DE69526557T2

DE69526557T2 - Verfahren zur Herstellung einer Mikrostruktur

Info

Publication number: DE69526557T2
Application number: DE69526557T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Yagi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-11-07
Filing date: 1995-11-06
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2015-11-07
Also published as: US5994750A; EP0711029B1; JP3182301B2; JPH08140368A; EP0711029A2; DE69526557D1; EP0711029A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine mittels mikromechanischer Technologien herzustellende Mikrostruktur, und sie betrifft ferner ein Verfahren zur Ausbildung einer Mikrostruktur unter Verwendung einer Opferschicht.

Stand der Technik

In den letzten Jahren erfolgten Studien über die Herstellung von Kleinstmaschinen mit einem oder mehr als einem kleinen Mechanismus mittels mikromechanischer Technologien. Insbesondere können derartige Mikrostrukturen zur Erzeugung einer Anzahl von kleinstmechanischen Komponenten auf einem gemeinsamen Substrat auf hochreproduzierbarer Basis verwendet werden, die durch die Verwendung von zur Ausbildung von integrierten Halbleiterschaltungen entwickelten Technologien (Halbleiterlithographievorgang) verwirklicht werden. Somit können Kleinstbestandteile für Kleinstmaschinen bei geringen Kosten hergestellt werden, und derartige Kleinstbestandteile stellen eine verbesserte Ansprechbarkeit im Vergleich zu bekannten mechanischen Strukturen bereit.
Zur Herstellung einer Mikrostruktur auf einem Substrat sind drei typische Verfahren allgemein bekannt. Zunächst gibt es das Verfahren zur Herstellung einer Mikrostruktur wie etwa einen Wobbelmikromotor aus einer Polysiliziumschicht (M. Mehregany et al.: "Operation of microfabricated harmonic and ordinary side-drive motors", Proceedings IEEE Micro Electro Mechanical Systems Workshop, 1990, Seiten 1-8) oder einen linearen Mikroaktuator (P. Cheung et al.: "Modeling and position-detection of a polysilicon linear microactuator", Micromechanical Sensors, Actuators and Systems ASME 1991, DS C-Band 32, Seiten 269-278), bei dem eine Opferschicht aus einer Siliziumdioxidlage und eine dünne Siliziumlage aus Polysilizium, SOI (Si on Insulator - Silizium auf Isolator) oder SIMOX (Separation by ion implantation of oxygen - Separation durch Sauerstoffionenimplantation) (B. Diem et al.: "SOI (SIMOX) as a Substrate for Surface Micromachining of Single Crystalline Silicon and Actuators", The 7th International Conference on Solid-State Sensors and Actuators, transducers '93, 7.-10. Juni 1993, Seiten 233-236), die zur Herstellung einer Mikrostruktur ausgebildet wurde, für ein gewünschtes Profil strukturiert werden, und die Siliziumdioxidlage wird nachfolgend als Opferschicht verwendet und mit einer wässrigen Fluoridlösung entfernt.
Da dieses Verfahren die Verwendung einer wässrigen Fluorlösung zum Herausätzen des Siliziumdioxids einbindet, muss jedoch ein Material für die Mikrostruktur ausgewählt werden, das der Korrosion durch Flusssäure widersteht, und somit können korrodierende Substanzen wie etwa Aluminium nicht für die Elektroden der Mikrostruktur verwendet werden. Zudem muss das Polysilizium der Mikrostruktur hinsichtlich seiner Membranspannung gesteuert werden, damit eine Verwindung verhindert wird. Falls ein SOI-Substrat verwendet wird, kann das die Mikrostruktur stützende Siliziumdioxid zurückgeätzt werden, um die Mikrostruktur konsequent zu reduzieren, damit sie ein balkenförmiges Profil aufweist und eine elektrische Verbindung des Substrates und der Struktur erschwert, wenn das unter der Bulk-Siliziumdünnschicht liegende Siliziumdioxid entfernt wird.
Zweitens ist ein Verfahren zur Ausbildung eines räumlichen Lichtmodulators mit einem Mikrospiegel aus einer Aluminiumdünnschicht (Al) durch das Aufbringen eines Photoresistlacks auf ein Substrat zur Ausbildung einer Opferschicht bekannt (L. J. Hornbeck, JP-A-2-8812), wobei darauf eine Aluminiumdünnschicht ausgebildet wird, die Aluminiumschicht in einem gewünschten Profil strukturiert wird und danach der Photoresistlack durch Trockenätzen unter Verwendung eines Sauerstoffplasmas zur Erzeugung einer Mikrostruktur mit einer Aluminiumdünnschicht entfernt wird.
Mit dieser Technik ist die Ausbildung einer Mikrostruktur auf einem Substrat möglich, das aus einer Vielzahl von Kandidaten ausgewählt werden kann, weil die Opferschicht aus einem Photoresistlack ausgebildet ist, deren Verwendung nicht durch die Oberflächenrauheit des Substrates beschränkt ist. Somit kann die Opferschicht durch einen Trockenätzvorgang unter Verwendung der Technologie des reaktiven Ionenätzens (RIE) entfernt werden, und irgendein mögliches Anhaftungsphänomen, das zwischen der Mikrostruktur und dem Substrat auftreten kann, falls eine Nassätztechnik zum Entfernen der Opferschicht verwendet wird, kann erfolgreich vermieden werden. Der Vorgang zur Ausbildung der Aluminiumdünnschicht für die Struktur muss jedoch bei einer Temperatur durchgeführt werden, welche niedrig genug zur Vermeidung einer Beschädigung des Photoresistlackes durch Wärme ist, was sehr rigorose Beschränkungen hinsichtlich der Materialauswahl für die Mikrostruktur auferlegt. Da die Mikrostruktur mittels einer Dünnschichtausbildungstechnik wie etwa Vakuumabscheidung oder Sputtern erzeugt wird, muss die Membranspannung der Dünnschicht so gesteuert werden, dass sie eine Verwindung der Mikrostruktur durch die Membranverspannung verhindert.
Drittens ist ein Verfahren zur Ausbildung der Struktur einer Mikrostruktur auf einem Bulk-Siliziumsubstrat bekannt, wobei ein Teil der Struktur an das Glassubstrat durch Anodenkopplung gekoppelt wird, und das gekoppelte Siliziumsubstrat von der Rückseite derartig geätzt wird, dass lediglich die Mikrostruktur auf dem Glassubstrat verbleibt. Ein aus einem Siliziumsubstrat ausgebildeter linearer Aktuator aus einer Bulk-Siliziumdünnschicht (Y. Gianchandani et al.: "Micro-Size High Aspect Ratio Bulk Silicon Micromechanical Devices", Proceedings IEEE Micro Electro Mechanical Systems Workshop, 1992, Seiten 208-213) und ein Ausleger für ein AFM (Atomkraftmikroskop) aus einer Siliziumnitridschicht (T. A. Albrecht et al., US- Patentschrift 5,221,415) können mit dieser Technik hergestellt werden.
Da dieses Verfahren nicht die Verwendung einer Opferschicht einbindet, kann eine Mikrostruktur aus einem Material ausgebildet werden, das durch Flusssäure korrodiert werden kann. Da es jedoch mit einem Glas durch Anodenkopplung gekoppelt werden muss, sind die Materialkandidaten auf leicht zu oxidierendes elektroleitendes Silizium, Metalle wie etwa Si, Al, Ti und Ni sowie Siliziumnitrid oder -oxid beschränkt, die lediglich in der Gestalt einer auf einem Siliziumsubstrat ausgebildeten Dünnschicht anodengekoppelt werden können. Da ferner der Vorgang der Anodenkopplung bei einer Temperatur oberhalb von 300ºC ausgeführt werden muss, muss das mit einer Mikrostruktur zu koppelnde Glas einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, der im wesentlichen dem des Siliziumsubstrates gleich ist. Somit ist das mit diesem Verfahren verwendbare Glas auf Pyrex- Glas (beispielsweise #7740 Corning: Handelsbezeichnung) beschränkt. Da zudem im Voraus eine Lücke auf der Kopplungsoberfläche ausgebildet werden muss, können die Elektroden nicht nach dem Kopplungsvorgang auf der Mikrostruktur angeordnet werden. Da darüber hinaus das Substrat aus einem bewegliche Ionen enthaltenden Glas sein muss, können auf dem Substrat keine Schaltungen mit einem hohen Integrationsgrad ausgebildet werden. Da die Oberflächenrauheit des Glases und des elektroleitenden Materials auf weniger als 50 nm (500 Å) gehalten werden muss, um das Glas und das elektroleitende Material durch Anodenkopplung zu koppeln, können diese schließlich nicht auf gestuften Drähten gekoppelt werden.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Mikrostruktur ist in der Druckschrift EP-A-417523 offenbart, welche die Laminierung von Schichten einbezieht, die ein Distanzstück, eine Gelenkschicht und eine Balkenschicht auf einem Substrat ausbilden, wobei sodann eine strukturierende Entfernung dieser Schichten ausgeführt wird. Wenn die das Distanzstück ausbildende Schicht strukturiert wird, wird lediglich ein Teil der Distanzstückschicht entfernt, wobei der verbleibende Abschnitt als Stütze für eine Gelenkschicht und die Balkenschicht agiert.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Mikrostruktur ist in der Druckschrift EP-A-0 534 406 offenbart. Eine Mikrostruktur wird durch die Strukturierung eines Stützabschnittes auf dem Substrat, gefolgt von einer weiteren Strukturierung anderer Substrate zur Ausbildung der Mikrostruktur hergestellt.

