JP2002544438A - マイクロメカニック・ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 規定の液体量を搬送および／または管理するための蠕動アクチュエータを有するマイクロメカニック・ポンプを提案する。基板表面内の任意の断面を有する、好適には環状の切り欠き部が薄膜（２）によって覆われる。常圧の下で基板（１）と薄膜との接合プロセスが実施されると、所定の空気容積（１７）は窪み内に封入される。従ってポンプ・アクチュエータは可動薄膜と固定床部との間の任意の形状の閉鎖空洞によって形成される。薄膜は導電体で被覆される。空洞の床には互いに絶縁された複数の電極（３、４）が埋設され、これらは少なくとも一部が互いに独立して制御可能である。薄膜と１つまたは複数の電極との間に電圧が印加されると、前記薄膜はその位置で下方に引っ張られる（６）。薄膜の下側の容積は密封されているので、排出される空気によって別の位置の薄膜が上方に隆起する。電極が適宜に制御されると、隆起は窪みに沿って蠕動することができる。カバー（９）を薄膜に接合することによって、ポンプが形成される。搬送される液体（１２）は薄膜とカバーとの間に位置する。選択された電極と薄膜との間に電圧が印加されると、薄膜はこの領域で窪みの床へと引き下げられる。薄膜は隆起した領域を固定カバー（５）に対して密封を行う。これに対し、制御される領域では薄膜とカバーとの間にスリットが生ずる。これによって、薄膜とカバーとの間にある液体は限定的に移動することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、規定の液体または気体量（ポンプ媒体）を搬送および／または管理
するための蠕動アクチュエータを有するマイクロメカニック・ポンプに関する。

【０００２】 マイクロリッターまたはナノリッターの範囲の微量の液体を配量することは、
分析、医療、または環境技術の多くの用途でますます重要になってきている。規
定量の液体をある位置に収納し、搬送し、別の位置へと送り出すことが重要であ
る場合は多い。このような課題はあらゆる定量分析の構成要素である。最新の機
器は、ステップモータで制御される噴射ポンプおよび精密ピペットを使用して数
十、または数百マイクロリッターの液体を１％以上の精度で配量することができ
る。しかし、数百ナノリッターから数十マイクロリッターの量を同じ精度で処理
可能にするには、別の配量コンセプトが発見されなければならない。

【０００３】 （背景技術） マイクロポンプによる配量システムでは２つのコンセプトが支配的である。一
方は、２個の受動弁を使用した薄膜ポンプであり、他方は、休止状態では液密で
はないディフューザ−ノズル原理に基づく無弁ポンプである。両方の型は単方向
であり、すなわち１方向に搬送することができる。駆動手段としては双方とも、
ポンプ薄膜に貼付される通常の圧電アクチュエータが使用される。

【０００４】 受動弁を有する、静電駆動式マイクロ薄膜ポンプはドイツ特許第１９７１９８
６２号から公知である。このポンピング搬送方向は、駆動周波数が高い場合は受
動弁の慣性により反転する。しかし、このような特性は逆転ポンプには限定的に
しか使用することができない。搬送量は供給力によってだけではなく、搬送され
るポンプ媒体の特性によっても左右される。従って、供給される電力から任意の
ポンプ媒体の流量を推定することはできない。そのつどのポンピング(Pumpschla
g)で排出される量はポンプ室の容積の小部分であるに過ぎないので、ポンプのむ
だ容積は多い。

【０００５】 米国特許第５７０５０１８号は、ポンピング媒体が導電性の薄膜によって電極
を実装した窪み内に搬送される、マイクロメカニック蠕動ポンプを開示している
。このポンプには、休止状態では液密ではなく、薄膜と電極との間の電圧はポン
ピング媒体に印加されるという欠点がある。円形の駆動素子を有するポンプは例
えばＷＯ９８／０７１９９号に開示されている。

