ＭＥＭＳ 모놀리식 반도체 소자 및 그 작동 방법

ＭＥＭＳ 모놀리식 반도체 소자 및 그 작동 방법{MICROMECHANICAL LATCHING SWITCH}

도 1a 내지 도 1c는 안전 위치, 부분적으로 장착된 위치 및 완전 장착된 위치 각각에 있을 때의 장착 장치로서의 본 발명의 MEMS 소자의 제 1 실시예에 대한 정면도,

도 2는 전기 인터록을 더 포함하는 본 발명의 MEMS 장착 장치를 도시하는 도면,

도 3은 상부측과 하부측에서의 에칭 프로세스를 나타내는 MEMS 장착 장치의 BB 단면도,

도 4는 바닥 또는 웨이퍼측에서의 셔틀 A를 에칭하는데 사용된 실리콘 웨이퍼 마스크를 점선으로 나타내는 MEMS 장착 장치의 정면도,

도 5는 웨이퍼측에서의 셔틀 A를 에칭하는데 사용된, 도 4에서 점선 형태로 도시된 실리콘 웨이퍼 마스크를 보다 명확하게 도시하는 도면,

도 6은 산화물층이 상부 실리콘층의 가동성 부품 아래에서 에칭되는 것을 나타내는 MEMS 장착 장치의 AA 단면도,

도 7은 단 하나의 셔틀을 가진 본 발명의 MEMS 소자의 제 2 실시예를 도시하 는 도면,

도 8 내지 도 11은 래치 구성요소, 흡수 정지부, 지지 스프링 및 셔틀 B 각각에 대한 상세도,

도 12는 본 발명의 MEMS 장착 장치를 포함하는 예시적인 탄약을 도시하는 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : MEMS 장착 장치 103 : 셔틀 A

104 : 래치 스프링 301 : 실리콘 웨이퍼

302 : 산화물 층 303 : 실리콘 층

1205 : 폭발 장전부

본 발명은 발사 탄약의 융해에 사용된 장착 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 장착 장치에 사용하기 위한 마이크로공학의 래칭(latching) 스위치에 관한 것이다.

대포 포탄은, 발사체가 거대한 초기 가속(10,000-80,000g)을 포함한 물리적인 발사 조건의 유효한 진행을 경험한 후에만 장착 폭탄의 폭발을 가능하게 하는 안전 장착 장치(S&A)를 구비하고 있다. 장착 장치는 베리어를 발사 트레인에서 제거하고 및/또는 라인을 벗어난 발사 트레인 구성 요소를 조준 내로 이동시키는 순차 인터록을 이용하여 동작한다. 장착 장치는 일단 장착되면, 예를 들어, 전기 방전 또는 레이저 펄스를 이용하여 융해될 수 있다. 안전을 위해서, 손상 또는 장착없이 40ft.로부터의 탄약의 오조정(mishandling) 투하를 견딜 수 있는 S&A가 필요하다.

전형적인 장착 장치는 센티미터 단위의 크기이며, 스크루, 핀, 스프링 및 적은 허용오차의 기계 부품을 이용하여 부품 단위로 조립된다. 저장 수명은 상이한 재료의 사용과 윤활의 필요성에 의해 영향을 받는다. 최근의 장착 장치의 현대화 노력은 낮은 비용, 중량 및 체적에 의해 유발되었다. 발명의 명칭이 "Ultra-Miniature, Monolithic, Mechanical Safety-and-Arming Device for Projected Munitions"인 CH Robinson의 미국 특허 제 6,167,809 호에 기술된 이러한 하나의 배열은 LIGA 마이크로 가공 프로세스를 이용하여 제조된 모놀리식 금속(니켈) 소자에 관한 것이다.

이들 장착 장치에 이루어진 최근의 개량에도 불구하고, 장착 장치의 추가적인 소형화 및 향상된 안전성에 대한 지속적인 요구가 존재한다.

본 발명에 따르면, 마이크로 전기 기계적 스위치(MEMS) 장착 장치는 발사 가속에 의해 부분적으로 장착되고 온 디멘드 열적 활성화에 의해 완전히 장착된 멀티플 인터록을 가진 마이크로 공학의 모놀리식 반도체 소자로부터 형성된다.

