JP2001277194A - Micropump manufacturing method - Google Patents

Micropump manufacturing method

Info

Publication number
JP2001277194A
JP2001277194A JP2000092080A JP2000092080A JP2001277194A JP 2001277194 A JP2001277194 A JP 2001277194A JP 2000092080 A JP2000092080 A JP 2000092080A JP 2000092080 A JP2000092080 A JP 2000092080A JP 2001277194 A JP2001277194 A JP 2001277194A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
outlet
chamber
inlet
etching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000092080A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3807655B2 (en
Inventor
Masatsugu Komai
正嗣 駒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP2000092080A priority Critical patent/JP3807655B2/en
Publication of JP2001277194A publication Critical patent/JP2001277194A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3807655B2 publication Critical patent/JP3807655B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a micropump manufacturing method capable of forming an outlet, inlet, and chamber of micropump without resorting to a joining process for constituent members. SOLUTION: A substitute 50 is formed from a first layer 1 consisting of monocrystal silicon, a second layer 2 consisting of SiO2, and a third layer 3 consisting of monocrystal silicon, which are laminated one over another. An anisotropic wet etching is applied from the counter second layer side of the first layer 1 so that an inlet 21 and an outlet 22 are formed. The third layer is provided with pores 39, through which the second layer 2 is subjected to wet etching. Thereby the inlet 21 and outlet 22 are put in communication with each other, and a chamber 23 capable of making vermicular motion with a piezoelectric element 24 is formed. The pores 39 are blocked by film formation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、微小量の流体の
搬送等に用いられるマイクロポンプの製造方法に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a micropump used for conveying a minute amount of fluid.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、上記のようなマイクロポンプの
原理を模式的に示す断面図である。このマイクロポンプ
は逆止弁を備えない構造のもので、単結晶シリコンから
成る下層95に出口部91と入口部92とが形成され、
この下層95上に単結晶シリコンから成る上層96が設
けられている。出口部91は、その上層96側ほど断面
積が次第に大きくなるよう形成される一方、入口部92
は、これと反対に上層96側ほど次第に断面積が小さく
なるよう形成されている。そして前記上層96には、出
口部91と入口部92とを連通させる容量可変のチャン
バ93が設けられている。また前記上層96のうちチャ
ンバ93の上側に位置する部分には、振動膜97が形成
されている。そしてこの振動膜97上に圧電素子94が
取り付けられている。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a sectional view schematically showing the principle of a micropump as described above. This micropump has a structure without a check valve, and an outlet portion 91 and an inlet portion 92 are formed in a lower layer 95 made of single crystal silicon,
On this lower layer 95, an upper layer 96 made of single crystal silicon is provided. The outlet portion 91 is formed so that the cross-sectional area becomes gradually larger toward the upper layer 96 side.
On the other hand, is formed such that the cross-sectional area gradually decreases toward the upper layer 96 side. The upper layer 96 is provided with a variable-capacity chamber 93 that allows the outlet 91 and the inlet 92 to communicate with each other. A vibrating film 97 is formed on a portion of the upper layer 96 located above the chamber 93. The piezoelectric element 94 is mounted on the vibration film 97.

【0003】上記のように形成された逆止弁レスのマイ
クロポンプでは、流体抵抗差を利用して液体の搬送を行
う。すなわち、前記圧電素子94に所定の交流電圧を印
加すると、前記振動膜97が振動を始める。この振動に
よって振動膜97が圧電素子94側に凸となるとチャン
バ93の容積が大きくなるので、液体をチャンバ93内
に吸入することになる。このときチャンバ93内に吸入
される液体に与える流体抵抗は、出口部91及び入口部
92の前記形状から、入口部92よりも出口部91の方
が大きくなる。そのため液体は出口部91から流入する
ことができず、入口部92からチャンバ93内に流入す
るようになる。一方、振動膜97が下層95側に凸とな
るとチャンバ93内の容積が小さくなるので、液体をチ
ャンバ93内から排出することになる。このときチャン
バ93内から排出される液体に与える流体抵抗は、前記
出口部91及び入口部92の形状から、出口部91より
も入口部92の方が大きくなる。そのため液体は入口部
92から流出することができず、出口部91からチャン
バ93外に流出するようになる。このようにして上記マ
イクロポンプでは、逆止弁を備えることなく入口部92
から出口部91へと液体を搬送することができるように
なっている。
[0003] In a micropump without a check valve formed as described above, a liquid is conveyed by utilizing a difference in fluid resistance. That is, when a predetermined AC voltage is applied to the piezoelectric element 94, the vibration film 97 starts to vibrate. When the vibration film 97 becomes convex toward the piezoelectric element 94 due to this vibration, the volume of the chamber 93 increases, and the liquid is sucked into the chamber 93. At this time, the fluid resistance given to the liquid sucked into the chamber 93 is larger at the outlet portion 91 than at the inlet portion 92 due to the shapes of the outlet portion 91 and the inlet portion 92. Therefore, the liquid cannot flow from the outlet 91, but flows into the chamber 93 from the inlet 92. On the other hand, when the vibrating film 97 is convex toward the lower layer 95, the volume in the chamber 93 is reduced, and the liquid is discharged from the chamber 93. At this time, the fluid resistance given to the liquid discharged from the chamber 93 is larger at the inlet 92 than at the outlet 91 due to the shapes of the outlet 91 and the inlet 92. Therefore, the liquid cannot flow out of the inlet 92, but flows out of the chamber 93 from the outlet 91. In this way, in the above-described micropump, the inlet 92 is provided without the check valve.
The liquid can be conveyed from the outlet section 91 to the outlet section 91.

