CN1321323A - 具有单晶部件和金属部件的微型机电装置,以及相关制造方法 - Google Patents

具有单晶部件和金属部件的微型机电装置,以及相关制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1321323A
CN1321323A CN00801790A CN00801790A CN1321323A CN 1321323 A CN1321323 A CN 1321323A CN 00801790 A CN00801790 A CN 00801790A CN 00801790 A CN00801790 A CN 00801790A CN 1321323 A CN1321323 A CN 1321323A
Authority
CN
China
Prior art keywords
actuator
micro
metal structure
substrate
wafer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN00801790A
Other languages
English (en)
Inventor
维贾亚库马尔·R·德胡勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Viavi Solutions Inc
Original Assignee
Cronos Integrated Microsystems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cronos Integrated Microsystems Inc filed Critical Cronos Integrated Microsystems Inc
Publication of CN1321323A publication Critical patent/CN1321323A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/02—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems containing distinct electrical or optical devices of particular relevance for their function, e.g. microelectro-mechanical systems [MEMS]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/0036—Switches making use of microelectromechanical systems [MEMS]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/0036—Switches making use of microelectromechanical systems [MEMS]
    • H01H2001/0078—Switches making use of microelectromechanical systems [MEMS] with parallel movement of the movable contact relative to the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H61/00—Electrothermal relays
    • H01H2061/006—Micromechanical thermal relay
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H59/00—Electrostatic relays; Electro-adhesion relays
    • H01H59/0009—Electrostatic relays; Electro-adhesion relays making use of micromechanics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H61/00—Electrothermal relays
    • H01H61/02—Electrothermal relays wherein the thermally-sensitive member is heated indirectly, e.g. resistively, inductively
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H61/00—Electrothermal relays
    • H01H61/04—Electrothermal relays wherein the thermally-sensitive member is only heated directly

Abstract

提供一种微型机电(MEMS)装置(10),它包括一个微电子衬底(40),一个微型致动器(20),安排在该衬底(40)上,并且由单晶材料形成,和至少一个金属结构(30),安排在邻近微型致动器(20)的衬底(40)上,以便该金属结构(30)和微型致动器(20)大致在相同平面上,并且由此致动。例如,该MEMS装置可以是微型继电器(10)。照这样,微型继电器(10)可以包括一对金属结构(32,34),它们由微型致动器的选择致动而可控制地成为接触。虽然MEMS装置能包括各种各样的微型致动器,但是微型致动器的一个实施例是热致动的微型致动器,它有利地包括一对安排在衬底上的隔开的支持件,和至少一个在它们之间延伸的拱形梁(24)。通过加热微型致动器(20)的至少一个拱形梁(24),拱形梁(24)将进一步起拱。在一个选择实施例中,微型致动器是静电微型致动器,它包括一个静止的定子和一个可移动的梭子。在定子与梭子之间施加电偏置,引起梭子相对定子移动。因此,在致动时,微型致动器在一个第一位置与一个第二位置之间移动,在第一位置,微型致动器与至少一个金属结构隔开,而在第二位置,微型致动器可操作地啮合至少一个金属结构。还提供了几种制造具有单晶部件和金属部件两者的MEMS装置的有利方法。

