DE69511782T2

DE69511782T2 - Magnetischer Mikroschalter und sein Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69511782T2
Application number: DE69511782T
Authority: DE
Inventors: Etienne Bornand
Original assignee: Asulab AG
Current assignee: Asulab AG
Priority date: 1994-06-17
Filing date: 1995-06-01
Publication date: 2000-04-20
Anticipated expiration: 2015-06-02
Also published as: FR2721435B1; FR2721435A1; US5605614A; CN1118510A; EP0688033A1; KR960003515A; JP3641018B2; KR100334312B1; ES2138683T3; EP0688033B1; CN1050436C; JPH087728A; DE69511782D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen magnetischen Mikrcschalter, d. h. einen elektrischen Kontaktgeber, dessen Abmessungen in der Größenordnung von einigen zehn Mikrometern liegen und der einen flexiblen Träger aufweist, der über einem mit einem Kontaktstück versehenen Substrat gehalten wird, wobei der Träger wenigstens teilweise aus einem ferromagnetischen Material besteht, das von einem Magneten angezogen werden kann, so daß ein elektrischer Kontakt geöffnet oder geschlossen wird.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Herstellungsverfahren, das ermöglicht, den Mikroschalter durch galvanisches Wachstum der verschiedenen leitenden Materialien, aus denen er aufgebaut ist, zu erhalten.
Vorrichtungen, die das Schließen oder Öffnen eines elektrischen Stromkreises unter der Einwirkung eines magnetischen Feldes ermöglichen, das durch die Annäherung eines Magneten erzeugt wird, sind seit langem bekannt, und gemäß einer natürlichen Entwicklung haben die am Grundprinzip vorgenommenen Verbesserungen nicht nur ihre Konstruktion, sondern auch ihre Miniaturisierung betroffen.
Auf Konstruktionsebene kann eine der im Patent US 3 974 468 beschriebenen Vorrichtungen angeführt werden, in der ein flexibler, leitender, nicht ferromagnetischer Streifen gebogen und dann auf einer Auflage, die das Kontaktstück trägt, festgehalten wird, wobei der Streifen auf seinem Abschnitt gegenüber der Auflage teilweise mit einem ferromagnetischen Material überzogen ist, das, um den Kontakt zu schließen, von einem Magneten angezogen werden kann. Die Abmessungen des Streifens können verringert werden, ohne daß dabei die Schaffung einer mechanischen Verbindung von Teilen, deren Abmessungen in der Größenordnung von einigen zehn Mikrometern liegen, in Betracht gezogen werden kann.
Was die Miniaturisierung anbelangt, haben die Verfahren der Mikro-Materialbearbeitung und insbesondere die Verfahren zum Ätzen von Siliciumwafern, ermöglicht, Strukturen mit sehr kleinen Abmessungen zu erhalten. Beispielsweise beschreibt das Patent DD 248 454 einen Magnetschalter, dessen Grundkörper und dessen elastischer Streifen durch Ätzen eines Siliciumwafers geformt werden, wobei die Teile, die leitend oder ferromagnetisch sein sollen, anschließend durch galvanisches Ablagern aufgetragen werden. Es ist klar, daß dieses Herstellungsverfahren den Nachteil aufweist, eine Abfolge von Schritten zu erfordern, die verschiedenartige Verfahren anwenden.
