Brevet FR2865201A1 — publié le 20050722

TECHNIQUE DE REALISATION DE STRUCTURES A FORTE TOPOLOGIE AUTO-ALIGNEES DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR L'invention concerne les systèmes Micro-Electro-Mécaniques (MEMS). Plus particulièrement, elle décrit un actionneur à forte topologie, comme des actionneurs comb-drive , à base d'une structure en forme de peigne, ainsi qu'un procédé de fabrication. L'invention décrit également la réalisation d'un actionneur ou d'un actuateur, notamment de type comb-drive vertical, ou de type peigne vertical, avec un facteur de forme élevé. Les microstructures, en particulier celles usinées en silicium, sont utilisées dans un grand nombre d'applications telles que les capteurs et les actuateurs. Plus particulièrement, les structures MEMS à large topologie sont utiles pour les actionneurs lorsque la force requise est importante, mais aussi pour l'optique adaptive, pour la correction de front d'ondes, les bioMEMS, où des canaux à fort facteur de forme sont désirés. Les dispositifs et procédés connus utilisent différentes méthodes posant chacune des problèmes de compatibilité du procédé avec le circuit électronique associé aux électrodes et avec différents niveaux de complexité. 2865201 2 Une approche classique pour la réalisation d'actionneurs à forte topologie consiste à utiliser l'électrodéposition de métal à l'intérieur de motifs réalisés dans une résine photosensible aux rayons X ou UV (comme décrit dans le document US 2002/109894). Cependant, ce type de procédé laisse des traces sur le substrat, ou wafer , qui empêchent un post-traitement. De plus, l'emploi de couches métalliques 10 est fortement critique dans le cas de recuits ultérieurs. Enfin, l'emploi de source de rayons X n'est pas commun dans l'industrie de la microélectronique. Des couches sacrificielles ont aussi été utilisées (comme décrit dans le document W00172631). Il s'agit alors de graver localement une couche sacrificielle, ou de venir déposer par PECVD la couche qui permettra de réaliser l'électrode mobile par gravure. Une sous gravure permet de libérer les peignes. L'inconvénient majeur de cette solution réside dans le fait que les couches déposées sont limitées en épaisseur. Par conséquent, la course de l'actionneur, et donc ses performances, se trouvent limitées. Une autre solution est d'usiner en gravure sèche des tranchées de profondeur conséquente sur un substrat double SOI (comportant 2 couches d'oxyde enterré), afin de s'arrêter sur une couche d'arrêt 2865201 3 d'oxyde (comme décrit dans US 2002/005976, et US 2003/073261). Ensuite l'oxyde enterré est sous-gravé localement pour libérer les peignes mobiles. Ces deux étapes empêchent l'obtention d'un de facteur de forme de valeur élevée. On définit le facteur de forme d'un motif comme la rapport hauteur ce motif. Lorsqu'on grave des trous de section étroite sur une grande profondeur, on perd en résolution (cas d'une gravure en pente, cote non respectée...). Ceci est d'autant plus marqué si des gravures succèdent: si une gravure se fait à partir d'une surface plane ou d'une surface déjà gravée, le résultat n'est pas le même. C'est le problème des techniques décrites dans les documents US cités cidessus: il y a gravure profonde et succession de plusieurs gravures. Il se pose aussi un problème de réalisation de la connectique, notamment à cause de la présence d'une couche isolante (comme dans le document W001/72631) ou de la couche d'oxyde (comme dans les documents US cités cidessus), ce qui nécessite une reprise de contact sur les faces supérieure et inférieure de l'actionneur. EXPOSÉ DE L'INVENTION Un actionneur électrostatique selon l'invention comporte un premier jeu d'électrodes associé à un support et un deuxième jeu d'électrodes, mobile par rapport au premier jeu et inter-digité, ou disposé en alternance, par rapport à ce premier jeu, ce section 2865201 4 deuxième jeu étant apte à se déplacer d'une première position, dite de repos, à une deuxième position, ou à une position maximum, entre les électrodes du premier jeu, en dehors d'un plan de référence lié au support ou défini par le support, ou selon un déplacement ayant au moins une composante orientée perpendiculairement à ce plan de référence. L'invention concerne un actionneur électrostatique avec deux jeux d'électrodes se recouvrant partiellement, ou se faisant partiellement face à face, même au repos, y compris électriquement: les zones conductrices d'électrodes voisines se recouvrent ou se font face à face, au moins partiellement. En position de repos, une partie des électrodes du deuxième jeu est en regard d'une partie des électrodes du premier jeu, selon des plans perpendiculaires au plan de référence. Le déplacement du deuxième jeu peut se faire perpendiculairement au plan de référence ou encore selon un mouvement de rotation selon un axe parallèle au plan de référence. Les peignes interdigités sont des actionneurs à variation de surface. Les électrodes mobiles se déplacent par rapport aux électrodes fixes. Dans l'art antérieur, les actionneurs de type 3D connus présentent des jeux d'électrodes sans zones de recouvrement électrique. Ainsi, dans le document US 2002/5970 il y a recouvrement mécanique mais non électrique des dents des peignes, ce qui nécessite des tensions d'actionnement importantes pour 2865201 5 passer d'une position de repos à une deuxième position ou à une position maximum. Un actionneur selon l'invention, avec deux jeux d'électrodes se recouvrant partiellement du point de vue électrique, même au repos, permet de pallier ce problème et donc peut avoir des tensions d'actionnement moins importantes. Un actionneur selon l'invention permet de surmonter les désavantages des procédés