JP6006835B2 - 複合体補償性ヒゲゼンマイを製造するための方法 - Google Patents
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Description
本発明は、複合体補償性ヒゲゼンマイを製造するための方法に関し、特にテンプと協働して熱補償型共振器、即ち周波数が温度変動に対して非感受性又は実質的に非感受性である共振器を形成するよう構成された、上述のようなヒゲゼンマイを製造するための方法に関する。
特許文献１は、スイス公式クロノメーター検査協会（ＣＯＳＣ）による基準の温度、即ち＋８〜−３８℃付近において熱係数を略０とするために二酸化ケイ素でコーティングされた、ケイ素で形成されたヒゲゼンマイを開示している。酸化ケイ素は一般にケイ素のコアを酸化することによって得られ、これにより補償性ヒゲゼンマイの工業的生産が可能となる。
一方、その他の材料の組み合わせも考えられるものの、これらは互いに対して固定するのが比較的困難であり、従って製造が比較的困難となる。
本発明の目的は、可能な材料の範囲をケイ素と二酸化ケイ素との単なる組み合わせよりも大きく広げることができる、複合体補償性ヒゲゼンマイを製造するための代替的な方法を提案することによって、上述の欠点の全て又は一部を克服することである。
この目的のために、第１の実施形態によると、本発明は以下のステップを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイを製造するための方法に関する：
ａ）第１の材料製の第１のウェハを用意するステップ；
ｂ）温度によるヤング率の変動が、第１の材料の上記変動とは逆の符号のものとなる少なくとも１つの第２の材料製の、少なくとも１つの第２のウェハを用意するステップ；
ｃ）第１のウェハを上記少なくとも１つの第２のウェハに連結又は接合して基材を形成するステップ；
ｄ）上記基材を貫通するようにパターンをエッチングして、第１の厚さの上記第１の材料と、少なくとも１つの第２の厚さの上記少なくとも１つの第２の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイを形成するステップ；
ｅ）複合体補償性ヒゲゼンマイを基材から取り外すステップ。
ａ）第１の材料製の第１のウェハを用意するステップ；
ｂ）温度によるヤング率の変動が、第１の材料の上記変動とは逆の符号のものとなる少なくとも１つの第２の材料製の、少なくとも１つの第２のウェハを用意するステップ；
ｃ）第１のウェハを上記少なくとも１つの第２のウェハに連結又は接合して基材を形成するステップ；
ｄ）上記基材を貫通するようにパターンをエッチングして、第１の厚さの上記第１の材料と、少なくとも１つの第２の厚さの上記少なくとも１つの第２の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイを形成するステップ；
ｅ）複合体補償性ヒゲゼンマイを基材から取り外すステップ。
更に第２の実施形態によると、本発明は以下のステップを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイを製造するための方法に関する：
ａ）第１の材料製の第１のウェハを用意するステップ；
ｂ）温度によるヤング率の変動が、第１の材料の上記変動とは逆の符号のものとなる少なくとも１つの第２の材料製の、少なくとも１つの第２のウェハを用意するステップ；
ｄ’）各ウェハを貫通するように同一のパターンをエッチングするステップ；
ｃ’）第１のウェハを上記少なくとも１つの第２のウェハに連結又は接合して基材を形成し、上記同一のパターンを重ね合わせることによって、第１の厚さの上記第１の材料と、少なくとも１つの第２の厚さの上記少なくとも１つの第２の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイを形成するステップ；
ｅ）複合体補償性ヒゲゼンマイを基材から取り外すステップ。
ａ）第１の材料製の第１のウェハを用意するステップ；
ｂ）温度によるヤング率の変動が、第１の材料の上記変動とは逆の符号のものとなる少なくとも１つの第２の材料製の、少なくとも１つの第２のウェハを用意するステップ；
ｄ’）各ウェハを貫通するように同一のパターンをエッチングするステップ；
