JP2001264650A - 微小可動デバイスおよびその製造方法 - Google Patents
微小可動デバイスおよびその製造方法Info
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- JP2001264650A JP2001264650A JP2000070570A JP2000070570A JP2001264650A JP 2001264650 A JP2001264650 A JP 2001264650A JP 2000070570 A JP2000070570 A JP 2000070570A JP 2000070570 A JP2000070570 A JP 2000070570A JP 2001264650 A JP2001264650 A JP 2001264650A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固定基板と可動板の互いに対向する面に微小
突起を一体に残存形成して両者が吸着しない微小可動デ
バイスおよびその製造方法を提供する。 【解決手段】 マイクロマシニング技術で製造され、固
定基板８と、アンカー部およびフレクチュアを介して固
定基板８に取付け結合される可動板とを有する微小可動
デバイスにおいて、固定基板８と可動板２の互いに対向
する面に微小突起を一体に残存形成した微小可動デバイ
スおよびその製造方法。
突起を一体に残存形成して両者が吸着しない微小可動デ
バイスおよびその製造方法を提供する。 【解決手段】 マイクロマシニング技術で製造され、固
定基板８と、アンカー部およびフレクチュアを介して固
定基板８に取付け結合される可動板とを有する微小可動
デバイスにおいて、固定基板８と可動板２の互いに対向
する面に微小突起を一体に残存形成した微小可動デバイ
スおよびその製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、微小可動デバイ
スおよびその製造方法に関し、特に、固定基板と可動板
の互いに対向する面に微小突起を一体に形成した微小可
動デバイスおよびその製造方法に関する。
スおよびその製造方法に関し、特に、固定基板と可動板
の互いに対向する面に微小突起を一体に形成した微小可
動デバイスおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来例を図１０を参照して説明する。図
１０は微小可動デバイスが光スイッチであるものとして
例示している。図１０（ａ）は従来例を上から視た図、
図１０（ｂ）は図１０（ａ）における線ｂ−ｂ’に沿っ
た断面を矢印の向きに視た図である。図１０において、
１は原材料基板であるシリコン基板を示す。２は可動板
である可動電極板を示す。可動電極板２は、結合部２１
１、フレクチュア部２１３、結合部２１２より成るフレ
クチュア２１を介してシリコン基板１に形成されるアン
カー部１１に一体的に結合している。シリコン基板１、
アンカー部１１、結合部２１１、フレクチュア部２１
３、結合部２１２は、シリコン基板１にマイクロマシニ
ング技術を適用することにより形成する。フレクチュア
部２１３は図示される通りの枠形に構成されている。１
２は座ぐり孔であり、シリコン基板１を貫通して形成さ
れる。シリコン基板１は結果として図１０に示される通
りの支持フレームに加工され、この支持フレームの形状
構造のシリコン基板１に一体的に、左方のアンカー部１
１およびフレクチュア２１、可動電極板２、右方のフレ
クチュア２１およびアンカー部１１が形成される。そし
て、可動電極板２の上面にミラー３を形成する。以下、
光スイッチの製造工程を具体的に説明する。
１０は微小可動デバイスが光スイッチであるものとして
例示している。図１０（ａ）は従来例を上から視た図、
図１０（ｂ）は図１０（ａ）における線ｂ−ｂ’に沿っ
た断面を矢印の向きに視た図である。図１０において、
１は原材料基板であるシリコン基板を示す。２は可動板
である可動電極板を示す。可動電極板２は、結合部２１
１、フレクチュア部２１３、結合部２１２より成るフレ
クチュア２１を介してシリコン基板１に形成されるアン
カー部１１に一体的に結合している。シリコン基板１、
アンカー部１１、結合部２１１、フレクチュア部２１
３、結合部２１２は、シリコン基板１にマイクロマシニ
ング技術を適用することにより形成する。フレクチュア
部２１３は図示される通りの枠形に構成されている。１
２は座ぐり孔であり、シリコン基板１を貫通して形成さ
れる。シリコン基板１は結果として図１０に示される通
りの支持フレームに加工され、この支持フレームの形状
構造のシリコン基板１に一体的に、左方のアンカー部１
１およびフレクチュア２１、可動電極板２、右方のフレ
クチュア２１およびアンカー部１１が形成される。そし
て、可動電極板２の上面にミラー３を形成する。以下、
光スイッチの製造工程を具体的に説明する。
【０００３】原材料基板として特にシリコン基板を使用
し、これに対して薄膜成膜技術、フォトリソグラフィ技
術、エッチング技術を含むマイクロマシニング技術を適
用して光スイッチを製造する。 （工程１） 原材料基板であるシリコン基板１を準備
し、この上面全面に数μｍ厚の２酸化シリコン被膜を形
成する。 （工程２） 可動電極板２がシリコン基板１に固定され
るところであるアンカー部１１が形成されるべき領域に
対応する２酸化シリコン被膜のみを数１０μｍ角にエッ
チング除去する。ここで、原材料のシリコン基板１上面
の内の左右両辺の中間に１箇所づつ２酸化シリコン被膜
が除去された露出領域が形成された。
し、これに対して薄膜成膜技術、フォトリソグラフィ技
術、エッチング技術を含むマイクロマシニング技術を適
用して光スイッチを製造する。 （工程１） 原材料基板であるシリコン基板１を準備
し、この上面全面に数μｍ厚の２酸化シリコン被膜を形
成する。 （工程２） 可動電極板２がシリコン基板１に固定され
るところであるアンカー部１１が形成されるべき領域に
対応する２酸化シリコン被膜のみを数１０μｍ角にエッ
チング除去する。ここで、原材料のシリコン基板１上面
の内の左右両辺の中間に１箇所づつ２酸化シリコン被膜
が除去された露出領域が形成された。
【０００４】（工程３） シリコン基板１上面の２酸化
シリコン被膜の上面に露出領域を含めて数μｍ厚のポリ
シリコン膜を成膜する。ここで、ポリシリコン膜はシリ
コン基板１上面の露出領域に一体化された状態でシリコ
ン基板１上面の２酸化シリコン被膜の上面に成膜され
る。 （工程４） 工程３において成膜形成したポリシリコン
膜にフォトリソグラフィ技術とエッチング技術を適用し
て、これを図１０において陰を施した領域の形状に形成
し、アンカー部１１と、結合部２１２、フレクチュア部
２１３、結合部２１１より成るフレクチュア２１と、可
動電極板２を形成する。
シリコン被膜の上面に露出領域を含めて数μｍ厚のポリ
シリコン膜を成膜する。ここで、ポリシリコン膜はシリ
コン基板１上面の露出領域に一体化された状態でシリコ
ン基板１上面の２酸化シリコン被膜の上面に成膜され
る。 （工程４） 工程３において成膜形成したポリシリコン
膜にフォトリソグラフィ技術とエッチング技術を適用し
て、これを図１０において陰を施した領域の形状に形成
し、アンカー部１１と、結合部２１２、フレクチュア部
２１３、結合部２１１より成るフレクチュア２１と、可
動電極板２を形成する。
【０００５】（工程５） シリコン基板１全体を２酸化
シリコン膜で被覆する。 （工程６） シリコン基板１の下面について、座ぐり孔
１２を形成するに必要な形状の２酸化シリコン膜を除去
する。 （工程７） シリコン基板１上面全面に数１０μｍ厚の
レジストを塗布し、可動電極板２の上面にミラー形状３
をパターンニングする。 （工程８） 金メッキ液に浸し、数１０μｍの高さのミ
ラー３を形成し、残存するレジストを除去する。
シリコン膜で被覆する。 （工程６） シリコン基板１の下面について、座ぐり孔
１２を形成するに必要な形状の２酸化シリコン膜を除去
する。 （工程７） シリコン基板１上面全面に数１０μｍ厚の
レジストを塗布し、可動電極板２の上面にミラー形状３
をパターンニングする。 （工程８） 金メッキ液に浸し、数１０μｍの高さのミ
ラー３を形成し、残存するレジストを除去する。
【０００６】（工程９） 水酸化カリウム水溶液に浸
し、工程６において２酸化シリコン膜を除去されて露出
したシリコン基板１の領域をエッチングして可動電極板
２が上下移動する座ぐり孔１２を貫通形成する。 （工程１０） 残存した２酸化シリコン膜を除去する。
ここで、この光スイッチを駆動するには、可動板である
可動電極板２に対向する半導体シリコン基板より成る固
定電極基板を準備して座ぐり孔１２に接合固定する。両
電極間に電圧を印加して発生する静電力により可動電極
板２を静電駆動する。
し、工程６において２酸化シリコン膜を除去されて露出
したシリコン基板１の領域をエッチングして可動電極板
２が上下移動する座ぐり孔１２を貫通形成する。 （工程１０） 残存した２酸化シリコン膜を除去する。
ここで、この光スイッチを駆動するには、可動板である
可動電極板２に対向する半導体シリコン基板より成る固
定電極基板を準備して座ぐり孔１２に接合固定する。両
電極間に電圧を印加して発生する静電力により可動電極
板２を静電駆動する。
【０００７】図１０を参照してこの光スイッチのスイッ
チング動作を説明する。４は出射側光ファイバ或は光導
波路であり、５’は入射側光ファイバ或いは光導波路で
ある。図示される状態は、出射側光ファイバ４を介して
伝送されてきた光がその端面から出射して空間を伝播
し、ミラー３において反射し、入射側光ファイバ５に入
射して伝送される状態を示す。この状態を定常状態と
し、ここで、先の両電極間に電圧を印加して両電極間に
吸引する向きの静電力が発生すると、可動電極板２は下
向きに駆動され、フレクチュア２１が変形することによ
り下方に変位することとなる。可動電極板２が下方に変
位することによりこの上面に形成されているミラー３も
可動電極板２と共に下方に変位し、ミラー３は出射側光
ファイバ４端面から出射する光の光路から下方に変位し
て外れる。出射側光ファイバ４端面から出射する光の光
路からミラー３が外れたことにより、遮断されていた空
間伝播光は、今度は、直進して直接光ＬS して入射側光
ファイバ５’に入射し、これを介して伝送される。入射
側光ファイバ５に対する反射光ＬR は消失する。以上の
通りにして、入射側光ファイバ５と入射側光ファイバ
５’に対して光路の切り替えを透明合成樹脂その他の固
体の光導波路を介することなしに空間的に実施すること
ができる。
チング動作を説明する。４は出射側光ファイバ或は光導
波路であり、５’は入射側光ファイバ或いは光導波路で
ある。図示される状態は、出射側光ファイバ４を介して
伝送されてきた光がその端面から出射して空間を伝播
し、ミラー３において反射し、入射側光ファイバ５に入
射して伝送される状態を示す。この状態を定常状態と
し、ここで、先の両電極間に電圧を印加して両電極間に
吸引する向きの静電力が発生すると、可動電極板２は下
向きに駆動され、フレクチュア２１が変形することによ
り下方に変位することとなる。可動電極板２が下方に変
位することによりこの上面に形成されているミラー３も
可動電極板２と共に下方に変位し、ミラー３は出射側光
ファイバ４端面から出射する光の光路から下方に変位し
て外れる。出射側光ファイバ４端面から出射する光の光
路からミラー３が外れたことにより、遮断されていた空
間伝播光は、今度は、直進して直接光ＬS して入射側光
ファイバ５’に入射し、これを介して伝送される。入射
側光ファイバ５に対する反射光ＬR は消失する。以上の
通りにして、入射側光ファイバ５と入射側光ファイバ
５’に対して光路の切り替えを透明合成樹脂その他の固
体の光導波路を介することなしに空間的に実施すること
ができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上の光スイッチにお
いて、可動電極板２はその板厚が極く薄く、この可動電
極板２をアンカー部１１に連結するフレクチュア２１の
厚さも極く薄くて弾性復元力が小さい。そして、可動電
極板２の下面は平滑であり、これに対向する他方の電極
を構成する固定電極基板の上面も平滑である。これらの
条件の元で、可動電極板２の下面が下方に変位して固定
電極基板の上面に接触すると、両者は相互に吸着して瞬
時には復元せず動作を円滑に行なわない場合が生ずる。
ところで、この種の相互吸着は、対向する面の何れか一
方に微小突起を形成してこれを阻止することができる
（詳細は、特開平１０−２５６５６３号公報参照）。
いて、可動電極板２はその板厚が極く薄く、この可動電
極板２をアンカー部１１に連結するフレクチュア２１の
厚さも極く薄くて弾性復元力が小さい。そして、可動電
極板２の下面は平滑であり、これに対向する他方の電極
を構成する固定電極基板の上面も平滑である。これらの
条件の元で、可動電極板２の下面が下方に変位して固定
電極基板の上面に接触すると、両者は相互に吸着して瞬
時には復元せず動作を円滑に行なわない場合が生ずる。
ところで、この種の相互吸着は、対向する面の何れか一
方に微小突起を形成してこれを阻止することができる
（詳細は、特開平１０−２５６５６３号公報参照）。
【０００９】しかし、この公報に記載される微小突起形
成工程を上述した形状構造の光スイッチに適用して可動
電極板およびこれに対向する固定電極基板の内の何れか
一方に微小突起を形成しようとする場合、慣用されてい
る光スイッチ製造工程に大きな変更を施すことなくして
極力そのまま使用したい。これは光スイッチを製造する
場合に限らず、比較的大面積の可動板およびこれに対向
する固定基板を有して両基板の間の静電容量の変化、可
動板の変位その他の変動を検出する各種の微小可動デバ
イスにおいても同様である。
成工程を上述した形状構造の光スイッチに適用して可動
電極板およびこれに対向する固定電極基板の内の何れか
一方に微小突起を形成しようとする場合、慣用されてい
る光スイッチ製造工程に大きな変更を施すことなくして
極力そのまま使用したい。これは光スイッチを製造する
場合に限らず、比較的大面積の可動板およびこれに対向
する固定基板を有して両基板の間の静電容量の変化、可
動板の変位その他の変動を検出する各種の微小可動デバ
イスにおいても同様である。
【００１０】この発明は、固定基板と可動板の互いに対
向する面に微小突起を一体に形成することにより上述の
問題を解消した微小可動デバイスおよびその製造方法を
提供するものである。
向する面に微小突起を一体に形成することにより上述の
問題を解消した微小可動デバイスおよびその製造方法を
提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１：マイクロマシ
ニング技術で製造され、固定基板と、アンカー部１１お
よびフレクチュア２１を介して固定基板８に取り付け結
合される可動板２とを有する微小可動デバイスの製造方
法において、最終的に固定基板とされるべきシリコン基
板１を準備し、エッチング液の侵入経路を形成するエッ
チチャネル層を形成すべきポリシリコン膜６をシリコン
基板１の表面に成膜形成し、ポリシリコン膜６の表面に
２酸化シリコン保護膜７を成膜し、アンカー部１１を形
成する領域の２酸化シリコン保護膜を除去し、２酸化シ
リコン保護膜除去領域を含み成膜形成されている２酸化
シリコン保護膜７の表面に第２のポリシリコン膜６’を
成膜形成し、第２のポリシリコン膜６’をエッチング加
工して、可動板２と、アンカー部１１と、フレクチュア
２１とを形成すると共に可動板２には更にエッチングホ
ール２２を複数個エッチング加工により貫通形成し、第
２の２酸化シリコン保護膜７’を表裏全面に成膜形成
し、表面の第２の２酸化シリコン保護膜７’および２酸
化シリコン保護膜７をポリシリコン膜６の表面に到る深
さまでパターニングし、エッチング液に浸漬して、ポリ
シリコン膜６より成るエッチチャネル層およびシリコン
基板１をエッチングしてシリコン基板１上面に微小突起
１３を一体に残存形成し、残存する２酸化シリコン保護
膜を除去する微小可動デバイスの製造方法を構成した。
ニング技術で製造され、固定基板と、アンカー部１１お
よびフレクチュア２１を介して固定基板８に取り付け結
合される可動板２とを有する微小可動デバイスの製造方
法において、最終的に固定基板とされるべきシリコン基
板１を準備し、エッチング液の侵入経路を形成するエッ
チチャネル層を形成すべきポリシリコン膜６をシリコン
基板１の表面に成膜形成し、ポリシリコン膜６の表面に
２酸化シリコン保護膜７を成膜し、アンカー部１１を形
成する領域の２酸化シリコン保護膜を除去し、２酸化シ
リコン保護膜除去領域を含み成膜形成されている２酸化
シリコン保護膜７の表面に第２のポリシリコン膜６’を
成膜形成し、第２のポリシリコン膜６’をエッチング加
工して、可動板２と、アンカー部１１と、フレクチュア
２１とを形成すると共に可動板２には更にエッチングホ
ール２２を複数個エッチング加工により貫通形成し、第
２の２酸化シリコン保護膜７’を表裏全面に成膜形成
し、表面の第２の２酸化シリコン保護膜７’および２酸
化シリコン保護膜７をポリシリコン膜６の表面に到る深
さまでパターニングし、エッチング液に浸漬して、ポリ
シリコン膜６より成るエッチチャネル層およびシリコン
基板１をエッチングしてシリコン基板１上面に微小突起
１３を一体に残存形成し、残存する２酸化シリコン保護
膜を除去する微小可動デバイスの製造方法を構成した。
【００１２】請求項２：請求項１に記載される微小可動
デバイスの製造方法において、可動板２に形成される複
数個のエッチングホール２２はエッチングホール間中間
距離Ｗを有して形成され、シリコン基板のエッチング時
間ｔが、エッチチャネル層のエッチングレートＲ1 、シ
リコン基板面のエッチングレートＲ2 、シリコン基板１
に形成された微小突起１３のエッチングレートＲ3 につ
いて、ｔ1 ＜ｔ＜ｔ2 の時間範囲において、 ｔ1 ＝Ｗ／Ｒ1 ｔ2 ＝Ｒ3 Ｗ／Ｒ1 （Ｒ3 −Ｒ2 ） なる時間ｔに設定され、シリコン基板１の面における隣
接する複数のエッチングホール２２同志の中間に対応す
る位置にシリコン基板１のエッチングの残留物として微
小突起１３を形成する微小可動デバイスの製造方法を構
成した。
デバイスの製造方法において、可動板２に形成される複
数個のエッチングホール２２はエッチングホール間中間
距離Ｗを有して形成され、シリコン基板のエッチング時
間ｔが、エッチチャネル層のエッチングレートＲ1 、シ
リコン基板面のエッチングレートＲ2 、シリコン基板１
に形成された微小突起１３のエッチングレートＲ3 につ
いて、ｔ1 ＜ｔ＜ｔ2 の時間範囲において、 ｔ1 ＝Ｗ／Ｒ1 ｔ2 ＝Ｒ3 Ｗ／Ｒ1 （Ｒ3 −Ｒ2 ） なる時間ｔに設定され、シリコン基板１の面における隣
接する複数のエッチングホール２２同志の中間に対応す
る位置にシリコン基板１のエッチングの残留物として微
小突起１３を形成する微小可動デバイスの製造方法を構
成した。
【００１３】請求項３：マイクロマシニング技術で製造
され、固定基板と、アンカー部１１およびフレクチュア
２１を介して支持フレームに取り付け結合される可動板
２とを有する微小可動デバイスの製造方法において、最
終的に支持フレームとされるべきシリコン基板１を準備
し、シリコン基板１の表面に２酸化シリコン保護膜７を
成膜し、アンカー部１１を形成する領域の２酸化シリコ
ン保護膜を除去し、２酸化シリコン保護膜除去領域を含
み２酸化シリコン保護膜７の表面にポリシリコン膜６を
成膜形成し、ポリシリコン膜６をエッチング加工し、可
動板２と、アンカー部１１と、フレクチュア２１とを形
成し、第２の２酸化シリコン保護膜７’を表裏全面に成
膜形成し、可動板２およびフレクチュア２１に対応する
第２の２酸化シリコン保護膜７’の裏面領域を除去し、
エッチング液によりシリコン基板１をエッチングして座
ぐり孔１２を形成し、２酸化シリコン保護膜７、７’を
除去し、別に準備した微小突起が形成される固定基板８
を座ぐり孔１２に嵌合固定する微小可動デバイスの製造
方法を構成した。
され、固定基板と、アンカー部１１およびフレクチュア
２１を介して支持フレームに取り付け結合される可動板
２とを有する微小可動デバイスの製造方法において、最
終的に支持フレームとされるべきシリコン基板１を準備
し、シリコン基板１の表面に２酸化シリコン保護膜７を
成膜し、アンカー部１１を形成する領域の２酸化シリコ
ン保護膜を除去し、２酸化シリコン保護膜除去領域を含
み２酸化シリコン保護膜７の表面にポリシリコン膜６を
成膜形成し、ポリシリコン膜６をエッチング加工し、可
動板２と、アンカー部１１と、フレクチュア２１とを形
成し、第２の２酸化シリコン保護膜７’を表裏全面に成
膜形成し、可動板２およびフレクチュア２１に対応する
第２の２酸化シリコン保護膜７’の裏面領域を除去し、
エッチング液によりシリコン基板１をエッチングして座
ぐり孔１２を形成し、２酸化シリコン保護膜７、７’を
除去し、別に準備した微小突起が形成される固定基板８
を座ぐり孔１２に嵌合固定する微小可動デバイスの製造
方法を構成した。
【００１４】請求項４：マイクロマシニング技術で製造
され、固定基板と、アンカー部１１およびフレクチュア
２１を介して支持フレームに取り付け結合される可動板
２とを有する微小可動デバイスの製造方法において、最
終的に支持フレームとされるべきシリコン基板１を準備
し、シリコン基板１の表面に２酸化シリコン保護膜７を
成膜し、アンカー部１１を形成する領域の２酸化シリコ
ン保護膜を除去し、２酸化シリコン保護膜７における可
動板２の位置する領域の一部を除去して微小凹部７１を
形成し、２酸化シリコン保護膜７の表面にポリシリコン
膜６を成膜し、ポリシリコン膜６をエッチング加工し、
可動板２と、アンカー部１１と、フレクチュア２１とを
形成し、第２の２酸化シリコン保護膜７’を表裏の全面
に成膜形成し、可動板２およびフレクチュア２１に対応
する第２の２酸化シリコン保護膜７’の裏面領域を除去
し、エッチング液によりシリコン基板１をエッチングし
て座ぐり孔１２を形成し、残存する２酸化シリコン保護
膜を除去し、別に準備した固定基板８を座ぐり孔１２に
嵌合固定する微小可動デバイスの製造方法を構成した。
され、固定基板と、アンカー部１１およびフレクチュア
２１を介して支持フレームに取り付け結合される可動板
２とを有する微小可動デバイスの製造方法において、最
終的に支持フレームとされるべきシリコン基板１を準備
し、シリコン基板１の表面に２酸化シリコン保護膜７を
成膜し、アンカー部１１を形成する領域の２酸化シリコ
ン保護膜を除去し、２酸化シリコン保護膜７における可
動板２の位置する領域の一部を除去して微小凹部７１を
形成し、２酸化シリコン保護膜７の表面にポリシリコン
膜６を成膜し、ポリシリコン膜６をエッチング加工し、
可動板２と、アンカー部１１と、フレクチュア２１とを
形成し、第２の２酸化シリコン保護膜７’を表裏の全面
に成膜形成し、可動板２およびフレクチュア２１に対応
する第２の２酸化シリコン保護膜７’の裏面領域を除去
し、エッチング液によりシリコン基板１をエッチングし
て座ぐり孔１２を形成し、残存する２酸化シリコン保護
膜を除去し、別に準備した固定基板８を座ぐり孔１２に
嵌合固定する微小可動デバイスの製造方法を構成した。
【００１５】請求項５：マイクロマシニング技術で製造
され、固定基板と、アンカー部およびフレクチュアを介
して固定基板に取り付け結合される可動板とを有する微
小可動デバイスの製造方法において、最終的に固定基板
とされるべきシリコン基板１を準備し、エッチング液の
侵入経路であるエッチチャネル層を形成するポリシリコ
ン膜６をシリコン基板１の表面に成膜形成し、ポリシリ
コン膜６の表面に２酸化シリコン保護膜７を成膜し、ア
ンカー部１１を形成する領域の２酸化シリコン保護膜７
を除去し、２酸化シリコン保護膜７における後で形成さ
れる可動板２の位置する領域の一部を除去して微小凹部
７１を形成し、２酸化シリコン保護膜７の表面に、アン
カー部１１、フレクチュア２１、可動板２を形成する第
２のポリシリコン膜６’を成膜し、第２のポリシリコン
膜６’をエッチング加工して、アンカー部１１、フレク
チュア２１および可動板２を形成すると共に可動板２に
はエッチングホール２２を貫通形成し、第２の２酸化シ
リコン保護膜７’を表裏全面に成膜形成し、表面の第２
の２酸化シリコン保護膜７’および２酸化シリコン保護
膜７をポリシリコン膜６の表面に到る深さ迄パターニン
グし、エッチング液に浸漬し、ポリシリコン膜６より成
るエッチチャネル層およびシリコン基板１をエッチング
し、２酸化シリコン保護膜の残存するものを除去するこ
とを特徴とする微小可動デバイスの製造方法。
され、固定基板と、アンカー部およびフレクチュアを介
して固定基板に取り付け結合される可動板とを有する微
小可動デバイスの製造方法において、最終的に固定基板
とされるべきシリコン基板１を準備し、エッチング液の
侵入経路であるエッチチャネル層を形成するポリシリコ
ン膜６をシリコン基板１の表面に成膜形成し、ポリシリ
コン膜６の表面に２酸化シリコン保護膜７を成膜し、ア
ンカー部１１を形成する領域の２酸化シリコン保護膜７
を除去し、２酸化シリコン保護膜７における後で形成さ
れる可動板２の位置する領域の一部を除去して微小凹部
７１を形成し、２酸化シリコン保護膜７の表面に、アン
カー部１１、フレクチュア２１、可動板２を形成する第
２のポリシリコン膜６’を成膜し、第２のポリシリコン
膜６’をエッチング加工して、アンカー部１１、フレク
チュア２１および可動板２を形成すると共に可動板２に
はエッチングホール２２を貫通形成し、第２の２酸化シ
リコン保護膜７’を表裏全面に成膜形成し、表面の第２
の２酸化シリコン保護膜７’および２酸化シリコン保護
膜７をポリシリコン膜６の表面に到る深さ迄パターニン
グし、エッチング液に浸漬し、ポリシリコン膜６より成
るエッチチャネル層およびシリコン基板１をエッチング
し、２酸化シリコン保護膜の残存するものを除去するこ
とを特徴とする微小可動デバイスの製造方法。
【００１６】請求項６：マイクロマシニング技術で製造
され、固定基板と、アンカー部１１およびフレクチュア
２１を介して固定基板に取り付け結合される可動板２と
を有する微小可動デバイスにおいて、固定基板と可動板
２の互いに対向する面に微小突起１３を一体に残存形成
した微小可動デバイスを構成した。 請求項７：請求項６に記載される微小可動デバイスにお
いて、微小突起１３は固定基板の上面に形成した微小可
動デバイスを構成した。
され、固定基板と、アンカー部１１およびフレクチュア
２１を介して固定基板に取り付け結合される可動板２と
を有する微小可動デバイスにおいて、固定基板と可動板
２の互いに対向する面に微小突起１３を一体に残存形成
した微小可動デバイスを構成した。 請求項７：請求項６に記載される微小可動デバイスにお
いて、微小突起１３は固定基板の上面に形成した微小可
動デバイスを構成した。
【００１７】請求項８：請求項７に記載される微小可動
デバイスにおいて、固定基板と可動板２との間には固定
基板をエッチング除去して形成した空隙を有し、可動板
２と対向する固定基板の表面には、エッチチャネル層に
対してエッチング液が可動板側から侵入する複数のエッ
チングホール２２同志の中間に対向する位置に空隙を形
成する固定基板のエッチングの残留物として形成された
微小突起１３が形成されている微小可動デバイスを構成
した。
デバイスにおいて、固定基板と可動板２との間には固定
基板をエッチング除去して形成した空隙を有し、可動板
２と対向する固定基板の表面には、エッチチャネル層に
対してエッチング液が可動板側から侵入する複数のエッ
チングホール２２同志の中間に対向する位置に空隙を形
成する固定基板のエッチングの残留物として形成された
微小突起１３が形成されている微小可動デバイスを構成
した。
【００１８】請求項９：請求項７に記載される微小可動
デバイスにおいて、固定基板は可動板２が一体に形成さ
れた支持フレームに貼り合わされた微小突起を表面に形
成した固定基板８より成るものである微小可動デバイス
を構成した。 請求項１０：請求項６に記載される微小可動デバイスに
おいて微小突起１３’は可動板２の下面に形成した微小
可動デバイスを構成した。 請求項１１：請求項１０に記載される微小可動デバイス
において、シリコン基板１の上面に保護膜を成膜し、保
護膜を加工し可動板の微小突起が形成される部分に凹部
７１を形成し、保護膜の上面に可動板形成層６を成膜
し、可動板形成層６をエッチングして可動板２を形成
し、保護膜を除去して構成した微小可動デバイスを構成
した。
デバイスにおいて、固定基板は可動板２が一体に形成さ
れた支持フレームに貼り合わされた微小突起を表面に形
成した固定基板８より成るものである微小可動デバイス
を構成した。 請求項１０：請求項６に記載される微小可動デバイスに
おいて微小突起１３’は可動板２の下面に形成した微小
可動デバイスを構成した。 請求項１１：請求項１０に記載される微小可動デバイス
において、シリコン基板１の上面に保護膜を成膜し、保
護膜を加工し可動板の微小突起が形成される部分に凹部
７１を形成し、保護膜の上面に可動板形成層６を成膜
し、可動板形成層６をエッチングして可動板２を形成
し、保護膜を除去して構成した微小可動デバイスを構成
した。
【００１９】請求項１２：請求項１０に記載される微小
可動デバイスにおいて、シリコン基板１の上面に保護膜
を成膜し、保護膜を加工して可動板の微小突起１３’が
形成される部分に凹部７１を形成し、保護膜の上面に可
動板形成層６を成膜し、可動板形成層６をエッチングし
て可動板２を形成し、シリコン基板１下面をエッチング
して座ぐり孔１２を形成し、別に準備した固定基板８を
座ぐり孔１２に嵌合固定した微小可動デバイスを構成し
た。
可動デバイスにおいて、シリコン基板１の上面に保護膜
を成膜し、保護膜を加工して可動板の微小突起１３’が
形成される部分に凹部７１を形成し、保護膜の上面に可
動板形成層６を成膜し、可動板形成層６をエッチングし
て可動板２を形成し、シリコン基板１下面をエッチング
して座ぐり孔１２を形成し、別に準備した固定基板８を
座ぐり孔１２に嵌合固定した微小可動デバイスを構成し
た。
【００２０】ここで、上述した微小可動デバイスおよび
その製造方法において、特に、可動板の上面にミラーを
形成することにより、請求項１ないし請求項１２のそれ
ぞれに対応して、可動板を固定基板の面に垂直な方向に
駆動して水平方向から入射される光ビームをスイッチン
グする光スイッチおよびその製造方法を構成することが
できる。これについては、実施の形態の項において説明
される。
その製造方法において、特に、可動板の上面にミラーを
形成することにより、請求項１ないし請求項１２のそれ
ぞれに対応して、可動板を固定基板の面に垂直な方向に
駆動して水平方向から入射される光ビームをスイッチン
グする光スイッチおよびその製造方法を構成することが
できる。これについては、実施の形態の項において説明
される。
【００２１】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図１およ
び図２の実施例１を参照して説明する。実施例１におい
て、従来例と共通する部材には共通する参照符号を付与
している。 （工程１） 最終的に固定基板とされるべきシリコン基
板１を準備する。 （工程２） エッチング液の侵入経路であるエッチチャ
ネル層をポリシリコン膜６をシリコン基板１の表面に成
膜して形成する。
び図２の実施例１を参照して説明する。実施例１におい
て、従来例と共通する部材には共通する参照符号を付与
している。 （工程１） 最終的に固定基板とされるべきシリコン基
板１を準備する。 （工程２） エッチング液の侵入経路であるエッチチャ
ネル層をポリシリコン膜６をシリコン基板１の表面に成
膜して形成する。
【００２２】（工程３） ポリシリコン膜６の表面に２
酸化シリコン保護膜７を成膜する。 （工程４） アンカー部１１を形成する領域の２酸化シ
リコン保護膜７を除去する。除去されるべきアンカー部
形成領域は、実際は、図示される領域より遥かに大きく
設計される。 （工程５） ２酸化シリコン保護膜７除去領域を含み成
膜形成されている２酸化シリコン保護膜７の表面に、ア
ンカー部１１と、結合部２１１と２１２およびフレクチ
ュア部２１３を含むフレクチュア２１と、可動板２とを
形成すべき第２のポリシリコン膜６’を成膜形成する。
酸化シリコン保護膜７を成膜する。 （工程４） アンカー部１１を形成する領域の２酸化シ
リコン保護膜７を除去する。除去されるべきアンカー部
形成領域は、実際は、図示される領域より遥かに大きく
設計される。 （工程５） ２酸化シリコン保護膜７除去領域を含み成
膜形成されている２酸化シリコン保護膜７の表面に、ア
ンカー部１１と、結合部２１１と２１２およびフレクチ
ュア部２１３を含むフレクチュア２１と、可動板２とを
形成すべき第２のポリシリコン膜６’を成膜形成する。
【００２３】（工程６） 第２のポリシリコン膜６’を
エッチング加工して、アンカー部１１、フレクチュア２
１および可動板２を形成する。この場合、可動板２には
エッチングホール２２もエッチング加工により貫通形成
する。エッチングホール２２は、隣接するエッチングホ
ールの間の最大距離であるエッチングホール間中間距離
をＷとして設計位置決めする。なお、可動板２における
エッチングホール２２の形成位置については後で更に説
明する。
エッチング加工して、アンカー部１１、フレクチュア２
１および可動板２を形成する。この場合、可動板２には
エッチングホール２２もエッチング加工により貫通形成
する。エッチングホール２２は、隣接するエッチングホ
ールの間の最大距離であるエッチングホール間中間距離
をＷとして設計位置決めする。なお、可動板２における
エッチングホール２２の形成位置については後で更に説
明する。
【００２４】（工程７） 第２の２酸化シリコン保護膜
７’を表裏全面に成膜形成する。 （工程８） 表面の第２の２酸化シリコン保護膜７’お
よび２酸化シリコン保護膜７を工程２のポリシリコン膜
６の表面に到る深さまでパターニングする。 （工程９） 水酸化カリウム水溶液に浸漬して、ポリシ
リコン膜６より成るエッチチャネル層およびシリコン基
板１をエッチングする。なお、このエッチングについて
は後で詳細に説明する。
７’を表裏全面に成膜形成する。 （工程８） 表面の第２の２酸化シリコン保護膜７’お
よび２酸化シリコン保護膜７を工程２のポリシリコン膜
６の表面に到る深さまでパターニングする。 （工程９） 水酸化カリウム水溶液に浸漬して、ポリシ
リコン膜６より成るエッチチャネル層およびシリコン基
板１をエッチングする。なお、このエッチングについて
は後で詳細に説明する。
【００２５】（工程１０） ２酸化シリコン保護膜の残
存するものを除去する。ここで、可動板２に対向するシ
リコン基板１の表面に微小突起１３が残存形成された。 以上の工程において、微小可動デバイスを光スイッチと
するに必要とされるミラーを形成する工程は省略されて
いるが、（工程８）と（工程９）の間に従来例の工程７
および工程８を挿入してミラー３を形成する。ここで、
工程７：シリコン基板１の上面全面に数１０μｍ厚のレ
ジストを塗布し、可動板２の上面にミラー形状にパター
ンニングする。工程８：金メッキ液に浸し、数１０μｍ
の高さのミラー３を形成し、残存するレジストを除去す
る。
存するものを除去する。ここで、可動板２に対向するシ
リコン基板１の表面に微小突起１３が残存形成された。 以上の工程において、微小可動デバイスを光スイッチと
するに必要とされるミラーを形成する工程は省略されて
いるが、（工程８）と（工程９）の間に従来例の工程７
および工程８を挿入してミラー３を形成する。ここで、
工程７：シリコン基板１の上面全面に数１０μｍ厚のレ
ジストを塗布し、可動板２の上面にミラー形状にパター
ンニングする。工程８：金メッキ液に浸し、数１０μｍ
の高さのミラー３を形成し、残存するレジストを除去す
る。
【００２６】微小可動デバイスを光スイッチに構成する
場合、可動板２と固定基板１との間の接合部は電気的に
絶縁する必要がある。この絶縁の仕方としては、両者間
に酸化被膜を形成する。また、固定基板１をｎ型シリコ
ン半導体により構成し、可動板２をｐ型ポリシリコン半
導体により構成してｐｎ接合を形成する。このｐｎ接合
に逆バイアスをかけて可動板２と固定基板１との間を絶
縁する。ここで、図３を参照して工程９におけるエッチ
ングの進行および可動板におけるエッチングホールの形
成位置について説明する。
場合、可動板２と固定基板１との間の接合部は電気的に
絶縁する必要がある。この絶縁の仕方としては、両者間
に酸化被膜を形成する。また、固定基板１をｎ型シリコ
ン半導体により構成し、可動板２をｐ型ポリシリコン半
導体により構成してｐｎ接合を形成する。このｐｎ接合
に逆バイアスをかけて可動板２と固定基板１との間を絶
縁する。ここで、図３を参照して工程９におけるエッチ
ングの進行および可動板におけるエッチングホールの形
成位置について説明する。
【００２７】図３（ａ）は可動板２におけるエッチング
ホール２２の形成位置を説明する図である。図３（ｂ）
は露出しているポリシリコン膜６より成るエッチチャネ
ル層は全てエッチング除去され、シリコン基板１のエッ
チング除去も表面から或る程度進行して微小突起１３の
先端が形成されるまでの過程を示す図である。図３
（ｃ）はエッチングが進行して微小突起１３先端部のエ
ッチング量がシリコン基板１表面のエッチング量に追い
つく過程を示す図である。図３（ｄ）はエッチングが時
間ｔ2 を経過し、更に進行して微小突起１３を表面から
消滅せしめたところを示す図である。図３（ｅ）はエッ
チング量と時間の関係を示す図である。
ホール２２の形成位置を説明する図である。図３（ｂ）
は露出しているポリシリコン膜６より成るエッチチャネ
ル層は全てエッチング除去され、シリコン基板１のエッ
チング除去も表面から或る程度進行して微小突起１３の
先端が形成されるまでの過程を示す図である。図３
（ｃ）はエッチングが進行して微小突起１３先端部のエ
ッチング量がシリコン基板１表面のエッチング量に追い
つく過程を示す図である。図３（ｄ）はエッチングが時
間ｔ2 を経過し、更に進行して微小突起１３を表面から
消滅せしめたところを示す図である。図３（ｅ）はエッ
チング量と時間の関係を示す図である。
【００２８】ここで、 Ｗ：隣接エッチングホール間中間距離 Ｒ1 ：エッチチャネル層のエッチングレート Ｒ2 ：シリコン基板（１００）面のエッチングレート Ｒ3 ：シリコン基板に形成された微小突起のエッチング
レート ｄ：可動板とシリコン基板との間のギャップ ｈ：微小突起の高さ ｔ：エッチング時間 ｔ1 ：エッチチャネル層の横方向のエッチングが距離Ｗ
に到達し、微小突起が形成されるまでの時間 ｔ2 ：微小突起先端部のエッチング量がシリコン基板表
面のエッチング量に追いつくまでの時間である。
レート ｄ：可動板とシリコン基板との間のギャップ ｈ：微小突起の高さ ｔ：エッチング時間 ｔ1 ：エッチチャネル層の横方向のエッチングが距離Ｗ
に到達し、微小突起が形成されるまでの時間 ｔ2 ：微小突起先端部のエッチング量がシリコン基板表
面のエッチング量に追いつくまでの時間である。
【００２９】図３（ｃ）を参照するに、エッチング時間
ｔを ｔ1 ＜ｔ＜ｔ2 に亘って実施することにより、シリコン基板１の表面に
微小突起１３を形成することができる。ｔ1 ＜ｔ＜ｔ2
の時間範囲において、 ｔ1 ＝Ｗ／Ｒ1 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ｔ2 ＝Ｒ3 Ｗ／Ｒ1 （Ｒ3 −Ｒ2 ）・・・・・・ ｈ＝Ｒ2 ｔ−Ｒ3 （ｔ−Ｗ／Ｒ1 ）・・・・・・ ｄ＝Ｒ2 ｔ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ここで、可動板とシリコン基板との間のギャップｄ、お
よび微小突起の高さｈは設計値であり、エッチチャネル
層のエッチングレートＲ1 、シリコン基板（１００）面
のエッチングレートＲ2 およびシリコン基板に形成され
た微小突起のエッチングレートＲ3 は実験値である。こ
れら設計値および実験値が決定したところで、〜を
満足するＷおよびｔを決定する。
ｔを ｔ1 ＜ｔ＜ｔ2 に亘って実施することにより、シリコン基板１の表面に
微小突起１３を形成することができる。ｔ1 ＜ｔ＜ｔ2
の時間範囲において、 ｔ1 ＝Ｗ／Ｒ1 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ｔ2 ＝Ｒ3 Ｗ／Ｒ1 （Ｒ3 −Ｒ2 ）・・・・・・ ｈ＝Ｒ2 ｔ−Ｒ3 （ｔ−Ｗ／Ｒ1 ）・・・・・・ ｄ＝Ｒ2 ｔ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ここで、可動板とシリコン基板との間のギャップｄ、お
よび微小突起の高さｈは設計値であり、エッチチャネル
層のエッチングレートＲ1 、シリコン基板（１００）面
のエッチングレートＲ2 およびシリコン基板に形成され
た微小突起のエッチングレートＲ3 は実験値である。こ
れら設計値および実験値が決定したところで、〜を
満足するＷおよびｔを決定する。
【００３０】（実施例２）図４および図５を参照して実
施例２を説明する。実施例２において、従来例と共通す
る部材には共通する参照符号を付与している。 （工程１） 最終的に支持フレームとされるべきシリコ
ン基板１を準備する。 （工程２） シリコン基板１の表面に２酸化シリコン保
護膜７を成膜する。 （工程３） アンカー部１１を形成する領域の２酸化シ
リコン保護膜７を除去する。
施例２を説明する。実施例２において、従来例と共通す
る部材には共通する参照符号を付与している。 （工程１） 最終的に支持フレームとされるべきシリコ
ン基板１を準備する。 （工程２） シリコン基板１の表面に２酸化シリコン保
護膜７を成膜する。 （工程３） アンカー部１１を形成する領域の２酸化シ
リコン保護膜７を除去する。
【００３１】（工程４） 工程３における２酸化シリコ
ン保護膜７除去領域を含み２酸化シリコン保護膜７の表
面にアンカー部１１、フレクチュア２１および可動板２
を形成すべきポリシリコン膜６を成膜形成する。 （工程５） ポリシリコン膜６をエッチング加工し、ア
ンカー部１１、フレクチュア２１および可動板２を形成
する。 （工程６） 第２の２酸化シリコン保護膜７’を表裏全
面に成膜形成する。
ン保護膜７除去領域を含み２酸化シリコン保護膜７の表
面にアンカー部１１、フレクチュア２１および可動板２
を形成すべきポリシリコン膜６を成膜形成する。 （工程５） ポリシリコン膜６をエッチング加工し、ア
ンカー部１１、フレクチュア２１および可動板２を形成
する。 （工程６） 第２の２酸化シリコン保護膜７’を表裏全
面に成膜形成する。
【００３２】（工程７） フレクチュア２１および可動
板２に対応する第２の２酸化シリコン保護膜７’の裏面
領域を除去する。 （工程８） 水酸化カリウム水溶液により、シリコン基
板１をエッチングして座ぐり孔１２を形成する。 （工程９） 残存する２酸化シリコン保護膜を除去す
る。 （工程１０） 表面に微小突起１３を形成した固定基板
８を座ぐり孔１２に嵌合貼り合わせる。
板２に対応する第２の２酸化シリコン保護膜７’の裏面
領域を除去する。 （工程８） 水酸化カリウム水溶液により、シリコン基
板１をエッチングして座ぐり孔１２を形成する。 （工程９） 残存する２酸化シリコン保護膜を除去す
る。 （工程１０） 表面に微小突起１３を形成した固定基板
８を座ぐり孔１２に嵌合貼り合わせる。
【００３３】表面に微小突起１３を形成した固定基板８
は以下の通りに構成する。固定基板８を形成すべきシリ
コン基板を準備し、シリコン基板の上面に２酸化シリコ
ンより成る保護膜を成膜形成し、この保護膜を微小突起
に対応する部分のみ残存するパターニングを実施し、こ
のパターニングを実施された保護膜を有するシリコン基
板を水酸化カリウム水溶液でエッチングし、微小突起１
３が形成されたところでエッチングを停止する。微小突
起１３を形成した固定基板８は、周縁部をエッチング除
去して鍔部８２を形成することにより中央隆起部８１を
構成し、中央隆起部８１をシリコン基板１をエッチング
して形成した座ぐり孔１２に嵌合固定する。固定基板８
に中央隆起部８１を形成しておくと、嵌合貼り合せにお
ける位置合せが容易になる。また、この際に、中央隆起
部８１の高さを適切に設定することにより、嵌合固定後
の可動板２のストロークを所望の寸法に設定することが
できる。
は以下の通りに構成する。固定基板８を形成すべきシリ
コン基板を準備し、シリコン基板の上面に２酸化シリコ
ンより成る保護膜を成膜形成し、この保護膜を微小突起
に対応する部分のみ残存するパターニングを実施し、こ
のパターニングを実施された保護膜を有するシリコン基
板を水酸化カリウム水溶液でエッチングし、微小突起１
３が形成されたところでエッチングを停止する。微小突
起１３を形成した固定基板８は、周縁部をエッチング除
去して鍔部８２を形成することにより中央隆起部８１を
構成し、中央隆起部８１をシリコン基板１をエッチング
して形成した座ぐり孔１２に嵌合固定する。固定基板８
に中央隆起部８１を形成しておくと、嵌合貼り合せにお
ける位置合せが容易になる。また、この際に、中央隆起
部８１の高さを適切に設定することにより、嵌合固定後
の可動板２のストロークを所望の寸法に設定することが
できる。
【００３４】この固定基板８を座ぐり孔１２に嵌合貼り
合わせるには、接着剤を使用する他に、静電接合技術を
使用することができる。この静電接合を実施するには、
座ぐり孔１２に形成されている２酸化シリコン被膜を除
去しないで、この被膜にシリコン基板より成る固定基板
８を当接し、適切な温度および電圧条件の元で接合す
る。或いは、座ぐり孔１２側に酸化被膜を残さず、固定
基板８側に酸化被膜を成膜して静電接合を実施する。
合わせるには、接着剤を使用する他に、静電接合技術を
使用することができる。この静電接合を実施するには、
座ぐり孔１２に形成されている２酸化シリコン被膜を除
去しないで、この被膜にシリコン基板より成る固定基板
８を当接し、適切な温度および電圧条件の元で接合す
る。或いは、座ぐり孔１２側に酸化被膜を残さず、固定
基板８側に酸化被膜を成膜して静電接合を実施する。
【００３５】以上の工程において、微小可動デバイスを
光スイッチとするに必要とされるミラーを形成する工程
は省略されているが、（工程７）と（工程８）の間に従
来例の工程７および工程８を挿入してミラー３を形成す
る。ここで、工程７：シリコン基板１上面全面に数１０
μｍ厚のレジストを塗布し、可動板２の上面にミラー形
状にパターンニングする。工程８：金メッキ液に浸し、
数１０μｍの高さのミラー３を形成し、残存するレジス
トを除去する。
光スイッチとするに必要とされるミラーを形成する工程
は省略されているが、（工程７）と（工程８）の間に従
来例の工程７および工程８を挿入してミラー３を形成す
る。ここで、工程７：シリコン基板１上面全面に数１０
μｍ厚のレジストを塗布し、可動板２の上面にミラー形
状にパターンニングする。工程８：金メッキ液に浸し、
数１０μｍの高さのミラー３を形成し、残存するレジス
トを除去する。
【００３６】図６および図７を参照して実施例３を説明
する。実施例３において、従来例と共通する部材には共
通する参照符号を付与している。 （工程１） 最終的に支持フレームとされるべきシリコ
ン基板１を準備する。 （工程２） シリコン基板１の表面に２酸化シリコン保
護膜７を成膜する。 （工程３） アンカー部１１を形成する領域の２酸化シ
リコン保護膜７を除去する。
する。実施例３において、従来例と共通する部材には共
通する参照符号を付与している。 （工程１） 最終的に支持フレームとされるべきシリコ
ン基板１を準備する。 （工程２） シリコン基板１の表面に２酸化シリコン保
護膜７を成膜する。 （工程３） アンカー部１１を形成する領域の２酸化シ
リコン保護膜７を除去する。
【００３７】（工程４） ２酸化シリコン保護膜７にお
ける後の工程において形成される可動板２の位置する領
域の一部を除去して微小凹部７１を形成する。 （工程５） ２酸化シリコン保護膜７の表面に、アンカ
ー部１１、フレクチュア２１、可動板２の形成層をポリ
シリコン膜６を成膜して形成する。 （工程６） ポリシリコン膜６をエッチング加工し、ア
ンカー部１１、フレクチュア２１および可動板２を形成
する。可動板２の下面には、２酸化シリコン保護膜７が
除去された曉に、１３’により示される微小突起が形成
される。
ける後の工程において形成される可動板２の位置する領
域の一部を除去して微小凹部７１を形成する。 （工程５） ２酸化シリコン保護膜７の表面に、アンカ
ー部１１、フレクチュア２１、可動板２の形成層をポリ
シリコン膜６を成膜して形成する。 （工程６） ポリシリコン膜６をエッチング加工し、ア
ンカー部１１、フレクチュア２１および可動板２を形成
する。可動板２の下面には、２酸化シリコン保護膜７が
除去された曉に、１３’により示される微小突起が形成
される。
【００３８】（工程７） 第２の２酸化シリコン保護膜
７’を表裏全面に成膜形成する。 （工程８） フレクチュア２１および可動板２に対応す
る第２の２酸化シリコン保護膜７’の裏面領域を除去す
る。 （工程９） 水酸化カリウム水溶液によりシリコン基板
１をエッチングして座ぐり孔１２を形成する。 （工程１０） 残存する２酸化シリコン保護膜を除去す
る。ここで、微小突起１３が可動板２の下面に形成され
た。
７’を表裏全面に成膜形成する。 （工程８） フレクチュア２１および可動板２に対応す
る第２の２酸化シリコン保護膜７’の裏面領域を除去す
る。 （工程９） 水酸化カリウム水溶液によりシリコン基板
１をエッチングして座ぐり孔１２を形成する。 （工程１０） 残存する２酸化シリコン保護膜を除去す
る。ここで、微小突起１３が可動板２の下面に形成され
た。
【００３９】（工程１１） 別に準備した固定基板８を
座ぐり孔１２に嵌合固定する。 以上の工程において、微小可動デバイスを光スイッチと
するに必要とされるミラーを形成する工程は省略されて
いるが、（工程８）と（工程９）の間に従来例の工程７
および工程８に対応する工程を挿入してミラー３を形成
する。工程７：シリコン基板１上面全面に数１０μｍ厚
のレジストを塗布し、可動板２の上面にミラー形状にパ
ターンニングする。工程８：金メッキ液に浸し、数１０
μｍの高さのミラー３を形成し、残存するレジストを除
去する。
座ぐり孔１２に嵌合固定する。 以上の工程において、微小可動デバイスを光スイッチと
するに必要とされるミラーを形成する工程は省略されて
いるが、（工程８）と（工程９）の間に従来例の工程７
および工程８に対応する工程を挿入してミラー３を形成
する。工程７：シリコン基板１上面全面に数１０μｍ厚
のレジストを塗布し、可動板２の上面にミラー形状にパ
ターンニングする。工程８：金メッキ液に浸し、数１０
μｍの高さのミラー３を形成し、残存するレジストを除
去する。
【００４０】ここで、実施例３の変形例である実施例４
を図８および図９を参照して説明する。 （工程１） 最終的に固定基板とされるべきシリコン基
板１を準備する。 （工程２） エッチング液の侵入経路であるエッチチャ
ネル層を形成するポリシリコン膜６をシリコン基板１の
表面に成膜形成する。 （工程３） ポリシリコン膜６の表面に２酸化シリコン
保護膜７を成膜する。
を図８および図９を参照して説明する。 （工程１） 最終的に固定基板とされるべきシリコン基
板１を準備する。 （工程２） エッチング液の侵入経路であるエッチチャ
ネル層を形成するポリシリコン膜６をシリコン基板１の
表面に成膜形成する。 （工程３） ポリシリコン膜６の表面に２酸化シリコン
保護膜７を成膜する。
【００４１】（工程４） アンカー部１１を形成する領
域の２酸化シリコン保護膜７を除去する。 （工程５） ２酸化シリコン保護膜７における後の工程
において形成される可動板２の位置する領域の一部を除
去して微小凹部７１を形成する。 （工程６） ２酸化シリコン保護膜７の表面に、アンカ
ー部１１、フレクチュア２１、可動板２の形成層を第２
のポリシリコン膜６’を成膜して形成する。
域の２酸化シリコン保護膜７を除去する。 （工程５） ２酸化シリコン保護膜７における後の工程
において形成される可動板２の位置する領域の一部を除
去して微小凹部７１を形成する。 （工程６） ２酸化シリコン保護膜７の表面に、アンカ
ー部１１、フレクチュア２１、可動板２の形成層を第２
のポリシリコン膜６’を成膜して形成する。
【００４２】（工程７） 第２のポリシリコン膜６’を
エッチング加工して、アンカー部１１、フレクチュア２
１および可動板２を形成する。可動板２には、エッチン
グホール２２もエッチング加工により貫通形成する。 （工程８） 第２の２酸化シリコン保護膜７’を表裏全
面に成膜形成する。 （工程９） 表面の第２の２酸化シリコン保護膜７’お
よび２酸化シリコン保護膜７を工程２のポリシリコン膜
６の表面に到る深さまでパターニングする。
エッチング加工して、アンカー部１１、フレクチュア２
１および可動板２を形成する。可動板２には、エッチン
グホール２２もエッチング加工により貫通形成する。 （工程８） 第２の２酸化シリコン保護膜７’を表裏全
面に成膜形成する。 （工程９） 表面の第２の２酸化シリコン保護膜７’お
よび２酸化シリコン保護膜７を工程２のポリシリコン膜
６の表面に到る深さまでパターニングする。
【００４３】（工程１０） 水酸化カリウム水溶液に浸
漬し、ポリシリコン膜６より成るエッチチャネル層およ
びシリコン基板１をエッチングする。 （工程１１） ２酸化シリコン保護膜の残存するものを
除去する。ここで、下面に微小突起１３’が形成された
可動板２が形成された。この工程においても、微小可動
デバイスを光スイッチとするに必要とされるミラーを形
成する工程は、（工程９）と（工程１０）の間に従来例
の工程７および工程８を挿入してミラー３を形成する。
漬し、ポリシリコン膜６より成るエッチチャネル層およ
びシリコン基板１をエッチングする。 （工程１１） ２酸化シリコン保護膜の残存するものを
除去する。ここで、下面に微小突起１３’が形成された
可動板２が形成された。この工程においても、微小可動
デバイスを光スイッチとするに必要とされるミラーを形
成する工程は、（工程９）と（工程１０）の間に従来例
の工程７および工程８を挿入してミラー３を形成する。
【００４４】以上の通りにして構成されたこの発明の微
小可動デバイスは、半導体加速度計の如きセンサデバイ
ス、光スイッチの如きアクチュエータデバイスとして使
用することができる。光スイッチ以外のアクチュエータ
デバイスとしては、表面がミラーとされた可動板が基板
表面と平行な軸の周りに有限な角度範囲で回動可能であ
り、ミラーの方位を変化することにより反射光の向きを
偏向する光スキャナがある。そして、この光スキャナを
素子として多数個マトリクス状に配列して形成したミラ
ーデバイスを構成することができる。
小可動デバイスは、半導体加速度計の如きセンサデバイ
ス、光スイッチの如きアクチュエータデバイスとして使
用することができる。光スイッチ以外のアクチュエータ
デバイスとしては、表面がミラーとされた可動板が基板
表面と平行な軸の周りに有限な角度範囲で回動可能であ
り、ミラーの方位を変化することにより反射光の向きを
偏向する光スキャナがある。そして、この光スキャナを
素子として多数個マトリクス状に配列して形成したミラ
ーデバイスを構成することができる。
【００４５】
【発明の効果】以上の通りであって、加速度計或いはス
キャナの如き本来の正常な動作においては可動板と固定
基板の間の面接触が生起しない微小可動デバイスにおい
ても、衝撃入力時の如き異常事態の発生時においては変
則的な面接触が生起し、その際に面相互間が一時的に吸
着して正常な動作だ妨げられることがあるが、この発明
によれば、微小可動デバイスを構成する固定基板と可動
板の互いに対向する面に微小突起を一体に残存形成した
ことにより、可動板が固定基板に変則的に面接触する際
の接触面積を極めて小さくすることができる。これによ
り、固定基板と可動板の相互吸着による微小可動デバイ
スの機能停止は防止され、その信頼性は格段に向上す
る。そして、吸着の原因の一つとなり得る水分の影響を
受け難くなったことにより、微小可動デバイスのパッケ
ージを簡略化することができる。
キャナの如き本来の正常な動作においては可動板と固定
基板の間の面接触が生起しない微小可動デバイスにおい
ても、衝撃入力時の如き異常事態の発生時においては変
則的な面接触が生起し、その際に面相互間が一時的に吸
着して正常な動作だ妨げられることがあるが、この発明
によれば、微小可動デバイスを構成する固定基板と可動
板の互いに対向する面に微小突起を一体に残存形成した
ことにより、可動板が固定基板に変則的に面接触する際
の接触面積を極めて小さくすることができる。これによ
り、固定基板と可動板の相互吸着による微小可動デバイ
スの機能停止は防止され、その信頼性は格段に向上す
る。そして、吸着の原因の一つとなり得る水分の影響を
受け難くなったことにより、微小可動デバイスのパッケ
ージを簡略化することができる。
【００４６】そして、図１ないし図３を参照して説明さ
れる微小可動デバイスの製造方法によれば、エッチング
ホールを可動板に適正に設計構成することにより、微小
突起形成の新たな工程を格別に加重することなく、微小
可動デバイスの慣用されている製造工程を殆どそのまま
採用して微小可動デバイスを製造することができる。ま
た、エッチングホールの設計についても、可動板とシリ
コン基板との間のギャップｄ、および微小突起の高さｈ
は設計値であり、そして、エッチチャネル層のエッチン
グレートＲ1 、シリコン基板面のエッチングレートＲ2
およびシリコン基板に形成された微小突起のエッチング
レートＲ3 は実験値であるので、これら設計値および実
験値を決定しさえすれば、適正なエッチング時間ｔおよ
びエッチングホール間中間距離Ｗを容易に求めることが
できる。
れる微小可動デバイスの製造方法によれば、エッチング
ホールを可動板に適正に設計構成することにより、微小
突起形成の新たな工程を格別に加重することなく、微小
可動デバイスの慣用されている製造工程を殆どそのまま
採用して微小可動デバイスを製造することができる。ま
た、エッチングホールの設計についても、可動板とシリ
コン基板との間のギャップｄ、および微小突起の高さｈ
は設計値であり、そして、エッチチャネル層のエッチン
グレートＲ1 、シリコン基板面のエッチングレートＲ2
およびシリコン基板に形成された微小突起のエッチング
レートＲ3 は実験値であるので、これら設計値および実
験値を決定しさえすれば、適正なエッチング時間ｔおよ
びエッチングホール間中間距離Ｗを容易に求めることが
できる。
【００４７】また、図４および図５を参照して説明され
る微小可動デバイスの製造方法によれば、可動板が一体
に形成された支持フレームの製造工程は従来の製造工程
そのものである。この場合、微小突起を表面に残存形成
した固定基板を別に形成して支持フレームに貼り合わせ
て使用するが、この固定基板も、シリコン基板の上面に
２酸化シリコンより成る保護膜を成膜形成し、この保護
膜を微小突起に対応する部分のみ残存するパターニング
を実施し、このパターニングを実施された保護膜を有す
るシリコン基板を水酸化カリウム水溶液でエッチング
し、微小突起が形成されたところでエッチングを停止す
ることにより、極く簡単に製造することができる。
る微小可動デバイスの製造方法によれば、可動板が一体
に形成された支持フレームの製造工程は従来の製造工程
そのものである。この場合、微小突起を表面に残存形成
した固定基板を別に形成して支持フレームに貼り合わせ
て使用するが、この固定基板も、シリコン基板の上面に
２酸化シリコンより成る保護膜を成膜形成し、この保護
膜を微小突起に対応する部分のみ残存するパターニング
を実施し、このパターニングを実施された保護膜を有す
るシリコン基板を水酸化カリウム水溶液でエッチング
し、微小突起が形成されたところでエッチングを停止す
ることにより、極く簡単に製造することができる。
【００４８】更に、図６および図７を参照して説明され
る微小可動デバイスの製造方法によれば、微小突起は可
動板の下面に形成する微小可動デバイスが製造される。
この製造方法も、可動板が一体に形成された支持フレー
ムの製造工程は従来の製造工程そのものである。そし
て、この支持フレームに嵌合される固定基板は、微小突
起が可動板の下面に形成されているところから、微小突
起が形成されない単なる基板で差し支えないので、簡単
に製造することができる。
る微小可動デバイスの製造方法によれば、微小突起は可
動板の下面に形成する微小可動デバイスが製造される。
この製造方法も、可動板が一体に形成された支持フレー
ムの製造工程は従来の製造工程そのものである。そし
て、この支持フレームに嵌合される固定基板は、微小突
起が可動板の下面に形成されているところから、微小突
起が形成されない単なる基板で差し支えないので、簡単
に製造することができる。
【００４９】また、図８および図９を参照して説明され
る微小可動デバイスの製造方法によっても、微小突起は
可動板の下面に形成する微小可動デバイスが製造され、
一連の工程により固定基板まで連続的に製造することが
できる。
る微小可動デバイスの製造方法によっても、微小突起は
可動板の下面に形成する微小可動デバイスが製造され、
一連の工程により固定基板まで連続的に製造することが
できる。
【図１】実施例を説明する図。
【図２】図１の続き。
【図３】エッチングホールを説明する図。
【図４】他の実施例を説明する図。
【図５】図４の続き。
【図６】更なる他の実施例を説明する図。
【図７】図６の続き。
【図８】他の実施例を説明する図。
【図９】図８の続き。
【図１０】従来例を説明する図。
１ シリコン基板 １１ アンカー部 １２ 座ぐり孔 １３ 微小突起 ２ 可動板 ２１ フレクチュア ２１１ 結合部 ２１２ 結合部 ２２ エッチングホール ６ ポリシリコン膜 ６’第２のポリシリコン膜 ７ ２酸化シリコン保護膜 ７’第２の２酸化シリコン保護膜 ８ 固定基板 ８１ 中央隆起部 ８２ 鍔部
Claims (24)
- 【請求項１】 マイクロマシニング技術で製造され、
固定基板と、アンカー部およびフレクチュアを介して固
定基板に取り付け結合される可動板とを有する微小可動
デバイスの製造方法において、 最終的に固定基板とされるべきシリコン基板を準備し、 エッチング液の侵入経路であるエッチチャネル層を形成
すべきポリシリコン膜をシリコン基板の表面に成膜形成
し、 ポリシリコン膜の表面に２酸化シリコン保護膜を成膜
し、 アンカー部を形成する領域の２酸化シリコン保護膜を除
去し、 ２酸化シリコン保護膜除去領域を含み成膜形成されてい
る２酸化シリコン保護膜の表面に第２のポリシリコン膜
を成膜形成し、 第２のポリシリコン膜をエッチング加工して、可動板
と、アンカー部と、フレクチュアとを形成すると共に可
動板には更にエッチングホールを複数個エッチング加工
により貫通形成し、 第２の２酸化シリコン保護膜を表裏全面に成膜形成し、 表面の第２の２酸化シリコン保護膜および２酸化シリコ
ン保護膜をポリシリコン膜の表面に到る深さまでパター
ニングし、 エッチング液に浸漬して、ポリシリコン膜より成るエッ
チチャネル層およびシリコン基板をエッチングしてシリ
コン基板上面に微小突起を一体に残存形成し、 ２酸化シリコン保護膜を除去することを特徴とする微小
可動デバイスの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載される微小可動デバイ
スの製造方法において、 可動板に形成される複数個のエッチングホールはエッチ
ングホール間中間距離Ｗを有して形成され、 シリコン基板のエッチング時間ｔが、エッチチャネル層
のエッチングレートＲ 1 、シリコン基板面のエッチング
レートＲ2 、シリコン基板に形成された微小突起のエッ
チングレートＲ3 について、 ｔ1 ＜ｔ＜ｔ2 の時間範囲において、 ｔ1 ＝Ｗ／Ｒ1 ｔ2 ＝Ｒ3 Ｗ／Ｒ1 （Ｒ3 −Ｒ2 ） なる時間ｔに設定され、シリコン基板の面における隣接
する複数のエッチングホール同志の中間に対応する位置
にシリコン基板のエッチングの残留物として微小突起を
形成することを特徴とする微小可動デバイスの製造方
法。 - 【請求項３】 マイクロマシニング技術で製造され、固
定基板と、アンカー部およびフレクチュアを介して支持
フレームに取り付け結合される可動板とを有する微小可
動デバイスの製造方法において、 最終的に支持フレームとされるべきシリコン基板を準備
し、 シリコン基板の表面に２酸化シリコン保護膜を成膜し、 アンカー部を形成する領域の２酸化シリコン保護膜を除
去し、 ２酸化シリコン保護膜除去領域を含み２酸化シリコン保
護膜の表面にポリシリコン膜を成膜形成し、 ポリシリコン膜をエッチング加工し、可動板と、アンカ
ー部と、フレクチュアとを形成し、 第２の２酸化シリコン保護膜を表裏全面に成膜形成し、 可動板およびフレクチュアに対応する第２の２酸化シリ
コン保護膜における裏面領域を除去し、 エッチング液によりシリコン基板をエッチングして座ぐ
り孔を形成し、 ２酸化シリコン保護膜を除去し、 別に準備した微小突起が形成された固定基板を座ぐり孔
に嵌合固定することを特徴とする微小可動デバイスの製
造方法。 - 【請求項４】 マイクロマシニング技術で製造され、固
定基板と、アンカー部およびフレクチュアを介して支持
フレームに取り付け結合される可動板とを有する微小可
動デバイスの製造方法において、 最終的に支持フレームとされるべきシリコン基板を準備
し、 シリコン基板の表面に２酸化シリコン保護膜を成膜し、 アンカー部を形成する領域の２酸化シリコン保護膜を除
去し、 ２酸化シリコン保護膜における可動板の位置する領域の
一部を除去して微小凹部を形成し、 ２酸化シリコン保護膜の表面にポリシリコン膜を成膜
し、 ポリシリコン膜をエッチング加工し、可動板と、アンカ
ー部と、フレクチュアとを形成し、 第２の２酸化シリコン保護膜を表裏全面に成膜形成し、 可動板およびフレクチュアに対応する第２の２酸化シリ
コン保護膜の裏面領域を除去し、 エッチング液によりシリコン基板をエッチングして座ぐ
り孔を形成し、 残存する２酸化シリコン保護膜を除去し、 別に準備した固定基板を座ぐり孔に嵌合固定することを
特徴とする微小可動デバイスの製造方法。 - 【請求項５】 マイクロマシニング技術で製造され、固
定基板と、アンカー部およびフレクチュアを介して固定
基板に取り付け結合される可動板とを有する微小可動デ
バイスの製造方法において、 最終的に固定基板とされるべきシリコン基板を準備し、 エッチング液の侵入経路であるエッチチャネル層を形成
するポリシリコン膜をシリコン基板の表面に成膜形成
し、 ポリシリコン膜の表面に２酸化シリコン保護膜を成膜
し、 アンカー部を形成する領域の２酸化シリコン保護膜を除
去し、 ２酸化シリコン保護膜における後で形成される可動板の
位置する領域の一部を除去して微小凹部を形成し、 ２酸化シリコン保護膜の表面に、アンカー部、フレクチ
ュア、可動板を形成する第２のポリシリコン膜成膜し、 第２のポリシリコン膜をエッチング加工して、アンカー
部、フレクチュアおよび可動板を形成すると共に可動板
にはエッチングホールを貫通形成し、 第２の２酸化シリコン保護膜を表裏全面に成膜形成し、 表面の第２の２酸化シリコン保護膜および２酸化シリコ
ン保護膜をポリシリコン膜の表面に到る深さまでパター
ニングし、エッチング液に浸漬し、ポリシリコン膜より
成るエッチチャネル層およびシリコン基板をエッチング
し、２酸化シリコン保護膜の残存するものを除去するこ
とを特徴とする微小可動デバイスの製造方法。 - 【請求項６】 マイクロマシニング技術で製造され、固
定基板と、アンカー部およびフレクチュアを介して固定
基板或いは支持フレームに取り付け結合される可動板と
を有する微小可動デバイスにおいて、固定基板と可動板
の互いに対向する面に微小突起を一体に残存形成したこ
とを特徴とする微小可動デバイス。 - 【請求項７】 請求項６に記載される微小可動デバイス
において、微小突起は固定基板の上面に形成したことを
特徴とする微小可動デバイス。 - 【請求項８】 請求項７に記載される微小可動デバイス
において、固定基板と可動板との間には固定基板をエッ
チング除去して形成した空隙を有し、可動板と対向する
固定基板の表面には、エッチチャネル層に対してエッチ
ング液が可動板側から侵入する複数のエッチングホール
同志の中間に対向する位置に空隙を形成する固定基板の
エッチングの残留物として形成された微小突起が形成さ
れていることを特徴とする微小可動デバイス。 - 【請求項９】 請求項７に記載される微小可動デバイス
において、固定基板は可動板が一体に形成された支持フ
レームに貼り合わされた微小突起を表面に形成した固定
基板より成るものであることを特徴とする微小可動デバ
イス。 - 【請求項１０】 請求項６に記載される微小可動デバイ
スにおいて、微小突起は可動板の下面に形成したことを
特徴とする微小可動デバイス。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載される微小可動デバ
イスにおいて、シリコン基板の上面に保護膜を成膜し、
保護膜を加工して可動板の微小突起が形成される部分に
凹部を形成し、保護膜の上面に可動板形成層を成膜し、
可動板形成層をエッチングして可動板を形成し、保護膜
を除去して構成したことを特徴とする微小可動デバイ
ス。 - 【請求項１２】 請求項１０に記載される微小可動デバ
イスにおいて、 シリコン基板の上面に保護膜を成膜し、保護膜を加工し
て可動板の微小突起が形成される部分に凹部を形成し、
保護膜の上面に可動板形成層を成膜し、可動板形成層を
エッチングして可動板を形成し、シリコン基板下面をエ
ッチングして座ぐり孔を形成し、別に準備した固定基板
を座ぐり孔に嵌合固定したことを特徴とする微小可動デ
バイス。 - 【請求項１３】 マイクロマシニング技術で製作され、
固定電極基板と、アンカー部およびフレクチュアを介し
て固定電極基板に取り付け結合される可動電極板と、可
動電極板の上面に形成されるマイクロミラーとを有し、
可動電極板を固定電極基板の面に垂直な方向に駆動して
水平方向から入射される光ビームをスイッチングする光
スイッチの製造方法において、 最終的に固定電極基板とされるべきシリコン基板を準備
し、 エッチング液の侵入経路を形成するエッチチャネル層を
形成すべきポリシリコン膜をシリコン基板の表面に成膜
形成し、 ポリシリコン膜の表面に２酸化シリコン保護膜を成膜
し、 アンカー部を形成する領域の２酸化シリコン保護膜を除
去し、 ２酸化シリコン保護膜除去領域を含み成膜形成されてい
る２酸化シリコン保護膜の表面に第２のポリシリコン膜
を成膜形成し、 第２のポリシリコン膜をエッチング加工して、可動電極
板と、アンカー部と、フレクチュアとを形成すると共に
可動電極板には更にエッチングホールを複数個エッチン
グ加工により貫通形成し、 第２の２酸化シリコン保護膜を表裏全面に成膜形成し、 表面の第２の２酸化シリコン保護膜および２酸化シリコ
ン保護膜をポリシリコン膜の表面に到る深さまでパター
ニングし、 可動電極板の上面にミラーを形成し、 エッチング液に浸漬して、ポリシリコン膜より成るエッ
チチャネル層およびシリコン基板をエッチングしてシリ
コン基板上面に微小突起を一体に残存形成し、 残存する２酸化シリコン保護膜を除去することを特徴と
する光スイッチの製造方法。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載される光スイッチの
製造方法において、 可動電極板に形成される複数個のエッチングホールはエ
ッチングホール間中間距離Ｗを有して形成され、 シリコン基板のエッチング時間ｔが、エッチチャネル層
のエッチングレートＲ 1 、シリコン基板面のエッチング
レートＲ2 、シリコン基板に形成された微小突起のエッ
チングレートＲ3 について、 ｔ1 ＜ｔ＜ｔ2 の時間範囲において、 ｔ1 ＝Ｗ／Ｒ1 ｔ2 ＝Ｒ3 Ｗ／Ｒ1 （Ｒ3 −Ｒ2 ） なる時間ｔに設定され、シリコン基板の面における隣接
する複数のエッチングホール同志の中間に対応する位置
にシリコン基板のエッチングの残留物として微小突起を
形成することを特徴とする光スイッチの製造方法。 - 【請求項１５】 マイクロマシニング技術で製作され、
固定電極基板と、アンカー部およびフレクチュアを介し
て支持フレームに取り付け結合される可動電極板と、可
動電極板の上面に形成されるマイクロミラーとを有し、
可動電極板を固定電極基板の面に垂直な方向に駆動して
水平方向から入射される光ビームをスイッチングする光
スイッチの製造方法において、 最終的に支持フレームとされるべきシリコン基板を準備
し、 シリコン基板の表面に２酸化シリコン保護膜を成膜し、 アンカー部を形成する領域の２酸化シリコン保護膜を除
去し、 ２酸化シリコン保護膜除去領域を含み２酸化シリコン保
護膜の表面にポリシリコン膜を成膜形成し、 ポリシリコン膜をエッチング加工し、可動電極板と、ア
ンカー部と、フレクチュアとを形成し、 第２の２酸化シリコン保護膜を表裏全面に成膜形成し、 可動電極板およびフレクチュアに対応する第２の２酸化
シリコン保護膜における裏面領域を除去し、 可動電極板の上面にミラーを形成し、 エッチング液によりシリコン基板をエッチングして座ぐ
り孔を形成し、 残存する２酸化シリコン保護膜を除去し、 別に準備した表面に微小突起を形成した固定基板を座ぐ
り孔に嵌合固定することを特徴とする光スイッチの製造
方法。 - 【請求項１６】 マイクロマシニング技術で製作され、
固定電極基板と、アンカー部およびフレクチュアを介し
て支持フレームに取り付け結合される可動電極板と、可
動電極板の上面に形成されるマイクロミラーとを有し、
可動電極板を固定電極基板の面に垂直な方向に駆動して
水平方向から入射される光ビームをスイッチングする光
スイッチの製造方法において、 最終的に支持フレームとされるべきシリコン基板を準備
し、 シリコン基板の表面に２酸化シリコン保護膜を成膜し、 アンカー部を形成する領域の２酸化シリコン保護膜を除
去し、 ２酸化シリコン保護膜における可動電極板の位置する領
域の一部を除去して微小凹部を形成し、 ２酸化シリコン保護膜の表面にポリシリコン膜を成膜
し、 ポリシリコン膜をエッチング加工し、可動電極板と、ア
ンカー部と、フレクチュアとを形成し、 第２の２酸化シリコン保護膜を表裏全面に成膜形成し、
可動電極板およびフレクチュアに対応する第２の２酸化
シリコン保護膜における裏面領域を除去し、 可動電極板の上面にミラーを形成し、 エッチング液によりシリコン基板をエッチングして座グ
リ孔を形成し、 残存する２酸化シリコン保護膜を除去し、別に準備した
固定電極基板を座グリ孔に嵌合固定することを特徴とす
る光スイッチの製造方法。 - 【請求項１７】 マイクロマシニング技術で製作され、
固定電極基板と、アンカー部およびフレクチュアを介し
て支持フレームに取り付け結合される可動電極板と、可
動電極板の上面に形成されるマイクロミラーとを有し、
可動電極板を固定電極基板の面に垂直な方向に駆動して
水平方向から入射される光ビームをスイッチングする光
スイッチの製造方法において、 最終的に固定基板とされるべきシリコン基板を準備し、 エッチング液の侵入経路であるエッチチャネル層を形成
するポリシリコン膜をシリコン基板の表面に成膜形成
し、 ポリシリコン膜の表面に２酸化シリコン保護膜を成膜
し、 アンカー部を形成する領域の２酸化シリコン保護膜を除
去し、 ２酸化シリコン保護膜における後で形成される可動板の
位置する領域の一部を除去して微小凹部を形成し、 ２酸化シリコン保護膜の表面に、アンカー部、フレクチ
ュア、可動板を形成する第２のポリシリコン膜成膜し、 第２のポリシリコン膜をエッチング加工して、アンカー
部、フレクチュアおよび可動板を形成すると共に可動板
にはエッチングホールを貫通形成し、 第２の２酸化シリコン保護膜を表裏全面に成膜形成し、 表面の第２の２酸化シリコン保護膜および２酸化シリコ
ン保護膜をポリシリコン膜の表面に到る深さまでパター
ニングし、 エッチング液に浸漬し、ポリシリコン膜より成るエッチ
チャネル層およびシリコン基板をエッチングし、 可動電極板の上面にミラーを形成し、 ２酸化シリコン保護膜の残存するものを除去することを
特徴とする光スイッチの製造方法。 - 【請求項１８】 マイクロマシニング技術で製作され、
固定電極基板と、アンカー部およびフレクチュアを介し
て固定電極基板或いは支持フレームに取り付け結合され
る可動電極板と、可動電極板の上面に形成されるマイク
ロミラーとを有し、可動電極板を固定電極基板の面に垂
直な方向に駆動して水平方向から入射される光ビームを
スイッチングする光スイッチにおいて、 固定電極基板と可動電極板の互いに対向する面に微小突
起を一体に残存形成したことを特徴とする光スイッチ。 - 【請求項１９】 請求項１８に記載される光スイッチに
おいて、 微小突起は固定電極基板の上面に形成したことを特徴と
する光スイッチ。 - 【請求項２０】 請求項１９に記載される光スイッチに
おいて、 固定電極基板と可動電極板との間には固定電極基板をエ
ッチング除去して形成した空隙を有し、 可動電極板と対向する固定電極基板の表面には、エッチ
チャネル層に対してエッチング液が可動電極板側から侵
入する複数のエッチングホール同志の中間に対向する位
置に空隙を形成する固定電極基板のエッチングの残留物
として形成された微小突起が形成されていることを特徴
とする光スイッチ。 - 【請求項２１】 請求項１９に記載される光スイッチに
おいて、 固定電極基板は可動電極板が一体に形成された支持フレ
ームに貼り合わされた微小突起を表面に形成した固定基
板より成るものであることを特徴とする光スイッチ。 - 【請求項２２】 請求項１８に記載される光スイッチに
おいて、 微小突起は可動電極板の下面に形成したことを特徴とす
る光スイッチ。 - 【請求項２３】 請求項２２に記載される光スイッチに
おいて、 シリコン基板の上面に保護膜を成膜し、保護膜を加工し
て可動電極板の微小突起が形成されるべき部分に凹部を
形成し、保護膜の上面に可動電極板形成層を成膜形成
し、可動電極板形成層をエッチングして可動電極板を形
成し、保護膜を除去して構成されたことを特徴とする光
スイッチ。 - 【請求項２４】 請求項２２に記載される光スイッチに
おいて、 シリコン基板の上面に保護膜を成膜し、保護膜を加工し
て可動板の微小突起が形成される部分に凹部を形成し、
保護膜の上面に可動板形成層を成膜し、可動板形成層を
エッチングして可動板を形成し、シリコン基板下面をエ
ッチングして座ぐり孔を形成し、別に準備した固定電極
基板を座ぐり孔に嵌合固定したことを特徴とする光スイ
ッチ。
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