WO1998055876A1 - Adhäsionshemmende schutzschicht für ein mikromechanisches bauelement - Google Patents

Adhäsionshemmende schutzschicht für ein mikromechanisches bauelement Download PDF

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WO1998055876A1
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silicon
movable
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PCT/DE1998/001075
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Martin SCHÖFTHALER
Peter Hein
Helmut Skapa
Horst Muenzel
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Robert Bosch Gmbh
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    • B81C2201/112—Depositing an anti-stiction or passivation coating, e.g. on the elastic or moving parts

Definitions

  • the invention is based on a method for producing micromechanical components or on a micromechanical component according to the category of the independent claims.
  • a micromechanical acceleration sensor and a method for producing this acceleration sensor are already known from DE 19 530 736 A1, in which a movable element is generated on a sacrificial layer and the sacrificial layer is removed in a subsequent step below the movable element.
  • the movable element is connected to connecting areas by bending springs, the sacrificial layer below the connecting areas not being removed.
  • the connection areas are thus firmly connected to a substrate. No measures are disclosed with which the adhesion of the movable elements is reduced.
  • the method according to the invention and the micromechanical component according to the invention with the characterizing features of the independent claims have the advantage that the tendency to adhesion of the movable elements is reduced by the superficial protective layer. It is therefore possible for the movable elements to be deflected by strong forces to such an extent that they come into contact with other movable elements or with rigid elements without fear of the movable elements sticking to one another or to the rigid elements.
  • the operational safety of the micromechanical components is improved by this measure.
  • the structures formed in this way can be handled more easily during production, since there is no fear of gluing.
  • the component itself is advantageously formed from silicon, since this material has very good mechanical properties and can be structured very well.
  • a sacrificial layer made of silicon oxide can be etched very well, and silicon as the substrate material has a very low coefficient of thermal expansion, which is also optimally matched to the coefficient of expansion of a movable element made of silicon.
  • the protective layer is particularly simple by chemical deposition or plasma-assisted chemical deposition from the gas phase.
  • FIGS. 1 to 4 show cross-sectional views of the production method
  • FIG. 4 a cross-sectional view of a finished micromechanical component
  • Figure 5 shows the influence of dirt particles on the insulation of the micromechanical component.
  • FIGS. 1 to 4 use cross sections to explain the manufacture of a micromechanical component.
  • FIG. 1 shows a plate-shaped silicon substrate on which a sacrificial layer 2 made of silicon oxide is applied. A further silicon layer 3 is applied to the sacrificial layer 2 made of silicon oxide. A movable element 4 is structured out of the upper silicon layer 3 by an etching step and is still attached to the sacrificial layer 2 in FIG. 1. Furthermore, a metallization layer 5, for example made of aluminum, is shown, which is applied to the top of the silicon layer 3.
  • a movable element 4 is arranged on a sacrificial layer 2.
  • the movable element 4 is movable in the sense that after the sacrificial layer 2 has been removed (this is shown in FIG. 2), it is movable relative to the rest of the micromechanical component. This is achieved in that the movable structures are made very long and slender in one direction, so that they can be bent by the applied force.
  • Such movable structures are shown only schematically in FIG. It is thought of acceleration sensors, such as are known for example from DE 195 30 736 AI.
  • a silicon substrate 1 a sacrificial layer 2 made of silicon oxide and an upper silicon layer 3, from which the movable element 4 is structured
  • other materials can be used.
  • a silicon substrate 1 a ceramic substrate or a metal substrate can be used.
  • silicon oxide other layers, such as glasses or metals or other ceramic materials, can also be used as the sacrificial layer 2.
  • an upper silicon layer 3 another layer, for example metal, can also be used.
  • the movable elements 4 are then not produced by etching, but by galvanic deposition.