ｃ’）第１のウェハを上記少なくとも１つの第２のウェハに連結又は接合して基材を形成し、上記同一のパターンを重ね合わせることによって、第１の厚さの上記第１の材料と、少なくとも１つの第２の厚さの上記少なくとも１つの第２の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイを形成するステップ；
ｅ）複合体補償性ヒゲゼンマイを基材から取り外すステップ。
最後に第３の実施形態によると、本発明は以下のステップを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイを製造するための方法に関する：
ａ）第１の材料製の第１のウェハを用意するステップ；
ｂ）温度によるヤング率の変動が、第１の材料の上記変動とは逆の符号のものとなる少なくとも１つの第２の材料製の、少なくとも１つの第２のウェハを用意するステップ；
ｆ）各ウェハの厚さの一部のみに、同一のパターンをエッチングするステップ；
ｇ）上記同一のパターンを重ね合わせることによって、第１のウェハを上記少なくとも１つの第２のウェハに連結又は接合して基材を形成するステップ；
ｆ’）上記同一のパターンを基材の残りの部分にエッチングして、第１の厚さの上記第１の材料と、少なくとも１つの第２の厚さの上記少なくとも１つの第２の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイを形成するステップ；
ｅ）複合体補償性ヒゲゼンマイを基材から取り外すステップ。
ａ）第１の材料製の第１のウェハを用意するステップ；
ｂ）温度によるヤング率の変動が、第１の材料の上記変動とは逆の符号のものとなる少なくとも１つの第２の材料製の、少なくとも１つの第２のウェハを用意するステップ；
ｆ）各ウェハの厚さの一部のみに、同一のパターンをエッチングするステップ；
ｇ）上記同一のパターンを重ね合わせることによって、第１のウェハを上記少なくとも１つの第２のウェハに連結又は接合して基材を形成するステップ；
ｆ’）上記同一のパターンを基材の残りの部分にエッチングして、第１の厚さの上記第１の材料と、少なくとも１つの第２の厚さの上記少なくとも１つの第２の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイを形成するステップ；
ｅ）複合体補償性ヒゲゼンマイを基材から取り外すステップ。
従って本発明によると有利には、複合体補償性ヒゲゼンマイを工業的に形成するために幅広い材料を使用できる。使用される材料に応じて上記３つの実施形態のうちの少なくとも１つを用いて、第１の厚さＥ1の上記第１の材料と、少なくとも１つの第２の厚さＥ2の上記少なくとも１つの第２の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイを製造できる。
本発明の他の有利な変形例によると：
−第１の材料及び／又は上記少なくとも１つの第２の材料はケイ素系材料であり、単結晶ケイ素、ドープされた単結晶ケイ素、多結晶ケイ素、ドープされた多結晶ケイ素、多孔性ケイ素、酸化ケイ素、石英、シリカ、窒化ケイ素又は炭化ケイ素を含み；
−第１の材料及び／又は上記少なくとも１つの第２の材料はセラミック系材料であり、光構造化性ガラス、ホウケイ酸塩、アルミノケイ酸塩、石英ガラス、ゼロデュア（Ｚｅｒｏｄｕｒ）（登録商標）、単結晶コランダム、多結晶コランダム、アルミナ、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、単結晶ルビー、多結晶ルビー、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化チタン、炭化チタン、窒化タングステン、炭化タングステン、窒化ホウ素又は炭化ホウ素を含み；
−第１の材料及び／又は上記少なくとも１つの第２の材料は金属系材料であり、鉄合金、銅合金、ニッケル若しくはその合金、チタン若しくはその合金、金若しくはその合金、銀若しくはその合金、白金若しくはその合金、ルテニウム若しくはその合金、ロジウム若しくはその合金、又はパラジウム若しくはその合金を含み；
−同一の基材上で複数の複合体補償性ヒゲゼンマイが形成される。
−第１の材料及び／又は上記少なくとも１つの第２の材料はケイ素系材料であり、単結晶ケイ素、ドープされた単結晶ケイ素、多結晶ケイ素、ドープされた多結晶ケイ素、多孔性ケイ素、酸化ケイ素、石英、シリカ、窒化ケイ素又は炭化ケイ素を含み；
