Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SEMICONDUCTOR SUBSTRATE AND METHOD FOR PRODUCING A SEMICONDUCTOR COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/010265
Kind Code:
A3
Abstract:
A semiconductor substrate for producing a semiconductor component comprises a base (31), produced of a first semiconductor material and having a first lattice characteristic, and a membrane (32) that is integral with the base and that is movably received relative to the base (31). The membrane (32) forms a surface on which a layer (38), produced of a second semiconductor material and having a second lattice characteristic, is arranged. The second lattice characteristic is different from the first lattice characteristic. In an embodiment of the invention, the membrane (32) has a central membrane zone (34) which is supported by the base (10) from below. The invention further relates to a method for producing a semiconductor component using a semiconductor of this type.

Inventors:
BURGHARTZ JOACHIM (DE)
Application Number:
EP2008/005752
Publication Date:
April 09, 2009
Filing Date:
July 15, 2008
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
STUTTGART MIKROELEKTRONIK (DE)
BURGHARTZ JOACHIM (DE)
International Classes:
H01L21/20
Other References:
JONES A M ET AL: "Long-wavelength InGaAs quantum wells grown without strain-induced warping on InGaAs compliant membranes above a GaAs substrate", APPLIED PHYSICS LETTERS, AIP, AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS, MELVILLE, NY, vol. 74, no. 7, 15 February 1999 (1999-02-15), pages 1000 - 1002, XP012023230, ISSN: 0003-6951
ROMANOV S I ET AL: "GeSi films with reduced dislocation density grown by molecular-beam epitaxy on compliant substrates based on porous silicon", APPLIED PHYSICS LETTERS, AIP, AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS, MELVILLE, NY, vol. 75, no. 26, 27 December 1999 (1999-12-27), pages 4118 - 4120, XP012024346, ISSN: 0003-6951
TOMMI SUNI ET AL: "Bonded thick film SOI with pre-etched cavities", MICROSYSTEM TECHNOLOGIES ; MICRO AND NANOSYSTEMS INFORMATION STORAGE AND PROCESSING SYSTEMS, SPRINGER, BERLIN, DE, vol. 12, no. 5, 1 April 2006 (2006-04-01), pages 406 - 412, XP019349563, ISSN: 1432-1858
SATO T ET AL: "FABRICATION OF SILICON-ON-NOTHING STRUCTURE BY SUBSTRATE ENGINEERING USING THE EMPTY-SPACE-IN-SILICON FORMATION TECHNIQUE", JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, JAPAN SOCIETY OF APPLIED PHYSICS, TOKYO,JP, vol. 43, no. 1, 1 January 2004 (2004-01-01), pages 12 - 18, XP001191452, ISSN: 0021-4922
Attorney, Agent or Firm:
DUHME, Torsten et al. (Weller & PartnerPostfach 10 54 62, Stuttgart, DE)
Download PDF:
Claims:

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements, mit den Schritten:

Bereitstellen eines Halbleitersubstrats (10') aus einem ersten Halbleitermaterial, das eine erste Gittercharakteristik aufweist, wobei das Halbleitersubstrat (10') eine erste Oberfläche (30) aufweist,

Anordnen einer Schicht (38) aus einem zweiten Halbleitermaterial auf der ersten Oberfläche (30), wobei das zweite Halbleitermaterial eine zweite Gittercharakteristik aufweist, die von der ersten Gittercharakteristik verschieden ist, und

Erzeugen von zumindest einer Schaltungsstruktur (42, 44) in der Schicht (38) aus dem zweiten Halbleitermaterial, wobei die Schaltungsstruktur (42, 44) das Halbleiterbauelement definiert,

wobei das Halbleitersubstrat (10') einen Grundkörper (31) und eine Membran (32) aufweist, die relativ zu dem Grundkörper (31) beweglich gelagert ist und die erste Oberfläche (30) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (32) einen zentralen Membranbereich (34) aufweist, der von unten durch den Grundkörper (10) abgestützt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Membranbereich (34) auf den Grundkörper (10) abgesenkt wird, bis er auf dem Grundkörper (31) aufliegt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Halbleitersubstrat (10') mit einem zumindest weitgehend geschlossenen Hohlraum (26) unterhalb der Membran (32) bereitgestellt wird und dass die Membran (32) mit

Hilfe eines Unterdrucks in dem Hohlraum (26) auf den Grundkörper (31) abgesenkt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (26) erzeugt wird, indem zunächst ein massives Substrat (10) aus dem ersten Halbleitermaterial bereitgestellt wird, anschließend eine erste grobporige (18) und eine darüber liegende zweite feinporige (16) Schicht in dem massiven Substrat erzeugt wird, und dann die grobporige (18) Schicht durch Wärmezufuhr (20) zu dem weitgehend abgeschlossenen Hohlraum (26) umgebildet wird, wobei die feinporige zweite Schicht (16) zumindest teilweise durch Material aus der grobporigen ersten Schicht (18) verschlossen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Schicht (28) aus dem ersten Halbleitermaterial auf die feinporige Schicht (16) aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Erzeugung der grobporigen ersten Schicht (18) in einer Wasserstoff atmo- sphäre (22) erfolgt, so dass zunächst Wasserstoff in dem Hohlraum (26) eingeschlossen wird, und dass der Unterdruck durch Entweichen des Wasserstoffs aus dem Hohlraum (26) erreicht wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (26) mit einer Tiefe itz) von weniger als 250 nm senkrecht zu der ersten Oberfläche (30) erzeugt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (26) eine untere und eine obere Innenwand sowie einen umlaufenden Rand aufweist, wobei die untere und die obere Innenwand im Bereich des Randes eine größere Rauhigkeit (60) aufweisen als im zentralen Membranbereich (34).

