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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6263274
(24)【登録日】2017年12月22日
(45)【発行日】2018年1月17日
(54)【発明の名称】コンポーネントの製造方法
(51)【国際特許分類】
B81C 3/00 20060101AFI20180104BHJP
【ＦＩ】
B81C3/00
【請求項の数】10
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2016-553813(P2016-553813)
(86)(22)【出願日】2015年2月11日
(65)【公表番号】特表2017-507792(P2017-507792A)
(43)【公表日】2017年3月23日
(86)【国際出願番号】EP2015000305
(87)【国際公開番号】WO2015128064
(87)【国際公開日】20150903
【審査請求日】2016年8月24日
(31)【優先権主張番号】102014002824.0
(32)【優先日】2014年2月25日
(33)【優先権主張国】DE
(73)【特許権者】
【識別番号】508233962
【氏名又は名称】ノースロップ グルマン リテフ ゲーエムベーハー
【氏名又は名称原語表記】Ｎｏｒｔｈｒｏｐ Ｇｒｕｍｍａｎ ＬＩＴＥＦ ＧｍｂＨ
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】ガイガー，ヴォルフラム
(72)【発明者】
【氏名】ブレング，ウーヴェ
(72)【発明者】
【氏名】ハーフェン，マルティン
(72)【発明者】
【氏名】シュパーリンガー，ギュンター
【審査官】
塩治 雅也
(56)【参考文献】
【文献】
米国特許出願公開第２００７／０１２８８３１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特表２０１０−５２８８８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
中国特許出願公開第１０１１７９０３７（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ８１Ｂ １／００− ７／０４
Ｂ８１Ｃ １／００−９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンポーネント（１）の製造方法であって、
第１の層コンポジット（１０）を製造するステップであり、
上記第１の層コンポジット（１０）は、構造層（１１）と、補助層（１３）と、絶縁材で充填された充填溝（１５）とを含み、
上記構造層（１１）は、少なくとも、第１の領域（１１４）において導電性であり、
上記充填溝（１５）は、上記構造層（１１）の第１の面（１１１）から拡張されており、且つ上記構造層（１１）の上記第１の領域（１１４）に配置されており、
上記構造層（１１）の上記第１の面（１１１）は、上記第１の層コンポジット（１０）の第１の面（１１０）に対向している、ステップと、
第２の層コンポジット（２０）を製造するステップであり、上記第２の層コンポジット（２０）は、第１の面（２１１）に第１のくぼみ（２１０）を有しているステップと、
上記第１の層コンポジット（１０）を上記第２の層コンポジット（２０）に接続するステップであり、
上記第１の層コンポジット（１０）の上記第１の面（１１０）は、少なくとも、いくつかの領域において、上記第２の層コンポジット（２０）の上記第１の面（２１１）に隣接し、且つ上記充填溝（１５）は、上記第１のくぼみ（２１０）の側方の位置内に配置され、
上記第１の層コンポジット（１０）が上記第２の層コンポジット（２０）に接続された後に、上記補助層（１３）を取り除くことによって当該第１の層コンポジット（１０）の第２の面（１１２）から上記充填溝（１５）の深さまでの上記第１の層コンポジット（１０）の厚さを減らし、上記第１の層コンポジット（１０）の上記第２の面（１１２）は、上記第１の層コンポジット（１０）の上記第１の面（１１０）に対向している、ステップと、
上記構造層（１１）において、上記コンポーネント（１）の活性構造（１７）を製造するステップであり、
上記活性構造（１７）は、上記第１のくぼみ（２１０）の側方の位置内に配置されており、且つ上記構造層（１１）の２つの第２の領域（１１５）を含んでおり、
上記第２の領域（１１５）は、上記構造層（１１）の上記第１の領域（１１４）に配置されており、相互に物理的に接続されており、且つ上記充填溝（１５）によって相互に電気的に絶縁されている、ステップと、
を包含し、
上記第１の層コンポジット（１０）を上記第２の層コンポジット（２０）に接続する前に、上記第１の層コンポジット（１０）における上記充填溝（１５）は、深さ（ｄ１５）まで拡張され、上記深さ（ｄ１５）は、上記第１の層コンポジット（１０）の厚さ（ｄ１０）よりも小さく、
上記補助層（１３）は、上記構造層（１１）とは異なり、
当該補助層（１３）は、上記構造層（１１）に十分に接着しており、
当該補助層（１３）は、取り除かれることができ、上記構造層（１１）の第２の面（１１３）に隣接しており、
上記構造層（１１）の上記第２の面（１１３）は、上記構造層（１１）の上記第１の面（１１１）に対向しており、且つ
上記充填溝（１５）は、上記構造層（１１）の上記第２の面（１１３）まで拡張している、コンポーネント（１）の製造方法。
第１の層コンポジット（１０）を製造するステップであり、
上記第１の層コンポジット（１０）は、構造層（１１）と、補助層（１３）と、絶縁材で充填された充填溝（１５）とを含み、
上記構造層（１１）は、少なくとも、第１の領域（１１４）において導電性であり、
上記充填溝（１５）は、上記構造層（１１）の第１の面（１１１）から拡張されており、且つ上記構造層（１１）の上記第１の領域（１１４）に配置されており、
上記構造層（１１）の上記第１の面（１１１）は、上記第１の層コンポジット（１０）の第１の面（１１０）に対向している、ステップと、
第２の層コンポジット（２０）を製造するステップであり、上記第２の層コンポジット（２０）は、第１の面（２１１）に第１のくぼみ（２１０）を有しているステップと、
