Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 14: Bauelemente II

HL 14.9: Vortrag

Dienstag, 24. März 1998, 12:30–12:45, H17

Mechanische und kapazitive Eigenschaften eines CMOS kompatiblen mikrostukturierten Drucksensors — •G. Zelder¹, G. Schrag¹, H. Kapels² und G. Wachutka¹ — ¹Lehrstuhl für Technische Elektrophysik, Arcisstr. 21, 80290 München — ²Zentrale Technik, Siemens AG, München

Die Funktion von Mikrowandlern ist typischerweise durch die Kopplung verschiedener erwünschter und parasitärer physikalischer Einzeleffekte bestimmt, deren Einflüsse für die Charakterisierung und Kalibrierung der Bauelemente bekannt sein müssen. Der hier untersuchte mikrostrukturierte Drucksensor mit zugehöriger Referenzstruktur zur Fehlerkompensation wurde mittels industrieller CMOS-Technologie gefertigt und ist daher mit der Auswerteelektronik integrierbar. Sein Verhalten wird einerseits durch mechanische Eigenschaften, insbesondere durch die prozeßbedingt auftretenden Vorspannungen und die prozeßabhängigen Materialparameter in der Sandwichstruktur bestimmt, andererseits durch die auftretenden verteilten dreidimensionalen Kapazitäten sowie durch die Rückwirkung der mechanischen Durchbiegung auf die gemessene Kapazität. In Verbindung mit C(V)- und Eigenfrequenzmessungen konnten mittels inverser Modellierung mechanische Materialparameter und Eigenschaften identifiziert und das elektrische Verhalten, insbesondere parasitäre Effekte und der Einfluß der Membrandurchbiegung auf die gemessene Kapazität, interpretiert und quantifiziert werden.