Description

具有单晶部件和金属部件的 微型机电装置，以及相关制造方法
本发明涉及微型机电装置及相关制造方法，更具体地说，涉及具有单晶部件和金属部件两者的微型机电装置，以及相关制造方法。
鉴于微型机电结构(MEMS)和其他微型设计的装置所提供的尺寸、成本和可靠性优点，目前正在研制这些装置，以用于各种各样的应用。已经产生了许多不同种类的MEMS装置，包括微型齿轮、微型电动机和其他能够移动或施加力的微型机制装置。这些MEMS装置能用于各种各样的应用，包括液压应用，其中利用MEMS泵或阀，光学应用，其包括MEMS光阀或光闸，和电学应用，其包括MEMS继电器。
MEMS装置依靠各种技术，以提供在这些微型结构之内引起希望移动所必要的力。例如，静电致动器用来使MEMS装置致动。例如，参见U.S.Patent Application Serial No.09/320,891，转让给也是本发明的受让人的MCNC，它叙述了具有静电微型致动器的MEMS装置，其内容这里参考引入。另外，致动器或其他MEMS部件的受控热膨胀是提供必要的力，以在MEMS结构之内引起希望移动的技术的另一例。例如，参见U.S.Patent No.5,909,078及U.S.Patent ApplicationSerial No.08/936,598和No.08/965,277，转让给也是本发明的受让人的MCNC，它叙述了具有热致动微型致动器的MEMS装置，其内容这里参考引入。
用于MEMS装置的热致动微型致动器的一例包括一个或多个拱形梁，在一对隔开的支持件之间延伸。微型致动器的热致动引起拱形梁的进一步起拱，这样结果产生可用的机械力和位移。拱形梁一般使用高纵横比平板印刷术由镍而形成，它产生具有达到5∶1纵横比的拱形梁。虽然用高纵横比平板印刷术形成，但是实际的镍拱形梁具有相当适度的纵横比，并且因此在某些情况下，可能具有较小的出平面刚性，而且不及希望坚固。此外，用来形成镍拱形梁的平板印刷术可能产生隔开相当远的拱形梁，从而由于限制相邻拱形梁相互加热的量，而使加热拱形梁所要求的功率增加。另外，结果形成的微型致动器由于拱形梁的间隔而引起，可能具有比希望较大的足迹。因此，需要具有较高纵横比的拱形梁，以便增加MEMS装置的微型致动器的出平面刚性和坚固性。另外，希望具有更密集隔开的拱形梁的微型致动器，以能够更有效地加热，并且减小尺寸。
镍微型致动器典型地例如通过一个安排在致动器邻近和之下的多晶硅加热器而非直接地加热，因为镍结构的直接加热(例如通过其中传送电流)由于镍的低电阻率而效率低。然而，MEMS装置的微型致动器的非直接加热结果带来低效率，因为在微型致动器与加热器之间由于必要的间隔，这样引起加热器所产生的热中的有些损失到周围，而使得并不是全部热传递到微型致动器。
镍不具有使得拱形梁的膨胀容易的相对大的热膨胀系数。然而，仍必须供给相当大的能量，以产生由于其密度而引起镍拱形梁的希望起拱所必要的热。照这样，虽然具有镍拱形梁的微型致动器的MEMS装置相对现有致动技术提供相当大的进展，但是仍然希望研制具有微型致动器的MEMS装置，它能以更有效方式热致动，以便限制必需的输入功率要求。
上述和其他需要由本发明来满足，在一个优选实施例中，本发明提供一种微型机电装置，它包括一个微电子衬底，一个安排其上并由单晶材料例如硅组成的微型致动器，和至少一个金属结构，以和微型致动器隔开关系，并且优选地和微型致动器在相同平面安排在衬底上，以便微型致动器能在其热致动时接触金属结构。特别是，由于和微型致动器的可操作接触，微型致动器的致动引起所述至少一个金属结构啮合和移动。在一个有利实施例中，MEMS装置可以包括两个相邻的金属结构，使金属结构中的一个固定，而另一个金属结构可移动。在本实施例中，MEMS装置可以是微型继电器，以便微型致动器的致动使微型致动器与可移动金属结构可操作地接触，从而允许金属结构响应微型致动器的致动而选择地接触。
根据一个有利实施例，微型致动器热致动。在本实施例中，微型致动器优选地包括一对安排在衬底上的隔开的支持件，和至少一个在它们之间延伸的拱形梁。微型致动器还可以包括一个致动器部件，它可操作地与至少一个拱形梁耦合，并且由此向外延伸。微型致动器还包括加热所述至少一个拱形梁，以使其进一步起拱的装置，其中致动器部件在一个第一位置与一个第二位置之间移动，在第一位置，致动器部件与所述至少一个金属结构隔开，而在第二位置，致动器部件可操作地与所述至少一个金属结构啮合。
在本发明的另一个实施例中，微型致动器静电致动。在本实施例中，静电微型致动器例如可以包括一个微电子衬底，其上安排至少一个定子。优选地，定子具有多个由此横向突出的指状件。此外，静电微型致动器包括至少一个邻近定子安排的梭子，其中梭子相对衬底可移动，并且具有多个由此横向突出的指状件。从梭子突出的指状件优选地与从定子突出的指状件相互交叉。一个致动器部件与梭子耦合，由此向外突出，并且在一对隔开的支持件之间延伸。定子相对梭子的电偏置引起梭子的移动，以便致动器部件响应静电致动器的致动而可操作地啮合金属结构。
本发明的另一个有利方面包括相关方法，以形成具有单晶部件和金属部件两者的微型机电装置。根据一个优选方法，由单晶材料所组成的晶片形成微型致动器，例如热致动微型致动器或静电微型致动器。在一个衬底的表面上，还形成至少一个金属结构，以便该至少一个金属结构相对衬底可移动。然后把微型致动器结合在衬底的表面上，以便微型致动器的部分相对衬底也可移动，以便微型致动器响应其热致动而可以操作地啮合金属结构。
制造根据本发明的一个优选实施例的具有单晶部件和金属部件两者的微型机电装置的一个选择方法，包括在衬底的表面上结合由单晶材料组成的晶片。在把晶片抛光成希望布置之后，可以通过晶片延伸到衬底限定至少一个窗口。用晶片作为模板，然后可以在晶片所限定的所述至少一个窗口之内，并且在衬底的表面上，形成至少一个金属结构。然后能蚀刻掉在至少一个金属结构周围的晶片的一部分，以允许金属结构相对衬底可移动。在形成金属结构之前或之后，由晶片形成微型致动器，以便微型致动器的部分相对衬底可移动，并且能够响应其热致动而可操作地啮合金属结构。
制造根据本发明的一个优选实施例的具有单晶部件和金属部件两者的微型机电装置的又一个选择方法，包括在衬底的表面上结合由单晶材料组成的晶片。在把晶片抛光成希望布置之后，能蚀刻掉晶片的一部分，并且在衬底的表面上形成至少一个金属结构，以便金属结构相对衬底可移动。在形成金属结构之前或之后，由晶片形成微型致动器，以便微型致动器的部分相对衬底可移动，并且能够响应其热致动而可操作地啮合金属结构。
