(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの空隙（２２）および少なくとも部分的に空隙（２２）中に設けられた機能素子（１２）を有するマイクロマシーニング構造素子（１００）を製造する方法であって、
その際、機能素子（１２）に、少なくとも、次に１つ以上のエッチング段階で形成される空隙（２２）の空間を一時的に少なくとも部分的に占める第１の犠牲層（５２）と直接的または間接的に境を接している範囲内で第１の保護層（４１）を備えさせ、その際に第１の保護層（４１）の材料は、第１の犠牲層（５２）をエッチングする少なくとも１つのエッチング媒体により、第１の保護層（４１）が十分にエッチングされないかまたは単に第１の犠牲層（５２）に関して減少したエッチング速度でエッチングされるように選択され、その際、機能素子（１２）とは反対側の第１の犠牲層（５２）の少なくとも１つの面上に第１の犠牲層（５２）の第２の保護層（７１）を設け、この場合第２の保護層（７１）の材料は、第１の犠牲層（５２）をエッチングする少なくとも１つのエッチング媒体により、第２の保護層（７１）が十分にエッチングされないかまたは単に第１の犠牲層（５２）に関して減少したエッチング速度でエッチングされるように選択され、その際、第１の犠牲層（５２）とは反対側の第２の保護層（７１）の面上に、空隙（２２）を少なくとも部分的に包囲するキャップ層（２０；８２）を設け、その際、機能素子（１２）は、直接的または間接的に第２の犠牲層（３１）と境を接し、この第２の犠牲層（３１）は、第２の犠牲層（３１）をエッチングする少なくとも１つのエッチング媒体により、機能素子（１２）が十分にエッチングされないかまたは単に第２の犠牲層（３１）に関して減少したエッチング速度でエッチングされるように選択され、この場合、機能素子（１２）ならびに第１の犠牲層（５２）および／または第２の犠牲層（３１）には、同じ材料が選択される、マイクロマシーニング構造素子（１００）の製造法。
【請求項２】
少なくとも１つの空隙（２２）および少なくとも部分的に空隙（２２）中に設けられた機能層（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）を有するマイクロマシーニング構造素子（１００）を製造する方法であって、
その際、機能層（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）に、少なくとも、次に１つ以上のエッチング段階で形成される空隙（２２）の空間を一時的に少なくとも部分的に占める第１の犠牲層（５２）と直接的または間接的に境を接している範囲内で第１の保護層（４１）を備えさせ、その際に第１の保護層（４１）の材料は、第１の犠牲層（５２）をエッチングする少なくとも１つのエッチング媒体により、第１の保護層（４１）が十分にエッチングされないかまたは単に第１の犠牲層（５２）に関して減少したエッチング速度でエッチングされるように選択され、その際、機能層（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）とは反対側の第１の犠牲層（５２）の少なくとも１つの面上に第１の犠牲層（５２）の第２の保護層（７１）を設け、この場合第２の保護層（７１）の材料は、第１の犠牲層（５２）をエッチングする少なくとも１つのエッチング媒体により、第２の保護層（７１）が十分にエッチングされないかまたは単に第１の犠牲層（５２）に関して減少したエッチング速度でエッチングされるように選択され、その際、第１の犠牲層（５２）とは反対側の第２の保護層（７１）の面上に、空隙（２２）を少なくとも部分的に包囲するキャップ層（２０；８２）を設け、その際、機能層（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）は、直接的または間接的に第２の犠牲層（３１）と境を接し、この第２の犠牲層（３１）は、第２の犠牲層（３１）をエッチングする少なくとも１つのエッチング媒体により、機能層（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）が十分にエッチングされないかまたは単に第２の犠牲層（３１）に関して減少したエッチング速度でエッチングされるように選択され、この場合、機能層（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）ならびに第１の犠牲層（５２）および／または第２の犠牲層（３１）には、同じ材料が選択される、マイクロマシーニング構造素子（１００）の製造法。
