(57)【要約】  微小機械時計部品（１）は、プレート状のシリコン基板から切り出される。部品の切縁部は、時計の別の微小機械部品の対応する接触ゾーンに接して滑動するよう構成された接触面として機能する目的の部分を含む。切縁部は、交互するリブ（２１ａ）と溝（２３ａ）を含むリブ付き面を有し、リブ及び溝は、直線状であって、各々がプレートに平行な平面内に含まれる。更に、切縁部が有するリブ及び溝は、リブを互いから離隔する間隔が第１の距離に等しい第１の区間（２５ａ）と、リブ間の間隔が第１の距離とは異なる第２の距離に等しい第２の区間（２７ａ）とを備えて、切縁部上に段付きパターンを形成する。【選択図】      図２Ａ
2021513069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレート状のシリコン基板において切り出された微小機械時計部品（１；１０；２０；１００；２００）であって、前記微小機械時計部品の切縁部が、時計の別の微小機械部品の対応する接触ゾーンに接して滑動するよう構成された接触面として機能するよう設けられた部分を含み、前記切縁部は、交互するリブ（２１ａ；２１ｂ；２１ｃ；１２１；２２１）と溝（２３ａ；２３ｂ；２３ｃ；１２３；２２３）とを含むリブ付き面を有し、前記リブ及び溝が直線状であり、
前記リブ及び前記溝は、前記リブを互いから離隔する間隔が第１の距離に等しい複数の第１の区間（２５ａ；２５ｂ；２５ｃ；１２５；２２５）と、前記リブ間の間隔が第１の距離とは異なる第２の距離に等しい少なくとも１つの第２の区間（２７ａ；２７ｂ；２７ｃ；１２７；２２７）とを備えた離間パターンを形成し、前記第１の距離は、２００ｎｍ〜５μｍである、
ことを特徴とする、微小機械時計部品（１；１０；２０；１００；２００）。
【請求項２】
前記第１の距離は、２００ｎｍ〜２μｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の微小機械時計部品（１；１０；２０；１００；２００）。
【請求項３】
前記リブ及び前記溝は各々、前記プレートに平行な平面内に含まれる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の微小機械時計部品（１；１０；２０；１００）。
【請求項４】
前記リブ及び前記溝は、前記プレートの主面に対して垂直である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の微小機械時計部品（２００）。
【請求項５】
前記第２の距離は前記第１の距離よりも大きい、ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の微小機械時計部品（１；１０；２０；１００；２００）。
【請求項６】
前記第１の区間（２５ａ；２５ｂ；２５ｃ；１２５；２２５）に属する前記溝は、全て同じ深さである、ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の微小機械時計部品（１；１０；２０；１００；２００）。
【請求項７】
前記離間パターンが複数の第２の区間（２７ａ；２７ｂ；２７ｃ；２２７）を含み、前記第２の距離は、２００ｎｍ〜５０μｍである、ことを特徴とする請求項５に記載又は請求項５及び６に記載の微小機械時計部品（１；１０；２０；２００）。
【請求項８】
前記第２の区間（２７ａ；２７ｂ；２７ｃ；２２７）に属する前記溝は、全て同じ深さであり、第２の深さが１０ｎｍ〜１０μｍである、ことを特徴とする請求項７に記載の微小機械時計部品（１；１０；２０；２００）。
【請求項９】
前記離間パターンは、単一の溝（１２３）を含む単一の第２の区間（１２７）を備え、前記第２の距離は、２００ｎｍから前記部品の全高の２／３の間である、ことを特徴とする請求項５に記載又は請求項５及び６に記載の微小機械時計部品（１００）。
【請求項１０】
前記第２の区間（１２７）の前記単一の溝（１２３）の深さは、１０ｎｍ〜５０μｍである、ことを特徴とする請求項９に記載の微小機械時計部品（１００）。
【請求項１１】
前記第１の深さは、１０ｎｍ〜２μｍである、ことを特徴とする請求項３及び６に記載の微小機械時計部品（１；１０；２０；１００）。
