DE4205029C1 - Micro-mechanical electrostatic relay - has tongue-shaped armature etched from surface of silicon@ substrate - Google Patents

Micro-mechanical electrostatic relay - has tongue-shaped armature etched from surface of silicon@ substrate

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DE4205029C1
DE4205029C1 DE19924205029 DE4205029A DE4205029C1 DE 4205029 C1 DE4205029 C1 DE 4205029C1 DE 19924205029 DE19924205029 DE 19924205029 DE 4205029 A DE4205029 A DE 4205029A DE 4205029 C1 DE4205029 C1 DE 4205029C1
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Helmut Dr.-Ing. 1000 Berlin De Schlaak
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Abstract

At least one tongue-shaped armature (2) is pivotably and flexibly connected at one end to a substrate (1). The free end of the armature carries at least one electrically conductive contact (9). The armature has at least one conductive layer (7). An opposing plate (3) carries at least one conductive layer (8) and at least one counter-contact (10) cooperative with the contact (9) of the armature. The opposing conductive layers (7,8) are insulated from each other and are provided with voltages of opposite polarity. In a first switch position, the armature forms a wedge-shaped air gap (6) with the opposing plate. In a second position, by applying a voltage, to the electrodes (7,8) of the armature and the opposing plate, a contact is closed. By appropriate configuration of the substrate and armature, both lazy contact and change-over contacts can be made. ADVANTAGE - Achieves highest possible electrostatic force and contact force with smallest possible dimensions and voltage.

Description

Die Erfindung betrifft ein mikromechanisches elektrostatisches Relais gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Relais.The invention relates to a micromechanical electrostatic Relay according to the preamble of claim 1 and a Method of manufacturing such a relay.

In der DE 32 07 920 C2 ist bereits ein Verfahren zur Herstel­ lung eines elektrostatischen Relais der eingangs genannten Art beschrieben. Dort wird der Anker aus einer Rahmenplatte aus kristallinem Halbleitermaterial herausgeätzt, wodurch der An­ ker die volle Dicke des Halbleitermaterials besitzt. Der Anker wird dadurch verhältnismäßig starr; zur Sicherung seiner Be­ weglichkeit wird an der Lagerstelle eine Art Filmscharnier freigeätzt. Außerdem wird zur Vorspannung des Ankers in eine Ruheposition eine eigene Rückstellfaser aus dem Substrat ge­ bildet. Die Rahmenplatte mit dem Anker wird auf eine isolie­ rende Unterlage gesetzt, welche auch die Gegenelektrode trägt. Allerdings besteht zwischen dem Anker und der Gegenelektrode ein verhältnismäßig großer Abstand, der auch bei angezogenem Anker erhalten bleibt. Um ein Durchhängen des mittleren Teils des Ankers dabei zu verhindern, sind zusätzliche isolierende Abstandhalter vorgesehen. Um bei diesem Abstand zwischen Anker und Gegenelektrode die gewünschten Kontaktkräfte zu erzeugen, sind bei diesem bekannten Relais verhältnismäßig große Span­ nungen erforderlich.DE 32 07 920 C2 already contains a method for the production tion of an electrostatic relay of the type mentioned described. There the anchor is made from a frame plate etched out crystalline semiconductor material, whereby the An ker has the full thickness of the semiconductor material. The anchor thereby becomes relatively rigid; to secure his loading Movability becomes a kind of film hinge at the storage location etched free. In addition, the anchor is preloaded into a Rest position its own reset fiber from the substrate ge forms. The frame plate with the anchor is on an isolie rende pad, which also carries the counter electrode. However, there is between the armature and the counter electrode a relatively large distance, even when tightened Anchor remains. To sag the middle part to prevent the anchor from doing so are additional insulating ones Spacers provided. To at this distance between anchors and counter electrode to generate the desired contact forces, are relatively large span in this known relay required.

Es ist auch bekannt, eine dünne Ankerfeder aus der Oberfläche eines Silizium-Substrats zu ätzen (IEEE Transactions on Elec­ tron Devices, 1978, Seiten 1246 bis 1248). In diesem Fall ist auch die Gegenkontaktelektrode aus der gleichen Ebene der Sub­ stratoberfläche wie der Anker gewonnen. Es fehlt somit eine dem Anker großflächig gegenüberstehende Kondensatorplatte zur Erzeugung einer hohen Kontaktkraft.It is also known to have a thin anchor spring from the surface etching of a silicon substrate (IEEE Transactions on Elec tron Devices, 1978, pages 1246 to 1248). In this case also the counter contact electrode from the same level of the sub strat surface like the anchor won. One is missing capacitor plate opposite the armature over a large area Generation of a high contact force.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein mikromechanisches Relais der eingangs genannten Art zu schaffen sowie ein Herstellverfahren hierzu anzugeben, bei dem mit möglichst kleinen Abmessungen eine möglichst hohe elektrostatische Anziehungskraft bei mög­ lichst kleinen elektrischen Spannungen und somit auch eine möglichst hohe Kontaktkraft erzeugt werden kann.The object of the invention is to provide a micromechanical relay to create the type mentioned above and a manufacturing process To do this, specify the smallest possible dimensions as high an electrostatic attraction as possible extremely low electrical voltages and therefore also one the highest possible contact force can be generated.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch Anwendung der kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1, hinsichtlich des Verfah­ rens durch die Merkmale der Ansprüche 14 und 15, gelöst.According to the invention this object is achieved by using the Drawing features of claim 1, with regard to the procedure rens solved by the features of claims 14 and 15.

Bei dem erfindungsgemäßen Relais wird mit dem keilförmigen Luftspalt zwischen Anker und Gegenplatte eine hohe Anzugskraft bereits von Beginn der Ankerbewegung an erzeugt. Da nach dem Anziehen des Ankers, abgesehen von den notwendigen dünnen Iso­ lierschichten, keinerlei Luftspalt verbleibt, lassen sich ver­ hältnismäßig hohe Kontaktkräfte gewinnen. Unerwünscht große Luftspalte sowohl im Ruhezustand als auch im angezogenen Zu­ stand des Ankers werden dadurch vermieden, daß der Anker un­ mittelbar auf der Oberfläche seines Trägersubstrats ausgebil­ det ist und mit der Oberfläche der Gegenplatte in Kontakt ge­ langt. Die Keilform des Luftspaltes in der ersten Schaltposi­ tion bzw. in der Ruheposition des Ankers erreicht man dadurch, daß der Anker von seiner Lagerstelle aus zum freien Ende hin stetig gekrümmt ist, und zwar in eine Ausnehmung seines Trä­ gers hinein, oder dadurch, daß die Gegenplatte eine abge­ schrägte Oberfläche besitzt. Auch eine Anordnung mit zwei von­ einander weg gekrümmten Ankern ist möglich.In the relay according to the invention with the wedge-shaped Air gap between anchor and counter plate has a high tightening force generated right from the start of the anchor movement. Since after Tightening the anchor, apart from the necessary thin iso layers, there is no air gap left gain relatively high contact forces. Undesirable large Air gaps both at rest and when closed stand of the anchor are avoided by the anchor un indirectly trained on the surface of its carrier substrate is det and in contact with the surface of the counter plate reaches. The wedge shape of the air gap in the first switch position tion or in the rest position of the anchor that the anchor from its bearing point to the free end is continuously curved, namely in a recess of its back gers into it, or in that the counter plate a has an inclined surface. Also an arrangement with two of anchors curved away from each other is possible.