【請求項３】
機能素子（１２）および／または機能層（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）には、多結晶性であるシリコンが選択される、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
機能素子（１２）および／または機能層（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）と第２の犠牲層（３１）との間に第３の保護層を設け、この第３の保護層は、第２の犠牲層（３１）をエッチングする少なくとも１つのエッチング媒体により、第３の保護層が十分にエッチングされないかまたは単に第２の犠牲層（３１）に関して減少したエッチング速度でエッチングされるように選択され、この場合第２の犠牲層（３１）は、第１の犠牲層（５２）と同じ材料から製造され、および／または第３の保護層は、第１の保護層および／または第２の保護層（４１、７１）と同じ材料から製造される、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
第１の保護層（４１）および第２の保護層（７１）が第１の犠牲層（５２）を包囲し、および／または第３の保護層および第４の保護層が第２の犠牲層（３１）を十分に完全に包囲する、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
第１の保護層（４１）および／または第２の保護層（７１）および／または第３の保護層および／または第４の保護層には、少なくとも部分的に同じ材料を選択する、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
第１の犠牲層（５２）および／または第２の犠牲層（３１）を１つ以上の等方性のエッチング工程で除去する、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術水準
本発明は、当該独立請求項の上位概念に記載された、マイクロマシーニング構造素子の製造法およびこの方法により製造されたマイクロマシーニング構造素子から出発する。ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５３７８１４号明細書Ａ１には、センサー層状系の構造および表面マイクロマシーニング技術におけるセンサーを気密にキャッピングする方法に関する。
【０００２】
発明の利点
これとは異なり、当該独立請求項の特徴部を有する本発明による方法は、殊に気密に密閉された構造素子を安価に製造することができるという利点を有する。従属請求項に記載された手段によって、本方法および構造素子の好ましい他の形成および改善は、当該独立請求項の記載により可能である。
【０００３】
本発明による構造素子は、公知の構造素子と比較してキャッピングに必要とされる表面積の明らかな減少を示し、このことは、表面積の節約のために重要な費用の節約を伴なう。本発明による構造素子、例えばセンサーの場合には、構造素子中に設けられた可動構造体のための運動の自由度は、そのまま維持され、実際に前記の運動の自由度のために約２μｍを超える側方への振幅を達成しなければならない場合であってもそのまま維持される。これは、例えば可動構造体または機能素子が回転振動体の場合である。他面、可動構造体の最大の偏向は、例えばセンサーの際にこのセンサーに対して垂直方向に約２〜２０μｍの振幅に制限することができ、このことは、殊に公知の構造素子に対して本発明による構造素子の落下強度を明らかに上昇させる。