Es ist bekannt, mikromechanische Aktuatoren bzw. MEMS (Micro- electromechanical Systems) mittels elektrischer Felder zu betreiben. Hierbei werden jedoch vielfältige Störungen durch die verwendeten elektrische Felder verursacht. Zum einen sind bei zu hohen Feldstärken spannungsinduzierte Durchbrüche möglich und zum anderen neigen hohe elektrische Feldstärken dazu, feinste Partikel anzuziehen und können Verschmutzungen der teilweise im Mikrometerbereich liegenden Strukturen verursachen, welches bis zu deren Ausfall führen kann.

Folglich wurde bereits versucht, Aktuatoren, insbesondere zum Bewegen optisch reflektierender Substrate zu verwenden. In der amerikanischen Patentschrift US 6,108,117 wird eine Anordnung zum Absenken von Abschnitten eines in Streifen unterteilten Spiegels beschrieben, wodurch es zu einer Veränderung einer Beugungsstruktur kommt welche dann im Wege der Mehrstrahlinterferenz in der Rückreflexion Maxima und Minima ausbildet. Nachteilig ist jedoch, daß eine große Vielzahl von bewegten Spiegeln nötig ist, um hierdurch einen einzigen Schaltvorgang für rückreflektiertes Licht zu erhalten.

Die gleichen gravierenden Nachteile weist auch das in der amerikanischen Patentschrift US 6,141,139 beschriebene System auf.

In Optical Engineering, Vol. 36 No. 5, Mai 1997 wird ein mikromechanisch hergestellter Spiegel beschrieben, welcher durch magnetische Kräfte aus einer liegenden Stellung um eine Kippachse nach oben herauskippbar ist, wobei dessen Kippachse im wesentlichen seitlich, in der durch die Spiegeloberfläche definierten Ebene aber weit außerhalb der Spiegelabmessungen liegt. Ein derartiger Kippvorgang ist jedoch beispielsweise für optische Systeme äußerst nachteilig, da mit einer Winkelverstellung immer zwingend auch eine Längenänderung des optischen Pfades einher geht. Eine derartige Längenänderung des optischen Pfades führt jedoch bei abbildenden Systemen in der Regel zu Dejustierungen oder bedarf aufwendiger und teuerer optischer Anordnungen zu deren Kompensation.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zu Grunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung bereitzustellen, bei welcher eine

Dreh-oder Schwenkbewegung stärker entkoppelt sind, als bei den herkömmlichen Systemen. Vorteilhaft wäre dabei insbesondere die Möglichkeit zur Erzeugung einer Dreh-oder Schwenkbewegung unabhängig von einer translatorischen Komponente in und/oder senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Lichtes.

Diese Aufgabe wird auf höchst überraschend einfache Weise bereits mit einer magnetisch angetriebenen schwenkbaren Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Mit einer ersten Einrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes, einem ersten schwenkbaren Träger, auf welchen durch das erzeugte Magnetfeld Kräfte ausübbar sind, die eine Schwenkbewegung des ersten schwenkbaren Trägers bewirken kann bereits eine zuverlässige Anordnung bereitgestellt werden, welche auch bei einer nur sehr kleinen Größe des Trägers, dies bedeutet einer Größe einer daran angebrachten reflektierenden Fläche von weniger als einem Quadratmillimeter eine Strahlverkippung ohne wesentliches seitliches Auswandern oder Abschatten des Strahls bereitstellt.

Als Schwenken des Trägers soll dabei in Abgrenzung zur vorbekannten Kippbewegung um eine seitlich des Spiegels liegende, externe Kippachse eine Drehung oder Drehbewegung des Trägers bezeichnet werden, bei welcher die Dreh-bzw.

Schwenkachse nicht seitlich neben dem Träger liegt.

Vorteilhaft kann diese Schwenkachse durch den geometrischen Flächenschwerpunkt der Oberfläche des Trägers verlaufen, um hierdurch ein möglichst geringes Trägheitsmoment bei optimalen Justiermöglichkeiten bereitzustellen.