因此，根据本发明，能形成一种MEMS装置，例如微型继电器，它包括由单晶硅形成的致动器，而MEMS装置的其他部件由金属例如镍形成。例如，由单晶硅制造热致动微型致动器的拱形梁，或静电微型致动器的相互交叉指状件，特别是通过使用深度活性离子蚀刻过程，允许所形成的器件具有至少达10∶1的纵横比。器件和部件的较高纵横比增加了它们的出平面刚性，并且构成更坚固装置。本发明的制造技术还有利地允许器件和部件的较近间隔。例如，热致动微型致动器的相邻硅拱形梁的较近间隔，结果在相邻拱形梁之间产生更有效的热传递。另外，单晶硅微型致动器例如通过其中传送电流而能直接加热。如将会显而易见，微型致动器的直接加热一般比非直接加热更有效。此外，虽然硅的热膨胀的系数小于金属例如镍的热膨胀的系数，但是硅远没有镍密集，以便对于给定量的功率，硅拱形梁一般能比对应的镍拱形梁更多地加热。因此，与具有金属部件的常规MEMS微型致动器比较，本发明的MEMS装置能具有较大的出平面刚性，能更为坚固，并且更有效地加热。
已经叙述了本发明的一些优点，当连同附图加以考虑时，其他优点将随着叙述进行而显而易见，其中：
图1是根据本发明的一个实施例的MEMS装置，特别是微型继电器的平面图。
图2A至图2E是说明根据本发明的一个实施例，在制造MEMS装置，例如微型继电器期间所执行的操作顺序的断面图。
图3A至图3F是说明根据本发明的另一个实施例，在制造MEMS装置，例如微型继电器期间所执行的选择操作顺序的断面图。
图4A至图4F是说明根据本发明的又一个实施例，在制造MEMS装置，例如微型继电器期间所执行的选择操作顺序的断面图。
图5是根据本发明的一个实施例的静电微型致动器的平面图。
现在参考附图，将在下文更完全地叙述本发明，其中表示了本发明的优选实施例。然而，本发明可以用许多不同的形式实施，并且不应该如这里所述实施例那样限制构造，而是，提供这些实施例，以便本公开将是彻底的和完全的，并且将把本发明的范围完全地传达给本领域技术人员。相同标号始终指的是同样元件。
图1公开MEMS装置，特别是微型继电器的一个实施例，总体上用标号10指示，它包括本发明的器件。微型继电器10一般地包括一个微型致动器20，和至少一个相邻金属结构30。虽然衬底40能用各种各样的材料形成，但是衬底40优选地包括单晶材料例如硅的晶片。虽然微型致动器如这里进一步所述可以具有各种各样的形式，但是一个有利实施例的微型致动器20为热致动，并且包括一对隔开的支持件22，固定在衬底40上，和至少一个，更优选地几个拱形梁24，在隔开的支持件22之间延伸。根据本发明，支持件22和拱形梁24优选地由单晶材料例如单晶硅形成，并且更优选地作为由相同的单晶硅晶片所形成的单一结构。
根据本发明的一个有利方面，拱形梁24由单晶硅组成，它具有2.5×10-6/°K的相对低的热膨胀系数，约为镍的五分之一。然而，令人惊奇地，与相同尺寸和形状的镍拱形梁比较，硅拱形梁一般要求较少的能量，以加热到相同温度。加热硅拱形梁所要求的能量的减小，部分是由于2.33g/cm3的硅的密度所引起，它约为镍的四分之一。另外，硅拱形梁能直接加热，这样比典型地用于镍拱形梁的非直接加热提供更有效的加热。
硅拱形梁24的另一个优点是不要求高纵横比平板印刷过程(这样目前使镍拱形梁的纵横比限制为5∶1)。代之以，在形成硅拱形梁时，使用深度活性离子蚀刻过程，其中这种蚀刻过程按惯例能产生10∶1的纵横比。硅拱形梁的高纵横比增加拱形梁的出平面刚性，并且促成更坚固的装置。另外，深度活性离子蚀刻过程允许拱形梁比镍拱形梁更接近地隔开，因此由于相邻硅拱形梁之间的热传递而增加微型致动器20的能量效率。例如，本发明具有10∶1纵横比的MEMS装置的硅拱形梁能具有10μm的中心到中心间隔，和5μm的相邻拱形梁之间的间隙。由于上述原因，具有硅拱形梁的微型致动器因此比具有镍拱形梁的常规微型致动器更为有效地加热，因为梁可以布置在与相邻梁极为接近。例如，在一个实施例中，通过减小具有10∶1纵横比的硅拱形梁的布置，使22μm的中心到中心间隔及12μm的相邻拱形梁之间的间隙，减小到10μm的中心到中心间隔及5μm的相邻拱形梁之间的间隙，则获得使加热硅拱形梁所要求的能量减小40％。
微型致动器20还包括加热拱形梁24的装置。在本发明的一个实施例中，微型致动器20通过拱形梁24的直接加热而热致动。例如，能在隔开的支持件22上安排的电极之间应用电位差，这样引起电流流过拱形梁24。拱形梁24的电阻率引起拱形梁24中由于电流而产生热，从而提供必要的热致动。可选择地，拱形梁24能非直接地加热，以例如通过改变拱形梁24的周围温度，或利用与其邻近安排的外部多晶硅加热器，产生微型致动器20的热致动。如图1所示，拱形梁24优选地以和衬底平行的方向，沿微型致动器20的希望或预定移动方向起拱。因此，拱形梁24的加热引起其沿预定方向的进一步起拱，从而产生可用的位移和机械力。
微型致动器20还可以包括一个纵向延伸的致动器部件26，它与拱形梁24耦合，并且由此沿移动方向向外延伸。因此如图1所示，致动器部件26用作一个耦合器，以机械耦合隔开的支持件22之间的多个拱形梁24。照这样，拱形梁24沿预定方向的进一步起拱，使致动器部件26沿相同预定方向位移。通过使多个拱形梁与致动器部件26机械耦合，结果形成的微型致动器20将会比单拱形梁提供较高程度的控制位移和力。
如图1进一步所示，优选地设计本发明的微型致动器20，以使邻近微型致动器20并且和微型致动器在相同平面安排的至少一个金属结构30致动。还如所示，该至少一个金属结构30能包括两个金属结构32和34，金属结构中的一个32可移动，而另一个金属结构34相对衬底或可移动，或固定。虽然金属结构以不同方式形成，但是说明的实施例的金属结构各包括一个金属部件，通过一对系绳从各自锚件悬挂。虽然锚件固定在衬底上，但是金属部件能相对衬底移动。虽然对于本发明的实践不必要，但是金属部件的面可以具有互补形状，以使金属部件的配合容易。在非致动或周围状态下，致动器部件26可以与可移动金属结构32或隔开或接触。然而，在微型致动器20例如通过拱形梁24的直接加热而热致动时，致动器部件26优选地推动与可移动金属结构32啮合。由于金属结构32相对衬底可移动，所以微型致动器20的进一步致动将推动可移动金属结构32与另一个金属结构34接触。照这样，通过可控制地建立第一与第二金属部件之间的接触，使第一和第二金属部件形成微型继电器的电接触对，则本实施例的MEMS装置可用作微型继电器。通过使各自电路或其他类似部分与第一和第二金属结构适当地电连接，能通过选择地热致动微型致动器而控制地连接电路。
