Schallwandler in Silizium-Technologie

Ziel dieser Arbeit war es, ein großserientaugliches Fertigungsverfahren für ein miniaturisiertes kapazitives MEMS-Mikrofon auf Silizium-Basis zu entwickeln und dieses herzustellen und zu charakterisieren. Die Arbeit beinhaltet auch die Bewertung diverser Vereinzelungstechnologien für die fragilen Bauelemente. Es wurden zwei verschiedene MEMS-Mikrofone unter Anwendung der Bulk- und Oberflächen-Mikromechanik hergestellt, die sich sowohl in der Anordnung der Membran als auch in den verwendeten Opferschichttechnologien (Silizium-Germanium und Siliziumdioxid) unterscheiden. Ein besonderes Augenmerk richtete sich auf den Einfluss der intrinsischen Spannungen der Membran. Es wurden unterschiedliche Aufhängungskonzepte für die schallempfindliche Membran getestet. In Rechnung und Experiment konnte gezeigt werden, dass im Unterschied zu einer allseitig eingespannten Membran ein neuartiges Konzept einer Federaufhängung die Membran von intrinsischen Spannungen weitestgehend entkoppeln kann.