【0004】逆止弁レスのマイクロポンプを可能とする
前記出口部91及び入口部92は、上記のようにそれぞ
れ縦断面がテーパ状に成されている。このような出口部
91及び入口部92は、異方性ウェットエッチングによ
って形成される。すなわち、単結晶シリコンの(10
0)面を下層95の両平面とし、この(100)面から
KOH水溶液によってウェットエッチングを行う。そし
てこのウェットエッチングで形成される(111)面
を、前記出口部91及び入口部92の側壁斜面とするの
である。従って従来のマイクロポンプ製造方法において
は、まず両面が(100)面である単結晶シリコンから
成る下層95を準備する。そしてこの下層95の両面か
らウェットエッチングを施して、前記出口部91及び入
口部92を形成する。また同様に、両面が(100)面
である単結晶シリコンから成る上層96を準備する。そ
してこの上層96の両面からウェットエッチングを施し
て、チャンバ93となる部分と振動膜97とを形成す
る。そして次に前記下層95と上層96とを接合し、最
後に圧電素子94を上層96の振動膜97に取り付け
る。これによって互いに逆方向に断面積が変化する出口
部91と入口部92とを下層95に形成し、両者91、
92をチャンバ93で連通させるようにしている。
The outlet section 91 and the inlet section 92, which enable a micropump without check valves, are each tapered in vertical section as described above. Such an outlet part 91 and an inlet part 92 are formed by anisotropic wet etching. That is, (10) of single crystal silicon
The (0) plane is defined as both planes of the lower layer 95, and wet etching is performed from this (100) plane with a KOH aqueous solution. The (111) plane formed by this wet etching is used as the side wall slope of the outlet 91 and the inlet 92. Accordingly, in the conventional micropump manufacturing method, first, a lower layer 95 made of single-crystal silicon having both surfaces (100) is prepared. The outlet portion 91 and the inlet portion 92 are formed by performing wet etching on both surfaces of the lower layer 95. Similarly, an upper layer 96 made of single crystal silicon having both surfaces (100) is prepared. Then, wet etching is performed on both surfaces of the upper layer 96 to form a portion serving as the chamber 93 and the vibration film 97. Then, the lower layer 95 and the upper layer 96 are joined, and finally, the piezoelectric element 94 is attached to the vibration film 97 of the upper layer 96. As a result, an outlet portion 91 and an inlet portion 92 whose cross-sectional areas change in opposite directions are formed in the lower layer 95,
92 is communicated with a chamber 93.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記マイクロポンプ製
造方法では、下層95と上層96とを接合している。こ
のような接合は、単結晶シリコンの自然酸化膜を利用し
て、シリコンウェハを加熱することで行われる。しかし
ながらこのような接合を強固に行うには、接合面が原子
レベルで平坦かつ清浄である必要がある。接合面に凹凸
があったり汚れがあったりするとボイドが発生して接合
強度が低下し、マイクロポンプの信頼性が低下してしま
うという問題が生じる。また上記製造方法では下層95
と上層96との接合工程を有しているため、接合時に出
口部91及び入口部92とチャンバ93との位置関係に
微妙なズレを生じることがある。出口部91及び入口部
92とチャンバ93との位置関係によって搬送流体に与
える流体抵抗が左右されるから、接合時の前記ズレによ
ってポンプ性能が低下してしまうという問題がある。
In the above-described method for manufacturing a micropump, the lower layer 95 and the upper layer 96 are joined. Such bonding is performed by heating a silicon wafer using a natural oxide film of single crystal silicon. However, in order to perform such bonding firmly, the bonding surface needs to be flat and clean at the atomic level. If the bonding surface has irregularities or becomes dirty, voids are generated and the bonding strength is reduced, resulting in a problem that the reliability of the micropump is reduced. In the above manufacturing method, the lower layer 95 is formed.
And the upper layer 96, there may be a case where the positional relationship between the outlet portion 91 and the inlet portion 92 and the chamber 93 is slightly shifted during the bonding. Since the fluid resistance given to the carrier fluid depends on the positional relationship between the outlet portion 91 and the inlet portion 92 and the chamber 93, there is a problem that the displacement at the time of joining lowers the pump performance.

【0006】また逆止弁を備えたマイクロポンプの製造
方法の従来例として、特開平11−257232号公
報、特開平4−66785号公報、特開平3−2331
77号公報を挙げることができる。しかしながら逆止弁
付のマイクロポンプにおいては、部材中において中空ス
ペースをなす出口部、入口部、及びチャンバを形成しな
ければならないのみならず、当然のことながら逆止弁を
設けなければならない。そのため前記各公報では、シリ
コン基板にガラス基板を陽極接合して中空スペースを形
成し、これを出口部、入口部、及びチャンバとするとと
もに、ガラス基板とシリコン基板との密着・離反によっ
て逆止弁を構成するようにしている。従ってこの場合に
も接合時における信頼性低下という問題が生じるし、ま
た出口部、入口部、及びチャンバの位置関係がずれるこ
とによってポンプ性能が低下するという問題も生じる。
As a conventional example of a method for manufacturing a micropump provided with a check valve, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-257232, 4-66785, and 3-2331 have been disclosed.
No. 77 publication. However, in a micropump with a check valve, not only the outlet, the inlet, and the chamber, which form a hollow space in the member, must be formed, but of course, a check valve must be provided. Therefore, in each of the above publications, a glass substrate is anodically bonded to a silicon substrate to form a hollow space, which is used as an outlet portion, an inlet portion, and a chamber. Is configured. Therefore, also in this case, there is a problem that reliability is reduced at the time of joining, and a problem is also caused that pump performance is deteriorated due to a positional relationship between the outlet, the inlet, and the chamber.

【0007】この発明は、上記従来の課題を解決するた
めになされたものであって、その目的は、部材の接合に
よることなくマイクロポンプの出口部、入口部、及びチ
ャンバを形成することが可能なマイクロポンプ製造方法
を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to form an outlet portion, an inlet portion, and a chamber of a micropump without joining members. Another object of the present invention is to provide a micro pump manufacturing method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】そこで本発明のマイクロ
ポンプ製造方法は、第1層と、この第1層と異なるエッ
チング特性を有する材料から成り前記第1層に積層され
た第2層と、この第2層と異なるエッチング特性を有す
る材料から成り前記第2層に積層された第3層とを備え
た原材料を準備する第1の工程と、前記第1層の反第2
層側からエッチングを施し、第2層側の面に至る入口部
と出口部とを前記第1層に形成する第2の工程と、少な
くとも前記入口部と出口部との間に存する第2層にエッ
チングを施し、前記入口部と出口部とを連通させるとと
もに入口部から出口部に向かってぜん動させることがで
きるチャンバを形成する第3の工程とを含むことを特徴
としている。
Accordingly, a method of manufacturing a micropump according to the present invention comprises a first layer, a second layer made of a material having an etching characteristic different from that of the first layer, and laminated on the first layer. A first step of preparing a raw material comprising a material having an etching characteristic different from that of the second layer and having a third layer laminated on the second layer;
A second step of performing etching from the layer side to form an inlet portion and an outlet portion reaching the surface on the second layer side in the first layer; and a second layer existing at least between the inlet portion and the outlet portion. And a third step of forming a chamber that allows the inlet and the outlet to communicate with each other and allows the chamber to perist from the inlet to the outlet.

【0009】このマイクロポンプ製造方法では、第1層
及び第3層に挟まれて、これら両層とエッチング特性の
異なる第2層を設けている。このような構造で反第2層
側から第1層をエッチングして入口部と出口部とを形成
し、また第2層に対するエッチングによって前記入口部
と出口部とを連通させるとともにぜん動が可能なチャン
バを形成している。所定のアクチュエータ等によってチ
ャンバをぜん動させれば入口部から出口部への流体の搬
送ができるので、マイクロポンプを構成する入口部、出
口部、及びチャンバを、部材の接合を行うことなく形成
することが可能となる。
In this micropump manufacturing method, a second layer having an etching characteristic different from those of the first and third layers is provided between the first and third layers. With such a structure, the first layer is etched from the side opposite to the second layer to form an inlet and an outlet, and by etching the second layer, the inlet and the outlet communicate with each other and peristalsis is possible. Forming a chamber. Fluid can be transferred from the inlet to the outlet by peristalizing the chamber with a predetermined actuator or the like, so that the inlet, outlet, and chamber constituting the micropump are formed without joining members. Becomes possible.