如下所述，金属结构30典型地在衬底40上形成，衬底40可以由各种材料，例如硅、玻璃或石英构成。金属结构30优选地通过电镀过程，由淀积在和微型致动器相同平面的衬底40上的金属例如镍形成。金属结构30典型地通过一个释放层(未示出)与衬底40分开。在形成金属结构之后，例如通过湿蚀刻释放层，移去释放层，金属结构于是能够相对衬底40移动。
根据本发明，可以使用几种相关方法，以生产具有单晶部件和金属部件两者的MEMS装置，例如微型继电器10。这里叙述的相关方法公开了在生产MEMS装置时，与热致动微型致动器的一个实施例相关的制造步骤。本领域技术人员将会理解，这里公开的制造步骤也可用于(应用适当更改)由单晶材料例如单晶硅所组成的各种其他微型致动器，例如静电微型致动器。因此，这里叙述的相关方法当然可以用于生产具有金属部件和单晶部件两者的MEMS装置，包括各种类型的单晶微型致动器，例如热致动微型致动器和静电微型致动器。
如图2所示，并且根据一个有利方法，可以在一个晶片上形成至少一个金属结构30，而硅微型致动器部件可以由另一个晶片制造。一旦形成结构，例如通过阳极结合过程，或另一种低温结合，例如低温共熔结合，使两个晶片结合在一起。
更具体地说，微型致动器20是通过从单晶硅晶片蚀刻部件，例如支持件和拱形梁而形成。相反，所述至少一个金属结构30是通过在另一个晶片上电镀金属例如镍而形成，该另一个晶片例如由硅或石英组成。然后把两个晶片结合在一起，以便微型致动器20邻近金属结构30安排，并且能够与其啮合。用其形成微型致动器20的晶片然后被抛光或蚀刻，以至少释放硅部件中的某些，更具体地说，允许拱形梁24相对衬底可移动。
如图2A更详细所示，通过最初在单晶硅晶片衬底50上淀积掩饰层52，可以由单晶硅晶片形成微型致动器20。本领域技术人员将会理解，当这里把一个层或元件叙述在另一个层或元件“之上”时，它可以直接在层上，在顶部、底部或侧面积形成，或可以在层之间设置一个或多个插入层。掩饰层52典型地是光致抗蚀剂或光敏聚合物材料。一旦淀积在晶片50上，就使掩饰层52形成图形，以便保留在晶片50上的光致抗蚀剂限定一个空腔53(它将如下所述安放金属部件)，和微型致动器20，一般由一对隔开的支持件22、至少一个拱形梁24和一个致动器部件26组成。一旦使光致抗蚀剂形成图形，就蚀刻晶片50，以便形成微型致动器结构20和空腔53。优选地，通过能够从具有约10∶1纵横比的晶片50形成薄硅结构的深度活性离子蚀刻，蚀刻晶片50。硅拱形梁的高纵横比增加了结构的出平面刚性，并且促成更坚固装置。另外，深度活性离子蚀刻允许硅拱形梁的较近间隔，例如10μm的中心到中心间隔，由于相邻硅拱形梁之间的热传递增加，使拱形梁加热的效率增加。
为了制造所述至少一个金属结构30，如图2B所示，在一个分开衬底60上淀积一个牺牲镀底62。牺牲镀底62可以是本领域技术人员已知的各种镀底中的任何一种，例如由钛(邻近衬底)、铜和钛形成的三层结构，或其中在选择位置代替钛而在相邻衬底上淀积铬部分，而由钛(邻近衬底)、铜和钛形成的三层结构。镀底62的铬部分限定面积，其中部件不从衬底释放，并且例如可用在金属结构30的锚件之下的镀底62中。在淀积镀底62之后，淀积一厚层光致抗蚀剂64，并且平板印刷形成图形，以对牺牲镀底62打开若干窗口66。在光致抗蚀剂64之内打开的窗口66对应并限定所述至少一个金属结构30，例如包括微型继电器的接触。其后，在光致抗蚀剂64所限定的窗口66之内，电镀金属68，例如镍、铜或金，以产生图2C所示的金属结构30。虽然能利用任何种类的能够电镀的金属，但是镍特别有利，因为镍能用低内部应力淀积，以便使结果形成的结构出平面偏转进一步硬化。用低内部应力电镀镍层，在“The Properities of ElectroplatedMetals and Alloys，”H.W.Sapraner，American Electroplaters andSurface Technology Society，PP.295-315(1986)中叙述，其内容这里参考引入。
一旦电镀了金属68，就移去光致抗蚀剂64。优选地，然后例如使用湿蚀刻，通过镀底62中的预定开口，在衬底60中形成空腔62。空腔63安排在微型致动器20的拱形梁24之下，以便使拱形梁相对衬底的移动容易，而同时有助于拱形梁与衬底的热隔离。剩余镀底62然后也可以移去，以便使金属结构30的部分从衬底60释放，以例如生产可移动金属结构32。根据本发明的这个实施例，优选地控制镀底62的蚀刻的持续时间，或使用由铬-铜-钛的选择面积所组成的镀底62，以便在金属部件和系绳下面的镀底62的部分被移去，而不移去在对应锚件下面的镀板62的相当大部分。因此，金属结构30保持锚定在任一端或两端。一旦形成微型致动器20和所述至少一个金属结构30，如图2D所示，通过低温结合过程，例如通过低温共熔结合或阳极结合过程，使晶片50和衬底60结合在一起。如图2E所示，然后抛光和蚀刻晶片50，以使微型致动器20，特别是拱形梁，从晶片50的剩余部分释放。
图3表示根据本发明的制造MEMS装置例如微型继电器的一个选择方法。根据本方法，并且如图3A所示，最初在衬底160上淀积牺牲镀底162。如上所述，衬底典型地限定一个空腔163，它将位于结果形成的微型致动器的硅拱形梁之下。然后通过低温结合过程，例如低温共熔结合或阳极结合过程，把一个晶片150例如单晶硅晶片结合到衬底160上，并且然后使晶片150抛光成希望厚度。如图3B所示，对单晶硅晶片150应用一个光致抗蚀剂层152，并且形成图形，以通过晶片150形成若干窗口154。然后例如通过深度活性离子蚀刻过程，蚀刻窗口154之内的晶片150的面积，以进一步使窗口延伸过晶片150，以便暴露衬底160上的牺牲镀底162。根据本发明的这个实施例，晶片150因此有利地包括一个敷镀模板，以使金属部件的敷镀容易。如图3C所示，然后在通过晶片150形成的窗口154之内，电镀金属168，以便制造例如与继电器的接触对应的金属结构130。因此，本实施例的方法特别有利，因为单晶片150实际用作敷镀模板，从而相对由单晶片形成的微型致动器，精确地定位金属部件。由于晶片150可以通过深度活性离子蚀刻过程蚀刻，所以可以生产具有约10∶1纵横比的窗口154，从而允许高纵横比的电镀金属168，并且因此生产比用常规平板印刷过程所能达到较高的纵横比的金属结构130。如图3D所示，晶片150涂有光致抗蚀剂170，并且蚀刻形成微型致动器结构120，优选地邻近先前创建的金属结构130安排。然后蚀刻掉在金属结构130周围的晶片150的一部分，以便金属结构130独立式地在衬底160上，如图3E所示。如图3F所示，本方法的实施例还包括与上述类似的适当的蚀刻步骤，以从下面的衬底释放拱形梁124和金属结构130，以完成微型继电器10。