可動構造体またはセンサー構造体は、本発明による構造素子において気密および／または水密になるように空隙によって包囲されており、したがって例えば空隙内に封入されているガスのガス圧により、可動構造体またはセンサー構造体の運動の定義された長時間安定な緩衝性を空隙内で調節することができる。本発明によるキャッピングは、高いマシーニング安定性を示し、したがって本発明による構造素子は、例えば所謂成形圧力の際にマイクロマシーニング構造素子の梱包過程の間にプラスチックケーシング内で発生するような静水圧に苦労もなく耐える。最後に、本発明による構造素子または本発明によるセンサーは、低いトポグラフィー（Topographie）を示し、それによって例えば構造素子の取付けの際に所謂フリップチップ技術の使用が可能になる。
【０００４】
本発明による方法の場合、好ましくは、約２μｍを上廻る厚さを有する酸化物層の公知の使用は省略される。むしろ、有利に十分に多結晶性シリコン中に形成されている厚手の層が使用され、それによって機械的応力は、異なる熱膨張係数に基づいて明らかに減少させることができる。これは、基板の著しく改善された平坦性を生じる。本発明による方法は、光学的リソグラフィー工程の問題のない使用を可能にする。それというのも、６μｍを上廻るトポグラフィーは、有利に回避されるからである。最後に、好ましくは、マイクロマシーニング構造素子において１つ以上の犠牲層（充填材料）を除去する、１つ以上の等方性のエッチング法は、例えば可動構造体を有する空隙の製造のために使用される。このような等方性の（シリコン）エッチング法は、エッチング媒体ＸｅＦ２、ＣｌＦ３、ＣｌＦ５またはプラズマ活性化されたＮＦ３、Ａｒ／Ｆ２もしくはＳＦ６が使用される方法である。この場合には、公知方法と比較して、除去すべき充填材料の高い削磨速度の際に露出させるべき構造体が接着することの危険なしに除去が行なわれる。
【０００５】
次に、本発明を必要に応じて一定尺度から外れた図面につき詳説し、この場合同じ参照符号は、同じかまたは同様に作用する層または部分を表わす。
【０００６】
図２に表わされた基板１０上には、加速センサー１００のセンサー素子１２が構造化されている。これは、ばね体１６（これは、分かり易くするために、図１には単に唯一のばね体１６が表わされている）に配置された可動中心物体または震動物体１１ａからなり、これらの物体は、ばね体に対して垂直に設けられた電極フィンガまたは電極１１を有する。中心物体または震動物体１１ａは、ばね体１６および固定化構造体１７（これは、分かり易くするために、同様に単に１つだけが表わされている）上で基板１０に丁番付けにされており、したがって中心物体１１ａは、この中心物体上に作用する加速度のために、本質的に電極フィンガ１１に対して垂直方向である１つの方向に転向されうる。それによって、中心物体１１ａの位置は、固定された電極フィンガまたは対向電極１２ａおよび１２ｂに対して変化される。この位置の変化は、公知方法で対向電極１２ａおよび１２ｂでの電気的接触により評価され、ならびに外向きに案内されている導電路１４ａおよび１４ｂにより評価される。３個の電極１２ａ、１１、１２ｂは、それぞれ所謂インパルス列装置中に配置されており、この場合この装置は、側方向に隣接した２個の分離構造体または支持構造体１３ａの間に設けられた、それぞれ容量素子を形成する。可動電極フィンガ１１の転向は、停止アーム１８（これは、分かり易くするために、図１に単に１つだけが表わされている）および停止ノブ１９ａ（ｘ軸での転向）および１９ｂ（ｙ軸での転向）によって制限されている。ばね体１６の範囲内には、有利にばね体１６の半分を阻止する停止ノブ１９ｃおよび１９ｄが設けられている。
【０００７】
また、本発明によれば、２個以上の容量素子が２個の隣接した支持構造体１３ａの間に設けられていてよいことは、自明のことである。更に、中心物体１１ａ中の切欠を通して係合されかつ基板１０と結合されている支持構造体は、選択的または補充的に設けられていてよい（図示されていない）。
【０００８】
