(57)【要約】      （修正有）【課題】フレキシブルな細長材のアスペクト比を２倍以上大きくして、ピボットの最大の角度的な偏位を増加させ、ピボットの耐衝撃性を改善させる。【解決手段】フレキシブルな細長材１を製造する方法であって、微細加工可能な基材ウェハーを備えた必要な厚みのプレートを形成するステップと、プレートの両方の側で、幾何学的構成が同じ上側ウィンドウがある上側マスク及び下側ウィンドウがある下側マスクを添えるステップと、プレートをエッチングするステップと、上側マスクと下側マスクを取り除いて、高さがプレートの厚みと等しくエッジがエッチング後のものであるフレキシブルな細長材１の境界を定めるステップとを有する。また、微細加工可能な材料によって作られたフレキシブルな細長材１であって、２つの平行な上側面２と下側面３の間に、２つのテーパー状及び逆テーパー状の周部エッジ面４、５を有する。【選択図】図４
2018084577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細加工可能な材料によって作られた計時器用の少なくとも１つの細長いフレキシブルな細長材（１）を製造する方法であって、
前記細長材（１）は、平行な上側面（２）と下側面（３）を有し、
当該方法は、少なくとも、
微細加工可能な材料によって作られ平行な上側面と下側面を有する少なくとも１つの基材ウェハーを用意するステップと、
単一の基材ウェハー（５１１、８１１）で、必要な厚みのプレートを形成し、又は複数の前記基材ウェハー（７１１、７１２）を接合するステップと、
少なくとも１つの上側ウィンドウ（５１３、７１５、８１３）がある第１の上側マスク（５１２、７１４、８１２）を前記プレートの上側面に添えて、少なくとも１つの下側ウィンドウ（５１５、７１７、８１５）がある第２の下側マスク（５１４、７１６、８１４）を前記プレートの下側面に添えるステップと、
前記上側ウィンドウ（５１３、７１５、８１３）のそれぞれにおいて上側から、前記必要な厚みよりも小さいエッチング深さまで前記プレートをエッチングして、前記上側面（２）に隣接して、前記上側面（２）からテーパー状に薄くされた第１の周部エッジ面（４）を第１の高さ（Ｈ１）にわたって作り、前記下側ウィンドウ（５１５、７１７、８１５）のそれぞれにおいて下側から、前記上側面（２）から離れており前記下側面（３）に隣接しており前記第１の周部エッジ面（４）から逆テーパー状に厚くされた第２の周部エッジ面（５）を作るステップと、
前記第１の上側マスク（５１２、７１４、８１２）と前記第２の下側マスク（５１４、７１６、８１４）を取り除くステップと
を有し、
前記第１の上側マスク（５１２、７１４、８１２）と前記第２の下側マスク（５１４、７１６、８１４）は、幾何学的構成が同じであり、前記プレートの中央厚みにある正中面に対して対称的に配置され、
前記エッチング深さの合計は、前記プレートの厚み以上あり、これによって、高さ（Ｈ）が前記プレートの厚みと等しく、幅（Ｌ）が前記第１の上側マスク（５１２、７１４、８１２）と前記第２の下側マスク（５１４、７１６、８１４）の輪郭によって定められ、エッジがエッチング後の状態であるような少なくとも１つの細長いフレキシブルな細長材（１）の境界を定める
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記必要な厚みのプレートを形成するステップは、複数の前記基材ウェハー（７１１、７１２）を熱接合し、中間層（７１３）を形成することによって行われ、
前記中間層（７１３）は、少なくとも接合ブリッジにおいて、作られた前記少なくとも１つの細長い細長材（１）内に維持される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記必要な厚みのプレートを形成するステップは、複数の前記基材ウェハー（７１１、７１２）を前記基材ウェハーの対の間に加えられた中間層（７１３）が挿入された状態で接合することによって行われ、
前記中間層（７１３）は、少なくとも接合ブリッジにおいて、作られた前記少なくとも１つのフレキシブルな細長材（１）内に維持される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
各上側エッチングウィンドウを通して第１の上側エッチングを行って、前記上側エッチングウィンドウ内にて、実質的に前記プレートの中央厚みにおいて、第１の上側凹部（５２１）を形成するステップと、
前記第１の上側マスク上にバリヤー層（５３１）を付けて、前記第１の上側凹部（５２１）のそれぞれの上に第２の上側凹部（５３２）を形成するステップと、
前記下側エッチングウィンドウのそれぞれを通して第２の下側エッチングを行って、対応する前記第２の上側凹部（５３２）と前記第１の上側凹部（５２１）とアライメント状態である下側凹部（５４１）を前記下側エッチングウィンドウ内に形成するステップと、
前記第１の上側マスクと前記第２の下側マスクを取り除く前に前記バリヤー層（５３１）を破壊するステップと
によって構成する中間ステップが前記プレートをエッチングするステップにおいて行われる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記バリヤー層（５３１）は、厚みが１０μｍ以上のパリレンで作られている
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記基材の前記微細加工可能な材料は、ケイ素であり、
前記第１の上側マスク（５１２、７１４、８１２）と前記第２の下側マスク（５１４、７１６、８１４）を取り除いた後に、前記細長いフレキシブルな細長材（１）に対して、熱膨張によって発生する慣性及び長さの変化を補償するように厚みが調整されるＳｉＯ2の周部シェルを前記細長材（１）の全周に形成するように構成する熱処理が行われる
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
微細加工可能な材料によって作られた計時器用のフレキシブルな細長材（１）であって、
平行な上側面（２）と下側面（３）を有し、
前記上側面（２）に隣接しており前記上側面（２）からテーパー状に薄くされた第１の周部エッジ面（４）を第１の高さ（Ｈ１）にわたって有し、
当該フレキシブルな細長材（１）は、前記上側面（２）から離れており前記下側面（３）に隣接しており前記第１の周部エッジ面（４）から逆テーパー状に厚くされた第２の周部エッジ面（５）を有し、
前記上側面（１）と前記下側面（３）は、前記微細加工可能な材料の同じ単層（１０）の一部を形成する。
ことを特徴とするフレキシブルな細長材（１）。
【請求項８】
前記第２の周部エッジ面（５）は、前記第１の周部エッジ面（４）と前記下側面（３）の両方に隣接している
ことを特徴とする請求項７に記載のフレキシブルな細長材（１）。
【請求項９】
前記第２の周部エッジ面（５）は、少なくとも、前記フレキシブルな細長材（１）のうちの前記第１の周部エッジ面（４）から離れた一部上にある
ことを特徴とする請求項７に記載のフレキシブルな細長材（１）。
【請求項１０】
前記第１の周部エッジ面（４）と前記第２の周部エッジ面（５）は、前記上側面（２）と前記下側面（３）から等距離である正中面（ＰＭ）に対して対称である
ことを特徴とする請求項７に記載のフレキシブルな細長材（１）。
【請求項１１】
前記微細加工可能な材料の前記同じ単層（１０）は、ケイ素、水晶、ＤＬＣ、サファイア、ルビー又はダイヤモンドで作られている
ことを特徴とする請求項７に記載のフレキシブルな細長材（１）。
【請求項１２】
当該フレキシブルな細長材（１）の全周面は、微細加工可能な材料の酸化物の薄い層（９０）の面であり、
前記薄い層（９０）には、前記上側面（２）と前記下側面（３）によって境界が定められる上側層（２０）と下側層（３０）がそれぞれ形成され、
前記薄い層（９０）の厚みは、５．０μｍ未満である
ことを特徴とする請求項７に記載のフレキシブルな細長材（１）。
【請求項１３】
微細加工可能な材料によって作られた計時器用のフレキシブルな細長材（１）であって、
平行な上側面（２）と下側面（３）を有し、
前記上側面（２）に隣接しており前記上側面（２）からテーパー状に薄くされた第１の周部エッジ面（４）を第１の高さ（Ｈ１）にわたって有し、
当該フレキシブルな細長材（１）は、前記上側面（２）から離れており前記下側面（３）に隣接しており前記第１の周部エッジ面（４）から逆テーパー状に厚くされた第２の周部エッジ面（５）を有し、
前記上側面（２）と前記下側面（３）はそれぞれ、同じ第１の微細加工可能な材料の２つの異なる層である上側層（２０）と下側層（３０）の一部であり、
前記上側層（２０）と前記下側層（３０）の間に、前記第１の微細加工可能な材料とは異なる第２の微細加工可能な材料又は前記第１の微細加工可能な材料の酸化物で作られた少なくとも１つの中間層（６０）が延在しており、
前記上側層（２０）と前記下側層（３０）の間に、微細加工可能な材料によって作られ又は前記第１の微細加工可能な材料によって形成された少なくとも１つの層（８０）を有する微細加工可能な材料によって作られたコア（７０）が延在しており、
前記コア（７０）と前記上側層（２０）の間の接合部、及び前記コア（７０）と前記下側層（３０）の間の接合部において、前記第２の微細加工可能な材料の少なくとも１つの前記中間層（６０）が延在している
ことを特徴とするフレキシブルな細長材（１）。
【請求項１４】
前記第１の周部エッジ面（４）と前記第２の周部エッジ面（５）は、前記上側面（２）と前記下側面（３）から等距離である正中面（ＰＭ）に対して対称である
ことを特徴とする請求項１３に記載のフレキシブルな細長材（１）。
【請求項１５】
前記上側面（２）と前記下側面（３）はそれぞれ、ケイ素、水晶、ＤＬＣ、サファイア、ルビー又はダイヤモンドである同じ第１の微細加工可能な材料の層（１０、２０、３０）の一部である
ことを特徴とする請求項１３に記載のフレキシブルな細長材（１）。
【請求項１６】
前記フレキシブルな細長材（１）の全周面は、微細加工可能な材料の酸化物の薄い層（９０）の面であり、
前記薄い層（９０）には、前記上側面（２）と前記下側面（３）によって境界が定められる上側層（２０）と下側層（３０）がそれぞれ形成され、
前記薄い層（９０）の厚みは、５．０μｍ未満である
ことを特徴とする請求項１３に記載のフレキシブルな細長材（１）。
【請求項１７】
請求項７に記載のフレキシブルな細長材（１）を複数有する計時器用のフレキシブルなピボット（１００）であって、
複数の前記フレキシブルな細長材（１）は一緒に、当該フレキシブルなピボット（１００）の回転軸（Ｄ）を定める
ことを特徴とするフレキシブルなピボット（１００）。
【請求項１８】
請求項１３に記載のフレキシブルな細長材（１）を複数有する計時器用のフレキシブルなピボット（１００）であって、
複数の前記フレキシブルな細長材（１）は一緒に、前記フレキシブルなピボット（１００）の回転軸（Ｄ）を定める
ことを特徴とするフレキシブルなピボット（１００）。
【請求項１９】
前記フレキシブルな細長材（１）はすべて、同じ断面を有する
ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載のフレキシブルなピボット（１００）。
【請求項２０】
当該フレキシブルなピボット（１００）は、少なくとも２つのフレキシブルな細長材（１）を有し、
前記少なくとも２つのフレキシブルな細長材（１）は一緒に、同じ平面内において又は前記細長材が平行であり離れているときには同じ平面上への射影において、当該フレキシブルなピボット（１００）の前記回転軸（Ｄ）を定める交差点を定める
ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載のフレキシブルなピボット（１００）。
【請求項２１】
前記フレキシブルなピボット（１００）は、固定構造（１１０）と、及び前記フレキシブルな細長材（１）によって互いに接続される少なくとも１つの慣性要素（１２０）とを有し、
前記慣性要素（１２０）の慣性中心は、前記フレキシブルなピボット（１００）の回転軸（Ｄ）にてアライメント状態である
ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載のフレキシブルなピボット（１００）。
【請求項２２】
当該フレキシブルなピボット（１００）が備える前記フレキシブルな細長材（１）は、ストレートなフレキシブルな細長材である
ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載のフレキシブルなピボット（１００）。
【請求項２３】
請求項１７に記載のフレキシブルなピボット（１００）を少なくとも１つ有する計時器用共振器（２００）であって、
前記フレキシブルなピボット（１００）は、固定構造（１１０）と、及び前記フレキシブルな細長材（１）によって互いに接続される少なくとも１つの慣性要素（１２０）とを有し、
前記慣性要素（１２０）の慣性中心は、前記フレキシブルなピボット（１００）の回転軸（Ｄ）にてアライメント状態にあり、
前記フレキシブルな細長材（１）は、前記慣性要素（１２０）を中立位置に弾性的に戻すように構成している
ことを特徴とする共振器（２００）。
【請求項２４】
請求項１８に記載のフレキシブルなピボット（１００）を少なくとも１つ有する計時器用共振器（２００）であって、
前記フレキシブルなピボット（１００）は、固定構造（１１０）と、及び前記フレキシブルな細長材（１）によって互いに接続される少なくとも１つの慣性要素（１２０）とを有し、
前記慣性要素（１２０）の慣性中心は、前記フレキシブルなピボット（１００）の回転軸（Ｄ）にてアライメント状態となっており、
前記フレキシブルな細長材（１）は、前記慣性要素（１２０）を中立位置に弾性的に戻すように構成している
ことを特徴とする共振器（２００）。
【請求項２５】
請求項２３又は２４に記載の共振器（２００）を少なくとも１つ有する
ことを特徴とする計時器用ムーブメント（３００）。
【請求項２６】
請求項２３又は２４に記載の共振器（２００）を少なくとも１つ有する
ことを特徴とする腕時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細加工可能な材料によって作られた計時器用の少なくとも１つの細長いフレキシブルな細長材を製造する方法に関する。
前記細長材は、平行な上側面と下側面を有し、
当該方法は、少なくとも、
微細加工可能な材料によって作られ平行な上側面と下側面を有する少なくとも１つの基材ウェハーを用意するステップと、
単一の基材ウェハーで、必要な厚みのプレートを形成し、又は複数の前記基材ウェハーを接合するステップと、
少なくとも１つの上側ウィンドウがある第１の上側マスクを前記プレートの上側面に添えて、少なくとも１つの下側ウィンドウがある第２の下側マスクを前記プレートの下側面に添えるステップと、
上側ウィンドウにおいてのそれぞれにおいて上側からテーパー状に薄くされ、そして、前記下側ウィンドウのそれぞれにおいて下側から逆テーパー状に厚くされるように、前記必要な厚みよりも小さいエッチング深さまで前記プレートをエッチングするステップと、
前記第１の上側マスクと前記第２の下側マスクを取り除くステップと
を有する。
【０００２】
本発明は、さらに、微細加工可能な材料によって作られた計時器用のフレキシブルな細長材であって、平行な上側面と下側面を有し、前記上側面に隣接しており前記上側面からテーパー状に薄くされた第１の周部エッジ面を第１の高さにわたって有するものに関する。
【０００３】
本発明は、さらに、前記のようなフレキシブルな細長材を複数有するフレキシブルなピボットに関する。
【０００４】
本発明は、さらに、前記のようなフレキシブルなピボットを少なくとも１つ有する計時器用共振器に関する。
【０００５】
本発明は、さらに、前記のような共振器を少なくとも１つ及び／又は前記のようなフレキシブルなピボットを少なくとも１つ有する計時器用ムーブメントに関する。
【０００６】
本発明は、さらに、前記のような共振器を少なくとも１つ及び／又は前記のようなフレキシブルなピボットを少なくとも１つ有する腕時計に関する。
【０００７】
本発明は、ガイド機能及び／又は弾性戻し機能のためにフレキシブルな弾性細長材を組み入れた計時器用機構の分野、特に、フレキシブルなピボットデバイスと共振器の分野に関する。
【背景技術】
【０００８】
フレキシブルな細長材を備えるピボットをバランスのような慣性要素と組み合わせることによって、姿勢に依存せず、品質が非常に高い、計時器用の等時性の共振器を作ることができる。
【０００９】
このようなフレキシブルな細長材を備えたピボットがケイ素で作られている場合、アスペクト比がエッチング技術によって制限される。
【００１０】
フレキシブルなピボット軸受を用いることによって、伝統的なバランスの接触ピボット及び弾性戻しバランスばねを用いずにすむ。このことには、ピボット摩擦をなくすことができるという利点があり、共振器のＱを相当に大きくすることができる。しかし、フレキシブルなピボット軸受は、以下の特徴を有することが知られている。
−  瞬間的な回転軸の寄生運動を行い、このことによって、共振器の動作が重力場におけるその姿勢の影響を大きく受けるようになる。
−  弾性戻しトルクが非線形的であり、このことによって、共振器の等時性が失われる。具体的には、振動数が発振の振幅に依存する。
−  最大の角度的な偏位が低い（１５〜２０°のオーダー）。
−  耐衝撃性が劣る。
【００１１】
ＣＳＥＭによる欧州特許出願ＥＰ２９１１０１２Ａ１は、このような交差する細長材を用いるフレキシブルなピボットについて記載している。これは、W. H. Wittrickによる文献「Aeronautical Quarterly II (1951)」に記載されている原理を適用しており、細長材の交差点は、細長材の長さの１／８（又は７／８）の位置に位置しており、このことによって、特に、姿勢の影響が小さくなる。
【００１２】
また、The Swatch Group Research & Development Ltdによる欧州特許出願ＥＰ１４１９９０３９．０も、Wittrickピボットタイプの２つの交差する細長材を備えた共振器について記載している。これらの２つの交差する細長材は、平行な平面内にて位置しており、これらの平面の一方の上への射影におけるそれらの細長材の交差点は、慣性要素の回転軸に対応している。この共振器の２つの細長材は、７２°の特定の角度を形成しており、このことによって、弾性戻し力の線形性が最適化され、結果的に、完全な弾性材料で作られていること、すなわち、材料の応力が変形の際に完全に線形的に依存すること、を前提として、所与の角度的な振幅の範囲において共振器が等時性を備える。この特定の構成によって、弾性戻し力の線形性を最適化し、そして結果的に、姿勢の影響を受けることと等時性が悪くなることの課題を同時に解決することができる。
【００１３】
The Swatch Group Research & Development Ltdによる欧州特許出願ＥＰ１６１５５０３９．７は、単結晶ケイ素によって容易に作ることができる、二次元的な、すなわち、１つの平面内にて形成された、フレキシブルなピボット軸受について記載している。この材料は、計時器で用いられる寸法構成において共振器を作るために多くの利点がある。特に、優れた弾性特性、フォトリソグラフィー技術を用いての正確な成形、そして、酸化層によって温度補償を行うことができることである。しかし、ケイ素には、脆くて衝撃の影響を受けやすいという課題がある。この文献は、共振器が等時性を備えることと姿勢に依存しないようにすることを同時に実現する別の幾何学的構成を提案している。しかも、すべての細長材が同じ平面内にあるために、単一のケイ素層にて作ることができるという利点がある。
【００１４】
CITIZEN HOLDINGS CO LTDによる日本国特許出願ＪＰ２０１６１３３４９４Ａは、２倍の高さのばねを製造する方法について記載している。
【００１５】
ＣＳＥＭによるスイス特許出願ＣＨ７０９２９１Ａ２は、Wittrickタイプの交差するフレキシブルな細長材の構成について記載している。その２つのフレキシブルな細長材は、サポート要素とバランスを接続しており、このバランスに戻しトルクを与えることができ、当該発振器の平面に垂直な第１の平面内にて、第１の細長材が配置され、当該発振器の平面に垂直であり第１の平面と交わる第２の平面にて、第２の細長材が配置され、発振器の幾何学的な振動軸は、第１の平面と第２の平面との交わりによって定められ、この幾何学的な振動軸にて第１の細長材と第２の細長材がそれらのそれぞれの長さの７／８の位置にて交差している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
微細加工可能な材料、特に、ケイ素又は類似の材料、によって作られた細長材を備えた既知のフレキシブルなピボットのいくつかの課題を同時に解決するために、本発明は、フレキシブルな細長材のアスペクト比を２倍以上大きくして、以下のようにすることを提案するものである。
−  ピボットの最大の角度的な偏位を増加させる。
−  ピボットの耐衝撃性を改善させる。
−  特に、回転軸の方向における、ピボットの面外のスチフネスを改善する。
【００１７】
計時器用共振器において用いられるフレキシブルな細長材のピボットは、ヤング率の熱係数を調整することができる材料、例えば、ケイ素及び水晶、によって作られているという利点がある。
【００１８】
ケイ素の場合には、ディープエッチング機械加工技術によって、典型的には２０未満であり最大３０であるアスペクト比ＲＡ（ＲＡ＝Ｈ／Ｌとして定められ、ここで、Ｈは、細長材がフレキシブルなピボットにおいて用いられる場合に本質的に回転軸の方向である面外の方向の細長材の高さであり、Ｌは、細長材の平均幅である）を有する細長材を得ることができる。
【００１９】
上記の点を最適化するために、このアスペクト比を大きくすることが有利である。実際に、アスペクト比を大きくすることによって、以下のことが実現する。
−  ピボットの最大の角度的なトラベルを大きくすることができる。実際に、薄く高さが高い細長材を製造することによって最大応力が低下することが当業者に広く知られている。
−  ピボットの耐衝撃性を向上させることができる。実際に、薄く高さが高い細長材は、同じ断面積に対する曲げ剛性が大きい。このことによって、衝撃に起因することがあるあらゆる牽引／圧縮力に対する細長材の耐損傷性を向上させる。
−  ピボットの面外のスチフネスを改善させることができる。実際に、面内スチフネスに対する面外スチフネスの比は、ＲＡ2に比例する。このようにスチフネスを改善させることは、軸方向における位置に敏感なエスケープと共振器が相互作用しなければならない一部の状況において望ましい場合がある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
このために、本発明は、請求項１に記載の細長いフレキシブルな細長材を製造する方法に関する。
【００２１】
本発明は、請求項７に記載のフレキシブルな細長材に関する。
【００２２】
本発明は、請求項１３に記載のフレキシブルな細長材に関する。
【００２３】
本発明は、さらに、前記のようなフレキシブルな細長材を複数有するフレキシブルなピボットに関する。
【００２４】
本発明は、さらに、前記のようなフレキシブルなピボットを少なくとも１つ有する計時器用共振器に関する。
【００２５】
本発明は、さらに、前記のような共振器を少なくとも１つ及び／又は前記のようなフレキシブルなピボットを少なくとも１つ有する計時器用ムーブメントに関する。
【００２６】
本発明は、さらに、前記のような共振器を少なくとも１つ及び／又は前記のようなフレキシブルなピボットを少なくとも１つ有する腕時計に関する。
【００２７】
添付図面を参照しながら下記の詳細な説明を読むことで、本発明の他の特徴及び利点を理解することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】共面の細長材のセットによって固定構造に対して懸架された慣性要素を有する計時器用共振機構についての概略斜視図である。この共面の細長材のセットは、慣性要素の慣性中心とアライメント状態である回転軸のまわりのバランスのガイド及びピボット戻しの両方を行う。
【図２】対どうしがアライメント状態である４つの細長材の方向が交差する点に回転軸があるような図１の機構の中心部の平面図である。
【図３】エッチングプロセスによって形成したテーパー状の周部面を備える微細加工可能な材料によって作られた従来技術の細長材の概略断面図である。
【図４】図４〜１０は、図３と同様な形態で、本発明にしたがって作られた細長材の断面を示している図である。図４は、酸化物層によって分離される２つのケイ素のレベルによって形成されたブランク（ＳＯＩウェハー）によって作られた細長材を示しており、細長材のエッチングが、上側から上側層に、そして、下側から下側レベルに対して行われる。
【図５】図４と同様な図であり、上側部分と下側部分が連続的な領域において、例えば、取付端において、接合されるような細長材に関し、酸化物が取り除かれて、細長材のフレキシブルな部分が２つの部分に分離されているが、取り付け部は接合され続ける。
【図６】図３のケイ素層よりも２倍厚い単一のケイ素層をエッチングすることによって得られた細長材に関し、図４及び５におけるように、半分が頂上から半分が底部からエッチングが行われる。
【図７】酸化ケイ素層によって分離されるいくつかのケイ素層が接合された複合体から得られたより複雑な細長材の変形態様を示している。
【図８】図４に示されたものと同様な細長材を示しているが、これらの細長材が温度変動の影響を受けないようにするために、細長材の全周部にわたって酸化ケイ素の表面層がある。
【図９】図５に示されたものと同様な細長材を示しているが、これらの細長材が温度変動の影響を受けないようにするために、細長材の全周部にわたって酸化ケイ素の表面層がある。
【図１０】図６に示されたものと同様な細長材を示しているが、これらの細長材が温度変動の影響を受けないようにするために、細長材の全周部にわたって酸化ケイ素の表面層がある。
【図１１】請求項５に記載の細長材、すなわち、図９に示している細長材の斜視図である。
【図１２】従来技術にしたがう製造プロセスにおいてフレキシブルな細長材を製造するための３つの順次的なステップのうちの１つを示している概略断面図である。
【図１３】従来技術にしたがう製造プロセスにおいてフレキシブルな細長材を製造するための３つの順次的なステップのうちの１つを示している概略断面図である。
【図１４】従来技術にしたがう製造プロセスにおいてフレキシブルな細長材を製造するための３つの順次的なステップのうちの１つを示している概略断面図である。
【図１５】図１２と同様な形態で、本発明に係る方法の第１の変形態様におけるアスペクト比が大きいフレキシブルな細長材を製造するための３つの順次的なステップのうちの１つを示している。
【図１６】図１３と同様な形態で、本発明に係る方法の第１の変形態様におけるアスペクト比が大きいフレキシブルな細長材を製造するための３つの順次的なステップのうちの１つを示している。
【図１７】図１４と同様な形態で、本発明に係る方法の第１の変形態様におけるアスペクト比が大きいフレキシブルな細長材を製造するための３つの順次的なステップのうちの１つを示している。
【図１８】図１５と同様な形態で、本発明に係る方法の第２の変形態様におけるアスペクト比が大きいフレキシブルな細長材を製造するための３つの順次的なステップのうちの１つを示している。
【図１９】図１６と同様な形態で、本発明に係る方法の第２の変形態様におけるアスペクト比が大きいフレキシブルな細長材を製造するための３つの順次的なステップのうちの１つを示している。
【図２０】図１７と同様な形態で、本発明に係る方法の第２の変形態様におけるアスペクト比が大きいフレキシブルな細長材を製造するための３つの順次的なステップのうちの１つを示している。
【図２１】図１５〜１７と同様な形態で、本発明に係る方法の第１の変形態様又は第２の変形態様と組み合わせて用いることができる本発明に係る方法の第３の変形態様における中間プロセスに対応する６つの順次的な製造ステップのうちの１つを示している。
【図２２】図１５〜１７と同様な形態で、本発明に係る方法の第１の変形態様又は第２の変形態様と組み合わせて用いることができる本発明に係る方法の第３の変形態様における中間プロセスに対応する６つの順次的な製造ステップのうちの１つを示している。
【図２３】図１５〜１７と同様な形態で、本発明に係る方法の第１の変形態様又は第２の変形態様と組み合わせて用いることができる本発明に係る方法の第３の変形態様における中間プロセスに対応する６つの順次的な製造ステップのうちの１つを示している。
【図２４】図１５〜１７と同様な形態で、本発明に係る方法の第１の変形態様又は第２の変形態様と組み合わせて用いることができる本発明に係る方法の第３の変形態様における中間プロセスに対応する６つの順次的な製造ステップのうちの１つを示している。
【図２５】図１５〜１７と同様な形態で、本発明に係る方法の第１の変形態様又は第２の変形態様と組み合わせて用いることができる本発明に係る方法の第３の変形態様における中間プロセスに対応する６つの順次的な製造ステップのうちの１つを示している。
【図２６】図１５〜１７と同様な形態で、本発明に係る方法の第１の変形態様又は第２の変形態様と組み合わせて用いることができる本発明に係る方法の第３の変形態様における中間プロセスに対応する６つの順次的な製造ステップのうちの１つを示している。
【図２７】異なる平面に配置された前記細長材を２つ有する共振器の平面図である。これらの細長材は、前記平面の１つの上への射影において、慣性要素の回転軸において互いに交差し、これらの細長材の慣性中心は、この軸上に位置している。
【図２８】前記共振器を有する計時器用ムーブメントを有する腕時計を示しているブロック図であり、前記共振器は、本発明に係る細長材を有するフレキシブルなピボットを備える共振器を有する。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、既存のフレキシブルな細長材よりも特性が改善された、ピボット、共振器、エスケープ機構のような計時器用機構用のフレキシブルな細長材の開発に関する。特に、本発明は、従来技術の細長材のアスペクト比よりもはるかに大きいアスペクト比を有するフレキシブルな弾性細長材を得ようとするものである。
【００３０】
本発明に係るフレキシブルな細長材は、単一レベルの構造と、いくつかの平行なレベルを実装するより複雑な構造との両方において、使用可能であるはずである。
【００３１】
図１は、前記のようなフレキシブルな細長材を有するフレキシブルなピボットを介して慣性要素が固定された固定構造を有する、単一レベルのフレキシブルなピボットを備えた共振器を示している。
【００３２】
下において、基礎的な細長材に対して単純に適用した例について、本発明を説明する。この細長材は、特に、細長い細長材であるが、これに限定されない。また、本発明の特徴を、より複雑な構造にも適用可能であり、微細加工可能な材料、ケイ素などで作られた一体化された要素に適用可能である。
【００３３】
図２は、前記のような一体化された要素を備える図１の構造の詳細を示しており、これは、特に、１つのレベルにあることができるフレキシブルなピボットを形成している。１つのレベルにあるのは、含まれるすべての細長材が同じ平面内にあるからである。
【００３４】
図３は、従来技術のフレキシブルな細長材を示している。これは、特に、前記のようなフレキシブルなピボットを形成するために用いることができる。この細長材は、１つのレベルにある微細加工可能な材料、特に、ケイ素、で製造される。通常、この細長材１は、上側面２と下側面３である２つの平行な面の間に延在している。これらの面どうしは、細長材を製造するために用いられる原料、通常、ケイ素ウェハーなど、を製造する方法に起因して、平行になる。本発明に係る細長材の変形態様の１つ（図示せず）においては、当然、上側面と下側面が平行でなかったり、異なる幾何学的構成であったりしていてもよい。細長材１の側面の傾きは、用いられるディープエッチングプロセスに依存するものであり、スケールが正しいように示してはいない。実際に、アスペクト比に依存して、テーパー角は、１°のオーダーであるべきである。アスペクト比ＲＡ＝Ｈ／Ｌは、エッチング技術によって制約を受ける。
【００３５】
本発明は、同じ幅Ｌに対して現在の高さよりも高さＨがはるかに大きいようなフレキシブルな細長材の幾何学的構成を作ることを伴う。これは、特に、図４〜１０に示すように、細長材のアスペクト比を２倍大きくするために２つのレベルがあるケイ素ウェハーである。
【００３６】
このように、本発明は、微細加工可能な材料によって作られた計時器用の前記のようなフレキシブルな細長材１を改善することに関する。フレキシブルな細長材１は、平行な上側面２と下側面３を有し、上側面２に隣接しており上側面２からテーパー状に薄くなっている第１の周部エッジ面４を第１の高さＨ１にわたって有する。
【００３７】
このために、本発明によると、フレキシブルな細長材１は、上側面２から離れており下側面３に隣接しており第１の周部エッジ面４から逆テーパー状に厚くなっている第２の周部エッジ面５を有する。
【００３８】
この第２の周部エッジ面５は、高さＨ２にわたって延在している。特定のアプリケーションにおいては、Ｈ２＝Ｈ１である。なお、これに限定されない。
【００３９】
特に、図６及び１０の変形態様に示すように、第２の周部エッジ面５は、第１の周部エッジ面４と下側面３の両方と隣接している。
【００４０】
特に、図４、５、７、８及び９の変形態様に示すように、第２の周部エッジ面５は、フレキシブルな細長材１の少なくとも一部において、第１の周部エッジ面４から離れている。
【００４１】
本発明によると、図５、６、９及び１０の変形態様に示すように、上側面２と下側面３は、微細加工可能な材料の同じ単一のレベル１０の一部である。
【００４２】
代替態様において、図４、７及び８の変形態様に示すように、上側面２と下側面３はそれぞれ、上側層２０と下側層３０の一部である。上側層２０と下側層３０は、同じ第１の微細加工可能な材料の２つの異なる層であり、これらの層の間に、第１の微細加工可能な材料とは異なる第２の微細加工可能な材料の少なくとも１つの中間層６０が延在している。
【００４３】
特に、図４及び７に示すように、上側層２０と下側層３０の間に、少なくとも１つの微細加工可能な材料の層８０を有する微細加工可能な材料によって作られたコア７０が延在しており、異なる第２の微細加工可能な材料の少なくとも１つの中間層６０が、一方では、コア７０と上側層２０の間の接合部、そして他方では、コア７０と下側層３０の間の接合部にて、延在している。このようにして、Ｈ１＋Ｈ２の合計よりもはるかに大きな合計厚みＨ０を有する多層の細長材１を形成することができる。
【００４４】
図４の特定の実施形態において、このコア７０には、１つの層８０のみがある。
【００４５】
特定の実施形態において、少なくとも１つの層８０は、第１の微細加工可能な材料の層である。
【００４６】
特定の実施形態において、異なる第２の微細加工可能な材料は、第１の微細加工可能な材料の酸化物である。具体的には、第１の微細加工可能な材料がケイ素Ｓｉである場合、第２の微細加工可能な材料は、二酸化ケイ素ＳｉＯ2である。
【００４７】
図４〜１０に示す特定の実施形態において、第１の周部エッジ面４と第２の周部エッジ面５は、上側面２と下側面３から等距離である正中面ＰＭに対して対称である。
【００４８】
特定の実施形態において、上側面２と下側面３はそれぞれ、ケイ素である同じ第１の微細加工可能な材料の層１０、２０、３０の一部である。
【００４９】
特定の実施形態において、上側面２と下側面３はそれぞれ、水晶である同じ第１の微細加工可能な材料の層１０、２０、３０の一部である。
【００５０】
特定の実施形態において、上側面２と下側面３はそれぞれ、ＤＬＣ、サファイア、ルビー又はダイヤモンドである同じ第１の微細加工可能な材料の層１０、２０、３０の一部である。
【００５１】
図８〜１０に示す特定の実施形態において、当該機構が気温変動の影響を受けないようにすることは、共振器の場合には必須であり、このために、フレキシブルな細長材１の全周面は、微細加工可能な材料の酸化物の薄い層９０の面であり、これは、上側面２と下側面３によってそれぞれ境界が定められる上側層２０と下側層３０を形成している。
【００５２】
薄い層９０、特に、薄い温度補償酸化物層、の厚みは、事案に応じて適合させなければならない。特に、細長材がフレキシブルな細長材を備えた共振器の弾性戻し手段を形成するような場合、この薄い層９０の厚みは、精密に調整されて、温度に応じた細長材のスチフネスの変動が、温度に応じた共振器の慣性の変動（バランスの膨張）を可能な限りオフセットする。特定の実施形態（これに限定されない）において、この薄い層の厚みは、５μｍ未満であり、具体的には、２．５〜５．０μｍであり、さらに具体的には、２．５〜３．０μｍである。
【００５３】
特に、上側面２と下側面３はそれぞれ、ケイ素である同じ第１の微細加工可能な材料の層１０、２０、３０の一部であり、薄い層９０は、二酸化ケイ素ＳｉＯ2である。
【００５４】
図４は、細長材１が、酸化物層６０、特に、二酸化ケイ素ＳｉＯ2（ＳＯＩウェハー）、によって分離されたケイ素の２つのレベルにて製造されるような変形態様を示している。エッチングは、上から上側レベルのために上側面２から、そして、下から下側レベルのために下側面３から行われる。この方法によって、２倍大きいアスペクト比を達成することができる。酸化物は除去されず、したがって、細長材１は、単一部品を形成する。
【００５５】
図５は、図４と同様であるが、酸化物が取り除かれており、これによって、図１１に示すように、細長材のフレキシブルな部分は、２つの部分に分離され、アンカー点は、取り付けられ続ける。この変形態様は、垂直方向においてフレキシブル性を大きくすることを望む場合に有利である。
【００５６】
図６は、図３の細長材１よりも２倍厚い単一レベルのケイ素のエッチングを示しており、このエッチングは、半分が上側面２から、半分が下側面３から行われる。
【００５７】
短く書くと、図４〜１０の実施形態は、同じ方法の実装を示しており、微細加工可能な材料によって作られたウェハー又は酸化物層によって連結されたウェハーのスタックから、部分的に上側面２から部分的に下側面３からエッチングが行われて、従来技術と比べて製造される細長材１のアスペクト比を大きくする。特に、半分が上側面２から半分が下側面３からエッチングを行って、従来技術と比べて製造される細長材１のアスペクト比を２倍にする。
【００５８】
既に上にて説明したように、この方法を、個別の細長材と、いくつかの基礎的構成要素又はいくつかの機能を組み合わせている一体化された要素、特に、完全なフレキシブルなピボット、完全な共振器又は他の部品、との両方に対して実装することができる。
【００５９】
図１２〜１４は、例えば、図２７に示すような一体化されたフレキシブルなピボットを作るために、従来技術にしたがうフレキシブルな細長材を製造する３つの連続的なステップを示している。
【００６０】
−  図１２は、リソグラフィーを行う第１のステップ６１０を示している。このリソグラフィーを行う第１のステップ６１０においては、第１のレベル６１１が中間層６１３によって第２のレベル６１２に接合し、このアセンブリーは、第１の上側レベル６１１に押し付けられ上側エッチングウィンドウ６１５がある第１の上側マスク６１４と、第２の下側レベル６１２に押し付けられ下側エッチングウィンドウ６１７がある第２の下側マスク６１６との間で囲まれる。第１の上側マスク６１４と第２の下側マスク６１６は、同一でなくアライメント状態でもない。
【００６１】
−  図１３は、エッチングを行う第２のステップ６２０を示している。このエッチングを行う第２のステップ６２０においては、上側エッチングウィンドウ６１５を通して行われる上側エッチングによって上側凹部６２１、６２２を作り、下側エッチングウィンドウ６１７を通して行われる下側エッチングによって下側凹部６２３及び６２４を作る。
【００６２】
−  図１４は、解放を行う第３のステップを示している。この解放を行う第３のステップにて、マスク６１４及び６１６が取り除かれ、中間層６１３が破壊される。このようにして、２つの細長材が得られ、その一方が第１のレベル６１１で、他方が第２のレベル６１２で作られる。図示した例において、これらの細長材には、同一の断面、幅Ｌ６及び高さＨ６があり、これらによって、アスペクト比ＲＡ６＝Ｈ６／Ｌ６が定められる。
【００６３】
考えられた図２７の例において、これによって作られる２つの細長材は必ず２つの別個の平面内にある。なぜなら、これらは同一の幾何学的構成を有するからである。
【００６４】
本発明は、特に、細長いフレキシブルな細長材の、アスペクト比の所望の増加を達成するための操作ステップを改善する方法を定める。
【００６５】
平行な上側面２と下側面３を有する微細加工可能な材料によって作られた計時器用の少なくとも１つの細長いフレキシブルな細長材１を製造する当該方法は、少なくとも以下のステップを有する。
−  微細加工可能な材料によって作られ平行な上側面と下側面を有する少なくとも１つの基材ウェハーを用意するステップと、
−  単一の前記のような基材ウェハー５１１、８１１によって、又は複数の前記のような基材ウェハー７１１及び７１２を接合することによって、必要な厚みのプレートを形成するステップと、
−  このプレートの上側面に少なくとも１つの上側ウィンドウ５１３、７１５、８１３がある第１の上側マスク５１２、７１４、８１２と、前記プレートの下側面に少なくとも１つの下側ウィンドウ５１５、７１７、８１５がある第２の下側マスク５１４、７１６、８１４とを添えるステップと、
−  各上側ウィンドウ５１３、７１５、８１３において上側から、前記必要な厚みよりも小さいエッチング深さまで前記プレートにエッチングを行って、上側面２に隣接しており上側面２からテーパー状に薄くされた第１の周部エッジ面４を第１の高さＨ１にわたって作るステップと、
−  各下側ウィンドウ５１５、７１７、８１５において下側から、上側面２から離れており下側面３に隣接しており第１の周部エッジ面４から逆テーパー状に厚くされた第２の周部エッジ面５を作るステップと、
−  第１の上側マスク５１２、７１４、８１２と第２の下側マスク５１４、７１６、８１４を取り除くステップとである。
【００６６】
本発明によると、この第１の上側マスク５１２、７１４、８１２と第２の下側マスク５１４、７１６、８１４はそれぞれ、幾何学的構成が同じであり、プレートの厚み中央にある正中面に対して対称に配置される。
【００６７】
エッチング深さの合計は、プレートの厚み以上あり、これによって、高さＨがプレートの厚みと等しく幅Ｌが第１の上側マスク５１２、７１４、８１２と第２の下側マスク５１４、７１６、８１４の輪郭によって定められるような少なくとも１つのフレキシブルな細長材１の境界を定める。このフレキシブルな細長材１の上側面と下側面以外のエッジは、エッチング後のものである（as-etched）。
【００６８】
上記の本発明に係るモノリシックなフレキシブルな軸受を作るために、このフレキシブルな軸受の幾何学的構成は、図１及び２に示したフレキシブルな軸受の場合と同様に、単一レベルに対してエッチングすることによって達成することができなければならない。しかし、このことは、図２７に示すフレキシブルな軸受の場合には当てはまらない。したがって、この図２７のピボットは、本発明の方法によってモノリシックな形態にて作ることができない。しかし、本発明の方法にしたがって（上側と下側の）細長材のそれぞれを作り、次に、これらの細長材を組み立てることによって図２７のピボットを作ることができる。
【００６９】
特定の実施形態において、必要な厚みのプレートを形成するステップは、複数の基材ウェハー７１１、７１２を熱接合し、中間層７１３を形成することによって行われ、この中間層７１３は、その全体が、又は図１１に示すように少なくとも接合ブリッジにおいて、前記少なくとも１つの細長材１内に維持される。例えば、基材がケイ素で作られている場合、適切な熱処理によって、二酸化ケイ素ＳｉＯ2の中間層を形成することができる。
【００７０】
別の特定の実施形態において、必要な厚みのプレートを形成するステップは、複数の基材ウェハー７１１、７１２どうしを、当該基材ウェハーの対の間に加えられた中間層７１３が挿入された状態で、接合することによって行われ、中間層７１３は、その全体が、又は少なくとも接合ブリッジにおいて、前記少なくとも１つのフレキシブルな細長材１内に維持される。例えば、基材ウェハーどうしを互いに接合することができる。
【００７１】
両方の場合に、中間層の完全又は局所的な破壊は、化学的な手段によって行うことが好ましく、例えばＳｉＯ2の場合にはフッ化水素酸ＨＦを用いる。
【００７２】
図１５〜１７に示した下で詳細に説明する当該方法の第１の変形態様は、いくつかの基材ウェハーを用いる製造について示している。
【００７３】
図１８〜２０に示した下で詳細に説明する第２の変形態様は、単一の基材ウェハーを用いる製造について示している。
【００７４】
これらの第１及び第２の方法の変形態様は、好ましいことに、図２１〜２６に示すように、第３の変形態様によって補うことができる。この第３の変形態様においては、プレートをエッチングするステップにおいて、以下のステップを有するいくつかの中間ステップが行われる。すなわち、
−  各上側エッチングウィンドウを通して第１の上側エッチングを行って、その上側エッチングウィンドウ内にて、実質的にプレートの中央厚みにおいて、第１の上側凹部５２１を形成するステップと、
−  第１の上側マスク上にバリヤー層５３１を付けて、各第１の上側凹部５２１上に第２の上側凹部５３２を形成するステップと、
−  各下側エッチングウィンドウを通して第２の下側エッチングを行って、その下側エッチングウィンドウ内にて、対応する第２の上側凹部５３２と第１の上側凹部５２１とアライメント状態である下側凹部５４１を形成するステップと、
−  第１の上側マスクと第２の下側マスクを取り除く前に、バリヤー層５３１を破壊するステップとである。
【００７５】
特に、このバリヤー層５３１は、典型的には厚みが１０μｍ以上であるパリレン（parylene）で作られている。しかし、厚みが１０μｍ未満であるパリレンのバリヤー層も考えられる。
【００７６】
特定の実施形態において、基材の微細加工可能な材料は、ケイ素であり、第１の上側マスク５１２、７１４、８１２と第２の下側マスク５１４、７１６、８１４が取り除かれた後、細長材１の全周にわたってＳｉＯ2の周部のシェルを形成し、温度変動の影響を受けないようにし、熱膨張によって発生する慣性及び長さの変化を補うように適合しているフレキシブルな細長材１に対して熱処理が行われる。特に、この厚みは、細長材のスチフネスの変化が、熱膨張によって発生する慣性要素の慣性の変化を補うように調整される。
【００７７】
これらの３つの方法の変形態様について、下において詳細に説明する。
【００７８】
図１５〜１７は、本発明に係る方法の第１の方法の変形態様における、アスペクト比が大きいフレキシブルな細長材を製造するための３つの順次的なステップを示している。
【００７９】
−  図１５は、リソグラフィーを行う第１のステップ７１０を示している。第１のレベル７１１は、中間層７１３によって第２のレベル７１２に接合され、このアセンブリーは、第１の上側レベル７１１に押し付けられ上側エッチングウィンドウ７１５がある第１の上側マスク７１４と、第２の下側レベル７１２に押し付けられ下側エッチングウィンドウ７１７がある第２の下側マスク７１６との間で包囲される。ここで、第１の上側マスク７１４と第２の下側マスク７１６は、同一であり、アライメント状態にされる。
【００８０】
−  図１６は、エッチングを行う第２のステップ７２０を示している。このエッチングを行う第２のステップ７２０においては、上側エッチングウィンドウ７１５を通して行われる上側エッチングによって上側凹部７２１、７２２を作り、下側エッチングウィンドウ７１７を通して行われる下側エッチングによって、上側凹部７２１、７２２とアライメント状態である下側凹部７２３、７２４を作る。
【００８１】
−  図１７は、解放を行う第３のステップを示している。この解放を行う第３のステップにおいては、マスク７１４及び７１６が取り除かれ、中間層６１３が維持される。このようにして、第１のレベル６１１、中間レベル６１３及び第２のレベル６１２のすべてにて作られた単一の細長材が得られる。この単一の細長材は、幅Ｌ７及び高さＨ７を有し、アスペクト比ＲＡ７＝Ｈ７／Ｌ７を定める。従来技術の第１のステップ６１０と同様な幾何学的構成を備えた第１のステップ７１０て開始した場合、ＲＡ７＝２・ＲＡ６である。当然、ここで基礎的な高さが等しいように描かれている第１のレベル７１１と第２のレベル７１２は、一部のアプリケーションにおいて、基礎的な高さが異なることがある。
【００８２】
図１８〜２０は、本発明に係る方法の第２の変形態様において、アスペクト比が大きいフレキシブルな細長材を製造するための３つの順次的なステップを示している。
【００８３】
−  図１８は、リソグラフィーを行う第１のステップ８１０を示している。単一のレベル８１１は、その上側面に押し付けられ上側エッチングウィンドウ８１３がある第１の上側マスク８１２と、その下側面に押し付けられ下側エッチングウィンドウ８１５がある第２の下側マスク８１４との間に包囲される。ここで、第１の上側マスク８１２と第２の下側マスク８１４は、同じであり、アライメント状態である。
【００８４】
−  図１９は、エッチングを行う第２のステップ８２０を示している。このエッチングを行う第２のステップ８２０においては、上側エッチングウィンドウ８１３を通して行われる上側エッチングによって上側凹部８２１、８２２を作り、下側エッチングウィンドウ８１５を通して行われる下側エッチングによって、上側凹部８２１、８２２とアライメント状態である下側凹部８２３、８２４を作る。
【００８５】
−  図２０は、解放を行う第３のステップ８３０を示している。この解放を行う第３のステップ８３０においては、マスク８１２及び８１４が取り除かれ、単一のレベル８１１で作られた単一の細長材が得られる。この単一の細長材は、幅Ｌ８及び高さＨ８であり、アスペクト比ＲＡ８＝Ｈ８／Ｌ８を定める。従来技術の第１のステップ６１０のすべてのレベルの合計と同じ厚みの単層によって第１のステップ７１０を開始した場合、ＲＡ８＝２・ＲＡ６である。
【００８６】
図２１〜２５は、本発明に係る方法の第３の変形態様における中間プロセスに対応する６つの順次的な製造ステップを示している。この第３の変形態様は、本発明に係る方法の第１の変形態様又は第２の変形態様と組み合わせて用いることができる。これら図は、第１の変形態様又は第２の変形態様にしたがって、細長材の厚みをどのように達成されるかを示してはおらず、単一のエッチング操作が、リソグラフィー操作が間に行われる２つのエッチング操作を有するシーケンスと、解放を行う第１のステップとによって置き換えられるような特定の方法を実証しようとするものである。
【００８７】
−  図２１は、第１のリソグラフィーを行う第１のステップ５１０を示している。この第１のステップ５１０においては、第１のレベル５１１は、その上側面に押し付けられ上側エッチングウィンドウ５１３がある第１の上側マスク５１２と、その下側面に押し付けられ下側エッチングウィンドウ５１５がある第２の下側マスク５１４との間に包囲される。ここで、第１の上側マスク５１２と第２の下側マスク５１４は、同一であり、アライメント状態である。
【００８８】
−  図２２は、第１のエッチングを行う第２のステップ５２０を示している。この第２のステップ５２０においては、各上側エッチングウィンドウ５１３を通して行われる上側エッチングによって、その上側エッチングウィンドウ５１３内にて、実質的に単一のレベル５１１の中央厚みにおいて、第１の上側凹部５２１を形成する。
【００８９】
−  図２３は、第２のリソグラフィーを行う第３のステップ５３０を示している。この第３のステップ５３０において、バリヤー層５３１は、単一のレベル５１１とは反対側にて第１の上側マスク５１２上に付けられ、各第１の上側凹部５２１上に第２の上側凹部５３２を形成する。
【００９０】
−  図２４は、第２のエッチングを行う第４のステップ５４０を示している。この第４のステップ５４０においては、各下側エッチングウィンドウ５１５を通して行われる下側エッチングによって、下側エッチングウィンドウ５１５内に、下側凹部５４１を形成する。この下側凹部５４１は、対応する第２の上側凹部５３２及び第１の上側凹部５２１とアライメント状態にある。
【００９１】
−  図２５は、第１の解放を行う第５のステップ５５０を示している。この第５のステップ５５０においては、後のステップにおいて前記第１の上側マスクと第２の下側マスクが取り除かれる前に、バリヤー層５３１が破壊される。
【００９２】
−  図２６は、第２の解放を行う第６のステップ５５０を示している。この第６のステップ５５０においては、マスク５１２及び５１４が取り除かれ、単一のレベル５１１で作られた少なくとも１つの単一の細長材を得る。本発明の第１又は第２の方法によると、そのアスペクト比ＲＡ５は、マスクの形に依存する。
【００９３】
特定の実施形態において、ディープエッチング機器においてエッチングされた基材の裏側が冷却され、ヘリウムを介して熱が伝わる。結果的に、当該方法の第２の変形態様の第２のエッチング８２０の場合のように上側エッチングと下側エッチングを伴う横断方向（トランスバース）のエッチングが行われる場合、まず、上記の第３の変形態様における第２のリソグラフィーを行う第３のステップ５３０の層５３１のようなシール層を堆積させて、冷却用ヘリウムがエッチングプラズマへと進むことを防ぐことは有利である。冷却用ヘリウムがエッチングプラズマへと進むと、エッチング特性に害を与えたり、かつ／又は制御が不可能になったりする。
【００９４】
特に、このシール層は、パリレン層である。他の変形態様において、シール層は、酸化物、窒化物、金属、厚い樹脂又は他の層のような異なる性質のものであることができる。この層は、所望のエッチングを行った後に取り除かれる。
【００９５】
第１の変形態様の場合、特に、中間層７１３は、埋め込まれた酸化物（ＢＯＸ：buried oxide）層である。エッチングがこの中間層７１３にて止まるが、このことは、理論上は、シールを確実にし、実際上は、特に、パリレンの、シール層を堆積させて、例えば、埋め込まれた酸化物層が壊れたときに、漏れがないことを確実にするために有利である。このことは、第２のエッチングのパラメーター及び条件に依存する。好ましいことに、前記の付加的なシール層は、１０μｍ以上の厚みのパリレン層である。
【００９６】
特に、本発明は、図１及び２７に示した回転式のフレキシブルな軸受を備えた共振器、又は平行移動式のフレキシブルな軸受を有する共振器に適用可能である。
【００９７】
本発明は、他のエッチング可能な弾性材料に適用可能である。
【００９８】
本発明は、前記のようなフレキシブルな細長材を少なくとも１つ有する計時器用のフレキシブルなピボット１００に関する。特に、この計時器用のフレキシブルなピボット１００は、前記のようなフレキシブルな細長材１を複数有する。特に、これらのフレキシブルな細長材１どうしが一緒に、フレキシブルなピボット１００の回転軸Ｄを定める。特に、これらのフレキシブルな細長材１の断面は、すべて同じである。
【００９９】
特に、図２７に示す変形態様では、フレキシブルなピボット１００は、少なくとも２つのフレキシブルな細長材１を有し、これらのフレキシブルな細長材１は一緒に、同じ平面内において又は平行で離れている場合には同じ平面上への射影において、フレキシブルなピボット１００の回転軸Ｄを定める交差点を定める。
【０１００】
特に、フレキシブルなピボット１００は、固定構造１１０と、及びフレキシブルな細長材１によって互いに接続される少なくとも１つの慣性要素１２０とを有し、慣性要素１２０の慣性中心は、フレキシブルなピボット１００の回転軸Ｄとアライメント状態にある。
【０１０１】
特に、このフレキシブルなピボット１００が備えるフレキシブルな細長材１は、ストレートなフレキシブルな細長材である。
【０１０２】
本発明は、さらに、前記のようなフレキシブルな細長材１を有する計時器用のフレキシブルな細長材の共振器２００に関する。特に、この共振器２００は、前記のような少なくとも１つのフレキシブルなピボット１００を有する。特に、このフレキシブルな細長材１は、慣性要素１２０を中立位置に弾性的に戻すように構成している。
【０１０３】
本発明は、さらに、前記のような共振器２００を少なくとも１つ、及び／又は前記のようなフレキシブルなピボット１００を少なくとも１つ有し、かつ／又は前記のようなフレキシブルな細長材１を有する計時器用ムーブメント３００に関する。
【０１０４】
本発明は、さらに、前記のような共振器２００を少なくとも１つ、及び／又は前記のようなフレキシブルなピボット１００を少なくとも１つ有し、かつ／又は前記のようなフレキシブルな細長材１を有するような計時器、特に、腕時計４００、に関する。
【符号の説明】
【０１０５】
１  細長材
２  上側面
３  下側面
４  第１の周部エッジ面
５  第２の周部エッジ面
１０  単層
２０  上側層
３０  下側層
６０  中間層
７０  コア
８０  層
９０  薄い層
１００  フレキシブルなピボット
１１０  固定構造
１２０  慣性要素
２００  共振器
３００  計時器用ムーブメント
５１１、７１１、７１２、８１１  基材ウェハー
５１２、７１４、８１２  第１の上側マスク
５１３、７１５、８１３  上側ウィンドウ
５１４、７１６、８１４  第２の下側マスク
５１５、７１７、８１５  下側ウィンドウ
５２１  第１の上側凹部
５３１  バリヤー層
５３２  第２の上側凹部
５４１  下側凹部
７１３  中間層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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