图4表示根据本发明的制造MEMS装置例如微型继电器的又一个选择方法。如图4A所示，设置一个典型地具有如上所述空腔的衬底260，并且在其上安排一个单晶硅晶片250，而且例如使用低温共熔结合过程，阳极结合过程，或熔化结合过程，使其结合。如图4B所示，在对晶片250应用光致抗蚀剂251之前，使晶片250抛光成希望厚度。然后蚀刻掉晶片250的部分，以暴露衬底260，从而限定至少一个窗口254，其中要形成所述至少一个金属结构230，如图4C所示。如果必要，在窗口254涂以光致抗蚀剂264之前，在窗口254之内淀积镀底262，随后使光致抗蚀剂264形成图形，以在光致抗蚀剂中限定与所述至少一个金属结构230对应的孔256，如图4D所示。然后通过电镀过程，在孔256之内形成至少一个金属结构230，其中在孔256之内淀积金属，例如镍。如图4E所示，然后移去光致抗蚀剂，以便仅保留金属结构230。
另外，在形成至少一个金属结构230之前或之后，把其上安排了镀底262的晶片250涂以光致抗蚀剂(未示出)。随后使光致抗蚀剂形成图形，并且蚀刻，以形成一个微型致动器结构220，它与所述至少一个金属结构230邻近，并且能共同操作。此外，如上所述，并且如图4F所示，本方法的本实施例优选地还包括蚀刻步骤，以移去晶片250上的过剩镀底262，并且使拱形梁224和金属结构230从下面衬底260释放。
本发明的MEMS装置除热致动微型致动器外，还能包括其他类型的单晶微型致动器。例如，图5表示本发明的又一个有利方面，并且包括一个静电微型致动器320，作为热致动微型致动器320的一个选择机构，以致动MEMS装置，例如微型继电器310。静电微型致动器320优选地由单晶材料，例如单晶硅组成，它安排在衬底340上。如前所述，在邻近微型致动器320的衬底340上，并且大致在和其相同的平面上，还安排至少一个金属结构330。此外，微型致动器320适应在其致动时，可操作地接触至少一个金属结构330。
更具体地说，并且根据本发明的一个实施例，如图5所示的静电微型致动器320例如可以包括一个微电子衬底340，其上安排至少一个定子350，并且与其锚定。各定子350具有多个指状件355，由此横向突出。此外，静电微型致动器320包括至少一个梭子360，对应地邻近至少一个定子350安排。优选地，梭子360相对衬底340可移动，并且具有多个指状件365，由此横向突出，并且与从定子350突出的指状件355相互交叉。一个致动器部件370与至少一个梭子360耦合，由此向外指向至少一个金属结构330突出，并且在一对隔开的支持件380和390之间延伸。各支持件380和390包括至少一个，更典型地一对锚件400，锚定在衬底340上，和一个弹簧部件410，与各锚件400耦合。各弹簧部件410相对衬底340可移动，并且与致动器部件370可操作地耦合。
为了提供微型致动器320的必要致动，例如通过固定在锚件400和定子350的电极(未示出)，在至少一个定子350与至少一个梭子360之间应用电偏置。在定子350与梭子360之间应用电偏置，例如电压偏置，则在相互交叉指状件355和365周围产生相对极性的电场，从而引起指状件355和356相互吸引。由所应用电压偏置产生的吸引力因此引起梭子360向定子350的移动，以便致动器部件370可操作地与金属结构330中的一个啮合，从而响应静电致动器320的致动而闭合微型继电器310的接触。在移去电压偏置下，定子350与梭子360之间的吸引力消散，并且弹簧部件380和390使致动器部件370返回到与金属结构330脱开的静止位置，从而打开微型继电器310的接触。
根据以上所述的各种制造方法，能制造包括除热致动微型致动器以外的微型致动器的MEMS装置，其中微型致动器由单晶材料例如单晶硅组成，而其他部件由和微型致动器位于相同平面的金属形成。例如，根据上述制造技术，能制造包括如图5所示并且如上所述的静电微型致动器的MEMS装置。在本例中，优选地将和上述方法的实施例中，由单晶材料形成热致动微型致动器20的隔开支持件22、致动器部件26和拱形梁24那样相同方式，由单晶材料形成静电微型致动器的定子350、梭子360和隔开支持件380、390。另外，也如以上所述那样，例如通过电镀，能形成静电致动的MEMS装置的金属部件330，以便与静电微型致动器位于相同平面。
因此，根据本发明，能形成MEMS装置，例如微型继电器，它包括由单晶硅形成的微型致动器，而MEMS装置的其他部件由金属例如镍形成，安排在和微型致动器邻近的衬底上，并且与其大致在相同平面上。由单晶硅制造微型致动器的器件和/或部件，特别是通过使用深度活性离子蚀刻过程，允许器件和/或部件以至少达到10∶1的纵横比形成。部件的较高纵横比增加了它们的出平面刚性，并且构成更坚固装置。本发明的制造技术还允许器件和/或部件更接近地隔开。例如，在热致动微型致动器中相邻硅拱形梁之间的较近间隔，结果在相邻拱形梁之间产生更有效的热传递。另外，例如通过其中传送电流，能直接加热热致动微型致动器中的单晶硅微型致动器，这样一般比非直接加热更为有效。此外，虽然硅的热膨胀系数小于金属例如镍的热膨胀系数，但是硅远没有镍密集，因此对于给定量的功率，硅拱形梁一般能比对应的镍拱形梁更多地加热。因此，与具有金属拱形梁的常规MEMS微型致动器比较，本发明的MEMS装置能具有较大的出平面刚性，能更为坚固，并且能更有效地加热。
本领域技术人员将会想到本发明的许多变更和其他实施例，为此本发明适合具有以上叙述和相关附图所提出的教导的优点。因此，应该理解，本发明不限于公开的特定实施例，并且各种变更和其他实施例打算包括在所附权利要求的范围之内。虽然这里使用了特定术语，但是它们仅用于一般性和说明性意义，而不是为了限定目的。

