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Micro-mechanical electrostatic relay - has tongue-shaped armature etched from surface of silicon@ substrate

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DE4205029C1
DE4205029C1 DE19924205029 DE4205029A DE4205029C1 DE 4205029 C1 DE4205029 C1 DE 4205029C1 DE 19924205029 DE19924205029 DE 19924205029 DE 4205029 A DE4205029 A DE 4205029A DE 4205029 C1 DE4205029 C1 DE 4205029C1
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DE
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armature
contact
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conductive
shaped
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DE19924205029
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German (de)
Inventor
Hans-Juergen Prof. Dr.-Ing. Gevatter
Lothar Prof. Dr.-Ing. Kiesewetter
Joachim Dipl.-Phys. Schimkat
Helmut Dr.-Ing. 1000 Berlin De Schlaak
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Siemens AG
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Siemens AG
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Abstract

At least one tongue-shaped armature (2) is pivotably and flexibly connected at one end to a substrate (1). The free end of the armature carries at least one electrically conductive contact (9). The armature has at least one conductive layer (7). An opposing plate (3) carries at least one conductive layer (8) and at least one counter-contact (10) cooperative with the contact (9) of the armature. The opposing conductive layers (7,8) are insulated from each other and are provided with voltages of opposite polarity. In a first switch position, the armature forms a wedge-shaped air gap (6) with the opposing plate. In a second position, by applying a voltage, to the electrodes (7,8) of the armature and the opposing plate, a contact is closed. By appropriate configuration of the substrate and armature, both lazy contact and change-over contacts can be made. ADVANTAGE - Achieves highest possible electrostatic force and contact force with smallest possible dimensions and voltage.

Description

Die Erfindung betrifft ein mikromechanisches elektrostatisches Relais gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Relais. The invention relates to a micromechanical electrostatic relay according to the preamble of claim 1 and a method for producing such a relay.

In der DE 32 07 920 C2 ist bereits ein Verfahren zur Herstel lung eines elektrostatischen Relais der eingangs genannten Art beschrieben. In DE 32 07 920 C2 a method for the manufacture development of an electrostatic relay of the aforementioned type has already been described. Dort wird der Anker aus einer Rahmenplatte aus kristallinem Halbleitermaterial herausgeätzt, wodurch der An ker die volle Dicke des Halbleitermaterials besitzt. Here the armature is etched out of a frame plate made of crystalline semiconductor material, whereby the at ker the full thickness of the semiconductor material has. Der Anker wird dadurch verhältnismäßig starr; The armature is thus relatively rigid; zur Sicherung seiner Be weglichkeit wird an der Lagerstelle eine Art Filmscharnier freigeätzt. a type of film hinge is movability to secure its Be etched at the bearing point. Außerdem wird zur Vorspannung des Ankers in eine Ruheposition eine eigene Rückstellfaser aus dem Substrat ge bildet. In addition, a separate return fiber of the substrate for biasing the armature in a rest position forms ge. Die Rahmenplatte mit dem Anker wird auf eine isolie rende Unterlage gesetzt, welche auch die Gegenelektrode trägt. The frame plate to the armature is placed on a isolie Rende support which also carries the counter electrode. Allerdings besteht zwischen dem Anker und der Gegenelektrode ein verhältnismäßig großer Abstand, der auch bei angezogenem Anker erhalten bleibt. However, there is between the armature and the counter electrode, a relatively large distance, which is maintained even when the armature is attracted. Um ein Durchhängen des mittleren Teils des Ankers dabei zu verhindern, sind zusätzliche isolierende Abstandhalter vorgesehen. In order to prevent sagging of the central portion of the armature, one additional insulating spacers are provided. Um bei diesem Abstand zwischen Anker und Gegenelektrode die gewünschten Kontaktkräfte zu erzeugen, sind bei diesem bekannten Relais verhältnismäßig große Span nungen erforderlich. In order to produce the desired contact forces at this distance between the armature and the counter electrode are in this known relay relatively large clamping voltages required.

Es ist auch bekannt, eine dünne Ankerfeder aus der Oberfläche eines Silizium-Substrats zu ätzen (IEEE Transactions on Elec tron Devices, 1978, Seiten 1246 bis 1248). It is also known to etch a thin armature spring from the surface of a silicon substrate (IEEE Transactions on Elec tron ​​Devices, 1978, pages 1246-1248). In diesem Fall ist auch die Gegenkontaktelektrode aus der gleichen Ebene der Sub stratoberfläche wie der Anker gewonnen. In this case, the counter-contact electrode made of the same level, the Sub stratoberfläche as the anchor won. Es fehlt somit eine dem Anker großflächig gegenüberstehende Kondensatorplatte zur Erzeugung einer hohen Kontaktkraft. thus it lacks a large area to the armature opposing capacitor plate to produce a high contact force.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein mikromechanisches Relais der eingangs genannten Art zu schaffen sowie ein Herstellverfahren hierzu anzugeben, bei dem mit möglichst kleinen Abmessungen eine möglichst hohe elektrostatische Anziehungskraft bei mög lichst kleinen elektrischen Spannungen und somit auch eine möglichst hohe Kontaktkraft erzeugt werden kann. The object of the invention is to provide a micromechanical relay of the type mentioned above and to provide a manufacturing method for this purpose, in which with the smallest possible dimensions a very high contact force can be generated a very high electrostatic attraction force at AS POSSIBLE small electrical voltages and thus also.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch Anwendung der kenn zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1, hinsichtlich des Verfah rens durch die Merkmale der Ansprüche 14 und 15, gelöst. According to the invention this object is in terms of the procedure, solved by the features of claims 14 and 15 by applying the characterizing features of claim 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Relais wird mit dem keilförmigen Luftspalt zwischen Anker und Gegenplatte eine hohe Anzugskraft bereits von Beginn der Ankerbewegung an erzeugt. In the inventive relay a high tightening force is already generated from the start of the armature movement with the wedge-shaped air gap between the armature and counterplate. Da nach dem Anziehen des Ankers, abgesehen von den notwendigen dünnen Iso lierschichten, keinerlei Luftspalt verbleibt, lassen sich ver hältnismäßig hohe Kontaktkräfte gewinnen. Since after tightening of the anchor, apart from the necessary thin Iso lierschichten remains no air gap, can be ver tively high contact forces gain. Unerwünscht große Luftspalte sowohl im Ruhezustand als auch im angezogenen Zu stand des Ankers werden dadurch vermieden, daß der Anker un mittelbar auf der Oberfläche seines Trägersubstrats ausgebil det ist und mit der Oberfläche der Gegenplatte in Kontakt ge langt. Undesirably large air gaps both at rest and in the tightened to stand of the armature are avoided in that the armature is un indirectly ausgebil det on the surface of its support substrate and ge with the surface of the backing plate in contact arrived. Die Keilform des Luftspaltes in der ersten Schaltposi tion bzw. in der Ruheposition des Ankers erreicht man dadurch, daß der Anker von seiner Lagerstelle aus zum freien Ende hin stetig gekrümmt ist, und zwar in eine Ausnehmung seines Trä gers hinein, oder dadurch, daß die Gegenplatte eine abge schrägte Oberfläche besitzt. The wedge shape of the air gap in the first switching Posi tion or in the rest position of the armature is achieved in that the armature is continuously curved from its storage location to the free end, namely into a recess of its Trä gers, or by the fact that the counterplate has a abge beveled surface. Auch eine Anordnung mit zwei von einander weg gekrümmten Ankern ist möglich. Also, an arrangement with two curved away from each other anchors is possible.