【請求項１２】
前記第１の深さは、５００ｎｍ〜４μｍである、ことを特徴とする請求項４及び６に記載の微小機械時計部品（２００）。
【請求項１３】
請求項１及び３に記載され、単結晶又は多結晶シリコンの微小機械部品を製造する方法であって、
ａ）シリコン基板を取得するステップと；
ｂ）前記基板の水平面上にオープンワークエッチングレジストを堆積して構造化するステップと；
ｃ）前記基板を第１の距離までくり抜くように、前記レジストにおける開口部を通じて前記基板の表面を反応性イオンエッチングによりエッチングするステップと；
ｄ）前のステップの間に前記エッチングによって露出された表面上に化学的に不活性のパッシベーション層を堆積するステップと；
ｅ）前記反応性イオンエッチングが前記基板の厚さ全体にわたってくり抜いていない限り、前記ステップ（ｃ）とその後の前記ステップ（ｄ）を含む第１のステップシーケンスが所定の第１の回数（ｎ）行われるまで上記第１のステップシーケンスの実行を繰り返すステップと；
ｆ）前記微小機械部品を前記レジスト及び前記基板から取り除くステップと；
を含み、
前記ステップ（ｅ）と前記ステップ（ｆ）の間に、前記方法は、前記方法の実行中に前記ステップ（ｅ）が特定の第３の回数（ｖ）を未だ行われていない場合にのみ行われる第２のステップシーケンスを含み、
前記第２のステップシーケンスが、
ｘ）前記基板を前記第１の距離とは異なる第２の距離までくり抜くように、前記レジストにおける前記開口部を通じて前記基板の表面を反応性イオンエッチングによりエッチングするステップと；
ｙ）前のステップの間にエッチングによって露出された表面上に化学的に不活性のパッシベーション層を堆積するステップと；
ｚ）ステップ（ｘ）とその後のステップ（ｙ）を含む第２のステップシーケンスが所定の第２の回数（ｍ）行われるまで、前記第２のステップシーケンスの実行を繰り返し、次いで前記ステップｃ）に戻るステップと；
を含む、ことを特徴とする、単結晶又は多結晶シリコンの微小機械部品を製造する方法。
【請求項１４】
請求項１及び４に記載され、単結晶又は多結晶シリコンの微小機械部品を製造する方法であって、
ａ）シリコン基板を取得するステップと；
ｂ）前記基板の水平面上にオープンワークエッチングレジストを堆積して構造化するステップと；
ｃ）前記基板を第１の距離までくり抜くように、前記レジストにおける開口部を通じて前記基板の表面を反応性イオンエッチングによりエッチングするステップと；
ｄ）前のステップの間に前記エッチングによって露出された表面上に化学的に不活性のパッシベーション層を堆積するステップと；
ｅ）前記ステップ（ｃ）とその後の前記ステップ（ｄ）を含むステップシーケンスが特定の回数行われるまで、又は前記反応性イオンエッチングが前記基板の厚さ全体にわたってくり抜くまで、前記ステップシーケンスの実行を繰り返すステップと；
ｆ）前記微小機械部品を前記レジスト及び前記基板から取り除くステップと；
を含み、
前記ステップ（ｂ）の間、前記エッチングレジストは、前記オープンワークレジストにおける前記開口部の縁部が滑らかではなくむしろ交互する突起及び凹部によって形成される波状プロファイルを有するように構造化され、前記突起及び前記凹部は、前記突起を互いから離隔する間隔が第１の距離に等しい複数の第１の区間と、前記突起間の間隔が前記第１の距離とは異なる第２の距離に等しい少なくとも１つの第２の区間とを有する離間パターンを形成し、前記第１の距離は、５００ｎｍ〜４μｍの間である、
ことを特徴とする、単結晶又は多結晶シリコンの微小機械部品を製造する方法。
【請求項１５】
前記第１の距離は、２００ｎｍ〜２μｍの間である、ことを特徴とする、請求項１４に記載の微小機械部品を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の態様において、プレート状のシリコン基板において切り出された微小機械時計部品であって、微小機械時計部品の切縁部が、時計の別の微小機械部品の対応する接触ゾーンに接して滑動するよう構成された接触面として機能するよう設けられた部分を含み、部品の切縁部が、交互するリブと溝とを含むリブ付き面を有し、これらのリブ及びこれらの溝が直線状である、微小機械時計部品に関する。本発明のこの第１の態様は、特に、上記で与えられた規定に従い且つレバー脱進機の一部である微小機械時計部品に関する。
【０００２】
第２の態様において、本発明は、本発明の第１の態様に従う微小機械時計部品を製造する方法であって、
前記方法が、
−プレート状のシリコン基板を取得するステップと、
−基板の水平面上にオープンワークエッチングレジストを堆積して構造化するステップと、
−基板をくり抜くように、レジストにおける開口部を通じて基板の表面を反応性イオンエッチングによりエッチングするステップと、
−前述のステップの間にエッチングによって露出された表面上に化学的に不活性のパッシベーションを堆積するステップと、
−前述の２つのステップによって形成されるステップシーケンスが予め定められた第１の回数が行われるまで、又は反応性イオンエッチングが基板の厚さ全体にわたってくり抜くまで前記ステップシーケンスの実行を繰り返すステップと、
−微小機械時計部品をレジスト及び基板から取り除くステップと、
を含む、方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
微小機械時計部品の製造、及び特に単結晶又は多結晶シリコンウェーハの微細機械加工によってレバー脱進機の部品を形成するこのような微小機械時計部品の製造は知られている。特に、欧州特許第０７３２６３５号は、シリコンからの脱進機レバーの製造について記載している。シリコンの微細機械加工は、大部分がエッチング工程からなる。エッチングレジストは、一般に、部品を所望の形状にするために使用され、これらのレジストは、シリコン基板の水平面上に事前に堆積及び構造化されている。最も広く使用されているエッチング技術は、ディープ反応性イオンエッチング、すなわちＤＲＩＥと呼ばれる。特に、Ｒｏｂｅｒｔ  Ｂｏｓｃｈ  ＧｍｂＨの名義での米国特許第５，５０１，８９３号は、不活性パッシベーション層の堆積とプラズマエッチングのステップを交互に行う手順を適用することにより、シリコン基板に準垂直フランクを有するエッチングプロファイルを提案している。パッシベーション層を堆積するステップとエッチングステップは、全てフッ素化合物を使用しているため、単一の化学的コンテキスト内で行われる。各ステップは数秒間続き、基板の表面全体にパッシベーション層が形成されるので、この基板は何らかの後続のエッチングから保護される。しかしながら、次のエッチング工程の間、垂直方向に加速されたイオンの衝突により、プロファイルの底部にてパッシベーション層の一部の崩壊が生じる（ただし、そのフランクを覆う部分は除く）。従って、プロファイルの底部は、反応性エッチングに極めて直ぐに暴露される。米国特許第５，５０１，８９３号は、引用により組み込まれる。
【０００４】
エッチングステップ及びそれに続くパッシベーション層の堆積ステップによって形成されるシーケンスは何度も繰り返される。例えば、基板の片側から反対側まで５００ミクロンの厚さまで垂直に貫通する溝をエッチングするために１００〜１０００回の間である。堆積ステップとエッチングステップを連続して交互に繰り返すと、完全に真っ直ぐなフランクではなく、細かく起伏して、交互に並ぶ規則的に離間した凹凸部を有するフランクが生成される。起伏の振幅は、堆積ステップとエッチングステップが交互に繰り返される頻度に依存する。
【０００５】
ＤＲＩＥ技術によるシリコンウェーハの微細機械加工による微小機械時計部品の製造は、良好な結果をもたらす。しかしながら、微小機械部品の垂直フランクが、別の微小機械部品の少なくとも１つの接触ゾーンに接して滑動するのに設けられる接触面として機能するものであることは珍しいことではない。これらの垂直接触面は、トライボロジーの観点からは完全に満足できるものではないことが分かっている。
【０００６】
この問題を克服しようとして、複数のアイデアが提案されている。先ず、個々のエッチングステップの持続時間を短縮することにより、微小機械部品のフランクを可能な限り真っ直ぐにする試みが行われている。この手順により、ほぼ完璧に滑らかなフランクを得ることができる。しかしながら、これは、エッチングプロセスの実行速度が大幅に低下することを犠牲にしている。別の解決策が、欧州特許第３１０９２００号に記載されている。この文献は、実際には、２つのレベルに分割される周壁を備えた微小機械部品の製造を提案している。実質的に垂直な面を有する上側レベルと、面取りのように斜めに向けられた表面を有する下側レベルである。第２のレベルの周壁は垂直線に対して傾斜しているので、他の微小機械部品の接触ゾーンとは接触しない。このため、実際の接触領域は、垂直フランクを有する部品と比較して減少する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許第０７３２６３５号明細書
【特許文献２】米国特許第５，５０１，８９３号公報
【特許文献３】欧州特許第３１０９２００号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の１つの目的は、ここで説明した従来技術の欠点を克服することである。本発明は、添付の請求項１に記載の微小機械時計部品と、添付の請求項１３及び１４に記載の２つの製造方法をそれぞれ提供することによって、この目的及び他の目的を達成する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、リブ及び溝は、リブを互いから離隔する間隔が第１の距離に等しい第１の区間と、リブ間の間隔が第１の距離とは異なる第２の距離に等しい少なくとも１つの第２の区間とを備えた離間パターンを形成する。出願人によって実施された試験では、上述の特徴を有する離間パターンが存在することで、接触中の摩擦を低減することによりトライボロジー特性を改善することを示した。
【００１０】
本発明の特定の実施形態によれば、リブ及び溝は各々、プレートに平行な平面内に含まれる。
【００１１】
本発明の他の実施形態によれば、リブ及び溝は、プレートの主面に対して垂直である。
【００１２】
本発明の第１の実施形態によれば、第１の区間に属する溝は、好ましくは全て同じ第１の深さである。この深さは１０ｎｍ〜２μｍである。
【００１３】
本発明の第２の実施形態によれば、第２の距離は、好ましくは、第１の距離よりも大きい。
【００１４】
本発明の第３の実施形態によれば、離間パターンは、複数の第２の区間を含み、第２の距離は、２００ｎｍ〜５０μｍ、及び好ましくは８００ｎｍ〜１０μｍである。
【００１５】
第３の実施形態の有利な変形形態によれば、第２の区間に属する溝は、全て同じ深さである。この深さは１０ｎｍ〜１０μｍである。
【００１６】
第２の実施形態の有利な変形形態によれば、離間パターンは、単一の溝を含む単一の第２の区間を含み、第２の距離は、２００ｎｍから部品の全高の２／３の間であり、好ましくは部品の全高の１／３から１／２の間である。更に、第２区間の単一溝の深さは、好ましくは１０ｎｍ〜５０μｍである。
【００１７】
本発明の他の特徴及び利点は、非限定的な実施例としてのみ与えられ、添付図面を参照して与えられる以下の説明を読むと明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来技術のＳｗｉｓｓレバー脱進機を示す概略平面図である。
【図２Ａ】本発明の特定の第１の実施形態の１つの変形形態に対応する１つの微小機械時計部品の切縁部上のリブ付き面を示す概略断面図である。
【図２Ｂ】本発明の特定の第１の実施形態の１つの変形形態に対応する１つの微小機械時計部品の切縁部上のリブ付き面を示す概略断面図である。
【図２Ｃ】本発明の特定の第１の実施形態の１つの変形形態に対応する１つの微小機械時計部品の切縁部上のリブ付き面を示す概略断面図である。
【図３】本発明の特定の第２の実施形態による微小機械時計部品の切縁部上のリブ付き面を示す概略断面図である。
【図４】本発明の２つの方法のうちの１つの方法の１つの特定の実施構成の６つの連続するステップの間における反応性ガスの流れとパッシベーションガスの流れの発生を示す２つのグラフである。
【図５】ガンギ車の主面に垂直な歯の衝撃面上にリブ及び溝が形成された、本発明の第３の実施形態によるガンギ車の歯の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、Ｓｗｉｓｓレバー脱進機の関連で本発明について説明する。しかしながら、本発明は、この限定的な適用領域に限定されず、むしろ、２つの構成要素が滑動し、従って互いに摩擦し合うように行わせる全ての微小機械時計デバイスに関することは理解されるであろう。