Strukturen, die aus übereinanderliegenden leitfähigen Bänder sehr kleiner Abmessungen bestehen, können auch durch aufeinanderfolgende galvanische Ablagerungen durch Masken hindurch erzielt werden - im wesentlichen mit dem Ziel, Anschlußplättchen für elektronische Schaltungen zu erzeugen. Beispielsweise beschreibt das Patent EP 0 459 665 eine Vorrichtung des Standes der Technik, bei der die Masken im Endprodukt erhalten bleiben. Im Patent US 4 899 439 wurde hingegen vorgeschlagen, die Masken zu entfernen, um eine starre, dreidimensional vertiefte Struktur zu erzielen. Wenn jedoch in beiden oben genannten Beispielen von den Haftschichten abgesehen wird, ist festzustellen, daß der gesamte galvanische Wachstumsprozeß mit nur einem einzigen Material ausgeführt wird, von dem einzig und allein Leitvermögen erwartet wird, ohne das zusätzliche ferromagnetische Eigenschaften ermöglichen, eine neue Anwendung in Betracht zu ziehen. Außerdem ist festzustellen, daß die Streifen oder die Träger der so erhaltenen Strukturen keine verwertbaren mechanischen Eigenschaften, vor allem keine Flexibilität aufweisen.
Im Gegensatz zu diesem Stand der Technik, an den gerade erinnert wurde, hat die Anmelderin jedoch, indem sie gemeinsam Materialien einsetzt, die elastische und ferromagnetische Eigenschaften besitzen, bereits einen Mikroschalter vom Typ "Reed", dessen Abmessungen in der Größenordnung von einigen zehn Mikrometern liegen, hergestellt. Ein solcher "Reed"-Mikroschalter bildet den Gegenstand der Patentanmeldung EP 0 602 538, die in düe vorliegende Anmeldung durch Literaturhinweis eingefügt ist. Die Vorrichtung, die beschrieben ist, wird durch galvanisches Wachstum eines leitenden Materials und eines ferromagnetischen Materials durch Masken hindurch derart erzielt, das zwei einander gegenüberliegende und durch einen Zwischenraum getrennte ferromagnetische Träger erhalten werden, wovon wenigstens einer biegsam und über einen Fuß mit dem Basismaterial verbunden ist. Obwohl eine derartige Vorrichtung völlig zufriedenstellt, weist sie die üblichen Nachteile der "Reed"-Schalter auf, und zwar eine Anwendung, die eine sehr genaue Positionierung des Magnetflußgenerators erfordert und eine zu große Empfindlichkeit gegenüber Störungen hat, die durch die Nähe weiterer ferromagnetischer Teile hervorgerufen werden können.
Die vorliegende Erfindung hat demnach zum Ziel, einen magnetischen Mikroschalter zu schaffen, der erlaubt, diese Nachteile zu beseitigen, so daß das Positionieren eines Magneten, um ihn zu betätigen, keine so große Genauigkeit erfordert und seine Funktion nicht durch die Nähe weiterer ferromagnetischer Teile beeinflußt wird. Wie im weiteren Verlauf der Beschreibung zu sehen sein wird, bietet der Mikroschalter gemäß der Erfindung dazu noch den Vorteil, eine Gesamtdicke zu besitzen, die noch geringer als die der im Patent EP 0 602 538 beschriebenen Vorrichtung ist, und aufgrund der geringeren Anzahl notwendiger Fertigungsschritte zu geringeren Kosten produziert werden zu können.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es daher, ein Herstellungsverfahren zu liefern, das erlaubt, in vorteilhafter Weise einen magnetischen Mikroschalter zu erhalten, dessen Abmessungen in der Größenordnung von einigen zehn Mikrometern liegen, was die üblichen Verfahren der Materialbearbeitung und sogar der Mikro-Materialbearbeitung nicht zulassen.
Zur Vereinfachung wird der magnetische Mikroschalter gemäß der Erfindung im weiteren nur als "MMC-Schalter" bezeichnet.
