JPH05293965A - 三次元のケイ素構造体 - Google Patents
三次元のケイ素構造体Info
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- JPH05293965A JPH05293965A JP4272605A JP27260592A JPH05293965A JP H05293965 A JPH05293965 A JP H05293965A JP 4272605 A JP4272605 A JP 4272605A JP 27260592 A JP27260592 A JP 27260592A JP H05293965 A JPH05293965 A JP H05293965A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 供給路を有するケイ素ノズルとして使用する
ことのできる三次元のケイ素構造体を提供する。 【構成】 三次元のケイ素構造体は、孔(６)を有する第
１ケイ素部品（１）と通路（１４）を有する第２ケイ素
部品（２）からなる。双方のケイ素部品はボンデイング
によって結合されていて、孔（６）の上に通路（１４）
が存在する。
ことのできる三次元のケイ素構造体を提供する。 【構成】 三次元のケイ素構造体は、孔(６)を有する第
１ケイ素部品（１）と通路（１４）を有する第２ケイ素
部品（２）からなる。双方のケイ素部品はボンデイング
によって結合されていて、孔（６）の上に通路（１４）
が存在する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の部類による
三次元のケイ素構造体から出発する。
三次元のケイ素構造体から出発する。
【０００２】
【従来の技術】重ねられたケイ素ウエーハをボンデイン
グ技術を用いて結合することによって製造される三次元
のケイ素構造体は既に公知である（Ｃｓｅｐｒｅｇｉ
Ｌ．ｉｎ Ｈｅｕｂｅｒｇｅｒ Ａ．，“Ｍｉｋｒｏｍ
ｅｃｈａｎｉｋ”，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，
１９８９年、第２３０頁〜第２３４頁）。しかし、これ
ら構造体は大体において平面構造部品に制限されてい
る。
グ技術を用いて結合することによって製造される三次元
のケイ素構造体は既に公知である（Ｃｓｅｐｒｅｇｉ
Ｌ．ｉｎ Ｈｅｕｂｅｒｇｅｒ Ａ．，“Ｍｉｋｒｏｍ
ｅｃｈａｎｉｋ”，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，
１９８９年、第２３０頁〜第２３４頁）。しかし、これ
ら構造体は大体において平面構造部品に制限されてい
る。
【０００３】
【発明の構成】これに対して、請求項１の特徴部に記載
された特徴を有する、本発明による三次元のケイ素構造
体は、第三の次元が良好に解明され、従って平面構造部
品以外の適用も可能であるという利点を有する。これに
よって得られるケイ素の構造化における自由度は最近の
ケイ素構造部品にも利用することができる。
された特徴を有する、本発明による三次元のケイ素構造
体は、第三の次元が良好に解明され、従って平面構造部
品以外の適用も可能であるという利点を有する。これに
よって得られるケイ素の構造化における自由度は最近の
ケイ素構造部品にも利用することができる。
【０００４】従属請求項に記載された特徴により、請求
項１に記載された三次元のケイ素構造体の有利な構成お
よび改良が可能である。それ自体２つのケイ素ウエーハ
のボンデイングによって製造されたケイ素部品の使用に
よって、構造化の可能性は再度拡張される。かかる構造
部品は、殊に高精度の通路をつくるのに適当である。こ
れらの通路は、ウエーハ部品を分割し、次いで切断面を
研磨することによりそれぞれの適用ケースにとくに簡単
に準備される。通路を孔を有するケイ素部品と結合する
ことによって供給路を有するノズルが製造される。従っ
て、本発明によるケイ素構造体によって、とくに有利に
かつ構造化の大きい自由度で流体素子、通路およびノズ
ルが製造される。
項１に記載された三次元のケイ素構造体の有利な構成お
よび改良が可能である。それ自体２つのケイ素ウエーハ
のボンデイングによって製造されたケイ素部品の使用に
よって、構造化の可能性は再度拡張される。かかる構造
部品は、殊に高精度の通路をつくるのに適当である。こ
れらの通路は、ウエーハ部品を分割し、次いで切断面を
研磨することによりそれぞれの適用ケースにとくに簡単
に準備される。通路を孔を有するケイ素部品と結合する
ことによって供給路を有するノズルが製造される。従っ
て、本発明によるケイ素構造体によって、とくに有利に