支持構造体１３ａは、有利には完全にシリコン中に形成されており、それによって、以下図３〜１２につき記載された、本発明による構造素子を製造するための本発明による方法の場合のように、犠牲層のエッチング、即ち下部の犠牲層３１および上部の犠牲層５２のエッチングまたは除去の際に（図１０および１１参照）、支持構造体１３ａの下部でのエッチングは、有効に回避される。導電路１４ａおよび１４ｂは、支持構造体１３ｃを通って支持構造体１３ａ中に延在し、この場合犠牲層は、導電路を支持構造体から絶縁する。加速センサー１００の接点１５に対向した支持構造体１３ｂは、導電路１４ａと１４ｂまたは対向電極１２ａと１２ｂの外部接触のために同様に１４ａと１４ｂのための電気的に絶縁されたスルーホールを有する。
【０００９】
次に、図３〜図１２につき詳細に記載された連続プロセスを用いた場合には、なかんずく支持するキャップ層２０は、図１に部分的断面図で表された加速センサー１００上に製造されている。キャップ層２０は、結合部２３により、空隙２２が容量素子上に固定されるように支持構造体１３ａ上に貯蔵される。空隙２２は、有利に約２０μｍ〜２００μｍの範囲内の間にある固定幅を有する。キャップ層２０は、加速センサー１００の製造法において使用される犠牲層３１および５２を選択的に構造素子構造体に関連してエッチングしうるかまたは除去しうるために、分かり易いように単に２つの参照符号２１で示されている穿孔２１を備えている。犠牲層のエッチング後に、構造素子または加速センサー１００の穿孔２１は、密閉層２４によって気密になるように閉鎖される。加速センサーまたはジャイロメーターのためには、真空またはガスを定義された圧力で空隙２２内で機能素子、例えば可動電極フィンガ１１の運動の定義された緩衝性を調節するために封入することができる。更に、別の構造素子、例えばアクチュエーターの場合には、適当な粘度を有する絶縁性液体、例えば油状液体の使用も考えることができる。
【００１０】
図３は、深部構造化後および犠牲層エッチング前であるような、例示的に図２中でＡで示された、加速センサーの部分のための加速センサー１００のセンサー構造体の原理的な構造を示す。支持体１０上には、例えば１つ以上のＳｉＯ２層からなることができる犠牲層３１が付着されている。更に、犠牲層３１上には、センサー素子または機能素子１２が付着されており、この素子は、薄手のポリ−Ｓｉ−種晶層１２′（出発ポリ）上に付着されたエピポリシリコン、即ちエピタキシャルにより製造された多結晶性シリコンからなることができる。Ｓｉ深部構造化法（トレンチエッチング）において、加速センサー１００のセンサー素子１２、例えば固定されている電極フィンガ１２ａおよび１２ｂならびに可動中心物体１１ａに対して垂直に配置された電極フィンガ１１が製造される。犠牲層のエッチングの前に、この機能素子は、犠牲層３１上に堅固に固定されている。平面１２の付着および構造化の場合には、犠牲層３１の前構造化によって、基板１０に対する固定部、支持構造体１３ａ、を製造することができる。
【００１１】
図４に示されているように、ＣＶＤ法を用いて約１０ｎｍ〜１μｍの薄手の第１の保護層４１は、センサー素子１２の全体の上に付着される。それによって、第１の保護層４１の範囲４１ａおよび４１ｂの範囲内で、所謂電気機械的機能平面上でのセンサー素子１２の完全な被覆を生じる。保護層４１の範囲４１ｃで下部の犠牲層３１は被覆されている。本発明によれば、保護層４１がこの保護層４１とは異なる材料からなる、電気化学的機能平面上でのセンサー素子１２、例えば殊に可動電極フィンガ１１および対向電極１２ａおよび１２ｂ、ならびに加速センサー１００の別の構成成分、例えば支持構造体１３ａを気密に被覆していることに注目することができる。保護層４１は、有利にＳｉＯ２からなる。更に、下部の犠牲層３１は、例えばこの実施例に記載されているようなＳｉＯ２からなることができる。
【００１２】
犠牲層３１は、選択的な実施態様の場合に他の保護層中に封入されていてよく（図示されていない）、さらに好ましくは多結晶性シリコンから製造されている。
【００１３】