−第１の材料及び／又は上記少なくとも１つの第２の材料はセラミック系材料であり、光構造化性ガラス、ホウケイ酸塩、アルミノケイ酸塩、石英ガラス、ゼロデュア（Ｚｅｒｏｄｕｒ）（登録商標）、単結晶コランダム、多結晶コランダム、アルミナ、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、単結晶ルビー、多結晶ルビー、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化チタン、炭化チタン、窒化タングステン、炭化タングステン、窒化ホウ素又は炭化ホウ素を含み；
−第１の材料及び／又は上記少なくとも１つの第２の材料は金属系材料であり、鉄合金、銅合金、ニッケル若しくはその合金、チタン若しくはその合金、金若しくはその合金、銀若しくはその合金、白金若しくはその合金、ルテニウム若しくはその合金、ロジウム若しくはその合金、又はパラジウム若しくはその合金を含み；
−同一の基材上で複数の複合体補償性ヒゲゼンマイが形成される。
他の特徴及び利点は、添付の図面を参照して非限定的な例示として提供される以下の説明から明らかになるであろう。
上述のように本発明は、ゼンマイ−テンプタイプの熱補償型共振器を形成するよう構成された複合体補償性ヒゲゼンマイを製造するための方法に関する。
定義として、共振器の相対周波数変動は以下の関係に従う。
ここで：
−Ａは、基準点に応じた定数（ｐｐｍ）であり；
−Ｔは測定温度（℃）であり；
−Ｔ0は基準温度（℃）であり；
−αは一次熱係数（ｐｐｍ・℃-1）であり；
−βは二次熱係数（ｐｐｍ・℃-2）であり；
−γは三次熱係数（ｐｐｍ・℃-3）である。
−Ｔは測定温度（℃）であり；
−Ｔ0は基準温度（℃）であり；
−αは一次熱係数（ｐｐｍ・℃-1）であり；
−βは二次熱係数（ｐｐｍ・℃-2）であり；
−γは三次熱係数（ｐｐｍ・℃-3）である。
更に、熱弾性係数（ｔｈｅｒｍｏ−ｅｌａｓｔｉｃ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ：ＴＥＣ）は、温度による相対ヤング率変動を表す。熱係数、即ち温度に応じた共振器の周波数の相対変動は、共振器本体の熱弾性係数及び上記本体の膨張係数に左右される。更にこの熱係数は、ゼンマイ−テンプ式共振器のためのテンプ（これはフライホイールを形成する）に固有の係数も考慮する。タイムベース又は周波数ベースとして構成されたいずれの共振器の発振を維持しなければならないため、熱係数は、脱進機機構等の維持システムから何らかの寄与も含む。
従って最も重要なパラメータは熱弾性係数（ＴＥＣ）である。「ＣＴＥ」、即ち膨張係数に関連する熱膨張率と混同してはならない。
本発明の目的は、温度によるヤング率の変動（ＴＥＣ）が逆の符号となっている少なくとも２つの連結又は接合された材料を含む、幅広い複合体補償性ヒゲゼンマイを製造できるようにすることである。
更に上記少なくとも２つの材料は、付着させるのが困難なこれら２つの材料の接合を促進するよう構成された中間材料も任意に含んでよい。従ってこの中間材料は、選択される接合技術に応じて、中間材料の連結接着力によって２つの材料を互いに付着させることを目的とする蝋接と同等のものであってよく、又は２つの材料を溶融させるために十分な高熱を生成するよう構成された層を形成してよい。当然のことながら、このような任意の中間材料を使用する場合、発振器の熱係数の全体的な補償のためにこの中間材料も考慮しなければならない。
図１〜３に示す本発明の第１の実施形態によると、この製造方法は、第１の材料製の第１のウェハ１を用意することを目的とした第１のステップａ）を含む。第２のステップｂ）は、温度によるヤング率の変動（ＴＥＣ）が第１の材料の上記変動（ＴＥＣ）とは逆の符号のものとなる少なくとも１つの第２の材料製の、少なくとも１つの第２のウェハ３を用意することを目的としている。
図２に示すように、第３のステップｃ）は、第１のウェハ１を上記少なくとも１つの第２のウェハ３に連結又は接合して基材２を形成することを目的としている。使用される材料に応じて、可能な接合方法は複数存在する。非限定的な例として、例えば欧州特許第１４３６８３０号において説明されているような、レーザを用いた電磁放射による表面のダイレクト溶接を挙げることができ、上記文献は参照により本説明に援用されるものとする。陽極接合、溶融接合、熱圧縮接合、リフロー接合、共晶接合、超音波接合又は超音波熱圧着の使用を想定することも完全に可能である。
