(57)【要約】  本発明は、炭素同素体ベースの合成材料で作られた一体的にされたマイクロメカニカル部品を製造する方法に関し、少なくとも３つのレベルにて、製造される一体的にされたマイクロメカニカル部品に対応する逆形状空欠部が設けられた基材を形成するステップと、前記基材の前記逆形状空欠部を、前記逆形状空欠部の前記少なくとも３つのレベルそれぞれの深さよりも小さな厚みの前記炭素同素体ベースの合成材料の層で被覆するステップと、及び前記逆形状空欠部に形成された前記一体的にされたマイクロメカニカル部品を解放するために、前記基材を除去するステップとを有する。
2016537209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素同素体ベースの合成材料（２１５、３１５、４１５）で作られた一体的にされたマイクロメカニカル部品（２２１、３２１、４２１、５２３、５２５）を製造する方法であって、
（ａ）少なくとも３つのレベル（Ｎ1、Ｎ2、Ｎ3、Ｎx）にて、製造される一体的にされたマイクロメカニカル部品に対応する逆形状空欠部（２０３、３０３、４０３）が設けられた基材（２０１、３０１、４０１）を形成するステップと、
（ｂ）前記基材（２０１、３０１、４０１）の前記逆形状空欠部（２０３、３０３、４０３）を、前記逆形状空欠部の前記少なくとも３つのレベル（Ｎ1、Ｎ2、Ｎ3、Ｎx）それぞれの深さよりも小さな厚み（ｅ1）の前記炭素同素体ベースの合成材料の層で被覆するステップと、及び
（ｃ）前記逆形状空欠部に形成された前記一体的にされたマイクロメカニカル部品（２２１、３２１、４２１、５２３、５２５）を解放するために、前記基材（２０１、３０１、４０１）を除去するステップとを有し、
前記形成するステップ（ａ）は、
（ｉ）エッチングされ貫通される第１のパターン（２０５、３０５、４０５）を少なくとも有する第１のウェハー（２０２、３０２、４０２）を形成する段階と、
（ii）エッチングされ貫通される第２のパターン（２０７、３０７、３１１、４０７）を少なくとも有する第２のウェハー（２０４、３０４、４０４）を形成する段階と、
（iii）直通パターンなしで第３のウェハー（２０６、３０６、４０６）を形成する段階と、
（iv）前記第１、第２及び第３のウェハーを接合して、前記少なくとも３つのレベルにて、前記逆形状空欠部が設けられた前記基材（２０１、３０１、４０１）を形成する段階とを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第２のウェハーを形成する段階（ii）において、
前記第２のウェハー（３０４）は、エッチングされ貫通される第２のパターン（３０７）及び
前記第２のパターン（３０７）と連通し、エッチングされるが貫通されない第３のパターン（３１１）を有するように形成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】
前記第３のウェハー（２０６、３０６、４０６）を形成する段階（iii）において、
前記第３のウェハー（４０６）は、エッチングされるが貫通されないパターン（４１１）を有するように形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記被覆するステップ（ｂ）は、
（ｂ１）前記基材の１つの部分に犠牲層（１１）を形成する段階と、
（ｂ２）核生成サイトを形成することを意図して、前記基材（２０１、３０１、４０１）に粒子（１３）を堆積させる段階と、
（ｂ３）前記基材（２０１、３０１、４０１）の１つの部分には選択的に粒子（１３）がないようにするように前記犠牲層（５、１１）を除去する段階と、及び
（ｂ４）前記粒子（１３）が存在する箇所においてのみ堆積されるように、炭素同素体ベースの合成材料の層（２１５、３１５、４１５）を化学気相成長によって堆積させる段階とを有す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】
前記被覆するステップ（ｂ）は、
（ｂ５）前記基材（２０１、３０１、４０１）の１つの部分に犠牲層（１１）を形成する段階と、
（ｂ６）前記基材に炭素同素体ベースの合成材料の層（２１５、３１５、４１５）を化学気相成長によって堆積させる段階と、及び
（ｂ７）前記基材（２０１、３０１、４０１）の１つの部分には選択的に前記層（２１５、３１５、４１５）がないようにするように前記犠牲層（１１）を除去する段階とを有す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６】
前記逆形状空欠部（２０３、３０３、４０３）の前記少なくとも３つのレベル（Ｎ1、Ｎ2、Ｎ3、Ｎx）の少なくとも１つは、歯が設けられた壁を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記炭素同素体ベースの合成材料（２１５、３１５、４１５）は、結晶化された形態であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記炭素同素体ベースの合成材料（２１５、３１５、４１５）は、アモルファス形態であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記被覆するステップ（ｂ）の後に、
（ｄ）前記被覆するステップ（ｂ）において堆積された前記層を前記逆形状空欠部にのみ残すように、前記被覆するステップ（ｂ）にて堆積された前記層よりも大きな厚み分を前記基材（２０１、３０１、４０１）から除去するステップを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記除去するステップ（ｃ）の前に、（ｅ）前記炭素同素体ベースの合成材料（２１５、３１５、４１５）で被覆された前記逆形状空欠部（２０３、３０３、４０３）を第２の材料で充填するステップを有し、これによって、前記基材を除去するステップ（ｃ）の後に、前記第２の材料によって強化及び／又は装飾された炭素同素体ベースの合成材料（２１５、３１５、４１５）によって形成された一体的にされたマイクロメカニカル部品（２２１、３２１、４２１、５２３、５２５）を得ることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の材料で充填するステップ（ｅ）において、前記第２の材料は、前記逆形状空欠部から突き出るように形成され、これによって、前記一体的にされたマイクロメカニカル部品（２２１、３２１、４２１、５２３、５２５）の付加的な機能レベル（Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3、Ｆx）を形成することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の材料は、金属又は金属合金を含有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の方法によって製造された一体的にされたマイクロメカニカル部品（２２１、３２１、４２１、５２３、５２５）であって、
当該マイクロメカニカル部品（２２１、３２１、４２１、５２３、５２５）は、中空であって、いくつかの機能レベル（Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3、Ｆx）を有し、
厚み（ｅ1）が０．２μｍ〜２０μｍの層で炭素同素体ベースの合成材料（２１５、３１５、４１５）の一体的にされた形態で形成され、
当該一体的にされたマイクロメカニカル部品（２２１、３２１、４２１、５２３、５２５）は、前記炭素同素体ベースの合成材料の層（２１５、３１５、４１５）の厚み（ｅ1）よりも大きな高さ（ｅ3）を有することを特徴とする一体的にされたマイクロメカニカル部品（２２１、３２１、４２１、５２３、５２５）。
