JP2006023536A - Method of manufacturing optical switch, and optical switch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光スイッチの製造方法及び光スイッチに関するものである。 The present invention relates to an optical switch manufacturing method and an optical switch.
従来より、MEMS(Micro Erectro Mechanical Systems)技術を用いてシリコン基板を加工し、光スイッチ等のマイクロ構造体を形成することが知られている。図4は、MEMS技術により製造された光スイッチの一例を示す斜視図(a)及び上面図(b)である。駆動方式は、静電駆動型で、櫛歯形状の可動電極部1aとそれを支持する梁部1bとが一体的に形成されて可動部1を構成しており、支持電極部3を基点として、基部であるシリコン支持基板2cに対し中空状態で保持されている。前記可動電極部1aと対向する位置には、櫛歯電極4aを有する固定電極部4が設けられており、それら対向する電極間に電圧を印加すると、櫛歯間(電極間)に静電引力が発生して可動部1全体が移動し、可動部1の先端部に設けられた角柱状のミラー台座5a上のミラー5に照射される光の光路を偏向することで光スイッチとして機能する。
Conventionally, it is known that a silicon substrate is processed using MEMS (Micro Erectro Mechanical Systems) technology to form a micro structure such as an optical switch. FIG. 4 is a perspective view (a) and a top view (b) showing an example of an optical switch manufactured by the MEMS technology. The drive system is an electrostatic drive type, and the movable electrode portion 1a having a comb shape and the
図5は、前記光スイッチの製造方法を説明するための図で、工程毎の要部断面図(図4のA−A断面)であるがハッチングは省略してある。以下、図5を参照して従来における光スイッチの製造方法について説明する。
工程(a):シリコン活性層2a、中間層2b、シリコン支持基板2cよりなるシリコン積層体(SOI基板)2のシリコン活性層2aの表面全体に、マスキング用の耐性膜6をスパッタリング等により形成する。耐性膜6は、例えば、クロム(Cr)よりなり、シリコンの深異方性の反応性イオンエッチングとフッ酸(HF)に対して耐性のある膜である。
工程(b):耐性膜6をエッチングにより所望のパターン形状にパターニングして、第一のマスキングパターン6aを形成する。パターニングする際には、まず、感光性レジスト(ポジ型)を前記耐性膜6上面にスピンコートにより均一に塗布する。塗布後、所望のマスキングパターン形状を有するフォトマスクを被せてレジストの紫外線露光を行い、露光後、現像液を用いて露光された領域のレジストを除去する。その後、以上の工程により形成されたレジストパターンをマスクとして、露出領域の耐性膜6をウェットエッチングにより除去する。
工程(c):前工程(b)で形成された第一のマスキングパターン6aをマスクとして、シリコン活性層2aの露出領域を深異方性の反応性イオンエッチングにより、エッチングのストップ層である中間層2bが露出するまでエッチングする。
工程(d):前工程(c)でマスクとして用いた第一のマスキングパターン6aをウェットエッチングにより除去する。
工程(e):露出した中間層2b上面を含め、シリコン活性層2aの上面全体にクロム(Cr)からなる耐性膜7を形成する。
工程(f):前工程(e)で形成した耐性膜7をウェットエッチングにより所望のパターン形状にパターニングして、第二のマスキングパターン7aを形成する。パターニング方法については、前記工程(b)と同じため省略する。
工程(g):第二のマスキングパターン7aをマスクとして露出領域のシリコン活性層2aを深異方性の反応性イオンエッチングにより一定量(例えば、深さ方向に50μm)エッチングする。(ミラー5が形成される)
工程(h):前工程(g)でマスクとして用いた第二のマスキングパターン7aをウェットエッチングにより除去する。
工程(i):中間層2bを一部(可動部1とシリコン支持基板2cとの連結部等)を除いて等方性のウェットエッチングにより選択的に除去し、シリコン活性層2aの一部(可動部1)をシリコン支持基板2cより切り離す。ウェットエッチングに用いるエッチング液としては、例えばフッ酸(HF)が挙げられるが、中間層2bのみを選択的にエッチングするものであれば、他のエッチング液を用いても構わない。
FIG. 5 is a view for explaining the method of manufacturing the optical switch, and is a cross-sectional view of a main part for each step (cross section AA in FIG. 4), but hatching is omitted. Hereinafter, a conventional method of manufacturing an optical switch will be described with reference to FIG.
Step (a): A masking resistant film 6 is formed on the entire surface of the silicon
Step (b): The resistant film 6 is patterned into a desired pattern shape by etching to form a
Step (c): Using the
Step (d): The
Step (e): The
Step (f): The
Step (g): Using the
Step (h): The
Step (i): The
従来における光スイッチの製造方法は、以上説明した通りであるが、従来の製造方法においては以下の問題点があった。前記工程(g)でシリコン活性層2aをドライエッチングする際に、ミラー5が形成されるが、ミラー5の表面が荒れてしまうこと、ミラー面がテーパー状に形成されることにより、ミラー精度が確保できない。
The conventional manufacturing method of the optical switch is as described above, but the conventional manufacturing method has the following problems. When the silicon
前記原因は、所謂ボッシュプロセスと呼ばれる手法による深異方性反応性イオンエッチング加工の欠点によるものである。すなわち、ボッシュプロセスは、エッチングガスとして、SF6ガスとCF4系ガスとを10秒間隔程度で交互に供給してドライエッチングを行う手法であり、SF6ガスが供給されたときにエッチングが進行し、このエッチングされた部分の壁面にCF4系ガスが供給されたときに生成される反応生成物を付着させるようになっており、エッチングされた部分の壁面に反応生成物を固めながらエッチングを進めるようにしている。 The cause is due to a defect of deep anisotropic reactive ion etching using a so-called Bosch process. That is, the Bosch process is a technique in which dry etching is performed by alternately supplying SF6 gas and CF4 gas as an etching gas at intervals of about 10 seconds, and etching proceeds when SF6 gas is supplied. The reaction product generated when CF4 gas is supplied is attached to the wall surface of the etched part, and the etching proceeds while solidifying the reaction product on the wall surface of the etched part. Yes.
図4に示す可動電極1aや櫛歯電極4aのように溝が狭い部分ではエッチングされた側壁はエッチングが垂直になされるが、ミラー5形成部のように周囲が開放されていると、エッチングが進むほど下部が薄くなる傾向がある。これは、エッチング面積(開口面積)の広いところでは狭いところよりもエッチング速度が速くなるという、所謂マイクロローディングによるものと思われる。(例えば、特許文献1)
The etched sidewall is vertically etched in the narrow groove portion such as the movable electrode 1a and the comb-
ミラー面の表面が荒れたり、ミラー面がテーパー状になると、光スイッチとしての反射性能が悪くなる。 When the surface of the mirror surface is rough or the mirror surface is tapered, the reflection performance as an optical switch is deteriorated.
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、製造工程を増やさずミラー面の荒れ、ミラー面のテーパー化を防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to prevent the mirror surface from being rough and the mirror surface from being tapered without increasing the number of manufacturing steps.
少なくとも、基部と、ミラー部が設けられた可動部と、該可動部を前記基部に対して支持する梁部とを有する光スイッチの製造方法において、少なくとも、中間層をシリコン支持基板とシリコン活性層とで挟持してなるシリコン積層体の、該シリコン活性層表面に第一のマスキングパターンを形成する第一のマスキング工程と、前記第一のマスキングパターンをマスクとして、露出領域の前記シリコン活性層をドライエッチングにより除去する工程と、前記第一のマスキングパターンを除去する工程と、シリコン活性層表面に第二のマスキングパターンを形成する第二のマスキング工程と、前記第二のマスキングパターンをマスクとして、露出領域の前記シリコン活性層をドライエッチングにより一定量除去する工程と、
前記第二のマスキングパターンを除去する工程と、中間層をウェットエッチングにより一部を除いて除去する工程とを有する光スイッチの製造方法であって、
ミラー部前部にダミー構造物を形成し、該ダミー構造物を、露出領域の前記シリコン活性層をドライエッチングにより一定量除去する工程で一定量除去するか前記中間層をウェットエッチングにより一部を除いて除去する工程で除去する光スイッチの製造方法とする。
In a method of manufacturing an optical switch having at least a base, a movable part provided with a mirror part, and a beam part that supports the movable part with respect to the base, at least an intermediate layer is a silicon support substrate and a silicon active layer A first masking step of forming a first masking pattern on the surface of the silicon active layer, and using the first masking pattern as a mask, the silicon active layer in the exposed region is The step of removing by dry etching, the step of removing the first masking pattern, the second masking step of forming a second masking pattern on the surface of the silicon active layer, and using the second masking pattern as a mask, Removing a certain amount of the silicon active layer in the exposed region by dry etching;
A method for manufacturing an optical switch, comprising: removing the second masking pattern; and removing the intermediate layer by removing a part of the intermediate layer by wet etching,
A dummy structure is formed in the front part of the mirror part, and the dummy structure is removed by a certain amount in the step of removing a certain amount of the silicon active layer in the exposed region by dry etching, or a part of the intermediate layer is removed by wet etching. It is set as the manufacturing method of the optical switch removed by the process of removing and removing.
少なくとも、基部と、ミラー部が設けられた可動部と、該可動部を前記基部に対して支持する梁部とを有する光スイッチの製造方法において、少なくとも、
中間層をシリコン支持基板とシリコン活性層とで挟持してなるシリコン積層体の、該シリコン活性層表面にマスキングパターンを形成する第一のマスキング工程と、
前記第一のマスキングパターンを被うように第二のマスキングパターンを形成する第二のマスキング工程と、前記第二のマスキングパターンをマスクとして、露出領域の前記シリコン活性層をドライエッチングにより除去する工程と、前記シリコン活性層のドライエッチングにより露出された前記中間層をドライエッチングにより除去する工程と、前記第二のマスキングパターンを除去する工程と、前記第二のマスキングパターンを除去することにより露出された前記第一のマスキングパターンをマスクとして、露出領域の前記シリコン支持基板および前記シリコン活性層をドライエッチングにより一定量除去する工程と、前記第一のマスキングパターンを除去する工程と、残りの前記中間層をウェットエッチングにより一部を除いて除去する工程とを有する光スイッチの製造方法であって、
ミラー部前部にダミー構造物を形成し、該ダミー構造物を、露出領域の前記シリコン支持基板およびシリコン活性層をドライエッチングにより一定量除去する工程で一定量除去するか前記中間層をウェットエッチングにより一部を除いて除去する工程で除去する光スイッチの製造方法とする。
In the manufacturing method of an optical switch having at least a base, a movable part provided with a mirror part, and a beam part that supports the movable part with respect to the base, at least,
A first masking step of forming a masking pattern on the surface of the silicon active layer of the silicon laminate formed by sandwiching the intermediate layer between the silicon support substrate and the silicon active layer;
A second masking step of forming a second masking pattern so as to cover the first masking pattern, and a step of removing the silicon active layer in the exposed region by dry etching using the second masking pattern as a mask And removing the intermediate layer exposed by dry etching of the silicon active layer by dry etching, removing the second masking pattern, and removing the second masking pattern. Using the first masking pattern as a mask, removing the silicon support substrate and the silicon active layer in an exposed region by a certain amount by dry etching, removing the first masking pattern, and the remaining intermediate Remove all but one layer by wet etching A method of manufacturing an optical switch and a step,
A dummy structure is formed in front of the mirror part, and the dummy structure is removed by a certain amount in a step of removing the silicon support substrate and the silicon active layer in the exposed region by dry etching, or the intermediate layer is wet etched. The manufacturing method of the optical switch that is removed in the step of removing by removing a part by the above.
少なくとも、基部と、ミラー部が設けられた可動部と、該可動部を前記基部に対して支持する梁部とを有する光スイッチの製造方法において、少なくとも、
中間層をシリコン支持基板とシリコン活性層とで挟持してなるシリコン積層体の、該シリコン活性層表面に第一のマスキングパターンを形成する第一のマスキング工程と、前記第一のマスキングパターンを被うように第二のマスキングパターンを形成する第二のマスキング工程と、前記第二のマスキングパターンをマスクとして、露出領域の前記シリコン活性層をドライエッチングにより除去する工程と、前記第二のマスキングパターンを除去する工程と、前記シリコン活性層をドライエッチングすることにより露出された前記中間層のみをドライエッチングにより選択的に除去する工程と、前記第二のマスキングパターンを除去することにより露出された前記第一のマスキングパターンをマスクとして、露出領域の前記シリコン支持基板および前記シリコン活性層をドライエッチングにより一定量除去する工程と、前記第一のマスキングパターンを除去する工程と、残りの前記中間層をウェットエッチングにより一部を除いて除去する工程とを有する光スイッチの製造方法であって、ミラー部前部にダミー構造物を形成し、該ダミー構造物を、露出領域の前記シリコン支持基板およびシリコン活性層をドライエッチングにより一定量除去する工程で一定量除去するか前記中間層をウェットエッチングにより一部を除いて除去する工程で除去する光スイッチの製造方法とする。
In the manufacturing method of an optical switch having at least a base, a movable part provided with a mirror part, and a beam part that supports the movable part with respect to the base, at least,
A first masking step of forming a first masking pattern on the surface of the silicon active layer of the silicon laminate formed by sandwiching the intermediate layer between the silicon support substrate and the silicon active layer; and covering the first masking pattern A second masking step of forming a second masking pattern, a step of removing the silicon active layer in the exposed region by dry etching using the second masking pattern as a mask, and the second masking pattern Removing only the intermediate layer exposed by dry-etching the silicon active layer by dry etching, and exposing the second masking pattern by removing the second masking pattern Using the first masking pattern as a mask, the silicon support substrate in the exposed area And a step of removing a predetermined amount of the silicon active layer by dry etching, a step of removing the first masking pattern, and a step of removing a remaining portion of the intermediate layer by wet etching. In this manufacturing method, a dummy structure is formed in the front part of the mirror part, and the dummy structure is removed in a certain amount in the step of removing the silicon support substrate and the silicon active layer in the exposed region by dry etching. Or a method of manufacturing an optical switch in which the intermediate layer is removed in a step of removing part of the intermediate layer by wet etching.
前記第一のマスキングパターンはCrから成り、前記第二のマスキングパターンは感光性レジストから成る光スイッチの製造方法とする。 The first masking pattern is made of Cr, and the second masking pattern is a method of manufacturing an optical switch made of a photosensitive resist.
少なくとも、基部と、ミラー部が設けられた可動部と、該可動部の一端部を前記基部に対して支持する梁部とを有する光スイッチであって、前記可動部の他端部は鍵型で、前記ミラー部は鍵型の先端部に形成する光スイッチとする。 An optical switch having at least a base, a movable part provided with a mirror part, and a beam part that supports one end of the movable part with respect to the base, the other end of the movable part being a key type Thus, the mirror part is an optical switch formed at the key-shaped tip part.
少なくとも、基部と、ミラー部が設けられた可動部と、該可動部の一端部を前記基部に対して支持する梁部とを有する光スイッチであって、前記可動部の他端部に、一辺にミラー部を形成した貫通穴を有する箱型のミラー部台座を形成する光スイッチとする。 An optical switch having at least a base, a movable part provided with a mirror part, and a beam part that supports one end part of the movable part with respect to the base part. The optical switch forms a box-shaped mirror part base having a through hole in which a mirror part is formed.
本発明によれば、ミラー部を形成する際、ミラー面形成部近傍にダミー構造物を形成することで、ミラー面の垂直性の確保とミラー面荒れを防止し、その後、他の工程と一緒にダミー構造物の一部または全部を除去するので、製造工程を増やさず品質のよい光スイッチを製造することができる。 According to the present invention, when forming the mirror portion, the dummy structure is formed in the vicinity of the mirror surface forming portion, thereby ensuring the verticality of the mirror surface and preventing the mirror surface from being roughened. Since part or all of the dummy structure is removed, a high-quality optical switch can be manufactured without increasing the manufacturing process.
ミラー部前部にダミー構造物を形成し、該ダミー構造物の一部または全部を後工程で除去する光スイッチの製造方法とする。 A method for manufacturing an optical switch is provided in which a dummy structure is formed in front of the mirror part, and a part or all of the dummy structure is removed in a subsequent process.
図1は、本発明による光スイッチの製造方法を説明するための図で、工程毎の要部断面図(図6(b)のB−B断面)である。図5に示す従来技術の工程と同じ工程は省略してある。図6(a)は光スイッチのミラー部の完成斜視図、図6(b)は光スイッチの上面図である。以下、図1、図6を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
工程(a):シリコン活性層2a、中間層2b、シリコン支持基板2cよりなるシリコン積層体(SOI基板)2のシリコン活性層2aの表面全体に、マスキング用の耐性膜6をスパッタリング等により形成する。耐性膜6は、例えば、クロム(Cr)よりなり、シリコンの深異方性の反応性イオンエッチングとフッ酸(HF)に対して耐性のある膜である。
工程(b):耐性膜6をエッチングにより所望のパターン形状にパターニングして、第一のマスキングパターン6aを形成する。この際、光スイッチが図6に示す完成図になるようにパターンを形成し、さらにミラー部前部にダミー構造体を形成するためのパターン6bを形成する。パターニングする際には、まず、感光性レジスト(ポジ型)を前記耐性膜6上面にスピンコートにより均一に塗布する。塗布後、所望のマスキングパターン形状を有するフォトマスクを被せてレジストの紫外線露光を行い、露光後、現像液を用いて露光された領域のレジストを除去する。その後、以上の工程により形成されたレジストパターンをマスクとして、露出領域の耐性膜6をウェットエッチングにより除去する。
工程(c):前工程(b)で形成された第一のマスキングパターン6a、6bをマスクとして、シリコン活性層2aの露出領域を深異方性の反応性イオンエッチングにより、エッチングのストップ層である中間層2bが露出するまでエッチングする。この工程でダミー構造体8も形成されるが、ダミー構造体8とミラー部の間隔を適切に決定することによりミラー面は垂直面で表面が荒れずに形成できる。
工程(d):前工程(c)でマスクとして用いた第一のマスキングパターン6a、6bをウェットエッチングにより除去する。
工程(e):シリコン活性層2aの上面全体にクロム(Cr)からなる耐性膜7を形成する。
工程(f):前工程(e)で形成した耐性膜7をウェットエッチングにより所望のパターン形状にパターニングして、第二のマスキングパターン7aを形成する(本実施例ではミラー部上面のみ)。パターニング方法については、前記工程(b)と同じため省略する。
工程(g):第二のマスキングパターン7aをマスクとして露出領域のシリコン活性層2aを深異方性の反応性イオンエッチングにより一定量(例えば、深さ方向に50μm)エッチングする。(ミラー部5はエッチングされず図に示すように他の部分より突出した形状となる)
工程(h):前工程(g)でマスクとして用いた第二のマスキングパターン7aをウェットエッチングにより除去する。
工程(i):中間層2bを一部を除いて等方性のウェットエッチングにより選択的に除去し、可動部1(梁部1b、可動電極1a、ミラー台座5a)をシリコン支持基板2cより切り離す。この際、ダミー構造体8も切り離され、光スイッチ構造体から除去される。ウェットエッチングに用いるエッチング液としては、例えばフッ酸(HF)が挙げられるが、中間層2bのみを選択的にエッチングするものであれば、他のエッチング液を用いても構わない。
本実施例では、ミラー台座5aの中にダミー構造体8を形成してミラー5の精度を上げ、ミラー5を除く3辺の一部を除去してミラー台座としている。ダミー構造体8の代替としてミラー5と対向する辺5bを使用することも可能である。
ミラー台座を箱型にすることによりミラー台座を軽量化することができる。
FIG. 1 is a view for explaining a method of manufacturing an optical switch according to the present invention, and is a cross-sectional view of a main part for each step (cross section BB in FIG. 6B). The same steps as those of the prior art shown in FIG. 5 are omitted. 6A is a completed perspective view of the mirror portion of the optical switch, and FIG. 6B is a top view of the optical switch. Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 6.
Step (a): A masking resistant film 6 is formed on the entire surface of the silicon
Step (b): The resistant film 6 is patterned into a desired pattern shape by etching to form a
Step (c): Using the
Step (d): The
Step (e): A
Step (f): The
Step (g): Using the
Step (h): The
Step (i): The
In this embodiment, the dummy structure 8 is formed in the
By making the mirror pedestal into a box shape, the mirror pedestal can be reduced in weight.
図2は、本発明による光スイッチの製造方法を説明するための図で、工程毎の要部断面図(図7(b)のC−C断面)であり、図7(a)は光スイッチのミラー部完成斜視図であり、図7(b)は光スイッチの上面図である。以下、図2、図7を参照して本発明の第二実施形態について説明する。
工程(a):シリコン支持基板2c、中間層2b、シリコン活性層2aよりなるシリコン積層体(SOI基板)2のシリコン活性層2aの表面全体にマスキング用の耐性膜20をスパッタリング等により形成する。耐性膜20は、例えば、クロム(Cr)よりなり、シリコンの深異方性の反応性イオンエッチングとフッ酸(HF)に対して耐性のある膜である。
工程(b):前工程(a)で形成された耐性膜20をウェットエッチングにより所望のパターン形状にパターニングして第一のマスキングパターン20a(ミラー部形成用)を形成する。パターニングする際には、まず、感光性レジスト(ポジ型)を耐性膜20上面にスピンコートにより均一に塗布する。塗布後、所望のマスキングパターン形状を有するフォトマスクを被せてレジストの紫外線露光を行い、露光後、現像液を用いて露光された領域のレジストを除去する。その後、以上の工程により形成されたレジストパターンをマスクとして露出領域の耐性膜20をウェットエッチングにより除去する。(第一のマスキング工程)
工程(c):前工程(b)で形成された第一のマスキングパターン20a上面を含め、シリコン活性層2aの表面全体に、新たにマスキング用の耐性膜21を形成する。この耐性膜21は、例えば感光性レジスト(ポジ型)からなり、スピンコートにより均一に塗布する。
工程(d):前工程(c)で形成された耐性膜21を前記工程(b)と同様に露光・現像により所望のパターン形状にパターニングして第二のマスキングパターン21aと21b(ダミー構造体形成用)を形成する。(第二のマスキング工程)
工程(e):前工程(d)で形成された第二のマスキングパターン21a、21bをマスクとして、シリコン活性層2aの露出領域を深異方性の反応性イオンエッチングにより、エッチングのストップ層である中間層2bが露出するまでエッチングする。この時点でダミー構造体とミラーが形成される。ダミー構造体による対向面があるので、ミラー面は荒れずに垂直面が形成できる。
工程(f):前工程(e)のエッチングにより露出された中間層2bを異方性のドライエッチングにより除去する。
工程(g):前工程(e)、(f)でマスクとして用いた第二のマスキングパターン21a、21bを有機溶剤(アセトン等)、もしくはO2アッシングにより除去する。
工程(h):前工程(g)で第二のマスキングパターン21a、21bを除去することにより露出された、前記第一のマスキングパターン20aをマスクとして、露出領域のシリコン活性層2aおよびシリコン支持基板2cを深異方性の反応性イオンエッチングにより一定量(例えば、深さ方向に50μm)エッチングする。これにより、シリコン活性層2aに形成されているミラー部が露出すると共に必要であればミラー台座5が形成され、同時にシリコン支持基板2cの一部に凹部22a、22bが形成される。実施例1では、狭小な領域の凹部22bがレジストや耐性膜により埋まってしまう虞があるが、本実施例では、この工程の後、即ち凹部22a、22bが形成された後にレジストや耐性膜を形成することがないため、凹部22a、22bに残留異物が残ることはない。従って、洗浄液を逃がして表面張力を低減するという凹部としての効果が十分に発揮される。
工程(i):前工程(h)でマスクとして用いた第一のマスキングパターン20aをウェットエッチングにより除去する。
工程(j):残りの中間層2bを一部を除いて等方性のウェットエッチングにより選択的に除去し、可動部1(梁部1b、可動電極1a、ミラー台座5a)をシリコン支持基板2cより切り離すことで図7に示す光スイッチが完成する。
本実施例では、ミラー部は可動部の先端を鍵型にした先端部に形成している。
鍵型のスペースFにダミー構造体を形成することで、ミラー面の荒れを防ぎ、垂直性も確保できる。
FIG. 2 is a view for explaining a method of manufacturing an optical switch according to the present invention, and is a cross-sectional view of a main part for each process (CC cross section in FIG. 7B). FIG. 7A is an optical switch. FIG. 7B is a top view of the optical switch. Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Step (a): A masking
Step (b): The
Step (c): A masking
Step (d): The resist
Step (e): Using the
Step (f): The
Step (g): The
Step (h): Using the
Step (i): The
Step (j): The remaining
In the present embodiment, the mirror portion is formed at the tip portion where the tip of the movable portion is a key shape.
By forming the dummy structure in the key-shaped space F, the mirror surface can be prevented from being rough and the verticality can be secured.
図3は、本発明による光スイッチの製造方法を説明するための図で、工程毎の要部断面図である。以下、図3を参照して本発明の第三実施形態について説明する。尚、説明は、本発明において特徴的な部分についてのみ行い、従来において周知の部分や実施例2と同じ部分に関しては省略する。本実施例3の特徴としては、前記実施例2の工程(f)において中間層2bを除去する際、エッチングに対するマスクである第二のマスキングパターン21aを使用せず、中間層2bのみを選択的にエッチングして除去することである。つまり、実施例2では、中間層2bを除去する際に第二のマスキングパターン21aをマスクとして用いることにより、中間層2bと共にシリコン活性層2aがエッチングされてしまうのを防止しているのに対し、本実施例2では、第二のマスキングパターン21aを用いない代わりに、シリコン活性層2aがエッチングされてしまわないよう中間層2bのみと反応するエッチング液(例えばフッ酸(HF))、もしくはエッチングガス(例えばCHF3)を用いてエッチングに選択性を持たせている。詳細は以下の通りである。
工程(a)〜(e):実施例2と同じため省略
工程(f):前工程(e)でマスクとして用いた第二のマスキングパターン21aを有機溶剤(アセトン等)、もしくはO2アッシングにより除去する。
工程(g):前工程(e)のエッチングにより露出された中間層2bのみを異方性のドライエッチングにより選択的に除去する。
工程(h)〜(j):実施例2と同じため省略
FIG. 3 is a view for explaining a method of manufacturing an optical switch according to the present invention, and is a cross-sectional view of a main part for each process. Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The description will be made only for the characteristic part in the present invention, and the conventional well-known part and the same part as the second embodiment will be omitted. As a feature of the third embodiment, when the
Steps (a) to (e): Omitted because they are the same as those in Example 2. Step (f): The
Step (g): Only the
Steps (h) to (j): Since they are the same as those in Example 2, they are omitted.
以上のように、本発明による光スイッチの製造方法では、ミラー形成時にミラー形成部近傍にダミー構造体を形成して、ミラー面荒れを防ぐとともに、ミラー面の垂直性を確保し、その後ダミー構造体を除去することで優れた光スイッチを製造することができる。図6、図7の光スイッチは実施例1から3のどの製造方法でも製造できることは言うまでもない。 As described above, in the method of manufacturing an optical switch according to the present invention, a dummy structure is formed in the vicinity of the mirror forming portion at the time of mirror formation to prevent the mirror surface from being roughened and to ensure the verticality of the mirror surface. An excellent optical switch can be manufactured by removing the body. It goes without saying that the optical switches of FIGS. 6 and 7 can be manufactured by any of the manufacturing methods of the first to third embodiments.
1 可動部
1a 可動電極
1b 梁部
2 シリコン積層体(SOI基板)
2a シリコン活性層
2b 中間層
2c シリコン支持基板
3 支持電極部
4 固定電極部
4a 櫛歯電極
5 ミラー
5a 台座
6 耐性膜
6a 第一のマスキングパターン
6b ダミー構造体を形成するためのパターン
7 耐性膜
7a 第二のマスキングパターン
8 ダミー構造体
20 耐性膜
20a 第一のマスキングパターン
21 耐性膜
21a 第二のマスキングパターン
21b 第二のマスキングパターン
22a 凹部(広大な領域)
22b 凹部(狭小な領域)
DESCRIPTION OF
2a Silicon
22b recess (narrow area)
Claims (6)
少なくとも、
中間層をシリコン支持基板とシリコン活性層とで挟持してなるシリコン積層体の、該シリコン活性層表面に第一のマスキングパターンを形成する第一のマスキング工程と、
前記第一のマスキングパターンをマスクとして、露出領域の前記シリコン活性層をドライエッチングにより除去する工程と、
前記第一のマスキングパターンを除去する工程と、
シリコン活性層表面に第二のマスキングパターンを形成する第二のマスキング工程と、
前記第二のマスキングパターンをマスクとして、露出領域の前記シリコン活性層をドライエッチングにより一定量除去する工程と、
前記第二のマスキングパターンを除去する工程と、
中間層をウェットエッチングにより一部を除いて除去する工程と、
を有する光スイッチの製造方法であって、
ミラー部前部にダミー構造物を形成し、該ダミー構造物を、露出領域の前記シリコン活性層をドライエッチングにより一定量除去する工程で一定量除去するか前記中間層をウェットエッチングにより一部を除いて除去する工程で除去することを特徴とする光スイッチの製造方法。 In a method for manufacturing an optical switch having at least a base, a movable part provided with a mirror part, and a beam part that supports the movable part with respect to the base,
at least,
A first masking step of forming a first masking pattern on the surface of the silicon active layer of the silicon laminate formed by sandwiching the intermediate layer between the silicon support substrate and the silicon active layer;
Using the first masking pattern as a mask, removing the silicon active layer in the exposed region by dry etching;
Removing the first masking pattern;
A second masking step of forming a second masking pattern on the surface of the silicon active layer;
Using the second masking pattern as a mask, removing a certain amount of the silicon active layer in the exposed region by dry etching;
Removing the second masking pattern;
Removing the intermediate layer by removing part of it by wet etching;
An optical switch manufacturing method comprising:
A dummy structure is formed in the front part of the mirror part, and the dummy structure is removed by a certain amount in the step of removing a certain amount of the silicon active layer in the exposed region by dry etching, or a part of the intermediate layer is removed by wet etching. A method of manufacturing an optical switch, characterized in that the optical switch is removed in a removing step.
少なくとも、
中間層をシリコン支持基板とシリコン活性層とで挟持してなるシリコン積層体の、該シリコン活性層表面にマスキングパターンを形成する第一のマスキング工程と、
前記第一のマスキングパターンを被うように第二のマスキングパターンを形成する第二のマスキング工程と、
該第二のマスキングパターンをマスクとして、露出領域の前記シリコン活性層をドライエッチングにより除去する工程と、
前記シリコン活性層のドライエッチングにより露出された前記中間層をドライエッチングにより除去する工程と、
前記第二のマスキングパターンを除去する工程と、
前記第二のマスキングパターンを除去することにより露出された前記第一のマスキングパターンをマスクとして、露出領域の前記シリコン支持基板および前記シリコン活性層をドライエッチングにより一定量除去する工程と、
前記第一のマスキングパターンを除去する工程と、
残りの前記中間層をウェットエッチングにより一部を除いて除去する工程と、
を有する光スイッチの製造方法であって、
ミラー部前部にダミー構造物を形成し、該ダミー構造物を、露出領域の前記シリコン支持基板およびシリコン活性層をドライエッチングにより一定量除去する工程で一定量除去するか前記中間層をウェットエッチングにより一部を除いて除去する工程で除去することを特徴とする光スイッチの製造方法。 In a method for manufacturing an optical switch having at least a base, a movable part provided with a mirror part, and a beam part that supports the movable part with respect to the base,
at least,
A first masking step of forming a masking pattern on the surface of the silicon active layer of the silicon laminate formed by sandwiching the intermediate layer between the silicon support substrate and the silicon active layer;
A second masking step of forming a second masking pattern so as to cover the first masking pattern;
Using the second masking pattern as a mask, removing the silicon active layer in the exposed region by dry etching;
Removing the intermediate layer exposed by dry etching of the silicon active layer by dry etching;
Removing the second masking pattern;
Using the first masking pattern exposed by removing the second masking pattern as a mask, removing a predetermined amount of the silicon support substrate and the silicon active layer in an exposed region by dry etching;
Removing the first masking pattern;
Removing the remaining intermediate layer except for a portion by wet etching;
An optical switch manufacturing method comprising:
A dummy structure is formed in front of the mirror part, and the dummy structure is removed by a certain amount in a step of removing the silicon support substrate and the silicon active layer in the exposed region by dry etching, or the intermediate layer is wet etched. A method of manufacturing an optical switch, characterized in that the optical switch is removed in a step of removing by removing part of the optical switch.
少なくとも、
中間層をシリコン支持基板とシリコン活性層とで挟持してなるシリコン積層体の、該シリコン活性層表面に第一のマスキングパターンを形成する第一のマスキング工程と、
前記第一のマスキングパターンを被うように第二のマスキングパターンを形成する第二のマスキング工程と、
前記第二のマスキングパターンをマスクとして、露出領域の前記シリコン活性層をドライエッチングにより除去する工程と、
前記第二のマスキングパターンを除去する工程と、
前記シリコン活性層をドライエッチングすることにより露出された前記中間層のみをドライエッチングにより選択的に除去する工程と、
前記第二のマスキングパターンを除去することにより露出された前記第一のマスキングパターンをマスクとして、露出領域の前記シリコン支持基板および前記シリコン活性層をドライエッチングにより一定量除去する工程と、
前記第一のマスキングパターンを除去する工程と、
残りの前記中間層をウェットエッチングにより一部を除いて除去する工程と、
を有する光スイッチの製造方法にであって、
ミラー部前部にダミー構造物を形成し、該ダミー構造物を、露出領域の前記シリコン支持基板およびシリコン活性層をドライエッチングにより一定量除去する工程で一定量除去するか前記中間層をウェットエッチングにより一部を除いて除去する工程で除去することを特徴とする光スイッチの製造方法。 In a method for manufacturing an optical switch having at least a base, a movable part provided with a mirror part, and a beam part that supports the movable part with respect to the base,
at least,
A first masking step of forming a first masking pattern on the surface of the silicon active layer of the silicon laminate formed by sandwiching the intermediate layer between the silicon support substrate and the silicon active layer;
A second masking step of forming a second masking pattern so as to cover the first masking pattern;
Using the second masking pattern as a mask, removing the silicon active layer in the exposed region by dry etching;
Removing the second masking pattern;
Selectively removing only the intermediate layer exposed by dry etching the silicon active layer by dry etching;
Using the first masking pattern exposed by removing the second masking pattern as a mask, removing a predetermined amount of the silicon support substrate and the silicon active layer in an exposed region by dry etching;
Removing the first masking pattern;
Removing the remaining intermediate layer except for a portion by wet etching;
An optical switch manufacturing method comprising:
A dummy structure is formed in front of the mirror part, and the dummy structure is removed by a certain amount in a step of removing the silicon support substrate and the silicon active layer in the exposed region by dry etching, or the intermediate layer is wet etched. A method of manufacturing an optical switch, characterized in that the optical switch is removed in a step of removing by removing part of the optical switch.
前記可動部の他端部は鍵型で、前記ミラー部は鍵型の先端部に形成することを特徴とする光スイッチ。 An optical switch having at least a base, a movable part provided with a mirror part, and a beam part that supports one end of the movable part with respect to the base part,
The other end of the movable part is a key type, and the mirror part is formed at the tip of the key type.
前記可動部の他端部に、一辺にミラー部を形成した貫通穴を有する箱型のミラー部台座を形成することを特徴とする光スイッチ。 An optical switch having at least a base, a movable part provided with a mirror part, and a beam part that supports one end of the movable part with respect to the base part,
An optical switch, wherein a box-shaped mirror part base having a through hole with a mirror part formed on one side is formed at the other end of the movable part.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004201399A JP2006023536A (en) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | Method of manufacturing optical switch, and optical switch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004201399A JP2006023536A (en) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | Method of manufacturing optical switch, and optical switch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006023536A true JP2006023536A (en) | 2006-01-26 |
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ID=35796836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004201399A Pending JP2006023536A (en) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | Method of manufacturing optical switch, and optical switch |
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JP (1) | JP2006023536A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006227199A (en) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Citizen Miyota Co Ltd | Optical switch and method of manufacturing same |
JP2015511318A (en) * | 2011-10-20 | 2015-04-16 | シーウェア システムズSi−Ware Systems | Integrated monolithic optical bench including 3D curved optical element and method for manufacturing the same |
-
2004
- 2004-07-08 JP JP2004201399A patent/JP2006023536A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006227199A (en) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Citizen Miyota Co Ltd | Optical switch and method of manufacturing same |
JP4559250B2 (en) * | 2005-02-16 | 2010-10-06 | シチズンファインテックミヨタ株式会社 | Actuator and manufacturing method thereof |
JP2015511318A (en) * | 2011-10-20 | 2015-04-16 | シーウェア システムズSi−Ware Systems | Integrated monolithic optical bench including 3D curved optical element and method for manufacturing the same |
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