Claims (43)

1.一种微型机电装置，包括：
一个微电子衬底；
一个热致动微型致动器，安排在所述衬底上，并且由单晶材料组成；和
至少一个金属结构，安排在所述衬底上，并且与所述微型致动器隔开，其中所述微型致动器适应于响应其热致动，可操作地接触所述至少一个金属结构。
2.根据权利要求1的微型机电装置，其中所述至少一个金属结构包括两个金属结构。
3.根据权利要求1的微型机电装置，其中至少一个金属结构由所述微型致动器在其热致动时啮合和移动。
4.根据权利要求1的微型机电装置，其中所述至少一个金属结构包括多个金属结构，其中多个金属结构中的至少一个可移动，以便所述微型致动器的热致动使所述微型致动器与可移动金属结构可操作地接触，从而允许可移动金属结构接触多个金属结构中的至少一个，以便使金属结构响应所述微型致动器的热致动而可以有选择地接触。
5.根据权利要求1的微型机电装置，其中微型机电装置是继电器，并且所述至少一个金属结构包括两个金属结构，其中一个金属结构固定，而另一个金属结构可移动，以便所述微型致动器的热致动使所述微型致动器与可移动金属结构可操作地接触，从而允许可移动金属结构接触固定金属结构，以便使金属结构响应所述微型致动器的热致动而可以有选择地接触。
6.根据权利要求1的微型机电装置，其中微型致动器还包括：
隔开的支持件，安排在所述衬底上；
至少一个拱形梁，在所述隔开的支持件之间延伸；
一个致动器部件，可操作地与所述至少一个拱形梁耦合，并且由此向外延伸；和
使所述至少一个拱形梁加热，以引起其进一步起拱的装置，以便使所述致动器部件在一个第一位置与一个第二位置之间移动，在第一位置，所述致动器部件与所述至少一个金属结构隔开，而在第二位置，所述致动器部件可操作地啮合所述至少一个金属结构。
7.根据权利要求1的微型机电装置，其中所述微型致动器通过其内部加热而热起动。
8.根据权利要求1的微型机电装置，其中所述微型致动器通过其外部加热而热起动。
9.根据权利要求1的微型机电装置，其中所述微型致动器包括多个耦合在一起的拱形梁。
10.根据权利要求1的微型机电装置，其中所述微型致动器由单晶硅组成。
11.根据权利要求1的微型机电装置，其中所述至少一个金属结构由镍和金中的至少一种组成。
12.一种制造微型机电结构的方法，该微型机电结构具有单晶材料形成的部件，和金属材料形成的部件，所述方法包括步骤：
由单晶材料所组成的晶片，形成一个微型致动器；
在一个衬底的第一主要表面上，形成至少一个金属结构，以便该金属结构相对衬底可移动；以及
在所述形成步骤之后，在衬底的第一主要表面上结合微型致动器，以便微型致动器的部分相对衬底可移动，以便响应其致动而可操作地啮合金属结构。
13.根据权利要求12的方法，其中形成微型致动器的步骤还包括形成热致动微型致动器和静电致动器中的至少一个。
14.根据权利要求12的方法，其中形成微型致动器的步骤还包括由单晶硅晶片形成微型致动器。
15.根据权利要求12的方法，其中形成微型致动器的步骤包括在晶片上淀积光致抗蚀剂层，使光致抗蚀剂形成图形，以便保留的光致抗蚀剂限定微型致动器，以及蚀刻晶片，以形成微型致动器。
16.根据权利要求12的方法，其中形成所述至少一个金属结构的步骤包括在一个衬底上淀积一个牺牲镀底，在镀底上淀积光致抗蚀剂，使光致抗蚀剂形成图形，以对镀底打开至少一个窗口，限定所述至少一个金属结构的形状，以及在所述至少一个窗口之内电镀金属，以形成所述至少一个金属结构。
17.根据权利要求12的方法，其中形成至少一个金属结构的步骤还包括由镍形成所述至少一个金属结构。
18.根据权利要求12的方法，其中结合步骤还包括使用低温结合过程，把微型致动器结合到衬底上，低温结合过程还包括低温共熔结合过程和阳极结合过程中的至少一个。
19.一种制造微型机电结构的方法，该微型机电结构具有单晶材料形成的部件，和金属材料形成的部件，所述方法包括步骤：
在一个衬底的第一主要表面上，结合由单晶材料组成的晶片；
通过晶片限定至少一个窗口；
在由晶片限定的所述至少一个窗口之内，形成至少一个金属结构；以及
在所述结合步骤之后，由晶片形成一个微型致动器，以便微型致动器的部分相对衬底可移动，以便响应其致动而可操作地啮合金属结构。
20.根据权利要求19的方法，还包括在结合步骤之前，在衬底的表面上淀积一个牺牲镀底的步骤。
21.根据权利要求19的方法，其中结合步骤还包括在一个衬底的第一主要表面上，结合一个单晶硅晶片。
22.根据权利要求19的方法，其中结合步骤还包括使用低温结合过程，把微型致动器结合到衬底上，低温结合过程还包括低温共熔结合过程和阳极结合过程中的至少一个。
23.根据权利要求19的方法，其中限定步骤还包括在晶片上淀积一个光致抗蚀剂层，使光致抗蚀剂形成图形，以对晶片打开至少一个窗口，限定所述至少一个金属结构的形状，以及蚀刻晶片，以通过所述至少一个窗口暴露镀底。
24.根据权利要求19的方法，其中形成至少一个金属结构的步骤包括在晶片中的所述至少一个窗口之内，电镀金属，以形成所述至少一个金属结构。
25.根据权利要求19的方法，其中形成至少一个金属结构的步骤包括由镍形成所述至少一个金属结构。
26.根据权利要求19的方法，其中形成微型致动器的步骤还包括形成热致动微型致动器和静电致动器中的至少一个。
27.根据权利要求19的方法，其中形成微型致动器的步骤还包括在晶片上淀积一个光致抗蚀剂层，使光致抗蚀剂形成图形，以便保留的光致抗蚀剂限定微型致动器，以及蚀刻晶片，以形成微型致动器。
28.一种制造微型机电结构的方法，该微型机电结构具有单晶材料形成的部件，和金属材料形成的部件，所述方法包括步骤：
在一个衬底的第一主要表面上，结合由单晶材料组成的晶片；
在所述结合步骤之后，在衬底的第一主要表面上，形成至少一个金属结构，以便该金属结构相对衬底可移动；以及
在所述结合步骤之后，由晶片形成一个微型致动器，以便微型致动器的部分相对衬底可移动，以便响应其致动而可操作地啮合金属结构。
29.根据权利要求28的方法，其中结合步骤还包括使用低温共熔结合过程、阳极结合过程和熔化结合过程中的至少一个，把微型致动器结合到衬底上。
30.根据权利要求28的方法，其中结合步骤还包括在衬底的第一主要表面上，结合单晶硅晶片。
31.根据权利要求28的方法，其中形成至少一个金属结构的步骤包括在衬底上淀积一个牺牲镀底，在镀底上淀积光致抗蚀剂，使光致抗蚀剂形成图形，以对镀底打开至少一个窗口，限定所述至少一个金属结构的形状，以及在所述至少一个窗口之内电镀金属，以形成所述至少一个金属结构。
32.根据权利要求28的方法，其中形成至少一个金属结构的步骤还包括由镍形成所述至少一个金属结构。
33.根据权利要求28的方法，其中形成微型致动器的步骤还包括形成热致动微型致动器和静电致动器中的至少一个。
34.根据权利要求28的方法，其中形成微型致动器的步骤包括在晶片上淀积一个光致抗蚀剂层，使光致抗蚀剂形成图形，以便保留的光致抗蚀剂限定微型致动器，以及蚀刻晶片，以形成微型致动器。
35.一种微型机电装置，包括：
一个微电子衬低；
一个微型致动器，安排在所述衬底上，并且由单晶材料组成；和
至少一个金属结构，安排在邻近所述微型致动器的所述衬底上，并且大致在相同平面上，其中所述微型致动器适应于响应其致动，可操作地接触所述至少一个金属结构。
36.根据权利要求35的微型机电装置，其中微型致动器是热致动微型致动器和静电微型致动器中的至少一个。
37.根据权利要求35的微型机电装置，其中至少一个金属结构由所述微型致动器在其致动时啮合和移动。
38.根据权利要求35的微型机电装置，其中所述至少一个金属结构包括多个金属结构，其中多个金属结构中的至少一个可移动，以便所述微型致动器的致动使所述微型致动器与可移动金属结构可操作地接触，从而允许可移动金属结构与多个金属结构中的至少一个接触，以便金属结构响应所述微型致动器的致动而可以有选择地接触。
39.根据权利要求35的微型机电装置，其中微型机电装置是继电器，并且其中所述至少一个金属结构包括两个金属结构，其中一个金属结构固定，而另一个金属结构可移动，以便所述微型致动器的致动使所述微型致动器与可移动金属结构可操作地接触，从而允许可移动金属结构接触固定金属结构，以便金属结构响应所述微型致动器的致动而可以有选择地接触。
40.根据权利要求35的微型机电装置，其中微型致动器还包括：
隔开的支持件，安排在所述衬底上；
至少一个拱形梁，在所述隔开的支持件之间延伸；
一个致动器部件，可操作地与所述至少一个拱形梁耦合，并且由此向外延伸；和
使所述至少一个拱形梁加热，以使其进一步起拱的装置，以便所述致动器部件在一个第一位置与一个第二位置之间移动，在第一位置，所述致动器部件与所述至少一个金属结构隔开，而在第二位置，所述致动器部件可操作地啮合所述至少一个金属结构。
41.根据权利要求35的微型机电装置，其中微型致动器还包括：
至少一个定子，具有多个由此突出，并且安排在所述衬底上的指状件；
至少一个梭子，邻近定子安排，并且相对其可移动，该梭子具有多个由此突出的指状件，这些指状件与从定子突出的指状件相互交叉；
至少一个支持件，安排在衬底上；
一个致动器部件，可操作地与所述至少一个梭子和所述至少一个支持件耦合；和
使所述至少一个定子相对所述至少一个梭子电偏置，以引起梭子的移动的装置，以便所述致动器部件在一个第一位置与一个第二位置之间移动，在第一位置，所述致动器部件与所述至少一个金属结构隔开，而在第二位置，所述致动器部件可操作地啮合所述至少一个金属结构。
42.根据权利要求35的微型机电装置，其中所述微型致动器由单晶硅组成。
43.根据权利要求35的微型机电装置，其中所述至少一个金属结构由镍和金中的至少一种组成。
CN00801790A 1999-08-25 2000-08-07 具有单晶部件和金属部件的微型机电装置,以及相关制造方法 Pending CN1321323A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/383,053 US6291922B1 (en) 1999-08-25 1999-08-25 Microelectromechanical device having single crystalline components and metallic components
US09/383,053 1999-08-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1321323A true CN1321323A (zh) 2001-11-07

