comporte une couche poreuse oxydée (MP' ; Mpa' ; MPd') suspendue à une zone de cadre annulaire (2; 2a; 2b; 2c; 10 2d; 2e), du second type de dopage (n).  1) Micromechanical component comprising a semiconductor substrate (1) of a first type of doping (p), a cavity (11) in the semiconductor substrate (1) and a membrane (30; 30a; 30d) provided on the surface of the semiconductor substrate (1) for closing the cavity (11), characterized in that the membrane (30; 30a; 30d) comprises an oxidized porous layer (MP '; Mpa'; MPd ') suspended from a frame area ring (2; 2a; 2b; 2c; 10 2d; 2e) of the second type of doping (n). 2 ) Composant micromécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche poreuse (MP' ; MPa' ; MPd') comporte des pores oxydés de manière continue (5', 5a') et au moins une couche de fermeture (10) audessus de la couche de pores oxydés (MP' ; MPa' ; MPd') qui ferme les pores oxydés (5', 5a').  2) micromechanical component according to claim 1, characterized in that the porous layer (MP '; MPa'; MPd ') comprises continuously oxidized pores (5', 5a ') and at least one closure layer (10) above the oxidized pore layer (MP '; MPa'; MPd ') which closes the oxidized pores (5', 5a '). 3 ) Composant micromécanique selon la revendication 2, 20 caractérisé en ce que la couche de fermeture (10) est en SiO2, Si3N4 ou SiN.  3) micromechanical component according to claim 2, characterized in that the closure layer (10) is SiO2, Si3N4 or SiN. 4 ) Composant micromécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche poreuse oxydée (MP' ; MPa' ; MPd') ne comporte pas de pores traversants et ferme hermétiquement la cavité (II).  4) micromechanical component according to claim 1, characterized in that the oxidized porous layer (MP '; MPa'; MPd ') has no through pores and hermetically closes the cavity (II). 5 ) Composant micromécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier type de conductivité (p) est de type p et le second type de conductivité (n) est le type n.  5) micromechanical component according to claim 1, characterized in that the first type of conductivity (p) is of type p and the second type of conductivity (n) is the type n. 6 ) Procédé de fabrication d'un composant micromécanique comprenant les étapes suivantes: - fournir un substrat semi-conducteur (1) d'un premier type de dopage (P), - prévoir une zone de cadre annulaire (2; 2a; 2b; 2c; 2d; 2e) d'un se- cond type de dopage (n) dans la surface du substrat semiconducteur (1) entourant une zone de membrane (3; 3a; 3b; 3c; 3d; 3e), réaliser une couche de pores (MP; Mpa; MPb; MPc; MPe) dans la surface du substrat semi-conducteur (1) dans la zone de cadre annu- laire (2; 2a; 2b; 2c. 2d; 2e) au cours d'une première étape de gra-vure, - réaliser une cavité (11) sous la couche de pores (MP; MPa; MPb; MPc; MPe) dans le substrat semi-conducteur (1) par une seconde étape de gravure, un transport d'agent de gravure se faisant à travers la couche de pores (MP; MPa; MPb; MPc; MPe), - ensuite formation d'une couche de pores oxydés (MP' ; MPa' ; MPd') dans une étape d'oxydation dans la couche de pores (MP; MPa; MPb; MPc; MPe) suspendue à la zone de cadre annulaire (2; 2a; 2b; 2c; 2d; 2e) du second type de dopage (n), et -développer une membrane 30; 30a; 30d) à la surface du substrat semi-conducteur (1) dans la zone de membrane (3; 3a; 3b; 3c; 3d; 3e) qui ferme la cavité (11) et présente la couche de pores oxydés (MP' ; MPa' ; MPd').  6) A method of manufacturing a micromechanical component comprising the following steps: - providing a semiconductor substrate (1) of a first type of doping (P), - providing an annular frame area (2; 2a; 2b; 2c, 2d, 2e) of a second doping type (n) in the surface of the semiconductor substrate (1) surrounding a membrane zone (3; 3a; 3b; 3c; 3d; 3e), producing a layer of pores (MP; MPa; MPb; MPc; MPe) in the surface of the semiconductor substrate (1) in the annular frame area (2; 2a; 2b; 2c. 2d; 2e) during a first gra-vure step, - making a cavity (11) under the pore layer (MP; MPa; MPb; MPc; MPe) in the semiconductor substrate (1) by a second etching step, an agent transport by etching through the pore layer (MP; MPa; MPb; MPc; MPe); then forming an oxide pore layer (MP '; MPa'; MPd ') in an oxidation step in the pore layer (MP; MPa; MPb; MPc; MPe) suspended from the frame area annular (2; 2a; 2b; 2c; 2d; 2e) of the second type of doping (n), and -developing a membrane 30; 30a; 30d) on the surface of the semiconductor substrate (1) in the membrane zone (3; 3a; 3b; 3c; 3d; 3e) which closes the cavity (11) and has the oxide pore layer (MP '; MPa 'MPd'). 7 ) Procédé de fabrication selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' on grave la couche de pores (MP; MPa; MPb; MPc; MPe) dans une première étape de gravure par voie électrolytique avec des pores (5) à réparti-25 tion aléatoire dans le substrat semi-conducteur (1).  