Aktorbauglied für einen Mikrozerstauber und Verfahren zu seiner Herstellung
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Aktorbauglied für einen Mikrozerstauber und insbesondere auf ein Aktorbauglied für einen piezoelektrisch betriebenen Mikrozerstauber, auf Verfahren zur Herstellung eines solchen Aktorbauglieds sowie auf einen Mikrozerstauber unter Verwendung eines solchen Aktorbauglieds.
Elemente zur Zerstäubung flüssiger Medien, die im folgenden abgekürzt lediglich als Zerstäuber bezeichnet werden, finden in vielen technischen Bereichen Einsatz, beispielsweise der Kosmetikindustrie zur Zerstäubung von Haarsprays und Parfüms, in der Medizin als Medikamentensprays, bei unterschiedlichen Beschichtungstechniken zur Zerstäubung von Lacken und Klebern, in der Chemie zur Vernebelung von flüssigen Reagenzien, sowie auf dem Gebiet der Haustechnik als Raumluftbefeuchter.
Ein Großteil der derzeit verwendeten Zerstäuber arbeitet mittels einer mechanischen Zerstäubung, bei der die Flüssigkeit durch einen mechanisch erzeugten Überdruck durch ein Ventil geeigneter Form und Größe gepreßt wird. Dadurch strömt das Medium, d.h. die zu zerstäubende Flüssigkeit, in kleinen Tröpfchen meist statisch verteilt aus und bildet einen Flüssigkeitsnebel. Der benötigte Überdruck wird manuell durch einen Pumpvorgang, beispielsweise bei Parfümzerstäubern, oder durch Verwendung von Überdruckreservoirs, z.B. Treibgas in Haarsprays, erzeugt.
Neben den oben beschriebenen mechanischen Systemen existieren auch elektrisch angetriebene Vernebler, die auf piezoelektrischen Substraten basieren, die elektrisch zum Schwingen angeregt werden. Dabei wird eine auf der Oberfläche des
piezoelektrischen Substrats befindliche Flüssigkeit durch die entstehenden Kapillarwellen zerstäubt.
In "Micromechanical Ultrasonic Liquid Nebulizer", von R. Pa- neva u.a., Sensors and Actuators A 62 (1997), S. 765 bis 767, ist ein piezoelektrischer Zerstäuber beschrieben, bei dem durch eine piezoelektrische ZnO-Schicht eine dünne Siliziummembran in Schwingungen versetzt wird, wobei von der dünnen Siliziummembran Flüssigkeiten zerstäubt werden. Der in dieser Schrift beschriebene Zerstäuber arbeitet bei einer Schwingfrequenz von 80 bis 86,5 kHz, wobei der dort offenbarte Zerstäuber Tröpfchen stark unterschiedlicher Durchmesser erzeugt.
Alle bestehenden mechanischen wie auch piezoelektrischen Systeme besitzen einen Hauptnachteil dahingehend, daß die Tropfchendurchmesser in einem breiten Bereich variieren. Dies stellt insbesondere bei medizinischen Anwendungen einen großen Nachteil dar. Damit Tröpfchen von der Lunge aufgenommen werden, müssen diese einen Durchmesser von etwa 1 bis 5 μm besitzen. Alle bekannten Systeme erreichen dies nur zu einem gewissen Teil, so daß die Wirksamkeit der auf dem Markt befindlichen Zerstäuber nur 10% bis maximal 15% beträgt. Das heißt, daß bei den bekannten Zerstäubern das zehnfache Volumen vernebelt werden muß, um die für den Patienten notwendige Medikamentenmenge in die Lunge zu transportieren. Daneben schwankt bei den bekannten Zerstäubern das zu zerstäubende Volumen einzelner Dosiervorgänge in einem großen Bereich.
Alle bekannten mechanischen Zerstäuber haben zudem den Nachteil, daß Düsen verwendet werden müssen, die sehr anfällig gegen eine Verstopfung sind. Aus diesem Grund sind mechanische Systeme stets ein Wegwerfprodukt. Die Verwendung von Düsen erhöht überdies die Wahrscheinlichkeit einer Fehlbedienung, was insbesondere aus medizinischer Sicht in akuten Situationen ungünstig bzw. sogar gefährlich ist.
In "Flüssigkeitszerstäubung durch Ultraschall", in Elektronik 10/1979, Seiten 83 bis 86, ist der Ultraschall zerstäu- bereffekt beschrieben, der nach dem Prinzip der Kapillarwel- lentheorie funktioniert.