보다 상세하게는, 본 발명의 MEMS 모놀리식 반도체 소자는 반도체 웨이퍼, 반도체 웨이퍼 상에 형성된 유전체의 제 1 층, 및 제 1 층 상에 형성된 반도체의 제 2 층과, 제 2 층 내에 형성되고 자신 아래에서 제 1 층이 제거되며, 제 1 스위치 상태에서 중간 스위치 상태로 MEMS 소자의 동작 상태를 변경하도록 제 1 방향과는 다른 방향으로의 MEMS 소자의 소정의 가속에 응답하여 웨이퍼에 대해서 제 1 방향으로 이동되는 제 1 래칭 가동성 셔틀과, 제 1 셔틀 내부에 형성되고, MEMS 소자의 동작 상태를 중간 스위치 상태에서 제 2 스위치 상태로 변경하도록 열적 활성화된 힘에 응답하여 제 1 셔틀에 대해서 제 2 방향으로 이동되는 제 2 래칭 가동성 셔틀을 포함하되, 제 2 스위치 상태에서, 광학 신호가 그 정렬된 개구를 관통할 수 있도록, 제 2 셔틀의 개구는 웨이퍼의 개구와 정렬된다.

제 2 실시예에서, 본 발명의 MEMS 모놀리식 반도체 소자는, 반도체 웨이퍼, 반도체 웨이퍼 상에 형성된 전기 절연성의 제 1 층 및 제 1 층 상에 형성된 반도체의 제 2 층과, 제 2 층 내에 형성되고 자신 아래에서 제 1 층이 제거되며, 제 1 방향과는 반대 방향으로의 MEMS 소자의 소정의 가속에 응답하여 웨이퍼에 대해서 제 1 방향으로 이동되어 셔틀 스위치의 동작 상태가 변경되는 래칭 가동성 셔틀 스위치를 포함한다.

다른 특징에 따르면, 본 발명의 MEMS 소자는 제 1 셔틀의 래칭에 앞서 제 2 셔틀의 이동을 차단하는 수단을 포함한다. 다른 특징은 MEMS 소자가 중간 스위치 상태에 있을 때 전기적인 스위치 접속을 제공하는 전기 스위치를 포함한다. 또 다른 특징은 제 1 방향으로 제 1 셔틀의 이동을 제한하기 위해 제 2 층 내에 형성된 흡수 정지부를 포함한다. 다른 특징에 따르면, MEMS 소자는 (A) 먼저 제 2 층 내에 제 1 셔틀을 패터닝하여 에칭하고 유전체의 제 1 층 상에서 중지함으로써, (B) 바닥면으로부터 반도체 웨이퍼에 소정의 패턴을 패터닝하고 에칭하며 유전체의 제 1 층 상에서 중지함으로써, (C) 유전체의 제 1 층의 노출 영역을 에칭하여 제거함으로써, (D) 기판으로부터 셔틀을 해방시키기에 충분한 언더커팅이 가능하도록 이러한 에칭을 계속 행함으로써, 형성된다.

본 발명은 첨부 도면의 관점에서 읽어야 하는 다음의 상세한 설명을 고려함으로써 보다 충분히 이해될 것이다.

다음 설명에서, 서로 다른 도면에서 동일한 요소 지정은 동일한 요소를 나타낸다. 또한, 요소 지정에서, 최좌측 숫자는 그 요소가 최초로 나타난 도면을 가리킨다(예컨대, 101은 도 1에서 최초로 나타남).