【請求項１４】
前記一体的にされたマイクロメカニカル部品（２２１、３２１、４２１、５２３、５２５）の外側表面には、少なくとも１つの歯が設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の一体的にされたマイクロメカニカル部品（２２１、３２１、４２１、５２３、５２５）。
【請求項１５】
当該一体的にされたマイクロメカニカル部品（２２１、３２１、４２１、５２３、５２５）の中空は、第２の材料で少なくとも部分的に充填され、これによって、前記第２の材料によって強化及び／又は装飾された炭素同素体ベースの合成材料（２１５、３１５、４１５）によって形成された一体的にされたマイクロメカニカル部品（２２１、３２１、４２１、５２３、５２５）を得ることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の一体的にされたマイクロメカニカル部品（２２１、３２１、４２１、５２３、５２５）。
【請求項１６】
前記第２の材料は、外側表面の高さから突き出るように形成され、これによって、当該一体的にされたマイクロメカニカル部品（２２１、３２１、４２１、５２３、５２５）の付加的な機能的要素（Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3、Ｆx）を形成することを特徴とする請求項１５に記載の一体的にされたマイクロメカニカル部品（２２１、３２１、４２１、５２３、５２５）。
【請求項１７】
前記第２の材料は、金属又は金属合金を含有することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の一体的にされたマイクロメカニカル部品（２１、５１、８１、２２１、３２１、４２１、５２３、５２５）。
【請求項１８】
請求項１３〜１７のいずれかに記載の一体的にされたマイクロメカニカル部品（２２１、３２１、４２１、５２３、５２５）を有することを特徴とする計時器。
【請求項１９】
前記一体的にされたマイクロメカニカル部品（２２１、３２１、４２１、５２３、５２５）は、風防、ケース、押し部品、竜頭、腕輪、腕時計バンド、表盤、表示メンバー、バランスばね、バランス車、パレット、ブリッジ、メインプレート、車セット及びエスケープ車のすべて又は一部を形成することを特徴とする請求項１８に記載の計時器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロメカニカル部品を製造する方法に関し、より詳細には、炭素同素体ベースの合成材料によって形成され、いくつかの機能レベルを有する一体的にされたマイクロメカニカル部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
国際特許出願ＷＯ２０１２／１０４１１０は、ケイ素基材によって形成された単一のレベルを有するダイヤモンドで作られた部品の製造について開示している。しかし、ダイヤモンドにねじ込むことができないことを考えると、このような部品を回転軸又は別の部品に連結することが難しいことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、最少の量の材料を用いて三次元で複雑な一体的にされたマイクロメカニカル部品を製造する方法を提案することによって、前記課題のすべて又は一部を克服することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このために、本発明は、炭素同素体ベースの合成材料で作られた一体的にされたマイクロメカニカル部品を製造する方法に関し、
（ａ）少なくとも３つのレベルにて、製造されるマイクロメカニカル部品に対応する逆形状空欠部が設けられた基材を形成するステップと、
（ｂ）前記基材の前記逆形状空欠部を、前記逆形状空欠部の前記少なくとも３つのレベルそれぞれの深さよりも小さな厚みの前記炭素同素体ベースの合成材料の層で被覆するステップと、及び
（ｃ）前記逆形状空欠部に形成された前記マイクロメカニカル部品を解放するために、前記基材を除去するステップとを有し、
前記形成するステップ（ａ）は、
（ｉ）エッチングされ貫通される第１のパターンを少なくとも有する第１のウェハーを形成する段階と、
（ii）エッチングされ貫通される第２のパターンを少なくとも有する第２のウェハーを形成する段階と、
（iii）直通パターンなしで第３のウェハーを形成する段階と、
（iv）前記第１、第２及び第３のウェハーを接合して、前記少なくとも３つのレベルにて、前記逆形状空欠部が設けられた前記基材を形成する段階とを有する。
【０００５】
したがって、当該方法によって、炭素同素体ベースの合成材料のみから、三次元的な、すなわち、いくつかの機能層を有する、一体的にされた、すなわち、材料の不連続性がない、マイクロメカニカル部品の製造が可能になることは明らかである。この材料には、「スキン」状の材料、すなわち、薄い厚みの材料、も含まれる。さらに、マイクロメカニカル部品の外側表面は、用いられる基材の望ましいあらさを継承している。
【０００６】
このようにして、本発明に係る方法によって、好ましいことに、最終被覆に必要とされる量の材料のみを堆積させることによって、仕上げ操作を必要とせずに、炭素同素体ベースの合成材料のコストを相当に大きく下げ、当該マイクロメカニカル部品の外側表面のあらさを改善し、摩擦特性を最適化することを可能にする。
【０００７】
本発明は、以下の他の有利な特徴を有する。
−  前記第２のウェハーを形成する段階（ii）において、前記第２のウェハーは、エッチングされ貫通される第２のパターン及び前記第２のパターンと連通し、エッチングされるが貫通されない第３のパターンを有するように形成される。
−  前記第３のウェハーを形成する段階（iii）において、前記第３のウェハーは、エッチングされるが貫通されないパターンを有するように形成される。
−  第１の代替形態によれば、ステップ（ｂ）は、
（ｂ１）前記基材の１つの部分に犠牲層を形成する段階と、
（ｂ２）核生成サイトを形成することを意図して、前記基材に粒子を堆積させる段階と、
（ｂ３）前記基材の１つの部分には選択的に粒子がないようにするように前記犠牲層を除去する段階と、及び
（ｂ４）前記粒子が存在する箇所においてのみ堆積されるように、炭素同素体ベースの合成材料の層を化学気相成長によって堆積させる段階とを有する。
−  第２の代替形態によれば、ステップ（ｂ）は、
（ｂ５）前記基材の１つの部分に犠牲層を形成する段階と、
（ｂ６）前記基材に炭素同素体ベースの合成材料の層を化学気相成長によって堆積させる段階と、及び
（ｂ７）前記基材の１つの部分には選択的に堆積がないようにするように前記犠牲層を除去する段階とを有する。
−  前記逆形状空欠部の前記少なくとも３つのレベルの少なくとも１つは、歯が設けられた壁を有する。
−  前記炭素同素体ベースの合成材料は、結晶化された形態又はアモルファス形態である。
−  前記被覆するステップ（ｂ）の後に、
（ｄ）前記被覆するステップにおいて堆積された前記層の厚みが前記逆形状空欠部内に閉じ込まれ続けるように、前記被覆するステップにて堆積された前記層よりも大きな厚み分を前記基材から除去するステップを有する。
−  前記除去するステップ（ｃ）の前に、
（ｅ）前記炭素同素体ベースの合成材料で被覆された前記逆形状空欠部を第２の材料で充填するステップを有し、これによって、前記基材を除去するステップ（ｃ）の後に、前記第２の材料によって強化及び／又は装飾された炭素同素体ベースの合成材料によって形成されたマイクロメカニカル部品を得る。