ERFINDUNGSZUSAMMENFASSUNG

Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Mikrostruktur anzugeben,
(1) welche von Beschränkungen hinsichtlich des Materials für die Mikrostruktur und für deren Substrat frei ist; und
(2) die eine elektrische Verbindung zwischen der Mikrostruktur mit einer Elektrodenstruktur und seinem Substrat sowie ein Verfahren zur Ausbildung einer derartigen Mikrostruktur erlaubt.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung einer Mikrostruktur angegeben, mit einem ersten Substrat; einem Trägerelement mit einer beweglichen Elektrode, die auf der dem ersten Substrat zugewandten Oberfläche des Trägerelementes bereitgestellt ist; und einer Halteeinrichtung, die zum Halten des Trägerelementes über dem ersten Substrat angeordnet ist, so dass die bewegliche Elektrode von dem ersten Substrat durch einen Luftspalt getrennt ist, das Verfahren ist dabei versehen mit den Schritten:
(a) Ausbildung einer Strukturschicht zum Ausbilden des Trägerelementes auf einem zweiten Substrat;
(b) Ausbilden einer beweglichen Elektrode auf der Strukturschicht;
(c) Ausbilden eines Trägerelementes aus der Strukturschicht durch Entfernen eines Teils der Strukturschicht;
(d) Ausbilden einer Haftschicht auf einer Oberfläche des ersten Substrates und/oder des zweiten Substrates;
(e) Verbinden des ersten Substrates und der beweglichen Elektrode über die Haftschicht;
(f) Entfernen des zweiten Substrates;
(g) Entfernen des Teils der Haftschicht, der nicht zwischen der beweglichen Elektrode und dem ersten Substrat zwischengeschichtet ist;
(h) Ausbilden einer Halteeinrichtung, wobei die Halteeinrichtung an die Oberfläche des ersten Substrates und an die dem ersten Substrat abgewandte Oberfläche der beweglichen Elektrode angebracht ist;
und
(i) Entfernen des verbleibenden Teils der Haftschicht, so dass die bewegliche Elektrode von der Oberfläche des ersten Substrats durch eine Lücke getrennt ist.
Unter Bezugnahme auf Artikel 54(3) EPÜ wird gewürdigt, dass die ältere Europäische Patentanmeldung EP-A-0665590 ein Verfahren zur Herstellung einer zu der vorstehenden ähnlichen Mikrostruktur offenbart, außer dass die bewegliche Elektrode anstatt dessen an der dem Substrat abgewandten oberen Oberfläche des Trägerelementes bereitgestellt ist, und dass die Halteeinrichtung an dem Trägerelement und nicht nur an der beweglichen Elektrode selbst befestigt ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Mikrostruktur durch einen bei einer relativ geringen Temperatur auszuführenden Vorgang ausgebildet werden, so dass ein Substrat mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten verwendet werden kann, der sich von dem des Materials der restlichen Mikrostruktur in großem Ausmaße unterscheidet.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ausbildung einer Mikrostruktur können die Struktur der stationären Elektrode und die der Strukturschicht voneinander ungeachtet ausgebildet werden.
Da nach der Ausbildung der Strukturschicht die bewegliche Elektrode schließlich gegenüber dem Substrat angeordnet werden kann, ist es zudem möglich, ein Trägerelement mit einer flachen Strukturschicht ungeachtet von Stufen auszubilden, die auf der Struktur der beweglichen Elektrode gefunden werden können.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Fig. 1A bis 1F zeigen Darstellungen der Schritte zur Ausbildung einer Mikrostruktur bei einem Modus zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Fig. 26 bis 2K zeigen Darstellungen von Schritten, die jenen aus den Fig. 1A bis 1F nachfolgen.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Ausbildung einer Mikrostruktur hergestellten elektrostatischen Aktuators.
Die Fig. 4A bis 4G zeigen schematische Darstellungen von Schritten zur Ausbildung einer Mikrostruktur bei einem anderen Modus zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Fig. 5H bis 5L zeigen Darstellungen von Schritten, die jenen aus den Fig. 4A bis 4G nachfolgen.
Die Fig. 6M bis 6P zeigen Darstellungen von Schritten, die jenen aus den Fig. 5H bis 5L nachfolgen.
Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht eines durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Ausbildung einer Mikrostruktur hergestellten elektrostatischen Aktuators.
Fig. 8 zeigt eine Explosionsansicht des Trägerelementabschnittes eines durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Ausbildung einer Mikrostruktur hergestellten elektrostatischen Aktuators, wobei die Vielschichtstruktur des Trägerelementes gezeigt ist.
Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht eines durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Ausbildung einer Mikrostruktur hergestellten elektrostatischen Aktuators, wobei der Schritt zur Ausbildung einer Siliziumdioxidschicht für eine Strukturschicht auf dem zweiten Substrat mit einer dazwischen angeordneten Opferschicht zur Strukturübertragung dargestellt ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beliegende Zeichnung näher beschrieben, welche die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigt.
Zur Ausbildung einer Haftschicht kann ein bekanntes zweckmäßiges Verfahren verwendet werden. Es kann beispielsweise ein Harzmaterial in einem organischen Lösungsmittel gelöst werden, und auf ein Substrat mittels einer Aufschleuderungs-, Eintauch- oder Sprühtechnik zur Erzeugung einer Harzschicht aufgebracht werden. Mit einer derartigen Aufbringungstechnik kann eine flache Harzschicht mit einer ebenen Oberfläche auf dem Substrat ausgebildet werden, falls sie anfangs eine raue Oberfläche aufweist, wodurch es möglich ist, die Oberfläche, und die des anderen Substrates, unabhängig von der Rauheit der Oberfläche zu verbinden. Wenn eine Harzschicht auf einem Siliziumsubstrat ausgebildet wird, das integrierte Schaltungen darauf trägt, kann ein geringe Menge von Dotierstoffen wie etwa Natriumionen enthaltender Photoresistlack vorzugsweise für die Harzschicht verwendet werden. Ein weiteres für die Harzschicht vorzugsweise zu verwendendes Material ist ein gummiartiger Photoresistlack, der stark haftenden und mechanisch festen Gummi enthält.
Erfindungsgemäß kann Gummi gemäß der Offenbarung "Micromachining and Resist" (Saburo Nonogaki, ed. Japan Polymer Society, Kyoritu Publishing Co., Ltd., 1990, Seite 11, Zeile 3) für den gummiartigen Resistlack vorzugsweise verwendet werden. Der von Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. erhältliche und Gummi wie etwa OMR-83 enthaltende hochauflösende negative Photoresistlack kann ebenfalls erfindungsgemäß vorzugsweise verwendet werden.
Für das zweite Substrat mit einer darauf ausgebildeten Strukturschicht kann ein Substrat, das darauf das Muster einer durch die Kombination aus einem Halbleiterlithographievorgang und einem Ätzvorgang ausgebildeten Struktur trägt, und ein Substrat, das darauf eine Strukturschicht aus einer auf einem zweiten Substrat ausgebildeten Dünnschicht trägt, oder ein zweites Substrat, das darauf eine Strukturschicht mit einer dazwischen gelagerten Opferschicht zur Strukturübertragung trägt, geeignet verwendet werden.
Falls ein Substrat gewählt wird, das darauf das Muster einer durch die Kombination aus einem Halbleiterlithographievorgang und einem Ätzvorgang ausgebildeten Struktur trägt, oder ein Substrat ausgewählt wird, das darauf eine Strukturschicht aus einer auf einem zweiten Substrat ausgebildeten Dünnschicht trägt, wird das Substrat von der Rückseite gedünnt, bis die Strukturschicht dort bei dem Schritt zur Entfernung des zweiten Substrates mittels Nassätzen unter Verwendung einer für das Substrat geeignet ausgewählten Ätzlösung, Trockenätzen unter Verwendung eines reaktiven Gases oder einer Technik zum Läppen des Substrates mit polierenden Körnchen verbleibt.
Falls das zweite Substrat beispielsweise aus Silizium ausgebildet ist, kann eine alkalische wässrige Lösung wie etwa eine Kaliumhydroxidlösung (KOH) oder eine Tetramethylammoniumhydroxidlösung oder eine wässrige Lösung aus einer Mischung aus Flusssäure und Salpetersäure vorzugsweise für die Ätzlösung verwendet werden, und ein CF&sub4;, SF&sub6; oder NF&sub3; enthaltendes Plasmagas kann vorzugsweise für das Reaktivgas verwendet werden. Falls ein Siliziumwafer mit einem pn-Übergang für die Struktur verwendet wird, die n-dotiert ist, und das zweite Substrat, das p-dotiert ist, kann durch das Anlegen einer Spannung an die Strukturschicht bei einem Ätzvorgang unter Verwendung einer alkalischen wässrigen Lösung lediglich die n-dotierte Struktur unbeeinflusst bleiben (B. Kloeck, et al.: "Study of Electrochemical Etch-Stop for High-Precision Thickness Control of Silicon Membranes", IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, Band 36 (4), Seiten 663-669, 1989). Falls ein Silizium-Bulk, auf dem das Muster einer Struktur durch Ätzen ausgebildet wird, für das zweite Substrat verwendet wird, ist die erzeugte Mikrostruktur frei von Verwindungen, so dass das durch die Membranverspannung hervorgerufene Problem der Verwindung bei dem Vorgang zur Ausbildung einer Mikrostruktur durch die Ausbildung einer Dünnschicht auf einer Opferschicht effektiv eliminiert werden kann.
