JP7263319B2 - Memsデバイスの製造方法、memsデバイス及びそれを用いたシャッタ装置 - Google Patents
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Description
[シャッタ装置の構成]
図1は、本発明の一実施形態に係るシャッタ装置1の平面図を、図2は、シャッタ装置1の、図1のII-II線における断面図を示す。なお、図面に描かれた各部材の寸法、厚さ、細部の詳細形状などは実際のものとは異なることがある。
続いて、このように構成されたシャッタ装置1の動作について説明する。図3は、駆動状態のシャッタ装置1の平面図を示す。
図1,2に示すシャッタ装置1に関して高温動作寿命試験(High Temperature Operating Life Test;以下、HTOL試験という)を行った場合に、不良となる頻度が製品ロットによって大きくばらつき、その場合の主たる不良モードが第1及び/または第2アクチュエータ3,4の動作不良であることを本願発明者等は突き止めた。
図4A~4Cは、本実施形態に係るSOI基板の製造方法の各工程での断面図を示し図5A~5Dは、シャッタ装置の製造方法の一工程の各工程での断面図を示す。
本願発明者等は、前述の末岡氏第1論文に開示された知見から、下記の仮説を導き出した。
以上説明したように、本実施形態において、変位拡大機構(MEMSデバイス)10を含むシャッタ装置1を製造するために、1000℃よりも高温、すなわち、シリコン単結晶中における格子間シリコン原子の拡散流速が格子間酸素原子の拡散流速よりも大きい温度で第1シリコン層210を有するSOI基板200を熱酸化する熱酸化工程と、熱酸化工程の後にSOI基板200を加工する加工工程と、が少なくとも行われる。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、上記の実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。また、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるべきとの認定をするべきではない。
2 固定部
10 変位拡大機構(MEMSデバイス)
21 第1ベース部材
22 第2ベース部材
23 第3ベース部材
3 第1アクチュエータ
3a 中間部
3b 第1端部
3c 第2端部
4 第2アクチュエータ
4a 中間部
4b 第1端部
4c 第2端部
5 第1ビーム
56 並列配置部
5a 第1端部
5b 第2端部
6 第2ビーム
6b 第3端部
6c 第4端部
7 被駆動部材
8 連結部材
101 第1電極
102 第2電極
200 SOI基板(基板)
210 第1シリコン層
220 酸化膜層
230 第2シリコン層
Claims (7)
- 積層欠陥密度が1×104個/cm2以上であるシリコン層を有する基板を準備する基板準備工程と、
シリコン単結晶中における格子間シリコン原子の拡散流速が格子間酸素原子の拡散流速よりも大きい第1の温度で前記基板を熱処理する熱処理工程と、
前記熱処理工程の後に前記基板準備工程で準備された前記基板を加工してMEMSデバイスを得る加工工程と、を少なくとも備え
前記基板は、ハンドル層と絶縁層とデバイス層とがこの順に積層された貼り合わせ基板であり、
前記デバイス層は前記シリコン層であり、チョクラルスキー(CZ)法により製造されたシリコン基板を用いて形成されている、MEMSデバイスの製造方法。 - 析出酸化物密度が5×105個/cm2以下であるシリコン層を有する基板を準備する基板準備工程と、
シリコン単結晶中における格子間シリコン原子の拡散流速が格子間酸素原子の拡散流速よりも大きい第1の温度で前記基板を熱処理する熱処理工程と、
前記熱処理工程の後に前記基板準備工程で準備された前記基板を加工してMEMSデバイスを得る加工工程と、を少なくとも備え
前記基板は、ハンドル層と絶縁層とデバイス層とがこの順に積層された貼り合わせ基板であり、
前記デバイス層は前記シリコン層であり、チョクラルスキー(CZ)法により製造されたシリコン基板を用いて形成されている、MEMSデバイスの製造方法。 - 析出酸化物密度が5×105個/cm2以下で、かつ積層欠陥密度が1×104個/cm2以上であるシリコン層を有する基板を準備する基板準備工程と、
シリコン単結晶中における格子間シリコン原子の拡散流速が格子間酸素原子の拡散流速よりも大きい第1の温度で前記基板を熱処理する熱処理工程と、
前記熱処理工程の後に前記基板準備工程で準備された前記基板を加工してMEMSデバイスを得る加工工程と、を少なくとも備え
前記基板は、ハンドル層と絶縁層とデバイス層とがこの順に積層された貼り合わせ基板であり、
前記デバイス層は前記シリコン層であり、チョクラルスキー(CZ)法により製造されたシリコン基板を用いて形成されている、MEMSデバイスの製造方法。 - 前記基板準備工程の後に行われる工程において、前記シリコン層に加えられる温度は、シリコン単結晶中における格子間酸素原子の拡散流速が格子間シリコン原子の拡散流速よりも大きく、かつ前記シリコン層に含まれる析出酸化物が実質的に成長しない第2の温度以下である、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のMEMSデバイスの製造方法。
- 前記シリコン層は、所定の濃度の酸素を含有しており、前記所定の濃度は、5×1017/cm3~1×1018/cm3の範囲である、請求項1ないし4のいずれか1項に記載のMEMSデバイスの製造方法。
- 前記加工工程は、
前記シリコン層を加工するためのマスクパターンを形成するマスクパターン形成工程と、
前記マスクパターンを用いて前記シリコン層をパターニングするシリコン層加工工程と、を少なくとも含み、
前記マスクパターンには、前記熱処理工程で前記基板の表面に形成された熱酸化膜が含まれる、請求項1ないし5のいずれか1項に記載のMEMSデバイスの製造方法。 - 前記MEMSデバイスは、電流が流れることで発熱し、所定の方向に発熱温度に応じて変位する熱式アクチュエータと、該熱式アクチュエータに連結された被駆動部材と、を少なくとも備える、請求項1ないし6のいずれか1項に記載のMEMSデバイスの製造方法。
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