保護層４１を製造するのに好ましい付着法は、ＣＶＤ法、例えばＰＥＣＶＤ（プラズマ強化ＣＶＤ）またはＬＰＣＶＤ（低圧ＣＶＤ）であり、この場合には、電気化学的機能平面上でのセンサー素子１２の構成成分の側面、範囲４１ｂ、のできるだけ良好な被覆に注目することができる。
【００１４】
図５に示されているように、もう１つの処理工程において、保護層４１上には、薄手の出発−ポリ−Ｓｉ層５１、即ち種晶層または核形成層の機能を有する多結晶性シリコン層が付着される。大きなアスペクト比、即ちセンサー素子１２の領域５１ｃ内での間隙の高さと間隙幅との比に基づいて、出発−ポリ−Ｓｉ層５１は、なかんずくセンサー素子１２上での上側領域５１ａ内に付着し、センサー素子１２の側壁５１ｂでの付着は、この側壁の上側領域内でのみ行なわれることが生じる。保護層４１の領域４１ｃの上方でのセンサー素子１２の脚部の領域５１ｃは、センサー素子１２の電極間または支持構造体間での間隙幅がよりいっそう大きい場合にのみ出発−ポリ−Ｓｉ層５１で被覆される。出発−ポリ−Ｓｉ層５１上には、エピタキシー法またはＬＰＣＶＤ法で多結晶性シリコン層、所謂充填−エピポリ−Ｓｉ層、犠牲層５２、が施こされており、この場合出発−ポリ−Ｓｉ層５１は、上部の犠牲層５２に合併されている。「エピ」は、「エピタキシャル」を意味し、「ポリ」は、「多結晶性」を表わす。上部の犠牲層５２は、付着の際に既に燐がドープされていてよいが；しかし、好ましくは、ドープされないで付着される。上部の犠牲層５２の層厚は、センサー素子１２が完全に上部の犠牲層によって被覆されるように選択されている。これは、典型的には、約５〜３０μｍの層厚の場合である。
【００１５】
このような層厚の充填−エピポリ−Ｓｉ層または犠牲層は、一般に著しい荒さを有する。その上、センサー素子１２の微細構成部（Topographie）は、上部の犠牲層５２中に打ち込まれている。従って、センサー素子１２の微細構成部および上部の犠牲層５２の粗面は、もう１つの処理工程で平坦化される。これは、化学機械研磨（ＣＭＰ）によって行なわれ、この場合には、上部の犠牲層５２は、平面５３になるまで薄くされる。平面５３は、センサー素子１２の上方に存在する。センサー素子１２の上方の高さｈは、ほぼ１〜３０μｍの間にあり；好ましい高さは、約４〜６μｍである。
【００１６】
平坦化後、上部の犠牲層５２の構造化は、公知のＳｉエッチング法で、例えば図６に明示されているように行なわれる。この場合、上部の犠牲層５２は、その中に可動センサー素子、例えばばね体１６、可動電極フィンガ１１、固定電極フィンガまたは対向電極１２ａおよび１２ｂならびに中心物体または震動物体１１ａが配置されている領域内に放置されている。上部の犠牲層５２は、分離構造体または支持構造体１３ａの上方で酸化シリコン保護層４１に到るまで下向きに距離を有している。
【００１７】
図７に相応して、構造化された上部の犠牲層５２上には、第２の保護層７１が施こされている。この保護層７１は、有利に第１の保護層４１と同じ材料、殊にＳｉＯ２からなる。保護層７１は、支持構造体１３ａ上で領域７２内で公知方法により距離を有している。本発明によれば、上部の犠牲層５２は、加速センサー１００の全体上で保護層４１および７１によって気密になるように包囲されており、センサー素子１２と上部の犠牲層５２との間が結合されていないことが保証されていなければならない。センサー素子１２と上部の犠牲層５２は、有利に同じ材料からなる。更に、保護層４１および７１が固定領域上または支持構造体１３ａ上で互いの中へ移行しているかまたは互いに気密になるように存在していることは、好ましい。
【００１８】
図８に示されているように、保護層７１上および離れた領域７２上には、全面的に約３００ｎｍ〜２μｍの好ましい層厚を有する他の出発−ポリ−Ｓｉ層または核形成層または種晶層８１が施こされている。この出発−ポリ−Ｓｉ層８１上には、他のポリシリコン層８２がエピタキシャル法またはＬＰＣＶＤ法で付着される。層厚は、有利に約２〜５０μｍである。次に、ポリシリコン層８２は、平面８３に到るまで薄くされ、平坦化される。第２の保護層７１と平面８３との間の残りの厚さｋは、好ましくは約２〜５０μｍである。ポリシリコン層８２は、付着の際にドープされてもよいし、次の処理工程でドープされてもよい。