【0010】また本発明のマイクロポンプ製造方法は、
前記第3の工程に先立って、前記第3層に細孔を形成
し、この細孔を介して前記第2層を原材料の外部と連通
させる第4の工程を有し、前記第3の工程においてチャ
ンバを形成するための第2層のエッチングを前記第4の
工程で形成した細孔を介したウェットエッチングにて行
い、さらにこの第3の工程の後に、前記細孔を介した連
通を遮断する第5の工程を有することをも特徴としてい
る。
[0010] The method of manufacturing a micropump according to the present invention comprises:
Prior to the third step, a fourth step of forming pores in the third layer and allowing the second layer to communicate with the outside of the raw material through the pores; In the above, the etching of the second layer for forming the chamber is performed by wet etching through the pores formed in the fourth step, and further, after the third step, the communication through the pores is cut off. It is also characterized by having a fifth step.

【0011】細孔を介して第2層をウェットエッチング
するようにすれば、チャンバの面積や形状にかかわら
ず、細孔の断面積を適宜に選択することによってチャン
バと外部との連通を容易に遮断することが可能となる。
また例えば複数の細孔を適宜に配列するなどにより、前
記連通の遮断を容易としつつ、所定形状のチャンバを正
確に形成することが可能となる。細孔の相対向する側壁
間の距離を約1.2μm以下とすると、例えばCVD法
等による成膜で前記連通を容易に遮断することが可能と
なる。
If the second layer is wet-etched through the pores, the communication between the chamber and the outside can be easily performed by appropriately selecting the cross-sectional area of the pores regardless of the area or shape of the chamber. It becomes possible to cut off.
Further, for example, by appropriately arranging a plurality of pores, it is possible to easily form a chamber having a predetermined shape while easily blocking the communication. When the distance between the opposing side walls of the pores is about 1.2 μm or less, the communication can be easily cut off by, for example, film formation by a CVD method or the like.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】次に、この発明のマイクロポンプ
製造方法の具体的な実施の形態について、図面を参照し
つつ詳細に説明する。
Next, a specific embodiment of the micropump manufacturing method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0013】図1及び図2は、上記製造方法を順次に示
す模式断面工程図である。まず単結晶シリコンから成る
厚さ約500μmの第1層1と、この第1層に積層され
たSiO2から成る厚さ約30μmの第2層2と、第2
層に積層された単結晶シリコンから成る厚さ約3μmの
第3層3とを備えた基板50を原材料として準備する
(図1(a))。ここでは前記第1層1と第3層3とが
それぞれ基板50の表面31、30を構成し、この表面
31、30がそれぞれ単結晶シリコンの(100)面に
該当している。このような基板50は、例えば単結晶シ
リコン・ウェハに石英板を接合し、これにさらに単結晶
シリコン基板を接合する等により得ることができる。
FIG. 1 and FIG. 2 are schematic sectional process views sequentially showing the above-mentioned manufacturing method. First, a first layer 1 having a thickness of about 500 μm made of single crystal silicon, a second layer 2 having a thickness of about 30 μm made of SiO 2 laminated on the first layer,
A substrate 50 having a third layer 3 made of single-crystal silicon and having a thickness of about 3 μm, which is stacked in layers, is prepared as a raw material (FIG. 1A). Here, the first layer 1 and the third layer 3 constitute the surfaces 31, 30 of the substrate 50, respectively, and the surfaces 31, 30 correspond to the (100) plane of single-crystal silicon, respectively. Such a substrate 50 can be obtained, for example, by bonding a quartz plate to a single-crystal silicon wafer and further bonding a single-crystal silicon substrate thereto.

【0014】次に、前記第1層1と第3層3とが形成す
る基板50の表面31、30に、厚さ約0.2μmのS
i3N4(以下、単に「SiN」と称する。)層4、5
を成膜する(同図(b))。そしてこのうちSiN層4
に、2カ所を開口したレジストパターンをフォトリソグ
ラフィ技術にて形成し、このレジストパターンをマスク
にして前記SiN層4をエッチングする。このエッチン
グで形成されたエッチング部32、33の大きさは、そ
れぞれ約810μm×810μmである。エッチング
後、不要なレジストを硫酸ボイル等によって除去する
(同図(c))。そしてこの状態で、KOH水溶液によ
る単結晶シリコンの異方性ウェットエッチングを、前記
エッチング部32、33を介して行う。そしてこのエッ
チングにより、それぞれ単結晶シリコンの(111)面
を側壁面34、35とする入口部21及び出口部22
を、第2層2に達するまで第1層1に形成する。形成さ
れた入口部21及び出口部22は、その側壁面34、3
5と積層面47との角度αが55°の縦(積層方向)断
面テーパ状であって、第2層2側ほど断面積が次第に小
さくなっている。入口部21及び出口部22の第2層2
側の寸法は、約100μm×100μmである(同図
(d))。続いて上記基板50の第1層1側から約0.
3μmのSiN膜36を成膜し、前記入口部21及び出
口部22をこのSiN膜36で被覆する(同図
(e))。
Next, the surface 31, 30 of the substrate 50 formed by the first layer 1 and the third layer 3 has a thickness of about 0.2 μm.
i3N4 (hereinafter, simply referred to as “SiN”) layers 4, 5
Is formed (FIG. 2B). And the SiN layer 4
Then, a resist pattern having two openings is formed by photolithography, and the SiN layer 4 is etched using the resist pattern as a mask. The size of the etched portions 32 and 33 formed by this etching is about 810 μm × 810 μm, respectively. After the etching, unnecessary resist is removed with a sulfuric acid boiler or the like (FIG. 3C). Then, in this state, anisotropic wet etching of single-crystal silicon using a KOH aqueous solution is performed via the etching units 32 and 33. By this etching, the entrance portion 21 and the exit portion 22 having the (111) plane of the single crystal silicon as side wall surfaces 34 and 35, respectively.
Is formed on the first layer 1 until the second layer 2 is reached. The formed inlet portion 21 and outlet portion 22 are provided with side wall surfaces 34, 3
5 and the laminating surface 47 are tapered in the vertical (lamination direction) cross-section at an angle α of 55 °, and the cross-sectional area becomes gradually smaller toward the second layer 2. Second layer 2 of entrance 21 and exit 22
The dimensions on the side are about 100 μm × 100 μm (FIG. 4D). Subsequently, about 0.1 mm from the first layer 1 side of the substrate 50.
An SiN film 36 having a thickness of 3 μm is formed, and the inlet 21 and the outlet 22 are covered with the SiN film 36 (FIG. 4E).