Für die Herstellung des erfindungsgemäßen Relais kommen selek­ tive Ätz- und Beschichtungsverfahren in Betracht, wie sie an Halbleitersubstraten, beispielsweise an Silizium-Wafern Anwen­ dung finden.Selek come for the manufacture of the relay according to the invention tive etching and coating processes into consideration as they are Semiconductor substrates, for example on silicon wafers find.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt The invention is explained below using exemplary embodiments the drawing explained in more detail. It shows  

Fig. 1 ein mikromechanisches Relais mit einem geraden Anker und einer schrägen Gegenplatte, Fig. 1 a micromechanical relay with a straight anchor and an oblique counter-plate,

Fig. 2 ein mikromechanisches Relais mit einem gekrümmten An­ ker und einer geraden Gegenplatte, Fig. 2 a micromechanical relay with a curved to a straight connector and the counter plate,

Fig. 3 ein mikromechanisches Umschaltrelais mit zwei vonein­ ander weg gekrümmten Ankern, Fig. 3 is a micromechanical changeover relay with two vonein other curved away anchors,

Fig. 4a bis 4d verschiedene Verfahrensschritte bei der Her­ stellung eines Ankers aus bzw. auf einem Silizium-Substrat, FIGS. 4a to 4d different method steps in the forth position from an anchor or on a silicon substrate,

Fig. 5 eine Draufsicht V auf den Anker gemäß Fig. 4d, Fig. 5 is a plan view V on the armature of FIG. 4d

Fig. 6 einen Träger mit Anker für ein Relais nach Fig. 1 in perspektivischer Ansicht, Fig. 6 a support having an anchor for a relay of FIG. 1 in a perspective view;

Fig. 7 eine ausschnittweise Darstellung ähnlich Fig. 6 mit einer abgewandelten Ausführungsform des Ankers, Fig. 7 is a fragmentary view similar to Fig. 6 with a modified embodiment of the anchor,

Fig. 8a bis 8f einzelne Verfahrensschritte bei der Herstel­ lung eines Relais gemäß Fig. 3 aus zwei Halbleitersubstraten. FIG. 8a to 8f individual process steps in the herstel development of a relay according to FIG. 3 consists of two semiconductor substrates.

In Fig. 1 ist schematisch ein mikromechanisches elektrostati­ sches Relais dargestellt. Dabei ist an einem Träger 1 aus Halbleitersubstrat, vorzugsweise einem Silizium-Wafer, ein zungenförmiger Anker 2 als freigeätzter Oberflächenbereich ausgebildet. Eine Gegenplatte 3, beispielsweise aus Glas, ist an Randbereichen so mit dem Träger 1 verbunden, daß der Anker 2 in einem geschlossenen Kontaktraum 4 liegt. Die Gegenplatte 3 besitzt in dem dem Anker gegenüberliegenden Bereich eine ab­ geschrägte Fläche 5, welche mit dem Anker einen keilförmigen Luftspalt 6 bildet. Um einen elektrostatischen Antrieb zu er­ zeugen, ist der Anker an seiner Oberfläche mit einer Elektrode 7 in Form einer Metallschicht versehen. Außerdem ist auf der schrägen Fläche 5 eine Gegenelektrode 8, ebenfalls in Form ei­ ner Metallschicht, vorgesehen. In Fig. 1, a micromechanical electrostatic relay is shown schematically. In this case, a tongue-shaped armature 2 is formed on a carrier 1 made of semiconductor substrate, preferably a silicon wafer, as a surface area that is etched free. A counter plate 3 , for example made of glass, is connected to the support 1 at edge regions such that the armature 2 lies in a closed contact space 4 . The counter plate 3 has in the area opposite the armature from an inclined surface 5 , which forms a wedge-shaped air gap 6 with the armature. In order to generate an electrostatic drive, the armature is provided on its surface with an electrode 7 in the form of a metal layer. In addition, a counter electrode 8 , also in the form of a metal layer, is provided on the inclined surface 5 .

Am freien Ende trägt der Anker ein Kontaktstück 9; außerdem ist an der Gegenplatte ein Gegenkontaktstück 10 angeordnet.At the free end, the anchor carries a contact piece 9 ; In addition, a counter contact piece 10 is arranged on the counter plate.

Der Anker wird durch selektive Ätzverfahren aus dem Träger 1 freigelegt, wobei der Innenraum 11 hinter dem Anker durch Un­ terätzung gemäß Fig. 4 gewonnen wird. Die schräge Fläche 5 an der Gegenplatte 3, die beispielsweise aus Pyrex-Glas besteht, wird durch ein entsprechendes Ätzverfahren gewonnen. Die me­ tallischen Leiterschichten, nämlich die Elektroden 7 und 8 so­ wie die Kontaktstücke 9 und 10 werden dabei durch übliche Be­ schichtungsverfahren gewonnen; die jeweiligen Anschlüsse 7a, 8a bzw. 9a und 10a werden ebenfalls als Metallschichten dabei mit aufgebracht. Soweit jeweils zwei oder mehr Metallschichten in einem gemeinsamen Bereich liegen, beispielsweise die An­ schlußbahnen 7a und 9a für eine Elektrode und für einen Kon­ taktanschluß, können diese entweder in einer Ebene nebeneinan­ der liegen und durch Isolierabschnitte getrennt sein oder ge­ gebenenfalls auch übereinander liegen, wobei dann wiederum ei­ ne Isolierschicht dazwischen liegt. Als Größenordnung für ein derartiges Relais läßt sich annehmen, daß ein Silizium-Wafer beispielsweise eine Dicke von etwa 0,5 mm hat, so daß die Ge­ samthöhe des Relais bei etwa 1 mm liegen könnte. Die Länge und Breite des Relais liegen im Millimeterbereich. All diese Grö­ ßenangaben sind jedoch nur als ungefähre Anhaltspunkte zu neh­ men. Der Keilwinkel des Luftspaltes 6 ist übertrieben darge­ stellt. In Wirklichkeit liegt er in der Größenordnung von 3° oder weniger. Die Verbindung des Trägers 1 mit der Gegenplatte erfolgt beispielsweise durch anodisches Bonden am Glas-Si- Übergang oder über Metall-Glas-Schichten. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen Anker und Gegenplatte minimiert werden.The armature is exposed from the carrier 1 by selective etching methods, the interior 11 behind the armature being obtained by undercut according to FIG. 4. The inclined surface 5 on the counter plate 3 , which consists for example of Pyrex glass, is obtained by a corresponding etching process. The metallic conductor layers, namely the electrodes 7 and 8 as well as the contact pieces 9 and 10 are obtained by conventional coating processes Be; the respective connections 7 a, 8 a or 9 a and 10 a are also applied as metal layers. As far as two or more metal layers are in a common area, for example, the connection tracks 7 a and 9 a for an electrode and for a contact contact, these can either be in a plane next to each other and be separated by insulating sections or, if appropriate, also lie one above the other , with an insulating layer between them. As an order of magnitude for such a relay, it can be assumed that a silicon wafer has a thickness of approximately 0.5 mm, for example, so that the overall height of the relay could be approximately 1 mm. The length and width of the relay are in the millimeter range. All these sizes are only to be taken as approximate indications. The wedge angle of the air gap 6 is exaggerated Darge. In reality it is on the order of 3 ° or less. The connection of the carrier 1 to the counterplate takes place, for example, by anodic bonding at the glass-Si transition or via metal-glass layers. In this way, the distance between anchor and counter plate can be minimized.