Die DE 19802368 Cl beschreibt eine Mikrodosiervorrichtung, bei der eine Druckkammer einseitig durch eine Membran begrenzt ist, wobei in der Druckkammer eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung vorgesehen sind. Durch eine geeignete An- steuerung der Membran wird bewirkt, daß für einen Dosiervorgang durch die Einlaßöffnung Fluid angesaugt und durch die Auslaßöffnung ausgestossen wird. Diese Mikrodosiervorrichtung arbeitet auf der Grundlage eines Verdrängungseffekts und nicht auf der Grundlage der Kapillarwellentheorie.
Aus der DE 69404004 T2 ist ein piezoelektrischer Vernebler bekannt, bei dem Flüssigkeit unter Verwendung eines weichen Organs mit kapillarer oder filzartiger Struktur, wie beispielsweise einem offenzelligen Schaumstoff, auf ein Zerstäubungsgitter, das in Schwingungen versetzt wird, aufgebracht wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Mikrozerstauber zu schaffen, der zum einen eine Massenfertigung ermöglicht und zum anderen die Zerstäubung von Tröpfchen, die einen definierten Durchmesser aufweisen, mit einem erhöhten Wirkungsgrad ermöglicht, und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Mikrozerstäubers zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch einen Mikrozerstauber gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zum Herstellen eines Mikrozerstäubers nach Anspruch 13 gelöst.
Das bei dem erfindungsgemäßen Zerstäuber verwendete Aktorbauglied nutzt das piezoelektrische Prinzip. Dabei wird eine vorzugsweise in Dünnfilmtechnologie hergestellte piezoelektrische Schicht zur Auslenkung einer vorzugsweise in Silizium geätzten dünnen Membran verwendet, die dadurch in
Schwingungen versetzt wird. In das Siliziumsubstrat, in dem die Membran gebildet ist, ist ferner eine Kanaleinrichtung gebildet, die zur Zuführung der zu zerstäubenden Flüssigkeit, um eine im wesentlichen gleichmäßige Benetzung der dem piezoelektrischen Aktor gegenüberliegenden Oberfläche der Membran zu bewirken, dient. Durch die Flüssigkeitszufuhr durch die erfindungsgemäß vorgesehene Kanaleinrichtung, derart, daß die Membran im wesentlichen gleichmäßig benetzt wird, wird erfindungsgemäß verhindert, daß die Tropfchen- durchmesser in einem breiten Bereich variieren. Das Aktorbauglied des erfindungsgemäßen Zerstäubers ist vorzugsweise geeignet angepaßt, um bei einer Frequenz zwischen 2 und 2,5 MHz betrieben zu werden, und derart, daß die durch die Zerstäubung erzeugten Tröpfchen einen Durchmesser zwischen 1 und 5 μm besitzen. Hierzu werden die geometrischen Abmessungen der Membran, die Flüssigkeitszufuhr sowie die verwendete Schwingungsfrequenz als Zerstäubungsparameter geeignet angepaßt, um eine gewünschte Tropfchengröße einzustellen.
Je nach Größe der Membran kann es erfindungsgemäß vorteilhaft sein, die Kanaleinrichtung derart auszugestalten, daß dieselbe die zu zerstäubende Flüssigkeit aus unterschiedlichen Richtungen zu der Membran zuführt. Beispielsweise kann die Membran rechteckig sein, wobei die Kanaleinrichtung die zu zerstäubende Flüssigkeit über die vier Ecken der Membran zuführt.
Ein erfindungsgemäßer Mikrozerstauber unter Verwendung eines derartigen Aktorbauglieds kann eine Halterung umfassen, an der das Aktorbauglied derart fixiert ist, daß das Einlaßende fluidmäßig mit einer Flüssigkeitszuführungsleitung verbunden ist, daß die Kanaleinrichtung mit Ausnahme einer fluidmäßi- gen Verbindung derselben mit einer Flüssigkeitszuführungsleitung und der dem piezoelektrischen Aktor gegenüberliegenden Oberfläche der Membran durch die Halterung abgedichtet ist, und daß im Bereich der dem piezoelektrischen Aktor gegenüberliegenden Oberfläche der Membran eine Öffnung der Halterung zum Ausstoß der zerstäubten Flüssigkeit vorgesehen
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Die Halterung ist derart ausgebildet, daß das Aktorbauglied ohne weiteres an derselben angebracht werden kann, wobei die Flüssigkeitszuführungsleitung die Halterung vorzugsweise in einer Richtung verläßt, die entgegengesetzt zur Ausstoßrichtung der zerstäubten Flüssigkeit ist.
Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines piezoelektrisch betriebenen Mikrozerstäu- bers, bei dem zunächst ein piezoelektrischer Aktor auf eine Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrats aufgebracht wird, woraufhin die dem piezoelektrischen Aktor gegenüberliegende Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats strukturiert wird, um eine Membran, auf der der piezoelektrische Aktor angeordnet ist, und eine Kanaleinrichtung, die sich von einem Einlaßende zu der Membran erstreckt, in derselben festzulegen. Das Aktorbauglied wird an einer Halterung derart fixiert, daß die dem piezoelektrischen Aktro gegenüberliegende Oberfläche der Membran einer Öffnung in der Halterung zugewandt ist.
Die vorliegende Erfindung schafft somit ein Aktorbauglied für einen piezoelektrisch betriebenen Mikrozerstauber, das durch die Verwendung der Mikromechanik, und insbesondere der Siliziumtechnologie, ein sehr kleines und preisgünstiges System ermöglicht, das in sehr großen Stückzahlen hergestellt werden kann. Durch die oben beschriebenen Eigenschaften des Zerstäubers werden die Tropfchenverteilung, die Präzision des zu zerstäubenden Volumens und damit im Falle einer medizinischen Anwendung, die medizinische Wirksamkeit erheblich verbessert. Das Aktorbauglied kommt ohne die Verwendung einer Düse aus, so daß Verstopfungserscheinungen nicht auftreten können. Damit ist das System auch für eine mehrfache Verwendung geeignet, wobei beispielsweise lediglich ein mit der Flüssigkeitszuführungsleitung verbundener Flüssigkeitsbehälter ausgetauscht werden muß. Aufgrund des geringen Leistungsbedarfs des Piezoantriebs ist ferner der Energiever-
brauch reduziert.
Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. la) eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Aktorbauglieds;
Fig. lb) eine schematische perspektivische Darstellung einer Halterung eines erfindungsgemäßen Mikrozer- stäubers ;
Fig. 2a) und 2b) schematische Darstellungen zur Erläuterung unterschiedlicher Ausführungsbeispiele von Kanaleinrichtungen erfindungsgemäßer Aktorbauglieder; und
Fig. 3a) bis 3e) schematische Schnittansichten zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Aktorbauglieds.
In Fig. la) ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Aktorbauglieds gezeigt, bei dem in einer Hauptoberfläche eines Siliziumsubstrats 10 eine Membran 12 gebildet ist. Eine schematische Draufsicht des in Fig. la) dargestellten Ausführungsbeispiels ist ferner in Fig. 2a) gezeigt, wobei die folgende Beschreibung bezugnehmend auf die Fig. la) und 2a) fortgesetzt wird. In diesen Figuren ist jeweils die Zerstäubungsoberfläche der Membran 12 erkennbar, so daß der auf der gegenüberliegenden Oberfläche der Membran angeordnete piezoelektrische Aktor in diesen Figuren nicht zu sehen ist. Der piezoelektrische Aktor dient dazu, die Membran 12 in Schwingungen zu versetzen. In der
Substratoberfläche, die die Ausnehmung aufweist, durch die die Membran 12 festgelegt ist, ist ferner eine Kanaleinrichtung 14 gebildet, die eine Zuführung einer zu zerstäubenden Flüssigkeit zu der Zerstäubungsoberfläche der Membran 12 ermöglicht. Ferner ist in dieser Hauptoberfläche des Siliziumsubstrats 10 eine Ausnehmung 16, die als Medieneinlaß dient, vorgesehen.