【0015】一方、前記SiN層5の表面に、図3に示
すようなマスク38を介してレジストパターンを形成す
る。同図では部分的に示しているが、マスク38には、
断面の1辺Lが約1.2μmの正方形を成す細孔37
が、約3.0μmの配列ピッチPで複数配列されてい
る。細孔37が配列されている範囲は、約11mm×1
1mmにわたっている。このようなマスク38をSiN
層5上に設けると、その下方(第1層1側)の領域に前
記入口部21と出口部22とが位置することになる。そ
してこのマスク38を介し、フォトリソグラフィ技術に
よって前記レジストパターンを形成するのである。従っ
てこのレジストパターンにも、1辺が約1.2μmの正
方形を成す断面を有する細孔が、入口部21と出口部2
2とを上方(第3層3側)から覆う約11mm×11m
mの領域に、約3.0μmのピッチで形成される。
On the other hand, a resist pattern is formed on the surface of the SiN layer 5 via a mask 38 as shown in FIG. Although the drawing is partially shown in FIG.
Pores 37 each having a square having a side L of about 1.2 μm.
Are arranged at an arrangement pitch P of about 3.0 μm. The range in which the pores 37 are arranged is about 11 mm × 1
Over 1 mm. Such a mask 38 is made of SiN
When provided on the layer 5, the inlet 21 and the outlet 22 are located in a region below (on the side of the first layer 1). Then, through the mask 38, the resist pattern is formed by a photolithography technique. Therefore, also in this resist pattern, pores having a cross section of a square having a side of about 1.2 μm are formed at the entrance 21 and the exit 2.
Approximately 11 mm x 11 m that covers 2 and 3 from above (third layer 3 side)
In the region of m, a pitch of about 3.0 μm is formed.

【0016】次にこのレジストパターンを介してSiN
層5のエッチングを行い、さらに引き続いて第3層3の
ドライエッチングを行う。ドライエッチングによればレ
ジストパターンに対し垂直にエッチングすることができ
るから、第3層3には前記レジストパターンに従って断
面の1辺が約1.2μmの正方形を成す細孔39が、設
けられる(図2(a))。この細孔39も、前記レジス
トパターンに従って、入口部21及び出口部22を覆う
約11mm×11mmの範囲にわたり約3.0μmのピ
ッチで並置形成されることになる。細孔39の1辺は約
1.2μmであるから、細孔39同士の隣接間隔は約
1.8μmである。
Next, SiN is applied through this resist pattern.
The layer 5 is etched, and subsequently the third layer 3 is dry-etched. According to the dry etching, the etching can be performed perpendicularly to the resist pattern. Therefore, the third layer 3 is provided with pores 39 having a square shape with a side of about 1.2 μm according to the resist pattern (see FIG. 2 (a)). The pores 39 are also juxtaposed at a pitch of about 3.0 μm over a range of about 11 mm × 11 mm covering the inlet 21 and the outlet 22 according to the resist pattern. Since one side of the pores 39 is about 1.2 μm, the adjacent distance between the pores 39 is about 1.8 μm.

【0017】次に、このようにして形成された細孔39
を介してエッチング液(例えばBHF)を供給し、第2
層2のウェットエッチングを行う。このエッチングは等
方性ウェットエッチングとなるので、エッチング領域は
細孔39の直下だけでなくその周辺にまで広がる。する
と細孔39が配列された約11mm×11mmのほぼ全
範囲にわたって第2層2が除去され、チャンバ23が形
成される(同図(b))。そこで次に、SiN層4、5
及びSiN膜36をウェットエッチングによって除去す
る。すると入口部21と出口部22とが、第1層1の表
面31に開口する(同図(c))。
Next, the pores 39 thus formed are formed.
An etching solution (for example, BHF) is supplied through
The layer 2 is subjected to wet etching. Since this etching is an isotropic wet etching, the etching region extends not only immediately below the pore 39 but also to the periphery thereof. Then, the second layer 2 is removed over substantially the entire area of about 11 mm × 11 mm in which the pores 39 are arranged, and the chamber 23 is formed (FIG. 2B). Then, next, the SiN layers 4, 5
And the SiN film 36 is removed by wet etching. Then, the inlet 21 and the outlet 22 open in the surface 31 of the first layer 1 (FIG. 3C).

【0018】さらに前記第3層3上に、プラズマCVD
法によってSiN層6の成膜を行う。第3層3に設けら
れた細孔39は断面の1辺が約1.2μmであるから、
プラズマCVD法で供給されたSiNは細孔39の奥部
まで到達せず、細孔39のほぼ開口部分のみがSiNで
埋められることになる。このようにして形成した約0.
5μmのSiN層6上に、さらに約0.5μmのポリシ
リコン層7を成膜する。するとこれらSiN層6、ポリ
シリコン層7、及び前記第3層3によって、振動膜25
が構成される(同図(d))。そして最後に、前記ポリ
シリコン層7上に複数の圧電素子24を接合する(同図
(e))。
Further, on the third layer 3, plasma CVD is performed.
The SiN layer 6 is formed by a method. Since the side of the cross section of the pore 39 provided in the third layer 3 is about 1.2 μm,
The SiN supplied by the plasma CVD method does not reach the inner part of the pore 39, and almost only the opening of the pore 39 is filled with SiN. Approximately 0.1 mm formed in this way.
On the SiN layer 6 of 5 μm, a polysilicon layer 7 of about 0.5 μm is further formed. Then, the vibration film 25 is formed by the SiN layer 6, the polysilicon layer 7, and the third layer 3.
Is constructed (FIG. 2D). Finally, a plurality of piezoelectric elements 24 are bonded on the polysilicon layer 7 (FIG. 3E).

【0019】図4は、上記のようにして製造したマイク
ロポンプを示す透過平面図である。チャンバ23の両端
部位置に入口部21及び出口部22が設けられ、これら
の入口部21から出口部22までの間に複数の圧電素子
24が列をなして設けられている。チャンバ23の平面
形状もほぼ正方形であって、その1辺の長さNは約11
mmである。また振動膜25の平面形状は前記チャンバ
23とほぼ同様である。この振動膜25はポリシリコン
層7によって強化されているので、圧電素子24の振動
に伴って柔軟に振動することができる。そこで入口部2
1側から出口部22側に向かうぜん動をチャンバ23に
生じさせるように、各圧電素子24に交流電圧を印加す
る。
FIG. 4 is a transparent plan view showing the micropump manufactured as described above. An inlet 21 and an outlet 22 are provided at both ends of the chamber 23, and a plurality of piezoelectric elements 24 are provided in a row between the inlet 21 and the outlet 22. The planar shape of the chamber 23 is also substantially square, and the length N of one side is about 11
mm. The planar shape of the vibration film 25 is substantially the same as that of the chamber 23. Since the vibration film 25 is reinforced by the polysilicon layer 7, the vibration film 25 can flexibly vibrate with the vibration of the piezoelectric element 24. So entrance 2
An AC voltage is applied to each piezoelectric element 24 so that a peristaltic movement from the 1 side toward the outlet 22 side is generated in the chamber 23.

