FR2934257A1 - Structure micromecanique et procede de fabrication d'une telle structure - Google Patents

Abstract

Structure micromécanique comprenant un substrat (2), une couche fonctionnelle micromécanique et un élément conducteur le substrat (2) a un plan principal d'extension, et l'élément conducteur est installé suivant une direction perpendiculaire au plan principal d'extension, pratiquement entre le substrat (2) et la couche fonctionnelle micromécanique et elle s'étend pratiquement parallèlement au plan principal d'extension, l'élément conducteur a un premier élément de fixation (41) fixé au substrat (2) et un second élément de fixation (42) fixé au substrat (2). L'élément conducteur comporte en outre un élément en forme de pont (43) relié à la fois au premier élément de fixation (41) et au second élément de fixation (42). L'élément en forme de pont (43) présente une zone de pont, dégagée entre le premier élément de fixation (41) et le second élément de fixation (42).

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention concerne une structure micromécanique comprenant un substrat, une couche fonctionnelle micromécanique et un élément de conducteur, le substrat ayant un plan principal d'extension, l'élément conducteur étant installé dans la direction perpendiculaire au plan principal d'extension, pratiquement entre le substrat et la couche fonctionnelle micromécanique et il s'étend pratiquement parallèlement au plan principal d'extension, l'élément conducteur ayant un premier élément de fixation fixé au substrat et un second élément de fixation fixé au substrat, et l'élément conducteur comporte en outre un élément en forme de pont relié à la fois au premier élément de fixation et au second élément de fixation. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une telle structure micromécanique.

Etat de la technique De telles structures micromécaniques sont connues de manière générale. Par exemple, le document DE 195 37 814 Al, décrit un capteur tel qu'un capteur d'accélération et un capteur de vitesse de rotation comprenant un substrat, une couche fonctionnelle micromécanique et une couche conductrice sous la forme d'une couche de polysilicium ; la couche conductrice est installée entre la couche fonctionnelle micromécanique et le substrat ; cette couche conductrice est subdivisée en différentes zones isolées électriquement les unes des autres et fonctionnant comme des chemins conducteurs ou des électrodes en surface, disposées verticalement. En outre, selon le document DE 197 37 814 Al, on connaît un procédé de fabrication de tels capteurs. Selon ce procédé, on développe sur le substrat une première couche d'isolation en oxyde thermique et ensuite, on dépose la couche conductrice sous la forme d'une couche de polysilicium sur cette couche d'isolation. Puis, on dope et/ ou on met en structure cette couche de polysilicium. Du fait de la couche d'isolation et de la couche conductrice, on dépose ensuite une seconde couche d'isolation et on la met en structure, sur la couche fonctionnelle micromécanique, on applique une couche métallique structurée. Dans les étapes suivantes, on effectue la gravure de la

2 couche fonctionnelle micromécanique pour générer les éléments mobiles et la première ainsi que la seconde couche d'isolation pour enlever cette première et cette seconde couche d'isolation de la zone des éléments mobiles. L'inconvénient de ce procédé est que la première et la seconde couche d'isolation sont gravées non seulement dans la zone des éléments mobiles, mais également sous la couche conductrice dans la zone des accrochages mécaniques et des pattes de liaison. Cela permet le dépôt de particules de saletés résultant notamment du sciage, sous la forme d'une boue de sciage et génère le risque de courts-circuits io électriques. En outre, pour éviter une gravure souterraine complète de la couche conductrice, il faut réaliser une couche conductrice relativement épaisse de sorte que l'encombrement pour le contact de la couche fonctionnelle micromécanique est relativement important. En outre, du fait de la gravure souterraine, lorsqu'on dépose la structure de 15 capteur, fonctionnelle sur la couche conductrice, on risque que les particules formées par des débris de la couche conductrice souterraine ne détériorent le fonctionnement du capteur. Selon le document DE 42 41 045 Cl, on connaît un procédé de gravure anisotropique de silicium. Selon ce procédé, on 20 réalise des sillons dans une couche de silicium avec un rapport d'aspect relativement élevé. Selon le document DE 43 17 174 Al, on connaît en outre un procédé de fabrication de systèmes composites à au moins deux couches, précédé de la fabrication d'une couche d'oxyde. 25 Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne une structure micromécanique du type défini ci-dessus, caractérisée en ce que l'élément en forme de pont présente une zone de pont, dégagée entre le premier élément de fixation et le second élément de fixation. 30 Les structures micromécaniques selon l'invention ainsi que leur procédé de fabrication, ont l'avantage vis-à-vis de l'état de la technique, de réaliser entre le substrat et la couche fonctionnelle micromécanique, un nombre plus élevé de chemins conducteurs et/ ou d'électrodes en surface, parallèles au plan d'extension principal, dans 35 un encombrement plus faible de sorte que la place nécessaire à la mise