Für ein zweites Substrat, das darauf eine Strukturschicht mit einer dazwischen gelagerten Opferschicht zur Strukturübertragung trägt, kann zweckmäßigerweise ein unter Verwendung eines Glassubstrates für das zweite Substrat hergestelltes Substrat, die Ausbildung einer Metalldünnschicht als Opferschicht zur Strukturübertragung und anschließendem Anlegen einer Spannung an die Metalldünnschicht und das Glassubstrat zur Erzeugung eines durch Anodenkopplung gekoppelten verbundenen Körpers, ein Substrat mit einer Opferschicht zur Strukturübertragung aus Siliziumdioxid und einer Zwischenschicht aus einem SOI- oder SIMOX-Substrat, das darauf eine Strukturschicht aus einer Siliziumlage oder ein durch die Ausbildung einer Opferschicht zur Strukturübertragung und einer Strukturschicht aus einer Dünnschicht auf dem zweiten Substrat verwirklichter verbundener Körper verwendet werden. Für die Opferschicht zur Strukturübertragung kann ein Material geeignet ausgewählt werden, das durch ein Ätzmittel entfernt werden kann, welches jedoch zumindest die Haftschicht und die Strukturschicht nicht korrigiert. Zur Ausbildung einer Dünnschicht kann eine Dünnschichtabscheidetechnik wie etwa die Gasphasenabscheidung oder CVD (chemische Gasphasenabscheidung) geeignet verwendet werden. Falls die Technik der Anodenkopplung verwendet wird, kann das zweite Substrat ein mobile Ionen eines Alkalimetalls (beispielsweise Natrium) enthaltendes Glassubstrat sein, wohingegen die Metallschicht aus einem für die Anodenkopplung geeigneten Metall sein kann, wie etwa Si, Al, Ti oder Ni oder eine beliebige derartiger Metalle enthaltende Legierung. Falls eine derartige Metallschicht auf der Strukturschicht auszubilden ist, kann ein aus vielen verschiedenen Substanzen ausgewähltes Material mit einem Glassubstrat durch Anodenkopplung verbunden werden, wie etwa Isolatoren, Halbleiter und Metalle.
Falls die Mikrostruktur eine Dicke von weniger als einige 10 um aufweist, so bereitet sie ein Handhabungsproblem, wenn die Mikrostruktur mit dem zweiten Substrat verbunden wird. Falls dies der Fall ist, muss die Strukturschicht zur Reduktion ihrer Dicke nach seiner Verbindung mit dem zweiten Substrat verdünnt werden. Alternativ kann ein Substrat verwendet werden, auf dem die Strukturschicht im Voraus ausgebildet ist, so dass die Strukturschicht verbleiben kann, wenn das Substrat irgendwie entfernt wird.
Zur Dickenreduktion oder völligen Entfernung des Substrates wird ein Nassätzvorgang unter Verwendung einer für das Substrat geeigneten Ätzlösung, ein Trockenätzvorgang unter Verwendung eines reaktiven Gases, ein Läppvorgang unter Verwendung von Schleifkörnern oder ein Poliervorgang ausgewählt, und das Substrat wird von der Rückseite dünner gemacht, so dass die Strukturschicht mit einer gewünschten Dicke mit dem Substrat verbunden werden kann. Falls ein Bulk-Substrat aus Si oder GaAs verwendet wird, ist eine als Endprodukt des dünner gemachten Bulks erzeugte Mikrostruktur frei von Verwindungen, so dass das durch die Membranverspannung bei dem Vorgang zur Ausbildung einer Mikrostruktur durch die Ausbildung einer Dünnschicht auf einer Opferschicht hervorgerufene Problem der Verwindung wirksam eliminiert werden kann. Zusätzlich kann die Dicke der verbundenen Schichten zweckmäßig reguliert werden, da sie sehr dünn ausgebildet werden.
Beim Schritt zur Ausbildung eines Elektrodenabschnittes auf der Mikrostruktur wird diese entweder durch die Ausbildung einer Dünnschicht eines elektroleitenden Körpers durch Vakuumabscheidung auf der Strukturschicht erzeugt, die auf dem zweiten Substrat ausgebildet wurde, wobei nachfolgend deren Muster auf der Dünnschicht des elektroleitenden Körpers durch Halbleiterlithographie ausgebildet wird, oder sie wird durch die Anordnung einer Strukturschicht erzeugt, die darauf eine elektroleitende Schicht auf dem zweiten Substrat trägt, wobei nachfolgend deren Struktur auf der elektroleitenden Schicht ausgebildet wird. Die elektroleitende Schicht kann eine auf einem Siliziumsubstrat ausgebildete p&spplus;-Schicht sein.
Bei dem Schritt zum Verbinden des ersten Substrates und der Strukturschicht und des Elektrodenabschnitts wird das erste Substrat gegen das zweite Substrat von der Rückseite gepresst, und dann wird das in der Harzschicht der Haftschicht enthaltene organische Lösungsmittel zum Verdampfen gebracht, indem die Schicht erwärmt wird, bis sich das Harz verflüssigt und sich folglich die Kraft erhöht, welche die Substrate verbindet. Falls das erste und zweite Substrat elektroleitend sind, können sie miteinander verbunden werden, indem eine Spannung an beide angelegt wird, damit dort eine elektrostatische Kraft erzeugt wird, wobei die Kraft dann verwendet wird, um sie gegeneinander zu pressen. Wenn dieser Verbindungsschritt beendet ist, ist der Elektrodenabschnitt zwischen der Haftschicht und der Strukturschicht angeordnet.
Der während der Wärmebehandlung der Haftschicht erzeugte Dampf des organischen Lösungsmittels kann in die Umgebungsluft entweichen, indem eine Rille auf dem ersten Substrat und/oder der Strukturschicht ausgebildet wird. Irgendwelche durch Halbleiterlithographie ausgebildete gestufte Abschnitte des Musters der Strukturschicht können für derartige Rillen verwendet werden.
Der Vorgang der Verflüssigung der Harzschicht der Haftschicht kann bei einer relativ geringen Temperatur durchgeführt werden, um eine Beschädigung des ersten und des zweiten Substrates aufgrund der Differenz ihrer thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu vermeiden, so dass das erste Substrat ungeachtet dieser Differenz zweckmäßig gewählt werden kann.
Bei dem Schritt zur Entfernung des zweites Substrates werden das zweite Substrat und die Strukturschicht voneinander getrennt, ohne die Haftschicht auf dem ersten Substrat und die Strukturschicht zu trennen, falls das zweite Substrat darauf eine Opferschicht zur Strukturübertragung trägt, und letztere entfernt wird. Mit anderen Worten, die Struktur auf dem zweiten Substrat wird auf die Haftschicht des ersten Substrates als Ergebnis dieses Schrittes übertragen.
Die Halteschicht wird für eine mechanische Verbindung des ersten Substrates und der Strukturschicht und/oder dem Elektrodenabschnitt entworfen, und damit sie die übertragene Strukturschicht und/oder den Elektrodenabschnitt von oben aufhängt, da sie vor der Entfernung der Haftschicht ausgebildet wird. Falls eine Metalldünnschicht (beispielsweise Aluminium) für die Halteschicht verwendet wird, werden die Strukturschicht und/oder der Elektrodenabschnitt und das erste Substrat ebenfalls elektrisch verbunden.
In dem Schritt zur Entfernung der Haftschicht aus einer Harzlage wird dieser durch einen Nassätzvorgang eliminiert, bei dem die Harzlage in eine Lösung getaucht wird, welche die Schicht auflöst, oder durch einen Trockenätzvorgang, wobei die Schicht durch ein Sauerstoffplasma verascht. Der Trockenätzvorgang ist dahingehend vorteilhaft, dass er das Problem einer Anhaftung vermeiden kann, welches auftritt, wenn die Opferschicht durch einen Nassätzvorgang entfernt wird.
Eine durch die vorstehend angeführten Schritte erzeugte Mikrostruktur weist ein erstes Substrat, einen Halteabschnitt oder eine Halteschicht und einen Träger mit einer Strukturschicht oder einer Elektrode auf, wobei der Träger durch den Halteabschnitt von der oberen Oberfläche des Trägers durch eine Lücke zwischen dem Träger und dem Substrat gehalten wird, und die Elektrode auf der unteren Oberfläche des Trägers angeordnet ist. Sodann werden eine fixierte Elektrode und eine stationäre (Ansteuerungs-) Elektrode auf dem ersten Substrat angeordnet, und die Strukturschicht wird durch einen Strukturierungsvorgang zur Erzeugung eines Trägers in Auslegerbauart oder Torsionsträgerbauart verarbeitet, so dass die Elektrode auf dem Träger beweglich werden kann. Mit einer derartigen Anordnung sind die bewegliche Elektrode und die fixierte Elektrode durch den Halteabschnitt elektrisch verbunden, und der Träger und die bewegliche Elektrode sind gleichzeitig durch diesen von der oberen Oberfläche des Trägers mechanisch gestützt, damit ein elektrostatischer Aktuator erzeugt wird, wobei die Position des Trägers durch das Anlegen einer Ansteuerungsspannung an die Ansteuerungselektrode und die bewegliche Elektrode verändert werden kann. Eine durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Mikrostruktur kann ein elektrostatischer Aktuator, ein Ausleger zur Verwendung für ein Mikroskopsystem wie etwa ein AFM oder ein STM (Rastertunnelmikroskop) zur Erfassung eines Tunnelstroms, einer Van-der-Waals-Kraft, einer Magnetkraft, einer elektrostatischen Kraft oder dergleichen oder ein Leiterbahnsystem mit einer Luftbrückenstruktur sein. Im Falle eines elektrostatischen Aktuators mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird, da die bewegliche Elektrode an der unteren Oberfläche des Trägers unter dem Strukturschichtteil des Trägers bereitgestellt ist, der die bewegliche Elektrode und die stationäre Elektrode trennende Abstand durch die Dicke der Strukturschicht im Vergleich zu einer auf der oberen Oberfläche der Strukturschicht angeordneten beweglichen Elektrode reduziert, und daher kann eine relativ geringe Ansteuerungsspannung zur Verschiebung des Trägers verwendet werden. Falls der Strukturschichtteil des Trägers so dünn wie die bewegliche Elektrode ausgebildet wird, kann das Risiko einer Verwindung des Trägers, das aufgrund der inneren Verspannung auftreten kann, durch die Anordnung einer weiteren Elektrode auf der oberen Oberfläche der Strukturschicht zur Erzeugung einer symmetrischen Struktur eliminiert werden.
Gemäß dem vorstehend angeführten Verfahren werden die auf dem zweiten Substrat angeordnete Strukturschicht, und der auf der Strukturschicht angeordnete Elektrodenabschnitt und das erste Substrat mit der Haftschicht aus einer Harzlage miteinander verbunden, die auf beiden oder nur einem von dem ersten und zweiten Substrat ausgebildet wird, und danach wird das zweite Substrat entfernt. Die Verwendung einer Harzlage für die Haftschicht erlaubt eine Materialauswahl für das erste Substrat, das zweite Substrat und die auf dem zweiten Substrat ausgebildete Strukturschicht aus einem breiten Bereich von Kandidaten, und zudem eine Ausbildung der beweglichen Elektrode auf der Strukturschicht vor der Entfernung der Harzlage. Zusätzlich kann die Haftschicht mittels eines Lösungsmittels, eines Veraschungsvorgangs oder eines Erwärmungsvorganges entfernt werden, falls sie aus einer Harzlage ausgebildet ist, so dass der Elektrodenabschnitt keinem Ätzvorgang unterzogen werden muss. Schließlich kann das Problem der Anhaftung, das auftritt, wenn die Opferschicht durch einen Nassätzvorgang entfernt wird, durch ein Trockenätzen der Haftschicht aus einer Harzlage wirksam vermieden werden.