décrits précédemment, et notamment le problème du facteur de forme, la résolution de gravure, et le problème de la connectique. Dans l'invention, le double masque de lithographie supprime les deux étapes de gravure successives de l'art antérieur, ce qui permet d'améliorer les performances en termes de facteur de forme. Dans l'invention, toute la connectique est en face arrière du substrat. Le support peut être à la fois un support mécanique du premier jeu d'électrodes et un support pour des moyens de connexion des électrodes. Un actionneur selon l'invention peut comporter une première et une deuxième séries d'électrodes mobiles disposées de part et d'autre d'un corps mobile en rotation autour dudit axe de rotation. Il peut aussi comporter une première et une deuxième séries d'électrodes fixes disposées à des hauteurs différentes par rapport au plan de référence, respectivement du côté de la première et de la deuxième séries d'électrodes mobiles. 2865201 6 Le déplacement du deuxième jeu d'électrodes par rapport au premier jeu d'électrodes peut se faire selon un mouvement de translation le long d'un axe, dit axe de symétrie, perpendiculaire au plan de référence. Les électrodes du premier et du deuxième jeu d'électrodes peuvent être disposées radialement par rapport audit axe de symétrie circulaire. Les électrodes du deuxième jeu d'électrodes peuvent être disposées sur un support circulaire centré sur l'axe de symétrie. Le support peut être en pyrex ou en silicium. Dans le cas d'un support en pyrex, au moins les électrodes fixes peuvent être reliées au support 15 par soudure anodique. Dans le cas d'un support en silicium, au moins les électrodes fixes peuvent être reliées au support par collage moléculaire. Le deuxième jeu d'électrodes ou l'axe de rotation peut être relié à des poutres de suspension. Les poutres peuvent être reliées au support. La partie inférieure, tournée vers le support, des électrodes du deuxième jeu d'électrodes peut être situé à une hauteur h, par rapport à la partie inférieure, tournée vers le support, des électrodes fixes. L'invention concerne également une matrice d'actionnement comportant une pluralité d'actionneurs individuels tels que décrits ci-dessus. 2865201 7 Le nombre d'actionneurs individuels peut par exemple être compris entre 1000 et 100 000. L'invention concerne également un miroir déformable comportant une membrane déformable supportant une première surface réfléchissante et une deuxième surface supportée par une matrice d'actionnement telle que ci-dessus. Un procédé selon l'invention, de réalisation d'un actionneur, à l'aide d'un substrat comportant une face avant et une face arrière, comporte les étapes suivantes: a) Gravure en face arrière du substrat, pour former des dents, b) Formation de moyens de connexion, sur 15 un support, c) Scellement du support et de la face arrière du substrat gravé, d) Gravure en face avant du substrat, pour libérer l'actionneur. L'invention permet de réaliser un actionneur dans un même substrat et de n'être limité que par la précision de la lithographie. Avantageusement, la gravure face arrière comportant deux niveaux successifs de lithographie. Un actionneur selon l'invention est donc réalisable grâce à un procédé de fabrication utilisant une gravure double face d'un même substrat. La gravure face arrière peut permettre de former des dents à des hauteurs différentes par rapport 30 au support. 2865201 8 L'étape c) peut être réalisé par soudure anodique ou par collage moléculaire. L'étape b) peut comporter un dépôt, sur ledit support, d'une couche métallique, puis d'une couche isolante, et une gravure de ces couches pour délimiter des pistes et des zones de connexion. Préalablement à l'étape a), il peut être prévu un dépôt, sur les deux faces dudit substrat, d'une couche de protection. Les structures peuvent être réalisées soit en pyrex, soit dans un substrat en silicium massif, ou bien dans un substrat avec des couches d'arrêt de gravure enterrées. Dans ce dernier cas, le procédé est le même, mais au lieu d'utiliser un substrat massif, on utilise un substrat SOI avec sa couche d'arrêt qui stoppe les gravures. Le choix du substrat dépend des besoins de l'utilisateur et de la criticité de la précision des motifs de la structure finale. Une étape de gravure supplémentaire permet de former un axe de rotation de l'actionneur. On peut réaliser une double gravure, en face avant (FAV) et en face arrière (FAR) du substrat, en utilisant un jeu de, au moins, deux niveaux de masques pour photolithographie, ce qui garantit, suivant la machine utilisée, une précision quasimicronique. Ceci permet de réaliser des espacements très faibles entre les branches voisines d'un même peigne et permet donc d'obtenir un actuateur avec une très bonne sensibilité. 15 20 25 2865201 9 L'invention concerne aussi la réalisation d'un substrat ou d'un support de connectique qui sert en même temps de support mécanique à l'actionneur. Cette technologie de réalisation du support est générique et peut être utilisée pour n'importe quel type d'assemblage où la structure est assemblée avec le substrat ou le support en face arrière, et est libérée en face avant. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS - La figure 1 représente un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 2A représente un deuxième mode de réalisation de l'invention, selon une structure circulaire, - la figure 2B représente une variante du deuxième mode de réalisation de l'invention, - la figure 2C représente une vue schématique de dessus d'un dispositif selon l'invention à une structure circulaire, - la figure 2D représente une agrandissement d'une portion d'un dispositif selon l'invention selon une structure circulaire, - la figure 3 représente un troisième mode de réalisation de l'invention, - les figures 4A-4K représentent des étapes d'un procédé selon l'invention, - les figures 5A-5E représentent des étapes d'un procédé de réalisation d'un support de connexion selon l'invention, 2865201 10 - les figures 6A-6K et 7A-7K représentent des étapes d'un procédé de réalisation d'un procédé selon l'invention, - les figures 8A-8K représentent des 5 étapes d'un procédé de réalisation d'un procédé selon l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La figure 1 représente un dispositif selon l'invention. Ce dispositif, ou microsystème, en forme de peigne, comporte un actionneur, ou un actuateur. Celui-ci comporte des électrodes mobiles 10 maintenues par des poutres de suspension 12. Il comporte également des électrodes fixes 15 13 servant de contre électrodes. Les électrodes fixes alternent avec les électrodes mobiles, conférant à l'ensemble la structure de peigne. Les électrodes fixes sont maintenues sur un support ou substrat 14, par exemple en pyrex. Dans l'exemple illustré, ce support, ou substrat, maintient les poutres 12 de suspension. Le dispositif comporte également des moyens 16 de connexion électrique, permettant de piloter 25 individuellement les actuateurs. Cette connectique est réalisée de préférence sur le support ou substrat 14. Elle se prolonge, pour les électrodes mobiles, par des connexions réalisées sur les poutres 30 12. Les électrodes fixes 13 sont, elles, de préférence 2865201 11 reliées directement aux moyens de connexions réalisés sur le support 14. Tant les électrodes mobiles que les électrodes fixes par rapport au substrat sont disposées suivant un plan perpendiculaire à un plan de référence défini par la surface supérieure du support ou du substrat 14. En position de repos, une partie, électriquement conductrice, des électrodes, ou de chaque électrode, du deuxième jeu est en regard d'une, ou fait face à une, partie, électriquement conductrice, des électrodes, ou d'une électrode du premier jeu (condition de recouvrement électrique partiel). Les deux jeux d'électrodes se recouvrant partiellement du point de vue électrique, même au repos, il est possible d'avoir des tensions d'actionnement moins importantes que dans les dispositifs de l'art antérieur. En outre les électrodes mobiles (celles du deuxième jeu d'électrodes) sont, en position de repos, décalées selon une direction verticale par rapport aux électrodes fixes (celles du premier jeu d'électrodes) : la partie inférieure des électrodes mobiles, ou la partie de ces électrodes tournée vers le substrat ou le support 14, se situe à une hauteur h par rapport au plan de référence, sur lequel, dans l'exemple illustré, reposent les électrodes fixes. Cette hauteur h est inférieure à la hauteur des électrodes fixes 13 pour que la condition de recouvrement partiel en position de repos soit respectée. Ce décalage h permet d'avoir on débattement de fonctionnement. 2865201 12 En position d'activation, les électrodes mobiles sont déplacées en flexion, comme indiqué sur la figure 1. Un tel dispositif permet d'orienter un 5 miroir, fixé par exemple sur les parties supérieures des électrodes mobiles. Un autre exemple de dispositif selon l'invention est illustré sur la figure 2A. Dans ce dispositif, à structure circulaire, les électrodes fixes 20 sont disposées de manière radiale par rapport à un axe de symétrie 22. Le mouvement des électrodes mobiles est alors vertical. Elle sont reliées mécaniquement à un support circulaire extérieur ou, comme sur la figure 2A, à une pluralité de supports extérieurs 24, chacun étant en forme d'arc de cercle. Ces électrodes fixes 20 et leurs supports 24 sont disposées sur un support 25 sur lequel, comme dans le mode de réalisation précédent, des moyens de connexion (non représentés sur la figure) sont réalisés. Sur la figure 2A, les électrodes fixes ne sont pas uniquement sur la périphérie de la structure, il y en a aussi, au centre (électrodes 20'). Les électrodes mobiles 30 sont solidaires d'un support intérieur circulaire 32, qui peut lui même être relié à un plot central de suspension 34. Ce dernier est soutenu par des poutres 36 de suspension, elles mêmes fixées sur le support. Une partie, électriquement conductrice, des électrodes mobiles (celles du deuxième jeu 30 2865201 13 d'électrodes) est, en position de repos, approximativement au même niveau qu'une partie, électriquement conductrice, des électrodes fixes (celles du premier jeu d'électrodes). Un décalage selon la direction verticale (ou perpendiculairement au support de connexion) entre le bas des électrodes fixes et celui des électrodes mobiles permet de disposer d'un débattement de fonctionnement. On retrouve dans ce mode de réalisation une 10 partie mobile de l'actionneur, des électrodes fixes 20 et un support de connectique 25. Là encore, ce dispositif met en oeuvre deux jeux d'électrodes se recouvrant partiellement du point de vue électrique, même au repos, ce qui permet d'avoir des tensions d'actionnement moins importantes que dans les dispositifs de l'art antérieur. Le support 25 est par exemple réalisé dans un substrat en pyrex, ce qui permet de sceller l'ensemble support-actionneur par soudure anodique. Les moyens de connexion, par exemple les pistes et les plots, sont de préférence déposés directement sur le pyrex afin de faire le contact avec le silicium tout en assurant l'isolation entre chaque plot. La figure 2B représente une variante de ce deuxième mode de réalisation de l'invention. Selon cette variante, les électrodes fixes 27, dont seules deux sont représentées, sont disposées en saillie d'une électrode fixe 29. 