DE69328381T2 - Vorrichtung zur messung von kraftkomponenten in monokristallinem material, methode zur herstellung einer solchen vorrichtung sowie deren anwendung - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
• Bis zum heutigen Tage sind Geschwindigkeitsmesser der Geberträgerart bzw. der Konsolenart mit anhaftender träger Masse, die aus einem Halbleitersubstrat ausgebildet ist, aufgebaut und für lineare Beschleunigung längs einer Dimensionsachse geprüft, und zwar sowohl der Art mit offener Schleife als auch mit geschlossener Schleife. Die am meisten gebräuchliche Lösung mit offener Schleife ist die, die einen Geberträger umfaßt, der aus einem Halbleitersubstrat ausgebildet ist, der eine träge Masse aufweist, die an seinem freien Ende angefügt ist. Der Träger ist derart ausgebildet, daß er eine große Flexibilität längs einer Achse rechtwinklig zur Substratoberfläche aufweist und eine große Biegefestigkeit längs aller anderen Richtungen aufweist. Darüber hinaus befinden sich Sensorelemente auf der Basis piezzoelektrischer Widerstände auf dem Geberträger. Der elektrische Widerstand variiert bei solchen Sensorelementen, wenn der Träger sich aufgrund von Beschleunigungskräften biegt, die auf die träge Masse wirken. Einaxiale Beschleunigungsmesser der Art mit offener Schleife, die aus Silizium hergestellt sind, zeigen gewisse Nachteile in Form großer Querempfindlichkeit aufgrund des Schwerpunkts der trägen Masse, die nicht auf der neutralen Achse des Trägers liegt. Darüber hinaus ist der Querschnitt des Trägers nicht symmetrisch. Ein einaxialer Beschleunigungsmesser in einem Halbleitersubstrat mit geschlossenem Kreis ist aus der schwedischen Patentschrift SE 462 997 bekannt. Typisch für Lösungen mit geschlossenem Kreis ist, daß die träge Masse während der Beschleunigung und der Verzögerung mit Hilfe eines Servos in eine Nullstellung zurückgebracht wird, wodurch eine größere Empfindlichkeit und Linearität erreicht wird. Ein Vorteil bei der Ausbildung von Beschleunigungsmessern in einem Halbleitersubstrat besteht darin, daß Servo- und Signalbearbeitungselektronikeinrichtungen im selben Substrat integriert werden können. Bis zum heutigen Tage mußte für die Messung der Beschleunigung mehrerer Dimensionsachsen mit Hilfe eines in einem Halbleitersubstrat ausgebildeten Beschleunigungsmessers ein einaxialer Beschleunigungsmesser für jede Dimensionsachse verwendet werden. Bisher vorgeschlagene dreidimensionale monolithische Beschleunigungsmesser verwenden einen Träger für jede Richtung, vgl. z. B. WO 90/00735. Dann, wenn eine Winkelbeschleunigung und eine Winkelgeschwindigkeit ebenfalls benötigt wird, haben praktische Experimente gezeigt, daß zwei zusätzliche einaxiale Beschleunigungsmesser pro Dimensionsachse erforderlich sind (Padgaonkar et. al., Journal of Applied Mechanics, Seite 552, Sept. 1975.).
• Um eine vollständige Beschreibung einer festen Körperbewegung zu erreichen, sind somit keine einaxialen Beschleunigungsmesser, die auf bekannte Weise relativ zueinander angeordnet sind, erforderlich, oder alternativ dazu drei dreiaxiale Beschleunigungsmesser.