−  ステップ（ｅ）において、前記第２の材料で充填するステップにおいて、前記第２の材料は、前記逆形状空欠部から突き出るように形成され、これによって、前記マイクロメカニカル部品の付加的な機能レベルを形成する。
−  前記第２の材料は、金属又は金属合金を含有する。
【０００８】
また、本発明は、前記変種のいずれかに記載の方法によって製造された一体的にされたマイクロメカニカル部品に関し、当該一体的にされたマイクロメカニカル部品は、中空であって、いくつかの機能レベルを有し、厚みが０．２μｍ〜２０μｍの層で炭素同素体ベースの合成材料の一体的にされた形態で形成され、当該一体的にされたマイクロメカニカル部品は、前記炭素同素体ベースの合成材料の層の厚みよりも大きな高さを有する。
【０００９】
炭素同素体ベースの合成材料によって形成されるマイクロメカニカル部品は、好ましいことに、一体的にされる。すなわち、材料の不連続性がない。また、中空である。すなわち、用いられる材料の量を制限するように材料の殻体で形成され、その体積は、ピボット軸を直接有することができるいくつかの完全に基準となることができる機能レベルを形成する。
【００１０】
なお、このことによって、基準参照エラーによって引き起こされる不良品発生の割合を減少させ、また、外側表面のあらさを改善し、その摩擦特性を最適化することが可能になることがわかる。
【００１１】
本発明の他の有利な特徴によると、
−  前記一体的にされたマイクロメカニカル部品の外側表面には、少なくとも１つの歯が設けられている。
−  当該一体的にされたマイクロメカニカル部品の中空は、第２の材料で少なくとも部分的に充填され、これによって、前記第２の材料によって強化及び／又は装飾された炭素同素体ベースの合成材料によって形成された一体的にされたマイクロメカニカル部品を得る。
−  前記第２の材料は、外側表面の高さから突き出るように形成され、これによって、当該一体的にされたマイクロメカニカル部品の付加的な機能的要素を形成する。
【００１２】
−  第２の材料は、金属又は金属合金を含有する。
【００１３】
最後に、本発明は、前記変種のいずれかの一体的にされたマイクロメカニカル部品を有し、前記一体的にされたマイクロメカニカル部品は、風防、ケース、押し部品、竜頭、腕輪、腕時計バンド、表盤、表示メンバー、バランスばね、バランス車、パレット、ブリッジ、メインプレート、車セット及びエスケープ車のすべて又は一部を形成する。
【００１４】
添付図面を参照しつつ以下の説明（例としてのみ示している）を読むことによって、他の特徴及び利点を明確に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図２】第１の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図３】第１の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図４】第１の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図５】第１の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図６】第１の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図７】第１の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図８】第１の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図９】第１の実施形態によって得られるマイクロメカニカル部品の例の図である。
【図１０】第２の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図１１】第２の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図１２】第２の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図１３】第２の実施形態によって得られるマイクロメカニカル部品の例の図である。
【図１４】第３の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図１５】第３の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図１６】第３の実施形態によって得られるマイクロメカニカル部品の例の図である。
【図１７】図１及び２の第１の実施形態の代替形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図１８】図１及び２の第１の実施形態の代替形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図１９】本発明の第４の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図２０】本発明の第４の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図２１】本発明の第４の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図２２】本発明の第４の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図２３】本発明の第５の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図２４】本発明の第５の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図２５】本発明の第５の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図２６】本発明の第５の実施形態に係る製造方法の連続的なステップの図である。
【図２７】本発明の第４及び第５の実施形態によって得られるマイクロメカニカル部品の２つの例の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、ダイヤモンドや一又は複数の層のグラフェンのような結晶形態又はダイヤモンド状炭素（ＤＬＣ）のようなアモルファス形態の炭素同素体ベースの合成材料によって形成されたいくつかの機能レベルを有する一体的にされたマイクロメカニカル部品を製造する方法に関する。
【００１７】
もちろん、好ましいことに、本発明によると、層状に配置することができ摩擦上の利点を有するような他の種類の材料を炭素同素体ベースの合成材料の代わりに用いることもできる。この代替材料は、例えば、窒化ケイ素、酸化ケイ素又は炭化ケイ素のようなケイ素ベースの化合物であることができる。
【００１８】
このマイクロメカニカル部品は、測時技術の分野の用途を念頭に考えられたものである。しかし、航空、宝飾類又は自動車の産業のような他の領域も明確に同様に対象にすることができる。
【００１９】
測時技術の分野では、このマイクロメカニカル部品は、例えば、腕時計の外側部分又は計時器用ムーブメントの一部を形成することができる。このように、マイクロメカニカル部品は、風防、ケース、押し部品、竜頭、腕輪ないし腕時計バンド、表盤、表示メンバー、バランスばね、バランス車、パレット、ブリッジ、メインプレート、車セット又はエスケープ車のすべて又は一部を形成することができる。
【００２０】
