JP2001347499A - 微細装置の製造方法 - Google Patents
微細装置の製造方法Info
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
- B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
- B81C1/00134—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems comprising flexible or deformable structures
- B81C1/0019—Flexible or deformable structures not provided for in groups B81C1/00142 - B81C1/00182
-
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- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
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- B81C2201/034—Moulding
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- Micromachines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡易で実用的な製造方法によって厚膜の機能
性材料膜を高アスペクト比にパターニングして、動作特
性の高いＭＥＭＳやルゲートフィルタなどを実現するこ
とが可能な微細装置の製造方法を提供する。 【解決手段】 機能性材料層であるＰＺＴ層６ａ，６ｂ
を成膜するための高温プロセスにも耐えることができ、
しかも高アスペクト比のパターニングが可能であり、ま
た微細装置の製造工程全体に対するプロセス整合性も良
好である、Ｓｉ層２を型４として用いて、所望のＰＺＴ
層６よりも深い溝状または間隙状のパターンの型４を形
成し、その型４の窪みの部分を含む表面全体にＰＺＴ層
６ａ，６ｂ機能性材料層（膜）を成膜する。型４上に堆
積しているＰＺＴ層６ｂを、その型４と共に除去して、
ＰＺＴ層６ａのパターンのみを選択的に残して所望の機
能性材料層のパターンを得る。
性材料膜を高アスペクト比にパターニングして、動作特
性の高いＭＥＭＳやルゲートフィルタなどを実現するこ
とが可能な微細装置の製造方法を提供する。 【解決手段】 機能性材料層であるＰＺＴ層６ａ，６ｂ
を成膜するための高温プロセスにも耐えることができ、
しかも高アスペクト比のパターニングが可能であり、ま
た微細装置の製造工程全体に対するプロセス整合性も良
好である、Ｓｉ層２を型４として用いて、所望のＰＺＴ
層６よりも深い溝状または間隙状のパターンの型４を形
成し、その型４の窪みの部分を含む表面全体にＰＺＴ層
６ａ，６ｂ機能性材料層（膜）を成膜する。型４上に堆
積しているＰＺＴ層６ｂを、その型４と共に除去して、
ＰＺＴ層６ａのパターンのみを選択的に残して所望の機
能性材料層のパターンを得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、数μｍないし１０
０μｍあるいはそれ以上の厚膜の機能性材料膜を３ない
し１０あるいはそれ以上に高いアスペクト比のパターン
に加工することが要求される、ＭＥＭＳ（Micro Electr
o Mechanic Systems；微細（微小）電気機械システム，
以下、ＭＥＭＳと呼ぶ）やルゲートフィルタ（Rugate F
ilter ）などの製造において特に好適な微細装置の製造
方法に関する。
０μｍあるいはそれ以上の厚膜の機能性材料膜を３ない
し１０あるいはそれ以上に高いアスペクト比のパターン
に加工することが要求される、ＭＥＭＳ（Micro Electr
o Mechanic Systems；微細（微小）電気機械システム，
以下、ＭＥＭＳと呼ぶ）やルゲートフィルタ（Rugate F
ilter ）などの製造において特に好適な微細装置の製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＭＥＭＳでは一般に、実用上十分なセン
シング機能やアクチュエーション機能を達成するために
は、圧電材料や磁性材料のような機能性材料膜を加工し
て形成された微細構造を、少なくとも数μｍ以上、望ま
しくは１００μｍあるいはそれ以上の厚膜に形成し、か
つそれを高アスペクト比にパターニングすることが強く
要請されている。
シング機能やアクチュエーション機能を達成するために
は、圧電材料や磁性材料のような機能性材料膜を加工し
て形成された微細構造を、少なくとも数μｍ以上、望ま
しくは１００μｍあるいはそれ以上の厚膜に形成し、か
つそれを高アスペクト比にパターニングすることが強く
要請されている。
【０００３】なかでも、圧電材料は、それ自体がセンサ
にもアクチュエータにもなるので、そのいずれかの単機
能で用いる場合に構造の簡易化が達成できることや、そ
れら両者での使用にも対応することができるという利点
があることから、特にＭＥＭＳの主要な動作部を構成す
る要素材料として注目されている。あるいはＭＥＭＳ以
外にも、例えば光学的機能性材料を用いたルゲートフィ
ルタのような微細装置などにおいても同様に、厚膜の機
能性材料を高アスペクト比のパターンに加工する技術の
確立が強く要請されている。
にもアクチュエータにもなるので、そのいずれかの単機
能で用いる場合に構造の簡易化が達成できることや、そ
れら両者での使用にも対応することができるという利点
があることから、特にＭＥＭＳの主要な動作部を構成す
る要素材料として注目されている。あるいはＭＥＭＳ以
外にも、例えば光学的機能性材料を用いたルゲートフィ
ルタのような微細装置などにおいても同様に、厚膜の機
能性材料を高アスペクト比のパターンに加工する技術の
確立が強く要請されている。
【０００４】マイクロポンプ、小型超音波モータ、マイ
クロカンチレバー等のマイクロアクチュエータや、微小
超音波発生源などに圧電材料を用いる場合、実用的な動
作距離や出力を達成することが必要である。そのために
は、例えばチタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体である
ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｏ3 ；以下，ＰＺＴと呼
ぶ）を例に取ると、少なくとも数μｍ程度の膜厚が必要
であり、さらに望ましくは、数１０μｍないし１００μ
ｍあるいはそれ以上のいわゆる厚膜のものが有用である
と考えられる。
クロカンチレバー等のマイクロアクチュエータや、微小
超音波発生源などに圧電材料を用いる場合、実用的な動
作距離や出力を達成することが必要である。そのために
は、例えばチタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体である
ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｏ3 ；以下，ＰＺＴと呼
ぶ）を例に取ると、少なくとも数μｍ程度の膜厚が必要
であり、さらに望ましくは、数１０μｍないし１００μ
ｍあるいはそれ以上のいわゆる厚膜のものが有用である
と考えられる。
【０００５】従来、上記の圧電材料のような機能性材料
膜の構造体は、いわゆるバルク材からの機械加工や、ス
クリーン印刷法によって製造されている。これは、機械
加工やスクリーン印刷法が、厚膜のパターンを形成可能
な技術であることによるものである。またその他にも、
例えばスパッタリングやＣＶＤ（Chemical Vapor Depos
ition:化学的気相成長 )法などによる薄膜を何度も重ね
て積層して行く技術なども提案されている。
膜の構造体は、いわゆるバルク材からの機械加工や、ス
クリーン印刷法によって製造されている。これは、機械