• Die vorliegende Erfindung erstreckt die Technologie von Beschleunigungsmesserkonstruktionen, die aus einem Halbleitersubstrat ausgebildet sind, auf die gleichzeitige Messung linearer Beschleunigung längs dreidimensionaler Achsen und, abhängig vom Aufbau, mit oder ohne Empfindlichkeit für Winkelbeschleunigung und Winkelgeschwindigkeit, bezüglich der dreidimensionalen Achsen durch die Charakteristika, wie sie durch die gekennzeichneten Teile der unabhängigen Ansprüche 1 und 6 ersichtlich sind. Das Problem mit der großen Querempfindlichkeit in einaxialen Beschleunigungsmessern wird gelöst und gleichzeitig wird die Herstellung beträchtlich vereinfacht. In Abhängigkeit der Anwendungserfordernisse kann die Erfindung in verschiedenen Anordnungen auf demselben Substrat integriert werden, wodurch es möglich ist, gleichzeitig mehrere Meßbereiche alternativ abzudecken, und es möglich ist, gleichzeitig die lineare Beschleunigung, die Winkelbeschleunigung und die Winkelgeschwindigkeit längs dreidimensionaler Achsen zu messen. Darüber hinaus kann, abhängig von den Erfordernissen für die Genauigkeit bei der Anwendung, die Meßanordnung entweder mit offener oder geschlossener Schleife ausgebildet sein. Die Anwendung der gut entwickelten Siliziumtechnologie für die Herstellung macht die Massenherstellung bei geringen Kosten und großer Genauigkeit und Zuverlässigkeit möglich.
• Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung für die Messung von vier Komponenten sind in einem einzigen Kristallmaterial vier Geberträger vorhanden, die in einem Winkel zur Normalebene geneigt sind und zugehörige träge Massen aufweisen, die aus einem einkristalligen Material geätzt sind. Ein Beispiel für ein solches Material ist das (100)-orientierte ("Miller Indizes") Einkristallsilizium, das dotiert werden kann, um Leitmittel herzustellen, falls erforderlich. Die trägen Massen sind an das Substrat über Geberträger angefügt, die alle den gleichen Winkel zur Normalebene aufweisen, wobei die Längsachsen der Träger um 90º relativ zueinander gedreht sind. Die Träger der trägen Masse werden alle durch anisotropisches Ätzen des Einkristallmaterials ausgebildet.
• Die Körperverbindungen der trägen Massen mit dem Substrat werden durch flexible Träger erhalten, die einen Winkel zur Normalebene aufweisen, die durch den Aufbau des Kristalls gut bestimmt ist. Somit wird der Winkel α = 54,74º bei einem (100) Siliziumsubstrat und (111)- Trägern erhalten. Durch anisotropisches Ätzen aus den gegenüberliegenden Oberflächen des Halbleitersubstrats werden dünne, zur Normalebene geneigte Träger ausgebildet, die die trägen Massen mit dem Substrat verbinden. Die Breite und die Dicke der Träger sind so dimensioniert, daß eine große Flexibilität längs einer Achse rechtwinklig zum entsprechend geneigten Träger erhalten wird und eine große Biegefestigkeit längs aller anderen Richtungen. Vier Träger mit demselben Winkel zur Normalebene, z-Achse, mit Längsachsen, die um 90º relativ zueinander gedreht sind, bilden somit vier unterschiedliche Biegerichtungen, wobei die Beziehung zwischen der Biegekraft in der jeweiligen Richtung und den Kräften längs der x, y und z-Achsen bekannt sind. Die Abschätzung bzw. Bewertung des überbestimmten Gleichungssystems mit vier Gleichungen und drei Unbekannten ergibt die Kräfte längs der x, y und z-Achsen und dadurch die entsprechenden Beschleunigungen. Die Verwendung von vier geneigten Trägern anstatt der notwendigen drei ergibt eine größere Genauigkeit und gleichzeitig kann aufgrund der Symmetrie der Meßvorrichtung die Signalbearbeitungselektronikeinrichtung beträchtlich vereinfacht werden.