Family

ID=23511509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN00801790A Pending CN1321323A (zh) 1999-08-25 2000-08-07 具有单晶部件和金属部件的微型机电装置,以及相关制造方法

Country Status (9)

Country Link
US (2) US6291922B1 (zh)
EP (1) EP1121694B1 (zh)
KR (1) KR20010083923A (zh)
CN (1) CN1321323A (zh)
AU (1) AU7628800A (zh)
CA (1) CA2345810A1 (zh)
DE (1) DE60027532D1 (zh)
TW (1) TW464890B (zh)
WO (1) WO2001015184A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104045497A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 娄文忠 一套综合mems和火工药剂滴注工艺的微型作动器加工方法

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6291922B1 (en) * 1999-08-25 2001-09-18 Jds Uniphase, Inc. Microelectromechanical device having single crystalline components and metallic components
US6472739B1 (en) * 1999-11-15 2002-10-29 Jds Uniphase Corporation Encapsulated microelectromechanical (MEMS) devices
US6439693B1 (en) 2000-05-04 2002-08-27 Silverbrook Research Pty Ltd. Thermal bend actuator
US6727778B2 (en) * 2000-06-06 2004-04-27 Cornell Research Foundation, Inc. Transmission line structures for use as phase shifters and switches
AU6851101A (en) * 2000-06-19 2002-01-02 Univ Brigham Young Thermomechanical in-plane microactuator
US6424165B1 (en) * 2000-09-20 2002-07-23 Sandia Corporation Electrostatic apparatus for measurement of microfracture strength
FR2818825B1 (fr) * 2000-12-21 2003-02-21 Commissariat Energie Atomique Dispositif comprenant une structure mobile a rigidite variable, de preference a commande electrostatique
US7464547B2 (en) 2001-05-02 2008-12-16 Silverbrook Research Pty Ltd Thermal actuators
US6635506B2 (en) * 2001-11-07 2003-10-21 International Business Machines Corporation Method of fabricating micro-electromechanical switches on CMOS compatible substrates
KR100439423B1 (ko) * 2002-01-16 2004-07-09 한국전자통신연구원 마이크로전자기계 액튜에이터
US6707176B1 (en) * 2002-03-14 2004-03-16 Memx, Inc. Non-linear actuator suspension for microelectromechanical systems
JP4206856B2 (ja) * 2002-07-30 2009-01-14 パナソニック株式会社 スイッチおよびスイッチの製造方法
US6747785B2 (en) * 2002-10-24 2004-06-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. MEMS-actuated color light modulator and methods
US6943448B2 (en) * 2003-01-23 2005-09-13 Akustica, Inc. Multi-metal layer MEMS structure and process for making the same
US6983088B2 (en) * 2003-08-05 2006-01-03 Xerox Corporation Thermal actuator and an optical waveguide switch including the same
US6985650B2 (en) * 2003-08-05 2006-01-10 Xerox Corporation Thermal actuator and an optical waveguide switch including the same
US6985651B2 (en) * 2003-08-05 2006-01-10 Xerox Corporation Thermal actuator with offset beam segment neutral axes and an optical waveguide switch including the same
US7358593B2 (en) * 2004-05-07 2008-04-15 University Of Maine Microfabricated miniature grids
US7623142B2 (en) 2004-09-14 2009-11-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Flexure
ATE471635T1 (de) * 2006-03-30 2010-07-15 Sonion Mems As Akustischer einchip-mems-wandler und herstellungsverfahren
JP5263203B2 (ja) * 2010-03-12 2013-08-14 オムロン株式会社 静電リレー
US10752492B2 (en) 2014-04-01 2020-08-25 Agiltron, Inc. Microelectromechanical displacement structure and method for controlling displacement
KR101724488B1 (ko) * 2015-12-11 2017-04-07 현대자동차 주식회사 Mems 공진기