上記第１の層コンポジット（１０）を上記第２の層コンポジット（２０）に接続するステップであり、
上記第１の層コンポジット（１０）の上記第１の面（１１０）は、少なくとも、いくつかの領域において、上記第２の層コンポジット（２０）の上記第１の面（２１１）に隣接し、且つ上記充填溝（１５）は、上記第１のくぼみ（２１０）の側方の位置内に配置され、
上記第１の層コンポジット（１０）が上記第２の層コンポジット（２０）に接続された後に、上記補助層（１３）を取り除くことによって当該第１の層コンポジット（１０）の第２の面（１１２）から上記充填溝（１５）の深さまでの上記第１の層コンポジット（１０）の厚さを減らし、上記第１の層コンポジット（１０）の上記第２の面（１１２）は、上記第１の層コンポジット（１０）の上記第１の面（１１０）に対向している、ステップと、
上記構造層（１１）において、上記コンポーネント（１）の活性構造（１７）を製造するステップであり、
上記活性構造（１７）は、上記第１のくぼみ（２１０）の側方の位置内に配置されており、且つ上記構造層（１１）の２つの第２の領域（１１５）を含んでおり、
上記第２の領域（１１５）は、上記構造層（１１）の上記第１の領域（１１４）に配置されており、相互に物理的に接続されており、且つ上記充填溝（１５）によって相互に電気的に絶縁されている、ステップと、
を包含し、
上記第１の層コンポジット（１０）を上記第２の層コンポジット（２０）に接続する前に、上記第１の層コンポジット（１０）における上記充填溝（１５）は、深さ（ｄ１５）まで拡張され、上記深さ（ｄ１５）は、上記第１の層コンポジット（１０）の厚さ（ｄ１０）よりも小さく、
上記補助層（１３）は、上記構造層（１１）とは異なり、
当該補助層（１３）は、上記構造層（１１）に十分に接着しており、
当該補助層（１３）は、取り除かれることができ、上記構造層（１１）の第２の面（１１３）に隣接しており、
上記構造層（１１）の上記第２の面（１１３）は、上記構造層（１１）の上記第１の面（１１１）に対向しており、且つ
上記充填溝（１５）は、上記構造層（１１）の上記第２の面（１１３）まで拡張している、コンポーネント（１）の製造方法。
【請求項2】
コンポーネント（１）の製造方法であって、
第１の層コンポジット（１０）を製造するステップであり、
上記第１の層コンポジット（１０）は、構造層（１１）と、絶縁材で充填された充填溝（１５）とを含み、
上記構造層（１１）は、少なくとも、第１の領域（１１４）において導電性であり、
上記充填溝（１５）は、上記構造層（１１）の第１の面（１１１）から拡張されており、且つ上記構造層（１１）の上記第１の領域（１１４）に配置されており、
上記構造層（１１）の上記第１の面（１１１）は、上記第１の層コンポジット（１０）の第１の面（１１０）に対向している、ステップと、
第２の層コンポジット（２０）を製造するステップであり、上記第２の層コンポジット（２０）は、第１の面（２１１）に第１のくぼみ（２１０）を有しているステップと、
上記第１の層コンポジット（１０）を上記第２の層コンポジット（２０）に接続するステップであり、
上記第１の層コンポジット（１０）の上記第１の面（１１０）は、少なくとも、いくつかの領域において、上記第２の層コンポジット（２０）の上記第１の面（２１１）に隣接し、且つ上記充填溝（１５）は、上記第１のくぼみ（２１０）の側方の位置内に配置され、
上記第１の層コンポジット（１０）が上記第２の層コンポジット（２０）に接続された後に、上記構造層（１１）の厚さを減らすことによって当該第１の層コンポジット（１０）の第２の面（１１２）から上記充填溝（１５）の深さまでの上記第１の層コンポジット（１０）の厚さを減らし、上記第１の層コンポジット（１０）の上記第２の面（１１２）は、上記第１の層コンポジット（１０）の上記第１の面（１１０）に対向している、ステップと、
上記構造層（１１）において、上記コンポーネント（１）の活性構造（１７）を製造するステップであり、
上記活性構造（１７）は、上記第１のくぼみ（２１０）の側方の位置内に配置されており、且つ上記構造層（１１）の２つの第２の領域（１１５）を含んでおり、
上記第２の領域（１１５）は、上記構造層（１１）の上記第１の領域（１１４）に配置されており、相互に物理的に接続されており、且つ上記充填溝（１５）によって相互に電気的に絶縁されている、ステップと、
を包含し、
上記第１の層コンポジット（１０）を上記第２の層コンポジット（２０）に接続する前に、上記第１の層コンポジット（１０）における上記充填溝（１５）は、深さ（ｄ１５）まで拡張され、上記深さ（ｄ１５）は、上記第１の層コンポジット（１０）の厚さ（ｄ１０）よりも小さく、
上記構造層（１１）の上記第２の面（１１３）は、上記構造層（１１）の上記第１の面（１１１）に対向しており、且つ
上記充填溝（１５）は、上記構造層（１１）の上記第２の面（１１３）まで拡張している、コンポーネント（１）の製造方法。
第１の層コンポジット（１０）を製造するステップであり、
上記第１の層コンポジット（１０）は、構造層（１１）と、絶縁材で充填された充填溝（１５）とを含み、
上記構造層（１１）は、少なくとも、第１の領域（１１４）において導電性であり、
上記充填溝（１５）は、上記構造層（１１）の第１の面（１１１）から拡張されており、且つ上記構造層（１１）の上記第１の領域（１１４）に配置されており、
上記構造層（１１）の上記第１の面（１１１）は、上記第１の層コンポジット（１０）の第１の面（１１０）に対向している、ステップと、
第２の層コンポジット（２０）を製造するステップであり、上記第２の層コンポジット（２０）は、第１の面（２１１）に第１のくぼみ（２１０）を有しているステップと、
上記第１の層コンポジット（１０）を上記第２の層コンポジット（２０）に接続するステップであり、
上記第１の層コンポジット（１０）の上記第１の面（１１０）は、少なくとも、いくつかの領域において、上記第２の層コンポジット（２０）の上記第１の面（２１１）に隣接し、且つ上記充填溝（１５）は、上記第１のくぼみ（２１０）の側方の位置内に配置され、