かつ構造化の大きい自由度で流体素子、通路およびノズ
ルが製造される。
【０００５】本発明の１実施例が図面に示され、下記に
詳述されている。
詳述されている。
【０００６】
【実施例】図１には、第１ケイ素部品が１で示され、第
２ケイ素部品は２で示されている。第１ケイ素部品は孔
６を有する。第２ケイ素部品は２つの分割片１１，１２
からなり、通路１４を有する。通路１４は第２ケイ素部
品全体を通って延びている。ケイ素部品１とケイ素部品
２は、矢印により示唆されているように、互いに結合さ
れる。この結合は第１ケイ素構造部品１の表面４と該表
面を覆う第２ケイ素構造部品２の端面側の表面５とのボ
ンデイングによって行なわれる。双方の表面４，５は、
ボンデイングのため適当に準備されている。双方の表面
４，５は十分平坦でなければならない。ケイ素ウエーハ
の表面を表わす表面４は、ウエーハのメーカーにより、
研磨またはエッチングによって十分に良好な表面品質を
備えている。十分に平坦な表面５をつくるのは機械加工
によって行なわれる。ボンデイングのための表面４，５
のもう１つの準備法は、ナトリウム含有ガラスの薄層ス
パッタリング、二酸化ケイ素層の熱酸化またはケイ素表
面の親水化を包含する。本来のボンデイングは、双方の
構造部品に電圧を印加および／または熱処理を加えるこ
とからなる。相応するボンデイングは、最初に挙げた文
献に記載されている。孔６の形状寸法は、強制的に規定
されていない。異方性の湿式化学的エッチングは、１１
０−ケイ素中に表面に対して垂直に配向された壁を有す
る、平行の延びる細長いスリットをつくることができ、
１００−ケイ素中では、側壁は表面に対して約５５°の
角度を有する。ケイ素部品の２方向の異方性エッチング
により、１００−ケイ素の場合、最小断面がケイ素部品
１内に存在する孔をつくることもできる。しかし、湿式
化学的エッチングでは、孔６の形状寸法はケイ素の結晶
構造に拘束されている。たとえば反応性イオンエッチン
グのような異方性のプラズマエッチングの使用により、
ほとんど垂直な壁を有する、平面図で任意の形の孔６を
つくることができる。異方性エッチングの使用により、
同様に任意の形の孔６をつくることができるが、この場
合には表面４に対する側壁の角度は孔６の形に依存す
る。
２ケイ素部品は２で示されている。第１ケイ素部品は孔
６を有する。第２ケイ素部品は２つの分割片１１，１２
からなり、通路１４を有する。通路１４は第２ケイ素部
品全体を通って延びている。ケイ素部品１とケイ素部品
２は、矢印により示唆されているように、互いに結合さ
れる。この結合は第１ケイ素構造部品１の表面４と該表
面を覆う第２ケイ素構造部品２の端面側の表面５とのボ
ンデイングによって行なわれる。双方の表面４，５は、
ボンデイングのため適当に準備されている。双方の表面
４，５は十分平坦でなければならない。ケイ素ウエーハ
の表面を表わす表面４は、ウエーハのメーカーにより、
研磨またはエッチングによって十分に良好な表面品質を
備えている。十分に平坦な表面５をつくるのは機械加工
によって行なわれる。ボンデイングのための表面４，５
のもう１つの準備法は、ナトリウム含有ガラスの薄層ス
パッタリング、二酸化ケイ素層の熱酸化またはケイ素表
面の親水化を包含する。本来のボンデイングは、双方の
構造部品に電圧を印加および／または熱処理を加えるこ
とからなる。相応するボンデイングは、最初に挙げた文
献に記載されている。孔６の形状寸法は、強制的に規定
されていない。異方性の湿式化学的エッチングは、１１
０−ケイ素中に表面に対して垂直に配向された壁を有す
る、平行の延びる細長いスリットをつくることができ、
１００−ケイ素中では、側壁は表面に対して約５５°の
角度を有する。ケイ素部品の２方向の異方性エッチング
により、１００−ケイ素の場合、最小断面がケイ素部品
１内に存在する孔をつくることもできる。しかし、湿式
化学的エッチングでは、孔６の形状寸法はケイ素の結晶
構造に拘束されている。たとえば反応性イオンエッチン
グのような異方性のプラズマエッチングの使用により、
ほとんど垂直な壁を有する、平面図で任意の形の孔６を
つくることができる。異方性エッチングの使用により、
同様に任意の形の孔６をつくることができるが、この場
合には表面４に対する側壁の角度は孔６の形に依存す
る。
【０００７】同様に、孔６ないしは孔６を有する通路１
４の多重配置も考えられる。この場合、幾つかの孔６が
１つの通路１４に所属されていてもよいし、幾つかの通
路１４が並列にそれぞれ１つまたは幾つかの孔６を有し
て配置されていてもよい。後者の場合、この構造体を分
割することによって、孔６を有する個々の通路１４を多
数同時につくることができる。
４の多重配置も考えられる。この場合、幾つかの孔６が