Für die Herstellung des erfindungsgemäßen Relais kommen selek tive Ätz- und Beschichtungsverfahren in Betracht, wie sie an Halbleitersubstraten, beispielsweise an Silizium-Wafern Anwen dung finden. For the production of the relay inventive selec tive etching and coating processes are concerned, as to semiconductor substrates such as silicon wafers find appli cation.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. The invention will be explained in more detail below using exemplary embodiments with reference to the drawing. Es zeigt It shows

Fig. 1 ein mikromechanisches Relais mit einem geraden Anker und einer schrägen Gegenplatte, . Figure 1 is a micromechanical relay with a straight anchor and an oblique counter-plate,

Fig. 2 ein mikromechanisches Relais mit einem gekrümmten An ker und einer geraden Gegenplatte, Fig. 2 a micromechanical relay ker with a curved An and a straight counter-plate,

Fig. 3 ein mikromechanisches Umschaltrelais mit zwei vonein ander weg gekrümmten Ankern, Fig. 3 is a micromechanical changeover relay with two vonein other curved away anchors,

Fig. 4a bis 4d verschiedene Verfahrensschritte bei der Her stellung eines Ankers aus bzw. auf einem Silizium-Substrat, FIGS. 4a to 4d different method steps in the forth position from an anchor or on a silicon substrate,

Fig. 5 eine Draufsicht V auf den Anker gemäß Fig. 4d, Fig. 5 is a plan view V on the armature of FIG. 4d

Fig. 6 einen Träger mit Anker für ein Relais nach Fig. 1 in perspektivischer Ansicht, Fig. 6 a support having an anchor for a relay of FIG. 1 in a perspective view;

Fig. 7 eine ausschnittweise Darstellung ähnlich Fig. 6 mit einer abgewandelten Ausführungsform des Ankers, Fig. 7 is a fragmentary view similar to Fig. 6 with a modified embodiment of the anchor,

Fig. 8a bis 8f einzelne Verfahrensschritte bei der Herstel lung eines Relais gemäß Fig. 3 aus zwei Halbleitersubstraten. FIG. 8a to 8f individual process steps in the herstel development of a relay according to FIG. 3 consists of two semiconductor substrates.

In Fig. 1 ist schematisch ein mikromechanisches elektrostati sches Relais dargestellt. In Fig. 1, a micromechanical relay elektrostati ULTRASONIC is shown schematically. Dabei ist an einem Träger 1 aus Halbleitersubstrat, vorzugsweise einem Silizium-Wafer, ein zungenförmiger Anker 2 als freigeätzter Oberflächenbereich ausgebildet. Preferably is attached to a carrier 1 from the semiconductor substrate is formed a silicon wafer, a tongue-shaped armature 2 as been exposed by surface area. Eine Gegenplatte 3 , beispielsweise aus Glas, ist an Randbereichen so mit dem Träger 1 verbunden, daß der Anker 2 in einem geschlossenen Kontaktraum 4 liegt. A counter plate 3, for example of glass, is connected at edge portions to the support 1 in that the armature is located in a closed contact chamber 4. 2 Die Gegenplatte 3 besitzt in dem dem Anker gegenüberliegenden Bereich eine ab geschrägte Fläche 5 , welche mit dem Anker einen keilförmigen Luftspalt 6 bildet. The backing plate 3 has in the end opposite the anchor portion from a chamfered surface 5 which forms a wedge-shaped air gap 6 with the armature. Um einen elektrostatischen Antrieb zu er zeugen, ist der Anker an seiner Oberfläche mit einer Elektrode 7 in Form einer Metallschicht versehen. To an electrostatic drive attest to it, the armature is provided at its surface with an electrode 7 in the form of a metal layer. Außerdem ist auf der schrägen Fläche 5 eine Gegenelektrode 8 , ebenfalls in Form ei ner Metallschicht, vorgesehen. In addition, on the inclined surface 5 a counter electrode 8, also in the form ei ner metal layer is provided.

Am freien Ende trägt der Anker ein Kontaktstück 9 ; At the free end of the armature carries a contact piece 9; außerdem ist an der Gegenplatte ein Gegenkontaktstück 10 angeordnet. Also, a mating contact piece 10 is arranged on the counter plate.

Der Anker wird durch selektive Ätzverfahren aus dem Träger 1 freigelegt, wobei der Innenraum 11 hinter dem Anker durch Un terätzung gemäß Fig. 4 gewonnen wird. The armature is exposed by selective etching of the support 1, the interior space 11 is obtained behind the anchor by Un terätzung of FIG. 4. Die schräge Fläche 5 an der Gegenplatte 3 , die beispielsweise aus Pyrex-Glas besteht, wird durch ein entsprechendes Ätzverfahren gewonnen. The inclined surface 5 of the counter-plate 3, which consists for example of pyrex glass, is obtained by an appropriate etching method. Die me tallischen Leiterschichten, nämlich die Elektroden 7 und 8 so wie die Kontaktstücke 9 und 10 werden dabei durch übliche Be schichtungsverfahren gewonnen; The me-metallic conductor layers, namely the electrodes 7 and 8 as well as the contacts 9 and 10 are thereby recovered by conventional coating methods Be; die jeweiligen Anschlüsse 7 a, 8 a bzw. 9 a und 10 a werden ebenfalls als Metallschichten dabei mit aufgebracht. the respective terminals 7 a, 8 a and 9 a and 10 a also be applied here as the metal layers. Soweit jeweils zwei oder mehr Metallschichten in einem gemeinsamen Bereich liegen, beispielsweise die An schlußbahnen 7 a und 9 a für eine Elektrode und für einen Kon taktanschluß, können diese entweder in einer Ebene nebeneinan der liegen und durch Isolierabschnitte getrennt sein oder ge gebenenfalls auch übereinander liegen, wobei dann wiederum ei ne Isolierschicht dazwischen liegt. As far as two or more metal layers are located in a common area, such as to circuit paths 7 a and 9 a clock terminal for an electrode and for a Kon, they can either lie in a plane nebeneinan the are and be separated by insulating portions or ge optionally also one above the other , which in turn ei ne insulating layer in between. Als Größenordnung für ein derartiges Relais läßt sich annehmen, daß ein Silizium-Wafer beispielsweise eine Dicke von etwa 0,5 mm hat, so daß die Ge samthöhe des Relais bei etwa 1 mm liegen könnte. As a magnitude of such a relay can be assumed that a silicon wafer for example, has a thickness of about 0.5 mm, so that the Ge samthöhe the relay could be about 1 mm. Die Länge und Breite des Relais liegen im Millimeterbereich. The length and width of the relay are in the millimeter range. All diese Grö ßenangaben sind jedoch nur als ungefähre Anhaltspunkte zu neh men. However, all these big are ßenangaben only as an approximate indication to neh men. Der Keilwinkel des Luftspaltes 6 ist übertrieben darge stellt. The wedge angle of the air gap 6 is exaggerated is Darge. In Wirklichkeit liegt er in der Größenordnung von 3° oder weniger. In reality, he is of the order of 3 ° or less. Die Verbindung des Trägers 1 mit der Gegenplatte erfolgt beispielsweise durch anodisches Bonden am Glas-Si- Übergang oder über Metall-Glas-Schichten. The connection of the carrier 1 with the counter-plate is effected for example by anodic bonding to the glass-transition Si or metal-glass layers. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen Anker und Gegenplatte minimiert werden. In this way the distance between the armature and back plate can be minimized.