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (32) einen übergangsbereich (36) aufweist, der mit dem Grundkörper (31) verbunden ist, wobei der übergangsbereich (36) eine Dicke (ti) senkrecht zu der ersten Oberfläche (30) besitzt, die zum zentralen Membranbereich (34) hin abnimmt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine laterale Membranspannung (46) in der Membran (32) erzeugt wird, welche die Gittercharakteristik des zentralen Membranbereichs (34) an die Gittercharakteristik des zweiten Halbleitermaterials annähert.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (38) aus dem zweiten Halbleitermaterial epitaktisch auf die Membran (32) aufgewachsen wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (38) aus dem zweiten Halbleitermaterial direkt auf der Membran (32) angeordnet wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Zwischenschicht (40) mit einer dritten Gittercharakteristik zwischen der Membran (32) und der Schicht (38) aus dem zweiten Halbleitermaterial angeordnet wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (31) eine Vielzahl von lokalen Membranen (32a, 32b) aufweist, auf denen Schichten aus dem zweiten Halbleitermaterial (38a, 38b) angeordnet werden.

15. Halbleitersubstrat zum Herstellen eines Halbleiterbauelements, mit einem Grundkörper (31) aus einem ersten Halbleitermaterial, das eine erste Gitter-

Charakteristik aufweist, und mit einer Membran (32), die einstückig mit dem Grundkörper (31) verbunden und relativ zu dem Grundkörper (31) beweglich gelagert ist, wobei die Membran (32) eine erste Oberfläche (30) bildet, und mit einer Schicht (38) aus einem zweiten Halbleitermaterial, die auf der ersten Oberfläche (30) angeordnet ist, wobei das zweite Halbleitermaterial eine zweite Gittercharakteristik aufweist, die von der ersten Gittercharakteristik verschieden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (32) einen zentralen Membranbereich (34) aufweist, der von unten durch den Grundkörper (10) abgestützt ist.

Description:

Halbleitersubstrat und Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements, mit den Schritten:

Bereitstellen eines Halbleitersubstrats aus einem ersten Halbleitermaterial, das eine erste Gittercharakteristik aufweist, wobei das Halbleitersubstrat eine erste Oberfläche aufweist,

Anordnen einer Schicht aus einem zweiten Halbleitermaterial auf der ersten Oberfläche, wobei das zweite Halbleitermaterial eine zweite Gittercharakteristik aufweist, die von der ersten Gittercharakteristik verschieden ist, und

Erzeugen von zumindest einer Schaltungsstruktur in der Schicht aus dem zweiten Halbleitermaterial, wobei die Schaltungsstruktur das Halbleiterbauelement definiert,

wobei das Halbleitersubstrat einen Grundkörper und eine Membran aufweist, die relativ zu dem Grundkörper beweglich gelagert ist und die erste Oberfläche bildet.

Die Erfindung betrifft ferner ein Halbleitersubstrat zum Herstellen eines Halbleiterbauelements, mit einem Grundkörper aus einem ersten Halbleitermaterial, das eine erste Gittercharakteristik aufweist, und mit einer Membran, die einstückig mit dem Grundkörper verbunden und relativ zu dem Grundkörper beweglich gelagert ist, wobei die Membran eine erste Oberfläche bildet, und mit einer Schicht aus einem zweiten Halbleitermaterial, die auf der ersten Oberfläche angeordnet ist, wobei das zweite Halbleitermaterial eine zweite Gittercharakteristik aufweist, die von der ersten Gittercharakteristik verschieden ist.

Ein solches Halbleitersubstrat ist aus der Publikation "Dynamic model for pseudomor- phic structures grown on compliant Substrates: An approach to extend the cήtical thickness" von D. Teng und Y. H. Lo, Applied Physics Letters, Band 62, Nr. 1, 1993, bekannt.

Zur Herstellung von Halbleiterbauelementen stehen seit vielen Jahren verschiedene Halbleitermaterialien zur Verfügung. Am weitesten verbreitet ist Silizium, das ein relativ preisgünstiges Halbleitermaterial ist und sich gut für Anwendungen mit hohen Integrationsdichten eignet. Daneben gibt es jedoch viele Anwendungen, die sich mit anderen Halbleitermaterialien besser realisieren lassen, insbesondere mit Halbleitermaterialien der so genannten III-V-Gruppe. Hierzu gehören bspw. Gallium- arsenid oder Indiumphosphid. Die verschiedenen Halbleitermaterialien unterscheiden sich u.a. in ihrem Kristallaufbau, der zu unterschiedlichen Gittercharakteristika führt. Eine wichtige Gittercharakteristik ist die so genannte Gitterkonstante, die für die räumlichen Abmessungen eines Kristallgitters repräsentativ ist. Verschiedene Halbleitermaterialien besitzen in der Regel auch verschiedene Gittercharakteristika, was zur Folge hat, dass bei einem Körper aus zwei verschiedenen Halbleitermaterialien Materialspannungen und/oder Defekte im Kristallaufbau auftreten können. Letzteres tritt insbesondere im Bereich der Grenzschicht der verschiedenen Halbleitermaterialien auf. Solche Kristalldefekte sind von Nachteil, weil sie die Erzeugung von Schaltungsstrukturen beeinträchtigen können, was letztlich zu fehlerhaften Halbleiterbauelementen und einem entsprechenden Ausschuss bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen führen kann.

Andererseits bieten die unterschiedlichen Eigenschaften verschiedener Halbleitermaterialien interessante Anwendungs- und Gestaltungsmöglichkeiten. Es gibt daher schon seit Längerem Bestrebungen, verschiedene Halbleitermaterialien miteinander zu kombinieren, ohne eine erhöhte Defektanfälligkeit bei den nachfolgend hergestellten Halbleiterbauelementen zu erhalten. Die oben erwähnte Publikation von Teng und Lo schlägt ein so genanntes compliant Substrate vor. Damit wird ein Substrat aus einem ersten Halbleitermaterial bezeichnet, das so gestaltet ist, dass es sich der Gittercharakteristik eines zweiten Halbleitermaterials zumindest teilweise anpassen kann, so dass Defektstellen vermieden oder zumindest in dem compliant Substrate

konzentriert werden. Zur Realisierungen schlagen Teng und Lo eine sehr dünne Membran aus dem ersten Halbleitermaterial vor, die oberhalb von einem massiven Trägersubstrat an vier Ecken "freischwebend aufgehängt" ist, so dass sich die Membran relativ zu einem massiven Trägersubstrat bewegen kann. Durch die Beweglichkeit und die geringe Dicke der Membran kann sich das Kristallgitter des ersten Halbleitermaterials verformen und an das Kristallgitter eines epitaktisch aufgewachsenen zweiten Halbleitermaterials anpassen. Etwaige Materialspannungen werden auf das erste Halbleitermaterial konzentriert. Das zweite, aufgewachsene Halbleitermaterial bleibt weitgehend frei von Defektstellen, wenn das erste Substrat deutlich dünner ist als das zweite Substrat, was prinzipiell die Herstellung von Halbleiterbauelementen mit einer hohen Ausbeute ermöglicht.

