DE4106288A1 - Sensor - Google Patents

Sensor

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Sensor zur Messung von Drücken oder Beschleunigungen nach der Gattung des Hauptanspruchs.
In "Fine Grained Polysilicon and its Application to Planar Pressure Transducers", H. Guckel et al., Transducers ′87, S. 277-282 wird ein Verfahren zur Herstellung von Drucksensoren in Oberflächen- Mikromechanik beschrieben, bei dem dreidimensionale Sensor­ strukturen, wie dünne Membran-, Zungen- oder Brückenstrukturen, in einer Folge von auf einem monokristallinen Siliziumsubstrat abge­ schiedenen, dünnen Schichten erzeugt werden. Die auslenkbaren bzw. deformierbaren Sensorstrukturen entstehen, indem zunächst eine strukturierte Siliziumoxid-Schicht auf das Substrat aufgebracht wird, über der anschließend eine Polysiliziumschicht abgeschieden wird. Durch Strukturieren der Polysiliziumschicht und laterales Unterätzen, bei dem die strukturierte Siliziumoxid-Schicht entfernt wird, wird die Sensorstruktur in der Polysiliziumschicht freigelegt. In dieser Schrift werden außerdem die Auswirkungen unterschiedlicher Prozeßparameter des Herstellungsverfahrens auf die Materialeigen­ schaften der Sensorstruktur untersucht. Die Funktionsweise und Zuverlässigkeit von derartigen Sensoren hängt entscheidend von den Eigenschaften des Materials, zum Beispiel dem Elastizitätsmodul, ab, aus dem die auslenkbaren bzw. deformierbaren Komponenten des Sensors gefertigt sind.
Aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 40 22 495.3 ist ferner ein Verfahren bekannt zum Herstellen von Sensorstrukturen in dreischichtigen Siliziumwafern, wobei in den beiden äußeren Schichten des Siliziumwafers Haltestege für eine schwingungsfähige seismische Masse ausgebildet sind.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Sensor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs kombiniert die Vorteile von in Volumen-Mikromechanik gefertigten Sensoren mit den Vorteilen der in Oberflächen-Mikro­ mechanik hergestellten Sensoren, wobei die bei den jeweiligen Ver­ fahren auftretenden Nachteile vermieden werden. Der erfindungsgemäße Sensor weist eine aus einem monokristallinen Siliziumträger struktu­ rierte, bewegliche Membran mit einer Versteifungszone auf, die ein­ fach und gut reproduzierbar mit Verfahren der Volumen-Mikromechanik herstellbar ist. Die Membran ist in der ersten Hauptoberfläche des Siliziumträgers ausgebildet, auf die eine Folge von dünnen Schichten aufgebracht ist. In diesen Schichten ist eine Struktur mit min­ destens einer ersten Teilstruktur ausgebildet, die parallel zum Siliziumträger orientiert ist, was sich besonders vorteilhaft in Oberflächen-Mikromechanik realisieren läßt. Die erste Teilstruktur bildet eine Elektrode eines Kondensators und ist im Bereich der Versteifungszone mit der Membran verbunden. Sie erstreckt sich zumindest teilweise über die Membran hinweg bis über den festen Rahmen der Membran, wo mindestens eine Gegenelektrode des Konden­ sators angeordnet ist. Die Abstände zwischen den Elektroden des Kondensators sind aufgrund der guten Prozeßeigenschaften der Ober­ flächen-Mikromechanik-Verfahren sehr gering. Dadurch lassen sich Sensoren mit geringer Baugröße und relativ zur Baugröße betrachtet hoher Ruhekapazität realisieren. Besonders vorteilhaft ist, daß Beschleunigungen oder Drücke, die auf den Sensor einwirken, eine Verformung der monokristallinen Membran bewirken, die als Elektrode dienende Teilstruktur aber nicht verformt wird. Diese wird aller­ dings, da sie im Bereich der Versteifungszone der Membran fixiert ist, gegen