2865201 14 Les électrodes mobiles 31 sont solidaires d'un support intérieur circulaire 33, qui peut lui même être relié à un plot de suspension 35. Ce dernier est soutenu par des poutres 37 de suspension, elles mêmes fixées sur le support. Dans ce mode de réalisation des figures 2A-2B, le mouvement des électrodes mobiles s'effectue selon un axe XX'. La figure 2C représente une vue schématique 10 de dessus d'un dispositif du type de celui de la figure 2A, mais avec un étage supplémentaire d'électrodes fixes et mobiles. Selon un exemple, les peignes 31 ont les caractéristiques géométriques suivantes: - épaisseur e = 10 pm, - longueur 1 = 100 pm, - hauteur h = 100 pm, - distance entre électrodes mobiles successives: d = 10 pm. Des caractéristiques géométriques identiques ou similaires peuvent être retenues pour les électrodes fixes 27. La figure 2D représente un agrandissement d'une portion d'un dispositif selon l'invention, à 25 structure circulaire. Sur cette figure 2D sont indiqués deux plans de coupe AA' et BB' selon lesquels un procédé de réalisation sera détaillé ci-dessous. Là encore, selon ce mode de réalisation, la 30 structure est celle en forme de peigne, les électrodes mobiles alternant avec les électrodes fixes. 2865201 15 En position de repos, une portion électriquement conductrice des électrodes, ou de chaque électrode, du deuxième jeu est en regard d'une, ou fait face à une, partie, électriquement conductrice, des électrodes, ou d'une électrode du premier jeu (condition de recouvrement électrique partiel). Les deux jeux d'électrodes se recouvrant partiellement du point de vue électrique, même au repos, permettent de travailler avec des tensions d'actionnement moins importantes. Un autre exemple de dispositif selon l'invention est illustré sur la figure 3. Dans ce dispositif, les électrodes mobiles 40-1, 40-2 sont mobiles autour d'un axe de rotation 42 parallèle au plan du support 44. Cet axe de rotation est matérialisé par un axe, en silicium gravé par exemple. Une partie 46 des électrodes fixes, disposée sur un des côtés des électrodes mobiles est disposée à une première hauteur ou distance hl par rapport au support, tandis que l'autre partie 48 est disposée à une deuxième hauteur ou distance h2 par rapport au substrat, différente de h1. Sur l'exemple illustré en figure 3 h2 = 0, mais on pourrait aussi avoir h2 non nul. Ces distances h1 et h2 sont mesurées entre le bas des électrodes fixes et le support ou substrat. Le dispositif selon ce mode de réalisation comporte une première série d'électrodes fixes 46 en regard d'une première série 40-1 d'électrodes mobiles, ces deux séries d'électrodes étant disposées sous forme 2865201 16 de peigne selon une direction parallèle à l'axe de rotation 42. Une deuxième série d'électrodes fixes 48 est disposée en regard d'une deuxième série 40-2 d'électrodes mobiles, ces deux séries d'électrodes étant elles aussi disposées sous forme de peigne selon une direction parallèle à l'axe de rotation 42. Les deux séries d'électrodes mobiles sont fixées à un corps 43, allongé lui aussi selon une direction définie par l'axe de rotation 42 et mobile autour de cet axe. On pourrait également avoir un mode de réalisation avec une seule série d'électrodes fixes (par exemple les électrodes 46) et une seule série d'électrodes mobiles (par exemple les électrodes 40-1) fixées à un corps 43 en rotation autour d'un axe 42. Dans l'exemple de la figure 3, de même que les électrodes fixes, les électrodes mobiles sont, en position de repos, disposées, des deux côtés du corps 43, à des hauteurs différentes par rapport au support 44. Au repos, la partie supérieure, électriquement conductrice, des électrodes de la première série d'électrodes mobiles 40-1 est en regard ou en vis-à-vis de la partie inférieure, électriquement conductrice, de la première série d'électrodes fixes 48, tandis que la partie inférieure, électriquement conductrice, des électrodes de la deuxième série d'électrodes mobiles 40-2 est en regard ou en vis-à-vis de la partie supérieure, électriquement conductrice, de la première série d'électrodes fixes 48. D'autres 2865201 17 dispositions relatives sont envisageables au repos, mais avec un vis-à-vis du point de vue électrique. Un actionneur selon l'invention, avec deux jeux d'électrodes se recouvrant partiellement du point de vue électrique, même au repos, permet de travailler avec des tensions d'actionnement moins importantes que dans les dispositifs de l'art antérieur. Lorsque le dispositif est activé, une rotation du corps 43 se produit autour de l'axe 42, et la surface en regard de chaque paire électrode fixe-électrode mobile diminue. Le corps 43 entraîne en rotation tout objet qui lui est fixé, par exemple un miroir. Un procédé de réalisation d'un tel dispositif met en uvre une succession d'étapes de gravure sèche à partir d'un substrat, par exemple en silicium massif, ou à partir d'un substrat SOI si l'on souhaite avoir une couche d'arrêt de gravure. Des étapes d'un procédé selon l'invention 20 sont les suivantes: 1) Gravure en face arrière (FAR) d'un substrat, de préférence avec deux niveaux de masques, 2) Dépôt de pistes, ou formation de moyens de connexion, sur le support ou le substrat, 3) Scellement du support connectique et de l'actionneur, obtenu par gravure du substrat, le scellement ayant lieu sur la face arrière du substrat, 4) Gravure face avant (FAV) du substrat pour libération de l'actionneur. Le procédé de réalisation se démarque de l'état de l'art antérieur notamment par sa robustesse: 30 la technologie n'a pas d'étape critique et assure le résultat. D'autre part ce procédé, plus simple que ceux de l'art antérieur, permet d'obtenir une meilleure précision d'alignement de l'actionneur sur le support de connectique, car