Der Vorschlag von Teng und Lo hat sich in der Praxis allerdings bis heute nicht durchsetzen können, weil die dünne Membran aus dem ersten Halbleitermaterial sehr zerbrechlich ist und sich außerdem während der thermischen Behandlung, die für das Aufwachsen des zweiten Halbleitermaterials und das Herstellen der Schaltungsstrukturen erforderlich ist, verwindet und verbiegt. Hinzu kommen die Schwierigkeiten, die von Teng und Lo vorgeschlagene Membran überhaupt prozesstechnisch herzustellen.

Die Publikation "Compliant Substrate technology: Status and prospects" von A. S. Brown, J. Vac. Sei. Technol. B, Band 16, Nr. 4, Juli/August 1998, gibt einen überblick über verschiedene Ansätze zur Realisierung eines compliant Substrates. Die Vorschläge beinhalten ein dünnes Substrat aus dem ersten Halbleitermaterial, das über Zwischenschichten mit einem mechanisch stabilen Trägerkörper verbunden ist. Einige Vorschläge beinhalten Versuche, die Zwischenschicht zwischen dem massiven Trägerkörper und dem dünnen compliant Substrate viskos zu machen oder die Viskosität der Zwischenschicht(en) zu beeinflussen. Ein Beispiel für einen solchen Vorschlag findet sich auch in US 5,759,898. Weitere Vorschläge mit Zwischenschichten zwischen einer dünnen Schicht aus einem ersten Halbleitermaterial und einem stabilen Trägerkörper sind in US 5,141,894, US 2003/0122130 Al oder WO 99/39377 offenbart.

US 6,498,086 Bl schlägt ein dünnes Substrat aus einem ersten Halbleitermaterial vor, das auf einem Trägerkörper (Trägerwafer) mithilfe von so genannten Bumps oder mithilfe der so genannten Flip-Chip-Technik angeordnet ist. Diese Druckschrift offenbart auch die Idee, ein dickes Trägersubstrat stellenweise wegzuätzen, um das dünne Trägersubstrat nur dort zu erzeugen, wo es für nachfolgende Prozessschritte benötigt wird.

Wenngleich somit bereits eine Vielzahl von Versuchen unternommen wurden, um die Integration von Halbleitermaterialien mit verschiedenen Gittercharakteristika zu einem Halbleitersubstrat zu ermöglichen, hat sich bisher noch keine Vorgehensweise wirklich bewährt. Es besteht immer noch der Wunsch, ein so genanntes compliant Substrate so mit einem mechanisch stabilen Trägerkörper zu verbinden, dass sich ein mechanisch stabiles Halbleitersubstrat aus verschiedenen Halbleitermaterialien zum Herstellen von Halbleiterbauelementen ergibt.

Die Publikation "Control of strain Status in SiGe thin film bγ epitaxial growth on Si with buried porous laγer" von N. Usami et al., Applied Physics Letters, Band 90, 2007, schlägt vor, an der Oberseite eines Siliziumsubstrats eine poröse Siliziumschicht mit einer Dicke von 3 μm herzustellen, die gewissermaßen wie ein Schwamm wirkt. An der Oberseite des „Schwamms" wird durch eine Wärmebehandlung eine etwa 20 nm dicke monokristalline Siliziumschicht gebildet. Auf dieser wird eine etwa 100 nm dicke SiGe-Schicht epitaktisch aufgewachsen. Aufgrund der „Schwammschicht" aus dem porösen Silizium soll sich das Substrat an die Gitterkonstante des SiGe-Material anpassen können.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe Halbleiterbauelemente auf einem Halbleiterkörper mit unterschiedlichen Halbleitermaterialien hergestellt werden können. Das Verfahren soll eine geringe Fehlerrate und eine hohe Ausbeute ermöglichen und möglichst kostengünstig realisierbar sein. Es ist ferner eine Aufgabe der Erfindung, ein Halbleitersubstrat zum Herstellen eines Halbleiterbauelements anzugeben, bei dem verschie-

dene Halbleitermaterialien mit unterschiedlichen Gittercharakteristika so miteinander verbunden sind, dass sich Halbleiterbauelemente mit einer geringen Fehlerrate und einer großen Ausbeute herstellen lassen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden diese Aufgaben durch ein Verfahren und ein Halbleitersubstrat der eingangs genannten Art gelöst, bei denen die Membran einen zentralen Membranbereich aufweist, der von unten durch den Grundkörper abgestützt wird.

