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DE19530736B4 - Acceleration sensor and method for manufacturing an acceleration sensor - Google Patents

Acceleration sensor and method for manufacturing an acceleration sensor Download PDF

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DE19530736B4
DE19530736B4 DE19530736A DE19530736A DE19530736B4 DE 19530736 B4 DE19530736 B4 DE 19530736B4 DE 19530736 A DE19530736 A DE 19530736A DE 19530736 A DE19530736 A DE 19530736A DE 19530736 B4 DE19530736 B4 DE 19530736B4
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DE
Germany
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layer
acceleration sensor
plates
silicon
carrier
Prior art date
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Application number
DE19530736A
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German (de)
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Horst Dr.-Ing. Muenzel
Dietrich Dr.-Ing. Schubert
Alexandra Boehringer
Michael Dr.-Ing. Offenberg
Klaus Dr.-Ing. Heyers
Markus Dipl.-Ing. Lutz
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Priority to FR9601504A priority patent/FR2732467B1/en
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Priority to US08/599,838 priority patent/US5723353A/en
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Priority to US08/933,446 priority patent/US5959208A/en
Priority to US09/362,936 priority patent/US6055858A/en
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Abstract

Beschleunigungssensor (6) mit drei Schichten (1, 2, 3),
– wobei eine erste Schicht (1) als Tragplatte ausgebildet ist, auf der eine zweite, isolierende Schicht (2) aufgebracht ist, und auf der zweiten Schicht (2) eine dritte Schicht (3) aufgebracht ist, aus der eine auslenkbare Masse (7) herausstrukturiert ist, die aufgrund einer einwirkenden Kraft oder einwirkenden Beschleunigung auslenkbar ist,
– wobei aus der dritten Schicht (3) Leiterbahnen (4) herausstrukturiert sind, die zu Anschlußpunkten (20) geführt sind,
– wobei die Leiterbahnen (4) gegen die erste Schicht (1) durch die zweite Schicht (2) und durch Ausnehmungen (10) gegen die dritte Schicht (3) elektrisch isoliert sind,
– wobei als erste, zweite und dritte Schicht (1, 2, 3) eine Silizium-auf-Isolator Schichtstruktur ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
als auslenkbare Masse (7) eine Kammstruktur (13) ausgebildet ist, die parallel zur Oberfläche der dritten Schicht (3) auslenkbar ist.
Acceleration sensor (6) with three layers (1, 2, 3),
- wherein a first layer (1) is formed as a support plate on which a second, insulating layer (2) is applied, and on the second layer (2) a third layer (3) is applied, from which a deflectable mass (7 ) which is deflectable due to an applied force or acting acceleration,
- wherein from the third layer (3) conductor tracks (4) are structured, which are guided to connection points (20),
- wherein the conductor tracks (4) are electrically insulated from the first layer (1) by the second layer (2) and by recesses (10) against the third layer (3),
Wherein as first, second and third layer (1, 2, 3) a silicon-on-insulator layer structure is formed,
characterized in that
as a deflectable mass (7) a comb structure (13) is formed which is parallel to the surface of the third layer (3) deflectable.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung geht aus von einem Beschleunigungssensor nach der Gattung des Hauptanspruchs. In der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 44 19 844 A1 ist ein Beschleunigungssensor beschrieben, der aus drei Schichten aufgebaut ist. Die erste Schicht dient als Tragplatte, auf der eine zweite, isolierende Schicht aufgebracht ist. Auf der zweiten isolierenden Schicht ist eine dritte Schicht aufgebracht, aus der das bewegliche Element des Beschleunigungssensors herausstrukturiert ist. Elektrische Zuleitungen sind auf der Oberseite der dritten Schicht angeordnet. Der bewegliche Teil ist durch Isolationsgräben gegen andere Bereiche der dritten Schicht isoliert. Der Beschleunigungssensor ist aus Silizium herausstrukturiert.The invention relates to an acceleration sensor according to the preamble of the main claim. In the non-prepublished patent application DE 44 19 844 A1 an acceleration sensor is described, which is composed of three layers. The first layer serves as a support plate on which a second, insulating layer is applied. On the second insulating layer, a third layer is applied, from which the movable element of the acceleration sensor is structured. Electrical leads are arranged on top of the third layer. The movable part is insulated by isolation trenches against other areas of the third layer. The acceleration sensor is structured out of silicon.

Die Schrift DE 4426590 A1 beschreibt einen kapazitiven Halbleiter-Beschleunigungssensor mit zwei Schichten aus polykristallinem Silizium und einer dazwischen angeordneten isolierenden Opferschicht. Der Beschleunigungssensor weist eine viereckige seismische Masse auf, die senkrecht zur Substratebene auslenkbar ist.The font DE 4426590 A1 describes a capacitive semiconductor acceleration sensor with two layers of polycrystalline silicon and a sacrificial insulating layer disposed therebetween. The acceleration sensor has a quadrangular seismic mass, which is deflectable perpendicular to the substrate plane.

Die Schrift DE 4201 104 A1 beschreibt ein Verfahren zum Vereinzeln von als Differentialkondensatoren ausgebildeten Beschleunigungssensoren. Die dabei gezeigten Beschleunigungssensoren weisen einzelne Biegeschwinger (7) auf, die senkrecht zur Substratebene auslenkbar sind. Die Biegeschwinger (7) sind jeweils als eine quaderförmige Masse (14) an zwei Biegefeder (15, 16) ausgestaltet. Die Beschleunigungssensoren besitzen weiterhin im wesentlichen einen Glas – Silizium – Glas Schichtaufbau.The font DE 4201 104 A1 describes a method for separating acceleration sensors designed as differential capacitors. The acceleration sensors shown here have individual bending oscillators ( 7 ), which are deflectable perpendicular to the substrate plane. The bending vibrators ( 7 ) are each as a cuboid mass ( 14 ) to two spiral springs ( 15 . 16 ) designed. The acceleration sensors furthermore essentially have a glass-silicon-glass layer structure.

Die Schrift DE 4226430 A1 beschreibt einen kapazitiven Beschleunigungssensor mit einer seismischen Masse in Kammstruktur. Der Sensor wird im LIGA Verfahren hergestellt (lithographisch-galvanische Abformung). Die Elektrode (seismische Masse) und die Gegenelektrode bestehen aus Metall. Die Kontaktierung der Elektroden mittels Leiterbahnen, erfordert eine zusätzliche Verdrahtungsebene. Die 13 zeigen wie sich seismische Masse und Leiterbahnen kreuzen.The font DE 4226430 A1 describes a capacitive acceleration sensor with a seismic mass in comb structure. The sensor is manufactured in the LIGA process (lithographic-galvanic impression). The electrode (seismic mass) and the counter electrode are made of metal. The contacting of the electrodes by means of conductor tracks requires an additional wiring level. The 1 - 3 show how seismic mass and interconnects intersect.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Der erfindungsgemäße Beschleunigungssensor mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß der Beschleunigungssensor und die elektrischen Zuleitungen mit Hilfe eines Dreischichtensystems aufgebaut werden.Of the Acceleration sensor according to the invention with the characteristics of the independent Claim 1 has the opposite the advantage that the Acceleration sensor and the electrical leads with the help of a three-layer system.

Dadurch ist das Herstellungsverfahren besonders einfach und der Beschleunigungssensor ist somit kostengünstig herzustellen. Zur Herstellung des Beschleuigungssensors sind in einem minimalen Verfahren nur zwei Maskenschritte notwendig. Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8 hat demgegenüber den Vorteil, daß mit Hilfe weniger Masken und somit weniger Verarbeitungsschritten ein Beschleunigungssensor herstellbar ist. Das Verfahren ist einfach und kostengünstig.Thereby the manufacturing process is particularly simple and the acceleration sensor is thus inexpensive manufacture. For the preparation of the acceleration sensor are in a minimal procedure requires only two mask steps. The inventive method with the characteristics of the independent Claim 8 has the other hand Advantage that with Help fewer masks and thus fewer processing steps Acceleration sensor can be produced. The procedure is simple and cost-effective.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch 1 angegebenen Beschleunigungssensors und des im unabhängigen Anspruch 6 angegebenen Verfahrens zur Herstellung des Beschleunigungssensors möglich. Besonders vorteilhaft ist es, den Beschleunigungssensor aus einem Silicon-on-Isolator-Schichtsystem herauszustrukturieren. Auf diese Weise werden die Vorteile des Silicon-on-Isolator (SOI)-Schichtsystems für die Herstellung des Beschleunigungssensors ausgenützt.By in the subclaims listed activities are advantageous developments and improvements of the independent claim 1 specified acceleration sensor and in the independent claim 6 specified method for producing the acceleration sensor possible. It is particularly advantageous for the acceleration sensor to consist of a To structure a silicon-on-insulator layer system. In this way will take advantage of the Silicon On Insulator (SOI) coating system for the Making use of the acceleration sensor exploited.

Eine vorteilhafte Ausbildung des Beschleunigungssensors besteht darin, als bewegliches Element eine Kammstruktur zu verwenden, die parallel zur Oberfläche der dritten Schicht auslenkbar ist. Auf diese Weise ist es möglich, eine Kraft zu detektieren, die parallel zur Oberfläche der dritten Schicht einwirkt. Eine vorteilhafte Ausbildung des Beschleunigungssensors besteht darin, eine Kammstruktur zu verwenden, die ein bewegliches Element mit ersten Platten und zwei feststehende Elemente mit zweiten Platten aufweist. Die ersten und zweiten Platten sind so angeordnet, daß bei einer Auslenkung des beweglichen Elementes ein Teil der ersten Platten von den zweiten Platten entfernt wird und ein zweiter Teil der ersten Platten näher an die zweiten Platten herangebracht wird. Die ersten und zweiten Platten bilden Kondensatoren und bei einer Auslenkung des beweglichen Elementes ändert sich der Abstand der Platten und somit die Kapazität der Kondensatoren. Auf diese Weise werden zwei verschiedene Meßsignale erzeugt, die ausgewertet werden und somit mit einer höheren Genauigkeit die Auslenkung des beweglichen Elementes und damit die einwirkende Kraft oder Beschleunigung errechnet wird.A advantageous embodiment of the acceleration sensor is as a movable element to use a comb structure parallel to the surface the third layer is deflectable. This way it is possible to have one Force to act, which acts parallel to the surface of the third layer. An advantageous embodiment of the acceleration sensor is in using a comb structure that is a moving element with first plates and two fixed elements with second plates having. The first and second plates are arranged so that at a Deflection of the movable element a part of the first plates is removed from the second plates and a second part of the first Plates closer is brought to the second plates. The first and second Plates form capacitors and at a displacement of the movable Element changes the distance of the plates and thus the capacitance of the capacitors. On This way, two different measuring signals are generated, which are evaluated and thus with a higher one Accuracy the deflection of the moving element and thus the acting force or acceleration is calculated.