【０００６】 マイクロバルブ用の、密封された空気容積の空気圧結合の原理はドイツ公開特
許公報第１９６３７９２Ａ１号から公知である。この文献にも、この原理に基づ
くマイクロポンプの構成が開示されている。この構成の欠点は、薄膜がカバーに
しっかりと密閉されないことにある。それによって、休止状態のポンプの密封性
を確保するには補助的な弁が必要になる。さらに、搬送管路が際限なく連続する
形式ではないので、中断されない継続的なポンプ媒体の搬送が行われないことが
ある。

【０００７】 要約すると、所定量の液体をある位置に収納し、別の位置へと送り出すことが
できる配量システム用の連結管は存在しないことが確認できる。１０マイクロリ
ッター以下の範囲の流量を精密に配量できるマイクロポンプも利用できない。

【０００８】 （解決される課題） 本発明の目的は、マイクロリッターの範囲で継続的に搬送できるだけではなく
、規定の液体容積を管理できる双方向性のマイクロポンプを提供することにある
。

【０００９】 （発明の開示） 本発明に基づいて、上記の目的は請求項１の特徴によって達成される。さらに
、本発明は請求項１１から請求項１４において上記ポンプの操作方法をも記載し
ている。

【００１０】 好適な実施形態は従属クレームに記載されている。

【００１１】 マイクロメカニック・ポンプは蠕動アクチュエータの原理に基づいており、こ
れは駆動媒体を充填した、線形で、際限なく連続する、基板内の好適には環状の
空洞（窪み）を導電性の薄膜で密封して被覆することによって形成される。前記
空洞の床には少なくとも部分的には別個に制御可能な電極が固定的に実装されて
いる。電極を部分的に制御することによって、制御される電極の上方の薄膜は下
方に引っ張られ、また、駆動媒体の排出によって、制御されない電極の上部の薄
膜は上方に押し上げられる。その際に、制御された状態で電極と薄膜との間に短
絡が生じないように、電極は受動層によって薄膜から分離されなければならない
。この層は好適には薄膜の下面に被覆され、シリコンの薄膜である場合には、酸
化シリコン製であることが好ましい。

【００１２】 窪みは密封されているので、すなわち固定した容積の空洞を形成し、この空洞
は駆動媒体を含んでいるので、駆動媒体が窪みの領域から薄膜が下方に引っ張ら
れる領域に排出されることによって、薄膜は電極が制御されない位置では上方に
隆起(herausbuckeln)しなければならない。充分に多数の電極が制御されると、
上方に隆起した薄膜領域の下の駆動媒体は、隆起した領域がカバーに密接して押
圧されるように圧縮される。この作用は空気圧結合と呼ばれる。電極が一対で適
切な方法で隆起した領域の近傍で制御されることによって、隆起した領域は窪み
の上方で移動が可能になる。それに加え、電極の制御はそれぞれポンピング方向
において隆起部の後方でオフにされ、前方でオンにされる。従って、これは間接
的な駆動である。ポンプ媒体は電極の制御によって直接的にではなく、駆動媒体
がその下方で圧縮される１つまたは複数の隆起領域の移動によって、ポンピング
方向に排出される。駆動媒体は液体でもよく、または気体でもよい。液体である
場合は、液体量の容積は窪みの容積よりも小さくなければならない。そうでない
と、液体は圧縮性がないので、薄膜は下方に隆起することができない。液体容積
が少ないと、薄膜は制御されない状態で既に下方へと隆起する。駆動媒体が気体
の場合、薄膜によって覆われた窪みの空洞内に負圧がある場合も同じことが生ず
る。

