CN115918106A - 用于与体积流高效相互作用的mems - Google Patents

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CN115918106A CN202080102945.8A CN202080102945A CN115918106A CN 115918106 A CN115918106 A CN 115918106A CN 202080102945 A CN202080102945 A CN 202080102945A CN 115918106 A CN115918106 A CN 115918106A
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弗兰齐斯卡·沃尔
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伯特·凯瑟
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Abstract

本发明涉及一种具有分层结构的MEMS，其包含空腔，该空腔设置于该分层结构中且通过该分层结构中的至少一个开口流体耦接至该分层结构的外部环境。该MEMS包含相互作用结构，该相互作用结构布置于第一MEMS平面中且在该空腔中使得它可沿着平面方向移动且被设计为与该空腔中的流体相互作用，其中该相互作用结构的移动与该流体通过该至少一个开口的移动因果地相关。该MEMS进一步包含主动结构，该主动结构布置于垂直于该平面方向布置的第二MEMS平面上，该主动结构机械地耦接至相互作用结构且被配置为使得该主动结构的电触点处的电信号与该主动结构的变形因果地相关，其中该主动结构的该变形与该流体的移动因果地相关。

Description

用于与体积流高效相互作用的MEMS
技术领域
本发明涉及微机电系统(MEMS)，其中用于与流体相互作用的可移动布置的相互作用结构及主动结构被布置在不同MEMS层中，在该主动结构中，电信号与主动结构的变形因果地相关，主动结构的变形又与流体的移动因果地相关。本发明还涉及MEMS，其具有包含以电绝缘方式固定在离散区处的第一、第二及第三杆的可移动布置的层组件，所述离散区以偏移方式布置在所述杆之间。本发明进一步涉及一种用于与流体的体积流相互作用的MEMS换能器，诸如MEMS扬声器、MEMS麦克风或MEMS泵。
背景技术
纳米级静电驱动器(NED)的原理描述于WO 2012/095185A1中。NED为新颖MEMS致动器原理(MEMS＝微机电系统)。此处，可移动元件是由硅材料形成，其具有至少两个间隔开的电极。电极的长度比电极的厚度大得多且也比电极的高度(即，沿硅材料的深度方向的尺寸)大得多。这些杆状的电极彼此间隔开，且为局部电绝缘的且彼此固定。通过施加电位，在这些电极之间产生电场，从而在电极之间产生吸引力或排斥力，且因此在电极材料中产生应力。材料通过尝试采用可能的低应力状态而努力使这些应力均匀化，从而导致移动。通过电极的某一几何形状及外形，此移动可以使得电极的长度改变且因此发生可偏转元件的横向移动的方式受影响。
在JP-H5252760A中，展示致动器，其由许多小圆柱形或波形驱动单元组成，所述驱动单元由两个波形及绝缘电极构成。绝缘电极的二端彼此连接，且驱动单元因静电力而具有用于变形的狭窄间隙。然而，此类致动器的移动经受几何约束。例如，当静电力与结构的刚度平衡时，致动器的变形停止。另一缺点为所得致动器为金属电极材料与聚合物绝缘体的复合物。这使得CMOS技术(CMOS＝互补金属氧化物半导体)中的低成本生产是不可能的，这是明显竞争性缺点。
为了将MEMS装置整合至装置及系统中，需要设计出用于以空间高效方式与流体相互作用的MEMS，这意味着例如获得对流体移动的高灵敏度和/或可移动大量流体，从而产生较高声压。
因此，本发明的任务是产生就安装空间而言是高效的MEMS。
发明内容
此任务是通过独立专利权利要求的主题来解决。
根据第一方面，应认识到，通过在第MEMS水平面中布置与流体相互作用的相互作用结构且通过在第二MEMS水平面中布置机械耦接至相互作用结构的主动结构，可获得MEMS的高效率，这是由于可主要在相应MEMS水平面中执行与流体相互作用且产生/处理电信号的相应子任务，使得可在那里集中相应子任务。
根据第二方面，已认识到，通过使离散区偏移，可获得可移动层结构通过所施加电信号或通过作用的流体的高效偏转，在所述离散区中，一系列至少三个杆电极彼此电绝缘，使得第一外部电极以电绝缘方式与中心电极固定的位置不同于第二外部电极与中心电极固定的位置。
两个概念可彼此组合，但也可独立地实施。
根据第一方面的实施例，MEMS包含分层结构。空腔被布置于分层结构中且通过分层结构中的至少一个开口流体耦接至分层结构的外部环境。相互作用结构被布置于第一MEMS平面中且被布置于空腔中，该相互作用结构可沿着平面方向(即，面内)移动。相互作用结构被配置为与空腔中的流体相互作用，其中相互作用结构的移动与流体通过至少一个孔口的移动因果地相关。在垂直于平面方向布置的第二MEMS平面中，布置主动结构，该主动结构机械地耦接至相互作用结构且被配置为使得主动结构的电触点处的电信号与主动结构的变形因果地相关。主动结构的变形又与流体的移动因果地相关。
根据第二方面的实施例，MEMS包含分层结构及设置于分层结构中的空腔。可移动层组件被提供在空腔中，该可移动层组件包含第一杆、第二杆及设置于第一杆与第二杆之间且在离散区处与第一杆及第二杆电隔离的第三杆。可移动层组件适于响应于第一杆与第三杆之间的电位或响应于第二杆与第三杆之间的电位而沿着基底平面中的移动方向(即在平面方向上)移动。一方面用于固定第一杆及第三杆且另一方面用于固定第二杆及第三杆的离散区沿着可移动层组件的轴向路径布置成彼此偏移。
在从属专利权利要求中定义其他实施例。
附图说明
在下文中参考附图来解释本发明的优选实施例。其中：
图1展示了根据第一方面的实施例实例的MEMS的示意性透视图；
图2展示了根据第一方面的实施例实例的MEMS的示意性透视图；
图3a展示了根据第一方面的实施例实例的MEMS的主动结构的一部分的示意性俯视图；
图3b展示了根据第一方面的实施例实例的主动结构的一部分的示意图，其中另外提供绝缘层；
图3c展示了根据另一实施例实例的主动结构的一部分的示意性俯视图，其继续图3a的设计；
图3d展示了根据第一方面的实施例实例的主动结构的一部分的示意性俯视图，其中绝缘层的形状适应于电极形状；
图3e展示了根据第一方面的实施例实例的主动结构的一部分的扫描电子显微照片及示意性俯视图；
图4a展示了根据第一方面的实施例实例的相互作用结构的示意性俯视图；
图4b展示了来自图4a的相互作用结构的示意性透视图；
图5a展示了根据第一方面的实施例实例的MEMS的另一主动结构的示意性俯视图；
图5b展示了根据第一方面的实施例实例的可移动层布置的示意性俯视图，诸如可用于图5a的MEMS中；
图6a展示了根据第一方面的实施例实例的另一MEMS的一部分的示意性透视图；
图6b展示了图6a的区段的示意性透视图；
图7a展示了根据第一方面的实施例实例的图2的MEMS的相互作用结构的示意性俯视图；
图7b展示了来自图7a的沿着正y方向偏转的相互作用结构的示意图；
图7c展示了来自图7a的相较于图7b沿着相对负y方向偏转的相互作用结构的示意图；
图7d至图7f展示了根据第一方面的实施例实例的图7a的相互作用结构的示意图，其另外展示空腔的开口的组；
图7g展示了根据第一方面的实施例实例的开口的替代实施例的示意图；
图8a至图8c展示了在主动结构的平面中且根据第一方面的实施例实例的图2的MEMS的示意性透视图；
图9a展示了根据第一方面的实施例实例的另一相互作用结构的示意性俯视图；
图9b展示了图9a中的相互作用结构的示意性透视图；
图9c展示了图9a及图9b的区段的示意性透视图；
图9d展示了图9a中的相互作用结构的一部分的较详细示意图；
图10a展示了根据第一方面的实施例实例的包含部分致动器的MEMS的主动结构的示例性俯视图；
图10b展示了图10a的区段的俯视图；
图10c展示了图10b中的一部分的示意图，其中致动器部分的致动使元件在相反方向上变形；
图11展示了根据第一方面的实施例实例的图10a至图10c的MEMS的电气耦接的简化俯视图；
图12a展示了根据第一方面的实施例实例的处于第一状态的主动结构的一部分的示意性俯视图；
图12b展示了与图12a互补的主动结构的状态；
图12c至图12d展示了MEMS的主动结构的实施例的示意图，其中面向固定电极的梳状电极彼此沿着y方向在空间上分隔；
图12e展示了图12a至图12b的MEMS的示意性俯视图，其展示在前景中的第一MEMS平面及在背景中且部分地由第一MEMS平面遮挡的第二MEMS平面；
图12f展示了根据实施例的MEMS的示意性侧剖视图，其中主动结构和/或相互作用结构对称地成镜像；
图12g展示了根据实施例实例的MEMS的部分的示意性俯视图，其中内部可移动梳状电极经受交变电位且外部梳状电极在梳状电极结构中经受不同静态电位；
图12h展示了图12g的MEMS的示意性侧剖视图；
图13a展示了根据第二方面的实施例实例的可移动层布置的示例性俯视图；
图13b展示了根据第二方面的实施例实例的可移动层组件的示意性俯视图，其中多个N个离散区沿着平行于一定方向的轴向路径布置在可移动层组件的杆之间；
图14a至图14f展示了根据第二方面的实施例的主动可移动层布置的不同实施例的示意图；
图15展示了根据第二方面的实施例的包含至少第四杆的可移动层组件的示意图；
图16展示了根据一个实施例的可移动层组件的示意性俯视图，该可移动层组件包含根据第二方面的一个实施例的在可移动层组件的一个端部处的离散固定件；
图17展示了根据第二方面的另一实施例实例的可移动层布置的示意图；且
图18a至图18b展示了根据第二方面的实施例的可移动层布置的示意图，其中杆被布置成相对于彼此分区段弯曲。
具体实施方式
在下文参考附图详细地解释本发明的实施例之前，应指出，具有相同功能或以相同方式起作用的相同元件、对象和/或结构在不同图中具备相同参考符号，使得展示于不同实施例实例中的这些元件的描述为可互换的或可应用于彼此。
下文所描述的实施例的实例在多种细节的上下文中予以描述。然而，实施例也可在无这些详细特征的情况下实施。此外，为清楚起见，使用方块图作为详细表示的替代物来描述实施例。此外，各个实施例的细节和/或特征可毫不费力地彼此组合，只要其未明确地相反描述即可。
以下实施例涉及微机电系统(MEMS)。本文中所描述的一些MEMS可为多层结构。此类MEMS可例如通过半导体材料的晶圆级处理而制造，该晶圆级处理可包括多个晶圆的组合或层的晶圆级沉积。本文中所描述的实施例中的一些解决MEMS水平面。MEMS平面应理解为未必为二维或未弯曲的平面，其实质上平行于经处理晶圆(诸如平行于晶圆或随后的MEMS的主要侧面)而延伸。平面方向可被理解为此平面内的方向，其也由英语术语“(in-plane)面内”指代。垂直于此(即垂直于平面方向)的方向可简化为厚度方向，其中术语厚度在此方向在空间中的定向意义上并不具有任何限制。应理解，本文中所使用的术语，诸如长度、宽度、高度、顶部、底部、左侧、右侧及其类似物，仅用于说明本文中所描述的实施例，这是因为其在空间中的位置可任意改变。
图1展示根据第一方面的实施例实例的MEMS 10的示意性透视图。MEMS 10包含具有两个或更多个层121、122和/或123的分层结构12，其中层的数目可为任何数目且至少为1。因此，层的示例性数目为1、2、3、至少4、至少5、至少8或更大。分层结构的层可包含不同材料和/或材料组合，尤其与半导体工艺兼容的层，诸如硅、砷化镓或其类似物，其中可至少局部地实施掺杂剂和/或可布置额外材料，诸如类似于金属的导电材料。替代地或附加地，电绝缘材料也可形成层的至少部分，所述电绝缘材料诸如氮化物和/或氧化物材料。
实施例涉及在(例如)平行于x/y平面布置的不同MEMS平面141及142中提供不同元件。平面141及142以及x/y平面可平行于晶圆主要侧面而布置，且因此限定或描述面内的平面。x方向、y方向及其组合可理解为平面方向。垂直于此的方向(例如z)可被称为厚度方向。
平面141及142可被布置为沿着z方向彼此偏移，且出于此目的，平面141及142被布置于其中分层结构12具有公共层121、122或123的区域中还是布置于不同层121及123中是不相关的。虽然通过具有可能不同材料的不同层121及123对不同元件进行布置允许简单的制造工艺，但也有可能在不同平面141及142中形成由相同材料或层制成的不同结构。
在图1中未展示也可界定被布置于分层结构12中的空腔16的底部层及盖层。相反，开口18被展示于分层结构12中，该开口将分层结构12的外部环境22与空腔16流体耦接，即，流体流自外部环境22至空腔16中和/或自空腔16至外部环境22是可能的。诸如阀门或过滤器的额外结构可设置于开口18中。
例如，也可通过省略和/或打开未显示的盖晶圆/盖层和/或底部晶圆/底部层来全部或部分地实施通过开口18的流体耦接，这意味着开口18可位于侧壁结构中，但也可位于别处。实施例进一步提供多个开口，所述开口可位于分层结构12的不同位置处，尤其位于侧壁结构和/或顶部和/或底部层中。侧壁结构可理解为面内的空腔的横向边界。
相互作用结构24布置在MEMS平面141中。相互作用结构24被配置为与设置于空腔16中的流体(诸如，气体或液体，尤其是空气)相互作用。相互作用结构24的移动与流体穿过开口18的移动因果地相关。即，相互作用结构24的移动可使流体流动穿过开口18，和/或流体流动穿过开口18可引起相互作用结构24的移动，诸如通过使流体与相互作用结构24接触或相互作用。一些实施例使得能够将MEMS操作或实施为传感器，因为流体的移动导致相互作用结构24的移动。一些实施例通过将相互作用结构24的主动产生的移动传输至流体(诸如可用于扬声器)而使得能够将MEMS操作或实施为致动器。