(Beispiele)

Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Ausbildung einer Mikrostruktur sowie eine durch ein derartiges Verfahren hergestellte Mikrostruktur anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Fig. 1A bis 9 der beiliegenden Zeichnung beschrieben.

Beispiel 1

Die Fig. 1A bis 2K zeigen verschiedene Schritte zur Ausbildung einer Mikrostruktur bei einem Modus zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, und Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer durch dieses Verfahren hergestellten Mikrostruktur. Unter Bezugnahme auf Fig. 3 umfasst die gezeigte Mikrostruktur ein erstes Substrat 10, das ein Glassubstrat ist, eine stationäre (Ansteuerungs-) Elektrode 15 und eine fixierte Elektrode 16 aus einer auf dem Glassubstrat 10 ausgebildeten Dünnschicht, eine bewegliche Elektrode 17 aus einer mit einem Torsionsstab 11 versehenen und auf der oberen Oberfläche des Torsionsstabs 11 durch ein Paar von Halteelementen 13, 13' gehaltenen p&spplus;-Siliziumschicht, wobei sich zwischen dieser und dem Substrat eine Lücke befindet, und einen Ausleger 12 aus einer auf der beweglichen Elektrode 17 angeordneten strukturierten Siliziumstrukturschicht. Die bewegliche Elektrode und der Ausleger bilden einen Träger 1. Die Trägerelemente 13, 13' sind aus einem elektroleitenden Material wie etwa Aluminium ausgebildet, um die bewegliche Elektrode 17 und die fixierte Elektrode 16 elektrisch zu verbinden. Die dargestellte Mikrostruktur ist ein elektrostatischer Aktuator mit einem Träger, der durch Anlegen einer Spannung an der Ansteuerungselektrode 15 und die fixierte Elektrode 16, die mit der an der unteren Oberfläche des Trägers bereitgestellten beweglichen Elektrode 17 elektrisch verbunden ist, verschoben werden kann. Mit einer derartigen Anordnung ist die bewegliche Elektrode 17 durch die Trägerelemente 13, 13' von der oberen Oberfläche des Torsionsstabes 11 mit einer zwischen der Elektrode und dem Glassubstrat angeordneten Lücke aufgehangen, wobei die Trägerelemente 13, 13' den Träger und das Glassubstrat 10 und die fixierte Elektrode 16 mittels einer Luftbrückenstruktur mechanisch und elektrisch verbinden. Der Torsionsstab 11 ist gedreht, um den Ausleger zum Substrat hin zu drehen und zu verschieben, wenn eine Spannung an die Ansteuerungselektrode 15 und die bewegliche Elektrode 17 angelegt wird. Da der Ausleger eine größere Dicke als die des Torsionsstabs aufweist, wird er nicht verbogen, falls eine Spannung an die Elektroden angelegt wird.
Da die bewegliche Elektrode des Trägers des elektrostatischen Aktuators mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration auf der unteren Oberfläche des Auslegers angeordnet ist, wird der die bewegliche Elektrode und die Ansteuerungselektrode trennende Abstand durch die Dicke des Auslegers im Vergleich zu dem Fall reduziert, wenn die bewegliche Elektrode auf der oberen Oberfläche des Trägers angeordnet ist, weswegen eine relativ geringe Ansteuerungsspannung zur Verschiebung des Trägers verwendet werden kann.
Bei diesem Beispiel wurde eine Mikrostruktur mit einer Konfiguration gemäß Fig. 3 durch die Schritte gemäß den Fig. 1A bis 2K ausgebildet, wobei die Mikrostruktur im Querschnitt bei verschiedenen Herstellungsschritten dargestellt ist. Ein p-Siliziumsubstrat 22, das darauf eine n-Diffusionsschicht (80 Ω·cm, Dicke: 3 um) für eine Strukturschicht 23 trägt, wurde für das zweite Substrat verwendet, und Borionen wurden in die Diffusionsschicht zur Ausbildung einer p&spplus;-Schicht 24 (Ω/ , Dicke: 0,5 um) injiziert (Fig. 1A). Ein Photoresistlack wurde auf das Substrat aufgebracht und einem Strukturierungsvorgang unter Verwendung eines Photolithographievorgangs unterzogen, wobei der aufgebrachte Photoresistlack belichtet und photochemisch entwickelt wurde. Sodann wurde die p&spplus;-Schicht 24 unter Verwendung der Maske des Photoresistlackmusters und CF&sub4;-Gas in einem reaktiven Ionenätzvorgang (RIE) zur Erzeugung einer beweglichen Elektrode 17 geätzt. Nachfolgend wurde der Photoresistlack in einer Resistlackabzugslösung zur Erzeugung eines zweiten Substrates abgezogen, das darauf eine bewegliche Elektrode trägt (Fig. 1B). Mit anderen Worten, die bewegliche Elektrode war ein Teil der Strukturschicht.
Ein Glassubstrat 10 (#7059 Corning: Markenname), das darauf eine Ansteuerungselektrode 15 und eine fixierte Elektrode 16 trägt, wurde als erstes Substrat verwendet. Das Glassubstrat 10 weist einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf, der um etwa das 1,4-fache größer als der von Silizium ist. Im einzelnen wurde eine Chromschicht und eine Goldschicht aufeinander folgend auf dem Glassubstrat 10 durch eine Elektronenstrahlgasphasenabscheidung mit einer Dicke von 5 nm bzw. 200 nm ausgebildet, und eine Photoresistlackschicht wurde einem Strukturierungsvorgang in einem Photolithographieprozess unterzogen. Die erhaltene Photoresistmaske wurde zur Erzeugung der Ansteuerungselektrode 15 und der fixierten Elektrode 16 mit Profilen verwendet, welche an die Struktur des Photoresistlacks gemäß Fig. 3 angepasst sind, indem ein Ätzvorgang durchgeführt wird, der eine aus einer wässrigen Lösung aus Iod und Kaliumiodid bestehende Goldätzlösung sowie eine aus einer wässrigen Lösung aus Cerammoniumnitrat und Perchlorsäure bestehende Chromätzlösung verwendet. Nachfolgend wurde eine durch das Lösen von Methylpolymethacrylat (PMMA) in Methylethylketon (MEK) hergestellte Lösung auf das Glassubstrat 10 mit einer Aufschleuderungseinrichtung aufgebracht und bei 50ºC für 10 Minuten vorläufig erwärmt, um eine aus PMMA ausgebildete Haftschicht 26 mit einer Dicke von 2,5 um zu erzeugen (Fig. 1C). Für eine genaue Steuerung der Menge des Lösungsmittels in der den aufzubringenden Harz auflösenden Lösung sollte Sorgfalt walten, weil Gasblasen des Lösungsmittels zwischen der Haftschicht und der Strukturschicht auf dem zweiten Substrat während des Erwärmungsvorgangs eingefangen werden können. Der vorbereitende Erwärmungsvorgang wurde bei einer ausreichend geringen Temperatur durchgeführt, damit eine Verflüssigung des Haftmittels vermieden wird, wobei auf die Eliminierung von Blasen des verdampften Lösungsmittels aufgepasst wird, die auf der Zwischenfläche verbleiben, indem das in der Harzlage enthaltene Lösungsmittel genau gesteuert wird. Wenn PMMA verwendet wurde, konnte die Blasenerzeugung durch eine vorbereitende Erwärmung des Haftmittels bei 50ºC für 10 Minuten vollständig unterdrückt werden.
Sodann wurde das zweite Substrat gemäß Fig. 1B und das eine Haftschicht 26 auf sich tragende erste Substrat gemäß Fig. 1C von der Rückseite gegeneinander gepresst. Während bei diesem Beispiel die bewegliche Elektrode 17 in der Haftschicht 26 vergraben war, kann sie durch die Steuerung des auf das Substrat aufgebrachten Druckes, wenn sie miteinander verbunden werden, unvergraben bleiben. Nach dem Verbinden des ersten Substrates und der Strukturschicht auf dem zweiten Substrat mit der dazwischen angeordneten Haftschicht wurde die Haftschicht bei 150ºC verflüssigt.
Nachfolgend wurden die verbundenen Substrate gemäß Fig. ID einem elektrolytischen Ätzvorgang bei 80ºC in einer 30- Gewichts-%-KOH-Lösung durch das Anlegen einer positiven Spannung von 3V an die Diffusionsschicht relativ zu dem natürlichen Elektrodenpotential unterzogen, damit das p- Silizium-Substrat des zweiten Substrates entfernt wird (Fig. 1E). Es wird angemerkt, dass die Strukturschicht 23 aus einer n-Diffusionsschicht durch den elektrolytischen Ätzvorgang nicht geätzt wurde. Danach wurde eine Struktur auf der Strukturschicht 24 in einem photolithographischen Vorgang ausgebildet, wobei ein Photoresistlack auf die Strukturschicht 24 aufgebracht, belichtet und für die Struktur photochemisch entwickelt wurde (Fig. 1F), und dann wurde die Strukturschicht 23 einem reaktiven Ionenätzvorgang (RIE) unter Verwendung der Maske aus Photoresistlack 101 und CF&sub4;-Gas zur Erzeugung einer Auslegerstruktur 25 aus der n-Silizium-Diffusionsschicht unterzogen. Dann wurde die Photoresistlackstruktur 101 entfernt und gleichzeitig die Haftschicht in die Struktur des Auslegers und des Torsionsstabes durch Sauerstoffgas geätzt (Fig. 2 G).
Danach wurde eine Aluminiumschicht 27 auf dem Ausleger und der beweglichen Elektrode in einer Dicke von 1 um für die Trägerelemente mittels eines Sputtervorgangs, einer Art von Vakuumabscheidung, unter Verwendung eines Aluminiumtargets ausgebildet (Fig. 2H). Dann wurde der Photoresistlack 102 auf die Aluminiumschicht aufgebracht, belichtet und photochemisch entwickelt (Fig. 21), und die Aluminiumschicht 27 wurde einem Strukturierungsvorgang unterzogen, wobei ein aus Phosphorsäure, Salpetersäure und Essigsäure bestehendes Aluminiumätzmittel zur Erzeugung der Struktur des Halteelementes 13' auf dem Torsionsstab 11 verwendet wurde (Fig. 2 J). Schließlich wurde der Photoresistlack 102 und das PMMA der Harzschicht unter der beweglichen Elektrode zur Erzeugung einer Lücke 29 durch Sauerstoffplasma weggeätzt. Somit wurde ein elektrostatischer Aktuator mit dem in Fig. 3 gezeigten Profil erzeugt, wobei der elektrostatische Aktuator einen Träger in Torsionsstabbauart aus Bulk-Silizium (kristallin) aufweist, der mit einer Lücke 29 versehen und durch die Aluminiumschicht gehalten wird, wie in Fig. 2K gezeigt ist. Die Elektroden des elektrostatischen Aktuators wurden nicht durch Sauerstoffplasma herausgeätzt, und das Problem der Anhaftung, das auftreten kann, wenn die Opferschicht durch einen Nassätzvorgang entfernt wird, wurde erfolgreich vermieden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren war der ausgebildete Träger in Torsionsstabbauart frei von einer inneren Verspannung und Verwindung und wurde erfolgreich hergestellt, da die Mikrostruktur mit der beweglichen Elektrode und dem Ausleger aus einem Bulk-Siliziumsubstrat (kristallin) ausgebildet wurde. Das freie Ende des Trägers wurde verschoben, wenn der Torsionsstab zur Drehung verdreht wurde, wenn eine Spannung an die bewegliche Elektrode und die Ansteuerungselektrode angelegt wurde.
Weil eine Harzschicht für die Haftschicht verwendet wurde, konnten das erste Substrat und die Strukturschicht auf dem zweiten Substrat bei einer Temperatur von 150ºC miteinander verbunden werden, und Materialien mit verschiedenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten konnten für die Substrate ausgewählt werden. Wie vorstehend beschrieben ist, spielt für den erfindungsgemäßen Zweck die Harzschicht die Rolle eines Haftmittels zum Verbinden des ersten Substrates und der Strukturschicht auf dem zweiten Substrat und gleichzeitig die einer Opferschicht zur Ausbildung einer Mikrostruktur.
Durch das Aufbringen der Harzschicht auf dem ersten Substrat wurde eine Glättung der Oberfläche des Substrates ermöglicht, die durch die dort angeordneten Bestandteile inklusive der Ansteuerungselektrode und der beweglichen Elektrode wellenförmig war, damit eine glatte Verbindungsoberfläche erzeugt und eine gute Verbindungswirkung für die Substrate erzielt wurde. Während die Haftschicht auf dem ersten Substrat ausgebildet wurde, die sodann mit der Strukturschicht auf dem zweiten Substrat in dem vorstehend beschriebenen Beispiel verbunden wurde, kann die Haftschicht alternativ auf der Strukturschicht auf dem zweiten Substrat angeordnet sein, oder eine Haftschicht kann sowohl auf dem ersten Substrat als auch auf der Strukturschicht auf dem zweiten Substrat zur Erzeugung eines Trägers ausgebildet sein.
Gemäß vorstehender Beschreibung ist die bewegliche Elektrode mit einer p&spplus;-Schicht ausgebildet, woraufhin die Struktur eines Auslegers auf der Rückseite der Strukturschicht aus Sicht der beweglichen Elektrode ausgebildet wird. Mit dieser Anordnung können diese entsprechende Profile aufweisen, die nicht voneinander beeinflusst sind.
Während bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel eine Aluminiumdünnschicht für die Halteelemente ausgebildet wurde, kann es vorzuziehen sein, dass eine elektrisch isolierende Mikrostruktur auf dem Substrat durch denselben Vorgang ausgebildet werden kann, falls die Aluminiumdünnschicht durch eine Opferschicht aus einer durch Vakuumabscheidung ausgebildeten Harzlage sowie einer isolierenden Schicht wie etwa einer Siliziumdioxidschicht ersetzt wird, welche bei einer Temperatur ausgebildet wird, die die Haftschicht nicht beschädigt. Während ein Glassubstrat für das erste Substrat bei dem vorstehend angeführten Beispiel verwendet wurde, kann es durch ein Substrat aus einem isolierenden Material wie etwa Quarz, Al&sub2;O&sub3;, MgO oder ZrO&sub2;, einem Halbleiter wie etwa Si, GaAs oder InP oder einem Metall unter Verwendung desselben Vorganges ersetzt werden.

Beispiel 2

Die Fig. 4A bis 6P zeigen verschiedene Schritte zur Ausbildung einer Mikrostruktur in einem anderen Modus zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, und Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer durch das Verfahren hergestellten Mikrostruktur. Fig. 8 zeigt eine Explosionsansicht des Trägerabschnitts der Mikrostruktur, wobei die Vielschichtstruktur des Trägers dargestellt ist, dabei umfasst der Träger 2 einen Ausleger 32, eine bewegliche Elektrode 37 und eine Scheinelektrode 39. Gemäß der Fig. 7 und 8 umfasst die Mikrostruktur ein erstes Substrat 30, das ein Siliziumsubstrat ist, eine isolierende Schicht 34 aus einer Siliziumdioxidlage, eine Ansteuerungselektrode 35, die auf der isolierenden Schicht 34 ausgebildet ist, und ein Paar fixierter Elektroden 38, 38' aus einer ebenfalls auf der isolierenden Schicht 34 ausgebildeten Dünnschicht. Der Ausleger 32 ist ein Ausleger aus einer strukturierten Siliziumdioxidlage, der an seiner oberen Oberfläche durch ein Paar Halteelemente 33, 33' aus einem elektroleitenden Material gehalten wird, wobei dazwischen eine Lücke angeordnet ist. Eine bewegliche Elektrode 37 und eine Scheinelektrode 39 sind jeweils auf der unteren Oberfläche und auf der oberen Oberfläche des Auslegers 32 angeordnet. Das Halteelement 33 verbindet die Scheinelektrode 39 und die fixierte Elektrode 38 elektrisch. Das Halteelemente 33' verbindet die bewegliche Elektrode 37 und die fixierte Elektrode 38' mit Hilfe eines in dem Ausleger 32 mittels eines Kontaktes 31 ausgebildeten Kontaktlochs 36 elektrisch. Die Mikrostruktur mit einer Konfiguration gemäß der vorstehenden Beschreibung arbeitet als elektrostatischer Aktuator in der Auslegerbauart, der durch das Anlegen einer Spannung an die Ansteuerungselektrode 35 und die fixierte Elektrode 38, die mit der auf der unteren Oberfläche des Auslegers 32 mit Hilfe des Halteelementes 33' angeordneten beweglichen Elektrode verbunden ist, gebogen und deformiert werden kann.
Bei dem elektrostatischen Aktuator wird der Träger 2 durch die Halteelemente 33, 33' an seiner oberen Oberfläche aufgehangen, wobei dazwischen eine Lücke angeordnet ist, und die Halteelemente 33, 33' verbinden den Träger 32 auf der isolierenden Schicht 34 und den fixierten Elektroden 38, 38' zur Erzeugung einer Luftbrückenstruktur elektrisch und mechanisch. Der Träger wird zur Verschiebung des freien Endes des Trägers zu dem Substrat hin gebogen und deformiert, wenn an die Ansteuerungselektrode 35 und die fixierte Elektrode 38' eine Spannung angelegt wird.
Mit einem elektrostatischen Aktuator mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann der Abstand zwischen der beweglichen Elektrode und der Ansteuerungselektrode durch die Dicke des Trägers im Vergleich zu einem Fall reduziert werden, bei dem die bewegliche Elektrode auf der oberen Oberfläche angeordnet ist, wobei die bewegliche Elektrode an der untersten Oberfläche des Trägers bereitgestellt ist, so dass die an die Elektroden anzulegende erforderliche Spannung für die Verschiebung des Trägers ebenfalls reduziert werden kann. Zusätzlich verhindert die auf der oberen Oberfläche des Auslegers 32 angeordnete Scheinelektrode wirksam eine Verbiegung der Mikrostruktur durch die innerhalb des Auslegers 32 und der dünnen beweglichen Elektrode 37 auftretende innere Spannung wirksam aufgrund der vertikal symmetrischen Anordnung der Scheinelektrode und der beweglichen Elektrode relativ zu dem Ausleger. Kurz gesagt, die Scheinelektrode vermeidet irgendeine mögliche Verbiegung auf diesem Teil des Auslegers.
Bei einem Experiment wurde eine Mikrostruktur gemäß den Fig. 4A bis 7 hergestellt. Die Fig. 4A bis 6P zeigen die Mikrostruktur in Schnittansicht entlang der Linie 6P-6P aus Fig. 7 in verschiedenen Herstellungsschritten.
Für die Ausbildung eines mit einer Strukturschicht versehenen zweiten Substrates wurde ein Siliziumsubstrat 40 unter Verwendung eines oxidierenden Gases (ein Mischgas aus Sauerstoff und Wasserstoff) für die Ausbildung einer Strukturschicht 43 aus Siliziumdioxid mit einer Dicke von 1 um thermisch oxidiert, und sodann wurde eine Opferschicht zur Strukturübertragung 41 der Aluminiumschicht durch Elektronenstrahlgasphasenabscheidung ausgebildet, was eine Technik zur Ausbildung einer Dünnschicht durch Abscheidung ist, und zwar mit einer Dicke von 200 nm (Fig. 4A), bevor das zweite Substrat 42 aus einem Glassubstrat (#7740 Corning: Markenname) und die Opferschicht für die Strukturübertragung 41 durch Anodenkopplung miteinander verbunden wurden (Fig. 45)
Der Vorgang der Anodenkopplung wird nachstehend unter Bezugname auf Fig. 9 beschrieben. In Fig. 9 bezeichnet das Bezugszeichen 63 eine Energieversorgungsquelle zum Anlegen einer Spannung an die Opferschicht zur Strukturübertragung (Aluminiumschicht), die auf dem Siliziumsubstrat 40 mit einer Strukturschicht 43 aus einer Siliziumdioxidlage ausgebildet ist, und an das zweite Substrat 42 aus einem Glassubstrat, wobei die Energieversorgungsquelle mit Nadelelektroden 61 und 65 mit Hilfe von Zuleitungsdrähten 62 bzw. 64 verbunden ist. Das Bezugszeichen 60 bezeichnet eine mit einer Erwärmungsvorrichtung versehene Platte. Das zweite Substrat 42 wurde auf der Opferschicht zur Strukturübertragung (Aluminiumschicht) 41 angeordnet, und eine Spannung von 500 V wurde für 20 Minuten von der Energieversorgungsquelle 63 an das zweite Substrat und die Opferschicht zur Strukturübertragung für deren Verbindung angelegt, während die Temperatur der Platte auf 300ºC gehalten wurde.
Danach wurde das Siliziumsubstrat 40 durch einen Ätzvorgang in einer auf 100ºC erwärmten wässrigen 30 gewichts-%igen KOH-Lösung entfernt, um das zweite Substrat zu erzeugen, das darauf die Strukturschicht 43 und die Opferschicht zur Strukturübertragung trägt (Fig. 4C). Die Strukturschicht aus einer Siliziumdioxidlage wurde nicht durch einen Nassätzvorgang unter Verwendung der alkalischen wässrigen Lösung geätzt, weil sie gegen alkalisches Nassätzen resistent ist.
Nachfolgend wurde eine elektroleitende Dünnschicht 201 auf der Strukturschicht 43 für die bewegliche Elektrode ausgebildet. Dies wurde durch das aufeinanderfolgende Ausbilden einer Chromschicht und einer Goldschicht in Dicken von 500 nm bzw. 400 nm durch Elektronenstrahlgasphasenabscheidung, Strukturieren einer Photoresistlackschicht 103 in einem Photolithographievorgang (Fig. 4D) und darauffolgendes Strukturieren der Chrom- und Goldschichten für die bewegliche Elektrode jeweils mittels eines Goldätzmittels, das eine wässrige Lösung aus Iod und Kaliumiodid war, sowie eines Chromätzmittels, das eine wässrige Lösung aus Cerammoniumnitrat und Perchlorsäure war, ausgeführt, damit diese das in Fig. 8 gezeigte Profil der beweglichen Elektrode zeigen, wobei die Maske aus Photoresistlack 103 verwendet wurde. Der Photoresistlack 103 wurde sodann mittels einer Resistlackablöselösung entfernt. Zusätzlich wurde ein Photoresistlack erneut auf die Strukturschicht 43 aufgebracht, und sodann mit dem Profil eines Auslegers ohne Kontaktloch durch Photolithographie strukturiert, woraufhin die Strukturschicht 43 einem reaktiven Ionenätzvorgang (RIE) zur Erzeugung der Struktur des Auslegers 43 ohne ein Kontaktloch unter Verwendung der Maske aus Photoresistlack und CF&sub4;-Gas unterzogen wurde. Der Photoresistlack wurde sodann mittels einer Resistlackablöselösung abgelöst (Fig. 4E).
Ein Siliziumsubstrat 30, das eine isolierende Schicht 34 darauf trägt, eine Ansteuerungselektrode 35 und ein Paar von (nicht gezeigten) fixierten Elektroden 38, 38' wurde für das erste Substrat verwendet. Die isolierende Schicht 34 ist eine Siliziumdioxidschicht, die durch die thermische Oxidierung eines Teils des Siliziumsubstrates 30 bis zu einer Dicke von 1 um mittels eines oxidierenden Gases ausgebildet wurde. Die Ansteuerungselektrode 35 und die fixierten Elektroden 38, 38' wurden durch die Ausbildung von elektroleitenden Schichten aus einer Chromschicht (5 nm) und einer Goldschicht (100 nm) und deren zweckmäßiger Strukturierung wie bei dem Fall der Herstellung der beweglichen Elektrode 37 hergestellt. Danach wurde eine Haftschicht 46 auf dem ersten Substrat durch Aufbringen von Harz mit einer Aufschleuderungseinrichtung ausgebildet. Der Harz war ein von Tokyo Ohka Co., Ltd. erhältlicher Resistlack OMR-83 (Markenname) vom Gummi-Typ (Fig. 4F).
Nach Ausbildung der Haftschicht 46 wurden das zweite Substrat gemäß Fig. 4E und das erste Substrat gemäß Fig. 4F von ihren Rückseiten gegeneinander gepresst und bei 150ºC wärmebehandelt, um den Harz der Haftschicht zu verflüssigen und die Substrate gemäß Fig. 4 G fest miteinander zu verbinden. Die Haftschicht zeigte eine Dicke von 2 um nach dem Verflüssigungsvorgang.
Danach wurde die Opferschicht zur Strukturübertragung 41 durch ein Aluminiumätzmittel mit Phosphorsäure, Salpetersäure und Essigsäure entfernt und auf 80ºC erwärmt, um das zweite Substrat freizugeben. Als Folge wurden die Strukturschicht, die auf ein trägerartiges Profil strukturiert wurde, und die bewegliche Elektrode auf die Haftschicht des ersten Substrates übertragen.
Nachfolgend wurde eine Scheinelektrode 39 durch die Ausbildung einer Metallschicht 202 aus einer Chromschicht (5 nm) und einer Goldschicht (100 nm), durch das Aufbringen eines Photoresistlackes 104 darauf, durch deren zweckmäßige Strukturierung in einem Photolithographievorgang wie bei dem Fall der Herstellung der Ansteuerungselektrode 35 und der fixierten Elektroden 38, 38' (Fig. 51) und schließlich durch das Ätzen der Metallschicht 202 unter Verwendung der Maske aus Photoresistlack 104 und dem Gold- und Chromätzmittel hergestellt. Danach wurde die Strukturschicht mit der Struktur eines Auslegers als Maske bei einem Vorgang zur Strukturierung der Harzhaftschicht verwendet, um dort eine Struktur durch reaktives Ionenätzen unter Verwendung von Sauerstoffgas zu erzeugen, welche dieselbe wie die Auslegerstruktur ist.
Sodann wurde ein Photoresistlack 105 auf die Strukturschicht mit der Auslegerstruktur aufgebracht, und einem Strukturierungsvorgang in einem Photolithographievorgang unterzogen (Fig. 5K), und der strukturierte Photoresistlack 105 wurde als Maske zum Ätzen der Strukturschicht durch reaktives Ionenätzen (RIE) unter Verwendung von CF&sub4;-Gas und zum Erzeugen eines Kontaktloches 36 verwendet (Fig. 5L). Danach wurde der Photoresistlack 105 durch reaktives Ionenätzen (RIE) unter Verwendung von Sauerstoffgas entfernt. Dann wurde eine Aluminiumschicht 42 in einer Dicke von 2 um für eine Halteschicht auf dem Ausleger 32 aus Siliziumdioxid, das in der vorstehend beschriebenen Weise erzeugt wurde, und der beweglichen Elektrode 37 unter dem Kontaktloch 36 sowie auf der Scheinelektrode 39 ausgebildet (Fig. 6M). Ein Photoresistlack 106 wurde auf der Aluminiumschicht ausgebildet und in einem Photolithographievorgang strukturiert (Fig. 6M). Nachfolgend wurde die Aluminiumschicht 47 mittels eines Aluminiumätzmittels mit Phosphorsäure, Salpetersäure und Essigsäure strukturiert und auf 50ºC erwärmt, um Halteelemente 33, 33' herzustellen (Fig. 60, wobei das Halteelement 33 nicht gezeigt ist). Mit der vorstehend angeführten Anordnung wurde das Haltelement 33' mit der beweglichen Elektrode 37 und der (nicht gezeigten) fixierten Elektrode 38' mit Hilfe des Kontaktloches elektrisch verbunden, während das Halteelement 33 die Scheinelektrode 39 und die (nicht gezeigte) fixierte Elektrode 38 elektrisch verband.
Schließlich wurden der Photoresistlack 106 und die Haftschicht aus Harz unter der beweglichen Elektrode durch Sauerstoffplasma zum Erzeugen einer Lücke 49 herausgeätzt (Fig. 6P). Somit wurde eine Mikrostruktur erzeugt, die eine Konfiguration gemäß Fig. 7 aufwies, und einen 1 um dicken Träger 2 in Auslegerbauart aus einer Siliziumdioxidlage umfasste, der Elektroden auf den oberen und unteren Oberflächen trägt und durch eine Aluminiumschicht mechanisch gehalten wird, wobei eine Lücke zwischen dem Ausleger und dem Substrat bereitgestellt ist. Mit vorstehendem Verfahren wurde der Träger, die Halteelemente und die Elektroden während des Ätzvorganges unter Verwendung von Sauerstoffplasma intakt belassen und das Problem der Anhaftung, das auftreten kann, wenn die Opferschicht durch einen Nassätzvorgang entfernt wird, wurde erfolgreich vermieden.
Erneut konnte mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren die bewegliche Elektrode an der unteren Oberfläche des Trägers bereitgestellt und mit einer auf dem ersten Substrat über einem Halteelement ausgebildeten fixierten Elektrode elektrisch verbunden werden. Wenn eine Spannung von 20 V an die bewegliche Elektrode und die Ansteuerungselektrode des elektrostatischen Aktuators mit einem 100 um langen Ausleger angelegt wurde, wurde das freie Ende des Trägers zu dem ersten Substrat hin um etwa 0,5 um mit der Verbiegungsbewegung des Auslegers verschoben.
Die auf der oberen Oberfläche des Trägers angeordnete Scheinelektrode kompensierte wirksam jede mögliche Verbiegung des Trägers, die durch die innere Verspannung der beweglichen Elektrode 37 unter dem Ausleger 32 erzeugt werden könnte. Zu Vergleichszwecken wurde ein Träger in Auslegerbauart aus einer Siliziumdioxidlage erzeugt, der keine bewegliche Elektrode und Scheinelektrode trug, um herauszufinden, dass keine Verbiegung auf dem Teil des Trägers zu beobachten war. Während die Eliminierung der in einer dünnen Siliziumdioxidschicht während ihres Herstellungsvorgangs durch Vakuumabscheidung erzeugten intrinsischen Verspannung sehr schwierig ist, wird eine durch die Oxidierung von Bulk-Silizium hergestellte Siliziumdioxidschicht amorph und homogen und daher nicht in Form einer Monoschicht gebogen. Bei diesem Beispiel wurde die Goldschicht 400 nm dick ausgebildet, was nahe an der Dicke der Siliziumdioxidschicht war. Zu Vergleichszwecken wurde ein elektrostatischer Aktuator mit einem Träger ohne Scheinelektrode gemäß Fig. 7 ebenfalls hergestellt, wobei sich ergab, dass das freie Ende des Trägers von dem ersten Substrat um mehr als 1 um weg gebogen wurde. Dies lag daran, dass die durch Gasphasenabscheidung ausgebildete Goldschicht für die bewegliche Elektrode einer Druckverspannung unterworfen war. Wenn der Träger eines erfindungsgemäßen elektrostatischen Aktuators nach oben gebogen wird, wird der Abstand zwischen der beweglichen Elektrode und der Ansteuerungselektrode vergrößert, so dass eine höhere Spannung erforderlich ist, um den Träger anzusteuern, damit er sich um einen der Verschiebung des Trägers von einem elektrostatischen Aktuator ohne eine derartige Verkrümmung vergleichbaren Abstand bewegt. Der Träger eines elektrostatischen Aktuators mit einer beweglichen Elektrode aus Silber und ohne eine Scheinelektrode, welcher zum Vergleich hergestellt wurde, wurde zur Reduktion des Abstandes zwischen dem ersten Substrat und dem freien Ende des Trägers nach unten gebogen und erwies sich als unwirksam aufgrund der reduzierten Lücke zwischen dem Substrat und dem Träger. Somit kann eine mögliche Verkrümmung des Auslegers eines erfindungsgemäßen elektrostatischen Aktuator, welche der Tatsache zugewiesen werden kann, dass der Ausleger so dünn wie der bewegliche Elektrodenabschnitt ausgebildet ist, wirksam beseitigt werden, indem ein Scheinelektrodenabschnitt auf der oberen Oberfläche des Auslegers angeordnet wird, damit eine vertikale Symmetrie für den Ausleger sichergestellt wird.
Unter Bezugnahme auf die eine Scheinelektrode darstellende Fig. 60 kann diese verwendet werden, um den Tunnelstrom herauszuführen, der zwischen gegenüberliegenden Oberflächen einer zu untersuchenden Probe erzeugt werden kann, indem eine Sonde aus einem elektroleitenden Werkstoff auf der Scheinelektrode gemäß dem durch Spindt vorgeschlagenen Verfahren angeordnet wird (C. A. Spindt, et al.: "Physical properties of film field emission cathode with molybdenum cones", J. Appl. Phys., 47, 1976, Seiten 5248-5263), 50 dass eine mit einem elektrostatischen Aktuator versehene STM-Sonde durch Entfernen des Photoresistlacks 106 und der Haftschicht hergestellt werden kann. Es ist außerdem möglich, die Scheinelektrode als Abschirmelektrode zum Abschirmen irgendwelcher äußerer elektrischer Felder zu verwenden, welche ein anderes Rauschen als das durch das elektrische Feld der Ansteuerungselektrode erzeugte Rauschen erzeugen können, indem die Scheinelektrode geerdet wird. Während die Strukturschicht gemäß dem vorliegenden Beispiel mit einer einzelnen Scheinelektrode und einer einzelnen beweglichen Elektrode versehen war, kann sie alternativ mit mehr als einer Scheinelektrode und mehr als einer beweglichen Elektrode versehen werden.
Falls eine Strukturschicht nach der Ausbildung einer beweglichen Elektrode mittels einer Dünnschichtabscheidetechnik hergestellt wird, wird die Struktur der Ansteuerungselektrode auch auf den gestuften Bereichen der Struktur der beweglichen Elektrode auf die Strukturschicht übertragen. Da jedoch die Struktur des Trägers auf der Strukturschicht nach der Ausbildung der beweglichen Elektrode ausgebildet wird, damit sie schließlich auf der Strukturschicht gegenüber dem ersten Substrat angeordnet ist, kann ein Träger aus einer flachen Strukturschicht ungeachtet der gestuften Bereiche der Struktur der beweglichen Elektrode ausgebildet werden. Da die einen Elektrodenabschnitt tragende Strukturschicht auf das erste Substrat auf eine umgekehrte Weise übertragen wird, kann zusätzlich der Elektrodenabschnitt gegenüber dem ersten Substrat ausgebildet werden.
Das erste Substrat kann mit einer sehr flachen und glatten Oberfläche versehen werden, indem ungeachtet der durch die Ansteuerungselektrode und die fixierten Elektroden erzeugten Welligkeiten Harz darauf aufgebracht wird, so dass die Substrate fest miteinander verbunden werden können, wenn eine sehr flache haftende Oberfläche für sie hergestellt wird. Da zusätzlich ein Photoresistlack für die Harzschicht verwendet wird, kann eine Mikrostruktur ohne Probleme ausgebildet werden, falls ein integrierte Schaltungen darauf tragendes Siliziumsubstrat 30 für das erste Substrat verwendet wird. Da Photoresistlack selten bewegliche Ionen enthält, dringen diese kaum in elektronische Vorrichtungen wie etwa MOS-Transistoren ein, um den ordnungsgemäßen Betrieb derartiger Vorrichtungen zu stören. Während Silizium für das Substrat verwendet wird, kann es durch ein Glassubstrat oder ein Substrat aus einem anderen Material wie etwas GaAs, Metalle und Metalllagen ersetzt werden.
Bei dem Schritt zur Verbindung der Strukturschicht und der beweglichen Elektrode mit dem ersten Substrat mit einer dazwischen angeordneten Haftschicht gemäß Fig. 4 G kann eine Spannung von 100 V an das Aluminium der Opferschicht zur Strukturübertragung 41 und das Siliziumsubstrat des ersten Substrates zur Erzeugung einer elektrostatischen Kraft angelegt werden, und die erzeugte elektrostatische Kraft kann dazu verwendet werden, die Substrate an den Rückseiten gegeneinander zu pressen, anstatt eine physikalische Kraft an die Substrate von der Hinterseite aufzubringen. Während eine Aluminiumlage für die Opferschicht zur Strukturübertragung bei der vorstehend angeführten Beschreibung verwendet wird, kann Ti, Ni oder ein anderes Material, das durch Anodenkopplung verbunden werden kann, alternativ in Kombination mit einem Ätzmittel verwendet werden, welches die Harzschicht und die Strukturschicht zur Erzeugung einer ähnlichen Mikrostruktur nicht korrodiert. Da auf der Verbindungsoberfläche des zweiten Substrates durch die in Fig. 4E gezeigte Struktur des Trägers Gräben ausgebildet werden, kann Dampf des Lösungsmittels, der erzeugt wird, wenn die Harzschicht bei dem Schritt gemäß Fig. 4 G verflüssigt wird, durch die Gräben entweichen. Falls keine derartigen Gräben ausgebildet werden, können bei dem Verflüssigungsvorgang erzeugte Blasen des verdampften Lösungsmittels zwischen der Haftschicht und der Strukturschicht eingefangen werden, wenn die Konzentration des in der Harzlösung enthaltenen Lösungsmittels, welches auf das Substrat aufzubringen ist, nicht rigoros gesteuert wird. Dieses Problem wird durch die Bereitstellung von Gräben beseitigt.
Gemäß vorstehender Beschreibung arbeitet die Harzschicht als Haftschicht zum Verbinden des ersten Substrates und der Strukturschicht und spielt gleichzeitig die Rolle einer Opferschicht zur Ausbildung einer Mikrostruktur.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Mikrostruktur mit einem ersten Substrat (10; 30, 34);

einem Trägerelement (25, 32) mit einer beweglichen Elektrode (17; 37), die auf der dem ersten Substrat (10; 30, 34) zugewandten Oberfläche des Trägerelementes (25; 32) bereitgestellt ist; und

einer Halteinrichtung (13, 13'; 33, 33'), die zum Halten des Trägerelementes (25; 32) über dem ersten Substrat (10; 30, 34) angeordnet, so dass die bewegliche Elektrode (17; 37) von dem ersten Substrat (10; 30, 34) durch einen Luftspalt (29; 49) getrennt ist, das Verfahren ist dabei versehen mit den Schritten:

(a) Ausbilden einer Strukturschicht zum Ausbilden des Trägerelementes auf einem zweiten Substrat (22; 42);

(b) Ausbilden einer beweglichen Elektrode auf der Strukturschicht (23; 43);

(c) Ausbilden eines Trägerelementes aus der Strukturschicht durch Entfernen eines Teils der Strukturschicht;

(d) Ausbilden einer Haftschicht (26; 46) auf einer Oberfläche des ersten Substrates (10; 30, 34) und/oder des zweiten Substrates (22; 42);

(e) Verbinden des ersten Substrates und der beweglichen Elektrode über die Haftschicht (26; 46);

(f) Entfernen des zweiten Substrates (22; 42);

(g) Entfernen des Teils der Haftschicht (26; 46), der nicht zwischen der beweglichen Elektrode (17; 37) und dem ersten Substrat (10; 30, 34) zwischengeschichtet ist;

(h) Ausbilden einer Halteeinrichtung (13, 13'; 33, 33'), wobei die Halteinrichtung (13, 13'; 33, 33') an die Oberfläche des ersten Substrates (10; 30, 34) und an die dem ersten Substrat (10; 30, 34) abgewandte Oberfläche der beweglichen Elektrode (17; 37) angebracht ist; und

(i) Entfernen des verbleibenden Teils der Haftschicht (26; 46), so dass die bewegliche Elektrode (17; 37) von der Oberfläche des ersten Substrats (10; 30, 34) durch eine Luftlücke (27; 49) getrennt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schritte zum Ausbilden einer Strukturschicht, zum Ausbilden einer beweglichen Elektrode sowie zum Ausbilden eines Trägerelementes versehen sind mit den Schritten:

vor dem Verbinden des ersten Substrates und der beweglichen Elektrode (17) über die Haftschicht (26),

Bereitstellen des zweiten Substrates (22, 23) mit einer ersten Schicht (22) und der Strukturschicht (23);

Schichten einer weiteren Schicht (24) auf der Strukturschicht (23);

Ausbilden der beweglichen Elektrode (17) durch Strukturieren der weiteren Schicht (24);

nach dem Verbinden des ersten Substrates und der beweglichen Elektrode (17) über die Haftschicht (26),

Entfernen der ersten Schicht (22) des zweiten Substrates (22, 23); und

Strukturieren der Strukturschicht (23) zum Ausbilden des Trägerelementes (25).

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schritte zum Ausbilden einer Strukturschicht, zum Ausbilden einer beweglichen Elektrode und zum Ausbilden eines Trägerelementes versehen sind mit den Schritten:

vor dem Verbinden des ersten Substrates und der beweglichen Elektrode (37) über die Haftschicht (46), Bereitstellen des zweiten Substrates (42) mit einer Opferschicht (41) und der darauf geschichteten Strukturschicht (43);

Schichten einer weiteren Schicht (201) auf der Strukturschicht (23);

Ausbilden der beweglichen Elektrode (37) und des Trägerelementes (32) durch Strukturierung der weiteren Schicht (201) bzw. der Strukturschicht (43); und

nach dem Verbinden des ersten Substrates und der beweglichen Elektrode (37) über die Haftschicht (46),

Entfernen der Opferschicht (41) mit dem zweiten Substrat (42).

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, zudem mit dem Schritt:

vor dem Ausbilden einer Haftschicht (26; 46) auf der Oberfläche des ersten Substrates (10; 30, 34),

Ausbilden einer stationären Elektrode (15; 35) auf der Oberfläche des ersten Substrates (10; 30, 34),

wobei die bewegliche Elektrode (17; 37) mit der Haftschicht (26; 46) gegenüber der stationären Elektrode (15; 35) verbunden ist.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, zudem mit dem Schritt des Ausbildens einer Scheinelektrode (39) auf der dem ersten Substrat (30, 34) abgewandten Oberfläche des Trägerelementes (32).

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, zudem mit dem Schritt: vor dem Ausbilden der Halteeinrichtung (33, 33'), Ausbilden eines Kontaktlochs (36) in dem Trägerelement (32), wobei die Halteeinrichtung (33, 33') so ausgebildet ist, dass sie an der dem ersten Substrat (10; 30, 34) abgewandten Oberfläche der beweglichen Elektrode (37) durch das Kontaktloch (35) angebracht ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Halteeinrichtung (33, 33') so ausgebildet ist, dass sie ebenfalls an der dem ersten Substrat (30, 34) abgewandten Oberfläche des Trägerelementes (32) angebracht ist.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Halteeinrichtung (13, 13', 33, 33') ausgebildet ist durch die Schritte:

Ausbilden einer Materialschicht (27, 47) zum Ausbilden der Halteeinrichtung (13, 13'; 33, 33') auf der gesamten Oberfläche des ersten Substrates (10; 30, 34), der beweglichen Elektrode (17; 37) und des Trägerelementes (25; 32); und

Entfernen eines Teils der Materialschicht (27, 47) zum Ausbilden der Halteeinrichtung (13, 13'; 33, 33').

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der verbleibende Teil der Haftschicht (26; 46) durch Trockenätzen entfernt wird.

10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Haftschicht (26; 46) einen Fotoresistlack umfasst.

11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Substrat (10; 30, 34) ein SOI-Substrat umfasst.

12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Halteeinrichtung (13, 13'; 33, 33') eine Metalldünnschicht umfasst.