la lithographie se fait au départ sur surface plane, et permet donc de travailler sur des entrefers (distance e de séparation entre les plots, figure 4K), plus faibles (de l'ordre de quelques micromètres, par exemple entre 3 et 10 pm, par exemple 5 pm). La sensibilité de l'actionneur, et donc ses performances, en sont nettement améliorées. Un exemple détaillé de procédé de 15 réalisation va maintenant être donné. Dans une première étape (figure 4A), un substrat 100, par exemple en silicium, est recouvert en face avant et en face arrière de deux couches 102, 104 d'oxyde (SiO2). Un masque 106 de résine est formé en face arrière 104 (figure 4B) à la suite de quoi la couche d'oxyde 104 est gravée puis le masque éliminé (figure 4C). Un masque 110 de lithographie, en résine, est ensuite formé, toujours en face arrière (figure 4D), ce qui permet de graver le substrat sur une profondeur comprise entre 1 pm et 100 pm. Par exemple, la gravure est une gravure RIE (Reactiv Ion Etching, Gravure Ionique Réactive) et le substrat est gravé sur 10 pm (figure 4E). 2865201 19 On obtient ainsi une substrat gravé avec des tranchées 112 séparées par des dents 114. La résine 110 est ensuite éliminée (figure 4F), ce qui laisse subsister des dents 114-1, 114-2 recouverts d'une couche d'oxyde et des dents 114-3 à nu. Une étape de gravure supplémentaire en face arrière peut alors être réalisée (figure 4G) ce qui permet d'accroître la différence de niveaux entre les dents 114-1, 114-2 recouvertes d'une couche d'oxyde et les dents 114-3 à nu, ces dernières étant surgravées alors que les premières sont protégées par la couche d'oxyde. L'élément d'actionneur 120 ainsi formé peut être assemblé avec un support 122, par exemple par soudure anodique. Ce support est préalablement préparé par formation de couches 124 et 126 de connexion. La préparation de ces connexions sera expliquée plus loin. Du fait de la différence de niveaux obtenue lors de l'étape précédente, les dents 114-3,gravées plus profondément, ne sont pas assemblés avec le support 122. Une étape de lithographie de la couche d'oxyde 102 en face avant du substrat peut alors être réalisée, puis de gravure de cette couche, par exemple par gravure HF, ce qui permet de dégager des zones localisées 1021, 102-2 d'oxyde de protection (figure 4I), au-dessus des dents 114-3 surgravées en face arrière (figure 4G). On procède ensuite à une gravure face avant des zones non situées sous ces zones localisées 2865201 20 d'oxyde, libérant ainsi le sommet ou la face avant des dents 114-3 précédemment surgravées en face arrière (figure 4J). Les différents plots sont alors encore solidarisés par une couche 130 de matériau de substrat. L'actionneur est complètement libéré par gravure en face avant de cette couche 130 (figure 4K). On obtient ainsi un dispositif comportant des électrodes mobiles 114-2 en regard, même au repos, d'électrodes fixes 114-1, 114-3. On peut réaliser une métallisation, mais le silicium peut être suffisamment dopé pour assurer la conduction. De cette manière, on obtient un dispositif avec deux jeux d'électrodes se recouvrant partiellement du point de vue électrique, même au repos, avec les avantages, déjà expliqués, que cela présente. On peut ainsi réaliser un dispositif tel que celui de la figure 1, les poutres 12 de fixation étant formées par gravure du substrat silicium, masqué de manière appropriée lors de l'étape de gravure de la figure 4K. Une double gravure en face arrière, ou une gravure face arrière, puis une surgravure sélective en cette même face arrière, permettent de définir des dents ou des branches de peigne ayant la forme souhaitée, et notamment des branches voisines se faisant face, du point de vue électrique, même au repos. Un actionneur est ainsi obtenu en gravant 30 un seul substrat 100, un autre substrat ou support étant utilisé pour les moyens de connexion. 2865201 21 Les figures 5A-5E illustrent la préparation des connexions sur un substrat 122. Des couches 132 de métal conducteur, par exemple de chrome et d'or, sont déposées sur ce substrat, qui est par exemple en pyrex (figure 5A). On procède ensuite à une lithographie puis à une gravure de ces couches (figure 5B). Une couche isolante 140, par exemple en nitrure de silicium Si3N4, est ensuite déposée (figure 5C), ainsi qu'un masque 142 de lithographie (figure 5D). Le masque permet de graver la couche 140, laissant subsister des zones métalliques 124 protégées par une couche isolante 126 (figure 5E). On obtient donc un substrat, muni de moyens de connexion, qui peut être assemblé (figure 4H) avec l'actionneur de la figure 4G. Un autre exemple détaillé de procédé réalisation va maintenant être donné. Ce procédé permet de réaliser un dispositif tel que celui des figure 2A2C. Une première partie du procédé explique la réalisation de l'actionneur selon la coupe AA' de la figure 2D et une deuxième partie du procédé explique la réalisation de l'actionneur selon la coupe BB' de cette même figure 2D. Ces deux parties peuvent néanmoins être réalisées simultanément. Dans une première étape (figure 6A), un substrat 300, par exemple en silicium, est recouvert de deux couches 302, 304 isolantes de protection (Si3N4 2865201 22 par exemple) respectivement en face avant et en face arrière. Un masque 306, 307 de résine est formé, respectivement sur la couche de protection 304 située en face arrière et sur la couche de protection 302 située en face avant (figure 6B), à la suite de quoi les couches de protection 302, 304 sont gravées, puis le masque est éliminé (figure 6C). Un masque 310 de lithographie, en résine, est ensuite formé, toujours en face arrière (figure 6D), ce qui permet de graver le substrat sur une profondeur comprise entre 