Die Kanaleinrichtung 14 liefert eine fluidmäßige Verbindung zwischen dem Medieneinlaß 16 und der Zerstäubungsoberfläche der Membran 12, um eine im wesentlichen gleichmäßige Benetzung der Zerstäubungsoberfläche mit der zu zerstäubenden Flüssigkeit zu ermöglichen. Zu diesem Zweck besitzt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Kanaleinrichtung 14 Kanalabschnitte 14a, 14b, 14c und 14d, die die zu zerstäubende Flüssigkeit aus der Richtung der vier Ecken der im wesentlichen rechteckigen Membran 12 zur Zerstäubungsoberfläche derselben zuführen. Dabei ist anzumerken, daß bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Membran 12 durch eine Membranausnehmung festgelegt ist, die mittels eines KOH-Ätz- verfahrens gebildet wurde, so daß die Seitenwände 18 der Membranausnehmung die in Fig. la) zu erkennende Schräge mit einem Winkel von etwa 55 Grad aufweisen. Wie ebenfalls zu erkennen ist, enden die Abschnitte 14a, 14b, 14c und 14d der Kanaleinrichtung 14 jeweils derart im oberen Bereich der geneigten Seitenflächen 18, daß die Zuführung des zu zerstäubenden Mediums über die geneigten Seitenflächen 18 stattfindet. Darüber hinaus ist anzumerken, daß die Medieneinlaßaus- nehmung 16 sowie die Kanaleinrichtung 14 ebenfalls durch ein KOH-Ätzen gebildet sein können.
Das derart gebildete Aktorbauglied, wie es beispielsweise in Fig. la) gezeigt ist, wird nun zum Aufbau eines Mikrozer- stäubers in eine Halterung, wie sie beispielsweise in Fig. lb) gezeigt ist, eingebracht. Zu diesem Zweck weist die Halterung 20 ein Aufnahmefach 22 auf, in das das Aktorbauglied eingebracht wird und in dem dasselbe auf geeignete Weise festgelegt werden kann. Zu diesem Zweck weist die Halterung
20 vorzugsweise VorSprünge 24 und 26 auf, die das Aktorbauglied halten. Ferner ist die Halterung 20 derart ausgebildet, daß dieselbe zusammen mit dem Aktorbauglied geschlossene Kanäle bildet, die mit der Zerstäubungsoberfläche der Membran 12 sowie dem Medieneinlaß 16 fluidmäßig verbunden sind. Die Halterung 20 weist vorzugsweise ferner eine Einrichtung 28 zum Anschließen einer Flüssigkeitsleitung 29, vorzugsweise eines Schlauchs, auf, derart, daß die Flüssigkeitsleitung 29 fluidmäßig mit dem Medieneinlaß 16 verbunden ist. Die Halterung 20 weist ferner eine Öffnung 30 auf, die, wenn das Aktorbauglied in der Halterung 20 montiert ist, oberhalb der Zerstäubungsoberfläche der Membran 12 angeordnet ist, um somit einen Ausstoß der zerstäubten Flüssigkeit zu ermöglichen. Die Flüssigkeitsleitung 29 ist bezüglich der Öffnung 30 vorzugsweise derart angeordnet, daß die Öffnung 30 beispielsweise in einem Atemkanal eines Inhalators angeordnet sein kein. Zu diesem Zweck verläßt die Flüssigkeitsleitung 29 die Halterung 20 vorzugsweise gegenüber der Öffnung 30, wie in Fig. lb) gezeigt ist. Die Öffnung 30 kann bei alternativen Ausführungsbeispielen mit einem Gitter versehen sein, das beispielsweise für eine präzise definierte Tröpfchengröße sorgt oder einen überkopfbetrieb des Systems zuläßt.
Das in Fig. la) dargestellte Aktorbauglied besteht vorzugsweise aus Silizium, während die in Fig. lb) dargestellte Halterung aus Kunststoff, was hinsichtlich des Systempreises vorteilhaft ist, oder jedem beliebigen anderen geeigneten Material hergestellt sein kann. Das Aktorbauglied kann beispielsweise mittels anodischer Bondverfahren an der Halterung angebracht werden, wobei überdies durch derartige anodische Bondverfahren auch eine sehr feste, dichte und stabile Verbindung zu einem weiteren Siliziumchip möglich ist, der wiederum geeignete Kanäle und Flüssigkeitsanschlüsse enthalten kann.