  • the preferred exemplary embodiment is based on a silicon substrate 1, a sacrificial layer 2 made of silicon oxide and an upper silicon layer 3 for the movable structure 4. With such a material composition for the individual
  • Layers 1, 2, 3 then preferably use a metallization 5 made of aluminum. It is essential, however, that the movable elements are relatively small, so that the adhesive forces are comparatively large compared to the forces required to move the movable structures. If this is the case, the functionality of the micromechanical component is at risk if the movable elements touch one another or touch the rest of the upper silicon layer 3. Such contact can occur if the forces in the direction in which the movable elements 4 are easily movable become greater than that which is provided for the normal operation of the micromechanical component. This can be the case, for example, due to sudden accelerations. Such large accelerations occur, for example, when a micromechanical component falls onto a concrete floor during the manufacture of a table about 1 m high.
  • the adhesive forces can be so great that the restoring force of the deflected movable elements 4 is no longer sufficient to overcome this adhesive force.
  • the movable elements 4 then stick to one another or to the substrate 1 or the rest of the upper silicon layer 3.
  • the movable elements 4 can also be deflected very large if between the movable elements 4 or electrical voltage differences are applied to the substrate 1 or the upper layer 3.
  • the electrostatic attraction is comparatively large for small structures, so that forces can also be generated here which can lead to impermissibly large deflections of the movable elements 4. In this case, too, the movable elements 4 can stick together.
  • FIG. 2 A further production step is shown in FIG. 2, in which the sacrificial layer 2 is removed below the movable structures 4.
  • the sacrificial layer 2 is removed, for example, by an etching process using a hydrofluoric acid solution or a hydrofluoric acid vapor.
  • a protective layer on the surface of at least the movable elements 4, which is suitable for reducing the adhesive forces. This is shown in Figure 3.
  • FIG. 7 A further manufacturing step of the micromechanical component after the application of a protective layer 7 is shown in FIG.
  • the protective layer 7 covers not only the movable elements 4, but also the surface of the silicon layer 3 and the surface of the silicon substrate 1, which is below the movable elements 4 is arranged.
  • the material for the protective layer 7 is, for example, silicon oxide or silicon nitride, the layer thickness being in the range from a few to one hundred nanometers. Because of this small layer thickness, the protective layer 7 also has no significant mechanical influence on the movable elements 4.
  • the known methods for depositing silicon oxide or silicon nitride layers are possible for producing the protective layer 7.
  • CVD chemical vapor deposition
  • PECVD plasma enhanced chemical vapor deposition
  • protective layers other than silicon nitride or silicon oxide.
  • Metal oxides, metal nitrides, organic coatings or the like are also conceivable, for example.
  • the like is also conceivable, for example.
  • Protective layer can also be formed by converting the material of the microstructure, in the case of silicon microstructures or metallic microstructures, for example by oxidation.
  • the microstructure shown schematically in FIG. 3 has, in addition to the movable structure 4 also still fixed areas that are formed by the layer 3.
  • the protective layers can be applied anywhere on the movable elements, on the fixed parts or, as shown in Figure 3. To prevent adhesion, it is sufficient if the protective layers are only applied to the contact surfaces that can come into contact with one another.
  • the critical contact areas consist, for example, in the side walls of the movable structure and the side walls of the fixed layer 3, which are perpendicular to the substrate.
  • the movable elements 4 can then be hermetically sealed from the environment by applying a protective cap 10.
  • a protective cap 10 This is shown in Figure 4.
  • the protective cap 10 is connected to the upper side of the silicon layer 3 or the protective layer 7 applied thereon by means of connecting layers 11, which consist for example of a glass solder, adhesive or the like.
  • the protective layer 7 applied thereon was removed by a further process step, for example by an etching step.
  • Protective layer 7 has another advantage. This advantage is explained with reference to FIG. 5. There, in turn, a cross section through a micromechanical component is shown with a lower silicon layer 1, a sacrificial layer 2 and an upper silicon layer 3. From the upper one
  • Silicon layer 3 is again structured out of a movable element 4, the sacrificial layer 2 being removed below the movable element 4. Pollution particles 13 are also shown, one of these pollution particles in the cavity 6 below the movable element 4 and a contamination particle 13 is located on the top of the silicon layer 3 such that it also touches the movable element 4. As shown in FIGS. 3 and 4, the entire surface is also covered with a thin silicon oxide film or silicon nitride film, which is not shown in FIG. 5 for reasons of simplification. In the case of micromechanical components, forces can be generated by applying electrical voltages between individual parts of the micromechanical component. For this purpose, for example, the movable structure 4 can be electrically insulated from the rest of the upper silicon layer 3.