主动结构26被布置于MEMS平面142中。主动结构26机械地耦接至相互作用结构24，即通过机械连接件彼此附接。出于此目的，可提供机械耦接元件28，其至少部分地在相互作用结构24与主动结构26之间提供机械连接件。机械耦接元件28可提供机械地刚性连接件，此应理解为意味着在机械断裂强度意义上的某一弹性可为合乎需要的。然而，借助于机械耦接元件28，可避免过度弹性，其可导致相互作用结构24与主动结构26之间的非所需的相对偏转，其可意味着MEMS 10的主动操作中的力损失和/或MEMS 10的感测操作中的灵敏度损失。
主动结构26被配置为使得主动结构26的电触点处的电信号或电位32与主动结构26的变形因果地相关。主动结构26的变形又与流体的移动因果地相关，例如通过相互作用结构24由主动结构24驱动以移动流体或通过流体移动相互作用结构24，此可由主动结构26检测到。施加电信号32可例如引起驱动主动结构26且因此驱动相互作用结构24。分接或测量电信号32(其可包括施加参考电位)可用于检测相互作用结构的移动。
例如，在MEMS 10的感测操作中，流体可使相互作用结构24偏转。此偏转可借助于机械耦接元件28而传输至主动结构26，使得该主动结构也被偏转。借助于信号32，例如借助于专用集成电路(ASIC)、处理器或微控制器或其他合适的装置，主动结构26的偏转可例如为可检测和/或可评估的。
例如，在MEMS 10的致动器模式中，信号32可使主动结构26偏转，其中此偏转借助于机械耦接元件28传达至相互作用结构24以使流体移动。
相互作用结构24及主动结构26位于不同MEMS水平面141及142中，尤其位于彼此不同的水平面中。实施例规定：避免相互作用结构24延伸至主动结构26的平面142中且反之亦然，使得在相互作用结构24的功能平面与主动结构26之间提供功能性分隔。这允许两个功能性(即一方面与流体的相互作用及另一方面主动结构的布置)的空间分隔。此空间分隔使得有可能以空间极有效的方式设计两个结构且因此产生整体空间有效的MEMS。
例如但并非必然地，主动结构26、机械耦接元件28和/或相互作用结构24完全或部分地由相同相应层121、122和/或123的周围结构的材料形成。例如，为了将相互作用结构24与主动结构26电隔离，可提供包含电绝缘材料的中间层122，所述电绝缘材料例如氧化硅和/或氮化硅。这使得有可能也由对应的材料形成机械耦接元件28。然而，应注意，机械耦接元件28可包含被设计以将相互作用结构24机械地耦接至主动结构26的任何材料以及任何几何形状。
相互作用结构24可悬置和/或固定于MEMS 10中或借助于机械耦接元件28耦接至主动结构26。任择地，可提供诸如弹簧元件或其类似物的其他支撑元件以支撑相互作用结构24的移动。虽然机械耦接元件28可使得能够在相互作用结构24与主动结构26之间进行机械耦接，但任择的额外支撑元件可使得相互作用结构24能够抵靠周围基底支撑。
尽管展示MEMS 10使得主动结构26及相互作用结构24具有沿着z方向的大致相同尺寸，但基础概念允许将相互作用结构24设计成沿着z方向不相等地大于主动结构26。因此，可实现与流体的相互作用主要地(即至少90％、至少95％或至少98％或甚至完全地)通过相互作用结构24进行，而功能上，主动结构26被设计以产生和/或感测相互作用结构24的移动且在小程度上或可能完全不参与与流体的相互作用。相互作用结构24及主动结构26的层厚度可适应于彼此和/或视需要适于预期用途。例如，但并非必然地，相互作用结构24的层厚度可大于主动结构26的层厚度。在示例性实施例中，垂直于平面方向x或y的相互作用结构24的层厚度为主动结构26的层厚度的至少1.1倍、至少1.5倍、至少2倍、至少5倍、至少10倍、至少15倍或至少20倍。这些为优选实例。根据这些方面的其他MEMS可具有层厚度的其他比率。
以下实施例结合MEMS的主动设计来描述，该主动设计使得MEMS的致动器操作实施为(例如)扬声器。然而，实施例不限于此，且也指使用相应MEMS作为传感器，其可与致动器设计组合或作为其替代。
在对应的基于致动器的操作中，主动结构形成为包括被配置为在将电信号32施加至端子之后引起主动结构26的变形的致动器结构，从而使得移动相互作用结构24且移动流体。
图2展示根据实施例的MEMS 20的示意性透视图，其中主动结构26被布置于层123中，且相互作用结构24被布置于分层结构12的层堆叠的相邻层122中，该分层结构进一步包含底部层121及顶部层124。开口181至186可设置于底部层121中。替代地或附加地，一个或多个孔口187至1817可设置于盖层124中。
可借助于耦接部件元件28a及28b(诸如彼此牢固地机械连接的相互作用结构24和/或主动结构26中的相对刚性的局部区)来实现主动结构26与相互作用结构24之间的机械耦接。相互作用结构24的部分可相对于耦接部件28a的面向主动结构26的表面在负z方向上缩回，和/或主动结构26的部分可相对于耦接部件28b或其面向相互作用结构24的表面沿着正z方向缩回，使得可在相互作用结构24及主动结构26的对应的区之间产生距离或间隙34，从而允许相互作用结构24及主动结构26的各个部分相对于彼此移动。替代地或附加地，额外元件也可布置在耦接部件元件28a与28b之间以获得间隙34。例如，虽然主动结构26的部分可为可移动或可变形的，但相互作用结构24可形成为相对刚性或不可移动的。在主动结构26的偏转或变形后，主动结构26的可变形部分与相互作用结构24的元件之间的对应相对移动可通过提供间隙34而增强。间隙34可为空腔，但也可例如通过诸如分隔层、滑动层或其类似物的机械结构来填充。此层可被流体地至少部分地密封，藉此例如移动空间可被提供以用于耦接部件片段28a和/或28b的移动。
也就是说，耦接元件28可机械牢固地将主动结构26连接至相互作用结构24且调整主动结构与相互作用结构之间的距离。该距离为或该间隙沿着z测量为至少0.05μm且至多20μm，至少0.3μm且至多10μm或至少0.8μm且至多1.5μm，优选地1μm。电绝缘材料可被布置在间隙的区中，这意味着耦接元件28可至少在其区中包含电绝缘材料。耦接元件的机械刚度可等于或小于主动结构26和/或电阻器结构24沿着平面方向的机械刚度。
例如，尽管MEMS 20可提供自底部层121至顶部层124的流体流，或反之亦然，但在顶部层124中无开口的MEMS 20的实施例也可免除通过间隙34的流体流。其他实施例将盖罩层124中的开口与例如延行穿过主动结构26的流体通道连接。
可沿着一个或多个方向通过主动结构26移动相互作用结构24。例如，通过信号32的致动可用于使主动结构26的部分26a或26b扩展或收缩。当信号32被移除或返回至参考电位时，主动结构26和/或额外元件的材料的机械刚度可用于再次移回主动结构26且因此移回相互作用结构24。此外，也有可能借助于第二电信号来支持或产生此相对移动，使得例如部分26a及部分26b中的一个的压缩及另一部分26b或26a沿着正或负y方向的扩展分别交替地发生。例如，在第一时间间隔中，部分26a的压缩可引起机械耦接元件28b在负y方向上的移动，且在随后的时间间隔中，主动结构的部分26b的压缩可引起耦接部件元件28b在正y方向上的移动。
在图2中，MEMS 20具有主动结构26，使得提供两个相对设置的致动装置26a及26b，所述致动装置被布置成基于第一致动信号提供沿着致动方向(例如-y)的移动，且基于另一致动信号提供与第一致动方向相反的互补移动(例如+y)。此可用于产生沿轴线的一种来回移动。其他实施例提供相互作用结构24的多轴移动，其中例如，可相对于彼此以并非0°和/或并非180°的角度来旋转主动结构26的不同或额外部分。部分26a及26b可形成为相应部分致动器或致动装置，且可例如经由类似于或等于信号32的相关联的致动器信号而被控制。
相互作用结构24可具有被提供以用于与流体相互作用的一个或多个表面或结构。在优选的配置中，相互作用结构24具有多个实质上平行的板结构或鳍片结构36。
任择地，可在相邻的移动鳍片结构36之间提供元件以将空腔16划分成子空腔。这些优选刚性元件或鳍片38可与周围基底成对或组合地限定分层结构12的空腔的相应子空腔。相互作用结构的结构元件中的至少一个(在下文中被称为鳍片，其具有任何几何形状，但优选地为低质量刚性配置)被布置于子空腔中的至少一个中。相应可移动鳍片36可因此被布置成在子空腔中来回移动。可通过机械地将可移动鳍片36彼此耦接，例如借助于连接元件42，而可使若干或所有可移动鳍片36的接合移动为可能的，使得主动结构26的移动经由此传输至可移动鳍片36，该连接元件将可移动鳍片36机械地彼此连接且可连接至耦接部件元件28a。
一个或多个悬架44可将连接元件42和/或移动鳍片36或相互作用结构24连接至周围基底，诸如层122。刚性鳍片38也可连接至此层或另一层中的基底。
换言之，含有相互作用结构24的被动元件的平面可用于在高效性下产生机械效应。可通过层122的增加的填充密度及层高度或层厚度来改良有效性，该层独立于主动层。省去结构层122中的主动元件至少关于所需芯片表面而降低空间要求，且允许不同层的不同且经调适制造工艺。有可能将结构层122的被动元件设计为弹性地悬置或替代地非悬置自由电阻性元件42。替代地，例如用于声波产生的若干弹性杆或其他结构可位于结构平面122中。
所描述的功能水平面的划分是尤其有利的，这是因为例如为了产生强力或高灵敏度，可需要大的主动区域以及电极或主动结构26的其他主动元件之间的小间距，例如，大的纵横比。在制造工艺中，可限制此纵横比，也就是说，沿着z方向的具有在x/y上的所需间距的厚度。同时，大的相互作用区域对于与流体的相互作用可为合乎需要的，但未必按主动结构所需那样密集地填充。换言之，制造工艺存在限制。一个可能的限制为制造工艺。为了允许充分强的致动力，目标为实现经典NED的较小电极距离。小电极距离在较大致动器厚度(其取代足够流体)的情况下或仅在高及可能不合理支出的情况下不再可行。这导致电极的必需高度与必需电极间距之间的矛盾。
主动结构与相互作用结构24的解除耦接及相互作用结构24中的小距离的可能不存在或不太关键要求使得有可能维持主动结构26中的纵横比，这是由于沿着z的小延伸对于所需力是足够的。对于流体作用，可针对相互作用结构24选择沿z的较高延伸，其可能不成问题或不太成问题，因为各个结构之间的距离在此处可更大。
图3a展示主动结构26的一部分的示意性俯视图。主动结构26可包含并排布置的多个电极元件461至466，其中电极元件的总数目可大于2、大于4、大于6、大于8、大于10、或大于20、大于30、大于50，或更高。电极可形成为板状结构，其在可能的理论参考状态下大致平行于彼此，使得电极的主要侧面向彼此。主要侧面应理解为与连接主要侧面的两个次要侧面相比具有相对较大表面积的侧面。在一些实施例中，例如，电极可自此参考状态向前移动，如图3a中所展示。
相邻电极对(诸如481及482，482及483，或483及484)的主要侧面也可布置成面向彼此。相应对电极481至484可被配置为使得当例如借助于信号32施加电位时，至少局部地缩减电极之间的距离hgap，以提供致动器冲程的至少一部分。通过串联地串联连接多个对，可获得主动结构26的较高总冲程。
在电极的中心区521至528中，相应对电极可连接至相邻一对电极或连接至周围基底或支撑结构。间隔元件541至546可出于此目的而布置，所述间隔元件可任择地也以电绝缘方式形成以便提供相邻电极的电绝缘。替代地，可在电极元件上和/或通过将相同电极对48的电极彼此电绝缘(诸如通过间隔元件561至568)提供电绝缘以及涂层。然而，间隔元件561至568可替代地或附加地借助于诸如层123的周围基底来实施。因此，电绝缘也可经由与基底相互作用的周围介质(或真空)而非间隔元件561至568来提供电绝缘。也有可能将相同电位施加至不同对的相邻电极，这意味着必要时可省去这些电极的此位置处的电绝缘。
也就是说，一对电极的电极元件可皆通过离散外部间隔元件56机械固定在电极元件的边缘区中，和/或电极元件可通过层结构机械固定在其边缘区中，以便设定以其他方式可经由间隔元件56调整的电极元件之间的距离hti。
在边缘区域中，距离hti可保持为小的，例如，在自0.01μm至200μm、优选地自0.3μm至3μm的范围内且尤其优选在1.3μm的范围内。
借助于内部间隔元件541至546，可在电极对之间设定与借助于外部间隔元件56获得的各个电极之间相当或相等的间距。
在电极对48的电极元件之间施加电位可引起电极对沿着MEMS平面142内的方向(例如沿着y)的长度的改变，且因此引起可传输至相互作用结构24的主动结构26的冲程的改变。
由于任择的间隔元件54至少部分地布置在中心区域52中，因此这些间隔元件可被称为内部间隔元件。外部区域或边缘区域中的任择的间隔元件56可称为间隔元件。
主动结构26可具有多个电极对48，其中的每一个诸如通过内部间隔元件54在中心区中在离散位置处机械固定地连接至相邻电极对的电极元件。
换言之，图3a展示主动结构26的可偏转元件的一部分，其也可称为微肌肉且其可包含多个离散间隔开的导电杆/电极46。在优选实施例中，这些杆为掺杂半导体材料且各自表示例如金属或硅(但优选地为硅)的至少一个电极。相对杆经由非导电介质彼此连接。非导电介质也可为在可偏转部件的第一及第二延伸方向上分段的绝缘间隔层。也就是说，所述杆可通过绝缘间隔件54和/或56互连。其他实施例包括气态、液体或固体非导电介质。在气态及液体间隔层的情况下，可偏转元件可另外附接至基底。在固体非导电介质的情况下，弹性优选地小于固体导电介质的弹性。电压被施加至杆，使得电位差存在于一对电极(诸如461及462)的两个相邻可偏转元件之间。此电位差产生静电力且杆彼此吸引。非导电介质或经分段绝缘间隔层54和/或56的弹性可提供回复力。也可自导电杆46的弹性获得回复力。出于此目的，对应于绝缘间隔部件56的绝缘固体可诸如通过实施间隔部件54而布置在导电固体之间。间隔元件54及56的一个可能布置为例如所谓的“砖图案”，其中导电介质之间的支撑点在列与列之间交替，使得下一支撑点始终在相邻列的两个支撑点之间。对应结构为重复单个单元48的周期性结构，但此并非为强制的。当在相邻导电固体之间产生电位差时，整体结构可变形。