Es wird also ein Verfahren und ein Halbleitersubstrat vorgeschlagen, die von der ursprünglichen Idee eines compliant Substrates ausgehen, wie sie von Teng und Lo vorgeschlagen wurde. Im Unterschied zu dem Vorschlag von Teng und Lo wird die Membran jedoch durch den darunter liegenden Grundkörper aus dem ursprünglichen, massiven und daher mechanisch belastbaren Substrat abgestützt. In bevorzugten Fällen erfolgt die Abstützung dadurch, dass die Membran zumindest teilweise auf dem darunter liegenden Grundkörper oder auf Stützpfeiler lose aufliegt. Es ist denkbar, dass an der Oberseite des Grundkörpers spezielle Ablagestellen vorgesehen werden, auf die die Membran aufgelegt wird, um die Membran definiert nach unten abzustützen. Des weiteren ist es möglich, dass die Membran im Ruhezustand dicht über dem Grundkörper „schwebt" und im Ruhezustand (noch) nicht aufliegt. Erst bei einer mechanischen Belastung der Membran von oben wird die Membran dann auf den Grundkörper oder auf Stützstellen gedrückt. Vorzugsweise besitzt der Hohlraum unterhalb der Membran eine Tiefe, die relativ zu der Membran so dimensioniert ist, dass die Materialspannungen in der Membran beim Absenken auf den Grund des Hohlraums unterhalb der Bruch- oder Belastungsgrenzen des Membranmaterials bleiben. Allerdings kann es in Ausgestaltungen der Erfindung auch vorteilhaft sein, einen Teilabriss der Membran zuzulassen, solange die Membran immer noch an zumindest einer Stelle fixiert ist.

Insgesamt erhält die Membran eine neue, ergänzende und in sich stabile Abstützung, die ihr eine mechanische Stabilität verleiht, wie sie zur nachfolgenden Herstellung der Schaltungsstrukturen benötigt wird. Andererseits ist die dünne Membran gegen-

über dem Grundkörper weiterhin beweglich, zumindest lateral. Sie kann sich also parallel zu der ersten Oberfläche, auf der das zweite Halbleitermaterial angeordnet ist, ausdehnen oder zusammenziehen. Infolgedessen kann sich die Gitterkonstante des ersten Halbleitermaterials in der Membran an die Gitterkonstante des zweiten Halbleitermaterials auf der Membran annähern.

Die Membran besitzt aufgrund der stabilen Abstützung auf einem massiven Trägerkörper eine weit höhere mechanische Stabilität als bei dem Vorschlag von Teng und Lo. Andererseits kann auf die Verwendung von Zwischenschichten zur Anpassung der unterschiedlichen Gittercharakteristika verzichtet werden. Wenn man dennoch Zwischenschichten einsetzen möchte, können die Anzahl und die mechanischen Anforderungen an solche Zwischenschichten geringer sein als bei den bisherigen Versuchen. Dies ermöglicht eine insgesamt einfachere und kostengünstige Herstellung. Durch die laterale Beweglichkeit der Membran relativ zu dem Grundkörper ist es aber weiterhin möglich, ein zweites Halbleitermaterial auf der Membran anzuordnen, ohne dass sich Defektstellen in dem zweiten Halbleitermaterial anhäufen. Mit anderen Worten kann ein weitgehend defektfreies zweites Halbleitermaterial auf der dünnen Membran aus dem ersten Halbleitermaterial angeordnet werden. Das weitgehend defektfreie zweite Halbleitermaterial ermöglicht die Erzeugung von Schaltungsstrukturen mit einer geringen Fehlerrate und einer hohen Ausbeute. Zudem besitzt das neue Verfahren den Vorteil, dass die Erzeugung der zumindest einen Schaltungsstruktur mithilfe von bewährten Prozessabläufen möglich ist, so dass das neuen Halbleitersubstrat auf kostengünstige Weise in bestehende Fertigungsprozesse integriert werden kann. Darüber hinaus besitzt das neue Verfahren sämtliche Vorteile, die sich aus der Integration verschiedener Halbleitermaterialien in einem Halbleitersubstrat ergeben. Insbesondere eröffnet das neue Verfahren die Möglichkeit, Halbleiterbauelemente sowohl in Silizium als auch in Halbleitermaterialien der III-V- Gruppe auf einem gemeinsamen Substrat zu realisieren.

Die oben genannte Aufgabe ist daher vollständig gelöst.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der zentrale Membranbereich auf den Grundkörper abgesenkt, bis er auf dem Grundkörper aufliegt. Vorzugsweise liegt der zentrale Membranbereich dann überwiegend und direkt auf dem massiven Grundkörper auf.

Diese Ausgestaltung besitzt den Vorteil, dass die dünne Membran aus dem ersten Halbleitermaterial dauerhaft und vorzugsweise großflächig auf dem stabilen Grundkörper abgestützt ist. Die dünne Membran erhält dadurch eine sehr hohe mechanische Stabilität. Das Halbleitersubstrat dieser Ausgestaltung ist sehr robust und kann besonders einfach in bestehende Fertigungsprozesse integriert werden.

In einer weiteren Ausgestaltung besitzt das Halbleitersubstrat einen zumindest weitgehend geschlossenen Hohlraum unterhalb der Membran und die Membran wird mithilfe eines Unterdrucks in dem Hohlraum auf den Grundkörper abgesenkt.

Diese Ausgestaltung ermöglicht eine sehr einfache und kostengünstige Herstellung des neuen Halbleitersubstrats, wie nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben ist. Darüber hinaus kann die Membran mithilfe dieser Ausgestaltung in einem langsamen und kontinuierlichen Prozess auf den Grundkörper abgesenkt werden, was das Risiko einer Schädigung oder Zerstörung der Membran beim Absenken reduziert.

In einer weiteren Ausgestaltung wird der Hohlraum erzeugt, indem zunächst ein massives Substrat aus dem ersten Halbleitermaterial bereitgestellt wird, anschließend eine erste grobporige und eine darüber liegende zweite feinporige Schicht in dem massiven Substrat erzeugt werden, und dann die grobporige Schicht durch Wärmezufuhr zu dem weitgehend abgeschlossenen Hohlraum umgebildet wird, wobei die feinporige zweite Schicht zumindest teilweise durch Material aus der grobporigen ersten Schicht verschlossen wird.