  • Silicon nitride are also good electrical insulators, so the electrical insulation is retained even when there are dirt particles. Of course, this also applies if there are electrical voltage differences between the upper silicon layer 3 and the lower silicon layer 1.
  • the surface insulating protective layer made of silicon oxide or silicon nitride acts as an insulator, so that the dirt particle shown in FIG. 5 in the cavity 6 also has no electrical short circuit between the upper silicon layer 3 and the causes lower silicon layer 1.
  • the protective layers of silicon oxide and silicon nitride thus also improve the insulation of the individual elements of the micromechanical component from one another.

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von mikromechanischen Bauelementen bzw. ein mikromechanisches Bauelement vorgeschlagen, bei dem ein bewegliches Element (4) auf einer Opferschicht (2) erzeugt wird. In einem nachfolgenden Schritt wird die Opferschicht (2) unter dem beweglichen Element (4) entfernt, damit das bewegliche Element (4) bewegbar wird. Nach dem Entfernen der Opferschicht (2) wird eine Schutzschicht (7) auf einer Oberfläche des beweglichen Elements (4) abgeschieden. Für die Schutzschicht (7) wird Siliciumoxid und/oder Siliciumnitrid verwendet.

Description

ADHÄSIONSHEMMENDE SCHUTZSCHICHT FÜR EIN MIKROMECHANISCHES BAUELEMENT
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung von mikromechanischen Bauelementen bzw. von einem mikromechnischen Bauelement nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche. Aus der DE 19 530 736 AI ist bereits ein mikromechanischer Beschleunigungssensor und ein Verfahren zur Herstellung dieses Beschleunigungssensors bekannt, bei dem ein bewegliches Element auf einer Opferschicht erzeugt wird und die Opferschicht in einem nachfolgenden Schritt unterhalb des beweglichen Elements entfernt wird. Das bewegliche Element ist durch Biegefedern mit Verbindungsbereichen verbunden, wobei die Opferschicht unterhalb der Verbindungsbereiche nicht entfernt wird. Die Verbindungsbereiche werden so fest mit einem Substrat verbunden. Es werden keine Maßnahmen offenbart mit denen eine Adhäsion der beweglichen Elemente verringert wird.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. das erfindungsgemäße mikromechanische Bauelement mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die oberflächliche Schutzschicht die Adhäsionsneigung der beweglichen Elemente verringert wird. Es ist daher möglich, daß die beweglichen Elemente durch starke Kräfte soweit ausgelenkt werden, daß sie in Kontakt mit anderen beweglichen Elementen oder mit starren Elementen kommen, ohne daß dabei ein Verkleben der beweglichen Elemente untereinander oder an den starren Elementen zu befürchten ist. Die Betriebssicherheit der mikromechanischen Bauelemente wird durch diese Maßnahme verbessert. Weiterhin können die so gebildeten Strukturen während der Herstellung problemloser gehandhabt werden, da kein Verkleben zu befürchten ist.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und
Verbesserungen des Verfahrens bzw. des Bauelements nach den unabhängigen Patentansprüchen möglich. Das Bauelement selbst wird vorteilhafterweise aus Silicium ausgebildet, da dieses Material sehr gute mechanische Eigenschaften aufweist und sich sehr gut strukturieren läßt. Eine Opferschicht aus Siliciumoxid läßt sich sehr gut ätzen und Silicium als Substratmaterial weist einen sehr geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf, der zudem an den Ausdehnungskoeffizienten eines beweglichen Elements aus Silicium optimal angepaßt ist. Die Erzeugung der
Schutzschicht erfolgt besonders einfach durch chemisches Abscheiden oder plasmaunterstütztes chemisches Abscheiden aus der Gasphase .