Die Leitfähigkeit der Leiterbahnen wird in vorteilhafter Weise dadurch verbessert, daß leitende Schichten in Form von Bondpads und Zuleitungen auf die Leiterbahnen aufgebracht werden.The conductivity the interconnects is advantageously improved by that conductive layers Applied in the form of bond pads and leads to the tracks become.

Eine bevorzugte Anwendung des Beschleunigungssensors besteht darin, den Beschleunigungssensor auf einem Schwingsystem eines Drehratensensors aufzubauen und somit einen Drehratensensor entsprechend dem unabhängigen Anspruch 10 auszubilden. Dadurch wird die Herstellung des Drehratensensors vereinfacht, da das Schwingsystem und der Beschleunigungssensor aus einem Dreischichtensystem herausstrukturiert werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Beschleunigungssensors, der auf einem Drehratensensor aufgebaut ist, besteht darin, die Leiterbahnen bis in den Rahmen des Drehratensensors zu führen, in dem das Schwingsystem auslenkbar aufgehängt ist.A preferred application of the acceleration sensor is to build the acceleration sensor on a vibration system of a rotation rate sensor and thus a rotation rate sensor according to independent claim 10 train. As a result, the production of the rotation rate sensor is simplified because the vibration system and the acceleration sensor are structured out of a three-layer system. An advantageous development of the acceleration sensor, which is constructed on a rotation rate sensor, is to guide the conductor tracks into the frame of the yaw rate sensor, in which the oscillating system is deflectably suspended.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß zuerst die Strukturierung der Leiterbahnen bzw. der Leiterbahnen und der Aufhängungen erfolgt und daß anschließend das bewegliche Element des Beschleunigungssensors, insbesondere eine Kammstruktur aus der dritten Schicht herausstrukturiert wird. Dadurch wird verhindert, daß auf die Kammstruktur eine Abdeckschicht aufge bracht werden muß, die anschließend nur schwer zu entfernen ist.A advantageous development of the method according to the invention is that first the Structuring of the conductor tracks or the conductor tracks and the suspensions takes place and that then the movable element of the acceleration sensor, in particular a Comb structure is structured out of the third layer. This will prevents that from happening the comb structure a cover layer must be brought up, then only hard to remove.

Eine Verbesserung des beschriebenen Verfahrens besteht darin, daß auf der ersten Schicht eine Passivierungsschicht aufgebracht wird. Zusätzlich ist es von Vorteil, die Passivierungsschicht im Bereich des Schwingsystems abzutragen und die erste Schicht bis auf eine vorgegebene Dicke abzuätzen.A Improvement of the method described is that on the first layer, a passivation layer is applied. In addition is it is advantageous, the passivation layer in the region of the vibration system remove and the first layer to a predetermined thickness etch.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenembodiments The invention are illustrated in the drawing and in the following description explained in more detail. It demonstrate

1 einen Beschleunigungssensor, 1 an acceleration sensor,

2 einen Drehratensensor, 2 a rotation rate sensor,

3 ein erstes Verfahren 3 a first procedure

4 ein zweites Verfahren zur Herstellung eines Beschleunigungssensors bzw. eines Drehratensensors, und die 4 a second method for producing an acceleration sensor or a rotation rate sensor, and the

5 und 6 weitere Verfahren zur Herstellung von Drehratensensoren. 5 and 6 Further methods for the production of rotation rate sensors.

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments

1 zeigt einen Beschleunigungssensor 6, der aus einem Dreischichtsystem aufgebaut ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Silicon-on-Isolator (SOI)-Schichtsystem verwendet. Es sind jedoch auch andere Dreischichtsysteme denkbar, wobei die oberste Schicht strukturierbar und die mittlere Schicht strukturierbar und lateral ätzbar und isolierend sein muß. 1 shows an acceleration sensor 6 which is constructed from a three-layer system. In this embodiment, a silicon-on-insulator (SOI) layer system is used. However, other three-layer systems are also conceivable, with the top layer being structurable and the middle layer having to be structurable and laterally etchable and insulating.

Als Tragplatte wird eine erste Schicht 1 verwendet, die aus Silizium gebildet ist. Auf der ersten Schicht 1 ist eine zweite Schicht 2, die aus Siliziumoxid gebildet ist, aufgebracht. Die dritte Schicht besteht ebenfalls aus Silizium. In der Mitte der dritten Schicht 3 ist eine auslenkbare Masse 7 herausstrukturiert, die aus einem länglichen Träger besteht, der an beiden Längsseiten jeweils drei Platten aufweist. Die Platten sind senkrecht zur Längsrichtung des Trägers angeordnet. Die auslenkbare Masse 7 ist an jedem Ende über jeweils einen Biegesteg 17 mit einer Halterung 18 in Längsrichtung des Trägers auslenkbar verbunden. Die Halterungen 18 sind über die zweite Schicht 2 mit der ersten Schicht 1 fest verbunden. Unter der auslenkbaren Masse 7 und den Biegestegen 17 ist die zweite Schicht 2 entfernt. Dies erfolgt bei SiO2 mittels Ätzverfahren. Diese Ausgestaltung der auslenkbaren Masse entspricht der DE 44 19 844 A1 .As a support plate is a first layer 1 used, which is formed of silicon. On the first layer 1 is a second layer 2 made of silicon oxide applied. The third layer is also made of silicon. In the middle of the third layer 3 is a deflectable mass 7 structured out, which consists of an elongate carrier, which has three plates on both longitudinal sides. The plates are arranged perpendicular to the longitudinal direction of the carrier. The deflectable mass 7 is on each end via a bend 17 with a holder 18 connected in a deflectable manner in the longitudinal direction of the carrier. The brackets 18 are about the second layer 2 with the first layer 1 firmly connected. Under the deflectable mass 7 and the bends 17 is the second layer 2 away. This is done with SiO 2 by means of etching. This embodiment of the deflectable mass corresponds to DE 44 19 844 A1 ,

Parallel zum Träger der auslenkbaren Masse 7 ist jeweils ein länglicher Haltebalken 19 aus der dritten Schicht 3 herausstrukturiert, der drei Platten aufweist, die senkrecht in Richtung auf den Träger der auslenkbaren Masse 7 ausgerichtet sind. Die Haltebalken 19 sind über die zweite Schicht 2 fest mit der ersten Schicht 1 verbunden. Die Platten eines Haltebalkens 19 sind jeweils auf der rechten Seite der Platten der auslenkbaren Masse 7 angeordnet. Die Platten des anderen Haltebalkens 19 sind jeweils auf der linken Seite der Platten der auslenkbaren Masse 7 angeordnet. Wird nun die auslenkbare Masse 7 ausgelenkt, so verkleinern sich die Abstände zwischen den Platten, die auf einer Seite der auslenkbaren Masse 7 angeordnet sind, und den Platten eines Haltebalkens und zugleich vergrößern sich die Abstände zwischen Platten, die auf der anderen Seite der auslenkbaren Masse 7 angeordnet sind, und den Platten des zweiten Haltebalkens. von den beiden Haltebalken 19 ist jeweils eine Leiterbahn 4 zu einer gemeinsamen Kante des Beschleunigungssensors herausgeführt. Die Leiterbahnen 4 sind aus der dritten Schicht 3 herausstrukturiert und über die zweite Schicht 2 gegen die erste Schicht 1 elektrisch isoliert. Die Leiterbahnen 4 sind über Ausnehmungen gegen andere Bereiche der dritten Schicht 3 elektrisch isoliert. Ebenso ist eine Leiterbahn 4 von der auslenkbaren Masse 7 zu einer Kante des Beschleunigungssensors herausgeführt, die aus der dritten Schicht 3 herausstrukturiert ist und über die zweite Schicht 2 gegen die erste Schicht 1 elektrisch isoliert ist und über Ausnehmungen 10 gegen andere Bereich der dritten Schicht 3 ebenfalls elektrisch isoliert ist. Durch Ausbildung der Ausnehmungen 10 und Verwendung der zweiten Schicht 2 als Isolierschicht, ist es möglich, in der dritten Schicht 3 Leiterbahnen 4 auszubilden, die zur Kontaktierung des Beschleunigungssensors verwendet werden.Parallel to the carrier of the deflectable mass 7 is in each case an elongated retaining bar 19 from the third layer 3 structured out, which has three plates which are perpendicular in the direction of the carrier of the deflectable mass 7 are aligned. The retaining bars 19 are about the second layer 2 stuck with the first layer 1 connected. The plates of a holding bar 19 are each on the right side of the plates of the deflectable mass 7 arranged. The plates of the other support beam 19 are each on the left side of the plates of the deflectable mass 7 arranged. Will now be the deflectable mass 7 deflected, so narrow the distances between the plates, on one side of the deflectable mass 7 are arranged, and the plates of a holding beam and at the same time increase the distances between plates, which on the other side of the deflectable mass 7 are arranged, and the plates of the second holding beam. from the two retaining bars 19 is in each case a conductor track 4 led out to a common edge of the acceleration sensor. The tracks 4 are from the third layer 3 structured out and over the second layer 2 against the first layer 1 electrically isolated. The tracks 4 are over recesses against other areas of the third layer 3 electrically isolated. Likewise is a trace 4 from the deflectable mass 7 led out to an edge of the acceleration sensor, that of the third layer 3 is structured and over the second layer 2 against the first layer 1 is electrically isolated and via recesses 10 against other area of the third layer 3 is also electrically isolated. By forming the recesses 10 and using the second layer 2 as an insulating layer, it is possible in the third layer 3 conductor tracks 4 form, which are used to contact the acceleration sensor.