【００２０】
図１は、従来技術のＳｗｉｓｓレバー脱進機を示す概略平面図である。図示の機構は、特に、ガンギ車３、レバー５、及びローラーテーブル７を備え、その中心を介してテンプ９のスピンドルを通過する。レバーの２つのアームは各々、パレット１１、１３で終端する。パレットは、ガンギ車３の歯１５と協働するように配置されている。ガンギ車は、ガンギカナ（１７で示されている）と係合する時回り輪列（図示せず）によって香箱（図示せず）に接続される。これにより、ガンギ車は、恒久的に前方に（換言すると、図１に示すように時計回りに）押し出される。図示の時点では、ガンギ車３の歯１５の１つがレバー５の入口パレット１１のロック面に対して固定されていることに留意されたい。テンプによって駆動されるレバー５は、スピンドル１９を中心に時計回り方向に旋回運動を開始する。レバーが時計回り方向に旋回すると、入口パレットが歯１５の前側フランクに接して（図の）上向き方向に滑動することになる。この係合解除段階は、パレットのロック面が歯１５の前方フランクの前進に対する障害でなくなった時点で終了する。次に、パレット１１の下面（パレットの衝撃面）に接して滑動するようになるのは、この同じ歯の平坦な先端（歯の衝撃面と呼ばれる）である。２つの衝撃面の間の角度がついた接触はまた、入口パレット１１を上向きに反発する作用をもたらし、時計回り方向のレバー５の旋回運動が増強されることになる。この衝撃段階は、入口パレット１１が歯１５への完全に自由な通過を提供するのに十分な程度に反発したときに終了することになる。ここで説明した２つの連続する段階では、この間にガンギ車３の歯１５がレバー５のパレット１１、１３のうちの１つパレットの面に接して滑動し、各段階でかなりの摩擦が発生する。
【００２１】
図２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、本発明の特定の第１の実施形態の３つの変形形態にそれぞれ対応する３つの微小機械時計部品１、１０、２０の切縁部上のリブ付き面を示す概略断面図である。ここで図２Ａをより詳細に参照すると、本発明によれば、部品１の切縁部上のリブ２１ａ及び溝２３ａは、幅が第１の距離に等しい狭い溝によってリブが互いに離隔されている第１の区間２５ａと、幅が第１の距離よりも大きい第２の距離に等しい広い溝によってリブが互いに離隔されている第２の区間２７ａとを備えた、離間したパターン又は交互パターンを形成していることが分かる。更に、図示の実施形態では、第１の区間２５ａと第２の区間２７ａが周期的に交互して、第２の区間が常に２つの第１の区間の間に挿入され、逆もまた同じであることが分かる。従って、図２Ａに示す変形形態によれば、部品１の切縁部のリブ付き面は、部品の高さ全体にわたって周期的に繰り返されるパターンを有することが理解されるであろう。図示の変形形態では、このパターンは、２つの狭い溝とそれに続く１つの広い溝で形成されている。また、この変形形態では、狭い溝は、例えば２μｍの幅及び１０ｎｍ〜２μｍの深さを有することができると言える。更に、広い溝は、８μｍの幅及び１０ｎｍ〜１０μｍの深さを有することができる。
【００２２】
図２Ｂに示す部分の切縁部のリブ付き面上のパターンは、図２Ａのパターンと極めて類似する。実際に、部品１０の切縁部上のリブ２１ｂ及び溝２３ｂは、溝２３ｂが狭い第１の区間２５ｂと、溝２３ｂが広い第２の区間２７ｂとを備えた、交互するパターン、換言すると離間したパターンを形成することが分かる。更に、図２Ａの実施例も同様であったが、部品１０の切縁部のリブ付き面は、部品の高さ全体にわたって周期的に繰り返されるパターンを有する。図２Ｂの変形形態では、このパターンは単一の狭い溝とそれに続く広い溝によって形成されていることが分かる。また、この変形形態では、狭い溝は、例えば１μｍの幅及び１０ｎｍ〜２μｍの深さを有することができると言える。更に、広い溝は、９μｍの幅及び１０ｎｍ〜１０μｍの深さを有することができる。
【００２３】