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1258368A (en) 1916-09-05 1918-03-05 Westinghouse Electric & Mfg Co Motor.
US1658669A (en) 1926-06-02 1928-02-07 Gen Electric Thermal responsive device
FR764821A (fr) 1933-02-22 1934-05-29 Alsthom Cgee Procédé de commande indirecte, éventuellement à distance, avec multiplication possible d'effort
GB792145A (en) 1953-05-20 1958-03-19 Technograph Printed Circuits L Improvements in and relating to devices for obtaining a mechanical movement from theaction of an electric current
US3213318A (en) 1962-10-19 1965-10-19 Gen Electric Bimetallic filament positioning device
US3609593A (en) 1966-05-25 1971-09-28 Bell Telephone Labor Inc Vibratory reed device
JPH0670429B2 (ja) 1985-04-03 1994-09-07 時枝 直満 直線運動型アクチュエータ
DE3809597A1 (de) 1988-03-22 1989-10-05 Fraunhofer Ges Forschung Mikromechanisches stellelement
KR940002671B1 (ko) 1990-04-06 1994-03-28 가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼 과부하 보호장치
US5050838A (en) 1990-07-31 1991-09-24 Hewlett-Packard Company Control valve utilizing mechanical beam buckling
DE4031248A1 (de) 1990-10-04 1992-04-09 Kernforschungsz Karlsruhe Mikromechanisches element
US5355712A (en) 1991-09-13 1994-10-18 Lucas Novasensor Method and apparatus for thermally actuated self testing of silicon structures
US5198390A (en) 1992-01-16 1993-03-30 Cornell Research Foundation, Inc. RIE process for fabricating submicron, silicon electromechanical structures
DE4205029C1 (en) 1992-02-19 1993-02-11 Siemens Ag, 8000 Muenchen, De Micro-mechanical electrostatic relay - has tongue-shaped armature etched from surface of silicon@ substrate
US5179499A (en) 1992-04-14 1993-01-12 Cornell Research Foundation, Inc. Multi-dimensional precision micro-actuator
US5309056A (en) 1992-06-01 1994-05-03 Rockwell International Corporation Entropic electrothermal actuator with walking feet
US5261747A (en) 1992-06-22 1993-11-16 Trustees Of Dartmouth College Switchable thermoelectric element and array
US5365792A (en) 1992-10-21 1994-11-22 Eastman Chemical Company Method of determining stretch characteristics of thermoplastic articles
US5536988A (en) 1993-06-01 1996-07-16 Cornell Research Foundation, Inc. Compound stage MEM actuator suspended for multidimensional motion
US5441343A (en) 1993-09-27 1995-08-15 Topometrix Corporation Thermal sensing scanning probe microscope and method for measurement of thermal parameters of a specimen
US5367584A (en) 1993-10-27 1994-11-22 General Electric Company Integrated microelectromechanical polymeric photonic switching arrays
US5475318A (en) 1993-10-29 1995-12-12 Robert B. Marcus Microprobe
US5658698A (en) 1994-01-31 1997-08-19 Canon Kabushiki Kaisha Microstructure, process for manufacturing thereof and devices incorporating the same
US5558304A (en) 1994-03-14 1996-09-24 The B. F. Goodrich Company Deicer assembly utilizing shaped memory metals
US5483799A (en) 1994-04-29 1996-01-16 Dalto; Michael Temperature regulated specimen transporter
JP2791383B2 (ja) 1994-06-10 1998-08-27 ウチヤ・サーモスタット株式会社 二重安全サーモスタット
US5467068A (en) 1994-07-07 1995-11-14 Hewlett-Packard Company Micromachined bi-material signal switch
US5600174A (en) 1994-10-11 1997-02-04 The Board Of Trustees Of The Leeland Stanford Junior University Suspended single crystal silicon structures and method of making same
US5644177A (en) 1995-02-23 1997-07-01 Wisconsin Alumni Research Foundation Micromechanical magnetically actuated devices
US5722989A (en) 1995-05-22 1998-03-03 The Regents Of The University Of California Microminiaturized minimally invasive intravascular micro-mechanical systems powered and controlled via fiber-optic cable
US5606635A (en) 1995-06-07 1997-02-25 Mcdonnell Douglas Corporation Fiber optic connector having at least one microactuator for precisely aligning an optical fiber and an associated fabrication method
DE69619408T2 (de) 1995-06-07 2002-11-21 Mc Donnell Douglas Corp Eine justiervorrichtung zum genauen ausrichten einer optischen faser und ein hiermit zusammenhängendes herstellungsverfahren
US5602955A (en) 1995-06-07 1997-02-11 Mcdonnell Douglas Corporation Microactuator for precisely aligning an optical fiber and an associated fabrication method
US5862003A (en) 1995-06-23 1999-01-19 Saif; Muhammad T. A. Micromotion amplifier
US5629665A (en) 1995-11-21 1997-05-13 Kaufmann; James Conducting-polymer bolometer
BE1010134A3 (nl) 1996-04-10 1998-01-06 Wiele Michel Van De Nv Gaapvormingsinrichting voor een textielmachine.
US5994816A (en) 1996-12-16 1999-11-30 Mcnc Thermal arched beam microelectromechanical devices and associated fabrication methods
US5909078A (en) 1996-12-16 1999-06-01 Mcnc Thermal arched beam microelectromechanical actuators
US5796152A (en) 1997-01-24 1998-08-18 Roxburgh Ltd. Cantilevered microstructure
US6183097B1 (en) * 1999-01-12 2001-02-06 Cornell Research Foundation Inc. Motion amplification based sensors
US6137206A (en) * 1999-03-23 2000-10-24 Cronos Integrated Microsystems, Inc. Microelectromechanical rotary structures
US6291922B1 (en) * 1999-08-25 2001-09-18 Jds Uniphase, Inc. Microelectromechanical device having single crystalline components and metallic components

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104045497A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 娄文忠 一套综合mems和火工药剂滴注工艺的微型作动器加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20010038254A1 (en) 2001-11-08
EP1121694A1 (en) 2001-08-08
US6291922B1 (en) 2001-09-18
AU7628800A (en) 2001-03-19
WO2001015184A1 (en) 2001-03-01
DE60027532D1 (de) 2006-06-01
EP1121694B1 (en) 2006-04-26
TW464890B (en) 2001-11-21
CA2345810A1 (en) 2001-03-01
US6628039B2 (en) 2003-09-30
KR20010083923A (ko) 2001-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1321323A (zh) 具有单晶部件和金属部件的微型机电装置,以及相关制造方法
TW468057B (en) Moveable microelectromechanical mirror structures and associated methods
US7622783B2 (en) MEMS thermal actuator and method of manufacture
US6386507B2 (en) Microelectromechanical valves including single crystalline material components
TW579368B (en) MEMS switches and methods of making same
US6275320B1 (en) MEMS variable optical attenuator
US7084726B2 (en) Thin film shape memory alloy actuated microrelay
US20050195466A1 (en) Micro mirror unit, optical disc drive using same, and method for producing micro mirror unit
JP2001518677A (ja) 熱アーチ状ビームマイクロ電子機械装置および関連の製造方法
KR20010043019A (ko) 온도 보상되는 마이크로전자기계 구조체 및 주위 온도변화의 영향을 보상하는 방법
CA2332216A1 (en) Actuators including serpentine arrangements of alternating actuating and opposing segments and related methods
WO2006014203A1 (en) Functional material for micro-mechanical systems
US8154378B2 (en) Thermal actuator for a MEMS-based relay switch
KR20010095285A (ko) 열가소성 물질을 이용한 잠글수 있는 마이크로전자기계식엑추에이터들 및 그 동작 방법들
Pan et al. Batch transfer of LIGA microstructures by selective electroplating and bonding
CN1923670B (zh) 用于直线推进的多弧结构的改性su8电热微执行器
US20090201119A1 (en) Hysteretic mems thermal device and method of manufacture
US20030200748A1 (en) Thermally-activated actuator
Becker et al. Electrostatic beam actuator for switching applications fabricated by Ni microelectroplating and thermal postprocessing
JP2001156350A (ja) 半導体マイクロアクチュエータ

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: JDS YOUNIFEITH COMPANY

Free format text: FORMER OWNER: KRONOS INTEGRATED MICROSYSTEMS CORP.

Effective date: 20011019

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20011019

Address after: American California

Applicant after: JDS Uniphase Corp.

Address before: North Carolina

Applicant before: Cronos Integrated Microsystems, Inc.

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication