JP2023525730A - 体積流との高効率な相互作用のためのｍｅｍｓ - Google Patents

Abstract

層状構造体を有するＭＥＭＳは、層状構造体内に配置され、層状構造体内の少なくとも１つの開口部を通じて層状構造体の外部環境に流体的に結合される空洞を備える。ＭＥＭＳは、第１のＭＥＭＳ平面内に配置され、空洞内で平面方向に可動であり、空洞内の流体と相互作用するように構成された相互作用構造体を備え、相互作用構造体の動きは、少なくとも１つの開口部を通る流体の移動に因果的に関連する。ＭＥＭＳは、平面方向に垂直な第２のＭＥＭＳ内に配置された能動構造体をさらに備え、能動構造体は、分離構造体に機械的に結合され、能動構造体の電気接点における電気信号が能動構造体の変形に因果的に関連するように構成され、能動構造体の変形は流体の移動に因果的に関連する。【選択図】図１

Description

本発明は、流体と相互作用するための可動に構成された相互作用構造体と、電気信号が能動構造体の変形に因果的に関連し、次いでその変形が流体の移動に因果的に関連する能動構造体とが異なるＭＥＭＳ層に配置されている微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）に関する。本発明はまた、電気的に絶縁された方法で離散領域に固定された第１、第２、及び第３のビームを備える可動に構成された層アセンブリを有するＭＥＭＳに関し、離散領域は、ビーム間にオフセットされた方法で配置されている。本発明はさらに、ＭＥＭＳスピーカ、ＭＥＭＳマイクロフォン又はＭＥＭＳポンプなどの、流体の体積流と相互作用するためのＭＥＭＳトランスデューサに関する。

ＮＥＤ（Ｎａｎｏｓｃｏｐｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｄｒｉｖｅ、ナノスケール静電気駆動）の原理は、国際公開第２０１２／０９５１８５号パンフレットに記載されている。ＮＥＤは、新規なＭＥＭＳアクチュエータ原理（ＭＥＭＳ＝微小電気機械システム）である。ここで、可動要素は少なくとも２つの離間した電極を有するシリコン材料から形成されている。電極の長さは、電極の厚さ及び電極の高さ、すなわちシリコン材料の深さ方向の寸法よりもはるかに大きい。これらのバー状電極は互いに離間しており、互いから局所的に電気的に絶縁され、固定されている。電位を印加することにより、これらの電極間に電場が発生して電極間に引力又は反発力が生じ、したがって電極材料に応力が生じる。材料は可能な低応力状態を取ろうとすることによってこの応力を均一化しようとするため、動きが生じる。電極の特定の形状及びトポグラフィを通じてこの動きに影響を与えることができ、電極の長さを変化させて撓み可能要素の横方向の動きが生じるようにする。
特開平５－２５２７６０号公報には、波状形状を有し絶縁された２つの電極で構成された多数の小型の円筒状又は波状の駆動部からなるアクチュエータが示されている。絶縁された電極の両端は互いに接続されており、駆動部は静電気力による変形のための狭い間隙を有する。しかしながら、そのようなアクチュエータの動きは、形状的な制約を受ける。例えば、静電力が構造体の剛性と平衡状態になるとアクチュエータの変形は止まる。別の欠点は、得られるアクチュエータが金属電極材料とポリマー絶縁体との複合体であることである。このため、ＣＭＯＳ技術（ＣＭＯＳ＝Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、相補型金属酸化膜半導体）での低コスト生産が不可能となり、競争において大幅に不利となる。
ＭＥＭＳ装置を装置及びシステムに統合するために、空間効率的な方法で流体と相互作用するように配向されたＭＥＭＳを設計することが望ましく、これは、例えば、流体の移動に対して高い感度が得られ、かつ／又は大量の流体を移動させて高い音圧を生じることが可能になることを意味する。

したがって、本発明の課題は、設置空間の点で効率的なＭＥＭＳを生み出すことである。

この課題は、独立請求項の主題によって解決される。
第１の態様によれば、流体と相互作用するための相互作用構造体を第１のＭＥＭＳレベルに配置し、相互作用構造体に機械的に結合された能動構造体を第２のＭＥＭＳレベルに配置することによって、流体と相互作用することと電気信号を生成／処理することといった、それぞれのサブタスクを主にそれぞれのＭＥＭＳレベルで実行することができ、それぞれのサブタスクをそこに集中させることができるため、ＭＥＭＳの高い効率が得られることが認められた。
第２の態様によれば、第１の外側電極が、第２の外側電極が中央電極と電気的に絶縁されるのとは異なる位置に固定された中央電極と電気的に絶縁されるように、一連の少なくとも３つのバー電極が互いに電気的に絶縁される離散領域をオフセットさせることによって、印加された電気信号又は作用する流体による可動層構造体の高効率な撓みが得られることが認められている。
双方の概念は互いに組み合わせることができるが、独立して実施することもできる。
第１の態様の一実施形態によれば、ＭＥＭＳは層状構造体を備える。空洞が層状構造体内に配置され、層状構造体内の少なくとも１つの開口部を通じて層状構造体の外部環境に流体的に結合される。相互作用構造体は第１のＭＥＭＳ平面内及び空洞内に配置され、平面方向、すなわち面内に沿って可動である。相互作用構造体は空洞内の流体と相互作用するように構成され、相互作用構造体の動きは、少なくとも１つのアパーチャを通じて流体の移動に因果的に関連する。平面方向に垂直に配置された第２のＭＥＭＳ平面には能動構造体が配置され、能動構造体は相互作用構造体に機械的に結合され、能動構造体の電気接点における電気信号が能動構造体の変形に因果的に関連するように構成されている。能動構造体の変形は、次いで流体の移動に因果的に関連する。
第２の態様の一実施形態によれば、ＭＥＭＳは、層状構造体と、層状構造体内に配置された空洞とを備える。可動層アセンブリが空洞内に設けられ、可動層アセンブリは、第１のビームと、第２のビームと、第１のビームと第２のビームとの間に配置され、それらから離散領域で電気的に絶縁された第３のビームとを備える。可動層アセンブリは、第１のバーと第３のバーとの間の電位に応答して、又は第２のバーと第３のバーとの間の電位に応答して、基板平面内の動き方向、すなわち平面方向に動くように適合される。一方では第１のバー及び第３のバーを固定し、他方では第２のバー及び第３のバーを固定するための離散領域は、可動層アセンブリの軸方向経路に沿って互いにオフセットして配置される。
さらなる実施形態は、従属請求項に定義されている。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。

第１の態様の一実施形態例によるＭＥＭＳの概略斜視図である。 第１の態様の一実施形態例によるＭＥＭＳの概略斜視図である。 第１の態様の一実施形態例によるＭＥＭＳの能動構造体の一部の概略上面図である。 第１の態様の一実施形態例による、絶縁層が追加的に設けられている能動構造体の一部の概略図である。 さらなる実施形態例による、図３ａの設計を継続した能動構造体の一部の概略上面図である。 第１の態様の一実施形態例による、絶縁層の形状が電極形状に適合している能動構造体の一部の概略上面図である。 第１の態様の一実施形態例による能動構造体の一部の走査型電子顕微鏡写真及び概略上面図である。 第１の態様の一実施形態例による相互作用構造体の概略上面図である。 図４ａの相互作用構造体の概略斜視図である。 第１の態様の一実施形態例によるＭＥＭＳのさらなる能動構造体の概略上面図である。 第１の態様の一実施形態例による、図５ａのＭＥＭＳで使用され得るような可動層装置の概略上面図である。 第１の態様の一実施形態例によるさらなるＭＥＭＳの一部の概略斜視図である。 図６ａの部分の概略斜視図である。 第１の態様の一実施形態例による、図２のＭＥＭＳの相互作用構造体の概略上面図である。 正のｙ方向に撓んだ図７ａの相互作用構造体の概略図である。 図７ｂに対して反対の負のｙ方向に撓んだ図７ａの相互作用構造体の概略図である。 第１の態様の一実施形態例による空洞の開口部の群を追加で示す、図７ａの相互作用構造体の概略図である。 第１の態様の一実施形態例による空洞の開口部の群を追加で示す、図７ａの相互作用構造体の概略図である。 第１の態様の一実施形態例による空洞の開口部の群を追加で示す、図７ａの相互作用構造体の概略図である。 第１の態様の一実施形態例による開口部の別の実施形態の概略図である。 能動構造体の平面における、第１の態様の一実施形態例による図２のＭＥＭＳの概略斜視図である。 能動構造体の平面における、第１の態様の一実施形態例による図２のＭＥＭＳの概略斜視図である。 能動構造体の平面における、第１の態様の一実施形態例による図２のＭＥＭＳの概略斜視図である。 第１の態様の一実施形態例によるさらなる相互作用構造体の概略上面図である。 図９ａの相互作用構造体の概略斜視図である。 図９ａ及び図９ｂの部分の概略斜視図である。 図９ａの相互作用構造体の一部のより詳細な概略図である。 部分的アクチュエータを備える第１の態様の一実施形態例によるＭＥＭＳの能動構造体の例示的な上面図である。 図１０ａの部分の上面図である。 アクチュエータ部の作動が要素を反対方向に変形させる、図１０ｂの部分の概略図である。 第１の態様の一実施形態例による、図１０ａ～図１０ｃのＭＥＭＳの電気的結合の簡略上面図である。 第１の態様の一実施形態例による、第１の状態の能動構造体の一部の概略上面図である。 図１２ａに対する、能動構造体の相補的な状態を示す図である。 固定電極に面する櫛形電極がｙ方向に互いに空間的に分離されている、ＭＥＭＳの能動構造体の実施形態の概略図である。 固定電極に面する櫛形電極がｙ方向に互いに空間的に分離されている、ＭＥＭＳの能動構造体の実施形態の概略図である。 前景の第１のＭＥＭＳ平面と、第１のＭＥＭＳ平面によって部分的に隠されている背景の第２のＭＥＭＳ平面とを示す図１２ａ～図１２ｂのＭＥＭＳの概略上面図である。 能動構造体及び／又は相互作用構造体が対称的に鏡映反転されている、一実施形態によるＭＥＭＳの概略側断面図である。 内側可動櫛形電極が交流電位を受け、外側櫛形電極が櫛形電極構造体において異なる静的電位を受ける、一実施形態例によるＭＥＭＳの一部の概略上面図である。 図１２ｇのＭＥＭＳの概略側断面図である。 第２の態様の一実施形態例による可動層装置の例示的な上面図である。 複数のＮ個の離散領域が、方向に平行な軸方向経路に沿って可動層アセンブリのビーム間に配置されている、第２の態様の一実施形態例による可動層アセンブリの概略上面図である。 第２の態様の実施形態による能動可動層装置の一実施形態の概略図である。 第２の態様の実施形態による能動可動層装置の異なる実施形態の概略図である。 第２の態様の実施形態による能動可動層装置の異なる実施形態の概略図である。 第２の態様の実施形態による能動可動層装置の異なる実施形態の概略図である。 第２の態様の実施形態による能動可動層装置の異なる実施形態の概略図である。 第２の態様の実施形態による能動可動層装置の異なる実施形態の概略図である。 少なくとも第４のビームを備える、第２の態様の一実施形態による可動層アセンブリの概略図である。 第２の態様の一実施形態による、可動層アセンブリの一端に離散固定部を備える、一実施形態による可動層アセンブリの概略上面図である。 第２の態様のさらなる実施形態例による可動層装置の概略図である。 ビームが互いに対して部分的に湾曲して配置されている、第２の態様の実施形態による可動層装置の概略図である。 ビームが互いに対して部分的に湾曲して配置されている、第２の態様の実施形態による可動層装置の概略図である。

本発明の実施形態を図面を参照して以下で詳細に説明する前に、同じ機能又は同じように作用する同一の要素、物体、及び／又は構造体には、異なる図面において同じ参照符号が付されており、したがって、異なる実施形態例に示されるこれらの要素の説明は交換可能であるか、又は互いに適用され得ることが指摘される。
以下に記載される実施形態例は、様々な詳細の文脈で説明される。しかしながら、これらの詳細な特徴なしで実施形態を実施することもできる。さらに、明確化のために、詳細な図示の代わりにブロック図を使用して実施形態を説明する。さらに、個々の実施形態の詳細及び／又は特徴は、それが反対の意味で明示されていない限り、難しい話は抜きに互いに組み合わせることができる。
以下の実施形態は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）に関する。本明細書に記載のＭＥＭＳのいくつかは、多層構造であってもよい。そのようなＭＥＭＳは、例えば、半導体材料のウェハレベルの処理によって作製されてもよく、半導体材料は複数のウェハの組み合わせ又はウェハレベルでの層の堆積を含んでもよい。本明細書に記載の実施形態のいくつかは、ＭＥＭＳレベルに対応したものである。ＭＥＭＳ平面は、ウェハ又は後続のＭＥＭＳの主面に平行な面など、処理されたウェハに実質的に平行に延在する二次元又は非湾曲平面であるとは限らないことが理解される。平面方向は、この平面内の方向として理解することができ、これは英語の用語で「ｉｎ－ｐｌａｎｅ（面内）」とも呼ぶ。これに垂直な方向、すなわち平面方向に垂直な方向は、厚さ方向として単純化することができるため、厚さという用語は空間内のこの方向の向きという意味において制限はない。本明細書で使用される長さ、幅、高さ、上部、下部、左、右などの用語は、空間内でそれらの位置は自由に変更できるため、本明細書に記載の実施形態を説明するためにのみ使用されることが理解される。

図１は、第１の態様の一実施形態例によるＭＥＭＳ１０の概略斜視図を示す。ＭＥＭＳ１０は、２つ以上の層１２_１、１２_２及び／又は１２_３を有する層状構造体１２を備え、層の数は任意の数であってもよいが少なくとも１である。したがって、例示的な層の数は、１、２、３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも８以上である。層状構造体の層は、異なる材料及び／又は材料の組み合わせ、特にシリコン、ヒ化ガリウムなどの半導体プロセスに適合する層を備えてもよく、ドーパントが少なくとも局所的に実装されてもよく、かつ／又は金属のような導電性材料などの追加材料が配置されてもよい。代替的又は追加的に、窒化物及び／又は酸化物材料などの電気絶縁材料の層の少なくとも一部を形成することもできる。
実施形態は、例えばｘ／ｙ平面に平行に配置された異なるＭＥＭＳ平面１４_１及び１４_２に異なる要素を設けることに関する。平面１４_１及び１４_２並びにｘ／ｙ平面は、ウェハ主面に平行に配置されてもよく、したがって面内平面を画定又は示してもよい。ｘ方向、ｙ方向、及びそれらの組み合わせは、平面方向として理解することができる。これに垂直な方向、例えばｚは、厚さ方向と呼ぶことができる。

平面１４_１及び１４_２は、ｚ方向で互いにオフセットして配置されてもよく、この目的のために、平面１４_１及び１４_２が、層状構造体１２が共通の層１２_１、１２_２又は１２_３を有する領域に配置されるか、平面１４_１及び１４_２が、異なる層１２_１及び１２_３に配置されるかどうかは問わない。材料が異なり得る異なる層１２_１及び１２_３を通じて異なる要素を配置することにより単純な製造プロセスが可能になるが、同じ材料又は層からなる異なる平面１４_１及び１４_２に異なる構造を形成することも可能である。
層状構造体１２内に配置された空洞１６を画定することもできる底層及び蓋層は、図１には示されていない。代わりに、層状構造体１２には、層状構造体１２の外部環境２２を空洞１６と流体的に結合する開口部１８が示されており、すなわち、外部環境２２から空洞１６内へ、及び／又は空洞１６から外部環境２２への流体の流れが可能である。バルブ又はフィルタなどの追加構造を開口部１８に設けることができる。
例えば、表示されていない蓋ウェハ／蓋層及び／又は底部ウェハ／底層を省略かつ／又は開放することによって開口部１８を通じた流体結合は全体的又は部分的に実施されてもよく、これは、開口部１８が側壁構造体に配置されてもよいが、他の場所に配置されてもよいことを意味する。実施形態はさらに、層状構造体１２の異なる位置、特に側壁構造体並びに／又は最上層及び／若しくは底層に配置され得る複数の開口部を提供する。側壁構造体は、面内の空洞の側方境界として理解することができる。

相互作用構造体２４は、ＭＥＭＳ平面１４_１に配置される。相互作用構造体２４は、空洞１６内に配置された気体又は液体、特に空気などの流体と相互作用するように構成される。相互作用構造体２４の動きは、開口部１８を通る流体の移動と因果的に関連する。すなわち、相互作用構造体２４の動きは、開口部１８を通る流体の流れを引き起こしてもよく、かつ／又は開口部１８を通る流体の流れは、流体が相互作用構造体２４と接触又は相互作用することなどによって、相互作用構造体２４の動きを引き起こしてもよい。いくつかの実施形態は、流体の移動が相互作用構造体２４の動きをもたらすという点で、センサとしてのＭＥＭＳの動作又は実施を可能にする。いくつかの実施形態は、相互作用構造体２４の能動的に生成された動きを流体に伝達することによって、スピーカに使用することができるようなアクチュエータとしてのＭＥＭＳの動作又は実施を可能にする。
能動構造体２６は、ＭＥＭＳ平面１４_２に配置される。能動構造体２６は相互作用構造体２４に機械的に結合されており、すなわち、機械的接続部によって互いに取り付けられている。この目的のために、相互作用構造体２４と能動構造体２６との間の機械的接続を少なくとも部分的にもたらす機械的結合要素２８が設けられてもよい。機械的結合要素２８は、機械的に剛性のある接続をもたらすことができ、これは、機械的破断強度の意味でのある程度の弾性が十分に望ましい場合があることを意味すると理解される。しかしながら、相互作用構造体２４と能動構造体２６との間の望ましくない相対的な撓みをもたらし得る過剰な弾性は機械的結合要素２８によって回避することができ、こうした過剰な弾性は、ＭＥＭＳ１０の能動動作における力の損失及び／又はＭＥＭＳ１０の感知動作における感度の損失を意味し得る。

能動構造体２６は、能動構造体２６の電気接点における電気信号又は電位３２が能動構造体２６の変形に因果的に関連するように構成される。能動構造体２６の変形は、例えば、相互作用構造体２４が能動構造体２４によって駆動されて流体を移動させることによって、又は流体が相互作用構造体２４を動かしてそれを能動構造体２６が検出することによって、流体の移動に因果的に関連する。電気信号３２の印加は、例えば、能動構造体２６、したがって相互作用構造体２４の駆動をもたらし得る。（基準電位を印加することを含み得る）電気信号３２のタップ又は測定が、相互作用構造体の動きを検出するのに利用され得る。
例えば、ＭＥＭＳ１０の感知動作において、流体は相互作用構造体２４を撓ませ得る。この撓みは機械的結合要素２８によって能動構造体２６に伝達できるため、能動構造体２６も撓む。能動構造体２６の撓みは、例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プロセッサ若しくはマイクロコントローラ、又は他の適切な装置によって、信号３２を用いて検出可能及び／又は評価可能であり得る。
例えば、ＭＥＭＳ１０のアクチュエータモードでは、信号３２は能動構造体２６を撓ませ、この撓みが機械的結合要素２８によって相互作用構造体２４に伝達され、流体を移動させ得る。

相互作用構造体２４及び能動構造体２６は、異なるＭＥＭＳレベル１４_１及び１４_２、特に互いに異なるレベルに配置される。実施形態では、相互作用構造体２４の能動構造体２６の平面１４_２内への延在、及びその逆の延在が回避されることにより、相互作用構造体２４と能動構造体２６の機能平面間に機能的分離がもたらされる。これにより、双方の機能、すなわち一方では流体との相互作用、他方では能動構造体の配置といった機能の空間的分離が可能になる。この空間的分離は、双方の構造体を非常に空間効率的な方法で設計することを可能にし、したがって全体的に空間効率的なＭＥＭＳを生み出すことを可能にする。
例えば、必ずしもそうとは限らないが、能動構造体２６、機械的結合要素２８、及び／又は相互作用構造体２４は、各層１２_１，１２_２及び／又は１２_３と同一でその周囲にある構造体の材料から全体的又は部分的に形成される。例えば、相互作用構造体２４を能動構造体２６から電気的に絶縁するために、例えば酸化シリコン及び／又は窒化シリコンなどの電気絶縁材料を備える中間層１２_２を設けてもよい。これにより、機械的結合要素２８を対応する材料から形成することも可能になる。しかしながら、機械的結合要素２８は、任意の材料、並びに相互作用構造体２４を能動構造体２６に機械的に結合するように設計された任意の幾何学的形状を備えてもよいことに留意されたい。

相互作用構造体２４は、ＭＥＭＳ１０内に懸架かつ／若しくは固定されてもよく、又は機械的結合要素２８によって能動構造体２６に結合されてもよい。任意選択的にばね要素などのさらなる支持要素を設けて、相互作用構造体２４の動きを支持することができる。機械的結合要素２８は、相互作用構造体２４と能動構造体２６との間の機械的結合を可能にし得るが、任意の追加の支持要素によって相互作用構造体２４を周囲の基板に対して支持できるようにしてもよい。
ＭＥＭＳ１０は、能動構造体２６及び相互作用構造体２４がｚ方向にほぼ同じ寸法を有するように示されているが、根底にある概念では、相互作用構造体２４を能動構造体２６よりもｚ方向に不均等に大きくなるように設計してもよい。したがって、流体との相互作用は、主に、すなわち少なくとも９０％、少なくとも９５％、又は少なくとも９８％、又はさらには完全に相互作用構造体２４によって行われ、能動構造体２６は、機能的には相互作用構造体２４の動きを生成及び／又は感知するように設計され、流体との相互作用にはわずかに関与するか、場合によっては全く関与しない。相互作用構造体２４及び能動構造体２６の層厚は、互いにかつ／又は所望の意図された用途に適合させてもよい。例えば、必ずしもそうとは限らないが、相互作用構造体２４の層厚は、能動構造体２６の層厚よりも大きくてもよい。例示的な実施形態では、面方向ｘ又はｙに垂直な相互作用構造体２４の層厚は、能動構造体２６の層厚の少なくとも１．１倍、少なくとも１．５倍、少なくとも２倍、少なくとも５倍、少なくとも１０倍、少なくとも１５倍、又は少なくとも２０倍である。これらは好適な例である。これらの態様による他のＭＥＭＳは、他の層厚比を有してもよい。

以下の実施形態は、ＭＥＭＳのアクチュエータ動作が例えばスピーカとして実施されるような、ＭＥＭＳの能動的設計に関連して説明される。しかしながら、実施形態はこれに限定されず、アクチュエータの設計と組み合わせて又はその代わりに可能なセンサとして各ＭＥＭＳを使用することも示す。
対応するアクチュエータベースの動作では、能動構造体は、電気信号３２が端子に印加されると能動構造体２６の変形を引き起こして相互作用構造体２４の動きと流体の移動とを引き起こすように構成されたアクチュエータ構造を含むように形成される。

図２は、能動構造体２６が層状構造体１２の積層体の層１２_３に配置され、相互作用構造体２４が、層状構造体１２の層スタックの隣接する層１２_２内に配置され、層状構造体１２が底層１２_１及び最上層１２_４をさらに備える、一実施形態によるＭＥＭＳ２０の概略斜視図を示す。開口部１８_１～１８_６が底層１２_１に配置されてもよい。代替的又は追加的に、１つ又は複数のアパーチャ１８_７～１８_１７が蓋層１２_４に配置されてもよい。
能動構造体２６と相互作用構造体２４との間の機械的結合は、互いに機械的に強固に接続された相互作用構造体２４及び／又は能動構造体２６の比較的剛性のある局所領域などの結合構成要素２８ａ及び２８ｂによってもたらすことができる。相互作用構造体２４の部分は、結合構成要素２８ａの能動構造体２６に面する表面に対して負のｚ方向に後退することができ、かつ／又は能動構造体２６の部分は、結合構成要素２８ｂ又は相互作用構造体２４に面するその表面に対して正のｚ方向に後退することができるため、相互作用構造体２４及び能動構造体２６の対応する領域間に距離又は間隙３４を形成することができ、これにより、相互作用構造体２４及び能動構造体２６の個々の部分が互いに対して動くことができる。代替的又は追加的に、間隙３４を得るために結合部品要素２８ａと２８ｂとの間に追加の要素を配置することもできる。例えば、能動構造体２６の部分は可動又は変形可能であってもよいが、相互作用構造体２４は比較的剛性又は不動に形成されてもよい。能動構造体２６の撓み又は変形時の能動構造体２６の可変形部分と相互作用構造体２４の要素との間の対応する相対移動は、間隙３４を設けることによって改良されてもよい。間隙３４は空洞であってもよいが、例えば分離層や摺動層などの機械的構造によって充填されていてもよい。この層は少なくとも部分的に流体的にシールすることができ、それによって、例えば、結合構成要素セグメント２８ａ及び／又は２８ｂの移動のための移動空間を設けることができる。

すなわち、結合要素２８は能動構造体２６を相互作用構造体２４に機械的に強固に接続し、かつ、能動構造体と相互作用構造体との間の距離を調整することができる。距離又は間隙は、ｚ方向に少なくとも０．０５μｍかつ最大２０μｍ、少なくとも０．３μｍかつ最大１０μｍ、又は少なくとも０．８μｍかつ最大１．５μｍ、好ましくは１μｍである。電気絶縁材料が間隙の領域内に配置されてもよく、これは、結合要素２８が少なくともその領域内に電気絶縁材料を備えてもよいことを意味する。結合要素の機械的剛性は、能動構造体２６及び／又は抵抗構造体２４の平面方向の機械的剛性以下であってもよい。
例えば、ＭＥＭＳ２０は、底層１２_１から最上層１２_４へ、又はその逆に流体を流してもよいが、最上層１２_４に開口部のないＭＥＭＳ２０の一実施形態は、間隙３４を通じて流体を流さなくてもよい。さらなる実施形態では、例えば能動構造体２６を通過する流体チャネルと蓋層１２_４の開口部を接続する。

相互作用構造体２４は、能動構造体２６によって一又は複数の方向に動いてもよい。例えば、能動構造体２６の部分２６ａ又は２６ｂを拡張又は収縮するために信号３２による作動が用いられてもよい。信号３２が除去されるか基準電位に戻ると、能動構造体２６及び／又は追加要素の材料の機械的剛性を用いて能動構造体２６、したがって相互作用構造体２４を再び戻すことができる。さらに、第２の電気信号によってこの反対の動きを支持又は生成することも可能で、それにより、例えば部分２６ａ及び部分２６ｂの一方の圧縮と、部分２６ｂ又は２６ａの他方の拡張とがそれぞれ正又は負のｙ方向に交互に生じるようになる。例えば、最初の時間間隔では、部分２６ａの圧縮が機械的結合要素２８ｂを負のｙ方向に移動させることができ、その後の時間間隔では、能動構造体の部分２６ｂの圧縮が結合構成要素２８ｂを正のｙ方向に移動させることができる。
図２において、ＭＥＭＳ２０は面して配置された２つの作動装置２６ａ及び２６ｂが設けられるように能動構造体２６を有し、２つの作動装置２６ａ及び２６ｂは、第１の作動信号に基づいて作動方向（例えば－ｙ）に動きをもたらし、さらなる作動信号に基づいて第１の作動方向とは反対の相補的な動き（例えば＋ｙ）をもたらすように配置される。これを利用して軸に沿った一種の往復運動を生じさせることができる。さらなる実施形態では、相互作用構造体２４の多軸運動がもたらされ、例えば、能動構造体２６の異なる部分又は追加の部分を互いに対して０°以外及び／又は１８０°以外の角度で回転させてもよい。部分２６ａ及び２６ｂはそれぞれの部分的アクチュエータ又は作動装置として形成することができ、例えば、信号３２に類似又は等しい関連するアクチュエータ信号を介して制御することができる。

相互作用構造体２４は、流体との相互作用のために設けられた１つ又は複数の表面又は構造体を有してもよい。好ましい構成では、相互作用構造体２４は、実質的に平行な複数のプレート構造体又はフィン構造体３６を有する。
任意選択的に、隣接する移動フィン構造体３６の間に要素を設けて空洞１６を副空洞に分割してもよい。これらの好ましくは剛性の要素又はフィン３８は、対又は周囲基板との組み合わせで層状構造体１２の空洞のそれぞれの副空洞を画定してもよい。任意の形状を有するが好ましくは低質量剛性構成を有する相互作用構造体（以下、フィンと呼ぶ）の構造要素の少なくとも１つは、副空洞の少なくとも１つに配置される。したがって、それぞれの可動フィン３６は、副空洞内で前後に動くように配置されてもよい。可動フィン３６のいくつか又はすべての結合された動きは、例えば、可動フィン３６を互いに機械的に接続し結合構成要素２８ａに接続され得る接続要素４２によって可動フィン３６を互いに機械的に結合することによって可能となり、能動構造体２６の動きはこの結合を介して可動フィン３６に伝達される。

１つ又は複数のサスペンション４４は、接続要素４２及び／若しくは移動フィン３６又は相互作用構造体２４を層１２_２などの周囲基板に接続してもよい。また、この層又は別の層において剛性フィン３８が基板に接続されてもよい。
換言すれば、相互作用構造体２４の受動要素を含む平面を使用して、高い有効性で機械的効果をもたらすことができる。有効性は、能動層とは独立した層１２_２の充填密度の増加や層高さ又は層厚によって向上することができる。構造層１２_２内の能動要素の省略により、少なくとも必要なチップ表面に対して空間要件が抑えられ、異なる層における適合した異なる製造プロセスが可能になる。構造層１２_２の受動要素を、弾性的に懸架された、あるいは懸架されていない自由抵抗要素４２として設計することが可能である。あるいは、例えば音波生成のためのいくつかの弾性ビーム又は他の構造体を構造平面１２_２内に配置することができる。

説明した機能レベルの分割は、能動構造体２６の電極又は他の能動要素間の小さな間隔を伴う大きな能動領域、例えば大きなアスペクト比が、例えば高い力又は高い感度を生成するために望ましい場合があるため、特に有利である。製造プロセスでは、そのようなアスペクト比、すなわち、ｘ／ｙで所望の間隔を有するｚ方向の厚さは制限される場合がある。同時に、流体との相互作用には大きな相互作用領域が望ましい場合があるが、必ずしも能動構造体ほど高密度に充填されているのが望ましいとは限らない。すなわち、製造プロセスには限界がある。考えられる１つの限界は、製造プロセスである。十分に高い作動力を可能にするために、古典的なＮＥＤの小さな電極距離を実現することが目的となる。小さな電極距離は、（十分な流体を移動させる）大きなアクチュエータ厚さ、又は高く、場合によっては不当な支出のみによって実現不可能となっている。これによって、電極の必要な高さと必要な電極間隔との間に矛盾が生じている。
能動構造体を相互作用構造体２４から切り離すこと、及び相互作用構造体２４における小さな距離への要件があまり重要でないか場合によってはなくなることにより、ｚ方向の延在は小さくても所望の力に十分となるため、能動構造体２６のアスペクト比を維持することが可能になる。流体作用のため、ｚ方向の延在をより高くすることを相互作用構造体２４において選択することができ、ここでは個々の構造体間の距離がより大きくなり得るため、この延在は問題がないか、又は問題は少なくなり得る。

図３ａは、能動構造体２６の一部の概略上面図を示す。能動構造体２６は、並んで配置された複数の電極要素４６_１～４６_６を備えてもよく、電極要素の総数は、２より多いか、４より多いか、６より多いか、８より多いか、１０より多いか、又は２０より多いか、３０より多いか、５０より多いか、又はそれより多くてもよい。電極は、電極の主面が互いに面するような、理論的であり得る基準状態において、互いにほぼ平行な板状構造体として形成されてもよい。主面は、主面を接続する２つの二次側面と比較して比較的大きな表面積を有する側面であると理解される。いくつかの実施形態では、例えば図３ａに示すようなこの基準状態から電極を前方に移動させることができる。
４８_１及び４８_２、４８_２及び４８_３、又は４８_３及び４８_４などの隣接する電極対の主面も、互いに面して配置することができる。電極４８_１～４８_４のそれぞれの対は、例えば信号３２によって電位が印加されると、電極間の距離ｈ_ｇａｐが少なくとも局所的に減少して、アクチュエータストロークの少なくとも一部を生じるように構成されてもよい。複数の対を連続して直列に接続することにより、能動構造体２６の高い総ストロークを得ることができる。

電極の中央領域５２_１～５２_８において、それぞれの対の電極は、隣接する対の電極又は周囲基板若しくは支持構造体に接続され得る。この目的のためにスペーサ要素５４_１～５４_６を配置することができ、スペーサ要素５４_１～５４_６は、任意選択的に、隣接する電極から電気的に絶縁するために電気絶縁的な方式で形成することもできる。あるいは、電気絶縁は、スペーサ要素５６_１～５６_８などによって同じ電極対４８の電極を互いに電気的に絶縁することによって、電極要素上のコーティングと共にもたらされてもよい。しかしながら、スペーサ要素５６_１～５６_８は、代替的又は追加的に、層１２_３などの周囲基板によって実装されてもよい。したがって、電気絶縁は、スペーサ要素５６_１～５６_８の代わりに基板と相互作用する周囲媒体（又は真空）を介して設けることもできる。異なる対の隣接する電極に同じ電位を印加することも可能であり、これは、これらの電極のこの位置での電気絶縁を必要に応じて省くことができることを意味する。
すなわち、一対の電極の電極要素は、両方とも、電極要素の縁部領域において、離散された外側スペーサ要素５６によって機械的に固定されてもよく、かつ／又は電極要素は、スペーサ要素５６を介して他の方法で調整可能な電極要素間の距離ｈ_ｔｉを設定するために、その縁部領域において層構造体と機械的に固定されてもよい。

縁部領域では、距離ｈ_ｔｉは、例えば０．０１μｍ～２００μｍの範囲、好ましくは０．３μｍ～３μｍの範囲、特に好ましくは１．３μｍの範囲で小さく保つことができる。
内側スペーシング要素５４_１～５４_６によって、外側スペーシング要素５６によって得られた個々の電極間と同様に、電極対の間に同等又は等しい間隔を設定することができる。
電極対４８の電極要素間に電位を印加することにより、ＭＥＭＳ平面１４_２内のある方向、例えばｙ方向に電極対の長さを変化させることができ、したがって、相互作用構造体２４に伝達され得る能動構造体２６のストロークを変化させることができる。
任意選択のスペーサ要素５４の配置により、少なくとも部分的に、中央領域５２において、これらは内側スペーサ要素と呼ぶことができる。外側領域又は縁部領域内の任意選択のスペーサ要素５６は、スペーサ要素と呼ぶことができる。

能動構造体２６は複数の電極対４８を有してもよく、その各々は、内側スペーサ要素５４などによって、離散された位置で隣接する電極対の電極要素に中央領域で機械的かつ固定的に接続される。
換言すれば、図３ａは能動構造体２６の撓み可能要素の一部を示しており、これは別個に離間した複数の導電性バー／電極４６を備える微小筋とも呼ばれ得る。好ましい実施形態では、これらのビームはドープされた半導体材料であり、それぞれが例えば金属又はシリコン、好ましくはシリコンの少なくとも１つの電極となる。対向するバーは、非導電性媒体を介して互いに接続される。非導電性媒体はまた、撓み可能部材の第１及び第２の延在方向に分割された絶縁スペーサ層であってもよい。すなわち、ビームは絶縁スペーサ５４及び／又は５６によって相互接続されてもよい。さらなる実施形態は、気体、液体又は固体の非導電性媒体を含む。気体及び液体スペーサ層の場合、撓み可能要素は基板に追加的に取り付けられてもよい。固体の非導電性媒体の場合、弾性は、固体の導電性媒体の弾性よりも小さいことが好ましい。電圧は、４６_１及び４６_２などの一対の電極の２つの隣接する撓み可能要素間に電位差が存在するようにバーに印加される。この電位差により静電気力が生じ、ビーム同士が引き付けられる。非導電性媒体又は分割された絶縁スペーサ層５４及び／又は５６の弾性は、復元力をもたらし得る。復元力は、導電性ビーム４６の弾性から得ることもできる。この目的のために、スペーサ部材５４を実装することなどによって、絶縁スペーサ部材５６に対応する絶縁固体が導電性固体の間に配置されてもよい。スペーサ要素５４及び５６の考え得る一構成は、例えば、いわゆる「煉瓦パターン」であり、それによって導電性媒体間の支持点は列ごとに交互になり、次の支持点は常に隣接する列の２つの支持点の間にある。対応する構造は、単一セル４８を繰り返す周期構造であるが、これは必須ではない。隣接する導電性固体間に電位差を生じさせると、構造全体を変形させることができる。

図３ａにおいて、ｌ_ｃｅｌｌはＸ方向の筋セルの寸法を示し、Ｉ_ｔｉはＸ方向の支持部位の寸法を示し、ｈ_ｔｉはＹ方向の支持部位の寸法を示し、ｈ_ｅｌｅｃはＹ方向の電極の寸法を示し、ｈ_ｇａｐは２つの電極間のＹ方向の距離を示す。上述のパラメータは、個別に独立して実施することができるが、互いに適合させることもできる。これらのパラメータの各々は、少なくとも０．０１μｍかつ最大２００μｍの範囲内であり、Ｌ_ｃｅｌｌは例えば最大１５００μｍであり得る。特別な実施態様で特に好ましいのは、例えばＩ_ｃｅｌｌ＝１２４μｍ、Ｉ_ｔｉ＝４μｍ、ｈ_ｇａｐ（アクチュエータの最小又は最大撓みの基準状態）＝１．３μｍ、ｈ_ｅｌｅｃ＝１μｍ、かつ／又はｈ_ｔｉ＝１μｍであり、いずれの場合でも変更可能かつ／又は特定の公差内である。
作動中、値ｈ_ｇａｐの変化（例えば、短縮）がｙ方向に起こり得、形状的設計によっては値Ｉ_ｃｅｌｌの変化がｘ方向に起こる。図２の抵抗要素又は結合構成要素２８ａへの結合がどのように実現されるかに応じて、変形方向ｘ又はｙの一方が図２の結合構成要素２８ｂに伝達される。さらなるセルをｙ方向及び／又はｘ方向に互いに隣接して並べることによって、個々のセルの方向の変位又は力が満足されるかセルの数で乗算され得る。

撓み可能要素２６の形状（換言すれば、筋細胞又は微小筋）を用いて、ｘ方向及び／又はｙ方向の剛性を具体的に調整することができる。さらに、撓み当たりの力を、例えば「応力－ひずみ曲線」に調整又は最適化することができる。音響発生においては、最初に、比較的小さな力による多くの撓みが初期状況において必要とされる。変位する体積が増加すると、筋に対する流体（例えば空気）の復元力が増加する。したがって、撓みのためにより多くの力を発生させる必要がある。セル形状の選択により、撓みプロセス中の力の変化を調整することができた。さらに、ｘ方向に対するｙ方向の長さ変化の比（構造体の有効ポアソン比）は、セル形状を介して調整することができる。適切なセル形状を選択することにより、有効ポアソン比が０未満の筋を設計することができる。オーセチック構造と呼ばれるそのような構造は、曲げられたときに非常に特殊な特性を示し得る。この特性により、縦方向の引き込みに関して筋が改善される可能性がある。

図３ｂは、一実施形態例による能動構造体２６の一部の概略上面図を示す。図３ａと比較して同じ要素が設けられてもよく、また、電気絶縁層５８_１、５８_２、５８_３、５８_４がそれぞれ、隣接する電極４６_１と４６_２、４６_３と４６_４、４６_５と４６_６及び／又は４６_７と４６_８の間に設けられてもよい。絶縁層５８は、酸化シリコン、窒化シリコン又は他の絶縁材料などの電気絶縁材料、特にＡｌ２Ｏ３を含んでもよい。
電気絶縁層５８_１～５８_４は、外側スペーサ５６よりも薄いｙ方向寸法を有するように示されているが、あるいは、同等又はそれ以上の厚さ／拡張を有してもよく、例えば、端部位置が作動中に調整されたり影響を受けたりできるようにしてもよい。厚さはｘ方向に均一又は可変であり得る。
電気絶縁層５８_１～５８_４は、電極対４８_１～４８_４の電極の縁部領域に配置された外側スペーサ要素の間に懸架されて、電極を機械的に固定してもよい。あるいは、絶縁層５８_１～５８_４の配置は、基板又は他の固定構造上になされてもよい。代替的又は追加的に、電極間の連続した、局所的に薄くなり得る層として外側スペーサ要素５６を配置することによって、対応する構成を得ることもできる。
換言すれば、図３ｂは、絶縁スペーサ層を有する別の実施形態を示す。図示の代替的なスペーサ５８はスペーサ５６間を接続し、例えば、スペーサ５６に材料的に結合される。好ましい実施形態例では、スペーサ５６及び５８は同じ材料で作られる。有利には、これは間隙内の誘電率を増加させる。また、撓み可能要素の厚さ方向の剛性に関しても改善される。同様に、例えば横方向引き込み中における電極間の短絡を回避することができる。さらに、いわゆる低温陽極酸化を低減又は回避することができるため、能動構造体２６の信頼性を向上させることができる。

図３ｃは、さらなる実施形態例による、図３ａの実施形態を継続した能動構造体２６の一部の概略上面図を示す。図３ａで内側スペーサ５２と呼ばれる要素の領域において、電極４６_７などのさらなる電極を配置して例えば異なる電位を印加することによって、１つ又は複数の電極又はその部分を有するさらなる電極対４８_５を形成することができる。換言すれば、異なる電極対の電極による適切な間隔及び固定によって、さらなる電極対が画定され得る。高い力と高い安定性を同時に提供する一種のハニカムパターンを得ることができる。
図３ｄは、能動構造体２６の一部又はその電極対４８の概略図を示す。前述の説明とは異なり、電極４６_１及び４６_２は、基板材料６２、例えばＭＥＭＳ２０の層１２_３の材料によって保持され、固定され、互いに離間される。電極４６_１及び４６_２は、例えば、互いに反対向きの屈曲によって、及び／又は図３ａ及び３ｂに示すような部分的に直線状の電極形状も含むことができる中央領域５２内の対応する固定部によって、中央領域５２に向かって互いからの距離が増加し得る。これにより、引力の能動的生成への適応が可能になる。

図３ｂに示す単一の絶縁層の代わりに、２つの絶縁層５８ａ及び５８ｂを電極４６_１及び４６_２の間に配置することもでき、それによって、絶縁層５８ａ及び５８ｂ並びに／又は電極４６_１及び４６_２を基板材料６２に固定する代わりに、外側スペーサ要素５６によって互いに固定することもできることが分かる。あるいは、絶縁層５８ａ又は５８ｂの一方のみが配置されてもよい。絶縁層５８ａ及び／又は５８ｂの形状は、ＭＥＭＳの受動状態において事前に指示された、電極対４８の電極４６_１及び４６_２のそれぞれの形状に適合させてもよい。例えば、絶縁層５８ａは、少なくとも電極４６_１の湾曲に応じた公差範囲内で湾曲している。同様に、絶縁層５８ｂは、少なくとも電極４６_２と同様に湾曲している。
この点において、層５８ａ及び５８ｂは絶縁層５８の副層として理解することができ、各副層は、それぞれ電極４６_１及び４６_２の予め案内された形状に追従する。この点において、基板材料６２への取り付け領域間における能動構造体のＭＥＭＳ平面内のｘ方向などの電極経路に沿った、副層５８ａ及び５８ｂの対向する主面（例えば、それぞれの電極４６_１及び４６_２に面する主面）間の距離は、可変であってもよい。有利には、そのような実施形態では、絶縁層５８ａ及び／又は５８ｂは、電極が互いに向かって移動するにつれて、電極４６_１及び４６_２に対応するｘ方向に比較的容易に伸長又は拡張することができる。これにより、絶縁層５８ａ及び／又は５８ｂ内の材料応力を低減又は回避することができ、アクチュエータの撓み挙動及び絶縁層の材料応力の双方にとって有益である。
すなわち、図３ｄは、電極４６_１と電極４６_２との間の絶縁層５８ａ／５８ｂが電極の形状に追従している様子を示している。これにより、例えばＡｌ_２Ｏ_３を含む絶縁スペーサ層の割合がより高くなるため、ｘ方向における撓み可能要素の剛性が著しく増加するという利点がもたらされる。

図３ｅは、絶縁構造体と絶縁層との間の流体又は空洞６４の位置を示す、走査型電子顕微鏡写真及び能動構造体２６の一部の概略上面図を示す。
換言すれば、図３ｅは、縦方向の引き込み中に短絡が防止されるべき場合に使用される、Ａｌ_２Ｏ_３からなるキノコ状スペーサ５６を走査型電子顕微鏡写真で示す。したがって、このキノコ形状は、例えば、能動構造体２６が相互作用構造体２４と接触して電気的短絡を引き起こすことを防止する。基本的に任意に調整可能な形状のためにマッシュルームと呼ばれるスペーサ５６は、図示された画像平面から突出し、能動構造体２６と相互作用構造体２４との間の電気的短絡を防止することができる。したがって、全体の部品延在部にわたって分布する相互作用構造体２４と能動構造体２６との間にスペーサを形成することができる。

図４ａは、例えばＭＥＭＳ１０及び／又は２０に使用することができる、一実施形態例による相互作用構造体の概略上面図を示す。
例えば、相互作用構造体２４は対称軸６６に対して対称的に形成されてもよく、対象軸６６は、例えばＭＥＭＳ１０又は２０内のｙ方向に平行に配置されてもよいが、これは必須ではない。
複数の抵抗要素又はフィン３６_１～３６_１０を接続要素４２上のｙ方向に配置することができ、それによって数、サイズ及び／又は形状をそれぞれの要件に適合させることができる。対向する端部において、相互作用構造体２４は、好ましくは弾性のサスペンション４４_１及び４４_２を介して周囲基板に接続されてもよい。サスペンション４４_１及び４４_２は、相互作用構造体２４の動きを案内する点で有利であるが、サスペンションを結合構成要素２８ａによって提供することで既に十分であり得る。代替的又は追加的に、他のタイプの動きの案内及び／又は中断がもたらされてもよい。実施形態例では、逸れた断面を有するフィン３６_ｉが形成される。例えば、フィン３６_１は中心を始点としたテーパ状であってもよい。４２との接続領域において、フィン３６_１の幅又は材料膨張又は材料厚さは、例えば、自由に振動する端部で大きくかつ小さい。これにより、接続領域において考えられる応力を材料に応じて最小限に抑えることができるという利点がもたらされる。代替的又は追加的に、フィン３６_ｉを内側で中空にすることが可能である。これにより、特に質量節約の可能性が高い４２への接続領域において軽量構造が大きく期待できる。

図４ｂは、図４ａの相互作用構造体２４の概略斜視図を示す。抵抗構造体２４は、図２で説明したように前後に動くことができ、このことから相互作用構造体２４はシャトルとも呼ばれ得る。相互作用構造体２４は、構造平面１４_１の他の移動構造体と同様に、受動要素と考えることができる。弾性サスペンション４４_１及び４４_２は、受動要素又は能動要素よりも剛性が低く、かつ／又は弾性要素として形成された経由要素であってもよい。弾性サスペンション４４_１及び／又は４４_２により、能動層を変更する必要なくシャトルの固有振動数を調整できるようになる。この目的のために図４ａ、図４ｂから逸脱した形状を用いることができる。また、抵抗要素又は相互作用構造体２４の弾性案内は、剛性分布の適切な選択によって実現することができる。そのような案内は、それが与えられた方向の動きのみを有するか、又は少なくとも好ましい動きを有するように設計することができる。
結合要素２８並びに結合構成要素２８ａ及び２８ｂの機械的結合と比較して、サスペンション４４_１及び４４_２の剛性は低くてもよく、それにより、例えば、結合要素２８の機械的結合は、サスペンション４４_１及び４４_２又は他の接続部による相互作用構造体２４の層状構造体への機械的結合よりも少なくとも３倍大きい機械的剛性を有する。

さらなる実施形態は、追加のサスペンション４４_１及び４４_２なしで設計された抵抗要素又は相互作用構造体によるＭＥＭＳを有する。これは、能動構造体への機械的結合２８ａ／２８ｂは別として、相互作用構造体２４をサスペンションなしで配置することができることを意味する。図４ａ及び４ｂによる実施形態では、抵抗構造体２４は、一方では周囲基板（図示せず）に少なくとも片側で接続され、他方ではアクチュエータ、すなわち駆動平面１４_２の微小筋又は撓み可能要素２６に接続される。この接続は好ましくは剛性をもたらすものである。ここでは、例えば、形状適合、圧入及び／又は材料適合接続を考えることができる。好ましい実施形態例では、接続要素／結合要素２８は、相互作用構造体２４（受動要素）及び能動構造体２６（能動要素）に材料的に接続され、能動及び受動要素に対応する剛性を有する。他の実施形態は、能動及び受動要素よりも低い剛性を有する接続要素２８を含む。換言すれば、それは代替の実施形態では、ばね要素として構成される。２つの接続要素２８ａ又は２８ｂの一方は、それぞれの平面から少なくとも１μｍ突出するため、接続は実際には接続要素２８ａ及び接続要素２８ｂのみを介してなされることを保証できる。これは、図２に示す間隙３４が、例えば１μｍの延在を有し得ることを意味する。

図５ａは、ＭＥＭＳ１０及び／又は２０の相互作用構造体並びに本明細書に記載の実施形態のさらなる構造要素と容易に組み合わせることができる、一実施形態例によるＭＥＭＳ５０の能動構造体２６の概略上面図を示す。
副要素２８ｂは、複数の電極アセンブリ７２が配置される接続要素６８と機械的に接続されるか、又は一体的に形成される。例示的には、電極アセンブリは連続して直列に接続され、例えば、電極アセンブリ７２_１及び７２_２が層１２_３の基板と接続要素６８との間に連続して直列に接続される。電極アセンブリ７２の各々は、図５ｂでより詳細に説明される可動層アセンブリを形成してもよい。可動層装置は、曲率半径で湾曲されてもよく、さらに任意選択的に、可動層装置７２_１及び７２_２などの直列に接続された可動層装置７２の曲率勾配は、交互の符号を有してもよい。これにより、例えば、可動層装置７２_１及び７２_２が同時に又は交互に作動されるときに生成される動きの経過が少なくとも影響を受け得る。
可動層アセンブリ７２は、結合部材６８と基板との間において複数の群で配置されてもよい。図５ａでは、一例として４つの象限に４つの群が設けられ、結合部材２８ｂの対称的な懸架が可能になっている。
これにより、複数の可動層装置は、ＭＥＭＳ５０の例では、例えばｘ方向及び／又はｙ方向に平行に配置されたいくつかの対称軸６６_１及び６６_２に少なくとも群で配置される。さらに、別のタイプの対称、例えば、図示の平面における結合構成要素２８ｂの形状的中心点に対する点対称もあり得る。回転対称又は他のタイプの対称を設けてもよく、これは設けられた作動方向によっても調整可能である。

図５ｂは、ＭＥＭＳ５０で使用され得るような可動層装置の概略図を示す。可動層装置は、電位に応答して動き又は変形を実行するように適合された少なくとも３つのビーム７６_１、７６_２、７６_３を備える。例えば、ビーム７６_１、７６_２、７６_３は、電極要素４６に対応し、静電気力のために構成された、金属材料及び／又はドープ半導体材料などの導電性材料を含んでもよい。しかしながら、静電的、圧電的又は熱機械的な電極構造及び／又はそれらの組み合わせを備えるように能動構造体を設計することによって、熱誘起変形、圧電力又は電気的に生成された別のタイプの作動を実施することも可能である。ただし、ビーム７６_３は、例えばビーム７６_１とビーム７６_３との間に配置される。これにより、ビーム７６_１、７６_２、７６_３は、例えば電気絶縁スペーサ要素８２_１～８２_４によって、離散領域７８_１及び７８_２において互いに電気的に絶縁される。電気絶縁スペーサ要素８２は、ビーム７６_１～７６_３の縁部領域に配置されているように示されているが、代替的に又は追加的に、中央領域又はそれらの間の領域に配置されてもよい。可動層装置７２は、一方ではビーム７６_１とビーム７６_３との間の電位に応答して、及び／又は他方ではビーム７６_２とビーム７６_３との間の電位に応答してＭＥＭＳ平面１４_２内の動き方向の動きを実行するように構成され、それによって結合要素２８、特に結合構成要素２８ｂを移動させる。例えば、可動層装置７２のクランプに基づいて、可動層装置７２による面内に整列したワイピング移動を得ることができ、この動きは対称懸架によって機械的結合構成要素２８ｂの直線移動に変換することができる。他のタイプ及び形状の動きは容易に調整可能である。

換言すれば、図５ａ及び図５ｂは、互いにかつ接続要素２８ｂを介して抵抗要素２４（図示せず）に接続された可動層アセンブリ７２_１及び７２_２の副要素を備える撓み可能要素２６の代替実施形態を示す。撓み可能要素又は可動層装置の構造は、絶縁スペーサによって互いに分離された少なくとも３つの電極のアセンブリであってもよい。２つの外側電極は、同じ電圧、例えば基準電位又はＧＮＤを受け取り、中間電極は、例えば信号３２の形態の信号電圧を受け取ってもよい。その結果、撓み可能要素の撓みが発生し得る。可動層装置７２_１及び７２_２の互いに対して対称的な構造により、線形撓み挙動が実現し得る。対応する構造は、例えば、国際公開第２０１２／０９５１８５号パンフレットに従って得ることができる。

図６ａは、図２の実施形態と実質的に同じであり得る、一実施形態例によるＭＥＭＳ６０の一部の概略斜視図を示す。層１２_１及び１２_４は、例示的な実施形態には示されていないが、他の層と同様に配置されてもよい。部分２６ａ及び２６ｂはそれぞれ独立したアクチュエータとして形成されてもよく、互いに対向して配置され、結合副要素２８ｂによって互いに及び相互作用構造体２４に機械的に結合され、結合副要素はアクチュエータ２６ａと２６ｂとの間に配置される。したがって、能動構造体２６は、アクチュエータ２６ａ及び２６ｂの一方の第１の作動信号に基づき、作動方向に平行な第１の領域で伸長し、他の部分で短縮するように適合されることが可能になる。別の作動信号に基づき、それぞれの能動構造体の短縮及び伸長／拡張を逆転させることによって相補的な動きを達成することができる。

図２、図３ａ、図３ｂ、図６ａ及び図６ｂの能動構造体２６を参照すると、電極対は、例えば図４の可動層装置と同じ方法で一列に配置されてもよい。例えば、図３ａ及び３ｂでより詳細に説明した構造は、ＭＥＭＳ平面１４_２の作動方向に平行に配置された一連のいくつかの電極対を有し、ＭＥＭＳ平面１４_１のその方向に相互作用構造体の動きをもたらしてもよい。これに関して、実施形態は、任意選択的に、それとは異なる第２の方向に平行に配置された少なくとも第２の列の電極対を設け、さらなる方向に相互作用構造体２４の動きをもたらしてもよい。能動要素のそれぞれの作動方向は、レバー又はギアなどの適切な機械的偏向要素によって偏向させ得ることに留意されたい。
例えば、部分的アクチュエータ２６ａ及び２６ｂに対して９０度の角度で１つ又は複数のさらなる部分的アクチュエータを配置し、ｙ方向に平行な動きに加えてｘ方向に平行な動きをもたらすことが考えられる。

図６ｂは、特に結合構成要素２８ａと２８ｂとの間の機械的接続の領域における、図６ａの部分の概略斜視図を示す。能動構造体２６は、例えば、ＭＥＭＳ２０及び図３ａ及び／又は３ｂに関する説明に従って形成され、例として、対向する２つの作動装置２６ａ及び２６ｂが配置されており、これにより、異なる作動信号に基づき作動装置２６ａ又は２６ｂの長さ変化をもたらすことができ、したがって、機械的結合によって他方の作動部の長さ変化又は変形ももたらすことができる。
これにより、互いに対して作用する２つの筋又は作動装置を結合することによって、少なくともほぼ線形の撓み挙動を得ることができ、これは平衡挙動とも呼ばれ、少なくとも線形挙動に近似する。換言すれば、第１及び第２の能動的に撓み可能な要素２６ａ及び２６ｂは、接続要素２８ｂを介して互いに接続される。この接続は、結合要素の位置などにおける、得られる能動的に撓み可能な要素の線形挙動を有利に可能にするために剛性であり得る。

そのような構成は、静電作動から生じる非線形電圧変位挙動を低減又は緩和することができる。この原理は、任意の他のアクチュエータにも適用することができる。２つの筋が反対方向に撓むように配置された、Ａ－ＮＥＤ（非対称ナノスコープ静電駆動／アクチュエータ）などの非対称アクチュエータを使用することができる。さらなる実施形態に関連して説明した平衡型ＮＥＤ（ＢＮＥＤ）又はＢＡ－ＮＥＤ（平衡非対称型ＮＥＤ）などの対称アクチュエータも使用することができる。例えば、ＢＮＥＤの場合、２つの筋の外側電極の電圧は逆になるように選択することができる。ＢＡ－ＮＥＤについても同様である。あるいは、アクチュエータの撓み方向を指定するために、ＢＡ－ＮＥＤ内の絶縁アイランドの位置を異なるように選択することができる。
能動構造体２６と相互作用構造体２４との間には、好ましくは間隙３４が配置され、これは図２で少なくとも１μｍであるとして説明されているが、他の値もこのために選択することができる。例えば、各結合構成要素は電極又はフィンの平面から突出してもよい。代替的又は部分的に、好ましくは電気絶縁性の機械的相互接続層８４が、間隙３４を全体的又は部分的に設定してもよい。例えば、相互接続層８４は、酸化シリコン、窒化シリコン又は酸化アルミニウムを含んでもよい。

図７ａは、サスペンション４４_１及び４４_２を介して層１２_２の基板に接続され、基板から懸架されるＭＥＭＳ２０の相互作用構造体２４の概略図を示す。サスペンション４４_１及び４４_２は、例えば、相互作用構造体２４を層構造体に弾性的に結合するための撓みばね要素を備えてもよい。相互作用構造体の層状構造体への機械的結合部は、相互作用構造体２４自体の剛性と最大で同じ剛性を有してもよいが、より柔軟であるか、あるいは実装されないことが好ましい。
それにより、可動フィン３６_１～３６_２０はそれぞれ、周囲基板と、相互作用構造体２４に対して接触せずに又は低摩擦で配置された剛性隔壁又は剛性フィン３８とによって画定された副空洞内を動くことができる。したがって、相互作用構造体のフィン構造体３６_１～３６_２０は、副空洞１６ａ～１６ｔ内に可動に配置されてもよい。例えば、図７ａは、ＭＥＭＳ２０の撓んでいない状態を示す。

図７ｂは、相互作用構造体２４が正のｙ方向に撓み、副空洞１６ａの第１の部分１６ａ_１が拡大され、副空洞１６ａの対応する他の部分１６ａ_２が縮小され、これにより流体の流れに因果的に関連し得る状態における相互作用構造体２４の概略上面図を示す。
図７ｃは、図７ａの相互作用構造体２４の概略図を示し、図７ｂと比較して反対の負のｙ方向に撓み、それによって、例えば要素３６_１の動きが容積１６ａ_１及び１６ａ_２の変化を引き起こし、これが体積流にも因果的に関連し得る。
接続要素４２によって要素３６を互いに結合することによって、互いに等しい又は異なる設定の副空洞のサイズを考慮して副空洞の均一な変化を得ることができ、副空洞のサイズは、一方では要素３６を、他方では要素３８を配置することによって選択することができる。
換言すれば、図７ａ～図７ｃは、図７ａの休止位置から開始して図７ｂの第１の方向（＋ｙ）及び図７ｃの第２の方向（－ｙ）への抵抗要素２４の撓みを示す。サスペンション４４_１及び４４_２の屈曲も示されている。実施形態例では、サスペンションの形状は図示のものと異なっていてもよい。例えば、形状は屋根形状、波状、又はＳ字形であってもよい。その設計は特定の用途に基づいて選択され得るが、剛性特性などに基づき、移動システムに生じる共振周波数に決定的な影響を及ぼし得る。別の実施形態例は、図示のサスペンション４４_１及び４４_２のない抵抗要素２４に関する。図７ａ及び図７ｃは、空洞１６ａ～１６ｔ、１６ａ_１～１６ｔ_２が移動フィン３６及び剛性フィン３８によって形成されていることをさらに示す。移動フィン３６の長さは、フィン３６の自由端と周囲基板１２_３との間の距離が可能な限り小さくなるような長さであってもよい。これにより、空洞１６ａ_１と１６ａ_２又は１６ｔ_１と１６ｔ_２との間の流体の交換がほとんど又は全くないように距離が選択され、これは流体損失が低いことを意味する。換言すれば、本明細書に示されるＭＥＭＳによって実装されるＭＥＭＳスピーカの実施形態例の文脈では、この点において音響短絡を回避することができる。

図７ｄ～図７ｆは、図７ａ、７ｂ、７ｃの対応する状態での相互作用構造体２４を示し、アパーチャの追加の群１８ａ及び１８ｂが示されている。例えば、アパーチャの第１の群１８ａは上部ウェハに設けられてもよく、別の群１８ｂはＭＥＭＳ２０の下部ウェハに設けられてもよく、又はその逆であってもよい。これにより、異なる副空洞１６ａ_１～１６ｔ_１又は１６ａ_２～１６ｔ_２をＭＥＭＳの異なる側に接続することが可能になる。
したがって、図７ｅに示され、図７ｂに対応する位置取りでは、流体を群１８ｂの開口部から移動させることができ、かつ／又は群１８ａの貫通開口部に移動させることができるが、これはバルブ構造の配置によっても影響を受ける可能性がある。

図７ｆは、図７ｃに従い、「１」と示された部分空洞のサイズが縮小されて、流体が群１８ａの開口部から移動するような反対の構成を示す。
図７ｂ～図７ｆに示すように、異なる開口部を有する副空洞部１６ａ_２又は１６ｔ_２に対する副空洞部１６ａ_１又は１６ｔ_１のように、異なる副空洞部が流体的に結合されてもよく、開口部は、環境２２又はその異なる側面に個別に又は群で結合されてもよい。
フィン構造体は、副空洞を異なる副空洞部に分離することができ、これは必ずしも気密シールを意味するわけではないが、流体短絡を回避しながら分離を行うことができる。副空洞部の容積は、相互作用構造体の動きに基づいて互いに相補的であり得る。
群１８ａ及び１８ｂの開口部は、平面方向に垂直（すなわち正又は負のｚ方向）な部分的空洞から始まり、全体的又は部分的に配置されてもよい。代替的又は追加的に、ＭＥＭＳ平面１２_２又は平面１４_２に開口部が設けられてもよい。

例えば図７ｇに示すように、副空洞部から横方向出口が設けられる組み合わせも考えられ、これらの横方向出口はｚ軸に沿った異なる方向に向けられるため、図７ｄ～図７ｆと同様に異なる副空洞部が上側又は下側に接続され、それによって、副空洞部、例えば副空洞部１６ａ_１の対応する接続を平面１４_１内で横方向に行うことができる。すなわち、層１２_２内の横方向の出口又は入口の後に、流体流の方向転換を行うことができ、それにより、ＭＥＭＳ平面１４_１に配置された群１８ａ及び１８ｂのＭＥＭＳアパーチャは、平面方向に垂直な方向、すなわちｚ方向に、層状構造体１２のＭＥＭＳアパーチャ、蓋層、例えば層１２_１又は１２_４に流体的に接続される。
換言すれば、空洞は受動要素２４の形状によって形成されてもよく、特に副空洞部は、要素２４の形状又は移動フィンによる剛性フィン構造体によって画定される副空洞内で画定されてもよい。得られる副空洞部は、部材の内部で互いに分離され、副空洞部間で流体交換が発生しないかほとんど発生しないようになっている。部分的空洞部は、下部及び上部ウェハの開口部１８ａ及び１８ｂを通じて外部に接続され得る。受動部材２４が変位すると、流体は一方の側の開口部を通じて空洞内に送達され、他方の側に送達される。一実施形態、すなわちスピーカの実施形態では、受動要素のこの動きによって音圧が生成される。同様に、ポンピング作用を発生させることも考えられる。抵抗要素２４及び他の受動要素の作動は、装置平面１４_２の撓み可能要素２６を介して達成され得る。本明細書に記載の微小筋又はＡＮＥＤ筋などの任意の撓み可能要素を使用してもよい。装置平面は、機械的流体相互作用のための受動要素なしで設計することができ、又は受動要素の割合がごくわずかであるため、能動要素で完全に充填することができる。したがって、比較的多数の要素を非常に高密度に充填することができる。これにより、能動要素を必要な機械的効果に適合させることができ、この効果はその後抵抗要素２４によって達成される。能動レベルと受動レベルとの間の機械的効果の伝達は、デバイスウェハとハンドリングウェハ、すなわち生産後に残されるかその後に生産される要素２４と２６との間の固定接続を介して行われる。

図７ｇに示す空洞を周囲の流体に接続する開口部の代替的な実施形態は、開口部１８’ａ及び１８’ｂが構造ウェハ内に配置されて、底部又はハンドリングウェハにおける図７ｂ～図７ｆの開口部１８ａ及び１８ｂへの接続が可能となるように実施することができる。開口部は、開口部が上側又は下側に流体的に接続されるように構造ウェハ内に配置することができる。役割を２つのレベルに分離することによって、これはさらなる利点をもたらす。追加のレベルにより、空気誘導などの流体誘導の新しい可能性が生み出され、２つのチップ側面の出口開口が上下に配置できるようになる。この目的のために、短いチャネル、すなわち開口部１８’ａ及び１８’ｂが構造平面における装置平面内に配置され、流体（この場合は空気）の流れを出口開口に案内することができるようになっている。これにより、出口開口がより高密度に充填されるようになり、出口開口が受動的音響発生要素の充填密度の制限要因となり得るが、この手法によって音響発生要素の充填密度の増加が達成され得る。

図８ａ～図８ｃは、層１２_３及び能動構造体２６が例示されるように平面１４_２におけるＭＥＭＳ２０の概略斜視図を示す。アクチュエータ部２６ａ及び２６ｂは、アクチュエータ列８６_１～８６_５のうちの複数がｘ方向に並んで配置され、場合によっては互いに機械的に結合されるか、例えば図３ｃに示すように、連続電極を形成するように設計されてもよい。例示的には、５つのアクチュエータ列８６_１～８６_５が設けられているが、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも６、約１０などの別の任意の数が設けられてもよい。必ずしもそうとは限らないが、アクチュエータ部２６ａ、２６ｂは、互いに対称的に形成することが可能である。

図８ａは、能動構造体２６の中間状態、すなわち撓んでいない状態を示し、図８ｂは、例えばアクチュエータ部２６ｂを作動させることによってアクチュエータ部２６ｂの延長が短縮され、それに対応してアクチュエータ部２６ａが伸長される状態を示す。このようにして結合部材２８ｂの正のｙ方向への動きを得ることができる。
図８ｃは、図８ｄの相補的な状態を示し、結合部材２８ｂが図８ａに対して負のｙ方向に移動されており、この移動は例えばアクチュエータ部材２６ａを作動させることによって得ることができる。これとは無関係に、流体チャネル８８_１～８８_ｎの構成を層１２_３に設けてもよく、この流体チャネルは、例えば図７ｇを参照して、開口部１８ａ及び／又は１８ｂをそれぞれ開口部１８’ａ及び１８’ｂに流体的に接続してもよい。

図８ａ～図８ｃによる実施形態においても、ＭＥＭＳは、第１の作動信号を変換するための少なくとも１つの第１のアクチュエータと、第２の作動信号を変換するための少なくとも１つの第２のアクチュエータとを備えてもよい。
図８ａ～図８ｃでは、互いに鏡映対称である２つの撓み可能要素２６ａ及び２６ｂを中心線に対向して配置することができ、これによりバランスのとれた筋を実施することができる。バランスのとれた筋の別の可能性は、筋セルの形状の選択によってもたらされる。本明細書に記載の実施形態は、高い線形性を示す能動的に撓み可能な要素を形成することに関する。
撓み可能な能動要素の形状により、その作用モード及び作用方向が決まる。少なくとも２つ、さらにはそれ以上の異なる形状を組み合わせることによって、筋又は撓み可能要素内に異なる作用方向を実装することができる。
換言すれば、図８ａ～図８ｃは、第１及び第２の撓み可能部材２６ａ及び２６ｂを備える撓み可能部材２６の撓みを示す。図８ｂに示す第１の時間間隔では、撓み可能要素２６ｂにおいて図３ａ又は図３ｂのｈ_ｇａｐの値を減少させることによって、第１の方向（＋ｙ）の撓みが生じる。第１の時間間隔の後又は前にあり得る第２の時間間隔では、撓み可能要素２６ａのｈ_ｇａｐの値を減少させ、結果として撓み可能要素２６ｂのｈ_ｇａｐを増加させることによって、第２の方向（－ｙ）の撓みが生じる。

図９ａは、例示的な実施形態による相互作用構造体２４’の概略上面図を示す。相互作用構造体２４’は、相互作用構造体２４の代わり、又はそれに加えて、ＭＥＭＳ１０、２０及び／又は４０などの本明細書に記載のＭＥＭＳ内に設けられてもよい。
図９ｂは、図９ａの相互作用構造体２４’の概略斜視図を示す。
他の相互作用構造体は、相互作用構造体の動きの逆方向にある基板に接続された固定フィンを有するものとして説明されているが、相互作用構造体２４’は、ＭＥＭＳ平面１４_１内で互いに平行に配置され、垂直に配向され、対向する縁部領域でＭＥＭＳ基板に接続された複数のプレート又はフィン要素を有してもよい。あるいは、プレート要素又はフィン要素９２は、群及び対で異なるアクチュエータ部に交互に接続されてもよい。例えば、アクチュエータ部の複数のアクチュエータが設けられてもよい。したがって、プレート要素９２の第１の群９２ａが、第２の群９２ｂのプレート要素９２と交互に配置されてもよい。各群のプレート要素９２ａ及び９２ｂは、それぞれ、簡略に図示されたアクチュエータ９４ａ及び９４ｂを介して個別に又は一緒に作動されてもよく、次いでこれらのアクチュエータは、１つ又は複数の部分的アクチュエータ２６ａ及び２６ｂを備えてもよい。図示の実施形態例では、アクチュエータ９４の少なくとも一方は、部分的アクチュエータ２６ａ及び２６ｂを有する。次いで、複数のアクチュエータ又は筋は、群で又は全体的に接続ウェブ９６ａ_１、９６ａ_２又は９６ｂ_１、９６ｂ_２を介して個別に又は全体的に互いに駆動することができる。これにより、１つ又は複数のアクチュエータの配置が可能になる。いくつかの実施形態では、一方の結合部品要素又はプレート要素９４ａ_１～９４ａ_６又は９４ｂ_１～９４ｂ_６は、アクチュエータ２６ａ及び２６ｂの簡略図を表す。したがって、記載されたプレート要素は、結合ロッド９６を介してフィンアセンブリ９２ａ／９２ｂを作動させるように構成されたアクチュエータを提供することができる。

この構成によって、相互作用構造体２４’は、非作動状態などの特定の状態において少なくとも一時的に、ＭＥＭＳ平面１４_１内に互いに平行に配置され得る複数のフィン要素９２を有するように構成され得る。フィン要素は、ＭＥＭＳ平面１４_１に対して垂直に配向されてもよい。フィン要素９２は、接続要素９４及び／又は９６によって群で互いに機械的に結合されてフィン群を形成してもよい。
異なるフィンアセンブリ９２ａ及び９２ｂは互いに対して撓み可能であってもよく、これによって、フィン要素間の最小距離を達成するのに必要なストロークが剛性フィン３８に対して減少してもよい。
例えば、フィンアセンブリ９２ａのフィン要素及びフィンアセンブリ９２ｂのフィン要素を撓ませるようにしてもよく、これらの要素は互いに隣接し、反対方向に交互に配置してもよい。

図９ｃは、図９ａ及び図９ｂの部分の概略斜視図を示し、接続ウェブ９６ａが群９２ａのフィン要素に機械的に固定され、接続ウェブ９６ｂが群９２ｂのフィン要素に機械的に接続されていることが分かる。例えば、接続ウェブ９６ｂ_１は結合部材９４ｂ_５を介して少なくとも部分的に駆動され、接続ウェブ９６ａ_１は結合部材９４ａ_６を介して少なくとも部分的に駆動されるが、説明したように、複数の結合部材が駆動に使用されてもよい。構造要素の異なる平面が機械的接続のために設けられ、対応する動きが互いに通過できるようにしてもよい。特に、接続ウェブ９６ａ_１及び９６ｂ_１は、互いに対して可動に配置される。接続ウェブ９６ａ_１及び９６ｂ_１は、より良好な図示を可能にするために部分的に隠されている。

図９ｄは、相互作用構造体２４’の一部の概略上面図を示す。接続ウェブ９６ａ_１、９６ｂ_１、９６ｂ_２は、結合点９８を介して、群９２ａのフィン要素９２ａ_１～９２ａ_５又はフィン群９２ｂのフィン要素９２ｂ_１～９２ｂ_５に機械的に強固に接続され得る。アクチュエータ又はその群９４ａ及び９４ｂは、例えば筋群である。そのような群は例えば図８ａ～図８ｃに示す構成に対応し、互いに作用する（バランスのとれた）２つの筋群が結合要素２８を動かす。図９ａ～図９ｂでは、これらの筋群のいくつかが簡略化された形で示されており、それらは接続ウェブ９６上で一緒に引っ張られる。
換言すれば、図９ａ～図９ｄは、代替的な受動要素２４’が弾性フィン又はビームとして設計されている別の実施形態を示す。ここで、これらのフィン又はビーム９２ａ_ｉ及び９２ｂ_ｉ（ｉ１、．．．、ＮはＮ≧２）は、一方又は両方の端部で周囲基板に接続される。特に好ましい実施形態では、受動要素は周囲基板にさらに接続される。これにより、音響短絡の総断面積が実質的に減少する。撓み可能要素はいくつかのアセンブリ９４ａ及び９４ｂに分割又は分配することができ、配置された結合ロッド又は接続ウェブを介して、正又は負のｙ方向に面内の撓み可能要素又はフィン要素又はプレート要素を撓ませる。この実施形態例で開示される撓み可能要素９４ａ又は９４ｂは、第２の態様の可動層装置を含む本明細書に記載の筋状撓み可能要素又はアクチュエータ、又は本明細書に記載の他のアクチュエータを備える。他のタイプのアクチュエータも可能である。結合ロッドの撓みは、受動要素、すなわちプレート要素に伝達される。受動要素（プレート要素）の撓み可能要素（アクチュエータ）及び結合ロッド（接続ロッド）のそれぞれには２つの群があり、これらは例として群Ａの文字ａ及び群Ｂの文字ｂで指定される。群Ａ及びＢは常に互いに対して撓んで、受動要素間の流体を高効率から最大効率まで圧縮することができる。群Ａが正のｙ方向に撓むとき、群Ｂは負のｙ方向に撓む。撓み可能要素の平面における結合ロッド５３ａ及び５３ｂの接続は、一致する群の受動要素への摩擦接続によって実現される。いくつかの点において追加の接続部１０２（図９ｃ参照）を設けてもよく、それによって中断された結合ロッドから受動要素に摩擦接続を伝達することができる。受動要素は各結合ロッドの連続部に力を伝達することができ、これは、プレート要素を介して要素１０２と１０４との間で力の伝達を行うことができるため、いくつかの領域で結合ロッドが代用され得ることを意味する。これにより、撓み可能要素の平面内で結合ロッドを中断できるようになる。さらに、結合ロッドとプレート要素との間の摩擦接続部は受動要素であるプレート要素の中心から外れて配置することができ、これにより、力印加点での小さな撓みが、ビーム中心の実質的に大きな撓みに変換される（図９ｄ参照）。

以下では、いわゆるステータ－シャトル原理に基づく相互作用構造体の代替的な駆動撓みについて言及する。
図１０ａは、例えば図２で説明したように、部分的アクチュエータ２６ａ及び２６ｂを備えるＭＥＭＳ１００の能動構造体２６の例示的な上面図を示す。
平面１４_２において、この動きはフィン３６_１～３６_８などの移動構造体を撓ませるように構成された複数の結合要素２８ｂ_１及び２８ｂ_２に伝達されてもよく、フィン３６１～３６_８は、図１０ｂ及び図１０ｃで詳細に説明するように、任意選択の剛性構造体３８_１～３８_６によって少なくとも部分的に画定された部分的空洞内で可動となるようにＭＥＭＳ平面１４_１内に配置される。

図１０ｂは図１０ａの部分１０４の上面図を示し、相互作用構造体のｚ方向及び／又はｙ方向の範囲１０６_１は、能動構造体２６の範囲１０６_２よりも実質的に大きくてもよいことは明らかである。
図１０ｂは、結合構成要素２８ｂ_１が正のｙ方向に撓んだ状態を示しており、それによって、周囲基板から固定的に懸架されている可動要素３６_１～３６_４は、一体的又は正方向若しくは非正方向に、アパーチャ１８ａ_１～１８ａ_４を通る流体の流れを可能にするように動く。すなわち、相互作用構造体は、能動構造体２６から離れた領域でＭＥＭＳ基板に機械的に接続され、能動構造体の撓み時に変形するように柔軟に形成されてもよい。この文脈において、柔軟とは、周囲の剛性構造体と比べて最大で半分、１／３又は１／４の剛性を有すると理解される。剛性フィン３８_１～３８_３は副空洞１６ａ～１６ｄを境界構造として画定してもよく、可撓性要素３６_１～３６_４が副空洞１６ａ～１６ｄ内で変形するように可動に配置される。それによって、例えば図７ａ～図７ｇで説明したように、可動要素３６_１～３６_４は、副空洞１６ａ～１６ｄを副空洞部１６ａ_１及び１６ａ_２、１６ｂ_１及び１６ｂ_２、１６ｃ_１及び１６ｃ_２、並びに１６ｄ_１及び１６ｄ_２に分離又は細分化してもよい。相互作用構造体すなわち要素３６_１～３６_４の動きに基づいて、それぞれの副空洞部の容積は、他の関連する副空洞部の容積に対して相補的に可変であり得る。

図１０ａ～図１０ｃの実施形態では、いずれの場合も、部分的空洞部１６ａ_１、１６ｂ_１、１６ｃ_１、１６ｄ_１は、層１２_１の開口部によってＭＥＭＳ１００の環境に接続される。図示されていない層１２_４では、例えば、相補的な部分的空洞部１６ａ_２、１６ｂ_２、１６ｃ_２及び／又は１６ｄ_２を外部環境に接続することができ、それによって、これを任意選択的にカバー層内で行うことができるが必ずしもそうである必要はなく、例えば図７ｇで説明した撓みをもたらすこともできる。

図１０ｃは部品１０４の概略上面図を示し、ここでは、アクチュエータ部２６ａ及び２６ｂの作動に基づいて要素３６_１～３６_４の対向する変形が行われる。
換言すれば、図１０ａ～図１０ｃは、受動抵抗要素３６を駆動平面とは独立した平面内で駆動及び撓ませるためＭＥＭＳアセンブリ１００の別の実施形態を示す。ここで、４つの弾性抵抗要素３６を備えるアセンブリは、結合要素９６を介して撓み可能要素２６ａ及び２６ｂに接続される。撓み可能要素は、本明細書の実施形態に記載のアクチュエータを備えるか含んでもよく、例えば線形撓み特性を有してもよい。弾性抵抗要素３６及び能動的に撓み可能な要素２６ａ／２６ｂの群は、例えば、周囲基板から形成された境界６２によって境界されている。この境界は、ＭＥＭＳ装置１００の全体的な剛性を高めるとともに、抵抗要素３６が配置される空洞を含む。さらに、リム６２はアクチュエータに電気的に結合され、ステータとして機能する。したがって、リム６２は３つの機能を相乗的に実行することができる。すなわち、音響的機能を実行して別の壁として機能し、電気的機能を実行してアクチュエータに電圧を導通し、アクチュエータの取り付け部となることで機械的機能を実行することができる。アクチュエータは、シャトルとステータの両方から力を引っ張るか力を加えてもよいが、ステータはその動きが制限又は防止されるように固定される。この実施形態では、シャトルは能動的に撓み可能な抵抗要素であるため、境界６２と撓み可能要素２６ａ／２６ｂとの間に電位が確立される。抵抗要素３６の間に配置される空洞を形成するために、さらなるリム３８が設けられる。境界３８は、境界６２よりも薄い厚さであってもよい。抵抗要素は、蓋及びハンドリングウェハの開口部を通じてこれらの空洞内へ、又はそこから流体を搬送する。流体が空洞に出入りするための開口部（例えば、ハンドリングウェハ内の１８ａ）は、蓋ウェハ及びハンドリングウェハの両方に設けられる。開口部は、例えば図１０ｂ及び１０ｃに示す平面図において、撓み可能要素３６によって掃引されないように配置される。あるいは、開口部は、例えば図６ａ及び６ｂで説明したように、周囲基板に配置されてもよい。

図１１は、ＭＥＭＳ１００すなわち能動的に撓み可能な要素又は能動構造体２６ａ及び２６ｂの電気的結合の概略上面図を示す。ここで、ＵＡＣは信号電圧、－ＵＤＣは第１のバイアス電圧、＋ＵＤＣは第２のバイアス電圧を示す。第１のバイアス電圧及び第２のバイアス電圧は、所望に応じて設定することができ、同じ又は異なる絶対値を有することができる。同様に、バイアス電圧はいずれも正及び／又は負の電圧値を有することができる。例として、３つの可動要素３６_１～３６_３及び２つの剛性要素３８_１～３８_２のみが示されている。

図１２ａは、実施形態による、本明細書に記載の他のＭＥＭＳの能動構造体として使用することができるＭＥＭＳ１２０の能動構造体２６の一部の概略上面図を示す。したがって、互いに対向して配置されたステータ電極１０８_１及び１０８_２と、電極１０８_１及び１０８_２の間に配置された、一方では櫛形電極構造体１１４ａ_１及び１１４ａ_２並びに他方では櫛形電極構造体１１４ｂとが設けられ、１１２は、一方では櫛形電極構造体１１４ａ_１及び１１４ａ_２と、他方では１１４ｂとを有し、これらの櫛形電極構造体は、櫛形電極構造体１１４ｂを櫛形電極構造体１１４ａ_１又は１１４ａ_２と係合させることによって、信号ＵＡＣ、＋ＵＤＣ及び－ＵＤＣを同時に又は交互に印加することによる作動によって、可動電極１１２の動きを引き起こすように適合されている。

図１２ｂは、可動電極１１２が基準状態１１６に対してステータ電極１０８_２に向かって撓んでいる、図１２ａと相補的な状態を示す。
換言すれば、図１２ａ及び図１２ｂは、上面図における開口部の概念のさらなる実施形態を提示する。ここで、駆動平面内のアクチュエータは、ステータ－シャトル原理に従っている。アクチュエータの固定された周囲１０８_１及び１０８_２には、基板に接続された櫛形の撓み不可能な対向要素１１４ａ_１及び１１４ａ_２と噛み合う櫛形の撓み可能要素１１４ｂが設けられる。図１２ａに示す第１の時間間隔では、櫛形の撓み可能要素の撓みが第１の動き方向に生じる。図１２ｂに示す第２の時間間隔では、櫛形の撓み可能要素の動きは、第１方向とは反対の第２の動き方向に生じる。撓みは、面内において、別の平面内に配置された抵抗要素又は相互作用構造体２４の延在方向に対して垂直に生じる。変位平面内に配置された相互作用構造体２４の受動抵抗要素は、両側で層１２_２などの周囲基板に接続されてもよい。抵抗要素は、それが駆動され得る能動装置平面内に延在してもよい。能動的に撓み可能な要素、すなわち平面１４_２内に配置された櫛形電極構造体の動きは、一方における電極構造体１１４ａ_１／１１４ａ_２と他方における１１４ｂとの間の電位差の結果として生じる力に起因して起こり得る。撓み可能な櫛形要素の長さは、抵抗要素の長さの約４０～８０％であってもよい。
したがって、能動的に撓み可能な構造体の電極対は、噛合い電極櫛形構造体として形成され得る。この目的のために、電極櫛形構造を有する第３の電極をそれぞれの電極対と関連付けて、図１２ａ及び１２ｂに例示的に示す３つの電極の群を形成してもよい。実施形態によれば、能動構造体は、本明細書に記載の実施形態による、１つ又は複数の列に配置され得る複数のセルを設ける。列は、例えば高い力を発生させるために、互いに平行に配置されてもよい。代替的又は追加的に、相互作用構造体の少なくとも二次元運動を生成するために互いに傾斜した列を配置することが可能であり、換言すれば、相互作用構造体の２Ｄ運動は、アクチュエータの列の傾斜した非平行の配置によって得ることができる。３つの電極の中央は、外側電極の交互の印加に基づいて異なる方向に撓ませることができる。

図１２ｃは、ＭＥＭＳ１２０の能動構造体２６の概略上面図を示し、固定電極１１４ａ_１及び１１４ａ_２に面する櫛形電極がｙ方向に互いに空間的に分離され、それぞれが、同じ電位に接続可能であるか互いに導電的に接続された櫛形電極要素１１４ｂ_１及び１１４ｂ_２を形成する。これにより櫛形電極駆動部の動き方向ｙへの空間的拡張が可能になり、したがって動きの振幅を大きくすることができる。
相互作用構造体のフィン並びに／又は櫛形要素１１４ｂ_１及び１１４ｂ_２を懸架する構造の屈曲線は、接続構造体１１５又は１１５_１及び１１５_２の数及び／又は位置を介して調整することができ、その数は少なくとも１（図１２ｃ参照）、少なくとも２（図１２ｄ参照）、又はそれ以上とすることができる。

図１２ｅでは、ＭＥＭＳ平面１４_１が前景にあり、ＭＥＭＳ平面１４_２が背景にあってＭＥＭＳ平面１４_１によって部分的に隠されており、ＭＥＭＳ平面１４_１もＭＥＭＳ平面１４_２を露出させるために部分的には示されていない、ＭＥＭＳ１２０の概略上面図が示されている。
境界１０８は、電極櫛１１４ａ_１、．．．、１１４ａ_４、．．．による固定電極１１４ａの倍数とすることができ、これらは連続して直列に並んでいるだけでなく、複数の列になっており、すなわち、少なくとも一次元又は少なくとも二次元アレイとして互いに相互接続されている。設計に応じて、電極櫛１１４ａ_１、．．．、１１４ａ_４、．．．は個別に、群に、又は全体的に電位を供給されるか、互いに絶縁し得る。
平面１４_２において、異なる可動櫛形電極要素１１４ｂの機械的接続部を１つ又は複数の接続ウェブ９６によって設け、１つ又は複数の結合要素２８_２～２８_６が設けられる可動フィン３６_１～３６_３などの相互作用構造２４に動きを均一に伝達できるようにしてもよい。図１２ｃ及び図１２ｄに示す拡大などの他の電極櫛の設計も実施することができる。
換言すれば、図１２ｅは、結合ロッドと櫛形駆動部との間の接続を示す。既知の櫛形駆動部とは異なり、示されている櫛形駆動部は平面１２_２又は面内に対して専ら平行にかつ部分的に動く。

図１２ｆは、ＭＥＭＳ１２０’の概略側面図を示し、ＭＥＭＳ１２０’は本明細書に記載の他のＭＥＭＳと同様に構成することができ、例えば、ＭＥＭＳ１２０の電極櫛形駆動部を備えることができ、それによってＭＥＭＳ１２０’への追加を他のタイプの駆動に容易に使用することができる。したがって、構造的には、駆動部の鏡映反転又は複製を平面１１７において行うことができ、これにより、２つの櫛形電極構造体１１４ｂ_１及び１１４ｂ_２の代わりに４つの櫛形電極構造体１１４ｂ_１～１１４ｂ_４を配置することができ、これらの櫛形電極構造体は例えば互いに直接的又は間接的に機械的及び／又は電気的に対に、例えば１１４ｂ_１／１１４ｂ_３及び１１４ｂ_２／１１４ｂ_４の対に結合することができ、これにより、製造パラメータ、特にアスペクト比を維持しながらアクチュエータ面積の倍増が可能になる。代替的又は追加的に、相互作用構造体２４は平面１１７において鏡映反転されて相互作用構造体２４_１及び２４_２として使用されてもよく、これにより、ＭＥＭＳの面積要件を同じ又は同等に維持しながら移動させる流体の量をさらに増やすことが可能になる。
相互作用構造体２４_１及び２４_２の寸法１０６_１並びに／又は能動構造体１１４ｂ_１／１１４ｂ_３及び１１４ｂ_２／１１４ｂ_４の寸法１０６_２は、同じであっても異なっていてもよい。

図１２ｇは、ＭＥＭＳ１２０などの一実施形態例によるＭＥＭＳの一部の概略図を示し、能動構造体２６は、図１２ｃ及び図１２ｄで説明したように図１２ａ及び１２ｂの構成から同様に延長されたものである。しかしながら、図１２ａ～図１２ｄに代わるものとして、能動構造体２６は、固定櫛形電極１１４ａ_１～１１４ａ_４を使用して例えば静電気力によってシャトル１１２ａ／１１２ｂで作動される相互作用構造体２４_１及び２４_２が、接続要素１１５_１及び１１５_２によってそれぞれの関連する相互作用構造体２４_１及び２４_２につながるように実装される。図の面には、相互作用構造体２４_１及び２４_２の代わりに要素１１９_１及び１１９_２が示されており、これらは、例えば、必ずしもそうではないが、図１２ｈに示されている図１２ｇのＭＥＭＳの概略側断面図から分かるように、ＭＥＭＳ面１４_１内に少なくとも部分的に配置されてもよい。
要素１１５_１及び１１５_２は、弾性的に形成されてもよく、基板に対するシャトル及び／又は相互作用構造体の動きを少なくとも部分的に支持してもよい。

櫛形電極構造体１１４ｂ_１～１１４ｂ_４は、対１１４ｂ_１及び１１４ｂ_３並びに１１４ｂ_２及び１１４ｂ_４を形成するように組み合わされてもよく、対は、電気絶縁によって互いに電気的に絶縁されてもよい。この目的のために連続絶縁層を使用することもできるが、離散絶縁領域７８_１～７８_１２は構造の機械的変形可能性において利点を有する。
換言すれば、一方の櫛形電極１１４ａ_１～１１４ａ_４及び他方の櫛形電極１１４ｂ_１～１１４ｂ_４は、それぞれ対１１４_１～１１４_４に形成又はグループ化することができ、各電極対のこれらは、ｉ＝１，．．．，４である固定櫛形電極１１４ａ_ｉと、固定櫛形電極１１４ａ_ｉに対して可動に構成された可動櫛形電極１１４ｂ_ｉとを有する。ＭＥＭＳは、例えば第３の電極によって補完され得る、図１２ａ～図１２ｄにおける１などの任意の数の電極対を有することができるが、少なくとも２などのより多くの数であってもよい。図１２ｇによれば、一例として４対が示されており、これにより、要素１１５_１及び１１５_２の最小距離範囲の周りで対称的な作動が可能になる。ｙ軸に平行な軸で要素１１５_１及び１１５_２において鏡映反転された対は、それぞれの対の続きとして同様に構成され、又は櫛形電極の対として理解され得るが、ｘ軸に平行な軸で互いに対向して配置された対の場合、例えば対１１４_１及び１１４_２又は１１４_３及び１１４_４は、櫛形電極１１４_１及び１１４_３の第１の対並びに櫛形電極１１４_２及び１１４_４の第２の対の可動櫛形電極１１４ｂ_ｉが、互いに機械的に結合され、例えば離散領域７８を使用して互いに電気的に絶縁されるように形成される。ある時点で、これらの櫛形電極は相互に異なる電位＋ＵＤＣ及び－ＵＤＣを受けることができる。ＭＥＭＳは、第１の対及び第２の対の固定櫛形電極１１４ａ_ｉに時変電位、すなわち電位ＵＡＣを印加するように構成されてもよい。

この文脈で説明される他の詳細にかかわらず、櫛形電極１１４ａ_１～１１４ａ_４は、図１２ａ～図１２ｄとは異なってそれらに印加される可変電位ＵＡＣを有することができるが、それらの間に配置された櫛形電極１１４ｂ_１～１１４ｂ_４は、対１１４ｂ_１及び１１４ｂ_３並びに１１４ｂ_２及び１１４ｂ_４でそれらに印加される異なるそれぞれの電位＋ＵＤＣ及び－ＵＤＣを有することができる。この目的のために使用し得る電圧は、他の実施形態例に対応することができ、例えば大きさにおいては０．１Ｖ～２４Ｖ以下の範囲にあり、＋ＵＤＣ及び－ＵＤＣを使用して、基準電位、例えば接地又は０Ｖに大きさが等しくなり得るが符号が反転されて提供される比較的静的な電位を指定することができる。交流電位ＵＡＣは可変値を有することができ、例えば交流力を生成するために、電位＋ＵＤＣと－ＵＤＣとの間で前後に切り替えることができる。
対１１４ｂ_１及び１１４ｂ_３並びに１１４ｂ_２及び１１４ｂ_４はそれぞれ電気的に互いに別々に電位を供給することができ、このためにそれぞれ要素１１５_１及び１１５_２を機能的に相乗的に使用することができ、要素１１５_１及び１１５_２はそれぞれ要素１１９_１及び１１９_２に機械的に強固にかつ電気的に結合されるが、例えば酸化物材料及び／又は窒化物材料を含んで形成され得る、例えば図１２ｈに示す絶縁領域１２１_１及び１２１_４によって、相互作用構造体２４_１及び２４_２から電気的に絶縁され得る。要素１１５_１及び１１５_２は、例えば、周囲基板又は他の接続可能性の電気的に絶縁された異なる領域１２_２ａ及び１２_２ｂからの電位の容易な転送を可能にする。

図１２ｇ及び図１２ｈに示す構成の利点は、ＭＥＭＳ平面１４_１及び１４_２が互いに投影されたとき、相互作用構造体の要素間の比較的大きな空間を、能動構造体の高密度な要素で充填することができることである。例えば、相互作用構造体２４_１及び２４_２又はその要素若しくはフィンをさらなる隣接するアクチュエータセルに接続して、さらなる力の増加を得ることが想定され得る。例えば、要素１１５_１及び／又は１１５_２は、櫛形電極１１４ａ／１１４ｂの中央領域から相互作用構造体２４_１及び２４_２を越えて延在し、そこで電気的に鏡像化されたセルに接続され得る。
なお、図１２ｈでは、要素の位置関係を側断面図で示しており、櫛形電極１１４ｂ_１～１１４ｂ_４の図示を省略している。例示的には、寸法１０６_１は４００μｍ～６５０μｍの範囲で選択されるが、他の寸法が使用されてもよい。代替的又は追加的に、寸法１０６_２は例えば少なくとも３０μｍかつ最大７５μｍであるが、本願の要件に基づいて他の値もここで実施することができる。空洞を分割するために剛性フィン３８_１及び３８_２が使用されてもよく、剛性フィン３８_１及び３８_２はｙ方向に離間した２つの要素を形成して材料及び／又は重量を節約してもよいが、単一の共通要素として容易に形成されてもよい。任意選択的に、フィン３８_１及び／又は３８_２は、櫛形電極１１４ａ_１～１１４ａ_４を機械的に支持するために使用されてもよく、その目的のために例えば電気絶縁領域１２１_２又は１２１_３が設けられてもよい。

図１３ａは、一実施形態による可動層装置又は能動構造体１３０の例示的な上面図を示し、例えば本明細書に記載のＭＥＭＳの相互作用構造体を撓ませるために、単一又は複数で配置されてもよい。しかしながら、この作動概念は、本明細書内に限定されず、層状構造体及び層状構造体内に配置された空洞を備える任意のＭＥＭＳに適用可能である。能動構造体１３０は、例えば図５ａ及び図５ｂのビーム７６と構造が類似又は同一であり得る３つのビーム７６_１～７６_３を備える可動層装置である。ビームはまた、離散部７８ａ_１、７８ａ_２、７８ｂ_１、及び７８ｂ_２において、互いに対して電気的に絶縁及び固定され、離散部又は絶縁要素７８ａ_１及び７８ａ_２はビーム７６_３に対してビーム７６_１を固定し、離散部又は絶縁要素７８ｂ_１及び７８ｂ_２はビーム７６_３に対してビーム７６_２を固定する。隣接する２つのビーム７６_１と７６_３との間又は７６_２と７６_３との間のそれぞれの２つの離散領域の数は例示的なものであり、少なくとも２、例えば２、３、４、少なくとも５、少なくとも７、少なくとも１０以上の任意の数であってもよい。

可動層構造体は、ビーム７６_１と７６_３との間の電位に応答して、又はビーム７６_２と７６_３との間の電位に応答して、動き方向１２２ａ又は１２２ｂへの動きを行うように適合される。例えば、層状構造体の固定に基づいて、ビーム７６_１と７６_３との間の電位は方向１２２ｂへの動きを引き起こすことができ、ビーム７６_２と７６_３との間の前記電位は方向１２２ａへの動きを引き起こすことができる。
換言すれば、撓み方向は１２２ａ、１２２ｂの両方向において得ることができる。加えられた張力が方向を決定し得る。ビーム７８ａ_１とビーム７８ａ_２との間の間隙は、例えば、７８ａ_１の離散領域の領域内の図示されていない基板（ｙ方向に対応する界面）にアクチュエータを接続することによって、画像の方向における上端が固定されるとき、例えば、図示の平面で時計回りのトルク、したがって方向１２２ｂの撓みを引き起こしてもよい。一方、ビーム７８ｂ_１とビーム７８ｂ_２との間の間隙は、上端が固定されるとき又は上端に対して反時計回りのトルクを発生させ、方向１２２ａに撓みを引き起こすことができる。

一方ではビーム７６_１及び７６_３、他方ではビーム７６_２及び７６_３を固定するための離散領域は、可動層装置１３０の方向１２４の軸方向経路に沿ってに互いにオフセットして配置されている。これは、方向１２４の軸方向経路沿いの少なくとも１つの領域ではビーム７８_３が隣接するビーム７６_１又は７６_２に対して固定されているが、この領域では、対向する他のビームに対して固定されていないことを意味すると理解することができる。
単なる一例として、図２のＭＥＭＳ２０のように、方向１２２ａ及び１２２ｂはｙ方向に平行に配置されてもよく、方向１２４はｙ方向に垂直かつｘ方向に平行に配置されてもよい。日常の層構成１３０が本明細書に記載のＭＥＭＳの能動構造体２６の少なくとも一部として使用される場合、対応するＭＥＭＳは層構造体にアパーチャを備えてもよく、空洞内の流体と相互作用するように構成された相互作用構造体を駆動するために、相互作用構造体の動きが少なくとも１つのアパーチャを通る流体の移動に因果的に関連するように平面１４_２に可動に配置されてもよい。次いで、能動構造体は相互作用構造体に機械的に結合され、能動構造体及び可動層アセンブリの電気接点の電気信号がそれぞれ、能動構造体及び可動層アセンブリの変形に因果的に関連するように構成され、能動構造体及び可動層アセンブリの変形は、流体との直接接触又は相互作用構造体を介するなどの間接接触などによる流体の移動に因果的に関連する。

図１３ａに示すように、可動層装置１３０は、方向１２４に平行な軸方向経路に沿って、異なる方向に複数屈曲して形成されてもよい。例えば、各ビーム要素は、ジグザグパターンに従って屈曲又は湾曲していてもよく、隣接するビームは互いに実質的に平行な経路を有してもよい。
例えば、スペーサ又は離散領域７８ａ_１、７８ａ_２、７８ｂ_１及び７８ｂ_２は、軸方向経路の屈曲変化の外側に配置されてもよい。例えば、可動層装置１３０は離散領域７８ａ_１の領域で屈曲してその後方向１２２ａを向き、離散領域７８ｂ_１の領域では方向１２２ｂへの別の方向変化がある。固定は、可動層装置の屈曲変化領域のそれぞれの外側で行われ得る。

図１３ｂは、方向１２４に平行な軸方向経路に沿って、ビーム７６_１と７６_３との間に複数のＮ個の離散領域が設けられ、ビーム７６_２と７６_３との間に複数のＭ個の離散領域が設けられた概略図を示す。必ずしもそうとは限らないが、場合によってはＮはＭと数が等しい又は異なる。構造体のｘ方向の所望の全長に基づいてこの数を選択することができる。
能動要素として使用される場合、アクチュエータすなわち移動層構造体の全長は、クリアランス（蓋／ハンドルウェハまでの距離）及び関連する縦方向の引き込み（アクチュエータが蓋／ハンドル層に接触する位置）によって制限され得る。能動アクチュエータとして、全長は個々のセルの横方向引き込みによって制限されるか影響を受ける。比較的短いアクチュエータは片側クランプ型となり得、ここでは最小で２つの単位セルしか存在しないが、広範囲の値が可能である。
可動層構造体の全長は、例えば能動音響発生アクチュエータとして、少なくとも５０μｍの範囲内とすることができ、例えば最大５ｍｍとすることができ、約２．５ｍｍの範囲とすることができ、両側にクランプされた構成が好ましいが、例えば縦方向の引き込みを防止する追加距離要素によって他の値も実施することができる。対応する制限はまた、感知用途においてあまり重要ではない可能性がある。

駆動平面としての全長は、例えば、少なくとも２００μｍから最大１０ｍｍの範囲内とすることができ、それによって両側にクランプされたアクチュエータ構成を考慮することがここでは好ましく、例えば図１４ｃの領域７８ｃ１において中央接続が実施される。好ましくは３ｍｍ～４ｍｍの範囲の長さが実施される。しかしながら中央接続は必ずしも必要ではない。両側クランプ構成のさらなる例を図１４ｅ及び図１４ｆに示す。例えば図１４ｅのようにアクチュエータが駆動要素として使用される場合には、中央接続が好ましい場合がある。音響発生のための能動要素として使用される場合、すなわち流体との直接接触を提供する場合、図１４ｆに示すように、点対称アクチュエータを選択することが好ましい場合がある。
能動的な音響生成アクチュエータとして、セルを長くすると撓みは大きくなり得る。したがって、このような範囲の用途では離散範囲を少なくするのが好ましい。駆動要素としては、全長を長くすることができる。しかしながら、セルが長すぎると電圧が制限される可能性がある。これについてはセルの数によって最適化することができる。セルの数は、基本セルの選択された長さに応じて選択することができる。

流体と直接相互作用するアクチュエータなどの能動的な音響発生アクチュエータとして能動層構造体を使用する場合、少なくとも２かつ最大１００となる数Ｎ又はＭ、好ましくは最大５０、最大１０、又は正確には２などの少ない数を選択することができる。
本明細書に記載の相互作用構造体などの駆動要素として使用される場合、離散領域の数は、全長及びセル長に応じて、少なくとも２かつ最大１００、好ましくは少なくとも２かつ最大５０あるいは少なくとも２かつ最大１０、特に好ましくは少なくとも２かつ最大４であってもよい。
ｘ方向の離散領域又は分離アイランドの延長又は寸法は、少なくとも１μｍかつ最大１００μｍとすることができ、１５μｍの寸法が好ましい。
ビーム７６_１／７６_３又は７６_２／７６_３の同じビーム間に配置された２つの離散領域と、他の対のビームを固定するために離散領域が任意選択的に配置され得る中心及び／又は変曲点におけるビーム７６_３の介在部との形状的本体の形状は、単位セル１２６と呼ばれ得る。例えば、単位セル１２６_１は離散領域７８ａ_１、７８ａ_２及び７８ｂ_１を頂点とする例示的な三角形から形成され、単位セル１２８_１は離散領域７８ｂ_１及び７８ｂ_２及び７８ａ_２の別の例示的な三角形の頂点から形成されてもよい。単位セルの形状は離散領域の位置によって調整可能であり、可動層装置１３０の振幅、線形性及び／又は力などの動きの挙動に影響を及ぼし得る。
換言すれば、図１３ａ及び１３ｂは、代替的な撓み可能要素１３０の実施形態例を示す。好ましい実施形態例においてこの実施形態例は両側で周囲基板にビーム７６を接続することを目的としており、これは可動層装置が両側で固定的にクランプされ得ることを意味するが、そのため周囲基板への接続の図示はここでは省略されている。

例示的な形状はジグザグ形状に配置されたビーム７６_１～７６_３によって形成されるが、３つより多くのビームが配置されてもよい。実施形態はまた、ビーム７６の他の形状を有してもよい。例えば、図１８ａ及び図１８ｂには、円形セグメントに基づく別の可能な形状が示されている。すなわち、ビームは部分的に直線状であっても曲線状であってもよい。示されている単位セル又は基本セル１２６及び／又は１２８は、離散領域又は分離アイランド及びバーセグメントからなるセグメントを示す。単位セル１２６_１及び１２８_１などの異なる単位セルはまた、例えば図１４ａ～図１４ｆに例示されるように異なる形状を有してもよい。実施形態は、３つのバーの配置に限定されず、複数のバーを含んでもよい。離散領域７８は、分離アイランド又は分離スペーサとも呼ばれ得る。
方向１２２ｂに撓みを引き起こすことができる単位セル１２８の場合、ビーム７６_２及び７６_３のセグメントと、２つの分離アイランド、特に隣接する分離アイランド７８ｂ_１及び７８ｂ_２とが互いに接続される。さらなる単位セル１２８は、例えば単位セル１２８_１及び１２８_２について示されるように、隣接する単位セル１２８が共通の分離アイランド７８ｂを有するように、方向１２４などの横方向に配置される。能動的に静電的に作動されたセルの向きに応じて、異なる撓み方向が生じ得る。
能動要素であるビームは、それぞれの方向１２２ａ又は１２２ｂを達成するために、対で又はより多い数で、並びに異なる数で設けられ得る。非対称性は回路によって補正することができる。

図１４ａは、図１３ａの可動層装置と比較して、曲率半径の内側にそれぞれｉ＝１，．．．，Ｉである絶縁アイランド７８ａ_ｉ及びｊ＝１，．．．，Ｊである７８ｂ_ｊを有する実施形態例に係る可動層装置１３０の概略上面図を示す。
図１４ｂは、離散領域７８ａ_ｉ及び７８ｂ_ｊが可動層装置の方向１２４沿いの湾曲経路の曲率半径の外側に配置されている、すなわち図１４ａと相補的であって図１３ａの図に従っている可動層装置１３０_２の概略図を示す。示されている撓みは例示的なものであって限定的なものではない。図１４ａ及び１４ｂにおいて、撓みは、絶縁アイランド７８の位置による撓みへの影響を示すものであり、定電圧割り当てに対する例である。例えば、図１４ａでは、ビーム７６_１に＋ＤＣが供給され、ビーム７６_２に－ＤＣが供給され、それらの間のビーム７６_３に一例として－ＤＣでもある制御信号ＡＣが供給されると仮定される。このようにして、７６_１と７６_３との間の空隙のみがアクティブになり得る。絶縁アイランドの配置に応じて、こうすることで発生する動き方向又は曲げモーメントが決定される。このような例示的な制御では半分のみがアクティブであるため、撓みは一方向１２２ａ（図１４ａ）又は１２２ｂ（図１４ｂでは、配線は相補的であって、すなわちＡＣ信号は＋ＤＣであると仮定される）でのみ示されている。他の電位又は信号によって異なる形態の動きを達成することができる。

図１４ｃは、基板６２の一端にクランプされ得る可動層装置１３０_３の概略上面図を示す。任意選択的に、反対側の端部１３２は自由に可動であり得る。あるいは、可動層装置１３０_３は両側でクランプすることもできる。
可動層アセンブリ１３０_３は、１つ又は複数の組み合わせ離散領域７８ｃ_１及び７８ｃ_２を含み、その各々において、７６_１、７６_２及び７６_３の両方がともに機械的に固定される。
任意選択的に、相互接続要素又は離散領域は、ＭＥＭＳ平面１４_２内の離散領域間の方向、例えば方向１２４に、可動層アセンブリの軸方向経路に平行に可変範囲を有してもよい。例えば、図１４ｃの離散領域は、方向１２４に垂直、平面１４_２に平行、ｘ／ｙ平面に平行である方向１２４にそれぞれ可変範囲を有し、これは例えば台形に基づき得る。すなわち、離散領域は台形状に形成されてもよい。任意選択的に、離散領域を端部１３２に設けてビーム７６_１、７６_２及び／又は７６_３を互いに取り付けてもよい。
図１４ｄは、可動層装置１３０_３と比較して短縮された可動層装置１３０_４の概略図を示す。代替的な実施形態では、方向１２４により長い可動層装置を実装することが想定されている。

図１４ｅは、一実施形態例による可動層装置１３０の概略図を示し、可動層装置１３０_３及び１３０_４を基に方向１２４に延長され、それらとは別個のものとして両側で固定的にクランプされる。
図１４ｆは、同じく両側で固定的にクランプされた、一実施形態例による可動層装置１３０_６の概略図を示す。
１つ又は複数の層構成は対称性を有してもよい。例えば、可動層装置１３０_５は、方向１２４に垂直な対称軸６６に対して軸対称又は軸方向に対称に形成されてもよいが、可動層装置１３０_６は、例えば他の離散領域に対して可動層装置の形状的中心を示し得る組み合わせ離散領域７８ｃ_１に対して点対称に形成されてもよい。任意の種類の対称が原理的に可能である。

換言すれば、筋セルの撓みの方向は、例えば図１４ａの離散領域７８ａ_１、７８ａ_２及び７８ｂ_１及び７８ｂ_２によって実施される「谷」、又は図１４ｂの離散領域によって実施される「山」など、主に分離アイランドの配置に依存し得る。谷は、対応する曲率半径の内側に位置すると理解することができ、山は、曲率又は方向の変化の外側に位置すると理解することができる。したがって、同じ電荷を有する筋セルを異なる撓み方向に設計することができる。両方のストランドに分離アイランドを有するコネクタを介した２つの可能な位置の組み合わせ（例えば図１４ｃの組み合わせ離散領域７８ｃ）、又は例えば、方向１２４に両側でクランプされたアクチュエータ内の谷／山／谷又は山／谷／山又は山／谷／山／谷の経路によって、例えば図１４ｆに示すように、平衡回路内のアクチュエータ中心における線形撓みが可能になる。使用される基本セルの数及び形状は、実施形態例において異なり得る。記載された構造は、一般に、ＢＮＥＤとは異なり、面積重心繊維に対して非対称な線形特性を有する撓み可能要素（「平衡非対称」ＮＥＤ、ＢＡ－ＮＥＤ）を提供する可能性をもたらす。撓み可能要素によって掃引される領域の線形性は、方向１２２ａを引き起こす１つ又は複数の能動ストランドに伴う屈曲線の掃引領域が、方向１２２ｂの１つ又は複数の能動ストランドによって引き起こされる掃引領域と可能な限り一致するときに与えられる。この変位した領域は、例えば図１４ａ及び１４ｂで説明したように、中心電極及び一方の外側電極が各場合において同じ電位を有し、他方の電極が各場合において接地されているときに生じる。電気的制御の動作点電圧又は関連するＡＣ特性の勾配などの電気的特性は、基本セル１２６及び／又は１２８の形状によって調整することができる。例えば、比較的低い電圧でより大きな撓みを達成するために、より長い基本セルを使用することができる。基本セルを長くすれば、例えば、絶縁アイランド間の方向１２４の距離が大きくなる。さらに、基本セル１２６及び１２８の組み合わせに応じて、アクチュエータ中心の周りで鏡映対称（図１４ｅ参照）又は点対称となるアクチュエータ（図１４ｆ参照）が生じる。鏡映対称は、図１４ｃの７８ｃ_１に対する接続片の左右のモーメントが平衡状態にあるという利点を有する。これにより、個々の基本セル１２６又は１２８が同様の挙動を示す。点対称構造は、同じ全長に対してより長い基本セルを使用でき、したがって撓みを増加できるという利点を有する。さらに、この場合、１つのみの能動ストランドによる変位領域はそれぞれ同じである。これにより、特性曲線の直線性が確保される。

撓み可能要素の周囲基板６２への接続部は、基板６２と基本セル１２６若しくは１２８との間、又は基板６２と絶縁アイランド／離散領域との間の固定又は弾性接続部からなってもよい。基板への接続要素は、電極又は絶縁アイランドと同じ又は異なる剛性を有してもよい。アクチュエータの共振周波数は、軸方向支持のない場合と比較して、クランプにおいて得られる軸方向応力によって増加され得る。そのような軸方向の張力は、例えば、異なる材料を組み合わせることによって増強することができる。
さらに、歪み補強を調整するために、撓みの受動要素をアクチュエータ内に導入することができる。例えば、長いコネクタ７８ｃ又は３つの平行な直線状の電極を有する部分である。

ＢＡ－ＮＥＤアクチュエータは、筋／撓み可能要素２６の形成のために図６ａ及び図６ｂと同様に使用することができる。特性曲線の線形性のために、ＢＡ－ＮＥＤアクチュエータは、国際公開第２０１８／１９３ １０９号パンフレットに記載されているＧＥＮ １ Ａ－ＮＥＤ（第１世代非対称ＮＥＤ）に基づくスピーカに類似した直接音生成のための要素としても適している。技術的には、このアクチュエータは、電気回路をアクチュエータ平面内で行うことができるという利点を有する。加えて、アクチュエータ間の電気信号ルーティングのために区切りは必要とされない。したがって、アクチュエータの充填密度を高めることができる。一般に、ＢＡ－ＮＥＤは、アイランド位置（図１４ｃ～図１４ｆ参照）を選択することによって片側又は両側でクランプすることができる。例えば図１５及び１６に示すように、端から端まで繰り返し配置されたいくつかのジグザグのストランドは、ＢＡ－ＮＥＤ筋をもたらす。例えば図１７に示されるように、配線の選択によって同じ電位差がストランドに印加されたとき、セルはその水平方向の動きにおいて互いにブロックし合い、水平方向の長さを変化させる可能性がある。

平衡動作すなわち線形動作の場合、同じトポロジーを有するストリング上には同じ静電電位差が生成される。例えば、正及び負のＤＣバイアス電圧は、ＡＣ信号又は反転信号を有するＡＣ信号及びＤＣバイアス電圧と組み合わせることができる。その結果、各筋の半分（同じセルトポロジーを有するストランド）が１つの撓み方向に作用する。これにより、筋を両方向に能動的に撓ませることができる。したがってリセット力は静電気力である。バランスのとれた挙動により、動きの直線性が高くなり得る。これは、可動層装置の自由端、例えば（離散的な固定の有無にかかわらず）端部１３２を、例えば一方では方向１２２ａ／１２２ｂ及び他方では方向１２４のような、直線的に独立した２つの方向に動かすように可動層装置を設計できることを意味する。
ストリングをグループ化することによって、必要な電圧信号の数をさらに減らすことができる。したがって、さらなる変形形態は、アイランドの等しいオフセットを有する２つのストリングの倍数として選択される。電位差によって同じトポロジーを有するすべてのストリング上に信号（又は反転信号）をもたらすように電圧を選択することができる。
同じ形状の他の筋領域を組み合わせて、筋の二次元撓みを可能にすることもできる。例えば９０°回転した「煉瓦パターン」を有する「煉瓦パターン」筋により、水平方向及び軸方向の動きが可能になる。これにより、抵抗要素２４は下側の平面において両軸に動くことができる。そのような実施形態は、本明細書に記載されるすべての実施形態に適用される。

図１５は、少なくとも第４のバー、例では第５のバー７６_４及び７６_５も示されている、一実施形態例による可動層装置１５０の概略図を示す。台形の離散領域の代わりに、例えば離散領域の正方形断面も選択されたバーの数とは無関係に選択することができる。少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも１０、少なくとも２０以上など、より多数のバーも可能である。
可動層アセンブリの離散領域７８はそれぞれ、可動層アセンブリの軸方向経路に沿って異なるように、隣接するビーム７６_４及び７６_１、７６_３及び７６_２、又は７６_５及び７６_２のペアとして対で配置されてもよい。すなわち、７６_４／７６_１と７６_３／７６_２などのいくつかの対の間では位置は同じであってもよく、他の対では位置は異なっていてもよい。

図１６は、可動層装置１５０に構造的に対応し得る、一実施形態例による可動層装置１６０の概略上面図を示す。可動層装置１６０の一端１３２における相互接続部及び／又は離散固定部７８_２～７８_５に基づいて、可動層装置１６０の方向１２４又はその反対方向に沿った短縮又は伸長が実行されてもよい。

図１７は、一実施形態例による可動層装置１７０の概略上面図を示す。方向１２２ａ及び／又は１２２ｂへの動きは、絶縁領域７８の位置を適切に選択することによって設定することができる。
図示の実施形態によれば、可動層装置１７０の離散領域７８はそれぞれ、可動層装置の中間繊維に沿った対称面に対して鏡映対称に配置されてもよい。例えば、中間繊維は中心ビーム７６_３をほぼその中心線に沿って通過する。本明細書に記載の層アレイは、本明細書に記載のＭＥＭＳのアクチュエータ２６の少なくとも一部を形成することができるが、それとは独立して形成することもできる。例えば、本明細書に記載のＭＥＭＳは、スピーカ、マイクロフォン、超音波トランスデューサ、マイクロドライブ、又はマイクロポンプとして形成されてもよい。

図１８ａは、ビーム７６_１～７６_３が互いに対して部分的に湾曲して配置されている一実施形態による可動層装置１８０_１の概略上面図を示す。
図１８ｂは、ビーム７６_１、７６_２及び７６_３が同じく部分的に湾曲しているが、離散領域７８の位置が異なるように調整されている別の可動層装置１８０_２の概略図を示す。
実施形態は、音響発生のために能動的に変形可能な要素を使用しないか、又はごくわずかしか使用せず、受動的な要素を使用することが高い音圧を発生させるために理にかなっているという認識に基づいている。これにより、変形が保証されるように変形可能要素を設計することができ、高い音圧が達成され得るように受動要素が最適化されるという利点がもたらされる。第１の態様によれば、駆動平面内に配置され、さらなる層において受動要素に接続される筋状アクチュエータが生成される。これにより、既知の概念と比較して音圧レベルが増加する。さらなる態様は、両側でクランプされ、したがってビームにおいて流体損失を引き起こし得る自由に振動する端部における周囲基板との間隙を回避するアクチュエータ及び／又は可動層装置に関する。これにより、ビームの動きが自由なままであり、制限されないことが保証される。これは、例えば、本明細書に記載され、図５ａ及び５ｂにも示される可動層装置において説明される。別の態様を使用して、第１の態様の受動要素を駆動するアクチュエータとして機能させることができる。これは両方の態様が同じタスクを実行するからである。しかしながら、第２の態様の特徴は、受動要素に関連付けられることなく独立することができる。

記載された実施形態は、既知の概念と比較して小さい又は最小のチップ面積で音圧レベルを増加させることを特徴とする。そのため、下にあるウェハの面積を高効率あるいは最適に利用して、半導体材料に基づく部品の費用効率の高い生産を達成することができる。したがって、本実施形態で解決されるタスクは、チップ体積をどのように利用して高い音圧レベルを生成し得るか、又は特に高感度にし得るかについての解決策を示すことである。実施形態例の核心は、駆動レベルを音響発生レベルから分離することである。これにより、音響発生要素を最適に設計することができる。同様に、駆動平面は、アクチュエータが高い充填密度を有するために撓み範囲にわたって高い力を有し得ることを特徴とする。
微小機械部品は、電気信号を機械的作用に変換するために、又はその逆に変換するために必要である。一方における変形可能要素の場合、要素の変形は電気入力信号によってもたらされる。この場合、変形可能要素はアクチュエータである。同様に、そのような変形可能要素は、変形可能要素の変形から生じる電気信号をタップすることによってセンサとして使用することもできる。
変形可能要素は、ビーム状アクチュエータであり、静電、圧電、磁歪及び／又は熱機械的作用原理に基づいている。
構成要素は、少なくとも１つの異物交換平面、１つの構造平面、及び１つの天井平面からなる積層体である。異物交換層は、変形可能要素を駆動するために必要なアクチュエータが配置されていることを特徴とする。各層は、材料結合プロセス、例えば結合を用いて互いに結合される。これにより、構成要素内の間隙が音響的にシールされる。層は、例えばドープ半導体材料及び／又は金属材料などの導電性材料を有する。変形可能要素の能動要素は、電極の層からの選択的溶解によって形成される。受動要素は、例えば、層から受動的に溶解されるか、又は上述したのと同等の方法で材料結合によって結合される。

本明細書に記載の態様の実施形態は、以下に関する。
１．装置
１．１．アクチュエータレベルが流体相互作用レベル／構造レベルから分離される。
１．１．１．利点：アクチュエータ面内の充填密度が高いため、アクチュエータ面内に従来よりも高い力を加えることができる。
１．１．２．アクチュエータが設けられていないため、相互作用面内の充填密度が高くなり、面積当たりにおいてより多くの流体を移動させることができる。
１．２．アクチュエータレベルは撓み可能要素を含む。
１．３．好ましい実施形態では、撓み可能要素は電気絶縁スペーサを介して互いに接続された電極である。
１．４．撓み可能要素が周囲基板に接続されている。
１．５．隣接する電極が互いに接近又は離間するように異なる電位が電極に印加される。
１．５．１．電極の形状及び数を介して調整可能な力及び撓み
１．６．撓み可能要素の構成の好ましい設計例によりほぼ線形の撓み挙動が可能になる。
１．６．１．２つの撓み可能要素がリンクで対称的に接続されている（図１）。
１．７．流体相互作用平面は、撓み可能要素に接続された受動要素を含む。
１．８．流体相互作用面内の要素が流体と相互作用し、体積流を生成する。
１．９．好ましい実施形態では、受動要素は櫛形要素である。
１．１０．櫛形抵抗要素は、基板に強固に取り付けられた嵌合要素と共に空洞を形成する。
１．１１．対向要素に対する抵抗要素の動きは、流体の体積流を生成する。
１．１２．流体は、ハンドリングウェハ及び蓋ウェハの下部出口開口部及び上部出口開口部を介して空洞内へ、又はそこから搬送される。
１．１３．実施形態の例では、抵抗要素は接続要素を介して基板に接続されてもよい。
１．１３．１．接続要素の形状及びトポグラフィは設計され得る。これにより、得られる加振抵抗要素の周波数に影響を与えることが可能になる。
１．１４．構造平面は、その垂直方向においてアクチュエータ平面よりもはるかに大きい。
１．１５．構造平面は、蓋及びハンドリングウェハの開口部に空洞を接続するための開口部を含んでもよく、それによって空洞を環境に接続する。
１．１６．別の態様は、弾性抵抗要素を制御するための結合要素を使用する。
１．１６．１．抵抗要素は、好ましくは両側で基板に接続される。
１．１６．２．結合要素は、能動的に撓み可能な動きを弾性抵抗要素に伝達する
１．１６．３．撓み可能要素、結合要素及び抵抗要素には、反対方向に動作する２つの群が存在する。換言すれば、それらは、第１の時間間隔で互いに向かって動き、後続の第２の時間間隔で互いに離れる。
１．１７．別の態様は、１．１６とは異なり、群に分割される結合要素を使用する。基本原理は、ステータ－シャトル構成である。
１．１７．１．群は、例えば、線形的に動作する能動的に撓み可能な要素に接続された４つの弾性抵抗要素からなる。
１．１７．２．弾性抵抗要素及び能動的に撓み可能な要素の群は、基板から形成された境界によって囲まれている。この境界は、構成要素の全体的な剛性を増加させる。さらに、リムはアクチュエータに電気的に結合され、ステータとして機能する。この実施形態では、シャトルは能動的に撓み可能な抵抗要素である。
１．１７．３．空洞を形成するために、抵抗要素間に配置されるさらなるリムが設けられる。
１．１７．４．抵抗要素は、蓋及びハンドリングウェハの開口部を通じてこれらの空洞内へ、又はそこから流体を搬送する。
１．１７．４．１．開口部は、能動的に撓み可能な要素の領域には位置せず、その側面に位置する。
１．１７．４．２．開口部は、図５ａのように配置されてもよい。
１．１８．別の態様は、抵抗構造体に接続された櫛形撓み可能要素を使用する。この原理は、ステータ－シャトル原理に対応する。
１．１８．１．周囲基板は櫛形である。この領域は、抵抗要素の長さの４０～８０％に相当する長さを有する。
１．１８．２．抵抗要素に接続された櫛形撓み可能要素は、櫛形基板と係合する。

２．代替的な撓み可能要素としての装置
２．１．線形撓み挙動を有する撓み可能要素
２．１．１．流体と独立して相互作用することができる。
２．１．２．しかし、抵抗構造体の駆動部として使用することもできる。
２．２．実施形態では、両側で周囲基板に接続されている。
２．２．１．出願ＰＣＴ／ＥＰ ２０１８／０７８２９８に対する改良点は、一端にクランプされたアクチュエータの自由に可動な端部の場合と同様に、両端にクランプされたアクチュエータが音響短絡を示さないことである。
２．３．撓み可能要素は、撓み可能要素の延在方向に鏡映対称の基本セルが並置されることによって形成される。
２．４基本セルは、絶縁スペーサ層によって接続された一連のバー状電極からなる。基本セルは、電極と直接機械的又は電気的に接触しない電極の全長に沿った絶縁層を含んでもよい。
２．５．一実施形態は、上面図において山－谷－谷の向きを有する３つの電極を有する。
２．５．１．第１のユニットセルは、２つの絶縁スペーサの「山」及び１つの絶縁スペーサの「谷」によって形成される。
２．５．２．鏡像として対応して配置された隣接する第２の基本セル
２．６．実施形態は３つを超える電極を有する（図１２）。
２．７．隣接する電極は異なる電位を有するために撓みが生じる。
２．８．絶縁スペーサの配置によって撓み特性を調整することができる。
２．９．実施形態はまた、片側で基板に接続された撓み可能要素を含む。これにより、長さの変化を生じさせることができる。

３．上記の装置によって流体を変位させるためのプロセス／方法
３．１装置を使用して、周囲の流体の圧力変化を生成し（音声、スピーカ）、周囲の流体の圧力変化を検出する（音声、マイク）ことができる。
４．実施形態はまた、ポンプ又はマイクロドライブであってもよい。

いくつかの態様を装置に関連して説明したが、これらの態様は対応するプロセスの説明も構成するため、装置のブロック又は構成要素も、対応するプロセスステップ又はプロセスステップの特徴として理解されるべきであることが理解される。同様に、プロセスステップに関連して又はプロセスステップとして説明される態様はまた、対応する装置の対応するブロック又は詳細若しくは特徴の説明を構成する。
上述の実施形態は、本発明の原理の単なる例示である。本明細書に記載の構成及び詳細の修正及び変形が当業者には明らかであることが理解される。したがって、本発明は、以下の特許請求の範囲の保護範囲によってのみ限定され、本明細書の実施形態の記載や説明によって提示される特定の詳細によっては限定されないことが意図される。

Claims (63)

1. 層状構造体（１２）を有するＭＥＭＳであって、前記ＭＥＭＳが、
   前記層状構造体（１２）内に配置され、前記層状構造体（１２）内の少なくとも１つの開口部を介して前記層状構造体（１２）の外部環境に流体的に結合された空洞（１６）と、；
   第１のＭＥＭＳ平面及び前記空洞（１６）内において平面方向に可動に配置され、前記空洞（１６）内の流体と相互作用するように適合された相互作用構造体（２４）であって、前記相互作用構造体（２４）の動きが、前記少なくとも１つの開口部を通る前記流体の移動に因果的に関連する相互作用構造体（２４）と、
   前記平面方向に垂直な第２のＭＥＭＳ面内に配置され、前記相互作用構造体（２４）に機械的に結合された能動構造体（２６）であって、前記能動構造体（２６）が、前記能動構造体の電気接点における電気信号（３２）が前記能動構造体（２６）の変形に因果的に関連するように構成され、前記能動構造体（２６）の前記変形が、前記流体の前記移動に因果的に関連する能動構造体（２６）とを備える、ＭＥＭＳ。
2. 能動構造体（２６）が、電気信号が端子に印加されると前記能動構造体（２６）の変形を引き起こして前記相互作用構造体（２４）の動きと前記流体の移動とを引き起こすように構成されたアクチュエータ構造を備える、請求項１に記載のＭＥＭＳ。
3. 前記能動構造体（２６）が、静電的、圧電的又は熱機械的電極構造を備える、請求項２に記載のＭＥＭＳ。
4. 前記能動構造体（２６）が、互いに対向して配置された２つの作動方向（２６ａ，２６ｂ）を含み、第１の作動信号に基づいて前記第２のＭＥＭＳ平面内で作動方向への動きを実行し、第２の作動信号に基づいて前記第２のＭＥＭＳ平面内で前記作動方向とは反対の相補的な動きを実行するように適合されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
5. 前記能動構造体（２６）が、前記第１の作動信号を変換するための第１のアクチュエータ（２６ａ）と、前記第２の作動信号を変換するための第２のアクチュエータ（２６ｂ）とを備える、請求項４に記載のＭＥＭＳ。
6. 前記第１のアクチュエータ（２６ａ）及び前記第２のアクチュエータ（２６ｂ）が互いに対向して配置され、前記相互作用構造体（２４）との機械的結合（２８）をもたらす結合要素が、前記第１のアクチュエータと前記第２のアクチュエータとの間に配置されている、請求項５に記載のＭＥＭＳ。
7. 前記能動構造体（２６）が、前記作動方向に平行な第１の領域において前記第１の作動信号に基づいて伸長し、第２の副領域において短縮し、前記作動方向に平行な前記第１の領域において前記第２の作動信号に基づいて短縮し、前記第２の副領域において伸長するように構成されている、請求項４から６のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
8. 前記能動構造体（２６）が、並んで配置され、電極対にグループ化された複数の電極要素（４６）を備え、隣接する電極対の主面が互いを向いて配置され、内側スペーサ要素（５４）によって離散的な位置で前記電極要素の中央領域（５２）において接続されている、請求項１から７のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
9. 前記能動構造体（２６）が、前記第２のＭＥＭＳ平面内の方向における一対の電極の電極要素（４６）間の印加電位に基づいて長さの変化を引き起こし、その変化が前記相互作用構造体（２４）に伝達されるように適合されている、請求項８に記載のＭＥＭＳ。
10. 前記能動構造体（２６）が、それぞれが第１及び第２の電極要素（４６）を有する複数の電極対（４８）を備え、前記電極要素（５２）の中央領域において隣接する電極対（４８）が内側スペーサ要素（５４）によって離散的な位置で接続されている、請求項１から９のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
11. 一対の電極の前記第１の電極要素及び前記第２の電極要素が、前記第１の電極部材と前記第２の電極部材との間の距離を調整するために、前記電極要素の縁部領域において離散的な外側スペーサ要素（５６）によって機械的に固定されており、又は
    一対の電極の前記第１の電極部材及び前記第２の電極部材が、縁部において前記層構造体（１２）と機械的に固定されている、請求項１０に記載のＭＥＭＳ。
12. 前記第１の電極要素及び前記第２の電極要素が、少なくとも０．０１μｍかつ最大２００μｍの距離で固定されている、請求項１０又は１１に記載のＭＥＭＳ。
13. 前記内側スペーシング要素によって調整される距離が、少なくとも０．０１μｍかつ最大２００μｍの値を有する、請求項８から１２のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
14. 電気絶縁層（５８）が一対の電極の隣接する電極の間に配置されている、請求項８から１３のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
15. 電気絶縁層（５８）が、外側スペーサ要素（５６）の間に懸架され、前記外側スペーサ要素（５６）が前記電極対の前記電極の縁部領域に配置されて前記電極を機械的に固定する、請求項１４に記載のＭＥＭＳ。
16. 前記絶縁層（５８）の形状が、前記ＭＥＭＳの受動状態において事前に指示された前記電極対の前記電極の形状に適合されている、請求項１４又は１５に記載のＭＥＭＳ。
17. 第１の絶縁層副層（５８ａ）が、前記電極対の第１の電極（４６_１）の前記予め成形された形状に追従し、第２の絶縁層副層（５８ｂ）が、前記電極対の第２の電極（４６_２）の前記予め成形された形状に追従し、前記第１の副層及び前記第２の副層の対向する主面間の距離が、第１の副層取り付け領域から第２の副層取り付け領域までの前記第２のＭＥＭＳ平面内の電極経路に沿って可変である、請求項１６に記載のＭＥＭＳ。
18. 前記能動構造体（２６）の電極対が、１列（８６）又は互いに平行に延在する少なくとも少なくとも２列に配置されている、請求項８から１７のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
19. 第１の電極対が、前記第２のＭＥＭＳ平面内の第１の方向に平行な第１の列に配置されて、前記第１のＭＥＭＳ平面内の第１の方向に前記相互作用構造体（２４）の動きをもたらし、第２の電極対が、前記第２のＭＥＭＳ平面内の第２の方向に平行な第２の列に配置されて、前記第１のＭＥＭＳ平面内の第２の方向に前記相互作用構造体（２４）の動きをもたらす、請求項８から１８のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
20. 前記電極対が噛合い電極櫛形構造として形成されている、請求項８から１９のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
21. 電極櫛形構造（１１４）を有する第３の電極が、前記一対の電極に関連付けられて３つの電極の群を形成し、前記電極のうちの中央の１つが、前記３つの電極のうちの外側電極の交互の通電に基づいて異なる方向に撓み可能である、請求項２０に記載のＭＥＭＳ。
22. 前記一対の電極が、固定櫛形電極と、前記固定櫛形電極に対して可動な可動櫛形電極とを備え、かつ、第１の対の櫛形電極である、請求項２０に記載のＭＥＭＳであって、前記ＭＥＭＳが、少なくとも第２の対の櫛形電極を備え、前記第１の対の櫛形電極及び前記第２の対の櫛形電極の前記可動櫛形電極が、互いに機械的に結合され、互いに電気的に絶縁され、かつ、ある時点で互いに異なる電位が印加されるように適合されており、前記ＭＥＭＳが、前記第１の対及び前記第２の対の前記固定櫛形電極に時間変化する電位を印加するように適合されており、前記ＭＥＭＳが、前記第１の対及び前記第２の対の前記固定櫛形電極に時間変化する電位を印加するように適合されている、ＭＥＭＳ。
23. 前記能動構造体（２６）が、ＭＥＭＳ基板と前記相互作用構造体（２４）に機械的に固定された結合要素（２８）との間に機械的に接続された複数の可動層アセンブリを備え、各可動層アセンブリが、前記第１のバー（７６_１）と、前記第２のバー（７６_２）と、前記第１のバーと前記第２のバーとの間に配置され、それらの離散領域で前記第１のバー及び前記第２のバーから電気的に絶縁された第３のバー（７６_３）とを備え、前記第１のバーと前記第３のバーとの間の電位に応答して、又は前記第２のバーと前記第３のバーとの間の電位に応答して、前記第２のＭＥＭＳ平面内の動きの方向に動いて前記結合要素を動かすように適合されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
24. 少なくとも第１の可動層アセンブリ及び第２の可動層アセンブリが、前記結合要素と前記基板との間に直列に機械的に接続され、前記第１及び第２の可動層アセンブリの曲率分布の勾配が交互の符号を有する、請求項２３に記載のＭＥＭＳ。
25. 前記複数の可動層装置が前記第２のＭＥＭＳ平面内で対称に配置されている、請求項２３又は２４に記載のＭＥＭＳ。
26. 前記能動構造体（２６）が、ＭＥＭＳ基板と、前記相互作用構造体（２４）に機械的に固定された結合要素との間に機械的に接続された可動層アセンブリを備え、
    前記可動層アセンブリが、第１のバー（７６_１）と、第２のバー（７６_２）と、前記第１のバーと前記第２のバーとの間に配置され、離散領域でそれらから電気的に絶縁された第３のバー（７６_３）とを備え、前記第１のバーと前記第３のバーとの間の電位に応答して、又は前記第２のバーと前記第３のバーとの間の電位に応答して、前記第２のＭＥＭＳ平面内の動きの方向に動いて前記結合要素を動かすように適合され、かつ、一方では前記第１のバー及び前記第３のバーを固定し、他方では前記第２のバー及び前記第３のバーを固定するための前記離散領域（７８）が、前記第２のＭＥＭＳ平面内の前記可動層アセンブリの軸線に沿って互いにオフセットして配置されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
27. 前記可動層装置が、前記軸方向経路に沿って異なる方向に数回湾曲して形成される、請求項２６に記載のＭＥＭＳ。
28. 前記離散領域が曲率変化の外側に配置されている、請求項２７に記載のＭＥＭＳ。
29. 前記可動層アセンブリの各々が両側で固定的にクランプされる、請求項２６から２８のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
30. 前記第１のビームが、組み合わせ離散領域（７８ｃ）において前記第２のビーム及び前記第３のビームにさらに接続される、請求項２６から２９のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
31. 隣接するバーの離散領域間の方向に沿った離散領域が、前記第２のＭＥＭＳ平面内で前記可動層アセンブリの軸方向の進行に平行な可変の延在を有する、請求項２５から２９のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
32. 前記離散領域が、前記可動層アセンブリの形状的中心に対して点対称に、又は前記第２のＭＥＭＳ平面内の前記可動層アセンブリの軸方向経路に垂直であり、前記形状的中心と交差する対称軸に対して軸対称に配置されている、請求項２６から３１のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
33. 前記可動層アセンブリが少なくとも第４のビーム（７６_４）を備える、請求項２６から３２のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
34. 前記可動層アレイの前記離散領域がそれぞれ、前記可動層アレイの軸方向経路に沿って異なるように、隣接するバーの対に対して対で配置されている、請求項３３に記載のＭＥＭＳ。
35. 前記可動層アレイの前記離散領域がそれぞれ、前記可動層アレイの中間繊維に沿った対称面に対して鏡映対称に配置されている、請求項３３に記載のＭＥＭＳ。
36. 前記ビームが、連続する２つの離散領域の間の部分において部分ごとに湾曲して形成されている、請求項２６から３５のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
37. 第１の可動層構造体が、前記第２のＭＥＭＳ平面内の第１の方向に平行な第１の列に配置されて、前記第１のＭＥＭＳ平面内の第１の方向に前記相互作用構造体（２４）の動きをもたらし、第２の可動層構造体が、前記第２のＭＥＭＳ平面内の第２の方向に平行な第２の列に配置されて、前記第１のＭＥＭＳ平面内の第２の方向に前記相互作用構造体（２４）の動きをもたらす、請求項２６から３５のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
38. 前記可動層アセンブリが、前記第１、第２及び第３のビームの作動に基づいて、前記可動層アセンブリの自由端（１３２）を直線的に独立した２方向に動かすように構成されている、請求項２６から２８のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
39. 前記相互作用構造体（２４）が、電気的に受動的に形成されている、請求項１から３８のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
40. 前記相互作用構造体（２４）の前記層構造体（１２）への機械的結合部（２８）が、最大で前記相互作用構造体（２４）の剛性に等しい剛性を有する、請求項１から３９のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
41. 前記相互作用構造体（２４）が撓みばね要素（４４）によって前記層状構造体（１２）に弾性的に結合されている、請求項１から４０のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
42. 前記相互作用構造体（２４）が、前記能動構造体（２６）への機械的結合部とは別にサスペンションなしで配置されている、請求項１から４１のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
43. 境界構造体が、前記空洞（１６）内の副空洞（１６ａ～１６ｔ）を画定する前記第１のＭＥＭＳ平面内に配置され、前記相互作用構造体（２４）のフィン構造体が、前記副空洞（１６ａ～１６ｔ）内に可動に配置されている、請求項１から４２のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
44. 副空洞（１６ａ～１６ｔ）内のフィン構造体が、第１の副空洞部（１６ａ_１～１６ｔ_２）と第２の副空洞部（１６ａ_１～１６ｔ_２）とに少なくとも部分的に分離し、前記相互作用構造体（２４）の前記動きに基づいて、前記第１の副空洞部（１６ａ_１～１６ｔ_２）の容積が前記第２の副空洞部（１６ａ_１～１６ｔ_２）の容積に対して相補的に可変である、請求項４３に記載のＭＥＭＳ。
45. 前記第１の部分的空洞部（１６ａ_１～１６ｔ_２）は第１の開口部に流体的に結合され、前記第２の部分的空洞部（１６ａ_１～１６ｔ_２）は第２の開口部に流体的に結合される、請求項４４に記載のＭＥＭＳ。
46. 前記第１のアパーチャ及び前記第２のアパーチャが、前記平面方向に対して垂直に、又は前記部分的空洞（１６ａ～１６ｔ）を起点として前記第１のＭＥＭＳ平面内に配置されている、請求項４５に記載のＭＥＭＳ。
47. 前記第１のアパーチャ及び前記第２のアパーチャが、前記第１のＭＥＭＳ平面内に配置され、前記平面方向に垂直な方向において前記層状構造体（１２）のカバー層内のＭＥＭＳアパーチャに流体的に接続される、請求項４６に記載のＭＥＭＳ。
48. 前記相互作用構造体（２４）が、前記第１のＭＥＭＳ平面内で互いに平行に配置され、前記第１のＭＥＭＳ平面に垂直に配向され、対向する縁部領域内でＭＥＭＳ基板に接続される複数のプレート要素（３６、９２）を備える、請求項１から４７のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
49. 前記相互作用構造体（２４）が、前記第１のＭＥＭＳ平面内で互いに平行に配置され、前記第１のＭＥＭＳ平面に垂直に配向された複数のプレート要素（３６、９２）を備え、前記プレート要素が、相互接続要素によって群で互いに機械的に結合されてプレート群となる、請求項１から４８のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
50. 異なるプレート群が互いに対して撓み可能である、請求項４９に記載のＭＥＭＳ。
51. 第１のプレートグループのプレート要素と、互いに隣接して交互に配置されているプレート要素を有する第２のプレートグループのプレート要素とを逆方向に撓ませるように構成されている、請求項４９又は５０に記載のＭＥＭＳ。
52. 前記相互作用構造体（２４）が、前記能動構造体（２６）から離れた領域でＭＥＭＳ基板に機械的に固定され、前記能動構造体（２６）の撓み時に変形するように柔軟に形成されている、請求項１から５１のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
53. 境界構造体が、前記空洞（１６）内の副空洞（１６ａ～１６ｔ）を画定する前記第１のＭＥＭＳ平面内に配置され、前記相互作用構造体（２４）の可撓性要素が、前記副空洞（１６ａ～１６ｔ）内に可動に配置されて、前記副空洞（１６ａ～１６ｔ）内で変形する、請求項５２に記載のＭＥＭＳ。
54. 副空洞（１６ａ～１６ｔ）内の可撓性部材が、第１の副空洞部（１６ａ_１～１６ｔ_２）と第２の副空洞部（１６ａ_１～１６ｔ_２）とに少なくとも部分的に分離し、前記相互作用構造体（２４）の前記動きに基づいて、前記第１の副空洞部（１６ａ_１～１６ｔ_２）の容積が前記第２の副空洞部（１６ａ_１～１６ｔ_２）の容積に対して相補的に可変である、請求項５３に記載のＭＥＭＳ。
55. 前記相互作用構造体（２４）が、前記相互作用構造体（２４）の前記層状構造体（１２）への機械的結合よりも少なくとも３倍大きい前記平面方向の機械的剛性を有する機械的結合部によって前記能動構造体（２６）に結合される、請求項１から５４のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
56. 結合要素が前記能動構造体（２６）を前記相互作用構造体（２４）に機械的に固定し、前記能動構造体（２６）と前記相互作用構造体（２４）との間の距離（３４）を調整する、請求項１から５５のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
57. 前記距離（３４）が少なくとも０．１μｍかつ最大２０μｍ以下である、請求項５６に記載のＭＥＭＳ。
58. 前記スペーシングの領域に電気絶縁材料が配置されている、請求項５６又は５７に記載のＭＥＭＳ。
59. 前記結合要素の機械的剛性が、前記能動構造体（２６）及び／又は前記相互作用構造体（２４）の前記平面方向の機械的剛性に対応し、又は、前記能動構造体（２６）及び／又は前記相互作用構造体（２４）の前記機械的剛性よりも小さい、請求項５６から５８のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
60. スピーカ、マイクロフォン、超音波トランスデューサ、マイクロドライブ又はマイクロポンプとして形成される、請求項１から５９のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ。
61. 層状構造体（１２）を有するＭＥＭＳであって、前記ＭＥＭＳが、
    前記層状構造体（１２）内に配置された空洞（１６）と、
    前記空洞（１６）内に配置され、第１のビームと、第２のビームと、前記第１のビームと前記第２のビームとの間に配置され、それらの離散領域において前記第１のビーム及び前記第２のビームから電気的に絶縁された第３のビームとを備える可動層アセンブリとを備え、
    前記可動層アセンブリは、前記第１のビームと前記第３のビームとの間の電位に応答して、又は前記第２のビームと前記第３のビームとの間の電位に応答して、基板平面内の動きの方向に動くように適合され、
    一方では前記第１のバー及び前記第３のバー、他方では前記第２のバー及び前記第３のバーを固定するための前記離散領域が、前記可動層装置の軸方向経路に沿って互いにオフセットして配置されている、ＭＥＭＳ。
62. 前記空洞（１６）が、前記層状構造体（１２）内の少なくとも１つの開口部を通じて前記層状構造体（１２）６１の外部環境に結合されている、請求項６１に記載のＭＥＭＳであって、前記ＭＥＭＳが、
    第１のＭＥＭＳ平面及び前記空洞（１６）内に平面方向に可動に配置され、前記空洞（１６）内の流体と相互作用するように構成された相互作用構造体（２４）であって、前記相互作用構造体（２４）の動きが、前記少なくとも１つのアパーチャを通る前記流体の移動に因果的に関連する相互作用構造体（２４）をさらに備え、
    前記可動層アセンブリが、前記平面方向に垂直な第２のＭＥＭＳ面内に配置された能動構造体（２６）の一部であり、前記能動構造体（２６）が、前記相互作用構造体（２４）に機械的に結合され、前記能動構造体（２６）の電気接点における電気信号が前記能動構造体（２６）及び前記可動層アセンブリの変形に因果的に関連するように構成され、前記能動構造体（２６）及び前記可動層アセンブリの前記変形が、前記流体の前記移動に因果的に関連する、ＭＥＭＳ。
63. 流体を変位させる方法であって、前記方法が、
    請求項１から６２のいずれか一項に記載のＭＥＭＳを動作させるステップを含む、方法。

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