Eine weitere Verbesserung der Leitfähigkeit der Leiterbahnen 4 wird dadurch erreicht, daß auf die Leiterbahnen 4 eine leitende Schicht 24 aufgebracht wird. Als leitende Schicht wird z.B. ein Metall wie Aluminium verwendet. Dadurch, daß bei Auslenkung der auslenkbaren Masse 7 die Abstände von Platten der auslenkbaren Masse 7 zu Platten eines Haltebalkens verkleinert und zu Platten des anderen Haltebalkens vergrößert werden, werden zwei Meßsignale erhalten. Die zwei Meßsignale werden ausgewertet und aufgrund der Änderung der Kapazitäten zwischen den Platten der auslenkbaren Masse 7 und den Platten der Haltebalken 19 wird die Auslenkung der auslenkbaren Masse 7 und somit die einwirkende Kraft errechnet. Die Leiterbahnen 4 werden zu Anschlußpunkten 20 geführt. An den Anschlußpunkten 20 werden die Meßsignale des Beschleunigungssensors abgegriffen.A further improvement in the conductivity of the tracks 4 is achieved by the fact that on the tracks 4 a conductive layer 24 is applied. As a conductive layer, for example, a metal such as aluminum is used. Characterized in that at deflection of the deflectable mass 7 the distances of plates of the deflectable mass 7 reduced to plates of a holding bar and enlarged to plates of the other holding bar, two measuring signals are obtained. The two measurement signals are evaluated and due to the change in capacitance between the plates of the deflectable mass 7 and the plates of the retaining bars 19 becomes the deflection of the deflectable mass 7 and thus calculates the acting force. The tracks 4 become connection points 20 guided. At the connection points 20 the measuring signals of the acceleration sensor are tapped.

Aus der DE 44 19 844 A1 ist ein Beschleunigungssensor bekannt, bei dem jede bewegliche Platte zwischen zwei feststehenden Platten angeordnet ist. Derartige Sensoren lassen sich nur realisieren, wenn Leiterbahnüberkreuzungen möglich sind. Derartige Leiterbahnüberkreuzungen sind mit einem großen Aufwand bei der Herstellung der Sensoren verbunden. Bei dem vorliegenden Sensor werden keinerlei Leiterbahnüberkreuzungen benötigt, da jeder beweglichen Platte, die an der auslenkbaren Masse 7 aufgehängt ist, nur eine feststehende Platte zugeordnet ist. Die Isolation der einzelnen Bereiche gegeneinander erfolgt ausschließlich durch das Einätzen von Gräben in der oberen Schicht 3. Die Isolation gegenüber der unteren Schicht 1 ist durch die dielektrische Zwischenschicht 2 gewährleistet. Derartige Sensoren lassen sich besonders einfach herstellen.From the DE 44 19 844 A1 For example, an acceleration sensor is known in which each movable plate is arranged between two fixed plates. Such sensors can only be realized if track crossovers are possible. Such interconnect crossovers are associated with a great deal of effort in the manufacture of the sensors. In the present sensor, no trace crossings are needed because of any movable plate attached to the deflectable mass 7 is suspended, only one fixed plate is assigned. The isolation of the individual areas against each other takes place exclusively through the etching of trenches in the upper layer 3 , The insulation against the lower layer 1 is through the dielectric interlayer 2 guaranteed. Such sensors are particularly easy to manufacture.

2 zeigt einen Drehratensensor, der einen Rahmen 8 aufweist, in dem über Stege 9 eine Schwingmasse 5 schwingbar angeordnet ist. Die Schwingmasse 5 wird über Antriebsmittel 21 zu einer linearen Schwingung angeregt. Als Antriebsmittel werden z.B. elektrische, magnetische oder piezoelektrische Antriebe verwendet. Geeignete Antriebsmittel sind beispielsweise aus der EP 53 93 93 A1 bekannt. Auf der Schwingmasse 5 ist ein Beschleunigungssensor 6 entsprechend der 1 aufgebracht. Der Beschleunigungssensor 6 ist in der Nachweisrichtung senkrecht zur Schwingrichtung der Schwingmasse 5 angeordnet. Die Leiterbahnen 4, die von den Haltebalken und der auslenkbaren Masse 7 ausgehen, werden über die Stege 9 zum Rahmen 8 geführt. Der Sensor ist entsprechend dem Beschleunigungssensor aus einer ersten, einer zweiten und einer dritten Schicht aufgebaut. Die Leiterbahnen 4 sind aus der dritten Schicht 3 herausstrukturiert. Die Leiterbahnen 4 sind im Rahmen 8 durch Ausnehmungen 10 von der dritten Schicht 3 des Rahmens 8 elektrisch isoliert. Zudem sind die Leiterbahnen 4 über die zweite Schicht 2 des Rahmens 8 von der ersten Schicht 1 des Rahmens 8 elektrisch isoliert. Die Darstellung des Beschleunigungssensors ist hier nur schematisch dargestellt, da der Schichtaufbau bereits in 1 des Beschleunigungssensors ausführlich erläutert wurde. 2 shows a rotation rate sensor, a frame 8th has, in the over webs 9 a vibration mass 5 is arranged swingably. The vibration mass 5 is powered by drive 21 excited to a linear oscillation. As drive means, for example, electrical, magnetic or piezoelectric drives are used. Suitable drive means are for example from EP 53 93 93 A1 known. On the vibration mass 5 is an acceleration sensor 6 according to the 1 applied. The acceleration sensor 6 is in the detection direction perpendicular to the vibration direction of the vibration mass 5 arranged. The tracks 4 that of the retaining beams and the deflectable mass 7 Going out, over the footbridges 9 to the frame 8th guided. The sensor is constructed according to the acceleration sensor of a first, a second and a third layer. The tracks 4 are from the third layer 3 structured out. The tracks 4 are in the frame 8th through recesses 10 from the third layer 3 of the frame 8th electrically isolated. In addition, the tracks 4 over the second layer 2 of the frame 8th from the first layer 1 of the frame 8th electrically isolated. The representation of the acceleration sensor is shown here only schematically, since the layer structure already in 1 of the acceleration sensor has been explained in detail.

Die Stege 9 sind sowohl aus der oberen Schicht 3, wie auch aus der unteren Schicht 1 herausstrukturiert. Dies wird in den nachfolgenden 3 und 4 noch klarer erläutert. Die auf dem Rand 8 angeordneten Leiterbahnen 4 gehen unmittelbar in die Stege 9 über, so daß über die Stege 9 eine elektrische Kontaktierung des auf der Schwingmasse 5 angeordneten Beschleunigungssensors erreicht wird. Auf der Schwingmasse 5 sind in dem Bereich, in dem die Stege 9 münden, ebenfalls Isolationsgräben 10 in der oberen Schicht 3 vorgesehen, so daß auch hier eine elektrische Isolation der Signale sichergestellt wird, die über die Stege 9 auf oder von der Schwingmasse 5 geleitet werden.The bridges 9 are both from the upper layer 3 , as well as from the lower layer 1 structured out. This will be in the following 3 and 4 even clearer explained. The one on the edge 8th arranged conductor tracks 4 go straight to the footbridges 9 over, so that over the webs 9 an electrical contact of the on the oscillating mass 5 arranged acceleration sensor is achieved. On the vibration mass 5 are in the area where the footbridges 9 open, also isolation trenches 10 in the upper layer 3 provided so that an electrical isolation of the signals is ensured here, via the webs 9 on or off the oscillating mass 5 be directed.

Auf diese Weise ist es möglich, einen Drehratensensor auszubilden, ohne eine aufwendige elektrische Kontaktierung des Beschleunigungssensors vornehmen zu müssen. Dadurch, daß die Leiterbahnen 4 bis in den Rahmen 8 elektrisch isoliert herausgeführt sind, kann eine einfache elektrische Kontaktierung der Leiterbahnen 4 im Rahmen 8 erfolgen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Drehratensensor in einem Verfahren mit dem Beschleunigungssensor aus einem Dreischichtsystem, vorzugsweise einer Silicon-on-Isolator-Schicht, herausstrukturiert wird.In this way it is possible to form a rotation rate sensor, without having to make a complex electrical contacting of the acceleration sensor. Due to the fact that the conductor tracks 4 to the frame 8th electrically isolated led out, a simple electrical contacting of the conductor tracks 4 as part of 8th respectively. Another advantage is that the rotation rate sensor is structured out in a method with the acceleration sensor of a three-layer system, preferably a silicon-on-insulator layer.

3 zeigt Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Beschleunigungssensors bzw. eines Drehratensensors. In 3.1 ist ein Dreischichtsystem, bestehend aus einer ersten Schicht 1, auf der eine zweite Schicht 2 aufgebracht ist, dargestellt. Auf der zweiten Schicht 2 ist eine dritte Schicht 3 angeordnet. Die erste Schicht 1 besteht aus Sili zium, die zweite Schicht 2 besteht aus Siliziumoxid und die dritte Schicht 3 besteht wiederum aus Silizium. Es können jedoch auch andere Dreischichtsysteme verwendet werden, die selektiv abgetragen werden können wie z.B. SiO2, Si3N4, Al2O3 Polyimid, Teflon und Si-Karbid. Als Ausgangsmaterial wird z.B. ein Silicon-on-Isolator (SOI)-Wafer verwendet, wobei die dritte Schicht 3 aus p++ oder n++ dotiertem Silizium besteht und eine Dicke von ca 15 μm aufweist. Die zweite Schicht 2 besteht aus Siliziumoxid und weist eine Dicke im μm-Bereich auf. Die erste Schicht 1 wird von einem Siliziumwafer dargestellt. Ebenso können auch Epi-Poly-Wafer verwendet werden, deren Herstellung und Verwendung für Sensoren bereits in der DE 43 18 466 A1 beschrieben ist. Für die dritte Schicht 3 wird eine stark p- oder n-dotierte Siliziumschicht verwendet, die auf einer einige μm dicken Siliziumoxidschicht als zweite Schicht 2 aufgebracht ist. Die Epi-Polysiliziumschicht ist ungefähr 12 μm dick. 3 shows steps of a method for producing an acceleration sensor or a rotation rate sensor. In 3.1 is a three-layer system consisting of a first layer 1 on which a second layer 2 is applied, shown. On the second layer 2 is a third layer 3 arranged. The first shift 1 consists of silicon, the second layer 2 consists of silica and the third layer 3 again consists of silicon. However, other three-layer systems that can be selectively ablated, such as SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 polyimide, Teflon, and Si carbide, may also be used. As a starting material, for example, a silicon-on-insulator (SOI) wafer is used, wherein the third layer 3 consists of p ++ or n ++ doped silicon and has a thickness of about 15 microns. The second layer 2 consists of silicon oxide and has a thickness in the micron range. The first shift 1 is represented by a silicon wafer. Likewise, epi-poly wafers can be used, their manufacture and use for sensors already in the DE 43 18 466 A1 is described. For the third shift 3 For example, a heavily p-doped or n-doped silicon layer is used, which is deposited on a silicon oxide layer several μm thick as a second layer 2 is applied. The epi-polysilicon layer is about 12 μm thick.