10 pm et 100 pm. Par exemple, la gravure est une gravure RIE (Reactiv Ion Etching, Gravure Ionique Réactive) et le substrat est gravé sur 10 pm (figure 6E). On obtient, après élimination de la résine 310 (figure 6F), un substrat gravé avec une tranchée 312, ouverte en face arrière, séparant une dent 314 du reste 315 du substrat. La dent est encore protégée par une portion restante 305 de la couche 304 de protection initialement formée en face arrière, mais pas le reste du substrat, la partie complémentaire de la couche de protection ayant été éliminée lors de l'étape de la figure 6C. Une étape de gravure (par exemple RIE) supplémentaire en face arrière peut alors être réalisée (figure 6G) ce qui permet d'accroître la différence de niveaux entre la dent 314 recouverte de sa couche de protection 305 et le reste 315 du substrat, ce dernier étant gravé alors que la dent 314 est protégée par ladite couche de protection. Cette étape permet en même 2865201 23 temps de réduire la zone, au-dessus de la tranchée 312, qui relie la dent 314 au reste du substrat. L'élément d'actionneur 320 ainsi formé peut être assemblé avec un support 322, par exemple par soudure anodique. Ce support est préalablement préparé par formation de couches 124 et 126 de connexion. La préparation de ces connexions a déjà été expliquée ci-dessus. Du fait de la différence de niveaux obtenue lors de l'étape précédente, seule la dent 314, gravée moins profondément, est assemblée avec le support 322. Une étape de gravure, par exemple RIE, du substrat en face avant peut alors être réalisée, ce qui permet de dégager un peigne 324 non lié au support 322, tandis que la dent 314 reste liée à ce support (figure 61). Suivant la coupe BB', le procédé est le suivant (figures 7A-7I). Dans une première étape (figure 7A), le substrat 300, est recouvert des deux couches 302, 304 isolantes de protection (Si3N4 par exemple), respectivement en face avant et arrière. Les masques 306, 307 de résine sont formés, comme expliqué ci-dessus en liaison avec la figure 6B, respectivement sur la couche de protection 304 située en face arrière et sur la couche de protection 302 située en face avant (figure 7B), à la suite de quoi les couches de protection 302, 304 sont gravées puis le masque éliminé (figure 7C). Le masque 310 de lithographie, en résine, est ensuite formé, toujours en face arrière (figure 2865201 24 7D), ce qui permet de graver le substrat en face arrière sur une profondeur comprise entre 10 pm et 100 pm. Par exemple, la gravure est une gravure RIE (Reactiv Ion Etching, Gravure Ionique Réactive) et le substrat est gravé sur 10 pm (figure 7E). On obtient, après élimination de la résine 310 (figure 7E et 7F), un substrat gravé avec des tranchées 312-1, 312-2, 312-3 ouvertes en face arrière, séparant des dents 314-1, 314-2, 314-3. Certaines dents 314 - 2 sont encore protégées par une portion restante de la couche 304 de protection initialement formée en face arrière, mais pas les autres dents 314-1, 314-3, la partie complémentaire de la couche de protection ayant été éliminée lors de l'étape de la figure 7C. Une étape de gravure (par exemple RIE) supplémentaire en face arrière, ou une étape de surgravure sélective de la face arrière, peut alors être réalisée (figure 7G) ce qui permet d'accroître la différence h de niveaux entre les dents 314-2 recouvertes de la couche de protection et les autres dents 314-1, 314-3, ces dernières étant gravées alors que les dents 314-2 sont protégées par la couche de protection. L'élément d'actionneur 320 ainsi formé peut être assemblé avec le support 322, par exemple par soudure anodique (figure 7H). Comme déjà expliqué ci-dessus, ce support a été préalablement préparé par formation des couches 124 et 126 de connexion. La préparation de ces connexions a déjà été expliquée ci- dessus. 2865201 25 Du fait de la différence de niveaux obtenue lors de l'étape précédente, seules les dents 314-2, gravées moins profondément, sont assemblées avec le support 322. Une étape de gravure, par exemple RIE, du substrat en face avant peut alors être réalisée, ce qui permet de dégager les dents 314-1, 314-3, qui ont été gravées plus profondément en face arrière et qui forment le peigne 324, non lié au support 322, tandis que les dents 314-2 restent liées à ce support (figure 71). On peut ainsi réaliser un dispositif tel que celui des figures 2A-2C, les éléments extérieurs 24, 32 de support étant formées par gravure du substrat silicium, masqué de manière appropriée lors de l'étape de gravure des figures 6K et 7K. Le procédé est alors réalisé de manière radiale (pour les étapes des figures 6A-6I) et avec une symétrie autour d'un axe (pour les étapes des figures 7A-7I). Un autre exemple détaillé de procédé réalisation va maintenant être donné, en liaison avec les figures 8A-8K. Ce procédé permet de réaliser un dispositif 25 tel que celui de la figure 3. Les étapes de ce procédé sont similaires aux précédentes, avec un niveau supplémentaire pour graver l'axe de rotation. Dans une première étape (figure 8A), un substrat 400, par exemple en silicium, est recouvert en 2865201 26 face avant et en face arrière de deux couches 402, 404 d'oxyde (Si02). Un masque 406, 407 de résine est formé en face arrière et en face avant (figure 8B) à la suite de 5 quoi la couche d'oxyde 404 est gravée en face arrière (figure 8C). Un masque 410 de lithographie, en résine, est ensuite formé, en face arrière, venant compléter le masque 406 (figure 8D), ce qui permet de graver le substrat profondément (figure 8E). Par exemple, la gravure est une gravure RIE (Reactiv Ion Etching, Gravure Ionique Réactive) et le substrat est gravé sur par exemple 20 pm. On obtient ainsi une substrat gravé avec 15 des tranchées 412. La résine 410 est ensuite éliminée de la face arrière (figure 8E). Une étape de gravure supplémentaire en face arrière peut alors être réalisée (figure 8F) ce qui permet d'approfondir, ou de surgraver, la tranchée 412 et de graver sélectivement des zones 413 de la face arrière. La profondeur de gravure de cette étape est par exemple de 150 p.m. Des zones 414-1, 414-2 restent protégées 25 par le masque 406: elles ne sont quant à elles pas gravées. L'élément d'actionneur 420 ainsi formé peut être assemblé avec un support 422, par exemple par soudure anodique, après élimination du masque 406 et de l'oxyde restant en face arrière (figure 8G). 