Demnach hat die Erfindung einen MMC-Schalter zum Gegenstand, der einen flexiblen Träger aus einem oder mehreren Leitermaterialien Enthält, wovon ein Ende über einen Fuß mit einem Substrat fest verbunden ist und das entfernte Ende sich über einem Kontaktstück befindet, das im Substrat ausgespart ist, wobei die Füße und das Kontaktstück aus Leitermaterialien bestehen und wenigstens ein Teil des Trägers ein ferromagnetisches Material enthält, das durch einen Magneten in Bewegung gesetzt werden kann, wodurch das Annähern oder Entfernen des fernen Endes des Trägers an das Kontaktstück ermöglicht wird, um einen elektrischen Kontakt herzustellen oder zu unterbrechen.
Die vorliegende Erfindung hat außerdem zum Ziel, ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Mikroschalter zuvor genannten Typs durch galvanisches Wachstum zu liefern, das die Abfolge der folgenden Schritte enthält:
a) Erzeugen zweier getrennter leitender Zonen in einem Substrat;
b) Erzeugen einer ersten Maske durch Ablagern eüner Photoresistschicht und einer Strukturierung in der Weise, daß wenigstens zwei Fenster erhalten werden, die sich jeweils über einer Leiterzone und in der Nähe ihrer gegenüberliegenden Ränder befinden;
c) galvanisches Wachstum eines Metalls, bis dieses die Höhe der Oberfläche des Photoresists erreicht hat, um in den Fenstern Kontaktstücke herzustellen;
d) Erzeugen einer zweiten Maske durch Ablagern einer Photoresistschicht und in deren gesamten Dicke einer Strukturierung eines Fensters über einem einzigen Kontaktstück, wobei das Fenster ein kleines Schlankheitsverhältnis aufweist, d. h. konisch erweiterte Wände besitzt;
e) Ablagern eines Zwischenmetallisierungsniveaus auf der gesamten Oberfläche des Photoresists, den Wänden und dem Boden des Fensters gemäß dem Schritt (d);
f) Erzeugen einer dritten Maske durch Ablagern einer dicken Photoresistschicht und in der gesamten Dicke Strukturierung eines Kanals, der sich zwischen den am weitesten entfernten Rändern der Kontaktstücke, die sich an den Rändern gegenüber leitenden Substratbereichen befinden, erstreckt;
g) galvanisches Wachstum eines ferromagnetischen Materials zur Bildung des Kontaktstücks, wobei diesem Schritt eventuell das galvanische Wachstum eines nichtmagnetischen Materials in einer geringen Dicke, das dazu vorgesehen ist, den Kontakt zu verbessern, vorausgeht;
h) galvanisches Wachstum eines Kompressionsmaterials;
i) Beseitigen der Photoresistschichten und des Zwischenmetallisierungsniveaus in einem Schritt oder in mehreren Schritten auf chemischem und mechanischem oder nur auf chemischem Weg.
Die Masken, durch die hindurch das galvanische Wachstum bewerkstelligt wird, werden durch bekannte Verfahren erhalten, die darin bestehen, eine Schicht aus photoempfindlichem Harz, das mit dem umfassenden Begriff "Photoresist" bezeichnet wird, derart zu gestalten, daß in ihrer Dicke an den gewünschten Orten Fenster ausgespart werden.
Je nach der Art des verwendeten Photoresists und der realisierten Betriebsbedingungen ist es möglich, das Aussehen der geschaffenen Fenster zu modifizieren. Wenn die vom Hersteller des Photoresists empfohlenen optimalen Bedingungen eingehalten werden, werden im allgemeinen Fenster mit einem starken Schlankheitsverhältnis, d. h. mit im wesentlichen vertikalen Wänden, er zielt. Hingegen werden durch Abgehen von den optimalen Anweisungen Fenster mit einem schwachen Schlankheitsverhältnis, d. h. mit konisch erweiterten Wänden, erhalten.