In ebenfalls vorteilhafter Weise kann die Schwenkachse durch den physikalischen Schwerpunkt des Trägers verlaufen, um bei möglichst geringem Trägheitsmoment der Anordnung eine möglichst schnelle Ansteuerung bereitzustellen.

Die Schwenkachse kann jedoch auch vor oder hinter einer der Hauptoberflächen des Trägers, liegen, falls beispielsweise auch translatorische Einstellungen mit einer Einstellkomponente in Richtung der optischen Achse vorgenommen werden sollen.

Besonders vorteilhaft ist jedoch es, wenn der erste schwenkbare Träger von einem zweiten schwenkbaren Träger gehalten ist, welcher um eine senkrecht zur Schwenkachse X des ersten Trägers verlaufende zweite Schwenkachse Y schwenkbar ist, denn hierdurch wird ein im wesentlichen kardanisch aufgehängtes Plattformsystem mit magnetischem Antrieb bereitgestellt, bei welchem die Schwenkachsen X und Y des ersten bzw. zweiten Trägers, siehe hierzu beispielsweise die Fig. 1 bis 3, exakt in der Ebene der Oberfläche der Träger oder in deren Nähe verlaufen können, wodurch im wesentlichen keine unerwünschtes Auswandern von Strahlengängen in einer zu beiden Schwenkachsen senkrecht verlaufenden Richtung Z mehr erzeugt wird.

Mit einer zweiten Einrichtung zur Erzeugung eines zweiten Magnetfeldes, welche Kräfte auf den ersten und/oder zweiten Träger ausübt, die eine Schwenk-oder Kippbewegung des ersten und/oder zweiten Trägers bewirken, kann auf vorteilhafte Weise das Schwenken um die beiden Schwenkachsen mit magnetischen Kräften verwirklicht werden.

Wenn die erste und zweite Einrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes jeweils mindestens zwei ein Magnetfeld erzeugende Anordnungen umfassen, wobei die mindestens zwei Magnetfeld erzeugenden Anordnungen getrennt voneinander ansteuerbar sind, ergeben sich für die Einstellung der Lage des als Plattform dienenden ersten Trägers äußerst vorteilhafte weitere Einstellmöglichkeiten.

Zum einen kann durch zwei gleichzeitig auf einen Träger einwirkende Magnetfelder neben einem Drehmoment noch ein zusätzlicher, einstellbarer Zug entwickelt werden, welcher zu einer definierten Auslenkung des Trägers in negativer Z- Richtung, siehe beispielsweise die Figuren 1 bis 3, führt, welches zu Justierungszwecken optischer Pfade verwendbar ist.

Werden zusätzlich zu den felderzeugenden Spulen an Stelle der weichmagnetischen Materialien oder zusätzlich zu den weichmagnetischen Materialien permanentmagnetische bzw. hartmagnetische Materialien eingesetzt, kann hierdurch außer einem Zug auch eine Druckkraft in positiver Z-Richtung generiert werden und verdoppelt sich die effektive zur Verfügung stehende Auslenkung in Z-Richtung.

Wenn die Befestigung des ersten und/oder des zweiten Trägers einen aus Polysilizium bestehenden Steg umfaßt, wird hierdurch ein Festkörpergelenk mit hoher Zuverlässigkeit geschaffen, welches in weitem Rahmen durch dessen Form dimensionierbare elastische Rückstellkräfte bereitstellt.

Ferner ist es besonders vorteilhaft, daß dieses Gelenk mit den Verfahren der Halbleiterstrukturierung aus dem gleichen Substrat herstellbar ist, wie die verbleibenden Bestandteile der schwenkbaren Vorrichtung. Hierbei ist es auch

vorteilhaft, wenn der erste und der zweite Träger Teil eines aus einer Siliziumverbindung bestehenden Substrates sind und die Siliziumverbindung des ersten und zweiten Trägers Polysilizium und/oder Siliziumdioxid enthalten, welches Teil des Substrates oder auf dieses aufgebracht ist.

Wird der Steg S-förmig ausgebildet, kann hierdurch die effektiv wirksame Rückstellkraft sowohl für eine Schwenkbewegung als auch für eine Auslenkung in Z-Richtung in weiten Grenzen definiert vorgegeben werden.

Besonders kleine Dimensionierungen lassen sich erreichten, wenn die erste und/oder zweite Einrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes galvanisch hergestellte Spulen umfaßt, denn hierdurch lassen sich lithographische Verfahren verwenden, deren Auflösung im Mikrometerbereich oder darunter liegt, wodurch auch die galvanisch hergestellten Spulen Leiterbreiten im Bereich von Mikrometern und Gesamtabmessungen im Bereich einiger Mikrometer aufweisen können.

Vorteilhaft ist es ferner auch, wenn die erste und/oder zweite Einrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes ein Joch aus einem weichmagnetischem Material umfaßt, denn hierdurch lassen sich für die Zwecke des magnetischen Antriebs optimierte Geometrien, insbesondere für die erzeugten und geführten magnetischen Felder und Flüsse, bereitstellen.

Wenn am ersten und/oder am zweiten Träger ein Abschnitt eines weichmagnetischen Materials angeordnet ist, welcher zumindest teilweise von dem Magnetfeld der ersten oder zweiten Einrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes durchdrungen ist, erfolgt eine durch die jeweiligen geometrischen

Abmessungen des Feldes und des weichmagnetischen Materials definierte Kraftkopplung zwischen dem erzeugten Magnetfeld und dem ersten und/oder zweiten Träger.

. A Bevorzugte weichmagnetische Materialien sind vorteilhaft aus der Gruppe ausgewählt, welche Nickel-Eisen-Verbindungen und- Legierungen, Aluminium-Eisen-Silizium-Verbindungen und- Legierungen, Nickel-Eisen-Tantal-Verbindungen und- Legierungen und Kombinationen aus diesen Verbindungen und Legierungen umfaßt.

Ein besonders bevorzugtes weichmagnetisches Material enthält Nickel-Eisen-Verbindungen oder-Legierungen in einer Zusammensetzung Ni : Fe von 81 : 19 at-% oder 45 : 55 at-%.

Höhere Kräfte lassen sich für den magnetischen Antrieb verwirklichen, wenn am ersten und/oder am zweiten Träger ein Abschnitt eines permanent-oder hartmagnetischen Materials angeordnet ist, welcher zumindest teilweise von einem Magnetfeld der ersten oder zweiten Einrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes erfaßt ist. Dabei ist das permanent-oder hartmagnetische Material bevorzugt aus der Gruppe ausgewählt, welche Cobalt-Chrom-Tantal-Verbindungen und-Legierungen, Cobalt-Platin-Chrom-Verbindungen und-Legierungen, Cobalt- Platin-Chrom-Tantal-Verbindungen und-Legierungen, Cobalt- Samarium-Verbindungen und-Legierungen, Neodym-Eisen-Bor- Verbindungen und-Legierungen und Kombinationen aus diesen Verbindungen und Legierungen umfaßt.

Durch einen schichtartigen Aufbau, bei welchem der erste und zweite Träger Teil eines ersten Siliziumsubstrats oder auf einem ersten Siliziumsubstrat aufgebaut sind und die erste und/oder zweite Einrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes

auf einem zweiten Silizium-, Glas-oder Keramiksubstrat ausgebildet sind, kann die Herstellung vereinfacht und optimiert werden, denn es lassen sich komplexe dreidimensionale Strukturen von nur einer Substrat-Oberfläche her erzeugen und nachfolgend auf einfache Weise durch einen sandwichartigen Aufbau der Substrate kombinieren.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben.

Es zeigen : Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer magnetisch angetriebenen schwenkbaren Vorrichtung mit rechteckiger Plattform und rechteckiger kardanischer Aufhängung, Figur 2 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer magnetisch angetriebenen schwenkbaren Vorrichtung mit runder Plattform und runder kardanischer Aufhängung, Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform einer magnetisch angetriebenen schwenkbaren Vorrichtung mit rechteckiger Plattform und rechteckiger kardanischer Aufhängung, bei welcher die den magnetischen Fluß führenden Elemente unterhalb der als erster Träger wirkenden Plattform und unterhalb des als zweiter Träger wirkenden kardanischen Rings angeordnet sind, Figur 4 eine Querschnittsdarstellung der ersten Ausführungsform entlang der Schnittebene A-A aus Figur 1, Figur 5 eine Querschnittsdarstellung mit Aufsicht auf den

als Festkörpergelenk dienenden Steg zur Befestigung des als zweiter Träger wirkenden kardanischen Rings entlang der Schnittebene B-B aus Figur 1.

