DE102008000030A1 - Production method for a micromechanical electrostatic adjustment device and micromechanical electrostatic adjustment device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für eine mikromechanische elektrostatische Verstellvorrichtung (10) mit den Schritten: Aufbringen einer ersten leitfähigen Schicht (12) auf eine Unterlage (28, 30), Ätzen der ersten leitfähigen Schicht (12) zum Bilden von mindestens einer ersten Elektrode (16) aus dem Material der ersten leitfähigen Schicht (12), Aufbringen einer Trennschicht (32a) auf die erste leitfähige Schicht (12), Aufbringen einer zweiten leitfähigen Schicht auf die Trennschicht (32a), Ätzen der zweiten leitfähigen Schicht zum Bilden von mindestens einer zweiten Elektrode (22) aus dem Material der zweiten leitfähigen Schicht und Aufbringen einer Abdeckschicht (40) auf die zweite Elektrode (22) und Biegen der zweiten Elektrode (22) mittels einer von der Abdeckschicht (40) auf die zweite Elektrode (22) ausgeübten mechanischen Druckspannung. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine entsprechende mikromechanische elektrostatische Verstellvorrichtung.The invention relates to a production method for a micromechanical electrostatic adjustment device (10) comprising the steps of: applying a first conductive layer (12) to a substrate (28, 30), etching the first conductive layer (12) to form at least one first electrode ( 16) of the material of the first conductive layer (12), depositing a release layer (32a) on the first conductive layer (12), depositing a second conductive layer on the separation layer (32a), etching the second conductive layer to form at least one second electrode (22) made of the material of the second conductive layer and applying a cover layer (40) on the second electrode (22) and bending the second electrode (22) by means of one of the cover layer (40) on the second electrode (22) exerted mechanical compressive stress. Furthermore, the invention relates to a corresponding micromechanical electrostatic adjustment device.
Description
Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für eine mikromechanische elektrostatische Verstellvorrichtung. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine entsprechende mikromechanische elektrostatische Verstellvorrichtung.The The invention relates to a production method for a micromechanical electrostatic Adjustment. Furthermore, the invention relates to a corresponding micromechanical electrostatic adjustment device.
Stand der TechnikState of the art
Mikromechanische elektrostatische Verstellvorrichtungen finden heutzutage als Positionier- oder Sensorvorrichtungen eine häufige Verwendung. Beispielsweise kann eine mikromechanische elektrostatische Verstellvorrichtung Bestandteil eines Mikrospiegels eines Projektionssystems sein, welches einen Laserstrahl mittels des Mikrospiegels ablenkt, um auf diese Weise ein Videobild zu projizieren oder um eine Oberfläche abzurastern.Micromechanical Electrostatic adjusting devices are nowadays used as positioning or sensor devices a frequent Use. For example, a micromechanical electrostatic Adjustment device Component of a micromirror of a projection system be, which deflects a laser beam by means of the micromirror to to project a video image in this way or to rasterize a surface.
Bei einer mikromechanischen elektrostatischen Verstellvorrichtung erfolgt das Verstellen des verstellbaren Bauteils üblicherweise mittels statischer und beweglicher Elektrodenkämme, die elektrostatisch ineinander gezogen werden. Um eine bevorzugte, quasi statische Ansteuerung zu realisieren, müssen die statischen und beweglichen Elektrodenkämme so zueinander angeordnet werden, dass aufgrund einer zwischen ihnen angelegten elektrischen Spannung ungleich Null ein Drehmoment auf die beweglichen Elektrodenkämme erzeugbar ist. Aufgrund der häufigen Verwendung von elektrostatischen Verstellvorrichtungen im Consumer-Bereich oder in einem Kraftfahrzeug ist es wünschenswert, über eine kostengünstige Möglichkeit zum Herstellen von vergleichsweise kleinen elektrostatischen Verstellvorrichtungen zu verfügen. Insbesondere ist es wünschenswert, bei der Herstellung einer derartigen elektrostatischen Verstellvorrichtung auf die Verwendung von vergleichsweise teuren Silicon-on-Isolator (SOI) Substraten verzichten zu können.at a micromechanical electrostatic adjustment takes place the adjustment of the adjustable component usually by means of static and movable electrode combs, which are electrostatically drawn into each other. To a preferred, To realize quasi-static control, the static and moving electrode combs be arranged to each other so that due to one between them applied zero voltage torque on a torque the movable electrode combs can be generated. Due to the frequent Use of electrostatic adjusting devices in the consumer sector or in a motor vehicle it is desirable to have a cost effective option for producing comparatively small electrostatic adjusting devices to dispose of. In particular, it is desirable in the manufacture of such an electrostatic adjusting device on the use of comparatively expensive silicon-on-insulator (SOI) substrates to be able to do without.