3 en contact de la couche fonctionnelle micromécanique et/ ou pour réaliser les électrodes en surface, sera réduite. De façon particulièrement avantageuse, on économise ainsi de la surface sur la plaquette ce qui réduit significativement les coûts de fabrication des structures micromécaniques selon l'invention. Cela résulte des caractéristiques de la structure micromécanique selon l'invention telles que rappelées ci-dessus. En effet, le premier élément conducteur sera réalisé dans la zone du premier et du second élément de fixation avec une largeur telle que l'on n'aura pas de gravure souterraine totale de io l'élément conducteur au niveau du premier et du second élément de fixation et ainsi l'élément conducteur sera relié de manière mécaniquement solide au substrat par le premier et le second élément de fixation. L'élément en forme de pont est fixé au substrat par le 15 premier et le second élément de fixation de sorte que pour minimiser l'encombrement nécessaire, l'élément en forme de pont sera réalisé de manière suffisamment étroite pour présenter une zone de pont dégagée, complètement gravée en souterrain et ne présentant aucune liaison avec le substrat dans la direction perpendiculaire au plan principal 20 d'extension. La réduction de l'encombrement nécessaire pour la mise en contact électrique est obtenue dans la structure micromécanique selon l'invention en ce qu'une seconde couche conductrice chevauche au moins en partie la première couche conductrice dans la direction perpendiculaire au plan principal d'extension de sorte que par exemple, 25 entre la première couche conductrice et le substrat, on aura un ensemble de secondes couches conductrices parallèles au plan principal d'extension qui seront juxtaposées tout en étant isolées électriquement les unes des autres et permettront la mise en contact de la couche fonctionnelle micromécanique, du fait de la première couche 30 conductrice significativement plus large, on ne risque pas de gravure souterraine des secondes couches conductrices de sorte, que malgré une réalisation relativement étroite des secondes couches conductrices, celles-ci seront reliées de manière mécaniquement solide avec le substrat. L'expression "couche d'isolation" dans le sens de la présente 35 invention, comprend les couches sacrificielles, les couches protectrices

4 et/ou les couches d'isolation assurant l'isolation électrique, mécanique et/ou thermique. Selon un développement préférentiel, dans une direction perpendiculaire au plan principal d'extension, entre le premier élément de fixation et le substrat et/ou entre le second élément de fixation et le substrat, on aura au moins en partie une première couche d'isolation et le long de la direction perpendiculaire au plan principal d'extension, entre l'élément de pont et le substrat, on enlève par gravure la première couche d'isolation.

De façon particulièrement avantageuse, le premier et le second élément de fixation seront reliés au substrat par l'intermédiaire de la première couche d'isolation pouvant être chargée mécaniquement tout en étant de préférence isolée électriquement du substrat pour éviter tout court-circuit entre l'élément conducteur et le substrat.

Selon un autre développement préférentiel, dans une première direction, parallèlement au plan principal d'extension, le premier et/ou le second élément de fixation seront chacun plus large que l'élément de pont notamment perpendiculaire à la direction principale d'extension de l'élément en forme de pont et/ou dans une première direction, perpendiculaire à la seconde direction, en parallèle au plan principal d'extension, l'élément en forme de pont sera plus large, notamment le long de la direction principale d'extension que le premier et/ou le second élément de fixation. De manière particulièrement avantageuse, la largeur du premier et du second élément de fixation sert en parallèle à la première direction, à générer des points d'ancrage non dégagés par gravure en souterrain et qui sont relativement solides pour l'élément conducteur, alors que la largeur de l'élément en forme de pont, parallèlement à la seconde direction et notamment le long de la direction principale d'extension, servira à chevaucher une surface aussi grande que possible pour que le courant électrique qui doit passer, soit conduit par un chemin relativement important. De plus, ainsi, en parallèle à la première direction, on aura une disposition parallèle d'un ensemble d'éléments en forme de pont sur une surface de plaquette relativement réduite, et les premiers et seconds éléments de fixation correspondants de l'ensemble des éléments en forme de pont seront décalés les uns par rapport aux autres parallèlement à la seconde direction ce qui permet de réduire d'autant la surface nécessaire sur la plaquette et d'augmenter encore plus la densité des chemins conducteurs. 5 Selon un autre développement préférentiel, l'élément en forme de pont entre le premier et le second élément de fixation, sera notamment parallèle à la direction principale d'extension avec un tracé en forme de u, de méandres et/ou de serpentin. D'une manière particulièrement avantageuse, l'élément en forme de pont n'est pas rectiligne entre le premier et le second élément de fixation ce qui évite pratiquement toute flèche de l'élément de pont (flèche perpendiculaire au plan principal d'extension). Cela est évité notamment par la réalisation en forme de u, de méandres et/ou de serpentin de l'élément de pont, si les éléments de pont ne sont pas en traction, mais en compression car ainsi on peut relaxer la tension de compression dans un plan parallèle au plan principal d'extension. Selon un autre développement préférentiel, l'élément en forme de pont comprend un ensemble de couches dans la direction perpendiculaire au plan principal d'extension, et l'ensemble de couches se compose de préférence de matériaux différents ; l'ensemble de couches présente d'une manière particulièrement préférentielle, des tensions mécaniques différentes, notamment des contraintes de traction et/ou de compression. Cela permet avantageusement de découpler les contraintes dans l'élément conducteur par rapport à la couche fonctionnelle micromécanique et de préférence, les contraintes de compression ou de traction dans l'élément en forme de pont sont compensées par une combinaison de couches avec des contraintes de traction et de couches avec des contraintes de compression. L'invention concerne également une structure micromécanique comprenant un substrat, une couche fonctionnelle micromécanique, une première couche conductrice et une seconde couche conductrice, le substrat présente un plan principal d'extension et à la fois la première couche conductrice et aussi la seconde couche conductrice se situent dans la direction perpendiculaire au plan principal d'extension pratiquement entre la couche fonctionnelle