【００１９】
即ち、本発明の本質的な視点は、機能層または機能素子を少なくとも部分的に包囲する空隙をマイクロマシーニング構造素子中に得るために、構造化されたポリ−Ｓｉ−機能層、例えば可動センサー素子または他の機能素子を、例えば酸化シリコンからの有利に薄手の保護層で完全に被覆し（図４参照）、この薄手の保護層上に他の多結晶性シリコン層または充填層、上部の犠牲層、を付着させる（図５参照）ことにある。構造素子の構造体平面または機能層は、多結晶性シリコン層によって埋設されており、完全に被覆されている。
【００２０】
更に、本発明の重要な視点は、上部の犠牲層を平坦化し、他の薄手の保護層で外向きに密閉することにある（図６および７参照）。上部の犠牲層を外向きに密閉する前記保護層上には、厚手のポリ−Ｓｉ層が付着されており、この厚手のポリ−Ｓｉ層は、支持層として構造素子またはセンサーキャップを形成している（図８参照）。
【００２１】
本発明によれば、上部の犠牲層は機能層と同じ材料からなることが設けられている。本発明により使用される犠牲層は、２つの緊密な保護層によって包囲されており、したがって犠牲層は、保護層に対して選択的にエッチングされることができるかまたはエッチングによって除去されることができる。更に、保護層は、下部の犠牲層のエッチングの際に除去される。この点において、充填層または上部の犠牲層の本発明による使用により、機能層中の大きな間隙幅が充填されていてもよいことは、好ましく、例えばこの機能層の１つの層は、センサーである（図５参照）。それによって、構造素子の設計の場合またはセンサーの設計の場合には、高い自由度を達成することができ、殊にこのことは、構造素子またはセンサー中に設けられた振動構造体または可動構造体の運動の自由度を許容しうる。
【００２２】
上部の犠牲層の平坦化工程により（図８参照）、微細構成部は平準化され、それによってさらに上部の犠牲層の構造化は、フォトリソグラフィーによって可能である。この種の平坦化は、充填層材料または犠牲層としてのシリコンの本発明による使用によって初めて可能となる。本発明による方法の場合には、好ましくは、等方性のシリコンエッチング工程が使用され、このシリコンエッチング工程は、上部の犠牲層または充填層の残留物を含まない迅速な除去を可能にする。
【００２３】
本発明による方法のもう１つの方法は、機能層またはセンサー素子を外部接触させるための金属接点およびセンサー素子によって発信される、評価のための測定信号の他の導線を処理の終結時に初めて取り付けることができることにある。
【００２４】
本発明による方法は、多数のセンサー構造素子およびアクチュエーター構造素子の製造のために表面マイクロマシーニング技術において使用されることができる。同様に、センサー構造体またはアクチュエーター構造体をこれらの構造体から発信される測定信号を評価するための評価回路と一緒に唯一のチップ上に組み込むことができる。
【００２５】
ポリシリコン層８２の平坦化およびドーピングの後に、このポリシリコン層には、塗料マスクまたは酸化物マスク８３が設けられ、このポリシリコン層は、公知のシリコン深部エッチング法で構造化される（図９参照）。この場合、ポリシリコン層８２によって穿孔８４は、上部の犠牲層５２に接近するように導かれ、この上部の犠牲層は、犠牲層８２の深部構造化の際に最初に第２の保護層７１上で終わる。キャップ層２０または閉鎖層２４を堅固に結合させるための支持構造体１３ａの領域は、穿孔の際に節約される。深部構造化の場合、十分に厚手の側壁不動態化部８５が付着され、この場合には、有利に弗素含有のポリマー化合物が重要である。側壁不動態化部８５は、ポリシリコン層８２が後のシリコンエッチング工程の際に攻撃されないことを保証する１つの層である。側壁不動態化部のためのポリマーと共に、側壁の保護のためには、保護層４１および７１と共に、例えば酸化シリコンからなる他の薄手の保護層を付着させることができる。
【００２６】
図１０の記載と同様に、保護層７１は、直ぐ次の工程で穿孔または溝８４内で通常のエッチング法を用いて除去される。それによって、直ぐ次のエッチングのために上部の犠牲層５２への直接の入口が得られる。