2865201 27 Le support 422 est préalablement préparé par formation de couches de connexion. La préparation de ces connexions a été expliquée cidessus, en liaison avec les figures 5A-5E. Du fait des étapes de gravure précédentes, les zones 413, 412 ne sont pas assemblés avec le support 422. Une étape de lithographie de la couche d'oxyde 402 en face avant du substrat peut alors être réalisée (figure 8H), formant un masque 409 destiné à permettre la gravure du futur axe de rotation (axe 42 de la figure 3). Il y a ensuite gravure, par exemple gravure ionique réactive sur environ 5 de la couche 402, (figure 8I), dégageant un plot 429 de cette même couche. On procède ensuite à une lithographie 430 en face avant du dispositif (figure 8J), qui permettra de réaliser ensuite les dents de la partie mobile 43 (figure 3). Par gravure, par exemple de type ionique réactive, on forme donc le corps 43 du dispositif, son axe 42, ses électrodes latérales (non visibles sur la figure 8K, mais visibles sur la figure 3), et les électrodes fixes 46 et 48 (figure 3). On obtient ainsi un dispositif comportant des électrodes mobiles en regard, même au repos, d'électrodes fixes, comme illustré en figure 3. On peut réaliser une métallisation, mais le silicium peut être suffisamment dopé pour assurer la conduction. 2865201 28 De cette manière, on obtient un dispositif avec deux jeux d'électrodes se recouvrant partiellement du point de vue électrique, même au repos, avec les avantages, déjà expliqués, que cela présente. Une double gravure en face arrière, ou une gravure face arrière, puis une surgravure sélective en cette même face arrière, permettent de définir des dents ou des branches de peigne ayant la forme souhaitée, et notamment des branches voisines se faisant face, du point de vue électrique, même au repos. Un actionneur est ainsi obtenu en gravant un seul substrat 400, un autre substrat ou support étant utilisé pour les moyens de connexion. Un procédé de réalisation d'un actionneur selon l'invention met donc en oeuvre un usinage monolithique d'un seul substrat, par exemple en silicium massif. En utilisant différents niveaux de masques, il est possible d'obtenir une topographie différente sur chaque face. Les masques peuvent être constitués de couches d'oxyde (SiO2 par exemple) ou de résine. Cela permet d'éviter un dépôt de résine sur une face avec un relief trop prononcé. Dans un premier temps, la face dite face arrière est gravée selon au moins deux niveaux (par exemple trois) afin d'obtenir les dents du peigne formant contre-électrode, les dents formant électrodes mobiles et celles formant électrodes fixes. 2865201 29 Après enlèvement de la couche de protection en face arrière (par exemple par désoxydation), le substrat peut être assemblé avec un support de moyens de connexion. L'exemple d'un support en pyrex a été donné ci-dessus, mais il peut s'agir aussi d'un support en silicium sur lequel auront été réalisés des vias de connexion des électrodes. Dans ce dernier cas, la technique d'assemblage peut être le collage moléculaire. L'ensemble, ainsi que les poutres de suspension, peut être libéré par gravure en face avant. Par ailleurs, les parties mobiles et fixes de l'actuateur étant déjà en vis-à-vis au repos, la 15 tension d'amorçage est d'autant plus faible. Cette technologie générique permet d'obtenir des actionneurs travaillant soit en translation, ou bien en rotation, ou par torsion de bras de suspension. Pour cela on peut faire une symétrie axiale pour améliorer les résultats. Un actionneur de ce type peut servir pour translater des miroirs dans des applications d'optique adaptative, ou pour les faire travailler en rotation pour des systèmes de scanner, comme sur la figure 3. Un actionneur selon l'invention s'applique à tout type d'actionneur électrostatique et en particulier à ceux utilisés en optique adaptative, tels que les miroirs déformables, notamment ceux pouvant s'insérer dans les grands télescopes de type VLT. 2865201 30 Un actionneur selon l'invention permet en outre de réaliser des multiplexeurs/dé-multiplexeurs optiques. Un actionneur selon l'invention peut aussi 5 être appliqué dans le domaine des capteurs. Ce type d'actionneur peut permettre également la réalisation d'une matrice d'actionnement à plusieurs actionneurs juxtaposés. Il peut même s'agir d'une matrice avec de très nombreux actionneurs, par exemple en nombre compris entre 100 ou 1000 et 100 000, par exemple avec un pas entre actionneurs compris entre 500 pm et 1,5 mm, par exemple environ lmm. Le pas entre branches voisines du peigne peut être d'environ 10 pm, ou compris entre 1 pm et 15 15 ou 20 pm. La course d'un actionneur isolé peut être comprise entre +1 pm et + 10 pm, par exemple +5 pm. Intégrés dans un système matriciel (par exemple un miroir), deux actionneurs voisins auront leur course raccourcie, d'autant plus que le miroir sera rigide. 