Beim Anlegen einer Spannung an die beiden Elektroden 7 und 8 wird der Anker 2 an die schräge Fläche 5 der Gegenplatte ange­ zogen, so daß er die gestrichelte Position 2′ einnimmt. Das freie Ende 2a des Ankers mit dem Kontaktstück 9 kommt dabei bereits vor dem Erreichen der Ankerendstellung mit dem Gegen­ kontaktstück 10 in Berührung, so daß sich der Anker im Endbe­ reich durchbiegt. Auf diese Weise wird der Kontaktdruck er­ zeugt. Dabei ist natürlich selbstverständlich, daß zumindest eine der Elektroden 7 bzw. 8 an ihrer Oberfläche mit einer Isolierschicht versehen ist, um einen Kurzschluß zu vermeiden.When applying a voltage to the two electrodes 7 and 8 , the armature 2 is drawn to the inclined surface 5 of the counter plate, so that it occupies the dashed position 2 '. The free end 2 a of the armature with the contact piece 9 comes into contact with the counter contact piece 10 even before reaching the armature end position, so that the armature bends richly in the end. In this way, the contact pressure is generated. It goes without saying that at least one of the electrodes 7 and 8 is provided with an insulating layer on its surface in order to avoid a short circuit.

Fig. 2 zeigt eine etwas abgewandelte Ausführungsform. In die­ sem Fall ist der Anker 2 von der Gegenplatte weg in den Innen­ raum 11 gekrümmt. Bei einer genügend großen Krümmung des An­ kers kann die Gegenplatte ohne Schräge gefertigt werden, so daß die Elektrode 8 auf einer zur Außenoberfläche parallelen Innenoberfläche liegt. Die Krümmung des Ankers erreicht man bei der Herstellung durch eine entsprechende Schichtspannung, die wiederum entweder durch eine bestimmte Dotierung oder durch Aufbringen unterschiedlicher Schichten gewonnen wird. Eine hohe Dotierung mit Bor beispielsweise ergibt eine Zug­ spannung, während eine Dotierung mit Germanium eine Druckspan­ nung erzeugt. So könnte man zur Erreichung einer Krümmung nach innen die Innenseite mit Bor und/oder die Außenseite des An­ kers mit Germanium dotieren. Fig. 2 shows a slightly modified embodiment. In this case, the armature 2 is curved away from the counter plate into the inner space 11 . With a sufficiently large curvature of the core, the counter plate can be manufactured without a slope, so that the electrode 8 lies on an inner surface parallel to the outer surface. The curvature of the armature is achieved during manufacture by a corresponding layer tension, which in turn is obtained either by a certain doping or by applying different layers. High doping with boron, for example, results in tensile stress, while doping with germanium generates a compressive stress. So one could dope the inside with boron and / or the outside of the anchor with germanium to achieve a curvature inwards.

Durch die Krümmung und Vorspannung des Ankers in den Innenraum 11 des Substrats könnte auch ein Ruhekontakt bzw. ein Umschal­ tekontakt gewonnen werden. Wie in Fig. 2 angedeutet ist, be­ sitzt der Anker ein zusätzliches Kontaktstück 12, während im Träger 1 ein zusätzliches Gegenkontaktstück 13 andeutungsweise gezeigt ist. Für dieses Gegenkontaktstück 13 müßte beispiels­ weise eine zusätzliche Anschlußbahn 13a vorgesehen werden.Due to the curvature and bias of the armature in the interior 11 of the substrate, a normally closed contact or a switching contact could be obtained. As indicated in Fig. 2, the anchor sits an additional contact piece 12 , while in the carrier 1 an additional mating contact piece 13 is indicated. For this mating contact piece 13 , for example, an additional connecting path 13 a would have to be provided.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, diesmal in perspektivischer Schnittdarstellung, wobei ein Umschaltekon­ takt mit zwei Ankern verwirklicht ist. Das Relais von Fig. 3 besitzt einen ersten Träger 21 aus Silizium-Substrat mit einem Anker 22 sowie einen zweiten Träger 23, ebenfalls aus Sili­ zium-Substrat, mit einem zweiten Anker 24. Beide Anker sind voneinander weg ins Innere ihres jeweiligen Substrats gekrümmt und bilden so an der gemeinsamen Berührungsstelle den keilför­ migen Luftspalt. Am freien Ende besitzt der Anker 22 ein Kon­ taktstück 25, in gleicher Weise ist am Anker 24 ein Kontakt­ stück 26 angeordnet. Im Inneren des Substrats 21 ist außerdem ein Gegenkontaktstück 27, am Substrat 23 ein Gegenkontaktstück 28 vorgesehen. Jedes dieser Kontaktstücke besitzt nach außen einen Anschluß, nämlich 25a, 26a, 27a und 28a. Die beiden An­ ker besitzen auf ihrer Oberfläche außerdem je eine Elektrode 29 bzw. 30, die ebenfalls je einen nur angedeuteten Anschluß 29a bzw. 30a besitzen. Fig. 3 shows a modified embodiment, this time in a perspective sectional view, with a Umschaltekon tact is realized with two anchors. The relay of Fig. 3 has a first substrate 21 made of silicon substrate with an armature 22 and a second carrier 23, also made of Sili zium substrate, with a second armature 24. Both anchors are curved away from each other into the interior of their respective substrate and thus form the wedge-shaped air gap at the common point of contact. At the free end of the armature 22 has a con contact piece 25 , in the same way a contact piece 26 is arranged on the armature 24 . A mating contact piece 27 is also provided in the interior of the substrate 21 , and a mating contact piece 28 is provided on the substrate 23 . Each of these contact pieces has a connection to the outside, namely 25 a, 26 a, 27 a and 28 a. The two to ker also have on their surface each an electrode 29 and 30 , which also each have an only indicated connection 29 a and 30 a.

Im Ruhezustand sind die beiden Anker jeweils nach innen vorge­ spannt, so daß jeweils die Kontakte 25 und 27 sowie 26 und 28 geschlossen sind. Wird an die beiden Elektroden 29 und 30 Spannung angelegt, so legen sich die beiden Anker 22 und 24 aneinander, wodurch die Kontaktstücke 25 und 26 sich berühren und Kontakt geben.In the idle state, the two anchors are each biased inwards, so that the contacts 25 and 27 and 26 and 28 are closed. If voltage is applied to the two electrodes 29 and 30 , the two armatures 22 and 24 lie against one another, as a result of which the contact pieces 25 and 26 touch and make contact.

Anhand der Fig. 4a bis 4d soll nun ein mögliches Herstell­ verfahren für einen Anker gemäß Fig. 1 oder 2 angegeben werden. Hierbei wird gemäß Fig. 4a zunächst auf einem Si­ lizium-Substrat 1 ein Oberflächenbereich entsprechend der späteren Ankerfläche mit Bor dotiert (Konzentration größer 1·1019 cm-3). Es entsteht dabei eine p⁺-Silizium-Schicht von beispielsweise 10 µm Tiefe. Als Maske dient dabei beispiels­ weise eine SiO2-Schicht von etwa 0,2 µm Dicke. Durch die hohe Dotierung mit Bor wird die betreffende Schicht gegen das spä­ tere Unterätzen resistent. Außerdem erzeugt die Bor-Dotierung in der Schicht eine Zugspannung, durch die eine erwünschte Krümmung des Ankers nach innen bewirkt wird.With reference to FIGS. 4a to 4d a possible producible will now proceed for an armature of FIG. 1 or 2 are given. Here, Fig invention. 4a on a first Si substrate 1 lizium a surface area corresponding to the later anchor surface doped with boron (concentration greater than 1 x 10 19 cm -3). This creates a p⁺-silicon layer, for example 10 µm deep. An SiO 2 layer of approximately 0.2 μm thickness is used as a mask, for example. Due to the high doping with boron, the layer in question becomes resistant to later undercutting. In addition, the boron doping creates a tensile stress in the layer, which causes a desired curvature of the armature inwards.

Nach Abdeckung der p⁺-Schicht mit SiO2 wird eine Metallschicht aufgebracht, die in einer Ebene sowohl eine Elektrodenschicht für den elektrostatischen Antrieb einschließlich einer Zulei­ tung als auch eine elektrische Stromzuführung für den späteren Ankerkontakt bildet. Die nebeneinander liegenden Metallschich­ ten werden durch eine entsprechende Maskierung elektrisch von­ einander getrennt. Als Metall kommt beispielsweise Aluminium in einer Schichtdicke von 0,3 bis 1 µm in Betracht (siehe Fig. 4b). After covering the p⁺ layer with SiO 2 , a metal layer is applied, which forms in one plane both an electrode layer for the electrostatic drive including a feed line and an electrical power supply for the subsequent armature contact. The adjacent metal layers are electrically separated from one another by a corresponding masking. Aluminum, for example, comes into consideration in a layer thickness of 0.3 to 1 μm (see FIG. 4b).

Nach Aufbringen einer weiteren Isolierschicht, z. B. SiO2 oder Si3N4 mit Hilfe plasma-unterstützter Gasphasenabscheidung PECVD), von beispielsweise 0,2 µm Dicke wird mit Hilfe einer Maske aus Fotoresist ein Goldkontakt 9, beispielsweise mit ei­ ner Schichtdicke von mehr als 10 µm, aufgebracht.After applying another insulating layer, e.g. B. SiO 2 or Si 3 N 4 with the help of plasma-assisted vapor deposition PECVD), for example 0.2 μm thick, a gold contact 9 , for example with a layer thickness of more than 10 μm, is applied with the aid of a mask made of photoresist.

Schließlich wird gemäß Fig. 4d die Ankerzunge 2 freigelegt. Dies geschieht durch anisotropes Ätzen an drei Seiten, wie durch die Pfeile 14 angedeutet ist. Wie aus Fig. 5 in einer Draufsicht zu erkennen ist, entsteht durch dieses Ätzen ein Graben 15, der den Anker 2 auf drei Seiten umgibt. Außerdem wird der Anker 2 entsprechend der gestrichelten Linie 16 in Fig. 4d unterätzt. Der Anker 2 bleibt also als freitragende Zunge übrig. Bei entsprechender Dotierung mit Bor krümmt er sich danach gemäß Fig. 2 nach innen.Finally, the anchor tongue 2 is exposed according to FIG. 4d. This is done by anisotropic etching on three sides, as indicated by the arrows 14 . As can be seen in a plan view from FIG. 5, this etching creates a trench 15 which surrounds the armature 2 on three sides. In addition, the armature 2 is undercut according to the dashed line 16 in FIG. 4d. The anchor 2 thus remains as a self-supporting tongue. With appropriate doping with boron, it then curves inward according to FIG. 2.

In Fig. 5 ist in einer Draufsicht (ohne Berücksichtigung der SiO2-Isolierschicht) die Elektrodenverteilung auf dem Anker gezeigt. Zu erkennen sind zwei Elektrodenflächen 17a und 17b mit jeweils einer Anschlußfahne, außerdem eine Stromzuleitung 9a für das Kontaktstück 9. Die Metalloberflächen sind durch Schraffierung kenntlich gemacht. Natürlich sind auch andere Geometrien hierfür denkbar.In Fig. 5 (2 insulating layer excluding the SiO) is shown the electrode distribution on the armature in a plan view. Two electrode surfaces 17 a and 17 b can be seen, each with a connecting tab, and also a power supply line 9 a for the contact piece 9 . The metal surfaces are identified by hatching. Of course, other geometries are also conceivable for this.