6 micromécanique et le substrat ; en outre, la première couche conductrice chevauche au moins en partie la seconde couche conductrice, perpendiculairement au plan principal d'extension. Comme déjà examiné de manière détaillée ci-dessus, on réduit ainsi de manière significative la surface nécessaire sur la plaquette pour la mise en contact de la couche fonctionnelle micromécanique. En outre, et de manière particulièrement avantageuse, grâce au chevauchement de la première et de la seconde couche conductrice, on peut réaliser des croisements de chemins conducteurs entre la couche fonctionnelle io micromécanique et le substrat. En outre, il est possible de réaliser des électrodes de surface présentant un encombrement surfacique réduit. Selon un développement préférentiel la première couche conductrice est au moins en partie isolée électriquement de la seconde couche conductrice et/ou la première couche conductrice est reliée au 15 moins en partie de façon électroconductrice à la seconde couche conductrice et/ou la première et/ou la seconde couche conductrice sont reliées de manière électroconductrice chaque fois au substrat et/ou à la couche fonctionnelle micromécanique. D'une manière particulièrement avantageuse, on peut 20 ainsi réaliser n'importe quel tracé de chemins conducteurs et d'intersections de chemins conducteurs ainsi que les mises en contact électrique de la première et de la seconde couche conductrice par la couche fonctionnelle micromécanique et/ou le branchement électrique du substrat par la première et/ou la seconde couche conductrice. 25 Selon un autre développement préférentiel, entre la première couche conductrice et le substrat, se trouve la seconde couche conductrice et/ou la première et/ou la seconde couche conductrice comportent un ensemble de premiers chemins conducteurs isolés électriquement les uns des autres et/ou d'électrodes en surface 30 essentiellement parallèles au plan principal d'extension de sorte, que d'une manière particulièrement avantageuse, on réalise dans la seconde couche conductrice, un ensemble de chemins conducteurs avec une densité relativement élevée de chemins conducteurs. Selon un autre développement préférentiel, la première 35 couche conductrice entoure au moins en partie la seconde couche

7 conductrice perpendiculairement et/ ou parallèlement au plan principal d'extension de sorte que d'une manière particulièrement avantageuse, on réalise un écran électromagnétique pour la seconde couche conductrice à l'aide de la première couche conductrice de préférence avec le substrat. Selon un autre développement préférentiel, uniquement la première couche conductrice comporte des zones à gravure souterraine ce qui permet une réalisation relativement étroite de la seconde couche conductrice sans générer des zones à gravure souterraine et ainsi des zones mécaniquement non solides dans la seconde couche conductrice. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un composant micromécanique selon lequel dans une première étape de fabrication, on réalise le substrat, dans une seconde étape de fabrication, on applique une première couche d'isolation sur le substrat, dans une troisième étape de fabrication, on applique une couche conductrice pour former l'élément conducteur sur le substrat, dans une quatrième étape de fabrication, on grave la première couche d'isolation de façon à obtenir dans l'élément conducteur, une zone de pont, dégagée pour former l'élément de pont, et dans une cinquième étape de fabrication, on dépose de préférence une couche fonctionnelle micromécanique et notamment on lui donne une structure. Ainsi, d'une manière particulièrement avantageuse, au cours de la quatrième étape de fabrication, on réalise une gravure souterraine sous les éléments en forme de pont alors que les éléments de fixation ne subissent pas de gravure souterraine ou seulement en partie et servent à fixer les éléments en forme de pont. Selon une autre caractéristique, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une structure micromécanique selon lequel : dans une première étape de fabrication, on réalise le substrat, dans une seconde étape de fabrication, on dépose une première couche d'isolation sur le substrat, dans une sixième étape de fabrication, on dispose la seconde couche conductrice sur la première couche d'isolation, dans une septième étape de fabrication, on dépose une seconde couche d'isolation sur la seconde couche conductrice, et dans une huitième

8 étape de fabrication, on dépose la première couche conductrice sur la seconde couche d'isolation. Ainsi, d'une manière particulièrement préférentielle, entre la première couche conductrice et le substrat, on aura la seconde couche conductrice avec une densité de chemins conducteurs relativement élevée. Selon un développement préférentiel, dans la septième étape de fabrication, on met en structure la seconde couche conductrice, et/ou dans une huitième étape de fabrication, on met en structure la première couche conductrice, et/ou dans une neuvième étape de fabrication, on grave la première et/ou la seconde couche d'isolation, et/ou dans une cinquième étape de fabrication, on dépose la couche fonctionnelle micromécanique et notamment on lui donne une structure.

De façon particulièrement avantageuse, la seconde couche conductrice ne sera pas gravée de manière souterraine dans la neuvième étape de fabrication, si bien que dans la sixième étape de fabrication, on développe des chemins conducteurs relativement étroits dans la seconde couche conductrice pour réaliser une densité de chemins conducteurs relativement élevée dans la seconde couche conductrice. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de côté schématique d'une première structure préalable pour la fabrication d'un dispositif de capteurs selon l'état de la technique, - la figure 2 est une vue de côté schématique d'un dispositif de capteurs selon l'état de la technique, - la figure 3 est une vue de côté schématique d'un dispositif de capteurs selon un premier mode de réalisation de l'invention, - les figures 4a, 4b représentent une vue de dessus schématique et une vue de côté schématique d'un dispositif de capteurs selon un second mode de réalisation de l'invention,

9 - la figure 5 est une vue schématique d'un dispositif de capteurs selon un troisième mode de réalisation de l'invention, - la figure 6 est une vue schématique d'un dispositif de capteurs selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, - la figure 7 est une vue schématique d'un dispositif de capteurs selon un cinquième mode de réalisation de l'invention, - la figure 8 est une vue schématique d'un dispositif de capteurs correspondant à un sixième mode de réalisation de l'invention, - la figure 9 est une vue schématique d'un dispositif de capteurs correspondant à un septième mode de réalisation de l'invention, - les figures l0a et 10b sont des vues schématiques d'un dispositif de capteurs selon un huitième et un neuvième mode de réalisation de l'invention, - la figure 11 est une vue de côté schématique d'un dispositif de capteurs selon un dixième mode de réalisation de l'invention, - les figures 12a et 12b sont des vues de côté schématique d'un dispositif de capteurs correspondant à un onzième et douzième mode de réalisation de la présente invention. Description de modes de réalisation de l'invention Dans les différentes figures, on utilisera les mêmes références pour les mêmes éléments qui ne seront détaillés en général qu'une seule fois. La figure 1 est une vue de côté schématique d'une première structure préalable pour la fabrication d'un dispositif de capteurs 2 selon l'état de la technique. Selon ce procédé, on développe tout d'abord une première couche d'isolation 7 en un oxyde thermique 2 sur un substrat en silicium 1. Sur cette première couche d'isolation 7, on applique une couche conductrice relativement mince 4 par exemple sous la forme d'une couche de polysilicium fortement dopé. Cette couche sera dopée ensuite à partir de la phase gazeuse (POC13) et mise en structure par le procédé photographique. La couche de polysilicium, enfouie est ainsi subdivisée en différentes zones conductrices 104, 105 isolées, qui fonctionnent comme chemins conducteurs ou parallèlement à un plan principal d'extension 100 du substrat 1 comme des électrodes en surface, situées verticalement. Dans une étape suivante, on dépose

10 une seconde couche d'isolation 8 comprenant un oxyde généré à partir d'une phase gazeuse. Par un procédé de photolithogravure, on met en structure la seconde couche d'isolation 8. Les orifices de contact 50 sont ainsi réalisés dans la seconde couche d'isolation 8 permettant la mise en contact avec la couche conductrice 3. Au cours d'une autre étape de procédé, on aura ensuite le dépôt, la réalisation planaire et le dopage d'une couche fonctionnelle micromécanique 3 par exemple sous la forme d'une couche de silicium polychristallin, relativement épaisse. Le dépôt se fait de préférence dans un réacteur épitaxial.

Sur la couche fonctionnelle micromécanique 9, on applique une couche métallique structurée 10 et dans une autre étape du procédé, on met en structure la couche fonctionnelle micromécanique 3, pour cela, on applique sur la face supérieure de la couche fonctionnelle micromécanique 3, un photomasque qui comprend en outre une protection de la couche métallique 10 pour l'opération de gravure consécutive et ensuite, on ouvre en des endroits définis. Au cours d'une autre étape du procédé, à travers les ouvertures aux endroits définis du photomasque, on produit une gravure au plasma de la couche fonctionnelle micromécanique 3 de façon à générer dans la couche fonctionnelle micromécanique 3, des sillons 11 ayant un rapport d'aspect relativement élevé. Les sillons 11 s'étendent de la face supérieure de la couche fonctionnelle micromécanique 3 perpendiculairement au plan principal d'extension 100 jusqu'à l'autre couche d'isolation 8; la couche fonctionnelle micromécanique 3 est ainsi subdivisée en différentes zones 12, 13 ou en parties isolées électriquement les unes des autres. La figure 2 est une seconde vue de côté schématique d'un dispositif de capteurs 1 selon l'état de la technique. Ce dispositif de capteurs 1 selon l'état de la technique, est identique à la première structure de départ ou structure préalable représentée à la figure 1 ; dans une étape de procédé suivante, en réalisant des sillons 11, on enlève en partie la première et la seconde couche d'isolation 7, 8 pour réaliser des éléments mobiles 51 dans la couche fonctionnelle micromécaniques 3. L'enlèvement de la première et de la seconde

11 couche d'isolation 7, 8 se fait de préférence par un procédé de gravure à la vapeur avec des milieux contenant de l'acide fluorhydrique. La figure 3 est une vue de côté schématique d'un dispositif de capteurs 1 selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Le dispositif de capteurs 1 correspond au dispositif de capteurs 1 de l'état de la technique selon la figure 2 à la différence par rapport à la figure 2, qu'après avoir développé le substrat 2 dans une première étape de fabrication et d'avoir installé la première couche d'isolation 7 sur le substrat 2 dans une seconde étape de fabrication, on applique sur la première couche d'isolation 7, la couche conductrice 4 sous la forme d'un élément conducteur 4 au cours d'une troisième étape de fabrication ; on réalise une structure de préférence pour qu'au cours d'une quatrième étape de fabrication ultérieure, on puisse développer par la gravure, au moins de la première couche d'isolation 7, des premiers et seconds éléments de fixation 41, 42 et des éléments en forme de pont 43 dans l'élément conducteur 4. Ces premiers et seconds éléments de fixation 41, 42 servent à fixer les éléments en forme de pont 43 sur le substrat 2 et pour éviter une gravure souterraine totale au cours de la troisième étape de fabrication, ces éléments sont relativement larges et notamment ronds dans la direction parallèle au plan principal d'extension 100 ; les éléments en forme de pont 43 dans la quatrième étape de fabrication présentent des zones de pont 43' dégagées par une gravure souterraine totale. Les zones de pont 43' sont ainsi réalisées avec une forme relativement étroite car aucune liaison directe n'est nécessaire entre les zones de pont 43 et le substrat 2 ; les zones de pont 43 servent ainsi uniquement au passage d'un courant électrique. Dans les autres étapes de procédé décrites ci-dessus, exécutées notamment avant la quatrième étape de fabrication, on dépose la seconde couche d'isolation 8 sur le premier élément conducteur 4 dans une septième étape de fabrication ; dans une cinquième étape de fabrication, on dépose la couche fonctionnelle micromécanique 3 sur la seconde couche d'isolation 8 et on la met en structure; dans une autre étape de fabrication, on prévoit une couche métallique 10 sur la couche fonctionnelle micromécanique 3. Dans une quatrième étape de fabrication, notamment avant la gravure de la

12 première couche d'isolation 7, on grave la couche fonctionnelle micromécanique 3 pour générer les sillons 11 ; ensuite, on grave la seconde couche d'isolation 8 pour générer les éléments mobiles 51 dans la couche fonctionnelle micromécanique 3.

Les figures 4a et 4b montrent une vue de dessus schématique et une vue de côté schématique d'un dispositif de capteurs 1 correspondant à un second mode de réalisation de la présente invention; le second mode de réalisation est pour l'essentiel identique au premier mode de réalisation représenté à la figure 3. La figure 4a montre la forme circulaire des premiers et des seconds éléments de fixation 41, 42 parallèles au plan principal d'extension 100. Les éléments en forme de pont 43 sont relativement étroits et allongés par rapport aux premiers et aux seconds éléments de fixation 41, 42 de sorte que par une gravure souterraine complète dans la quatrième étape de fabrication, les éléments en forme de pont 43 auront une zone de pont 43' complètement dégagée, contrairement aux premiers et aux seconds éléments de fixation 41, 42. La figure 4a montre en outre que dans une première direction 101, parallèle au plan principal d'extension 100, le premier et le second élément de fixation 41, 42 sont chaque fois plus larges que l'élément de pont 43 perpendiculairement à sa direction principale d'extension 43", cela signifie, notamment, la direction perpendiculaire à la direction longitudinale de l'élément en forme de pont 43, ainsi, dans une première direction 101 perpendiculaire à la seconde direction 102 qui est parallèle au plan principal d'extension 100, l'élément en forme de pont 43 sera considérablement plus large, notamment le long de la direction principale d'extension 43", que le premier et le second élément de fixation 41, 42. La figure 4b est une vue de côté du dispositif de capteurs 1 correspondant au second mode de réalisation. Les premiers et seconds éléments de fixation 41, 42 sont reliés mécaniquement au substrat 2 par la première couche d'isolation 7 alors que les éléments en forme de pont 43 sont écartés du substrat 2 perpendiculairement au plan principal d'extension 100 et ainsi les éléments de pont sont dégagés.

13 La figure 5 est une vue de dessus schématique d'un dispositif de capteurs 1 correspondant à un troisième mode de réalisation de l'invention, ce troisième mode de réalisation comprend un ensemble de dispositifs de capteurs 1 selon le second mode de réalisation illustré à la figure 4, ces chemins conducteurs 80, 80', 80" isolés électriquement sont néanmoins juxtaposés et chaque ensemble comporte des premiers et des seconds éléments de fixation4 l , 42 et des éléments en forme de pont 43, ces éléments sont décalés les uns par rapport aux autres pour que les éléments en forme de pont 43, voisins de l'ensemble des chemins conducteurs 80 80', 80" soit relativement rapprochés et que l'on obtienne ainsi une densité relativement élevée de chemins conducteurs sur le substrat 2. La figure 6 est une vue de dessus schématique d'un dispositif de capteurs 1 selon un quatrième mode de réalisation de l'invention; ce quatrième mode de réalisation est pour l'essentiel identique au troisième mode de réalisation représenté à la figure 5, l'ensemble des chemins conducteurs 80, 80', 80" est toutefois imbriqué et les éléments de pont 43 se trouvent chaque fois entre les premiers et les seconds éléments de fixation 41, 42 de l'ensemble des chemins conducteurs 80, 80', 80" avec une disposition en forme de u ou de méandres; ainsi, les contraintes de compression dans les éléments en forme de pont 43 ne se traduisent pas des flèches des éléments de pont 43 en direction du substrat 2. La figure 7 est une vue de côté schématique d'un cinquième mode de réalisation d'un dispositif de capteurs 1 selon l'invention; ce cinquième mode de réalisation est identique au second mode de réalisation représenté à la figure 3 ; les éléments en forme de pont 43 comportent perpendiculairement au plan principal d'extension 100, un ensemble de couches 44. Les différentes couches 44' de l'ensemble de couches 44 sont réalisées dans des matériaux différents avec des contraintes mécaniques internes différentes. En particulier, dans l'ensemble de couches 44, on a une alternance de couches 44' avec des contraintes de compression et des couches 44' avec des contraintes de traction, les unes sur les autres pour compenser les

14 contraintes, et de préférence ne pas les transmettre au premier et au second élément de fixation 41, 42. La figure 8 est une vue de côté schématique d'un dispositif de capteurs 1 selon un sixième mode de réalisation de la présente invention ; le dispositif de capteurs 1 correspond au dispositif de capteurs 1 selon l'état de la technique représenté à la figure 2 mais à la différence de celui de la figure 2, après avoir, dans une première étape de fabrication, développé le substrat 2 puis, dans une seconde étape de fabrication, installé la première couche d'isolation 7 sur le substrat 2, au cours d'une sixième étape de fabrication, on développe une seconde couche conductrice 6 sur la première couche d'isolation 7 et on la met en structure. Dans une septième étape de fabrication, on applique une seconde couche d'isolation 8 sur la seconde couche conductrice 6, et dans une huitième étape de fabrication, on applique une première couche conductrice 5 sur la seconde couche d'isolation 8 et/ou on la met en structure. La couche fonctionnelle micromécanique 3 sera déposée dans une cinquième étape de fabrication, suivante. Dans une quatrième étape de fabrication, on réalise les sillons 11 par gravure. Au cours d'une neuvième étape de fabrication et à l'aide des sillons 11, on effectue la gravure de la première et de la seconde couche d'isolation 7, 8 pour obtenir les éléments mobiles 51 dans la couche fonctionnelle micromécanique 3. La première couche conductrice 6 chevauche au moins en partie la seconde couche conductrice 5 dans la direction perpendiculaire au plan principal d'extension 100 pour, qu'entre la première couche conductrice 5 et le substrat 2, se trouve la seconde couche conductrice 6 sous la forme d'un ensemble de chemins conducteurs 6' isolés électriquement les uns des autres et qu'ainsi la densité des chemins conducteurs soit relativement importante, car comme la première couche conductrice 5 est située au-dessus de la seconde couche conductrice 6 ou au-dessus des chemins conducteurs 6', on évite la gravure souterraine des chemins conducteurs 6', de sorte que les chemins conducteurs 6' peuvent être relativement étroits par comparaison à la première couche conductrice 5. Au niveau de la couche métallique 10, on a la première couche conductrice 5 reliée de manière électroconductrice à la seconde couche conductrice 6.

15 La figure 9 est une vue de côté schématique d'un dispositif de capteurs 1 selon un septième mode de réalisation de l'invention ; le septième mode de réalisation est, pour l'essentiel, identique au sixième mode de réalisation représenté à la figure 8 ; dans la première couche conductrice 5, on a réalisé d'autres chemins conducteurs 5' isolés électriquement les uns des autres, et les chemins conducteurs 6' sont reliés électriquement aux autres chemins conducteurs 5' de façon à réaliser des croisements de chemins conducteurs entre la couche fonctionnelle micromécanique 3 et le substrat 2. Les figures l0a et 10b sont des vues de côté schématiques des dispositifs de capteurs 1 selon un huitième et un neuvième mode de réalisation de l'invention ; le huitième et le neuvième mode de réalisation sont, pour l'essentiel, identiques au septième mode de réalisation présenté à la figure 9, les chemins conducteurs 6' et les autres chemins conducteurs 5' sont réalisés comme électrodes de surface qui se chevauchent réciproquement. La figure 11 est une vue de côté schématique d'un dispositif de capteurs 1 selon un dixième mode de réalisation de l'invention ; le onzième mode de réalisation est identique au sixième mode de réalisation représenté à la figure 8. La première couche conductrice 5 chevauche complètement les chemins conducteurs 6 non seulement perpendiculairement au plan principal d'extension 100, mais également parallèlement à ce plan 100. En outre, la première couche conductrice 5 est reliée électriquement au substrat 2 pour que la première couche conductrice 5 et le substrat 2 entourent complètement les chemins conducteurs 6' dans un plan 110 perpendiculaire au plan principal d'extension 100. On réalise de cette manière un écran électromagnétique des chemins conducteurs 6' à l'aide de la première couche conductrice 5. Les figures 12a et 12b sont des vues de côté schématiques des dispositifs de capteurs 1 selon un onzième et un douzième mode de réalisation de l'invention ; la seconde couche d'isolation 8 comprend entre les chemins conducteurs 6' et la première couche conductrice 5, du matériau avec un degré de gravure moindre,

16 notamment que la première couche d'isolation 7 de façon que les chemins conducteurs 6' en partie gravés en souterrain, soient reliés par les zones de la seconde couche d'isolation 8 à la première couche conductrice 5 et/ou d'autres chemins conducteurs 5' soient reliés de manière électroconductrice à la seconde couche conductrice 6.10

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1 °) Structure micromécanique (1) comprenant un substrat (2), une couche fonctionnelle micromécanique (3) et un élément de conducteur (4), le substrat (2) ayant un plan principal d'extension (100), l'élément conducteur (4) étant installé dans la direction perpendiculaire au plan principal d'extension (100), pratiquement entre le substrat (2) et la couche fonctionnelle micromécanique (3) et il s'étend pratiquement parallèlement au plan principal d'extension (100), l'élément conducteur (4) ayant un premier élément de fixation (41) fixé au substrat (2) et un second élément de fixation (42) fixé au substrat (2), et l'élément conducteur (4) comporte en outre un élément en forme de pont (43) relié à la fois au premier élément de fixation (41) et au second 15 élément de fixation (42), caractérisée en ce que l'élément en forme de pont (43) présente une zone de pont (43'), dégagée entre le premier élément de fixation (41) et le second élément de fixation (42). 20 2°) Structure micromécanique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' une première couche d'isolation (7) est installée au moins en partie dans une direction perpendiculaire au plan principal d'extension (100) 25 entre le premier élément de fixation (41) et le substrat (2) et/ou entre le second élément de fixation (42) et le substrat (2), et la première couche d'isolation (7) est dégagée par gravure suivant la direction perpendiculaire au plan principal d'extension (100) entre l'élément en forme de pont (43) et le substrat (2). 30 3°) Structure micromécanique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que dans une première direction (101) parallèle au plan principal d'extension (100), le premier et/ou le second élément de fixation (41, 42) 35 sont chacun plus large que l'élément de pont (43), notamment dans la 18 direction perpendiculaire à la direction principale d'extension (43") de l'élément de pont (43) et/ou dans une première direction (101) perpendiculaire à la seconde direction (102) parallèle au plan principal d'extension (100), l'élément de pont (43) est plus large que le premier et/ou le second élément de fixation (41, 42), notamment le long de la direction principale d'extension (43") de l'élément en forme de pont (43). 4°) Structure micromécanique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' Io entre le premier et le second élément de fixation (41, 42), notamment parallèlement à la direction principale d'extension (43"), l'élément en forme de pont (43) a un tracé en U, en méandres et/ou en serpentin. 5°) Structure micromécanique (1) selon la revendication 1, 15 caractérisée en ce que perpendiculairement au plan principal d'extension (100), l'élément de pont (43) comporte un ensemble de couches (44), l'ensemble de couches (44) étant de préférence en des matériaux différents, et 20 l'ensemble de couches (44) présente notamment de manière préférentielle des contraintes mécaniques différentes, notamment des contraintes de traction et/ou de compression. 6°) Structure micromécanique (1) selon la revendication 1, comportant 25 un substrat (2), une couche fonctionnelle micromécanique (3), une première couche conductrice (5) et une seconde couche conductrice (6), le substrat (2) ayant un plan principal d'extension (100), et à la fois la première couche conductrice (5) et la seconde couche conductrice (6) sont installées dans une direction perpendiculaire au 30 plan principal d'extension (100), pratiquement entre la couche fonctionnelle micromécanique (3) et le substrat (2), caractérisée en ce que la première couche conductrice (5) chevauche au moins en partie la seconde couche conductrice (6) perpendiculairement au plan principal 35 d'extension (100). 19 7°) Structure micromécanique (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que la première couche conductrice (5) est isolée électriquement au moins en partie par rapport à la seconde couche conductrice (6) et/ou la première couche conductrice (5) est reliée de manière électroconductrice au moins en partie à la seconde couche conductrice (6) et/ou la première et/ou la seconde couche conductrice (5, 6) sont reliées respectivement au substrat (2) et/ou à la couche fonctionnelle micromécanique (3) par une liaison électroconductrice. 8°) Structure micromécanique (1) selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que la seconde couche conductrice (6) est installée entre la première couche conductrice (5) et le substrat (2) et/ou la première et/ou la seconde couche conductrice (5, 6) sont entourées par un ensemble de premiers chemins conducteurs (6') et/ou d'électrodes surfaciques, isolés électriquement les uns des autres et pratiquement parallèles au plan principal d'extension (100). 9°) Structure micromécanique (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que la première couche conductrice (5) entoure la seconde couche conductrice (6) au moins partiellement, dans la direction perpendiculaire et/ou dans la direction parallèle au plan principal d'extension (100). 10°) Structure micromécanique (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce qu' uniquement la première couche conductrice (5) ou la seconde couche 30 conductrice (6) comporte des zones (5') non gravées. 11 °) Procédé de fabrication d'un composant micromécanique selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que 35 dans une première étape de fabrication, on réalise le substrat (2),dans une seconde étape de fabrication, on applique une première couche d'isolation (7) sur le substrat (2), dans une troisième étape de fabrication, on applique une couche conductrice pour former l'élément conducteur (4) sur le substrat (2), dans une quatrième étape de fabrication, on grave la première couche d'isolation (7) de façon à obtenir dans l'élément conducteur (4), une zone de pont (43'), dégagée pour former l'élément de pont (43), et dans une cinquième étape de fabrication, on dépose de préférence une couche fonctionnelle micromécanique (3) et notamment on lui donne une structure. 12°) Procédé de fabrication d'une structure micromécanique (1) selon les revendications 6 à 10, caractérisé par la succession d'étapes de fabrication selon lesquelles 15 on réalise le substrat (2), on dépose une première couche d'isolation (7) sur le substrat (2), on dispose la seconde couche conductrice (6) sur la première couche d'isolation (7), on dépose une seconde couche d'isolation (8) sur la seconde couche 20 conductrice (6), et on dépose la première couche conductrice (5) sur la seconde couche d'isolation (8). 13°) Procédé de fabrication d'une structure micromécanique (1) selon la 25 revendication 12, caractérisé en ce que dans l'étape de dépôt de la seconde couche conductrice (6) sur la première couche d'isolation (7), on met en structure la seconde couche conductrice (6), et/ou 30 dans l'étape de dépôt de la première couche conductrice (5) sur la seconde couche d'isolation (8), on met en structure la première couche conductrice (5), et/ou dans une autre étape de fabrication, on grave la première et/ ou la seconde couche d'isolation (7, 8), et/ou 21 dans une autre étape de fabrication, on dépose la couche fonctionnelle micromécanique (3) et notamment on lui donne une structure.5