【0020】図5は、チャンバ23をぜん動させるとき
の圧電素子24の動作を示す模式断面図である。同図の
実線で示すように、例えば、ある時点において所定の第
1圧電素子24aをチャンバ23側(同図における下
側)に凸となるよう駆動するとともに、第1圧電素子2
4aの出口部22側(同図における右側)に隣接する第
2圧電素子24bを反チャンバ側(同図における上側)
に凸となるように駆動する。次の時点においては、同図
の破線で示すように、前記第1圧電素子24aを平坦に
戻す一方、第2圧電素子24bをチャンバ23側に凸と
なるよう駆動するとともに、第2圧電素子24bの出口
部22側に隣接する第3圧電素子24cを反チャンバ側
に凸となるよう駆動する。このような圧電素子24の駆
動を最も入口部21側の圧電素子24から最も出口部2
2側の圧電素子24まで順次に行い、最も出口部22側
の圧電素子24まで到達すると、次は最も入口部21側
の圧電素子24に戻ってこれを繰り返すのである。この
ようにすると、アクチュエータとして機能する圧電素子
24によって、入口部21から出口部22に向かってチ
ャンバ23がぜん動するようになる。チャンバ23がこ
のようにぜん動すると、チャンバ23側に凸となった振
動膜25によって押圧された流体が、反チャンバ側に凸
となる振動膜25の動きによって出口部22側へ順次に
吸引されていくので、チャンバ23内の液体又は気体が
入口部21側から出口部22側へと搬送されていく。そ
してこのようにチャンバ23のぜん動で流体が搬送され
るので、入口部21と出口部22との双方が、ともに第
1層1の表面31に向かって次第に断面積が大きくなる
テーパ状に形成されていても、入口部21から出口部2
2へと流体を継続して搬送できるマイクロポンプを構成
することができる。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing the operation of the piezoelectric element 24 when the chamber 23 is perturbed. As shown by the solid line in the figure, for example, at a certain point in time, a predetermined first piezoelectric element 24a is driven so as to be convex toward the chamber 23 (the lower side in the figure),
The second piezoelectric element 24b adjacent to the outlet portion 22 side of FIG. 4a (right side in the figure) is moved to the opposite side of the chamber (upper side in the figure).
Is driven to be convex. At the next point in time, the first piezoelectric element 24a is returned to a flat state while the second piezoelectric element 24b is driven to be convex toward the chamber 23, as shown by the broken line in FIG. The third piezoelectric element 24c adjacent to the outlet 22 side is driven so as to project toward the opposite side of the chamber. Such driving of the piezoelectric element 24 is performed from the piezoelectric element 24 closest to the inlet 21 to the outlet 2.
The operation is sequentially performed up to the piezoelectric element 24 on the second side, and when the piezoelectric element 24 on the side of the outlet section 22 is reached, the process returns to the piezoelectric element 24 on the side of the inlet section 21 and is repeated. In this case, the chamber 23 perturbs from the inlet 21 to the outlet 22 by the piezoelectric element 24 functioning as an actuator. When the chamber 23 perturbs in this manner, the fluid pressed by the vibrating membrane 25 convex to the chamber 23 side is sequentially sucked toward the outlet 22 by the movement of the vibrating membrane 25 convex to the opposite chamber side. Therefore, the liquid or gas in the chamber 23 is transported from the inlet 21 to the outlet 22. Since the fluid is conveyed by the peristaltic motion of the chamber 23, both the inlet 21 and the outlet 22 are formed in a tapered shape in which the cross-sectional area gradually increases toward the surface 31 of the first layer 1. Even if it is, from the entrance 21 to the exit 2
A micro pump capable of continuously transporting the fluid to the second pump can be configured.

【0021】上記マイクロポンプ製造方法では、第1層
1とエッチング特性の異なる第2層2を第1層1に積層
し、さらにこの第2層2とエッチング特性の異なる第3
層3を第2層2に積層している。このような、いわゆる
サンドイッチ構造を採用することにより、入口部21か
ら出口部22に向かってぜん動可能なチャンバ23を、
第2層2に対するエッチングによって形成できるように
している。チャンバ23をこのようにぜん動可能とする
と、上述のようにこのぜん動によって流体が搬送される
から、マイクロポンプを構成する入口部21と出口部2
2との双方を、第1層1の表面31からの異方性ウェッ
トエッチングで形成することができる。従って何ら基板
等の部材の接合を行うことなく、単に基板50に対して
エッチング・成膜等を施すことによって、マイクロポン
プの入口部21、出口部22、及びチャンバ23を形成
できる。そしてこれにより、従来の製造方法において部
材の接合に付随して生じていた信頼性の低下、ポンプ性
能の低下という問題を生じることがなく、安定した品質
・性能のマイクロポンプを供給することができる。
In the micropump manufacturing method, the second layer 2 having an etching characteristic different from that of the first layer 1 is laminated on the first layer 1, and a third layer 2 having an etching characteristic different from that of the second layer 2 is formed.
The layer 3 is laminated on the second layer 2. By adopting such a so-called sandwich structure, the chamber 23 which can be slid from the inlet 21 toward the outlet 22 is
The second layer 2 can be formed by etching. When the chamber 23 is permissible in this manner, the fluid is conveyed by this peristalsis as described above, so that the inlet 21 and the outlet 2 constituting the micropump are provided.
2 can be formed by anisotropic wet etching from the surface 31 of the first layer 1. Therefore, the inlet part 21, the outlet part 22, and the chamber 23 of the micropump can be formed by simply performing etching, film formation, and the like on the substrate 50 without joining any members such as the substrate. As a result, it is possible to supply a micropump having stable quality and performance without causing a problem such as a decrease in reliability and a decrease in pump performance which are caused by joining of members in the conventional manufacturing method. .