도 1a 내지 도 1c에는, 본 발명에 따라, 장착 장치로서 사용된 본 발명의 마이크로 전기 기계적 스위치(MEMS) 소자(또는 MEMS 셔터)(100)에 대한 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 본 발명의 MEMS 소자는 장착 장치 용도로 기술되어 있지만, 관성 래칭 스위치, 예를 들어, 자동차 가속계를 필요로 하는 다른 응용예에 사용될 수 있다는 것을 알아야 한다. MEMS 장착 장치(100)는 탄약(본 명세서에서는 병기)의 융해 배열의 부품으로서 구현되며, 융해 배열은 발사될 때 탄약을 폭발시키는데 사용된다. 도 1a에서, MEMS 장착 장치(100)는 탄약이 발사되기 전의 휴지 위치(제 1 스위치 상태)로 도시되어 있다. 도 1b에서, MEMS 장착 장치(100)는 탄약이 발사된 후의 부분 장착 위치(중간 스위치 상태)로 도시되어 있다. 도 1c에서, MEMS 장착 장치(100)는 탄약이 발사되어 열적으로 활성화된 후의 완전 장착 위치(제 2 스위치 상태)로 도시되어 있다.

도 12에는 레이저(1202), 본 발명의 MEMS 장착 장치(1203), 점화기(1204) 및 폭발성 장전부(charge)(1205)를 포함하는 탄약(병기)(1200)의 예시적인 융해 장치(1201)가 도시되어 있다. 도 12a에서, 본 발명의 MEMS 장착 장치(1203)는 퓨즈 윈도우(109, 110)가 정렬되지 않고 레이저(1002)의 신호가 점화 장전부(1004)를 점화시키는 것을 차단하는 휴지 모드(도 1a - 발사되기 전)로 도시되어 있다. 도 12b에서, 다음 단락에서 상세히 설명되는 바와 같이, 탄약(1200)이 발사되고 MEMS 장착 장치(1203)가 완전 장착 위치로 이동된 후(도 1c), 퓨즈 윈도우(109, 110)는 레이저(1202) 신호가 점화 장전부(1204)를 점화시키고 폭발성 장전부(1205)를 폭발시키도록 정렬된다(1206). 일실시예에서, 본 발명의 MEMS 장착 장치(100)는 발명의 명칭이 "FUSE FOR PROJECTED ORDNANCE"이며 본 출원과 동일자로 출원되고, 본 명세서에 참조 문헌으로서 포함된 D. Bishop 외 다수 발명의 특허 출원에 기술된 융해 장치의 부품으로서 구현될 수 있다.

도 1a 내지 도 1c에 도시된 MEMS 장착 장치(100)는 4 mm의 높이 및 6 mm의 폭으로 예시적으로 도시된 SOI 웨이퍼 상에 형성되어 있다. SOI 웨이퍼는 산화층 (302)(예를 들어, 실리콘 산화물)과 실리콘층(303)이 그 위에 형성된 실리콘 웨이퍼(또는 핸들)(301) 상에 구현된 것으로서 도 3에 예시적으로 도시되어 있다. SOI 웨이퍼가 도 3에 도시되어 있지만, 다른 형태의 반도체(예를 들어, 게르마늄, 갈륨 비소)가 사용될 수 있다는 것을 알아야 한다.

MEMS 장착 장치(100)는 실리콘 웨이퍼(301), 산화물층(302) 및 실리콘 층(303)을 선택적으로 에칭함으로써 형성된다. 도 1a 내지 도 1c에서, 실리콘 층(303)은 회색으로 도시되어 있으며, 실리콘 층의 에칭 영역은 백색으로 도시된 실리콘 산화물층(302)을 드러낸다. 도 1a를 참조하면, MEMS 장착 장치(100)는 탄약이 발사되기 전의 휴지 위치(제 1 스위치 상태)로 도시되어 있다(도 10a). 셔틀 A(103)는 실리콘 층 내에 형성되며 4개의 지지 스프링(예를 들어, 102)을 이용하여 하우징(101)에 지지가능하게 부착되어 있다. 또한, 셔틀 A(103)는 소정의 거리로 방향(150)으로 이동될 때 셔틀 A의 위치를 래칭하기 위한 2개의 래치 스프링(예를 들어, 104)을 포함한다. 래치 스프링(104)은 셔틀 A가 하우징(101) 내에서 방향(150)으로만 이동하도록 제한한다.