上記第１の層コンポジット（１０）が上記第２の層コンポジット（２０）に接続された後に、上記構造層（１１）の厚さを減らすことによって当該第１の層コンポジット（１０）の第２の面（１１２）から上記充填溝（１５）の深さまでの上記第１の層コンポジット（１０）の厚さを減らし、上記第１の層コンポジット（１０）の上記第２の面（１１２）は、上記第１の層コンポジット（１０）の上記第１の面（１１０）に対向している、ステップと、
上記構造層（１１）において、上記コンポーネント（１）の活性構造（１７）を製造するステップであり、
上記活性構造（１７）は、上記第１のくぼみ（２１０）の側方の位置内に配置されており、且つ上記構造層（１１）の２つの第２の領域（１１５）を含んでおり、
上記第２の領域（１１５）は、上記構造層（１１）の上記第１の領域（１１４）に配置されており、相互に物理的に接続されており、且つ上記充填溝（１５）によって相互に電気的に絶縁されている、ステップと、
を包含し、
上記第１の層コンポジット（１０）を上記第２の層コンポジット（２０）に接続する前に、上記第１の層コンポジット（１０）における上記充填溝（１５）は、深さ（ｄ１５）まで拡張され、上記深さ（ｄ１５）は、上記第１の層コンポジット（１０）の厚さ（ｄ１０）よりも小さく、
上記構造層（１１）の上記第２の面（１１３）は、上記構造層（１１）の上記第１の面（１１１）に対向しており、且つ
上記充填溝（１５）は、上記構造層（１１）の上記第２の面（１１３）まで拡張している、コンポーネント（１）の製造方法。
【請求項3】
上記第１の層コンポジット（１０）を上記第２の層コンポジット（２０）に接続する前に、上記充填溝（１５）に追加して、さらなる構造が、上記第１の層コンポジット（１０）に形成されないことを特徴とする、請求項１または２に記載のコンポーネント（１）の製造方法。
【請求項4】
上記第１の層コンポジット（１０）の上記厚さ（ｄ１０）が、上記充填溝（１５）の上記深さ（ｄ１５）まで減らされた後に、上記コンポーネント（１）の上記活性構造（１７）は、上記構造層（１１）を構築することによって製造されることを特徴とする、請求項３に記載のコンポーネント（１）の製造方法。
【請求項5】
上記充填溝（１５）に追加して、上記第１の層コンポジット（１０）を上記第２の層コンポジット（２０）に接続する前に、材料で充填されていない分割溝（１６）が、上記第１の層コンポジット（１０）に形成され、
上記分割溝は、上記第１の層コンポジット（１０）の上記第１の面（１１０）から、上記充填溝（１５）の深さ（ｄ１５）と同じかそれよりも大きい深さまで拡張され、且つ
上記分割溝（１６）は、上記コンポーネント（１）の上記活性構造（１７）を、横方向に制限していることを特徴とする、請求項１または２に記載のコンポーネント（１）の製造方法。
上記分割溝は、上記第１の層コンポジット（１０）の上記第１の面（１１０）から、上記充填溝（１５）の深さ（ｄ１５）と同じかそれよりも大きい深さまで拡張され、且つ
上記分割溝（１６）は、上記コンポーネント（１）の上記活性構造（１７）を、横方向に制限していることを特徴とする、請求項１または２に記載のコンポーネント（１）の製造方法。
【請求項6】
上記コンポーネント（１）の上記活性構造（１７）は、上記第１の層コンポジット（１０）の上記厚さ（ｄ１０）を、上記充填溝（１５）の上記深さ（ｄ１５）まで減らすことによって製造されることを特徴とする、請求項５に記載のコンポーネント（１）の製造方法。
【請求項7】
第３の層コンポジット（３０）が製造され、
当該第３の層コンポジットは、第１の面（３１１）を有しており、且つ
上記活性構造（１７）が製造された後に、上記第１の層コンポジット（１０）は、上記第３の層コンポジット（３０）に接続され、
上記第３の層コンポジット（３０）の上記第１の面（３１１）は、少なくとも、いくつかの領域において、上記第１の層コンポジット（１０）の上記第２の面（１１２）に隣接していることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のコンポーネント（１）の製造方法。
当該第３の層コンポジットは、第１の面（３１１）を有しており、且つ
上記活性構造（１７）が製造された後に、上記第１の層コンポジット（１０）は、上記第３の層コンポジット（３０）に接続され、
上記第３の層コンポジット（３０）の上記第１の面（３１１）は、少なくとも、いくつかの領域において、上記第１の層コンポジット（１０）の上記第２の面（１１２）に隣接していることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のコンポーネント（１）の製造方法。
【請求項8】
上記第１の層コンポジット（１０）を上記第３の層コンポジット（３０）に接続する前に、第２のくぼみ（３１０）が、上記第３の層コンポジット（３０）の上記第１の面（３１１）に製造され、且つ
上記第１の層コンポジット（１０）を上記第３の層コンポジット（３０）に接続している間に、上記活性構造（１７）が、上記第２のくぼみ（３１０）の側方の位置内に配置されることを特徴とする、請求項７に記載のコンポーネント（１）の製造方法。
上記第１の層コンポジット（１０）を上記第３の層コンポジット（３０）に接続している間に、上記活性構造（１７）が、上記第２のくぼみ（３１０）の側方の位置内に配置されることを特徴とする、請求項７に記載のコンポーネント（１）の製造方法。
【請求項9】
上記第３の層コンポジット（３０）に対向している上記第１の層コンポジット（１０）の層と、上記第１の層コンポジット（１０）に対向している上記第３の層コンポジット（３０）の上記層とが、同一材料から成ることを特徴とする、請求項７に記載のコンポーネント（１）の製造方法。
【請求項10】
上記第２の層コンポジット（２０）に対向している上記第１の層コンポジット（１０）の層と、上記第１の層コンポジット（１０）に対向している上記第２の層コンポジット（２０）の上記層が、同一材料から成ることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載のコンポーネント（１）の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【0001】
本発明は、コンポーネント、特に、マイクロメカニカルコンポーネント、微小電気機械（ＭＥＭＳ）コンポーネント、または微小光電気機械（ＭＯＥＭＳ）コンポーネントの製造方法に関する。
