JP3140223B2 - マイクロアクチュエータおよびその作製方法 - Google Patents
マイクロアクチュエータおよびその作製方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y15/00—Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/028—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors along multiple or arbitrary translation directions, e.g. XYZ stages
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10N30/01—Manufacture or treatment
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- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
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- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアクチュエータ、特に圧
電材料を用いた小型のアクチュエータおよびその作製方
法に関する。
電材料を用いた小型のアクチュエータおよびその作製方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、微小な物体を任意の場所や方向に
移動させるアクチュエータが、自動化技術や、精密測定
技術の進展に伴い、重要となっている。また、これらの
進展に伴い、アクチュエータの小型化への要求も強い。
移動させるアクチュエータが、自動化技術や、精密測定
技術の進展に伴い、重要となっている。また、これらの
進展に伴い、アクチュエータの小型化への要求も強い。
【０００３】高精度に移動または位置決めを行う駆動機
構としては、scanning tunneling microscope （ＳＴ
Ｍ）に用いられる圧電効果を有する材料からなるピエゾ
アクチュエータがある。ＳＴＭは試料となる誘電体表面
と先端を極めて鋭利に尖らせた探針との間のトンネル電
流を測定するものであり、この為に駆動機構としては、
探針を誘電体表面へ数十オングストローム以下に近接す
ることが必要であり、探針の移動または位置決め精度と
してオングストロームオーダーの駆動精度が要求され
る。従来から用いられているバルク型のピエゾアクチュ
エータとしては、３脚型（G. Binnig et al.,IBM Techn
ical Disclosure Bulletin,vol.27,no.10B,1985,p5976-
5977）およびチューブ型（G. Binnig et al., “Single
-tube three-dimensional scanner for scanning tunne
ling microscopy ”, Rev.Sci.Instrum.,57(8),1986,p1
688-1689 ）がある。構成要素となる圧電材料は、一般
的には原材料の調合から始まり混合粉砕、仮焼、粉砕、
バインダ混合、成形、焼成、加工、電極焼き付け、分極
処理により形成される（塩崎 忠 監修、“圧電材料の
製造と応用”発行 シーエムシー、1985，p19-21）。バ
ルク型のピエゾアクチュエータは研磨、切断等の加工に
より作製する為に、小型化には加工方法および加工精度
の制約がある。
構としては、scanning tunneling microscope （ＳＴ
Ｍ）に用いられる圧電効果を有する材料からなるピエゾ
アクチュエータがある。ＳＴＭは試料となる誘電体表面
と先端を極めて鋭利に尖らせた探針との間のトンネル電
流を測定するものであり、この為に駆動機構としては、
探針を誘電体表面へ数十オングストローム以下に近接す
ることが必要であり、探針の移動または位置決め精度と
してオングストロームオーダーの駆動精度が要求され
る。従来から用いられているバルク型のピエゾアクチュ
エータとしては、３脚型（G. Binnig et al.,IBM Techn
ical Disclosure Bulletin,vol.27,no.10B,1985,p5976-
5977）およびチューブ型（G. Binnig et al., “Single
-tube three-dimensional scanner for scanning tunne
ling microscopy ”, Rev.Sci.Instrum.,57(8),1986,p1
688-1689 ）がある。構成要素となる圧電材料は、一般
的には原材料の調合から始まり混合粉砕、仮焼、粉砕、
バインダ混合、成形、焼成、加工、電極焼き付け、分極
処理により形成される（塩崎 忠 監修、“圧電材料の
製造と応用”発行 シーエムシー、1985，p19-21）。バ
ルク型のピエゾアクチュエータは研磨、切断等の加工に
より作製する為に、小型化には加工方法および加工精度
の制約がある。
【０００４】アクチュエータの小型化の要求を満たす技
術として、シリコンプロセスを用いたマイクロメカニク
ス技術が注目され、この技術を用いて様々なマイクロア
クチュエータの提案がなされている。現在、提案されて
いる主なアクチュエータとしては、圧電体薄膜の圧電効
果、静電引力等の駆動力を利用するものがある。なかで
も圧電効果を利用するマイクロアクチュエータは静電引
力に要するクリアランスを必要とせず、自立して所望の
変形を得ることが可能である。一例として、薄膜形成し
たＺｎＯを用いたピエゾバイモルフ（S. Akamine et a
l.,“Microfabricated Scanning Tunneling Microscope
”IEEE ELECTRON DEVAICE LETTERS.VOL.10,NO.11,p490
-492(1989) がある。
術として、シリコンプロセスを用いたマイクロメカニク
ス技術が注目され、この技術を用いて様々なマイクロア
クチュエータの提案がなされている。現在、提案されて
いる主なアクチュエータとしては、圧電体薄膜の圧電効
果、静電引力等の駆動力を利用するものがある。なかで
も圧電効果を利用するマイクロアクチュエータは静電引
力に要するクリアランスを必要とせず、自立して所望の
変形を得ることが可能である。一例として、薄膜形成し
たＺｎＯを用いたピエゾバイモルフ（S. Akamine et a
l.,“Microfabricated Scanning Tunneling Microscope
”IEEE ELECTRON DEVAICE LETTERS.VOL.10,NO.11,p490
-492(1989) がある。
【０００５】しかしながら、シリコンプロセスを主体と
するマイクロファブリケーションでは、基板の２次元平
面上への加工となり設計自由度を制約される。これは、
圧電体等のアクチュエータ材料を薄膜形成する為に数ミ
クロンから数十ミクロン程の厚い層を形成することが困
難なことに起因する。
するマイクロファブリケーションでは、基板の２次元平
面上への加工となり設計自由度を制約される。これは、
圧電体等のアクチュエータ材料を薄膜形成する為に数ミ
クロンから数十ミクロン程の厚い層を形成することが困
難なことに起因する。
【０００６】加工の設計自由度を向上させる加工方法と
して、Kernforshungszentrum KarlsruheのW.Ehrfeld 等
によりシンクロトロン放射光を用いたＬＩＧＡ技術（Li
thographie, Galvanoformung, Abformung）が提案され
ている（IEEE Solid-State Sensor and Actuator Works
hop, Hilton Head. SC, 1988, Technical Digest pp1-4
）。さらに、ＬＩＧＡ技術に犠牲層を設けて、より自
由な３次元構造体の製造が可能な技術も提案されている
（H. Guckel et al., “Fabrication and testing of t
he planar magnetic micromotor ”，J.Micromech. Mic
roeng., 1. 1991.p135-138）。ＬＩＧＡ技術を用いたア
クチュエータとして提案されたものは、静電引力および
磁力等のエネルギー場を必要とし、クリアランスを要す
る駆動手段によるものであり、圧電効果を用いた様な独
立した動作を可能とすることはできない。
して、Kernforshungszentrum KarlsruheのW.Ehrfeld 等
によりシンクロトロン放射光を用いたＬＩＧＡ技術（Li
thographie, Galvanoformung, Abformung）が提案され
ている（IEEE Solid-State Sensor and Actuator Works
hop, Hilton Head. SC, 1988, Technical Digest pp1-4
）。さらに、ＬＩＧＡ技術に犠牲層を設けて、より自
由な３次元構造体の製造が可能な技術も提案されている
（H. Guckel et al., “Fabrication and testing of t
he planar magnetic micromotor ”，J.Micromech. Mic
roeng., 1. 1991.p135-138）。ＬＩＧＡ技術を用いたア
クチュエータとして提案されたものは、静電引力および
磁力等のエネルギー場を必要とし、クリアランスを要す
る駆動手段によるものであり、圧電効果を用いた様な独
立した動作を可能とすることはできない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来例の
問題点に鑑み、本発明の目的とするところは、 ３次元構造体を有するアクチュエータ、 圧電効果を利用した高精度な変位が可能なアクチュエ
ータ、 小型化が可能な上記２点を満たすアクチュエータの作
製方法、であり、上記，およびを同時に満足し得
るマイクロアクチュエータおよびその作製方法を提供す
ることにある。
問題点に鑑み、本発明の目的とするところは、 ３次元構造体を有するアクチュエータ、 圧電効果を利用した高精度な変位が可能なアクチュエ
ータ、 小型化が可能な上記２点を満たすアクチュエータの作
製方法、であり、上記，およびを同時に満足し得
るマイクロアクチュエータおよびその作製方法を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記目的を達
成すべくなされた本発明は、第１に、基板上に形成する
マイクロアクチュエータの作製方法において、 ａ）基板上にメッキ用電極を設ける工程と、 ｂ）メッキ用電極を備えた基板上に感光性材料を設ける
工程と、 ｃ）該感光性材料を高エネルギー放射光により部分的に
感光した後感光部と非感光部のエッチング速度差を用い
所望部を現像除去する工程と、 ｄ）該現像除去した部分に金属合金をメッキし充填する
工程と、 ｅ）該現像除去した部分以外の所望の一部をエッチング
除去する工程と、 ｆ）該エッチング除去した部分に選択的に圧電材料を充
填する工程、を用いることを特徴とするマイクロアクチ
ュエータの作製方法である。
成すべくなされた本発明は、第１に、基板上に形成する
マイクロアクチュエータの作製方法において、 ａ）基板上にメッキ用電極を設ける工程と、 ｂ）メッキ用電極を備えた基板上に感光性材料を設ける
工程と、 ｃ）該感光性材料を高エネルギー放射光により部分的に
感光した後感光部と非感光部のエッチング速度差を用い
所望部を現像除去する工程と、 ｄ）該現像除去した部分に金属合金をメッキし充填する
工程と、 ｅ）該現像除去した部分以外の所望の一部をエッチング
除去する工程と、 ｆ）該エッチング除去した部分に選択的に圧電材料を充
填する工程、を用いることを特徴とするマイクロアクチ
ュエータの作製方法である。
【０００９】第２に、基板上に形成するマイクロアクチ
ュエータの作製方法において、 ａ）基板上にメッキ用電極を設ける工程と、 ｂ）基板上に犠牲層を設ける工程と、 ｃ）メッキ用電極を備えた基板上に感光性材料を設ける
工程と、 ｄ）該感光性材料を高エネルギー放射光により部分的に
感光した後感光部と非感光部のエッチング速度差を用い
所望部を現像除去する工程と、 ｅ）該現像除去した部分に金属合金をメッキし充填する
工程と、 ｆ）該現像除去した部分以外の所望の一部をエッチング
除去する工程と、 ｇ）該エッチング除去した部分に選択的に圧電材料を充
填する工程と、 ｈ）該犠牲層を除去する工程 を用いることを特徴とするマイクロアクチュエータの作
製方法であり、第３に、高エネルギー放射線として波長
４００ｎｍ以下の波長光を使用することを特徴とする上
記１または２に記載のマイクロアクチュエータの作製方
法であり、第４に、高エネルギー放射線としてＸ線を使
用することを特徴とする上記３に記載のマイクロアクチ
ュエータの作製方法であり、第５に、高エネルギー放射
線としてシンクロトロン放射光を使用することを特徴と
する上記３に記載のマイクロアクチュエータの作製方法
であり、第６に、前記メッキし充填する工程の後に電気
的絶縁体を形成する工程を付加したことを特徴とする上
記１または２に記載のマイクロアクチュエータの作製方
法であり、第７に、前記メッキし充填した部分が基板上
に複数平行配置し、該メッキし充填した部分間に圧電材
料を充填したことを特徴とする上記１または２に記載の
作製方法により作成したマイクロアクチュエータであ
り、第８に、前記メッキし充填した部分の表面に電気的
絶縁体を形成することを特徴とする上記７に記載のマイ
クロアクチュエータであり、第９に、前記圧電材料が圧
電ポリマーからなることを特徴とする上記７に記載のマ
イクロアクチュエータであり、第１０に、前記圧電ポリ
マーの材料がフッ化ビニリデンと三フッ化エチレンの共
重合体からなることを特徴とする上記９に記載のマイク
ロアクチュエータであり、第１１に、前記圧電材料が圧
電ポリマー以外のポリマーまたはゴムに強誘電体微粒子
を分散したものからなることを特徴とする上記７に記載
のマイクロアクチュエータである。
ュエータの作製方法において、 ａ）基板上にメッキ用電極を設ける工程と、 ｂ）基板上に犠牲層を設ける工程と、 ｃ）メッキ用電極を備えた基板上に感光性材料を設ける
工程と、 ｄ）該感光性材料を高エネルギー放射光により部分的に
感光した後感光部と非感光部のエッチング速度差を用い
所望部を現像除去する工程と、 ｅ）該現像除去した部分に金属合金をメッキし充填する
工程と、 ｆ）該現像除去した部分以外の所望の一部をエッチング
除去する工程と、 ｇ）該エッチング除去した部分に選択的に圧電材料を充
填する工程と、 ｈ）該犠牲層を除去する工程 を用いることを特徴とするマイクロアクチュエータの作
製方法であり、第３に、高エネルギー放射線として波長
４００ｎｍ以下の波長光を使用することを特徴とする上
記１または２に記載のマイクロアクチュエータの作製方
法であり、第４に、高エネルギー放射線としてＸ線を使
用することを特徴とする上記３に記載のマイクロアクチ
ュエータの作製方法であり、第５に、高エネルギー放射
線としてシンクロトロン放射光を使用することを特徴と
する上記３に記載のマイクロアクチュエータの作製方法
であり、第６に、前記メッキし充填する工程の後に電気
的絶縁体を形成する工程を付加したことを特徴とする上
記１または２に記載のマイクロアクチュエータの作製方
法であり、第７に、前記メッキし充填した部分が基板上
に複数平行配置し、該メッキし充填した部分間に圧電材
料を充填したことを特徴とする上記１または２に記載の
作製方法により作成したマイクロアクチュエータであ
り、第８に、前記メッキし充填した部分の表面に電気的
絶縁体を形成することを特徴とする上記７に記載のマイ
クロアクチュエータであり、第９に、前記圧電材料が圧
電ポリマーからなることを特徴とする上記７に記載のマ
イクロアクチュエータであり、第１０に、前記圧電ポリ
マーの材料がフッ化ビニリデンと三フッ化エチレンの共
重合体からなることを特徴とする上記９に記載のマイク
ロアクチュエータであり、第１１に、前記圧電材料が圧
電ポリマー以外のポリマーまたはゴムに強誘電体微粒子
を分散したものからなることを特徴とする上記７に記載
のマイクロアクチュエータである。
【００１０】
【作用】上述の構成を有するマイクロアクチュエータの
作製方法は、基板上にメッキにより形成した構造体中に
圧電材料を充填することにより、圧電効果による駆動力
を用いた３次元構造を有する小型のアクチュエータを作
製することが可能であり、さらに上記アクチュエータを
基板上に複数配置することにより駆動力の大きいマイク
ロアクチュエータを提供することが可能である。
作製方法は、基板上にメッキにより形成した構造体中に
圧電材料を充填することにより、圧電効果による駆動力
を用いた３次元構造を有する小型のアクチュエータを作
製することが可能であり、さらに上記アクチュエータを
基板上に複数配置することにより駆動力の大きいマイク
ロアクチュエータを提供することが可能である。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を図１〜１２の図示に基いて、
本発明の例としてマイクロアクチュエータの基本的作製
方法、バイモルフ型アクチュエータ、積層型アクチュエ
ータ、本発明のマイクロアクチュエータをＳＴＭに応用
したＳＴＭプローブおよびＸ−Ｙステージに応用した場
合についてそれぞれの実施例に基いて説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。
本発明の例としてマイクロアクチュエータの基本的作製
方法、バイモルフ型アクチュエータ、積層型アクチュエ
ータ、本発明のマイクロアクチュエータをＳＴＭに応用
したＳＴＭプローブおよびＸ−Ｙステージに応用した場
合についてそれぞれの実施例に基いて説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。
【００１２】実施例１ 本発明のマイクロアクチュエータの作製方法を説明する
工程を図１に示す。基板１０上にメッキ用電極１１を形
成し、感光性材料１２を形成する。基板としてはＳｉ，
ＧａＡｓ等の半導体基板、アルミナ、石英等のセラミッ
クス基板、ガラスなど様々な基板を用いることが可能で
ある。メッキ用電極としては、真空抵抗加熱蒸着法、電
子ビーム蒸着法、真空スパッタリング法等の真空薄膜形
成方法、金属メッキ法等の導電体を薄膜で形成できる方
法であれば何れの方法を用いてもよい。感光性材料とし
ては、半導体プロセス工程におけるフォトリソグラフィ
に用いるフォトレジストをスピンニング、ディッピン
グ、キャスティング等により塗布する、フォトレジスト
ドライフィルムを張り合せる、電着塗装法によるフォト
レジストを析出させる等の方法を用いて形成する。
工程を図１に示す。基板１０上にメッキ用電極１１を形
成し、感光性材料１２を形成する。基板としてはＳｉ，
ＧａＡｓ等の半導体基板、アルミナ、石英等のセラミッ
クス基板、ガラスなど様々な基板を用いることが可能で
ある。メッキ用電極としては、真空抵抗加熱蒸着法、電
子ビーム蒸着法、真空スパッタリング法等の真空薄膜形
成方法、金属メッキ法等の導電体を薄膜で形成できる方
法であれば何れの方法を用いてもよい。感光性材料とし
ては、半導体プロセス工程におけるフォトリソグラフィ
に用いるフォトレジストをスピンニング、ディッピン
グ、キャスティング等により塗布する、フォトレジスト
ドライフィルムを張り合せる、電着塗装法によるフォト
レジストを析出させる等の方法を用いて形成する。
【００１３】図には示していないが、上述の何れかの方
法を用いて形成した感光性材料にフォトリソグラフィに
よりフォトマスクを通して光を照射し感光性材料１２の
所望の部分を感光し、感光性材料の特性に応じて感光部
または非感光部の何れかを現像除去し、パターン１３，
１３’を形成する（図１（Ｂ））。この後、メッキ用電
極上に電解析出によりパターン１３，１３’に金属を析
出させ駆動電極１４，１４’を形成する（図１
（Ｃ））。現像後に残った感光性材料を除去し、金属パ
ターンである駆動電極１４を有する基板を形成する（図
１（Ｄ））。最後に金属パターン間の所望の充填部分１
５に圧電材料１６を充填する（図１（Ｅ））。
法を用いて形成した感光性材料にフォトリソグラフィに
よりフォトマスクを通して光を照射し感光性材料１２の
所望の部分を感光し、感光性材料の特性に応じて感光部
または非感光部の何れかを現像除去し、パターン１３，
１３’を形成する（図１（Ｂ））。この後、メッキ用電
極上に電解析出によりパターン１３，１３’に金属を析
出させ駆動電極１４，１４’を形成する（図１
（Ｃ））。現像後に残った感光性材料を除去し、金属パ
ターンである駆動電極１４を有する基板を形成する（図
１（Ｄ））。最後に金属パターン間の所望の充填部分１
５に圧電材料１６を充填する（図１（Ｅ））。
【００１４】図２は、上に説明した本発明の製法を用い
て作製した圧電アクチュエータである。図に示したアク
チュエータは駆動電極１４，１４’に電圧を印加するこ
とにより駆動電極１４に対して圧電材料１６が伸縮し図
３に示す矢印方向に変位することとなる。従来のＺｎＯ
を用いたピエゾバイモルフ（前記S. Akamine et al.,に
よる）は基板面に平行な方向への変位が構成的に小さく
垂直な方向に最大変位を取るのに比較し、本発明のアク
チュエータは基板面に平行な方向に最大変位をとれる圧
電アクチュエータとなる。
て作製した圧電アクチュエータである。図に示したアク
チュエータは駆動電極１４，１４’に電圧を印加するこ
とにより駆動電極１４に対して圧電材料１６が伸縮し図
３に示す矢印方向に変位することとなる。従来のＺｎＯ
を用いたピエゾバイモルフ（前記S. Akamine et al.,に
よる）は基板面に平行な方向への変位が構成的に小さく
垂直な方向に最大変位を取るのに比較し、本発明のアク
チュエータは基板面に平行な方向に最大変位をとれる圧
電アクチュエータとなる。
【００１５】本発明の作製方法により作製する圧電アク
チュエータの変位量は基板面に垂直な方向におけるアク
チュエータの長手方向の長さ、すなわち感光性材料の厚
み、充填する圧電材料と駆動電極の各々の弾性定数と基
板に平行な方向の各々の厚み、および充填する圧電材料
の圧電歪定数により決定される。
チュエータの変位量は基板面に垂直な方向におけるアク
チュエータの長手方向の長さ、すなわち感光性材料の厚
み、充填する圧電材料と駆動電極の各々の弾性定数と基
板に平行な方向の各々の厚み、および充填する圧電材料
の圧電歪定数により決定される。
【００１６】感光性材料の厚みはフォトリソグラフィに
おける微細パターンの要求により異なる。最小線幅を数
μｍ程度とした場合、一例としてBruno Frazier et al,
（“Design and fabrication of electroplated microm
otor structures”Micromechanical Sensors, Actuator
s and Systems ASME 1991.p135〜146.(1991)）に記載の
感光性ポリイミドを用いることにより紫外光にて数十μ
ｍ程度の厚みの感光性材料からなる構造体を形成するこ
とが可能であり、また半導体用厚膜タイプのレジスト例
えばHechst社製ＡＺ４０００シリーズを用いることによ
っても感光性材料の厚み数十μｍに対して数μｍの微細
パターンを形成することが可能である。１００μｍ以上
の感光性材料の厚みに微細パターンを形成する場合、図
１に示す（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の工程を繰り返し行う
ことによって達成可能となる。一度の露光現像によりア
クチュエータの基板に垂直な方向における長手方向の長
さを長くし高精度の微細パターンを形成するには、シン
クロトロン放射光を用いて感光性材料の厚みを１００〜
１０００μｍとすることにより１μｍ程度の微細パター
ンを形成することが可能となる。
おける微細パターンの要求により異なる。最小線幅を数
μｍ程度とした場合、一例としてBruno Frazier et al,
（“Design and fabrication of electroplated microm
otor structures”Micromechanical Sensors, Actuator
s and Systems ASME 1991.p135〜146.(1991)）に記載の
感光性ポリイミドを用いることにより紫外光にて数十μ
ｍ程度の厚みの感光性材料からなる構造体を形成するこ
とが可能であり、また半導体用厚膜タイプのレジスト例
えばHechst社製ＡＺ４０００シリーズを用いることによ
っても感光性材料の厚み数十μｍに対して数μｍの微細
パターンを形成することが可能である。１００μｍ以上
の感光性材料の厚みに微細パターンを形成する場合、図
１に示す（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の工程を繰り返し行う
ことによって達成可能となる。一度の露光現像によりア
クチュエータの基板に垂直な方向における長手方向の長
さを長くし高精度の微細パターンを形成するには、シン
クロトロン放射光を用いて感光性材料の厚みを１００〜
１０００μｍとすることにより１μｍ程度の微細パター
ンを形成することが可能となる。
【００１７】充填する圧電材料としては、駆動電極の微
細パターン内に充填することが可能な材料であれば良
く、圧電性ポリマー、ポリマーやゴム等に圧電体微粒子
を分散した複合系材料（北山、“圧電性高分子複合物の
性質と応用”、昭和４６年電気四学会連合大会、ｐ４７
６−４７９）、ゾルゲル法により塗布する圧電体等を用
いることができる。圧電ポリマーでは圧電性を高めるた
めに延伸操作を行うが、本発明のアクチュエータでは未
延伸においても分極処理により強誘電的圧電性を示す材
料が好ましく、フッ化ビニリデンと三フッ化エチレンの
共重合体（Ｐ−（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ））等の強誘電的圧
電性を示す材料が好ましい。
細パターン内に充填することが可能な材料であれば良
く、圧電性ポリマー、ポリマーやゴム等に圧電体微粒子
を分散した複合系材料（北山、“圧電性高分子複合物の
性質と応用”、昭和４６年電気四学会連合大会、ｐ４７
６−４７９）、ゾルゲル法により塗布する圧電体等を用
いることができる。圧電ポリマーでは圧電性を高めるた
めに延伸操作を行うが、本発明のアクチュエータでは未
延伸においても分極処理により強誘電的圧電性を示す材
料が好ましく、フッ化ビニリデンと三フッ化エチレンの
共重合体（Ｐ−（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ））等の強誘電的圧
電性を示す材料が好ましい。
【００１８】金属パターン間の所望の充填部分１５への
圧電材料を選択的に充填する方法を図４，図５に示す。
第１の方法としては、充填部分に対応した注入口１７を
有するプレート１８を電極上に配置し注入口を通じて圧
電材料を充填する方法があげられる（図４）。
圧電材料を選択的に充填する方法を図４，図５に示す。
第１の方法としては、充填部分に対応した注入口１７を
有するプレート１８を電極上に配置し注入口を通じて圧
電材料を充填する方法があげられる（図４）。
【００１９】第２の方法としては、感光性材料を除去す
る際に、充填部のみ感光性材料の除去を阻止する阻止層
１９をあらかじめ充填部分となる感光性材料上に設けて
おくことにより行う方法があげられる。この方法では、
図１と同様にメッキ用電極上に金属を析出させ、現像後
に残った感光性材料を除去することで図５（Ｃ）の構成
を得る。次に非充填部分２０に圧電材料が充填時に注入
しないように充填阻止用材料２１を埋め込む。さらに、
阻止層１９と充填部分１５の感光性材料を除去し（図５
（Ｄ））、圧電材料を塗布することにより充填部分への
圧電材料の充填を行う（図５（Ｅ））。この後、充填阻
止用材料を除去することにより圧電材料の選択的充填を
行う（図５（Ｆ））。充填部分以外に塗布された圧電材
料をブレード等を用いて機械的に除去することで充填部
以外に付着した圧電材料を除去してもよい。阻止層とし
ては、現像後に残った感光性材料を除去する工程で充填
部分の感光性材料を除去しないよう阻止することが可能
な材料であれば良い。充填阻止用材料としては、充填阻
止用材料を除去する際に駆動電極および充填した圧電材
料が溶解されないものであれば金属、絶縁体、半導体、
高分子材料等の何れの材料を用いてもよい。充填阻止用
材料の埋め込み法としては、高分子材料を塗布、または
金属を電解析出する等の方法により行うことができる。
充填阻止用材料として電解析出による金属を用いる場
合、阻止層としては電気的絶縁体であることが好まし
い。図５の方法は、図４に示す方法と比べて、フォトリ
ソグラフィを用いてパターン形成できるためにプレート
の位置合わせの必要がなく、微細なパターンへの充填が
可能となる。特に、圧電材料として（ＶＤＦ−ＴｒＦ
Ｅ）、ＰＶＤＦ等にチタン酸ジリコン酸鉛の強誘電体微
粒子を分散した複合系材料を用いた場合は、有機溶媒へ
の耐性が強いことから、充填阻止材料として有機溶媒に
可溶な高分子材料を用いることができる。
る際に、充填部のみ感光性材料の除去を阻止する阻止層
１９をあらかじめ充填部分となる感光性材料上に設けて
おくことにより行う方法があげられる。この方法では、
図１と同様にメッキ用電極上に金属を析出させ、現像後
に残った感光性材料を除去することで図５（Ｃ）の構成
を得る。次に非充填部分２０に圧電材料が充填時に注入
しないように充填阻止用材料２１を埋め込む。さらに、
阻止層１９と充填部分１５の感光性材料を除去し（図５
（Ｄ））、圧電材料を塗布することにより充填部分への
圧電材料の充填を行う（図５（Ｅ））。この後、充填阻
止用材料を除去することにより圧電材料の選択的充填を
行う（図５（Ｆ））。充填部分以外に塗布された圧電材
料をブレード等を用いて機械的に除去することで充填部
以外に付着した圧電材料を除去してもよい。阻止層とし
ては、現像後に残った感光性材料を除去する工程で充填
部分の感光性材料を除去しないよう阻止することが可能
な材料であれば良い。充填阻止用材料としては、充填阻
止用材料を除去する際に駆動電極および充填した圧電材
料が溶解されないものであれば金属、絶縁体、半導体、
高分子材料等の何れの材料を用いてもよい。充填阻止用
材料の埋め込み法としては、高分子材料を塗布、または
金属を電解析出する等の方法により行うことができる。
充填阻止用材料として電解析出による金属を用いる場
合、阻止層としては電気的絶縁体であることが好まし
い。図５の方法は、図４に示す方法と比べて、フォトリ
ソグラフィを用いてパターン形成できるためにプレート
の位置合わせの必要がなく、微細なパターンへの充填が
可能となる。特に、圧電材料として（ＶＤＦ−ＴｒＦ
Ｅ）、ＰＶＤＦ等にチタン酸ジリコン酸鉛の強誘電体微
粒子を分散した複合系材料を用いた場合は、有機溶媒へ
の耐性が強いことから、充填阻止材料として有機溶媒に
可溶な高分子材料を用いることができる。
【００２０】実施例２ 図１と同様の工程を用いて作製した本発明のバイモルフ
型アクチュエータの概略図を図６に示す。図２のアクチ
ュエータに比して変位量を大きく取ることが可能であ
り、図に示すように駆動電極を配置することでＺ，Ｘ，
Ｙの３次元方向に変位することができ、特に基板と略平
行なＸ方向への変位量を大きくとることができる。
型アクチュエータの概略図を図６に示す。図２のアクチ
ュエータに比して変位量を大きく取ることが可能であ
り、図に示すように駆動電極を配置することでＺ，Ｘ，
Ｙの３次元方向に変位することができ、特に基板と略平
行なＸ方向への変位量を大きくとることができる。
【００２１】図６に示すバイモルフ型アクチュエータの
作製工程を詳細に説明する。Hechst社製半導体用レジス
ト商品名ＡＺ４６２０をディッピングにより、Ｔｉ
０．３μｍをメッキ用電極として形成してあるＳｉ基板
上に５０μｍ塗布し、フォトリソグラフィにより露光、
現像を施した。次に、現像したパターン部分にＮｉを電
解析出し駆動電極を形成した。駆動電極のパターン幅は
４μｍ、充填部分のパターン幅は６μｍとした。レジス
ト塗布からＮｉ電解析出の工程を駆動電極の基板からの
高さが４００μｍになるまで繰り返し行った。この後、
ＳｉＯ2 を１μｍ真空電子ビーム蒸着法により成膜し、
フォトリソグラフィにより駆動電極部と充填部分上にＳ
ｉＯ2 からなる阻止層のパターンを形成した。次に、レ
ジストをアセトンにより除去し、除去した部分にＡｕを
電解析出した。駆動電極上には電気的絶縁体であるＳｉ
Ｏ2 膜がありＡｕの電解析出はない。ＳｉＯ2 阻止層を
フッ酸水溶液にて除去し、さらに充填部分のレジストを
アセトンにて除去した。次に、溶融法により強誘電体微
粒子であるチタン酸ジルコニウム酸鉛（ＰＺＴ）をＰＶ
ＤＦに混合分散した懸濁物である混合系材料を上記基板
に流し、ブレードにて充填部分以外の懸濁物を除去し、
溶融法にて用いた溶媒を飛ばした。この後、Ａｕをヨウ
素およびヨウ化カリウムから成る水溶液にて溶解除去
し、図６に示すバイモルフ型アクチュエータを作製し
た。このアクチュエータに直流高電圧を印加して分極処
理をし圧電率を大きくした。このようにして作製したア
クチュエータは２００Ｖを印加することにより変位量を
Ｘ方向に±０．１２μｍ変位することが可能となった。
作製工程を詳細に説明する。Hechst社製半導体用レジス
ト商品名ＡＺ４６２０をディッピングにより、Ｔｉ
０．３μｍをメッキ用電極として形成してあるＳｉ基板
上に５０μｍ塗布し、フォトリソグラフィにより露光、
現像を施した。次に、現像したパターン部分にＮｉを電
解析出し駆動電極を形成した。駆動電極のパターン幅は
４μｍ、充填部分のパターン幅は６μｍとした。レジス
ト塗布からＮｉ電解析出の工程を駆動電極の基板からの
高さが４００μｍになるまで繰り返し行った。この後、
ＳｉＯ2 を１μｍ真空電子ビーム蒸着法により成膜し、
フォトリソグラフィにより駆動電極部と充填部分上にＳ
ｉＯ2 からなる阻止層のパターンを形成した。次に、レ
ジストをアセトンにより除去し、除去した部分にＡｕを
電解析出した。駆動電極上には電気的絶縁体であるＳｉ
Ｏ2 膜がありＡｕの電解析出はない。ＳｉＯ2 阻止層を
フッ酸水溶液にて除去し、さらに充填部分のレジストを
アセトンにて除去した。次に、溶融法により強誘電体微
粒子であるチタン酸ジルコニウム酸鉛（ＰＺＴ）をＰＶ
ＤＦに混合分散した懸濁物である混合系材料を上記基板
に流し、ブレードにて充填部分以外の懸濁物を除去し、
溶融法にて用いた溶媒を飛ばした。この後、Ａｕをヨウ
素およびヨウ化カリウムから成る水溶液にて溶解除去
し、図６に示すバイモルフ型アクチュエータを作製し
た。このアクチュエータに直流高電圧を印加して分極処
理をし圧電率を大きくした。このようにして作製したア
クチュエータは２００Ｖを印加することにより変位量を
Ｘ方向に±０．１２μｍ変位することが可能となった。
【００２２】実施例３ 本発明のバイモルフ型アクチュエータの第２の例の概略
図を図７に示す。図６のアクチュエータに比して基板に
平行な方向にアクチュエータの長手方向を取る。これに
より、感光性材料の厚みを厚くすることなく、基板に平
行な変位を大きく取ることが可能となる。
図を図７に示す。図６のアクチュエータに比して基板に
平行な方向にアクチュエータの長手方向を取る。これに
より、感光性材料の厚みを厚くすることなく、基板に平
行な変位を大きく取ることが可能となる。
【００２３】図７に示すバイモルフ型アクチュエータの
本発明の作製工程を図８を用いて説明する。図８の作製
工程図では図７に示すＡ−Ａ’の断面における作製工程
を示したものである。基板３０上に犠牲層４０を形成
し、続いてメッキ用電極３１，３１’，３１”を形成パ
ターニングし、感光性材料３２を塗布した（図８
（Ａ））。基板として溶融石英を、犠牲層としてスパッ
タリング法にて成膜したＺｎＯ膜を用い、所望部のみを
フォトリソグラフィによりパターニングし残した。Ｚｎ
Ｏのエッチング液として酢酸水溶液を用いた。電極およ
び感光性材料は図６のアクチュエータの作製に用いたも
のと同様とした。レジスト厚みは、３０μｍとした。感
光性材料３２を露光、現像除去し、パターン３３，３
３’，３３”を形成した（図８（Ｂ））。次にメッキ用
電極上に電解析出によりＮｉを析出させ駆動電極３４，
３４’３４”を形成し（図８（Ｃ））、図６のアクチュ
エータの作製と同様の方法により圧電材料を充填し、圧
電材料３６，３６’を充填した図８（Ｄ）の構成のもの
を作製した。最後に犠牲層４０を酢酸水溶液にて除去し
（図８（Ｅ））、分極処理し図７のバイモルフ型アクチ
ュエータを得た。駆動電極のパターン幅は３μｍ、充填
部分のパターン幅は５μｍ、アクチュエータの基板と平
行の方向に犠牲層上の長手方向の長さは１ｍｍとした。
なお、圧電材料としては、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）を用
いた。このようにして作製したアクチュエータは１００
Ｖ印加することで変位量をＸ方向に±０．３μｍ変位す
ることができた。犠牲層を用いることにより、基板に垂
直な方向の感光性材料の厚みを厚くすることなく、Ｘ方
向の変位を大きく取ることが可能となった。また、感光
性材料の厚みを比較的薄くすることが可能であることに
より、微細なパターン形成を行うことが可能となった。
本発明の作製工程を図８を用いて説明する。図８の作製
工程図では図７に示すＡ−Ａ’の断面における作製工程
を示したものである。基板３０上に犠牲層４０を形成
し、続いてメッキ用電極３１，３１’，３１”を形成パ
ターニングし、感光性材料３２を塗布した（図８
（Ａ））。基板として溶融石英を、犠牲層としてスパッ
タリング法にて成膜したＺｎＯ膜を用い、所望部のみを
フォトリソグラフィによりパターニングし残した。Ｚｎ
Ｏのエッチング液として酢酸水溶液を用いた。電極およ
び感光性材料は図６のアクチュエータの作製に用いたも
のと同様とした。レジスト厚みは、３０μｍとした。感
光性材料３２を露光、現像除去し、パターン３３，３
３’，３３”を形成した（図８（Ｂ））。次にメッキ用
電極上に電解析出によりＮｉを析出させ駆動電極３４，
３４’３４”を形成し（図８（Ｃ））、図６のアクチュ
エータの作製と同様の方法により圧電材料を充填し、圧
電材料３６，３６’を充填した図８（Ｄ）の構成のもの
を作製した。最後に犠牲層４０を酢酸水溶液にて除去し
（図８（Ｅ））、分極処理し図７のバイモルフ型アクチ
ュエータを得た。駆動電極のパターン幅は３μｍ、充填
部分のパターン幅は５μｍ、アクチュエータの基板と平
行の方向に犠牲層上の長手方向の長さは１ｍｍとした。
なお、圧電材料としては、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）を用
いた。このようにして作製したアクチュエータは１００
Ｖ印加することで変位量をＸ方向に±０．３μｍ変位す
ることができた。犠牲層を用いることにより、基板に垂
直な方向の感光性材料の厚みを厚くすることなく、Ｘ方
向の変位を大きく取ることが可能となった。また、感光
性材料の厚みを比較的薄くすることが可能であることに
より、微細なパターン形成を行うことが可能となった。
【００２４】以上、紫外光を用いたアクチュエータの作
製方法およびそれを用いたアクチュエータを説明したが
露光光源としてシンクロトロン放射光を用いることによ
り、さらに駆動電極のパターン幅を微細化することが可
能となることは言うまでもない。駆動電極および充填部
分のパターン幅を微細化することにより、低電圧による
本発明のアクチュエータの駆動が可能となる。
製方法およびそれを用いたアクチュエータを説明したが
露光光源としてシンクロトロン放射光を用いることによ
り、さらに駆動電極のパターン幅を微細化することが可
能となることは言うまでもない。駆動電極および充填部
分のパターン幅を微細化することにより、低電圧による
本発明のアクチュエータの駆動が可能となる。
【００２５】実施例４ 本発明の他のアクチュエータとして、積層型アクチュエ
ータの斜視図を図９に示す。これは、図７のバイモルフ
型アクチュエータを作製したと同様に犠牲層を用いて作
製する。図には示してないが駆動電極はひとつ置きにメ
ッキ用電極にて電気的に接続されている。本発明のアク
チュエータでは圧電歪定数としてｄ３３を利用すること
により、駆動電極のパターン幅、感光性材料の厚み等の
フォトリソグラフィの微細化に関する要求は比較的緩や
かである。駆動電極のパターン幅を５μｍ、充填部分の
パターン幅を１０μｍ、充填部分の数を１００とした。
充填する圧電材料として、ＰＶＤＦにＰＺＴの強誘電体
微粒子を分散したものを用いた。この時、１７０Ｖ印加
することにより±０．５μｍ変位することができた。
ータの斜視図を図９に示す。これは、図７のバイモルフ
型アクチュエータを作製したと同様に犠牲層を用いて作
製する。図には示してないが駆動電極はひとつ置きにメ
ッキ用電極にて電気的に接続されている。本発明のアク
チュエータでは圧電歪定数としてｄ３３を利用すること
により、駆動電極のパターン幅、感光性材料の厚み等の
フォトリソグラフィの微細化に関する要求は比較的緩や
かである。駆動電極のパターン幅を５μｍ、充填部分の
パターン幅を１０μｍ、充填部分の数を１００とした。
充填する圧電材料として、ＰＶＤＦにＰＺＴの強誘電体
微粒子を分散したものを用いた。この時、１７０Ｖ印加
することにより±０．５μｍ変位することができた。
【００２６】実施例５ 図１０はＳＴＭへ応用したＳＴＭプローブの説明図であ
る。図７のバイモルフ型カンチレバーの自由端にトンネ
ル電流発生用のプローブ電極５０を取りつけることによ
りＳＴＭプローブとして用いることが可能である。従来
技術に述べたS.Akamine 等によるＺｎＯを用いたバイモ
ルフ型アクチュエータが基板面に垂直方向に最大変位を
とる構成に対して、本発明のＳＴＭプローブでは、最大
変位を取る駆動方向として基板面に平行な方向となる。
これにより、測定試料の測定面を走査しつつＳＴＭによ
る観察が可能となる。また、このＳＴＭプローブを複数
基板上に配置することにより、試料上の複数箇所を同時
に観察することも可能になる。
る。図７のバイモルフ型カンチレバーの自由端にトンネ
ル電流発生用のプローブ電極５０を取りつけることによ
りＳＴＭプローブとして用いることが可能である。従来
技術に述べたS.Akamine 等によるＺｎＯを用いたバイモ
ルフ型アクチュエータが基板面に垂直方向に最大変位を
とる構成に対して、本発明のＳＴＭプローブでは、最大
変位を取る駆動方向として基板面に平行な方向となる。
これにより、測定試料の測定面を走査しつつＳＴＭによ
る観察が可能となる。また、このＳＴＭプローブを複数
基板上に配置することにより、試料上の複数箇所を同時
に観察することも可能になる。
【００２７】実施例６ 図１１は更に他の応用例を示す上面図であり、Ｘ−Ｙス
テージに応用した場合の概略図である。図１２は図１１
のＢ−Ｂ’の断面図である。図９に示した積層型アクチ
ュエータ１００を複数取りつけることによりステージ２
０３を、ひんじ２０２を介して、基板に対して平行な２
次元面に変位することが可能である。ひんじ２０２およ
びステージ２０３は積層型アクチュエータを作製する際
の駆動用電極の一部として犠牲層上に形成することによ
り作製する。図中１０１，２０１は、それぞれ積層型ア
クチュエータの電極およびひんじ端部の基板と接する部
分に当たる。従来のＸ−Ｙステージはステージ部とアク
チュエータ部分はそれぞれ独立して作製した後に、組み
立てて、接続することにより作製したが、本発明のＸ−
Ｙステージはフォトリソグラフィにより一括して作製で
き、またセルフアライメントであり作製時の組み立て誤
差がない。さらに接続部がない為に機械的がたや接着材
料を用いた場合の接続部での変位量の吸収がないＸ−Ｙ
ステージとなっている。
テージに応用した場合の概略図である。図１２は図１１
のＢ−Ｂ’の断面図である。図９に示した積層型アクチ
ュエータ１００を複数取りつけることによりステージ２
０３を、ひんじ２０２を介して、基板に対して平行な２
次元面に変位することが可能である。ひんじ２０２およ
びステージ２０３は積層型アクチュエータを作製する際
の駆動用電極の一部として犠牲層上に形成することによ
り作製する。図中１０１，２０１は、それぞれ積層型ア
クチュエータの電極およびひんじ端部の基板と接する部
分に当たる。従来のＸ−Ｙステージはステージ部とアク
チュエータ部分はそれぞれ独立して作製した後に、組み
立てて、接続することにより作製したが、本発明のＸ−
Ｙステージはフォトリソグラフィにより一括して作製で
き、またセルフアライメントであり作製時の組み立て誤
差がない。さらに接続部がない為に機械的がたや接着材
料を用いた場合の接続部での変位量の吸収がないＸ−Ｙ
ステージとなっている。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアクチュ
エータおよびその作製方法により、圧電効果を利用し、
基板面に平行な方向への変位を大きくとることが可能に
なる。また、フォトリソグラフィにより一括してパター
形成を行うことにより機械的ながたや組み立て誤差のな
いアクチュエータを提供することが可能となる。
エータおよびその作製方法により、圧電効果を利用し、
基板面に平行な方向への変位を大きくとることが可能に
なる。また、フォトリソグラフィにより一括してパター
形成を行うことにより機械的ながたや組み立て誤差のな
いアクチュエータを提供することが可能となる。
【図１】本発明のマイクロアクチュエータの作製工程
図。
図。
【図２】本発明のアクチュエータを説明する斜視図。
【図３】本発明のアクチュエータの変位動作を説明する
断面図。
断面図。
【図４】本発明の第１の圧電材料の選択充填方法を説明
する断面図。
する断面図。
【図５】本発明の第２の圧電材料の選択充填方法を説明
する作製工程図。
する作製工程図。
【図６】本発明の第１のバイモルフ型アクチュエータを
説明する斜視図。
説明する斜視図。
【図７】本発明の第２のバイモルフ型アクチュエータを
説明する斜視図。
説明する斜視図。
【図８】本発明の第２のバイモルフ型アクチュエータの
作製工程図。
作製工程図。
【図９】本発明の積層型アクチュエータを説明する斜視
図。
図。
【図１０】本発明の応用例であるＳＴＭプローブを説明
する斜視図。
する斜視図。
【図１１】本発明の応用例であるＸ−Ｙステージを説明
する上面図。
する上面図。
【図１２】本発明の応用例であるＸ−Ｙステージを説明
する断面図。
する断面図。
１０，３０ 基板 １１，３１，３１’，３１” メッキ用電極 １２，３２ 感光性材料 １３，１３’，３３，３３’，３３” パターン １４，１４’，３４，３４’，３４” 駆動電極 １５ 充填部分 １６，３６，３６’ 圧電材料 １７ 注入口 １８ プレート １９ 阻止層 ２０ 非充填部分 ２１ 充填阻止用材料 ４０ 犠牲層 ５０ プローブ電極 １００ 積層型アクチュエータ １０１ ひんじの基板との接続部 ２０１ アクチュエータの基板との接続部 ２０２ ひんじ ２０３ ステージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 博嗣 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 41/22 H01L 41/08
Claims (11)
- 【請求項１】 基板上に形成するマイクロアクチュエー
タの作製方法において、 ａ）基板上にメッキ用電極を設ける工程と、 ｂ）メッキ用電極を備えた基板上に感光性材料を設ける
工程と、 ｃ）該感光性材料を高エネルギー放射光により部分的に
感光した後感光部と非感光部のエッチング速度差を用い
所望部を現像除去する工程と、 ｄ）該現像除去した部分に金属合金をメッキし充填する
工程と、 ｅ）該現像除去した部分以外の所望の一部をエッチング
除去する工程と、 ｆ）該エッチング除去した部分に選択的に圧電材料を充
填する工程、を用いることを特徴とするマイクロアクチ
ュエータの作製方法。 - 【請求項２】 基板上に形成するマイクロアクチュエー
タの作製方法において、 ａ）基板上にメッキ用電極を設ける工程と、 ｂ）基板上に犠牲層を設ける工程と、 ｃ）メッキ用電極を備えた基板上に感光性材料を設ける
工程と、 ｄ）該感光性材料を高エネルギー放射光により部分的に
感光した後感光部と非感光部のエッチング速度差を用い
所望部を現像除去する工程と、 ｅ）該現像除去した部分に金属合金をメッキし充填する
工程と、 ｆ）該現像除去した部分以外の所望の一部をエッチング
除去する工程と、 ｇ）該エッチング除去した部分に選択的に圧電材料を充
填する工程と、 ｈ）該犠牲層を除去する工程を用いることを特徴とする
マイクロアクチュエータの作製方法。 - 【請求項３】 高エネルギー放射線として波長４００ｎ
ｍ以下の波長光を使用することを特徴とする請求項１ま
たは２に記載のマイクロアクチュエータの作製方法。 - 【請求項４】 高エネルギー放射線としてＸ線を使用す
ることを特徴とする請求項３に記載のマイクロアクチュ
エータの作製方法。 - 【請求項５】 高エネルギー放射線としてシンクロトロ
ン放射光を使用することを特徴とする請求項３に記載の
マイクロアクチュエータの作製方法。 - 【請求項６】 前記メッキし充填する工程の後に電気的
絶縁体を形成する工程を付加したことを特徴とする請求
項１または２に記載のマイクロアクチュエータの作製方
法。 - 【請求項７】 前記メッキし充填した部分が基板上に複
数平行配置し、該メッキし充填した部分間に圧電材料を
充填したことを特徴とする請求項１または２に記載の作
成方法により作製したマイクロアクチュエータ。 - 【請求項８】 前記メッキし充填した部分の表面に電気
的絶縁体を形成することを特徴とする請求項７に記載の
マイクロアクチュエータ。 - 【請求項９】 前記圧電材料が圧電ポリマーからなるこ
とを特徴とする請求項７に記載のマイクロアクチュエー
タ。 - 【請求項１０】 前記圧電ポリマーの材料がフッ化ビニ
リデンと三フッ化エチレンの共重合体からなることを特
徴とする請求項９に記載のマイクロアクチュエータ。 - 【請求項１１】 前記圧電材料がポリマーまたはゴムに
強誘電体微粒子を分散したものからなることを特徴とす
る請求項７に記載のマイクロアクチュエータ。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP30125492A JP3140223B2 (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | マイクロアクチュエータおよびその作製方法 |
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| US08/149,903 US5454146A (en) | 1992-11-11 | 1993-11-10 | Method of manufacturing a microactuator |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30125492A JP3140223B2 (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | マイクロアクチュエータおよびその作製方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06151998A JPH06151998A (ja) | 1994-05-31 |
| JP3140223B2 true JP3140223B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=17894616
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30125492A Expired - Fee Related JP3140223B2 (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | マイクロアクチュエータおよびその作製方法 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP3140223B2 (ja) |
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| JP2924664B2 (ja) * | 1994-09-28 | 1999-07-26 | 住友電気工業株式会社 | 微細セラミックス構造体の形成方法 |
| JP3576655B2 (ja) * | 1995-09-14 | 2004-10-13 | キヤノン株式会社 | 微小探針の製造方法及びその製造用雌型基板、並びにその微小探針を有するプローブの製造方法 |
| JP3838381B2 (ja) * | 1995-11-22 | 2006-10-25 | 株式会社アドバンテスト | プローブカード |
| JPH10282130A (ja) * | 1997-04-01 | 1998-10-23 | Canon Inc | プローブとそれを用いた走査型プローブ顕微鏡 |
| US6265139B1 (en) * | 1998-12-30 | 2001-07-24 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Method for fabricating piezoelectric/electrostrictive ceramic micro actuator using photolithography |
| EP1089261B1 (en) | 1999-10-01 | 2006-05-17 | STMicroelectronics S.r.l. | A method of producing suspended elements for electrical connection between two portions of a micro-mechanism which can move relative to one another |
| EP1122721A1 (en) * | 2000-02-02 | 2001-08-08 | STMicroelectronics S.r.l. | Process for manufacturing a microintegrated structure protected against contaminating particles, and thereby obtained microintegrated structure |
| US7296329B1 (en) * | 2000-02-04 | 2007-11-20 | Agere Systems Inc. | Method of isolation for acoustic resonator device |
| JP2001326999A (ja) * | 2000-05-18 | 2001-11-22 | Olympus Optical Co Ltd | 圧電構造体の加工方法および複合圧電体の製造方法 |
| US6494433B2 (en) | 2000-06-06 | 2002-12-17 | The Regents Of The University Of Michigan | Thermally activated polymer device |
| US20040125509A1 (en) * | 2002-12-27 | 2004-07-01 | Kr Precision Public Company Limited | Method for fabricating multilayered thin film PZT structures for small form factors |
| WO2005034247A1 (en) * | 2003-09-03 | 2005-04-14 | Midwest Research Institute | Zno/cu(inga)se2 solar cells prepared by vapor phase zn doping |
| US7565723B2 (en) * | 2004-03-30 | 2009-07-28 | Brother Kogyo Kabushik Kaisha | Piezoelectric actuator and method of fabricating piezoelectric actuator |
| US7939994B2 (en) * | 2006-05-17 | 2011-05-10 | Microgan Gmbh | Micromechanical actuators comprising semiconductors on a group III nitride basis |
| US9608589B2 (en) * | 2010-10-26 | 2017-03-28 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Method of forming acoustic resonator using intervening seed layer |
| DE102016225671A1 (de) * | 2016-12-20 | 2018-06-21 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Piezoelektrischer Stapelaktuator und Verfahren zur Herstellung desselben |
| DE102021128880B3 (de) | 2021-11-05 | 2022-09-08 | Infineon Technologies Ag | Integriertes energy-harvesting-system |
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| DE69126830T2 (de) * | 1990-08-14 | 1997-11-20 | Canon Kk | Biegebalkenmessfühler und mit dem Messfühler ausgestattete Informationsverarbeitungsvorrichtung |
-
1992
- 1992-11-11 JP JP30125492A patent/JP3140223B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-11-10 DE DE19934338433 patent/DE4338433C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-11-10 US US08/149,903 patent/US5454146A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06151998A (ja) | 1994-05-31 |
| DE4338433C2 (de) | 1998-04-16 |
| DE4338433A1 (de) | 1994-06-09 |
| US5454146A (en) | 1995-10-03 |
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