Das im Schritt g) für das galvanische Wachstum des Trägers verwendete ferromagnetische Material ist beispielsweise eine Eisen-Nickel-Legierung 20/80. Im Schritt h) ist das verwendete Kompressionmaterial beispielsweise Chrom. In gleicher Weise könnte der Schritt h) weggelassen uncl durch einen Schritt h' ersetzt werden, der dem Schritt g) vorausgehen und darin bestehen würde, eine galvanische Ablagerung eines grenzflächenaktiven Metalls zu erzeugen. Das zur Verbesserung des Kontaktes verwendete Metall ist beispielsweise Gold. Ebenso könnten der Fuß und die Kontaktstücke aus einem belliebigen Material hergestellt werden, vorzugsweise wird jedoch Gold für diesen Schritt galvanischen Wachstums verwendet.
Demnach wird durch Ausführen der Schritte a) bis g) und i) des soeben beschriebenen Verfahrens ein MMC-Schalter erhalten, bei dem das entfernte Ende des Trägers und das Kontaktstück durch einen freien Zwischenraum getrennt sind. Dies entspricht einer ersten Ausführungsform, die ermöglicht, einen MMC-Schalter zu erhalten, der normalerweise in Abwesenheit eines Magnetfeldes geöffnet ist.
Werden dagegen die Schritte a) bis i) des Verfahrens ausgeführt, wird ein MMC-Schalter erhalten, bei dem die dem Träger aufgezwungene Durchbiegung bei Abwesenheit eines Magnetfeldes einen Kontakt zwischen seinem entfernten Ende und dem Kontaktstück herstellt. Das entspricht einer zweiten Ausführungsform, die ermöglicht, einen MMC-Schalter zu erhalten, der normalerweise geschlossen ist.
Besser verständlich werden die Merkmale und Vorteile der Erfindung beim Lesen der nachstehenden ausführlichen Beschreibung, die lediglich beispielhaft gegeben wird und sich auf die Zeichnung bezieht, worin:
- Fig. 1 eine Seitenansicht in Schnittdarstellung eines MMC-Schalters gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist;
- Fig. 2 eine vereinfachte perspektivische Darstellung des MMC- Schalters gemäß der ersten Ausführungsform ist, wenn dieser durch einen Magneten betätigt wird;
- Fig. 3 eine Seitenansicht in Schnittdarstellung eines MMC-Schalters gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist;
- Fig. 4 eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines MMC- Schalters gemäß einer zweiten Ausführungsform ist, wenn dieser durch einen Magneten betätigt wird; und
die Fig. 5 bis 13 Seitenansichten in Schnittdarstellung der verschiedenen Schritte zur Herstellung eines in Fig. 1 oder 3 dargestellten MMC-Schalters sind.
Die Fig. 1 und 2 zeigen einen MMC-Schalter gemäß einer ersten Ausführungsform. Er enthält ein isolierendes Substrat 1, das ein Kontaktstück 2 und einen Fuß 3 trägt, auf dessen oberem Teil das Ende 4 eines Trägers 5 aufliegt, dessen entferntes Ende 6 sich über dem Kontaktstück 2 befindet und von diesem durch einen kleinen freien Zwischenraum getrennt ist. Außerdem kann das Substrat zwei weitere Kontaktstücke 7 und 8 enthalten, die die Herstellung einer Verbindung vom MMC-Schalter zu einer elektronischen Schaltung vereinfachen können. Die Kontaktstücke 7 und 8 sind mit dem Kontaktstück 2 bzw. dem Fuß 3 über elektrisch leitende Bereiche 9 und 10, die durch Metallisieren erhalten wurden, verbunden. Wie später zu sehen sein wird, enthält jede Schicht