Fig. 6 zeigt eine etwas abgewandelte Ausführungsform eines Ankers aus bzw. auf einem Substrat. Dabei ist wiederum ein Si­ lizium-Substrat 31 vorgesehen, auf welchem durch selektives Beschichten und Ätzen der Oberfläche ein freitragender Anker gewonnen wird. Dieser Anker 32 besitzt einen großflächigen Elektrodenteil 33, der lediglich über verhältnismäßig schmale Lagerstege 34, 35 und 36 sowie 37 und 38 am Substrat hängt. Dabei dienen die schräg gestellten Stege 37 und 38 zur seitli­ chen Stabilisierung des Ankers. Von dem Elektrodenteil 33 er­ streckt sich eine schmale, zum Teil vom Anker freigeschnittene Kontaktzunge 39 nach vorne, welche an ihrem freien Ende ein Kontaktstück 40 trägt. Von dem Kontaktstück 40 führt eine Stromzuleitungsbahn 41 über den Lagersteg 35 auf das Substrat zu einem Kontaktanschluß 42, während auf dem Elektrodenteil 33 liegende Elektrodenschichten 43 und 44 jeweils über entspre­ chende Leiterbahnen 45 und 46 auf den Lagerstegen 34 und 36 mit einem Elektrodenanschluß 47 verbunden sind. Fig. 6 shows a somewhat modified embodiment of an anchor from or on a substrate. Here again, a silicon substrate 31 is provided, on which a self-supporting armature is obtained by selective coating and etching of the surface. This armature 32 has a large-area electrode part 33 which only hangs on the substrate via relatively narrow bearing webs 34 , 35 and 36 and 37 and 38 . The inclined webs 37 and 38 serve for lateral stabilization of the armature. From the electrode part 33 he stretches a narrow, partially cut free from the anchor contact tongue 39 which carries a contact piece 40 at its free end. From the contact piece 40 leads a current supply line 41 via the bearing web 35 to the substrate to a contact terminal 42 , while electrode layers 43 and 44 lying on the electrode part 33 are each connected via corresponding conductor tracks 45 and 46 on the bearing webs 34 and 36 to an electrode connection 47 .

Die Querschnitte der Lagerstege 34 bis 38 einerseits und der Kontaktzunge 39 andererseits sind so bemessen, daß die Kon­ taktzunge 39 gegenüber dem Elektrodenteil 33 härter gelagert ist als der Elektrodenteil 33 gegenüber dem Substrat 31. Damit wird sichergestellt, daß der Anker der elektrostatischen An­ ziehungskraft wenig Widerstand entgegensetzt, nach dem Anzie­ hen an der Gegenelektrode jedoch einen verhältnismäßig hohen Kontaktdruck erzeugen kann.The cross-sections of the bearing ridges 34 to 38 on the one hand and of the contact tongue 39 on the other hand are sized so that the con tact tongue is mounted harder against the electrode portion 33 of the electrode 39 as the part 33 opposite to the substrate 31st This ensures that the armature of the electrostatic attraction force provides little resistance, but can produce a relatively high contact pressure after tightening on the counter electrode.

Fig. 7 zeigt in einer ähnlichen Darstellung wie Fig. 6 (teilweise abgebrochen) eine etwas abgewandelte Form des An­ kers. Zum einen dienen zur Lagerung des Ankers 52 bzw. des Elektrodenteils 53 auf dem Substrat 51 zwei längsgerichtete Lagerstege 54 und 55 sowie zwei quer gerichtete, auf Torsion beanspruchte Lagerstege 56 und 57. Auf zweien der Lagerstege, 54 und 55, sind Anschlußbahnen 58 und 59 für die Elektrode 60 vorgesehen. Natürlich sind auch weitere Abwandlungen der La­ gerelemente für den Anker denkbar. Fig. 7 shows in a similar representation as Fig. 6 (partially broken off) a somewhat modified form of the anchor. On the one hand, two longitudinal bearing webs 54 and 55 as well as two transverse bearing webs 56 and 57 are used for mounting the armature 52 or the electrode part 53 on the substrate 51 . On two of the bearing webs, 54 and 55 , connecting tracks 58 and 59 are provided for the electrode 60 . Of course, other modifications of the bearing elements for the anchor are also conceivable.

Außerdem ist in Fig. 7 am Anker eine teilweise freigeschnit­ tene Kontaktzunge 61 gezeigt, die einen Brückenkontakt 62 trägt und somit keinen eigenen Anschluß besitzt. Dieser Brücken­ kontakt 62 arbeitet in bekannter Weise mit zwei in einer Ebene liegenden Gegenkontaktelementen zusammen, die er beim Anschalten des Ankers überbrückt. Natürlich können die Einzel­ elemente der Darstellung von Fig. 7 für sich ebenso wie die übrigen Einzelelemente der anderen Figuren beliebig kombiniert werden.In addition, in Fig. 7 on the armature a partially free cut contact tongue 61 is shown, which carries a bridge contact 62 and thus does not have its own connection. This bridge contact 62 works in a known manner with two mating contact elements lying in one plane, which it bridges when the armature is switched on. Of course, the individual elements of the illustration in FIG. 7 can be combined as desired, just like the other individual elements of the other figures.

In den Fig. 8a bis 8f sind außerdem die Schritte eines ab­ gewandelten Herstellungsverfahrens für ein Relais mit zwei An­ kern gezeigt. Dieses Verfahren kommt beispielsweise zur Gewin­ nung eines Wechslerrelais ähnlich Fig. 3 in Betracht. Im Ge­ gensatz zu dem Verfahren gemäß Fig. 4 wird hier in dem Sub­ stratblock jeweils eine zusätzliche Metallschicht erzeugt, welche dann zusammen mit dem Anker einen Ruhekontakt bilden kann, so daß beim Aufeinanderklappen zweier praktisch identi­ scher Schichtsysteme ein Wechslerrelais erzeugt werden kann.In FIGS. 8a to 8f in addition, the steps are shown nuclear converted from production method for a relay with two to one. This method can be used, for example, to obtain a changeover relay similar to FIG. 3. In contrast to the method according to FIG. 4, an additional metal layer is generated here in the sub-block, which can then form a normally closed contact together with the armature, so that when two practically identical layer systems are folded together, a changeover relay can be generated.

Gemäß Fig. 8a wird zunächst auf einem Silizium-Substrat 71 eine fotolithografisch strukturierte SiO2-Schicht 72 und dar­ auf eine Goldschicht 73 abgeschieden. Auf der Gold-Schicht wird sodann eine SiO2-Schicht 74 so abgeschieden, daß die Oberseite des innenliegenden Endes 73a der Gold-Schicht von dem SiO2 unbedeckt bleibt. Dieses Element 73a bildet später einen Ruhekontakt.According to FIG. 8a, a photolithographically structured SiO 2 layer 72 is deposited first on a silicon substrate 71 and a gold layer 73 is deposited thereon. An SiO 2 layer 74 is then deposited on the gold layer such that the top of the inner end 73 a of the gold layer remains uncovered by the SiO 2 . This element 73 a later forms a break contact.