• Durch Auswählen einer Gestaltung, bei der der Schwerpunkt für alle der trägen Massen dicht am Nullpunkt angeordnet ist, wird eine Meßvorrichtung des Typs I erhalten, die empfindlich in bezug auf Beschleunigungen längs der x, y und z-Achsen ist und die relativ unempfindlich auf Winkelbeschleunigungen und Winkelgeschwindigkeit ist. Wenn anstelle von vier trägen Massen zwei auf der x-Achse und zwei auf der y-Achse an gegenüberliegenden Seiten des Nullpunkts angeordnet sind und die Längsachsen der geneigten Träger längs der Koordinatenachsen ausgerichtet sind, wird eine Meßvorrichtung des Typs II erhalten, die empfindlich in bezug auf Beschleunigungen längs der x, y und der z-Achsen ist und in bezug auf Winkelbeschleunigungen, die aber unempfindlich in bezug auf Winkelgeschwindigkeiten ist. Wenn die vier trägen Massen symmetrisch in einem Quadrat angeordnet sind, wobei die Längsachsen der geneigten Träger längs der Seiten des Quadrats gerichtet sind, wird eine Meßvorrichtung des Typs III erhalten, die empfindlich in bezug auf Beschleunigungen längs der x, y und z-Achsen ist und in bezug auf Winkelbeschleunigungen und Winkelgeschwindigkeiten. Durch Integrierung aller Arten auf dem gleichen Substrat und mit demselben Nullpunkt für die Typen I, II und III können alle Linearbeschleunigungen, Winkelbeschleunigungen und Winkelgeschwindigkeiten längs der dreidimensionalen Achsen berechnet werden. Alternativ können drei Meßvorrichtungen beliebigen Typs mit unterschiedlichem Nullpunkt in einem bekannten Abstand voneinander direkt auf dem Halbleitersubstrat angeordnet werden, wodurch es ebenfalls möglich ist, alle linearen Beschleunigungen, Winkelbeschleunigungen und Winkelgeschwindigkeiten längs dreidimensionaler Achsen zu berechnen.
• Eine Meßvorrichtung in Einkristallmaterialien, die für die Herstellung mittels gutbekannter Halbleiterherstellungsverfahren geeignet ist, umfassend beispielsweise photolithographisches Musterauftragen und anisotropisches Ätzen, schafft viele Vorteile, einschließlich einer engen Toleranzsteuerung bzw. -überwachung sowie die Möglichkeit, einen Teil oder die gesamte Signalsteuerungselektronikeinrichtung in einem einzigen gemeinsamen Substrat von verhältnismäßig moderater Größe zu integrieren und einen Zugriff auf eine Technologie zu ermöglichen, die eine effiziente Massenproduktion durch Serienherstellung ermöglicht. Darüber hinaus kann die Dämpfung der ausgebildeten Meßvorrichtung der Art mit offener Schleife leicht aufgrund hoher Festigkeit des Siliziums gegen Chemikalien herbeigeführt werden. Zum Beispiel kann die gesamte Meßvorrichtung mit Elektronikeinrichtung und sonstigem in einem Dämpfungsöl geeigneter Viskosität angeordnet werden. Wenn eine nullbezogene Meßvorrichtung der Art mit geschlossener Schleife gewünscht wird, können die musterstrukturierten leitfähigen Oberflächen an gegenüberliegenden Seiten der trägen Massen mit sogenanntem "siliziumdirektem Bonden" angeordnet werden. Dieses Verfahren, das seit 1986 bekannt ist (Lasky, Applied Physics Letters, Band 48, Seite 78, 1986) macht das "Bonden" von beispielsweise Silizium auf Silizium, Silizium auf Siliziumdioxyd und Siliziumdioxid auf Siliziumdioxyd möglich. Das "siliziumdirekte Bonden" kann ebenfalls verwendet werden, um mechanische Begrenzungen der Trägerkörper vorzusehen, so daß diese nicht brechen, wenn sie größeren Kräften ausgesetzt sind, als denen, für die sie vorgesehen sind.