셔틀 B(105)는 셔틀 A(103) 내에서 에칭되며, 4개의 지지 스프링(예를 들어, 106)을 이용하여 셔틀 A에 의해 지지된다. 셔틀 B는 또한 소정 거리로 방향(152)으로 이동될 때 셔틀 B의 위치를 래칭하기 위한 2개의 래치 스프링(예를 들어, 107)을 가진다. 바람직하게, 방향(152)은 방향(151)에 수직이다. 셔틀 B는 셔틀 B가 필수적으로 수직의 상방향(152)으로만 이동하게 하는 셔틀 A의 수직 채널 내에서 에칭되는 수직 확장부(108)를 가지고 있다. 셔틀 B는 원형의 퓨즈 윈도우(109)를 에칭하였다. 실리콘 웨이퍼(301)는 그 내부에 에칭된 원형의 퓨즈 윈도우(110)를 가지고 있으며, 이는 퓨즈 윈도우(109)에 대해 수직 방향(153)과 수평 방향(151)의 양 방향으로 오프셋되어 있다.

스프링 현수식의 흡수 정지부(111)는 하우징 프레임(101)으로부터 에칭되어 셔틀 A의 이동을 방향(150)으로 제한한다. 열적 액츄레이터(112)는 하우징(101)으로부터 에칭되며, 2개의 수평 아암(113)과, 2개의 아암의 중간점에 수직으로 장착된 수직 푸쉬 로드(114)를 포함한다. 전류가 아암(113)을 통해 열적 엑츄에이터(112)에 인가될 때, 아암은 가열된다. 이로써, 아암은 푸쉬 로드(114)를 수직 방향(152)으로 가압하는 상방향으로 팽창 및 굴절시켜, 셔틀 B의 수직 확장부(108)에 가해진 상방향의 힘(열적 활성화된 힘)을 생성한다. 보다 일반적으로, 열적 활성화기는 푸쉬 로드(114)에 연결된 하나 이상의 아암을 포함할 수 있다는 것을 알아야 한다.

아암(113)은 가열될 때 방향(152)으로 상방 굴절시키기 위해서 상방향의 보우(bow)를 가지도록 형성되어 있다. 도시된 바와 같이, 안전 특징으로서, 푸쉬 로드(114)는, 도 1a에 도시된 바와 같이, MEMS 장착 장치(100)가 휴지 위치에 있을 때 연장부(108)와 정렬되지 않는다. 휴지 위치에 있을 때, 열적 활성화기(112)의 동작이 푸쉬 로드(114)를 방향(152)으로 이동하는 것을 방지한다. 이러한 특징으로 MEMS 장착 장치(100)는 탄약이 발사되기 전에 완전 장착 상태에 진입하는 것이 차단된다. 셔틀 A(103)가 탄약의 발사에 앞서 먼저 래칭되기 전까지, 휴지 상태 동안에 우연히 활성화될 지라도, 열적 활성화기(102)가 MEMS 장치(100)를 완전하게 장착하는 것을 차단하는 이중 인터록 안전 특징을 제공한다.

도 1b에 도시된 바와 같이, MEMS 장착 장치(100)는 탄약이 발사된 후에 부분 장착 위치에 있게 된다. 탄약이 발사될 때, 셔틀 A(103)의 관성으로 인해 MEMS 장착 장치(100)의 이동에 대해 수평 방향(150)으로 이동하게 된다. MEMS 장착 장치(100)는, MEMS 장착 장치(100)가 낙하 또는 다른 충격에 의해 활성화되는 것을 방지하는 높은 가속도의 임계값을 가지도록 설계되어 있다. 셔틀 A를 래칭하는데 필요한 임계값 가속도는 4개의 지지 스프링, 예를 들어, (102)의 치수에 의해 결정된다. 이러한 특징으로 MEMS 장착 장치(100)는, 탄약이 발사될 때 발생되는 10,000 내지 80,000g의 실질적인 가속도 힘에 의해서만 활성화될 수 있다. 흡수 정지부(109)는 셔틀 A의 수평 이동을 제한시키는 데 사용된다. 그 결과로 셔틀 A는 방향(150)(MEMS 하우징(101)에 대해)으로 수평으로 이동되며, 2개의 래치(104)에 의해 발사 위치로 래칭된다. 셔틀 A가 래칭된 상태에서, 셔틀 B내의 퓨즈 윈도우(110)가 또한 방향(150)으로 수평 이동하게 되며, 실리콘 웨이퍼(301)의 퓨즈 윈도우(109) 아래에 수직으로 배치된다. 이러한 부분 장착 위치(중간 스위치 상태)에서, 열적 활성화기(112)가 아래에 정렬되며, 열적으로 활성화될 때, 수직 연장부(108)와 연동할 수 있으며, 셔틀 B를 완전 장착 위치로 수직 방향(152)으로 이동시킬 수 있다.

도 1c에는, 탄약이 발사되고 온 디멘트의 열적 활성화기(112)가 펄스 활성화 신호에 응답하여 펄스화된 후의 완전 장착 위치(제 2 스위치 상태)에서의 MEMS 장착 장치(100)가 도시되어 있다. 그 펄스 다음에, 열적 활성화기(112)는 도시된 바 와 같이, 셔틀 B를 래칭 위치에서 벗어나게 하여, 원 위치로 복귀시킨다. 열적 활성화기(112)는, 가속도 인터록 및 열적 인터록 안전 특징의 활성화없이 MEMS 장착 장치(100)가 완전 장착 위치(제 2 스위치 상태)에 진입하지 않도록 하는 열적 인터록 안전 특징을 제공한다. 열적 활성화기(112)는 패드(112A) 양단에 인가된 전기 신호의 인가에 의해 활성화된다. 열적으로 활성화될 때, 아암(113)이 가열되고, 아암은 수직 방향(152)으로 푸쉬 로드(114)를 상방 가압하면서 팽창 및 굴절하여 수직 연장부(108)와 연동하여 셔틀 B를 완전 장착 위치로 수직으로 이동시킨다. 2개의 래치 스프링(107)은 완전 장착 위치에서 키핑 셔틀 B를 래칭한다. 완전 장착 위치에서, 셔틀 B내의 퓨즈 윈도우(110)는 방향(152)으로 수직으로 이동되고, 그 결과 실리콘 웨이퍼(301)의 퓨즈 윈도우(109) 바로 위에 배치된다.

도 10b를 참조하면, 완전 장착 위치에서, 레이저(1002) 신호는 정렬된 퓨즈 윈도우(110, 109)를 관통할 수 있으며 점화기(1004)에 영향을 미쳐 폭발성 장전부(1006)의 폭발을 야기시킨다.

도 2는 전기 안전 인터록(200)을 더 포함하는 본 발명의 MEMS 장착 장치(100)를 도시한다. 전기 안전 인터록(200)은 셔틀 A의 일부분으로서 에칭된 스위치(201)를 포함하며, 결과적으로, 스위치(201)는 탄약이 발사되기 전까지 닫히지 않는다. 발사된 후에, 리드선(203)으로부터의 접지 신호는 스프링(102), 셔틀 A, 스위치(201)를 통해 접촉 패드(202)에 접속된다. 이러한 접지 신호는 제어 회로(도시 생략)가 전기 신호를 제공할 수 있게 하는 제어 신호를 제공하여 열적 활성화기(112)를 활성화한다. 예를 들어, 이러한 제어 신호는, 열적 활성화기(112)가 활 성화된 후에 탄약을 폭발시킬 수 있는 레이저(또는 전기 장치)를 활성화시키는데 사용될 수 있다.

도 7에는 하나의 셔틀(703)만을 구비한 본 발명의 MEMS 소자(700)의 제 2 실시예가 도시되어 있다. 셔틀 A만을 포함하는 것 외에, MEMS 소자(700)는 도 1 및 도 2에 도시된 MEMS 소자의 특성 및 다른 구성 요소 모두를 포함하는 것으로 구현될 수 있다. MEMS 소자(700)는 휴지 위치로 도시되어 있으며, 셔틀 A(701)의 원형 윈도우(710)는 실리콘 웨이퍼내의 점선으로 도시된 원형 윈도우(709)로부터 수평으로 변위되어 도시되어 있다. MEMS 소자가 또한 전기 스위치(720)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. MEMS 소자(700)가 방향(751)의 소정의 가속을 받을 때, 셔틀(701)은 MEMS 소자(700)에 대해 방향(750)으로 이동한다. 가속 이후에, 셔틀(703)은 원형 윈도우(710)가 원형 윈도우(709)와 정렬되고 전기 스위치(720)가 제어 신호를 패드(721)에 인가하여 폐쇄되도록, 이동되었다. 본 발명에 따르면, MEMS 소자(700)는 차량 충돌시에 발생하는 관성력(감속력)을 검출하는 자동차 가속도계용으로 설계된다. 이러한 적용예에서, MEMS 소자(700)는 소정의 가속도(즉, 차량의 감속도)를 검출하고, 이로써, 셔틀(703)은 전기 스위치(720)를 폐쇄시켜 에어백의 전개를 개시하는 제어 신호를 발생시킨다.

MEMS 장착 장치의 에칭

다음의 설명은 도 1 및 도 3과 결부시켜 이루어진다. 상술한 바와 같이, 도 1a 내지 도 1c 및 도 2에서, 실리콘 층(303)은 회색으로 도시되어 있으며, 실리콘 산화물 층(302)을 드러내는 실리콘 층의 에칭 영역은 백색으로 도시되어 있다. 셔틀 A(103), 셔틀 B(107), 흡수 정지부(109), 아암(113), 푸쉬 로드(114) 및 스위치(201)(도 2)를 포함하는 MEMS 장착 장치(100)의 가동성 구성 요소는 하우징(101) 및 실리콘 웨이퍼(301)에 대해서 자유롭게 이동할 수 있어야 하기 때문에, 산화물 층(302)은 이들 가동성 구성 요소 모두의 아래에서 에칭될 필요가 있다. 간략하게, MEMS 소자(100)는 (A) 실리콘 층(303)(즉, 제 2 층)의 가동성 구성 요소를 먼저 패터닝하여 에칭하고 실리콘 산화물 층(302)(즉, 제 1 유전체층 또는 전기 절연층) 상에서 중지시킴으로써, (B) 바닥면으로부터 실리콘 웨이퍼(301)(즉, 반도체 웨이퍼)에 소정의 패턴을 패터닝하여 에칭하고 실리콘 산화물 층(302) 상에서 중지시킴으로써, (C) 실리콘 산화물 층(302)의 노출 영역을 에칭함으로써, (D) 이러한 에칭을 계속하여 실리콘 웨이퍼(301)로부터 가동성 구성 요소를 자유롭게 하기에 충분하게 언더커팅함으로써, 형성된다. 가동성 구성 요소를 에칭하는 이러한 절차는 이하의 단락에 보다 충분히 기술되어 있다.

도 3을 참조하면, 도 2의 셔틀 A 구성 요소의 예시적인 BB 단면도가 도시되어 있다. 먼저, 실리콘 층(303)(도 2에 회색으로 도시)은 반응성 이온 에칭(RIE)을 이용하여 에칭되었다. 다음에, 실리콘 웨이퍼(301)의 일부분(307)은 깊은 반응성 이온 에칭(DRIE)을 이용하여 에칭된다. 다음에, 실리콘 층(303 또는 301)에 의해 보호되지 않는 산화물 층(302)의 영역(308)을 에칭하여, 실리콘 층(303, 301) 아래에 위치한 산화물 층(302)의 영역(305)을 에칭하는 산화물 에칭법이 적용된다. 이에 대해서는 가동성 구성 요소 셔틀 A(103)(스위치(201)를 포함)와 흡수 정지부 (109) 아래의 산화물 층(302)의 영역(601)이, 이들 구성 요소가 하우징(101)으로부터 매달려서 자유롭게 이동할 수 있게 에칭되는 도 6에 예시적으로 도시되어 있다. 셔틀 A(103)는 4개의 지지 스프링(102)에 의해 하우징(101)으로부터 매달리며, 흡수 정지부(109)는 하우징(101)으로부터 또한 매달려 있다.

도 4는 바닥부 또는 실리콘 웨이퍼(301) 측으로부터 에칭되는 점선으로 도시된 실리콘 웨이퍼(301)의 여러 영역을 나타내는 MEMS 장착 장치(100)의 정면도이다. 전체 산화물 층(302)이 가동성 구성 요소 아래에서 제거되도록, 실리콘 웨이퍼(301) 측은 산화물 층(302)의 바닥측을 노출시켜 영역(401 내지 404)에서 에칭된다. 결과적으로, 실리콘 웨이퍼(301)의 하우징(101)의 주변부 뿐만 아니라, "X" 형상의 영역(405) 및 다른 영역은 마스크로서 작용하여 에칭될 산화물 층(302)의 바닥측 영역을 정의한다. 퓨즈 윈도우(107)의 개구는 실리콘 웨이퍼(301)에서 또한 에칭된다. 도 4의 최종적인 점선 형상의 마스크가 도 5에 도시되어 있다. 도 5의 실리콘 웨이퍼 마스크, 즉, 영역(401 내지 404)에 의해 노출된 산화물 층(302)의 바닥측은 에칭될 수 있다. 이에 대해서는 도 6에 단면도로 예시적으로 도시되며, 여기서 가동성 구성 요소 셔틀 A(103)(스위치(201)를 포함)과 흡수 정지부(109) 아래의 산화물 영역(601)이 에칭된다. 따라서, 상부측과 바닥측 모두로부터 산화물 층(302)을 에칭함으로써, MEMS 장착 장치(100)의 가동성 구성 요소 바로 아래로부터 전체 산화물 층(302)을 제거할 수 있다.

구성 요소에 대한 상세한 설명

도 8 내지 도 11은 래치 구성 요소, 흡수 정지부, 지지 스프링 및 셔틀 B 각각에 대한 상세한 설명을 나타낸다. 도 8에는 MEMS 장착 장치(100)의 하우징 부분(101)에 형성된 예시적인 래치 구성 요소(104)가 도시되어 있으며, 그 자유 끝단이 셔틀 A(103)에 형성된 노치(702)를 향하고 있는 캔틸레버식 빔(702)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 셔틀 A는 휴지 위치에 있다. 셔틀 A가 탄약의 발사에 응답하여 방향(150)으로 이동할 때, 캔틸레버식 빔(701)의 자유 끝단은 노치(702)로부터 노치(703)까지 서서히 올라가며 노치(703)에서 래칭한다. 셔틀 B의 다른 래치 구성 요소(107)의 구성이 래치 구성 요소(104)에 비해 약간 작으며, 셔틀 B가 방향(152)으로 이동될 때와 동일한 방식으로 이들 구성 요소가 동작한다. 래치 스프링(104, 107)의 배열은 예를 들어, 래치 스프링(104)의 노치(702, 703)가 하우징(101) 상에 위치하고 빔(701) 부분이 셔틀 A 상에 위치하도록, 반전될 수 있음을 유념하라.

도 8은 흡수 정지부(109)의 구성을 예시적으로 도시한다. 도 9는 지지 스프링(102)의 구성을 나타내며, 지지 스프링(106)은 크기상 필적한다. 도 10은 셔틀 B(105)의 확대도이며, 그 구성을 예시한다.

본 발명에 대한 여러 수정이 가능하다는 것을 당업자라면 알 것이다. 그럼에도 불구하고, 기본적으로 이론에 의존하는 본 명세서의 특정 교시로부터의 모든 이탈 및 기술이 진보된 그들의 등가물이 기술되고 청구된 본 발명의 범위내에서 적절히 고려된다.

본 발명에 따르면, 발사 가속도에 의해 부분적으로 장착되고 온 디멘드 열적 활성화에 의해 완전히 장착된 멀티플 인터록을 가진 마이크로 공학의 모놀리식 반도체 소자로부터 형성된 마이크로 전기 기계적 스위치(MEMS) 장착 장치를 제공할 수 있다.