第１の実施形態による方法は第４のステップｄ）へと続き、このステップｄ）は、上記基材を貫通するようにパターン４をエッチングして、第１の厚さＥ1の上記第１の材料と、少なくとも１つの第２の厚さＥ2の上記少なくとも１つの第２の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイ３１を形成することを目的としている。使用される材料に応じて、可能なエッチングは複数存在する。非限定的な例として、深掘り反応性イオンエッチング（ｄｅｅｐ ｒｅａｖｔｉｖｅ ｉｏｎ ｅｔｃｈｉｎｇ：ＤＲＩＥ）、レーザエッチング又はプラズマエッチングを挙げることができる。化学エッチング等のウェットエッチングの使用を想定することも完全に可能である。最後に、樹脂のフォトリソグラフィと組み合わせた光構造化及びそれに続くドライエッチング又はウェットエッチングの使用を想定することも可能である。
最後に本方法は、複合体補償性ヒゲゼンマイ３１を基材から取り外すことを目的とした最終ステップｅ）を含む。本発明によると有利には、複合体補償性ヒゲゼンマイを工業的に形成するために幅広い材料を使用できる。図１１に示すように、複合体補償性ヒゲゼンマイ３１は、第１の厚さＥ1の上記第１の材料と、少なくとも１つの第２の厚さＥ2の上記少なくとも１つの第２の材料とを含む。
図４〜６に示す本発明の第２の実施形態によると、この製造方法は、第１の材料の第１のウェハ１１を用意することを目的とした第１のステップａ）を含む。第２のステップｂ）は、温度によるヤング率の変動（ＴＥＣ）が第１の材料の上記変動（ＴＥＣ）とは逆の符号のものとなる少なくとも１つの第２の材料製の、少なくとも１つの第２のウェハ１３を用意することを目的としている。
図４、５に示すように、第３のステップｄ’）は、ウェハ１１、１３それぞれを貫通するように同一のパターン１４、１６をエッチングすることを目的としている。使用される材料に応じて、可能なエッチングは複数存在する。非限定的な例として、深掘り反応性イオンエッチング（ｄｅｅｐ ｒｅａｖｔｉｖｅ ｉｏｎ ｅｔｃｈｉｎｇ：ＤＲＩＥ）、レーザエッチング又はプラズマエッチングを挙げることができる。化学エッチング等のウェットエッチングの使用を想定することも完全に可能である。最後に、樹脂のフォトリソグラフィと組み合わせた光構造化及びそれに続くドライエッチング又はウェットエッチングの使用を想定することも可能である。
第２の実施形態による方法は第４のステップｃ’）へと続き、このステップｃ’）は、第１のウェハ１１を上記少なくとも１つの第２のウェハ１３に連結又は接合して基材１２を形成し、上記同一のパターン１４、１６を重ね合わせることによって、第１の厚さＥ1の上記第１の材料と、少なくとも１つの第２の厚さＥ2の上記少なくとも１つの第２の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイ３１を形成することを目的としている。
使用される材料に応じて、可能な接合方法は複数存在する。非限定的な例として、例えば欧州特許第１４３６８３０号において説明されているような、レーザを用いた電磁放射による表面のダイレクト溶接を挙げることができ、上記文献は参照により本説明に援用されるものとする。陽極接合、溶融接合、熱圧縮接合、リフロー接合、共晶接合、超音波接合又は超音波熱圧着の使用を想定することも完全に可能である。
最後に本方法は、複合体補償性ヒゲゼンマイ３１を基材から取り外すことを目的とした最終ステップｅ）を含む。本発明によると有利には、複合体補償性ヒゲゼンマイを工業的に形成するために幅広い材料を使用できる。図１１に示すように、複合体補償性ヒゲゼンマイ３１は、第１の厚さＥ1の上記第１の材料と、少なくとも１つの第２の厚さＥ2の上記少なくとも１つの第２の材料とを含む。
図７〜１０に示す本発明の第３の実施形態によると、この製造方法は、第１の材料の第１のウェハ２１を用意することを目的とした第１のステップａ）を含む。第２のステップｂ）は、温度によるヤング率の変動（ＴＥＣ）が第１の材料の上記変動（ＴＥＣ）とは逆の符号のものとなる少なくとも１つの第２の材料製の、少なくとも１つの第２のウェハ２３を用意することを目的としている。
図７、８に示すように、第３のステップｆ）は、各ウェハ２１、２３の厚さの一部のみに、同一のパターン２４、２６をエッチングすることを目的としている。非限定的な例として、深掘り反応性イオンエッチング（ｄｅｅｐ ｒｅａｖｔｉｖｅ ｉｏｎ ｅｔｃｈｉｎｇ：ＤＲＩＥ）、レーザエッチング又はプラズマエッチングを挙げることができる。化学エッチング等のウェットエッチングの使用を想定することも完全に可能である。最後に、樹脂のフォトリソグラフィと組み合わせた光構造化及びそれに続くドライエッチング又はウェットエッチングの使用を想定することも可能である。