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung schafft ein Herstellungsverfahren für eine mikromechanische elektrostatische Verstellvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine mikromechanische elektrostatische Verstellvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7.The The invention provides a manufacturing method for a micromechanical electrostatic Adjusting device with the features of claim 1 and a micromechanical electrostatic adjusting device with the features of the claim 7th
Dabei kann die Trennschicht beispielsweise eine isolierende Schicht und/oder eine Opferschicht sein, wobei die Opferschicht vor oder nach einem Biegen der zweiten Elektrode wenigstens teilweise entfernt wird. Das Biegen der zweiten Elektrode umfasst mindestens das Biegen der beweglichen Elektrodenfinger der zweiten Elektrode. Vorzugsweise wird die Abdeckschicht dazu unter Druckspannung auf die zweite Elektrode aufgebracht.there For example, the release layer can be an insulating layer and / or a sacrificial layer, with the sacrificial layer before or after bending the second electrode is at least partially removed. The bending the second electrode comprises at least the bending of the movable Electrode fingers of the second electrode. Preferably, the cover layer becomes for this purpose applied to the second electrode under compressive stress.
Die Erfindung beschreibt ein einfach durchführbares Herstellungsverfahren für eine mikromechanische elektrostatische Verstellvorrichtung und eine entsprechend kostengünstige mikromechanische elektrostatische Verstellvorrichtung. Auf die Verwendung von Mehrschichtsubstraten kann verzichtet werden.The Invention describes an easily practicable manufacturing method for one micromechanical electrostatic adjusting device and a corresponding inexpensive micromechanical electrostatic adjustment device. On the use Of multi-layer substrates can be dispensed with.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die vergleichsweise aufwendigen herkömmlichen Verfahren zum Bilden einer elektrostatischen Verstellvorrichtung auf dem Problem beruhen, die mindestens zwei Elektroden der elektrostatischen Verstellvorrichtung so zueinander anzuordnen, dass eine ausreichend große Kraft zum Verstellen der beweglichen Elektrode durch Anlegen einer möglichst geringen Spannung möglich ist. Dies erfordert eine relativ nahe Anordnung der mindestens zwei Elektroden zueinander. Mittels der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die mindestens zwei Elektroden auf einfache Weise zu bilden und anschließend mindestens eine der beiden Elektroden über das Aufbringen der Abdeckschicht so zu biegen, dass die Wechselwirkung zwischen den beiden Elektroden verstärkt wird. Vorzugsweise wird die zweite Elektrode so gebogen, dass die mindestens zwei Elektroden ineinandergreifen und damit die elektrostatische Kraft zwischen den beiden Elektroden bei einem Anlegen einer elektrischen Spannung ungleich Null verstärkt wird.The The present invention is based on the finding that the comparative elaborate conventional Method for forming an electrostatic adjusting device based on the problem, the at least two electrodes of the electrostatic adjustment device to arrange each other so that a sufficiently large force for adjusting the movable electrode by applying the smallest possible Tension possible is. This requires a relatively close arrangement of the at least two Electrodes to each other. It is by means of the present invention possible, to form the at least two electrodes in an easy way and subsequently at least one of the two electrodes via the application of the cover layer to bend so that the interaction between the two electrodes is reinforced. Preferably, the second electrode is bent so that the at least two electrodes mesh and thus the electrostatic Force between the two electrodes when applying an electrical Voltage not equal to zero is amplified.