【００２７】
図１１は、キャップ層２０を得るための中心工程を示し、この場合、上部の犠牲層５２は、保護層４１および７１に対して選択的にエッチングされている。このために、好ましくは等方的なエッチング法が使用され、例えばこの方法の場合には、ＸｅＦ２、ＣｌＦ３、ＣｌＦ５またはプラズマ活性化されたＮＦ３、Ａｒ／Ｆ２もしくはＳＦ６のエッチング媒体が使用される。保護層４１および７１と比較して上部の犠牲層５２の選択的なエッチングの場合には、上部の犠牲層５２のエッチングは、保護層４１および７１に対する境界面で停止される。キャップ層２０を形成するポリシリコン層８２内での穿孔８４の側壁のエッチングは、施こされた側壁不動態化部８５によって抑制される。処理の終結時に、上部の犠牲層５２は、完全にエッチングされているかまたは溶解されている。この上部の犠牲層は、センサー素子１２上に空隙２２を生じ、このセンサー素子上には、安定な支持ポリシリコン層８２またはキャップ層２０（殊に図２参照）が懸吊されている。図１２に相応して、上部の犠牲層５２のエッチング後に、補助層である保護層４１および７１ならびに下部の犠牲層３１は、センサー素子１２およびキャップ層２０（図２参照）を形成するポリシリコン層８２に対して選択的にエッチングされる。このためには、例えば蒸気状ＨＦ／Ｈ２Ｏ混合物の使用に基づく、ＳｉＯ２層をエッチングするための方法を使用することができる。この方法の場合には、ガス状ＨＦおよびＨ２Ｏは、キャップ層２０の穿孔８４を突き進み、保護層４１および７１に到達し、ならびにこれらの保護層のエッチング後に下部の犠牲層３１に到達する。このエッチング工程の後、保護層または酸化物層４１および７１ならびに下部の犠牲層３１は除去されており、センサー素子１２の全ての可動構造体、例えば中心物体１１ａ、ばね体１６、停止アーム１８および可動電極フィンガ１１は、基板１０から自由に離れている（殊に、図１および２参照）。ガス状雰囲気中での前記エッチング工程に続いて、ポリシリコン層８２またはキャップ層２０の穿孔８４は、被覆層１２０で封鎖される。被覆層１２０は、有利に約１〜１２０μｍの厚さであり、例えば有利にＰＥＣＶＤ法で付着されている絶縁体、有利にＳｉＯ２からなる。被覆層１２０を付着させる場合には、好ましくは同時にプロセスガスは、空隙２２内に封入され、それによって封入されたプロセスガスの圧力および／または種類に依存して、本発明による加速センサーのセンサー素子１２の可動構成成分の動的緩衝性を調節することができる。本発明による加速センサー１００内に設けられた可動構成成分の運動を緩衝するガスの封入は、勿論、付着工程とは無関係の他の処理工程の場合にも行なうことができる。
【００２８】
被覆層１２０の付着の後、金属導体路１４ａおよび１４ｂならびに接点１５は、公知方法で製造される。
【００２９】
本発明の選択的な実施態様（図示されていない）の場合には、下部の犠牲層３１および上部の犠牲層５２は、それぞれポリシリコンから形成されており、これに対して、下部の犠牲層３１は、図３〜１２に示された方法の場合にＳｉＯ２から形成されている。選択的な実施態様の場合には、基板１０上に下部の保護層（図示されていない）が付着される。これには、ポリシリコン緩衝層の付着が続き、次に、このポリシリコン緩衝層上には、上部の保護層（図示されていない）が付着され、したがって下部の犠牲層３１は、下部の保護層および上部の保護層によって完全に包囲されている。下部の保護層は、基板１０のエッチング攻撃からの保護に使用され、上部の保護層は、下部の犠牲層の選択的なエッチングまたは除去の際にエッチング攻撃からセンサー素子１２または機能層１３ａ、１３ｂ、１３ｃを保護する。２つの緩衝層のための保護層は、有利に酸化シリコンから形成されており、したがって同じ材料の２つの緩衝層は、唯一かまたは多数のエッチング工程で除去されることができる。
【００３０】