Gemäß Fig. 8b wird auf dem gesamten Wafer eine Polysilizium- Schicht 75 abgeschieden, deren Höhe dem gewünschten späteren Kontaktabstand entspricht.According to FIG. 8b, a polysilicon layer 75 is deposited on the entire wafer, the height of which corresponds to the desired subsequent contact distance.

Danach wird gemäß Fig. 8c auf der Polysilizium-Schicht 75 ei­ ne Schicht 76 aus Si3N4, dann eine Gold-Schicht 77 und darauf eine SiO2-Schicht 78 so abgeschieden, daß das innenliegende freie Ende 77a der Gold-Schicht weder von Si3N4 unterlegt noch mit SiO2 bedeckt ist. Dieses Element wird später der Anker mit Wechslerkontakt. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, werden alle diese Schichten oder zumindest jeweils ein Teil dieser Schichten auch am rechten Rand des Wafers zum Zweck des Ni­ veauausgleichs abgeschieden. Auf dem äußeren Rand des Wafers wird dann eine ringsum laufende Pyrex-Glas-Schicht 79 abge­ schieden. Ein zweiter Wafer 71′, der in gleicher Weise gemäß Fig. 8a bis 8c aufgebaut wird, erhält auf dem Rand eine Me­ tallschicht 80. Die Pyrex-Schicht und die Metallschicht zusam­ men ermöglichen den Fügeprozeß. Hierbei werden gemäß Fig. 8d die beiden Wafer (einer mit Pyrex-Schicht 79, einer mit Me­ tallschicht 80) in an sich bekannter Verbindungstechnik, bei­ spielsweise durch anodisches Bonden, gefügt und fixiert. Thereafter FIG invention. Ei ne layer 76 of Si 3 N 4, then a gold layer 77 and thereon a SiO2 layer 78 deposited 8c on the polysilicon layer 75 so that the inner free end 77 a of the gold layer is neither underlaid by Si 3 N 4 nor covered with SiO 2 . This element will later become the anchor with changeover contact. As can be seen from the drawing, all of these layers or at least some of these layers are also deposited on the right edge of the wafer for the purpose of level compensation. On the outer edge of the wafer, an all-round pyrex glass layer 79 is then separated. A second wafer 71 ', which is constructed in the same way according to FIGS. 8a to 8c, receives a metal layer 80 on the edge. The Pyrex layer and the metal layer together enable the joining process. Here, the two wafers are shown in Fig. 8d (one with Pyrex layer 79, a tallschicht with Me 80) in per se known connection technique in play, joined by anodic bonding and fixed.

Gemäß Fig. 8e wird der Wafer-Verbund nunmehr geätzt. Dabei wird das einkristalline Silizium-Substrat 71 bzw. 71′ der bei­ den Wafer anisotrop geätzt, bis die Ätzfront 81 bzw. 81′ die Polysilizium-Schicht 75 bzw. 75′ erreicht hat. Fig. 8e stellt eine gedachte Momentaufnahme des Ätzvorgangs in dem Moment dar, in dem die Ätzfront die Polysilizium-Schicht erreicht hat.Referring to FIG. 8e, the wafer composite is now etched. The single-crystalline silicon substrate 71 or 71 'is anisotropically etched in the wafer until the etching front 81 or 81 ' has reached the polysilicon layer 75 or 75 '. Fig. 8e represents an imaginary snapshot of the etching process is in the moment when the etch front reaches the polysilicon layer.

Nunmehr wird die Polysilizium-Schicht isotrop geätzt. Dabei werden die drei Schichten 76 (Si3N4), 77 (Gold) und 78 (SiO2) freigelegt und bilden einen Anker 82 bzw. 82′, der sich infol­ ge seiner inneren Spannungen krümmt. Am freien Ende dieses An­ kers 82 bzw. 82′ bildet das überstehende Leiterbahnende ein Kontaktstück 77a (77a′), das auf dem ruhenden Gegenkontakt 73a aufliegt (Fig. 8f).The polysilicon layer is now isotropically etched. The three layers 76 (Si 3 N 4 ), 77 (gold) and 78 (SiO 2 ) are exposed and form an armature 82 or 82 ', which bends as a result of its internal stresses. At the free end of this to core 82 or 82 ', the projecting conductor end forms a contact piece 77 a ( 77 a') which rests on the stationary counter contact 73 a ( Fig. 8f).

Der Verbund stellt nunmehr ein an sich funktionstüchtiges Re­ lais dar und wird durch Abschluß des offenliegenden Relaisin­ neren gehäust, z. B. durch Fügen jeweils einer Deckplatte auf Ober- und Unterseite des Verbundes. Dadurch wird das Relais von der Umgebung hermetisch abgedichtet. Vor dem Gehäusen kann das Relais mit einer Schutzgasatmosphäre befüllt werden.The association now represents a functional Re relay and is activated by terminating the exposed relay neren housed, e.g. B. by joining a cover plate Top and bottom of the composite. This will make the relay hermetically sealed from the environment. Can before housing the relay can be filled with a protective gas atmosphere.

Bei dem anhand von Fig. 8 beschriebenen Herstellungsverfahren wird somit aus zwei praktisch identischen Schichtsystemen, die auf Silizium-Substraten aufgebracht sind, durch Aufeinander­ klappen und Fügen ein massiver Block hergestellt. In dem In­ nenraum dieses Blocks werden dann durch anisotropes Ätzen des Substrats und durch isotropes Ätzen des innenliegenden Poly­ siliziums die federnden Anker 82 und 82′ freigelegt. Damit werden während des Beschichtungsvorgangs erzeugte innere Span­ nungen, nämlich eine Zugspannung in der Si3N4-Schicht 76 und eine Druckspannung in der SiO2-Schicht 78, im sozusagen vor­ letzten Fertigungsschritt freigesetzt, wodurch der schaltbare Anker gekrümmt und zum Gegenkontakt hin vorgespannt wird.In the production method described with reference to FIG. 8, a solid block is thus produced from two practically identical layer systems that are applied to silicon substrates by folding them together and joining. In the inner space of this block, the resilient armature 82 and 82 'are then exposed by anisotropic etching of the substrate and by isotropic etching of the inner poly silicon. Thus, internal stresses generated during the coating process, namely a tensile stress in the Si 3 N 4 layer 76 and a compressive stress in the SiO 2 layer 78 , are released, so to speak, before the last manufacturing step, as a result of which the switchable armature is curved and biased toward the mating contact becomes.

Damit wird innerhalb jeweils eines Wafers ein Ruhekontakt ge­ bildet. Der schaltbare Anker kann später durch elektrostati­ sche Kräfte (siehe Fig. 3) die äußeren Kontaktpaare öffnen und das innere Kontaktpaar schließen.So that a break contact is formed within each wafer. The switchable armature can later open the outer contact pairs and close the inner contact pair by electrostatic forces (see FIG. 3).