eine erste Schicht 9a (bzw. 10a), die auf dem Substrat 1 haften soll, und eine zweite Schicht 9b (bzw. 10b), die das Wachstum der galvanischen Ablagerungen verbessern soll. Der Fuß und der Träger werden durch galvanisches Wachstum eines leitenden Materials 11 erzielt, das vorzugsweise gewählt wurde, um einen elektrischen Kontakt hoher Qualität zu gewährleisten. Es wird beispielsweise Gold verwendet, wobei die Höhe des Kontaktstückes 2 typisch im Bereich von 5 bis 10 um liegt und die Höhe, die von der Basis des Fußes 2 bis zur Oberseite des Trägers 5 reicht, im Bereich von 10 und 25 um liegt, so daß der Zwischenraum, der das entfernte Ende 6 des Trägers vom Kontaktstück 2 trennt, im wesentlichen 2 bis 5 um beträgt. Der Träger wird durch galvanisches Wachstum eines ferromagnetischen Materials 14 schwacher Hysterese, etwa einer Eisen-Nickel-Legierung 20/80, erhalten, wobei diesem Wachstum unter Umständen das Wachstum einer dünneren Schicht 13, etwa einer Goldschicht, vorausgeht, die den Kontakt verbessern soll. Wie in Fig. 2 genauer ersichtlich ist, hat dieser Träger einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt einer Dicke im Bereich von 3 bis 10 um bei einer Breite im Bereich von 5 bis 20 um und einer Länge im Bereich von 300 bis 600 um, derart daß er eine ausreichende Flexibilität besitzt, um mit dem Kontakt stück 2 in Kontakt zu treten, wenn er von einem Magneten 16 angezogen wird. Nach einem an sich bekannten Verfahren wird der MMC-Schalter nicht in Einzelfertigung hergestellt, sondern in Losen oder "Batches" auf dem gleichen Substrat, wobei anschließend jeder Schalter ausgeschnitten werden kann. Ebenso ist es möglich, ja sogar wünschenswert, vor dem Schnittvorgang über jedem Schalter eine Schutzkappe, beispielsweise durch Kleben, anzubringen.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsform eines MMC-Schalters gemäß der Erfindung. Beim Vergleich der Fig. 1 und 3 kann festgestellt werden, daß der Träger 5 eine zusätzliche galvanische Ablagerungsschicht 15 enthält. Diese Ablagerung wird aus einem Leitermaterial hergestellt, das ferromagnetische Eigenschaften besitzt oder auch nicht, jedoch durch galvanische Ablagerung Kompressionseigenschaften hat. Im vorliegenden Fall wurde eine galvanische Ablagerung von Chrom in einer Dicke im Bereich von 1 bis 5 um bewerkstelligt. Wie in Fig. 3 zu sehen ist, erzeugt die galvanische Chromablagerung am Ende des Herstellungsprozesses, der nachfolgend ausführlicher erläutert werden wird, eine mechanische Spannung, die in Abwesenheit jeglichen Magnetfeldes den Träger biegen und das entfernte Ende 6 in Kontakt mit dem Kontaktstück 2 halten wird. Fig. 4 zeigt perspektivisch den MMC-Schalter von Fig. 3 in der geöffneten Stellung, wenn ein Magnet 16 herangeführt wird.
Mit bezug auf die Fig. 5 bis 13 wird nun ausführlicher ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens beschrieben werden, das ermöglicht, ausgehend von einem isolierenden Substrat 1 einen MMC-Schalter gemäß der Erfindung zu erhalten. Dieses Substrat kann von Natur aus isolierend sein, wie Glas oder Keramik, oder durch eine Vorbehandlung isolierend gemacht worden sein.
Wenn also aufgrund der Vorteile, die dieser für die Fertigung in Losen oder "Batches" aufweist, ein Siliciumwafer verwendet wird, wird zuvor in einem Ofen unter Sauerstoff eine Oxydation ausgeführt, um einen isolierenden Überzug aus quasimonomolekularem Siliciumdioxid zu erhalten.