Die Erfindung wird nachfolgend detaillierter und unter Bezugnahme auf bevorzugte und besonders bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Zum besseren Verständnis sind dabei gleiche oder äquivalente Bestandteile verschiedener Ausführungsformen mit jeweils den selben Bezugszeichen versehen.

Nachfolgend wird auf Fig. 1 Bezug genommen, welche eine im ganzen mit dem Bezugszeichen 1 versehene, erste Ausführungsform einer magnetisch angetriebenen schwenkbaren Vorrichtung darstellt. Eine erste Einrichtung 2 zur Erzeugung eines Magnetfeldes ist unterhalb eines ersten schwenkbaren Trägers 3 angeordnet, auf welchen durch das Magnetfeld der Einrichtung 2 magnetische Kräfte ausübbar sind.

Der im wesentlichen aus Silizium bestehende erste schwenkbare Träger 3 kann um Stege 4 verschwenkt werden, welche vorzugsweise aus Polysilizium bestehen und Festkörpergelenke mit einstellbarem Rückstellmoment bzw. Rückstellkraft definieren.

Der erste Träger 3 ist von einem zweiten schwenkbaren Träger 5 umgeben, welcher ebenfalls von als Festkörpergelenken dienenden Stegen 6 schwenkbar gehalten ist. Der erste Träger 3 ist um die Schwenkachse X und der zweite Träger 5 um die zu dieser senkrecht stehenden Schwenkachse Y schwenkbar gehalten, so daß insgesamt eine kardanische Aufhängung für den als Plattform dienenden ersten Träger 3 geschaffen wird,

wodurch jeweils eine unabhängige Einstellung einer Schwenkbewegung um die X-und um die Y-Achse ermöglicht wird.

Hierbei kann durch magnetische Kräfte mit der ersten Einrichtung 2 zur Erzeugung eines Magnetfeldes die Schwenkbewegung des ersten Trägers um die X-Achse und mit einer zweiten Einrichtung 7 zur Erzeugung eines zweiten Magnetfeldes die Schwenkbewegung des ersten und des zweiten Trägers 3,5 um die Y-Achse erzeugt werden.

Jede der felderzeugenden Einrichtungen 2,7 enthält jeweils zwei im Querschnitt E-förmige Joche 8,9,10,11, deren mittlerer Arm bei der ersten Ausführungsform jeweils von einer Spule 12,13,14,15, umgeben ist.

Die zwei Spulen 12,14, und 13,15 jeweils einer felderzeugenden Einrichtung 2, 7 sind getrennt voneinander elektrisch ansteuerbar, so daß sowohl gleichgerichtete als auch entgegengerichtete Magnetfelder erzeugbar sind.

Die in den Figuren nicht dargestellten, aber dem Fachmann hinlänglich bekannten, magnetischen Feldlinien werden durch die Arme 16 der E-förmigen Joche 8,9,10,11, so geführt, daß diese nach oben verlaufen, unterhalb des ersten Trägers 3 angebrachte Abschnitte 17,18,19,20 eines weichmagnetischen Materials durchdringen und in diesem weichmagnetischen Material geführt werden.

Wird durch eine der Spulen 12,13,14,15 ein elektrischer Strom geschickt, wird hierdurch in Bezug auf die jeweilige Schwenkachse X, Y ein einseitiges Magnetfeld erzeugt, welches den jeweils oberhalb liegenden Abschnitt aus weichmagnetischem Material 17,18,19,20 versucht anzuziehen

und es wird hierbei eine Schwenkbewegung erzeugt, welche den Abstand zwischen dem jeweiligen weichmagnetischen Material und der zugeordneten, darunterliegenden stromdurchflossenen Spule mit dem E-förmigen Joch verkleinert.

Werden zwei Spulen 12,14 beziehungsweise 13,15 mit einem Strom beaufschlagt, kommt es zu einer Zugkraft in negativer Z-Richtung, welche in Abhängigkeit von der Elastizität der vorzugsweise aus polykristalinem Silizium bestehenden Stege 4,6 zu einer Auslenkung des ersten und zweiten Trägers 3,5 in negativer Z-Richtung führt.

Werden an Stelle des Abschnitts aus weichmagnetischem Material Abschnitte, die auch Permanentmagnete enthalten, eingesetzt, kann in Abhängigkeit von der Richtung des durch die Spulen 12,13,14,15, erzeugten Magnetfeldes außer einer Zugkraft auch eine abstoßende, beziehungsweise eine Druckkraft erzeugt werden. Dies ist der Fall falls sich gleichsinnige Pole des permanentmagneitschen Materials und der E-förmigen Joche gegenüberliegen.

Hierzu kann, um ein einzelnes Nord-Südpolpaar pro Spulenanordnung auszubilden an Stelle der E-förmigen Joche auch eine Spulenanordnung von U-förmigen Jochen Verwendung finden, wobei Spulen jeweils um die nach oben weisenden Schenkels des U-förmigen Jochs angeordnet sind.

Bei Einsatz permanentmagnetischen Materials kann bei gleich gerichteten Magnetfeldern in beiden Spulen einer felderzeugenden Anordnung sowohl eine Verschiebung des ersten Trägers 3 in positiver als auch in negativer Z-Richtung erfolgen, wobei bei Verwendung S-förmiger Stege 4,6 größere Elongationen ermöglicht werden als bei den in den Figuren

dargestellten geraden Ausführungsformen.

Nachfolgend wird auf Fig. 2 Bezug genommen, in welcher eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform mit runden ersten und zweiten Träger 3,5 gezeigt ist. Die an sich funktionsgleiche kardanische Aufhängung dieser Ausführungsform eignet sich besonders gut für Systeme mit runden Aperturen, wie sich diese beispielsweise bei der Fokussierung von in einer Monomode-Faser geführten Moden einstellen.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform mit rechteckigem ersten und zweiten Träger, bei welcher sowohl die zweite Einrichtung eines Magnetfeldes 7 als auch deren E-förmige Joche 9,11 und Spulen 13,15 zueinander weiter beabstandet sind und jeweils ein Abschnitt des weichmagnetischen Materials 20,18 am zweiten Träger 5 angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich in Bezug auf die Schwenkachse Y ein größerer Hebel und damit bei gleichen Kräften eine stärkere Drehbeschleunigung bei gleicher Stromstärke in den Spulen 13,15.

Nachfolgend wird auf Fig. 4 Bezug genommen, welche eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittebene A-A aus Fig.

1 zeigt. Bei dieser Ausführungsform ist der erste und der zweite Träger 3,5 aus einem ersten Siliziumsubstrat 21 durch Äzttechniken herausgearbeitet, welche nachfolgend noch genauer beschrieben werden, und ist durch eine Abstands-oder Spacerlage 22 beabstandet auf einem zweiten Siliziumsubstrat 23 angeordnet. Die Spulen 12,14 umfassen galvanisch aufgebrachte, einlagige Windungen, die in einer photolithographisch strukturierbaren Epoxidharzschicht 24 eingebettet sind.

Nachfolgend wird auf Fig. 5 Bezug genommen, in welcher eine Querschnittsdarstellung durch eine alternative Ausführungsform zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform entlang der Schnittebene BB aus Fig. 1 gezeigt ist.

In dieser Darstellung ist der im oberen Wafer 21 verankerte, aus Polysilizium bestehende Steg 6 und dessen Verbindungsbereich bzw. Verankerung 30 am zweiten Träger 5 besonders gut zu erkennen. Ferner ist der erste schwenkbare Träger 3 mit einer Spiegelschicht 25 aus Gold überzogen.

Aus Fig. 5 auch zu erkennen, wie der linke Arm 16 eines U- förmigen Jochs 11 sich durch eine Spulenanordnung 15" erstreckt, welche anstatt einer mittigen Anordnung, wie bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform alternativ jeweils um die beiden äußeren Schenkel 16 des E-förmigen Jochs 11 angeordnet ist.

Hierbei umfaßt die Spulenanordnung 15'eine erste Spulenlage 26, welche galvanisch auf dem Substrat 23 aufgebracht wurde und ist darüberhinaus mit einer zweiten Spulenlage 27 versehen, welche oberhalb der ersten Spulenlage 26 angeordnet ist.

Beide Spulenlagen 26,27 definieren jeweils ein konzentrisches Ringsystem, welches mittels Durchgangsöffnungen oder Vias 28 elektrisch leitend verbunden ist.

Bei dieser Ausführungsform ist der gesamte untere Wafer 23 mit einer Passivierungssicht 29 bedeckt, welche auf dem

Fachmann bekannte Weise Anschlußflecken freiläßt, an welchen den Spulen 12,13,14,15 elektrischer Strom zugeführt werden kann.

Nachfolgend wird auf das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 eingegangen.

Der Aufbau des Gesamtsystems erfolgt generell auf einem oberen Wafer 21 und einem unteren, jeweils als Substrat dienenden Wafer 23. Auf dem unteren Wafer 23 erfolgt der Aufbau eines magnetischen Antriebssystems, bestehend aus den auch als Magnetschenkeln bezeichneten Jochen 8, 9,10,11, 12, welche den magnetische Fluß des Magnetfeldes leiten und den elektrisch leitfähigen Spulen 12,13,14 15,15', welche ein zeitlich veränderbares Magnetfeld in Abhängigkeit von dem durch diese hindurch fließenden Strom erzeugen.

Auf dem oberen Wafer 21 entsteht der kardanisch gelagerte erste Träger bzw. Plattform 3 sowie die aus einem Abschnitt weich-oder weich und hartmagnetischen Materials bestehenden magnetischen Joche 17,18,19,20.

Das Material des unteren Wafers 23 besteht im wesentlichen aus Silizium. Der erste Fertigungsschritt ist die Herstellung des unteren, in der Substratebene verlaufenden Teils der E- oder U-förmgien Joche 8,9,10,11.

Bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden um der Klarheit willen für den Fachmann an sich bekannte Prozeßschritte, wie beispielsweise Ätzen, photolitographisches Strukturieren oder Aufdampfen von dünnen Schichten nicht detaillierter erläutert, da derartige Prozesse unter anderem auch von der

Halbleiterbearbeitung zur Herstellung integrierter Schaltungen hinlänglich bekannt sind.

Die Einzelschritte hierfür sind : -Niederschlag einer Kontaktschicht aus dem Magnetwerkstoff mittels Kathodenzerstäubens oder Aufdampfen, -Erzeugen einer Photomaske, die ein Negativ der zu erzeugenden Magnetschenkelstruktur darstellt, und danach -die galvanische Abformung des Schenkels, -Strippen des Photoresists und -Entfernen der Kontaktschicht mittels Ionenstrahlätzen.

Danach erfolgt die Aufbringung einer planarisierenden Isolierschicht 31, siehe Fig. 5, wobei hierzu ein photoempfindliches Epoxydharz zum Einsatz kommt.

In den Bereichen, in welchen später die Pole oder aufwärtsweisenden Schenkel der E-und U-förmigen Joche des Magnetsystems 2,7 aufwachsen, wird mittels geeigneter Photolithographieschritte hierfür jeweils eine Öffnung erzeugt.

Als nächstes erfolgt die Fertigung der Spulen 12, 13,14,15, 15', welche bei der besonders bevorzugten Ausführungsform aus zwei Lagen 26,27 besteht. Die Herstellung der ersten Spulenlage 26 sowie der Zuleitungen und Anschlussflecken erfolgt mittels der folgenden Einzelschritte : -Niederschlag oder Aufdampfen einer Kontaktschicht aus Leitermaterial mittels Kathodenzerstäubens, -Erzeugen einer Photomaske, die eine Negativform der zu erzeugenden Spulenlage 26 darstellt, dünnfilmtechnische bzw. galvanische Abformung von

Leitern und Spulenlage, -Strippen des Photoresists und Ätzen der Kontaktschicht.

Daraufhin wird diese Spulenlage 26 isoliert, wobei wiederum ein photoempfindliches Epoxydharz 31 zum Einsatz kommt. In den Bereichen der auSwärtsweisenden Arme 16 der Joche und zur Herstellung eines elektrisch leitfähigen Vias 28, also von Durchführungen 28 zur nächsthöheren Spulenlage, erhält die Schicht geeignete Fenster.

Danach erfolgt die Fabrikation der elektrisch leitfähigen Durchführungen mittels dünnfilmtechnischer bzw. galvanischer Abformung. Nun folgt die Herstellung der zweiten Spulenlage 27, die in der Schrittfolge mit denen zur Herstellung der ersten Spulenlage 26 im wesentlichen übereinstimmt.

Auf der fertiggestellten zweite Spulenlage 27 wird wiederum eine organische, photoempfindliche Isolierschicht 31 hergestellt, die wiederum im Bereich der Magnetpole Fenster erhält. Eine galvanische Verstärkung der Kontaktflecken, hierzu ist erneut eine Photomaskierung erforderlich, um nur an den Kontaktpads oder-flecken Schichtaufbau zu erzielen, schließt den Spulenaufbau ab.

Die Fertigstellung des Magnetsystems erfolgt mit dem galvanischen Aufwachsen der aufwärtsweisenden Arme oder Magnetpole 16, gefolgt von einer Planarisierung des Wafers.

Den Abschluß bildet eine Passivierung des gesamten Wafers 23 mit Ausnahme der Kontaktpads, denn diese werden vorher mittels einer Photomaske abgedeckt, durch Aufbringen einer Passivierungsschicht 29.

Auch der obere Wafer 21 besteht im wesentlichen aus Silizium, weist jedoch auf seiner Oberfläche eine Schicht aus Siliziumdioxid auf, die als Opferschicht dient. Auf diesem Wafer erfolgt, wie bereits erwähnt, der Aufbau der kardanisch aufgehängten Plattform 3 sowie der Magnetschenkel aus einem Abschnitt 17,18,19,20 weich-oder weich-und hartmagnetischen Materials zu deren Antrieb.

Die Herstellung der Plattform 3 bzw. der ersten und zweiten, als Träger dienenden schwenkbaren Einrichtungen folgt mittels einschlägiger Prozesse der Siliziummechanik.

Zunächst wird die Opferschicht in Bereichen entfernt, in welchen die Verankerung 30 der Festkörpergelenke der kardanisch aufgehängten Plattform 3 erfolgt. Die Schrittfolge hierfür ist : -Erzeugen einer Photomaske, reaktives Ätzen des Siliziumdioxids und -Strippen der Maske.

Nun erfolgt ein ganzflächiges Aufbringen einer Schicht aus polykristallinem Silizium (Polysilizium), woraus später die Stege, bzw. Festkörpergelenke 4,6, der zweite Träger bzw.

Kardanring 5 und der erste Träger 3 bzw. die Plattformstruktur entstehen.

Als nächstes erfolgt das Erzeugen der Kavität im Wafer 21 im Bereich des ersten Trägers 3.

Hierzu wird die in den Figuren nach oben zeigende Rückseite des Wafers 21 mittels einer Photomaske maskiert und die Kavität mittels anisotropen Ätzens geformt. Die nächsten

Fertigungsschritte finden wiederum an der Waferoberfläche, welche in den Figuren nach unten weisend gezeigt ist, statt.

Mittels einer Photomaske wird die Struktur von Stegen bzw. Festkörpergelenken 4,6, zweitem Träger bzw. Kardanring 5 und erstem Träger bzw. Plattform 3 definiert und anschließend durch reaktives Ätzen erzeugt.

Danach wird die obere Flussführung aufgebracht, die Schrittfolge entspricht der beim Herstellen der unteren Magnetschenkel des unteren Wafers 23 diskutierten Folge.

Zum Abschluß wird mittels reaktivem Atzen die Opferschicht entfernt und damit die kardanisch aufgehängte Plattform 3 freigelegt.

Soll die Plattform 3 als Spiegel dienen, wird die nach oben zeigende Waferoberfläche mit einem reflektierenden Material 25 mittels Kathodenzerstäubung oder anderen geeigneten, dem Fachmann bekannten Beschichtungsverfahren beschichtet. Damit ist der Waferbearbeitungsprozess für beide Wafer 21,23 abgeschlossen.

Als nächstes erfolgt die Herstellung des Gesamtsystems durch Verbinden der Wafer. Auf Grund des notwendigen Abstandes zwischen den beiden Wafern erfolgt dieses jedoch nicht direkt, vielmehr wird zwischen beiden eine Abstands-oder Spacerlage 22 eingebracht.

Die Verbindung der drei Teile oberer Wafer 21, Abstandhalter 22 und unterer Wafer 23 erfolgt mittels eines dem Fachmann bekannten Halbleiter-Bondprozesses. Durch Trennschleifen erfolgt ein Vereinzeln in Einzelsysteme oder Arrays.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der verwendeten Werkstoffe wird zunächst auf die Werkstoffe des Magnetsystems Bezug genommen.

Für die Magnetschenkel kommt bevorzugt als weichmagnetisches Material ein Material mit hoher Sättigungsflussdichte zum Einsatz. Verwendet werden, beispielsweise als"Permalloy" bezeichnetes Nickel-Eisen, und zwar in den am meisten bevorzugten Ausführungsformen ein einer Zusammensetzung NiFe in at-% (81 : 19), oder NiFe in at-% 45 : 55, als"Sendust" bezeichnetes AlFeSi und NiFeTa. Da sich Nickel-Eisen galvanisch abscheiden läßt, ist es ein besonders bevorzugter Kandidat.

Wird am ersten und/oder am zweiten Träger 3,5 ein Abschnitt eines permanent-oder hartmagnetischen Materials angeordnet, wird das permanent-oder hartmagnetische Material aus der Gruppe ausgewählt, welche Cobalt-Chrom-Tantal-Verbindungen und-Legierungen, Cobalt-Platin-Chrom-Verbindungen und- Legierungen, Cobalt-Platin-Chrom-Tantal-Verbindungen und- Legierungen, Cobalt-Samarium-Verbindungen und-Legierungen, Neodym-Eisen-Bor-Verbindungen und-Legierungen und Kombinationen aus diesen Verbindungen und Legierungen umfaßt.

Bevorzugtes Leitermaterial für Zuleitungen und Spulenlagen 26,27 ist Kupfer, da es wesentlich geringere Neigung zu Elektromigration zeigt als andere Leiter. Prinzipiell lassen sich aber auch andere elektrisch leitende Werkstoffe einsetzen. Als Isolator eignen sich anorganische Werkstoffe wie A'203 oder S'02, die auch als Passivierungsschicht 29 verwendbar sind. Ferner sind aber auch organische Werkstoffe einsetzbar, die insbesondere dann von Vorteil sind, wenn sie

sich photolithographisch strukturieren lassen.

Ein photoempfindliches Epoxydharz mit der Markenbezeichnung SU8 ist ohne Beschränkung der Allgemeinheit für die photolithographische Strukturierung besonders gut geeignet.

Als Werkstoff für die kardanisch aufgehängte Plattform eignen sich besonders polykristallines Silizium (Polysilizium) oder Siliziumdioxid (SiO2). Soll die Plattform als Spiegel dienen, wird die Oberfläche mit Gold oder Aluminium metallisiert.

Obwohl die Erfindung anhand einer Vorrichtung beschrieben wurde, bei welcher die das Magnetfeld erzeugenden Spulen nicht beweglich angeordnet waren, umfaßt die Erfindung auch schwenkbare Vorrichtungen, bei welchen felderzeugende Spulen an den schwenkbaren Einrichtungen 3,5 angeordnet sind. Bei derartigen Ausführungsformen können die als Stege ausgebildeten Festkörpergelenke 4,6 Leiterbahnen zur Ansteuerung dieser Spulen tragen.

Ferner liegt es im Rahmen der Erfindung, Spulen nur an den schwenkbaren Trägern anzuordnen und hart-oder weichmagnetische Joche am stationären Substrat 23 auszubilden.