Wie alle Schichten sind auch in Fig. 8 die Isolationsschich­ ten übertrieben dick gezeichnet. Der dabei in den Fig. 8d bis 8f erweckte Eindruck, die Isolationsschichten 76 bzw. 78 würden ein Schließen des inneren Kontaktpaares 77a-73a ver­ hindern, trifft in Wirklichkeit nicht zu. Lediglich der Voll­ ständigkeit halber sei noch erwähnt, daß die Schicht 77 von­ einander isolierte Leiterbahnen für die jeweilige Ankerelek­ trode einerseits und für den Kontaktanschluß andererseits bil­ det.Like all layers, the insulation layers are drawn in an exaggerated thickness in FIG . The case shown in Figs. 8d-8f created the impression, the insulating layers 76 and 78 would closing the inner contact pair 77 a- 73 a ver prevent, not true in reality. Merely for the sake of completeness, it should also be mentioned that layer 77 of mutually insulated conductor tracks for the respective anchor electrode on the one hand and for the contact connection on the other hand bil det.

Claims (15)

1. Mikromechanisches elektrostatisches Relais mit mindestens einem Anker (2; 22, 24; 32, 52; 82), welcher einseitig mit ei­ nem Träger (1; 21, 23; 31; 51; 71) elastisch schwenkbar ver­ bunden ist, mit seinem freien Ende mindestens ein Kontaktstück (9, 12; 25, 26; 40; 62; 77a) trägt und zumindest eine elek­ trisch leitende Schicht (7; 30; 43, 44; 60; 77) aufweist, ferner mit mindestens einer Gegenplatte (3; 24; 82), welche zumindest eine elektrisch leitende Schicht (8; 29; 77) und zu­ mindest ein mit dem Kontaktstück des Ankers zusammenwirkendes Gegenkontaktstück (10; 26; 73a) trägt und wobei die einander gegenüberstehenden leitenden Schichten (7, 8; 30, 29; 77, 77) gegeneinander isoliert und mit entgegenge­ setzter Polarität an Spannung anlegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (2; 22; 82) in einer ersten Schaltposition mit der Gegenplatte (3; 24; 82) einen keilförmigen, zur gemeinsamen Befestigungsstelle spitz zulaufenden Luftspalt (6) bildet, während in einer zweiten Schaltposition beim Anlegen der Spannung der Anker und die Ge­ genplatte ohne Luftspalt großflächig aufeinanderliegen.1. Micromechanical electrostatic relay with at least one armature ( 2 ; 22 , 24 ; 32 , 52 ; 82 ), which is connected on one side with a support ( 1 ; 21 , 23 ; 31 ; 51 ; 71 ) elastically pivotable, with its free end carries at least one contact piece ( 9 , 12 ; 25 , 26 ; 40 ; 62 ; 77 a) and has at least one electrically conductive layer ( 7 ; 30 ; 43 , 44 ; 60 ; 77 ), also with at least one counter plate ( 3 ; 24 ; 82 ) which carries at least one electrically conductive layer ( 8 ; 29 ; 77 ) and at least one counter-contact piece ( 10 ; 26 ; 73 a) which interacts with the contact piece of the armature and wherein the mutually opposite conductive layers ( 7 , 8 ; 30 , 29 ; 77 , 77 ) isolated from each other and can be applied with opposite polarity to voltage, characterized in that the armature ( 2 ; 22 ; 82 ) in a first switching position with the counter plate ( 3 ; 24 ; 82 ) one wedge-shaped, pointed to the common attachment point aufenden air gap ( 6 ) forms, while in a second switching position when applying the voltage of the armature and the Ge opposing plate lie over a large area without an air gap. 2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anker (2) den keilförmigen Luft­ spalt (6) mit einer feststehenden Gegenplatte (3) bildet, wo­ bei das Ankerkontaktstück (9) in der ersten Schaltposition mit einem auf dem Anker-Träger (1) angeordneten Ruhekontaktstück (13) und/oder in der zweiten Schaltposition mit einem der Ge­ genplatte (3) zugeordneten Arbeitskontaktstück (10) Kontakt gibt.2. Relay according to claim 1, characterized in that the armature ( 2 ) forms the wedge-shaped air gap ( 6 ) with a fixed counter plate ( 3 ), where the armature contact piece ( 9 ) in the first switching position with one on the armature Carrier ( 1 ) arranged resting contact piece ( 13 ) and / or in the second switching position with one of the Ge counter plate ( 3 ) associated working contact piece ( 10 ) gives contact. 3. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gegenplatte ein zweiter Anker (29; 82′) ist, daß die zwei voneinander weg gekrümmten Anker (22, 24; 82, 82′) den keilförmigen Luftspalt zwischeneinander bilden und daß beide Anker mit je einem Kontaktstück (25, 26; 77a, 77a′ ) versehen sind und in der zweiten Schaltposition ei­ nen Arbeitskontakt bilden. 3. Relay according to claim 1, characterized in that the counter plate is a second armature ( 29 ; 82 '), that the two mutually curved armature ( 22 , 24 ; 82 , 82 ') form the wedge-shaped air gap between them and that both Anchors are each provided with a contact piece ( 25 , 26 ; 77 a, 77 a ') and form a working contact in the second switching position. 4. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest einer der Anker (22, 24; 82) mit einem Ruhekontaktstück (27, 28; 73a) an dem ihm zuge­ ordneten Träger (21, 23; 71) in der ersten Schaltposition ei­ nen Ruhekontakt bildet.4. Relay according to claim 3, characterized in that at least one of the armatures ( 22 , 24 ; 82 ) with a normally closed contact piece ( 27 , 28 ; 73 a) on the assigned carrier ( 21 , 23 ; 71 ) in the first Switch position forms a normally closed contact. 5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruhelage des Ankers (2; 82) durch eine stetige Krümmung über einen wesentlichen Teil seiner Gesamtlänge gebildet ist.5. Relay according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rest position of the armature ( 2 ; 82 ) is formed by a constant curvature over a substantial part of its total length. 6. Relais nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Krümmung des Ankers durch die Do­ tierung einer Oberflächenschicht mit einem eine Längsspannung erzeugenden Element (z. B. Bor) hervorgerufen ist.6. Relay according to claim 5, characterized shows that the curvature of the anchor is caused by the Do tation of a surface layer with a longitudinal tension generating element (e.g. boron). 7. Relais nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Krümmung des Ankers (82, 82′) durch mindestens zwei Schichten unterschiedlicher Spannung (76, 78) gebildet ist.7. Relay according to claim 5, characterized in that the curvature of the armature ( 82 , 82 ') is formed by at least two layers of different voltage ( 76 , 78 ). 8. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück des An­ kers (32; 52) gegenüber dem Elektrodenteil (33; 53) des Ankers elastisch gelagert ist.8. Relay according to one of claims 1 to 7, characterized in that the contact piece of the core ( 32 ; 52 ) relative to the electrode part ( 33 ; 53 ) of the armature is elastically mounted. 