Diese Ausgestaltung verwendet zum Herstellen des Hohlraums und der Membran ein Verfahren, bei dem vorzugsweise poröses Silizium, prinzipiell aber auch ein anderes poröses Halbleitermaterial, zum Einsatz kommt. Die Herstellung und Verwendung von porösem Silizium ist bekannt, bspw. aus einer Veröffentlichung von T. Yonehara und K. Sakaguchi unter dem Titel "ELTRAN®; Novel SOI wafer technologγ", JSAP International Nr. 4, Juli 2001. Die Verwendung von porösem Silizium zum Herstellen von Hohlräumen innerhalb eines Halbleitermaterials ist ferner in einer älteren deutschen Patentanmeldung DE 10 2006 013 419.2 der vorliegenden Anmelderin beschrieben. Wie sich gezeigt hat, lassen sich weitgehend abgeschlossene Hohlräume innerhalb eines Halbleitermaterials mithilfe von unterschiedlich grob- bzw. feinporigen Schichten relativ einfach, kostengünstig und mit einer hohen Ausbeute erzeugen. Die verborgenen Hohlräume eignen sich sehr gut, um ein Absenken einer dünnen Membran an der Oberfläche eines Halbleitersubstrats zu ermöglichen. Charakteristisch für die so gebildeten Hohlräume ist, dass sie innerhalb des Ausgangssubstrats „verborgen" sind, ohne dass im Verlauf des Herstellungsprozesses ein spezieller Zugang von außen in den Hohlraum benötigt wird. Damit unterscheidet sich diese Ausgestaltung von alternativen Verfahren, bei denen ein Hohlraum bspw. durch Einleiten eines ätzmittels in das Halbleitermaterial durch einen entsprechenden Zugangskanal erfolgt. Die bevorzugte Ausgestaltung ermöglicht es, die geometrischen Abmessungen des Hohlraums relativ exakt zu realisieren, was zu einer hohen Prozesssicherheit und Ausbeute beiträgt.

In einer weiteren Ausgestaltung wird eine dritte Schicht aus dem ersten Halbleitermaterial auf die feinporige Schicht aufgebracht.

Diese Ausgestaltung ist von Vorteil, weil eine zusätzliche dritte Schicht aus dem ersten Halbleitermaterial über der feinporigen Schicht die Realisierung einer exakt definierten Kristallstruktur an der Oberfläche erleichtert. Diese Ausgestaltung vereinfacht daher einen kontrollierten Prozessablauf und sie trägt zu einer sehr hohen Ausbeute bei.

In einer weiteren Ausgestaltung erfolgt zumindest die Erzeugung der grobporigen ersten Schicht in einer Wasserstoffatmosphäre, so dass zunächst Wasserstoff in dem Hohlraum eingeschlossen wird, und der Unterdruck wird durch Entweichen des Wasserstoffs aus dem Hohlraum erreicht.

Diese Ausgestaltung ist von Vorteil, weil sie sich auf sehr einfache und kostengünstige Weise in den Prozessablauf integrieren lässt. Darüber hinaus kann Wasserstoff aus dem verborgenen Hohlraum aufgrund von Diffusionserscheinungen sehr gleichmäßig und stetig entweichen, was für ein zerstörungsfreies Absenken der Membran von Vorteil ist.

In einer weiteren Ausgestaltung wird der Hohlraum mit einer Tiefe von weniger als 250 nm senkrecht zu der ersten Oberfläche erzeugt. Vorzugsweise ist auch die Membrandicke kleiner als etwa 250 nm. Noch weiter bevorzugt ist es, wenn die Höhe des Hohlraums und/oder die Dicke der Membran kleiner als etwa 150 nm sind.

Eine möglichst dünne Membran ist von Vorteil, weil sie das Anpassen der unterschiedlichen Gittercharakteristika der verschiedenen Halbleitermaterialien erleichtert. Ein Hohlraum mit der angegebenen Tiefe ist von Vorteil, weil sich die Membran dann nur relativ wenig absenken muss, um eine mechanische Stützung durch den Grundkörper zu erhalten. Daher führt diese Ausgestaltung zu einer Membran mit einer geringen inneren Zugspannung. Das Risiko von Schäden an der Membran ist begrenzt. Darüber hinaus besitzt diese Ausgestaltung den Vorteil, dass die Oberfläche des Substrats nur geringe "Beulen" aufweist, so dass das neue Halbleitersubstrat dieser Ausgestaltung ohne besondere Vorkehrungen in herkömmlichen Prozessschritten weiterverarbeitet werden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung weist der Hohlraum eine untere und eine obere Innenwand sowie einen umlaufenden Rand auf, wobei die untere und die obere Innenwand im Bereich des Randes eine größere Rauhigkeit aufweisen als im zentralen Membranbereich.

Diese Ausgestaltung ist von Vorteil, weil die Rauhigkeit im Randbereich des Hohlraums dazu beiträgt, eine übermäßige Dehnung der Membran im Randbereich zu verhindern. Auf diese Weise lässt sich die Zugspannung, die beim Absenken der Membran vor allem im Randbereich auftreten kann, begrenzen, um eine Schädigung oder Zerstörung der Membran zu verhindern. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, wenn im Gegensatz zur vorhergehenden Ausgestaltung ein Hohlraum mit einer Tiefe von mehr als 150 nm senkrecht zu der ersten Oberfläche verwendet wird, um beispielsweise innerhalb der Membran eine definierte Vorspannung durch das Absenken zu erreichen.

In einer weiteren Ausgestaltung weist die Membran einen übergangsbereich auf, der mit dem Grundkörper verbunden ist, wobei der übergangsbereich eine Dicke senkrecht zu der ersten Oberfläche besitzt, die zum zentralen Membranbereich hin abnimmt.

In dieser Ausgestaltung ist die Membran im zentralen Membranbereich dünner als in dem übergangsbereich, der mit dem Grundkörper verbunden ist. Auch diese Ausgestaltung ist vorteilhaft, um eine möglichst gleichmäßige Zugspannung innerhalb der Membran zu erreichen und insbesondere um eine zu hohe Zugspannung im übergangsbereich der Membran zu verhindern. Dementsprechend trägt diese Ausgestaltung ebenfalls dazu bei, Schäden an der Membran beim Absenken zu vermeiden.

In einer weiteren Ausgestaltung wird eine - vorzugsweise definierte - laterale Membranspannung in der Membran erzeugt, wobei die laterale Membranspannung die Gittercharakteristik des zentralen Membranbereichs an die Gittercharakteristik des zweiten Halbleitermaterials annähert.