Auf den SOI-Wafer oder Epi-Poly-Wafer wird auf die Rückseite, d.h. auf der ersten Schicht 1 eine erste Abdeckschicht 11 in Form von Siliziumoxid und eine zweite Abdeckschicht 12 in Form von Plasmanitrid aufgebracht. Anschließend wird auf die dritte Schicht 3 in den Bereichen der Leiterbahnen Aluminium aufgedampft bzw. aufgesputtert. Das aufgebrachte Aluminium wird mit Hilfe fotolithographischer Schritte und Ätzverfahren in der Form der Leiterbahnen 4 als leitende Schicht 24 strukturiert.On the SOI wafer or epi-poly wafer is placed on the back, ie on the first layer 1 a first cover layer 11 in the form of silicon oxide and a second covering layer 12 applied in the form of plasma nitride. Subsequently, the third layer 3 Aluminum vapor-deposited or sputtered on in the areas of the tracks. The deposited aluminum is formed by means of photolithographic steps and etching in the form of the tracks 4 as a conductive layer 24 structured.

Anschließend wird auf die zweite Abdeckschicht 12 ein Fotolack aufgebracht, der in einem vorgegebenen Bereich, in dem die Schwingmasse 5 aufgebaut wird, entfernt wird. Daraufhin werden die zweite und erste Abdeckschicht 12, 11 im Bereich der Schwingmasse abgeätzt. Dies ist in 3.2 dargestellt.Subsequently, on the second cover layer 12 a photoresist applied in a predetermined area in which the oscillating mass 5 is built, is removed. Thereupon, the second and first cover layers become 12 . 11 etched off in the area of the oscillating mass. This is in 3.2 shown.

Daraufhin wird auf die dritte Schicht 3 Fotolack 30 aufgebracht und entsprechend einer Kammstruktur eines Beschleunigungssensors strukturiert. Anschließend wird in die dritte Schicht 3 die Kammstruktur des Beschleunigungssensors eingeätzt. Dabei wird ein anisotropes Siliziumätzverfahren verwendet, das in der Patentschrift DE 42 41 045 A1 beschrieben ist. Auf diese Weise werden Kammstrukturen erzeugt, die ein großes Aspektverhältnis aufweisen. Daraufhin wird die erste Schicht 1 mittels KOH-Ätzverfahren auf eine Restdicke von ungefähr 100 μm abgeätzt. Dies ist in 3.3 dargestellt.Thereupon, on the third layer 3 photoresist 30 applied and structured according to a comb structure of an acceleration sensor. Subsequently, in the third layer 3 etched the comb structure of the acceleration sensor. In this case, an anisotropic silicon etching method is used, which in the patent DE 42 41 045 A1 is described. In this way, comb structures are produced which have a high aspect ratio. Then the first layer 1 etched by KOH etching to a residual thickness of about 100 microns. This is in 3.3 shown.

Daraufhin wird die zweite Schicht 2, die aus Siliziumoxid gebildet ist und unter der Kammstruktur 13 des Beschleunigungssensors als Opferoxid verwendet wird, geätzt. Auf diese Weise wird eine Kammstruktur 13 erhalten, die auslenkbar auf der zweiten Schicht 2 befestigt ist. Diese Kammstrukturen repräsentieren den Beschleunigungssensor nach der 1. In der 3 ist jedoch die eigentliche Struktur des Beschleunigungssensors nur angedeutet, um die Übersichtlichkeit der Darstellung zu erleichtern. Für die weitere Bearbeitung wird die zweite Schicht 2 unterhalb der Kammstrukturen 13 entfernt. Es werden so bewegliche Strukturen geschaffen, die für den Beschleunigungssensor geeignet sind. Aufgrund der großen lateralen Abmessungen wird jedoch die zweite Schicht 2 nicht unterhalb von anderen Bereichen der oberen Schicht 3 entfernt. In einem weiteren Schritt wird dann die Fotolackschicht 30 entfernt und eine neue Fotolackschicht 30 aufgebracht und strukturiert. Die Struktur in dieser neuen Fotolackschicht wird dazu genutzt, Gräben einzuätzen, die sowohl durch die obere Schicht 3, die zweite Schicht 2 und die erste Schicht 1 hindurchreichen. Diese eingeätzten Gräben können somit genutzt werden, um Stege 9 und eine Schwingmasse 5 aus dem mehrschichtigen Substrat herauszuätzen. Dies wird in der 3.4 dargestellt. Durch die eingebrachten Gräben 10 werden die Abmessungen der Schwingmasse 5 definiert. Auf der Schwingmasse 5 sind die Kammstrukturen 13 des Beschleunigungssensors aufgebracht. Weiterhin ist ein Steg 9 gezeigt, dessen geometrischen Abmessungen ebenfalls durch die Gräben 10 definiert sind. Das Einätzen der Gräben 10 erfolgt in einem mehrstufigen Prozeß. Zunächst wird beispielsweise in einem Fluorplasma die obere Schicht 3 strukturiert. In einem weiteren Ätzschritt, beispielsweise in einem chlorhaltigen Plasma wird die zweite Schicht 2 strukturiert. In einem weiteren Ätzschritt erfolgt, beispielsweise wiederum in einem Fluorplasma, die Struktuierung der ersten Schicht 1. Anschließend wird die Fotolacksicht, die als Ätzmaske für diesen Prozeß dient, wieder entfernt.Then the second layer becomes 2 which is formed of silicon oxide and under the comb structure 13 of the acceleration sensor is used as sacrificial oxide, etched. In this way, a comb structure 13 get that deflectable on the second layer 2 is attached. These comb structures represent the acceleration sensor after the 1 , In the 3 However, the actual structure of the acceleration sensor is only hinted at to facilitate the clarity of the presentation. For further processing, the second layer 2 below the comb structures 13 away. There are thus created movable structures that are suitable for the acceleration sensor. Due to the large lateral dimensions, however, the second layer 2 not below other areas of the upper layer 3 away. In a further step then the photoresist layer 30 removed and a new photoresist layer 30 applied and structured. The structure in this new photoresist layer is used to etch trenches through both the top layer 3 , the second layer 2 and the first layer 1 through rich. These etched trenches can thus be used to bars 9 and a vibration mass 5 etch out of the multilayer substrate. This is in the 3.4 shown. Through the introduced trenches 10 become the dimensions of the vibration mass 5 Are defined. On the vibration mass 5 are the comb structures 13 applied to the acceleration sensor. Furthermore, there is a jetty 9 Its geometric dimensions are also shown by the trenches 10 are defined. The engraving of the trenches 10 takes place in a multi-stage process. First, for example, in a fluorine plasma, the upper layer 3 structured. In a further etching step, for example in a chlorine-containing plasma, the second layer becomes 2 structured. In a further etching step takes place, for example, again in a fluorine plasma, the structuring of the first layer 1 , Subsequently, the photoresist view, which serves as an etching mask for this process, removed again.

In der 3.4 wird eine vereinfachte Darstellung gezeigt, die keinen Querschnitt durch einen realen Drehratensensor darstellt. Da jedoch alle Elemente eines Drehratensensors nach der 2 gezeigt werden, wie Stege 9, ein Schwingelement 5, Kammstrukturen für einen Beschleunigungssensor 13, ist offensichtlich, daß sich mit der dargestellten Abfolge von Prozeßschritten Drehratensensoren nach der 2 herstellen lassen. Im Randbereich sind Leiterbahnen 4 dargestellt, die nur aus der oberen Siliziumschicht 3 herausstrukturiert sind. Diese können beispielsweise im gleichen Prozeßschritt wie die Kammstrukturen 13 hergestellt werden. Es muß dann jedoch durch große laterale Abmessungen der Leiterbahnen 4 sichergestellt werden, daß keine Unterätzung der unterhalb der Leiterbahnen 4 gelegenen zweiten Schicht 2 erfolgt. Alternativ ist es auch möglich, nach der Erzeugung der Kammstrukturen 13 eine weitere Fotolackschicht aufzubringen und zu strukturieren, die dann ausschließlich für die Erzeugung der Leiterbahnstrukturen 4 genutzt wird. Dies vergrößert jedoch den Aufwand zur Herstellung der Sensoren. Die zur 3.3 beschriebene Rückseitenätzung der Schicht 1 dient dazu, im Bereich des Schwingers 5 bzw. der Stiege 9 eine Abdünung der unteren Siliziumschicht 1 zu erreichen. Durch diese Maßnahme wird die Ätzzeit, die zur vollständigen Durchätzung der Gräben 10 durch die Schicht 1 benötigt wird, verringert.In the 3.4 a simplified representation is shown, which does not represent a cross section through a real rate of rotation sensor. However, since all elements of a rotation rate sensor after the 2 be shown as webs 9 , a vibrating element 5 , Comb structures for an acceleration sensor 13 , it is obvious that with the illustrated sequence of process steps yaw rate sensors according to the 2 let produce. In the edge area are tracks 4 shown only from the top silicon layer 3 are structured out. These can, for example, in the same process step as the comb structures 13 getting produced. However, it must then by large lateral dimensions of the tracks 4 ensure that no undercutting the below the tracks 4 located second layer 2 he follows. Alternatively, it is also possible after creating the comb structures 13 to apply and structure a further photoresist layer, which then exclusively for the production of the conductor track structures 4 is being used. However, this increases the effort to manufacture the sensors. The to 3.3 described backside etching of the layer 1 serves to be in the range of the vibrator 5 or the stairs 9 a thinning of the lower silicon layer 1 to reach. By this measure, the etching time, the complete Durchätzung of the trenches 10 through the layer 1 is needed, reduced.