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Figuren 1 bis 4 Querschnittsansichten des Herstellungsverfahrens, Figur 4 eine Querschnittsansicht eines fertigen mikromechanischen Bauelements und Figur 5 den Einfluß von Verschmutzungspartikeln auf die Isolation des mikromechanischen Bauelements.
Beschreibung
Die Figuren 1 bis 4 erläutern anhand von Querschnitten die Herstellung eines mikromechanischen Bauelements. Die Figur 1 zeigt ein plattenförmiges Siliciumsubstrat , auf dem eine Opferschicht 2 aus Siliciumoxid aufgebracht ist. Auf der Opferschicht 2 aus Siliciumoxid ist eine weitere Siliciumschicht 3 aufgebracht. Aus der oberen Siliciumschicht 3 ist durch einen Ätzschritt ein bewegliches Element 4 herausstrukturiert, das in der Figur 1 noch auf der Opferschicht 2 befestigt ist. Weiterhin ist eine Metallisierungsschicht 5, beispielsweise aus Aluminium dargestellt, die auf der Oberseite der Siliciumschicht 3 aufgebracht ist.
Wesentlich ist hierbei, daß ein bewegliches Element 4 auf eine Opferschicht 2 angeordnet ist. Das bewegliche Element 4 ist in dem Sinne beweglich, daß es nach dem Entfernen der Opferschicht 2 (dies wird in der Figur 2 dargestellt) relativ zum Rest des mikromechanischen Bauelements beweglich ist. Dies wird dadurch erreicht, daß die beweglichen Strukturen in einer Richtung sehr lang und schlank ausgebildet sind, so daß sie durch einwirkende Kraft verbogen werden können. In der Figur 1 sind derartige bewegliche Strukturen nur schematisch dargestellt. Gedacht wird dabei an Beschleunigungssensoren, wie sie beispielsweise aus der DE 195 30 736 AI bekannt sind.
Statt eines Siliciumsubstrats 1, einer Opferschicht 2 aus Siliciumoxid und einer oberen Siliciumschicht 3, aus der das bewegliche Element 4 herausstrukturiert ist, können auch andere Materialien Verwendung finden. Beispielsweise können statt eines Siliciumsubstrats 1 ein keramisches Substrat oder ein Metallsubstrat verwendet werden. Statt Siliciumoxid können auch anderen Schichten, wie beispielsweise Gläser oder Metalle oder andere keramische Materialien als Opferschicht 2 Verwendung finden. Statt einer oberen Siliciumschicht 3 kann auch eine andere Schicht, beispielsweise Metall Verwendung finden. Die beweglichen Elemente 4 werden dann nicht durch Ätzen, sondern durch galvanisches Abscheiden erzeugt. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel geht jedoch von einem Siliciumsubstrat 1, einer Opferschicht 2 aus Siliciumoxid und einer oberen Siliciumschicht 3 für die bewegliche Struktur 4 aus. Bei einer derartigen Materialzusammensetzung für die einzelnen
Schichten 1, 2, 3 wird dann vorzugsweise eine Metallisierung 5 aus Aluminium verwendet. Wesentlich ist jedoch, daß die beweglichen Elemente relativ klein sind, so daß Adhäsionskräfte im Vergleich zu den Kräften, die benötigt werden, um die beweglichen Strukturen zu bewegen, vergleichsweise groß sind. Wenn dies der Fall ist, so ist die Funktionsfähigkeit des mikromechanischen Bauelements gefährdet, wenn sich die beweglichen Elemente untereinander berühren oder den Rest der oberen Siliciumschicht 3 berühren. Zu derartigen Berührungen kann es kommen, wenn die Kräfte in der Richtung, in der die beweglichen Elemente 4 leicht beweglich sind, größer werden als die für den Normalbetrieb des mikromechanischen Bauelements vorgesehen ist. Dies kann beispielsweise durch plötzlich auftretende große Beschleunigungen der Fall sein. Derartig große Beschleunigungen