JP2000510548A - 微薄膜ポンプ本体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 入口弁（１０６）を備えた引き入れ口と出口弁（１０８）を備えた排出口を有するポンプ本体を製造する方法であり、第１工程として、第１及び第２半導体ディスク（２００）のそれぞれの第１主面を、第１ディスクの入口弁のバルブフラップ構造（２０２）と出口弁の弁座構造（２０４）と、第２ディスクの出口弁のバルブフラップ構造と入口弁の弁座構造とを形成するために、構造化するステップを含む。次に、第１及び第２半導体ディスクのそれぞれの第２主面に、バルブフラップウェル構造（２０６；２１６）とバルブ開口ウェル構造（２０８；２１８）を、バルブフラップ構造及び弁座構造と特定の関係になるように形成する。第１及び第２半導体ディスクの第１主面同士を、それぞれのバルブフラップ構造がそれぞれの弁座構造と一定の関係で配置されるように接続する。最後に、第１及び第２半導体ディスクのそれぞれの第２主面に、バルブフラップが露出し、弁座が開くように、少なくともバルブフラップウェル構造及びバルブ開口ウェル構造の部分でエッチングを施す。

Description

【発明の詳細な説明】 微薄膜ポンプ本体の製造方法 本発明は、ポンプ本体の製造方法、詳しくは、ポンプ薄膜、ポンプ本体、受動 逆止弁が設けられた入出口を含む微薄膜ポンプのためのポンプ本体の製造方法に 関する。 先行技術によると、駆動方法の異なる多数の微薄膜ポンプが存在する。主に、 電磁、熱、圧電の駆動原理を応用したものである。逆止弁を有する微薄膜ポンプ のための電磁駆動原理は、例えば、Ｅ．カント、Ｋ．シーマンによる「磁歪薄膜 微量流動器具」(マイクロシステムテクノロジィズ９６、４５１−４５６ページ 、ＶＤＥ出版、１９９６年)に記載されている。 熱駆動方法は、例えば、Ｂ．ブーストゲンズ他による「鋳型成形された微薄膜 ポンプ」(１９９４年ブレーメンにおけるアクチュエータ学会会報９４、８６− ９０ページ)に説明されている。ＥＰ−Ａ−０１３４６１４と、Ｈ．Ｔ．Ｇ．バ ン・リンテル他による「シリコンの微細機械加工による圧電マイクロポンプ」( センサーズ＆アクチュエーターズ、１５、１９８８年、１５３−１６７ページ) は、能動又は受動逆止弁を使用する微薄膜ポンプのための圧電駆動原理を説明し ている。 静電駆動を有し、それぞれ逆止弁が設けられた入出口を一体的に備えたポンプ 本体を有する公知の微薄膜ポンプが、ＤＥ４１４３３４３Ａ１にだけでなく、Ｒ ．ツェンゲルによる「微量流動システムのための部品としての微薄膜ポンプ」( シェーカー出版、アーヘン、１９９４年、ＩＳＢＮ３−８２６５−０２１６−７ )に記載されている。このようなマイクロポンプを図１に示す。 図１に示されたマイクロポンプは、四つのシリコンチップからなり、その うち二つは可撓性のあるポンプ薄膜１０と絶縁膜１４を備えた対向電極１２から なる静電駆動体を形成するものである。他の二つのシリコンチップ１６，１８は 、フラップ弁２０，２２を内蔵するポンプ本体を形成する。ポンプ室２４は、シ リコンチップ１６，１８によって形成されるポンプ本体と、その周囲に沿ってポ ンプ本体に接続されているフレキシブルなポンプ薄膜１０との間に形成される。 スペーサ層２８が、フレキシブルなポンプ薄膜１０の保持手段２６と対向電極の 間に配置されている。 静電駆動体に電圧を印加すると、弾力性のあるポンプ薄膜１０は剛性のある対 向電極１２に静電的に引きつけられ、これにより、ポンプ室２４に負圧が生じ、 この負圧のために、ポンプ媒体が矢印３０で示されるように引き入れ口のフラッ プ弁２２を通じて流れる。