加工やスクリーン印刷法が、厚膜のパターンを形成可能
な技術であることによるものである。またその他にも、
例えばスパッタリングやＣＶＤ（Chemical Vapor Depos
ition:化学的気相成長 )法などによる薄膜を何度も重ね
て積層して行く技術なども提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機械加
工では、加工中やハンドリング中での部材の破損や、接
着時の特性のばらつきなどが避け難いことから、機能性
材料膜の精確なパターニングが困難である。
工では、加工中やハンドリング中での部材の破損や、接
着時の特性のばらつきなどが避け難いことから、機能性
材料膜の精確なパターニングが困難である。
【０００７】また、スクリーン印刷法の場合には一般
に、焼結温度が５００〜８００℃あるいはそれ以上にな
るので、基板やその他の構成部材が損傷を受けることが
多く、しかも膜を高密度に形成することが困難であるこ
とから、機能性材料膜として好適な材質を得ることがで
きない場合が多い。
に、焼結温度が５００〜８００℃あるいはそれ以上にな
るので、基板やその他の構成部材が損傷を受けることが
多く、しかも膜を高密度に形成することが困難であるこ
とから、機能性材料膜として好適な材質を得ることがで
きない場合が多い。
【０００８】更に、スパッタリングやＣＶＤ法などによ
り厚膜を形成する技術では一般に、比較的低温での成膜
プロセスが可能ではあるが、その一方で、数１０μｍあ
るいはそれ以上の厚膜の堆積に極めて長い時間を要する
ので、実用上の製造プロセスとしては現実的ではない。
しかも、長時間に亘って何度も堆積を積み重ねて成膜さ
れた機能性材料膜は、精確なエッチング加工を施すこと
が困難である場合が多い。
り厚膜を形成する技術では一般に、比較的低温での成膜
プロセスが可能ではあるが、その一方で、数１０μｍあ
るいはそれ以上の厚膜の堆積に極めて長い時間を要する
ので、実用上の製造プロセスとしては現実的ではない。
しかも、長時間に亘って何度も堆積を積み重ねて成膜さ
れた機能性材料膜は、精確なエッチング加工を施すこと
が困難である場合が多い。
【０００９】また、機能性材料の厚膜をスパッタリング
やＣＶＤ法などによって成膜し、それをエッチングでは
なくリフトオフ法でパターニングすることも考えられ
る。ここで、リフトオフ法は一般に、フォトレジストを
型として用いて、その型を剥離して所望のパターンを得
るというものである。
やＣＶＤ法などによって成膜し、それをエッチングでは
なくリフトオフ法でパターニングすることも考えられ
る。ここで、リフトオフ法は一般に、フォトレジストを
型として用いて、その型を剥離して所望のパターンを得
るというものである。
【００１０】ところが、リフトオフ法によって加工（形
成）可能な機能性材料膜は低温で成膜可能なものに限定
されてしまう。これは、フォトレジストを型として用い
ると、１５０℃程度以上に基板を加熱した際にフォトレ
ジストが変形や焦げ付きを起こすため、リフトオフ不能
になることがあるので、機能性材料膜の成膜法がプロセ
ス温度によって厳しく制約されてしまうからである。
成）可能な機能性材料膜は低温で成膜可能なものに限定
されてしまう。これは、フォトレジストを型として用い
ると、１５０℃程度以上に基板を加熱した際にフォトレ
ジストが変形や焦げ付きを起こすため、リフトオフ不能
になることがあるので、機能性材料膜の成膜法がプロセ
ス温度によって厳しく制約されてしまうからである。
【００１１】あるいは、Ｘ線リソグラフィを用いるＬＩ
ＧＡ（Lithographie Galvanoformung Abfprumng ）プロ
セスによれは、数１００μｍ厚のレジストのパターニン
グが可能である。ところが、この方法は、Ｘ線リソグラ
フィ装置が一般に極めて特殊で高価なものであり、また
透過性の極めて高いＸ線に対する十分な遮蔽性を有する
Ａｕ（金）等を用いた極めて特殊な構成を有しており製
造も繁雑で高価なフォトマスクが必要であるなど、工業
的な実用上のプロセスとしては極めて特殊で現実的では
ない。
ＧＡ（Lithographie Galvanoformung Abfprumng ）プロ
セスによれは、数１００μｍ厚のレジストのパターニン
グが可能である。ところが、この方法は、Ｘ線リソグラ
フィ装置が一般に極めて特殊で高価なものであり、また
透過性の極めて高いＸ線に対する十分な遮蔽性を有する
Ａｕ（金）等を用いた極めて特殊な構成を有しており製
造も繁雑で高価なフォトマスクが必要であるなど、工業
的な実用上のプロセスとしては極めて特殊で現実的では
ない。
【００１２】その他のリフトオフの手法としては、型と
してＳｉＮｘ膜やＳｉＯ2 膜を用いることも提案されて
いる。この場合には、成膜温度を高くすることが可能と
なるので、プロセス温度の制約はフォトレジストよりも
緩くなるが、しかしその一方で、ＳｉＮｘ膜やＳｉＯ2
膜をアスペクト比３以上にパターニングすることが極め
て困難である。
してＳｉＮｘ膜やＳｉＯ2 膜を用いることも提案されて
いる。この場合には、成膜温度を高くすることが可能と
なるので、プロセス温度の制約はフォトレジストよりも
緩くなるが、しかしその一方で、ＳｉＮｘ膜やＳｉＯ2
膜をアスペクト比３以上にパターニングすることが極め
て困難である。
【００１３】上記のように、従来のいずれの技術でで
も、少なくとも数μｍあるいはそれ以上の厚膜の機能性
材料を高々３程度以上の高アスペクト比にパターニング
することが困難あるいは不可能であるという問題があっ
た。その結果、動作特性の高い各種の微細装置を実現す
ることができなかった。
も、少なくとも数μｍあるいはそれ以上の厚膜の機能性
材料を高々３程度以上の高アスペクト比にパターニング
することが困難あるいは不可能であるという問題があっ
た。その結果、動作特性の高い各種の微細装置を実現す
ることができなかった。
【００１４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、厚膜の機能性材料膜を高アスペクト
比にパターニングして、動作特性の高いＭＥＭＳやルゲ
ートフィルタなどを実現することが可能な、簡易で実用
的な微細装置の製造方法を提供することにある。
ので、その目的は、厚膜の機能性材料膜を高アスペクト
比にパターニングして、動作特性の高いＭＥＭＳやルゲ
ートフィルタなどを実現することが可能な、簡易で実用
的な微細装置の製造方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明による微細装置の
製造方法は、シリコン層に所望の機能性材料層よりも深
い溝状または間隙状のパターンを刻設して型を形成する
工程と、少なくとも型のパターンの溝または間隙に、シ
リコン層よりも薄い層厚に前記機能性材料層を堆積させ
る工程と、型を除去して機能性材料層のパターンを得る
工程とを含むものである。
製造方法は、シリコン層に所望の機能性材料層よりも深
い溝状または間隙状のパターンを刻設して型を形成する
工程と、少なくとも型のパターンの溝または間隙に、シ
リコン層よりも薄い層厚に前記機能性材料層を堆積させ
る工程と、型を除去して機能性材料層のパターンを得る
工程とを含むものである。
【００１６】本発明による他の微細装置の製造方法は、
フォトレジスト層に所望の機能性材料層よりも深い溝状
または間隙状のパターンを刻設し、そのフォトレジスト
層の表面に保護膜をコーティングして型を形成する工程
と、少なくとも型のパターンの溝または間隙に、フォト
レジスト層よりも薄い層厚に前記機能性材料層を堆積さ
せる工程と、型を除去して機能性材料層からなるパター
ンを得る工程とを含むものである。
フォトレジスト層に所望の機能性材料層よりも深い溝状
または間隙状のパターンを刻設し、そのフォトレジスト
層の表面に保護膜をコーティングして型を形成する工程
と、少なくとも型のパターンの溝または間隙に、フォト
レジスト層よりも薄い層厚に前記機能性材料層を堆積さ
せる工程と、型を除去して機能性材料層からなるパター
ンを得る工程とを含むものである。
【００１７】本発明によるさらに他の微細装置の製造方
法は、有機化合物フィルムに所望の機能性材料層よりも
深い溝状または間隙状のパターンを刻設して型を形成す
る工程と、少なくとも型のパターンの溝または間隙に、
有機化合物フィルムよりも薄い層厚に機能性材料層を堆
積させる工程と、型を除去して機能性材料層のパターン
を得る工程とを含むものである。
法は、有機化合物フィルムに所望の機能性材料層よりも
深い溝状または間隙状のパターンを刻設して型を形成す
る工程と、少なくとも型のパターンの溝または間隙に、
有機化合物フィルムよりも薄い層厚に機能性材料層を堆
積させる工程と、型を除去して機能性材料層のパターン
を得る工程とを含むものである。
【００１８】本発明による微細装置の製造方法では、機
能性材料層を成膜するための高温プロセスにも耐えるこ
とができ、しかも高アスペクト比のパターニングが可能
であり、また微細装置の製造工程全体に対するプロセス
整合性も良好である、シリコン層を型として用いて、所
望の機能性材料層よりも深い溝状または間隙状のパター
ンを形成し、そのパターンの窪みの部分を含む表面全体
に機能性材料層（膜）を成膜する。そして型の上に堆積
している機能性材料層を、その型と共に除去して、型の
パターンの窪みの部分に堆積されている機能性材料層の
みを選択的に残して所望の機能性材料層のパターンを得
る。このとき、機能性材料層は、凸状の型の上と型のパ
ターンの窪みの部分とが、型の余裕を持った厚さによっ
て、パターンエッジが（敢えて段切れのように）あらか
じめ切れた状態で堆積されるので、機能性材料層のパタ
ーンエッジを損傷することなく、型の除去（リフトオ
フ）がなされる。
能性材料層を成膜するための高温プロセスにも耐えるこ
とができ、しかも高アスペクト比のパターニングが可能
であり、また微細装置の製造工程全体に対するプロセス
整合性も良好である、シリコン層を型として用いて、所
望の機能性材料層よりも深い溝状または間隙状のパター
ンを形成し、そのパターンの窪みの部分を含む表面全体
に機能性材料層（膜）を成膜する。そして型の上に堆積
している機能性材料層を、その型と共に除去して、型の
パターンの窪みの部分に堆積されている機能性材料層の
みを選択的に残して所望の機能性材料層のパターンを得
る。このとき、機能性材料層は、凸状の型の上と型のパ
ターンの窪みの部分とが、型の余裕を持った厚さによっ
て、パターンエッジが（敢えて段切れのように）あらか
じめ切れた状態で堆積されるので、機能性材料層のパタ
ーンエッジを損傷することなく、型の除去（リフトオ
フ）がなされる。
【００１９】本発明による他の微細装置の製造方法で
は、型としてシリコン層を用いる代りに、さらにプロセ
ス整合性の高いフォトレジスト層をパターニングしてそ
の表面を保護膜によってコーティングしたものを用い
る。
は、型としてシリコン層を用いる代りに、さらにプロセ
ス整合性の高いフォトレジスト層をパターニングしてそ
の表面を保護膜によってコーティングしたものを用い
る。
【００２０】本発明によるさらに他の微細装置の製造方
法では、型としてシリコン層を用いる代りに、さらに大
きな寸法のパターンに対応すると共にパターニングや剥
離等をさらに簡易に行うことができる有機化合物フィル
ムを用いる。
法では、型としてシリコン層を用いる代りに、さらに大
きな寸法のパターンに対応すると共にパターニングや剥
離等をさらに簡易に行うことができる有機化合物フィル
ムを用いる。
【００２１】なお、シリコン層として、簡易に加工が可
能であるシリコン基板を用いると共に、そのシリコン基
板を他のガラス基板のような基板上に簡易なプロセスで
ある陽極酸化法によって接合するようにしてもよい。ま
た、シリコン層として、簡易なプロセスによって得るこ
とが可能なＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板のシリ
コン部分を用いるようにしてもよい。
能であるシリコン基板を用いると共に、そのシリコン基
板を他のガラス基板のような基板上に簡易なプロセスで
ある陽極酸化法によって接合するようにしてもよい。ま
た、シリコン層として、簡易なプロセスによって得るこ
とが可能なＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板のシリ
コン部分を用いるようにしてもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】［第１の実施の形態］図１は、本発明の第
１の実施の形態に係る製造方法を、特にリフトオフ的な
パターニング工程を中心として表している。まず、図１
（Ａ）に示したように、例えば外形寸法４インチで厚さ
２００μｍ程度の耐熱性のガラス基板１ａのような他の
基板上に、厚さ２００μｍ程度の４インチＳｉ（シリコ
ン）基板を陽極酸化法によって接合し、そのＳｉ基板を
Ｓｉ層２とする。このＳｉ層２は、その他にも、例えば
ガラス基板１ａ上にＳｉ膜を所望の厚さに堆積するなど
して形成することも可能である。
１の実施の形態に係る製造方法を、特にリフトオフ的な
パターニング工程を中心として表している。まず、図１
（Ａ）に示したように、例えば外形寸法４インチで厚さ
２００μｍ程度の耐熱性のガラス基板１ａのような他の
基板上に、厚さ２００μｍ程度の４インチＳｉ（シリコ
ン）基板を陽極酸化法によって接合し、そのＳｉ基板を
Ｓｉ層２とする。このＳｉ層２は、その他にも、例えば
ガラス基板１ａ上にＳｉ膜を所望の厚さに堆積するなど
して形成することも可能である。
【００２４】次に、Ｓｉ層２の表面にフォトレジストを
塗布し、フォトリソグラフィ法などにより、図１（Ｂ）
に示すようなレジストパターン３を形成する。そのレジ
ストパターン３をマスクとして用いると共に、例えばボ
ッシュ（Bosch ）プロセスの一種であるDeep−Ｓｉ（シ
リコン）ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法と呼ばれる
ドライエッチング法によって、Ｓｉ層２をパターニング
し、さらにレジストパターン３を剥離して、Ｓｉ層をリ
フトオフ法によってパターニングするための図１（Ｃ）
に示すような型４を形成する。その型４は、例えば長さ
２００μｍ、幅１０μｍ、深さ２００μｍの寸法で、矩
形の形状のものなどが可能である。ここで、ボッシュプ
ロセスとは、ＳＦ６ガスとＣ４Ｆ８ガスとを交互に供給
して高密度プラズマを発生させてドライエッチングを行
うというものである。
塗布し、フォトリソグラフィ法などにより、図１（Ｂ）
に示すようなレジストパターン３を形成する。そのレジ
ストパターン３をマスクとして用いると共に、例えばボ
ッシュ（Bosch ）プロセスの一種であるDeep−Ｓｉ（シ
リコン）ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法と呼ばれる
ドライエッチング法によって、Ｓｉ層２をパターニング
し、さらにレジストパターン３を剥離して、Ｓｉ層をリ
フトオフ法によってパターニングするための図１（Ｃ）
に示すような型４を形成する。その型４は、例えば長さ
２００μｍ、幅１０μｍ、深さ２００μｍの寸法で、矩
形の形状のものなどが可能である。ここで、ボッシュプ
ロセスとは、ＳＦ６ガスとＣ４Ｆ８ガスとを交互に供給
して高密度プラズマを発生させてドライエッチングを行
うというものである。
【００２５】Ｓｉの型４が形成された基板全体を希ＨＦ
（フッ化水素）溶液中に晒して、その表面を洗浄した
後、図１（Ｄ）に示したように、ガスデポジション法
（またはジェットプリンティング法とも言う）により、
例えば１μｍ以下程度の粒径のＰＺＴ（ジルコン酸チタ
ン酸鉛）微粒子流５を高速で吹き付けて、Ｓｉの型４の
上を含む基板表面全体に、厚さ１５０μｍのＰＺＴ層６
ａ，６ｂを堆積する。ただし、このときＰＺＴ層６ａ，
６ｂは必ずしも基板上全面に形成する必要はなく、所望
のパターンを形成したい型４の付近のみに選択的にＰＺ