treten beispielsweise auf, wenn ein mikromechanisches Bauelement bei der Herstellung von einem ca. I m hohen Tisch auf einen Betonboden fällt. Wenn es dann zu einer Berührung der beweglichen Elemente 4 untereinander oder mit dem Substrat 1 oder mit dem Rest der oberen Siliciumschicht 3 kommt, so können dabei die Adhäsionskräfte so groß werden, daß die Rückstellkraft der ausgelenkten beweglichen Elemente 4 nicht mehr ausreicht, um diese Adhäsionskraft zu überwinden. Es kommt dann zu einem Verkleben der beweglichen Elemente 4 untereinander beziehungsweise mit dem Substrat 1 oder dem Rest der oberen Siliciumschicht 3. Neben dem Auftreten von großen Beschleunigungen kann es auch zu sehr großen Auslenkungen der beweglichen Elemente 4 kommen, wenn zwischen den beweglichen Elementen 4 oder dem Substrat 1 oder der oberen Schicht 3 elektrische Spannungsdifferenzen angelegt werden. Die elektrostatische Anziehung ist für kleine Strukturen vergleichsweise groß, so daß auch hier Kräfte erzeugt werden können, die zu unzulässig großen Auslenkungen der beweglichen Elemente 4 führen können. Auch in diesem Fall kann es zu einem Verkleben der beweglichen Elemente 4 kommen .
In der Figur 2 wird ein weiterer Herstellungsschritt gezeigt, bei dem die Opferschicht 2 unterhalb der beweglichen Strukturen 4 entfernt ist. Das Entfernen der Opferschicht 2 erfolgt beispielsweise durch einen Ätzprozeß mittels einer Flußsäurelösung oder eines Flußsäuredampfes . Ausgehend von der Figur 2 wird nun vorgeschlagen, eine Schutzschicht auf der Oberfläche zumindest der beweglichen Elemente 4 aufzubringen, die geeignet ist, die Adhäsionskräfte zu verringern. Dies wird in der Figur 3 dargestellt .
In der Figur 3 wird ein weiterer Herstellungsschritt des mikromechanischen Bauelements nach dem Aufbringen einer Schutzschicht 7 gezeigt. Wie zu erkennen ist, bedeckt die Schutzschicht 7 nicht nur die beweglichen Elemente 4, sondern auch die Oberfläche der Siliziumschicht 3 und die Oberfläche des Siliciumsubstrats 1, die unterhalb der beweglichen Elemente 4 angeordnet ist. Bei dem Material für die Schutzschicht 7 handelt es sich beispielsweise um Siliciumoxid oder Siliziumnitrid, wobei die Schichtdicke im Bereich von einigen bis einhundert Nanometer liegt. Aufgrund dieser geringen Schichtdicke hat die Schutzschicht 7 auch keinen nennenswerten mechanischen Einfluß auf die beweglichen Elemente 4. Zur Erzeugung der Schutzschicht 7 sind die bekannten Methoden zur Abscheidung von Siliciumoxid oder Siliziumnitridschichten möglich. Gedacht wird in erster Linie an eine chemische Abscheidung aus der Gasphase (CVD = chemical vapor deposition) oder eine chemische Abscheidung aus der Gasphase, die durch ein Plasma unterstützt wird (PECVD = plasma enhanced chemical vapor deposition) . Der Vorteil dieser Methoden ist vor allen Dingen darin zu sehen, daß sie auch eine Abscheidung in dem Hohlraum 6 ermöglicht, der zwischen den beweglichen Strukturen 4 und dem Substrat 1 liegt. Dabei werden natürlich auch die Unterseite und die Seitenwände der beweglichen Elemente 4 mit dieser Schutzschicht 7 bezogen. Es hat sich nun überraschend herausgestellt, daß durch die Verwendung derartig dünner Siliciumoxidschichten oder Siliziumnitridschichten das Problem der Adhäsion von beweglichen MikroStrukturen entscheidend entschärft wird. Vorteilhaft ist dabei auch, daß sich diese Schichten mit sehr großer Reproduzierbarkeit in üblichen Vorrichtungen erzeugen lassen.