Bei einer mittels des vorgestellten Herstellungsverfahrens erzeugte elektrostatischen Verstellvorrichtung sind die mindestens eine statische Elektrode und die mindestens eine bewegliche Elektrode vorzugsweise in zwei verschiedenen Ebenen über der Unterlage ausgebildet. Durch das Aufbringen der Abdeckschicht kann jedoch eine der beiden Elektroden, vorzugsweise die bewegliche Elektrode, in die Ebene der anderen hineingebogen werden. Dies kann z. B. mittels einer Schubspannung der auf die zweite, obere Elektrode aufgebrachten Abdeckschicht geschehen.at a generated by means of the presented manufacturing process electrostatic adjusting device are the at least one static Electrode and the at least one movable electrode preferably in two different levels above the Pad formed. By applying the cover layer can however, one of the two electrodes, preferably the movable electrode, be bent into the plane of the others. This can be z. B. by means a shear stress applied to the second, upper electrode Covering done.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren erfordert zu seiner Durchführung nur einen Ausgangswafer. Bei einem Waferprozess können anschließend eine hohe Anzahl von elektrostatischen Verstellvorrichtungen prozessiert und anschließend vereinzelt werden. Die dazu durchgeführten Prozessschritte weisen eine vergleichsweise geringe Zahl auf und sind einfach ausführbar, was die Kosten für das Herstellungsverfahren senkt.The Production method according to the invention requires to its implementation only one starting wafer. In a wafer process, a high number of electrostatic adjusting devices processed and then isolated become. The performed to Process steps have a comparatively small number and are easy to execute, what the cost of lowers the manufacturing process.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens wird eine Abdeckschicht mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizient, welcher kleiner als der thermische Ausdehnungskoeffizient des Materials der zweiten leitfähigen Schicht ist, auf die zweite Elektrode aufgebracht. Aufgrund des geringeren Ausdehnungskoeffizienten der Abdeckschicht kann die zweite Elektrode nach einem Aufbringen der Abdeckschicht durch eine Temperaturänderung ohne eine Fremdeinwirkung gebogen werden. Vorzugsweise ragt dann mindestens ein Ende der zweiten Elektrode in einen Zwischenraum der ersten Elektrode hinein. Dies gewährleistet eine gute Wechselwirkung zwischen den beiden Elektroden bei einem Anlegen einer Spannung ungleich Null.In a preferred embodiment of the manufacturing method, a cover layer having a thermal expansion coefficient which is smaller than the thermal expansion coefficient of the material of the second conductive layer is applied to the second electrode. Due to the ge the lower expansion coefficient of the cover layer, the second electrode can be bent after application of the cover layer by a temperature change without external influence. Preferably, at least one end of the second electrode then projects into a gap of the first electrode. This ensures good interaction between the two electrodes when applying a non-zero voltage.
Beispielsweise wird eine Abdeckschicht, welche Siliziumoxid umfasst, auf der zweiten Elektrode gebildet. Bei einem Abkühlen der zweiten Elektrode und der Abdeckschicht biegt sich die zweite Elektrode dann ohne eine Fremdeinwirkung in Richtung der unter ihr liegenden ersten Elektrode. Dies gewährleistet eine kostengünstig und einfach ausführbare Möglichkeit zum Biegen der zweiten Elektrode.For example For example, a capping layer comprising silicon oxide on the second Electrode formed. Upon cooling of the second electrode and the cover layer then bends the second electrode without a foreign influence in the direction of the underlying first Electrode. This ensures a cost-effective and easily executable possibility for bending the second electrode.
Vorzugsweise wird die Abdeckschicht streifenförmig und/oder senkrecht zu einer Symmetrieachse der zweiten Elektrode auf die zweite Elektrode aufgebracht. Somit können die beweglichen Elektrodenfinger der zweiten Elektrode leicht in die gewünschte Form gebogen werden.Preferably The cover layer is strip-shaped and / or perpendicular to an axis of symmetry of the second electrode applied to the second electrode. Thus, the movable electrode fingers the second electrode can be easily bent into the desired shape.
Zusätzlich kann zumindest die zweite Elektrode und/oder das Material der Abdeckschicht vor dem Aufbringen der Abdeckschicht erhitzt werden. Ein Abkühlen der zweite Elektrode und/oder des Materials der Abdeckschicht bewirkt dann automatisch die vorteilhafte Verformung der zweiten Elektrode.In addition, can at least the second electrode and / or the material of the cover layer be heated before applying the cover layer. A cooling of the second electrode and / or the material of the cover causes then automatically the advantageous deformation of the second electrode.