第３の実施形態による方法は第４のステップｇ）へと続き、このステップｇ）は、図９に示すように上記同一のパターンを重ね合わせることによって、第１のウェハ２１を上記少なくとも１つの第２のウェハ２３に連結又は接合して基材２２を形成することを目的としている。使用される材料に応じて、可能な接合方法は複数存在する。非限定的な例として、例えば欧州特許第１４３６８３０号において説明されているような、レーザを用いた電磁放射による表面のダイレクト溶接を挙げることができ、上記文献は本説明に援用できるものとする。陽極接合、溶融接合、熱圧縮接合、リフロー接合、共晶接合、超音波接合又は超音波熱圧着の使用を想定することも完全に可能である。
第３の実施形態による方法は第５のステップｆ’）へと続き、このステップｆ’）は、上記同一のパターン２４、２６を基材２２の残りの部分にエッチングして、第１の厚さＥ1の上記第１の材料と、少なくとも１つの第２の厚さＥ2の上記少なくとも１つの第２の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイ３１を形成することを目的としている。ステップｆ’）は、ステップｆ）に関して上述したものと同一の技術を用いて達成できる。
最後に本方法は、複合体補償性ヒゲゼンマイ３１を基材２２から取り外すことを目的とした最終ステップｅ）を含む。本発明によると有利には、複合体補償性ヒゲゼンマイを工業的に形成するために幅広い材料を使用できる。この第３の実施形態は特に、２つの本体を互いに対して組み付けるのが、これらの膨張値のために通常困難となる場合に有用となり得る。図１１に示すように、複合体補償性ヒゲゼンマイ３１は、第１の厚さＥ1の上記第１の材料と、少なくとも１つの第２の厚さＥ2の上記少なくとも１つの第２の材料とを含む。
本発明によると有利には、使用される材料に応じて上記３つの実施形態のうちの少なくとも１つを用いて、第１の厚さＥ1の上記第１の材料と、少なくとも１つの第２の厚さＥ2の上記少なくとも１つの第２の材料とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイ３１を製造できる。また、同一の基材２、１２、２２上で複数の複合体補償性ヒゲゼンマイ３１を製造でき、各複合体補償性ヒゲゼンマイは同一のパターン４、１４、１６、２４、２６で又は別個のパターンで作製してよいことが分かる。
本発明によると好ましくは、第１の材料及び／又は上記少なくとも１つの第２の材料はケイ素系材料又はセラミック系材料である。従って、第１の材料及び／又は上記少なくとも１つの第２の材料がケイ素系材料である場合、これ／これらは好ましくは、単結晶ケイ素、ドープされた単結晶ケイ素、多結晶ケイ素、ドープされた多結晶ケイ素、多孔性ケイ素、酸化ケイ素、石英、シリカ、窒化ケイ素又は炭化ケイ素を含んでよい。
その一方で、第１の材料及び／又は上記少なくとも１つの第２の材料がセラミック系材料である場合、これ／これらは好ましくは、光構造化性ガラス、ホウケイ酸塩、アルミノケイ酸塩、石英ガラス、ゼロデュア（登録商標）、単結晶コランダム、多結晶コランダム、アルミナ、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、単結晶ルビー、多結晶ルビー、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化チタン、炭化チタン、窒化タングステン、炭化タングステン、窒化ホウ素又は炭化ホウ素を含んでよい。
最後に、第１の材料及び／又は上記少なくとも１つの第２の材料が金属系材料である場合、これ／これらは、１５Ｐ、２０ＡＰ若しくは３１６Ｌ鋼等の鉄合金、真鍮等の銅合金、洋銀等のニッケル合金、チタン若しくはその合金、金若しくはその合金、銀若しくはその合金、白金若しくはその合金、ルテニウム若しくはその合金、ロジウム若しくはその合金、又はパラジウム若しくはその合金を含んでよい。
図１２、１３に示す第１の実施形態の代替例によると、ステップｂ）は、同一の材料から又は複数の異なる材料から形成された、複数の第２のウェハ３、３’を形成することからなってよい。これらの図は２つのウェハを図示しているが、更に多数の第２のウェハを設けてよい。
