Technologien mit hohem Aspektverhältnis für Vibrationssensoren mit großer Bandbreite, hoher Empfindlichkeit und geringem Rauschen

Abstract:
Für die Entwicklung von hochempfindlichen, rauscharmen und breitbandigen, kapazitiven Sensoren sind mikrotechnologische Fertigungsverfahren notwendig, die sehr kleine Elektrodenspalte bei gleichzeitig großer Stukturhöhe ermöglichen. Wir präsentieren zwei geeignete Technologieansätze um ein entsprechend hohes Aspektverhältnis (AR) zu erreichen und zeigen deren erfolgreiche Umsetzung am Beispiel von Vibrationssensoren. Der erste Ansatz basiert auf der BDRIE-HS*- Technologie am ENAS/ZfM. Sensormassen und Federn werden mit einer Strukturhöhe von 60 µm hergestellt. Das AR für die Elektrodenbereiche geringerer Höhe beträgt ca. 42. Der zweite Ansatz nutzt die industrielle „open-platform technology“ XMB10 der X-FAB MEMS Foundry GmbH mit einer Strukturhöhe von 75 µm und einem AR von ca. 18, das durch Verringern des Elektrodenspaltes (durch Zustellen) und anschließendes Verschweißen auf ein AR von ca. 105 vergrößert wird.