Bei der in Fig. lb) dargestellten Halterung ist in gestrichelten Linien eine Möglichkeit zur fluidmäßigen Verbindung
der Einrichtung 28 zum Anschließen einer Flüssigkeitsleitung mit dem Medieneinlaß 16 gezeigt. Dabei ist anzumerken, daß durch das Vorsehen einer entsprechenden Ausnehmung 32 in der Halterung 20 auf die Medieneinlaßausnehmung 16 in dem Substrat 10 des Aktorbauglieds verzichtet werden kann, wenn die Kanaleinrichtung 14 unter der Ausnehmung 32 endet, so daß dadurch eine fluidmäßige Verbindung sichergestellt ist.
im Betrieb wird über die Flüssigkeitsleitung 29, den Medieneinlaß 16 und die Kanaleinrichtung 14 die Zerstäubungsoberfläche der Membran 12 gleichmäßig mit der zu zerstäubenden Flüssigkeit benetzt. Zu diesem Zweck ist die Flüssigkeitsleitung 29 mit einem Flüssigkeitsreservoir (nicht dargestellt) verbunden, bei dem es sich vorzugsweise um einen Überdruckbehälter handelt, der über ein Ventil fluidmäßig mit der Flüssigkeitsleitung 29 verbindbar ist. Die Membran 12 wird durch den piezoelektrischen Aktor in Schwingungen versetzt, so daß auf der Grundlage der Kapillarwellentheorie die auf der Zerstäubungsoberfläche der Membran 12 befindliche Flüssigkeit zerstäubt wird. Während des Zerstäubungsvorgangs wird dabei kontinuierlich Zerstäubungsflüssigkeit über die Kanaleinrichtung 14 zugeführt.
Durch diese Vorgehensweise kann durch das erfindungsgemäße Aktorbauglied eine Zerstäubung durchgeführt werden, die Tröpfchen zur Folge hat, deren Durchmesser nicht in einem großen Bereich variieren, sondern deren Durchmesser in einem definierten Bereich, für die Medizintechnik vorzugsweise zwischen 1 und 5 μm gehalten werden kann. Tröpfchen dieser Größenordnung werden unter Verwendung einer Anregungsfrequenz des piezeoelektrischen Aktors im Bereich von 2,0 bis 2,5 MHz erhalten, wobei der genaue Wert der Anregungsfrequenz eine geringe Abhängigkeit von der Viskosität der zu zerstäubenden Flüssigkeit aufweist.
In Fig. 2b) ist eine schematische Draufsicht einer Kanaleinrichtung 34 gezeigt, wie sie für eine Membran 36 geringer Größe ausreichen kann, um noch eine gleichmäßige Benetzung
derselben mit der zu zerstäubenden Flüssigkeit zu bewirken. Die Kanaleinrichtung 34 ist wiederum fluidmäßig mit einer Ausnehmung 16, die einen Medieneinlaß definiert, verbunden. Die in Fig. 2b) dargestellte Anordnung eignet sich für die Zerstäubung von kleinen Fluidvolumen, während die in Fig. 2a) dargestellte Ausführungsform für die Zerstäubung von größeren Fluidvolumen geeignet ist.
Die Kanäle 14 bzw. 34 wirken neben der Flüssigkeitszufuhr aufgrund der Querschnittsverengung zudem als Flußrestriktion. Bei einem konstanten Ausgangsdruck der Flüssigkeit und durch die mit einem präzisen Querschnitt hergestellten Kanäle stellt sich somit ein konstanter Fluß zu der piezoelektrischen Membran 12 bzw. 36 ein. Dabei ist zu beachten, daß die Kanäle gemäß der vorliegenden Erfindung mittels der Siliziumtechnologie präzise geätzt werden können, so daß eine definierte Zufuhr der Flüssigkeit zu der Zerstäubungsoberfläche der Membran möglich ist. Somit können durch verschieden gewählte Querschnitte die Mikroaktoren gezielt auf die gewünschten Flußmengen eingestellt werden, so daß die Zerstäubung sehr präzise definierter Volumina möglich ist.
Beim Einsatz in medizinischen Anwendungen ist die Bioverträglichkeit der mit den Flüssigkeiten in Berührung kommenden Komponenten zu beachten. Dabei werden freiliegende Oberflächen, die mit den Flüssigkeiten in Berührung kommen können, mit einer Schutzschicht versehen, die vorzugsweise aus Titan oder Titannitrid besteht.
Nachfolgend wird bezugnehmend auf die Fig. 3a) bis 3e) ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Aktorbauglieds beschrieben.