Diese Ausgestaltung lässt sich vorteilhaft mit einer oder mehreren der zuvor genannten Ausgestaltungen kombinieren, indem ein tiefer Hohlraum verwendet wird, so dass die Membran relativ weit nach unten in den Hohlraum abgesenkt wird. Durch die Vorspannung der Membran aufgrund der Materialdehnung beim Absenken kann

die Gittercharakteristik des ersten Halbleitermaterials bereits unabhängig von dem zweiten Halbleitermaterial verändert werden, um eine noch einfachere und/oder noch wirkungsvollere Anpassung der Gittercharakteristiken zu erhalten. Vorteilhafterweise lässt sich mit dieser Ausgestaltung die Anzahl von Zwischenschichten zwischen der Membran und dem zweiten Halbleitermaterial (noch) weiter reduzieren. Alternativ und/oder ergänzend zu der Verwendung eines tiefen Hohlraums kann eine laterale Membranspannung vorteilhaft auch durch eine geeignete Dotierung des ersten Halbleitermaterials im Bereich der Membran erreicht werden.

In einer weiteren Ausgestaltung wird die Schicht aus dem zweiten Halbleitermaterial epitaktisch auf die Membran aufgewachsen.

Diese Ausgestaltung trägt dazu bei, die für die Schaltungsstruktur vorgesehene Schicht aus dem zweiten Halbleitermaterial mit einer hohen Kristallgüte und einer geringen Defektrate zu realisieren. Die Ausgestaltung trägt daher vorteilhaft dazu bei, Halbleiterbauelemente mit einer hohen Ausbeute nach dem neuen Verfahren herzustellen.

In einer weiteren Ausgestaltung wird zumindest eine Zwischenschicht mit einer dritten Gittercharakteristik zwischen der Membran und der Schicht aus dem zweiten Halbleitermaterial angeordnet.

Diese Ausgestaltung verwendet eine "Anpassungsschicht" zwischen der Membran und dem zweiten Halbleitermaterial, um eine noch bessere und/oder eine noch flexiblere Anpassung der verschiedenen Gittercharakteristiken zu erhalten.

In einer weiteren Ausgestaltung weist der Grundkörper eine Vielzahl von lokalen Membranen auf, auf denen Schichten aus dem zweiten Halbleitermaterial angeordnet sind. Vorzugsweise sind lokale Schichten aus dem zweiten Halbleitermaterial auf den lokalen Membranen angeordnet, d.h. die Schicht aus dem zweiten Halbleitermaterial

überdeckt den Grundkörper nicht vollflächig, sondern nur im Bereich der lokalen Membranen.

Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, um ein komplexes Halbleiterbauelement, insbesondere in Form eines integrierten Schaltkreises zu realisieren. Das komplexe Halbleiterbauelement beinhaltet eine Vielzahl von einfachen Halbleiterbauelementen, die zusammen eine komplexe Halbleiterschaltung bilden. Die vorliegende Ausgestaltung macht vorteilhaften Gebrauch von den neuen Möglichkeiten, die einzelnen Halbleiterbauelemente in unterschiedlichen Halbleitermaterialien zu realisieren, um auf diese Weise ein komplexes Halbleiterbauelement zu erhalten, dessen Leistungsparameter und/oder Integrationsdichte gegenüber herkömmlichen komplexen Halbleiterbauelementen verbessert sind.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Prozessschritte beim Herstellen eines

Halbleiterbauelements nach dem neuen Verfahren,

Fig. 2 zwei alternative Ausführungsbeispiele für einen Grundkörper mit einer abgesenkten Membran aus einem ersten Halbleitermaterial,

Fig. 3 zwei alternative Ausführungsbeispiele für das neue Halbleitersubstrat entsprechend den Grundkörpern aus Fig. 2,

Fig. 4 einen schematischen Ausschnitt aus einem komplexen Halbleiterbauelement, das nach dem neuen Verfahren hergestellt wurde, und

Fig. 5 eine seitliche Teilansicht des neuen Halbleitersubstrats in einem weiteren Ausführungsbeispiel.

In Fig. 1 sind die Prozessschritte zum Herstellen eines Halbleiterbauelements nach dem neuen Verfahren in einer vereinfachten Form dargestellt. Gemäß Fig. Ia wird zunächst ein Halbleitersubstrat 10 aus einem ersten Halbleitermaterial bereitgestellt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das erste Halbleitermaterial einkristallines, schwach p-dotiertes Silizium. Vorzugsweise wird das Substrat 10 in Form eines Halbleiterwafers hergestellt, auf dem eine Vielzahl von Halbleiterbauelementen in der nachfolgend beschriebenen Weise zeitgleich hergestellt werden.

Gemäß Ib wird der Substratwafer mit einer Fotomaske 12 versehen und belichtet. Die Fotomaske 12 bedeckt die Oberfläche des Substratwafers 10 nur teilweise und die offenen Stellen werden in bekannter Weise bearbeitet. In diesem Fall wird das Substrat 10 durch die Maske 12 hindurch stark p-dotiert, um einen hoch-p-dotierten Bereich 14 zu erhalten. Das darunter liegende Substratmaterial weist weiterhin nur die ursprüngliche geringere p-Dotierung auf.

Anschließend werden gemäß Fig. Ic poröse Schichten 16, 18 in dem hochdotierten Halbleitermaterial 14 erzeugt. Dazu wird der Substratwafer 10 in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel als Anode in eine Lösung aus Flusssäure und Ethanol gegeben, so dass ein Strom durch die Lösung zu dem Substratwafer 10 fließen kann. Hierdurch bilden sich offene Poren im Bereich des hochdotierten Halbleitermaterials 14, wobei die Porengröße durch Variation der Stromdichte verändert werden kann. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine feinporige Schicht 16 an der Oberfläche des Substrats 10 und eine grobporige Schicht 18 darunter erzeugt. Eine genauere Beschreibung der Herstellung dieser Schichten ist in der bereits erwähnten Veröffent-

lichung von Yonehara/Sakaguchi enthalten, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen ist.