den Rahmen und alle dort befestigten Strukturen, insbe­ sondere die Gegenelektroden, ausgelenkt, was kapazitiv erfaßt wird. Die in Oberflächen-Mikromechanik auf den Siliziumträger aufge­ brachten Strukturen werden also nicht verformt, sondern dienen ausschließlich der Erfassung der Verformung der monokristallinen Membran. Die Steifigkeit dieser Membran hängt in erster Linie von den sehr gut definierten Materialparametern des einkristallinen Siliziums ab, so daß auf einfache Weise Sensoren mit einer definier­ ten, reproduzierbaren Empfindlichkeit hergestellt werden können. Dieser einfache Sensoraufbau ist zudem IC-kompatibel.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Sensors möglich. Von besonderem Vorteil ist, daß der erfindungsgemäße Sensor mit einer zweiten Teilstruktur auf einfache Weise eine meßsignal­ verstärkende Differentialkondensatoranordnung realisiert, die ohne zusätzlich gebondeten Wafer auskommt. Besonders vorteilhaft ist es, die Oberflächenstruktur des Sensors aus einer Polysiliziumschicht oder einer monokristallinen Siliziumschicht zu strukturieren, da Techniken dazu hinreichend bekannt und gut handhabbar sind. Es ist ferner von Vorteil, die Membran so zu strukturieren, daß sie im Bereich der Versteifungszone eine Zusatzmasse 13 aufweist. Dies verhindert zum einen eine ungewollte Verformung der Membran im Bereich der Versteifungszone und dient zum anderen der Verstärkung und Linearisierung des Meßeffekts. Die Verwendung eines Silizium­ trägers, der mehrere Schichten aufweist, zwischen denen ein Dotierungsübergang besteht, ist insbesondere bei der Strukturierung des Siliziumträgers durch anisotropes Ätzen von Vorteil. Die elektrischen Anschlüsse der Elektroden des Kondensators sowie die auf der ersten Hauptoberfläche des Siliziumträgers angeordneten Gegenelektroden sind auf einfache Weise als Diffusionen in der ersten Hauptoberfläche des Siliziumträgers realisiert. Von beson­ derem Vorteil für die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Sensors ist es, die Oberflächenstruktur des Sensors auf der ersten Hauptoberfläche des Siliziumträgers hermetisch abzuschließen, was durch einen Deckel, vorzugsweise aus Polysilizium oder mono­ kristallinem Silizium realisiert ist. Innerhalb des Deckels herrscht ein definierter Druck, vorzugsweise ein Vakuum, wodurch die Dämpfung des Sensors bestimmt wird. Der Deckel dient ferner als Schutz gegen Verschmutzung und Zerstörung des Sensors durch äußere Einflüsse. Zur Vermeidung von Aufeinanderkleben der Elektroden der Kondensator­ anordnung, beispielsweise durch Adhäsion, ist auf der Oberflächen­ struktur allseitig und auf der ersten Hauptoberfläche des Silizium­ trägers zumindest im Bereich dieser Struktur eine spannungsarme Passivierschicht, vorzugsweise eine Nitridschicht aufgebracht. Besonders vorteilhaft ist es, die Kondensatorstruktur des Sensors ausschließlich in der Siliziumträgeroberfläche und nur einer Poly­ siliziumschicht zu realisieren. Erfindungsgemäß wird dies für eine Differentialkondensatoranordnung erreicht, indem die Mittelelektrode teilweise als Oberflächenstruktur und teilweise in der ersten Siliziumträgerhauptoberfläche realisiert ist, eine erste Gegen­ elektrode in die Siliziumträgerhauptoberfläche unterhalb des als Oberflächenstruktur ausgebildeten Teils der Mittelelektrode ein­ diffundiert ist und die zweite Gegenelektrode als fest eingespannte Oberflächenstruktur oberhalb des Teils der Mittelelektrode ausge­ bildet ist, die in die erste Hauptoberfläche des Siliziumträgers im Bereich der Versteifungszone eindiffundiert ist.
Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Sensors als Beschleuni­ gungssensor ist es vorteilhaft, die Membran um die Zusatzmasse mit Durchbrüchen zu versehen, so daß die Zusatzmasse nur noch an in der Membran ausgebildeten Stegen aufgehängt ist. Zur Verringerung der Querempfindlichkeit eines solchen Beschleunigungssensors wird die Zusatzmasse zusätzlich an Befestigungsstegen an der Unterseite, der zweiten Hauptoberfläche des Siliziumträgers mit dem Rahmen ver­ bunden. Von Vorteil ist es, den Beschleunigungssensor mit einer ständigen Funktionsüberprüfung zu versehen. Dazu ist auf die Unterseite des Siliziumträgers eine untere Abdeckung aufgebracht, die im Bereich der Zusatzmasse eine Kaverne aufweist. Im Bereich der Zusatzmasse auf der Unterseite des Sensors ist eine erste Anregungs­ elektrode angeordnet. Ihr gegenüber auf der Bodenfläche der Kaverne befindet sich eine zweite Anregungselektrode. Ferner sind Mittel vorhanden, um zwischen den beiden Anregungselektroden eine Spannung anzulegen, wodurch die Zusatzmasse elektrostatisch ausgelenkt werden kann. Diese Auslenkung wird dann wie eine Beschleunigung mit Hilfe der auf der Oberfläche des Siliziumträgers angeordneten Struktur erfaßt. Diese ständige Funktionsüberprüfung ist insbesondere für Beschleunigungssensoren von Sicherheitssystemen vorteilhaft.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 den perspektivischen Schnitt durch einen Sensor, Fig. 2 den Schnitt durch einen weiteren Sensor, Fig. 3 die Aufsicht auf einen Sensor entsprechend Fig. 2, Fig. 4 den Schnitt durch einen Sensor entsprechend Fig. 2 und 3 mit einem Deckel, Fig. 5 den Schnitt durch einen Beschleunigungssensor und Fig. 6 den Schnitt durch einen Beschleunigungssensor entsprechend Fig. 5 mit einer Funktionsüberprüfung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Fig. 1 ist mit 10 ein monokristalliner Siliziumträger bezeich­ net. Er kann aus einer Schicht, wie in diesem Beispiel, oder aus mehreren Schichten bestehen, zwischen denen Dotierungsübergänge auftreten. Der Siliziumträger 10 ist strukturiert, so daß er einen Rahmen 11 und eine Membran 12 aufweist. Die Membran 12 ist in der ersten Hauptoberfläche des Siliziumträgers 10 ausgebildet und weist in ihrem Mittelbereich eine Versteifungszone auf, in der eine Zusatzmasse 13 ausgebildet ist. Bei Einwirken einer Beschleunigung oder eines Druckes senkrecht zur Trägerebene wird die Membran unter Deformation ihrer Randbereiche ausgelenkt. Auf die erste Hauptober­ fläche des Siliziumträgers 10 ist eine Struktur 50 aufgebracht, die mehrere Teilstrukturen aufweist. Die Struktur 50 ist vorzugsweise aus Polysiliziumschichten oder monokristallinen Siliziumschichten gefertigt. Die Verfahren zur Herstellung solcher Strukturen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, weshalb an dieser Stelle nicht näher auf die Herstellung eingegangen wird. Eine erste Teil­ struktur der Struktur 50 wird von einem Sockel 21 gebildet, von dem Zungen 221 und 222 ausgehen, die parallel zur ersten Hauptoberfläche des Siliziumträgers orientiert sind. Die erste Teilstruktur kann auch durch einen Sockel 21 mit einer Abdeckplatte gebildet sein, die allseitig über den Sockel hinausragt und die gleiche Funktion wie die Zungen 221 und 222 hat. Der Sockel 21 ist im Bereich der Versteifungszone der Membran 12 angeordnet; die Zungen 221 und 222 ragen über die Membran 12 hinaus bis über den Rahmen 11. Zwischen den Zungen 221 und 222 und der ersten Hauptoberfläche des Silizium­ trägers 10 besteht ein Spalt. Zwei weitere Teilstrukturen der Struktur 50 werden durch im Bereich des Rahmens 11 angeordnete Sockel 311 und 312 gebildet, von denen jeweils eine Zunge 321 und 322 ausgeht. Diese Zungen 321 und 322 sind ebenfalls parallel zur ersten Hauptoberfläche des Siliziumträgers orientiert, weisen jedoch in Richtung der Membran 12. Aufgrund der Höhe der Sockel 311 und 312 ragen sie über die Zungen 221 und 222 der ersten Teil­ struktur. Zwischen den Zungen 221 und 222 der ersten Teilstruktur und den Zungen 321 und 322 der zweiten Teilstruktur besteht eben­ falls ein Spalt. Die erste Teilstruktur mit den Zungen 221 und 222 bildet die Mittelelektrode eines Differentialkondensators. Sie wird über eine Zuleitung 18 in Form einer Anschlußdiffusion im Bereich des Sockels 21 in der ersten Hauptoberfläche des Siliziumträgers 10 kontaktiert. Den Zungen der ersten Teilstruktur 221 und 222 gegen­ über in der ersten Hauptoberfläche des Siliziumträgers 10 befinden sich jeweils