Alternativ ist auch möglich andere Schutzschichten als Siliziumnitrid oder Siliziumoxid zu verwenden. Denkbar sind beispielsweise auch Metalloxide, Metallnitride, organische Beschichtungen oder dergleichen. Weiterhin kann die
Schutzschicht auch durch Umwandlung des Materials der MikroStruktur gebildet werden, im Fall von Siliziummikrostrukturen oder metallischen MikroStrukturen z.B. durch Oxidation. Die in der Figur 3 schematisch gezeigten MikroStruktur weist neben der beweglichen Struktur 4 auch noch feststehenden Bereiche auf, die durch die Schicht 3 gebildet werden. Die Schutzschichten können dabei sowohl auf den beweglichen Elementen, auf den feststehenden Teilen oder, wie in der Figur 3 bezeigt wird, überall angebracht werden. Zur Verhinderung der Adhäsion reicht es, wenn die Schutzschichten nur auf den Kontak flächen angebracht werden, die miteinander in Berührung kommen können. In der Figur 3 bestehen die kritischen Kontaktflächen beispielsweise in den Seitenwänden der beweglichen Struktur und den Seitenwänden der feststehenden Schicht 3, die senkrecht zum Substart sind.
Durch Aufbringen einer Schutzkappe 10 können dann die beweglichen Elemente 4 hermetisch von der Umwelt abgekapselt werden. Dies wird in der Figur 4 gezeigt. Die Schutzkappe 10 ist durch Verbindungsschichten 11, die beispielsweise aus einem Glaslot, Kleber oder dergleichen bestehen, mit der Oberseite der Siliziumschicht 3 bzw. der darauf aufgebrachten Schutzschicht 7 verbunden. Um eine Kontaktierung der Metallisierung 5 zu gewährleisten, wurde die darauf aufgebrachte Schutzschicht 7 durch einen weiteren Prozeßschritt, beispielsweise durch einen Ätzschritt entfernt .
Neben der Verminderung der Adhäsion hat die aufgebrachte
Schutzschicht 7 noch einen weiteren Vorteil. Dieser Vorteil wird anhand der Figur 5 erläutert . Dort wird wiederum ein Querschnitt durch ein mikromechanisches Bauelement gezeigt mit einer unteren Siliziumschicht 1, einer Opferschicht 2 und einer oberen Siliziumschicht 3. Aus der oberen
Siliziumschicht 3 ist wieder ein bewegliches Element 4 herausstrukturiert, wobei die Opferschicht 2 unterhalb des beweglichen Elements 4 entfernt ist. Weiterhin sind Verschmutzungspartikel 13 gezeigt, wobei einer dieser Verschmutzungspartikel in dem Hohlraum 6 unterhalb des beweglichen Elements 4 und ein Verschmutzungspartikel 13 auf der Oberseite der Siliziumschicht 3 derart gelegen ist, daß er auch das bewegliche Element 4 berührt. Wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt, ist auch hier die gesamte Oberfläche mit einem dünnen Siliciumoxidfilm bzw. Siliciumnitridfilm überzogen, der aus Vereinfachungsgründen in der Figur 5 nicht dargestellt ist. Bei mikromechanischen Bauelementen können Kräfte dadurch erzeugt werden, daß elektrische Spannungen zwischen einzelnen Teilen des mikromechnisehen Bauelements angelegt werden. Dazu kann beispielsweise die bewegliche Struktur 4 elektrisch isoliert sein vom Rest der oberen Siliciumschicht 3. Wenn dann zwischen dem Rest der Siliciumschicht 3 und dem beweglichen Element 4 ein Verschmutzungspartikel angeordnet ist, wie dies in der Figur 5 gezeigt wird, so kann es zu einem Kurzschluß zwischen diesen beiden Bereichen kommen, so daß die Bereiche nicht mehr voneinander isoliert sind. Die gezielte Erzeugung von elektrostatischen Kräften ist dann natürlich erschwert. Weiterhin können auch unterschiedliche Spannungen an dem beweglichen Element 4 angelegt werden, um ein Signal zu messen, beispielsweise durch Messung der Kapazität zwischen dem beweglichen Element 4 und feststehenden Elementen, die aus der oberen Siliciumschicht 3 herausstrukturiert sind. Auch eine derartige Messung wird durch einen Kurzschluß behindert. Da die Schutzschichten aus Siliciumoxid und