図１〜図８及び図１７〜図１８に、このようなマイクロメカニカル部品を製造する方法の第１の実施形態を示している。ステップ（ａ）において、当該方法は、基材１、１０１における少なくとも２つのレベルＮ1、Ｎ2、Ｎxにて、後に得られるマイクロメカニカル部品に対する逆形状空欠部３、１０３を形成することを伴う。基材１、１０１として様々な種類のものが可能である。好ましくは、基材１、１０１の材料は、あらさが非常に小さいこと、すなわち、表面が平滑であるという自然上の性質を有することによって選ばれるが、堆積ステップの攻撃性に対して耐性を有するかどうかによっても選ばれる。
【００２１】
例えば、図１、図２、図１７及び図１８は、ケイ素基材１、１０１から形成するステップ（ａ）を示している。ケイ素基材１、１０１は、非常に低いあらさを得ることができる。すなわち、算術平均偏差Ｒaが１０ｎｍよりも相当に小さいあらさを得ることができる。
【００２２】
したがって、図１及び図２に示したステップ（ａ）の第１の代替形態において、単一のウェハー２から、少なくとも２つのレベルＮ1、Ｎ2、Ｎxにて空欠部３がある基材１が形成される。
【００２３】
したがって、このステップ（ａ）の第１の代替形態は、深さが異なるいくつかのエッチングパターンを得るために、いくつかのマスクを用いる。したがって、ステップ（ａ）の第１の段階（ａ１）は、第１のパターンを有する第１のマスクを基材１上に形成するように意図されている。第２の段階（ａ２）は、基材の表面及び第１のマスクの表面において、第１のマスクの第１のパターンよりも小さい第２のパターンを有する第２のマスクを形成するように意図されている。これによって、基材において２つの別個のパターンをエッチングする。
【００２４】
ステップ（ａ）の第１の代替形態は、第３の段階（ａ３）に続く。これは、当該基材の第１の厚みにて第２のパターンをエッチングするために異方性エッチング（例、深層反応性イオンエッチング、すなわち、「ＤＲＩＥ」）を行う。そして、第２のマスクを除去するように意図された第４の段階（ａ４）に続く。変種の１つにおいて、第２のマスクの厚み及び材料は、第２のマスクが基材と同時にエッチングされ、上記の段階（ａ３）及び（ａ４）を１つの段階に組み合わせるように選択することができる。なお、レベルＮ2にてエッチングされるパターンであっても、さしあたり、レベルＮ1のみにてエッチングされる。
【００２５】
ステップ（ａ）の第１の代替形態は、第５の段階（ａ５）に続く。これは、第２の異方性エッチングを行って、既にレベルＮ1では行われている第２のパターンのエッチングをＮ2レベルにても継続し、基材１のレベルＮ1にて第１のパターンのエッチングを開始する。すなわち、第２のパターンのエッチングをレベルＮ1における第１のパターンの方に拡張する。ステップ（ａ）の第１の代替形態は、２つレベルにおけるエッチングの場合に、少なくとも２つのレベルＮ1、Ｎ2において逆形状空欠部３が設けられた基材１を形成するために、第１のマスクを除去するように意図された最後の段階（ａ６）で終了する。
【００２６】
変種の１つにおいて、基材は、ＳＯＩであってもよい。すなわち、二酸化ケイ素の層によって接続している２つのケイ素層を有することができる。そして、ケイ素層のうちの１つは、ステップ（ａ）を経て、そして、少なくとも２つのレベルＮ1、Ｎ2における逆形状空欠部３の底部を、より精度が高い形態で、二酸化ケイ素層によって形成することができる。実際に、ステップ（ａ）におけるエッチングが非常に選択的であるので、ステップ（ａ）では二酸化ケイ素層をエッチングすることができない。なお、空欠部の底部を制御することがより容易であることがわかる。
【００２７】
図１７及び図１８に示したステップ（ａ）の第２の代替形態において、少なくとも２つのレベルＮ1、Ｎ2、Ｎxにて空欠部１０３が設けられる基材１０１は、必要とされるレベルの数と同じの数のウェハー１０２、１０４にて形成される。この第２の代替形態は、下の第４及び第５の実施形態において示すように、２よりも大きい数のレベルが望まれる場合に好ましい。
【００２８】
したがって、このステップ（ａ）の第２の代替形態は、いくつかのウェハーを用いて、これらは、関連づけられたレベルＮ1、Ｎ2、Ｎxに対して必要とされるパターンによって直接エッチングされる。このように、２つのレベルＮ1、Ｎ2に対するステップ（ａ）の第２の代替形態において、第１の段階（ａ７）は、既にエッチングされ貫通された第１のパターン１０５を少なくとも有する第１のウェハー１０２を形成し、第２の段階ａ８は、貫通するようにはエッチングされていない第２のパターン１０７を少なくとも有する第２のウェハー１０４を形成するように意図されている。第２の代替形態によるステップ（ａ）は、最後の段階（ａ９）にて終了する。これは、第１のウェハー１０２及び第２のウェハー１０４を接合して、第１のパターン１０５及び第２のパターン１０７でそれぞれ形成された少なくとも２つのレベルＮ1、Ｎ2に逆形状空欠部１０３が設けられた基材１０１を形成する。好ましくは、接合段階（ａ９）は、融着によって達成され、層１０８を形成する。
【００２９】
ステップ（ａ）の２つの代替形態のうちの１つの後に、第１の実施形態は、ステップ（ｂ）に続く。基材１、１０１の逆形状空欠部３、１０３は、空欠部３、１０３の前記少なくとも２つのレベルＮ1、Ｎ2、Ｎxのそれぞれの深さよりも小さな厚みｅ1の炭素同素体ベースの合成材料の層１５、１７で被覆される。
【００３０】
好ましいことに、本発明によると、ステップ（ｂ）には、さらに、炭素同素体ベースの合成材料の層１５、１７に必要な幾何学的な複雑さに依存して、２つの代替形態を有することができる。
【００３１】
図３の左側部分に示す第２のステップ（ｂ）の第１の代替形態において、第１の段階（ｂ１）は、基材１の１つの部分上にて犠牲層１１を形成するように意図されている。したがって、基材１には被覆されていない領域１２があることがわかる。好ましくは、段階（ｂ１）は、ポジティブ又はネガティブの感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィーによって達成される。変種の１つでは、特定のパターンの犠牲層を形成するように意図された厚みを有する材料を堆積させることによって、スクリーン印刷ないしパッド転写印刷を行うことができる。
【００３２】
図４に示すように、第２のステップ（ｂ）の第１の代替形態は、第２の段階（ｂ２）に続く。これは、後の堆積のための核生成サイトを形成するように意図された粒子１３を基材１に堆積させる。好ましくは、第２の段階（ｂ２）は、当該粒子を含有するコロイド溶液を用いて基材１を被覆する初期段階を有する。このようにして、溶液に基材１を少なくとも部分的に浸すことによって被覆を行うことができる。この溶液においては、粒子が溶媒の中を動くように意図的に作られており、これによって、当該溶液の分布を可能な限り最も均質にすることができる。例えば、溶媒中の粒子を超音波撹拌によって運動させることができる。最後に、溶媒はアルコール又は水からなることができる。しかし、これらには制限されない。
【００３３】
粒子１３は、核生成サイトとして用いられる。この点に関して、当該粒子は、後の堆積の物質に対して不純物となりうる。それらの粒子が後の堆積の物質と同じ性質を有する可能性があることと同様にである。好ましくは、粒子の直径は、数ｎｍ〜数十ｎｍである。
【００３４】
段階（ｂ２）は、基材１上に粒子１３を形成するように溶液から溶媒を除去する第２のステージに続く。この第２のステージは、例えば、溶媒を蒸発させることによって行うことができる。
【００３５】
第２の段階（ｂ２）の後には、図５に示した第３の段階（ｂ３）に続く。これは、基材１から犠牲層１１を除去して、これによって、基材１の１つの部分にはいずれの粒子１３も選択的に存在しないままにする。したがって、粒子１３がある部分は、犠牲層１１がない領域であることは明らかである。段階（ｂ３）は、例えば（これに制限されない）、犠牲層１１の溶解又は選択的な化学的エッチングによって行うことができる。
【００３６】
第２のステップ（ｂ）の第１の代替形態の第４の段階（ｂ４）は、化学気相成長によって材料１５を堆積させるように意図されている。これによって、材料１５は、粒子１３が残存している箇所のみに堆積する。図６に示すように、ステップ（ｂ）の終わりにおいて、材料１５の所望の部分的な層によって直接形成される基材１が得られる。なお、第２のステップ（ｂ）の第１の代替形態によって、部分的に穴が開いたマイクロメカニカル部品を形成することが可能になることがわかる。
【００３７】
図５の右側部分に示す第２のステップ（ｂ）の第２の代替形態において、段階（ｂ６）は、選択性のない、すなわち、全上側表面にわたっての、物質の化学気相成長に制限されている。この点に関して、層１７の存在を、特に、基材１の上側表面上に制限するために、図３の右側部分に示した前の段階（ｂ５）（第１の代替形態の段階（ｂ１）と同様な段階）及び図６の右側部分に示した後の段階（ｂ７）（第１の代替形態の段階（ｂ３）と同様な段階）を実装することができる。図６に示すように、ステップ（ｂ）の終わりにおいて、材料１７の所望の層によって直接形成された基材１が得られる。なお、第２のステップ（ｂ）の第２の代替形態によって、当該マイクロメカニカル部品の外側表面に開口がないようにマイクロメカニカル部品を形成することが可能になることがわかる。
【００３８】
第２のステップ（ｂ）のためにいずれの代替形態が用いられても、本発明に係る方法は、図７に示すように、随意的な第３のステップ（ｄ）を有することができる。第３のステップ（ｄ）は、層１５、１７で被覆された基材１の１つの部分を除去するように意図されている。これによって、少なくとも２つのレベルを有する逆形状空欠部３の範囲内に含まれている層１５、１７の厚みを維持する。図７に示すように、好ましくは、本発明によると、層１５、１７の厚みｅ1よりも大きな厚みｅ2が基材１から除去される。なお、基材１の少なくとも２つのレベルにおける空欠部３以外においては、層１５、１７が明らかに存在しないことがわかる。
【００３９】
また、ステップ（ｄ）が、層１５、１７を空欠部３内に制限する段階（ｂ１）、（ｂ５）及び（ｂ３）、（ｂ７）と等価であることがわかる。実際に、単に、空欠部３以外の基材１の全体にわたって犠牲層１１を形成することによって、同じ結果を得ることができる。
【００４０】
第１の実施形態の最後のステップ（ｃ）において、当該方法は、空欠部３において少なくとも部分的に形成されたいくつかの機能レベルＦ1、Ｆ2、Ｆxがあるマイクロメカニカル部品を解放するために、基材１を除去する。結果的に、基材１がケイ素によって形成されている上記の例において、ステップ（ｄ）を、ケイ素の選択性エッチングによって行うことができる。これは、水酸化テトラメチルアンモニウム（省略形ＴＭＡＨ及びＴＭＡＯＨによって知られている）が入った槽を用いて化学的エッチングすることによって得ることができる。変種の１つにおいて、水酸化カリウム（省略形ＫＯＨによって知られている）の化学的エッチングも考えられる。
【００４１】
図８に示す２つの例において、層１５、１７のみにて形成されたマイクロメカニカル部品が得られ、その幾何学的構成は、空欠部３と、少なくとも部分的に、すなわち、完全に又は部分的に、合致している。好ましいことに、外側表面、すなわち、基材１と直接接していた表面は、あらさが非常に低く、すなわち、基材１のあらさと匹敵するほどに低く、好ましくは、機械的な接触面として用いられる。
【００４２】
最後に、２つのレベルを有するマイクロメカニカル部品の高さｅ3が２０μｍ〜１０００μｍである場合、厚みｅ1が０．２μｍ〜２０μｍしかない層１５、１７が堆積される。このように、堆積ステップ（ｂ）の時間が短くなることに起因して材料と製造のコストを節約できることは非常に明らかである。
【００４３】
したがって、マイクロメカニカル部品の複雑さにかかわらず、当該方法を実装することはそれほど難しくない。例えば、空欠部３の壁に歯を形成することは、あまり困難ではない。これによって、マイクロメカニカル部品上に形が合致した歯が形成される。
【００４４】
例えば（これに制限されない）、第２のステップ（ｂ）の第１の代替形態が適用される場合、図９に示すようなマイクロメカニカル部品２１を得ることができる。マイクロメカニカル部品２１は、中心に第２の機能レベルＦ2と連通する穴２２が設けられた第１の略円盤状のプレート２３によって形成される第１の機能レベルＦ1を有する。また、穴２２と同軸に、第１の機能レベルＦ１には、いくつかのアーム２５を外縁２６に接続するハブ２４が延びている。外縁の周部から歯２７が垂直に突き出ている。したがって、図９は、プレート２３の厚み、すなわち、ハブ２４、アーム２５、外縁２６及び歯２７の厚みが、当該方法のステップ（ｂ）にて堆積された層１５の厚みｅ1によって形成されていることを示している。
【００４５】
また、マイクロメカニカル部品２１は、第２の略円盤状のプレート３３によって形成された第２の機能レベルＦ2を有する。この第２の略円盤状のプレート３３の中心には、アーバーと連係するための穴３２がある。また、穴３２と同軸に、第２の機能レベルＦ2には、ハブ３４が延びており、このハブ３４の周部から垂直に歯３７が突き出ている。この歯３７は、第１の機能レベルＦ1のハブ２４を連結している。図９は、歯３３の厚み、すなわち、ハブ３４と歯３７の厚みが、当該方法のステップ（ｂ）にて堆積された層１５の厚みｅ1によって形成される。
【００４６】
好ましいことに、本発明によると、当該物質は、最終被覆に必要な材料の量のみを堆積させることによって選択的に堆積される。これによって、後の仕上げ操作を必要としない。このことによって、物質を除去する動作に起因する不良品発生の割合を減らすことができる（基材１の損傷、堆積１５、１７に対する裂傷などによるもの）。このことによって、堆積ステップ（ｂ）の短縮、材料１５、１７の量の減少、用意される接触領域に対する任意の機械的なラップ仕上げがないことに起因しても、製造コストを下げることができる。
【００４７】
図１０〜図１２に、第２の実施形態を示す。第２の実施形態によるステップ（ａ）、（ｂ）は、第１の実施形態と同じであり、基材４１における少なくとも２つのレベルＮ1、Ｎ2、Ｎxにて逆形状空欠部４３を形成することを伴う。これは、後のマイクロメカニカル部品を形成する炭素同素体ベースの合成材料の層４５、４７で少なくとも部分的に被覆される。このようなマイクロメカニカル部品は、第１の実施形態と同じ代替形態があり同じ利点を享受している。
【００４８】
しかし、図１０に示すように、ステップ（ｅ）は、ステップ（ｃ）の前に行われる。このステップ（ｃ）は、炭素同素体ベースの合成材料４５、４７で被覆された空欠部３を第２の材料で充填して、ステップ（ｃ）の後に、第２の材料４６、４８によって強化及び／又は装飾された炭素同素体ベースの合成材料によって形成されたマイクロメカニカル部品が得られる。
【００４９】
図１０の右側部分に示す第１の代替形態によると、第２の材料４８が直接堆積され、ステップ（ｂ）にて層４７で被覆された空欠部３の残りを完全に充填する。
【００５０】
図１０の左側部分に示す第２の代替形態によると、ステップ（ｅ）の前であって犠牲体積を形成するように意図された段階（ｅ-1）、及びステップ（ｅ）の後であって犠牲体積を除去するように意図された段階（ｅ+1）は、ステップ（ｅ）における第２の材料４６の存在を制限するために実装される。図１０に示す例において、前の段階（ｅ-1）によって、ロッド４４を形成することが可能になる。これによって、後の段階（ｅ+1）において、図１１に示すように、第２の材料４６がない穴４２が形成される。これに制限されないが、ロッド４４は、ネガティブ又はポジティブの感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィーによって形成し、そして、溶解又は選択的エッチングによって除去することができる。変種の１つでは、ロッド４４もステップ（ａ）において作ることができる。すなわち、ロッド４４を基材４１の一部によって形成することができる。
【００５１】
好ましくは、くぼみを充填するステップ（ｅ）は、電気めっき又は熱間加工によって行う。強くドープされたケイ素のような導電物質によって基材が形成されている方が、電気めっきを行うのが容易である。第２の材料は、好ましくは、金属又は金属合金である。これは、アモルファスであることができ、また、非アモルファスとすることができる。しかし、代わりに、堆積の種類及び／又は堆積物の性質が変わるのを防ぐものは何もない。同様に、炭素同素体ベースの合成材料４５、４７を導電性にすることによって、電気めっきを促進することができる。例えば、ステップ（ｂ）にてホウ素ドープされたダイヤモンドを堆積して導電性にすることによってである。
【００５２】
結果的に、この第２の実施形態において、いくつかのレベルＮ1、Ｎ2、Ｎxにおける逆形状空欠部４３、４７の層４５、４７の厚みを制限するためだけではなく、第２の材料４６、４８の堆積をその制限された部分に対して平坦にするためにも、随意的なステップ（ｄ）を使用することができる。
【００５３】
したがって、可能性としては、図１２に示した第１の実施形態と同様な随意的なステップ（ｄ）とステップ（ｃ）の後に、第１の実施形態と同じ変種及び利点がある第１の材料４５、４７で作られたいくつかの機能レベルＦ1、Ｆ2、Ｆxがあるマイクロメカニカル部品が得られ、これにおいて、第１の材料４５、４７も、第２の材料４６、４８によって強化及び／又は装飾される。
【００５４】
したがって、本発明の別の利点によると、薄い層のいくつかの機能層Ｆ1、Ｆ2、Ｆxを有する部品を被覆することができる。これは、圧力、温度又は用いる化合物のような薄い層の堆積に必要な特別の条件に起因して以前は製造することができなかったものである。本発明に係る方法によると（これに制限されない）、好ましいことに、第２の材料４６、４８からいくつかの機能レベルＦ1、Ｆ2、Ｆxを有する主として金属性の部品を形成することができる。この第２の材料４６、４８は、層４５、４７から炭素同素体ベースの合成材料の層で被覆される。一方、現状、出願人が知っている限りでは、金属部品をダイヤモンドで被覆することは依然として困難である。
【００５５】
また、第１の実施形態と複雑さが同じマイクロメカニカル部品を得ることができることは明らかである。例えば（これに制限されない）、図１３には、第２の実施形態によって製造することができるマイクロメカニカル部品５１を示している。マイクロメカニカル部品５１は、第１の略円盤状のプレート５３によって形成された第１の機能レベルＦ1を有し、第１の略円盤状のプレート５３の中心には、第２の機能レベルＦ2と連通する穴が設けられている。また、穴と同軸に、第１の機能レベルＦ１には、いくつかのアーム５５を外縁５６に接続しているハブが延びている。歯５７は、外縁の周部から垂直に突き出ている。最後に、第１の機能レベルＦ1の残りは、貫通穴６２によって形成された空き空間を例外として、第２の材料５４で充填される。
【００５６】
また、マイクロメカニカル部品５１は、その中心がアーバーとの連係のための穴６２を有し、第２の略円盤状のプレート６３によって形成された第２の機能レベルＦ2を有する。また、穴６２と同軸に、第２の機能レベルＦ2には、ハブ６４が延びており、このハブ６４の周部から、第１の機能レベルＦ1のハブと連結する歯６７が垂直に突き出ている。最後に、第２の機能レベルＦ2の残りは、貫通穴６２によって形成される空き空間を例外として、第２の材料５４で充填される。
【００５７】
変種の１つでは、好ましいことに、部分５１は、部分５５の強化構造を有することができる。典型的には、これらの構造は、例えば、部分５５を曲がりに対して強化することができる。放射状構造やリブ付き構造のような様々な構造の形態を第１のマスクによって基材に形成することができ、剛性を強化することができる。
【００５８】
図１４と図１５は、それぞれ第２の実施形態と同様な第３の実施形態を示している。第１及び第２の実施形態に対して、ステップ（ａ）〜（ｃ）は変わっていない。しかし、第２の実施形態のステップ（ｅ）が変更されている。
【００５９】
したがって、第３の実施形態において、ステップ（ａ）、（ｂ）、そして、可能性としてはステップ（ｄ）の後に、当該方法は、第２の実施形態のものと似ている先行する段階（ｅ-1）を有する。この段階（ｅ-1）は、第２の材料７６、７８のみのためにレベルＮ3の上のレベル、そして、可能性としては、第２の実施形態におけるように穴７２を形成するためのロッド７４を作ることを意図された犠牲体積７９を形成する。
【００６０】
図１４に示すように、ステップ（ｅ）において、第２の材料７６、７８は、マイクロメカニカル部品の追加の機能レベルを形成するように、空欠部から突き出るように形成される。したがって、第２の実施形態のものと同様な、犠牲体積７９、そして可能性としてはロッド７４を除去する後の段階（ｅ+1）、そして、第１及び第２の実施形態と同様なステップ（ｃ）の後に、図１５に示すように、第２の材料７６、７８によって強化及び／又は装飾された第１の材料７５、７７で作られたマイクロメカニカル部品が得られる。これは、第２の実施形態の第１の機能レベルＦ1及び第２の機能レベルＦ2と同じ変種及び利点があり、さらに、厚みｅ3から突き出る第２の材料７６、７８によってのみ形成された第３のレベルＦ3が追加されており、マイクロメカニカル部品の付加的な機能レベルＦ3を形成している。
【００６１】
また、第１の実施形態の２つの形態と同様な複雑さのマイクロメカニカル部品を得ることができることは明らかである。例えば（これに制限されない）、図１６は、第３の実施形態によって製造することができるマイクロメカニカル部品８１を示している。マイクロメカニカル部品８１は、その中心がアーバーとの連係のための穴９２を有し、第１の略円盤状のプレート９３によって形成された第１の機能レベルＦ1を有する。穴９２と同軸に、第１の機能レベルＦ1には、ハブ９４が延びており、その周部からは、第２の機能レベルＦ2と連結する歯９７が垂直に突き出ている。最後に、第１の機能レベルＦ1の残りは、貫通穴９２によって形成された空き空間を例外として、第２の材料８４で充填される。
【００６２】
マイクロメカニカル部品８１は、その中心が第１の機能レベルＦ1と連通する穴を有し、第２の略円盤状のプレート８３によって形成された第２の機能レベルＦ2を有する。穴２と同軸に、第２の機能レベルＦ2には、いくつかのアーム８５を外縁８６に接続するハブが延びている。歯８７は、外縁の周部から垂直に突き出ている。最後に、第２の機能レベルＦ2の残りは、貫通穴９２によって形成された空き空間を例外として、第２の材料８４で充填される。
【００６３】
好ましいことに、第３の実施形態によると、マイクロメカニカル部品８１は、略円盤状の第３のプレート９５によって形成された第３の機能レベルＦ3を有する。この略円盤状の第３のプレート９５の中心には、第２の機能レベルＦ2と連通する穴が設けられている。第３の機能レベルＦ3は、貫通穴９２によって形成された空き空間を例外として、第２の材料８４のみによって形成されており、周部の歯９６を有する。
【００６４】
したがって、当該方法の図１〜図１６の３つの実施形態は、仕上げ操作を必要とせずに、単に最終被覆に必要な材料の量を堆積することによって、炭素同素体ベースの合成材料で作られた材料１５、１７、４５、４７、７５、７７のコストを非常に劇的に下げることを可能とする。図１〜図１６の３つの実施形態は、さらに、マイクロメカニカル部品２１、５１、８１の外側表面のあらさを改善し、その摩擦上の特性を改善する。得られるマイクロメカニカル部品２１、５１、８１は、好ましいことに、一体的にされている。すなわち、中空であるか充填されているかにかかわらず、材料の不連続性がない。別の言葉を使うと、マイクロメカニカル部品２１、５１、８１は、合成炭素同素体ベースの材料の量を限定するように、材料１５、１７、４５、４７、７５、７７の殻体で形成されており、これは、可能性としては、第２の材料４６、４８、５４、７６、７８及び８４で充填される。第２の材料４６、４８、５４、７６、７８及び８４の体積は、第２の材料によって形成されたピボット軸を直接組み入れることができる完全に基準となることができるいくつかの機能レベルＦ1、Ｆ2、Ｆ3、Ｆxを形成している。
【００６５】
しかし、所望の用途に応じて、図１〜図１６の３つの実施形態どうしを組み合わせたり及び／又は変更したりすることができることがわかる。
【００６６】
例えば（これに制限されない）、図１９〜図２６には、第１の実施形態の代替形態どうしを組み合わせて変更することによって、第４及び第５の実施形態を示している。これらの第４及び第５の実施形態を、図１〜図１６の第１〜第３の実施形態と組み合わせることができることがわかる。
【００６７】
本発明に係る第４及び第５の実施形態は両方とも、図１７及び図１８に示したステップ（ａ）の第２の代替形態を改変したものを用いる。第４及び第５の実施形態において、少なくとも３つのレベルＮ1、Ｎ2、Ｎxにて空欠部が設けられた基材は、３つのウェハーによって形成されている。したがって、図１９〜図２２に示す第４の実施形態は、２つのウェハーを用いて、一又は複数の関連づけられたレベルＮ1、Ｎ2、Ｎxを形成する特定のパターンでエッチングする。
【００６８】
上記の変種によれば、ウェハーのうちの１つをＳＯＩによって置き換えることができる。これによって、空欠部の底部が二酸化ケイ素層によって形成される。
【００６９】
図１９及び図２０の左側に示す第４の実施形態のステップ（ａ）の第１の代替形態によると、２つのウェハーが、関連づけられたレベルＮ1、Ｎ2に対して所望のパターンでエッチングされ、第３のウェハー２０６はエッチングされずに、すなわち、貫通パターンがないように、残される。したがって、ステップ（ａ）の第１の代替形態において、第１の段階（ａ１０）は、エッチングされ貫通される第１のパターン２０５を有する第１のウェハー２０２を形成するように意図され、第２の段階（ａ１１）は、エッチングされ貫通される第２のパターン２０７を有する第２のウェハー２０４を形成するように意図され、第３の段階（ａ１２）は、エッチングされたパターンのない第３のウェハー２０６を形成する。最後の段階（ａ１３）において、第４の実施形態の第１の代替形態のステップ（ａ）は、融着によって形成される層２０８、２１０に支援されてウェハー２０２、２０４、２０６どうしを接合することによって終了する。これによって、第１のパターン２０５及び第２のパターン２０７によってそれぞれ形成された少なくとも３つのレベルＮ1、Ｎ2にて逆形状空欠部２０３が設けられた基材２０１を形成する。
【００７０】
第４の実施形態の第１の代替形態は、ステップ（ａ）の後に、ステップ（ｂ）に続く。このステップ（ｂ）において、基材２０１の逆形状空欠部２０３は、空欠部２０３の少なくとも３つのレベルＮ1、Ｎ2のそれぞれの深さよりも小さな厚みｅ1の炭素同素体ベースの合成材料の層２１５で被覆される。
【００７１】
本発明に係る方法の第４の実施形態の第１の代替形態は、さらに、空欠部２０３の範囲内に層２１５を制限するために、随意的な第３のステップ（ｄ）、又は段階（ｂ１）、（ｂ５）及び（ｂ３）、（ｂ７）と同様な段階を有することができる。同様に、別の随意的なステップ（ｅ）をステップ（ｃ）の前に行うことができる。これは、炭素同素体ベースの合成材料２１５で被覆された空欠部２０３を第２の材料で充填することを伴い、これによって、ステップ（ｃ）の後に、炭素同素体ベースの合成材料２１５で作られたマイクロメカニカル部品を得る。これは、上記の第２及び第３の実施形態におけるように、第２の材料によって強化及び／又は装飾されている。
【００７２】
第４の実施形態の第１の代替形態の最後のステップ（ｃ）において、当該方法は、基材２０１を除去することを伴う。これによって、空欠部２０３にて少なくとも部分的に形成されたいくつかの機能レベルＦ1、Ｆ2があるマイクロメカニカル部品を解放する。これは、第１〜第３の実施形態におけるものと同じ変種及び利点を有する。
【００７３】
図２２の左側に示す第１の代替形態において、層２１５のみによって形成されたマイクロメカニカル部品が得られ、その幾何学的構成は、空欠部２０３のものと少なくとも部分的に合致している。好ましいことに、外側表面、すなわち、基材２０１と直接接していた表面は、非常に良好なあらさを有する。すなわち、基材２０１のものと匹敵するあらさを有し、好ましくは、機械的接触面として用いられる。
【００７４】
図２２の左側に示す例において、腕時計の装飾（applique）２２１、すなわち、表示メンバーの一部、を形成することを思い描くことができる。したがって、マイクロメカニカル部品２２１が得られ、これは、計時器の表盤と連係するように意図された足部２２７によって形成された第１の機能レベルＦ1と、及び装飾２２１の可視部分を形成する中空の本体２２３によって形成された第２の機能レベルＦ2とを有する。図２２は、当該方法のステップ（ｂ）にて堆積された層２１５の厚みｅ1によって本体２２３と足部２２７の厚みが形成されることを示している。
【００７５】
図１９及び図２０の右側に示す第４の実施形態のステップ（ａ）の第２の代替形態によると、２つのウェハー３０２、３０４は、一又は複数のレベルＮ1、Ｎ2、Ｎ3に必要な特定のパターンでエッチングされ、第３のウェハー３０６は、エッチングされずに残される。すなわち、貫通パターンかない。したがって、ステップ（ａ）の第２の代替形態において、第１の段階（ａ１４）は、エッチングされ貫通される第１のパターン３０５を有する第１のウェハー３０２と、エッチングされ貫通される第２のパターン３０７を有する第２のウェハー３０４を形成するように意図された第２の段階（ａ１５）と、及び第２のパターン３０７と連通するエッチングされるが貫通されない第３のパターン３１１とを形成するように意図されている。ステップ（ａ）は、さらに、エッチングされたパターンがない第３のウェハー３０６を形成する第３の段階（ａ１６）を有する。最後の段階（ａ１７）において、第４の実施形態の第２の代替形態のステップ（ａ）は、融着によって形成される層３０８、３１０に支援されてウェハー３０２、３０４、３０６どうしを接合することによって終了する。これによって、それぞれパターン３０５、３１１、３０７によって形成された少なくとも３つのレベルＮ1、Ｎ2、Ｎ3にて逆形状空欠部３０３を有する基材３０１を形成する。
【００７６】
ステップ（ａ）の後に、第４の実施形態の第２の代替形態は、ステップ（ｂ）に続く。これにおいては、基材３０１の逆形状空欠部３０３は、空欠部３０３の３つのレベルＮ1、Ｎ2、Ｎ3のそれぞれの深さよりも小さな厚みｅ1の炭素同素体ベースの合成材料の層３１５で被覆される。
【００７７】
本発明に係る方法の第４の実施形態の第２の代替形態は、さらに、層３１５を空欠部３０３の範囲内に閉じ込めるために、随意的な第３のステップ（ｄ）、又は段階（ｂ１）、（ｂ５）及び（ｂ３）、（ｂ７）と同様な段階を有することができる。同様に、ステップ（ｃ）の前に、別の随意的なステップ（ｅ）を行うことができる。これは、炭素同素体ベースの合成材料３１５で被覆された空欠部３０３を第２の材料で充填することを伴う。これによって、ステップ（ｃ）の後に、炭素同素体ベースの合成材料３１５で作られたマイクロメカニカル部品を得ることができる。これは、上記の第２及び第３の実施形態におけるように、第２の材料によって強化及び／又は装飾されている。