【0022】また、チャンバ23を形成するための第2
層2のエッチングは、第3層3に設けた細孔39を介し
て行うようにしている。この細孔39の断面積は、チャ
ンバ23の面積よりも十分に小さくできる。そのため細
孔39を成膜によって容易に埋めることのできるような
小さな断面積とすることにより、プラズマCVD法等に
よるSiN層6の成膜によって、第2層2のエッチング
後においてチャンバ23と外部との連通を容易に遮断す
ることができる。上記では前記細孔39の断面を、1辺
が約1.2μmの正方形を成すものとしている。細孔3
9の断面をこのような大きさとすることにより、前記連
通の遮断をプラズマCVD法による成膜によって行うこ
とができる。
Further, a second process for forming the chamber 23 is performed.
The etching of the layer 2 is performed through the pores 39 provided in the third layer 3. The cross-sectional area of the pore 39 can be made sufficiently smaller than the area of the chamber 23. For this reason, by forming the SiN layer 6 by a plasma CVD method or the like, the chamber 23 and the outside can be connected to each other after the etching of the second layer 2 by setting the small cross-sectional area so that the pores 39 can be easily filled by the film formation. Communication can be easily cut off. In the above description, the cross section of the pore 39 is a square having a side of about 1.2 μm. Pore 3
By making the cross section of 9 such a size, the communication can be cut off by film formation by the plasma CVD method.

【0023】また前記細孔39は、チャンバ23を形成
する範囲とほぼ同一の範囲(約11mm×11mm)に
わたって、複数が配列して設けられている。そして細孔
39同士の隣接間隔は約1.8μmである。そのためチ
ャンバ23は、短時間のウェットエッチングによってほ
ぼ細孔39の配列範囲と同範囲に形成される。従ってエ
ッチングにより形成されるチャンバ23の形状を正確に
コントロールし、安定したマイクロポンプの流体搬送性
能を得ることができる。
A plurality of the pores 39 are arranged in a range substantially the same as the range in which the chamber 23 is formed (about 11 mm × 11 mm). The adjacent distance between the pores 39 is about 1.8 μm. Therefore, the chamber 23 is formed by wet etching in a short time so as to be substantially the same as the arrangement range of the fine holes 39. Therefore, it is possible to accurately control the shape of the chamber 23 formed by etching, and to obtain stable fluid transfer performance of the micropump.

【0024】以上にこの発明の具体的な実施の形態につ
いて説明したが、この発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施す
ることができる。上記では図1(e)で示す工程で基板
50の第1層1側に約0.3μmのSiN膜36を成膜
し、前記入口部21及び出口部22をこのSiN膜36
で被覆するようにした。このSiN膜36の成膜を省略
すると、図2(b)に示す工程で入口部21及び出口部
22からも第2層2にエッチング液(BHF)が供給さ
れることになる。従って、例えば形成するチャンバ23
の面積が比較的に大きい場合等には、図1(e)に示す
工程でのSiN膜36の成膜を省略して入口部21及び
出口部22からも第2層2をエッチングするようにして
もよい。さらに、例えば入口部21と出口部22とが近
接している等の場合には、第3層3に細孔39を設ける
ことなく、入口部21及び出口部22を介したウェット
エッチングによってチャンバ23を形成するようにして
もよい。また図2で示したような多数の細孔39を設け
る以外にも、例えばチャンバ23が比較的に小さいよう
な場合には、単一の細孔を設けて第2層2にウェットエ
ッチングを施すようにしてもよい。そしてこのような場
合には、入口部21と出口部22との間の中央位置に細
孔を設けるのが好ましい。このようにするとマイクロポ
ンプの構造に対称性を持たせて良好なポンプ性能を確実
に維持することができるからである。
Although the specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented with various modifications within the scope of the present invention. In the above, in the step shown in FIG. 1E, a SiN film 36 of about 0.3 μm is formed on the first layer 1 side of the substrate 50, and the inlet 21 and the outlet 22 are
To cover. If the formation of the SiN film 36 is omitted, the etchant (BHF) is supplied to the second layer 2 also from the inlet 21 and the outlet 22 in the step shown in FIG. Therefore, for example, the chamber 23 to be formed
In the case where the area of the second layer 2 is relatively large, the formation of the SiN film 36 in the step shown in FIG. 1E is omitted, and the second layer 2 is also etched from the entrance 21 and the exit 22. You may. Further, for example, when the inlet 21 and the outlet 22 are close to each other, the chamber 23 is formed by wet etching through the inlet 21 and the outlet 22 without providing the pores 39 in the third layer 3. May be formed. In addition to providing a large number of pores 39 as shown in FIG. 2, for example, when the chamber 23 is relatively small, a single pore is provided and wet etching is performed on the second layer 2. You may do so. In such a case, it is preferable to provide a fine hole at a central position between the inlet 21 and the outlet 22. In this way, the structure of the micropump can be made symmetrical so that good pump performance can be reliably maintained.

【0025】また上記では第3層3を単結晶シリコンで
構成したが、これは第2層2と異なるエッチング特性を
有していればよいから、例えば第2層2がSiO2から
なる場合であれば、一例として多結晶シリコンを用いて
もよい。第2層2のエッチング特性と基板50の製造容
易性とを考慮して、第3層3の材質を適宜に選択するこ
とができる。
In the above description, the third layer 3 is made of single crystal silicon. However, it is only necessary that the third layer 3 has an etching characteristic different from that of the second layer 2. For example, the third layer 3 is made of SiO2. For example, polycrystalline silicon may be used as an example. The material of the third layer 3 can be appropriately selected in consideration of the etching characteristics of the second layer 2 and the ease of manufacturing the substrate 50.

【0026】さらに第1層1を単結晶シリコンで構成
し、これに異方性ウェットエッチングを施して縦断面テ
ーパ状の入口部21及び出口部22を形成した。しかし
ながらチャンバ23のぜん動による流体の搬送が可能と
なるのであれば、入口部21及び出口部22の形状は図
示したような縦断面テーパ状に限るものではない。そし
て、例えばチャンバ23から第1層1の表面31に向か
って断面積が一定であるような入口部21又は出口部2
2を形成するのであれば、図1(d)に示すような異方
性ウェットエッチングに代えて、ドライエッチングによ
り入口部21又は出口部22を形成してもよい。またS
iN層4に設けたエッチング部32、33以上にエッチ
ング領域が広がっても所定のポンプ性能が得られるよう
な場合には、等方性ウェットエッチングを用いて入口部
21又は出口部22を形成してもよい。そして入口部2
1及び出口部22の双方を異方性ウェットエッチング以
外の方法で形成する場合には、第1層1を単結晶シリコ
ン以外の材料で構成するようにしてもよい。
Further, the first layer 1 was made of single-crystal silicon, and anisotropic wet etching was performed on the first layer 1 to form an inlet 21 and an outlet 22 having a tapered longitudinal section. However, the shape of the inlet 21 and the outlet 22 is not limited to the tapered vertical cross section as shown, as long as the fluid can be transferred by peristaltic movement of the chamber 23. Then, for example, the inlet 21 or the outlet 2 whose cross-sectional area is constant from the chamber 23 toward the surface 31 of the first layer 1.
When forming No. 2, the inlet 21 or the outlet 22 may be formed by dry etching instead of anisotropic wet etching as shown in FIG. Also S
In the case where a predetermined pumping performance can be obtained even if the etching area is larger than the etching parts 32 and 33 provided in the iN layer 4, the inlet part 21 or the outlet part 22 is formed using isotropic wet etching. You may. And entrance 2
When both the first portion 1 and the outlet portion 22 are formed by a method other than anisotropic wet etching, the first layer 1 may be made of a material other than single-crystal silicon.