従って第１の実施形態のこのような代替例では、ステップｃ）において、図１２に示すように３つの連結又は接合されたウェハ３、１、３’を用いた基材２’が得られることが分かる。続いて図１３に示すように、エッチングステップｄ）により、第１の厚さＥ1の上記第１の材料と、同一の材料から又は複数の異なる材料から形成された２つの第２の厚さＥ2、Ｅ’2とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイ４１を形成できる。このような複合体補償性ヒゲゼンマイ４１を図１８に示す。
図１４〜１７に示す第２及び第３の実施形態の代替例によると、ステップｂ）は、同一の材料から又は複数の異なる材料から形成された、複数の第２のウェハ１３、１３’、２３、２３’を形成することからなってよい。これらの図は２つのウェハを図示しているが、更に多数の第２のウェハを設けてよい。
従って第２及び第３の実施形態のこのような代替例では、ステップｃ’）又はｇ）において、３つの連結又は接合されたウェハ１３、１１、１３’、２３、２１、２３’を用いた基材１２’、２２’が得られることが分かる。続いて図１３に示すように、エッチングステップｄ’）、ｆ）又はｆ’）により、第１の厚さＥ1の上記第１の材料と、同一の材料から又は複数の異なる材料から形成された２つの第２の厚さＥ2、Ｅ’2とを含む、複合体補償性ヒゲゼンマイ４１を形成できる。このような複合体補償性ヒゲゼンマイ４１を図１８に示す。
当然のことながら、本発明は図示した例に限定されるものではなく、当業者に明らかであろう様々な変形例及び修正例が可能である。特に共振器に関するその他の用途は、当業者であれば上述の教示から、多大な困難を被ることなく達成できる。例えば複合体補償性ヒゲゼンマイの代わりに、音叉、又はより一般にはＭＥＭＳ共振器を形成できる。
接着接合若しくは蝋接といった代替連結若しくは接合方法、及び／又は機械加工、ウォータージェット切断若しくはウォータージェット切断とレーザ切断との組み合わせといった代替エッチング方法の使用を想定することもできる。
１ 第１のウェハ
２、２’ 基材
３、３’ 第２のウェハ
４ パターン
１１ 第１のウェハ
１２、１２’ 基材
１３、１３’ 第２のウェハ
１４、１６、１６’ パターン
２１ 第１のウェハ
２２、２２’ 基材
２３、２３’ 第２のウェハ
２４、２６、２６’ パターン
３１、４１ 補償性ヒゲゼンマイ
Ｅ1 第１の厚さ
Ｅ2、Ｅ’2 第２の厚さ
ＴＥＣ 温度によるヤング率の変動
２、２’ 基材
３、３’ 第２のウェハ
４ パターン
１１ 第１のウェハ
１２、１２’ 基材
１３、１３’ 第２のウェハ
１４、１６、１６’ パターン
２１ 第１のウェハ
２２、２２’ 基材
２３、２３’ 第２のウェハ
２４、２６、２６’ パターン
３１、４１ 補償性ヒゲゼンマイ
Ｅ1 第１の厚さ
Ｅ2、Ｅ’2 第２の厚さ
ＴＥＣ 温度によるヤング率の変動
Claims (10)
- 複合体補償性ヒゲゼンマイ（３１、４１）を製造するための方法であって、
前記方法は、
ａ）第１の材料製の第１のウェハ（１）を用意するステップ；
ｂ）温度によるヤング率の変動（ＴＥＣ）が、前記第１の材料の前記変動（ＴＥＣ）とは逆の符号のものとなる少なくとも１つの第２の材料製の、少なくとも１つの第２のウェハ（３、３’）を用意するステップ；
ｃ）前記第１のウェハ（１）を前記少なくとも１つの第２のウェハ（３、３’）に連結して基材（２、２’）を形成するステップ；
ｄ）前記基材（２、２’）を貫通するようにパターン（４）をエッチングして、第１の厚さ（Ｅ1）の前記第１の材料と、少なくとも１つの第２の厚さ（Ｅ2、Ｅ’2）の前記少なくとも１つの第２の材料とを含む、前記複合体補償性ヒゲゼンマイ（３１、４１）を形成するステップ；
ｅ）前記複合体補償性ヒゲゼンマイ（３１、４１）を前記基材（２、２’）から取り外すステップ
を含む、方法。 - 複合体補償性ヒゲゼンマイ（３１、４１）を製造するための方法であって、
前記方法は、
ａ）第１の材料製の第１のウェハ（１１）を用意するステップ；
ｂ）温度によるヤング率の変動（ＴＥＣ）が、前記第１の材料の前記変動（ＴＥＣ）とは逆の符号のものとなる少なくとも１つの第２の材料製の、少なくとも１つの第２のウェハ（１３、１３’）を用意するステップ；
ｄ’）各前記ウェハ（１３、１１、１３’）を貫通するように同一のパターン（１４、１６、１６’）をエッチングするステップ；
ｃ’）前記第１のウェハ（１１）を前記少なくとも１つの第２のウェハ（１３、１３’）に連結して基材（１２、１２’）を形成し、前記同一のパターン（１４、１６、１６’）を重ね合わせることによって、第１の厚さ（Ｅ1）の前記第１の材料と、少なくとも１つの第２の厚さ（Ｅ2、Ｅ’2）の前記少なくとも１つの第２の材料とを含む、前記複合体補償性ヒゲゼンマイ（３１、４１）を形成するステップ；
ｅ）前記複合体補償性ヒゲゼンマイ（３１、４１）を前記基材（１２、１２’）から取り外すステップ
を含む、方法。 - 複合体補償性ヒゲゼンマイ（３１、４１）を製造するための方法であって、
前記方法は、
ａ）第１の材料製の第１のウェハ（２１）を用意するステップ；
ｂ）温度によるヤング率の変動（ＴＥＣ）が、前記第１の材料の前記変動（ＴＥＣ）とは逆の符号のものとなる少なくとも１つの第２の材料製の、少なくとも１つの第２のウェハ（２３、２３’）を用意するステップ；
ｆ）各前記ウェハ（２３、２１、２３’）の厚さの一部のみに、同一のパターン（２４、２６、２６’）をエッチングするステップ；
ｇ）前記同一のパターン（２４、２６、２６’）を重ね合わせることによって、前記第１のウェハ（２１）を前記少なくとも１つの第２のウェハ（２３、２３’）に連結して基材（２２、２２’）を形成するステップ；
ｆ’）前記同一のパターン（２４、２６、２６’）を前記基材（２２、２２’）の残りの部分にエッチングして、第１の厚さ（Ｅ1）の前記第１の材料と、少なくとも１つの第２の厚さ（Ｅ2、Ｅ’2）の前記少なくとも１つの第２の材料とを含む、前記複合体補償性ヒゲゼンマイ（３１、４１）を形成するステップ；
ｅ）前記複合体補償性ヒゲゼンマイ（３１、４１）を前記基材（２２、２２’）から取り外すステップ
を含む、方法。 - 前記第１の材料及び／又は前記少なくとも１つの第２の材料はケイ素系材料であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
- 前記第１の材料及び／又は前記少なくとも１つのケイ素系の第２の材料は、単結晶ケイ素、ドープされた単結晶ケイ素、多結晶ケイ素、ドープされた多結晶ケイ素、多孔性ケイ素、酸化ケイ素、石英、シリカ、窒化ケイ素又は炭化ケイ素を含むことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
- 前記第１の材料及び／又は前記少なくとも１つの第２の材料はセラミック系材料であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
- 前記第１の材料及び／又は前記少なくとも１つのセラミック系の第２の材料は、光構造化性ガラス、ホウケイ酸塩、アルミノケイ酸塩、石英ガラス、ゼロデュア（Ｚｅｒｏｄｕｒ）（登録商標）、単結晶コランダム、多結晶コランダム、アルミナ、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、単結晶ルビー、多結晶ルビー、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化チタン、炭化チタン、窒化タングステン、炭化タングステン、窒化ホウ素又は炭化ホウ素を含むことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
- 前記第１の材料及び／又は前記少なくとも１つの第２の材料は金属系材料であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
- 前記第１の材料及び／又は前記少なくとも１つの金属系の第２の材料は、鉄合金、銅合金、ニッケル若しくはニッケル合金、チタン若しくはチタン合金、金若しくは金合金、銀若しくは銀合金、白金若しくは白金合金、ルテニウム若しくはルテニウム合金、ロジウム若しくはロジウム合金、又はパラジウム若しくはパラジウム合金を含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
- 同一の前記基材（２、２’、１２、１２’、２２、２２’）上で複数の前記複合体補償性ヒゲゼンマイ（３１、４１）を作製することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の製造方法。
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