• Die Erfindung wird in größerer Einzelheit nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die die Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer dreiaxialen Ausführungsform für diese Träger zeigen, in der
• Fig. 1 eine Draufsicht des geneigten Trägerkörpers mit zugeordneter träger Masse gemäß der Erfindung zeigt,
• Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV von Fig. 1 zeigt,
• Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV von Fig. 1 zeigt, mit der Ätzmaske, die während des anisotropischen Ätzens verwendet wird,
• Fig. 4 die Biegekräfte auf den geneigten Trägern zeigt und wie diese auf die x, y und z-Kräfte bezogen sind und
• Fig. 5 schematisch die Typ I, Typ II und Typ III Ausgestaltungen der geneigten Trägerkörper und trägen Massen zeigt, wobei alle Arten empfindlich auf Beschleunigungen längs der x, y, und z-Achsen sind und wobei Typ I relativ unempfindlich in bezug auf Winkelbeschleunigungen und Winkelgeschwindigkeiten ist, Typ II empfindlich auf Winkelbeschleunigungen aber unempfindlich in bezug auf Winkelgeschwindigkeiten und Typ III empfindlich sowohl in bezug auf Winkelbeschleunigungen als auch in bezug auf Winkelgeschwindigkeiten ist.
• Fig. 1 zeigt eine Draufsicht von vier geneigten Trägerkörpern (1, 2, 3, 4) mit anhaftenden trägen Massen (1', 2', 3', 4'). Während der Ausbildung der Meßvorrichtung in einem (100)-orientierten Siliziumsubstrat sind die angedeuteten x und y-Achsen längs [110] Richtungen und die z-Achse in der Normalen zur Substratoberfläche längs der [100] Richtung orientiert. Des weiteren wird bei der Herstellung der Meßvorrichtung in einem (100) Siliziumsubstrat zuerst eine thermische Oxidation ausgeführt, welche eine schützende Siliziumdioxydschicht auf der Substratoberfläche erzeugt. Diese Schicht wird als Maske während des anisotropischen Ätzens benutzt, worauf das Siliziumdioxyd über einen photolithographischen Vorgang auf beiden Substratoberflächen in einer solchen Weise mit einer Musterstruktur versehen wird, daß die ausgebildeten Öffnungen in der Siliziumdioxydschicht längs den [110] Richtungen ausgerichtet sind. Alternativ können Siliziumnitrid, Gold, Chrom und verschiedene andere Materialien als Ätzmaske verwendet werden und zwar in Abhängigkeit davon, welche Art der anisotropischen Ätzlösung verwendet wird. Die Öffnungen auf den gegenüberliegenden Seiten sind relativ zueinander (5) verschoben, wo ein Träger gewünscht wird, und zwar derart, daß die gewünschte Trägerdicke nach der Ätzung erhalten wird. Das Siliziumsubstrat wird dann von beiden Seiten des Substrats mit einer anisotropischen Ätzung durchgeätzt, das selektiv die (111) Ebenen, die die Träger bilden, langsamer ätzt als die (100) und (110) Ebenen. Zum Beispiel kann ein Ethylendiamin/Pyrocathecol (EDP)-gestütztes Ätzen oder ein Potassiumhydroxid (KOH)-gestütztes Ätzen für diesen Zweck verwendet werden. Die letzteren Ätzlösungen werden erwärmt, so daß die gewünschte Ätzwirkung erhalten wird, d. h. KOH auf ungefähr 80ºC und bei EDP auf ungefähr 110ºC.