Beim Anlegen einer Spannung an die beiden Elektroden 7 und 8 wird der Anker 2 an die schräge Fläche 5 der Gegenplatte ange zogen, so daß er die gestrichelte Position 2 ′ einnimmt. Upon application of a voltage to the two electrodes 7 and 8 of the armature 2 is attracted attached to the inclined surface 5 of the backing plate, so that it assumes the dashed position 2 '. Das freie Ende 2 a des Ankers mit dem Kontaktstück 9 kommt dabei bereits vor dem Erreichen der Ankerendstellung mit dem Gegen kontaktstück 10 in Berührung, so daß sich der Anker im Endbe reich durchbiegt. The free end 2 a of the armature with the contact piece 9 is thereby already before reaching the armature end position with the mating contact piece 10 into contact, so that the armature in Endbe deflects rich. Auf diese Weise wird der Kontaktdruck er zeugt. In this way, the contact pressure is he testifies. Dabei ist natürlich selbstverständlich, daß zumindest eine der Elektroden 7 bzw. 8 an ihrer Oberfläche mit einer Isolierschicht versehen ist, um einen Kurzschluß zu vermeiden. It is of course understood that at least one of the electrodes 7 and 8 is provided at its surface with an insulating layer to prevent a short circuit.

Fig. 2 zeigt eine etwas abgewandelte Ausführungsform. Fig. 2 shows a somewhat modified embodiment. In die sem Fall ist der Anker 2 von der Gegenplatte weg in den Innen raum 11 gekrümmt. In the sem case, the armature 2 of the backing plate away in the inner space is curved. 11 Bei einer genügend großen Krümmung des An kers kann die Gegenplatte ohne Schräge gefertigt werden, so daß die Elektrode 8 auf einer zur Außenoberfläche parallelen Innenoberfläche liegt. When a sufficiently large curvature of the kers to the backing plate can be fabricated without slant, so that the electrode 8 is located on a parallel to the outer surface inner surface. Die Krümmung des Ankers erreicht man bei der Herstellung durch eine entsprechende Schichtspannung, die wiederum entweder durch eine bestimmte Dotierung oder durch Aufbringen unterschiedlicher Schichten gewonnen wird. to reach the curvature of the armature in the production by a corresponding film stress, which is obtained again, either by a specific doping or by applying different layers. Eine hohe Dotierung mit Bor beispielsweise ergibt eine Zug spannung, während eine Dotierung mit Germanium eine Druckspan nung erzeugt. A high doping with boron, for example, results in a train voltage, during a doping, a pressure generated with germanium clamping voltage. So könnte man zur Erreichung einer Krümmung nach innen die Innenseite mit Bor und/oder die Außenseite des An kers mit Germanium dotieren. So could to achieve a bend inwardly the inside with boron and / or the outer side of the at kers doped with germanium.

Durch die Krümmung und Vorspannung des Ankers in den Innenraum 11 des Substrats könnte auch ein Ruhekontakt bzw. ein Umschal tekontakt gewonnen werden. Due to the curvature and bias the armature in the inner space 11 of the substrate, a break contact or a Umschal could be obtained tekontakt. Wie in Fig. 2 angedeutet ist, be sitzt der Anker ein zusätzliches Kontaktstück 12 , während im Träger 1 ein zusätzliches Gegenkontaktstück 13 andeutungsweise gezeigt ist. As is indicated in Fig. 2, be the anchor is an additional contact piece 12 while in the carrier 1, an additional counter-contact piece 13 is shown in phantom. Für dieses Gegenkontaktstück 13 müßte beispiels weise eine zusätzliche Anschlußbahn 13 a vorgesehen werden. For this counter-contact 13 an additional connecting track should example, be 13 a provided.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, diesmal in perspektivischer Schnittdarstellung, wobei ein Umschaltekon takt mit zwei Ankern verwirklicht ist. Fig. 3 shows a modified embodiment, this time in a perspective sectional view, wherein a Umschaltekon clock is realized with two anchors. Das Relais von Fig. 3 besitzt einen ersten Träger 21 aus Silizium-Substrat mit einem Anker 22 sowie einen zweiten Träger 23 , ebenfalls aus Sili zium-Substrat, mit einem zweiten Anker 24 . The relay of Fig. 3 has a first substrate 21 made of silicon substrate with an armature 22 and a second carrier 23, also made of Sili zium substrate, with a second armature 24. Beide Anker sind voneinander weg ins Innere ihres jeweiligen Substrats gekrümmt und bilden so an der gemeinsamen Berührungsstelle den keilför migen Luftspalt. Both anchors are curved away from one another into the interior of its respective substrate and thus form at the common point of contact the keilför-shaped air gap. Am freien Ende besitzt der Anker 22 ein Kon taktstück 25 , in gleicher Weise ist am Anker 24 ein Kontakt stück 26 angeordnet. At the free end of the armature 22 has a con tact piece 25, in the same way, a contact piece 26 is arranged on the armature 24th Im Inneren des Substrats 21 ist außerdem ein Gegenkontaktstück 27 , am Substrat 23 ein Gegenkontaktstück 28 vorgesehen. In the interior of the substrate 21 further comprises a mating contact piece 27 is provided a counter-contact 28 to the substrate 23rd Jedes dieser Kontaktstücke besitzt nach außen einen Anschluß, nämlich 25 a, 26 a, 27 a und 28 a. To the outside of each of these contact pieces has a terminal, namely 25 a, 26 a, 27 a and 28 a. Die beiden An ker besitzen auf ihrer Oberfläche außerdem je eine Elektrode 29 bzw. 30 , die ebenfalls je einen nur angedeuteten Anschluß 29 a bzw. 30 a besitzen. The two ker to have on its surface also 29 and 30 which also each have a merely indicated terminal 29 a or 30 a each have an electrode.

Im Ruhezustand sind die beiden Anker jeweils nach innen vorge spannt, so daß jeweils die Kontakte 25 und 27 sowie 26 und 28 geschlossen sind. In the idle state the two armatures are in each case biased inwardly provided so that each of the contacts 25 and 27 as well as 26 and 28 are closed. Wird an die beiden Elektroden 29 und 30 Spannung angelegt, so legen sich die beiden Anker 22 und 24 aneinander, wodurch die Kontaktstücke 25 und 26 sich berühren und Kontakt geben. 29 and 30 voltage applied to the two electrodes, then the two armatures 22 and 24 put together, whereby the contact pieces 25 and 26 are in contact and provide contact.

Anhand der Fig. 4a bis 4d soll nun ein mögliches Herstell verfahren für einen Anker gemäß Fig. 1 oder 2 angegeben werden. With reference to FIGS. 4a to 4d will now proceed for an armature of FIG. 1 or 2 are given a potential producible. Hierbei wird gemäß Fig. 4a zunächst auf einem Si lizium-Substrat 1 ein Oberflächenbereich entsprechend der späteren Ankerfläche mit Bor dotiert (Konzentration größer 1·10 19 cm -3 ). In this case 4a is first doped a surface area corresponding to the later armature surface with boron according to FIG. Lizium on a Si substrate 1 (concentration greater than 1 x 10 19 cm -3). Es entsteht dabei eine p⁺-Silizium-Schicht von beispielsweise 10 µm Tiefe. There arises thereby a p + silicon layer, for example 10 microns depth. Als Maske dient dabei beispiels weise eine SiO 2 -Schicht von etwa 0,2 µm Dicke. As a mask thereby example, an SiO 2 layer of about 0.2 microns thickness is used. Durch die hohe Dotierung mit Bor wird die betreffende Schicht gegen das spä tere Unterätzen resistent. Due to the high boron doping the layer in question against the latest, tere undercutting becomes resistant. Außerdem erzeugt die Bor-Dotierung in der Schicht eine Zugspannung, durch die eine erwünschte Krümmung des Ankers nach innen bewirkt wird. In addition, the boron doping produces a tensile stress is caused by the a desired curvature of the anchor inwardly into the layer.

Nach Abdeckung der p⁺-Schicht mit SiO 2 wird eine Metallschicht aufgebracht, die in einer Ebene sowohl eine Elektrodenschicht für den elektrostatischen Antrieb einschließlich einer Zulei tung als auch eine elektrische Stromzuführung für den späteren Ankerkontakt bildet. After covering the p⁺-layer with SiO 2, a metal layer is deposited, which both tung in a plane, an electrode layer for the electrostatic drive including a Zulei as also forms an electrical power supply for the later anchor contact. Die nebeneinander liegenden Metallschich ten werden durch eine entsprechende Maskierung elektrisch von einander getrennt. The Metallschich adjacent th are separated by appropriate masking electrically from each other. Als Metall kommt beispielsweise Aluminium in einer Schichtdicke von 0,3 bis 1 µm in Betracht (siehe Fig. 4b). The metal aluminum used for example in a layer thickness of 0.3 to 1 micron in consideration (see Fig. 4b).

Nach Aufbringen einer weiteren Isolierschicht, z. After application of a further insulating layer, for example. B. SiO 2 oder Si 3 N 4 mit Hilfe plasma-unterstützter Gasphasenabscheidung PECVD), von beispielsweise 0,2 µm Dicke wird mit Hilfe einer Maske aus Fotoresist ein Goldkontakt 9 , beispielsweise mit ei ner Schichtdicke von mehr als 10 µm, aufgebracht. As SiO 2 or Si 3 N 4 by means of plasma-enhanced chemical vapor deposition PECVD), for example, 0.2 micron thickness using a mask of photoresist, a gold contact 9, for example with egg ner layer thickness of more than 10 microns, is applied.

Schließlich wird gemäß Fig. 4d die Ankerzunge 2 freigelegt. Finally 4d is exposed, the anchor tongue 2 according to FIG.. Dies geschieht durch anisotropes Ätzen an drei Seiten, wie durch die Pfeile 14 angedeutet ist. This is done by anisotropic etching on three sides, as indicated by the arrows fourteenth Wie aus Fig. 5 in einer Draufsicht zu erkennen ist, entsteht durch dieses Ätzen ein Graben 15 , der den Anker 2 auf drei Seiten umgibt. As can be seen in a top view in FIG. 5, is formed by this etching, a trench 15 surrounding the armature 2 on three sides. Außerdem wird der Anker 2 entsprechend der gestrichelten Linie 16 in Fig. 4d unterätzt. In addition, the armature 2 is under-etched in accordance with the dashed line 16 in Fig. 4d. Der Anker 2 bleibt also als freitragende Zunge übrig. The anchor 2 thus remains as self-supporting tongue. Bei entsprechender Dotierung mit Bor krümmt er sich danach gemäß Fig. 2 nach innen. With appropriate doping with boron to curve thereafter in FIG. 2 to the inside.

In Fig. 5 ist in einer Draufsicht (ohne Berücksichtigung der SiO 2 -Isolierschicht) die Elektrodenverteilung auf dem Anker gezeigt. In Fig. 5 (2 insulating layer excluding the SiO) is shown the electrode distribution on the armature in a plan view. Zu erkennen sind zwei Elektrodenflächen 17 a und 17 b mit jeweils einer Anschlußfahne, außerdem eine Stromzuleitung 9 a für das Kontaktstück 9 . Visible are two electrode surfaces 17 a and 17 b, each having a connecting lug, also a power supply line 9 a of the contact piece. 9 Die Metalloberflächen sind durch Schraffierung kenntlich gemacht. The metal surfaces are indicated by hatching. Natürlich sind auch andere Geometrien hierfür denkbar. Of course, other geometries of this are conceivable.

Fig. 6 zeigt eine etwas abgewandelte Ausführungsform eines Ankers aus bzw. auf einem Substrat. Fig. 6 shows a somewhat modified embodiment of an anchor or on a substrate. Dabei ist wiederum ein Si lizium-Substrat 31 vorgesehen, auf welchem durch selektives Beschichten und Ätzen der Oberfläche ein freitragender Anker gewonnen wird. Here, a Si lizium substrate 31 is again provided, on which by selectively etching the surface coating and a self-supporting armature is obtained. Dieser Anker 32 besitzt einen großflächigen Elektrodenteil 33 , der lediglich über verhältnismäßig schmale Lagerstege 34 , 35 und 36 sowie 37 und 38 am Substrat hängt. This anchor 32 has a large-surface electrode part 33, which depends only on relatively narrow bearing webs 34, 35 and 36, and 37 and 38 on the substrate. Dabei dienen die schräg gestellten Stege 37 und 38 zur seitli chen Stabilisierung des Ankers. The webs inclined 37 and 38 serve to stabilize seitli surfaces of the armature. Von dem Elektrodenteil 33 er streckt sich eine schmale, zum Teil vom Anker freigeschnittene Kontaktzunge 39 nach vorne, welche an ihrem freien Ende ein Kontaktstück 40 trägt. Of the electrode portion 33, he extends a narrow, partially cut away from the armature contact tongue 39 forward, which carries at its free end a contact piece 40th Von dem Kontaktstück 40 führt eine Stromzuleitungsbahn 41 über den Lagersteg 35 auf das Substrat zu einem Kontaktanschluß 42 , während auf dem Elektrodenteil 33 liegende Elektrodenschichten 43 und 44 jeweils über entspre chende Leiterbahnen 45 und 46 auf den Lagerstegen 34 und 36 mit einem Elektrodenanschluß 47 verbunden sind. Of the contact piece 40 a power supply line path 41 via the bearing web 35 to the substrate to a contact terminal 42, while lying on the electrode portion 33 electrode layers 43 and 44 are connected to the bearing webs 34 and 36 each have entspre sponding conductor tracks 45 and 46 to an electrode terminal 47 ,

Die Querschnitte der Lagerstege 34 bis 38 einerseits und der Kontaktzunge 39 andererseits sind so bemessen, daß die Kon taktzunge 39 gegenüber dem Elektrodenteil 33 härter gelagert ist als der Elektrodenteil 33 gegenüber dem Substrat 31 . The cross-sections of the bearing ridges 34 to 38 on the one hand and of the contact tongue 39 on the other hand are sized so that the con tact tongue 39 is mounted harder against the electrode portion 33 as the electrode member 33 opposite to the substrate 31st Damit wird sichergestellt, daß der Anker der elektrostatischen An ziehungskraft wenig Widerstand entgegensetzt, nach dem Anzie hen an der Gegenelektrode jedoch einen verhältnismäßig hohen Kontaktdruck erzeugen kann. So that the armature of the electrostatic attractive force to ensure opposes little resistance, after Anzie hen at the counter electrode, however, can produce a relatively high contact pressure.

Fig. 7 zeigt in einer ähnlichen Darstellung wie Fig. 6 (teilweise abgebrochen) eine etwas abgewandelte Form des An kers. Fig. 7 6 (partially broken away) showing a slightly modified form of the kers An in a view similar to Fig.. Zum einen dienen zur Lagerung des Ankers 52 bzw. des Elektrodenteils 53 auf dem Substrat 51 zwei längsgerichtete Lagerstege 54 und 55 sowie zwei quer gerichtete, auf Torsion beanspruchte Lagerstege 56 und 57 . On the one hand serve for the bearing of the armature 52 and the electrode part 53 on the substrate 51 two longitudinal bearing webs 54 and 55 and two transversely directed, stressed in torsion bearing webs 56 and 57th Auf zweien der Lagerstege, 54 und 55 , sind Anschlußbahnen 58 und 59 für die Elektrode 60 vorgesehen. In two of the bearing webs, 54 and 55, connection tracks are provided 58 and 59 for the electrode 60th Natürlich sind auch weitere Abwandlungen der La gerelemente für den Anker denkbar. Of course, other variations of La gerelemente for the anchor are possible.

Außerdem ist in Fig. 7 am Anker eine teilweise freigeschnit tene Kontaktzunge 61 gezeigt, die einen Brückenkontakt 62 trägt und somit keinen eigenen Anschluß besitzt. In addition, as shown in Fig. 7 on the armature a partially freigeschnit tene contact tongue 61, which carries a contact bridge 62, and thus does not have its own connection. Dieser Brücken kontakt 62 arbeitet in bekannter Weise mit zwei in einer Ebene liegenden Gegenkontaktelementen zusammen, die er beim Anschalten des Ankers überbrückt. These bridges contact 62 operates in known manner with two coplanar mating contact elements together that it bridges when turning on the armature. Natürlich können die Einzel elemente der Darstellung von Fig. 7 für sich ebenso wie die übrigen Einzelelemente der anderen Figuren beliebig kombiniert werden. Of course, the individual elements can the representation of FIG. 7 be combined in itself, like the other individual elements of the other figures.

In den Fig. 8a bis 8f sind außerdem die Schritte eines ab gewandelten Herstellungsverfahrens für ein Relais mit zwei An kern gezeigt. In FIGS. 8a to 8f further comprising the steps of a manufacturing method for converted from a relay core with two On are shown. Dieses Verfahren kommt beispielsweise zur Gewin nung eines Wechslerrelais ähnlich Fig. 3 in Betracht. This process is, for example, for threaded voltage of a changeover relay similar to Fig. 3 in consideration. Im Ge gensatz zu dem Verfahren gemäß Fig. 4 wird hier in dem Sub stratblock jeweils eine zusätzliche Metallschicht erzeugt, welche dann zusammen mit dem Anker einen Ruhekontakt bilden kann, so daß beim Aufeinanderklappen zweier praktisch identi scher Schichtsysteme ein Wechslerrelais erzeugt werden kann. In Ge contrast to the method of Fig. 4 is used herein in the sub stratblock each creates an additional metal layer which may form together with the armature a normally closed contact then, so that a changeover relay can be produced in succession flaps of two substantially identi shear layer systems.

Gemäß Fig. 8a wird zunächst auf einem Silizium-Substrat 71 eine fotolithografisch strukturierte SiO 2 -Schicht 72 und dar auf eine Goldschicht 73 abgeschieden. Referring to FIG. 8a is a photolithographically patterned SiO 2 layer 72 and is initially deposited on a gold layer 73 on a silicon substrate 71. Auf der Gold-Schicht wird sodann eine SiO 2 -Schicht 74 so abgeschieden, daß die Oberseite des innenliegenden Endes 73 a der Gold-Schicht von dem SiO 2 unbedeckt bleibt. On the gold layer, an SiO 2 layer 74 is then deposited so that the top of the inner end 73 remains uncovered by the SiO 2 a gold layer. Dieses Element 73 a bildet später einen Ruhekontakt. This element 73 a later forms a normally closed contact.

Gemäß Fig. 8b wird auf dem gesamten Wafer eine Polysilizium- Schicht 75 abgeschieden, deren Höhe dem gewünschten späteren Kontaktabstand entspricht. Referring to FIG. 8b, a polysilicon layer 75 is deposited on the entire wafer, the amount of which corresponds to the desired subsequent contact distance.

Danach wird gemäß Fig. 8c auf der Polysilizium-Schicht 75 ei ne Schicht 76 aus Si 3 N 4 , dann eine Gold-Schicht 77 und darauf eine SiO 2 -Schicht 78 so abgeschieden, daß das innenliegende freie Ende 77 a der Gold-Schicht weder von Si 3 N 4 unterlegt noch mit SiO 2 bedeckt ist. Thereafter 2 layer 78 that the inner free end 77 a of the gold layer is shown in FIG. 8c on the polysilicon layer 75 ei ne layer 76 of Si 3 N 4, then a gold layer 77 and thereon a SiO deposited, is highlighted by either Si 3 N 4 still covered with SiO 2. Dieses Element wird später der Anker mit Wechslerkontakt. This element is the anchor with changeover contact later. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, werden alle diese Schichten oder zumindest jeweils ein Teil dieser Schichten auch am rechten Rand des Wafers zum Zweck des Ni veauausgleichs abgeschieden. As can be seen from the drawing, all of these layers, or at least a part of each of these layers also at the right edge of the wafer for the purpose of Ni veauausgleichs deposited. Auf dem äußeren Rand des Wafers wird dann eine ringsum laufende Pyrex-Glas-Schicht 79 abge schieden. Running all around a Pyrex glass layer is then separated abge 79 on the outer edge of the wafer. Ein zweiter Wafer 71 ′, der in gleicher Weise gemäß Fig. 8a bis 8c aufgebaut wird, erhält auf dem Rand eine Me tallschicht 80 . A second wafer 71 ', which is constructed in the same manner as shown in FIG. 8a to 8c, obtained on the edge of a Me tallschicht 80th Die Pyrex-Schicht und die Metallschicht zusam men ermöglichen den Fügeprozeß. The Pyrex layer and the metal layer together men allow the joining process. Hierbei werden gemäß Fig. 8d die beiden Wafer (einer mit Pyrex-Schicht 79 , einer mit Me tallschicht 80 ) in an sich bekannter Verbindungstechnik, bei spielsweise durch anodisches Bonden, gefügt und fixiert. Here, Fig invention. 8d the two wafers (one with Pyrex layer 79, one with Me tallschicht 80) in a conventional connection technique, in example by anodic bonding, bonded and fixed.

Gemäß Fig. 8e wird der Wafer-Verbund nunmehr geätzt. Referring to FIG. 8e, the wafer composite is now etched. Dabei wird das einkristalline Silizium-Substrat 71 bzw. 71 ′ der bei den Wafer anisotrop geätzt, bis die Ätzfront 81 bzw. 81 ′ die Polysilizium-Schicht 75 bzw. 75 ′ erreicht hat. In this case, the monocrystalline silicon substrate is' the anisotropically etched in the wafer until the etch front 81, 81 '71 and 71 has reached the polysilicon layer 75 or 75'. Fig. 8e stellt eine gedachte Momentaufnahme des Ätzvorgangs in dem Moment dar, in dem die Ätzfront die Polysilizium-Schicht erreicht hat. Fig. 8e represents an imaginary snapshot of the etching process in the moment when the etch front reaches the polysilicon layer.

Nunmehr wird die Polysilizium-Schicht isotrop geätzt. Now, the polysilicon layer is etched isotropically. Dabei werden die drei Schichten 76 (Si 3 N 4 ), 77 (Gold) und 78 (SiO 2 ) freigelegt und bilden einen Anker 82 bzw. 82 ′, der sich infol ge seiner inneren Spannungen krümmt. The three layers are exposed 76 (Si 3 N 4), 77 (gold) and 78 (SiO 2) and form an anchor 82 or 82 'which curves infol ge its internal stresses. Am freien Ende dieses An kers 82 bzw. 82 ′ bildet das überstehende Leiterbahnende ein Kontaktstück 77 a ( 77 a′), das auf dem ruhenden Gegenkontakt 73 a aufliegt ( Fig. 8f). At the free end of this kers At 82 and 82 ', the supernatant conductor track end forms a contact piece 77 a (77 a') which rests on the stationary mating contact 73 a (Fig. 8f).

Der Verbund stellt nunmehr ein an sich funktionstüchtiges Re lais dar und wird durch Abschluß des offenliegenden Relaisin neren gehäust, z. The composite is now a functioning per se relay Re represents and is the conclusion of the exposed Relaisin Neren housed, z. B. durch Fügen jeweils einer Deckplatte auf Ober- und Unterseite des Verbundes. For example, by joining a respective cover plate on top and bottom of the composite. Dadurch wird das Relais von der Umgebung hermetisch abgedichtet. Therefore the relay of the area is hermetically sealed. Vor dem Gehäusen kann das Relais mit einer Schutzgasatmosphäre befüllt werden. Before the relay housings can be filled with an inert gas atmosphere.

Bei dem anhand von Fig. 8 beschriebenen Herstellungsverfahren wird somit aus zwei praktisch identischen Schichtsystemen, die auf Silizium-Substraten aufgebracht sind, durch Aufeinander klappen und Fügen ein massiver Block hergestellt. In the process described with reference to FIG. 8 production method, a solid block is thus of two practically identical layer systems that are applied to silicon substrates, fold by stacking and joining manufactured. In dem In nenraum dieses Blocks werden dann durch anisotropes Ätzen des Substrats und durch isotropes Ätzen des innenliegenden Poly siliziums die federnden Anker 82 und 82 ′ freigelegt. In the inner space of this block are then silicon, the resilient anchor by anisotropic etching of the substrate and by isotropically etching the exposed internal poly 82 and 82 '. Damit werden während des Beschichtungsvorgangs erzeugte innere Span nungen, nämlich eine Zugspannung in der Si 3 N 4 -Schicht 76 und eine Druckspannung in der SiO 2 -Schicht 78 , im sozusagen vor letzten Fertigungsschritt freigesetzt, wodurch der schaltbare Anker gekrümmt und zum Gegenkontakt hin vorgespannt wird. Thus produced inner tension during the coating process calculations, namely a tensile stress in the Si 3 N 4 layer 76 and a compressive stress in the SiO 2 layer 78, released in so to speak before the last manufacturing step, whereby the switchable anchor curved and biased toward the mating contact towards becomes.

Damit wird innerhalb jeweils eines Wafers ein Ruhekontakt ge bildet. This will ge forms within each of a wafer, a normally closed contact. Der schaltbare Anker kann später durch elektrostati sche Kräfte (siehe Fig. 3) die äußeren Kontaktpaare öffnen und das innere Kontaktpaar schließen. The switchable anchor can later elektrostati specific forces (see FIG. 3) to open the outer contact pairs and connect the inner contact pair.

Wie alle Schichten sind auch in Fig. 8 die Isolationsschich ten übertrieben dick gezeichnet. Like all layers are drawn with exaggerated thickness in Fig. 8, the Isolationsschich th. Der dabei in den Fig. 8d bis 8f erweckte Eindruck, die Isolationsschichten 76 bzw. 78 würden ein Schließen des inneren Kontaktpaares 77 a- 73 a ver hindern, trifft in Wirklichkeit nicht zu. The case shown in Figs. 8d-8f created the impression, the insulating layers 76 and 78 would prevent the closing of the inner contact pair 77 a- 73 a ver, is not true in reality. Lediglich der Voll ständigkeit halber sei noch erwähnt, daß die Schicht 77 von einander isolierte Leiterbahnen für die jeweilige Ankerelek trode einerseits und für den Kontaktanschluß andererseits bil det. Only the completeness of convenience, it should be noted that the layer 77 of mutually insulated conductor tracks for the respective Ankerelek trode one hand, and bil det for the contact pads on the other.

Claims (15)

1. Mikromechanisches elektrostatisches Relais mit mindestens einem Anker ( 2 ; 22 , 24 ; 32 , 52 ; 82 ), welcher einseitig mit ei nem Träger ( 1 ; 21 , 23 ; 31 ; 51 ; 71 ) elastisch schwenkbar ver bunden ist, mit seinem freien Ende mindestens ein Kontaktstück ( 9 , 12 ; 25 , 26 ; 40 ; 62 ; 77 a) trägt und zumindest eine elek trisch leitende Schicht ( 7 ; 30 ; 43 , 44 ; 60 ; 77 ) aufweist, ferner mit mindestens einer Gegenplatte ( 3 ; 24 ; 82 ), welche zumindest eine elektrisch leitende Schicht ( 8 ; 29 ; 77 ) und zu mindest ein mit dem Kontaktstück des Ankers zusammenwirkendes Gegenkontaktstück ( 10 ; 26 ; 73 a) trägt und wobei die einander gegenüberstehenden leitenden Schichten ( 7 , 8 ; 30 , 29 ; 77 , 77 ) gegeneinander isoliert und mit entgegenge setzter Polarität an Spannung anlegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker ( 2 ; 22 ; 82 ) in einer ersten Schaltposition mit der Gegenplatte ( 3 ; 24 ; 82 ) einen keilförmigen, zur gemeinsamen Befestigungsstelle spitz zul 1. Micromechanical electrostatic relay having at least one armature (2; 22, 24; 32, 52; 82), which on one side with egg NEM carrier (1; 21, 23; 31; 51; 71) resiliently pivotally ver is connected, with its the free end of at least one contact piece (9, 12; 25, 26; 40; 62; 77 a) and having at least one elec trically conducting layer (7; 30; 43, 44; 60; 77), further comprising at least one counter plate ( 3; 24; 82) comprising at least one electrically conductive layer (8; 29; 77) and at least a co-operating with the contact piece of the armature mating contact piece (10; 26; transmits and 73 a) wherein the opposing conductive layers (7, 8; 30, 29; 77, 77) insulated from one another and can be applied with entgegenge modifying the polarity of voltage, characterized in that the armature (2; 22; 82) in a first switching position with the counter-plate (3; 24; 82) a wedge-shaped, pointed to the common attachment point zul aufenden Luftspalt ( 6 ) bildet, während in einer zweiten Schaltposition beim Anlegen der Spannung der Anker und die Ge genplatte ohne Luftspalt großflächig aufeinanderliegen. onging air gap (6), while in a second switching position when applying the voltage of the armature and the Ge genplatte lie on one another over a large area without an air gap.
2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Anker ( 2 ) den keilförmigen Luft spalt ( 6 ) mit einer feststehenden Gegenplatte ( 3 ) bildet, wo bei das Ankerkontaktstück ( 9 ) in der ersten Schaltposition mit einem auf dem Anker-Träger ( 1 ) angeordneten Ruhekontaktstück ( 13 ) und/oder in der zweiten Schaltposition mit einem der Ge genplatte ( 3 ) zugeordneten Arbeitskontaktstück ( 10 ) Kontakt gibt. 2. Relay according to claim 1, characterized in that the armature (2) splitting the wedge-shaped air (6) with a stationary counter-disk (3), where in the armature contact piece (9) in the first switching position with one on the anchor support (1) arranged in closed contact piece (13) and / or in the second shift position with one of the Ge genplatte (3) associated working contact (10) contact are.
3. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Gegenplatte ein zweiter Anker ( 29 ; 82 ′) ist, daß die zwei voneinander weg gekrümmten Anker ( 22 , 24 ; 82 , 82 ′) den keilförmigen Luftspalt zwischeneinander bilden und daß beide Anker mit je einem Kontaktstück ( 25 , 26 ; 77 a, 77 a′ ) versehen sind und in der zweiten Schaltposition ei nen Arbeitskontakt bilden. 3. Relay according to claim 1, characterized in that the counter-plate, a second anchor (29; 82 ') is that the two apart curved armature (22, 24; 82, 82') forming the wedge-shaped air gap between each other and that both form are provided and ei nen in the second switching position normally open contact; anchor, each with a contact piece (77 a, 77 a '25, 26).
4. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß zumindest einer der Anker ( 22 , 24 ; 82 ) mit einem Ruhekontaktstück ( 27 , 28 ; 73 a) an dem ihm zuge ordneten Träger ( 21 , 23 ; 71 ) in der ersten Schaltposition ei nen Ruhekontakt bildet. 4. Relay according to claim 3, characterized characterized marked in that at least one of the anchors (22, 24; 82) having a normally closed contact piece (27, 28; 73 a) on the supplied him associated support (21, 23; 71) first in the makes switching position ei nen break contact.
5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruhelage des Ankers ( 2 ; 82 ) durch eine stetige Krümmung über einen wesentlichen Teil seiner Gesamtlänge gebildet ist. 5. Relay according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rest position of the armature (2; 82) is formed by a continuous curvature over a substantial part of its total length.
6. Relais nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Krümmung des Ankers durch die Do tierung einer Oberflächenschicht mit einem eine Längsspannung erzeugenden Element (z. B. Bor) hervorgerufen ist. 6. Relay according to claim 5, characterized in that the curvature of the armature by the Do orientation of a surface layer with a longitudinal voltage generating element (for. Example, boron) is caused.
7. Relais nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Krümmung des Ankers ( 82 , 82 ′) durch mindestens zwei Schichten unterschiedlicher Spannung ( 76 , 78 ) gebildet ist. 7. Relay according to claim 5, characterized in that the curvature of the armature (82, 82 ') by at least two layers of different voltage (76, 78) is formed.
8. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück des An kers ( 32 ; 52 ) gegenüber dem Elektrodenteil ( 33 ; 53 ) des Ankers elastisch gelagert ist. 8. Relay according to one of claims 1 to 7, characterized in that the contact piece of the on kers (32; 52) relative to the electrode portion (33; 53) of the armature is elastically supported.
9. Relais nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die elastische Lagerung des Kontakt stücks ( 40 ; 62 ) gegenüber dem Elektrodenteil des Ankers ( 33 ; 53 ) härter ist als die elastische Verbindung ( 34 bis 38 ; 54 bis 57 ) zwischen Anker ( 32 ; 52 ) und Träger ( 31 ; 51 ). 9. Relay according to claim 8, characterized in that the elastic mounting of the contact piece (40; 62) relative to the electrode portion of the armature (33; 53) is harder than the elastic connection (34 to 38; 54 to 57) between the armature (32; 52) and carrier (31; 51).
10. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker ( 2 ) aus einer dreiseitig freigelegten, unterätzten Oberflächenschicht einer Halbleiter-, z. 10. Relay according to one of claims 1 to 9, characterized in that the armature (2) from a three-side exposed, undercut surface layer of a semiconductor, for example. B. Silizium-Substratplatte ( 1 ; 31 ; 51 ) gebil det ist, während die Gegenplatte ( 3 ) auf einem mit der Ober fläche der Substratplatte verbundenen Gegensubstrat, insbeson dere aus Glas, ausgebildet ist. B. silicon substrate plate (1; 31; 51) is gebil det, while the counter-plate (3) is formed on a substrate plate with the upper surface of the associated counter substrate, in particular made of glass.
11. Relais nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß als Gegenplatte ( 3 ) ein Substrat, vorzugsweise aus Pyrex-Glas, mit schräg geätzter Oberfläche ( 5 ) dient. 11. Relay according to claim 10, characterized characterized labeled in, that serves as a counter plate (3) a substrate, preferably made of Pyrex glass, with inclined etched surface (5).
12. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Substratplatten ( 21 , 23 ; 71 , 71 ′) mit ihren jeweils einen freigeätzten Anker ( 22 , 24 ; 82 , 82 ′) bildenden Oberflächen aufeinandergelegt sind, wo bei die Befestigungsstellen der beiden Anker unmittelbar auf einanderliegen und die freien Enden der Anker jeweils in den freigeätzten Bereich ihres zugehörigen Substrats hineinge krümmt sind. 12. Relay according to one of claims 1 to 9, characterized in that two substrate plates (21, 23; 71, 71 ') each with their one etched armature (22, 24; 82, 82') forming surfaces are superposed on each other, where at the fastening points of the two anchor directly to each other and the free ends of the armature in each of the etched-free region of its associated substrate hineinge are curved.
13. Relais nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Substrat ( 71 ) un terhalb der den Anker bildenden Oberflächenschicht ( 77 ) eine weitere, partiell freigeätzte Kontaktschicht ( 73 ) vorgesehen ist, die mit dem gekrümmten Ankerende ( 77 a) einen Ruhekontakt bildet. 13. Relay according to one of claims 10 to 12, characterized in that in the substrate (71) un terhalb of forming the anchor surface layer (77) a further, partially etched free contact layer (73) is provided, which (with the curved end of the armature 77 a) forming a normally closed contact.
14. Verfahren zur Herstellung eines Relais nach einem der An sprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: 14. A method for producing a relay according to one of claims to 1 to 10, characterized by the following process steps:
  • a) auf einem Silizium-Substrat ( 1 ) wird ein der späteren An kerfläche entsprechender Bereich mit einem ätzstoppenden Element (z. B. Bor) dotiert; a) (on a silicon substrate 1) is doped to a later kerfläche corresponding area with a ätzstoppenden element (e.g., boron).
  • b) auf dem vorgesehenen Ankerbereich werden durch selektive Abscheidung von Metall- und Isolierschichten eine Elektrode ( 7 ), ein Kontaktstück ( 9 ) und gegebenenfalls eine Stromzu führung zu dem Kontaktstück ( 9 a) erzeugt; b) on the designated anchor region are 7), a contact piece (9) and optionally a current-to generated (by selective deposition of metal and insulating an electrode guide (to the contact piece 9 a);
  • c) durch Freiätzen des Ankerbereiches an drei Seiten sowie durch Unterätzung des dotierten Bereiches wird ein zungen förmig frei liegender Anker gewonnen; c) by etching free of the anchoring portion on three sides and by under-etching of the doped region a tongue-shaped exposed anchor is recovered;
  • d) das Substrat wird an seiner den Anker bildenden Oberfläche mit der Oberfläche eines ein Gegenkontaktstück ( 10 ) und ei ne Gegenelektrode ( 8 ) tragenden Gegensubstrats ( 3 ) verbun den. d) the substrate is (at its anchor-forming surface with the surface of a mating contact piece (10) and ei ne counter electrode carrying 8) counter substrate (3)-jointed.
15. Verfahren zur Herstellung eines Relais nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch folgende Schritte: 15. A method for producing a relay according to claim 12, characterized by the following steps:
  • a) auf einem Silizium-Substrat ( 71 ) wird eine eine Gegenkon taktschicht bildende Metallschicht ( 73 ) zwischen zwei Iso lierschichten ( 72 , 74 ) partiell abgeschieden und mit einer Polysilizium-Schicht ( 75 ) abgedeckt; a) (on a silicon substrate 71), a clock Gegenkon a layer-forming metal layer (73) between two Iso lierschichten (72, 74) and covered with partially deposited a polysilicon layer (75);
  • b) auf der Polysilizium-Schicht wird zwischen Isolierschichten mit unterschiedlicher innerer Spannung ( 76 , 78 ) eine weite re, eine Ankerelektrode und eine Ankerkontaktschicht bil dende Metallschicht ( 77 ) partiell abgeschieden; b) on the polysilicon layer is between insulating layers of different internal stress (76, 78) has a wide re, an armature and an armature electrode contact layer bil Dende metal layer (77) partially separated;
  • c) zwei in vorgenannter Weise beschichtete Substrate ( 71 , 71 ′) werden mit ihren Oberflächen einander zugewandt miteinander verbunden; c) two coated in the aforementioned manner substrates (71, 71 ') are connected with their surfaces facing each other to each other;
  • d) beide Substrate werden von ihren Außenseiten her zunächst bis zur Polysilizium-Schicht anisotrop geätzt, danach wer den durch isotropes Ätzen der Polysilizium-Schicht jeweils die zugehörigen Anker ( 82 , 82 ′) freigeätzt. d) both substrates are initially etched anisotropically from their outer sides to the polysilicon layer, after which the etched who (by isotropic etching of the polysilicon layer in each case the associated armature 82, 82 ').
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