3.5 zeigt einen Querschnitt A-A durch den Rahmen 8 im Bereich der Anschlüsse 20. Dabei ist deutlich die elektrische Isolation der Anschlüsse 20 über die Ausnehmungen 10 von der dritten Schicht 3 des Rahmens 8 zu erkennen. 3.5 shows a cross section AA through the frame 8th in the area of the connections 20 , It is clear the electrical insulation of the connections 20 about the recesses 10 from the third layer 3 of the frame 8th to recognize.

Anhand der 3.6 wird eine Herstellungsvariante zur Herstellung eines Beschleunigungssensors erläutert. Dabei entfallen alle Strukturierungsschritte der Schicht 1. Ausgehend von dem Aufbau nach 3.2 wird, wie bereits zur 3.3 beschrieben, eine Fotolackschicht 30 auf der Oberfläche aufgebracht und durch eine Fotomaske strukturiert. Es erfolgt dann ein Ätzschritt, beispielsweise durch einen Fluorplasmaätzprozeß, mit dem Gräben 10 in die obere Siliziumschicht 3 eingebracht werden. Diese Gräben reichen bis zur zweiten Schicht 2. In einem nachfolgenden Ätzschritt wird die aus Siliziumoxid bestehende zweite Schicht 2 geätzt. Dies kann beispielsweise in einer wässrigen Flußsäurelösung oder in einem flußsäurehaltigen Gas erfolgen. Durch diesen Ätzschritt wird die zweite Schicht unterhalb der feinen eingeätzten Grabenstrukturen für die Kammstrukturen 13 vollständig entfernt. Die Strukturen für die Leiterbahnen 4, die eine vergleichsweise große laterale Ausdehnung aufweisen, bleiben jedoch durch die Schicht 2 mechanisch fest mit der ersten Schicht 1 verbunden. Da bei diesem Ätzschritt die Fotomaske 30 auf der Oberfläche verbleiben kann, sind beispielsweise auch die Metallisierungsstrukturen 24 vor dem Angriff des Ätzmediums geschützt, so daß diese auch aus Aluminium bestehen können. Dieser Prozeß zur Herstellung von Beschleunigungssensoren zeichnet sich vor allem durch die wenigen verwendeten Prozeßschritt aus. Es können so sehr kostengünstig Beschleunigungssensoren hergestellt werden.Based on 3.6 a manufacturing variant for producing an acceleration sensor will be explained. This eliminates all structuring steps of the layer 1 , Based on the structure after 3.2 will, as already for 3.3 described, a photoresist layer 30 applied on the surface and structured by a photomask. It Then, an etching step, for example by a Fluorplasmaätzprozeß, with the trenches 10 in the upper silicon layer 3 be introduced. These trenches extend to the second layer 2 , In a subsequent etching step, the second layer consisting of silicon oxide becomes 2 etched. This can be done, for example, in an aqueous hydrofluoric acid solution or in a hydrofluoric acid-containing gas. This etching step makes the second layer below the fine etched trench structures for the comb structures 13 completely removed. The structures for the tracks 4 However, which have a comparatively large lateral extent, but remain through the layer 2 mechanically strong with the first layer 1 connected. Because in this etching step, the photomask 30 can remain on the surface, for example, the metallization structures 24 Protected from the attack of the etching medium, so that they can also be made of aluminum. This process for the production of acceleration sensors is characterized mainly by the few process step used. It can be made very cost acceleration sensors.

4 zeigt ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Beschleunigungssensors bzw. eines Drehratensensors. Dabei wird ein Dreischichtsystem verwendet, das aus einer ersten Schicht 1, einer zweiten Schicht 2 und einer dritten Schicht 3 besteht. Die erste Schicht 1 besteht aus Silizium, die zweite Schicht 2 aus Siliziumoxid und die dritte Schicht 3 aus stark p- oder n-dotiertem Silizium. Das beschriebene Dreischichtsystem stellt eine Silizium auf Isolator-Struktur dar. Auf die dritte Schicht 3 werden vorzugsweise in den Bereichen der Leiterbahnen 4 Metalleiterbahnen 24 aufgebracht. Dies erfolgt durch Sputtern bzw. Aufdampfen und abschließendem Strukturieren. Anschließend wird auf die Metalleiterbahnen 24 und die dritte Schicht 3 eine dritte Abdeckschicht 14 aus Siliziumoxid aufgebracht. Auf die erste Schicht 1 wird eine erste Abdeckschicht 11 und eine zweite Abdeckschicht 12 aufgebracht. Die erste Abdeckschicht 11 besteht aus Siliziumoxid und die zweite Abdeckschicht 12 besteht aus Plasmanitrid. Anschließend wird die dritte Abdeckschicht 14 entsprechend der Kammstruktur 13 des Beschleunigungssensors, der Form der Leiterbahnen 4 und der Stege 9 strukturiert. Auf die strukturierte dritte Abdeckschicht 14 wird eine vierte Abdeckschicht 16 in Form eines Fotolackes aufgebracht. Die vierte Abdeckschicht 16 wird in der Form der Stege 9 entfernt. Dies ist in 4.3 dargestellt. Daraufhin wird die erste Schicht 1 innerhalb des Rahmens 8 auf eine vorgegebene Dicke von 100 μm abgeätzt und mit einer Passivierungsschicht 17 abgedeckt. Dies ist in 4.4 dargestellt. Anschließend werden in einem Ätzprozeß Gräben eingebracht. Da für diese Gräben die strukturierte vierte Abdeckschicht 16 als Ätzmaske dient, wird zunächst nur die geometrische Form der Stege 9 eingeätzt. Diese Gräben werden solange eingeätzt, bis die Schicht 3 und 2 vollständig durchdrungen sind und ein Teil der Schicht 1 ebenfalls durchgeätzt ist. Die Einätzung wird solange in die Schicht 1 eingetrieben, bis die verbleibende Restdicke in etwa der Dicke der Schicht 3 entspricht. Dies ist in der 4.5 dargestellt. Anschließend wird die vierte Abdeckschicht 16 entfernt und der Ätzprozeß wird fortgesetzt. Diesmal wirkt die strukturierte dritte Abdeckschicht 14 als Ätzmaske, die die Strukturen für die Stege 9, Kammstrukturen 13 und Leiterbahnen 4 enthält. Dabei wird ein Ätzprozeß verwendet, der nur die Siliziummaterialien der Schichten 3 und 1 ätzt, jedoch nicht die Schicht 2 oder 17. Die Ätzung wird dann solange fortgesetzt, bis die Gräben für die Stege 9, die Passivierungsschicht 17 und die Gräben für die Kammstrukturen 13 bzw. die Leiterbahnen 4, die zweite Schicht 2 erreichen. Anschließend wird die zweite Schicht 2 unter der Kammstruktur 13 abgeätzt. Dabei werden gleichzeitig aus der zweiten Schicht 2 die Stege 9 herausgeätzt. Die Stege 9 sind jedoch so breit ausgebildet, daß die Stege 9 fest über eine zweite Schicht 2 mit der ersten Schicht 1 verbunden sind. Anschließend wird die Passivierungsschicht 23 abgeätzt. Auf diese Weise wird ein Drehratensensor entsprechend der 2 erhalten. Dies ist schematisch in 4.7 dargestellt. Soll nach dem beschriebenen Verfahren ein Beschleunigungssensor hergestellt werden, so entfällt die Herausstrukturierung der Stege 9 und die gesamte Bearbeitung der ersten Schicht 1. Ansonsten wird entsprechend den beschriebenen Verfahren der 4 vorgegangen. 4 shows a further method for producing an acceleration sensor or a rotation rate sensor. In this case, a three-layer system is used which consists of a first layer 1 , a second layer 2 and a third layer 3 consists. The first shift 1 consists of silicon, the second layer 2 made of silicon oxide and the third layer 3 made of heavily p- or n-doped silicon. The three-layer system described represents a silicon on insulator structure. On the third layer 3 are preferably in the areas of the tracks 4 Metal traces 24 applied. This is done by sputtering or vapor deposition and final structuring. Subsequently, on the metal tracks 24 and the third layer 3 a third cover layer 14 made of silicon oxide. On the first shift 1 becomes a first cover layer 11 and a second cover layer 12 applied. The first covering layer 11 consists of silicon oxide and the second cover layer 12 consists of plasma nitride. Subsequently, the third cover layer 14 according to the comb structure 13 the acceleration sensor, the shape of the tracks 4 and the bridges 9 structured. On the structured third cover layer 14 becomes a fourth cover layer 16 applied in the form of a photoresist. The fourth cover layer 16 is in the form of the webs 9 away. This is in 4.3 shown. Then the first layer 1 within the frame 8th etched to a predetermined thickness of 100 microns and with a passivation layer 17 covered. This is in 4.4 shown. Subsequently, trenches are introduced in an etching process. As for these trenches the structured fourth cover layer 16 serves as an etching mask, initially only the geometric shape of the webs 9 etched. These trenches are etched as long as the layer 3 and 2 are completely imbued with and part of the layer 1 also etched through. The etching is in the layer as long 1 driven until the remaining thickness is about the thickness of the layer 3 equivalent. This is in the 4.5 shown. Subsequently, the fourth cover layer 16 removed and the etching process is continued. This time, the structured third cover layer acts 14 as an etching mask showing the structures for the webs 9 , Comb structures 13 and tracks 4 contains. In this case, an etching process is used, which only the silicon materials of the layers 3 and 1 etched, but not the layer 2 or 17 , The etching is then continued until the trenches for the webs 9 , the passivation layer 17 and the trenches for the comb structures 13 or the conductor tracks 4 , the second layer 2 to reach. Subsequently, the second layer 2 under the comb structure 13 etched. At the same time, the second layer becomes the same 2 the footbridges 9 etched out. The bridges 9 However, they are so wide that the webs 9 firmly over a second layer 2 with the first layer 1 are connected. Subsequently, the passivation layer 23 etched. In this way, a rotation rate sensor according to the 2 receive. This is schematically in 4.7 shown. If an acceleration sensor is to be produced according to the described method, then the structuring out of the webs is omitted 9 and the entire processing of the first layer 1 , Otherwise, according to the described method of 4 proceed.

