1.1.2 - Entwicklung eines piezoresistiven Drucksensors für Hochtemperaturanwendungen auf Basis eines SOI-Substrats
- Event
- 18. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2016
2016-05-10 - 2016-05-11
Nürnberg, Germany - Chapter
- 1.1 Sensoren für mechanische Größen
- Author(s)
- A. Goehlich, A. Jupe, M. Stühlmeyer, Y. Celik, A. Schmidt, H. Vogt - Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS), Duisburg (Deutschland)
- Pages
- 28 - 35
- DOI
- 10.5162/sensoren2016/1.1.2
- ISBN
- 978-3-9816876-0-6
- Price
- free
Abstract
Wir berichten über entwicklungsbegleitende Charakterisierungen und Simulationen eines mikromechanischen Drucksensors für Hochtemperaturanwendungen. Das anvisierte Konzept beruht auf der Nutzung von Dickfilm-SOI-Substraten (SOI: Silicon on Insulator). Kristallines Silizium ist aufgrund seiner sehr guten mechanischen und piezoresistiven Eigenschaften insbesondere für Drucksensoranwendungen gut geeignet. SOI-Wafersubstrate eignen sich zudem besonders gut für die Herstellung freitragender Silizium-Membranen, da sich Kavitäten im Handle-Substrat des SOI-Wafers durch Tiefenätzen (DRIE: deep ractive ion etch) mit dem Bosch-Prozess mit der Möglichkeit eines hochselektiven Ätzstoppes auf dem vergrabenen Oxid des SOI-Wafers erzeugen lassen. Für Hochtemperatur-Anwendungen können die Piezo-Widerstände dielektrisch durch das vergrabene Oxid isoliert werden, so dass thermisch induzierte Leckströme, die bei pn-isolierten Piezowiderständen bei hohen Temperaturen auftreten, vermieden werden. Ein weiterer Vorteil des genutzten Prozesses betrifft die Nutzung einer Hochtemperatur-Metallisierung, die einen hohen Temperatureinsatzbereich oberhalb 250°C erlaubt.