In einem ersten, in Fig. 5 dargestellten Schritt werden voneinander isolierte Leiterbereiche 9, 10 realisiert, indem nach einem herkömmlichen Verfahren ein Metallbelag, der auf das Substrat 1 durch thermisches Verdampfen eines Haftmetalls aufgebracht wurde und der von einem Metall gefolgt wird, das die Effizienz der galvanischen Ablagerung verbessern soll, geätzt wird. Die erste Schicht 9a, 10a besteht beispielsweise aus 50 nm Titan und die zweite aus 200 nm Gold.
In einem zweiten Schritt, der durch Fig. 6 veranschaulicht wird, wird auf der gesamten Oberfläche der Leiterbereiche 9, 10 und des Substrats 1, das diese trennt, eine erste Photoresistschicht 20 in einer Dicke im Bereich von 5 bis 10 um aufgebracht. Diese Schicht wird anschließend nach den üblichen Verfahren strukturiert, um zwei Fenster 22, 23 über den Leiterbereichen 9, 10 in der Nähe ihrer gegenüberliegenden Ränder sowie zwei weitere Fenster 24, 25 über den Leiterbereichen auf gleicher Linie mit den beiden ersten Fenstern zu erhalten. Bei Befolgen der vom Hersteller des Photoresists ausgesprochenen Anwendungsempfehlungen werden Fenster erhalten, die ein starkes Schlankheitsverhältnis aufweisen, d. h. die im wesentlichen vertikale Fenster haben.
Im folgenden, in Fig. 7 dargestellten Schritt wächst in den Fenstern 22, 23, 24, 25 eine galvanische Ablagerung eines Metalls, bis diese zur Oberfläche des Photoresists bündig ist. Zur Durchführung dieses galvanischen Wachstums wird vorzugsweise ein Metall verwendet, das wenig korrosionsanfällig ist und einen guten elektrischen Kontakt sicherstellen kann, etwa Gold. Es werden also vier Kontaktstücke erhalten, wobei das Kontaktstück 3a die Basis des Fußes bildet, das Kontaktstück 2 das Kontaktstück des MMC-Schalters ist und die Kontaktstücke 7, 8 Anschlußkontaktstücke für eine externe elektronische Schaltung sind. In einem vierten Schritt, der von Fig. 8 veranschaulicht ist, wird durch Ablagerung einer neuen Photoresistschicht 30 eine zweite Maske erzeugt und eine Strukturierung in ihrer gesamten Dicke ausgeführt, um ein einziges Fenster 33 über dem Kontaktstück 3a zu erhalten. Im Gegensatz zum vorhergehenden Schritt wird das Fenster 33 mit einem schwaches Aspekt-Verhältnis, d. h. mit konisch erweiterten Wänden, erzielt, indem von den für den verwendeten Photoresist empfohlenen optimalen Bedingungen weggegangen wird. Die Dicke der in diesem Schritt aufgetragenen Photoresistschicht dient gleichzeitig dazu, einen isolierenden Zwischenraum von 2 bis 5 um zwischen dem Kontaktstück 2 und dem entfernten Ende 6 des Trägers 5, der in den folgenden Schritten erhalten wird, zu schaffen.
So wie der fünfte Schritt in Fig. 9 dargestellt ist, besteht er darin, durch thermisches Verdampfen eine dünne Metallschicht auf der gesamten Oberfläche des Photoresists 30 und auf den Wänden und dem Boden des Fensters 33 abzulagern. Das verwendete Metall ist vorzugsweise Gold und dieses Zwischenmetallisierungsniveau wird als Leiter für die nachfolgenden Schritte galvanischen Wachstums verwendet.