【００１３】 駆動媒体が負圧である場合、または駆動媒体が液体である場合に、薄膜に圧縮
応力がかかることによって、電極が制御されなくても自力で隆起領域を形成する
ことが特に好ましい（自発的隆起）。このことは、例えばシリコン薄膜の場合、
酸化シリコン層の酸化処理によって達成が可能である。このような薄膜は、窪み
の上方の幾つかの領域では下方に隆起し、他の領域では上方に隆起するという特
性を有している。本発明に基づくポンプは、電極の制御がオフに遮断された場合
でも、電極の制御によって生じたそれまでの状態を保持する。無電力の、すなわ
ち制御されない状態では、薄膜が自発的に隆起した場合、ポンプ媒体はポンプを
通って流れることはない。理想的な場合、負圧、または固定的な液体容積との組
合わせで、ポンプの吸込口もしくは吐出口をそれぞれ覆うのに充分に広い幅の所
望の数の栓が生ずるように、窪み内に自発的な隆起が生ずる。

【００１４】 ポンプ動作を得るために、駆動素子、すなわち薄膜は吸込口と吐出口とを有す
る平坦なカバーでしっかりと覆われる。薄膜が下方に引っ張られる電極の制御領
域では、カバーと薄膜との間にスリットが生じ、これに対して電極が制御されな
い領域では、薄膜はカバーに押圧される。このスリットはポンプ媒体を収納する
役割を果たす。電極を目的に応じて制御することによって、薄膜がカバーに押圧
される領域は蠕動式に吸込口から吐出口へと移動することが可能である。スリッ
ト内に封入されたポンプ媒体は限定的に搬送される。しかしカバーは窪みの上方
に、窪みに類似した、切欠き部を有する表面、すなわち通路を有することもでき
る。隆起した薄膜領域の空気圧結合により、カバーに対する薄膜の表面圧は高く
なるので、隆起した領域は薄膜の弾性の枠内で通路の形状に適応することができ
る。

【００１５】 窪みの断面形状が下方に隆起した薄膜と対応し、かつ電極の形状も同様に湾曲
していれば、窪みの形状が線状で、終端なく連続する、好適には環状の形をして
いることは特に有利である。この場合は、薄膜が制御された状態で基板に密接し
、かつ従って駆動媒体をポンピング方向にしか排出できない場合でも、連続的な
ポンピング・プロセスを確保することが可能である。これは際限なく連続してい
ない窪みの場合は不可能であろう。何故ならば、その場合は、次のポンピング・
サイクル用に駆動媒体を再度吸込口へと排出するように電極の制御を行わなけれ
ばならないからである。

【００１６】 駆動媒体が気体である場合、窪みの断面形状は下方に隆起する薄膜に適合する
とき、特に好ましい。その理由はこの場合、気体の容積が少ないため気体の圧力
上昇が電極の制御時に特に高く、また薄膜が制御されない領域でカバーによって
強く押圧され、従ってポンプがより密に密封されるからである。これは弁として
使用する場合に特に好適である。

【００１７】 ポンプは双方向性であり、すなわちポンピング方向をいつでも反転させること
ができ、無駄容積はわずかである。これは圧縮可能な媒体、すなわち気体のポン
ピングの際に極めて好適である。圧縮した気体または規定容積の駆動媒体液によ
る隆起の全ての面での形状は、制御される電極によって規定されるので、本発明
に基づくポンプの吸引圧とポンピング圧はほぼ同じである。駆動は媒体とは分離
して行うことができる。すなわち、電極はポンプ媒体とは接触せず、特に、制御
される電極と薄膜との間の電圧はポンプ媒体に直接作用してはならない。

【００１８】 個々の電極と隆起した薄膜との間の容量は、下方に当接する領域の容量とは著
しく異なるので、ポンピング・プロセスを電子的に監視することができる。微量
な液体量の制御された配量が可能である。