eindiffundierte Gegenelektroden 161 und 162. Diese Gegenelektroden 161, 162 können jedoch auch anders, beispielsweise in Form von Oberflächenmetallisierungen, realisiert sein. Die beiden weiteren Teilstrukturen bilden die zweiten Gegenelektroden 301 und 302 des Differentialkondensators. Sie werden ebenfalls durch Zuleitungen 171 und 172, die im Bereich der Sockel 311 und 312 in die erste Hauptoberfläche des Siliziumträgers 10 eindiffundiert sind, kontaktiert. Eine auf den in Fig. 1 dargestellten Sensor senkrecht zur Trägerebene einwirkende Kraft bewirkt eine Auslenkung der Membran 12 unter Deformation der Randbereiche der Membran 12. Dabei ändern sich auch die Abstände zwischen den als Mittelelektrode dienenden Zungen 221, 222 und den ersten Gegenelektroden 161, 162 bzw. den zweiten Gegenelektroden 301 und 302. Diese Abstandsänderun­ gen werden als Kapazitätsänderungen des Differentialkondensators erfaßt. Es sei besonders darauf hingewiesen, daß sich die Struktur 50, insbesondere die Mittelelektrode und Gegenelektroden, nicht deformiert. Deformiert wird einzig die monokristalline Silizium­ membran 12, deren Material keine Ermüdungserscheinungen aufweist und die sehr einfach und reproduzierbar hergestellt werden kann.
Der in Fig. 2 dargestellte Sensor weist einen Siliziumträger 10 auf, der genauso strukturiert ist wie der Siliziumträger 10 des in Fig. 1 dargestellten Sensors. Im folgenden werden deshalb für die entsprechenden Strukturelemente dieselben Bezugszeichen benutzt. Auf dem Siliziumträger 10 ist ebenfalls eine Struktur 50 aus vorzugs­ weise Polysilizium bzw. monokristallinem Silizium aufgebracht. Die Struktur 50 weist zwei erste Teilstrukturen bestehend aus jeweils einem Sockel 211 und 212 und davon ausgehenden Zungen 221 und 221 auf. Die beiden ersten Teilstrukturen sind jeweils am Rande der Versteifungszone der Membran 12 über die Sockel 211 und 212 auf der ersten Hauptoberfläche des Siliziumträgers 10 aufgebracht. Die Zungen 221 und 222 sind parallel zur ersten Hauptoberfläche des Siliziumträgers 10 orientiert und ragen über die Membran 12 hinaus über den Rahmen 11. Zwischen den Zungen 221, 222 und der ersten Hauptoberfläche des Siliziumträgers 10 befindet sich ein Spalt. Die beiden ersten Teilstrukturen sind über eine im Bereich der Ver­ steifungszone in die Membran 12 eindiffundierte Elektrode 15 leitend miteinander verbunden. Im Bereich des Rahmens 11 jeweils gegenüber den Zungen 221, 222 sind erste Gegenelektroden 161 und 162 in die Hauptoberfläche des Siliziumträgers 10 eindiffundiert. Die Elektro­ den 15, 161 und 162 können jedoch auch andersartig, beispielsweise durch weitere Poly-Silizium-Schichten, realisiert sein. Eine zweite Gegenelektrode 25 wird durch eine weitere Teilstruktur der Struktur 50 gebildet. Diese Gegenelektrode 25 spannt sich brückenartig von einer Seite des Rahmens 11 zur gegenüberliegenden Seite des Rahmens 11 über die Versteifungszone der Membran 12 zwischen den Sockeln 211 und 212 der beiden ersten Teilstrukturen. Bei diesem Sensor dienen die beiden ersten Teilstrukturen mit den Zungen 221 und 222 sowie den Sockeln 211 und 212 zusammen mit der in die Membran diffundier­ ten Elektrode 15 als Mittelelektrode des Differentialkondensators. Die ersten Gegenelektroden 161 und 162 des Differentialkondensators sind an der Oberfläche des Rahmens 11 angeordnet. Die zweite Gegen­ elektrode 25 ist über der in die Membran 12 diffundierten Elektrode 15 angeordnet. Eine Auslenkung der Membran 12 bei Krafteinwirkung senkrecht zur Trägeroberfläche bewirkt, wie bei dem in Fig. 1 dar­ gestellten Sensor, eine Abstandsänderung zwischen den Zungen 221, 222, die Teile der Mittelelektrode des Differentialkondensators sind, und den ersten Gegenelektroden 161, 162. Außerdem verändert sich der Abstand zwischen der Membran 12 und der zweiten Gegen­ elektrode 25, wobei auf der Oberfläche der Membran 12 die Elektrode 15 als Teil der Mittelelektrode angeordnet ist. Die Auslenkung der Membran 12 wird also wieder kapazitiv durch eine Differentialkonden­ satoranordnung erfaßt. Im Gegensatz zu dem in Fig. 1 dargestellten Sensor ist die Struktur 50 des in Fig. 2 dargestellten Sensors im wesentlichen in nur einer weiteren auf der ersten Hauptoberfläche des Siliziumträgers 10 abgeschiedenen Schicht ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung der Struktur 50 können im Vergleich zu der in Fig. 1 dargestellten Ausgestaltung der Figur 50 Verfahrensschritte bei der Herstellung des Sensors eingespart werden.