在图3a中，lcell表示沿着x方向的肌肉单元的尺寸，Iti表示沿着x方向的支撑位点的尺寸，hti表示沿着y方向的支撑位点的尺寸，helec表示沿着y方向的电极的尺寸，且hgap表示沿着y方向的两个电极之间的距离。所提及的参数可单独地且独立地实施，但也可适应于彼此。这些参数中的每一个可在至少0.01μm且至多200μm的范围内，Lcell例如也高达1500μm。对于特定实施方式尤其优选为：例如，Icell＝124μm，Iti＝4μm，hgap(在最小或最大致动器偏转的参考状态中)＝1.3μm，helec＝1μm和/或hti＝1μm，在每一情况下，是可修改的和/或在某些公差内。
在致动期间，值hgap的改变(例如，缩小)可沿着y方向发生，且视几何设计而定，沿着x方向发生值Icell的改变。取决于如何实现图2中的至电阻器元件的耦接件或耦接部件元件28a，变形方向x或y中的一个被转移至图2中的耦接部件元件28b。通过沿着y方向和/或x方向将其他单元靠近彼此排成一排，各个单元的方向或力的位移可被满足或乘以单元的数目。
可偏转元件26(换言之，肌肉单元或微肌肉)的几何形状可用以特定地调整在x方向和/或y方向上的刚度。另外，可将每一偏转的力调整或优化例如至“应力-应变曲线”。在声音产生中，初始情形需要最初具有相对极小力的大量偏转。当移位量增加时，流体(例如空气)对肌肉的回复力增加。接着有必要产生更多力以用于偏转。单元几何形状的选择允许调整偏转工艺期间的力改变。此外，可经由单元几何形状调整在y与x方向上的长度改变的比率(结构的有效的泊松比(Poisson's ratio))。通过选择右侧单元几何形状，可设计具有小于0的有效泊松比的肌肉。被称为拉胀结构的此类结构可在弯曲时展示极特殊性能。这些性能为肌肉在竖直拉入方面的改良提供了可能。
图3b展示根据实施例实例的主动结构26的一部分的示意性俯视图。相较于图3a，可提供相同元件，且另外，可分别将电绝缘层581、582、583及584提供于相邻电极461与462、463与464、465与466和/或467与468之间。绝缘层58可包含电绝缘材料，诸如氧化硅、氮化硅或其他绝缘材料，尤其是Al2O3。
尽管电绝缘层581至584展示为具有沿着y方向的比外部间隔件56薄的尺寸，但其可替代地具有相等或更大厚度/扩展，从而允许例如在致动期间调整或影响端部位置。厚度沿着x方向可为均匀的或可变的。
电绝缘层581至584可悬置于外部间隔元件之间，所述外部间隔元件被布置于电极对481至484的电极的边缘区中，以机械地固定电极。替代地，绝缘层581至584的布置可提供于基底或其他固定结构上。替代地或附加地，也可通过将外部间隔元件56布置为电极之间的连续、可能局部薄化的层来获得对应的配置。
换言之，图3b展示具有绝缘间隔层的另一实施例。所展示的替代间隔件58提供间隔件56之间的连接且例如在材料上联结至间隔件。在优选实施例实例中，间隔件56及58是由相同材料制成。有利地，这增大间隙中的介电常数。另外，也存在关于可偏转元件在其厚度方向上的刚度的改良。同样地，可例如在横向拉入期间避免电极之间的短路。此外，可改良主动结构26的可靠性，这是因为可减少或避免所谓的冷阳极氧化。
图3c展示根据另一实施例实例的主动结构26的一部分的示意性俯视图，该另一实施例实例继续图3a的实施例。在结合图3a被称为内部间隔件52的元件的区中，诸如电极467的其他电极可被布置以例如通过施加不同电位而形成具有一个或多个电极或其区段的另一电极对485。换言之，可通过适当间距及固定借助于不同电极对的电极来限定另一电极对。可获得一种蜂巢式图案，其同时提供强力和高稳定性。
图3d展示主动结构26的一部分或其一对电极48的示意图。相比于先前所描述的解释，借助于例如MEMS 20的层123的材料中的基底材料62来固持、固定电极461及462，以及使其彼此间隔开。电极461及462可例如通过背对彼此的曲率和/或通过中心区52中的对应固定件而具有自彼此朝向中心区52增大的距离，该中心区也可包括部分笔直的电极形状，诸如图3a及图3b中所展示的电极形状。这允许适应于主动产生吸引力。
代替图3b中所展示的单个绝缘层，两个绝缘层58a及58b也可被布置于电极461与462之间，其中可看出，代替将绝缘层58a以及58b和/或电极461以及462固定至基底材料62，它们也可借助于外部间隔元件56彼此固定。替代地，仅可布置绝缘层58a或58b中的一个。绝缘层58a和/或58b的形状可分别适应于电极对48的电极461及462的形状，其在MEMS的被动状态中被预引导。例如，绝缘层58a至少在根据电极461的曲率的公差范围内弯曲。同样地，绝缘层58b至少类似于电极462弯曲。
就此而言，层58a及58b可被理解为绝缘层58的子层，其中每一子层分别遵循电极461及462的经预引导形状。子层58a及58b的相对主表面(例如面向相应电极461及462的主表面)之间的沿着电极路径的距离(诸如沿着主动结构的MEMS平面中的x方向在附接区与基底材料62之间的距离)就此而言可为可变的。有利地，在此类实施例中，当电极朝向彼此移动时，绝缘层58a和/或58b可沿着x方向对应于电极461及462相对容易地伸长或扩展。这可在一定程度上缩减或避免绝缘层58a和/或58b中的材料应力，这有益于致动器的偏转行为及绝缘层的材料应力二者。
换言之，图3d展示电极461与462之间的绝缘层58a/58b如何遵循电极的形状。这具有可偏转元件在x方向上的刚度显著增大的优点，这是因为使用较高比例的绝缘间隔层，例如，包含Al2O3。
图3e展示主动结构26的一部分的扫描电子显微照片及示意性俯视图，其展示绝缘结构与绝缘层之间的流体或空腔64的位置。
换言之，图3e在扫描电子显微照片中展示由Al2O3组成的蘑菇状间隔件56，当在竖直拉入期间防止短路时，使用所述间隔件。这些蘑菇因此防止例如主动结构26与相互作用结构24接触而引起电气短路。由于其基本上任意可调整形状而被称为蘑菇的间隔件56可自所描绘图像平面突出且防止主动结构26与相互作用结构24之间的电气短路。因此，可在分布于整个部件延伸部上方的相互作用结构24与主动结构26之间产生间隔件。
图4a展示根据实施例实例的相互作用结构的示意性俯视图，该相互作用结构可用于例如MEMS 10和/或20中。
例如，相互作用结构24可相对于对称轴线66对称地形成，该对称轴线可例如在MEMS10或20中平行于y方向而布置，但这并非为必须的。
多个电阻元件或鳍片361至3610可沿着y方向在连接元件42上布置，其中数目、大小和/或几何形状可适应于相应要求。在相对端部处，相互作用结构24可经由优选地弹性悬架441及442连接至周围基底。虽然在引导相互作用结构24的移动方面悬架441及442是有利的，但可能已经足以借助于耦接部件元件28a提供悬置。替代地或附加地，可提供其他类型的运动引导件和/或悬架。实施例实例产生具有偏离横截面的鳍片36i。例如，鳍片361可自中心开始逐渐变窄。在与42的连接区域中，鳍片361的宽度或材料扩展或材料厚度例如在自由振动端部处大而小。这具有以下优点：可根据该材料使连接区域中的可能应力最小化。替代地或附加地，有可能使鳍片36i在内部为中空的。这为轻型构造提供了巨大的潜力，尤其在与42的连接区域中，其中有很大的节省质量的潜力。
图4b展示图4a的相互作用结构24的示意性透视图。如结合图2所描述，电阻结构24可来回移动，这是相互作用结构24也可被称为梭子的原因。相互作用结构24可被视为被动元件，结构平面141中的其他移动结构也可视为被动元件。弹性悬架441及442可为相比于被动或主动元件具有更低刚度和/或形成为弹性元件的通孔元件。弹性悬架441和/或442允许在不必改变主动层的情况下调整梭子的自然频率。出于此目的，可使用自图4a及图4b偏离的几何形状。另外，可通过刚度分布的合适选择实现电阻元件或相互作用结构24的弹性引导。此引导可设计成使得电阻元件仅具有在向其提供的方向上的移动性或至少具有优选的移动性。
相较于分别通过耦接元件28以及耦接部件元件28a及28b进行机械耦接，悬架441及442的刚度可为更低的，使得例如耦接元件28的机械耦接件具有比相互作用结构24与分层结构借助于悬架441及442或其他连接件的机械耦接件大至少3倍的机械刚度。
其他实施例具有MEMS，该MEMS具有设计成无额外悬架441及442的电阻元件或相互作用结构。这意味着除了至主动结构的机械耦接件28a/28b之外，相互作用结构24可被布置成无悬架。在根据图4a及图4b的实施例中，电阻结构24一方面在至少一侧连接至(图中未示)周围基底，且另一方面其连接至致动器，即驱动平面142的微肌肉或可偏转元件26。此连接优选地为刚性的。此处，例如，可考虑形状拟合、力拟合和/或材料拟合连接。在优选实施例实例中，连接元件/耦接元件28在材料上连接至相互作用结构24(被动元件)及主动结构26(主动元件)，且具有对应于主动元件及被动元件的刚度。其他实施例包括连接元件28，其具有低于主动元件及被动元件的刚度。换言之，在替代实施例中，其配置为弹簧元件。两个连接元件28a或28b中的一个自相应平面突出至少1μm，使得可确保实际上仅经由连接元件28a及连接元件28b进行连接。这意味着图2中所展示的间隙34可具有例如1μm的延伸部。
图5a展示根据实施例实例的MEMS 50的主动结构26的示意性俯视图，该主动结构可与来自MEMS 10和/或20的相互作用结构以及本文中所描述的实施例的其他结构元件容易地组合。
子元件28b与多个电极组件72布置到其上的连接元件68机械地连接或一体地形成。示例性地，电极组件串联地串联连接，使得例如电极组件721及722串联地串联连接于层123中的基底与连接元件68之间。电极组件72中的每一个可形成可移动层组件，其结合图5b更详细地描述。可移动层布置可以曲率半径弯曲，且诸如可移动层布置721及722的串联连接的可移动层布置72的其他任择的曲率梯度可具有交替符号。当同时或交替地致动可移动层布置721及722时，这可例如至少影响所产生移动的路线。
可移动层组件72可以多个组布置在耦接部件68与基底之间。在图5a中，将四个象限中的四个组作为一实例提供，以允许耦接部件28b的对称悬置。
在MEMS 50的实例中，多个可移动层布置藉此至少成组地关于若干对称轴线661及662布置，所述对称轴线例如平行于x方向和/或y方向布置。此外，也可存在另一类型的对称性，例如点对称性，例如围绕耦接部件元件28b在所描绘平面中的几何中心点。也可提供旋转对称性或其他类型的对称性，其也可借助于所提供的致动方向来调整。
图5b展示诸如可用于MEMS 50中的可移动层布置的示意图。可移动层布置包含适于响应于电位而执行移动或变形的至少三个杆761、762及763。例如，杆761、762及763可包含与电极元件46对应且被布置以用于静电力的导电材料，诸如金属材料和/或掺杂半导体材料。然而，也有可能通过设计主动结构以包含静电、压电或热机械电极结构和/或其组合来实施热诱导变形、压电力或另一类型的电产生致动。然而，杆763被布置于(例如)杆761与763之间。杆761、762及763藉此在离散区781及782处例如借助于电绝缘间隔元件821至824而彼此电绝缘。尽管电绝缘间隔元件82被展示为设置于杆761至763的边缘区中，但其可替代地或附加地设置于中心区中或设置于其间的区中。可移动层布置72被配置为一方面响应于杆761与763之间的电位和/或另一方面响应于杆762与763之间的电位而执行沿着MEMS平面142中的移动方向的移动，藉此移动耦接元件28，尤其是耦接部件元件28b。例如，基于可移动层布置72的夹持，可获得可移动层布置72的面内对准的擦拭移动，其可借助于对称悬架转换成机械耦接部件元件28b的线性移动。其他类型及形状的移动为可容易调整的。
换言之，图5a及图5b展示可偏转元件26的替代实施例，该可偏转元件包含彼此连接且经由连接元件28b连接至电阻元件24(图中未示)的可移动层组件721及722的子元件。可偏转元件或可移动层布置的结构可为通过绝缘间隔件彼此分隔的至少三个电极的组件。两个外部电极接收相同电压，例如参考电位或GND，中间电极可接收信号电压，例如呈信号32的形式。因此，可进行可偏转元件的偏转。归因于可移动层布置721及722相对于彼此的对称结构，可实现线性偏转行为。可例如根据WO 2012/095185A1获得对应的结构。
图6a展示根据实施例实例的MEMS 60的一部分的示意性透视图，该实施例实例可与图2中的实施例实质上相同。层121及124未在示例性实施例中展示，但可如其他层一样被布置。部分26a及26b可各自形成为独立致动器，该独立致动器被布置成彼此相对且借助于耦接子元件28b机械地彼此耦接且耦接至相互作用结构24，该耦接子元件被布置于致动器26a及26b之间。因此，可实现如下情况：主动结构26适于基于用于致动器26a及26b中的一个的第一致动信号而在平行于致动方向的第一区中伸长，且在另一部分中缩短。基于另一致动信号，可通过反转相应主动结构的缩短及延长/扩展来实现互补移动。
参考图2、图3a、图3b、图6a及图6b的主动结构26，电极对可以与例如图4的可移动层布置相同的方式布置成一列。例如，在图3a及图3b中较详细地解释的结构可具有平行于MEMS平面142中的致动方向布置的一系列多个电极对，以实现相互作用结构沿着MEMS平面141中的那个方向的移动。就此而言，实施例任择地提供平行于与其不同的第二方向布置的至少第二列电极对，以实现相互作用结构24沿着另一方向的移动。应注意，主动元件的相应致动方向也可借助于合适机械偏转元件(诸如，杠杆或齿轮或其类似物)偏转。
例如，可设想到，一个或多个其他部分致动器以与部分致动器26a及26b成90度角布置，以便实现除平行于y方向的移动外的平行于x方向的移动。
图6b展示图6a的区段(尤其在耦接部件元件28a与28b之间的机械连接的区中)的示意性透视图。例如，根据关于MEMS 20的解释以及图3a和/或图3b形成主动结构26，其中作为实例，对两个相对致动装置26a及26b进行布置，从而基于不同致动信号，可引起相应致动装置26a或26b的长度改变，且借助于机械耦接件，因此也可引起其他致动部分的长度改变或变形。
由此，至少几乎线性偏转行为可通过将作用于彼此的两个肌肉或致动装置耦接而获得，该至少几乎线性偏转行为也可被称为平衡行为，其至少近似线性行为。换言之，第一可主动偏转元件26a及第二可主动偏转元件26b经由连接元件28b彼此连接。此连接可为刚性的以有利地允许所得可主动偏转元件诸如在耦接元件的位置处的线性行为。