【００１９】 さらに好ましくは、薄膜に圧縮応力がかかり、すなわち部分的に薄膜の各制御
なしで隆起する（自発的隆起）と、薄膜に必要な膨脹が少なくて済むので、栓と
して機能する隆起領域を窪みの内部で移動させるために必要とされる力が少なく
なる。薄膜に圧縮応力がかかっていると、薄膜の部分領域が既に下方に隆起し、
従ってこの領域では薄膜を窪みの方向に引っ張るために力を加える必要がないた
め、規定された隆起を形成するために必要な力は少なくて済む。この場合、ポン
プは大幅に少ない電圧で動作することが可能であり、その動作状態を無電力で保
持できる双安定弁が形成される。

【００２０】 次に一般的な発明の考案に限定することなく、添付図面を参照して本発明を以
下に説明する。

【００２１】 図１はホースポンプと同様に機能する蠕動ポンプとしてのマイクロポンプの駆
動素子を、蠕動ポンプ・アクチュエータの断面図および平面図として示している
。基板表面内に任意の断面を有する、線状で、終端なく連続する、好ましくは環
状の切り欠き部（８）（窪み）は、薄膜（２）によって覆われる。例えば空気の
ような常圧の下で基板（１）と薄膜との接合プロセスが実施されると、所定の空
気量が窪み内に封入される。従って、ポンプ・アクチュエータは、可動薄膜と固
定床部との間の任意の形状の閉鎖空洞によって形成される。この空洞には気体ま
たは液体（駆動媒体（１７））（例えば空気）が充填される。駆動媒体が圧縮不
能な液体からなる場合は、制御される電極の数は封入される液体の容積によって
確定される。薄膜は導電性であり、および／または導電的に被覆される。薄膜は
シリコン、金属、またはプラスチック製のものでよい。基板は任意の固体物質か
らなるものでよい。空洞の床には互いに絶縁された複数の電極（３、４）が埋設
され、これらは少なくとも一部が互いに独立して制御可能である。電極は例えば
シリコン内に注入することができ、すなわち基板内のドーピング領域からなるか
、または例えばガラス、プラスチック、またはセラミックのような絶縁体上に金
属薄層を形成してもよい。別個に制御される各々の電極ごとに接点パッド（７）
が備えられる。薄膜と１つまたは複数の電極との間に電圧が印加されると、薄膜
はその位置で下方に引っ張られる（６）。薄膜の下側の容積は密封されているの
で、一般に駆動媒体である排出された空気によって別の位置の薄膜が上方に隆起
する（５）。電極が適宜に制御されると、隆起は窪みに沿って、すなわち好まし
くは、円形である場合には円内を蠕動することができる。平面図の左側では電極
の一部は制御されず（４）、すなわち電圧が印加されず、この場合は薄膜は封入
された駆動媒体の圧力で上方に隆起する。

【００２２】 図２はポンプを維持するために、駆動素子、すなわち薄膜がポンプの吸込口（
１１）と吐出口（１０）とを含む例えばシリコン、ガラス、金属、セラミック、
またはプラスチックのような平坦な基板カバー（９）でしっかりと覆われる態様
を示している。これは例えばカバーの接着によって行われる。例えば接着不能の
層の被覆するという特殊な処理によって、薄膜（２）が管路領域でカバーに固着
することが防止される。そこで電極の一部は制御され、これによって薄膜が下方
に引っ張られると、薄膜とカバー基板との間の位置（１つまたは複数）に管路が
生ずる。吸込口を通って管路にはポンプ媒体（１２）が充填される。電圧がかか
らない別の位置（１つまたは複数）では、駆動媒体が薄膜をカバー基板の方に押
し退ける。それが栓を形成する。

【００２３】 図３は電極の適当な制御によって、上記２つの栓（１３、１４）によって分離
された２つの管路（１５、１６）をどのようにして形成可能であるかを示してい
る。栓１（１３）が吸込口（１１）と吐出口（１０）との間に位置し、また栓２
（１４）が移動すると、液体は管路１（１６）から吐出口へと排出され、また管
路２（１５）内に液体が吸込まれる。栓２が吐出口に到達すると、管路１，２と
栓は栓２が開口部の間の位置に到達するまで同期して引き続き移動する。そこで
ピストン機能で栓１による新たなポンピング・サイクルが開始する。栓と開口部
の幅は、吸込口と吐出口との間に短絡が生じないように選択されなければならな
い。