7) A method of manufacture according to claim 6, characterized in that the pore layer (MP, MPa, MPb, MPc, MPe) is etched in a first electrolytic etching step with pores (5) to be distributed. Randomization in the semiconductor substrate (1). 8 ) Procédé de fabrication selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' on grave la couche de pores (MP; MPa; MPb; MPc; MPe) dans une pre-30 mière étape de gravure avec un masque (4, 21a; 4, 41b, 21b; 4, 41c; 4, 41a, 21a) dans le substrat semi-conducteur (1).  8) Manufacturing method according to claim 6, characterized in that the pore layer (MP, MPa, MPb, MPc, MPe) is etched in a first etching step with a mask (4, 21a; , 41b, 21b; 4, 41c; 4, 41a, 21a) in the semiconductor substrate (1). 9 ) Procédé de fabrication selon la revendication 8, caractérisé en ce que le masque (4, 21a; 4, 41b, 21b; 4, 41c; 4, 41a, 21a) comporte une zone de dopage (21a; 21c) du second type de conductivité (n) dans la surface du substrat semi-conducteur (1).  9) Manufacturing method according to claim 8, characterized in that the mask (4, 21a; 4, 41b, 21b; 4, 41c; 4, 41a, 21a) comprises a doping zone (21a; 21c) of the second type of conductivity (n) in the surface of the semiconductor substrate (1). 10 ) Procédé de fabrication selon la revendication 9, caractérisé en ce que la zone de dopage (21a; 21c) comprend une zone d'implantation (21a) ayant un modèle de zones implantées et de zones non implantées, les zo-5 nes non implantées fixant les pores (5a).  10) A method of manufacture according to claim 9, characterized in that the doping zone (21a; 21c) comprises an implantation zone (21a) having a model of implanted zones and non-implanted zones, the non-implanted zones. implanted fixing the pores (5a). 11 ) Procédé de fabrication selon la revendication 9, caractérisé en ce que la zone de dopage (21a; 21c) est une zone d'implantation (21b) ou une zone épitaxiale couvrant toute la zone de membrane (2b), et les pores (5b) sont fixés dans une première étape de gravure par gravure de sillons sous la forme d'un procédé de gravure de tranchées de la zone d'implantation (21 b), en utilisant une couche de masque structurée (40, 41b) à la surface du substrat semi-conducteur (1).  11) Manufacturing method according to claim 9, characterized in that the doping zone (21a; 21c) is an implantation zone (21b) or an epitaxial zone covering the entire membrane zone (2b), and the pores ( 5b) are fixed in a first groove etching etching step in the form of a trench etching process of the implantation area (21b), using a structured mask layer (40, 41b) at the surface of the semiconductor substrate (1). 12 ) Procédé de fabrication selon la revendication 8, caractérisé en ce que le masque (4, 21a; 4, 41b, 21b; 4, 41c; 4, 41a, 21a) a une couche de masquage structurée (4, 41a; 4, 41b; 4, 41c) à la surface du substrat 20 semi-conducteur (1) .  12) Manufacturing method according to claim 8, characterized in that the mask (4, 21a; 4, 41b, 21b; 4, 41c; 4, 41a, 21a) has a structured masking layer (4, 41a; 4, 41b; 4, 41c) on the surface of the semiconductor substrate (1). 13 ) Procédé de fabrication selon la revendication 6, caractérisé par la réalisation de la couche de pores (MP; MPa; MPb; MPc; MPe) dans la première étape de gravure et la réalisation de la cavité (11) sous la couche de pores (MP; MPa; MPb; MPc; MPe) dans le substrat semi-conducteur (1) au cours d'une seconde gravure par voie électrolytique.13) The manufacturing method according to claim 6, characterized by producing the pore layer (MP; MPa; MPb; MPc; MPe) in the first etching step and producing the cavity (11) under the pore layer. (MP, MPa, MPb, MPc, MPe) in the semiconductor substrate (1) during a second electrolytic etching. 14 ) Procédé de fabrication selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' on forme la couche de pores oxydés (MP' ; MPa' ; MPd') avec des pores oxydés de manière continue (5', 5a') et on réalise au moins une couche de fermeture (10) au-dessus de la couche de pores oxydés (MP' ; MPa' ; MPd').  14) The manufacturing method according to claim 6, characterized in that the oxide pore layer (MP ', MPa', MPd ') is formed with continuously oxidized pores (5', 5a ') and at least one closure layer (10) above the oxidized pore layer (MP '; MPa'; MPd '). 15 ) Procédé de fabrication selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' on développe la couche de pores oxydés (MP' ; MPa' ; MPd') pour fermer les pores et fermer ainsi hermétiquement la cavité (Il).  15) Manufacturing process according to claim 6, characterized in that the oxidized pore layer (MP ', MPa', MPd ') is developed to close the pores and thus hermetically close the cavity (II). 16 ) Procédé de fabrication selon la revendication 6, caractérisé en ce que le premier type de conductivité (p) est le type p et le second type de conductivité (n) et le type n.  16) A method of manufacture according to claim 6, characterized in that the first type of conductivity (p) is the type p and the second type of conductivity (n) and the type n.