EP-4738024-A1 - METHOD FOR MANUFACTURING A TIMEPIECE COMPONENT

Abstract

La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un composant horloger, dans lequel on grave une couche utile (10) de silicium sur au moins une zone principale (A) et au moins une zone secondaire (B), avec au moins une couche de retardement (60) éliminable par gravure recouvrant initialement ladite au moins une zone secondaire (B) de sorte que ladite couche de retardement (60) soit gravée simultanément avec ladite zone principale (A) dans une première phase de gravure et de sorte que ladite zone secondaire (B) soit gravée simultanément avec l'au moins une zone principale (A) dans une deuxième phase de gravure, une fois ladite couche de retardement (60) éliminée.

Inventors

• TILLE, NICOLAS
• Clivaz, Johannes

Assignees

• Sigatec SA

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20241105

Claims (11)

1. Procédé de fabrication d'au moins un composant horloger (1), le procédé comprenant au moins les étapes suivantes : a) on fournit un substrat (100) s'étendant entre un premier côté (101) et un deuxième côté (102) dans une direction transversale (Z), et comprenant une couche utile (10) en silicium, f) on forme au moins une partie dudit composant horloger (1) en gravant ladite couche utile (10), depuis le premier côté, sur au moins une zone principale (A) et au moins une zone secondaire (B), avec au moins une couche de retardement (60) éliminable par gravure recouvrant initialement ladite au moins une zone secondaire (B) de sorte que ladite couche de retardement (60) soit gravée simultanément avec ladite zone principale (A) dans une première phase de gravure et de sorte que ladite zone secondaire (B) soit gravée simultanément avec l'au moins une zone principale (A) dans une deuxième phase de gravure, une fois ladite couche de retardement (60) éliminée.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on grave la couche utile (10) par gravure ionique réactive profonde.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel à l'étape f), on grave la couche utile (10) sur les zones principale(s) (A) et secondaire(s) (B) en une seule étape continue de gravure.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel à l'étape f), la zone principale (A) est gravée sur l'épaisseur totale (e) de la couche utile (10) et la zone secondaire (B) est gravée sur une épaisseur intermédiaire (e') prédéterminée, inférieure à l'épaisseur totale (e) de la couche utile (10).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la couche de retardement (60) est une couche de résine photosensible.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant, avant l'étape f), une étape c) dans laquelle on réalise, sur le premier côté (101) du substrat (100), au moins un masque secondaire (44) pour la gravure de l'au moins une zone secondaire (B) et une étape e) dans laquelle on réalise, sur le même premier côté (101), un masque principal (64) pour la gravure de l'au moins une zone principale (A).
7. Procédé selon la revendication 6, comprenant en outre, avant l'étape c), une étape b) dans laquelle on forme une couche d'oxyde (40) sur le premier côté du substrat et à l'étape c), on réalise le masque secondaire (44) en gravant ladite couche d'oxyde (40) pour y former des ouvertures (42) recouvrant et/ou délimitant l'au moins une zone secondaire (B).
8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, comprenant, après l'étape c) et avant l'étape e), une étape d) dans laquelle on recouvre le masque secondaire (44) avec la couche de retardement (60).
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel à l'étape e), on réalise le masque principal (64) dans la couche de retardement (80).
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le substrat (100) de l'étape a) comprend la couche utile (10) en silicium, une couche intermédiaire d'oxyde (30) et une couche de rigidification (20) superposées dans cet ordre dans la direction transversale entre le premier côté (101) et le deuxième côté (102).
11. Procédé selon la revendication 10, comprenant en outre, après l'étape f), une étape g) dans laquelle on élimine la couche intermédiaire (30) du substrat (100) au moins en regard dudit composant horloger (1).

Description

Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte au domaine de l'horlogerie. Plus précisément, elle concerne un procédé de fabrication d'un composant horloger, notamment d'un composant horloger en silicium. État de la technique Dans le domaine de l'horlogerie, certaines applications requièrent l'utilisation de composants complexes ou multiniveaux. Ces composants sont typiquement obtenus en assemblant plusieurs éléments fabriqués séparément. C'est le cas par exemple des ancres, dans lesquelles le dard est assemblé sur la fourchette destinée à coopérer avec un organe réglant d'un mécanisme horloger. Par le passé, cet assemblage était réalisé par une technique dite de chassage, qui consiste à introduire à force un axe d'un élément à assembler dans un trou de l'autre élément. Il y a quelques années, on a aussi commencé à utiliser de nouveaux matériaux pour la fabrication des composants horlogers, dont le silicium. Le silicium étant un matériau fragile, il est difficilement compatible avec la méthode d'assemblage par chassage mentionnée précédemment ou à tout le moins peu adapté à la production industrielle du fait des nombreuses pertes liées à la casse. On a donc cherché de nouvelles techniques permettant la fabrication de composants complexes, en silicium. Une méthode de fabrication de composants horlogers multiniveaux par gravure dans une plaquette monolithique en silicium a par exemple été décrite dans la demande de brevet EP 4 283 408. Selon cette méthode, la plaquette est gravée par l'un de ses côtés, puis le côté gravé est recouvert d'une couche d'arrêt de gravure puis la plaquette est gravée par son second côté, au moins localement jusqu'à ladite couche d'arrêt. Mais ce procédé reste relativement complexe. Résumé de l'invention La présente invention propose un nouveau procédé pour la fabrication de composants multiniveaux en silicium, qui soit une alternative au procédé connu de l'art antérieur et qui soit notamment plus simple de mise en oeuvre. L'invention concerne un procédé de fabrication d'au moins un composant horloger, le procédé comprenant au moins les étapes suivantes : a) on fournit un substrat s'étendant entre un premier côté et un deuxième côté dans une direction transversale , et comprenant une couche utile en silicium,f) on forme au moins une partie du composant horloger en gravant ladite couche utile, depuis le premier côté, sur au moins une zone principale et au moins une zone secondaire, avec au moins une couche de retardement éliminable par gravure recouvrant initialement ladite au moins une zone secondaire de sorte que ladite couche de retardement soit gravée simultanément avec ladite zone principale dans une première phase de gravure et de sorte que ladite zone secondaire soit gravée simultanément avec l'au moins une zone principale dans une deuxième phase de gravure, une fois ladite couche de retardement éliminée. Les étapes a) et f) sont typiquement réalisées dans cet ordre, avec interposition éventuelle d'autres étapes complémentaires. Le procédé selon l'invention permet donc la fabrication d'un composant horloger à au moins deux niveaux, autrement dit un composant comprenant une face supérieure, une face inférieure et au moins une surface intermédiaire entre lesdites faces supérieure et inférieure, la face supérieure, la face inférieure et la surface intermédiaire étant orthogonales ou sensiblement orthogonales à une direction transversale correspondant à la direction transversale du substrat dont le composant est issu et donc à la direction de la gravure ayant permis de l'obtenir.. A l'issue de l'étape de gravure f), une surface intermédiaire du composant est formée sur la ou chaque zone secondaire, avec cette surface intermédiaire délimitant une partie du composant d'épaisseur égale à la différence entre l'épaisseur totale de la couche utile et l'épaisseur gravée sur ladite zone. Un composant obtenu grâce au procédé est par exemple muni d'une ou plusieurs cavités borgnes de mêmes dimensions ou de dimensions différentes. La surface de fond d'une cavité est une surface intermédiaire telle que définie précédemment, formant la jonction entre deux niveaux du composant. Les composants obtenus à l'aide du procédé selon l'invention sont des composants monolithiques en silicium. Par composant monolithique on entend ici un bloc massif fait d'un seul matériau. Le procédé selon l'invention peut notamment, mais non limitativement, être mis en oeuvre pour la fabrication d'ancres, de roues, de balanciers, de plateaux, d'aiguilles, de cadrans, de spiraux ou encore d'éléments à lame(s) flexible(s). Il peut aussi être mis en oeuvre pour la fabrication simultanée, sur un même substrat, d'une pluralité de composants horlogers de même type ou de types différents, et de même forme ou de formes différentes. Le procédé selon l'invention permet de former différents niveaux du composant au cours d'une même étape f) de gravure. L'étape f) de gravure permet de former tout ou partie du com