Als Grundmaterial für das Aktorbauglied wird vorzugsweise ein einkristallines Siliziumsubstrat 10 verwendet, das n- oder p-dotiert sein kann. Auf einer Oberfläche des Siliziumsubstrats 10 wird eine Ionenimplantation, beispielsweise mit Phosphor, durchgeführt, um eine Membranschicht 40 zu erzeu-
gen. Vorzugsweise wird dabei als Siliziumsubstrat 10 ein p-Silizium verwendet, während die Schicht 40 eine n-leitende Schicht darstellt. Die Schicht 40 dient später ferner als untere Elektrode zur Ansteuerung der piezoelektrischen Schicht. Das Substrat 10, auf dem die Implantationsschicht 40 angeordnet ist, wird nachfolgend einer Oxidation unterzogen, um Siθ2~Schichten 42 und 44 zu erzeugen. Der sich ergebende Schichtverbund ist in Fig. 3a) dargestellt.
Auf der Rückseite wird nunmehr eine Maskierungsschicht 46 gebildet, die vorzugsweise aus Siliziumnitrid Siß^ besteht und vorzugsweise durch eine chemische Abscheidung, beispielsweise LPCVD (= Low Power Chemical Vapor Deposition), gebildet wird. In der oberen Oxidschicht 42 wird eine Öffnung 48 für eine spätere Kontaktierung der Implantationsschicht 40 gebildet, siehe Fig. 3b).
Die untere Oxidschicht 44 und die Siliziumnitridschicht 46 werden, beispielsweise durch photolithographische Verfahren, strukturiert, um eine Öffnung 50 für das spätere Freiätzen der Membranausnehmung von der Unterseite des Siliziumsubstrats 10 her zu definieren. Oberhalb dieser Öffnung 50 wird auf der oberen Oxidschicht 42 ein piezoelektrisches Material 52 aufgebracht, das beim fertiggestellten Bauelement als piezoelektrischer Aktor wirkt. Das piezoelektrische Material kann beispielsweise aus AlN, PZT oder ZnO bestehen. Somit ergibt sich die in Fig. 3c) dargestellte Struktur.
Nachfolgend werden Metallisierungen 54 und 56 für die elektrische Ansteuerung des piezoelektrischen Elements 52 auf der Oberseite der in Fig. 3c) dargestellten Struktur erzeugt, siehe Fig. 3d), woraufhin eine Passivierungsschicht 58 aufgebracht und strukturiert wird, um Öffnungen 60 und 62 zur Kontaktierung der Metallisierungen 54 und 56 zu definieren, siehe Fig. 3e). Nachfolgend wird von der Rückseite her ein durch die vorder- und rückseitig abgeschiedenen Maskierungsschichten begrenztes KOH-Ätzen bis zu der Implantationsschicht 40, die als Ätzstopp dient, durchgeführt, so
daß die Membran 12, die in der Implantationsschicht 40 gebildet ist, erzeugt wird.
Obwohl in Fig. 3 nicht dargestellt, können während dieses KOH-Ätzens gleichzeitig die integrierten Flußkanäle mit geringerer Tiefe sowie die notwendigen Vertiefungen für den Medieneinlaß gefertigt werden. Alternativ werden ausgehend von dem in Fig. 3e) gezeigten Zustand die unteren Maskierungsschichten 44 und 46 weiter strukturiert, um die Kanäle sowie den Medieneinlaß festzulegen, woraufhin ein weiteres KOH-Ätzen durchgeführt wird, um die Kanäle bzw. den Medieneinlaß in der Rückseite des Siliziumsubstrats 10 zu erzeugen.
Obwohl oben bezugnehmend auf Fig. 3 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Aktorbauglieds beschrieben wurde, ist es für Fachleute offensichtlich, daß eine unterschiedliche Reihenfolge der oben beschriebenen Schritte verwendet werden kann, um die Struktur des erfindungsgemäßen Aktorbauglieds, wie es beispielsweise in Fig. la) gezeigt ist, in einer Hauptoberfläche eines Siliziumsubstrats und ferner einen piezoelektrischen Antrieb auf der gegenüberliegenden Hauptoberfläche des Siliziumsubstrats zu erzeugen.
Erfindungsgemäß ist lediglich wesentlich, daß die Ausnehmung, die die Membran festlegt, sowie die Zuführungskanäle, die eine gleichmäßige Benetzung der Zerstäubungsoberfläche der Membran sicherstellen, in der gleichen Hauptoberfläche eines Siliziumsubstrats gebildet werden, so daß die vorliegende Erfindung die Massenfertigung von Aktorbaugliedern geringer Größe kostengünstig und mit einem geringen Energieverbrauch ermöglicht.