此类配置可缩减或减轻由静电致动产生的非线性电压移位行为。此原理也可应用于任何其他致动器。可使用不对称致动器，诸如不对称纳米级静电驱动器/致动器(A-NED)，其被布置以使得两个肌肉引起在相反方向上的偏转。也可使用对称致动器，诸如结合其他实施例描述的平衡NED(BNED)或BA-NED(平衡不对称NED)。例如，对于BNED，可相反地选择两个肌肉中的外部电极上的电压。这也适用于BA-NED。替代地，可以不同方式选择BA-NED中的绝缘岛的位置以便指定致动器的偏转方向。
优选地在主动结构26与相互作用结构24之间布置间隙34，该间隙结合图2描述为至少1μm，但也可对此选择其他值。例如，相应耦接部件元件可自电极或鳍片的平面突出。替代地或部分地，优选地，电绝缘机械互连层84可整体或部分地设定间隙34。例如，互连层84可包含氧化硅、氮化硅或氧化铝。
图7a展示MEMS 20的相互作用结构24的示意图，该相互作用结构连接至层122的基底且经由悬架441及442自该基底悬置。悬架441及442可包含例如挠曲的弹簧元件，借助于所述挠曲的弹簧元件，相互作用结构24弹性地耦接至该层结构。相互作用结构至分层结构的机械耦接件可具有与相互作用结构24自身的刚度至多相同的刚度，但优选地更软或替代地不被实施。
可移动鳍片361至3620可藉此各自在由周围基底和刚性分区或刚性鳍片38限定的子空腔中移动，刚性分区或刚性鳍片38相对于相互作用结构24不接触或以低摩擦布置。相互作用结构的鳍片结构361至3620可因此可移动地布置在子空腔16a至16t中。例如，图7a展示MEMS 20的未偏转状态。
图7b展示相互作用结构24在一种状态中的示意性俯视图，在该状态中，相互作用结构24沿着正y方向偏转，使得子空腔16a的第一部分16a1放大且子空腔16a的对应的其他部分16a2缩减，此可与流体流因果地相关。
图7c展示图7a的相互作用结构24的示意图，该相互作用结构相较于图7b沿着相对的负y方向偏转，其中例如元件361的移动引起体积16a1及16a2的改变，这也可与体积流因果地相关。
通过借助于连接元件42将元件36彼此耦接，可在考虑子空腔的大小设定为彼此相等或不同于彼此的情况下而获得子空腔的均匀变化，可通过一方面定位元件36且另一方面定位元件38来选择子空腔的大小。
换言之，图7a至图7c展示电阻元件24自图7a中的静止位置开始在图7b中的第一方向(+y)上及在图7c中的第二方向(-y)上的偏转。也展示悬架441及442的曲率。在实施例实例中，悬架的几何形状可不同于所展示的几何形状。例如，几何形状可为屋顶形、波形或s形。该设计可基于特定应用而选择，但可基于刚度性能或其类似物而对移动系统的所得谐振频率而具有决定性影响。另一实施例实例涉及不具有所展示的悬架441及442的电阻元件24。图7a及图7c进一步展示，空腔16a至16t、16a1至16t2由移动鳍片36及刚性鳍片38形成。移动鳍片36的长度可使得鳍片36的自由端部与周围基底123之间的距离尽可能小。藉此选择该距离，使得流体在空腔16a1与16a2或16t1与16t2之间存在很少或没有交换，这意味着流体损耗较低。换言之，且在借助于本文中所展示的MEMS实施的MEMS扬声器的实施例实例的上下文中，可在此时避免声学短路。
图7d至图7f展示图7a、图7b及图7c的在对应的状态中的相互作用结构24，其中展示孔口的额外组18a及18b。例如，孔口的第一组18a可设置在顶部晶圆中，且另一组18b可设置在MEMS 20的底部晶圆中，或反之亦然。这允许不同子空腔16a1至16t1或16a2至16t2连接至MEMS的不同侧面。
在图7e中所展示且对应于图7b的定位中，流体因此可移出组18b的开口和/或通过组18a的开口移入，这也可受阀门结构的布置影响。
图7f展示一种相对配置，其中根据图7c，索引为“1”的部分空腔的大小减小，使得流体移出组18a的开口。
如图7b至图7f中所展示，不同子空腔部分，诸如相较于子空腔部分16a2或16t2具有不同开口的子空腔部分16a1或16t1，可流体地耦接，其中所述开口可单独地或成组地耦接至环境22或其不同侧面。
鳍片结构可将子空腔分隔成不同子空腔部分，其中这未必意味着密闭性密封，但可实现分隔，同时避免流体短路。子空腔部分的体积可基于相互作用结构的移动而彼此互补。
组18a及18b的开口可完全或部分地自部分空腔开始垂直于平面方向(即沿着正或负z方向)布置。替代地或附加地，开口可设置在MEMS平面122或平面142中。
也可设想到组合，根据所述组合，自子空腔部分提供横向出口，如例如图7g中所展示，且这些横向出口在不同方向上沿着z轴定向，使得类似于图7d至图7f，不同子空腔部分连接至上侧或下侧，其中子空腔部分(例如子空腔部分16a1)的对应的连接可横向地在平面141内进行。也就是说，在层122中的横向出口或入口之后，可进行流体流的方向重定向，使得被布置于MEMS平面141中的组18a及18b的MEMS孔口沿着垂直于平面方向的方向(即，沿着z)流体地连接至MEMS孔口、盖层，例如分层结构12的层121或124。
换言之，空腔可通过被动元件24的几何形状产生，且尤其是子空腔部分可通过元件24的几何形状或移动鳍片被限定在由刚性鳍片结构限定的子空腔中。所得子空腔部分在该部件内部彼此分隔，使得无流体交换或极少流体交换可在所述子空腔部分之间进行。部分空腔部分可连接至底部及顶部晶圆中的外部通孔18a及18b。当被动部件24移位时，流体通过开口在一侧递送至空腔中，且在另一侧递送出去。在一个实施例(扬声器的实施例)中，通过被动元件的此移动产生声压。可同样设想产生泵抽作用。可经由装置平面142的可偏转元件26实现电阻元件24及其他被动元件的致动。可使用任何可偏转元件，诸如本文中所描述的微肌肉或ANED肌肉。由于装置平面可设计成不具有用于机械流体相互作用的被动元件或具有其可忽略的比例，因此其可完全地填充有主动元件。因此，相对较大数目的元件可放置成极密集地填充。这允许主动元件适应于必要机械效应，其接着通过电阻元件24来实现。机械效应在主动水平面与被动水平面之间的转移经由装置晶圆与处置晶圆之间、元件24与26之间的固定连接进行，该固定连接在生产后继续保持或随后产生。
图7g中所展示的将空腔连接至周围流体的开口的替代实施例可实施为使得开口18'a及18'b被布置在结构晶圆中，使得启用与底部或处置晶圆的来自图7b至图7f的开口18a及18b的连接。所述开口可以这样的方式布置在该结构晶圆中，使得所述开口流体地连接至上侧或下侧。这通过将功能分隔到两个水平面而产生另一优点。额外水平面为流体引导(诸如空气引导)产生新可能性，其允许两个芯片侧面的出口开口一个位于另一个上方。出于此目的，较短通道，开口18'a及18'b，可以这样的方式放置于结构平面中的装置平面中，使得所述通道将流体流引导至出口开口(在空气的此情况下)。这使得出口开口较密集地填充，这是因为出口开口可为被动声音产生元件的填充密度的限制因素，使得可通过此方法来实现声音产生元件的填充密度的增加。
图8a至图8c展示平面142中MEMS 20的示意性透视图，使得例示层123及主动结构26。致动器部分26a及26b可设计成例如致动器列861至865中的多于一个沿着x方向并排配置，且可能机械地彼此耦接或甚至形成例如图3c中所展示的连续电极。示例性地，提供5个致动器列861至865，但可提供至少1个、至少2个、至少3个、至少4个、至少6个、约10个或其类似物的另一任意数目。致动器部分26a及26b有可能但非必要地相对于彼此对称地形成。
图8a展示主动结构26的中性(即，未偏转)状态，而图8b展示一种状态，其中致动器部分26b的延伸被缩短且对应地致动器部分26a伸长，例如通过启动致动器部分26b。以此方式，可获得耦接部件28b沿着正y方向的移动。
图8c展示与图8d互补的状态，其中相对于图8a，耦接部件28b在负y方向上移动，这可例如通过致动致动器部件26a来获得。独立于此情形，流体通道881至88n的布置可设置在层123中，例如且参考图7g，该布置可分别将开口18a和/或18b流体地连接至开口18'a及18'b。
也在根据图8a至图8c的实施例中，MEMS可至少包含用于转换第一致动信号的第一致动器及用于转换第二致动信号的第二致动器。
在图8a至图8c中，被展示彼此镜像对称的两个可偏转元件26a及26b可布置成与中心线相对，这可实施平衡肌肉。平衡肌肉的另一可能性由选择肌肉单元几何形状提供。本文中所描述的实施例涉及产生展现高线性度的可主动偏转的元件。
可偏转主动元件的几何形状决定其模式及作用方向。通过组合不同、至少两个以及更多个几何形状，不同作用方向可实施于肌肉或可偏转元件内。
换言之，图8a至图8c展示包含第一可偏转部件26a及第二可偏转部件26b的可偏转部件26的偏转。在图8b中所展示的第一时间间隔中，在第一方向(+y)上的偏转通过使可偏转元件26b中的来自图3a或图3b的hgap的值减小而进行。在可在第一时间间隔之后或之前的第二时间间隔中，在第二方向(-y)上的偏转通过使可偏转元件26a中的hgap的值减小且因此增加可变形元件26b中的hgap而进行。
图9a展示根据实例实施例的相互作用结构24'的示意性俯视图。作为相互作用结构24的替代方案或除互动结构24之外，相互作用结构24'可提供于本文中所描述的MEMS(诸如MEMS 10、20和/或40)中。
图9b展示来自图9a的相互作用结构24'的示意性透视图。
虽然其他相互作用结构被描述为具有连接至相互作用结构移动所抵靠的基底的固定鳍片，但相互作用结构24'可具有多个板或鳍片元件，其在MEMS平面141中平行于彼此布置且垂直于彼此定向且连接至相对边缘区中的MEMS基底。替代地，板元件或鳍片元件92可与不同的致动器部分交替地成组及成对地连接。例如，可提供致动器部分的多个致动器。因此，板元件92的第一组92a可与第二组92b的板元件92交替地配置。相应组的板元件92a及92b可分别地经由所简化的图示的致动器94a及94b而被单独地或共同地致动，所述致动器又可包含一个或多个部分致动器26a及26b。在所图示的实施例实例中，致动器94中的至少一个具有部分致动器26a及26b。多个致动器或肌肉又可经由成组或全局地连接腹板96a1、96a2或96b1、96b2来单独地或共同地驱动彼此。这允许一个或多个致动器的布置。在一些实施例中，一方面耦接部件元件或板元件94a1至94a6或94b1至94b6表示致动器26a及26b的简化视图。所描述的板元件因此可提供致动器，其被配置为经由耦接棒96致动鳍片组件92a/92b。
此配置允许相互作用结构24'被配置为具有多个鳍片元件92，其可被布置成至少暂时在特定状态(诸如未致动状态)中在MEMS平面141中彼此平行。鳍片元件可被布置成垂直于MEMS平面141定向。鳍片元件92可借助于连接元件94和/或96机械地成组地彼此耦接以形成鳍片组。
不同鳍片组件92a及92b可相对于彼此偏转，从而可缩减实现鳍片元件相对于刚性鳍片38之间的最小距离所需的冲程。
例如，可提供使鳍片组件92a的鳍片元件及鳍片组件92b的鳍片元件偏转，所述元件可彼此相邻且在相反方向上交替地布置。
图9c展示图9a及图9b的区段的示意性透视图，其中可看出，连接腹板96a机械地固定至组92a的鳍片元件，而连接腹板96b机械地连接至组92b的鳍片元件。例如，经由耦接部件94b5至少部分地驱动连接腹板96b1，而经由耦接部件94a6至少部分地驱动连接腹板96a1，但多个耦接部件可用于驱动，如所描述。结构元件的不同平面可被提供以用于机械连接，使得对应移动可相互传递。尤其是连接腹板96a1及96b1被布置成可相对于彼此移动。连接腹板96a1及96b1部分地隐藏以允许较佳表示。
图9d展示相互作用结构24'的一部分的示意性俯视图。连接腹板96a1、96b1及96b2可经由耦接点98机械地牢固地连接至组92a的鳍片元件92a1至92a5或鳍片组92b的鳍片元件92b1至92b5。致动器或其组94a及94b为例如肌肉组。此类组对应于例如图8a至8c中所展示的布置：相互相对工作(平衡)的两个肌肉组移动耦接元件28。在图9a至图9b中，这些肌肉组中的若干个以简化形式展示，且其在连接腹板96上拉在一起。
换言之，图9a至图9d展示另一实施例，其中替代被动元件24'设计为弹性鳍片或杆。此处，具有i1、……、N(其中N≥2)的这些鳍片或杆92ai及92bi在一个或两个端部处连接至周围基底。在尤其优选实施例中，被动元件进一步连接至周围基底。这实质上缩减声学短路的总横截面积。可偏转元件可划分或分布至若干组件94a及94b，且经由所布置的耦接棒或连接腹板在正或负y方向上使面内可偏转元件或鳍片元件或板元件偏转。在此实施例实例中揭示的可偏转元件94a或94b包含本文中所描述的肌肉状可偏转元件或致动器或本文中所描述的其他致动器，其包括第二方面的可移动层布置。其他类型的致动器也为可能的。耦接棒的偏转被传输至被动元件、板元件。分别存在被动元件(板元件)的可偏转元件(致动器)及耦接棒(连接棒)的两个组，作为实例，所述组是由组A的字母a及组B的字母b指定。组A及B可始终抵靠彼此偏转，从而以高效率至最大效率压缩被动元件之间的流体。当组A在正y方向上偏转时，组B在负y方向上偏转。耦接棒53a及53b在可偏转元件的平面中的连接是通过摩擦连接至匹配组的被动元件而实现。在一些点处，可提供额外连接件102(参见图9c)，其中摩擦连接可自中断的耦接棒转移至被动元件。被动元件可将力传输至该相应耦接棒的延续部，这意味着力传输可在元件102与104之间经由板元件进行，使得耦接棒可在一些区域中被替代。这可允许耦接棒在可偏转元件的平面中的中断。另外，耦接棒与板元件之间的摩擦连接可在被动元件、板元件上离心定位，从而引起力施加点处的小偏转转变为杆中心的实质上较大偏转，参见图9d。
在下文中，参考基于所谓的定子-梭子原理的相互作用结构的替代驱动偏转。
图10a展示包含部分致动器26a及26b的MEMS 100的主动结构26的示例性俯视图，如例如结合图2所解释。
在平面142中，此移动可被传输至被配置为使移动结构(诸如设置于MEMS平面141中的鳍片361至368)偏转的多个耦接元件28b1及28b2，使得鳍片361至368可在至少部分地由任择的刚性结构381至386限定的部分空腔中移动，如结合图10b及图10c详细地描述。