図に示された加速センサーのように、本発明による方法で製造しうる構造素子の平坦性に基づき、センサー／アクチュエーター構造体および組み込まれた評価開閉回路を唯一のチップまたは構造素子上に組み込むこと（図示されていない）は、簡単に可能である。このために、最初に上部の犠牲層およびキャップ層を有するセンサー素子の平面は、記載された方法で製造されなければならない。このようなチップまたは構造素子における電子回路の故障を回避させるために、キャップ層の穿孔、上部の犠牲層のエッチング、保護層の除去および被覆層での空隙の密閉ならびにこのようなチップまたは構造素子の開閉回路の製造後の接点の電気的接続を実施することは、有利である。この処理工程の場合には、なお低い温度のみが発生し、したがって例えばトランジスタを有することができる開閉回路は、損なわれることがない。
【００３１】
本発明の前記の説明により、本発明が本発明による加速センサーまたはこの加速センサーを製造するための本発明による方法に制限されるだけでなく、むしろ空隙、殊に気密になるように密閉された空隙を有する多数のマイクロマシーニング構造素子の製造を可能にすることが明らかになる。
【００３２】
これは、殊に空隙内にマイクロマシーニング技術の全範囲からの可動要素、例えばセンサー素子またはマイクロポンプの構成成分等が設けられている場合に云えることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  機能素子またはセンサー素子の範囲内の加速センサーを示す断面図。
【図２】  付加的に接点が収容されている、図１中の切断線Ａ−Ｂに沿っての図１に表わされた範囲を示す断面図。
【図３】  図１および図２に表わされた本発明による加速センサーを製造するための本発明による１つの方法を示す略図。
【図４】  図１および図２に表わされた本発明による加速センサーを製造するための本発明による１つの方法を示す略図。
【図５】  図１および図２に表わされた本発明による加速センサーを製造するための本発明による１つの方法を示す略図。
【図６】  図１および図２に表わされた本発明による加速センサーを製造するための本発明による１つの方法を示す略図。
【図７】  図１および図２に表わされた本発明による加速センサーを製造するための本発明による１つの方法を示す略図。
【図８】  図１および図２に表わされた本発明による加速センサーを製造するための本発明による１つの方法を示す略図。
【図９】  図１および図２に表わされた本発明による加速センサーを製造するための本発明による１つの方法を示す略図。
【図１０】  図１および図２に表わされた本発明による加速センサーを製造するための本発明による１つの方法を示す略図。
【図１１】  図１および図２に表わされた本発明による加速センサーを製造するための本発明による１つの方法を示す略図。
【図１２】  図１および図２に表わされた本発明による加速センサーを製造するための本発明による１つの方法を示す略図。
【符号の説明】
１０  基板、  １１  可動電極フィンガ、１１ａ  中心物体、  １２  センサー素子、  １２ａ、１２ｂ  対向電極、  １３ａ  側方向に隣接した２個の支持構造体、  １３ｂ  支持構造体、  １３ｃ  支持構造体、  １４ａ、１４ｂ  導電路、  １６  ばね体、  １７  固定化構造体、  １８  停止アーム、  １９ａ  停止ノブ（ｘ軸での転向）、  １９ｂ  停止ノブ（ｙ軸での転向）、  １９ｃ  ばね体１６の半分を阻止する停止ノブ、  １９ｄ  ばね体１６の半分を阻止する停止ノブ、  ２０、８２  キャップ層、  ２１  穿孔、  ２２  空隙、  ２３  結合部、  ２４  密閉層、  ３１  第２の犠牲層、  ４１  第１の保護層、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ  第１の保護層４１の範囲、  ５１ｃ  センサー素子１２の脚部の領域、  ５２  第１の犠牲層、  ７１  第２の保護層、  ８１  核形成層、  ８２  ポリシリコン層、  １００  加速センサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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