In der 5 wird ein weiteres Herstellungsverfahren für einen Drehratensensor beschrieben. Dieses Verfahren geht aus von einem Siliziumsubstrat 1, auf dem eine ätzbare Schicht 2, beispielsweise Siliziumoxid aufgebracht wird. Fakultativ kann auf der Schicht 2 noch eine Polysiliziumstartschicht 40 aufgebracht werden. Es erfolgt dann eine Strukturierung dieser zweiten Schicht 2 und der ggf. darauf aufgebrachten Polysiliziumstartschicht 40. Durch Abscheiden wird dann eine weitere Siliziumschicht 3 erzeugt. Diese weitere Siliziumschicht 30 kann, wie in der DE 43 18 466 A1 beschrieben wird, in einem Epitaxiereaktor abgeschieden werden. In den Bereichen, in denen die Schicht 3 unmittelbar unmittelbar auf dem Siliziumsubstrat 1 zu liegen kommt, wächst die Siliziumschicht 3 als einkristalline Siliziumschicht auf. In den anderen Bereichen wirkt die Polysiliziumstartschicht 40 als Startschicht für das Aufwachsen einer polykristallinen Siliziumschicht. Der so geschaffene Schichtaufbau wird in der 5.2 gezeigt. Durch Aufbringen von Ätzmaskierungen und Ätzschritten werden dann Grabenstrukturen in die obere Siliziumschicht 3 und die Polysiliziumstartschicht eingebracht, die bis zur zweiten Schicht 2 reichen. Diese bilden dann wieder Kammstrukturen 13 für einen Beschleunigungssensor. Weiterhin wird ausgehend von der Rückseite einer Ausnehmung eingeätzt, um die Dicke der ersten Siliziumschicht 1 zu verringern. Die so gebildete Struktur ist in der 5.3 dargestellt. In der 5.4 wird dann gezeigt, wie Grabenstrukturen 10 eingebracht werden, die durch die obere Schicht 3, die Polysiliziumschicht 40, die zweite Schicht 2 und die erste Schicht 1 reichen. Es wird so ein Schwinger 5 und ein Steg 9 gebildet. Für diesen Ätzprozeß wird ein Ätzprozeß verwendet, der im wesentlichen nur Silizium ätzt. Es wird somit die obere Schicht 3 und die untere Schicht 1 geätzt. Da die Maskierung für diese Grabenstrukturen 10 so gewählt ist, daß sie über den bereits erfolgten Strukturen der zweiten Schicht 2 liegen, kann mit einem derartigen Ätzprozeß das gesamte Substrat durchgeätzt werden. Dabei werden jedoch nur die Abmessungen der oberen Schicht 3 von der Ätzmaske kontrolliert. Die geometrischen Abmessungen in der unteren Schicht 1 werden von den bereits in der Schicht 2 eingebrachten Strukturen bestimmt. Dies liegt daran, daß die strukturierte Schicht 2 als Ätzmaske für die Ätzung der untenliegenden Schicht 1 dient. Dies kann auch dazu genutzt werden, Justierfehler der Ätzmaske relativ zu den Strukturen in der Schicht 2 zu kompensieren. Dazu werden die geometrischen Abmessungen der Ätzmaske für die Gräben 10 etwas größer gewählt als die Strukturen in der Schicht 2. Wesentlich ist bei diesem Prozeß, daß die Genauigkeit der Strukturierung der ersten Schicht 1 im wesentlichen von der Genauigkeit der Strukturierung der Schicht 2, wie dies in 5.1 gezeigt wird, abhängt. Die in 5.1 gezeigte Strukturierung der Schicht 2 kann mit besonders hoher Präzision erfolgen, so daß auch die geometrischen Abmessungen des Schwingelements 5 bzw. des Stegs 9, soweit es die erste Schicht 1 angeht, sehr präzise ist. Da die Dicke der oberen Schicht 3 in Größenordnung von 10 μm und der unteren Schicht 1 in der Größenordnung von 50 μm liegt, werden die wesentlichen geometrischen Abmessungen des Schwingers 5 und der Stege 9 somit mit besonders großer Präzision erzeugt. Weiterhin ist vorteilhaft, daß durch die Vorstrukturierung der Schicht 2 das Ätzverfahren der Gräben 10 in einem einzigen Prozeßschritt durchgeführt werden kann. Auch dadurch wird die Herstellung der Strukturen vereinfacht.In the 5 Another method of producing a rotation rate sensor is described. This method is based on a silicon substrate 1 on which an etchable layer 2 For example, silicon oxide is applied. Optional can on the layer 2 another polysilicon starter layer 40 be applied. There is then a structuring of this second layer 2 and the polysilicon seed layer optionally applied thereon 40 , By deposition, then another silicon layer 3 generated. This further silicon layer 30 can, as in the DE 43 18 466 A1 be deposited in an epitaxial reactor. In the areas where the layer 3 immediately immediately on the silicon substrate 1 comes to rest, the silicon layer grows 3 as a single-crystal silicon layer. In the other areas, the polysilicon starter layer acts 40 as a starting layer for the growth of a polycrystalline silicon layer. The thus created layer structure is in the 5.2 shown. By applying Ätzmaskierungen and etching steps then trench structures in the upper silicon layer 3 and the polysilicon starting layer, which is up to the second layer 2 pass. These then form comb structures again 13 for an acceleration sensor. Furthermore, starting from the back of a recess is etched to the Thickness of the first silicon layer 1 to reduce. The structure thus formed is in the 5.3 shown. In the 5.4 is then shown as trench structures 10 be introduced through the top layer 3 , the polysilicon layer 40 , the second layer 2 and the first layer 1 pass. It will be such a vibrator 5 and a jetty 9 educated. For this etching process, an etching process is used, which etches substantially only silicon. It is thus the upper layer 3 and the lower layer 1 etched. Because the masking for these trench structures 10 is chosen so that it over the already completed structures of the second layer 2 can be etched through the entire substrate with such an etching process. However, only the dimensions of the upper layer are 3 controlled by the etching mask. The geometric dimensions in the lower layer 1 be of those already in the shift 2 introduced structures determined. This is because the structured layer 2 as an etching mask for the etching of the underlying layer 1 serves. This can also be used to mismatch the etching mask relative to the structures in the layer 2 to compensate. This will be the geometric dimensions of the etching mask for the trenches 10 chosen slightly larger than the structures in the layer 2 , It is essential in this process that the accuracy of the structuring of the first layer 1 essentially on the accuracy of structuring the layer 2 like this in 5.1 is shown depends. In the 5.1 Structuring of the layer shown 2 can be done with very high precision, so that the geometric dimensions of the vibrating element 5 or the bridge 9 as far as the first layer 1 is very precise. Because the thickness of the upper layer 3 in the order of 10 microns and the lower layer 1 is in the order of 50 microns, the essential geometric dimensions of the vibrator 5 and the bridges 9 thus produced with particularly great precision. Furthermore, it is advantageous that by the pre-structuring of the layer 2 the etching process of the trenches 10 can be performed in a single process step. This also simplifies the manufacture of the structures.

Die in der Beschreibung zu den 5.3 und 5.4 beschriebenen Ätzungen erfolgt entweder durch die Verwendung mehrerer Fotolackmasken, wie dies zu 3 bereits beschrieben wurde, oder durch die Verwendung mehrerer übereinander angeordneter Maskierungen, wie dies zu 4 bereits beschrieben wurde.The in the description of the 5.3 and 5.4 described etches either by the use of multiple photoresist masks, as is the case 3 has already been described, or by the use of a plurality of superposed masks, as this 4 already described.

Zur 5.1 wurde ausgeführt, daß die ebenfalls abgeschiedene Polysiliziumstartschicht 40 ebenfalls strukturiert wird. In diesem Fall weist die obere Siliziumschicht 3 einkristalline Siliziumbereiche auf. Alternativ ist es auch möglich, die Polysiliziumstartschicht 40 erst aufzubringen, nachdem die Strukturierung der zweiten Schicht 2 bereits erfolgt ist. In diesem Fall wächst die obere Siliziumschicht 3 vollständig als polykristalline Siliziumschicht auf.to 5.1 it was stated that the likewise deposited polysilicon starter layer 40 is also structured. In this case, the upper silicon layer points 3 single crystalline silicon areas. Alternatively, it is also possible to use the polysilicon starter layer 40 first apply after structuring the second layer 2 already done. In this case, the upper silicon layer grows 3 completely as a polycrystalline silicon layer.

Ausgehend von im 5.4 gezeigten Bearbeitungsstand erfolgt dann noch eine Ätzung der zweiten Schicht 2, um die Kammstrukturen 13 zu unterätzen.Starting from the 5.4 shown processing state then takes place an etching of the second layer 2 to the comb structures 13 to underestimate.

In der 6 wird ein weiteres Herstellungsverfahren für einen Drehratensensor gezeigt. Dieses geht aus von einem Substrat, wie es in der 5.2 gezeigt wird. Es wird dann eine Ätzmaskierung 41 aufgebracht, die beispielsweise aus Siliziumoxid bestehen kann. Es sind jedoch auch andere Ätzmasken, beispielsweise aus Fotolack, vorstellbar. Die Ätzmaske 41 weist Strukturen 42 auf, die vollständig bis zur Siliziumschicht 3 reichen. Weiterhin sind Gräben 43 vorgesehen, die nicht vollständig bis zur Schicht 3 reichen. Die Strukturen 42 sind vorgesehen an den Stellen, an denen eine komplette Ätzung durch das Substrat hindurch bis auf die Rückseite erfolgen soll. Die Strukturen 43 sind dort vorgesehen, wo nur eine Ätzung der oberen Siliziumschicht 3 erfolgen soll. Durch Ätzung des Substrats nach der 6.1 wird dann der Drehratensensor, wie er in der 5.4 dargestellt ist, geschaffen. Die 6.2 stellt einen Zwischenschritt dieses Ätzverfahrens dar. Es wird ein Ätzverfahren verwendet, welches auch einen Abtrag der Maskierschicht 41 verursacht. Alternativ ist es auch möglich, Zwischenätzschritte zu verwenden, in denen ein Abtrag der Maskierschicht 41 erfolgt. Dadurch, daß bestimmte Bereiche der Siliziumoberfläche von Anfang an freiliegen, werden diese Bereiche schneller geätzt, als die Bereiche, die erst im Verlauf des Ätzprozesses freigelegt werden. Dies wird in der 6.2 dargestellt. Die Gräben 10, die den Strukturen 42 der Ätzmaskierung entsprechen, sind in diesem Zwischenschritt der Ätzung bereits vollständig durch die obere Siliziumschicht 3 hindurch und ein Stück weit in die erste Siliziumschicht 1 eingetrieben. Die Kammstrukturen 13, die den Strukturen 43 in der Ätzmaskierung 41 entsprechen, sind jedoch nur ein kleines Stück weit in die obere Siliziumschicht 3 eingetrieben. Bei einer Fortsetzung des Ätzprozesses entsteht dann die Struktur, wie sie in der 5.4 gezeigt wird.In the 6 a further manufacturing method for a rotation rate sensor is shown. This is based on a substrate, as in the 5.2 will be shown. It then becomes an etch mask 41 applied, which may for example consist of silicon oxide. However, other etching masks, for example of photoresist, are conceivable. The etching mask 41 has structures 42 on, all the way to the silicon layer 3 pass. Furthermore, there are ditches 43 provided that is not complete until the shift 3 pass. The structures 42 are provided at the locations where a complete etching through the substrate to be made to the back. The structures 43 are provided where only one etching of the upper silicon layer 3 should be done. By etching the substrate after the 6.1 then the rotation rate sensor, as in the 5.4 is created created. The 6.2 represents an intermediate step of this etching process. An etching process is used which also involves removal of the masking layer 41 caused. Alternatively, it is also possible to use intermediate etching steps in which a removal of the masking layer 41 he follows. By exposing certain areas of the silicon surface from the beginning, these areas are etched faster than the areas exposed in the course of the etching process. This is in the 6.2 shown. The trenches 10 that the structures 42 correspond to the Ätzmaskierung are already completely in this intermediate step of the etching through the upper silicon layer 3 through and a little way into the first silicon layer 1 driven. The comb structures 13 that the structures 43 in the etching masking 41 but are only a small distance into the upper silicon layer 3 driven. In a continuation of the etching process then creates the structure, as in the 5.4 will be shown.

