[發明專利]用于制造硅鐘表部件的方法

有效

• 申請號: 201980020156.7
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN111868637B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 西爾萬·讓納雷
• 申請（專利權）人: 百達翡麗日內瓦公司
• 主分類號: G04B17/06
• 分類號: G04B17/06;G04B17/22
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 趙赫;李新娜

根據本發明的方法包括以下步驟：a)提供襯底(1)，該襯底(1)包括第一硅層(2)、第二硅層(3)以及在第一硅層(2)和第二硅層(3)之間的中間氧化硅層(4)；b)蝕刻第一硅層(2)以在其中形成鐘表部件；c)從襯底(1)釋放至少由經蝕刻的第一硅層(2)的全部或部分形成的、并包括鐘表部件的晶圓；d)對鐘表部件進行熱氧化然后脫氧；e)在鐘表部件上通過熱氧化或沉積形成氧化硅層；f)從晶圓(8)中分離鐘表部件。

技術領域

本發明涉及一種用于制造由硅制成的諸如游絲、擒縱叉、輪、指針、搖桿、杠桿、彈簧或擺輪的鐘表部件的方法。

背景技術

尤其在文獻EP 0732635、EP 1422436、EP 2215531和EP 3181938中已經描述制造硅鐘表部件的方法。

發明內容

本發明的目的是提出一種用于制造高質量硅鐘表部件的方法。

為此，提供根據權利要求1或2所述的方法及其從屬權利要求。

本發明進一步提出一種支撐構件，該支撐構件有助于實現該方法，并且更普遍地有助于實現晶圓的熱處理。該支撐構件由權利要求18及其從屬權利要求來限定。

附圖說明

閱讀以下參照附圖的詳細描述，本發明的其他特征和優點將顯現，其中：

圖1至圖11示意性地示出根據本發明的特定實施例的方法的連續步驟；

圖12和圖13分別是根據本發明的特定實施例的方法中用于在硅晶圓的熱氧化處理期間支撐硅晶圓的支撐構件的透視圖和側視圖；

圖14和圖15示意性地示出根據本發明的特定實施例的方法的步驟，其中從復合襯底中釋放經蝕刻的硅晶圓；

圖16示出可以實施根據本發明的另一實施例的方法的復合襯底。

具體實施方式

根據本發明的特定實施例，制造尤其是用于腕表的硅鐘表部件的方法包括圖1至圖11所示的連續步驟。

在第一步驟(圖1)，提供絕緣體上硅(SOI)型襯底1。襯底1包括上部硅層2、下部硅層3以及在上部硅層2和下部硅層3之間的中間氧化硅層4。硅是單晶質、多晶質或非晶質的。它可以摻雜也可以不摻雜。根據待生產的部件的厚度來選擇上部硅層2的厚度。下部硅層3用于賦予襯底1足夠的剛度，以有助于將在下文中描述的對襯底1的處理和操作的實施。

在第二步驟中(圖2)，在上部硅層2上沉積光刻膠層5，并且該層5通過光刻形成。更準確地說，光刻膠層5通過通常由玻璃或石英制成的掩模6而暴露于紫外線下，掩模6支承待轉移的結構7，結構7通常由鉻制成。然后顯影并固化光刻膠層5(圖3)。在這些操作結束時，光刻膠層5具有與結構7相同的形狀，并且轉而構成掩模，該形狀對應于待制造的一批鐘表部件的形狀。

在隨后的步驟(圖4)中，通過深反應離子蝕刻(DRIE)經由光刻膠掩模5來蝕刻上部硅層2，以在該層2中形成鐘表部件。蝕刻被中間氧化硅層4阻止，從而允許為鐘表部件限定精確的厚度。可以根據部件來調整刻蝕參數，以獲得例如粗糙度或側面角(flank angle)方面的特定特性。形成在上部硅層2中的鐘表部件優選地是相同的，但是可以可替代地分成幾個組，每個組對應于一種部件類型。例如，鐘表部件包括以下類型的部件中的至少一種：游絲、擒縱叉、輪，尤其是擒縱輪、指針、搖桿、杠桿、彈簧、擺輪或這些部件的一部分。根據本發明的方法特別適用于調節裝置部件(regulating organ component)，并且更普遍地適用于要求低質量和/或低慣性的鐘表運動部件。

然后，通過化學蝕刻或等離子蝕刻去除光刻膠掩模5(圖5)。

在隨后的步驟(圖6)中，由至少全部或部分的蝕刻的上部硅層2形成的晶圓8以稍后將描述的方式從襯底1釋放。該晶圓8包括基本結構和通過蝕刻期間留下的材料橋來附接到基本結構的鐘表部件。