Siliciumnitrid auch gute elektrische Isolatoren darstellen, bleibt so die elektrische Isolation auch beim Vorliegen von Verschmutzungspartikeln erhalten. Dies gilt natürlich auch, wenn elektrische Spannungsunterschiede zwischen der oberen Siliziumschicht 3 und der unteren Siliziumschicht 1 bestehen. Auch hier wirkt die oberflächliche isolierende Schutzschicht aus Siliciumoxid oder Siliziumnitrid als Isolator, so daß auch der in der Figur 5 gezeigte Verschmutzungspartikel im Hohlraum 6 keinen elektrischen Kurzschluß zwischen der oberen Siliciumschicht 3 und der unteren Siliziumschicht 1 verursacht. Neben der Verringerung der Adhäsion bewirken somit die Schutzschichten aus Siliciumoxid und Siliciumnitrid auch eine Verbesserung der Isolation der einzelnen Elemente des mikromechanischen Bauelements untereinander.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von mikromechanischen
Bauelementen, bei dem ein bewegliches Element (4) auf einer Opferschicht (2) erzeugt wird und die Opferschicht (2) in einem nachfolgenden Schritt unter dem beweglichen Element (4) entfernt wird, damit das bewegliche Element (4) bewegbar wird, dadurch gekennzeichnet, daß adhäsionsmindernde
Schutzschichten (7) erzeugt werden, durch die die Adhäsion des beweglichen Elements (4) bei einer Berührung verringert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (7) auf einer Oberfläche des beweglichen Elements (4) erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (7) auf einer Oberfläche eines feststehenden Elements erzeugt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element (4) aus Silicium ausgebildet wird und daß für die Schutzschicht (7) Siliciumoxid und/oder Siliciumnitrid verwendet werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Opferschicht (2) eine Siliciumoxidschicht herangezogen wird, die auf einem Substrat (1) aus Silicium angeordnet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfernen der Opferschicht (2) durch Ätzen in flüssiger
Flußsäure oder dampfförmiger Flußsäure vorgenommen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß für das bewegliche Element eine Siliciumschicht (3) auf der Opferschicht (2) aufgebracht wird und daß das bewegliche Element durch Ätzen aus der Siliziumschicht (3) herausgebildet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (7) durch chemische Abscheidung aus einer Gasphase (CVD) oder durch plasmaunterstütztes chemisches Abscheiden aus einer Gasphase aufgebracht wird.
9. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element (4) auf einem Substrat (1) angeordnet wird, daß nach dem Abscheiden der Schutzschicht (7) eine Schutzkappe (10) zum Schutz des beweglichen Elements (4) mit dem Substrat verbunden wird, daß der Schutzfilm (7) von den Bereichen des Substrats (1) die nicht von der Schutzkappe (10) geschützt werden wieder entfernt wird.
10. Mikromechanisches Bauelement mit einem beweglichen Element (4) und feststehenden Element, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element (4) oder das feststehende Element mit einer oberflächlichen Schutzschicht versehen ist.
11. Mikromechanisches Bauelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element (4) aus Silicium ausgebildet ist, und daß das bewegliche Element auf einem Substrat (1) aus Silicium befestigt ist.
12. Mikromechanisches Bauelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element (4) mittels einer verbindenden Schicht aus Siliciumoxid mit dem Siliciumsubstrat (1) verbunden ist.
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