Die Herstellung der Ätzmaskierschicht 41 kann beispielsweise durch ein zweistufiges Verfahren zur Herstellung einer Ätzmaskierschicht aus Siliziumoxid erfolgen. Dazu wird zunächst ganzflächig eine Siliziumschicht abgeschieden. Durch Bearbeitung mit einer ersten Fotolackmaske werden dann die Strukturen 43 eingeätzt. Danach wird eine zweite Fotolackmaske aufgebracht und die Strukturen 42 werden eingeätzt. Nach dem Entfernen der Fotolackmasken steht dann die in 6.1 gezeigte zweistufige Ätzschicht zur Verfügung.The preparation of the etching masking layer 41 can be done, for example, by a two-step process for producing a Ätzmaskierschicht of silicon oxide. For this purpose, a silicon layer is first deposited over the entire surface. By processing with a first photoresist mask then the structures 43 etched. Thereafter, a second photoresist mask is applied and the structures 42 are etched. After removing the photoresist masks then stands in 6.1 shown two-stage etching layer available.

Vorteilhaft ist an diesem Verfahren, daß nach der Erzeugung der Ätzmaske 41 keine weiteren Fotolackprozesse auf der Oberseite erforderlich sind. Da derartige Fotolackprozesse immer mit einer gewissen Gefährdung bereits eingebrachte Strukturen verbunden sind, wird so die Prozeßsicherheit verbessert.An advantage of this method is that after the generation of the etching mask 41 no further photoresist processes are required on the top. Since such photoresist processes are always associated with a certain risk already introduced structures, so the process reliability is improved.

Claims (15)