Gemäß Fig. Id wird die Fotomaske 12 anschließend entfernt und der Wafer mit den porösen Schichten 16, 18 wird einer Wärmebehandlung ausgesetzt. Die Wärmebehandlung ist bei der Bezugsziffer 20 symbolisch angedeutet. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel findet die Wärmebehandlung 20 in einem Reaktor statt, in dem der Substratwafer einer Wasserstoffatmosphäre 22 ausgesetzt ist. Die Wärmebehandlung 20 hat zur Folge, dass sich die offenen Poren in der oberen feinporigen Schicht 16 zumindest teilweise wieder schließen und die obere Schicht 16 wieder in eine weitgehend gleichmäßige Schicht 24 aus dem ersten Halbleitermaterial umgeformt wird. Das Material für die Umformung der feinporigen Schicht 16 in die weitgehend gleichmäßige Schicht 24 kommt aufgrund der Wärmebehandlung 20 aus der darunter liegenden, grobporigen Schicht 18. Es findet hier gewissermaßen ein Sinterprozess statt, durch den ein zumindest weitgehend geschlossener Hohlraum 26 innerhalb des Substrates 10 und unterhalb der zumindest weitgehend geschlossenen Schicht 24 entsteht. Aufgrund der Wasserstoffatmosphäre während des Sinterprozesses ist der Hohlraum 26 zunächst mit Wasserstoffatomen gefüllt, was in Fig. Ie durch die entsprechende Schraffur symbolisch dargestellt ist.

Innerhalb des Hohlraums 26 können noch vereinzelte Stege (hier nicht dargestellt) verblieben sein, die die obere Schicht 24 mit dem unten liegenden Substratmaterial verbinden. Derartige Stege sind häufig die Folge von Prozessschwankungen. Prinzipiell ist es jedoch denkbar, derartige Stege gezielt zu erzeugen und zu nutzen, um die Schicht 24 auf dem Grundkörper abzustützen. Wenn dies gewünscht ist, können definierte Stützstellen durch eine gezielte n-Dotierung an lokal begrenzten Stellen innerhalb des hoch-p-dotierten Bereichs 14 erzeugt werden.

Gemäß Fig. If wird eine weitere Schicht 28 aus dem ersten Halbleitermaterial epitaktisch auf die Schicht 24 aufgewachsen. Auf diese Weise wird die Schicht 24 mit einer einkristallinen Schicht hoher Güte bedeckt. Die Schichten 24, 28 verbinden sich weitgehend spannungsfrei, weil beide Schichten aus demselben (ersten) Halbleiter-

material bestehen. Durch den Prozessschritt in Fig. If wird eine hohe Materialqualität an der ersten Oberfläche 30 des Substrats 10 erzeugt. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die epitaktisch aufgewachsene Schicht 28 entfallen kann, wenn die Qualität der ursprünglich feinporigen und durch den Sinterprozess in Fig. Ie umgebildeten Schicht 24 hinreichend gut ist.

Gemäß Fig. Ig wird das so behandelte Substrat 10 anschließend aus dem Reaktor mit der Wasserstoffatmosphäre 22 entnommen. Aufgrund von Diffusionserscheinungen entweicht der Wasserstoff aus dem verborgenen Hohlraum 26. Es entsteht eine Druckdifferenz zwischen dem äußeren Umgebungsdruck und dem Innendruck in dem Hohlraum 26. Aufgrund der Druckdifferenz senkt sich die über dem Hohlraum 26 angeordnete Membranschicht 32, die in der bevorzugten Variante aus den miteinander verbundenen Schichten 24, 28 besteht, auf den Grundkörper 31 ab. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Abmessungen des Hohlraums 26 und der Membranschicht 32 so gewählt, dass die Membran 32 einen zentralen Membranbereich 34 besitzt, der nahezu vollflächig auf dem durch das ursprüngliche Substrat 10 gebildeten Grundkörper 31 abgesenkt ist, so dass lediglich im übergangsbereich 36 der Membran 32 noch Resthohlräume 26' verbleiben. In anderen Ausführungsbeispielen sind die Abmessungen des Hohlraums 26 und der Membranschicht 32 so gewählt, dass sich die Membranschicht 32 vollflächig auf den Grundkörper aus dem ersten Halbleitermaterial absenkt (siehe Fig. 5).

Gemäß Fig. Ih wird als nächstes eine Schicht 38 aus einem zweiten Halbleitermaterial auf der Oberfläche 30 der abgesenkten Membran 32 angeordnet. Die Schicht 38 ist wesentlich dicker als die Membran 32. In bevorzugten Ausführungsbeispielen ist die Dicke t 3 der Schicht 38 (siehe Fig. 3) dicker als 500 nm. Vorteilhaft wird die Schicht 38 aus dem zweiten Halbleitermaterial epitaktisch auf die Oberfläche 30 der Membran 32 aufgewachsen. In manchen Ausführungsbeispielen ist das zweite Halbleitermaterial ein Halbleitermaterial aus der III-V-Gruppe, bspw. also Galliumarsenid oder Indiumphosphid. Bekanntlich besitzen derartige (zweite) Halbleitermaterialien eine andere Gittercharakteristik, insbesondere eine andere Gitterkonstante als das erste Halbleitermaterial. Da sich die Membran 32 jedoch lateral, d.h. parallel zu der Ober-

fläche 30, bewegen kann, wirkt die Membran 32 als compliant Substrate. Die Gittercharakteristik der Membran 32 kann sich also in gewissen Grenzen an die Gittercharakteristik des zweiten Halbleitermaterials 38 anpassen, so dass das zweite Halbleitermaterial 38 weitgehend ohne Defektstellen auf die Membran 32 aufgewachsen werden kann.

Gemäß Fig. Ih' kann alternativ noch eine (oder mehrere) Zwischenschicht 40 zur weiteren Anpassung der Gittercharakteristika zwischen der Membran 32 und der Halbleiterschicht 38 angeordnet werden. Geeignete Zwischenschichten sind insbesondere in den eingangs genannten Dokumenten zum Stand der Technik beschrieben.