In einem sechsten Schritt, der durch Fig. 10 veranschaulicht wird, wird eine dritte, dicke Maske des Photoresists 40 erzeugt und eine Strukturierung ihrer gesamten Dicke derart ausgeführt, daß ein Kanal 45 erhalten wird, der sich zwischen den am weitesten entfernten Rändern der Kontaktstücke 2, 3a, die sich an den Rändern gegenüber den leitenden Bereichen 9, 10 befinden, erstreckt. Diese Strukturierung läßt folglich nur den Teil der Metallisierung 31 frei, der sich unter dem Träger 5 und in dem Fenster 33 befindet, das dem Aufbau des zweiten Teils des Fußes 3 dienen wird.
Fig. 11 und 12 zeigen die Schritte des Wachstums des Trägers 5, die aus einer ersten, ziemlich geringen galvanischen Ablagerung 13 von Gold bestehen, um den elektrischen Kontakt zu verbessern sowie nachfolgend aus einer Ablagerung einer Dicke im Bereich von 3 bis 10 um eines ferromagnetischen Materials, das die aktive Substanz des Trägers 5 bildet. Das in diesem Beispiel verwendete Material ist eine Eisen-Nickel-Legierung 20/80.
In diesem Stadium angelangt, werden die Masken 20, 30, 40, die dazu dienten, das galvanische Wachstum zu lenken, und das Zwischenmetallisierungsniveau 31 in einem einzigen Arbeitsgang oder schrittweise entfernt, um einen MMC-Schalter zu erhalten, wie er in Fig. 1 dargestellt ist. Um das Entfernen in einem Schritt auszuführen, werden gleichzeitig ein chemisches Agens, das den Photoresist auflöst, etwa ein Produkt auf Acetonbasis, und ein mechanisches Hilfsmittel, das den sehr dünnen Zwischenmetallisierungsüberzug abreißt, etwa Ultraschallwellen, verwendet. Wenn dieses Entfernen in mehreren Schritten ausgeführt wird, werden nacheinander chemische Agenzien verwendet, die den Photoresist bzw. die Zwischenmetallisierung auflösen können.
Um einen MMC-Schalter zu erhalten, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, wird ein zusätzlicher Schritt galvanischen Wachstums 15, wie er in Fig. 13 dargestellt ist, ausgeführt, wobei ein Metall verwendet wird, das Kompressionseigenschaften besitzt, etwa Chrom, wenn es durch einen galvanischen Prozeß abgelagert wird. Nach Entfernen der Masken und der Zwischenmetallisierung, wie zuvor angegeben worden ist, erfährt der Träger 5 eine Biegung, die ihn in Kontakt mit dem Kontaktstück 2 bringt.
Das soeben beschriebene Verfahren kann im Umfang des Wissens des Fachmanns vielfach modifiziert werden, sowohl bezüglich der Materialwahl als auch bezüglich der gewünschten Abmessungen des MMC-Schalters in Bereichen, die bei einigen zehn von Mikrometern liegen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Mikroschalters, der einen flexiblen Träger (5) aus einem oder mehreren Leitermaterialien (13, 14, 15) enthält, wovon ein Ende über einen Fuß (3) mit einem isolierenden Substrat (1) fest verbunden ist und ein freies entferntes Ende (6) über einem Kontaktstück (2), das im Substrat (1) ausgebildet ist, positioniert ist, wobei die Füße (3) und das Kontaktstück (2) aus Leitermaterialien aufgebaut und mit Mitteln (7, 8, 9, 10) für den Anschluß an eine externe elektronische Schaltung versehen sind und der Träger (5) wenigstens zum Teil aus einem ferromagnetischen Material aufgebaut ist, das durch einen Magneten (16) betätigt werden kann, wodurch ermöglicht wird, daß sich das ferne Ende (6) an das Kontaktstück (2) annähert, um einen elektrischen Kontakt herzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß es die Abfolge der folgenden Schritte enthält:

(a) Erzeugen zweier getrennter leitender Zonen (9, 10) im Substrat (1), wovon jede eine Haft-Metallisierungsschicht (9a, 10a) und eine Schicht aus einem nichtoxidierbaren Metall (9b, 10b) enthält,

(b) Erzeugen einer ersten Maske durch Ablagern einer Photoresistschicht (20) und einer Strukturierung in der Weise, daß wenigstens zwei Fenster (22, 23) erhalten werden, die sich über einer Leiterzone (9, 10) in der Nähe ihrer gegenüberliegenden Ränder befinden, wobei die Fenster im wesentlichen vertikale Wände besitzen,

(c) galvanisches Wachstum eines Leitermaterials in den Fenstern, um Kontaktstücke (2, 3a, 7, 8) zu erhalten, bis sie mit dem Material auf der Oberfläche des Photoresists bündig sind,

(d) Erzeugen einer zweiten Maske durch Ablagern einer Photoresistschicht (30) und einer Strukturierung in der gesamten Dicke eines Fensters über einem einzigen Kontaktstück (3a), wobei das Fenster konisch erweiterte Wände besitzt,

(e) Ablagern eines Zwischenmetallisierungsniveaus (31) auf der gesamten Oberfläche des Photoresists, den Wänden und dem Boden des Fensters gemäß dem Schritt (d),

(f) Erzeugen einer dritten Maske durch Ablagern einer dicken Photoresistschicht (40) und einer Strukturierung in der gesamten Dicke einer Rinne (45), die sich zwischen den Rändern der am weitesten entfernten Kontaktstücke (2, 3), die sich an den Rändern gegenüber den leitenden Zonen (9, 10) befinden, erstreckt,

(g) galvanisches Wachstum eines ferromagnetischen Materials (14), dem eventuell das galvanische Wachstum eines nichtmagnetischen Materials (13) mit geringer Dicke, das dazu vorgesehen ist, den Kontakt zu verbessern, vorhergeht,

(i) Beseitigen der Photoresistschichten und des Zwischenmetallisierungsniveaus in einem oder mehreren Schrillen auf chemischem und mechanischem oder nur auf chemischem Weg.

2. Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Mikroschalters, der einen flexiblen Träger (5) aus einem oder mehreren Leitermaterialien (13, 14, 15) enthält, wovon ein Ende über einen Fuß (3) mit einem isolierenden Substrat (1) fest verbunden ist und ein freies entferntes Ende (6) über einem Kontaktstück (2), das im Substrat (1) ausgebildet ist, positioniert ist, wobei die Füße (3) und das Kontaktstück (2) aus Leitermaterialien aufgebaut sind und mit Mitteln (7, 8, 9, 10) für den Anschluß an eine externe elektronische Schaltung versehen sind und wobei der Träger (5) wenigstens zum Teil aus einem ferromagnetischen Material aufgebaut ist, das durch einen Magneten (16) betätigt werden kann, wodurch ermöglicht wird, daß sich das ferne Ende (6) von dem Kontaktstück (2) entfernt, um einen elektrischen Kontakt zu unterbrechen, dadurch gekennzeichnet, daß es die Abfolge der folgenden Schritte enthält:

(b) Erzeugen einer ersten Maske durch Ablagern einer Photoresistschicht (20) und einer Strukturierung in der Weise, daß wenigstens zwei Fenster (22, 23) erhalten werden, die sich über einer Leiterzone: (9, 10) in der Nähe ihrer gegenüberliegenden Ränder befinden, wobei die Fenster im wesentlichen vertikale Wände besitzen,

(f) Erzeugen einer dritten Maske durch Niederschlag einer dicken Photoresistschicht (40) und einer Strukturierung in der gesamten Dicke einer Rinne (45), die sich zwischen den Rändern der am weitesten entfernten Kontaktstücke (2, 3), die sich an den Rändern gegenüber den leitenden Zonen (9, 10) befinden, erstreckt,

(h) galvanisches Wachstum eines Kompressionsmaterials (15),

(i) Beseitigen der Photoresistschichten und des Zwischenmetallisierungsniveaus in einem oder mehreren Schritten auf chemischem und mechanischem oder nur auf chemischem Weg.

3. Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Mikroschalters nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische Material (14) eine Eisen-Nickel-Legierung 20/80 ist.

4. Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Mikroschalters nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material (13), das den Kontakt verbessern kann, Gold ist.

5. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Mikroschalters nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompressionsmaterial (15) Chrom ist.