【0002】
微小電気機械コンポーネント（ＭＥＭＳ）または微小光電気機械コンポーネント（ＭＯＥＭＳ）は、多くの場合、活性構造を含んでいる。特に、可動性構造、または可動性コンポーネントおよび光学的コンポーネントを均等に含んでいる構造（例えば、可動性ミラー）は、「活性構造」によって理解され得る。上記用語「活性領域」は、コンポーネントの領域またはコンポーネントの体積を指定し、そこでは、活性構造が位置しているかまたは可動している。もし、活性構造が、均一なコンポジットから成らず、しかし、少なくとも２つの分離した部分または領域であって、固定された様式において相互に機械的に接続されているが相互に完全に電気的に絶縁されている部分または領域を有しているなら、それは、必要であり得るか、または有利であり得る。
【0003】
活性構造は、その可動性を担保するために、限られた範囲内のみで、コンポーネントの他の要素と物理的に接続されているので、相互に電気的に絶縁された活性構造の部分間に電気絶縁を形成することは、そのようなコンポーネントの製造における特定の課題を提起する。
【0004】
従って、コンポーネント、特に、マイクロメカニカルコンポーネント、微小電気機械コンポーネントまたは微小光電気機械コンポーネントの製造方法を提供することが、本発明の目的であり、これによって、２つの分離した部分または領域を備えたコンポーネントの活性構造が実現され得る。上記２つの分離した部分または領域は、固定された様式において相互に機械的に接続されているが、相互に完全に電気的に絶縁されている。
【0005】
上記目的は、独立請求項の主題によって解決される。好ましい実施形態は、従属請求項において見出され得る。
【0006】
本発明に従ったコンポーネントの製造方法は、第１の層コンポジットを製造するステップを包含し、当該第１の層コンポジットは、構造層および絶縁材で充填された溝を含み、当該構造層は、少なくとも、第１の領域において導電性であり、上記溝は、上記構造層の上記第１の面から伸びており、且つ上記構造層の上記第１の領域に配置されている。構造層の第１の面は、第１の層コンポジットの第１の面と対向している。コンポーネントの製造方法は、さらに、第２の層コンポジットを製造するステップ、および第１の層コンポジットを上記第２の層コンポジットに接続するステップを有し、上記第２の層コンポジットは、当該第２の層コンポジットの第１の面に第１のくぼみを有しており、上記第１の層コンポジットの上記第１の面は、少なくとも、いくつかの領域において、上記第２の層コンポジットの上記第１の面に隣接しており、且つ上記充填溝は、上記第１のくぼみの側方の位置内に配置されている。第１の層コンポジットが第２の層コンポジットに接続された後に、当該第１の層コンポジットの第２の面から充填溝の深さまでの第１の層コンポジットの厚さが減らされる。第１の層コンポジットの第２の面は、第１の層コンポジットの第１の面に対向している。上記方法は、さらに、構造層にコンポーネントの活性構造を製造するステップを有しており、当該活性構造は、第１のくぼみの側方の位置内に配置され、且つ構造層の２つの第２の領域を含んでいる。構造層の第２の領域は、構造層の第１の領域に配置され、固定された様式において相互に物理的に接続されており、且つ充填溝によって相互に電気的に絶縁されている。
【0007】
コンポーネントの製造方法の一実施形態によれば、第１の層コンポジットにおける充填溝を、第１の層コンポジットを第２の層コンポジットに接続するステップの前に、第１の層コンポジットの厚さよりも小さい深さに伸ばし得る。これは、充填溝は、第１の層コンポジットの第２の面に達しないことを意味しており、当該第１の層コンポジットの第２の面は、第１の層コンポジットの第１の面と対向している。
【0008】
特定の実施形態によれば、第１の層コンポジットは、さらに、構造層の第２の面に隣接している補助層を含んでおり、構造層の第２の面は、構造層の第１の面に対向している。充填溝は、構造層の第２の面に伸びている。
【0009】
上記方法の一実施形態によれば、第１の層コンポジットを第２の層コンポジットに接続することの前に、絶縁材で充填された溝に追加して、さらなる構造が、第１の層コンポジットにおいて形成されない。特に、分割溝（すなわち、絶縁材で充填されていない溝）は、形成されない。
【0010】
この場合は、構造層は、コンポーネントの活性構造を製造するために、第１の層コンポジットの厚さを充填溝の深さまで減らした後に、構築される。
【0011】
上記方法の他の実施形態によれば、第１の層コンポジットを第２の層コンポジットに接続することの前に、充填溝に追加して、分割溝が、第１の層コンポジットにおいて形成される。当該分割溝は、材料で充填されておらず、且つ第１の層コンポジットの第１の面から、充填溝の深さと同じかそれよりも大きい深さまで伸びている。分割溝は、次の方法ステップにおいて製造される活性構造の側方の境界を規定する。
【0012】
この場合は、コンポーネントの活性構造は、第１の層コンポジットの厚さを充填溝の深さまで減らすことによって製造され得る。
【0013】
一実施形態によれば、コンポーネントの製造方法は、さらに、第３の層コンポジットを製造するステップ、および活性構造を製造した後に、第１の層コンポジットを第３の層コンポジットに接続するステップを有しており、上記第３の層コンポジットは、第１の面を有しており、上記第３の層コンポジットの上記第１の面は、少なくとも、いくつかの領域において、上記第１の層コンポジットの第２の面に隣接している。それゆえ、構造層は、密閉された様式において、封入され得る。
【0014】
第１の層コンポジットを第３の層コンポジットに接続することの前に、第２のくぼみが、第３の層コンポジットの第１の面に製造され得る。第１の層コンポジットを第３の層コンポジットに接続する間に、活性構造は、第２のくぼみの側方の位置内に配置される。
【0015】
一実施形態によれば、第３の層コンポジットに対向している第１の層コンポジットの層、および第１の層コンポジットに対向している第３の層コンポジットの層は、同一材料から成る。
【0016】
他の実施形態によれば、第２の層コンポジットに対向している第１の層コンポジットの層、および第１の層コンポジットに対向している第２の層コンポジットの層は、同一材料から成る。
