JP6186364B2 - ミラーデバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
−ミラーデバイスの構成−
図1は、ミラーデバイス100の平面図を、図2は、図1のII−II線における断面図を、図3(A)は、図1のA−A線における断面図を、図3(B)は、図1のB−B線における断面図を示す。尚、図2では、図を簡略化するために圧電体層42を薄く描いている。
次に、このように構成されたミラーデバイス100の動作について説明する。制御部130は、上部端子43a及び上部端子53aと下部端子41aとに電圧を印加する。この電圧に応じて、圧電体層42が収縮又は伸張し、アクチュエータ本体3が上方又は下方に湾曲すると共に、圧電体層52が収縮又は伸張し、梁本体121が上方又は下方に湾曲する。
続いて、ミラーデバイス100の製造方法について説明する。図5〜12に、ミラーデバイス100の製造工程を説明するためのSOI基板200を示す。図5は、表面にSiO2膜240が形成され、該SiO2膜240上に圧電素子4が積層されたSOI基板200の断面図である。図6は、SOI基板200の平面図である。図7〜12は、製造工程中のSOI基板200の断面図であって、(A)は、図1のA−A線の断面に相当する断面図であり、(B)は、図1のB−B線の断面に相当する断面図である。ただし、図7〜12においては、SOI基板200の酸化膜層220及び第2シリコン層230の図示を省略している。尚、アクチュエータ1と梁部材120とは同じ工程で形成されるため、以下の説明では、梁部材120についての説明を省略する。
したがって、本実施形態の製造方法は、ミラー110と、表面に圧電素子4が積層されたアクチュエータ本体3を有し、該ミラー110を駆動するアクチュエータ1とを備えたミラーデバイス100の製造方法であって、表面にSiO2膜240が形成され、前記アクチュエータ本体部分251の該SiO2膜240上に前記圧電素子4が積層されたSOI基板200を準備する準備工程と、前記SOI基板200のうち、前記アクチュエータ本体部分251を含む第1領域200aの前記SiO2膜240を残存させ、前記ミラー部分252を含む第2領域200bのSiO2膜240をエッチングにより除去する第1除去工程と、前記SOI基板200の前記第1領域200aのうち、少なくともアクチュエータ本体部分251の外周部分255の前記SiO2膜240をエッチングにより除去する第2除去工程と、前記SOI基板200のうち前記アクチュエータ本体部分251及び前記ミラー部分252を覆う第3レジストマスク330を形成して、前記SOI基板200のうち前記アクチュエータ本体部分251の外周部分255及び前記ミラー部分252の外周部分256をエッチングにより除去する第3除去工程とを含み、前記第2除去工程では、前記アクチュエータ本体部分251の表面に前記SiO2膜240を前記圧電素子4よりも外側にはみ出す状態で残存させ、前記第3除去工程における前記第3レジストマスク330は、前記SOI基板200のうち前記ミラー部分252の外周部分256を露出させる第2スリット332と前記SOI基板200のうち前記アクチュエータ本体部分251の外周部分256及び該アクチュエータ本体部分251の前記SiO2膜240を露出させ且つ該第2スリット332よりも幅広の第1スリット331とを有する。
続いて、実施形態2について図14,15を参照しながら説明する。実施形態2では、ミラーデバイス400の構成が、実施形態1と異なる。図14は、ミラーデバイス400の平面図を、図15は、ミラーデバイス400の、図1のXV−XV線における断面図を示す。
次に、このように構成されたミラーデバイス400の動作について説明する。
アクチュエータ401を作動させてミラー410が傾動すると、それに伴って可動櫛歯電極408も傾動する。可動櫛歯電極408は、第2ヒンジ407を挟んでミラー410と反対側に位置するので、例えばミラー410が第1短辺410aを上昇させるように傾動すると、可動櫛歯電極408は、電極指481を下降させるように傾動する。その結果、可動櫛歯電極408の電極指481と固定櫛歯電極409の電極指491との対向している部分の面積が変化し、可動櫛歯電極408と固定櫛歯電極409との間の静電容量が変化する。