图10b展示图10a的区段104的俯视图，其中显然相互作用结构沿着z方向和/或y方向的界限1061可实质上大于主动结构26的界限1062。
图10b展示耦接部件元件28b1沿着正y方向的偏转状态，其中自周围基底固定地悬置的可移动元件361至364一体地或正向地或非正向地移动以允许流体流动通过孔口18a1至18a4。也就是说，相互作用结构可在远离主动结构26的区处机械地连接至MEMS基底，且柔性地形成以在主动结构的偏转之后变形。在此上下文中，柔性应理解为具有周围的刚性结构的刚度的至多二分之一、三分之一或四分之一。刚性鳍片381至383可将子空腔16a至16d限定为边界结构，在子空腔16a至16d中柔性元件361至364可移动地布置以在子空腔16a至16d中变形。例如，如结合图7a至图7g所描述，可移动元件361至364可藉此将子空腔16a至16d分隔或划分成子空腔部分16a1及16a2、16b1及16b2、16c1及16c2，以及16d1及16d2。基于相互作用结构的移动且因此基于元件361至364的移动，相应子空腔部分的体积可以与其他相关联的子空腔部分的体积互补的方式为可变的。
在图10a至图10c的实施例中，在每一情况下，部分空腔部分16a1、16b1、16c1、16d1借助于层121中的开口连接至MEMS 100的环境。在图中未展示的层124中，例如，互补的部分空腔部分16a2、16b2、16c2和/或16d2可连接至外部环境，其中这可任择地但未必在盖罩层中发生，但也可提供偏转，这例如结合图7g所描述。
图10c展示部分104的示意性俯视图，其中元件361至364的相对变形基于致动器部分26a及26b的致动而进行。
换言之，图10a至图10c展示用于在独立于驱动平面的平面中对被动电阻元件36进行驱动且偏转的MEMS组件100的另一实施例。此处，包含四个弹性电阻元件36的组件经由耦接元件96连接至可偏转元件26a及26b。可偏转元件可包含或包括本文中的实施例中所描述的致动器，且具有例如线性偏转特性。弹性电阻元件36及可主动偏转元件26a/26b的组是例如由周围基底形成的边界62界定。此边界增加MEMS装置100的总刚度且包括其中设置有电阻元件36的空腔。此外，边沿62电耦接至致动器且充当定子。因此，边沿62可协同地执行三个功能：其可执行声学功能且充当另一壁；其可执行电气功能且将电压传导至致动器；且其可通过提供用于致动器的附接而执行机械功能。致动器可自梭子及定子二者拉动或施加力，但该定子是固定的，使得限制或防止其移动。在此实施例中，该梭子是可主动偏转电阻元件，且因此在边界62与可偏转元件26a/26b之间建立电位。提供其他边沿38以形成空腔，所述空腔被布置在电阻元件36之间。边界38相比于边界62可具有更小厚度。电阻元件通过盖及处置晶圆中的开口将流体传送至这些空腔中及将流体自所述空腔传送出来。开口(例如处置晶圆中的18a)设置在盖晶圆及处置晶圆二者中，以用于流体进入及离开空腔。所述开口被布置以使得其在例如图10b及图10c中所展示的平面视图中不或将不由可偏转元件36扫掠。替代地，所述开口可被布置在如例如结合图6a及图6b所描述的周围基底中。
图11展示MEMS 100的电气耦接且因此可主动偏转元件或主动结构26a及26b的简化俯视图。此处，UAC表示信号电压，-UDC表示第一偏置电压，且+UDC表示第二偏置电压。第一偏置电压及第二偏置电压可视需要设定且具有相同或不同绝对值。同样地，两个偏置电压可具有正和/或负电压值。例如，仅展示三个可移动元件361至363以及两个刚性元件381及382。
图12a展示根据实施例的可用作本文中所描述的其他MEMS的主动结构的MEMS 120的主动结构26的一部分的示意性俯视图。因此，彼此相对布置的定子电极1081及1082以及一方面梳状电极结构114a1及114a2且另一方面布置在电极1081与1082 112之间的114b一方面具有梳状电极结构114a1及114a2且另一方面具有114b，所述梳状电极结构适于通过同时或交替地施加信号UAC、+UDC及-UDC、通过接合梳状电极结构114b与梳状电极结构114a1或114a2而致动来触发可移动电极112的移动。
图12b展示与图12a互补的状态，其中可移动电极112相对于参考状态116朝向定子电极1082偏转。
换言之，图12a及图12b呈现根据俯视图中的开口的概念的另一实施例。此处，驱动平面内的致动器遵循定子-梭子原理。致动器的固定周边1081及1082设有梳状可偏转元件114b，其与连接至基底的梳状不可偏转反向元件114a1及114a2互锁。在图12a中所展示的第一时间间隔中，梳状可偏转元件的偏转在第一移动方向上进行。在图12b中所展示的第二时间间隔中，梳状可偏转元件的移动在与第一方向相反的第二方向上进行。该偏转在面内且垂直于布置在另一平面中的电阻元件或相互作用结构24的延伸方向而进行。布置在移位平面中的相互作用结构24的被动电阻元件可在两侧连接至周围基底，诸如层122。电阻元件可延伸至在其中它们可被驱动的主动装置平面中。可主动偏转元件(即布置在平面142中的梳状电极结构)的移动可由于所得力由于一方面电极结构114a1/114a2与另一方面114b之间的电位差而进行。可偏转梳状元件的长度可为电阻元件的长度的大致40％至80％。
可主动偏转结构的电极对可因此形成为互锁电极梳状结构。出于此目的，具有电极梳状结构的第三电极可与相应电极对相关联以形成图12a及图12b中示例性地展示的三个电极的组。根据实施例，主动结构提供多个此类单元，所述单元根据本文中所描述的实施例布置成一个或多个列。所述列可被布置成彼此平行，例如以产生强力。替代地或附加地，有可能将列布置成彼此倾斜以产生相互作用结构的至少二维移动，或者换言之，可通过多列致动器的倾斜、非平行布置来获得相互作用结构的2D移动。三个电极中的中间电极可基于外部电极的交替应用来在不同方向上偏转。
图12c展示MEMS 120的主动结构26的示意性俯视图，其中分别面向固定电极114a1及114a2的梳状电极沿着y方向彼此在空间上分隔以形成梳状电极元件114b1及114b2，其可连接至相同电位或彼此以导电方式连接。这可引起梳状电极驱动沿着移动方向y的空间扩展，从而可允许大的移动幅度。
相互作用结构的鳍片和/或使梳状元件114b1及114b2悬置的结构的弯曲线路可经由连接结构115或1151及1152的数目和/或位置来调整，其数目可为至少1(参见图12c)，至少2(参见图12d)或更高。
在图12e中，展示MEMS 120的示意性俯视图，其具有在前景中的MEMS平面141及在背景中且由MEMS平面141部分地遮挡的MEMS平面142，MEMS平面141又部分地未展示以暴露MEMS平面142。
边界108可为多个连续地串联以及呈多个列的电极梳状件114a1、……、114a4、……(即彼此互连为至少一维或至少二维阵列)的多个固定电极114a。取决于该设计，电极梳状件114a1、……、114a4、……可单独地、成组地或全局地供应有电位或可彼此绝缘。
在平面142中，不同可移动梳状电极元件114b的机械连接可借助于一个或多个连接腹板96提供以使得能够将移动均匀地传输至相互作用结构24，诸如可移动鳍片361至363，可为该可移动鳍片提供一个或多个耦接元件282至286。也可实施电极梳状件的其他设计，诸如图12c及图12d中所展示的放大。
换言之，图12e展示耦接棒与梳状驱动器之间的连接。相比于已知梳状驱动器，所展示的梳状驱动器独占地平行于并且部分在平面122中或在面内移动。
图12f展示MEMS 120'的示意性侧视图，该MEMS可类似于本文中所描述的其他MEMS构造，且可例如包含MEMS 120的电极梳状驱动器，藉此至MEMS 120'的添加可容易地用于其他类型的驱动器。因此，在结构上，可关于平面117执行驱动器的镜像处理或重复，使得代替两个梳状电极结构114b1及114b2，可布置四个梳状电极结构114b1至114b4，其可例如直接或间接地机械和/或电气地彼此成对地耦接例如成配对114b1/114b3及114b2/114b4，从而在维持制造参数时且尤其在维持纵横比时实现致动器区域的倍增。替代地或附加地，相互作用结构24可关于平面117成镜像且用作相互作用结构241及242，这允许流体移动量的进一步增加同时维持MEMS的相同或相当的区域要求。
相互作用结构241及242的尺寸1061和/或主动结构114b1/114b3及114b2/114b4的尺寸1062可相同或不同。
图12g展示根据实施例实例的MEMS(诸如MEMS 120)的部分的示意图，其中主动结构26类似地自图12a及图12b中的配置延伸，如结合图12c及图12d所描述。然而，作为图12a至图12d的替代方案，主动结构26以这样的方式实施，使得借助于例如静电力使用静止梳状电极114a1至114a4在梭子112a/112b中启动的相互作用结构241及242借助于连接元件1151及1152传递至相应相关联的相互作用结构241及242上。在显示平面中，展示元件1191及1192而非相互作用结构241及242，展示元件1191及1192例如但并非必然地可至少部分地布置在MEMS平面141中，如可自图12h中所展示的图12g的MEMS的示意性侧剖视图所见。
元件1151及1152可弹性地形成且可支持梭子和/或相互作用结构至少部分地相对于基底的移动。
梳状电极结构114b1至114b4可组合以形成配对114b1及114b3以及114b2及114b4，且所述配对可借助于电绝缘件彼此电绝缘。尽管出于此目的也可使用连续绝缘层，但离散绝缘区781至7812就结构的机械变形性而言提供优势。
换言之，一方面梳状电极114a1至114a4且另一方面114b1至114b4可各自形成或分组为配对1141至1144，其中每一电极对具有i＝1、……、4的静止梳状电极114ai，及相对于静止梳状电极114ai可移动地布置的可移动梳状电极114bi。MEMS可具有任何数目的电极对，诸如如图12a至图12d中的1，其例如可由第三电极补充，且也可具有至少两个的较高数目。根据图12g，4个配对被展示为实例，其允许围绕元件1151及1152的最小距离范围的对称致动。虽然在平行于y轴的轴线处在元件1151及1152处成镜像的配对可以相同方式构造，但相应配对的延续部或甚至理解为一对梳状电极，在平行于x轴的轴线处彼此相对布置的配对的情况下，例如，配对1141及1142或1143及1144以这样的方式形成，使得第一对梳状电极1141或1143以及第二对梳状电极1142及1144的可移动梳状电极114bi例如使用离散区78机械地彼此耦接且彼此电隔离。在一时间点处，这些梳状电极可藉此经受互相不同的电位+UDC及-UDC。MEMS可被配置为将时变电位(即电位UAC)施加至第一对及第二对中的静止梳状电极114ai。
不管此上下文中所描述的其他细节，梳状电极114a1至114a4可具有以不同于图12a至图12d中的方式施加至其的变化电位UAC，而设置于其间的梳状电极114b1至114b4可具有分别以配对114b1及114b3以及114b2及114b4施加至其的不同电位+UDC及-UDC。可用于此目的的电压可对应于其他实施例实例，且例如就量值而言处于0.1V及24V或更小的范围内，其中+UDC及-UDC可用以指定在量值方面可能等于参考电位(例如接地或0V)但以符号反向方式提供的相对静态电位。交变电位UAC可具有可变值且可在例如电位+UDC与-UDC之间来回切换，以便产生交变力。
配对114b1及114b3以及114b2及114b4可各自彼此以电气方式单独地供应有电位，其中元件1151及1152分别地可在功能上协同地用于此，元件1151及1152分别机械地牢固地且电耦接至元件1191及1192，但可例如通过图12h中所展示的绝缘区1211及1214与相互作用结构241及242电绝缘，所述绝缘区可形成为例如包含氧化物材料和/或氮化物材料。元件1151及1152允许例如自周围基底或其他连接可能性的不同且电绝缘区122a及122b简单地转递电位。
图12g及图12h中所展示的配置的优点为当MEMS 141及142投影至彼此中时，相互作用结构的元件之间的相对较大空间可填充有主动结构的较大密度的元件。例如，可设想将相互作用结构241及242或其元件或鳍片连接至其他相邻致动器单元以获得力的进一步增加。例如，元件1151和/或1152可自梳状电极114a/114b的中心区延伸超出相互作用结构241及242，且在此处连接至电镜像单元。
在图12h中，以侧剖视图展示元件的位置关系，其中省去梳状电极114b1至114b4的表示。示例性地，尺寸1061被选择为在400μm至650μm的范围内，但也可使用其他尺寸。替代地或附加地，尺寸1062为例如至少30μm且至多75μm，但在此处也可基于应用的要求实施其他值。刚性鳍片381及382可用于划分空腔，且可形成沿着y方向间隔开的两个元件以节省材料和/或重量，但可容易地形成为一个公共元件。任择地，鳍片381和/或382可用于机械地支撑梳状电极114a1至114a4，出于该目的，可提供例如电绝缘区1212或1213。
图13a展示根据一个实施例的可移动分层布置或主动结构130的示例性俯视图，该可移动分层布置或主动结构可单独或以多个来布置，例如以使本文中所描述的MEMS的相互作用结构偏转。然而，此致动概念在本文中不受限制，但适用于包含分层结构及设置于分层结构中的空腔的任何MEMS中。主动结构130为包含三个杆761至763的可移动分层布置，所述杆可例如在结构上与图5a及图5b的杆76类似或相同。所述杆也在离散部分78a1、78a2、78b1及78b2处相对于彼此电绝缘且固定，其中离散部分或绝缘元件78a1及78a2相对于杆763固定杆761，而离散部分或绝缘元件78b1及78b2相对于杆763固定杆762且使其绝缘。各自在两个相邻杆761与763或762与763之间的两个离散区的数目是示例性的，且可为至少2的任何数目，例如2、3、4、至少5、至少7、至少10或更多。
可移动层结构适于响应于杆761与763之间的电位或响应于杆762与763之间的电位而沿着移动方向122a或122b执行移动。例如，基于分层结构的固定，杆761与763之间的电位可引起沿着方向122b的移动，而杆762与763之间的该电位可引起沿着方向122a的移动。
换言之，偏转的方向可在两个方向122a及122b二者上获得。所施加张力可决定该方向。当在图像的方向上的上端例如通过使致动器连接至78a1的离散区域的区中的未展示的基底(在y方向上对应的界面)而固定时，杆78a1与78a2之间的间隙可例如在呈现平面中引起顺时针扭矩且因此引起在方向122b上的偏转。当上端固定或相对于上端固定时，杆78b1与78b2之间的间隙另一方面可产生逆时针扭矩且引起沿着方向122a的偏转。
一方面用于固定杆761及763且另一方面用于固定杆762及763的离散区被布置成沿着可移动层布置130的方向124沿着轴向路线彼此偏移。这可理解为意味着在沿着方向124沿着轴向路线的至少一个区中，杆783相对于相邻杆761或762固定，而在此区中，该杆不相对于另一相对杆固定。
仅仅作为实例，诸如在图2的MEMS 20中，方向122a及122b可被布置成平行于y方向，而方向124可被布置成垂直于y方向且平行于x方向。当每日层布置130至少用作本文中所描述的MEMS的主动结构26的部分时，对应的MEMS可在该层结构中具有孔口且可移动地布置在平面142中以驱动被配置为与空腔中的流体相互作用的相互作用结构，使得相互作用结构的移动与流体通过至少一个孔口的移动因果地相关。主动结构接着机械地耦接至相互作用结构且被配置为使得主动结构的电触点处的电信号与主动结构及可移动层组件的变形因果地相关，其中主动结构及可移动层组件的变形与流体的移动因果地相关，诸如由于与流体的直接接触或间接接触，诸如经由相互作用结构。
如图13a中所展示，可移动层布置130可沿着平行于方向124的轴向路径在不同方向上以多个曲率形成。例如，杆元件中的每一个可根据锯齿状图案弯曲或弯折，且相邻杆可具有实质上彼此平行的路线。
例如，间隔件或离散区78a1、78a2、78b1及78b2可设置于轴向路径的曲率改变的外侧上。例如，可移动层布置130在离散区78a1的区中弯曲以随后指向方向122a，而在离散区78b1的区中，存在在方向122b上的另一方向改变。固定可在曲率改变的区域中在可移动层布置的相应外侧上进行。
图13b展示示意图，其中沿着平行于方向124的轴向路径，多个N个离散区设置于杆761与763之间，且多个M个离散区设置于杆762与763之间。可能但并非必然地，N在数目上等于或不同于M。可基于结构沿着x的所需的总长度选择数目。
致动器(即移动层结构)的总长度在该致动器用作主动元件时可受间隙(与盖/处置晶圆的距离)及相关联的竖直拉入(其中致动器触摸盖/处置层)限制。作为主动致动器，该总长度受到各个单元中的横向拉入限制或影响。相对地，较短致动器可引起一侧被夹持版本，此处最少仅存在2个单位单元，这允许广泛范围的值。
例如作为主动声音产生致动器，可移动层结构的总长度可在至少50μm与例如至多5mm的范围内、约2.5mm的范围内且在两侧夹持的配置是优选的，但也可例如通过防止竖直拉入的额外距离元件实施其他值。在感测应用中，对应的限制性也可为较不重要的。
例如，作为驱动平面的总长度可处于至少200μm与至多10mm的范围内，其中此处优选地考虑致动器在两侧夹持的配置，且例如在来自图14c的区域78c1中实施中心连接。优选地，实施在3mm与4mm之间的范围内的长度。然而，中心连接并非始终为必需的。图14e及图14f中展示双侧夹持配置的其他实例。例如，如果致动器用作如图14e中的驱动元件，则中心连接可为优选的。如果其用作用于声音产生的主动元件，即其提供与流体的直接接触，则选择点对称的致动器可为优选的，如图14f中所展示。
作为主动声音产生致动器，较长单元可导致较大偏转。因此，对于此范围中的此应用，离散范围的较少数目是优选的。作为驱动元件，该总长度可为较大的。然而，太长的单元可限制电压。这可由单元的数目优化。可取决于基本单元的选定长度来选择单元的数目。
当使用主动层结构作为主动声音产生致动器(诸如直接与流体相互作用的致动器)时，可选择至少2且至多100的数目N或M，优选地至多50、至多10或恰好2的小数目。
当用作驱动元件(诸如用于本文中所描述的相互作用结构)时，离散区的数目可为至少2且至多100，优选地为至少2且至多50，至少2且至多10，且尤其优选地至少2且至多4，这取决于总长度及单元长度。
离散区域或隔离岛沿着x的延伸或尺寸可为至少1μm且至多100μm，15μm的尺寸是优选的。
沿着x方向的单位单元的长度可以被视为2*斜面长度+1*隔离岛长度的总和。这种斜面(图13b所示的三角形中的腿)的长度(沿对角线方向)可以为至少10μm且至多1000μm，并且优选为约250μm。这种设计还可影响离散区域之间的偏移(～斜面的长度)和/或单位单元的偏移，使得在这种配置中这些偏移也可为至少10μm且至多1000μm。
单位单元的长度(即沿x方向的离散区域之间的距离)可以例如在至少20μm和至多2200μm的范围内，优选在至少450μm和至多550μm的范围内的值。
沿y方向的高度或尺寸(即例如离散区域78a2和78b1之间的距离)连同斜面的长度(离散区域之间的偏移)可以给出单位单元的角度(斜面相对于水平方向的角度)。该角度可以大于0°且小于90°，优选为2°。对于250μm的离散区域之间的优选偏移，该离散区域的高度可以优选为8μm至9μm。该高度优选地选自大于0至500μm的范围。
设置于相同杆761/763或762/763之间的两个离散区域，及中心和/或拐点处的杆763的中间部分(其离散区域可任择地设置成固定另一对杆)的几何主体的几何形状可被称为单位单元126。例如，单位单元1261是由离散区78a1、78a2及78b1的顶点的示例性三角形形成，而单位单元1281可由离散区78b1及78b2以及78a2的另一示例性三角形的顶点形成。单位单元的几何形状可借助于离散区的位置调整且可影响可移动层布置130的移动行为，诸如幅度、线性度和/或力。
换言之，图13a及图13b展示替代可偏转元件130的实施例实例。此处省去与周围基底的连接的说明，这是由于在优选实施例实例中，此实施例实例旨在杆76与周围基底在两侧的连接，这意味着可移动层布置可在两侧被固定地夹持。
示例性几何形状是通过以锯齿状形状布置的杆761至763形成，但可布置多于三个杆。实施例也可具有杆76的其他几何形状。例如，结合图18a及图18b，展示基于圆形片段的另一可能的几何形状。也就是说，杆可在区段中为笔直的或弯曲的。被展示的单位单元或基本单元126和/或128表示由离散区域或隔离岛及杆片段组成的片段。不同单位单元，诸如单位单元1261及1281，也可具有不同几何形状，如例如结合图14a至图14f所展示。实施例不限于三个杆的布置，但可包括多个杆。离散区78也可被称为隔离岛或隔离间隔件。
对于能够引起在方向122b上的偏转的单位单元128，杆762及763的片段及两个隔离岛，尤其相邻的隔离岛78b1及78b2彼此连接。其他单位单元128在横向方向上(诸如沿着方向124)布置，使得相邻单位单元128具有公共隔离岛78b，如例如针对单位单元1281及1282所展示。取决于主动静电启动单元的定向，可产生不同偏转方向。
主动元件、杆可成对或以较高数目以及以不同数目提供以实现相应方向122a或122b。不对称性可由电路补偿。
图14a展示根据实施例实例的可移动层布置130的示意性俯视图，该可移动层布置相较于图13a的可移动层布置在曲率半径的内侧上分别具有i＝1、……、I的绝缘岛78ai及j＝1、……、J的78bj。
图14b展示可移动层布置1302的示意性表示，其中离散区78ai及78bj沿着方向124被布置在可移动层布置的弯曲路径的曲率半径的外侧上，即与图14a互补且与图13a的表示一致。所展示偏转是示例性的而非限制性的。在图14a及图14b中，选择偏转以展示绝缘岛78的位置对偏转的影响，且对于恒定电压指派是示例性的。例如，在图14a中，假设杆761供应有+DC且杆762供应有-DC，而其间的杆763供应有控制信号AC，其作为实例也为-DC。以此方式，可实现仅761与763之间的间隙是起作用的。取决于绝缘岛的布置，这决定移动方向或所产生的弯曲力矩。由于仅一半在此示例性控制中起作用，因此仅在一个方向122a(图14a)或122b(图14b，其中假设布线是互补的，即AC信号是+DC)展示偏转。可通过其他电位或信号实现不同形式的移动。
图14c展示可移动层布置1303的示意性俯视图，该可移动层布置可夹持至基底62的一个端部。任择地，相对端132可自由移动。替代地，可移动层布置1303也可在两侧被夹持。
可移动层组件1303可包括一个或多个组合离散区78c1及78c2，其中的每一个处的761、762及763机械地固定在一起。
任择地，互连元件或离散区可具有在MEMS平面142中沿着离散区之间的方向(例如沿着方向124)且平行于可移动层组件的轴向路径的可变界限。例如，图14c的离散区分别地具有沿着垂直于方向124且平行于平面142且平行于x/y平面的方向124的可变界限，其可基于例如梯形。也就是说，离散区可以梯形形状形成。任择地，离散区也可提供于端部132处，该端部可提供杆761、762和/或763至彼此的附接。
图14d展示与可移动层布置1303相比缩短的可移动层布置1304的示意性表示。替代实施例设想沿着方向124实施较长可移动层布置。
图14e展示根据实施例实例的可移动层布置130的示意图，该可移动层布置根据可移动层布置1303及1304制造成沿着方向124较长且独立于其在两侧被固定地夹持。
图14f展示根据实施例实例的可移动层布置1306的示意图，该可移动层布置也在两侧被固定地夹持。
层布置中的一个或多个可具有对称性。例如，虽然可相对于垂直于方向124的对称轴线66轴对称或轴向对称地形成可移动层布置1305，但可移动层布置1306可例如相对于组合离散区78c1点对称地形成，该组合离散区可例如表示可移动层布置相对于其他离散区的几何中心。原则上，任何种类的对称性为可能的。
换言之，肌肉单元的偏转方向可主要取决于隔离岛的布置(例如,如由图14a的离散区78a1、78a2及78b1以及78b2实施的“谷”或如由图14b的离散区实施的“山”)。谷可理解为位于对应的曲率半径的内部，而山可理解为位于曲率或方向的改变的外部。因此，具有相同电荷的肌肉单元可设计成具有不同偏转方向。经由连接器与两个股线中的隔离岛的两个可能位置的组合(组合离散区78c，例如在图14c中)或例如沿着方向124在两侧夹持的致动器内的谷/山/谷或山/谷/山或山/谷/山/谷的路线允许平衡电器中的致动器中心中的线性偏转，如例如针对图14f所展示。所使用基本单元的数目以及几何形状在实施例实例中可不同。所描述结构通常提供一种可能性：提供具有线性特性的可偏转元件，相比于BNED，该可偏转元件相对于区域质心纤维不对称(“平衡不对称”NED"-BA-NED)。当具有引起方向122a的一个或多个主动股线的弯曲线的扫掠区域与由一个或多个主动股线沿着方向122b引起的扫掠区域尽可能重合时，给出由可偏转元件扫掠的区域的线性度。例如，当中心电极及外部电极中的一个在每一情况下具有相同电位并且另一电极在每一情况下接地时，如例如结合图14a及图14b所描述，会产生这些移位区域。可经由基本单元126和/或128的几何形状调整电学性能，诸如电控制的操作点电压或相关联的AC特性的斜率。例如，较长的基本单元可用于以相对较低电压实现较大偏转。较长的基本单元意味着例如绝缘岛之间沿着方向124的较大距离。此外，取决于基本单元126及128的组合，镜像对称致动器(参见图14e)或点对称致动器(参见图14f)围绕致动器中心产生。镜像对称具有如下优点：连接件右侧及左侧上的力矩围绕图14c中的78c1为平衡的。因而，各个基本单元126或128类似地表现。点对称布置提供使用总长度相同的较长基本单元且因此增加偏转的优点。此外，仅具有一个主动股线的移位区域在此情况下各自相同。这确保特性曲线的线性度。
可偏转元件与周围基底62的连接件可由基底62与基本单元126或128或基底62与绝缘岛/离散区域之间的固定或弹性连接件组成。至基底的连接元件可具有与电极或绝缘岛相同或不同的刚度。相较于无轴向支撑的情况，致动器的谐振频率可在夹持部处通过所得轴向应力而增大。此轴向张力可例如通过组合不同材料而累积。
此外，可将用于偏转的被动元件引入致动器内以调整应变强化。例如，长连接器78c或具有三个笔直的平行电极的区段。
可类似于图6a及图6b使用BA-NED致动器以用于构造肌肉/可偏转元件26。由于特性曲线的线性度，其也适合用作用于直接产生声音的元件，类似于WO 2018/193 109A1中所写入的基于GEN1A-NED(第一代不对称NED)的扬声器。技术上，这些致动器提供电路系统可在致动器平面内进行的优点。另外，对于在所述致动器之间路由电信号不需要分区。因此，致动器的填充密度可增加。一般而言，可通过选择岛位置而将BA-NED在一侧或两侧夹持(参见图14c至图14f)。端对端放置的若干锯齿状股线再次产生BA-NED肌肉，如例如在图15及图16中所展示。如果相同电位差由于布线的选择而施加至股线，如例如在图17中所展示，则单元在其水平移动中阻挡彼此，这可引起长度在水平方向上的改变。
对于平衡操作，即线性操作，在具有相同拓朴的串上产生相同静电电位差。例如，正及负DC偏置电压可与AC信号组合，或AC信号与反相信号及DC偏置电压组合。因此，每一肌肉的二分之一(具有相同单元拓朴的股线)在一个偏转方向上起作用。这允许肌肉在两个方向上主动偏转。重设力因此为静电力。平衡行为允许移动的较高线性度。这意味着可移动层布置可设计成沿着两个线性无关的方向(例如一方面方向122a/122b及另一方面方向124)移动可移动层布置的自由端部，例如端部132(具有或不具有离散固定件)。
所需电压信号的数目仍可通过对串分组来减少。因此，其他变型将被选择为具有相等岛偏移的两串的倍数。可选择电压，使得电位差在具有相同拓朴的所有串上产生信号(或反向信号)。
具有相同几何形状的其他肌肉区域也可组合以实现肌肉的二维偏转。例如，具有旋转90°的“砖图案”的“砖图案”肌肉允许在水平方向以及轴向方向上的移动。这允许电阻元件24沿着下方平面中的两个轴线行进。此类实施例适用于本文中所描述的所有实施例。
图15展示根据实施例实例的可移动层布置150的示意图，该可移动层布置具有至少第四杆，在所展示的实例中，也具有第五杆764及765。例如，且独立于所选择杆的数目，也可选择离散区域的方形横截面，而非梯形离散区域。杆的较高数目也为可能的，诸如至少6个、至少7个、至少8个、至少10个、至少20个或更多个。
可移动层组件的离散区78可各自以不同方式沿着可移动层组件的轴向路径针对相邻杆764及761、763及762或765及762的配对而成对地布置。也就是说，在一些配对之间，诸如764/761及763/762，位置可为相同的，而对于其他配对，位置可为不同的。
图16展示根据实施例实例的可移动层布置160的示意性俯视图，该可移动层布置可在结构上对应于可移动层布置150。基于在可移动层布置160的一个端部132处的所描述的互连件和/或离散固定件782至785，可执行可移动层布置160沿着相反方向124或在该相反方向上的缩短或延长。
图17展示根据实施例实例的可移动层布置170的示意性俯视图。可通过适当地选择绝缘区域78的位置来设定沿着方向122a和/或122b的移动。
根据所图示的实施例，可移动层布置170的离散区78可各自沿着可移动层布置的中性纤维相对于对称平面以镜像对称来布置。例如，中性纤维大致沿着其中心线穿过中心杆763。本文中所描述的层阵列可形成本文中所描述的MEMS的致动器26的至少一部分，但也可独立于该致动器形成。例如，本文中所描述的MEMS可形成为扬声器、麦克风、超声换能器、微驱动器或微型泵。
图18a展示根据实施例的可移动层布置1801的示意性俯视图，其中杆761至763布置成相对于彼此分区段弯曲。
图18b展示另一可移动层布置1802的示意图，其中杆761、762及763也为分区段弯曲的，但以不同方式调节离散区域78的位置。
实施例基于以下认识：对于高声压的产生，不使用可主动变形元件来产生声音或仅在很小的程度上使用可主动变形元件，而是向其提供被动元件是有意义的。这提供如下优点：可将可变形元件设计成使得确保变形，且优化被动元件使得可实现高声压。根据第一方面，产生了类似肌肉的致动器，其被布置于驱动平面中且其连接至另一层中的被动元件。相较于已知概念，这实现了声压水平的增加。其他方面涉及在两侧夹持的致动器和/或可移动层布置，因此避免杆的自由振动端部处的至周围基底的间隙，其可引起流体损耗。这可确保杆的移动保持自由且不受限制。这例如针对本文中所描述的可移动层布置来描述且也在图5a及图5b中展示。另一方面可用于充当致动器以驱动第一方面的被动元件。这是因为两个方面均执行相同任务。然而，第二方面的特征可在不与被动元件相关联的情况下独立。
所描述实施例的特征在于相较于已知概念，在小或最小芯片区域的情况下声压水平的增加。基于半导体材料的部件的成本高效生产可因此连同基础晶圆的区域的高至最佳利用率而一起实现。通过本发明实施例解决的任务因此是将展示可如何利用芯片体积来产生高声压水平的解决方案或将特别敏感。实施例实例的核心为驱动水平面与声音产生水平面分隔。因此，可最佳地设计声音产生元件。类似地，驱动平面的特征在于以下事实：致动器具有高填充密度且因此可在偏转范围内具有强力。
需要微机械部件以将电信号转换为机械动作，或反之亦然。在手头可变形元件的情况下，元件的变形会产生电输入信号。在此情况下，可变形元件为致动器。类似地，也可通过分接由可变形元件的变形产生的电信号，而使此类可变形元件用作传感器。
可变形元件为杆状致动器，且是基于静电、压电、磁致伸缩和/或热机械作用原理。
部件为由至少一个前平面、一个结构平面及一个顶部平面组成的层堆叠。外来交换层的特征在于以下事实：在此处布置驱动可变形元件所需的致动器。相应层使用材料联结工艺(例如键合)彼此联结。这产生部件中的声学密封间隙。所述层具有导电材料，例如掺杂半导体材料和/或金属材料。可变形元件的主动元件是通过来自电极的层的选择性溶解而形成。例如，被动元件是在该层中被动地溶解或以与刚提及的方式相当的方式通过材料联结而接合。
本文中所描述的方面的实施例涉及：
1.装置
1.1.致动器水平面与流体相互作用水平面/结构水平面分隔
1.1.1.优点：致动器平面中的填充密度较高，因此相比于之前，较强力可施加在致动器平面中。
1.1.2.相互作用平面中的填充密度较高，因为不提供致动器，因此每一区域可移位较多流体。
1.2.致动器水平面含有可偏转元件
1.3.在优选实施例中，可偏转元件为经由电绝缘间隔件彼此连接的电极。
1.4.可偏转元件连接至周围的基底
1.5.不同电位被施加至相邻电极，使得其朝向彼此或远离彼此移动。
1.5.1.可调整力及经由电极几何形状及数目的偏转
1.6.用于可偏转元件的布置的优选的设计实例允许几乎线性的偏转行为
1.6.1.两个可偏转元件与连杆(图1)对称地连接
1.7.流体相互作用平面含有连接至可偏转元件的被动元件
1.8.流体相互作用平面中的元件与流体相互作用且产生体积流
1.9.在优选实施例中，被动元件为梳状元件。
1.10.梳状电阻元件连同牢固地附接至基底的配合元件形成空腔
1.11.电阻元件相对于反向元件的移动产生流体的体积流。
1.12.经由处置晶圆及盖晶圆中的下部出口开口及上部出口开口将流体传送进出空腔。
1.13.在实施例实例中，电阻元件可经由连接元件连接至基底。
1.13.1.可设计连接元件的几何形状及外形。这使得有可能影响振动电阻元件的所得频率。
1.14.相比于致动器平面，结构平面在其竖直定向上大得多
1.15.结构平面可含有开口以将空腔连接至盖晶圆及处置晶圆中的开口，藉此将空腔连接至环境。
1.16.另一方面是使用耦接元件以控制弹性电阻元件。
1.16.1.电阻器元件优选地在两侧连接至基底
1.16.2.耦接元件将可主动偏转件的移动转移至弹性电阻元件
1.16.3.存在在相反方向上操作的可偏转元件、耦接元件及电阻元件的两个组。换言之，其在第一时间间隔中朝向彼此移动，且在随后的第二时间间隔中远离彼此移动。
1.17.另一方面是使用耦接元件，其相比于1.16也划分成组。基本原理为定子-梭子布置。
1.17.1.一个组由例如连接至线性地操作的可主动偏转元件的四个弹性电阻元件组成。
1.17.2.弹性电阻元件及可主动偏转元件的组通过由基底形成的边界围封。此边界增加部件的总刚度。此外，边沿电耦接至致动器且充当定子。在此实施例中，该梭子为可主动偏转电阻元件。
1.17.3.为了形成空腔，提供其他边沿，其被布置在电阻元件之间。
1.17.4.电阻元件通过盖晶圆及处置晶圆中的开口将流体传送进出这些空腔
1.17.4.1.所述开口不位于可主动偏转元件的区域中，但位于所述可主动偏转元件的侧面。
1.17.4.2.所述开口可如图5a中来布置。
1.18.另一方面是使用连接至电阻结构的梳状可偏转元件。该原理对应于定子-梭子原理。
1.18.1.周围的基底为梳状的。此区域具有对应于电阻元件的长度的40％至80％的长度。
1.18.2.连接至电阻元件的梳状可偏转元件接合梳状基底。
2.作为替代可偏转元件的装置
2.1.具有线性偏转行为的可偏转元件
2.1.1.可独立地与流体相互作用，
2.1.2.也可用作用于电阻结构的驱动器
2.2.在实施例实例中，在两侧连接至周围的基底
2.2.1.申请PCT/EP2018/078298的改良是在二端处夹持的致动器并不展现声学短路，如在一个端部处夹持的致动器的可自由移动端部的情况。
2.3.可偏转元件是通过镜像对称基本单元沿着可偏转元件的延伸方向的并置而形成。
2.4基本单元由通过绝缘间隔层连接的一系列杆状电极组成。基本单元可包括沿着电极的整个长度的绝缘层，所述绝缘层不与电极直接机械接触或电接触。
2.5.一个实施例具有三个电极，其在俯视图中具有山-谷-谷定向。
2.5.1.第一单位单元是由两个绝缘间隔件“山”及一个绝缘间隔件“谷”形成。
2.5.2.第二相邻的基本单元对应地被布置为镜像
2.6.实施例具有多于三个电极(图12)
2.7.邻近的电极具有不同电位，因此发生偏转。
2.8.可通过绝缘间隔件的布置来调整偏转特性。
2.9.实施例也包括在一侧连接至基底的可偏转元件。这允许产生长度的改变
3.用于借助于以上装置移位流体的工艺/方法
3.1装置可用于在周围的流体中产生压力改变(声音，扬声器)且检测周围的流体的压力改变(声音，麦克风)。
4.实施例也可为泵或微驱动器。
尽管已结合装置描述一些方面，但应理解，这些方面也构成对应工艺的描述，使得装置的区块或部件也应理解为对应工艺步骤或工艺步骤的特征。类似地，相对于或作为工艺步骤所描述的方面也构成对应装置的对应区块或细节或特征的描述。
上文所描述的实施例仅仅说明本发明的原理。应理解，本文中所描述的布置及细节的修改及变化对于本领域技术人员来说将是明显的。因此，预期本发明仅受限于下文的权利要求的保护范围，而非受限于由本文中实施例的描述及解释呈现的特定细节。

Claims (63)

1.一种具有分层结构(12)的MEMS，其包含：
空腔(16)，其设置于该分层结构(12)中且通过该分层结构(12)中的至少一个开口流体耦接至该分层结构(12)的外部环境；
相互作用结构(24)，其沿着平面方向可移动地设置于第一MEMS平面及该空腔(16)中且适于与该空腔(16)中的流体相互作用，其中该相互作用结构(24)的移动与该流体通过该至少一个开口的移动因果地相关；
主动结构(26)，其设置于垂直于该平面方向的第二MEMS平面中且机械地耦接至该相互作用结构(24)；且被配置为使得该主动结构的电触点处的电信号(32)与该主动结构(26)的变形因果地相关；其中该主动结构(26)的该变形与该流体的该移动因果地相关。
2.如权利要求1所述的MEMS，其中该主动结构(26)包含致动器结构，该致动器结构被配置为在将电信号(32)施加至端子后引起该主动结构(26)的变形，从而引起该相互作用结构(24)的移动及该流体的移动。
3.如权利要求2所述的MEMS，其中该主动结构(26)包含静电、压电或热机械电极结构。
4.如前述权利要求中任一项所述的MEMS，其中该主动结构(26)包含彼此相对布置的两个致动方向(26a、26b)且适于基于第一致动信号在该第二MEMS平面中执行沿着致动方向的移动，且基于第二致动信号在该第二MEMS平面中执行与该致动方向相对的互补移动。
5.如权利要求4所述的MEMS，其中该主动结构(26)包含用于转换该第一致动信号的第一致动器(26a)及用于转换该第二致动信号的第二致动器(26b)。
6.如权利要求5所述的MEMS，其中该第一致动器(26a)及该第二致动器(26b)彼此相对地布置，且用于提供与该相互作用结构(24)的机械耦接件(28)的耦接元件被布置在该第一致动器与该第二致动器之间。
7.如权利要求4至6中任一项所述的MEMS，其中该主动结构(26)适于基于该第一致动信号在平行于该致动方向的第一区中伸长且在第二子区中缩短；且基于该第二致动信号在平行于该致动方向的该第一区中缩短且在该第二子区中伸长。
8.如前述权利要求中任一项所述的MEMS，其中该主动结构(26)包含并排布置且分组成电极对的多个电极元件(46)，相邻电极对的主侧被布置成面向彼此，且通过内部间隔元件(54)在所述电极元件的中心区(52)中在离散位置处连接。
9.如权利要求8所述的MEMS，其中该主动结构(26)适于基于一对电极的电极元件(46)之间的所施加电位而引起该第二MEMS平面内沿着一定方向的长度改变，其被传输至该相互作用结构(24)。
10.如前述权利要求中任一项所述的MEMS，其中该主动结构(26)包含各自具有第一电极元件及第二电极元件(46)的多个电极对(48)；且所述电极元件的中心区(52)中的相邻电极对(48)通过内部间隔元件(54)在离散位置处连接。
11.如权利要求10所述的MEMS，其中一对电极的该第一电极元件及该第二电极元件通过离散外部间隔元件(56)机械地固定在所述电极元件的边缘区中；或
其中一对电极的第一电极元件及第二电极元件与该层结构(12)机械地固定在边缘部分处；以调整该第一电极部件与该第二电极部件之间的距离。
12.如权利要求10或11所述的MEMS，其中该第一电极元件及该第二电极元件以至少0.01μm且至多200μm的距离固定。
13.如权利要求8至12中任一项所述的MEMS，其中通过所述内部间隔元件调整的距离具有至少0.01μm且至多200μm的值。
14.如权利要求8至13中任一项所述的MEMS，其中电绝缘层(58)设置于一对电极的相邻电极之间。
15.如权利要求14所述的MEMS，其中电绝缘层(58)被悬置在外部间隔元件(56)之间，所述外部间隔元件(56)被布置于该电极对的所述电极的边缘区中以机械地固定所述电极。
16.如权利要求14或15所述的MEMS，其中该绝缘层(58)的形状适应于该电极对的所述电极的形状，所述电极的该形状在该MEMS的被动状态中被预引导。
17.如权利要求16所述的MEMS，其中第一绝缘层子层(58a)遵循该电极对的第一电极(461)的预成型形状，且第二绝缘层子层(58b)遵循该电极对的第二电极(462)的预成型形状；其中该第一子层与该第二子层的相对主表面之间的距离沿着该第二MEMS平面中自第一子层附接区至第二子层附接区的电极路径是可变的。
18.如权利要求8至17中任一项所述的MEMS，其中该主动结构(26)的电极对被布置成至少一列(86)或彼此平行延伸的至少两列。
19.如权利要求8至18中任一项所述的MEMS，其中第一电极对在该第二MEMS平面中布置成平行于第一方向的第一列以实现该相互作用结构(24)沿着第一方向在该第一MEMS平面中的移动；且其中第二电极对在该第二MEMS平面中布置成平行于第二方向的第二列以实现该相互作用结构(24)沿着第二方向在该第一MEMS平面中的移动。
20.如权利要求8至19中任一项所述的MEMS，其中所述电极对形成为互锁电极梳状结构。
21.如权利要求20所述的MEMS，其中具有电极梳状结构(114)的第三电极与该对电极相关联以形成三个电极的组，所述电极中的中间电极可基于该三个电极中的外部电极的交替激励而在不同方向上偏转。
22.如权利要求20所述的MEMS，其中该对电极包含固定梳状电极及可相对于该固定梳状电极移动的可移动梳状电极且为第一对梳状电极；该MEMS包含至少第二对梳状电极；其中该第一对梳状电极及该第二对梳状电极中的所述可移动梳状电极彼此机械地耦接且彼此电绝缘，并且适于在一定时间点被施加彼此不同的电位；其中该MEMS适于将时变电位施加至该第一对及该第二对的静止梳状电极；且其中该MEMS适于将时变电位施加至该第一对及该第二对的所述静止梳状电极。
23.如权利要求1至3中任一项所述的MEMS，其中该主动结构(26)包含机械地连接在MEMS基底与耦接元件(28)之间的多个可移动层组件，该耦接元件机械地固定至该相互作用结构(24)；
其中每一可移动层组件包含第一杆(761)、第二杆(762)及设置于该第一杆与该第二杆之间且在其离散区处与该第一杆及该第二杆电隔离的第三杆(763)，且适于响应于该第一杆与该第三杆之间的电位或响应于该第二杆与该第三杆之间的电位而在该第二MEMS平面中沿着移动方向移动，以移动该耦接元件。
24.如权利要求23所述的MEMS，其中至少第一可移动层组件及第二可移动层组件在该耦接元件与该基底之间机械地串联连接，其中该第一可移动层组件及该第二可移动层组件的曲率分布的梯度具有交替符号。
25.如权利要求23或24所述的MEMS，其中多个可移动层布置在该第二MEMS平面中对称地布置。
26.如权利要求1至3中任一项所述的MEMS，其中该主动结构(26)包含机械地连接在MEMS基底与耦接元件之间的可移动层组件，该耦接元件机械地固定至该相互作用结构(24)；
其中该可移动层组件包含第一杆(761)、第二杆(762)及设置于该第一杆与该第二杆之间且在离散区处与该第一杆及该第二杆电隔离的第三杆(763)，且适于响应于该第一杆与该第三杆之间的电位或响应于该第二杆与该第三杆之间的电位而在该第二MEMS平面中沿着移动方向移动，以移动该耦接元件，其中一方面用于固定该第一杆及该第三杆且另一方面用于固定该第二杆及该第三杆的所述离散区(78)被布置成在该第二MEMS平面中沿着该可移动层组件的轴向路径彼此偏移。
27.如权利要求26所述的MEMS，其中该可移动层布置沿着该轴向路径在不同方向上数次弯曲形成。
28.如权利要求27所述的MEMS，其中所述离散区被布置在曲率改变的外侧上。
29.如权利要求26至28中任一项所述的MEMS，其中所述可移动层组件中的每一个在两侧被固定地夹持。
30.如权利要求26至29中任一项所述的MEMS，其中第一杆在组合离散区(78c)处另外连接至第二杆及第三杆。
31.如权利要求25至29中任一项所述的MEMS，其中沿着相邻杆的离散区之间的方向的离散区具有在该第二MEMS平面中且平行于该可移动层组件的轴向前进的可变延伸部。
32.如权利要求26至31中任一项所述的MEMS，其中所述离散区被布置成相对于该可移动层组件的几何中心点对称或相对于垂直于在该第二MEMS平面中的该可移动层组件的轴向路径且与该几何中心相交的对称轴线轴对称。
33.如权利要求26至32中任一项所述的MEMS，其中该可移动层组件包含至少第四杆(764)。
34.如权利要求33所述的MEMS，其中可移动层阵列的所述离散区各自以不同方式沿着该可移动层阵列的轴向路径针对相邻杆的配对而成对地布置。
35.如权利要求33所述的MEMS，其中该可移动层阵列的所述离散区各自沿着该可移动层阵列的中性纤维相对于对称平面镜像对称地布置。
36.如权利要求26至35中任一项所述的MEMS，其中所述杆以逐区段弯曲的方式形成在两个连续离散区之间的区段中。
37.如权利要求26至35中任一项所述的MEMS，其中第一可移动层结构在该第二MEMS平面中布置成平行于第一方向的第一列以实现该相互作用结构(24)沿着第一方向在该第一MEMS平面中的移动；且其中第二可移动层结构在该第二MEMS平面中布置成平行于第二方向的第二列以实现该相互作用结构(24)沿着第二方向在该第一MEMS平面中的移动。
38.如权利要求26至28中任一项所述的MEMS，其中该可移动层组件被配置为基于该第一杆、该第二杆及该第三杆的致动沿着两个线性独立的方向来移动该可移动层组件的自由端部(132)。
39.如前述权利要求中任一项所述的MEMS，其中该相互作用结构(24)以电气方式被动地形成。
40.如前述权利要求中任一项所述的MEMS，其中该相互作用结构(24)与该层结构(12)的机械耦接件(28)具有至多等于该相互作用结构(24)的刚度的刚度。
41.如前述权利要求中任一项所述的MEMS，其中该相互作用结构(24)通过挠曲的弹簧元件(44)弹性地耦接至该分层结构(12)。
42.如前述权利要求中任一项所述的MEMS，其中除至该主动结构(26)的机械耦接件之外，该相互作用结构(24)被布置成无悬架。
43.如前述权利要求中任一项所述的MEMS，其中限界结构被布置于该第一MEMS平面中，从而在该空腔(16)中限定子空腔(16a-16t)，其中该相互作用结构(24)的鳍片结构可移动地布置在所述子空腔(16)中。
44.如权利要求43所述的MEMS，其中子空腔(16a-16t)中的鳍片结构至少部分地分隔成第一子空腔部分(16a1-16t2)及第二子空腔部分(16a1-16t2)，其中基于该相互作用结构(24)的该移动，该第一子空腔部分(16a1-16t2)的体积与该第二子空腔部分(16a1-16t2)的体积互补地可变。
45.如权利要求44所述的MEMS，其中第一部分空腔部分(16a1-16t2)流体耦接至第一开口，且第二部分空腔部分(16a1-16t2)流体耦接至第二开口。
46.如权利要求45所述的MEMS，其中第一孔口及第二孔口被布置成垂直于该平面方向或自部分空腔(16a-16t)开始而被布置在该第一MEMS平面中。
47.如权利要求46所述的MEMS，其中该第一孔口及该第二孔口设置于该第一MEMS平面中，且沿着垂直于该平面方向的方向流体地连接至该分层结构(12)的盖罩层中的MEMS孔口。
48.如前述权利要求中任一项所述的MEMS，其中该相互作用结构(24)包含多个板元件(36、92)，所述多个板元件被布置成在该第一MEMS平面中彼此平行且垂直于该第一MEMS平面定向并且在相对边缘区中连接至MEMS基底。
49.如前述权利要求中任一项所述的MEMS，其中该相互作用结构(24)包含多个板元件(36、92)，所述多个板元件被布置成在该第一MEMS平面中彼此平行且垂直于该第一MEMS平面定向，所述板元件借助于互连元件彼此成组地机械地耦接成板组。
50.如权利要求49所述的MEMS，其中不同板组相对于彼此可偏转。
51.如权利要求49或50所述的MEMS，其被配置为使第一板组的板元件及第二板组的板元件反向偏转，所述板元件彼此相邻且交替地布置。
52.如前述权利要求中任一项所述的MEMS，其中该相互作用结构(24)在远离该主动结构(26)的区域处机械地固定至MEMS基底，且柔性地形成以在该主动结构(26)偏转后变形。
53.如权利要求52所述的MEMS，其中限界结构设置于该第一MEMS平面中，从而在该空腔(16)中限定子空腔(16a-16t)，该相互作用结构(24)的柔性元件可移动地设置于所述子空腔(16a-16t)中以在所述子空腔(16a-16t)中变形。
54.如权利要求53所述的MEMS，其中子空腔(16a-16t)中的柔性元件至少部分地分隔成第一子空腔部分(16a1-16t2)及第二子空腔部分(16a1-16t2)，其中基于该相互作用结构(24)的该移动，该第一子空腔部分(16a1-16t2)的体积与该第二子空腔部分(16a1-16t2)的体积互补地可变。
55.如前述权利要求中任一项所述的MEMS，其中该相互作用结构(24)通过机械耦接件耦接至该主动结构(26)，该机械耦接件具有沿着该平面方向的机械刚度，其比该相互作用结构(24)至该分层结构(12)的机械耦接件大至少3倍。
56.如前述权利要求中任一项所述的MEMS，其中耦接元件将该主动结构(26)机械地固定至该相互作用结构(24)，且调整该主动结构(26)与该相互作用结构(24)之间的距离(34)。
57.如权利要求56所述的MEMS，其中该距离为至少0.1μm且至多20μm。
58.如权利要求56或57所述的MEMS，其中电绝缘材料设置于间隔区中。
59.如权利要求56至58中任一项所述的MEMS，其中该耦接元件的机械刚度对应于该主动结构(26)和/或该相互作用结构(24)沿着该平面方向的机械刚度；或小于该主动结构(26)和/或该相互作用结构(24)的该机械刚度。
60.如前述权利要求中任一项所述的MEMS，其形成为扬声器、麦克风、超声换能器、微驱动器或微型泵。
61.一种具有分层结构(12)的MEMS，其包含：
空腔(16)，其被布置于该分层结构(12)中；
可移动层组件，其设置于该空腔(16)中，该可移动层组件包含第一杆、第二杆及设置于该第一杆与第二杆之间且在其离散区处与该第一杆及该第二杆电隔离的第三杆；
其中该可移动层组件适于响应于该第一杆与该第三杆之间的电位或响应于该第二杆与该第三杆之间的电位而在基底平面中沿着移动方向移动；
其中一方面用于固定第一杆及第三杆且另一方面用于固定第二杆及第三杆的离散区域被布置成沿着可移动层布置的轴向路线彼此偏移。
62.如权利要求61所述的MEMS，其中该空腔(16)通过该分层结构(12)中的至少一个开口耦接至该分层结构(12)61的外部环境，且进一步包含：
相互作用结构(24)，其沿着平面方向可移动地设置于第一MEMS平面及该空腔(16)中且被配置为与该空腔(16)中的流体相互作用，其中该相互作用结构(24)的移动与该流体通过该至少一个开口的移动因果地相关；
其中该可移动层组件为设置于垂直于该平面方向的第二MEMS平面中的主动结构(26)的部分，该主动结构(26)机械地耦接至该相互作用结构(24)；且被配置为使得该主动结构(26)的电触点处的电信号与该主动结构(26)及该可移动层组件的变形因果地相关；其中该主动结构(26)及该可移动层组件的该变形与该流体的该移动因果地相关。
63.一种使流体移位的方法，其包含以下步骤：
操作如前述权利要求中任一项的MEMS。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4156712B1 (en) 2021-09-24 2024-08-21 Robert Bosch GmbH Microelectromechanical loudspeaker system
DE102022208829A1 (de) * 2022-08-25 2024-03-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein MEMS, MEMS-Lautsprecher und Verfahren zum Herstellen derselben
DE102022128242A1 (de) 2022-10-25 2024-04-25 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Mikroelektromechanische Vorrichtung zur Erzeugung eines Schalldrucks
DE102022211284A1 (de) * 2022-10-25 2024-04-25 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Mikromechanische Struktur und mikromechanischer Lautsprecher
DE102022213678A1 (de) 2022-12-15 2024-06-20 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Mikromechanisches Bauteil und Verfahren zum Erzeugen und/oder Verstärken eines Schallsignals
DE102023203467A1 (de) 2023-04-17 2024-10-17 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Mikroelektromechanische Aktuatorstruktur, Bauelement

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3515134B2 (ja) 1992-03-04 2004-04-05 正喜 江刺 静電マイクロアクチュエーター
EP2664058B1 (de) 2011-01-14 2017-05-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Mikromechanisches bauelement
US20160090300A1 (en) * 2014-09-30 2016-03-31 Invensense, Inc. Piezoelectric microphone with integrated cmos
DE102015107560A1 (de) * 2015-05-13 2016-11-17 USound GmbH Schallwandleranordnung mit MEMS-Schallwandler
DE102017206766A1 (de) * 2017-04-21 2018-10-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Mems-wandler zum interagieren mit einem volumenstrom eines fluids und verfahren zum herstellen desselben
US10349188B2 (en) * 2017-10-18 2019-07-09 Akustica, Inc. MEMS microphone system and method

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