【手続補正書】
【提出日】平成15年5月16日(2003.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電気力によって駆動されるＭＥＭＳ（マイクロ電気機械システム）バルブであって、
概ね平坦な面を有する基板と、
前記基板の前記平坦な面上に配置された基板電極であって、前記基板及び前記基板電極が協働して、それぞれを貫通する開口を形成する基板電極と、
湾曲しない状態では概ね前記開口の上にあり前記基板によって全面的に支持され、電極素子及びバイアス素子を備え、前記基板の前記平坦な面に取り付けられた固定部と前記固定部に隣接し静電気力がない状態では湾曲した状態にあり前記基板電極に対して静電気力により移動可能な末端部とを含む可動膜と、
前記基板電極と前記膜の電極素子との間に配置された少なくとも１つのポリマーの誘電体層と、
を備え、
前記基板電極と前記可動膜の電極素子との間に確立された電圧差が前記膜を前記湾曲した状態から概ね湾曲しない状態まで移動させて、これにより、前記可動膜によってカバーされた前記開口の部分を制御可能に調整する、
ことを特徴とするＭＥＭＳバルブ。
【請求項２】
請求項１に記載のＭＥＭＳバルブであって、前記少なくとも１つのポリマーの誘電体層が前記基板電極上に配置された第１のポリマーの誘電体層を含み、前記基板、前記基板電極及び前記第１のポリマーの誘電体層が協働してそれぞれを貫通する開口を形成し、前記第１のポリマーの誘電体層がバルブシートを形成する、ことを特徴とするＭＥＭＳバルブ。
【請求項３】
請求項２に記載のＭＥＭＳバルブであって、前記第１のポリマーの誘電体層がテクスチャー加工したバルブシート面を含み、前記テクスチャー加工したバルブシート面がバルブが動作する間に前記基板の前記平坦な面からの前記可動膜の剥離を容易にすることを特徴とするＭＥＭＳバルブ。
【請求項４】
請求項２に記載のＭＥＭＳバルブであって、前記第１のポリマーの誘電体層がポリイミド材料を含むことを特徴とするＭＥＭＳバルブ。
【請求項５】
請求項１に記載のＭＥＭＳバルブであって、前記少なくとも１つのポリマーの誘電体層が前記可動膜上に配置された第１のポリマーの誘電体層であり、かつバルブシールとして動作する平面を形成することを特徴とするＭＥＭＳバルブ。
【請求項６】
請求項５に記載のＭＥＭＳバルブであって、前記第１のポリマーの誘電体層がテクスチャー加工したバルブシール面を含み、前記テクスチャー加工したバルブシール面がバルブが動作する間に前記基板の前記平坦な面から前記可動膜の剥離を容易にすることを特徴とするＭＥＭＳバルブ。
【請求項７】
請求項５に記載のＭＥＭＳバルブであって、前記第１のポリマーの誘電体層がポリイミド材料を含むことを特徴とするＭＥＭＳバルブ。
【請求項８】
請求項１に記載のＭＥＭＳバルブであって、前記少なくとも１つのポリマーの誘電体層が前記基板上に配置された第１のポリマーの誘電体層及び前記可動膜上に配置された第２のポリマーの誘電体層を備え、前記第１のポリマーの誘電体層がバルブシートを形成し、前記第２のポリマーの誘電体層がバルブシールを形成することを特徴とするＭＥＭＳバルブ。
【請求項９】
請求項８に記載のＭＥＭＳバルブであって、前記第１のポリマーの誘電体層がテクスチャー加工したバルブシート面を含み、かつ前記第２のポリマーの誘電体層がテクスチャー加工したバルブシール面を含み、前記テクスチャー加工したバルブシール面及び前記テクスチャー加工したバルブシート面がバルブが動作する間に前記基板の前記平坦な面から前記可動膜の剥離を容易にすることを特徴とするＭＥＭＳバルブ。
【請求項１０】
請求項８に記載のＭＥＭＳバルブであって、前記第１及び第２のポリマーの誘電体層がポリイミド材料を含むことを特徴とするＭＥＭＳバルブ。
【請求項１１】
請求項１に記載のＭＥＭＳバルブであって、前記開口の形状が、前記可動膜に最も近いところでは半径が最も小さい概ねファンネル状であることを特徴とするＭＥＭＳバルブ。
【請求項１２】
請求項１に記載のＭＥＭＳバルブであって、前記バイアス素子が少なくとも１つのポリマーフィルム層を備えることを特徴とするＭＥＭＳバルブ。
【請求項１３】
請求項１に記載のＭＥＭＳバルブであって、前記バイアス素子が前記電極素子を備える電極層の向かい合った側の上に蒸着された２つのポリマーフィルム層を含むことを特徴とするＭＥＭＳバルブ。
【請求項１４】
請求項１に記載のＭＥＭＳバルブであって、静電気力がない場合に前記可動膜を湾曲させるように、前記電極素子及び前記バイアス素子の熱膨張率が異なることを特徴とするＭＥＭＳバルブ。
【請求項１５】
請求項１に記載のＭＥＭＳバルブであって、静電気力がない場合に前記可動膜を湾曲させるように、前記バイアス素子が少なくとも２つの厚さが異なるポリマーフィルムを備えることを特徴とするＭＥＭＳバルブ。
【請求項１６】
請求項１５に記載のＭＥＭＳバルブであって、前記少なくとも２つの厚さが異なるポリマーフィルムが、前記基板に最も近い前記電極素子の面上に蒸着された厚さが薄い第１のポリマーフィルムと、前記基板から最も遠い前記電極素子の面上に蒸着された厚さがより厚い第２のポリマーフィルムとを備えることを特徴とするＭＥＭＳバルブ。
【請求項１７】
請求項１に記載のＭＥＭＳバルブ装置であって、静電気力がない場合に前記可動膜を湾曲させるように、前記バイアス素子が膨張率の異なる少なくとも２つのポリマーフィルムを含むことを特徴とするＭＥＭＳバルブ装置。
【請求項１８】
請求項１に記載のＭＥＭＳバルブが、前記基板電極及び前記基板素子の少なくとも１つに電気的に接続された静電気エネルギーのソースをさらに備えることを特徴とするＭＥＭＳバルブ。
【請求項１９】
請求項１に記載のＭＥＭＳバルブであって、前記基板が前記可動膜の下側にある圧力解放用開口をさらに形成することを特徴とするＭＥＭＳバルブ。
【請求項２０】
静電気力によって駆動されるＭＥＭＳバルブアレイであって、
概ね平坦な面を有する基板と、
前記基板の前記平坦な面上に配置された基板電極であって、前記基板及び前記基板電極が協働してそれぞれを貫通する複数の開口を形成する基板電極と、
湾曲しない状態では概ね前記複数の開口の上にあり前記基板によって全面的に支持され、電極素子及びバイアス素子を備え、前記基板の前記平坦な面に取り付けられた固定部と前記固定部に隣接し静電気力がない状態では湾曲した状態にあり前記基板電極に対して静電気力により移動可能な末端部とを含む可動膜と、
前記基板電極と前記膜の電極素子との間に配置された少なくとも１つのポリマーの誘電体層と、
を備え、
前記基板電極と前記可動膜の電極素子との間に確立された電圧差が前記膜を前記湾曲した状態から概ね湾曲しない状態まで動かして、これにより、前記可動膜によってカバーされた前記複数の開口の１つ以上を制御可能に調整する、
ことを特徴とするＭＥＭＳバルブアレイ。
【請求項２１】
請求項２０に記載のＭＥＭＳバルブアレイであって、前記基板電極が前記基板の前記平坦な面上に配置された複数の基板電極をさらに備え、前記複数の基板電極及び前記基板が協働してそれぞれを貫通する複数の開口を形成し、前記各基板電極が対応する開口を有し、
前記複数の基板電極の１つ以上と前記電極素子との間に確立された電圧差が前記膜を前記湾曲した状態から概ね湾曲しない状態まで動かして、これにより、前記可動膜によってカバーされた前記複数の開口の１つ以上を制御可能に調整する、
ことを特徴とするＭＥＭＳバルブアレイ。
【請求項２２】
請求項２１に記載のＭＥＭＳバルブアレイであって、前記複数の開口が前記可動膜の長さ方向に概ね直角に延びる行内に配置されることを特徴とするＭＥＭＳバルブアレイ。
【請求項２３】
請求項２２に記載のＭＥＭＳバルブアレイであって、流れを可変にするために、前記開口の行が前記対応する基板電極に対して所定の角度で全体的に傾斜されることを特徴とするＭＥＭＳバルブアレイ。
【請求項２４】
請求項２１に記載のＭＥＭＳバルブアレイであって、前記可動膜が、それぞれが概ね前記基板電極及び前記複数の開口の対応する開口の一部の上にある複数の可動膜をさらに備え、前記それぞれの可動膜が電極素子及びバイアス素子を含み、前記それぞれの可動膜が前記基板の前記平坦な面に取り付けられた固定部と前記固定部に隣接し静電気力がない場合は湾曲した状態にあり静電気力により前記基板電極に対して移動可能な末端部とを含み、
前記基板電極と前記少なくとも１つの電極素子との間に確立された電圧差が前記少なくとも１つの膜を前記湾曲した状態から概ね湾曲しない状態まで動かして、これにより、前記対応する可動膜によってカバーされた前記開口の部分を制御可能に調整する、
ことを特徴とするＭＥＭＳバルブアレイ。
【請求項２５】
静電気力によって駆動されるＭＥＭＳバルブを製造する方法であって、
基板を通って少なくとも部分的に伸びるバルブ開口を形成するために、前記基板の前面側をエッチングするステップと、
前記バルブ開口を犠牲プラグ材料で充填するステップと、
前記基板の前面側で前記バルブ開口の上に膜バルブ構造体を形成するステップと、
前記犠牲プラグを露出するために前記基板の後側をエッチングするステップと、
前記犠牲プラグ材料を取り除くステップと、
解離層まで前記膜バルブ構造体を部分的に通って、前記バルブ開口の後側をエッチングするステップと、
可動膜を前記基板から少なくとも部分的に離すために前記解離層をエッチングするステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の方法であって、前記可動膜バルブ構造体を形成する方法が、
第１の基板誘電体層を前記基板の前面側に配置するステップと、
基板電極を前記第１の基板誘電体層の上に配置するステップと、
第２の基板誘電体層を前記基板電極の上に配置するステップと、
解離層を前記第２の基板誘電体層の上に配置するステップと、
第１のバイアス層を前記解離層及び前記第２の基板誘電体層の上に配置するステップと、
膜電極を前記第１のバイアス層の上に配置するステップと、
第２のバイアス層を前記膜電極の上に配置するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項２５に記載の方法が、
バルブ開口を形成するために前記基板の前面側をエッチングする前に、前記基板内に空洞を形成するために前記基板の後側をエッチングするステップをさらに含む、
ことを特徴とする方法。