In einer bevorzugten Weiterbildung wird eine Siliziumgermaniumschicht zumindest als Bestandteil der Trennschicht auf die erste leitfähige Schicht aufgebracht, wobei die Siliziumgermaniumschicht nach einem Bilden der zweiten Elektrode zumindest teilweise mit einem Ätzmaterial weggeätzt wird, welches ClF3 und/oder XeF2 umfasst. Auf diese Weise kann die Siliziumgermaniumschicht von den gewünschten Bereichen weggeätzt werden, ohne dass dabei eine aus Silizium gebildete Elektrode beschädigt wird.In a preferred refinement, a silicon germanium layer is applied to the first conductive layer at least as part of the separation layer, wherein the silicon germanium layer is at least partially etched away with an etching material which comprises ClF 3 and / or XeF 2 after forming the second electrode. In this way, the silicon germanium layer can be etched away from the desired areas without damaging an electrode formed of silicon.
Die in den oberen Abschnitten beschriebenen Vorteile gelten auch für eine entsprechende mikromechanische elektrostatische Verstellvorrichtung.The Benefits described in the above sections also apply to a corresponding one micromechanical electrostatic adjustment device.
In einer bevorzugten Ausführungsform der mikromechanischen elektrostatischen Verstellvorrichtung ist die zweite Elektrode über eine Feder mit mindestens einem fest angeordneten Aufhängeelement verbunden, und wobei die Feder bei einem Anlegen einer Spannung zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verformt wird. Vorzugsweise ist die zweite Elektrode einstückig mit der Feder und dem Aufhängeelement ausgebildet. Ebenso kann das Ankerelement, an welchem das Aufhängeelement befestigt ist, einstückig mit der ersten Elektrode ausgebildet sein. Ein derartiger Aufbau der mikromechanischen elektrostatischen Verstellvorrichtung lässt sich einfach realisieren und gewährleistet eine gute Beweglichkeit der zweiten Elektrode bei Anlegen einer Spannung zwischen den mindestens zwei Elektroden.In a preferred embodiment the micromechanical electrostatic adjusting device is the second electrode over a spring with at least one fixed suspension element connected, and wherein the spring upon application of a voltage deformed between the first electrode and the second electrode becomes. Preferably, the second electrode is integral with the spring and the suspension element educated. Likewise, the anchor element, on which the suspension element is attached, in one piece be formed with the first electrode. Such a construction the micromechanical electrostatic adjusting device can be simply realize and ensure a good mobility of the second electrode when applying a voltage between the at least two electrodes.
Vorteilhafterweise ist die Feder mäanderförmig oder zickzackförmig ausgebildet. Durch ein derartiges Design der Feder kann der Abstand zwischen dem Aushängeelement und der zweiten Elektrode minimiert werden.advantageously, is the spring meandering or zigzag educated. By such a design of the spring, the distance between the hanging element and the second electrode are minimized.
Des Weiteren kann die zweite Elektrode über ein Verbindungselement mit einer verspiegelten Platte verbunden sein, welche durch das Anlegen der Spannung zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode aus einer Ausgangsstellung in mindestens eine Endstellung verstellbar ist. Die mikromechanische elektrostatische Verstellvorrichtung eignet sich in diesem Fall gut als Mikrospiegel. Dabei kann auch das Verbindungselement mäanderförmig oder zickzackförmig ausgebildet sein, um den oben schon genannten Vorteil zu gewährleisten.Of Further, the second electrode via a connecting element be associated with a mirrored plate, which by the Applying the voltage between the first electrode and the second Electrode from a starting position in at least one end position is adjustable. The micromechanical electrostatic adjustment device is suitable in this case, good as a micromirror. It can also be the connecting element meandering or zigzag be formed to ensure the above-mentioned advantage.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:Further Features and advantages of the present invention will become apparent below explained with reference to the figures. Show it:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In einem ersten Schritt S1 des Herstellungsverfahrens wird eine erste leitfähige Schicht, vorzugsweise Polysilizium, auf eine Unterlage aufgebracht. Dabei kann die Unterlage eine isolierende Oberfläche aufweisen. Beispielsweise ist die Unterlage ein Siliziumsubstrat, auf dessen Oberfläche mittels eines thermischen Oxidierungsverfahrens eine Siliziumoxidschicht gebildet ist. Gegebenenfalls wird nach dem Aufbringen der ersten leitfähigen Schicht ein CMP-Verfahren (chemisches mechanisches Polierverfahren) durchgeführt zum Glätten der ersten leitfähigen Schicht.In a first step S1 of the manufacturing process is a first conductive Layer, preferably polysilicon, applied to a substrate. In this case, the pad may have an insulating surface. For example the substrate is a silicon substrate, on the surface of which a thermal oxidation process, a silicon oxide layer is formed. Optionally, after the application of the first conductive Layer a CMP process (chemical mechanical polishing process) carried out for straightening the first conductive Layer.