Gemäß Fig. Ii kann anschließend eine Schaltungsstruktur in der Halbleiterschicht 38 durch übliche Prozesse erzeugt werden. Beispielhaft sind hier zwei Dotierbereiche 42, 44 dargestellt, die innerhalb der Halbleiterschicht 38 eine Schaltungsstruktur bilden.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der weiteren Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils dieselben Elemente wie zuvor.

In Fig. 2a ist ein Ausführungsbeispiel eines neuen Substrates 10' gezeigt. Das Substrat 10' besitzt einen Grundkörper 31 aus dem ersten Halbleitermaterial, an dem eine Membran 32 ebenfalls aus dem ersten Halbleitermaterial angeordnet ist. Die Darstellung in Fig. 2a entspricht dem Stadium aus Fig. Ig. Wie in Fig. 2a dargestellt ist, ist die Dicke ti der Membran 32 (senkrecht zu der Oberfläche 30 betrachtet) hier in etwa gleich der Tiefe tz des Hohlraums 26. In bevorzugten Ausführungsbeispielen sind die Dicke ti der Membran 32 und die Tiefe t 2 des Hohlraums 26 kleiner als etwa 100 nm. In diesen Ausführungsbeispielen senkt sich die Membran 32 etwa um die Tiefe des Hohlraums 26 ab, wie dies in Fig. 2a dargestellt ist. Aufgrund der geringen geometrischen Abmessungen wird die Membranschicht 32 nur geringfügig verformt. Materialspannungen innerhalb der Membran 32 sind relativ gering.

Fig. 2b zeigt demgegenüber ein Ausführungsbeispiel 10", bei dem die Tiefe t 2 des Hohlraums 26 größer ist als die Dicke ti der Membran 32. In diesem Ausfuhrungsbeispiel erfährt die Membranschicht 32 durch das Absenken auf den Grundkörper 31 eine größere Materialspannung, die hier bei der Bezugsziffer 46 dargestellt ist. Es ist leicht einsehbar, dass die Materialspannung 46 hier eine laterale Zugspannung ist, aufgrund der sich die Gitterkonstante des ersten Halbleitermaterials in der Membranschicht 32 vergrößert.

Alternativ oder ergänzend kann die Materialspannung 46 in der Membran 32 auch durch zusätzliche Dotierungen beeinflusst werden, sei es um die Zugspannung zu verstärken oder einer zu starken Zugspannung entgegenzuwirken.

Fig. 3 zeigt bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen eine Schicht 38 aus einem zweiten Halbleitermaterial auf dem Substrat aus Fig. 2a bzw. Fig. 2b angeordnet ist. Wie in Fig. 3b zu erkennen ist, kann das zweite Halbleitermaterial 38 dazu genutzt werden, die durch das Absenken der Membran 32 entstehende Vertiefung aufzufüllen, um für die nachfolgenden Prozessschritte ein Halbleitersubstrat mit einer zumindest weitgehend ebenen Oberfläche zu erhalten.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines komplexen Halbleiterbauelements 50, das mehrere lokale "Inseln" 38a, 38b aus dem zweiten Halbleitermaterial besitzt, die auf einem gemeinsamen Grundkörper 31 aus dem ersten Halbleitermaterial angeordnet sind. Jede der "Inseln" 38a, 38b enthält Schaltungsstrukturen 44a, 44b und ist auf einer entsprechenden Membran 32a, 32b angeordnet. Zusätzlich beinhaltet das Halbleiterbauelement 50 hier weitere Schaltungsstrukturen 52a, 52b, die innerhalb des ersten Halbleitermaterials ausgebildet sind. Die Schaltungsstrukturen 52a, 52b sind hier also zwischen den "Inseln" 38a, 38b und in dem Material des Grundkörper 31 angeordnet. Die Fachleute werden erkennen, dass die Darstellung in Fig. 4 vereinfacht ist, weil insbesondere Verbindungsschichten, Metallisierungen, isolierende Oxidschichten etc. nicht dargestellt sind und auch die Größenverhältnisse der einzelnen Halbleiterbereiche und Schaltungsstrukturen nicht repräsentativ ist.

Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Detailansicht des neuen Halbleitersubstrats im übergangsbereich 36 der Membran 32. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dieselben Elemente wie zuvor. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Membran 32 mit einem übergangsbereich 36 ausgebildet, der an der Verbindung 58 zu dem Grundkörper 31 eine größere Dicke aufweist als zum zentralen Membranbereich 34 hin. Durch die abnehmende Materialdicke von außen nach innen wird erreicht, dass die Materialspannungen 46 im übergangsbereich nicht zu groß werden, so dass sich eine Beschädigung oder Zerstörung der Membran 32 vermeiden lässt. Alternativ oder ergänzend hierzu kann im übergangsbereich 36 der Membran 32 eine erhöhte Rauhigkeit 60 an der Unterseite der Membran 32 und der Oberseite des Trägerkörpers 31 vorgesehen sein, um ein Gleiten der Membran 32 zu erschweren und eine daraus folgende Materialspannung 46 im übergangsbereich 36 zu begrenzen. Die Rauhigkeit 60 lässt sich in bevorzugten Ausführungsbeispielen des neuen Verfahrens durch geeignete Wahl der Stromstärke und anderer Prozessparameter beim Erzeugen der porösen Schichten einstellen.

In weiteren Ausführungsbeispielen kann der Hohlraum 26 in dem Grundkörper 10 auf andere Weise hergestellt sein, bspw. durch ein selektives ätzverfahren und/oder Einbringen eines ätzmittels in das Innere des Halbleitersubstrats 10 mithilf e von geeigneten Kanälen (hier nicht dargestellt). Des Weiteren ist es denkbar, die Membran 32 herabzusenken, indem ein Hohlraum unterhalb der Membran auf andere Weise als durch Diffusionsprozesse evakuiert wird, beispielsweise durch eine gezielte Evakuierung oder durch einen überdruck von außen .