DE3814054C2

DE3814054C2 -

Info

Publication number: DE3814054C2
Application number: DE19883814054
Authority: DE
Inventors: Vaclav F. 8311 Viecht De Vilimek
Original assignee: Texas Instruments Deutschland GmbH
Current assignee: Texas Instruments Deutschland GmbH
Priority date: 1988-04-26
Filing date: 1988-04-26
Publication date: 1990-12-13
Also published as: DE3814054A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen auf die Einwirkung ei ner Kraft ansprechenden Sensors mit einem aus monokristalli nem Halbleitermaterial bestehenden Grundkörper mit einer in der (100)-Kristallfläche liegenden Hauptfläche, einem aus dem gleichen monokristallinen Halbleitermaterial bestehenden Kraftaufnahmeelement mit einer ebenfalls in der (100)-Kri stallfläche liegenden Hauptfläche und mit zueinander senk recht verlaufenden Seitenkanten, sich zwischen dem Grundkör per und dem Kraftaufnahmeelement in der {110}-Richtung er streckenden, an die (100)-Kristallfläche angrenzenden Trä gerelementen aus dem gleichen monokristallinen Halbleiterma terial, die das Kraftaufnahmeelement und den Grundkörper einstückig miteinander verbinden und sich unter dem Einfluß einer auf das Kraftaufnahmeelement einwirkenden Kraft ver formen, und Meßgliedern, die im Verformungsbereich der Trä gerelemente angebracht sind und auf eine Verformung des je weiligen Trägerelements mit einer Änderung eines physikali schen Parameters reagieren. The invention relates to an egg ner responsive sensor with a monocrystalline nem semiconductor material existing body with a of the (100) crystal surface, one of the main surfaces the same monocrystalline semiconductor material Force absorption element with a also in the (100) Kr main surface and with each other vertically right side edges, between the basic body per and the force-absorbing element in the {110} direction stretching strands adjacent to the (100) crystal surface elements from the same monocrystalline semiconductor material material that the force-absorbing element and the base body integrally connect with each other and under the influence a force acting on the force-absorbing element ver shape, and measuring elements in the deformation area of the Trä ger elements are attached and on a deformation of each because carrier element with a change of a physi react parameters.

Ein Sensor dieser Art ist aus der DE-PS 34 29 250 bekannt. Bei diesem bekannten Sensor bildet der Grundkörper einen quadratischen Rahmen, der ein ebenfalls quadratisches Kraft aufnahmeelement umgibt, dessen Seitenkanten parallel zu den Seitenteilen des umgebenden Rahmens verlaufen. Zwischen den Seitenteilen des vom Grundkörper gebildeten Rahmens und dem Kraftaufnahmeelement erstrecken sich parallel zu den Seiten kanten des Kraftaufnahmeelements und den Seitenteilen des Rahmens die Trägerelemente, die das Kraftaufnahmeelement mit dem Grundkörper einstückig verbinden. Die Trägerelemente bilden dabei ein mechanisches Gebilde, das wie Blattfedern an einem Ende vom Grundkörper ausgehen und am anderen Ende mit dem Kraftaufnahmeelement verbunden sind. Dabei sind vier Trägerelemente vorgesehen, die jeweils eine Ecke des Kraft aufnahmeelements mit dem Grundkörper verbinden. Wenn auf das Kraftaufnahmeelement eine Kraft einwirkt, verformen sich die Trägerelemente im Übergangsbereich zum Grundkörper, und an jedem Trägerelement ist in diesem Übergangsbereich ein Pie zowiderstandselement angebracht, dessen elektrischer Wider stand sich beim Auftreten der mechanischen Verformung ver ändert. Die Piezowiderstandselemente können beispielsweise in einer Brückenschaltung miteinander verbunden werden, in der durch die einzelnen Widerstandselemente ein elektrischer Strom fließt. Mit Hilfe der Brückenschaltung kann ein elek trisches Signal erhalten werden, das eine Aussage darüber ermöglicht, ob und wieweit sich die Trägerelemente durch eine Auslenkung des Kraftaufnahmeelements verformt haben.A sensor of this type is known from DE-PS 34 29 250. In this known sensor, the base body forms one square frame, which is also a square force surrounds the receiving element, the side edges parallel to the Side parts of the surrounding frame run. Between Side parts of the frame formed by the base body and the Force absorption element extend parallel to the sides edges of the force-absorbing element and the side parts of the Frame the support elements that the force-absorbing element with connect the body in one piece. The support elements form a mechanical structure, like leaf springs Start from the main body at one end and at the other end are connected to the force-absorbing element. There are four Carrier elements provided, each a corner of the force Connect the receiving element to the base body. If on that Force element acts on a force, the deform Support elements in the transition area to the base body, and on Each carrier element is a pie in this transition area attached resistor element, its electrical resistance understood itself when the mechanical deformation occurred changes. The piezoresistive elements can, for example are connected to each other in a bridge circuit, in which is electrical due to the individual resistance elements Electricity flows. With the help of the bridge circuit, an elec trical signal can be obtained, which is a statement about it enables whether and to what extent the support elements have deformed a deflection of the force receiving element.