Ｔ層６ａを成膜してもよい。成膜チャンバ内でのプロセ
ス条件としては、例えば、圧力１３３．３Ｐａ（１Ｔｏ
ｒｒ）、ノズルから基板までの距離５ｍｍ、ノズルから
の吹き出し用の差圧６６．７Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）、
基板温度１００℃とすればよい。また、ＰＺＴ層６ａ，
６ｂの原料粉末の粒径は、膜質の緻密さ等を確保するた
めに、例えば０．７μｍ以下とすることが望ましい。
（フッ化水素）溶液中に晒して、その表面を洗浄した
後、図１（Ｄ）に示したように、ガスデポジション法
（またはジェットプリンティング法とも言う）により、
例えば１μｍ以下程度の粒径のＰＺＴ（ジルコン酸チタ
ン酸鉛）微粒子流５を高速で吹き付けて、Ｓｉの型４の
上を含む基板表面全体に、厚さ１５０μｍのＰＺＴ層６
ａ，６ｂを堆積する。ただし、このときＰＺＴ層６ａ，
６ｂは必ずしも基板上全面に形成する必要はなく、所望
のパターンを形成したい型４の付近のみに選択的にＰＺ
Ｔ層６ａを成膜してもよい。成膜チャンバ内でのプロセ
ス条件としては、例えば、圧力１３３．３Ｐａ（１Ｔｏ
ｒｒ）、ノズルから基板までの距離５ｍｍ、ノズルから
の吹き出し用の差圧６６．７Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）、
基板温度１００℃とすればよい。また、ＰＺＴ層６ａ，
６ｂの原料粉末の粒径は、膜質の緻密さ等を確保するた
めに、例えば０．７μｍ以下とすることが望ましい。
【００２６】続いて、基板を図示しない真空チャンバ内
に保持し、図１（Ｅ）に示したように、例えばＸｅＦ2
（二フッ化キセノン）を昇華させて導入することによ
り、Ｓｉの型４を完全に除去すると共に、それまでＳｉ
の型４の上に堆積していたＰＺＴ層６ｂを除去して、図
１（Ｆ）に示すようなＰＺＴ層６ａからなるパターンを
得る。なお、ＸｅＦ2 の代りにＢｒＦ３（三フッ化臭
素）を用いても、同様にＳｉの型４を除去することがで
きる。このときのチャンバ内圧力は、例えば６６．７Ｐ
ａ程度に設定すればよい。また、必要に応じて、ＰＺＴ
層６ａ，６ａｂが成膜された段階でその表面をラッピン
グ（研磨）して平坦化し、その上に上部電極等（図１で
は図示省略）を形成することなども可能である。ＰＺＴ
層６ａの上下にそれぞれ電極を形成して（図１では省
略）、図２に示したような微細装置の動作を司る主要な
構造体である機能性材料層が完成する。
に保持し、図１（Ｅ）に示したように、例えばＸｅＦ2
（二フッ化キセノン）を昇華させて導入することによ
り、Ｓｉの型４を完全に除去すると共に、それまでＳｉ
の型４の上に堆積していたＰＺＴ層６ｂを除去して、図
１（Ｆ）に示すようなＰＺＴ層６ａからなるパターンを
得る。なお、ＸｅＦ2 の代りにＢｒＦ３（三フッ化臭
素）を用いても、同様にＳｉの型４を除去することがで
きる。このときのチャンバ内圧力は、例えば６６．７Ｐ
ａ程度に設定すればよい。また、必要に応じて、ＰＺＴ
層６ａ，６ａｂが成膜された段階でその表面をラッピン
グ（研磨）して平坦化し、その上に上部電極等（図１で
は図示省略）を形成することなども可能である。ＰＺＴ
層６ａの上下にそれぞれ電極を形成して（図１では省
略）、図２に示したような微細装置の動作を司る主要な
構造体である機能性材料層が完成する。
【００２７】このように、本実施の形態に係る微細装置
の製造方法では、膜厚が２００μｍと厚膜であり、アス
ペクト比も３０以上と極めて高く、かつエッジ再現性の
良好なＰＺＴ層（機能性材料層）６ａのパターンを得る
ことができる。しかも、ガスデポジション法で成膜する
ことにより、所望の位置に短時間で均一な厚膜のＰＺＴ
層６ａを堆積することができる。また、Ｓｉの型４とＰ
ＺＴ層６ａのパターンとの間に微細な隙間ができるよう
に、Ｓｉ層２の厚さをＰＺＴ層６ａの厚さよりも若干厚
く形成しているので、その隙間からＸｅＦ2 あるいはＢ
ｒＦ3 によるＳｉ層２の選択的なエッチングが進展し
て、Ｓｉ層２を確実に除去することができる。
の製造方法では、膜厚が２００μｍと厚膜であり、アス
ペクト比も３０以上と極めて高く、かつエッジ再現性の
良好なＰＺＴ層（機能性材料層）６ａのパターンを得る
ことができる。しかも、ガスデポジション法で成膜する
ことにより、所望の位置に短時間で均一な厚膜のＰＺＴ
層６ａを堆積することができる。また、Ｓｉの型４とＰ
ＺＴ層６ａのパターンとの間に微細な隙間ができるよう
に、Ｓｉ層２の厚さをＰＺＴ層６ａの厚さよりも若干厚
く形成しているので、その隙間からＸｅＦ2 あるいはＢ
ｒＦ3 によるＳｉ層２の選択的なエッチングが進展し
て、Ｓｉ層２を確実に除去することができる。
【００２８】上記の製造方法によってパターニングされ
たＰＺＴ層６ａをピエゾ素子として用いることにより、
例えば図２に示したマイクロミラーや、図３に示したマ
イクロアクチュエータ（マイクロカンチレバー）などを
製造することができる。
たＰＺＴ層６ａをピエゾ素子として用いることにより、
例えば図２に示したマイクロミラーや、図３に示したマ
イクロアクチュエータ（マイクロカンチレバー）などを
製造することができる。
【００２９】図２のマイクロミラーは、ＰＺＴ層６０に
印加する電圧を制御することにより、ミラー面７が図中
の上下方向に作動するものである。また、図３のマイク
ロアクチュエータは、第１のＰＺＴ層６１および第２の
ＰＺＴ層６２のそれぞれに印加する電圧を制御すること
によってカンチレバーが図中の上下方向に作動するよう
に設定されているものである。
印加する電圧を制御することにより、ミラー面７が図中
の上下方向に作動するものである。また、図３のマイク
ロアクチュエータは、第１のＰＺＴ層６１および第２の
ＰＺＴ層６２のそれぞれに印加する電圧を制御すること
によってカンチレバーが図中の上下方向に作動するよう
に設定されているものである。
【００３０】いずれの微細装置の場合でも、数１００μ
ｍあるいはそれ以上の膜厚のＰＺＴ膜を成膜し、かつそ
れを高アスペクト比のパターンに再現性良く加工して、
厚膜のＰＺＴ層６０，６１，６２を得ることができる。
しかも、パターニング用の型４としてＳｉ層２を用いて
いるので、高い温度での成膜が必要な材料膜を用いた微
細装置の製造も可能である。その結果、十分に実用的な
機能を備えた微細装置を実現することができる。
ｍあるいはそれ以上の膜厚のＰＺＴ膜を成膜し、かつそ
れを高アスペクト比のパターンに再現性良く加工して、
厚膜のＰＺＴ層６０，６１，６２を得ることができる。
しかも、パターニング用の型４としてＳｉ層２を用いて
いるので、高い温度での成膜が必要な材料膜を用いた微
細装置の製造も可能である。その結果、十分に実用的な
機能を備えた微細装置を実現することができる。
【００３１】なお、図２のマイクロミラーの場合では、
ＰＺＴ層６０の成膜およびパターニングの他に、最終的
に空隙部分２１を形成するための犠牲層（図示省略）、
ＳｉＮｘ（窒化シリコン）層２２、Ａｕ（金）電極２３
ａ，２３ｂを形成する工程などがさらに必要となること
は言うまでもない。また、図３のマイクロアクチュエー
タの場合では、カンチレバーとして図中で上下両方向に
動作可能とするために、下部Ｐｔ（プラチナ）電極３
１、中央Ｐｔ電極３２、上部Ｐｔ電極３３を形成する工
程、第１ＰＺＴ層６１と第２ＰＺＴ層６２とを、中央Ｐ
ｔ電極３２を介して積層する工程、基板１を部分的に除
去して、ＰＺＴ層６１，６２を用いた構造体（カンチレ
バー）を突出させる工程などが、さらに必要となること
は言うまでもない。
ＰＺＴ層６０の成膜およびパターニングの他に、最終的
に空隙部分２１を形成するための犠牲層（図示省略）、
ＳｉＮｘ（窒化シリコン）層２２、Ａｕ（金）電極２３
ａ，２３ｂを形成する工程などがさらに必要となること
は言うまでもない。また、図３のマイクロアクチュエー
タの場合では、カンチレバーとして図中で上下両方向に
動作可能とするために、下部Ｐｔ（プラチナ）電極３
１、中央Ｐｔ電極３２、上部Ｐｔ電極３３を形成する工
程、第１ＰＺＴ層６１と第２ＰＺＴ層６２とを、中央Ｐ
ｔ電極３２を介して積層する工程、基板１を部分的に除
去して、ＰＺＴ層６１，６２を用いた構造体（カンチレ
バー）を突出させる工程などが、さらに必要となること
は言うまでもない。
【００３２】［第２の実施の形態］図４は、Ｓｉ層の代
りに、厚膜のフォトレジストパターンの表面にシリコン
系の保護膜をコーティングして、これをあたかもＳｉ層
からなる型のように用いる場合の一例を表すものであ
る。この第２の実施の形態では、ＵＶ−ＬＩＧＡ法によ
ってフォトレジストをパターニングし、その表面を保護
膜で被覆し、ガスデポジション法を適用してフォトレジ
ストを損傷することなく良好な再現性かつ高アスペクト
比に機能性材料層をパターニングするプロセスのうち、
特に上記第１の実施の形態とは異なる部分についてを重
点的に説明するものとし、同様のプロセスやその作用に
ついては、説明の簡潔化を図るために簡略化して述べる
ものとする。
りに、厚膜のフォトレジストパターンの表面にシリコン
系の保護膜をコーティングして、これをあたかもＳｉ層
からなる型のように用いる場合の一例を表すものであ
る。この第２の実施の形態では、ＵＶ−ＬＩＧＡ法によ
ってフォトレジストをパターニングし、その表面を保護
膜で被覆し、ガスデポジション法を適用してフォトレジ
ストを損傷することなく良好な再現性かつ高アスペクト
比に機能性材料層をパターニングするプロセスのうち、
特に上記第１の実施の形態とは異なる部分についてを重
点的に説明するものとし、同様のプロセスやその作用に
ついては、説明の簡潔化を図るために簡略化して述べる
ものとする。
【００３３】いわゆるＵＶ−ＬＩＧＡ法は、ＵＶ光の直
進性を高めたコリメーション技術を用いて厚膜レジスト
をパターニングするために好適な技術である。そこで、
このＵＶ−ＬＩＧＡ法を用いて、所望の厚膜レジストを
パターニングすることが可能である。すなわち、図４
（Ａ）に示したように、例えば４インチで厚さ４００μ
ｍのＳｉ基板１ｂ上に、例えば膜厚１５０μｍのポジ型
ＵＶレジストを塗布し、直進性の優れたコリメータ特性
を備えたマスクアライナでフォトリソグラフィを行うこ
とにより（これがいわゆるＵＶ−ＬＩＧＡ法である）、
例えばパターンギャップ（間隙）が幅１０μｍ、深さ１
５０μｍ、平面的長さ２００μｍ程度のレジストパター
ン３０を形成する。
進性を高めたコリメーション技術を用いて厚膜レジスト
をパターニングするために好適な技術である。そこで、
このＵＶ−ＬＩＧＡ法を用いて、所望の厚膜レジストを
パターニングすることが可能である。すなわち、図４
（Ａ）に示したように、例えば４インチで厚さ４００μ
ｍのＳｉ基板１ｂ上に、例えば膜厚１５０μｍのポジ型
ＵＶレジストを塗布し、直進性の優れたコリメータ特性
を備えたマスクアライナでフォトリソグラフィを行うこ
とにより（これがいわゆるＵＶ−ＬＩＧＡ法である）、
例えばパターンギャップ（間隙）が幅１０μｍ、深さ１
５０μｍ、平面的長さ２００μｍ程度のレジストパター
ン３０を形成する。
【００３４】続いて、例えば基板温度１００℃程度の低
温のプラズマＣＶＤ法により、図４（Ｂ）に示したよう
に、フォトレジストパターン３０を含めて基板表面ほぼ
全面に１５ｎｍ程度の薄いＳｉＯ2 の膜を堆積し、これ
を保護膜４０とする。この保護膜４０でコーティングさ
れたレジストパターン３０を、あたかも第１の実施の形
態における型４のように用いることができる。
温のプラズマＣＶＤ法により、図４（Ｂ）に示したよう
に、フォトレジストパターン３０を含めて基板表面ほぼ
全面に１５ｎｍ程度の薄いＳｉＯ2 の膜を堆積し、これ
を保護膜４０とする。この保護膜４０でコーティングさ
れたレジストパターン３０を、あたかも第１の実施の形
態における型４のように用いることができる。
【００３５】次に、図４（Ｃ）に示したように、例えば
ガスデポジション法により、ＰＺＴ微粒子流５０を高速
で吹き付けて、例えば厚さ８０μｍ程度のＰＺＴ層６
ｃ，６ｄを堆積する。
ガスデポジション法により、ＰＺＴ微粒子流５０を高速
で吹き付けて、例えば厚さ８０μｍ程度のＰＺＴ層６
ｃ，６ｄを堆積する。
【００３６】続いて、図示は省略したが、例えば５％程
度の希ＨＦ溶液中に基板全体を短時間浸漬してＳｉＯ2
膜を選択的に除去した後、レジスト溶解用の溶剤にウェ
ハ全体を浸漬して図４（Ｄ）に示したようにフォトレジ
ストパターン３０を溶解あるいは剥離すると共に、その
上のＰＺＴ層６ｄを除去して、図４（Ｅ）に示したよう
な例えば幅１０μｍ、厚さ８０μｍ、長さ２００μｍの
ＰＺＴ層６ｃからなるパターンをＳｉ基板上に得ること
ができる。
度の希ＨＦ溶液中に基板全体を短時間浸漬してＳｉＯ2
膜を選択的に除去した後、レジスト溶解用の溶剤にウェ
ハ全体を浸漬して図４（Ｄ）に示したようにフォトレジ
ストパターン３０を溶解あるいは剥離すると共に、その
上のＰＺＴ層６ｄを除去して、図４（Ｅ）に示したよう
な例えば幅１０μｍ、厚さ８０μｍ、長さ２００μｍの
ＰＺＴ層６ｃからなるパターンをＳｉ基板上に得ること
ができる。
【００３７】ガスデポジション法では一般に、高速のガ
ス流に晒されるとその衝撃でレジストパターン３０が変
形したり一部欠損するなどして、エッジ再現性の良好な
パターニングが達成できない場合が多いが、上記のよう
に薄膜のＳｉＯ2 膜からなる保護膜４０でレジストパタ
ーン３０を保護することにより、高速のガス流が吹き付
けられても、レジストパターン３０の変形や欠損等が生
じることがなくなるので、エッジ再現性の良好なパター
ニングが可能となる。なお、ＰＺＴ層のパターニング後
にＳｉ基板１ｂとＰＺＴ層６ｃのパターンとの間に残っ
たＳｉＯ2 膜４１については、それが例えば１５ｎｍの
ような薄膜であることや、製造されるピエゾ素子が電圧
印加によって駆動されるものであることなどから、実質
的に微細装置としての機能や品質には問題ないものであ
ることは言うまでもない。
ス流に晒されるとその衝撃でレジストパターン３０が変
形したり一部欠損するなどして、エッジ再現性の良好な
パターニングが達成できない場合が多いが、上記のよう
に薄膜のＳｉＯ2 膜からなる保護膜４０でレジストパタ
ーン３０を保護することにより、高速のガス流が吹き付
けられても、レジストパターン３０の変形や欠損等が生
じることがなくなるので、エッジ再現性の良好なパター
ニングが可能となる。なお、ＰＺＴ層のパターニング後
にＳｉ基板１ｂとＰＺＴ層６ｃのパターンとの間に残っ
たＳｉＯ2 膜４１については、それが例えば１５ｎｍの
ような薄膜であることや、製造されるピエゾ素子が電圧
印加によって駆動されるものであることなどから、実質
的に微細装置としての機能や品質には問題ないものであ
ることは言うまでもない。
【００３８】また、フォトレジストパターン３０の溶解
あるいは剥離は、ＵＶレジスト用の一般的な溶剤を用い
て簡易かつ確実に行うことができるので、プロセス全体
としてのさらなる簡易化を達成することも可能となる。
あるいは剥離は、ＵＶレジスト用の一般的な溶剤を用い
て簡易かつ確実に行うことができるので、プロセス全体
としてのさらなる簡易化を達成することも可能となる。
【００３９】［第３の実施の形態］図５は、上記よりも
さらに大きな寸法のパターンを加工するために好適なプ
ロセスの一例を表している。まず、図５（Ａ）に示した
ように、例えば外形寸法が４インチで厚さ４００μｍの
Ｓｉ基板１ｃ上に、８０μｍ程度の膜厚にフォトレジス
ト５１を、図示しないスピンコータなどで塗布し、これ
を半乾きの状態のうちに接着剤として用いて、例えば厚
さ３００μｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレー
ト）フィルム５２を貼り付けてベーキングを施し、後続
のプロセス中で剥がれることのないように固定する。
さらに大きな寸法のパターンを加工するために好適なプ
ロセスの一例を表している。まず、図５（Ａ）に示した
ように、例えば外形寸法が４インチで厚さ４００μｍの
Ｓｉ基板１ｃ上に、８０μｍ程度の膜厚にフォトレジス
ト５１を、図示しないスピンコータなどで塗布し、これ
を半乾きの状態のうちに接着剤として用いて、例えば厚
さ３００μｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレー
ト）フィルム５２を貼り付けてベーキングを施し、後続
のプロセス中で剥がれることのないように固定する。
【００４０】その上に、図５（Ｂ）に示したように、例
えばＳＵＳ材のようなレーザに対する被覆性の良好なメ
タルマスク５３を被せ、その上からＸｅＣｌ（塩化キセ
ノン）エキシマレーザ５４などを照射して、ＰＥＴフィ
ルム５２にアブレッションを施して、図５（Ｃ）に示し
たように、例えば間隙が幅５０μｍ、厚さ３００μｍ、
長さ２００μｍのパターン５５を形成する。このように
して加工されたＰＥＴフィルムのパターン５５が、実質
的に第１の実施の形態でのＳｉ層２からなる型４と同様
の型として用いられるものである。
えばＳＵＳ材のようなレーザに対する被覆性の良好なメ
タルマスク５３を被せ、その上からＸｅＣｌ（塩化キセ
ノン）エキシマレーザ５４などを照射して、ＰＥＴフィ
ルム５２にアブレッションを施して、図５（Ｃ）に示し
たように、例えば間隙が幅５０μｍ、厚さ３００μｍ、
長さ２００μｍのパターン５５を形成する。このように
して加工されたＰＥＴフィルムのパターン５５が、実質
的に第１の実施の形態でのＳｉ層２からなる型４と同様
の型として用いられるものである。
【００４１】次に、図示しない真空チャンバ内にＳｉ基
板ごと設置し、それにプラズマアッシングを施すことに
より、アブレッションされたＰＥＴフィルムの残滓や、
パターニングされたＰＥＴフィルムの開口部分等に残存
している接着剤等（いずれも図示省略）を完全に除去す
る。真空チャンバ内に設置した状態で、ガスデポジショ
ン法によって基板全面にＰＺＴ微粒子流５６を高速で吹
き付けて、例えば膜厚１５０μｍのＰＺＴ層６ｅ，６ｆ
を堆積する。
板ごと設置し、それにプラズマアッシングを施すことに
より、アブレッションされたＰＥＴフィルムの残滓や、
パターニングされたＰＥＴフィルムの開口部分等に残存
している接着剤等（いずれも図示省略）を完全に除去す
る。真空チャンバ内に設置した状態で、ガスデポジショ
ン法によって基板全面にＰＺＴ微粒子流５６を高速で吹
き付けて、例えば膜厚１５０μｍのＰＺＴ層６ｅ，６ｆ
を堆積する。
【００４２】続いて、図５（Ｄ）に示したように、接着
剤として用いたフォトレジスト５１を有機溶剤中にＳｉ
基板ごと浸漬して溶融し、ＰＥＴフィルムのパターン５
５をＳｉ基板１ｃ上から除去あるいは剥離することによ
り、そのパターン５５上のＰＺＴ層６ｆを除去して、例
えば幅５０μｍ、高さ１５０μｍ、長さ２００μｍのＰ
ＺＴ層６ｅのパターンを得ることができる。
剤として用いたフォトレジスト５１を有機溶剤中にＳｉ
基板ごと浸漬して溶融し、ＰＥＴフィルムのパターン５
５をＳｉ基板１ｃ上から除去あるいは剥離することによ
り、そのパターン５５上のＰＺＴ層６ｆを除去して、例
えば幅５０μｍ、高さ１５０μｍ、長さ２００μｍのＰ
ＺＴ層６ｅのパターンを得ることができる。
【００４３】このように、ＰＥＴフィルムをリフトオフ
の型として用いるプロセスは、Ｓｉ層あるいはフォトレ
ジストを型として用いる場合よりも大きな寸法のパター
ンを得る場合に好適なものである。しかも、ＰＥＴフィ
ルムが寸断されることなく一枚に連続した状態で剥離さ
れるので、高アスペクト比のパターンをさらに確実に再
現性良く形成することが可能である。
の型として用いるプロセスは、Ｓｉ層あるいはフォトレ
ジストを型として用いる場合よりも大きな寸法のパター
ンを得る場合に好適なものである。しかも、ＰＥＴフィ
ルムが寸断されることなく一枚に連続した状態で剥離さ
れるので、高アスペクト比のパターンをさらに確実に再
現性良く形成することが可能である。
【００４４】なお、本発明は上記実施の形態のみには限
定されない。寸法、材料、プロセス条件等は本発明の趣
旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。例えば、
第１の実施の形態において、使用する基板はＳＯＩ基板
のＳｉ部分でもよい。また、Ｓｉのエッチング方法はボ
ッシュプロセスのみには限定されず、方向選択性の高い
ドライエッチングプロセスなどを用いることも可能であ
る。
定されない。寸法、材料、プロセス条件等は本発明の趣
旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。例えば、
第１の実施の形態において、使用する基板はＳＯＩ基板
のＳｉ部分でもよい。また、Ｓｉのエッチング方法はボ
ッシュプロセスのみには限定されず、方向選択性の高い
ドライエッチングプロセスなどを用いることも可能であ
る。
【００４５】また、第２の実施の形態において、ＸｅＦ
2 ガスの代りにＨＦ−ＨＮＯ3 溶液などを用いたウェッ
トエッチングによりＳｉをパターニングしてもよい。ま
た、保護膜であるＳｉＯ2 膜は、ＣＶＤ法以外にも、例
えば蒸着法などによって成膜してもよい。
2 ガスの代りにＨＦ−ＨＮＯ3 溶液などを用いたウェッ
トエッチングによりＳｉをパターニングしてもよい。ま
た、保護膜であるＳｉＯ2 膜は、ＣＶＤ法以外にも、例
えば蒸着法などによって成膜してもよい。
【００４６】また、第２の実施の形態において、ＰＥＴ
フィルムは上記のようにＳｉ基板上に貼り付けてからパ
ターニングしてもよいが、あらかじめパターニングされ
たＰＥＴフィルムを貼り付けることにより、このプロセ
スをさらに簡易なものとすることができ、延いては製造
コストのさらなる低廉化に寄与することも可能となる。
また、ＰＥＴフィルムの代りに、例えばポリイミドフィ
ルムなどの有機化合物フィルムを用いることも可能であ
る。また、ＰＥＴフィルムを一枚のフィルムの状態で剥
離すること以外にも、有機溶剤等を用いてＰＥＴフィル
ムを全体的に溶解させて除去するようにしてもよい。ま
た、ＰＥＴフィルムを基板上に貼り付けるための接着剤
としては、レジストの他にも、例えば溶剤等によって確
実に除去することが可能な各種接着剤などを用いるよう
にしてもよい。
フィルムは上記のようにＳｉ基板上に貼り付けてからパ
ターニングしてもよいが、あらかじめパターニングされ
たＰＥＴフィルムを貼り付けることにより、このプロセ
スをさらに簡易なものとすることができ、延いては製造
コストのさらなる低廉化に寄与することも可能となる。
また、ＰＥＴフィルムの代りに、例えばポリイミドフィ
ルムなどの有機化合物フィルムを用いることも可能であ
る。また、ＰＥＴフィルムを一枚のフィルムの状態で剥
離すること以外にも、有機溶剤等を用いてＰＥＴフィル
ムを全体的に溶解させて除去するようにしてもよい。ま
た、ＰＥＴフィルムを基板上に貼り付けるための接着剤
としては、レジストの他にも、例えば溶剤等によって確
実に除去することが可能な各種接着剤などを用いるよう
にしてもよい。
【００４７】また、上記実施の形態では、マイクロミラ
ーやマイクロアクチュエータに用いられる機能性材料層
を形成する場合について示したが、本発明に係る微細装
置の製造方法は、その他にも、マイクロポンプ、小型超
音波モータ、微小超音波発生源などの、いわゆるＭＥＭ
Ｓに用いられる圧電材料などの機能性材料層を形成する
場合などにも適用可能である。あるいはＭＥＭＳ以外に
も、例えばルゲートフィルタのような光学的な微細装置
の製造方法としても適用可能である。
ーやマイクロアクチュエータに用いられる機能性材料層
を形成する場合について示したが、本発明に係る微細装
置の製造方法は、その他にも、マイクロポンプ、小型超
音波モータ、微小超音波発生源などの、いわゆるＭＥＭ
Ｓに用いられる圧電材料などの機能性材料層を形成する
場合などにも適用可能である。あるいはＭＥＭＳ以外に
も、例えばルゲートフィルタのような光学的な微細装置
の製造方法としても適用可能である。
【００４８】また、機能性材料層としては、ＰＺＴの他
にも、例えばスピネル構造のＮｉＺｎフェライトのよう
なソフト磁性材料やアナターゼ構造のＴｉＯ2 のような
光触媒などの各種機能性セラミックス材料等を用いるこ
とも可能であることは言うまでもない。
にも、例えばスピネル構造のＮｉＺｎフェライトのよう
なソフト磁性材料やアナターゼ構造のＴｉＯ2 のような
光触媒などの各種機能性セラミックス材料等を用いるこ
とも可能であることは言うまでもない。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の微細装置
の製造方法によれば、厚膜の機能性材料膜を、高温で緻
密な膜質に形成し、それをＳｉ層やフォトレジストある
いは有機化合物フィルムなどを型として用いたリフトオ
フ法によるプロセスによってパターニングするようにし
たので、アスペクト比が高くかつエッジ再現性の良好な
パターンを得ることができ、延いては厚膜の機能性材料
からなる構造体を備えて動作特性や出力特性の優れた微
細装置を得ることができる。
の製造方法によれば、厚膜の機能性材料膜を、高温で緻
密な膜質に形成し、それをＳｉ層やフォトレジストある
いは有機化合物フィルムなどを型として用いたリフトオ
フ法によるプロセスによってパターニングするようにし
たので、アスペクト比が高くかつエッジ再現性の良好な
パターンを得ることができ、延いては厚膜の機能性材料
からなる構造体を備えて動作特性や出力特性の優れた微
細装置を得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る製造方法を、
特にＳｉを型として用いて機能性材料膜であるＰＺＴ層
をパターニングする工程を中心として表す図である。
特にＳｉを型として用いて機能性材料膜であるＰＺＴ層
をパターニングする工程を中心として表す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る製造方法によって製
作される微細装置の一例であるマイクロミラーの概要構
成を示す断面図である。
作される微細装置の一例であるマイクロミラーの概要構
成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る製造方法によって製
作される微細装置の一例であるマイクロアクチュエータ
の概要構成を示す断面図である。
作される微細装置の一例であるマイクロアクチュエータ
の概要構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る製造方法を、
特にレジストおよび保護膜を型として用いて機能性材料
膜であるＰＺＴ層をパターニングする工程を中心として
表す図である。
特にレジストおよび保護膜を型として用いて機能性材料
膜であるＰＺＴ層をパターニングする工程を中心として
表す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る製造方法を、
特にＰＥＴフィルムを型として用いて機能性材料膜であ
るＰＺＴ層をパターニングする工程を中心として表す図
である。
特にＰＥＴフィルムを型として用いて機能性材料膜であ
るＰＺＴ層をパターニングする工程を中心として表す図
である。
１…基板、２…Ｓｉ層、３…レジストパターン、４…
型、５…ＰＺＴ微粒子流、６ａ〜６ｆ，６０，６１，６
２…ＰＺＴ層
型、５…ＰＺＴ微粒子流、６ａ〜６ｆ，６０，６１，６
２…ＰＺＴ層
Claims (13)
- 【請求項１】 シリコン層に所望の機能性材料層よりも
深い溝状または間隙状のパターンを刻設して型を形成す
る工程と、 少なくとも前記型のパターンの溝または間隙に、前記シ
リコン層よりも薄い層厚に前記機能性材料層を堆積させ
る工程と、 前記型を除去して前記機能性材料層のパターンを得る工
程とを含むことを特徴とする微細装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記シリコン層としてシリコン基板を用
いると共に、そのシリコン基板を他の基板上に陽極酸化
法によって接合する工程をさらに含むことを特徴とする
請求項１記載の微細装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記シリコン層としてＳＯＩ基板のシリ
コン部分を用いることを特徴とする請求項１記載の微細
装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記機能性材料層をガスデポジション法
により堆積することを特徴とする請求項１記載の微細装
置の製造方法。 - 【請求項５】 ＳＦ6 ガスとＣ4 Ｆ8 ガスとを用いたド
ライエッチング法により前記型のパターンを刻設するこ
とを特徴とする請求項１記載の微細装置の製造方法。 - 【請求項６】 ＸｅＦ2 または ＢｒＦ3 を用いて前記
型を選択的に除去することを特徴とする請求項１記載の
微細装置の製造方法。 - 【請求項７】 フォトレジスト層に所望の機能性材料層
よりも深い溝状または間隙状のパターンを刻設し、その
フォトレジスト層の表面に保護膜をコーティングして型
を形成する工程と、 少なくとも前記型のパターンの溝または間隙に、前記フ
ォトレジスト層よりも薄い層厚に前記機能性材料層を堆
積させる工程と、 前記型を除去して前記機能性材料層からなるパターンを
得る工程とを含むことを特徴とする微細装置の製造方
法。 - 【請求項８】 前記機能性材料層をガスデポジション法
により堆積することを特徴とする請求項７記載の微細装
置の製造方法。 - 【請求項９】 有機化合物フィルムに所望の機能性材料
層よりも深い溝状または間隙状のパターンを刻設して型
を形成する工程と、 少なくとも前記型のパターンの溝または間隙に、前記有
機化合物フィルムよりも薄い層厚に前記機能性材料層を
堆積させる工程と、 前記型を除去して前記機能性材料層のパターンを得る工
程とを含むことを特徴とする微細装置の製造方法。 - 【請求項１０】 レーザアブレッション法により前記有
機化合物フィルムに前記パターンを刻設することを特徴
とする請求項９記載の微細装置の製造方法。 - 【請求項１１】 前記有機化合物フィルムを他の基板上
に貼り合わせる工程をさらに含むことを特徴とする請求
項９記載の微細装置の製造方法。 - 【請求項１２】 前記有機化合物フィルムに前記パター
ンを刻設した後に、その有機化合物フィルムを前記他の
基板上に貼り合わせることを特徴とする請求項１１記載
の微細装置の製造方法。 - 【請求項１３】 前記機能性材料層をガスデポジション
法により堆積することを特徴とする請求項９記載の微細
装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000167421A JP2001347499A (ja) | 2000-06-05 | 2000-06-05 | 微細装置の製造方法 |
| US09/874,165 US6387713B2 (en) | 2000-06-05 | 2001-06-04 | Method for manufacturing microfabrication apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000167421A JP2001347499A (ja) | 2000-06-05 | 2000-06-05 | 微細装置の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001347499A true JP2001347499A (ja) | 2001-12-18 |
Family
ID=18670578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000167421A Pending JP2001347499A (ja) | 2000-06-05 | 2000-06-05 | 微細装置の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6387713B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001347499A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100468853B1 (ko) * | 2002-08-30 | 2005-01-29 | 삼성전자주식회사 | 절연 물질에 구현된 ｍｅｍｓ 콤브 액추에이터와 그제조방법 |
| JP2007225950A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Fujifilm Corp | パターン膜の製造方法 |
| JP2007246387A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-09-27 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 圧電体球状微粒子の製造方法 |
| JP2008078631A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-04-03 | Fujifilm Corp | 無機材料膜のパターン形成方法及び構造物 |
| US8021983B2 (en) | 2006-08-25 | 2011-09-20 | Fujifilm Corporation | Method of forming pattern of inorganic material film comprising thermally induced cracking |
| CN103843370A (zh) * | 2011-08-30 | 2014-06-04 | 高通Mems科技公司 | 制作于玻璃上的压电麦克风 |
| JP2020072114A (ja) * | 2018-10-29 | 2020-05-07 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 微細金属バンプの形成方法及び微細金属バンプ |
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|---|---|---|---|---|
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| US7141812B2 (en) * | 2002-06-05 | 2006-11-28 | Mikro Systems, Inc. | Devices, methods, and systems involving castings |
| DE10219584A1 (de) * | 2002-04-26 | 2003-11-20 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Herstellung von Mikrosieben |
| US7045381B1 (en) | 2002-06-28 | 2006-05-16 | Silicon Light Machines Corporation | Conductive etch stop for etching a sacrificial layer |
| US6777258B1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-08-17 | Silicon Light Machines, Inc. | Conductive etch stop for etching a sacrificial layer |
| SG101542A1 (en) * | 2002-07-01 | 2004-01-30 | Sony Electronics Singapore Pte | Tunable mems device |
| JP4473532B2 (ja) * | 2002-10-10 | 2010-06-02 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪デバイス及び製造方法 |
| TWI305930B (en) * | 2006-06-19 | 2009-02-01 | Touch Micro System Tech | Method of fabricating suspended structure |
| US7719748B2 (en) | 2008-05-20 | 2010-05-18 | Teledyne Scientific & Imaging Llc | Method and apparatus for switching optical filters |
| EP2559535A3 (en) | 2008-09-26 | 2016-09-07 | Mikro Systems Inc. | Systems, devices, and/or methods for manufacturing castings |
| EP2588860A4 (en) | 2010-06-30 | 2017-01-25 | ANPAC Bio-Medical Science Co., Ltd. | Apparatus for disease detection |
| US11340214B2 (en) | 2010-06-30 | 2022-05-24 | Anpac Bio-Medical Science Co., Ltd. | Apparatus for disease detection |
| AU2011312039A1 (en) | 2010-10-05 | 2013-05-23 | Anpac Bio-Medical Science Co., Ltd. | Micro-devices for disease detection |
| CA2831223C (en) | 2011-03-24 | 2019-04-02 | Anpac Bio-Medical Science (Lishui) Co., Ltd. | Micro-devices for disease detection |
| JP2013016776A (ja) * | 2011-06-06 | 2013-01-24 | Hitachi Cable Ltd | 圧電膜素子の製造方法、及び圧電体デバイスの製造方法 |
| CN102284796B (zh) * | 2011-06-07 | 2015-03-11 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 在盖膜上加工窗口的方法 |
| US8813824B2 (en) | 2011-12-06 | 2014-08-26 | Mikro Systems, Inc. | Systems, devices, and/or methods for producing holes |
| US10748564B2 (en) | 2018-01-25 | 2020-08-18 | Magnecomp Corporation | Multi-layer microactuators for hard disk drive suspensions |
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| KR100322695B1 (ko) * | 1995-03-20 | 2002-05-13 | 윤종용 | 강유전성캐패시터의제조방법 |
-
2000
- 2000-06-05 JP JP2000167421A patent/JP2001347499A/ja active Pending
-
2001
- 2001-06-04 US US09/874,165 patent/US6387713B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US6387713B2 (en) | 2002-05-14 |
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