• Wie am besten aus den Querschnitten IV-IV in Fig. 2 und Fig. 3 ersichtlich ist, wird die Dicke der geneigten Träger leicht und am genauesten durch das photolithographische Verfahren (5) bestimmt. Das Ätzen ist so gewissermaßen selbstanhaltend und hat eine große Reproduzierbarkeit der Trägerdicke im Gegensatz zu Ätzverfahren zur Folge, die in Abhängigkeit der Zeit beendet werden, was ein gebräuchliches Verfahren zur Herstellung von Trägerkörpern parallel zur Substratoberfläche darstellt. Es ist schwierig, eine gleichmäßige Ätzgeschwindigkeit über große Bereiche bzw. Abschnitte zu erreichen, was bedeutet, daß die Trägerdicke über einen Wafer beträchtlich variieren kann. Die Ätzzeiten liegen im Bereich von 3-4 Stunden und die Ätzgeschwindigkeit bei 1-2 um/min.
• Fig. 4 zeigt, wie die Biegekräfte F&sub1;, F&sub2;, F&sub3; und F&sub4;, die auf die geneigten Träger wirken, auf die x, y und z Kräfte Fx, Fy und Fz bezogen sind. Wie aus der Lösung zum überbestimmten Gleichungssystem ersichtlich, erleichtert die Verwendung der vier geneigten Träger mit den um 90º relativ zueinander gedrehten longitudinalen Achsen anstatt der notwendigen drei die Berechnung von Fx, Fy und Fz, so daß sie mit einzelnen Widerständen in Verbindung mit drei Operationsverstärkern, einen für jede Kraftkomponente, verwirklicht werden kann. Die Herstellung der Meßvorrichtung in einem Halbleitersubstrat ermöglicht es, die Signalbearbeitungselektronikeinrichtung im selben Substrat zu integrieren, wie die Meßvorrichtung zusammen mit beispielsweise Filterfunktionen, anderen Datenbearbeitungselektronikeinrichtungen oder Servoelektronikeinrichtungen für eine Meßvorrichtung der Art, die eine geschlossene Schleife aufweist. Die Erfassung von Bewegungen der trägen Massen wird am einfachsten mittels des piezzoelektrischen Widerstandseffektes erreicht, dessen Widerstände durch die Dotierung des Siliziumsubstrats ausgebildet werden. Um eine maximale Empfindlichkeit zu erhalten, ist es üblich, eine Ausgleichsbrückenschaltungsverbindung zu verwenden, die vier Widerstände umfaßt, die auf geeignete Weise angeordnet sind. Um darüber hinaus einen maximalen Piezzoelektrowiderstandseffekt zu erhalten, sollten die Widerstände dort angeordnet sein, wo die Biegung am größten ist. In diesem Falle tritt die größte Verbiegung nahe der Verbindung bzw. Anfügung an das Substrat längs der Normalen des geneigten Trägers auf. Es würde deshalb optimal sein, zwei Widerstände auf jeder Seite des geneigten Trägers dicht an der Verbindung bzw. Anfügung mit bzw. an dem Substrat anzuordnen. Eine Alternative, die eine geringere Auflösung liefert, aber prozeßtechnisch beträchtlich einfacher auszuführen ist, besteht darin, einen Widerstand oder zwei Widerstände auf der oberen Seite des Trägers längs der oberen Kante dicht an der Verbindung bzw. Anfügung mit dem bzw. an das Substrat anzuordnen und zwei bzw. drei im Substrat oder alternativ einen oder zwei auf der oberen Seite und einen oder zwei auf der unteren Seite des Trägers.
• Bei einer Ausführungsform der Meßvorrichtung derart, die eine geschlossene Schleife aufweist, wird die Erfassung der Bewegungen der trägen Massen geeigneterweise kapazitiv ausgeführt, so daß das Zurückbringen und die Vorspannung der trägen Masse dann mittels eines elektrischen Feldes zwischen den trägen Massen und den umgebenden leitenden Platten geschieht. Es schafft einen Zugriff auf zwei Kondensatoren pro träger Masse, deren Kapazität mit der Stellung der trägen Masse variiert und eine Verschiebung der trägen Masse kann mittels einer Kapazitätsbrücke erfaßt werden, welche gleichzeitig ein Signal auf ein Servosystem liefert, das das elektrische Feld derart ändert, daß die träge Masse in die Nullstellung zurückgebracht wird. Für spezielle Anwendungen kann es ebenfalls denkbar sein, eine optische Erfassung der Bewegungen der trägen Masse zu benutzen, beispielsweise durch Verwendung von Interferenzphänomenen oder durch die Verwendung einer Anordnung, bei der die Stellung eines reflektierten Lichtstrahls von der Stellung der trägen Masse abhängt.