In Fig. 3 ist die Aufsicht auf einen Sensor nach Fig. 2 darge­ stellt. Obwohl die erste Hauptoberfläche des Siliziumträgers 10 mit der darauf aufgebrachten Struktur 50 dargestellt ist, sind die Bereiche des Rahmens 11, der Membran 12 und der Versteifungszone mit der Zusatzmasse 13 gekennzeichnet. Die Zungen 221 und 222 der ersten Teilstrukturen gehen von den am Rande der Versteifungszone angeord­ neten Sockeln 211, 212 der ersten Teilstrukturen aus und sind paddelförmig ausgestaltet. Sie ragen über den Bereich der Membran 12 hinaus und erstrecken sich zumindest teilweise über Bereiche des Rahmens 11. Auf dem Rahmen 11 gegenüber den Zungen 221 und 222 sind jeweils die ersten Gegenelektroden 161 und 162 angeordnet. Die die zweite Gegenelektrode 25 bildende zweite Teilstruktur ist brücken­ artig von einer Seite des Rahmens 11 zu der gegenüberliegenden Seite des Rahmens 11 über die Membran 12 gespannt. Sie ist zum Beispiel durch Anschlußdiffusionen 27 kontaktierbar. Die zweite Gegen­ elektrode 25 ist zwischen den Sockeln 211 und 212 der ersten Teil­ strukturen angeordnet und über der im Bereich der Versteifungszone angeordneten Elektrode 15 angeordnet, die eine leitende Verbindung zwischen den beiden ersten Teilstrukturen erzeugt. Die beiden ersten Teilstrukturen und die zweite Teilstruktur sind in diesem Beispiel aus einer gemeinsamen Schicht strukturiert.
In Fig. 4 ist ein Sensor entsprechend Fig. 2 und 3 dargestellt, der einen Deckel 40 aufweist. Dieser Deckel kann beispielsweise durch eine Polysiliziumschicht oder eine monokristalline Silizium­ schicht realisiert sein, die die gesamte Sensorstruktur überragt und hermetisch abschließt. Innerhalb des Deckels 40 kann also ein definierter Druck, beispielsweise ein Vakuum, eingestellt werden, der das Dämpfungsverhalten des Sensors bestimmt.
In Fig. 5 ist die Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Sensors als Beschleunigungssensor dargestellt mit einer Struktur 50 entsprechend den Fig. 2 und 3. Der Siliziumträger 10 weist hier eine obere Schicht 8 auf, in der Teile der Membran 12 ausgebildet sind. Auf die Unterseite des Siliziumträgers 10 ist eine untere Schicht 9 auf­ gebracht, vorzugsweise ebenfalls eine monokristalline Silizium­ schicht. Für die Anwendung des Sensors als Beschleunigungssensor ist die Membran 12 lokal durchgeätzt, so daß die Zusatzmasse 13 nur noch an Stegen, die in der Membran 12 ausgebildet sind, aufgehängt ist. Da die als seismische Masse dienende Zusatzmasse 13 einen Massen­ schwerpunkt besitzt, der nicht in der Ebene der Membran 12 liegt, ist die seismische Masse 13 zusätzlich durch in der unteren Schicht 9 ausgebildete Befestigungsstege 14 mit dem Rahmen 11 verbunden. Durch diese Maßnahme wird die Empfindlichkeit des Sensors gegen Querbeschleunigungen reduziert. Die Realisierung derartiger Strukturen mit Hilfe von doppelseitigen pn-Ätzstopgrenzen ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt.