図２Ｃに示す部品の切縁部のリブ付き面上のパターンは、図２Ａ及び２Ｂのパターンと極めて類似する。部品２０の切縁部のリブ付き面は、部品の高さ全体にわたって周期的に繰り返されるパターンを有することが分かる。図２Ｃの変形形態では、このパターンは、５つの狭い溝とそれに続く１つの広い溝で形成されていることが分かる。また、この変形形態では、狭い溝は、例えば１μｍの幅及び１０ｎｍ〜２μｍの深さを有することができると言える。更に、広い溝は、９μｍの幅及び１０ｎｍ〜１０μｍの深さを有することができる。
【００２４】
図３は、本発明の特定の第２の実施形態による微小機械時計部品１００の切縁部のリブ付き面を示す概略断面図である。図３で分かるように、部品１００の切縁部上のリブ１２１及び溝１２３は、リブ１２１を互いから離隔する間隔が第１の距離に等しい第１の区間と、リブ間の間隔が第１の距離とは異なる第２の距離に等しい第２の区間とを備えた交互又は離間パターンを形成する。図示の実施形態では、単一の第２の区間１２７自体は、幅が第２の距離に等しい単一の溝１２３によって形成される。図示の実施形態では、この第２の距離は、部品１００の全厚の４分の１よりも大きいことが分かる。例証として、部品１００は、８０μｍ〜５００μｍの厚さを有することができ、上記第２の距離は、２０μｍ〜１５０μｍの間とすることができる。依然として図３を参照すると、図示の実施形態では、２つの第１の区間１２５が存在することも分かる。２つの区間１２５は各々、部品１００の２つの主面のうちの１つと第２の区間１２７との間に延びる。また、図示の実施例では、２つの区間１２５が同じ数の溝１２３を有すること、及びこれらが同じ幅であることも分かる。しかしながら、本実施形態の他の変形形態によれば、２つの区間１２５は、異なる数の溝を有することができることは理解されるであろう。また、図示の実施形態では、第１の区間１２５を形成する溝は、狭い溝であって、例えば、１μｍの幅及び１０ｎｍ〜２μｍの深さを有することができると言える。
【００２５】
また、本発明は、添付の図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ及び図３に示されているような微小機械時計部品の製造を可能にする方法に関する。ここで、本発明の方法の特定の実装態様について説明する。
【００２６】
本発明の方法は、プレート状のシリコン基板を取得することからなる第１のステップを含む。勿論、基板が全体的にシリコンで形成されていなくても、ドープされたシリコンで形成することも可能である。基板は、シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）で形成することができる。当業者であれば周知であるように、サンドイッチ構造を有するこのような基板は、二酸化ケイ素の中間層によって接続されたシリコンの２つの層を含む。或いは、基板は、例えば、金属などの別のタイプのベースに取り付けられたシリコンの層で形成することもできる。
【００２７】
本方法の次のステップは、基板の水平面上にオープンワークエッチングレジストを堆積及び構造化することからなる。エッチングレジストは、プレート状の基板の２つの主面の一方に形成されている。図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ及び図３を参照すると、図示の実施例では、エッチングレジストが基板の上部水平面上に形成されことが明らかになるであろう。レジストは、後続のエッチングステップに耐えることができる材料で形成される。本実施例によれば、エッチングレジストは、二酸化ケイ素から作製される。
【００２８】
本方法は、第１の距離に等しい深さまで基板をくり抜くように、レジストの開口部を通じて基板の露出面を反応性イオンエッチングによってエッチングすることからなるステップによって続く。反応性イオンエッチングは、それ自体は当業者には周知である。エッチングステップ用に最も一般的に使用されるガスはＳＦ６であり、エッチングの最適化を可能にする主なパラメータは、有利には２００〜７８０ｓｃｃｍ、好ましくは３５０〜６００ｓｃｃｍであるＳＦ６の流量；有利には２．４５ＧＨｚで１０００〜３０００ワット、好ましくは２．４５ＧＨｚで１５００〜２６００ワットであるプラズマを励起する働きをする無線周波電力；及び有利には０．８秒〜３５秒、好ましくは１．５秒〜７秒であるエッチングステップの持続時間である。パラメータは、ステップの終わりにおいて、イオンエッチングがシリコン基板を所定の第１の距離（例えば、図２Ａの実施例の場合は２ミクロン）に等しい深さまでくり抜くように選択される。
【００２９】
本方法の次のステップは、前のステップの間にエッチングによって露出された表面上に化学的に不活性なパッシベーション層を堆積することからなる。パッシベーションステップで最も一般的に使用されるガスはＣ４Ｆ８であり、パッシベーション層の堆積の最適化を可能にする主なパラメータは、有利には１０〜７８０ｓｃｃｍ、好ましくは５０〜４００ｓｃｃｍであるＣ４Ｆ８の流量；有利には２．４５ＧＨｚで１０００〜３０００ワット、好ましくは２．４５ＧＨｚで１５００〜２６００ワットであるプラズマを励起する働きをする無線周波電力；及び有利には０．８秒〜２０秒、好ましくは１秒〜４秒であるパッシベーションステップの持続時間である。
【００３０】
次に、ここで述べたエッチングステップ及びパッシベーションステップを含む方法シーケンスが繰り返される。この第１の反復シーケンスは、所定の第１の回数（ｎ）を連続して実行され、或いは同等の方式で、第１の反復シーケンスは、第１の区間において溝が存在する数だけ実行される（換言すると、図２Ａに示す実施例では２回、図２Ｂによれば１回、図２Ｃによれば５回）。
【００３１】
同じ溝幅を維持しながらより深い溝をエッチングするために、エッチングプロセスのパラメータを適合させることができる。例えば、反応ガスの流量とエッチングステップの持続時間を同時に変えることができる。実際に、活性ガスの流量を増大させることにより、エッチングが加速される。しかしながら、これにより反応性ガスの分子密度も増加し、エッチングがより等方性になり、従って溝がより深くなる。溝の深さに影響を与えるためには、エッチングステップの継続時間よりも、ガス流動係数の方が重要である。
【００３２】
本方法が上記のように第１の区間のエッチングを終了した場合、本方法の次のステップは、第１の距離とは異なる第２の距離に等しい深さまで基板をくり抜くように、レジストの開口部を通じて基板の露出面を反応性イオンエッチングによってエッチングすることからなる。エッチングパラメータは、ステップの終わりにおいて、イオンエッチングがシリコン基板を所定の第２の距離（例えば、図２Ａの実施例の場合は８ミクロン）に等しい深さまでくり抜くように選択される。本方法の次のステップは、前のステップの間にエッチングによって露出された表面に化学的に不活性なパッシベーション層を堆積することからなる。
【００３３】
次に、ここで述べたエッチングステップ及びパッシベーションステップを含む方法のシーケンスが繰り返される。この第２の反復シーケンスは、所定の第２の回数（ｍ）を連続して実行され、又は同等の方式で、第２の反復シーケンスは、第２の区間において溝が存在する数だけ実行される（換言すると、図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、及び図３に示す実施例の各々において１回）。本方法が上記のように第２の区間のエッチングを終了した場合、本方法は、第１の反復シーケンスの開始に戻り、新しい第１の区間のエッチングを開始することによって進行する。
【００３４】
最初に第１の区間をエッチングし次いで第２の区間をエッチングすることからなる方法のシーケンス自体を繰り返すことができる。この第３の反復シーケンスは、特定の第３の回数（ｖ）を実行され、又は同等の方式で、第３の反復シーケンスは、第２の区間ごとに１回、部品の切縁部のリブ付き面上で実行される。
【００３５】
次に、微小機械時計部品からレジストを取り除いた後、好ましくは二酸化ケイ素層で覆われ、その後、この層が最終的に基板から取り除かれる。
【００３６】