9. Relais nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elastische Lagerung des Kontakt­ stücks (40; 62) gegenüber dem Elektrodenteil des Ankers (33; 53) härter ist als die elastische Verbindung (34 bis 38; 54 bis 57) zwischen Anker (32; 52) und Träger (31; 51).9. Relay according to claim 8, characterized in that the elastic mounting of the contact piece ( 40 ; 62 ) relative to the electrode part of the armature ( 33 ; 53 ) is harder than the elastic connection ( 34 to 38 ; 54 to 57 ) between the armature ( 32 ; 52 ) and carrier ( 31 ; 51 ). 10. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (2) aus einer dreiseitig freigelegten, unterätzten Oberflächenschicht einer Halbleiter-, z. B. Silizium-Substratplatte (1; 31; 51) gebil­ det ist, während die Gegenplatte (3) auf einem mit der Ober­ fläche der Substratplatte verbundenen Gegensubstrat, insbeson­ dere aus Glas, ausgebildet ist.10. Relay according to one of claims 1 to 9, characterized in that the armature ( 2 ) from a three-sided exposed, under-etched surface layer of a semiconductor, for. B. silicon substrate plate ( 1 ; 31 ; 51 ) is gebil det, while the counter plate ( 3 ) on a surface connected to the upper surface of the substrate plate counter substrate, in particular made of glass, is formed. 11. Relais nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Gegenplatte (3) ein Substrat, vorzugsweise aus Pyrex-Glas, mit schräg geätzter Oberfläche (5) dient.11. Relay according to claim 10, characterized in that a substrate, preferably made of pyrex glass, with obliquely etched surface ( 5 ) is used as the counterplate ( 3 ). 12. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Substratplatten (21, 23; 71, 71′) mit ihren jeweils einen freigeätzten Anker (22, 24; 82, 82′) bildenden Oberflächen aufeinandergelegt sind, wo­ bei die Befestigungsstellen der beiden Anker unmittelbar auf­ einanderliegen und die freien Enden der Anker jeweils in den freigeätzten Bereich ihres zugehörigen Substrats hineinge­ krümmt sind.12. Relay according to one of claims 1 to 9, characterized in that two substrate plates ( 21 , 23 ; 71 , 71 ') with their respective an etched armature ( 22 , 24 ; 82 , 82 ') forming surfaces are placed one on the other, where at the attachment points of the two anchors lie directly on top of each other and the free ends of the anchors are each curved into the etched-off area of their associated substrate. 13. Relais nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Substrat (71) un­ terhalb der den Anker bildenden Oberflächenschicht (77) eine weitere, partiell freigeätzte Kontaktschicht (73) vorgesehen ist, die mit dem gekrümmten Ankerende (77a) einen Ruhekontakt bildet.13. Relay according to one of claims 10 to 12, characterized in that in the substrate ( 71 ) un below the surface layer forming the armature ( 77 ) a further, partially etched-away contact layer ( 73 ) is provided, which with the curved armature end ( 77 a) forms a break contact. 14. Verfahren zur Herstellung eines Relais nach einem der An­ sprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • a) auf einem Silizium-Substrat (1) wird ein der späteren An­ kerfläche entsprechender Bereich mit einem ätzstoppenden Element (z. B. Bor) dotiert;
  • b) auf dem vorgesehenen Ankerbereich werden durch selektive Abscheidung von Metall- und Isolierschichten eine Elektrode (7), ein Kontaktstück (9) und gegebenenfalls eine Stromzu­ führung zu dem Kontaktstück (9a) erzeugt;
  • c) durch Freiätzen des Ankerbereiches an drei Seiten sowie durch Unterätzung des dotierten Bereiches wird ein zungen­ förmig frei liegender Anker gewonnen;
  • d) das Substrat wird an seiner den Anker bildenden Oberfläche mit der Oberfläche eines ein Gegenkontaktstück (10) und ei­ ne Gegenelektrode (8) tragenden Gegensubstrats (3) verbun­ den.
14. A method for producing a relay according to one of claims 1 to 10, characterized by the following process steps:
  • a) on a silicon substrate ( 1 ), a region corresponding to the subsequent anchor surface is doped with an etching-stop element (eg boron);
  • b) an electrode ( 7 ), a contact piece ( 9 ) and optionally a current supply to the contact piece ( 9 a) are generated on the intended anchor area by selective deposition of metal and insulating layers;
  • c) by etching the anchor area free on three sides and by undercutting the doped area, a tongue-shaped exposed anchor is obtained;
  • d) the substrate is connected at its surface forming the armature to the surface of a counter-contact piece ( 10 ) and a counter electrode ( 8 ) carrying the counter-substrate ( 3 ).
15. Verfahren zur Herstellung eines Relais nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • a) auf einem Silizium-Substrat (71) wird eine eine Gegenkon­ taktschicht bildende Metallschicht (73) zwischen zwei Iso­ lierschichten (72, 74) partiell abgeschieden und mit einer Polysilizium-Schicht (75) abgedeckt;
  • b) auf der Polysilizium-Schicht wird zwischen Isolierschichten mit unterschiedlicher innerer Spannung (76, 78) eine weite­ re, eine Ankerelektrode und eine Ankerkontaktschicht bil­ dende Metallschicht (77) partiell abgeschieden;
  • c) zwei in vorgenannter Weise beschichtete Substrate (71, 71′) werden mit ihren Oberflächen einander zugewandt miteinander verbunden;
  • d) beide Substrate werden von ihren Außenseiten her zunächst bis zur Polysilizium-Schicht anisotrop geätzt, danach wer­ den durch isotropes Ätzen der Polysilizium-Schicht jeweils die zugehörigen Anker (82, 82′) freigeätzt.
15. A method for producing a relay according to claim 12, characterized by the following steps:
  • a) on a silicon substrate ( 71 ) is a metal layer ( 73 ) forming a counter contact layer between two insulating layers ( 72 , 74 ) partially deposited and covered with a polysilicon layer ( 75 );
  • b) on the polysilicon layer between insulating layers with different internal voltages ( 76 , 78 ) a further right, an armature electrode and an armature contact layer forming metal layer ( 77 ) is partially deposited;
  • c) two substrates coated in the aforementioned manner ( 71 , 71 ') are connected with their surfaces facing each other;
  • d) both substrates are first anisotropically etched from their outer sides up to the polysilicon layer, after which the respective anchors ( 82 , 82 ') are etched free by isotropic etching of the polysilicon layer.
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