電圧が切られて電荷が電極を短絡することによってバ ランスをとると、ポンプ薄膜が緩み、ポンプ媒体が排出口のフラップ弁２０を通 じてポンプ室から排出される。 駆動手段が違うことを除いては、圧電的に駆動されるマイクロポンプも図１に 示されているマイクロポンプ本体と同じ構造である。 ＤＥ６９４０１２５０Ｃ２は、バルブ構造を内蔵したシリコン板が端部板に接 続されているマイクロポンプの製造方法を説明している。 本発明の目的は、ウェハレベルでのポンプ本体を製造する簡単な方法であり、 また、高い圧縮比を有する微薄膜ポンプに適したポンプ本体の製造を可能にする 方法を提供することである。 この目的は請求項１の方法によって達成される。 本発明は、入口弁を備えた引き入れ口と出口弁を備えた排出口を有するポンプ 本体の製造方法を提供する。この方法の第１段階は、第１及び第２半導体ディス クにそれぞれ第１主表面を構造化する工程であり、これは、第１ディスクに入口 弁のバルブフラップ構造と出口弁の弁座構造を形成し、第２ディスクに出口弁の バルブフラップ構造と入口弁の弁座構造を形成するもので ある。続いて、第１及び第２半導体ディスクのそれぞれの第２主表面に、バルブ フラップウェル構造とバルブ開口ウェル構造が、前記バルブフラップ構造及びバ ルブ弁座構造と特定の関係を有するように形成される。第１及び第２半導体ディ スクの第１主表面は、それぞれのバルブフラップ構造がそれぞれの弁座構造と特 定の関係で配置されるように接続される。最後に、第１及び第２半導体ディスク のそれぞれの第２主表面が、バルブフラップを露出させ、弁座を開くために、少 なくともバルブフラップウェル構造の部分とバルブ開口ウェルの部分でエッチン グが施される。 前述した静電駆動の微薄膜ポンプは、例えば、図１に示されるような形態で用 いられた場合、いくつかの不利な点がある。 微薄膜の小さな振動と比較的大きなポンプ室のせいで、このような公知のポン プは非常に小さな圧縮比を有することになる。圧縮比という言葉は、ポンプ排出 量のポンプ室合計容量に対する割合を意味する。この小さな圧縮比のために、気 体のような圧縮性の媒体を送ることは不可能である。なぜならば、通常このよう な媒体の圧縮率はポンプの圧縮比を上回るからである。 さらに、前述した公知のポンプのポンプ室は、流体力学に関して不利で、その 上、気泡の許容がない形状である。ポンプ媒体である流体に気体が含まれ、それ がポンプ室に溜まり、その高い圧縮率のために、実質的にポンプ特性を損なうこ とになる。さらに、圧縮比の悪さのために、自発的な呼び水入れが達成できない 。 さらに、その製造工程のために、公知のマイクロポンプのポンプ微薄膜は、送 られる媒体と電気的に接続している。作動中、静電駆動のマイクロポンプに２０ ０Ｖオーダーの電圧が駆動体に作用するので、失敗の際にはポンプ媒体に実質的 に電位が存在し、使用の際のそれぞれの場合に応じて、これらの電位が外部部品 の誤動作を引き起こすかもしれない。また、現在知られている先行技術によると 、マイクロポンプはそれぞれのチップを接着することに よって取り付けられる。この取り付け方法は、効率的な製造を行うために満足し なければならない必要条件を満たしていない。 従って、小さなポンプ室を備えた微薄膜ポンプは前述の欠点を排除するのに有 効である。ポンプ室容量を減少させるための一つの可能な方法は、駆動手段に対 向するバルブチップを薄くすることである。しかし、特にこのようなバルブチッ プの薄肉化は実質的な問題を伴う。一方では、例えば、研削や研磨の機械的薄肉 化は、このような機械的薄肉化の際に発生する強い振動のために、フラップにダ メージをもたらすかもしれない、つまり、フラップがその固定部分で折れるかも しれない。バルブチップの薄肉化のために化学的処理もまた使用不可能である。 