このように構成されたミラーデバイス400は、実施形態1のミラーデバイス1と構成が異なるが、実施形態1と同様の製造方法によって製造することができる。すなわち、ミラーデバイス400は、SOI基板200をエッチングしたり、その表面に成膜したりすることにより製造される。その際、前記準備工程、第1除去工程、第2除去工程及び第3除去工程を行うことによって、アクチュエータ本体403となる部分とミラー410となる部分とを精度良く形成することができる。
前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
110,410 ミラー
200 SOI基板(基板)
200a 第1領域
200b 第2領域
210 第1シリコン層
240 SiO2膜(絶縁膜)
251 アクチュエータ本体となる部分
252 ミラーとなる部分
255 外周部分
256 外周部分
330 第3レジストマスク
331 第1スリット
332 第2スリット
1,401 アクチュエータ
3,403 アクチュエータ本体
4,404 圧電素子
6,406 第1ヒンジ
7,407 第2ヒンジ
Claims (6)
- ミラーと、表面に圧電素子が積層されたアクチュエータ本体を有し、該ミラーを駆動するアクチュエータとを備えたミラーデバイスの製造方法であって、
表面に絶縁膜が形成され、前記アクチュエータ本体となる部分の該絶縁膜上に前記圧電素子が積層された基板を準備する準備工程と、
前記基板のうち、前記アクチュエータ本体となる部分を含む第1領域の前記絶縁膜を残存させ、前記ミラーとなる部分を含む第2領域の絶縁膜をエッチングにより除去する第1除去工程と、
前記基板の前記第1領域のうち、少なくともアクチュエータ本体となる部分の外周部分の前記絶縁膜をエッチングにより除去する第2除去工程と、
前記基板のうち前記アクチュエータ本体となる部分及び前記ミラーとなる部分を覆うレジストマスクを形成して、前記基板のうち前記アクチュエータ本体となる部分の外周部分及び前記ミラーとなる部分の外周部分をエッチングにより除去する第3除去工程とを含み、
前記第2除去工程では、前記アクチュエータ本体となる部分の表面に前記絶縁膜を前記圧電素子よりも外側にはみ出す状態で残存させ、
前記第3除去工程における前記レジストマスクは、前記基板のうち前記ミラーとなる部分の外周部分を露出させる第2スリットと前記基板のうち前記アクチュエータ本体となる部分の外周部分及び該アクチュエータ本体となる部分の前記絶縁膜を露出させ且つ該第2スリットよりも幅広の第1スリットとを有する、ミラーデバイスの製造方法。 - 請求項1に記載のミラーデバイスの製造方法において、
前記アクチュエータ本体は、ヒンジを介して前記ミラーに連結されており、
前記ヒンジは、前記第2領域に含まれている、ミラーデバイスの製造方法。 - 請求項1に記載のミラーデバイスの製造方法において、
前記ミラーデバイスにおいて、
前記ミラーは、所定の配列方向に複数並んで設けられており、
前記アクチュエータ本体は、前記配列方向と平行な方向に複数並んで設けられており、
前記第1スリットは、前記アクチュエータ本体となる部分の外周部分のうち、隣り合う該アクチュエータ本体となる部分同士の間の部分を露出させ、
前記第2スリットは、前記ミラーとなる部分の外周部分のうち、隣り合う該ミラーとなる部分同士の間の部分を露出させている、ミラーデバイスの製造方法。 - 請求項3に記載のミラーデバイスの製造方法において、
前記第1スリットの幅は、隣り合う前記アクチュエータ本体となる部分のそれぞれに設けられた前記絶縁膜同士の間隔よりも広い、ミラーデバイスの製造方法。 - 請求項3に記載のミラーデバイスの製造方法において、
前記第1スリットの幅は、隣り合う前記ミラーとなる部分同士の間の間隔よりも広い、ミラーデバイスの製造方法。 - 請求項3に記載のミラーデバイスの製造方法において、
前記第1スリットの深さは、前記第2スリットの深さよりも深い、ミラーデバイスの製造方法。
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