B81C

Verfahren oder Geräte besonders ausgebildet zur Herstellung oder Behandlung von Mikrostrukturbauelementen oder -systemen

Definition

Diese Unterklasse umfasst:

Verfahren mit einem oder mehreren Schritten oder Geräte, die mindestens einen Schritt in solchen Verfahren ausführen können, welche wesentliche Merkmale aufweisen, die direkt mit der Herstellung oder der Behandlung von Erzeugnissen mit sehr kleinen Abmessungen (typisch im Bereich von 10 ^-4 bis 10 ^-7 Metern) in Beziehung stehen.

Die Herstellung oder Behandlung dieser Erzeugnisse mit sehr kleinen Abmessungen muss ein strukturelles Merkmal schaffen, das im Gegensatz zu einem rein chemischen oder elektronischen Merkmal wesentlich für den Einsatz des Erzeugnisses ist.

Die verschiedenartigen Erzeugnisse mit sehr kleinen Abmessungen , deren Herstellung oder Behandlung diese Unterklasse umfasst, gliedern sich wie folgt:

Mechanische Bauelemente (d.h. mikromechanische Bauelemente), die mindestens einen bestimmenden Bestandteil umfassen, welcher alle folgenden Eigenschaften aufweist:

Der Bestandteil kann nicht ohne Zuhilfenahme eines optischen Mikroskops erkannt werden (d.h. er besitzt wesentliche Merkmale, die in wenigstens einer Dimension sehr kleine Abmessungen aufweisen).
Der Bestandteil ist im Betriebszustand beweglich, flexibel oder verformbar.

Dreidimensionale Strukturverbände (d.h. Mikrostrukturen), die alle folgenden Eigenschaften aufweisen:

Sie können nicht ohne Zuhilfenahme eines optischen Mikroskops erkannt werden (d.h. sie besitzen wesentliche Merkmale, die in wenigstens einer Dimension sehr kleine Abmessungen aufweisen).
alle Teilbereiche jeder einzelnen Struktur sind während des Betriebes unbeweglich und unnachgiebig (d.h. nicht beweglich, flexibel oder verformbar) in Bezug auf andere Teilbereiche des Strukturverbandes, und
sie sind so ausgelegt, eine wesentliche und rein strukturelle Funktion bei der Wechselwirkung mit ihrer lokalen Umgebung auszuüben (z.B. ein Flügelrad zur Veränderung der Umgebungsbedingungen eines Fluidweges); diese Funktion ist von Natur aus mechanisch, im Gegensatz zu einer chemischen oder elektronischen Funktion, gleichgültig ob die Strukturverbände aus einem bestimmten Material auf einem üblichen Substrat mit getrennten mikromechanischen, mikroelektronischen oder mikrooptischen Bauelementen hergestellt werden.

Systeme die ein eigenständiges mikromechanisches Bauteil oder eine Mikrostruktur und mindestens ein anderes mikromechanisches, mikroelektronisches oder mikrooptisches Bauteil aufweisen (z.B. mikromechanische Systeme, mikroelektro-mechanische Systeme/MEMS, Mikrooptisch-mechanische Systeme), die alle folgenden Eigenschaften aufweisen:

sie werden auf einem gemeinsamen Substrat hergestellt,
sie sind so miteinander verschaltet, dass sie als Bestandteile eines Systems zusammenwirken (z.B. Pumpen-Rohr-System, mikroelektronische Steuerung, Analyse oder Signaleinrichtung zur Funktionskontrolle eines mikromechanischen Bauteils), und
sie haben getrennte Funktionen, die jede für sich dazu vorgesehen sind, einen bestimmten Aspekt für ein mögliches Endergebnis des Systems zu bearbeiten (d.h. kein Mikrobauteil ist nur ein Teil eines anderen Mikrobauteils)

Teile mikromechanischer Bauteile oder Mikrostrukturen, die besondere strukturelle Merkmale aufweisen, die sie auf die Verwendung mit ihrem Bauteil oder mit ihrer Struktur beschränken.

Beziehungen zu anderen Sachgebieten

Beziehung von B81C Mit Unterklasse C und H

Diese Klasse umfasst Verfahren und Geräte für die Herstellung oder Behandlung von Mikrostrukturen, die dann eine derart geschaffene strukturelle Funktion ausüben, wenn sie mit ihrer lokalen Umgebung wechselwirken. Die Klassifizierung der Herstellung oder Behandlung von Strukturen mit sehr kleinen Abmessungen ist in dieser Unterklasse unzulässig, wenn die Strukturen

dazu vorgesehen sind, eine elektrische oder optische Funktion auszuführen oder diese auf natürlichem Wege zustande bringen (z.B. Mikroprozessoren, Lichtleiter, elektrische Leiter)
als bloße Nebenprodukte chemischer oder biologischer Prozesse gebildet werden (z.B. chemische Verbindungen die aus Reaktionen resultieren).

Verfahren und Geräte zur chemischen oder biologischen Formgebung von Mikrostrukturen werden in B81C klassifiziert, wenn diese Mikrostrukturen das Hauptziel ihres Bildungsprozesses sind und sie bei der Wechselwirkung mit ihrer lokalen Umgebung eine zugehörige strukturelle Funktion ausüben.

Verfahren oder Geräte zur Herstellung oder Behandlung von chemisch oder biologisch gebildeten Strukturen mit sehr kleinen Abmessungen , werden in die Unterklassen der Sektion C, „Chemie, Hüttenwesen“, klassifiziert.

Verfahren oder Geräte zur Herstellung oder Behandlung von mikroelektronischen Bauteilen und mikrooptischen Bauteilen werden in die Unterklassen der Sektion H, „Elektrotechnik“ klassifiziert; dies auch, wenn sie bereits an sich (z.B. ein Draht mit sehr kleinen Abmessungen zwischen zwei Substraten, der das obere Substrat unterstützt) oder absichtlich (z.B. ein aerodynamisch geformter Mikroprozessor für Tragflächen) eine zweite strukturelle Funktion ausüben. Die Herstellung oder Behandlung von mikroelektronischen Bauteilen und mikrooptischen Bauteilen findet sich in H01L (z.B. H01L 21/00 ) und H01P (z.B. H01P 11/00 ).

Wichtige Querverweise für die Klassifizierung in dieser Unterklasse

Diese Unterklasse umfasst nicht:

Chemische oder physikalische Verfahren oder Geräte zur Herstellung von Mikrokapseln oder Mikroballons	B01J 13/02
Verfahren oder Geräte, zur Herstellung oder Behandlung von im wesentlichen zweidimensionalen Strukturen, z.B. Schichtkörpern	B32B
Verfahren oder Geräte zur Herstellung von Strukturen im atomaren Maßstab, die durch die Manipulation von Atomen und Molekülen erzeugt werden	B82B
Verfahren und Geräte zur Herstellung oder Behandlung von piezoelektrischen, elektrostriktiven oder magnetostriktiven Elementen	H01L 41/22
Verfahren und Geräte zur Herstellung oder Behandlung von Mikrostreifenleitern	H01P 3/08

Informative Querverweise

Folgende Stellen, die für eine Recherche interessant sein könnten, sollten beachtet werden:

Verfahren und Geräte zur Herstellung oder Behandlung von Drucksensoren	G01L 9/00
Verfahren und Geräte zur Herstellung oder Behandlung von Beschleunigungsmessern	G01P 15/00
Verfahren und Geräte zur Herstellung oder Behandlung von Mikromanipulatoren, die als Zusatzgerät mit dem Mikroskop vereinigt sind	G02B 21/32
Photomechanische Herstellung von Halbleiterbauelementen	G03F
Verfahren und Geräte zur Herstellung oder Behandlung von Magnetköpfen	G11B 5/127

Glossar

In dieser Unterklasse werden die folgenden Begriffe oder Ausdrücke in der angegebenen Bedeutung verwendet:

Herstellen / Herstellung	ein chemisches, elektrisches oder mechanisches Verfahren oder ein Gerät zum Ausführen einer oder mehrerer Schritte auf einem mikromechanischen Bauelement, einer Mikrostruktur oder einem Mikrosystem dieser Unterklasse; dies kann folgende Tätigkeiten beinhalten oder ausführen: Zusammenbauen, Verbinden, Kleben, Gießen, Beschichten, Konstruieren, Erzeugen, Ausstanzen, Verspannen, elektrisches Photographieren, Ätzen, Erschaffen, Befestigen, Fügen, Nebeneinanderstellen, maschinelle Bearbeitung, Formpressen, Positionieren, Ausbilden, Bearbeiten.
Mikroelektronisches Bauteil	jedes elektronische Bauteil, das wenigstens eine funktionswesentliche Komponente aufweist, die nicht ohne Zuhilfenahme eines optischen Mikroskops erkannt werden kann.
Mikrooptisches Bauteil	jedes optische Bauteil, das wenigstens eine funktionswesentliche Komponente aufweist, die nicht ohne Zuhilfenahme eines optischen Mikroskops erkannt werden kann.
sehr kleine Abmessungen	geometrische Abmessungen, die nicht ohne Zuhilfenahme eines optischen Mikroskops erkannt werden können (z.B. im Bereich von 10 ^-4 bis 10 ^-7 Metern).
strukturelle Funktion	Auswirkung struktureller Merkmale einer Mikrostruktur auf die mechanischen Eigenschaften von Medien, die in Kontakt mit der Mikrostruktur stehen (z.B. Lenken/Vorbeiführen eines Flüssigkeitsstroms).

B81C

Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of micro-structural devices or systems

Definition Statement

This subclass covers:

Processes having one or more steps, or apparatus adapted for performing at least one step in such processes, with specialized features directly related to the manufacture or treatment of specific types of micro-sized products (e.g., typically within the range of 10^-4 to 10^-7 meters).

The manufacturing or treating of these micro-sized products must create a structural, as opposed to a purely chemical or electronic, feature that is essential to their use.

The types of micro-sized products that are manufactured or treated in this subclass consist of the following varieties:

Mechanical devices (i.e., micro-mechanical devices) which include at least one essential operational component that has all of the following attributes:

the component is not visible (i.e., its significant features, in at least one dimension, cannot be discerned) without the use of an optical microscope (i.e., micro-sized ) and
the component is movable, flexible, or deformable when in use.

Three-dimensional structural formations (i.e., microstructures) that have all of the following attributes:

they are not visible (i.e., their significant features, in at least one dimension, cannot be discerned) without the use of an optical microscope (i.e., micro-sized ),
all portions of each formation are immovable or unyielding (i.e., not movable, flexible, or deformable) with respect to other portions of the formation when in use, and
they are designed to accomplish an essential and purely structural function when interacting with their local environment (e.g., a vane for changing surrounding fluid's flow path) in a manner that is mechanical in nature, as opposed to a chemical or electronic function, regardless of whether the formations are formed from a specific material or fabricated on a common supporting base (i.e., substrate) with separate micro-mechanical devices, micro-electronic devices , or microoptical devices .

Systems including a discrete micro-mechanical device or microstructure and at least one other discrete micro-mechanical device, micro-electronic device , or microoptical device (e.g., Micro-Mechanical Systems, Micro-Electronic-Mechanical Systems/MEMS, Microoptical-Mechanical Systems) that have all of the following attributes:

they are fabricated on a common supporting base (i.e., substrate),
they are interconnected to operate together as components of a system (e.g., pump and piping system, a micro-electronic device controlling, analyzing, or signaling the functioning of a micro-mechanical device), and
they have separate functional utilities that are each intended to accomplish an independent aspect (i.e., neither type of micro-device is merely an essential operational component of the other type device) of at least one possible final end result of their system.

Components of micro-mechanical devices or microstructures having specialized structural features that limit them to use with their device or structure.

Relationship between large subject matter areas

General relationship of B81C with subclasses of sections C and H

This class covers processes or apparatus for the manufacture or treatment of microstructures that perform a structural function when interacting with their local environment and are intentionally designed to specifically perform this type of task. This requirement precludes the classification of the manufacture or treatment of micro-sized structures per se within this subclass that either

are designed to accomplish, or naturally accomplish, primarily an electrical function or optical function (e.g., microprocessors, light guides, conductors) or
are structures formed as mere byproducts of chemical or biological processes (e.g., chemical compounds resulting from reactions).

However, processes or apparatus for chemically and biologically forming microstructures are classified in B81C when these microstructures are the primary intended product of their processes and the microstructures perform an appropriate structural function when interacting with their local environment.

Processes or apparatus for the manufacture or treatment of chemically and biologically formed micro-sized structures per se are classified in the subclasses of section C, "Chemistry; Metallurgy".

Processes or apparatus for the manufacture or treatment of micro-electronic devices and microoptical devices per se are classified in the subclasses of section H, "Electricity" even if they also inherently (e.g., a micro-sized wire between two substrates that supports the upper substrate), or intentionally (e.g., an aerodynamically shaped micro-processor for wings), accomplish a secondary structural function . The manufacture or treatment of micro-electronic devices and microoptical devices is found in particular in H01L (e.g. H01L 21/00 ) and H01P (e.g., H01P 11/00 ) respectively.

References relevant to classification in this subclass

This subclass does not cover:

Chemical or physical processes or relevant apparatus for making microcapsules or microballoons	B01J 13/02
Specially adapted processes or apparatus restricted to the manufacture or treatment of products that are essentially two-dimensional layered structures	B32B
Specially adapted processes or apparatus involved in the manufacture of atomic scale structures produced by manipulation of atoms or molecules	B82B
For processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of piezo-electric, electrostrictive, or magnetostrictive elements per se	H01L 41/22
For processes or apparatus specially adapted to the manufacture or treatment of wave-guide micro-strips	H01P 3/08

Informative references

Attention is drawn to the following places, which may be of interest for search:

For processes or apparatus specially adapted to the manufacture or treatment of pressure sensors	G01L 9/00
For processes or apparatus specially adapted to the manufacture or treatment of acceleration measuring devices	G01P 15/00
For processes or apparatus specially adapted to the manufacture or treatment of micromanipulators structurally combined with microscopes	G02B 21/32
For photomechanical processing of semiconductor devices	G03F
For processes or apparatus specially adapted to the manufacture or treatment of magnetic heads	G11B 5/127

Glossary

In this subclass, the following terms or expressions are used with the meaning indicated:

Manufacture	a chemical, electrical, or mechanical process or apparatus for accomplishing one or more of the following operations on a micro-mechanical device, micro-structure, or micro system proper for this subclass: assembling, associating, bonding, casting, coating, constructing, creating, cutting, distorting, electric photographing, etching, fabricating, fastening, finishing, joining, juxtaposing, machining, molding, positioning, shaping, or working.
Micro-electronic device	any kind of electronic device that has at least one essential operational component not visible without the use of an optical microscope.
Microoptical device	any kind of optical device that has at least one essential operational component not visible without the use of an optical microscope.
Micro-sized	having a dimension not visible without the use of an optical microscope (e.g., typically within the range of 10^-4 to 10^-7 meters).
Structural function	effect of structural features of a microstructure on the mechanical properties of media in contact with the microstructure (e.g., directing of a sampled fluid's flow).