In Fig. 6 ist ein Beschleunigungssensor entsprechend Fig. 5 dargestellt, auf dessen Unterseite eine untere Abdeckung 45, die beispielsweise durch einen Siliziumwafer oder aber durch einen Glasträger realisiert sein kann, aufgebracht ist. Im Bereich der Zusatzmasse 13 und der Befestigungsstege 14 weist die untere Abdeckung 45 eine Kaverne 44 auf. Im Bereich der Zusatzmasse 13 auf der unteren Schicht 9 ist eine erste Anregungselektrode 46 ange­ ordnet, die beispielsweise durch Diffusion oder auch durch eine Metallisierung realisiert sein kann. Der ersten Anregungselektrode 46 gegenüber auf der Bodenfläche der Kaverne 44 ist eine zweite Anregungselektrode 47 aufgebracht, beispielsweise ebenfalls in Form einer Metallisierung. Durch Anlegen einer Spannung zwischen den Anregungselektroden 46 und 47 wird die Zusatzmasse 13 elektro­ statisch ausgelenkt. Diese Auslenkung kann wie eine Beschleunigung mit Hilfe der Differentialkondensatorstruktur auf der Oberseite des Siliziumträgers 10 detektiert werden. Da die Anregungselektroden 46 und 47 von der Differentialkondensatoranordnung getrennt sind, ist diese Funktionsüberprüfung des Sensors auch im Betriebszustand des Sensors möglich, was inbesondere für Beschleunigungssensoren von Sicherheitssystemen vorteilhaft ist.
Zur Vermeidung von "Aufeinanderkleben" der in Oberflächen-Mikro­ mechanik realisierten Elektroden der in den Fig. 1 bis 6 dar­ gestellten Kondensatorstrukturen des erfindungsgemäßen Sensors ist es zweckmäßig, auf die gesamte Kondensatorstruktur allseitig und die erste Hauptoberfläche des Siliziumträgers in den Bereichen der Ober­ flächenstruktur eine spannungsarme Passivierschicht, vorzugsweise eine Nitridschicht, abzuscheiden. Dadurch wird ein Kurzschluß des Sensors durch Adhäsion bzw. Überlast vermieden.

Claims (17)

1. Sensor zur Messung von Drücken oder Beschleunigungen, der einen monokristallinen Siliziumträger aufweist, auf dessen erste Hauptoberfläche eine Folge von dünnen Schichten aufgebracht ist, in denen eine Struktur mit mindestens einer ersten Teilstruktur ausgebildet ist, so daß die erste Teilstruktur parallel zur ersten Hauptoberfläche des Siliziumträgers orientiert ist und zwischen der ersten Teilstruktur und der Hauptoberfläche ein Spalt besteht, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß der Siliziumträger (10) strukturiert ist und einen Rahmen (11) mit einer in der ersten Hauptoberfläche ausgebildeten, auslenkbaren Membran (12) aufweist,
  • - daß die Membran (12) eine Versteifungszone aufweist,
  • - daß die erste Teilstruktur im Bereich der Versteifungszone mit der Membran (12) verbunden ist,
  • - daß sich die erste Teilstruktur über die Membran (12) hinaus zumindest teilweise über den Rahmen (11) erstreckt,
  • - daß die erste Teilstruktur eine Elektrode eines Kondensators bildet und
  • - daß mindestens eine erste Gegenelektrode (161, 162) des Kondensators im Bereich des Rahmens (11) gegenüber der ersten Teilstruktur angeordnet ist.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß mindestens eine zweite Teilstruktur vorhanden ist, die im Bereich des Rahmens (11) mit dem Siliziumträger (10) verbunden ist
  • - und daß die mindestens eine zweite Teilstruktur mindestens eine zweite Gegenelektrode für die Elektrode bildet, so daß die mindestens eine zweite Gegenelektrode zusammen mit der mindestens einen ersten Gegenelektrode (161, 162) und der Elektrode als Mittelelektrode einen Differentialkondensator bilden.
3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Struktur (50) aus einer Polysiliziumschicht oder einer monokristallinen Siliziumschicht strukturiert ist.
4. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Membran (12) im Bereich der Versteifungszone eine Zusatzmasse (13) aufweist.
5. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß der Siliziumträger (10) eine obere Schicht (8) aufweist, in der Teile der Membran (12) ausgebildet sind.
6. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die elektrischen Anschlüsse der Elektroden des Kondensators in die erste Hauptoberfläche des Siliziumträgers (10) eindiffundiert sind.
7. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die mindestens eine erste Gegenelektrode (161, 162) des Kondensators in die erste Hauptoberfläche des Rahmens (11) eindiffundiert ist.
8. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Struktur (50) durch einen auf die erste Hauptoberfläche des Siliziumträgers (10) aufgebrachten Deckel (40) aus vorzugsweise Polysilizium oder monokristallinem Silizium hermetisch abgeschlossen ist.
9. Sensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß innerhalb des Deckels (40) ein definierter Druck, vorzugsweise ein Vakuum, herrscht.
10. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß auf allen Teilstrukturen der Struktur (50) allseitig und auf der ersten Hauptoberfläche des Siliziumträgers (10) zumindest im Bereich der Struktur (50) eine spannungsarme Passivierschicht, vorzugsweise eine Nitridschicht, aufgebracht ist.
11. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die mindestens eine zweite Teilstruktur mindestens einen Sockel (311, 312) aufweist, von dem mindestens eine zungenartig ausgebildete zweite Gegenelektrode (301, 302) ausgeht, wobei die mindestens eine zweite Teilstruktur über den mindestens einen Sockel (311, 312) mit dem Rahmen (11) verbunden ist,
  • - und daß die mindestens eine zweite Gegenelektrode parallel zu der die Mittelelektrode bildenden ersten Teilstruktur orientiert ist und sich zumindest teilweise über diese erstreckt.
12. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die mindestens eine erste Teilstruktur einen Sockel (211, 212) aufweist, von dem mindestens eine zungenartig ausgebildete, bewegliche Mittelelektrode (221, 222) ausgeht, wobei die mindestens eine erste Teilstruktur über den mindestens einen Sockel (212, 212) mit der Membran (12) verbunden ist,
  • - daß der mindestens eine Sockel (212, 212) am äußeren Rand der Versteifungszone angeordnet ist und die mindestens eine bewegliche Mittelelektrode (221, 222) parallel zur ersten Hauptoberfläche des Siliziumträgers (10) orientiert ist und bis über den Rahmen (11) ragt,
  • - daß auf der Membran (12) im Bereich der Versteifungszone mindestens eine Elektrode (15) angeordnet ist, die mit der mindestens einen beweglichen Mittelelektrode (221, 222) in leitendem Kontakt steht,
  • - und daß über der mindestens einen Elektrode (15) neben dem mindestens einen Sockel (211, 212) der mindestens einen ersten Teilstruktur als mindestens eine zweite Teilstruktur eine zweiseitig mit dem Rahmen (11) fest verbundene, brückenartig ausgebildete zweite Gegenelektrode (25) angeordnet ist.
13. Sensor nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Membran (12) um die Zusatzmasse (13) durchbrochen ist, so daß die Zusatzmasse (13) nur noch an in der Membran (12) ausgebildeten Stegen aufgehängt ist.
14. Sensor nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß auf die zweite Hauptoberfläche des Siliziumträgers (10) eine untere Schicht (9), vorzugsweise eine monokristalline Siliziumschicht, aufgebracht ist,
  • - und daß in der unteren Schicht (9) Befestigungsstege (14) ausgebildet sind, die die Zusatzmasse (13) mit dem Rahmen (11) verbinden.
15. Sensor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß gegen die untere Schicht (9) eine untere Abdeckung (45) aufgebracht ist, die im Bereich der Zusatzmasse (13) eine Kaverne (44) aufweist,
  • - daß auf der unteren Schicht (9) im Bereich der Zusatzmasse (13) mindestens eine erste Anregungselektrode (46) angeordnet ist,
  • - daß der mindestens einen ersten Anregungselektrode (46) gegenüber auf der Bodenfläche der Kaverne (44) mindestens eine zweite Anregungselektrode (47) angeordnet ist,
  • - und daß Mittel zum Anlegen einer Spannung zwischen den Anregungselektroden (46, 47) vorhanden sind.
16. Sensor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die untere Abdeckung (45) durch einen Glas- oder Siliziumträger gebildet ist.
17. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß eine Druckzuführung an der zweiten Hauptoberfläche des Siliziumträgers (10) angeordnet ist.
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