【0027】また上記では第2層2をSiO2で構成し
たが、第2層2は第1層1及び第3層3とエッチング特
性が異なっていればよいから、SiO2に限ることなく
他の材料で第2層2を構成することができる。例えばボ
ロン等の不純物を高濃度にドープしたシリコンのKOH
レートも単結晶シリコンのKOHレートよりもきわめて
小さいから、第2層2をボロン・ドープしたシリコンで
形成するようにしてもよい。このようにボロンドープし
た基板も、SOI基板の製造工程で得ることができるも
のである。
In the above description, the second layer 2 is made of SiO2. However, the second layer 2 only needs to have different etching characteristics from the first layer 1 and the third layer 3; Can form the second layer 2. For example, KOH of silicon heavily doped with impurities such as boron
Since the rate is also much lower than the KOH rate of single crystal silicon, the second layer 2 may be formed of boron-doped silicon. Such a boron-doped substrate can also be obtained in an SOI substrate manufacturing process.

【0028】また上記のようなSi/SiO2/Siの
構造を有する基板50に代えて、Si/SiN/SiO
2/Siの構造を有する基板を用いてもよい。このうち
SiN層は、図2(c)で示す工程で除去され、チャン
バ23の一部を構成することになる。
In place of the substrate 50 having the structure of Si / SiO2 / Si as described above, Si / SiN / SiO
A substrate having a 2 / Si structure may be used. Of these, the SiN layer is removed in the step shown in FIG.

【0029】さらに上記では、第1層1及び第3層3が
その両表面を構成する基板50を用いたが、さらに他の
層が第1層1及び第3層3の表面側に積層された基板を
用いてもよい。そのような層のうち除去が必要な部分に
ついては、工程中において適宜にエッチング等にて除去
すればよい。さらに上記では第1層1、第2層2、第3
層3を直接に積層した基板50を用いているが、各層間
に所定の材料から成る層が介在する基板を用いることも
できる。このような介在層は、必要に応じてエッチング
等で除去すればよい。
Further, in the above description, the substrate 50 in which the first layer 1 and the third layer 3 constitute both surfaces is used, but another layer is laminated on the surface side of the first layer 1 and the third layer 3. May be used. A portion of such a layer that needs to be removed may be appropriately removed by etching or the like during the process. Further, in the above description, the first layer 1, the second layer 2, the third layer
Although the substrate 50 in which the layers 3 are directly laminated is used, a substrate in which a layer made of a predetermined material is interposed between the layers may be used. Such an intervening layer may be removed by etching or the like as necessary.

【0030】また上記では断面形状が正方形を成す細孔
39を形成し、断面の1辺を約1.2μmとした。細孔
39の断面は、その1辺が約0.8〜1.2μmの範囲
で選択することが好ましい。約1.2μm以下とする
と、その開口部をプラズマCVD法等を用いた成膜によ
って容易かつ確実に遮蔽することができ、また約0.8
μm以上とすると、BHF等のエッチング液を細孔39
を介して第2層2に容易に供給できるからである。さら
に正方形のような断面形状に限らず、例えば断面形状が
円形であるような細孔39を形成するようにしてもよ
い。その場合にも細孔39の相対向する側壁間の距離を
約1.2μm以下とすれば、その開口部をプラズマCV
D法等を用いた成膜によって容易かつ確実に遮蔽するこ
とができる。例えば断面円形である場合には、その直径
を約1.2μm以下とすればよい。
In the above description, the pores 39 having a square cross section are formed, and one side of the cross section is set to about 1.2 μm. It is preferable that the cross section of the pore 39 is selected so that one side thereof is in a range of about 0.8 to 1.2 μm. When the thickness is about 1.2 μm or less, the opening can be easily and reliably shielded by film formation using a plasma CVD method or the like.
When the thickness is more than μm, the etching solution such as BHF
This is because it can be easily supplied to the second layer 2 via Further, the cross-sectional shape is not limited to a square shape, and the pores 39 may have a circular cross-sectional shape. In this case as well, if the distance between the opposing side walls of the pores 39 is set to about 1.2 μm or less, the opening is formed by the plasma CV.
The film can be easily and reliably shielded by the film formation using the method D or the like. For example, in the case of a circular cross section, the diameter may be about 1.2 μm or less.

【0031】また上記ではチャンバ23をぜん動させる
アクチュエータとして圧電素子24を用いたが、このア
クチュエータとしては、例えば所定の駆動回路によって
電圧を印加される電極を用いてもよい。このような電極
に所定の電圧を印加すると第1層1との間で静電引力が
生じ、その部分の振動膜25が第1層1側に引かれるこ
とになる。そこで入口部21側から出口部22側に向か
って前記電極に対し順次に電圧を印加し、これによって
チャンバ23をぜん動させるのである。さらに図5を用
いて説明したチャンバ23のぜん動は一例であって、こ
れと異なる手法によってチャンバ23をぜん動させても
よいのは勿論である。
In the above description, the piezoelectric element 24 is used as an actuator for perturbing the chamber 23. However, as the actuator, for example, an electrode to which a voltage is applied by a predetermined drive circuit may be used. When a predetermined voltage is applied to such an electrode, an electrostatic attraction is generated between the electrode and the first layer 1, and the vibrating film 25 in that portion is pulled toward the first layer 1. Therefore, a voltage is sequentially applied to the electrodes from the inlet 21 toward the outlet 22 to thereby perturb the chamber 23. Further, the peristaltic movement of the chamber 23 described with reference to FIG. 5 is an example, and it is a matter of course that the chamber 23 may be perturbed by a different method.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明のマイクロポンプ製造方法では、
マイクロポンプを構成する入口部、出口部、及びチャン
バを、部材の接合を行うことなく原材料に形成すること
ができる。従って、部材の接合に伴って生じ得る信頼性
及びポンプ性能の低下という問題を確実に回避すること
が可能となる。
According to the micropump manufacturing method of the present invention,
The inlet, the outlet, and the chamber constituting the micropump can be formed in the raw material without joining the members. Therefore, it is possible to reliably avoid the problems of reliability and pump performance degradation that may occur with joining of members.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施形態のマイクロポンプ製造方
法を説明するための模式断面工程図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional process diagram for explaining a micropump manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記マイクロポンプ製造方法を説明するための
模式断面工程図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional process diagram for explaining the micropump manufacturing method.