In einem weiteren Schritt S2 wird die erste leitfähige Schicht geätzt, um aus der ersten leitfähigen Schicht mindestens eine erste Elektrode zu formen. Dazu kann eine Maske, wie beispielsweise eine Lackmaske, auf der Oberfläche der ersten leitfähigen Schicht so strukturiert werden, dass Aussparungen in der Maske den Zwischenräumen der mindestens einen ersten Elektrode entsprechen.In In a further step S2, the first conductive layer is etched to from the first conductive Layer to form at least a first electrode. This can be a Mask, such as a resist mask, on the surface of first conductive layer be structured so that recesses in the mask the spaces between the at least correspond to a first electrode.
Anschließend wird eine Trennschicht auf die erste leitfähige Schicht, bzw. auf die erste Elektrode aufgebracht (Schritt S3). Diese Trennschicht kann beispielsweise als Opferschicht Siliziumgermanium enthalten. Die Trennschicht kann auch zumindest teilweise ein elektrisch isolierendes Material enthalten. Nach dem Aufbringen der Trennschicht kann ein CMP-Verfahren durchgeführt werden, um die Trennschicht zu glätten.Subsequently, will a release layer on the first conductive layer, or on the first electrode applied (step S3). This release layer can, for example as a sacrificial layer containing silicon germanium. The separation layer can also at least partially contain an electrically insulating material. After applying the release layer, a CMP process can be carried out to smooth the release layer.
In einem nachfolgenden Schritt S4 wird eine zweite leitfähige Schicht auf die Trennschicht aufgebracht. Auch die zweite leitfähige Schicht kann Polysilizium enthalten. Anschließend wird in einem Schritt S5 mindestens eine zweite Elektrode aus dem Material der zweiten leitfähigen Schicht geätzt. Die erste und die zweite Elektrode sind in zwei verschiedenen Ebenen übereinander angeordnet. Der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Elektrode in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche der Unterlage beträgt mindestens die Schichtdicke der Trennschicht.In a subsequent step S4 becomes a second conductive layer applied to the release layer. Also the second conductive layer may contain polysilicon. Subsequently, in a step S5 at least one second electrode made of the material of the second conductive layer etched. The first and second electrodes are superimposed in two different planes arranged. The distance between the first and the second electrode in a direction perpendicular to the surface of the pad is at least the layer thickness of the separation layer.
In dem Verfahrensschritt S6 wird die zweite Elektrode gebogen. Dazu wird eine Abdeckschicht auf die zweite Elektrode aufgebracht. Vorzugsweise wird dabei der Abstand zwischen der zweiten Elektrode und der ersten Elektrode in der Richtung senkrecht zur Oberfläche der Unterlage verringert.In In method step S6, the second electrode is bent. To a covering layer is applied to the second electrode. Preferably while the distance between the second electrode and the first Reduced electrode in the direction perpendicular to the surface of the substrate.
Die Abdeckschicht kann ein unter mechanische Druckspannung stehendes Material enthalten. Beispielsweise enthält die Abdeckschicht Siliziumoxid. Nach einem Entfernen der Opferschicht während des Schritts S6 findet in diesem Fall ohne eine Fremdeinwirkung die weiter unten noch genauer beschriebene Biegung der zweiten Elektrode statt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Abdeckschicht senkrecht zu einer Symmetrieachse der zweiten Elektrode streifenförmig auf der oberen zweiten Elektrode strukturiert.The Covering layer may be under mechanical compressive stress Material included. For example, the cover layer contains silicon oxide. After removing the sacrificial layer during step S6 in this case without a foreign influence the more detailed below described bending of the second electrode instead. In a preferred embodiment the cover layer is perpendicular to an axis of symmetry of the second Electrode strip-shaped structured on the upper second electrode.
Die
in
Teilflächen der
ersten leitfähigen
Schicht
Die
Verbindungselemente
Nach
dem Ätzen
der stationären
Elektroden
Die
aus der zweiten leitfähigen
Schicht gebildeten beweglichen Elektroden
Bei
dem in
Lediglich
unter den Aufhängeelementen
Ein
besonders leicht ausführbarer Ätzschritt zum
zumindest teilweisen Entfernen der Trennschicht
Die
von den Verbindungselementen
Wie
in
Die
Drehung der beweglichen Elektroden
Der
maximale Auslenkwinkel der mikromechanischen elektrostatischen Verstellvorrichtung
In
einer bevorzugten Ausführungsform
besteht wenigstens ein Teil der Trennschicht aus Siliziumgermanium.