【0017】
層が相互に接続される場合、すなわち、第２の層コンポジットに対向している第１の層コンポジットの層、および第１の層コンポジットに対向している第２の層コンポジットの層、並びに、必要に応じて、第３の層コンポジットに対向している第１の層コンポジットの層、および第１の層コンポジットに対向している第３の層コンポジットの層は、同一材料から成る場合に、これらの層を接続するために特に適した方法（例えば、接着プロセス）が使用され得る。例えば、対応する層は、半導体材料、特に、シリコンから成り得る。
【0018】
本発明に従った方法の実施形態は、類似の要素を同一の参照番号で指定して、図に基づく下記の文章においてより詳細に説明される。
【0019】
図１は、本方法の一実施形態に従った第１の層コンポジットを、断面図において示している。
【0020】
図２は、本方法の他の実施形態に従った第１の層コンポジットを、断面図において示している。
【0021】
図３は、本方法の一実施形態に従った第２の層コンポジットを、断面図において示している。
【0022】
図４は、第１の層コンポジットと第２の層コンポジットとを接続した後の、本方法の一実施形態に従ったコンポーネントを、断面図において示している。
【0025】
図７は、本方法の一実施形態に従った第３の層コンポジットを、断面図において示している。
【0028】
図１０は、本方法の他の実施形態に従った第１の層コンポジットを、断面図において示している。
【0031】
図１は、第１実施形態に従って製造した第１の層コンポジット１０を通る断面図を示している。図１において図示した第１の層コンポジット１０は、構造層１１と、絶縁材で充填された溝１５とを含んでいる。図１は、２つの充填溝１５を示すが、本発明に従った方法に関しては、１つの充填溝は、既に十分である。第１の層コンポジット１０は、第１の面１１０および第２の面１１２を有している。第２の面１１２は、第１の層コンポジット１０の第１の面１１０に対向している。構造層１１は、第１の面１１１および第２の面１１３を有している。第２の面１１３は、第１の面１１１に対向している。図１において図示した実施形態において、第１の層コンポジットは、構造層１１のみを含んでいる。このため、構造層１１の第１の面１１１は、第１の層コンポジット１０の第１の面１１０に相当し、そして、構造層１１の第２の面１１３は、第１の層コンポジット１０の第２の面１１２に相当する。
【0032】
構造層１１は、少なくとも１つの第１の領域１１４を有している。第１の領域１１４は導電性であり、且つ充填溝１５が形成される。図１において図示したように、多数の充填溝１５が、全く同一の第１の領域１１４に形成され得る。しかしながら、種々の充填溝１５はまた、種々の第１の領域１１４において形成され得る。種々の第１の領域１１４は、相互に電気的に絶縁されている。図１において図示したように、第１の領域１１４は、構造層１１の第１の面１１１から伸ばすことができ、そして、充填溝１５の深さｄ１５に達し得る。しかしながら、第１の領域１１４はまた、充填溝１５の深さｄ１５とは異なる他の深さにも達し得るか、または、構造層１１の第１の面１１１または第２の面１１３のそれぞれいずれにも接触しない、埋設された領域として形成され得る。第１の領域１１４は、例えば、半導体層または半導体基板（例えば、シリコン製の）におけるドープされた領域であり得る。構造層１１の全体が、導電性であり、そして、第１の領域１１４は、それ故、構造層１１の全体にわたって広がる可能性もある。
【0033】
上記用語「構造層」は、１つの材料のみからなる構造（例えば、シリコンウエハ）を表す。しかしながら、構造層１１における第１の領域１１４が導電性である限りは、当該構造は、多数の層および材料から形成されたコンポジットも包含し得る。
【0034】
次のプロセスステップにおいて、コンポーネントの活性構造は、第１の領域１１４において製造され、充填溝は、当該活性構造の個々の領域を相互に電気的に絶縁している。また、多数の活性構造が製造され得る。それ故、充填溝の数は、構造層における１つ以上の活性構造の後に製造される領域の数に由来する。ここでは、複数個の上記領域は、固定された様式において相互に物理的に接続されるべきであるが、相互に電気的に絶縁されるべきである。これは、活性構造の相互に絶縁された複数個の領域の内の、第１の領域１１４の充填溝１５の数が制限されないことを意味している。
【0035】
充填溝は、絶縁材で充填されており、且つ第１の基板１１の第１の面１１１から深さｄ１５まで伸びている。一実施形態によれば、充填溝１５の深さｄ１５は、第１の層コンポジット１０の厚さｄ１０よりも小さい。このため、充填溝１５は、第１の層コンポジット１０の第２の面１１２に達しない。上面図において、充填溝１５は、任意に配置され得て、そして、任意の形状を有している。例えば、充填溝１５は、上面図において直線または曲線に走り得る。そして、もし、多数の充填溝１５が形成される場合は、充填溝１５は、平行にまたは相互に角度を成して形成され得る。充填溝１５は、断面図において、第１の面１１１から任意に拡張することができる。これは、充填溝１５は、第１の面１１１に対して垂直に、または第１の面１１１と規定の角度を成して、直線または曲線に走り得ることを意味している。充填溝１５の幅は、その深さと共に変化し得る。さらに、種々の充填溝１５は、全ての充填溝１５の深さが好ましくは同一になるように、別々に形成され得る。
【0036】
充填溝１５は、エッチングプロセス（例えば、ドライエッチングプロセス（ＤＲＩＥ）もしくはマスクを用いる強異方性ウェットエッチングプロセス）の助けによって、または他のプロセスおよび表出した溝を絶縁材で充填する後続のプロセスの助けによって製造され得る。溝は、構造層１１の第１の面１１１から製造される。溝を充填する絶縁材は、例えば、化学的蒸着法または物理的蒸着法（それぞれ、ＣＶＤおよびＰＶＤ）の助けによって、溝に充填され得る。絶縁材を用いた溝の充填に続いて、第１の面１１１に局在している過剰の絶縁材は、再び取り除かれる。これは、化学機械的研磨（ＣＭＰ）プロセスの助けにより、またはエッチングプロセスの助けにより、実施され得る。
【0037】
このプロセスステップの結果が、図１に図示される。
【0038】
随意に、さらなる構造が、第１の層コンポジット１０において製造され得る。例えば、さらなる溝、またはさらなる導電性の領域が、構造層１１において形成され得る。さらなる溝は、第１の層コンポジット１０の第１の面１１０からまたは構造層１１の第１の面１１１から拡張されるが、材料で充填されない。しかしながら、絶縁材で充填された溝１５は配置されない。これは、図１０〜図１２を参照して、後に、より詳細に説明される。
【0039】
図２は、本発明に従った方法の第１のプロセスステップの結果として、第１の層コンポジット１０の他の実施形態を示している。構造層１１および充填溝１５に加えて、上記層コンポジット１０は、構造層１１の第２の面１１３に隣接している補助層１３を含んでいる。図２において図示した実施形態によると、構造層１１の第１の面１１１は、第１の層コンポジット１０の第１の面１１０に相当しており、一方で、構造層１１の第２の面１１３は、第１の層コンポジット１０の第２の面１１２に対向しているが、第１の層コンポジット１０の第２の面１１２には相当しない。
【0040】
補助層１３が構造層１１に十分に接着している限りは、補助層１３は、絶縁材（例えば、酸化ケイ素）または任意の他の材料から成り得る。そして、補助層１３は、後続のプロセスステップにおいて再び取り除かれ得る。さらに、補助層１３は、多数の層から成り得る。充填溝１５は、第１の層コンポジット１０において、任意の深さに拡張することができる。好ましくは、充填溝１５は、図２において図示したように、構造層１１の第２の面１１３まで拡張される。しかしながら、充填溝１５はまた、構造層１１の厚さよりも小さいまたは大きい深さまで拡張することができる。
【0041】
充填溝１５の位置および形状、並びにその製造と同様に、構造層１１の第１の領域１１４に関して、上記の記述が適用される。
【0042】
随意に、図１または図２において図示した第１の層コンポジット１０はまた、１つ以上のさらなる層を含み得る。当該層は、任意に配置され得る。例えば、追加の層は、構造層１１の第１の面１１１に配置され得て、そして、第１の層コンポジット１０の第１の面１１０に隣接する。それ故、構造層１１の第１の面１１１は、第１の層コンポジット１０の第１の面１１０に相当しないが、第１の層コンポジット１０の第１の面１１０に対向している。しかしながら、構造層１１の第１の面１１１は、追加の層に起因して、第１の層コンポジット１０の第１の面１１０から遠ざかっている。追加の層は、絶縁材から成り得て、そして、充填溝１５の製造後に取り付けられる。その結果、充填溝１５は、構造層１１の第１の面１１１から拡張される。しかしながら、追加の層はまた、充填溝１５の製造の前に取り付けられ得る。その結果、充填溝１５は、第１の層コンポジット１０の第１の面１１０から拡張される。
【0043】
第２プロセスステップにおいて、第２の層コンポジット２０が製造され、結果は図３に図示される。第２の層コンポジット２０は、図３において図示したように、例えば、導電性の材料から形成された第１の基板２１と、例えば、絶縁材から形成された第１の層２２とを含んでいる。また、他の材料の組合せが可能であり、例えば、第１の基板２１は、電気的絶縁材から成り得て、且つ第１の層２２は、導電性の材料から成り得る。
【0044】
この接続において、上記用語「基板」は、１つの材料のみからなる構造（例えば、シリコンウエハまたはガラス板）を表しているが、しかしながら、当該構造は、多数の層および材料のコンポジットも含み得る。しかしながら、第２の層コンポジット２０はまた、第１の基板２１のみから成り得る。
【0045】
第２の層コンポジット２０は、第１のくぼみ２１０を有している。第１のくぼみ２１０は、第２の層コンポジット２０の第１の面２１１に形成される。第１のくぼみ２１０は、第２の層コンポジットの厚さよりも小さい深さを有している。第２の層コンポジット２０はまた、さらなるくぼみのみならず、多数の第１のくぼみ２１０も有し得る。ここでは、さらなるくぼみは、第１のくぼみ２１０と同じ深さであるか、または第１のくぼみ２１０とは異なる深さを有し得る。
【0046】
第２の層コンポジット２０を製造するステップは、第１の層コンポジット１０を製造するステップとは時間的に独立しており、そして、第１の層コンポジット１０を製造するステップの前または後に行われ得る。
【0047】
さらなるプロセスステップにおいて、第１の層コンポジット１０は、第２の層コンポジット２０に接続され、そしてコンポーネント１が製造される。結果は図４に図示される。図４における図に関して、図１に図示した第１の層コンポジット１０と、図３に図示した第２の層コンポジット２０とが選択された。しかしながら、前述のように、第１の層コンポジット１０および第２の層コンポジット２０は、任意に形成され得る。結果として、第１の層コンポジット１０の第１の面１１０は、少なくとも、いくつかの領域において第２の層コンポジット２０の第１の面２１１に隣接しており、充填溝１５は、第２の層コンポジット２０における第１のくぼみ２１０の側方の位置内に配置される。それ故、活性構造（後続のプロセスステップにおいて、構造層１１に製造され、且つ少なくとも１つの充填溝１５を含んでいる）が、第２の層コンポジット２０に関して自由に可動性し得て、そして第２の層コンポジット２０の第１の面２１１に接していないことが保証される。
【0048】
第１の層コンポジット１０と第２の層コンポジット２０とを接続するために、例えば、陽極の接着プロセスのみならず、直接接着プロセスに基づく連結プロセスも使用され得る。それ故、特に、ＭＥＭＳコンポーネントまたはＭＯＥＭＳコンポーネントは、費用効率の高い様式において製造され得る。さらには、そのような連結プロセスは、第１の層コンポジット１０と第２の層コンポジット２０とを、相互に、安定的且つ密閉して接続することを可能にする。
【0049】
充填溝１５は、好ましくは、第１の層コンポジット１０の第２の面１１２まで拡張されないので、特に適したパラメータ（例えば、接着プロセスの間の、高い接触圧および／または空気減圧）が、第１の層コンポジット１０と第２の層コンポジット２０とを接続するプロセスの間に使用され得る。
【0050】
本方法の現在記載された実施形態において、そのプロセスステップまで、絶縁材で充填された溝１５を除いて、さらなる構造は第１の層コンポジット１０に形成されないので、具体的には、材料で充填されない溝はないので、第１の層コンポジット１０は、接続プロセスの間に、安定性が向上し、これにより、特に適したプロセスパラメータが使用可能となる。