31 REVENDICATIONS 1. Actionneur électrostatique comportant: - un premier jeu d'électrodes (13, 20, 20', 5 27, 46, 48), associé à un support (14, 25, 44), - et 31, 40-1, 40-2), inter-digité parun deuxième jeu d'électrodes (10, 30, mobile par rapport au premier jeu et rapport à ce premier jeu, ce deuxième jeu étant apte dite de repos, à se déplacer d'une première position, à une deuxième position, ou à une position maximum, entre les électrodes du premier jeu, selon au moins une direction perpendiculaire à un plan de référence défini par le support, une partie des électrodes du deuxième jeu étant, en position de repos, en regard d'une partie des électrodes du premier jeu. 2. Actionneur selon la revendication 1, le déplacement du deuxième jeu d'électrodes (10, 30, 31) par rapport au premier jeu d'électrodes (13, 20, 20', 20 27) se faisant perpendiculairement au plan de référence. 3. Actionneur selon la revendication 1, le déplacement du deuxième jeu d'électrodes (40-1, 40-2) 25 par rapport au premier jeu d'électrodes (46, 48) se faisant selon un mouvement de rotation autour d'un axe (42) parallèle au plan de référence. 4. Actionneur selon la revendication 3, 30 comportant une première et une deuxième séries d'électrodes mobiles (40-1, 40-2) disposées de part et 2865201 32 d'autre d'un corps (43) mobile en rotation autour dudit axe de rotation (42). 5. Actionneur selon la revendication 4, comportant une première et une deuxième séries d'électrodes fixes (46, 48) disposées à des hauteurs (h1, h2) différentes par rapport au plan de référence, respectivement du côté de la première et de la deuxième séries d'électrodes mobiles (40-1, 40-2). 6. Actionneur selon la revendication 1, le déplacement du deuxième jeu d'électrodes (30, 31) par rapport au premier jeu d'électrodes (20, 20', 27) se faisant selon un mouvement de translation le long d'un axe (22, 34, 35), dit axe de symétrie circulaire, perpendiculaire au plan de référence. 7. Actionneur selon la revendication 6, les électrodes (20, 20', 27, 30, 31) du premier et du deuxième jeu d'électrodes étant disposées radialement par rapport audit axe (22, 34, 35) de symétrie circulaire. 8. Actionneur selon la revendication 7, les électrodes du deuxième jeu d'électrodes étant disposées sur un support circulaire (32, 33) centré sur l'axe de symétrie. 9. Actionneur selon l'une des revendications 1 à 8, le support (14, 25, 44) étant un support mécanique du premier jeu d'électrodes et un 2865201 33 support pour des moyens (16) de connexion des électrodes. 10. Actionneur selon la revendication 9, 5 le support étant en pyrex ou en silicium. 11. Actionneur selon la revendication 10, le support étant en pyrex et au moins les électrodes fixes étant reliées au support par soudure anodique. 12. Actionneur selon la revendication 10, le support étant en silicium et les électrodes étant reliées par collage moléculaire. 13. Actionneur selon l'une des revendications 1 à 12, le deuxième jeu d'électrodes (10, 30, 31) ou l'axe de rotation (22, 34, 35, 42) étant relié à des poutres (12, 36, 37) de suspension. 14. Actionneur selon la revendication 13, les poutres étant reliées au support (14, 25, 44). 15. Actionneur selon l'une des revendications 1 à 14, la partie inférieure, tournée vers le support, des électrodes du deuxième jeu d'électrodes étant située à une hauteur h, par rapport à la partie inférieure, tournée vers le support, des électrodes fixes. 2865201 34 16. Matrice d'actionnement comportant une pluralité d'actionneurs individuels selon au moins l'une des revendications 1 à 15. 17. Matrice d'actionnement selon la revendication 16, le nombre d'actionneurs individuels étant compris entre 1000 et 100 000. 18. Miroir déformable comportant une membrane déformable supportant une première surface réfléchissante et une deuxième surface supportée par une matrice d'actionnement selon la revendication 16 ou 17. 19. Procédé de réalisation d'un actionneur, à l'aide d'un substrat (100, 300, 400) comportant une face avant et une face arrière, ce procédé comportant les étapes suivantes: a) Gravure en face arrière du substrat (100, 300, 400), pour former des dents (114-1, 114-2, 114-3, 314, 314-1, 314-2, 314-3, 324), b) formation de moyens de connexion (124, 126), sur un support (122, 322, 422), c) Scellement du support et de la face 25 arrière du substrat gravé, d) Gravure en face avant du substrat (100, 300, 400), pour libérer l'actionneur. 20. Procédé selon la revendication 19, la 30 gravure face arrière comportant au moins deux niveaux successifs de lithographie. 2865201 35 21. Procédé selon la revendication 19 ou 20, la gravure face arrière permettant de former des dents à des hauteurs différentes par rapport au support. 22. Procédé selon l'une des revendications 19 à 21, l'étape c) étant réalisé par soudure anodique ou par collage moléculaire. 23. Procédé selon l'une des revendications 19 à 22, l'étape b) comportant un dépôt, sur ledit support, d'une couche métallique (132), puis d'une couche isolante (140), et une gravure de ces couches pour délimiter des pistes et des zones de connexion (124, 126). 24. Procédé selon l'une des revendications 19 à 23, comportant, préalablement à l'étape a), un dépôt, sur les deux faces dudit substrat, d'une couche (102, 104, 302, 304, 402, 404) de protection. 25. Procédé selon l'une des revendications 19 à 24, le support sur lequel sont formés les moyens de connexion étant en pyrex. 26. Procédé selon l'une des revendications 19 à 24, le support sur lequel sont formés les moyens de connexion étant en silicium. 27. Procédé selon l'une des revendications 19 à 24, le support sur lequel sont formés les moyens 2865201 36 de connexion étant un substrat avec des couches d'arrêt de gravure enterrées. 28. Procédé selon l'une des revendications 19 à 24, comportant en outre une étape de gravure supplémentaire pour former un axe de rotation (42) de l'actionneur.