なぜなら、従来のバルブフラップは化学的除去に対して保護されているものでな ければならない。そして、これはプロセスエンジニアリングの分野への高い投資 の下でのみ可能である。 本発明に係る方法は、デリケートなバルブフラップヘダメージを与える危険性 がなく、また、プロセスエンジニアリングの分野への高い投資も必要としない、 バルブチップの薄肉化を可能とする。 また、本発明に係る方法は、ポンプ本体をウェハレベルで製造することを可能 にする。積み重ね的構造の設計のために、製造されたポンプ本体は、さらに、ウ ェハレベルでの微薄膜ポンプの最終組み立てに適している。他の多くの概念と比 べて、これは製造工学の見地から非常に有利な考えである。 本発明のさらなる展開は、従属請求項に開示されている。 以下に、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。 図１は、静電駆動機構を有する公知の微薄膜ポンプを示す。 図２ａ)，２ｂ)，３ａ)，３ｂ）は、本発明に係る方法で製造されたポンプ本 体を有する微薄膜ポンプを示す。 図４は、微薄膜ポンプの静電マイクロポンプ駆動機構を示す。 図５は、微薄膜ポンプの圧電マイクロポンプ駆動機構を示す。 図６は、本発明に係る方法の第１実施形態を説明する概略断面図を示す。 図７は、本発明に係る方法の第２実施形態を説明する概略断面図を示す。 図８は、本発明に係る方法の第３実施形態を説明する概略断面図を示す。 図２ａ)，２ｂ)，３ａ)，３ｂ）は、本発明に係る方法で製造されたポンプ本 体を有する微薄膜ポンプの実施形態を示す。 図２ａ）は、圧電駆動体１００を基礎とした微薄膜ポンプを示す。この圧電駆 動体に関しては、図５を参照して後に詳述する。ポンプ本体は二つの半導体ディ スク、好ましくはシリコンウェハ１０２、１０４からなる。半導体ディスク１０ ２、１０４はマイクロメカ的方法で形成された入口弁１０６と出口弁１０８を内 臓している。図２ａ）に示されているように、シリコン基板１０２は、ポンプ室 の容量を小さくするため、さらには、高い圧縮比を実現するために、微薄膜に対 向する表面が薄くされている。 このような構造を形成するのに採用される本発明に係る方法は、図６〜図８を 参照して後に説明する。 図２ｂ）は、静電駆動による微薄膜ポンプの実施形態を示す。この静電駆動は 、対向電極１２０と微薄膜として機能する駆動体１２２からなる。この静電駆動 に関しては、図４を参照して後に詳述する。 前述したように、ポンプ本体は受動逆止弁１０６、１０８を内蔵する二つのシ リコン基板１０２、１０４によって形成される。図２ｂ）に示されるように、同 時に微薄膜としても機能する静電駆動体１２２は、逆止弁１０６、１０８を備え た引き入れ口と排出口の外側でポンプ本体上に座るように、本質的に平らなもの である。この静電駆動の場合には、バルブチップを薄くしたことだけでなく、こ の構造設計により、高い圧縮比が得られる。 図３ａ)，３ｂ）は、微薄膜ポンプのさらなる二つの実施形態を示している。 これらの実施形態では、ポンプ本体を形成する第２シリコン基板に関し てだけが、図２ａ)，２ｂ）に示す実施形態と違っている。図３ａ)，３ｂ）に示 す実施形態において、シリコン基板１０２と共にポンプ本体を形成する第２シリ コン基板１０４’も薄肉化されており、微薄膜１２２から離れた側が薄肉化され ている。図３ａ)，３ｂ）に示すタイプのポンプ本体は、図７を参照して後に詳 述する種類の製造方法によって得られる。 図４は、微薄膜ポンプを形成するためにポンプ本体に接続される平らな静電マ イクロポンプ駆動機構を示す。接続されるポンプ本体は本発明に係る方法で製造 されたものである。この静電駆動機構は、本質的に、剛性の対向電極１２０と全 部分が薄い微薄膜１２２とからなる平らな駆動体に関して、図１に示す駆動機構 とは違っている。