【図3】上記マイクロポンプ製造方法に用いるマスクの
部分平面図である。
FIG. 3 is a partial plan view of a mask used in the micropump manufacturing method.

【図4】上記製造方法によって製造されたマイクロポン
プの透過平面図である。
FIG. 4 is a transmission plan view of a micropump manufactured by the above manufacturing method.

【図5】上記マイクロポンプにおけるチャンバのぜん動
を説明する模式断面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view illustrating peristaltic movement of a chamber in the micropump.

【図6】従来の製造方法によって製造されたマイクロポ
ンプの模式断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a micropump manufactured by a conventional manufacturing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1層 2 第2層 3 第3層 21 入口部 22 出口部 23 チャンバ 39 細孔 50 基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st layer 2 2nd layer 3 3rd layer 21 Inlet part 22 Outlet part 23 Chamber 39 Pore 50 Substrate

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1層と、この第1層と異なるエッチン
グ特性を有する材料から成り前記第1層に積層された第
2層と、この第2層と異なるエッチング特性を有する材
料から成り前記第2層に積層された第3層とを備えた原
材料を準備する第1の工程と、前記第1層の反第2層側
からエッチングを施し、第2層側の面に至る入口部と出
口部とを前記第1層に形成する第2の工程と、少なくと
も前記入口部と出口部との間に存する第2層にエッチン
グを施し、前記入口部と出口部とを連通させるとともに
入口部から出口部に向かってぜん動させることができる
チャンバを形成する第3の工程とを含むことを特徴とす
るマイクロポンプ製造方法。
A first layer, a material having an etching characteristic different from that of the first layer, a second layer laminated on the first layer, and a material having an etching characteristic different from the second layer. A first step of preparing a raw material having a third layer laminated on a second layer, and an entrance portion which is etched from the second layer side of the first layer and reaches a surface on the second layer side; A second step of forming an outlet part in the first layer, and etching at least a second layer existing between the inlet part and the outlet part, so that the inlet part and the outlet part communicate with each other. A step of forming a chamber that can be peristalted from the outlet to the outlet.
【請求項2】 前記第3の工程に先立って、前記第3層
に細孔を形成し、この細孔を介して前記第2層を原材料
の外部と連通させる第4の工程を有し、前記第3の工程
において、チャンバを形成するための第2層のエッチン
グを前記第4の工程で形成した細孔を介したウェットエ
ッチングにて行い、さらにこの第3の工程の後に、前記
細孔を介した連通を遮断する第5の工程を有することを
特徴とする請求項1のマイクロポンプ製造方法。
2. The method according to claim 2, further comprising: forming a pore in the third layer prior to the third step, and communicating the second layer with the outside of the raw material through the pore. In the third step, the etching of the second layer for forming the chamber is performed by wet etching through the pores formed in the fourth step, and further, after the third step, 5. The method according to claim 1, further comprising a fifth step of interrupting communication via the first pump.
【請求項3】 前記第3の工程において細孔は、相対向
する側壁間の距離が約1.2μm以下であることを特徴
とする請求項2のマイクロポンプ製造方法。
3. The micropump manufacturing method according to claim 2, wherein in the third step, the distance between the opposing side walls of the pores is about 1.2 μm or less.
JP2000092080A 2000-03-29 2000-03-29 Micropump manufacturing method Expired - Fee Related JP3807655B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000092080A JP3807655B2 (en) 2000-03-29 2000-03-29 Micropump manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000092080A JP3807655B2 (en) 2000-03-29 2000-03-29 Micropump manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001277194A true JP2001277194A (en) 2001-10-09
JP3807655B2 JP3807655B2 (en) 2006-08-09

Family

ID=18607471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000092080A Expired - Fee Related JP3807655B2 (en) 2000-03-29 2000-03-29 Micropump manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3807655B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004063090A2 (en) * 2003-01-13 2004-07-29 Triad Sensors Inc. High displacement bistable micro actuator
JP2006233767A (en) * 2005-02-22 2006-09-07 Kayaba Ind Co Ltd Vane pump
JP2013011280A (en) * 2009-02-12 2013-01-17 Board Of Trustees Of The Univ Of Illinois Magnetically driven micropump

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004063090A2 (en) * 2003-01-13 2004-07-29 Triad Sensors Inc. High displacement bistable micro actuator
WO2004063090A3 (en) * 2003-01-13 2004-12-23 Triad Sensors Inc High displacement bistable micro actuator
JP2006233767A (en) * 2005-02-22 2006-09-07 Kayaba Ind Co Ltd Vane pump
JP4530875B2 (en) * 2005-02-22 2010-08-25 カヤバ工業株式会社 Vane pump
JP2013011280A (en) * 2009-02-12 2013-01-17 Board Of Trustees Of The Univ Of Illinois Magnetically driven micropump

Also Published As

Publication number Publication date
JP3807655B2 (en) 2006-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7770279B2 (en) Electrostatic membranes for sensors, ultrasonic transducers incorporating such membranes, and manufacturing methods therefor
US6391673B1 (en) Method of fabricating micro electro mechanical system structure which can be vacuum-packed at wafer level
JP4401958B2 (en) Micromachined ultrasonic transducer and manufacturing method
US7545012B2 (en) Capacitive micromachined ultrasound transducer fabricated with epitaxial silicon membrane
JP4377740B2 (en) Piezoelectric drive type MEMS element and mobile communication device having this piezoelectric drive type MEMS element
CN102577118B (en) Micromechanical resonator
US6531417B2 (en) Thermally driven micro-pump buried in a silicon substrate and method for fabricating the same
EP1296067B1 (en) Passive microvalve
TW201622335A (en) Micromechanical piezoelectric actuators for implementing large forces and deflections
US10563642B2 (en) Modular stacked variable-compression micropump and method of making same
CN100548504C (en) The preparation method of piezoelectric combining jet device
JP2006329885A (en) Angular velocity sensor and its manufacturing method
US7351603B2 (en) Process of making a microtube and microfluidic devices formed therewith
JP2001277194A (en) Micropump manufacturing method
JPH10270714A (en) Manufacture of semiconductor inertia sensor
JP3693549B2 (en) Micropump manufacturing method
JP2017092748A (en) Mems device and manufacturing method of the same
EP3009793A1 (en) Method of fabricating piezoelectric mems device
JP3871118B2 (en) Microdevice manufacturing method
JP2008054367A (en) Piezoelectric actuator and pump employing it
JP2002520862A (en) Method of forming recesses to be filled in a material layer and integrated circuit device formed by the method
CN112019954B (en) Loudspeaker and manufacturing method thereof
JPH10178184A (en) Semiconductor inertia sensor and its production
JPH10270715A (en) Manufacture of semiconductor inertia sensor
JP4254362B2 (en) Micro pump

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20040107

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040714

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050608

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050712

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050725

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060511

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060512

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120526

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120526

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150526

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees