JPH04113021A - Micromachine provided with rotor and formation of the same - Google Patents
Micromachine provided with rotor and formation of the sameInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本出願の各発明は、ローターを有する微小機械及びその
製造方法に関する。この発明は、例えば、マイクロモー
タやマイクロポンプなど、ローターを具備する各種の超
小型の微小機械について、適用することができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] Each invention of the present application relates to a micromachine having a rotor and a method for manufacturing the same. The present invention can be applied to various types of ultra-small micromachines including rotors, such as micromotors and micropumps.
本出願の請求項１．２．３の発明は、ローターを要素と
して有する微小機械であって、該ローターは、回転によ
り該ローターを浮上させる浮揚手段を備えたり、あるい
は回転により該ローターが浮上する形状に形成されてい
ること等によって、回転により該ローターが浮上する構
成になっているものであり、これにより、回転時に浮上
して摩擦を小ならしめるようにしたものである。The invention of claim 1.2.3 of the present application is a micromachine having a rotor as an element, and the rotor is provided with a levitation means that levitates the rotor by rotation, or the rotor levitates by rotation. Due to the shape of the rotor, the rotor floats as it rotates, and thus floats during rotation to reduce friction.
本出願の請求項４の発明は、凸状のパターン上に形成し
たローター形成用の層をパターニングすることによって
、ローターを上面凸状に形成し、これにより回転時に浮
上して摩擦を小ならしめるようにしたローター具備の微
小機械を形成する構成にしたものである。The invention of claim 4 of the present application forms a rotor with a convex top surface by patterning a layer for forming a rotor formed on a convex pattern, and thereby floats during rotation to reduce friction. The structure is such that a micromachine equipped with a rotor is formed.
本出願の請求項５の発明は、ローター形成用の層を凸状
のパターンをマスクにパターニングすることによって、
ローターを該パターンの形状を反映した上面凸状に形成
し、これにより回転時に浮上して摩擦を小ならしめるよ
うにしたローター具備の微小機械を形成する構成にした
ものである。The invention of claim 5 of the present application provides a method for forming a rotor by patterning a layer for forming a rotor using a convex pattern as a mask.
The rotor is formed to have a convex upper surface reflecting the shape of the pattern, thereby forming a micromachine equipped with a rotor that levitates during rotation to reduce friction.
最近、マイクロマシン、あるいはマイクロメカニクスと
称される微小なメカニズムの形成が注目されている。Recently, the formation of minute mechanisms called micromachines or micromechanics has been attracting attention.
例えば、「電学誌Ｊ （Ｊ、ＩＥＥ Ｊａｐａｎ）
１１０巻４号（平成２年）２８９〜２９６頁には、ＩＣ
製造用プロセスを利用してμｍオーダーの機械部品や静
電モータを形成する超小型機械システムの製造技術であ
るマイクロメカトロニクスについて記載がなされている
。また、月刊Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ
の１９９０年Ｎｏ、８の６０〜６２頁には、Ｓｉウェハ
プロセス等集積回路の製造プロセスを利用した静電モー
タ等のマイクロマシン技術について記載されている。For example, “Electronic Journal J (J, IEE Japan)
In Vol. 110, No. 4 (1990), pp. 289-296, IC
It describes micromechatronics, which is a manufacturing technology for micromechanical systems that uses manufacturing processes to form micrometer-order mechanical parts and electrostatic motors. Also, the monthly Sem1conductor World
1990, No. 8, pages 60-62, describes micromachine technology such as electrostatic motors that utilize integrated circuit manufacturing processes such as Si wafer processes.
また、ＮＩＫＫＥＩ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ １９
８９年８月２１日号（日経マグロウヒル社）には、シリ
コンモータなどのシリコンアクチュエータ等のシリコン
マイクロ機械について特集されている。Also, NIKKEI ELECTRONICS 19
The August 21, 1989 issue (Nikkei McGraw-Hill) features a special feature on silicon micro-machines such as silicon actuators such as silicon motors.
上記の各文献にも記載されているように、上述のような
超小型のメカニズムは非常に注目すべき技術であり、今
後その重要性はきわめて大きくなると考えられる。しか
し、このような微小なメカニズムの形成には、未だ解決
すべき数々の問題点がある。As described in each of the above-mentioned documents, the above-mentioned ultra-small mechanism is a technology that deserves much attention, and it is thought that its importance will become extremely important in the future. However, there are still many problems to be solved in the formation of such minute mechanisms.
例えばＳｉマイクロマシーニング技術により、ＬＳＩ製
造の技術を応用して数μｍ〜数百μｍレベルのメカニズ
ム形成しようとする場合、これだけ小さいと、良い軸受
けがないのが実際のところである。このため、摩擦が大
きく、エネルギーの損失が多くなって、また、焼付いた
り、破損の原因ともなるという問題を解決できない。応
答速度の低下も生じる。For example, when attempting to form a mechanism with a size of several μm to several hundred μm by applying LSI manufacturing technology using Si micromachining technology, the reality is that there is no good bearing for such a small size. For this reason, the problems of large friction, increased energy loss, and even seizing and damage cannot be solved. A decrease in response speed also occurs.
Ｉ１１チ、マイクロマシンのベアリングや軸受けについ
ては、例えば第３図（Ａ）（Ｂ）に示すような基体４上
にローターエが設けられた構造になっているが、この構
造では、図のＡのようなローター１と基体４の間、また
、図のＢのようなローター１と軸受け３との間に摩擦が
生じ、上述の問題が避けられなかった。I11 H. Bearings and bearings for micromachines have a structure in which a rotor is provided on a base 4, as shown in FIGS. 3(A) and 3(B), for example. Friction occurs between the rotor 1 and the base 4, and between the rotor 1 and the bearing 3 as shown in B in the figure, making the above-mentioned problems unavoidable.
かつ、摩擦の小さいローター付きの微小機械を形成しよ
うとしても、これをμｍオーダーないし数百μｍオーダ
ーのような微細な構造でしかも確実にメカニカルな作用
をも呈し得るように形成しようとすると、その加工・形
成は容易ではない。Moreover, even if we try to form a micromachine with a rotor that has low friction, it is difficult to form a micromachine with a microstructure on the order of micrometers to several hundred micrometers that can reliably exhibit mechanical action. Processing and forming are not easy.
本発明は上述のような背景からなされたもので、本発明
の目的は、摩擦が小さく、よって摩擦の伴う各種問題点
を解決できるローター具備の微小機械、及びその形成方
法を提供せんとすることにある。The present invention was made against the above-mentioned background, and an object of the present invention is to provide a micromachine equipped with a rotor that has low friction and can therefore solve various problems associated with friction, and a method for forming the same. It is in.
本出願の請求項１の発明は、ローターを要素として有す
る微小機械であって、該ローターは、回転により該ロー
ターが浮上する構成になっていることを特徴とするロー
ター具備の微小機械であり、この構成により上記目的を
達成したものである。The invention of claim 1 of the present application is a micromachine having a rotor as an element, the rotor having a configuration in which the rotor floats when rotated, This configuration achieves the above object.
本出願の請求項２の発明は、該ローターは、回転により
該ローターを浮上させる浮揚手段を備えるものである請
求項１に記載のローター具備の微小機械であり、これに
よって上記目的を達成したものである。The invention according to claim 2 of the present application is a micromachine equipped with a rotor according to claim 1, wherein the rotor is provided with a levitation means for levitating the rotor by rotation, thereby achieving the above object. It is.
本出願の請求項３の発明は、該ローターは、回転により
該ローターが浮上する形状に形成されているものである
請求項１に記載のローター具備の微小機械であり、これ
によって上記目的を達成したものである。The invention of claim 3 of the present application is a micromachine equipped with a rotor according to claim 1, wherein the rotor is formed in a shape that floats when rotated, thereby achieving the above object. This is what I did.
本出願の請求項４の発明は、基体上に凸状の第１のパタ
ーンを形成し、該第１のパターン上にローター形成用の
層を形成し、該ローター形成用の層上に第２のパターン
を形成し、該第２のパターンをマスクに前記ローター形
成用の層をパターニングし、これにより上面が凸状のロ
ータ〜を形成することを特徴とするローター具備の微小
機械の形成方法であり、これによって上記目的を達成し
たものである。The invention according to claim 4 of the present application forms a convex first pattern on the base, forms a rotor forming layer on the first pattern, and forms a second convex pattern on the rotor forming layer. A method for forming a rotor-equipped micromachine, characterized in that the rotor forming layer is patterned using the second pattern as a mask, thereby forming a rotor having a convex upper surface. This achieved the above objective.
本出願の請求項５の発明は、基体上にローター形成用の
層を形成し、該ローター形成用の層上に凸状のパターン
を形成し、該凸状のパターンをマスクに前記ローター形
成用の層をパターニングし、これにより上面が凸状のロ
ーターを形成することを特徴とするローター具備の微小
機械の形成方法であり、これによって上記目的を達成し
たものである。The invention of claim 5 of the present application forms a rotor-forming layer on a base, forms a convex pattern on the rotor-forming layer, and uses the convex pattern as a mask for the rotor-forming layer. This is a method for forming a micromachine equipped with a rotor, which is characterized by patterning a layer of the present invention to form a rotor having a convex upper surface, thereby achieving the above object.
本発明においてローターとは、モータやポンプの回転子
や、その他、歯車や輪軸の如き動力伝達に用いる回転部
材、その他回転を伴う各種機械要素を含む概念である。In the present invention, a rotor is a concept that includes a rotor of a motor or a pump, other rotating members used for power transmission such as gears or wheel sets, and various other mechanical elements that involve rotation.
請求項１の発明は、回転によりローターが浮上するので
、他の部分との接触面積が小さくなり、摩擦が小さくな
る。According to the first aspect of the invention, since the rotor floats due to rotation, the contact area with other parts becomes smaller and the friction becomes smaller.
請求項２の発明は、ローターに羽根等の浮揚手段を設け
ることによって、上記作用を良好に呈させることができ
る。According to the second aspect of the invention, the above-mentioned effect can be effectively achieved by providing the rotor with a flotation means such as a blade.
請求項３の発明は、ローター自体の形状を回転により浮
上する構成とすることによって、上記作用を良好に呈さ
せることができる。According to the third aspect of the present invention, the above-mentioned effect can be achieved satisfactorily by configuring the rotor itself so that it floats as it rotates.
請求項４の発明は、凸状の第１のパターン上に形成した
ローター形成用の層をパターニングするので、第１のパ
ターンの形状を反映した凸状に形成でき、よってこれに
より、回転時に浮上するローター形状を得ることができ
る。In the fourth aspect of the invention, since the layer for forming the rotor formed on the convex first pattern is patterned, it can be formed in a convex shape that reflects the shape of the first pattern. It is possible to obtain a rotor shape that
請求項５の発明は、ローター形成用の層をこの上に形成
した凸状のパターンをマスクにしてパタニングするので
、該凸状のパターンの形状を反映した凸状に形成でき、
よってこれにより、回転時に浮上するローター形状を得
ることができる。According to the fifth aspect of the invention, since the layer for forming the rotor is patterned using the convex pattern formed thereon as a mask, it can be formed into a convex shape that reflects the shape of the convex pattern.
Therefore, it is possible to obtain a rotor shape that floats during rotation.
以下本発明の各発明の実施例について、図面を参照して
説明する。但し当然のことではあるが、各発明は以下に
示す実施例により限定されるものではない。Embodiments of each invention of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, it goes without saying that each invention is not limited to the examples shown below.
実施例−１
この実施例は、本出願の請求項１の発明、特に請求項２
の発明を具体化したものである。Example-1 This example is based on the invention of claim 1 of the present application, especially claim 2.
This invention is an embodiment of the invention.
二の実施例は、微小モータ、例えば静電Ｓｉモータの如
き微小モータや、ポンプに用いる回転子としてローター
を構成することによって、この発明を具体化したもので
ある。The second embodiment embodies the invention by configuring the rotor as a rotor used in a micro motor, such as an electrostatic Si motor, or a pump.
第１図及び第２図に、本実施例におけるローターを示す
。FIG. 1 and FIG. 2 show the rotor in this embodiment.
本実施例では、ローター１に、平面に対し成る角度（適
宜最適に設計してよい）をもって平板を付け、これを羽
根として、これを浮揚手段２とする。In this embodiment, a flat plate is attached to the rotor 1 at an angle (which may be optimally designed as appropriate) with respect to the plane, and this plate is used as a blade, and this is used as the flotation means 2.
この構成の結果、浮揚手段２を有するので、回転により
ローター１が浮上し、摩擦が抑えられる。As a result of this configuration, since the floating means 2 is provided, the rotor 1 floats due to rotation, and friction is suppressed.
よってこのように摩擦を抑えることができる結果、エネ
ルギーの損失を小さくできる。電力も小さくて済む。ま
た、＊擦による破壊を抑えられる。Therefore, as a result of being able to suppress friction in this way, energy loss can be reduced. It also requires less electricity. Also, *destruction due to rubbing can be suppressed.
更に、応答速度を早くすることができる。Furthermore, the response speed can be increased.
実施例〜２
本実施例も、請求項１の発明、特に請求項２の発明を具
体化したものである。Examples to 2 This example also embodies the invention of claim 1, particularly the invention of claim 2.
この実施例を、第４図及び第５図に示す。This embodiment is shown in FIGS. 4 and 5.
この実施例においては、ローター１に、実施例１と同様
な羽根を設けてこれを浮揚手段２とするとともに、該浮
揚手段の外側に外周枠２Ｉを形成した。In this embodiment, the rotor 1 was provided with blades similar to those in the first embodiment to serve as the flotation means 2, and an outer circumferential frame 2I was formed on the outside of the flotation means.
実施例−１のローター１は、浮揚手段２が最外周にある
ので、最外周を利用する機械要素、例えば歯車には適用
しに（いが、本実施例であれば、外周枠２１に歯部を形
成することによって、歯車として利用することが容易で
ある。In the rotor 1 of Example-1, since the flotation means 2 is located on the outermost periphery, it is not applicable to mechanical elements that utilize the outermost periphery, such as gears (although in this example, there are teeth on the outer peripheral frame 21). By forming a portion, it is easy to use it as a gear.
よってこの実施例は、モーターやポンプの回転子のみな
らず、歯車等の外周部を利用する伝達部材等にも適用が
容易なものである。Therefore, this embodiment can be easily applied not only to rotors of motors and pumps, but also to transmission members that utilize the outer periphery of gears and the like.
実施例−３
本実施例も、請求項１の発明、特に請求項２の発明を具
体化したものである。Example 3 This example also embodies the invention of claim 1, particularly the invention of claim 2.
この実施例では、ローターにタービン状の羽根を設けて
浮揚手段とし、軸方向に空気を取り込み、その圧力によ
りローターを浮上させるようにしたものである。In this embodiment, the rotor is provided with turbine-like blades as a levitation means, air is taken in in the axial direction, and the rotor is levitated by the pressure of the air.
第６図及び第７図に示すように、この実施例では、ロー
ター１に浮揚手段２としてタービン状の羽根を漬ける。As shown in FIGS. 6 and 7, in this embodiment, turbine-shaped blades are attached to the rotor 1 as flotation means 2. As shown in FIGS.
このようにすると、回転時に軸方向に空気を取り込むこ
とによって、その圧力によりローター１を浮上でき、摩
擦を低減できる。In this way, by taking in air in the axial direction during rotation, the rotor 1 can be floated by the pressure, and friction can be reduced.
この実施例は、動力源として空気その他の流体を用いて
、モーターとして構成することもできる。This embodiment can also be configured as a motor using air or other fluid as the power source.
即ち、第８図に示す如く、空気等の流体を矢印４１で導
入すると、これにより浮揚手段２がタービンの羽根とし
ての作用を示し、ローター１が回転する。本発明におけ
る浮揚手段は、このような機能のみを有する場合をも含
む概念であり、浮揚手段として用いることも可能な構造
のものであればよい。That is, as shown in FIG. 8, when a fluid such as air is introduced in the direction of an arrow 41, the flotation means 2 acts as a blade of a turbine, and the rotor 1 rotates. The flotation means in the present invention is a concept that includes cases having only such a function, and any structure may be used as long as it can be used as flotation means.
またこの実施例は、ポンプとして容易に利用できる。This embodiment can also be easily used as a pump.
即ち、第８図の構造を流体中に設置してローター１を回
転すれば、流体が矢印４２の方向にその流れが制御され
、ポンプとしての役割を果たす。That is, when the structure shown in FIG. 8 is installed in a fluid and the rotor 1 is rotated, the flow of the fluid is controlled in the direction of the arrow 42, and it functions as a pump.
第８図中、４１は基体４に形成した流体の流路である。In FIG. 8, reference numeral 41 indicates a fluid flow path formed in the base body 4.
本実施例によれば摩擦を抑えることができ、それに伴う
効果を奏し得る外、空気等を利用したモータやポンプに
、容易に応用できる。According to this embodiment, friction can be suppressed and the effects associated with this can be achieved, and it can also be easily applied to motors and pumps that utilize air or the like.
実施例−４
本実施例は、請求項１の発明、特に請求項３の発明を具
体化したものである。Example 4 This example embodies the invention of claim 1, particularly the invention of claim 3.
該発明では、ローターは回転により浮上する形状に形成
されるが、本実施例では、第９図に示すようにローター
１の上面を凸状に形成して凸面１１とする。このように
して軸方向から矢印４２で空気を流すと、ローター１に
浮力が生じ、摩擦が抑えられる。In the invention, the rotor is formed in a shape that floats by rotation, but in this embodiment, the upper surface of the rotor 1 is formed into a convex shape to form a convex surface 11, as shown in FIG. When air is caused to flow in the direction of the arrow 42 from the axial direction in this manner, buoyancy is generated in the rotor 1, and friction is suppressed.
本実施例もこれによって、摩擦を小ならしめることによ
る効果を得ることができる。This embodiment also achieves the effect of reducing friction.
第９図中、第８図と同一の符号は、同様の構成部分を示
す。In FIG. 9, the same reference numerals as in FIG. 8 indicate similar components.
実施例−５
本実施例も、請求項１の発明、特に請求項３の発明を具
体化したものである。Example 5 This example also embodies the invention of claim 1, particularly the invention of claim 3.
本実施例は、実施例−４（第９図）のローター１が、板
状の部材を湾曲させた如く上面が凸面１１となって、下
面はそれと略平行する凹面となっているのに対し、ここ
では上面が凸面１１をなすが、下面は平面となるように
したものである。In contrast to the rotor 1 of Example 4 (FIG. 9) in this embodiment, the upper surface is a convex surface 11, as if a curved plate-shaped member, and the lower surface is a concave surface substantially parallel to the rotor 1. Here, the upper surface forms a convex surface 11, but the lower surface is a flat surface.
本実施例も、実施例−４と同様の作用効果を有する。な
お第１０図中、第９図と同一の符号は同様の構成部分を
示す。This example also has the same effects as Example-4. In FIG. 10, the same reference numerals as in FIG. 9 indicate similar components.
実施例−６
本実施例は、請求項４の発明を具体化したものであり、
特に実施例−４（第９図）のローターの形成に適用した
ものである。Example-6 This example embodies the invention of claim 4,
This was particularly applied to the formation of the rotor of Example 4 (FIG. 9).
第１１図（Ａ）〜（Ｆ）を参照する。Refer to FIGS. 11(A) to 11(F).
本実施例は、あらかじめ凸状に形成したパターンに、ロ
ーター材を堆積し、パターニングして、上に凸のロータ
ーを作成するものである。In this embodiment, rotor material is deposited and patterned in a pattern previously formed in a convex shape to create a rotor with a convex shape.
本実施例では、第１１図（Ａ）に示すようにシリコン基
板等の基体４上に変形性の物質としてレジストを用いこ
れを加熱などによってだらして凸状の第１のパターン５
１を形成した後、５ｒＯｚ等の酸化膜６を形成し、第１
１図（Ｂ）のようにする。その上にポリシリコンにより
ローター形成用の層７を形成し、更にレジスト層５２を
つけ、第１１図（Ｃ）の構造を得る。このレジスト層５
２をパターニングして、第２のパターン５２ａとし、第
１１図（Ｄ）の構造とする。次いで第２のパターン５２
ａをマスクにしてポリシリコンのローター形成用の層７
をエツチングし、第１１図（Ｅ）のようにパターニング
してローター７ａとする。レジスト剥離、酸化膜エツチ
ングを行い、第１１図（Ｆ）に示す、上面が凸面をなす
ことにより回転により浮上する形状になっているロータ
ー１が得られる。In this embodiment, as shown in FIG. 11(A), a resist is used as a deformable material on a base 4 such as a silicon substrate, and is heated to form a first pattern 5 in a sloppy convex shape.
1, an oxide film 6 of 5rOz etc. is formed, and the first
Do as shown in Figure 1 (B). A layer 7 for forming a rotor is formed of polysilicon thereon, and a resist layer 52 is further applied to obtain the structure shown in FIG. 11(C). This resist layer 5
2 is patterned to form a second pattern 52a, resulting in the structure shown in FIG. 11(D). Then the second pattern 52
Polysilicon rotor forming layer 7 using a as a mask
is etched and patterned as shown in FIG. 11(E) to form the rotor 7a. By removing the resist and etching the oxide film, the rotor 1 shown in FIG. 11(F), which has a convex upper surface and has a shape that floats when rotated, is obtained.
実施例−７
本実施例は実施例−６の変形であり、同側と同し発明を
具体化したものである。Example 7 This example is a modification of Example 6, and embodies the same invention as the same side.
第１２図（Ａ）〜（Ｅ）を参照する。Refer to FIGS. 12(A) to 12(E).
シリコン基板である基体４に、半導体装置形成用の通常
の技術により、ＬＯＧＯ３をつくり、これを凸状の第１
のパターン８とする。その後、酸化膜６をつけ、その上
にポリシリコンによりローター形成用の層７を形成し、
レジスト５を塗布して第１２図（Ｂ）の構造にする。レ
ジスト５をパタニングして、第２のパターン５ａとする
（第１２図（Ｃ））。この第２のパターン５ａをマスク
にポリシリコンから成るローター形成用の層７をエツチ
ングし、第１２図（Ｄ）に示すようにパターニングして
ローター７ａをなすようにする。その後、酸化膜をエツ
チングし、第１２図（Ｅ）に示すように、上面が凸状に
なっていることにより回転により浮上する形状のロータ
ー１を形成する。A LOGO 3 is formed on the base 4, which is a silicon substrate, using a normal technique for forming semiconductor devices, and this is formed into a convex first shape.
This is pattern 8. After that, an oxide film 6 is applied, and a layer 7 for forming a rotor is formed from polysilicon on top of the oxide film 6.
A resist 5 is applied to form the structure shown in FIG. 12(B). The resist 5 is patterned to form a second pattern 5a (FIG. 12(C)). Using this second pattern 5a as a mask, the rotor forming layer 7 made of polysilicon is etched and patterned to form the rotor 7a as shown in FIG. 12(D). Thereafter, the oxide film is etched to form the rotor 1, which has a convex top surface and floats as it rotates, as shown in FIG. 12(E).
実施例−８
本実施例は、請求項５の発明を具体化したものであり、
特に実施例−５（第１０図）のローターの形成に適用し
たものである。Example-8 This example embodies the invention of claim 5,
This was particularly applied to the formation of the rotor of Example 5 (FIG. 10).
第１３図（Ａ）〜（Ｇ）を参照する。Refer to FIGS. 13(A) to 13(G).
本実施例は、あらかじめ凸状に形成したパターンに、ロ
ーター材を堆積し、パターニングして、上に凸のロータ
ーを形成するものである。In this embodiment, a rotor material is deposited and patterned in a pre-formed convex pattern to form an upwardly convex rotor.
シリコン基板等の基体４（第１３図（Ａ））にＳｉＯ２
等の酸化膜８１をつけ（第１３図（Ｂ））、更にポリシ
リコンによりローター形成用の層７を形成し、かつその
上にレジスト５を塗布して、第１３図（Ｃ）の構造とす
る。このレジスト５をパターニングしてレジストパター
ン５ａ’を得（第１３図（Ｄ））、これを加熱等によっ
てテーパーをっけ、第１３図（Ｅ）に示す上面が凸面を
なす凸状のパターン５０とする。この凸状のパターン５
０をマスクに、ポリシリコンから成るローター形成用の
層７をエツチングすると、該パターン５ａの形状を反映
して、ローター形成用の層７は上面が凸状に加工され、
第１３図（Ｆ）に示すように、ローター７ａをなすパタ
ーンに形成される。その後、酸化膜を除去して、第１３
図（Ｇ）に示すように、上面が凸状であり、よって回転
により浮上する形状である第１３図（Ｇ）のローター１
が得られる。SiO2 is applied to the base 4 (FIG. 13(A)) such as a silicon substrate.
(FIG. 13(B)), a layer 7 for rotor formation is formed of polysilicon, and a resist 5 is applied thereon to form the structure shown in FIG. 13(C). do. This resist 5 is patterned to obtain a resist pattern 5a' (FIG. 13(D)), which is tapered by heating or the like to form a convex pattern 50 having a convex upper surface as shown in FIG. 13(E). shall be. This convex pattern 5
When the rotor-forming layer 7 made of polysilicon is etched using 0 as a mask, the upper surface of the rotor-forming layer 7 is processed to have a convex shape, reflecting the shape of the pattern 5a.
As shown in FIG. 13(F), the pattern is formed to form a rotor 7a. After that, the oxide film is removed and the 13th
As shown in FIG. 13(G), the rotor 1 of FIG. 13(G) has a convex upper surface and is shaped to float by rotation
is obtained.
上述のように、本発明によれば、摩擦が小さく、よって
摩擦の伴う各種問題点を解決できるローター具備の微小
機械を提供でき、また、その形成方法を提供することが
できる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a micromachine equipped with a rotor that has low friction and can therefore solve various problems associated with friction, and also to provide a method for forming the same.
第１図及び第２図は実施例−１のローターを示し、第１
図はその斜視図であり、第２図（Ａ）は側面図（第２図
（Ｂ）のＢ方向矢印に該当）、第２図（Ｂ）は部分平面
図である。第３図（Ａ）（Ｂ）は微小機械のローターの
説明図である。第４図及び第５図は実施例−２のロータ
ーを示し、第４図は部分平面図、第５図は斜視図である
。第６図は実施例−３のローターの平面図、第７図は第
６図における■−■線断面図、第８図は同側の作用の説
明図である。第９図及び第１０図は善々実施例−４のロ
ーター、及び実施例−５のロー、夕一の側断面図である
。第１１図（Ａ）〜（Ｆ）は、実施例−６の工程を断面
図で示すものである。第１２図（Ａ）〜（Ｅ）は、実施
例−７の工程を断面図で示すものである。第１３図（Ａ
）〜（Ｇ）は、実施例−８の工程を断面図で示すもので
ある。
１・・・ローター、２・・・浮揚手段、４・・・基体、
１１・・・凸面、５１，８・・・第１のパターン、５２
ａ、５ａ・・・第２のパターン、５０・・・凸状のパタ
ーン。1 and 2 show the rotor of Example-1, and the first
The figure is a perspective view thereof, FIG. 2(A) is a side view (corresponding to the arrow B in FIG. 2(B)), and FIG. 2(B) is a partial plan view. FIGS. 3(A) and 3(B) are explanatory diagrams of the rotor of the micromachine. 4 and 5 show the rotor of Example-2, with FIG. 4 being a partial plan view and FIG. 5 being a perspective view. FIG. 6 is a plan view of the rotor of Example 3, FIG. 7 is a sectional view taken along the line ■--■ in FIG. 6, and FIG. 8 is an explanatory diagram of the action on the same side. FIG. 9 and FIG. 10 are side sectional views of the rotor of Zenzen Example-4 and the row and yoke of Example-5. FIGS. 11(A) to 11(F) are cross-sectional views showing the steps of Example-6. FIGS. 12(A) to 12(E) are cross-sectional views showing the steps of Example-7. Figure 13 (A
) to (G) are cross-sectional views showing the steps of Example-8. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Rotor, 2... Levitation means, 4... Base body,
11... Convex surface, 51, 8... First pattern, 52
a, 5a... second pattern, 50... convex pattern.
Claims (1)
ローターは、回転により該ローターが浮上する構成にな
っていることを特徴とするローター具備の微小機械。 ２、該ローターは、回転により該ローターを浮上させる
浮揚手段を備えるものである請求項１に記載のローター
具備の微小機械。 ３、該ローターは、回転により該ローターが浮上する形
状に形成されているものである請求項１に記載のロータ
ー具備の微小機械。 ４、基体上に凸状の第１のパターンを形成し、該第１の
パターン上にローター形成用の層を形成し、該ローター
形成用の層上に第２のパターンを形成し、該第２のパタ
ーンをマスクに前記ローター形成用の層をパターニング
し、これにより上面が凸状のローターを形成することを
特徴とするローター具備の微小機械の形成方法。 ５、基体上にローター形成用の層を形成し、該ローター
形成用の層上に凸状のパターンを形成し、該凸状のパタ
ーンをマスクに前記ローター形成用の層をパターニング
し、これにより上面が凸状のローターを形成することを
特徴とするローター具備の微小機械の形成方法。[Scope of Claims] 1. A micromachine equipped with a rotor, which has a rotor as an element, and is characterized in that the rotor is configured to levitate as it rotates. 2. The rotor-equipped micromachine according to claim 1, wherein the rotor is provided with a levitation means that levitates the rotor by rotation. 3. The rotor-equipped micromachine according to claim 1, wherein the rotor is formed in a shape that floats when rotated. 4. Form a convex first pattern on the substrate, form a rotor forming layer on the first pattern, form a second pattern on the rotor forming layer, and form the rotor forming layer on the first pattern. 2. A method for forming a micromachine equipped with a rotor, characterized in that the layer for forming the rotor is patterned using the pattern No. 2 as a mask, thereby forming a rotor having a convex upper surface. 5. Form a rotor-forming layer on the substrate, form a convex pattern on the rotor-forming layer, and pattern the rotor-forming layer using the convex pattern as a mask. A method for forming a micromachine equipped with a rotor, characterized by forming a rotor with a convex upper surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22918390A JPH04113021A (en) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | Micromachine provided with rotor and formation of the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22918390A JPH04113021A (en) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | Micromachine provided with rotor and formation of the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04113021A true JPH04113021A (en) | 1992-04-14 |
Family
ID=16888105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22918390A Pending JPH04113021A (en) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | Micromachine provided with rotor and formation of the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04113021A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008196481A (en) * | 2007-01-17 | 2008-08-28 | Yokohama National Univ | Micro-pump |
-
1990
- 1990-08-30 JP JP22918390A patent/JPH04113021A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008196481A (en) * | 2007-01-17 | 2008-08-28 | Yokohama National Univ | Micro-pump |
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