【0051】
相互に接続される第１の層コンポジット１０の層および第２の層コンポジット２０の層が、同一材料から成る場合は、接着プロセスにとって特に有利である。これは、第２の層コンポジット２０に対向している第１の層コンポジット１０の層と、第１の層コンポジット１０に対向している第２の層コンポジット２０の層とが、同一材料（例えば、シリコン）から成り得ることを意味している。
【0052】
次のプロセスステップにおいて、第１の層コンポジット１０は、第２の面１１２から充填溝１５の深さｄ１５まで薄化される。すなわち、第１の層コンポジット１０の厚さは、充填溝１５の深さｄ１５に相当する厚さまで減らされる。結果は図５に図示される。これは、例えば、ＣＭＰプロセスまたはエッチングプロセスの助けにより実施され得る。第１の層コンポジット１０の材料は、充填溝１５に達するまで取り除かれる。結果として、充填溝１５は、第１の層コンポジット１０の第２の面１１２に隣接し、そして、それ故、充填溝１５は、少なくとも、ある領域において、構造層１１の特定の第２の領域１１５を、構造層１１の第１の領域１１４内の構造層１１の他の領域から電気的に絶縁する。「少なくとも、ある領域において」は、第２の領域１１５が、充填溝１５が形成されておらず、相互に導電性でもない他の断面レベルで、接続され得るかもしれないことを意味している。これは、特に、充填溝１５を除いて、他の構造が第１の層コンポジット１０にまだ製造されていない状況であり得る。
【0053】
第１の層コンポジット１０にさらなる構造を製造するプロセスステップの結果が、図６に図示される。特に、例えば、構造層１１のみを含み得る第１の層コンポジット１０における分割溝１６は、材料で充填されずに、エッチングプロセスによって形成され得る。そして、それ故、分割溝１６は、第１の層コンポジット１０における個々の領域または構造を、相互に物理的に分割する。それ故、例えば、１つ以上の活性構造１７および他の構造１８が製造され得る。これらは、同様に可動性であり得る。図６において、２つの活性構造１７および６つの他の構造１８が図示される。しかしながら、活性構造１７の数および他の構造１８の数は制限されず、他の構造１８は、例えば、全く形成されないことが可能である。
【0054】
２つの図示された活性構造１７は、それぞれ、構造層１１の２つの第２の領域１１５を含んでおり、第２の領域１１５は、構造層１１の第１の領域１１４に、少なくとも一部分が配置されている。好ましくは、第２の領域１１５は、完全に導電性である。すなわち、第２の領域１１５は、構造層１１の第１の領域１１４に完全に配置される。分割溝１６が活性構造１７を横方向に制限するように、そして、充填溝１５との接続において、分割溝１６が複数個の活性構造１７の内の１つにおける複数個の第２の領域１１５を、相互に電気的に絶縁するように、しかしながら、分割溝１６が特定の活性構造１７の複数個の第２の領域１１５を、固定された様式において相互に物理的に接続するように、分割溝１６は配置される。それ故、異なる電位が、活性構造１７の異なる第２の領域１１５に、例えば、導電性のばねを介して、加えられ得る。上記導電性のばねは、活性構造１７の第２の領域１１５を、対応する電極に接続し、且つ活性構造１７の移動を可能にする。第１の層コンポジット１０の第１の面１１０に対して垂直方向においても活性構造が移動できるように、活性構造１７は、第２の層コンポジット２０における第１のくぼみ２１０の側方の位置内に配置される。
【0055】
コンポーネントの製造方法のさらなるプロセスステップにおいて、第３の層コンポジット３０は、一実施形態よって製造され得る。このステップの結果は、図７に図示される。第３の層コンポジット３０は、図７に図示されたように、例えば、導電性の材料から形成された第２の基板３１と、例えば、絶縁材から形成された第２の層３２とを含み得る。また、他の材料の組合せが可能であり、例えば、第２の基板３１は、電気的絶縁材から成り得、且つ第２の層３２は導電性材料から成り得る。この接続において、上記用語「基板」は、１つの材料のみからなる構造（例えば、シリコンウエハまたはガラス板）を表しているが、しかしながら、当該構造は、多数の層および材料のコンポジットも含み得る。しかしながら、第３の層コンポジット３０はまた、第２の基板３１のみから成り得る。
【0056】
第３の層コンポジット３０は、好ましくは、少なくとも１つの第２のくぼみ３１０を有しており、第２のくぼみ３１０は、第３の層コンポジット３０の第１の面３１１に形成される。第２のくぼみ３１０は、第３の層コンポジット３０の厚さよりも小さい深さを有している。第３の層コンポジット３０はまた、さらなるくぼみのみならず、数個の第２のくぼみ３１０も有し得る。ここでは、さらなるくぼみは、第２のくぼみ３１０と同じ深さであるか、または第２のくぼみ３１０とは異なる深さを有し得る。
【0057】
第３の層コンポジット３０を製造するステップは、前述したプロセスステップとは時間的に独立している。そして、第３の層コンポジット３０を製造するステップは、個々の前述したプロセスステップまたは全ての前述したプロセスステップの前または後に行われ得る。
【0058】
さらなるプロセスステップにおいて、既に利用可能なコンポーネント１は、第３の層コンポジット３０に接続される。上記コンポーネント１は、第１の層コンポジット１０と第２の層コンポジット２０とを含んでおり、活性構造１７が形成されている。結果は図８に図示される。図８における図に関して、図６に図示されたコンポーネント１の実施形態が選択されている。しかしながら、第１の層コンポジット１０および第２の層コンポジット２０は、前述のように、任意に形成され得る。結果として、第１の層コンポジット１０の第２の面１１２は、少なくとも、いくつかの領域において、第３の層コンポジット３０の第１の面３１１に隣接し、活性構造１７は、第３の層コンポジット３０における第２のくぼみ３１０の側方の位置内に配置される。それ故、活性構造１７は、第３の層コンポジット３０に関して自由に移動でき、且つ第３の層コンポジット３０の第１の面３１１に接していないことが保証される。
【0059】
第１の層コンポジット１０と第３の層コンポジット３０とを接続するために、例えば、陽極の接着プロセスのみならず、直接接着プロセスに基づく連結プロセスも使用され得る。これは、第１の層コンポジット１０と第３の層コンポジット３０とを、相互に密閉して接続することを可能にする。結果として、活性構造１７は、密閉された様式において、封入される。
【0060】
相互に接続される第１の層コンポジット１０の層および第３の層コンポジット３０の層が、同一材料から成る場合は、接着プロセスにとって特に有利である。これは、第３の層コンポジット３０に対向している第１の層コンポジット１０の層と、第１の層コンポジット１０に対向している第３の層コンポジット３０の層とが、同一材料（例えば、シリコン）から成り得ることを意味している。
【0061】
次いで、コンポーネント１を仕上げるさらなるプロセスステップが実行され得る。結果は、図９における一実施形態において図示される。例えば、第１の被覆層４０は、第２の層コンポジット２０に対して適用され得る。そして、第２の被覆層４１は、第３の層コンポジット３０に対して適用され得る。第１の被覆層４０および第２の被覆層４１は、同一材料（例えば、金属）または異なる材料から成り得る。第１の被覆層４０および第２の被覆層４１は、外部電場、または例えば、湿度のような他の環境の影響から、コンポーネント１の活性領域を遮蔽し得る。さらに、第１の層コンポジット１０（特に、構造層１１）に電気的に接触させるための接触面４２と、電気接点４３とが製造され得る。例えば、金属層が、第２の層コンポジット２０における第３のくぼみ２２０において、接触面４２として、第１の層コンポジット１０の第１の面１１０に製造され得て、ワイヤ４３によって電気的に接続される。しかしながら、第１の層コンポジット１０に対する電気接点を製造するための他の方法も可能である。
【0062】
既に述べたように、第２の層コンポジット２０に接続する前に、さらなる構造が、充填溝１５に追加して、第１の層コンポジット１０に製造され得る。例示的な実施形態が、図１０に図示される。これらの第１の層コンポジット１０は、多数の分割溝１６を有している。分割溝１６は、材料で充填されていない。分割溝１６は、第１の層コンポジット１０の第１の面１１０から、好ましくは、充填溝１５の深さｄ１５と同じかそれよりも大きいが、第１の層コンポジットの厚さｄ１０よりも小さい深さまで伸びている。分割溝１６は、構造層１１の１つ以上の領域の輪郭を描くように配置され、各領域は、上記コンポーネントの活性構造に相当する。
【0063】
図２と同様に、第１の層コンポジット１０はまた、補助層１３を有し得て、好ましくは、分割溝１６は、構造層１１の第２の面１１３まで拡張している。
【0064】
さらに、分割溝１６はまた、構造層１１の第１の面１１１から拡張され得る。これは、構造層１１の上記面１１１上に追加の層があるときに、分割溝１６は、第１の層コンポジット１０の第１の面１１０から必ずしも拡張される必要性はないことを意味している。
【0065】
図１１は、図１０に図示した第１の層コンポジット１０を、図３に図示した第２の層コンポジット２０に接続した後のコンポーネント１を示している。分割溝１６は、好ましくは、第１の層コンポジット１０の第２の面１１２まで拡張しておらず、それ故、分割溝１６は、第１の層コンポジット１０の安定性を有意に妨げないので、図４を参照して記載したような特に適した方法およびプロセスパラメータもまた、第１の層コンポジット１０を第２の層コンポジット２０に接続するために使用され得る。
【0066】
第１の層コンポジット１０を第２の層コンポジット２０に接続するステップの次に、第１の層コンポジット１０は、第１の層コンポジット１０の第２の面１１２から薄化される。この目的のために、好ましくは、化学機械的研磨（ＣＭＰ）プロセスおよびエッチングプロセスが役立つ。第１の層コンポジット１０の厚さは、充填溝１５の深さｄ１５に相当する厚さまで減らされ、その結果、充填溝１５は、第１の層コンポジット１０の第２の面１１２に隣接する。第１の層コンポジット１０を薄化している間に、第１の層コンポジット１０の第２の面１１２上に、分割溝１６は、同時に開口され、これによって、活性構造１７および他の構造１８が製造され得る。このプロセスステップの結果は、図１２に図示される。
【0067】
分割溝１６が、前述のように、第１の層コンポジット１０の第１の面１１０から拡張していない場合は、分割溝１６は、その後、さらに、第１の層コンポジット１０の第１の面１１０に開口されなければならない。その結果、可動性の活性構造１７が製造される。これは、エッチングプロセスによって達成され得る。前述した追加の層は、第１の層コンポジット１０の第１の面１１０上の分割溝１６を被覆しているが、少なくとも、分割溝１６の領域において取り除かれる。
【0069】
図７および図１０のみならず、図１〜図３に図示した実施形態に加えて、第１の層コンポジット１０のさらなる実施形態、第２の層コンポジット２０のさらなる実施形態、および第３の層コンポジット３０のさらなる実施形態が、これらの実施形態の様々な異なる組合せと同様に可能である。導電性パスブリッジまたは電極が、第２の層コンポジット２０または第３の層コンポジット３０内に形成され得る。上記導電性パスブリッジは、個々の導電性の領域であるが導電性の様式において相互に物理的に分離された、第１の層コンポジット１０の複数の領域を接続する。上記電極は、特定の電位を有しており、且つ、例えば、検出器または移動制限部材として機能することができる。
【0070】
本発明に従ったコンポーネント１の製造方法は、２つの分離した部分または領域を備えたコンポーネントの活性構造の製造を可能にする。上記２つの分離した部分または領域は、固定された様式において相互に機械的に接続されているが、相互に完全に電気的に絶縁されている。
【0071】
さらには、コンポーネント１の活性領域の密閉封入の気密性は担保される。特に、適した連結パラメータが、第１の層コンポジット１０を第２の層コンポジット２０に接続するための連結プロセスの間に選択され得る。これは、第１の層コンポジット１０が、第２の層コンポジット２０に接続している間に、充填溝１５の深さよりも大きい厚さを有し、それ故に高い安定性を有しているためである。
【図面の簡単な説明】
【0072】