[发明专利]由合成的碳同素异形体基材料制成并具有多个功能层级的单件式空心微机械部件

权利要求书

1.用于制造由合成的碳同素异形体基材料(215、315、415)制成的单件式微机械部件 (221、321、421、523、525)的方法，该方法包括以下步骤：

a)形成基底(201、301、401)，该基底在至少三个层级(N₁、N₂、N₃、N_x)上包括用于待制造的 单件式微机械部件的凹腔(203、303、403)；

b)用合成的碳同素异形体基材料层覆盖基底(201、301、401)的凹腔(203、303、403)，该 材料层的厚度(e₁)小于凹腔的至少三个层级(N₁、N₂、N₃、N_x)中每一个的深度；

c)移除所述基底(201、301、401)，以释放在凹腔中形成的单件式微机械部件(221、321、 421、523、525)；

其特征在于，步骤a)包括以下阶段：

i)形成第一晶片(202、302、402)，该第一晶片包括蚀刻贯通的至少一第一图案(205、 305、405)；

ii)形成第二晶片(204、304、404)，该第二晶片包括蚀刻贯通的至少一第二图案(207、 307、311、407)；

iii)形成没有贯通图案的第三晶片(206、306、406)；

iv)将第一晶片、第二晶片和第三晶片结合，以形成在至少三个层级上包括凹腔的基底 (201、301、401)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在阶段ii)中，该第二晶片(304)形成为包 括蚀刻贯通的第二图案(307)和与第二图案(307)连通的第三蚀刻未贯通图案(311)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在阶段iii)中，该第三晶片(406)形成 为包括蚀刻未贯通的图案(411)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤b)包括以下阶段：

b1)在基底的一部分上形成牺牲层(11)；

b2)在基底(201、301、401)上沉积用于形成成核点的颗粒(13)；

b3)移除牺牲层(5、11)，以选择性地使基底(201、301、401)的一部分没有任何颗粒 (13)；

b4)化学气相沉积合成的碳同素异形体基材料层(215、315、415)，使该层只在颗粒(13) 保留的地方沉积。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，步骤b)包括以下阶段：

b5)在基底(201、301、401)的一部分上形成牺牲层(11)；

b6)在基底上化学气相沉积合成的碳同素异形体基材料层(215、315、415)；

b7)移除牺牲层(11)，以选择性地使基底(201、301、401)的一部分没有任何层(215、 315、415)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述凹腔(203、303、403)的至 少三个层级(N₁、N₂、N₃、N_x)中的至少一个包括形成齿圈的壁。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，合成的碳同素异形体基材料 (215、315、415)呈晶态形式。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，合成的碳同素异形体基材料 (215、315、415)呈非晶态形式。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)之后，该方法包括以 下步骤：

d)从基底(201、301、401)上去除比在步骤b)中沉积的层的厚度大的厚度，以便使在步 骤b)中沉积的层仅保留在凹腔中。