従って、駆動ユニットによって規定されるポンプ室容量率は、 図２ｂ）から明らかなように、０にまで下げることができ、このことは圧縮を高 めることに寄与する。 この平らな静電駆動体は、例えば、以下に説明する方法によって製造できる。 まず第１に、対向電極１２０とポンプ微薄膜１２２のために、初期ウェハが製造 される。この際、特に、電気接続を可能にしておくこと、例えば、接続パッドを 備えることを含み、初期材料として非導電性材料が使用される場合には、電極面 を形成するために導電性コーティングを適切に施すことを含む。続いて、スペー サ層１４０が、ポンプ微薄膜１２２と対向電極１２０の載置面となる面上に形成 される。さらに、電極間の短絡を防止するため、絶縁層１４２が二つのウェハの 接触する全ての点に形成される。この二つの初期ウェハはスペーサ層１４０に形 成された接続部で接続される。次に、ポンプ微薄膜１２２用の初期ウェハは、ポ ンプ微薄膜の望ましい最終厚さが得られるまで、全部分にわたって削られる。 選ばれる材料によって、例えば、研磨等の機械的除去やエッチングが、可撓性 のある静電的に駆動されるポンプ微薄膜１２２を製造するための削除方法として 使われる。エッチング処理のためには、ポンプ微薄膜１２２は多層 構造の最上面に組み込むことができ、この多層構造は最下層として微薄膜の下面 となる面に腐食防止層を含んでいる。このポンプ微薄膜製造は何の構造化工程も 必要とせず、圧縮比の最適化に加えて製造コストの最小化も、このような本質的 に平たい静電マイクロポンプ駆動によって達成される。 ポンプ微薄膜の下面のより広範囲にわたる構造化、例えば、スペーサや流路等 の付加補助的な構造の製造や、コーティングのさらなる除去や付与は、前述した 全部分にわたる削除の後に行うことができる。この広範囲にわたる構造化には、 電気的絶縁のため、あるいは目的を持って機械的特性を変更するため、例えば、 局所的に不均質な弾力性を持たせるために微薄膜の厚さを局所的に変える目的で 、例えば、化学的抵抗を増すために付加的な層を追加することも含まれる。 対向電極１２０とポンプ微薄膜１２２の初期材料として使用できる材料は、特 に、シリコン、ガラス、プラスティック材料である。スペーサ層１４０は、二つ の初期ウェハのうちの一つあるいは両方に構造化または追加することによって形 成される。使用される初期材料によって、対向電極１２０とポンプ微薄膜の接続 に採用される方法は違ってくる。接着剤はあらゆる材料に使用でき、シリコンと ガラスの組み合わせや、間にガラススペーサを挟んだシリコンとシリコンの組み 合わせに対してはアノード接合、シリコンとシリコンの組み合わせに対してはシ リコン溶融接合が使用できる。温度上昇を必要とする接続方法、例えば、アノー ド接合を可能とするために、静電駆動体の対向電極１２０に開口１４４が設けら れている。これらの開口は、ポンプ微薄膜１２２と対向電極１２０間の気体の熱 膨張や圧縮の場合の周囲環境に関連して圧力の均等化を図るものである。これら の開口は、また、スペーサ層１４０内にも設けてもよい。 図５は、微薄膜ポンプを形成するためにポンプ本体に接続される圧電マイクロ ポンプ駆動機構を示す。接続されるポンプ本体は本発明に係る方法で製 造されたものである。ポンプ微薄膜１１０は、この微薄膜をポンプ本体に取り付 けるための取り付け構造１５０を有している。取り付け構造と微薄膜は、ポンプ 本体から離れた側が、導電層１５２に覆われている。接続層１５４によって、圧 電作用材料１５６が微薄膜１１０に取り付けられる。また、圧電作用材料１５６ は導電層１５８に覆われる。 以下に、この圧電駆動体の製造方法を簡単に説明する。最初に、薄いポンプ微 薄膜１１０が形成される。その際、後に入口弁と出口弁の間の最適な流れを保証 する構造がポンプ室に設けられる。また、ポンプ微薄膜の下面には、より広範囲 にわたる構造物を設置することもできる。例えば、スペーサや流路という形で、 付加補助的な構造物を形成する。さらに、引き続いて、コーティングが付与又は 除去される。このことは、前述したように、電気的絶縁のため、あるいは目的を 持って機械的特性を変更するため、例えば、局所的に不均質な弾力性を持たせる ために微薄膜の厚さを局所的に変える目的で、化学的抵抗を増すために付加的な 層を追加することも含まれる。 次に、ポンプ微薄膜１１０は圧電材料１５６に接続される。圧電材料は結晶で あるか、または、薄膜層１５６としてポンプ微薄膜１１０に直接塗布される。こ の圧電材料の両面が電気的に接続可能な状態でなければならず、例えば、接着層 である非導電層１５４が圧電材料下面と導電性ポンプ微薄膜１１０の間の接続を 可能とする。なぜなら、電界は圧電効果を実現するために決定的なものであるの で。 温度上昇を必要とする接続方法を圧電駆動機構の製造のために使用する場合、 これらの接続方法実行の後に、圧電材料１５６を再度分極化する必要がある。こ の目的のために、高電圧が結晶に印加され、駆動体材料のキュリー温度、典型的 には１８０℃〜３５０℃にほぼ相当する温度になる。 微薄膜ポンプ製造のために、図４、図５を参照して説明した駆動体装置が本発 明に係る方法で製造されたポンプ本体に取り付けられる。これにより、 図２、図３を参照して前述した種類の微薄膜ポンプが製造される。駆動体装置を ポンプ本体に接続するために、本技術分野で公知の方法が採用される。 本発明に係る微薄膜ポンプに最適なポンプ本体を製造するための本発明に係る 方法を、下記に詳細に説明する。 バルブユニットに使用される初期材料としてはシリコンが好ましい。既に述べ たように、本発明に係る一体的なバルブユニットを有するポンプ本体の製造方法 によると、ポンプ室容量を小さくすることができる。これは特に、ポンプ室容量 に関わる内側のバルブチップに応用する。しかし、明らかに、本発明はまた例え ば図１に示されるようなタイプのポンプ本体を製造するのに有利な方法を提供す る。従って、本発明に係る方法のそれぞれの実施形態の場合、バルブ本体を形成 する二つの半導体基板のうちの一方をあるいは両方を薄くするために行われる工 程は任意であることは、当業者にとって明らかである。 図６を参照して、第１の方法を説明する。一体的なバルブ構造を有するバルブ 本体は、二つの半導体基板、好ましくはシリコン基板からなり、これらの基板は 、最初にステップａ）〜ｃ）の処理を受ける。 最初に、バルブチップ２００は、バルブフラップ構造２０２と弁座構造２０４ を形成するために、それぞれの表側、つまり主面が予備構造化される。 この予備構造化は、例えば、エッチング処理によって行われる。この予備構造化 は図６のステップａ）に示されている。本発明に係る方法の本実施形態の次のス テップでは、バルブフラップウェル２０６とバルブ開口ウェル２０８が、例えば 、湿式化学エッチング処理によって形成される。これは、ステップｂ）を参照し て、チップの裏面でバルブフラップ構造２０２と弁座構造２０４とに一定の関係 を有する場所に行われる。次に、ステップｃ）に示すように、本実施形態のバル ブチップ２００は、その上面に酸化物層２１０が設けられる。 続いて、それぞれ表面に酸化物層を有する二つのチップは、例えばアノード接 合処理又はシリコン溶融接合によって接続される(ステップｄ)参照)。この二つ のチップは一方のチップの弁座構造が他方のチップのバルブフラップ構造と並ぶ ように、また、その逆になるように、配置される。これは、バルブフラップと弁 座の接続であり、結果的に、それ以降の薄肉化工程の間にバルブフラップにかか るダメージを信頼的に阻む機械的安定をもたらすこととなる。 ステップｄ）の後に得られる一対のウェハ２１２は、その後、ステップｅ）の 上部ウェハのように、その片側が薄く削られる。これにより、薄肉化されたウェ ハのバルブウェル２０６、２０８は可能な限り平たくなる。次に、最後の湿式化 学エッチング処理が行われ、それにより、フラップ構造が露出し、弁座が開く（ ステップｆ）参照)。本発明に係る一体的バルブ構造を有するポンプ本体を製造 するための本発明に係る方法は、これにて終了する。 図７を参照して、別の方法を以下に説明する。最初に、弁座構造２０４とバル ブフラップ構造２０２が、図６のステップａ）と同様の方法でバルブチップ２０ ０の主面に形成される。次に、バルブフラップウェル２１６とバルブ開口ウェル ２１８が、チップの裏側に、ステップｇ）に示すように形成される。本実施形態 では、これらのウェルは、完成後のポンプチップのウェル深さと同じ深さを有し ている。この後、これらのバルブウェルはバルブユニット２２２を形成するため に接続される（ステップｈ）参照)。図６を参照して説明した方法との本質的な 違いは最後のステップにある。図７に示す方法では、ウェハの薄肉化が片側に機 械的に行われるのではなく、ステップｉ）に示すように、両側に化学的処理によ って行われる。化学エッチング処理が、フラップとバルブ開口のそれぞれが露出 するまで行われる。結果として、同じ厚さの二つのウェハからなる一対のウェハ となる。 本発明に係るさらに別の方法を、図８を参照して説明する。図８のステッ プａ)，ｇ）は図７のステップａ)，ｇ）と同様である。次にステップｊ）に示さ れるように、バルブチップはバルブユニットを形成するために接続されるが、こ の段階では引き入れ口、排出口は閉じたままである。エッチングマスク２３０が 、下側チップの表面に、ウェル２１６、２１８の部分を除いて、被せられる。従 って、次工程の化学エッチング処理では、上部チップは薄肉化されるが、下部チ ップは上部チップのように全体にわたって薄肉化されるわけではない。マスク２ ３０が下部チップの全域のエッチングを阻み、下部チップは予備形成されたウェ ル２１６、２１８の部分だけが削られ、ステップｋ）に示されるように、完成の 際に元の厚さを保つようにされているからである。このように、フラップの露出 後、ポンプ室がポンプ本体と上部チップに取り付けられた微薄膜によって形成さ れる際、ポンプ室に対して平らなバルブユニットを含んだウェハパッケージが得 られる。 前述した方法のうちの一つによって製造されるポンプ本体は、駆動ユニットに 接続される。しかし、経済的であると同時に再現可能な接続技術は、ウェハレベ ルで取り付けを行うことのみによって可能である。また、この接続には、例えば 、接着、シリコン溶融接合、アノード接合、共晶結合等の多数の技術や方法が用 いられる。前述したように、高温方法は圧電材料の減極化を伴い、その後に圧電 駆動体の分極化が必要となるかもしれない。 駆動ユニットがバルブ本体に接続されると、図２、３に示されるような微薄膜 ポンプが得られる。前述した方法で、前述した駆動手段との組み合わせで、高い 圧縮比を有する、つまり、ポンプ排出量のポンプ室合計容量に対する割合が高い ポンプ本体が得られる。

【手続補正書】 【提出日】平成１１年１０月１８日（１９９９．１０．１８） 【補正内容】 請求の範囲 １． 入口弁（１０６）を備えた引き入れ口と出口弁（１０８）を備えた排出口 を有するポンプ本体を製造する方法であって、下記のステップを備えたことを特 徴とする、 １．１第１及び第２半導体ディスク（２００）のそれぞれの第１主面を 、第１ディスクの入口弁のバルブフラップ構造（２０２）と出口弁の弁座構造（ ２０４）と、第２ディスクの出口弁のバルブフラップ構造と入口弁の弁座構造と を形成するために構造化する、 １．２第１及び第２半導体ディスクのそれぞれの第２主面に、バルブフ ラップウェル構造（２０６；２１６）とバルブ開口ウェル構造（２０８；２１８ ）を、バルブフラップ構造及び弁座構造と特定の関係になるように形成する、 １．３第１及び第２半導体ディスクの第１主面同士を、それぞれのバル ブフラップ構造がそれぞれの弁座構造と特定の関係で配置されるように接続する 、 １．４第１及び第２半導体ディスクのそれぞれの第２主面に、バルブフ ラップが露出し、弁座が開くように、少なくともバルブフラップウェル構造及び バルブ開口ウェル構造の部分でエッチングを施す。 ２． 請求項１に記載の方法であって、ステップ１．３の前に、第１及び第２半 導体ディスクのそれぞれの第１主面に酸化物層（２１０）を形成するステップを 含む。 ３． 請求項１又は請求項２に記載の方法であって、半導体基板（２００）がス テップ１．３においてアノード接合によって接続される。 ４． 請求項１、請求項２又は請求項３のいずれかに記載の方法であって、ステ ップ１．４の前に、少なくとも一方の半導体ディスクを第２面側から薄肉化する ステップを含む。 ５． 請求項４に記載の方法であって、少なくとも一方の半導体ディスクが機械 的除去法によって第２面側から薄肉化され、ステップ１．２で半導体基板（２０ ０）に形成されるバルブフラップウェル構造（２０６）と弁座ウェル構造（２０ 8）は、この少なくとも一方の半導体ディスクの薄肉化後のバルブフラップウェ ル構造と弁座ウェル構造の深さがステップ１．４後の最終的なバルブウェルの深 さに相当するようになる深さを有している。 ６． 請求項４に記載の方法であって、ステップ１．２で半導体基板（２００） に形成されるバルブフラップウェル構造と弁座ウェル構造は、ステップ１．４後 の最終的なウェルの深さに相当する深さを有する。 ７． 請求項６に記載の方法であって、二つの半導体基板が化学エッチング処理 によって第２面側から薄肉化される。 ８． 請求項６に記載の方法であって、一方の半導体基板のみが化学エッチング 処理によって第２面側から薄肉化され、この一方の半導体基板の薄肉化に先立っ て、他方の半導体基板はバルブフラップウェル構造と弁座ウェル構造の部分だけ がエッチングを施されるように、他方の半導体基板の第２面にマスクを被せる。 ９． 請求項７又は請求項８に記載の方法であって、少なくとも一方の半導体デ ィスクの薄肉化とエッチングがステップ１．４で一工程で行われる。 １０． 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請 求項７、請求項８又は請求項９のいずれかに記載の方法であって、シリコンディ スクが半導体ディスクとして使用される。 １１． 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求 項７、請求項８、請求項９又は請求項１０のいずれかに記載の方法であって、複 数のバルブフラップ構造と弁座構造、複数のバルブフラップウェル構造とバルブ フラップシート構造が第１及び第２半導体ディスクのそれぞれに形成され、半導 体ディスクは、ステップ１．４）の後に、個々のポンプ本体を形成するために、 さいの目に切られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クルーゲ ステファン ドイツ連邦共和国 デエ―80992 ミュン ヘン レートシュトラーセ 13 (72)発明者 ヴォイアス ペーター ドイツ連邦共和国 デエ―81735 ミュン ヘン アムゼルヴェーク 10

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 入口弁（１０６）を備えた引き入れ口と出口弁（１０８）を備えた排出口 を有するポンプ本体を製造する方法であって、下記のステップを備えたことを特 徴とする、 １．１第１及び第２半導体ディスク（２００）のそれぞれの第１主面を 、第１ディスクの入口弁のバルブフラップ構造（２０２）と出口弁の弁座構造（ ２０４）と、第２ディスクの出口弁のバルブフラップ構造と入口弁の弁座構造と を形成するために構造化する、 １．２第１及び第２半導体ディスクのそれぞれの第２主面に、バルブフ ラップウェル構造（２０６；２１６）とバルブ開口ウェル構造（２０８；２１８ ）を、バルブフラップ構造及び弁座構造と特定の関係になるように形成する、 １．３第１及び第２半導体ディスクの第１主面同士を、それぞれのバル ブフラップ構造がそれぞれの弁座構造と特定の関係で配置されるように接続する 、 １．４第１及び第２半導体ディスクのそれぞれの第２主面に、バルブフ ラップが露出し、弁座が開くように、少なくともバルブフラップウェル構造及び バルブ開口ウェル構造の部分でエッチングを施す。 ２． 請求項１に記載の方法であって、ステップ１．３の前に、第１及び第２半 導体ディスクのそれぞれの第１主面に酸化物層（２１０）を形成するステップを 含む。 ３． 請求項１又は請求項２に記載の方法であって、半導体基板（２００） がステップ１．３においてアノード接合によって接続される。 ４． 請求項１、請求項２又は請求項３のいずれかに記載の方法であって、ステ ップ１．４の前に、少なくとも一方の半導体ディスクを第２面側から薄肉化する ステップを含む。 ５． 請求項４に記載の方法であって、少なくとも一方の半導体ディスクが機械 的除去法によって第２面側から薄肉化され、ステップ１．２で半導体基板（２０ ０）に形成されるバルブフラップウェル構造（２０６）と弁座ウェル構造（２０ ８）は、この少なくとも一方の半導体ディスクの薄肉化後のバルブフラップウェ ル構造と弁座ウェル構造の深さがステップ１．４後の最終的なバルブウェルの深 さに相当するようになる深さを有している。 ６． 請求項４に記載の方法であって、ステップ１．２で半導体基板（２００） に形成されるバルブフラップウェル構造と弁座ウェル構造は、ステップ１．４後 の最終的なウェルの深さに相当する深さを有する。 ７． 請求項６に記載の方法であって、二つの半導体基板が化学エッチング処理 によって第２面側から薄肉化される。 ８． 請求項６に記載の方法であって、一方の半導体基板のみが化学エッチング 処理によって第２面側から薄肉化され、この一方の半導体基板の薄肉化に先立っ て、他方の半導体基板はバルブフラップウェル構造と弁座ウェル構造の部分だけ がエッチングを施されるように、他方の半導体基板の第２面にマスクを被せる。 ９． 請求項７又は請求項８に記載の方法であって、少なくとも一方の半導体デ ィスクの薄肉化とエッチングがステップ１．４で一工程で行われる。 １０． 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求 項７、請求項８又は請求項９のいずれかに記載の方法であって、シリコンディス クが半導体ディスクとして使用される。 １１． 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求 項７、請求項８、請求項９又は請求項１０のいずれかに記載の方法であって、複 数のバルブフラップ構造と弁座構造、複数のバルブフラップウェル構造とバルブ フラップシート構造が第１及び第２半導体ディスクのそれぞれに形成され、半導 体ディスクは、ステップｄ）の後に、個々のポンプ本体を形成するために、さい の目に切られる。