• Fig. 5 zeigt unterschiedliche Konfigurationen einer Meßvorrichtung, die empfindlich in bezug auf lineare Beschleunigungen längs der x, y und z-Achsen ist und vier geneigte Träger mit zugehörigen bzw. anhaftenden trägen Massen umfaßt. Typ I ist ein Beispiel für zwei Konfigurationen, bei denen der Schwerpunkt der trägen Massen so dicht wie möglich am Nullpunkt angeordnet ist, um die Empfindlichkeit in bezug auf Winkelbeschleunigungen und Winkelgeschwindigkeiten zu minimieren (die Konfiguration, bei der die trägen Massen symmetrisch zu den x und y-Achsen angeordnet ist, ist unempfindlich in bezug auf Winkelgeschwindigkeiten um die Koordinatenachsen). Typ II ist ein Beispiel von zwei Konfigurationen, bei denen der Schwerpunkt der trägen Massen derart angeordnet ist, daß zwei auf der x-Achse und zwei auf der y-Achse auf der gegenüberliegenden Seite des Nullpunkts angeordnet sind und bei dem die Längsachsen der geneigten Träger längs der Koordinatenachsen ausgerichtet sind, um eine Meßvorrichtung zu schaffen, die unempfindlich in bezug auf die Winkelgeschwindigkeit um die Koordinatenachsen ist. Typ III ist ein Beispiel für zwei Konfigurationen, bei denen der Schwerpunkt der trägen Massen symmetrisch in einem Quadrat angeordnet ist, wobei die Längsachsen der geneigten Träger längs der Seiten des Quadrats ausgerichtet sind, womit eine Meßvorrichtung geschaffen wird, die sowohl in bezug auf Winkelbeschleunigung als auch auf Winkelgeschwindigkeit um die Koordinatenachsen empfindlich ist (die Konfiguration, bei der die trägen Massen symmetrisch zu den x- und y-Achsen angeordnet sind, ist unempfindlich in bezug auf Winkelbeschleunigungen um die z-Achse).
• Obwohl die Erfindung hier in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben worden ist, ist die Erfindung darauf nicht beschränkt. Die Erfindung ist lediglich im Hinblick darauf, was in den Ansprüchen festgestellt ist, begrenzt.

Claims (11)

1. Halbleitervorrichtung, ausgebildet durch ein monokristallines Halbleitersubstrat, das eine im wesentlichen ebene Oberfläche aufweist, zur Messung von Kraftkomponenten, dadurch gekennzeichnet, daß diese umfaßt:

Wenigstens einen Geberträger, der im monokristallinen Halbleitersubstrat ausgebildet ist, wobei wenigstens ein Geberträger zwei parallele Oberflächen aufweist, die nicht parallel geneigt und nicht rechtwinklig zur Hauptsubstratebene des monokristallinen Halbleitersubstrats sind, und wobei die Neigung wenigstens einer der Geberträgeroberflächen zur Hauptoberfläche des monokristallinen Halbleitersubstrats durch Ätzung des monokristallinen Halbleitersubstrats erhalten wird, daß die Oberflächen wenigstens eines Geberträgers durch eine Kristallebene des monokristallinen Halbleitersubstrats definiert ist, die nicht parallel geneigt und nicht rechtwinklig im Hinblick auf die Hauptoberfläche des monokristallinen Halbleitersubstrats ist, daß ein Biegen jedes der wenigstens eines der Geberträger im wesentlichen längs einer Achse rechtwinklig zu den geneigten Oberflächen geschieht, und wenigstens eine träge Masse, die an einen wenigstens des einen korrespondierenden Geberträgers gekoppelt ist.

2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei der jede der wenigstens einen der trägen Massen und jeder der wenigstens einen der Geberträger aus einem monokristallinen Halbleitersubstrat hergestellt ist.

3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, bei der wenigstens ein Geberträger wenigstens zwei Geberträger umfaßt, wobei jeder der wenigstens zwei Geberträger in äquivalenten Kristallebenen des monokristallinen Halbleitersubstrats ausgebildet ist und denselben Winkel zur Hauptoberfläche des monokristallinem Halbleitersubstrats aufweist, und wobei die Längsachsen jedes der wenigstens zwei Geberträger in einem Winkel ausgebildet sind, der charakteristisch für das monokristalline Material ist, und daß wenigstens zwei Geberträger relativ zueinander in einem Winkel gedreht sind, der charakteristisch für das monokristalline Material ist.

4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 3, bei der wenigstens eine träge Masse wenigstens zwei träge Massen umfaßt, wobei jede an einen jeweiligen der wenigstens zwei Geberträger gekoppelt ist, und wobei wenigstens zwei Geberträger und wenigstens zwei träge Massen durch das monokristalline Halbleitersubstrat hergestellt sind.

5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, bei dem das monokristalline Halbleitersubstrat ein monokristallines Silizium-Halbleitersubstrat umfaßt, wobei die Hauptoberfläche des monokristallinen Halbleitersubstrats in einer (100) Kristallebene liegt, und wobei die Oberfläche wenigstens eines Geberträgers in einer (111) Kristallebene mit einem Winkel von im wesentlichen 54,74 º von der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats liegt.

6. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, aus einem monokristallinen Halbleitersubstrat, das eine im wesentlichen ebene Hauptoberfläche aufweist, zur Messung von Kraftkomponenten, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zur Ebene der Hauptoberfläche des Geberträgers durch anisotropisches Ätzen eines Einkristallmaterials erhalten wird und durch die Neigung bzw. Orientierung der Kristallebenen definiert ist, die den Träger bilden, wobei das Einkristallmaterial durch einen Schutzfilm umhüllt ist, daß nachfolgend Teile der Schutzschicht an gegenüberliegenden Seiten des Einkristalls derart entfernt werden, daß die gebildeten Öffnungen der Schutzschicht mit der Kristallstruktur fluchten, daß die Öffnungen an gegenüberliegenden Seiten relativ zueinander (5) versetzt sind, wo ein Träger gefordert wird, und zwar derart, daß die gewünschte Trägerdicke nach dem Ätzen erhalten wird, und daß daraufhin der Kristall mittels einer anisotropischen Ätzung geätzt wird, die die geneigten Kristallebenen ätzt, die den Träger oder die Träger sehr viel langsamer bildet bzw. bilden als die äußeren Kristallebenen.

7. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung nach Anspruch 6, umfassend wenigstens zwei Träger, dadurch gekennzeichnet, daß das Ätzen derart ausgeführt wird, daß alle Träger durch äquivalente Kristallebenen gebildet werden, so daß alle Längsachsen der Träger relativ zueinander in einem Winkel gedreht sind, der durch das Einkristallmaterial bestimmt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ätzen von zwei äquivalenten gegenüberliegenden Kristallebenen eines Einkristallmaterials aus geschieht.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, das der oder die Geberträger und die trägen Massen, die an dem Träger oder den Trägern haften, in derselben Einkristallebene geätzt ist bzw. sind.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, das die Vorrichtung aus Silizium geätzt wird.

11. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung dazu verwendet wird, eine lineare Beschleunigung und/- oder eine Winkelbeschleunigung und/oder eine Winkelgeschwindigkeit zu erfassen.