Bei der Herstellung des bekannten Sensors wird von einem Blättchen aus monokristallinem Halbleitermaterial ausgegan gen, dessen Hauptfläche in der (100)-Kristallfläche liegt. Unter Anwendung des richtungsabhängigen Ätzens werden Nuten erzeugt, die so tief reichen, daß das Kraftaufnahmeelement nur noch über Stege mit dem Grundkörper verbunden ist, die die Dicke der zu bildenden Trägerelemente haben. Durch die Stege werden dann Schlitze erzeugt, so daß die blattfeder artige Ausbildung der Trägerelemente geschaffen wird, die für die Erzielung der gewünschten Kraftempfindlichkeit des Kraftaufnahmeelements erforderlich ist. Bei dem bekannten Sensor verlaufen die Seitenkanten des Kraftaufnahmeelements und auch die Schlitze beiderseits der Trägerelemente in der {110}-Richtung des Halbleiterkristalls. Dies ist erwünscht, weil bei monokristallinem Silizium mit einer in der (100)- Kristallfläche liegenden Hauptfläche die größte piezoresi stive Empfindlichkeit in der {110}-Richtung vorliegt. Da sich die Trägerelemente in der {110}-Richtung erstrecken, spricht der Sensor bei dieser Orientierung sehr gut auf ein wirkende Kräfte an. Allerdings ergibt sich bei der Anwendung des richtungsabhängigen Ätzens zur Herstellung des Sensors bei dieser Orientierung ein Problem bei der Erzielung der gewünschten geometrischen Formen des Kraftaufnahmeelements und der Trägerelemente. Es tritt nämlich ein starkes Unter ätzen auf, das zu einem unerwünschten Abtragen von Material führt und so die gewünschten Formen verändert. Um uner wünschte Auswirkungen dieses starken Unterätzens zu kompen sieren, müssen für die bei der Bildung des Kraftaufnahmeele ments verwendeten Ätzschutzmasken Formen mit Kompensations flächen gewählt werden, die keine optimale Ausgestaltung des Kraftaufnahmeelements einerseits und der Trägerelemente an dererseits ermöglichen.In the manufacture of the known sensor, a Leaves from monocrystalline semiconductor material gene whose main surface lies in the (100) crystal surface. Grooves are made using the directional etch generates that reach so deep that the force-absorbing element is only connected to the base body via webs which have the thickness of the support elements to be formed. Through the Bars are then created slots, so that the leaf spring like training of the support elements is created, the to achieve the desired strength sensitivity of the Force element is required. With the known Sensor runs the side edges of the force-absorbing element and also the slots on both sides of the support elements in the {110} direction of the semiconductor crystal. This is desirable because with monocrystalline silicon with a (100) - Main area the largest piezoresi stive sensitivity in the {110} direction is present. There the support elements extend in the {110} direction, the sensor responds very well to this orientation acting forces. However, the application results of directional etching to manufacture the sensor with this orientation a problem in achieving the desired geometric shapes of the force-absorbing element and the support elements. A strong lower occurs etch on that to an undesirable removal of material leads and thus changes the desired shapes. To un wanted to compensate for the effects of this severe undercutting must be used for the formation of the force transducer etching protection masks used forms with compensation areas are chosen that do not have an optimal design of the Force absorption element on the one hand and the carrier elements enable on the other hand.

Aus der DE-OS 28 41 312 ist ein Drucksensor bekannt, der eine dünne, auf einen Druckunterschied reagierende Membran aufweist, die durch Abätzen von Halbleitermaterial gebildet wird. Bei dem dabei angewendeten Ätzverfahren kommt es lediglich darauf an, daß von einem relativ dicken Substrat an einem Bereich soviel Halbleitermatieral abgeätzt wird, daß die dünne Membran übrigbleibt. Probleme des Unterätzens treten dabei nicht auf. Auch aus der Zeitschrift "Regelungstechnische Praxis" 24. Jahrgang 1982, Heft 7, S. 224-230 ist ein Halbleiter-Druckaufnehmer bekannt, bei dem ebenso wie bei dem erwähnten Drucksensor aus einem Halbleitermaterial eine dünne Membran gebildet wird, die auf Druckunterschiede anspricht. Auch hierbei tritt das Problem des Unterätzens nicht gravierend in Erscheinung, da lediglich ein Abätzen bis zum Zurückbleiben einer dünnen Membran durchgeführt werden muß. In "IEEE Transactions on Electron Devices", Vol. ED-26, No. 12, Dezember 1979, S. 1887- 1917 ist die Problematik des Unterätzens erkennbar. Es ist dabei ein Beschleunigungs-Sensor zu erkennen, der ein Kraftaufnahmeelement aufweist, das durch Ätzen hergestellt ist. Die Seitenkanten des Kraftaufnahmeelements verlaufen dabei genau in der 110-Richtung, so daß es zu einem Unterätzen kommen kann. Allerdings wird dabei lediglich mit einer Ätztiefe von 200 µm gearbeitet, bei der sich das Unterätzen noch nicht stark bemerkbar macht.From DE-OS 28 41 312 a pressure sensor is known, the one has a thin membrane that reacts to a pressure difference, which is formed by etching off semiconductor material. At the etching process used is all that matters assumes that so much of a relatively thick substrate in one area Semiconductor material is etched away that the thin membrane remains. There are no problems with undercutting. Also from the magazine "Regulatory Practice", 24th year 1982, Issue 7, pp. 224-230 is a semiconductor pressure transducer known, as well as in the pressure sensor mentioned a thin membrane is formed from a semiconductor material that responds to pressure differences. This also occurs the problem of undercutting does not appear to be serious, because only an etching until a thin one remains Membrane must be carried out. In "IEEE Transactions on Electron Devices ", Vol. ED-26, No. 12, December 1979, p. 1887- In 1917 the problem of under-etching can be seen. It is to recognize an acceleration sensor that is a force absorption element has, which is produced by etching. The Side edges of the force-absorbing element run exactly in the 110 direction so that undercutting occurs can. However, only an etching depth of 200 µm worked, where the under-etching is not yet strong noticeable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sensor der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der ohne Aufgabe der maximalen piezoresistiven Empfindlichkeit eine optimale Form und Lage des Kraftaufnahmeelements ermöglicht.The invention has for its object a sensor to create the type described above, the without giving up the maximum piezoresistive sensitivity an optimal shape and location of the force receiving element.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Seitenkanten des Kraftaufnahmeelements in einer von der {110} -Richtung des monokristallinen Halbleitermaterials verschie denen Richtung verlaufen. Im erfindungsgemäßen Sensor sind die Seitenkanten des Kraftaufnahmeelements gegenüber der {110}-Richtung verdreht. Bei dieser von der {110}-Richtung abweichenden Orientierung der Seitenkanten tritt das oben erwähnte Problem des Unterätzens bei der Herstellung der Trägerelemente und des Kraftaufnahmeelements nicht mehr auf, so daß eine optimale Geometrie für das Kraftaufnahme element erhalten werden kann. Der Übergangsbereich zwischen den Trägerelementen und dem Grundkörper bleibt dabei jedoch unbeeinflußt, so daß in diesem Bereich die für die piezo resistive Empfindlichkeit optimale Orientierung in der {110} -Richtung beibehalten werden kann. Der erfindungsgemäße Sen sor hat somit eine für die Erzielung einer großen Empfind lichkeit optimierte Geometrie.According to the invention this object is achieved in that the Side edges of the force-absorbing element in one of the {110} -Direction of the monocrystalline semiconductor material differ whose direction is. In the sensor according to the invention the side edges of the force receiving element opposite the Twisted {110} direction. This one from the {110} direction deviating orientation of the side edges occurs above mentioned problem of undercutting in manufacturing the support elements and the force-absorbing element no longer on, so that an optimal geometry for the force absorption element can be obtained. The transition area between however, the carrier elements and the base body remain unaffected, so that in this area for the piezo resistive sensitivity optimal orientation in the {110} Direction can be maintained. The Sen according to the invention sor therefore has one for achieving great sensitivity Optimized geometry.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Besonders vorteilhafte Rich tungen der Seitenkanten des Kraftaufnahmeelements sind die {210}-Richtung oder die {310}-Richtung.Advantageous developments of the invention are in the Subclaims marked. Particularly advantageous Rich lines of the side edges of the force-absorbing element are the {210} direction or the {310} direction.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the drawing explained. Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Sensor und Fig. 1 is a plan view of the sensor according to the invention and

Fig. 2 einen perspektivisch ergänzten Schnitt längs der Linie A-A von Fig. 1. Fig. 2 is a perspective supplemented section along the line AA of Fig. 1,.

Der in Fig. 1 in einer Draufsicht dargestellte Sensor 10 enthält einen Grundkörper 12 und ein Kraftaufnahmeelement 14, das über vier Trägerelemente 16, 18, 20 und 22 mit dem Grundkörper 12 verbunden ist. Das Kraftaufnahmeelement 14 hat eine quadratische Form, und die Trägerelemente 16 bis 22 verlaufen vom Grundkörper 12 aus zunächst parallel zu den Rändern des Grundkörpers 12, und sie erstrecken sich dann abgewinkelt in Richtung zu einer Seitenkante des Kraftauf nahmeelements 14. Wie zu erkennen ist, sind die Trägerele mente 16 bis 22 an einem Ende mit dem Grundkörper 12 und am anderen Ende jeweils mit dem Kraftaufnahmeelement 14 verbun den. Die Bereiche 24, 26, 28, 30 sind Durchbrüche, was zur Folge hat, daß die Trägerelemente 16 bis 22 das Kraftaufnah meelement 14 in der Art von Blattfedern festhalten. The sensor 10 shown in a plan view in FIG. 1 contains a base body 12 and a force absorption element 14 , which is connected to the base body 12 via four support elements 16 , 18 , 20 and 22 . The force-absorbing element 14 has a square shape, and the support elements 16 to 22 initially run parallel to the edges of the basic body 12 from the base body 12 , and they then extend angled toward a side edge of the force-absorbing element 14 . As can be seen, the Trägerele elements 16 to 22 are connected at one end to the base body 12 and at the other end each with the force-absorbing element 14 . The areas 24 , 26 , 28 , 30 are breakthroughs, which has the consequence that the support elements 16 to 22 hold the element 14 Kraftaufnah in the manner of leaf springs.

Wie aus der perspektivisch ergänzten Schnittansicht von Fig. 2 hervorgeht, hat das Kraftaufnahmeelement 14 eine rela tiv große Dicke, und die Trägerelemente 16 bis 22 sind dün ne, blattfederartige Streifen, die das Kraftaufnahmeelement 14 mit dem Grundkörper 12 verbunden halten. Das Kraftaufnah meelement 14 kann sich unter der Einwirkung einer Kraft, die senkrecht zu seiner Flächenausdehnung wirkt, in der Ansicht von Fig. 2 nach oben oder nach unten verschieben. Die Trä gerelemente 16 bis 22 verformen sich dabei und begrenzen die höchstzulässige Auslenkung. In einem Bereich der Trägerele memente 16 bis 22, in dem sich diese verformen, wenn auf das Kraftaufnahmeelement 14 eine Kraft einwirkt, sind Meßglieder 32, 34, 36 und 38 angebracht, die auf die Verformung mit einer Änderung einer ihrer physikalischen Parameter anspre chen. Bei diesen Meßgliedern 32 bis 38 kann es sich um Pie zowiderstandselemente handeln, deren elektrischer Widerstand sich unter dem Einfluß einer mechanischen Verformung ändert. Wenn die Meßglieder 32 bis 38 beispielsweise in einer Brückenschaltung miteinander verbunden werden, in der durch die einzelnen Meßglieder ein elektrischer Strom fließt, dann kann ein elektrisches Signal erhalten werden, das eine Aus sage darüber ermöglicht, ob und wieweit sich die Trägerele mente durch eine Auslenkung des Kraftaufnahmeelements ver formt haben. Wegen seiner Dicke hat das Kraftaufnahmeelement 14 eine definierte Masse, die auf eine Beschleunigung an spricht. Der dargestellte Sensor kann daher als Beschleuni gungs-Sensor verwendet werden, und das mit Hilfe der Meß glieder 32 bis 38 erzeugbare elektrische Signal ermöglicht eine Aussage über die Beschleunigung, die das mit dem Grund körper 12 verbundene Kraftaufnahmeelement 14 erfahren hat.As is apparent from the perspective supplemented sectional view of FIG. 2, the force receiving member 14 has a rela tively large thickness, and the support members 16 to 22 are dün ne, leaf spring-like strip which hold the force-receiving element 14 is connected to the basic body 12. The Kraftaufnah meelement 14 can move under the action of a force that acts perpendicular to its surface area in the view of FIG. 2 up or down. The Träger gerelemente 16 to 22 deform and limit the maximum allowable deflection. In an area of the support elements 16 to 22 , in which these deform when a force acts on the force-receiving element 14 , measuring elements 32 , 34 , 36 and 38 are attached, which respond to the deformation with a change in one of their physical parameters. These measuring elements 32 to 38 may be piezoresistive elements whose electrical resistance changes under the influence of a mechanical deformation. If the measuring elements 32 to 38 are connected to one another, for example, in a bridge circuit in which an electric current flows through the individual measuring elements, then an electrical signal can be obtained which enables a statement to be made as to whether and to what extent the carrier elements are deflected of the force-absorbing element have deformed ver. Because of its thickness, the force-absorbing element 14 has a defined mass, which speaks to an acceleration. The sensor shown can therefore be used as an acceleration sensor, and the electrical signal that can be generated with the aid of the measuring elements 32 to 38 enables a statement to be made about the acceleration experienced by the force-absorbing element 14 connected to the basic body 12 .

Der Sensor 10 ist aus einem Blättchen aus monokristallinem Silizium hergestellt. Dies bedeutet, daß der Grundkörper 12, das Kraftaufnahmeelement 14 und die Trägerelemente 16 bis 22 einstückig miteinander verbunden sind. Die in der Draufsicht von Fig. 1 zu erkennende Hauptfläche des Sensors 10 liegt dabei in der (100)-Kristallfläche. Die Trägerelemente 16 bis 22 sind so angeordnet, daß sie sich zunächst, wenn sie vom Grundkörper 12 ausgehen, in der {110}-Richtung erstrecken. Dies ist von Vorteil, weil sich bei dieser Orientierung die größte piezoresistive Empfindlichkeit beim Auftreten einer mechanischen Verformung erzielen läßt. Die Meßglieder 32 bis 38 können daher an Stellen angebracht werden, an denen sie bei einer mechanischen Verformung die größstmögliche Wider standsänderung erfahren.The sensor 10 is made from a sheet of monocrystalline silicon. This means that the base body 12 , the force absorption element 14 and the support elements 16 to 22 are connected to one another in one piece. The main surface of sensor 10 that can be seen in the top view of FIG. 1 lies in the (100) crystal surface. The carrier elements 16 to 22 are arranged such that they initially extend in the {110} direction when they start from the base body 12 . This is advantageous because with this orientation, the greatest piezoresistive sensitivity can be achieved when mechanical deformation occurs. The measuring members 32 to 38 can therefore be attached at places where they experience the greatest possible change in resistance against mechanical deformation.

Die Draufsicht von Fig. 1 läßt deutlich erkennen, daß die Seitenkanten des Kraftaufnahmeelements 14 nicht parallel zu den in der {110}-verlaufenden Trägern 16 bis 22 liegen, son dern mit dieser Richtung einen Winkel bilden. Im dargestell ten Beispiel verlaufen die Seitenkanten des Kraftaufnahme elements in der {310}-Richtung. Auch die Darstellung von Fig. 2 läßt die verdrehte Lage des Kraftaufnahmeelements 14 deutlich erkennen. Die in Fig. 1 rechts angegebenen, senk recht zueinander verlaufenden Pfeilpaare geben die {110}- Orientierung und die {310}-Orientierung an. Der gleiche Effekt kann auch bei einer {210}-Orientierung erreicht wer den.The top view of Fig. 1 clearly shows that the side edges of the force receiving element 14 are not parallel to the in the {110} -carrying beams 16 to 22 , son form an angle with this direction. In the example shown, the side edges of the force absorption element run in the {310} direction. The illustration of FIG. 2 also clearly shows the rotated position of the force-absorbing element 14 . The pairs of arrows shown on the right in FIG. 1, which run perpendicular to one another, indicate the {110} orientation and the {310} orientation. The same effect can also be achieved with a {210} orientation.

Der Sensor 10 wird dadurch hergestellt, daß bei einem Halb leiterblättchen eine Maske aus ätzbeständigem Material ange bracht wird, deren Umrißlinie die Form des Sensors festlegt, die nach Durchführung eines Ätzvorgangs entstehen soll. Der Ätzvorgang wird als richtungsabhänger Ätzvorgang durchge führt, bei dem bekanntlich das Ätzen in Richtung bestimmter Kristallflächen schneller als in Richtung anderer Kristall flächen erfolgt. In der Darstellung des Sensors von Fig. 2 wird die ätzbeständige Maske auf der Unterseite des Sili ziumblättchens angebracht, und auch die Ätzflüssigkeit wird von der Unterseite her zur Einwirkung gebracht. Der Ätzvor gang wird solange durchgeführt, bis die Bereiche 24 bis 30 unter Bildung der Durchbrüche durchgeätzt sind, wobei dann im zentralen Bereich des Sensors 10 das Kraftaufnahmeelement 14 mit den zugehörigen Trägerelementen 16 bis 22 übrigblei ben.The sensor 10 is manufactured in that a mask made of etch-resistant material is introduced into a semi-conductor sheet, the outline of which defines the shape of the sensor that is to be created after an etching process has been carried out. The etching process is carried out as a direction-dependent etching process, in which, as is known, the etching takes place faster in the direction of certain crystal surfaces than in the direction of other crystal surfaces. In the representation of the sensor of FIG. 2, the etch-resistant mask is attached to the underside of the silicon wafer, and the etching liquid is also brought into effect from the underside. The etching operation is carried out until the areas 24 to 30 are etched through to form the openings, in which case the force-receiving element 14 with the associated support elements 16 to 22 remain in the central area of the sensor 10 .

Bei der oben angegebenen Orientierung der Trägerelemente und der Seitenkanten des Kraftaufnahmeelements 4 werden genau definierte Übergänge zwischen den Enden der Trägerelemente 16 bis 22 und dem Kraftaufnahmeelement 14 erreicht, da es nicht zu einem unerwünschten Unterätzen in diesen Bereichen kommt. Es müssen daher keine Kompensationsflächen zum Aus gleich eines möglichen Unterätzens vorgesehen werden, wie dies notwendig wäre, wenn die Seitenkanten des Kraftaufnah meelements 14 wie die Trägerelemente 16 bis 22 in der {110}- Richtung verlaufen würden. Aufgrund der Verdrehung des Kraftaufnahmeelements 14 bezüglich der {110}-Richtung in die {310}-Richtung läßt sich in optimaler Weise die Struktur des Kraftaufnahmeelements 14 und der zugehörigen Trägerelemente 16 bis 22 erreichen, die für eine gute Empfindlichkeit er forderlich ist.With the above-mentioned orientation of the carrier elements and the side edges of the force-absorbing element 4 , precisely defined transitions between the ends of the carrier elements 16 to 22 and the force-absorbing element 14 are achieved, since there is no undesired under-etching in these areas. It is therefore not necessary to provide compensation surfaces to compensate for possible undercutting, as would be necessary if the side edges of the force-absorbing element 14, like the carrier elements 16 to 22 , would run in the {110} direction. Due to the rotation of the force receiving element 14 with respect to the {110} direction in the {310} direction, the structure of the force receiving element 14 and the associated carrier elements 16 to 22 can be optimally achieved, which is necessary for good sensitivity.

Claims

1. The action of a force-responsive sensor with a body made of monocrystalline semiconductor material with a main surface lying in the (100) crystal surface, a force-absorbing element made of the same monocrystalline semiconductor material with a main surface also lying in the (100) crystal surface and with mutually perpendicular side edges, extending between the base body and the force-absorbing element in the {110} direction, adjoining the (100) crystal surface, carrier elements made of the same monocrystalline semiconductor material, which connect the force-absorbing element and the base body to one another and underneath deform the influence of a force acting on the force-absorbing element, and measuring elements which are attached in the deformation region of the carrier elements and which react to a deformation of the respective carrier element with a change in a physical parameter, characterized in that the side edges of the force receiving element ( 14 ) run in a direction different from the {110} direction of the monocrystalline semiconductor material.

2. Sensor according to claim 1, characterized in that the side edges of the force receiving element ( 14 ) in the {210} - or {310} direction of the monocrystalline semiconductor material.

3. Sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the force receiving element ( 14 ) is square, that the base body ( 12 ) surrounds the force receiving element ( 14 ) like a frame and that four carrier elements ( 16 , 18 , 20 , 22 ) are seen before, each of which extends from the base body ( 12 ) to one of the side edges of the force-receiving element ( 14 ).