Die Siliziumgermaniumschicht lässt sich
leicht durch ein Ätzmedium,
welches ClF3 und/oder XeF2 enthält, bis
auf die gewünschten
Resttrennschichten entfernen. Grundsätzlich können auch isolierende Materialien,
die sich selektiv gegen das Substrat oder die Spiegelstrukturen ätzen lassen,
als Trennschicht auf die erste leitfähige Schicht
Durch die Multifunktionalität der Trennschicht als Isolator und als Opferschicht (Opferschichttechnologie), entfällt die Notwendigkeit, die gewünschten Strukturen von der Rückseite des Substrats aus freizulegen. Damit entfällt auch eine sonst typischerweise notwendige Verkapselung, was wiederum die Komplexität und die Kosten senkt.By the multifunctionality the separation layer as insulator and as sacrificial layer (sacrificial layer technology), deleted the need, the desired Structures from the back of the substrate from expose. This also eliminates one typically necessary encapsulation, which in turn reduces the complexity and the Costs lowers.
Die
gezeigte mikromechanische elektrostatische Verstellvorrichtung
Durch
die Ausbildung der Verbindungselemente als zweite Torsionsfedern
Die
in
Die
in
Die
Beispielsweise
weist die mikromechanische elektrostatische Verstellvorrichtung
Die vorliegende Erfindung wurde in den oberen Abschnitten anhand eines Mikrospiegels, beispielsweise für ein Head-up-Display im Kraftfahrzeugbereich oder für Miniprojektoren im Consumer-Bereich, erläutert. Denkbar ist auch eine Verwendung des Mikrospiegels als Schalter in optischen Netzwerken (optical-cross-connect) oder als Oberflächenscanner.The present invention has been described in the above ren sections based on a micromirror, for example, for a head-up display in the automotive sector or mini-projectors in the consumer sector, explained. It is also conceivable to use the micromirror as a switch in optical networks (optical-cross-connect) or as a surface scanner.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf Mikrospiegel beschränkt, sondern kann für Verstellvorrichtungen verschiedener Art, beispielsweise auch für einen Sensor, genutzt werden.The however, the present invention is not limited to micromirrors can for Adjustment devices of various types, for example, for one Sensor, to be used.
Claims (10)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013217094A1 (en) | 2013-08-28 | 2015-03-05 | Robert Bosch Gmbh | Micromechanical component and corresponding test method for a micromechanical component |
WO2017097287A1 (en) | 2015-12-09 | 2017-06-15 | Werling Marco | Device and method for producing a three-dimensional, shaped metal body |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19851967B4 (en) * | 1998-11-11 | 2005-12-22 | Robert Bosch Gmbh | Micromirror and method for its production |
US6625004B1 (en) * | 2001-08-31 | 2003-09-23 | Superconductor Technologies, Inc. | Electrostatic actuators with intrinsic stress gradient |
KR20070047840A (en) * | 2004-09-01 | 2007-05-07 | 주식회사 아도반테스토 | Bimorph element, bimorph switch, mirror element, and process for producing them |
-
2008
- 2008-01-10 DE DE200810000030 patent/DE102008000030A1/en not_active Withdrawn
- 2008-11-14 WO PCT/EP2008/065575 patent/WO2009086978A2/en active Application Filing
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013217094A1 (en) | 2013-08-28 | 2015-03-05 | Robert Bosch Gmbh | Micromechanical component and corresponding test method for a micromechanical component |
US9764945B2 (en) | 2013-08-28 | 2017-09-19 | Robert Bosch Gmbh | Micromechanical component and corresponding test method for a micromechanical component |
DE102013217094B4 (en) | 2013-08-28 | 2021-11-04 | Robert Bosch Gmbh | Micromechanical component and corresponding test method for a micromechanical component |
WO2017097287A1 (en) | 2015-12-09 | 2017-06-15 | Werling Marco | Device and method for producing a three-dimensional, shaped metal body |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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Legal Events
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R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination | ||
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |
Effective date: 20150113 |