【００２４】 図４はポンピング・サイクルの体系的な図示によりポンピング・プロセスを示
す。例えば栓１が吸込口と吐出口との間に位置し、栓２が移動すると、ポンピン
グされる媒体は管路１から吐出口内に排出され、吸込口からのポンピング媒体と
同時に管路２内に吸込まれる（図４ａ、４ｂ）。栓２が吐出口に達すると、栓１
はこれと同期して引き続き移動する（図４ｃ、４ｄ）。栓は機能を交替し、栓２
は停止状態のまま、栓１が移動する。すなわち新たなポンピング・サイクルが開
始される（図４ｅ）。ポンピング方向は自由に選択することができ、それは埋設
された電極の制御によって規定される。

【００２５】 図５は密閉され、埋込まれ、別個に制御可能な電極（２１）と共に、例えば気
体（１７）のような駆動媒体が充填された窪みによって形成されるポンプ構造を
示している。電気的に別個に制御可能な電極のこのような配置は空洞内にある。
電極は床部（基板（１））にしっかりと固定されている。搬送されるポンプ媒体
（１２）は薄膜（２）とカバー（９）との間にある。選択された電極と薄膜との
間に電圧が印加されると、この領域の薄膜は窪みの床へと引き下げられる。窪み
に例えば気体が充填される場合は、制御されない領域の薄膜は隆起する（空気圧
結合）。薄膜は隆起した領域で固定されたカバーの平坦な、または例えば湾曲し
た面を密封する。これに対して制御された領域では、薄膜とカバーとの間にスリ
ットが発生する。それによって薄膜とカバーとの間にあるポンプ媒体は限定的な
移動が可能である。

【００２６】 図６は本発明の別の２つの実施形態を示す。図６ａでは電極アレイ（２１）は
カバー（９）の下側に位置する。それによって駆動媒体（１７）が充填された密
封されたアクチュエータ空洞がカバーと薄膜（２）との間に形成される。搬送さ
れるポンプ媒体（１２）は薄膜（２）と基板（１）との間に位置する。そこで、
薄膜が基板（１）に対しての密着を行うためには、基板は対応して変形しなけれ
ばならない。図６ｂでは電極アレイ（２１）は薄膜（２）と基板（１）との間に
形成された、駆動媒体（１７）で充填されたカバー（９）の下側の窪みの外側に
ある。そこで駆動電圧は電極アレイにより搬送されるポンプ媒体（１２）に作用
する。

【００２７】 図７は図５に示した吸込口（１１）と２つの吐出口（１０１、１０２）とを有
するポンプ構造に基づく弁を示している。この場合、右側の吐出口（１０２）の
密封は、開口部の下側の栓（２２）の形成によるポンプの場合と同様に、開口部
の外側の全ての領域の薄膜が対応する電極の制御によって下方に引っ張られるこ
とによって行われる。これに対して開口部（吐出口（１０２））の下側の電極（
４）は制御されないので、この位置での薄膜はカバーに対して押圧され、それに
よって開口部（吐出口１０２）は閉鎖される。このことが可能であるためには、
開口部のサイズが適切でなければならない。カバーが、電極の適宜の制御によっ
て互いに独立して閉鎖され、または開放される気体または液体用の複数の給送お
よび／または排出口を有している場合は、例えば複数の吸込口および／または吐
出口を有する弁を実施することができる。

【００２８】 図８には本発明に基づくポンプの好適な製造プロセスが示されている。この製
造プロセスは以下のステップからなる。 １．処理ステップ１（図８ａ）では、ｎ−導電性の標準シリコン基板（１）上に
、ポンプ・アクチュエータの（好適にはｎ＋ドーピングされた接触領域（３５）
を有するｐ＋ドーピングされた）駆動電極（３２）がイオン注入によって形成さ
れる。 ２．処理ステップ２（図８ｂ）には、ＳＯＩ基板（３０）内にポンプ用窪み（８
）の形成プロセスが含まれている。その場合、窪みはＳＯＩ層（３４）（絶縁さ
れた酸化シリコン層（３１１）の上方のシリコン層）内にエッチング加工される
。引き続きＳＯＩ層の表面が酸化処理される。この酸化層（３１２）は薄膜と注
入された電極との間の絶縁体としての役割を果たし、薄膜の圧縮応力の原因とな
る。ＳＯＩ基板の酸化シリコン層と表面上の酸化シリコン層との間のシリコン層
は後に薄膜を形成する。 ３．処理ステップ１と２で生成される基板は両方とも周囲圧で互いに調整される
（図８ｃ）（この図面では矢印で示される。）この場合、窪みの容積には空気が
封入される。接合に必要な焼き戻しの際には、封入された空気の酸素が消費され
る。この酸素は容積を封入する表面と反応する。それによって窪み内に負圧が生
ずる。 ４．処理ステップ３（図８ｄ）では両方のＳｉ基板が互いに接合され（シリコン
融着）、ＳＯＩ基板が研磨、またはエッチングされ、それによって薄膜（２）が
形成され、ポンプのアクチュエータが完成する。このプロセスには注入される電
極の接点領域を露出させるためにＳＯＩ層を開けること、接点穴のエッチング、
および接触パッド（７）の金属化が含まれる。接合の際に薄膜がカバーに固着す
るのを防ぐために、薄膜領域には固着防止剤が塗布される。 ５．処理ステップ４（図８ｅ）はガラスカバー（ガラス基板）（９）内にポンプ
媒体給送口（３３）（吸込口および吐出口）が形成され、これは調整され互いに
重なり合った後、基板上でポンプ・アクチュエータと陽極接合される。好適には
圧縮応力がかかり、自発的に隆起する薄膜がカバーに押圧される。管路は例えば
湿化学エッチングされ、その後、管路は好適には（図示のように）側方外側に案
内されるか、または穿孔によって形成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 マイクロポンプの駆動素子の断面図（図１ａ）および平面図（図１ｂ）である
。

【図２】 駆動素子と、吸込口および吐出口を有するカバーとからなる本発明のポンプの
図面である。

【図３】 ２つの栓の形成によるポンプ媒体用の２つの管路の形成を示す図面である。

【図４】 ポンピング・サイクル中の栓の様々な位置を体系的に示すことにより、ポンピ
ング・プロセスを示す図面である。

【図５】 電極の制御時のポンプ媒体用の管路の断面図である。

【図６】 本発明に基づくポンプの他の２つの実施形態を示す図面である。

【図７】 本発明に基づくポンプに２つの吐出口を設けることにより形成される弁を示す
図面である。

【図８】 ポンプの製造プロセスを示す図面である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 薄膜 ３ 制御される電極 ４ 制御されない電極 ５ 上方に湾曲した（隆起した）薄膜 ６ 下方に湾曲した薄膜 ７ 接触パッド ８ 切り欠き部（窪み） ９ カバー １０、１０１、１０２ 吐出口 １１ 吸込口 １２ ポンプ媒体 １３ 栓１ １４ 栓２ １５ 管路２ １６ 管路１ １７ 駆動媒体 ２１ 別個に制御される電極（電極アレイ） ２２ 栓 ３０ シリコン・オン・アイソレータ基板（ＳＯＩ基板） ３１、３１１、３１２ 酸化シリコン層 ３２ イオン注入により形成された電極 ３４ シリコン・オン・アイソレータ層（ＳＯＩ層） ３５ 接点領域

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年３月２１日（２００１．３．２１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項１８】 前記基板の接合は陽極接合によって実行されることを特徴と
する請求項１５から１７のいずれか１項に記載の方法。

【手続補正書】

【提出日】平成１４年１月２８日（２００２．１．２８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図７】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｂ 43/12 Ｆ０４Ｂ 43/12 Ｃ 43/14 43/14 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ Ｆターム(参考） 3H075 AA01 BB04 CC11 CC36 DA00 DA05 DA11 DB02 DB42 DB49 DB50 3H077 AA01 CC01 CC06 DD06 DD14 EE01 EE05 EE15 FF01 FF06 FF12 FF14 FF21 FF31 FF36 FF43 FF45 FF60 4C077 DD10 JJ08 JJ19 KK27 KK30 PP24 【要約の続き】 れると、薄膜はこの領域で窪みの床へと引き下げられ る。薄膜は隆起した領域を固定カバー（５）に対して密 封を行う。これに対し、制御される領域では薄膜とカバ ーとの間にスリットが生ずる。これによって、薄膜とカ バーとの間にある液体は限定的に移動することが可能で ある。

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 −表面に窪み（８）を有する基板（１）と、 −前記基板の前記表面上で、前記窪み（８）を覆う導電性の、および／または
   導電体で被覆された薄膜（２）と、 −前記薄膜で覆われた前記基板を覆うカバー（９）と、 −互いに絶縁され、少なくとも部分的に別個に制御することが可能(ansteuerb
   ar)であり、前記窪みの床面、または前記カバーの下面の電極（３、４）と、を
   有するマイクロメカニック・ポンプであって、前記窪みは線状で、かつ終端なく
   連続しており、かつ前記薄膜は制御されない前記電極（４）の領域で前記カバー
   の面に対して密封を行い（５）、これに対して前記カバーと薄膜との間の前記制
   御される前記電極（３）の領域には、前記薄膜が前記電極の方向を指すように（
   ６）スリットを設け、かつ前記カバーと前記薄膜との間の前記スリット、または
   前記基板と前記薄膜との間の空隙が閉鎖空洞を形成し、かつ駆動媒体（１７）が
   充填されることを特徴とするマイクロメカニック・ポンプ。
2. 【請求項２】 前記電極の形状およびサイズは前記窪み、または前記窪みを覆
   うカバーと対応することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 前記窪みは環状であることを特徴とする請求項１または２に記
   載の装置。
4. 【請求項４】 前記窪みの断面は下方に隆起した前記薄膜の形状を有すること
   を特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の装置。
5. 【請求項５】 前記カバーおよび／または前記基板はそれぞれポンピングされ
   、および／または配量される前記媒体（１２）用の１つまたは複数の吸込口（１
   １）および／または吐出口（１０）を有し、該吸込口および／または吐出口は部
   分的に互いに独立して閉鎖可能であり、または開放されることを特徴とする請求
   項１ないし４のいずれか１項に記載の装置。
6. 【請求項６】 前記薄膜には圧縮応力がかかり、および／または前記駆動媒体
   が充填された前記閉鎖空洞内では、ポンプ媒体の圧力に対する負圧が優勢であり
   、または前記閉鎖された空洞には駆動媒体として液体が充填されることを特徴と
   する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の装置。
7. 【請求項７】 前記基板および／または前記薄膜および／または前記カバーは
   シリコン技術で製造され、および／または前記電極はシリコン内に注入され、ま
   たは例えばガラス、プラスチック、またはセラミックのような絶縁体上に金属薄
   層を形成することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の装置。
8. 【請求項８】 前記ポンピングの駆動力、すなわち前記電極と前記薄膜の間の
   電界は前記ポンプ媒体上には作用しないことを特徴とする請求項１ないし７のい
   ずれか１項に記載の装置。
9. 【請求項９】 ポンピング・プロセスは電子的に監視されることを特徴とする
   請求項１から８のいずれか１項に記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記装置は少なくとも部分的にシリコン技術および／または
    マイクロシステム技術で製造される請求項１ないし９のいずれか１項に記載の装
    置を製造する方法。
11. 【請求項１１】 前記電極の前記制御は、２個の栓（１３、１４）によって分
    離された２つの管路（１５、１６）が形成され、該栓の幅は前記吸込口（１１）
    と吐出口（１０）との間が短絡しないように選択されることによって実行され、
    かつ、前記栓の蠕動運動は、栓１（１３）が前記吸込口と吐出口との間に位置す
    る場合、前記栓２（１４）が前記吐出口の方向に移動し、ポンピング媒体は前記
    管路１（１６）から前記吐出口へと排出され、前記吸込口からポンピング媒体と
    同時に前記管路２（１５）へと吸引され、かつ前記栓２が前記吐出口に達すると
    、前記栓１はこれと同期して再び移動し、その後前記栓は機能を交替して、新た
    なポンピング・サイクルを開始するように実行される請求項１ないし９のいずれ
    か１項に記載の装置の操作方法。
12. 【請求項１２】 前記電極の制御は、２個の栓（１３、１４）によって分離さ
    れた２つの管路（１５、１６）が形成され、該栓の幅は前記吸込口（１１）と吐
    出口（１０）との間が短絡しないようなに選択されることによって実行され、か
    つ、前記栓の蠕動運動は、栓１（１３）が前記吸込口と吐出口との間に位置する
    場合、前記栓２（１４）が前記吸込口の方向に移動し、ポンピング媒体が前記管
    路２（１５）から前記吸込口へと排出され、前記吐出口からポンピング媒体と同
    時に前記管路１（１６）へと吸引され、かつ前記栓２が前記吸込口に達すると、
    前記栓１はこれと同期して再び移動し、その後前記栓は機能を交替して、新たな
    ポンピング・サイクルを開始するように実行される請求項１ないし９のいずれか
    １項に記載の装置の操作方法。
13. 【請求項１３】 ポンピング方向は動作中に任意に切換えられる請求項１１な
    いし１２に記載の操作方法。
14. 【請求項１４】 前記電極の前記制御は、前記吸込口および／または吐出口の
    目的に応じた開放および／または閉鎖によって、それぞれ１つまたは複数の吸込
    口および／または吐出口を有する弁が実施されるように実行される請求項１ない
    し９のいずれか１項に記載の装置の操作方法。
15. 【請求項１５】 −第１の基板を備え、該基板上および／または基板内に駆動
    電極を載置／埋設するステップと、 −シリコン・オン・アイソレータ（以下、ＳＯＩと称す）基板を備え、該ＳＯ
    Ｉ基板のＳＯＩ層内に線形の、際限なく連続する窪みを形成するステップと、 −前記ＳＯＩ基板の表面上に絶縁層を被覆するステップと、 −前記ＳＯＩ層上に被覆された前記絶縁層の表面を、前記電極が載置されてい
    る前記第１基板の表面と調整して接合するステップと、 −前記ＳＯＩ基板を前記埋設された絶縁層に達するまで薄層化することによっ
    て薄膜を製造するステップと、 −第３の基板をカバーとして製造し、前記薄膜を前記カバーに接着せずに、該
    カバーを薄層化された前記ＳＯＩ基板の表面と接合するステップと、 を含む製造方法。
16. 【請求項１６】 前記駆動電極はイオン注入によって前記基板内に埋設される
    ことを特徴とする請求項１５に記載の製造方法。
17. 【請求項１７】 前記ＳＯＩ基板の前記表面上の、前記窪みの形成後に被覆さ
    れる前記絶縁層は酸化処理されることを特徴とする請求項１５ないし１６のいず
    れか１項に記載の製造方法。
18. 【請求項１８】 前記基板の接合は陽極接合によって実行されることを特徴と
    する請求項１５ないし１７のいずれか１項に記載の製造方法。