１つの通路１４に所属されていてもよいし、幾つかの通
路１４が並列にそれぞれ１つまたは幾つかの孔６を有し
て配置されていてもよい。後者の場合、この構造体を分
割することによって、孔６を有する個々の通路１４を多
数同時につくることができる。
【０００８】ここに示した三次元のケイ素構造体は、供
給路を有するケイ素ノズルとして使用することができ
る。異方性エッチングの使用によって、これらのノズル
は大きい精度で製造することができる。ケイ素の化学的
不働態および高い耐熱性のため、これらのノズルは、腐
蝕環境中でもたとえばベンジンの噴射ノズルとして使用
することができる。
給路を有するケイ素ノズルとして使用することができ
る。異方性エッチングの使用によって、これらのノズル
は大きい精度で製造することができる。ケイ素の化学的
不働態および高い耐熱性のため、これらのノズルは、腐
蝕環境中でもたとえばベンジンの噴射ノズルとして使用
することができる。
【０００９】図２には、２つの重なっているウエーハ２
１，２２からなる第２ケイ素部品２の製造が示されてい
る。ウエーハ２１，２２中に設けられたみぞは１３で示
されている。みぞ１３を他方のウエーハで閉じることに
よるかまたは２つのみぞを重ねることによって、ボンデ
イングの際に通路１４が形成する。線１５に沿ってウエ
ーハを分割することによって、第２ケイ素部品２が生
じ、その際切断１６が第２ケイ素部品２中の通路１４の
数を定める。切断１５によって生じた、ウエーハ２１，
２２の表面に対して垂直な少なくとも１つの表面は、適
当な方法によって、ボンデイングに適した表面５に後加
工される。
１，２２からなる第２ケイ素部品２の製造が示されてい
る。ウエーハ２１，２２中に設けられたみぞは１３で示
されている。みぞ１３を他方のウエーハで閉じることに
よるかまたは２つのみぞを重ねることによって、ボンデ
イングの際に通路１４が形成する。線１５に沿ってウエ
ーハを分割することによって、第２ケイ素部品２が生
じ、その際切断１６が第２ケイ素部品２中の通路１４の
数を定める。切断１５によって生じた、ウエーハ２１，
２２の表面に対して垂直な少なくとも１つの表面は、適
当な方法によって、ボンデイングに適した表面５に後加
工される。
【００１０】通路１４の断面は、みぞ１３の形状寸法に
よって生じる。異方性エッチングにより、１００−ケイ
素中に約７０°の開角を有するＶ字形のみぞを、１１０
−ケイ素中に垂直な壁を有するみぞをつくることができ
る。１１０−ケイ素中のみぞの深さは、埋めたエッチン
グ停止層によって大きな精度で形成される。異方性エッ
チング技術によって、みぞ１３の近似的に半円形の断面
が得られる。切断線１５に沿って通路１４を分割するの
は、ダイヤモンド鋸またはレーザー光線の使用によって
行なわれる。その際得られる表面の質は、たいていはボ
ンデイング法には不適当である。十分に良好な表面品質
は機械的後加工、たとえばラップ仕上または磨き仕上に
よって達成される。切断線１６に沿ってウエーハ２１，
２２を分割するのはケイ素構造部品２に所定数の通路１
４を設けるという課題を有する。切断１６は鋸引きによ
って行なわれるが、異方性の湿式化学的エッチングによ
って行なうことができる。たとえば２つの通路１４を有
するケイ素構造部品の場合、それぞれ第２の切断１６の
みが実施される。
よって生じる。異方性エッチングにより、１００−ケイ
素中に約７０°の開角を有するＶ字形のみぞを、１１０
−ケイ素中に垂直な壁を有するみぞをつくることができ
る。１１０−ケイ素中のみぞの深さは、埋めたエッチン
グ停止層によって大きな精度で形成される。異方性エッ
チング技術によって、みぞ１３の近似的に半円形の断面
が得られる。切断線１５に沿って通路１４を分割するの
は、ダイヤモンド鋸またはレーザー光線の使用によって
行なわれる。その際得られる表面の質は、たいていはボ
ンデイング法には不適当である。十分に良好な表面品質
は機械的後加工、たとえばラップ仕上または磨き仕上に
よって達成される。切断線１６に沿ってウエーハ２１，
２２を分割するのはケイ素構造部品２に所定数の通路１
４を設けるという課題を有する。切断１６は鋸引きによ
って行なわれるが、異方性の湿式化学的エッチングによ
って行なうことができる。たとえば２つの通路１４を有
するケイ素構造部品の場合、それぞれ第２の切断１６の
みが実施される。
【図１】本発明の第１の実施例によるケイ素構造体の斜
視図。
視図。
【図２】製造の間の第２ケイ素部品の斜視図。
１ 第１ケイ素部品 ２ 第２ケイ素部品 ４，５ 表面 ６ 孔 １１，１２ 分割片 １３ みぞ １４ 通路 １５ 切断線 １６ 切断 ２１，２２ ウエーハ
Claims (7)
- 【請求項１】 少なくとも２つのケイ素部品をボンデイ
ングによって互いに結合してなる三次元のケイ素構造体
において、ケイ素部品（１，２）がケイ素ウエ−ハから
製造されていて、第１ケイ素部品（１）はケイ素ウエー
ハの表面から形成された高品質の表面（４）を有し、第
２ケイ素部品（２）は、このケイ素部品（２）のウエー
ハ表面に対して垂直である、高い表面品質を有する表面
（５）を有し、双方の部品（１，２）は上記の表面
（４，５）でボンデイングによって結合されていること
を特徴とする三次元のケイ素構造体。 - 【請求項２】 第２ケイ素部品（２）は２つのケイ素ウ
エーハ（２１，２２）のボンデイングによって製造され
ていることを特徴とする請求項１記載の三次元のケイ素
構造体。 - 【請求項３】 ケイ素ウエーハ（２２）の１つがみぞを
有し、該みぞはボンデイングの際に他方のケイ素ウエー
ハ（２１）によって通路（１４）が生じるように閉じら
れることを特徴とする請求項２記載の三次元のケイ素構
造体。 - 【請求項４】 ２つのケイ素ウエーハー（２１，２２）
がそれぞれ１つのみぞ（１３）を有し、該みぞはボンデ
イングの際に鏡像的に重なって少なくとも１つの通路
（１４）を生じることを特徴とする請求項２記載の三次
元のケイ素構造体。 - 【請求項５】 少なくとも１つの通路(１４)が切断線
(１５)によって、２つの重ねてボンデイングされたウエ
ーハ（２１，２２）の表面に対して垂直に分割されるこ
とを特徴とする請求項３または４記載の三次元のケイ素
構造体。 - 【請求項６】 切断によって生じた断面は、磨き仕上お
よび／またはラップ仕上によって高い表面品質を有する
表面に後加工されていることを特徴とする請求項５記載
の三次元のケイ素構造体。 - 【請求項７】 第１ケイ素部品（１）は少なくとも１つ
の孔（６）を有し、少なくとも１つの孔は少なくとも１
つの通路（１４）よりも小さくかつ孔（６）および通路
（１４）はボンデイングの際に重なっていることを特徴
とする請求項１から６までのいずれか１項記載の三次元
のケイ素構造体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4133885.5 | 1991-10-12 | ||
| DE4133885A DE4133885C2 (de) | 1991-10-12 | 1991-10-12 | Dreidimensionale Silizium-Struktur |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05293965A true JPH05293965A (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=6442595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4272605A Pending JPH05293965A (ja) | 1991-10-12 | 1992-10-12 | 三次元のケイ素構造体 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05293965A (ja) |
| DE (1) | DE4133885C2 (ja) |
| GB (1) | GB2260282B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110129621A1 (en) * | 2008-03-26 | 2011-06-02 | Gt Solar, Incorporated | Systems and methods for distributing gas in a chemical vapor deposition reactor |
Families Citing this family (10)
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|---|---|---|---|---|
| US5872010A (en) * | 1995-07-21 | 1999-02-16 | Northeastern University | Microscale fluid handling system |
| US6245227B1 (en) | 1998-09-17 | 2001-06-12 | Kionix, Inc. | Integrated monolithic microfabricated electrospray and liquid chromatography system and method |
| CN100525876C (zh) | 1998-09-17 | 2009-08-12 | 阿德文生物系统公司 | 产生液体电喷射的方法 |
| IT1303195B1 (it) * | 1998-12-02 | 2000-10-30 | Giuliano Cozzari | Dispositivo iniettore di carburante per motori a combustione internae relativo metodo di iniezione. |
| US6633031B1 (en) | 1999-03-02 | 2003-10-14 | Advion Biosciences, Inc. | Integrated monolithic microfabricated dispensing nozzle and liquid chromatography-electrospray system and method |
| JP5057318B2 (ja) | 1999-12-30 | 2012-10-24 | アドビオン インコーポレイテッド | 多重電気噴霧装置、システム、および方法 |
| EP1248949B1 (en) | 2000-01-18 | 2013-05-22 | Advion, Inc. | Electrospray device with array of separation columns and method for separation of fluidic samples |
| DE10049517B4 (de) * | 2000-10-06 | 2005-05-12 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffeinspritzventil |
| DE10154601B4 (de) * | 2000-11-13 | 2007-02-22 | Agilent Technologies, Inc. (n.d.Ges.d.Staates Delaware), Palo Alto | Ein Mikrobauelement mit einem integrierten hervorstehenden Elektrospray-Emitter und ein Verfahren zum Herstellen des Mikrobauelements |
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| NL8900469A (nl) * | 1989-02-24 | 1990-09-17 | Imec Inter Uni Micro Electr | Werkwijze en toestel voor het aanbrengen van epitaxiaal silicium en silicides. |
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-
1991
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1992
- 1992-10-09 GB GB9221282A patent/GB2260282B/en not_active Expired - Fee Related
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110129621A1 (en) * | 2008-03-26 | 2011-06-02 | Gt Solar, Incorporated | Systems and methods for distributing gas in a chemical vapor deposition reactor |
| US8961689B2 (en) * | 2008-03-26 | 2015-02-24 | Gtat Corporation | Systems and methods for distributing gas in a chemical vapor deposition reactor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2260282A (en) | 1993-04-14 |
| GB2260282B (en) | 1995-04-26 |
| GB9221282D0 (en) | 1992-11-25 |
| DE4133885A1 (de) | 1993-04-15 |
| DE4133885C2 (de) | 1996-03-21 |
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