図４は、図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ及び図３に示される微小機械時計部品を製造するのに使用される本発明の方法の特定の１つの実施構成の６つの連続するステップの間の反応性ガスの流れ及びパッシベーションガスの流れの展開を示す二重グラフである。より具体的には、図４の実装態様により、図２Ａの実施例の微小機械部品を製造することができる。グラフは、エッチングステップＧ１とその後のパッシベーションステップＰ１を含む第１の反復シーケンスを示している。エッチングステップの間、ＳＦ６の流量は５秒間で４００ｓｃｃｍである。パッシベーションステップの間、Ｃ４Ｆ８の流量は２秒間で２００ｓｃｃｍである。図から分かるように、第１の反復シーケンスが１回繰り返されて、２つの溝から形成される第１の区間を完了する。第１の区間が完了すると、エッチングステップＧ２とその後のパッシベーションステップＰ２によって形成される第２のシーケンスに進む。エッチングステップＧ２の間、ＳＦ６の流量は３５秒で４００ｓｃｃｍである。パッシベーションステップＰ２の間、Ｃ４Ｆ８の流量は１５秒間で２００ｓｃｃｍである。
【００３７】
本発明によれば、微小機械時計部品の切縁部の表面はリブ付きであり、交互する直線状のリブ及び溝を含む。これまでに説明した両方の実施形態によれば、これらのリブ及びこれらの溝は水平であり、換言すると、各々がプレートに平行な平面内に含まれていた。図５の部分概略平面図は、本発明の第３の例示的な実施形態を示しており、微小機械部品は、ガンギ車によって形成されている。この実施形態によれば、リブ及び溝は、ガンギ車の主面に対して垂直に向けられる。図５の部分図は、ガンギ車の歯（２００で参照）の１つだけを示している。図に示すように、歯２００の衝撃面は、真っ直ぐで垂直な交互するリブ２２１及び溝２２３を有する。リブ２２１及び溝２２３は、溝２２３が狭い第１の区間２２５と、溝が広い第２の区間２２７とを有する離間パターンを形成している点に留意されたい。更に、リブ２２１及び溝２２３は、歯２００の衝撃面の幅全体にわたって周期的に繰り返されるパターンを有する。
【００３８】
本発明に準拠し且つ垂直方向に凹凸のある表面を備えた微小機械時計部品の一式を製造するために、単結晶又は多結晶シリコンの微小機械部品を製造する方法であって、
以下のステップ、すなわち：
ａ）シリコン基板を取得するステップと；
ｂ）基板の水平面上にオープンワークエッチングレジストを堆積して構造化するステップと；
ｃ）基板を第１の距離までくり抜くように、レジストにおける開口部を通じて基板の表面を反応性イオンエッチングによりエッチングするステップと；
ｄ）前のステップの間にエッチングによって露出された表面上に化学的に不活性のパッシベーション層を堆積するステップと；
ｅ）ステップ（ｃ）とその後のステップ（ｄ）を含むステップシーケンスが特定の回数が行われるまで、又は反応性イオンエッチングが基板の厚さ全体にわたってくり抜くまで、上記ステップシーケンスの実行を繰り返すステップと；
ｆ）微小機械部品をレジスト及び基板から取り除くステップと；
を含み、
ステップ（ｂ）の間、エッチングレジストは、オープンワークエッチングレジストにおける開口部の縁部が滑らかではなくむしろ交互する突起及び凹部によって形成される波状プロファイルを有するように構造化され、突起及び凹部が、突起を互いから離隔する間隔が第１の距離に等しい複数の第１の区間と突起間の間隔が第１の距離とは異なる第２の距離に等しい第２の区間とを有する離間パターンを形成し、第１の距離は、２００ｎｍ〜５μｍの間、好ましくは２００ｎｍ〜２μｍの間である、
ことを特徴とする、単結晶又は多結晶シリコンの微小機械部品を製造する方法を使用することが可能である。
【００３９】
添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載されている実施形態に対して、当業者には明らかである様々な修正及び／又は改良を行うことができることは理解されるであろう。特に、本発明は、ガンギ車及びレバーに関連して説明してきたが、本発明は、脱進機の構成要素のみに関するものではなく、完全に一般的な方法で、全ての微小機械時計部品に関することは明らかである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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