【００７８】
第４の実施形態の第２の代替形態の最後のステップ（ｃ）において、当該方法は、基材３０１を除去することを伴う。これによって、少なくとも部分的に空欠部３０３にて形成されたいくつかの機能レベルＦ1、Ｆ2、Ｆ3があるマイクロメカニカル部品を解放することができる。これは、第１〜第３の実施形態と同じ変種及び利点を有する。
【００７９】
図２２の右側に示す第２の代替形態において、層３１５のみによって形成されたマイクロメカニカル部品が得られ、その幾何学的構成は、空欠部３０３のものと少なくとも部分的に合致しており、好ましいことに、外側表面、すなわち、基材３０１と直接接していた面は、非常に良好なあらさ、すなわち、基材３０１のものと匹敵するあらさを有し、好ましくは、機械的接触面として用いられる。
【００８０】
図２２の右側に示す例において、腕時計の表盤３２１を形成することを思い描くことができる。したがって、計時器のメインプレートと連係するように意図された足部３２７によって形成された第１の機能レベルＦ1を有するマイクロメカニカル部品３２１が得られる。マイクロメカニカル部品２３１は、さらに、表盤の可視部分のほとんどを形成する中空の本体３２３によって形成された第２の機能レベルＦ2と、及び一体的にされた装飾３２５としてはたらくことができる本体の少なくとも１つの突起３２５が形成された第３の機能レベルＦ3とを有する。このように、図２２は、本体３２３における突起３２５及び足部３２７の厚みが、当該方法のステップ（ｂ）にて堆積された層３１５の厚みｅ1によって形成されることを示している。
【００８１】
図２３及び図２４に示す第５の実施形態のステップ（ａ）において、３つのウェハー４０２、４０４、４０６が、関連づけられたレベルＮ1、Ｎ2、Ｎ3のために必要なパターンでエッチングされる。したがって、ステップ（ａ）において、第１の段階（ａ１８）は、エッチングされ貫通される第１のパターン４０５を有する第１のウェハー４０２を形成するように意図され、第２の段階（ａ１９）は、エッチングされ貫通される第２のパターン４０７を有する第２のウェハー４０４を形成するように意図され、第３の段階（ａ２０）は、エッチングされているが貫通していない、すなわち、貫通パターンなしのパターン４１１を有する第３のウェハー４０６を形成することを伴う。最後の段階（ａ２１）において、第５の実施形態のステップ（ａ）は、融着によって形成される層４０８、４１０に支援されてウェハー４０２、４０４、４０６を接合することによって終了する。これによって、パターン４０５、４０７、４１１によってそれぞれ形成された３つのレベルＮ1、Ｎ2、Ｎ3にて逆形状空欠部４０３を有する基材４０１を形成する。
【００８２】
第５の実施形態は、ステップ（ａ）の後に、ステップ（ｂ）に続く。これにおいては、基材４０１の逆形状空欠部４０３は、空欠部４０３の３つのレベルＮ1、Ｎ2、Ｎ3のそれぞれの深さよりも小さな厚みｅ1の炭素同素体ベースの合成材料の層４１５で被覆される。
【００８３】
本発明に係る方法の第５の実施形態は、さらに、層４１５を空欠部４０３の範囲内に限定するために、随意的な第３のステップ（ｄ）、又は段階（ｂ１）、（ｂ５）及び（ｂ３）、（ｂ７）と同様な段階を有することができる。同様に、別の随意的なステップ（ｅ）をステップ（ｃ）の前に行うことができる。これは、炭素同素体ベースの合成材料４１５で被覆された空欠部４０３を第２の材料で充填することを伴う。これによって、ステップ（ｃ）の後に、炭素同素体ベースの合成材料４１５で作られたマイクロメカニカル部品を得ることができる。これは、上記の第２及び第３の実施形態におけるように、第２の材料によって強化及び／又は装飾されている。
【００８４】
第５の実施形態の最後のステップ（ｃ）において、当該方法は、基材４０１を除去する。これによって、空欠部４０３に少なくとも部分的に形成されたいくつかの機能レベルＦ1、Ｆ2、Ｆ3があるマイクロメカニカル部品が解放される。これは、第１〜第３の実施形態と同じ変種及び利点を有する。
【００８５】
図２６に示す例において、層４１５のみによって形成されたマイクロメカニカル部品が得られ、その幾何学的構成は、空欠部４０３のものと少なくとも部分的に合致している。好ましいことに、外側表面、すなわち、基材４０１と直接接していた面は、非常に良好なあらさを有する。すなわち、基材４０１のものと匹敵するあらさを有し、好ましくは、機械的接触面として用いられる。
【００８６】
図２６に示す例において、計時器の車セット４２１を形成することを思い描くことができる。したがって、第１の計時器用ベアリングと連係するように意図された回転軸４２７によって形成された第１の機能レベルＦ1を有するマイクロメカニカル部品４２１が得られる。マイクロメカニカル部品４２１は、さらに、歯車を形成する中空のフレア状に広がった構造体４２５によって形成される第２の機能レベルＦ2と、及び第２の回転軸４２３によって形成され第２の計時器用ベアリングと連係するように意図された第３の機能レベルＦ3とを有する。したがって、図２６は、回転軸４２３、４２７、そして、車４２５の厚みが、当該方法のステップ（ｂ）にて堆積された層４１５の厚みｅ1によって形成されることを示している。
【００８７】
結果的に、当該方法によって、高さ制限のないいくつかの機能レベルＦ1、Ｆ2、Ｆ3、Ｆxを有するマイクロメカニカル部品を形成することが可能になることがわかる。図２７に示した例によって（これに制限されない）、全体がダイヤモンドで作られたスイス式レバーエスケープ５２１を形成することができる。したがって、中空の一体的にされたパレット５２３、すなわち、パレット石、パレットスタッフ、パレットレバー、パレットフォーク及びガードピン、の厚みを、本発明に係る方法のステップ（ｂ）にて堆積される層の厚みｅ1のみによって形成することができることに留意すべきである。同様に、中空の一体的にされたエスケープ車５２５、すなわち、車と回転軸、の厚みを、本発明に係る方法のステップ（ｂ）にて堆積される層の厚みｅ1のみによって形成することができることにも留意すべきである。
【００８８】
もちろん、本発明は図示した例に限定されず、当業者が思い描くことができる様々な変種や改変を行うことができる。具体的には、同一の設計であることもあり異なる設計であることもあるいくつかのマイクロメカニカル部品２１、５１、８１、２２１、３２１、４２１、５２３、５２５を、同じ基材１、４１、７１、１０１、２０１、３０１、４０１に対して同時に製造することができ、可能性としてはＳＯＩにて製造することができる。
【００８９】
結果的に、いくつかの同一又は異なる空欠部３、４３、７３、１０３、２０３、３０３、４０３を基材１、４１、７１、１０１、２０１、３０１、４０１にて形成することが可能であることだけではなく、基材１、４１、７１、１０１、２０１、３０１、４０１のいくつかの面にて形成することもできる。すなわち、当該方法の様々な実施形態のいくつかのステップを、基材１、４１、７１、１０１、２０１、３０１、４０１のいくつかの面に対して適用することができる。
【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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【国際調査報告】
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