Beschleunigungssensor (6) mit drei Schichten (1, 2, 3), – wobei eine erste Schicht (1) als Tragplatte ausgebildet ist, auf der eine zweite, isolierende Schicht (2) aufgebracht ist, und auf der zweiten Schicht (2) eine dritte Schicht (3) aufgebracht ist, aus der eine auslenkbare Masse (7) herausstrukturiert ist, die aufgrund einer einwirkenden Kraft oder einwirkenden Beschleunigung auslenkbar ist, – wobei aus der dritten Schicht (3) Leiterbahnen (4) herausstrukturiert sind, die zu Anschlußpunkten (20) geführt sind, – wobei die Leiterbahnen (4) gegen die erste Schicht (1) durch die zweite Schicht (2) und durch Ausnehmungen (10) gegen die dritte Schicht (3) elektrisch isoliert sind, – wobei als erste, zweite und dritte Schicht (1, 2, 3) eine Silizium-auf-Isolator Schichtstruktur ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß als auslenkbare Masse (7) eine Kammstruktur (13) ausgebildet ist, die parallel zur Oberfläche der dritten Schicht (3) auslenkbar ist.Acceleration sensor ( 6 ) with three layers ( 1 . 2 . 3 ), - wherein a first layer ( 1 ) is formed as a support plate on which a second, insulating layer ( 2 ) and on the second layer ( 2 ) a third layer ( 3 ) is applied, from which a deflectable mass ( 7 ) which is deflectable due to an acting force or acting acceleration, - wherein from the third layer ( 3 ) Conductor tracks ( 4 ) which are connected to connection points ( 20 ), the printed conductors ( 4 ) against the first layer ( 1 ) through the second layer ( 2 ) and by recesses ( 10 ) against the third layer ( 3 ) are electrically isolated, - being used as the first, second and third layer ( 1 . 2 . 3 ) a silicon-on-insulator layer structure is formed, characterized in that as a deflectable mass ( 7 ) a comb structure ( 13 ) which is parallel to the surface of the third layer ( 3 ) is deflectable. Beschleunigungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammstruktur (13) aus einem ersten Längsträger aufgebaut ist, daß senkrecht zur Richtung des Trägers erste Platten angeordnet sind, daß die ersten Platten senkrecht zur Ausrichtung des Trägers angeordnet sind, daß auf jeder Seite des ersten Trägers ein zweiter Träger (19) angeordnet ist, daß die zweiten Träger (19) parallel zum ersten Träger ausgerichtet sind, daß die zweiten Träger (19) Platten aufweisen, die senkrecht zu den zweiten Trägern (19) und in Richtung zum ersten Träger ausgerichtet sind, daß die zweiten Platten parallel zu den ersten Platten angeordnet sind, daß die zweiten Platten eines zweiten Trägers und die zweiten Platten des weiteren zweiten Trägers in Bezug auf die ersten Platten so angeordnet sind, daß bei Auslenkung der auslenkbaren Masse (7) sich die Abstände zwischen den ersten Platten und den zweiten Platten des einen zweiten Trägers (19) vergrößern und gleichzeitig die Abstände zwischen den ersten Platten und den zweiten Platten des weiteren zweiten Trägers (19) verkleinern, daß die zwei zweiten Träger (19) getrennt voneinander mit einer Signalleitung verbunden sind, daß die auslenkbare Masse ebenfalls mit einer Signalleitung verbunden ist und daß durch kapazitive Messung zwei Meßsignale ermittelbar sind.Acceleration sensor according to Claim 1, characterized in that the comb structure ( 13 ) is constructed from a first side member, that perpendicular to the direction of the carrier first plates are arranged, that the first plates are arranged perpendicular to the orientation of the carrier, that on each side of the first carrier, a second carrier ( 19 ) is arranged, that the second carrier ( 19 ) are aligned parallel to the first carrier, that the second carrier ( 19 ) Have plates perpendicular to the second supports ( 19 ) and are oriented towards the first carrier, that the second plates are arranged parallel to the first plates, that the second plates of a second carrier and the second plates of the further second carrier are arranged with respect to the first plates so that when deflected the deflectable mass ( 7 ) the distances between the first plates and the second plates of the one second carrier ( 19 ) and at the same time the distances between the first plates and the second plates of the further second carrier ( 19 ), that the two second carriers ( 19 ) are separated from each other connected to a signal line, that the deflectable mass is also connected to a signal line and that two measurement signals can be determined by capacitive measurement. Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Leiterbahnen (4) leitende Schichten (24) aufgebracht sind.Acceleration sensor according to one of claims 1 to 2, characterized in that on the conductor tracks ( 4 ) conductive layers ( 24 ) are applied. Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungssensor (6) auf einem Schwingsystem (5) eines Drehratensensors aufgebaut ist.Acceleration sensor according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the acceleration sensor ( 6 ) on a vibrating system ( 5 ) of a rotation rate sensor is constructed. Beschleunigungssensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehratensensor aus der ersten, der zweiten und der dritten Schicht (1, 2, 3) aufgebaut ist und daß die Leiterbahnen (4) in der dritten Schicht (3) bis in einen Rahmen (8) des Drehratensensors geführt sind, daß die Leiterbahnen (4) gegen die erste Schicht (1) durch die zweite Schicht (3) und gegenüber der dritten Schicht (3) über Ausnehmungen (10) elektrisch isoliert sind.Acceleration sensor according to Claim 4, characterized in that the rotation rate sensor comprises first, second and third layers ( 1 . 2 . 3 ) is constructed and that the conductor tracks ( 4 ) in the third layer ( 3 ) into a frame ( 8th ) of the rotation rate sensor are guided such that the conductor tracks ( 4 ) against the first layer ( 1 ) through the second layer ( 3 ) and the third layer ( 3 ) about recesses ( 10 ) are electrically isolated. Verfahren zur Herstellung eines Beschleunigungssensors, der eine erste Schicht (1) aufweist, auf der eine zweite, isolierende Schicht (2) aufgebracht ist, wobei auf der zweiten Schicht (2) eine dritte Schicht (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Strukturschicht (14, 30) auf die dritte Schicht (3) aufgebracht wird, daß die erste Strukturschicht in Form des Beschleunigungssensors und der Leiterbahnen (4) strukturiert wird, daß aus der dritten Schicht (3) der Beschleunigungssensor (6) und die Leiterbahnen (4) herausstrukturiert werden, und daß anschließend die zweite Schicht (2) unter einer auslenkbaren Masse (7) des Beschleunigungssensors (6) entfernt wird, und daß abschließend die erste Strukturschicht (14, 30) entfernt wird,Method for producing an acceleration sensor comprising a first layer ( 1 ), on which a second, insulating layer ( 2 ), wherein on the second layer ( 2 ) a third layer ( 3 ), characterized in that a first structural layer ( 14 . 30 ) on the third layer ( 3 ) is applied, that the first structural layer in the form of the acceleration sensor and the conductor tracks ( 4 ), that from the third layer ( 3 ) the acceleration sensor ( 6 ) and the tracks ( 4 ) and then the second layer ( 2 ) under a deflectable mass ( 7 ) of the acceleration sensor ( 6 ) and that finally the first structural layer ( 14 . 30 ) Will get removed, Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß leitende Schichten (24) auf die Leiterbahnen (4) aufgebracht werden.Method according to claim 6, characterized in that conductive layers ( 24 ) on the tracks ( 4 ) are applied. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, - daß eine zweite Strukturschicht (16) auf die dritte Schicht aufgebracht wird, daß die zweite Strukturschicht (16) in Form einer Schwingstruktur eines Drehratensensors strukturiert wird, daß aus der dritten, der zweiten und der ersten Schicht (3, 2, 1) die Schwingstruktur herausstrukturiert wird, daß anschließend die zweite Strukturschicht (16) entfernt wird, und daß bei der Strukturierung die Leiterbahnen (4) bis in einen Rahmen eines Drehratensensors geführt sind.Method according to claim 6 or 7, characterized in that - a second structural layer ( 16 ) is applied to the third layer, that the second structural layer ( 16 ) is structured in the form of a vibrating structure of a rotation rate sensor, that of the third, the second and the first layer ( 3 . 2 . 1 ) the vibrating structure is structured out, that subsequently the second structural layer ( 16 ) is removed, and that in the structuring of the tracks ( 4 ) are guided into a frame of a rotation rate sensor. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der ersten Schicht (1) eine Passivierungsschicht (11, 12) aufgebracht wird, daß die Passivierungsschicht (11, 12) im Bereich der Schwingstruktur entfernt wird und daß die erste Schicht (1) im Bereich der Schwingstruktur bis auf eine vorgegebene Dicke abgetragen wird.Method according to one of claims 6 to 8, characterized in that on the first layer ( 1 ) a passivation layer ( 11 . 12 ) is applied, that the passivation layer ( 11 . 12 ) is removed in the region of the oscillating structure and that the first layer ( 1 ) is removed in the region of the oscillating structure to a predetermined thickness. Verfahren zur Herstellung eines Drehratensensors mit einem Beschleunigungssensor als Bestandteil, wobei der Sensor aus einer ersten Schicht (1) aufgebaut ist, auf der eine zweite, isolierende Schicht (2) angeordnet ist, wobei auf der zweiten Schicht (2) eine dritte, leitende Schicht (3) aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Abdeckschicht (14) auf die dritte Schicht (3) aufgebracht wird, daß die dritte Abdeckschicht (14) in Form eines Schwingsystems (5) eines Drehratensensors und in Form einer Kammstruktur (13) eines Beschleunigungssensors (6) und in Form von Leiterbahnen (4) strukturiert wird, daß auf die dritte, strukturierte Abdeckschicht (14) eine vierte Abdeckschicht (16) aufgebracht wird, daß die vierte Abdeckschicht (16) in Form der Schwingstruktur des Drehratensensors strukturiert wird, daß anschließend aus der dritten Schicht (3) und aus der zweiten Schicht (2) die Schwingstruktur herausstrukturiert wird, daß daraufhin die vierte Abdeckschicht (16) entfernt wird, daß aus der dritten Schicht (3) die Struktur des Beschleunigungssensors (6) und der Leiterbahnen (4) herausstrukturiert wird, daß die zweite Schicht (2) unter einer auslenkbaren Masse (7) des Beschleunigungssensors (6) entfernt wird, daß aus der zweiten Schicht (2) die Struktur der Leiterbahnen (4) herausstrukturiert wird, daß aus der dritten Schicht (3) die Schwingstruktur des Drehratensensors herausstrukturiert wird und daß abschließend die dritte Abdeckschicht entfernt wird.Method for producing a rotation rate sensor with an acceleration sensor as a component, wherein the sensor consists of a first layer ( 1 ), on which a second, insulating layer ( 2 ), wherein on the second layer ( 2 ) a third, conductive layer ( 3 ), characterized in that a third covering layer ( 14 ) on the third layer ( 3 ) is applied, that the third cover layer ( 14 ) in the form of a vibration system ( 5 ) of a rotation rate sensor and in the form of a comb structure ( 13 ) of an acceleration sensor ( 6 ) and in the form of printed conductors ( 4 ) is structured so that the third, structured covering layer ( 14 ) a fourth cover layer ( 16 ) is applied, that the fourth covering layer ( 16 ) is structured in the form of the oscillatory structure of the yaw rate sensor, that subsequently from the third layer ( 3 ) and from the second layer ( 2 ) the vibrating structure is structured out, that thereupon the fourth covering layer ( 16 ), that from the third layer ( 3 ) the structure of the acceleration sensor ( 6 ) and the printed conductors ( 4 ), that the second layer ( 2 ) under a deflectable mass ( 7 ) of the acceleration sensor ( 6 ) is removed, that from the second layer ( 2 ) the structure of the tracks ( 4 ) is structured out of the third layer ( 3 ) the swinging structure of the rotation rate sensor is structured out and that finally the third cover layer is removed. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dritten Schicht (3) vor Aufbringung der dritten Abdeckschicht (14) leitende Schichten (24) entsprechend der Struktur der Leiterbahnen (4) aufgebracht werden.Method according to claim 10, characterized in that on the third layer ( 3 ) before application of the third covering layer ( 14 ) conductive layers ( 24 ) according to the structure of the tracks ( 4 ) are applied. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf die erste Schicht (1) eine Abdeckschicht aufgebracht wird, daß die Abdeckschicht im Bereich der Schwingstruktur des Drehratensensors entfernt wird, daß die erste Schicht (1) bis auf eine vorgegebene Dicke abgetragen wird.Method according to one of claims 10 or 11, characterized in that the first layer ( 1 ) is applied, that the cover layer is removed in the region of the oscillatory structure of the rotation rate sensor that the first layer ( 1 ) is ablated to a predetermined thickness. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf die erste Schicht (1) eine Passivierungsschicht (17) aufgebracht wird.Method according to one of Claims 10 to 12, characterized in that the first layer ( 1 ) a passivation layer ( 17 ) is applied. Verfahren zur Herstellung eines Drehratensensors mit einem Beschleunigungssensor als Bestandteil, wobei der Sensor aus einer ersten Siliziumschicht (1), einer isolierenden Schicht (2) und einer dritten Siliziumschicht (3) aufgebaut ist, wobei die isolierende Schicht (2) zwischen der ersten Schicht (1) und der dritten Schicht (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von der ersten Schicht (1) die Schicht (2) aufgebracht und strukturiert wird, daß in einem Epitaxiereaktor die dritte Schicht (3) abgeschieden wird, daß dann Ätzmasken aufgebracht werden, durch die Strukturen in die dritte Schicht (3) und die erste Schicht (1) eingeätzt werden, und daß beim Ätzen der ersten Schicht (1) die Strukturen der zweiten Schicht (2) als Ätzmaske dienen.Method for producing a rotation rate sensor with an acceleration sensor as a component, wherein the sensor consists of a first silicon layer ( 1 ), an insulating layer ( 2 ) and a third silicon layer ( 3 ), wherein the insulating layer ( 2 ) between the first layer ( 1 ) and the third layer ( 3 ), characterized in that starting from the first layer ( 1 ) the layer ( 2 ) and structured, that in an epitaxial reactor, the third layer ( 3 ) is deposited, then etching masks are applied through which structures in the third layer ( 3 ) and the first layer ( 1 ) and that during the etching of the first layer ( 1 ) the structures of the second layer ( 2 ) serve as an etching mask. Verfahren zur Herstellung eines Drehratensensors mit einem Beschleunigungssensor als Bestandteil, wobei der Sensor aus einer ersten Siliziumschicht (1), einer isolierenden Schicht (2) und einer dritten Siliziumschicht (3) aufgebaut ist, wobei die isolierende Schicht (2) zwischen der ersten Schicht (1) und der dritten Schicht (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite des Substrats eine strukturierte Ätzmaskierschicht (41) aufgebracht wird, daß die Ätzmaskierschicht (41) Gräben (42) aufweist, die vollständig bis zur Siliziumschicht (3) reichen und weitere Gräben (43) aufweist, die nicht bis zur oberen Siliziumschicht (3) reichen und daß durch die Gräben (42) hindurch die obere und untere Siliziumschicht (3, 1) geätzt wird und daß bei diesem Ätzverfahren die Maskierschicht (41) abgetragen wird, so daß im Verlauf des Ätzprozesses die weiteren Gräben (43) bis zur oberen Siliziumschicht (3) vorangetrieben werden, und daß im weiteren Verlauf des Ätzprozesses durch die weiteren Gräben (43) hindurch die obere Siliziumschicht (3) geätzt wird.Method for producing a rotation rate sensor with an acceleration sensor as a component, wherein the sensor consists of a first silicon layer ( 1 ), an insulating layer ( 2 ) and a third silicon layer ( 3 ), wherein the insulating layer ( 2 ) between the first layer ( 1 ) and the third layer ( 3 ), characterized in that on the upper side of the substrate a structured Ätzaskierschicht ( 41 ) is applied, that the Ätzmaskierschicht ( 41 ) Trenches ( 42 ) which extends completely to the silicon layer ( 3 ) and other trenches ( 43 ) which does not reach the upper silicon layer ( 3 ) and that through the trenches ( 42 ) through the upper and lower silicon layer ( 3 . 1 ) and that in this etching process the masking layer ( 41 ) is removed, so that in the course of the etching process, the other trenches ( 43 ) to the upper silicon layer ( 3 ) and that in the further course of the etching process by the other trenches ( 43 ) through the upper silicon layer ( 3 ) is etched.
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Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination
8170 Reinstatement of the former position
8110 Request for examination paragraph 44
8181 Inventor (new situation)

Inventor name: OFFENBERG, MICHAEL, DR.-ING., 72076 TUEBINGEN, DE

Inventor name: MUENZEL, HORST, DR.-ING., 72770 REUTLINGEN, DE

Inventor name: BOEHRINGER, ALEXANDRA, 71229 LEONBERG, DE

Inventor name: HEYERS, KLAUS, DR.-ING., 72766 REUTLINGEN, DE

Inventor name: LUTZ, MARKUS, DIPL.-ING., 72762 REUTLINGEN, DE

Inventor name: SCHUBERT, DIETRICH, DR.-ING., 72762 REUTLINGEN, DE

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