JP2002192497A - Semiconductor micro actuator - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、可撓部の変位を利
用して可動部の変位を得る半導体マイクロアクチュエー
タに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor microactuator for obtaining a displacement of a movable portion by using a displacement of a flexible portion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の半導体マイクロアクチュエータに
は、例えば、半導体基板の上に該半導体基板と熱膨張係
数が異なった金属膜をメッキ処理してバイメタル構造の
可撓部を形成し、該可撓部を加熱し熱膨張係数の差を利
用して可動部の変位を得る方式のものがある。この方式
のものについては、特表平４−５０６３９２号公報に記
載のものがあげられる。2. Description of the Related Art In a conventional semiconductor microactuator, for example, a flexible film having a bimetal structure is formed on a semiconductor substrate by plating a metal film having a different thermal expansion coefficient from that of the semiconductor substrate. There is a method of heating a part and obtaining a displacement of a movable part using a difference in thermal expansion coefficient. The method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-506392 is exemplified.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な半導体マイクロアクチュエータにおいては、可撓部を
構成する半導体基板と金属膜との密着性が悪く、可撓部
の熱変形により、半導体基板と金属膜との界面で剥離等
が発生するという問題点があった。However, in the above-described semiconductor microactuator, the adhesion between the semiconductor substrate forming the flexible portion and the metal film is poor, and the thermal deformation of the flexible portion causes the semiconductor microactuator to lose contact with the semiconductor substrate. There is a problem that peeling or the like occurs at the interface with the metal film.
【０００４】本発明は上記問題点を改善するためになさ
れたものであり、前記界面での剥離を起こしにくい半導
体マイクロアクチュエータを提供することを目的とする
ものである。The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a semiconductor microactuator which is less likely to peel at the interface.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の半導体
マイクロアクチュエータは、第１半導体基板３と、該第
１半導体基板３に接合され温度変化に応じて定められた
方向に変位する少なくとも１つの可撓部２と、該可撓部
２により懸垂され前記可撓部２の変化に応じて変位する
可動部１とを備えてなり、前記可撓部２は、第２半導体
基板６を有してなり、該第２半導体基板６上に該第２半
導体基板６とは熱膨張係数の異なる金属膜５を形成しバ
イメタル構造を有したことを特徴とする半導体マイクロ
アクチュエータにおいて、前記第２半導体基板６に粗面
化処理を施し、この粗面化した部分に前記金属膜５を形
成することを特徴とするものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor microactuator having a first semiconductor substrate and at least one semiconductor substrate joined to the first semiconductor substrate and displaced in a predetermined direction in accordance with a temperature change. And a movable section 1 suspended by the flexible section 2 and displaced in accordance with a change in the flexible section 2. The flexible section 2 includes a second semiconductor substrate 6. A metal film 5 having a different thermal expansion coefficient from that of the second semiconductor substrate 6 on the second semiconductor substrate 6 to form a bimetal structure. The substrate 6 is subjected to a surface roughening treatment, and the metal film 5 is formed on the roughened portion.
【０００６】また、請求項２に記載の半導体マイクロア
クチュエータは、第１半導体基板３と、該第１半導体基
板３に接合され温度変化に応じて定められた方向に変位
する少なくとも１つの可撓部２と、該可撓部２により懸
垂され前記可撓部２の変化に応じて変位する可動部１と
を備えてなり、前記可撓部２は、第２半導体基板６を有
してなり、該第２半導体基板６上に該第２半導体基板６
とは熱膨張係数の異なる金属膜５を形成しバイメタル構
造を有したことを特徴とする半導体マイクロアクチュエ
ータにおいて、前記第２半導体基板６面に、切欠部１５
又は突起部１６の少なくとも一方を設け、該切欠部１５
又は該突起部１６を設けた前記第２半導体基板面６上に
前記金属膜５を形成することを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor microactuator, comprising: a first semiconductor substrate; and at least one flexible portion which is joined to the first semiconductor substrate and is displaced in a predetermined direction in accordance with a temperature change. 2 and a movable portion 1 suspended by the flexible portion 2 and displaced in accordance with a change in the flexible portion 2. The flexible portion 2 includes a second semiconductor substrate 6. The second semiconductor substrate 6 on the second semiconductor substrate 6
In the semiconductor microactuator, a metal film 5 having a different coefficient of thermal expansion is formed to have a bimetal structure.
Alternatively, at least one of the protrusions 16 is provided, and the notch 15
Alternatively, the metal film 5 is formed on the second semiconductor substrate surface 6 provided with the protrusions 16.
【０００７】また、請求項３に記載の半導体マイクロア
クチュエータは、請求項２に記載の発明において、前記
第２半導体基板６面上の前記切欠部１５を、異方性エッ
チングにより形成することを特徴とするものである。According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor microactuator according to the second aspect, the notch portion 15 on the surface of the second semiconductor substrate 6 is formed by anisotropic etching. It is assumed that.
【０００８】また、請求項４に記載の半導体マイクロア
クチュエータは、請求項２に記載の発明において、前記
第２半導体基板６面上の前記突起部１６を、犠牲層エッ
チングにより形成することを特徴とするものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor microactuator according to the second aspect, the protrusions 16 on the surface of the second semiconductor substrate 6 are formed by sacrificial layer etching. Is what you do.
【０００９】また、請求項５に記載の半導体マイクロア
クチュエータは、第１半導体基板３と、該第１半導体基
板３に接合され温度変化に応じて定められた方向に変位
する少なくとも１つの可撓部２と、該可撓部２により懸
垂され前記可撓部２の変化に応じて変位する可動部１と
を備えてなり、前記可撓部２は、第２半導体基板６を有
してなり、該第２半導体基板６上に該第２半導体基板６
とは熱膨張係数の異なる金属膜５を形成しバイメタル構
造を有したことを特徴とする半導体マイクロアクチュエ
ータにおいて、前記第２半導体基板６と前記金属膜５と
に少なくとも１つの補強部材１０を設けてなることを特
徴とするものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor microactuator, the first semiconductor substrate 3 and at least one flexible portion which is joined to the first semiconductor substrate 3 and is displaced in a predetermined direction according to a temperature change. 2 and a movable portion 1 suspended by the flexible portion 2 and displaced in accordance with a change in the flexible portion 2. The flexible portion 2 includes a second semiconductor substrate 6. The second semiconductor substrate 6 on the second semiconductor substrate 6
A semiconductor microactuator characterized in that a metal film 5 having a different coefficient of thermal expansion is formed and has a bimetal structure, wherein at least one reinforcing member 10 is provided on the second semiconductor substrate 6 and the metal film 5. It is characterized by becoming.
【００１０】また、請求項６に記載の半導体マイクロア
クチュエータは、第１半導体基板３と、該第１半導体基
板３に接合され温度変化に応じて定められた方向に変位
する少なくとも１つの可撓部２と、該可撓部２により懸
垂され前記可撓部２の変化に応じて変位する可動部１と
を備えてなり、前記可撓部２は、第２半導体基板６を有
してなり、該第２半導体基板６上に該第２半導体基板６
とは熱膨張係数の異なる金属膜５を形成しバイメタル構
造を有したことを特徴とする半導体マイクロアクチュエ
ータにおいて、前記第２半導体基板６と前記金属膜５と
を貫通する少なくとも１つの貫通部材１１を設けてなる
ことを特徴とするものである。In the semiconductor microactuator according to the present invention, the first semiconductor substrate and at least one flexible portion which is joined to the first semiconductor substrate and is displaced in a predetermined direction in accordance with a temperature change. 2 and a movable portion 1 suspended by the flexible portion 2 and displaced in accordance with a change in the flexible portion 2. The flexible portion 2 includes a second semiconductor substrate 6. The second semiconductor substrate 6 on the second semiconductor substrate 6
In the semiconductor microactuator, a metal film 5 having a different coefficient of thermal expansion is formed to have a bimetal structure, and at least one penetrating member 11 penetrating the second semiconductor substrate 6 and the metal film 5 is formed. It is characterized by being provided.
【００１１】また、請求項７に記載の半導体マイクロア
クチュエータは、第１半導体基板３と、該第１半導体基
板３に接合され温度変化に応じて定められた方向に変位
する少なくとも１つの可撓部２と、該可撓部２により懸
垂され前記可撓部２の変化に応じて変位する可動部１と
を備えてなり、前記可撓部２は、第２半導体基板６を有
してなり、該第２半導体基板６上に該第２半導体基板６
とは熱膨張係数の異なる金属膜５を形成しバイメタル構
造を有したことを特徴とする半導体マイクロアクチュエ
ータにおいて、前記金属膜５と前記第２半導体基板６と
の接合部の端部に補強充填部材１２を設けてなることを
特徴とするものである。According to a seventh aspect of the present invention, in the semiconductor microactuator, the first semiconductor substrate 3 and at least one flexible portion which is joined to the first semiconductor substrate 3 and is displaced in a predetermined direction according to a temperature change. 2 and a movable portion 1 suspended by the flexible portion 2 and displaced in accordance with a change in the flexible portion 2. The flexible portion 2 includes a second semiconductor substrate 6. The second semiconductor substrate 6 on the second semiconductor substrate 6
And a bimetal structure formed by forming a metal film 5 having a different coefficient of thermal expansion, a reinforcing filling member is provided at an end of a joint between the metal film 5 and the second semiconductor substrate 6. 12 are provided.
【００１２】また、請求項８に記載の半導体マイクロア
クチュエータは、第１半導体基板３と、該第１半導体基
板３に接合され温度変化に応じて定められた方向に変位
する少なくとも１つの可撓部２と、該可撓部２により懸
垂され前記可撓部２の変化に応じて変位する可動部１と
を備えてなり、前記可撓部２は、第２半導体基板６を有
してなり、該第２半導体基板６上に該第２半導体基板６
とは熱膨張係数の異なる金属膜５を形成しバイメタル構
造を有したことを特徴とする半導体マイクロアクチュエ
ータにおいて、前記金属膜５の端部にある凸部を除去す
ることを特徴とするものである。In the semiconductor microactuator according to the present invention, the first semiconductor substrate and at least one flexible portion joined to the first semiconductor substrate and displaced in a predetermined direction in accordance with a temperature change. 2 and a movable portion 1 suspended by the flexible portion 2 and displaced in accordance with a change in the flexible portion 2. The flexible portion 2 includes a second semiconductor substrate 6. The second semiconductor substrate 6 on the second semiconductor substrate 6
In the semiconductor microactuator, a metal film 5 having a different coefficient of thermal expansion is formed to have a bimetal structure, and a protrusion at an end of the metal film 5 is removed. .
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態を図
１及び図２に基づいて説明する。図１は、本発明の第１
実施形態に係る半導体マイクロアクチュエータの構造を
示し、図１（ａ）は断面図であり、図１（ｂ）は上面図
であり、図１（ｃ）は一部破断の透視図である。図２
は、本発明の第１実施形態に係る半導体マイクロアクチ
ュエータを構成する可撓部の一部の断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
1A is a cross-sectional view, FIG. 1B is a top view, and FIG. 1C is a partially cutaway perspective view showing a structure of a semiconductor microactuator according to the embodiment. FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a part of a flexible portion included in the semiconductor microactuator according to the first embodiment of the present invention.
【００１４】図１に示すように、シリコンなどからなる
中空で略四角形状の枠体となる第１半導体基板（以下、
半導体基板と称する）３は、その内側で第２半導体基板
（以下、梁と称する）６と４箇所にて接合され、傾斜部
９及びボス７は、梁６を介して懸垂される構成である。As shown in FIG. 1, a first semiconductor substrate (hereinafter, referred to as a hollow, substantially square frame) made of silicon or the like.
The semiconductor substrate 3) is joined to a second semiconductor substrate (hereinafter, referred to as a beam) 6 at four locations inside thereof, and the inclined portion 9 and the boss 7 are suspended via the beam 6. .
【００１５】可動部１は、傾斜部９及びボス７を有して
なり、シリコンで形成されており、可動部１の上面は、
四角形状に開口し下方に向かうにつれて傾斜部９の幅が
狭くなるように中空の四角錐台形状に形成され、中央に
ボス７が形成されている。４つのシリコンからなる片状
の梁６は、可動部１の上面の開口部４辺のそれぞれより
外方に延びて可動部１を支える構成となっている。４つ
の梁６のそれぞれが傾斜部９及びボス７を挟んで略十字
形状を形成している。The movable part 1 has an inclined part 9 and a boss 7 and is made of silicon.
It is formed in a hollow truncated pyramid shape so that the opening is formed in a square shape and the width of the inclined portion 9 becomes narrower downward, and a boss 7 is formed in the center. The one-piece beam 6 made of four silicons extends outward from each of the four sides of the opening on the upper surface of the movable portion 1 to support the movable portion 1. Each of the four beams 6 forms a substantially cross shape with the inclined portion 9 and the boss 7 interposed therebetween.
【００１６】可撓部２は、梁６と金属膜５を有して構成
される。また、梁６は、半導体基板３と連結されてお
り、梁６を加熱するための拡散抵抗などからなる加熱手
段８が設けられている。The flexible section 2 has a beam 6 and a metal film 5. Further, the beam 6 is connected to the semiconductor substrate 3, and provided with a heating unit 8 formed of a diffusion resistance or the like for heating the beam 6.
【００１７】ここで、図２に示すように、梁６は、プラ
ズマ中のイオンをシリコン表面に衝突させ、力学的に除
去させるようなＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅ
ｔｃｈｉｎｇ）により粗面化処理を上面に施され、その
粗面化処理した部分６ａにメッキ処理が施され、ニッケ
ルからなる金属膜５を形成する。Here, as shown in FIG. 2, the beam 6 causes RIE (Reactive Ion E) to collide ions in the plasma with the silicon surface and mechanically remove the ions.
A roughening process is performed on the upper surface by tching, and a plating process is performed on the roughened portion 6a to form a metal film 5 made of nickel.
【００１８】なお、前記粗面化処理は、不活性ガスある
いは不活性ガスと反応ガスの混合気体を用いて行われる
プラズマ処理や、研磨剤等により行われても勿論よい。
ここで、図１に示した梁６を加熱するための加熱手段８
は、図２においては簡略のため図示していない。The surface roughening treatment may be carried out by a plasma treatment using an inert gas or a mixed gas of an inert gas and a reaction gas, or by a polishing agent or the like.
Here, a heating means 8 for heating the beam 6 shown in FIG.
Are not shown in FIG. 2 for simplicity.
【００１９】以下は、動作説明である。まず、加熱手段
８により、梁６を加熱する。ニッケルからなる金属膜５
の熱膨張係数は、１．５×１０-5／Ｋであり、シリコン
である梁６の熱膨張係数３．０×１０-6／Ｋの５倍であ
るため、前記可動部１は、図１に示した矢印Ａの方向に
変位する。The following is a description of the operation. First, the beam 6 is heated by the heating means 8. Metal film 5 made of nickel
Has a thermal expansion coefficient of 1.5 × 10 −5 / K, which is five times the thermal expansion coefficient of the beam 6 made of silicon, 3.0 × 10 −6 / K. It is displaced in the direction of arrow A shown in FIG.
【００２０】ここで、第１実施形態においては、金属膜
５としてはニッケル層を用いたが、他にアルミニウム層
等を用いても勿論よい。Here, in the first embodiment, a nickel layer is used as the metal film 5, but an aluminum layer or the like may be used instead.
【００２１】かかる半導体マイクロアクチュエータにあ
っては、梁６と金属膜５の密着性がアンカー効果により
向上するため、可撓部２の変位を大きくとることができ
る。In such a semiconductor microactuator, since the adhesion between the beam 6 and the metal film 5 is improved by the anchor effect, the displacement of the flexible portion 2 can be increased.
【００２２】なお、以下、第２実施形態乃至第８実施形
態における可撓部の一部の断面図（図３乃至図９）にお
いては、梁６を加熱するための加熱手段８は、簡略のた
め図示しない。In the following, in the sectional views (FIGS. 3 to 9) of a part of the flexible portion in the second to eighth embodiments, the heating means 8 for heating the beam 6 is a simplified one. Therefore, it is not shown.
【００２３】以下、本発明の第２実施形態を図３に基づ
いて説明する。図３は本発明の第２実施形態に係る半導
体マイクロアクチュエータを構成する可撓部の一部の断
面図である。第２実施形態は、第１実施形態の可撓部２
の構成が異なり、可撓部２の一部の構成以外は第１実施
形態と同様でありその他は共通であるため、同一箇所に
は同一符号を付して共通部分の説明は省略する。Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of a part of a flexible portion constituting a semiconductor microactuator according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the flexible portion 2 of the first embodiment is used.
Is different from that of the first embodiment except for a part of the configuration of the flexible part 2, and the other parts are common. Therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals and the description of the common parts is omitted.
【００２４】図３に示すように、梁６は、異方性エッチ
ングにより切欠部１５を形成したシリコンで構成されて
いる。そして、金属膜５としては、切欠部１５にも金属
膜部が形成されるように、ニッケルをメッキ処理する。
なお、切欠部１５は、クサビ状断面形状に形成されるこ
とが好ましい。As shown in FIG. 3, the beam 6 is made of silicon having a notch 15 formed by anisotropic etching. Then, the metal film 5 is plated with nickel so that the metal film portion is also formed in the cutout portion 15.
The notch 15 is preferably formed in a wedge-shaped cross section.
【００２５】かかる半導体マイクロアクチュエータにあ
っては、梁６の切欠部１５にもメッキ処理で金属膜５を
形成するため、金属膜５が梁６と剥離しにくく、可撓部
２の変位を大きくとることができる。In such a semiconductor microactuator, since the metal film 5 is also formed on the notch 15 of the beam 6 by plating, the metal film 5 hardly peels off from the beam 6 and the displacement of the flexible portion 2 is increased. Can be taken.
【００２６】以下、本発明の第３実施形態を図４に基づ
いて説明する。図４は本発明の第３実施形態に係る半導
体マイクロアクチュエータを構成する可撓部の一部の断
面図である。第３実施形態は、第１実施形態の可撓部２
の構成が異なり、可撓部２の一部の構成以外は第１実施
形態と同様でありその他は共通であるため、同一箇所に
は同一符号を付して共通部分の説明は省略する。Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of a part of a flexible portion constituting a semiconductor microactuator according to a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the flexible portion 2 of the first embodiment is used.
Is different from that of the first embodiment except for a part of the configuration of the flexible part 2, and the other parts are common. Therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals and the description of the common parts is omitted.
【００２７】図４に示すように、梁６は、犠牲層エッチ
ングにより突起部１６を形成したシリコンで構成され
る。そして、金属膜５としては、突起部１６に覆い被す
ようにニッケルをメッキ処理して金属膜５を形成する。
なお、突起部１６は、梁６の上面からＴ字状断面形状に
形成されることが好ましい。As shown in FIG. 4, the beam 6 is made of silicon having a projection 16 formed by etching a sacrificial layer. Then, as the metal film 5, nickel is plated so as to cover the protrusion 16, thereby forming the metal film 5.
The projection 16 is preferably formed in a T-shaped cross section from the upper surface of the beam 6.
【００２８】かかる半導体マイクロアクチュエータにあ
っては、梁６の突起部１６にメッキ処理で形成された金
属膜５がまとわりつくため、金属膜５が梁６と剥離しに
くく、可撓部２の変位を大きくとることができる。In such a semiconductor microactuator, since the metal film 5 formed by plating is adhered to the projection 16 of the beam 6, the metal film 5 is less likely to be separated from the beam 6, and the displacement of the flexible portion 2 is reduced. Can be large.
【００２９】以下、本発明の第４実施形態を図５に基づ
いて説明する。図５は本発明の第４実施形態に係る半導
体マイクロアクチュエータを構成する可撓部の一部の斜
視図である。第４実施形態は、第１実施形態の可撓部２
の構成が異なり、可撓部２の一部の構成以外は第１実施
形態と同様でありその他は共通であるため、同一箇所に
は同一符号を付して共通部分の説明は省略する。Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a perspective view of a part of a flexible portion constituting a semiconductor microactuator according to a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, the flexible portion 2 of the first embodiment is used.
Is different from that of the first embodiment except for a part of the configuration of the flexible portion 2, and the other portions are common. Therefore, the same portions are denoted by the same reference numerals and the description of the common portions is omitted.
【００３０】梁６は、シリコンで形成され、梁６上にニ
ッケルをメッキ処理して金属膜５を形成する。The beam 6 is formed of silicon, and nickel is plated on the beam 6 to form the metal film 5.
【００３１】図５（ａ）に示すように、金属膜５の両端
部付近に１箇所ずつ、金属膜５の側面１００から梁６の
上面１０１、梁６の側面１０２にわたり接着材で接着す
るような補強部材１０を設け、梁６と金属膜５とを密着
させる。As shown in FIG. 5 (a), the adhesive is bonded to the metal film 5 from the side surface 100 to the upper surface 101 of the beam 6 and the side surface 102 of the beam 6 one by one near both ends of the metal film 5. A strong reinforcing member 10 is provided, and the beam 6 and the metal film 5 are brought into close contact with each other.
【００３２】なお、図５（ｂ）に示すように、補強部材
１０は、例えばＬ字型であり、金属膜５の側面１００の
一部から梁６の上面１０１の一部に接着剤で接着され、
梁６と金属膜５とを固定するような構成であっても勿論
よい。As shown in FIG. 5B, the reinforcing member 10 is, for example, L-shaped, and is bonded from a part of the side surface 100 of the metal film 5 to a part of the upper surface 101 of the beam 6 with an adhesive. And
Of course, a configuration in which the beam 6 and the metal film 5 are fixed may be used.
【００３３】かかる半導体マイクロアクチュエータにあ
っては、梁６と金属膜５が補強部材１０により密着する
ため、梁６と金属膜５の各層の熱膨張差により発生する
ずれが界面に生じにくくなり、可撓部２の変位を大きく
とることができる。In such a semiconductor microactuator, since the beam 6 and the metal film 5 are more closely adhered to each other by the reinforcing member 10, a displacement generated due to a difference in thermal expansion between the beam 6 and each layer of the metal film 5 is less likely to occur at the interface. The displacement of the flexible portion 2 can be increased.
【００３４】以下、本発明の第５実施形態を図６に基づ
いて説明する。図６は本発明の第５実施形態に係る半導
体マイクロアクチュエータを構成する可撓部の一部の断
面図である。第５実施形態は、第４実施形態の可撓部２
の拘束部分の構成が異なり、可撓部２の一部の構成以外
は第４実施形態と同様でありその他は共通であるため、
同一箇所には同一符号を付して共通部分の説明は省略す
る。Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of a part of a flexible portion constituting a semiconductor microactuator according to a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, the flexible portion 2 of the fourth embodiment is used.
Are different from those of the fourth embodiment except for a part of the configuration of the flexible part 2, and the others are common.
The same portions are denoted by the same reference numerals, and description of the common portions will be omitted.
【００３５】図６に示すように、貫通部材１１であるピ
ン１１を、金属膜５の両端部付近に１箇所ずつ、梁６と
金属膜５とを貫通するように設け、梁６と金属膜５とを
拘束をする。As shown in FIG. 6, a pin 11 as a penetrating member 11 is provided near the both ends of the metal film 5 so as to penetrate the beam 6 and the metal film 5 one by one. 5 is restrained.
【００３６】かかる半導体マイクロアクチュエータにあ
っては、梁６と金属膜５が貫通部材１１により拘束され
るため、梁６と金属膜５の各層の熱膨張差により発生す
るずれが界面に生じにくくなり、可撓部２の変位を大き
くとることができる。In such a semiconductor microactuator, since the beam 6 and the metal film 5 are constrained by the penetrating member 11, a displacement caused by a difference in thermal expansion between the beam 6 and each layer of the metal film 5 is less likely to occur at the interface. In addition, the displacement of the flexible portion 2 can be increased.
【００３７】以下、本発明の第６実施形態を図７に基づ
いて説明する。図７は本発明の第６実施形態に係る半導
体マイクロアクチュエータを構成する可撓部の一部の断
面図である。第６実施形態は、第１実施形態の可撓部２
の構成が異なり、可撓部２の一部の構成以外は第１実施
形態と同様でありその他は共通であるため、同一箇所に
は同一符号を付して共通部分の説明は省略する。Hereinafter, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a flexible portion constituting a semiconductor microactuator according to a sixth embodiment of the present invention. In the sixth embodiment, the flexible portion 2 of the first embodiment is used.
Is different from that of the first embodiment except for a part of the configuration of the flexible part 2, and the other parts are common. Therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals and the description of the common parts is omitted.
【００３８】図７に示すように、梁６は、シリコンで形
成され、梁６上にニッケルをメッキ処理して金属膜５を
形成する。金属膜５は、ニッケルをメッキ処理して形成
される際にその端部に凹部６ｄを有することがある。こ
のような場合、凹部６ｄを含むように、金属膜５と梁６
との接合部の端部に補強充填部材１２としてポリイミド
を設けて補強する。なお、補強充填部材１２はポリイミ
ド以外の樹脂であっても勿論よい。As shown in FIG. 7, the beam 6 is formed of silicon, and nickel is plated on the beam 6 to form the metal film 5. When the metal film 5 is formed by plating nickel, the metal film 5 may have a concave portion 6d at an end thereof. In such a case, the metal film 5 and the beam 6 are formed so as to include the recess 6d.
Polyimide is provided as a reinforcing filling member 12 at the end of the joint with the above to reinforce. The reinforcing filling member 12 may of course be a resin other than polyimide.
【００３９】ここで、第６実施形態においては、金属膜
５は、その端部に凹部６ｄを有しているような例を示し
たが、この場合、この凹部６ｄが存在すると、応力集中
により金属膜５の剥離が発生しやすいため、補強充填部
材１２で補強することが特に好ましい。なお、金属膜５
が凹部６ｄのような部分が有していない場合において
も、金属膜５と梁６との接合部の端部を同様に補強充填
部材１２にて補強しても勿論よい。Here, in the sixth embodiment, an example is shown in which the metal film 5 has a concave portion 6d at the end thereof. In this case, if the concave portion 6d is present, the metal film 5 may have a stress concentration. It is particularly preferable that the metal film 5 is reinforced by the reinforcing filling member 12 because the metal film 5 is easily peeled. The metal film 5
Even when there is no portion such as the concave portion 6d, the end of the joint between the metal film 5 and the beam 6 may be similarly reinforced with the reinforcing filling member 12.
【００４０】かかる半導体マイクロアクチュエータにあ
っては、梁６と金属膜５との接合部の端部を補強充填部
材１２により補強しているため、応力集中により梁６と
金属膜５の各層の熱膨張差により発生するずれが界面に
生じにくくなり、可撓部２の変位を大きくとることがで
きる。In such a semiconductor microactuator, since the end of the joint between the beam 6 and the metal film 5 is reinforced by the reinforcing filling member 12, the heat concentration of each layer of the beam 6 and the metal film 5 due to stress concentration. The displacement caused by the difference in expansion hardly occurs at the interface, and the displacement of the flexible portion 2 can be increased.
【００４１】以下、本発明の第７実施形態を図８に基づ
いて説明する。図８は本発明の第７実施形態に係る半導
体マイクロアクチュエータを構成する可撓部の一部の断
面図である。第７実施形態は、第６実施形態の可撓部２
の構成が異なるものであり、可撓部２の一部の構成以外
は第６実施形態と同様でありその他は共通であるため、
同一箇所には同一符号を付して共通部分の説明は省略す
る。Hereinafter, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of a part of a flexible portion constituting a semiconductor microactuator according to a seventh embodiment of the present invention. The seventh embodiment is different from the flexible portion 2 of the sixth embodiment.
Is different from that of the sixth embodiment except for a part of the configuration of the flexible part 2 and the other parts are common.
The same portions are denoted by the same reference numerals, and description of the common portions will be omitted.
【００４２】図８（ａ）に示すように、金属膜５はニッ
ケルをメッキ処理して形成される際に端部に凸部６ｅを
有することがある。この凸部６ｅが存在すると、凸部６
ｅの下部に凹部６ｄができることになるので、応力集中
により、金属膜５の剥離が発生しやすい。そのため、金
属膜５の凸部６ｅをエッチングにより除去する。As shown in FIG. 8A, when the metal film 5 is formed by plating nickel, the metal film 5 may have a protrusion 6e at an end. When the convex portion 6e exists, the convex portion 6e
Since a concave portion 6d is formed below e, the metal film 5 is easily peeled off due to stress concentration. Therefore, the protrusion 6e of the metal film 5 is removed by etching.
【００４３】かかる半導体マイクロアクチュエータにあ
っては、金属膜５の凸部６ｅが除去され応力集中する部
分が減少するため、応力集中により梁６と金属膜５の各
層の熱膨張差により発生するずれが界面に生じにくくな
り、可撓部２の変位を大きくとることができる。In such a semiconductor microactuator, since the convex portion 6e of the metal film 5 is removed and the portion where the stress concentrates is reduced, the displacement caused by the difference in thermal expansion between the beam 6 and each layer of the metal film 5 due to the stress concentration. Is less likely to occur at the interface, and the displacement of the flexible portion 2 can be increased.
【００４４】以下、本発明の第８実施形態を図９に基づ
いて説明する。図９は本発明の第８実施形態に係る半導
体マイクロアクチュエータを構成する可撓部の一部の断
面図である。第８実施形態は、第７実施形態の梁６の一
部の構成以外は第７実施形態と同様でありその他は共通
であるため、同一箇所には同一符号を付して共通部分の
説明は省略する。Hereinafter, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view of a part of a flexible portion constituting a semiconductor microactuator according to an eighth embodiment of the present invention. The eighth embodiment is the same as the seventh embodiment except for a part of the beam 6 of the seventh embodiment, and the other parts are common. Omitted.
【００４５】図９に示すように、梁６は、その上下面を
貫通するような貫通孔を有し、その貫通孔に応力緩衝部
１３としてポリイミドを設ける。ポリイミドの弾性係数
は、４．９×１０9（Ｎ／ｍ2）であり、シリコンからな
る梁６の弾性係数１．７×１０11（Ｎ／ｍ2）の約０．
０３倍である。なお、貫通孔と応力緩衝部１３との断面
形状は略同一であるため、曲げ剛性の大小は弾性係数で
表すことができ、応力緩衝部１３の弾性率を、梁６の弾
性率よりも小さくすることで、応力緩衝部１３を設けた
梁６は、応力緩衝部１３を設けていない場合よりも曲げ
剛性が小さく撓みやすくなる。As shown in FIG. 9, the beam 6 has a through hole penetrating the upper and lower surfaces thereof, and polyimide is provided in the through hole as the stress buffer 13. The modulus of elasticity of the polyimide is 4.9 × 10 9 (N / m 2 ), which is about 0.1 × 10 11 (N / m 2 ) of the modulus of elasticity of the beam 6 made of silicon.
03 times. Since the cross-sectional shapes of the through hole and the stress buffer 13 are substantially the same, the magnitude of the bending stiffness can be represented by an elastic coefficient, and the elastic modulus of the stress buffer 13 is smaller than the elastic modulus of the beam 6. By doing so, the beam 6 provided with the stress buffer 13 has a smaller bending rigidity than the case where the stress buffer 13 is not provided, and is more easily bent.
【００４６】また、梁６上にニッケルをメッキ処理して
金属膜５を形成するが、応力緩衝部１３は、金属膜５の
略中央下部に形成されることが好ましい。The metal film 5 is formed by plating nickel on the beam 6. The stress buffer 13 is preferably formed substantially below the center of the metal film 5.
【００４７】かかる半導体マイクロアクチュエータにあ
っては、応力緩衝部１３を梁６に設けることで、ヒンジ
効果により可撓部２の変位を大きくとることができる。In such a semiconductor microactuator, by providing the stress buffer 13 on the beam 6, the displacement of the flexible portion 2 can be increased by the hinge effect.
【００４８】なお、第１実施形態乃至第６実施形態に記
載した梁６に対して応力緩衝部１３を第８実施形態と同
様に設けることにより、上述と同様の効果を得ることが
できる。The same effect as described above can be obtained by providing the stress buffer 13 in the beam 6 described in the first to sixth embodiments in the same manner as in the eighth embodiment.
【００４９】なお、本発明は上記の実施形態の半導体マ
イクロアクチュエータに限定されるものではなく、特許
請求の範囲の請求項に記載する内容の範囲で、各種の変
形が可能であり、本発明はこれらの全てを含むものであ
る。It should be noted that the present invention is not limited to the semiconductor microactuator of the above embodiment, but various modifications are possible within the scope of the claims. All of these are included.
【００５０】[0050]
【発明の効果】上記のように本発明に係る請求項1に記
載の半導体マイクロアクチュエータにあっては、第１半
導体基板と、該第１半導体基板に接合され温度変化に応
じて定められた方向に変位する少なくとも１つの可撓部
と、該可撓部により懸垂され前記可撓部の変化に応じて
変位する可動部とを備えてなり、前記可撓部は、第２半
導体基板を有してなり、該第２半導体基板上に該第２半
導体基板とは熱膨張係数の異なる金属膜を形成しバイメ
タル構造を有したことを特徴とする半導体マイクロアク
チュエータにおいて、前記第２半導体基板に粗面化処理
を施し、この粗面化した部分に前記金属膜を形成するよ
うにしたもので、前記第２半導体基板と前記金属膜の密
着性がアンカー効果により向上するため、前記第２半導
体基板と前記金属膜とが剥離しにくくなるという効果を
奏する。更に、このため前記可撓部の変位を大きくとる
ことができるという効果を奏する。As described above, in the semiconductor microactuator according to the first aspect of the present invention, a first semiconductor substrate and a direction which is bonded to the first semiconductor substrate and determined according to a temperature change. At least one flexible portion, and a movable portion suspended by the flexible portion and displaced in accordance with a change in the flexible portion, wherein the flexible portion has a second semiconductor substrate. A metal film having a coefficient of thermal expansion different from that of the second semiconductor substrate formed on the second semiconductor substrate to have a bimetal structure, wherein the second semiconductor substrate has a rough surface. The metal film is formed on the roughened portion, and the adhesion between the second semiconductor substrate and the metal film is improved by an anchor effect. The metal film This has the effect of making it difficult to peel off. In addition, there is an effect that the displacement of the flexible portion can be increased.
【００５１】また、請求項２に記載の半導体マイクロア
クチュエータにあっては、第１半導体基板と、該第１半
導体基板に接合され温度変化に応じて定められた方向に
変位する少なくとも１つの可撓部と、該可撓部により懸
垂され前記可撓部の変化に応じて変位する可動部とを備
えてなり、前記可撓部は、第２半導体基板を有してな
り、該第２半導体基板上に該第２半導体基板とは熱膨張
係数の異なる金属膜を形成しバイメタル構造を有したこ
とを特徴とする半導体マイクロアクチュエータにおい
て、前記第２半導体基板面に、切欠部又は突起部の少な
くとも一方を設け、該切欠部又は該突起部を設けた前記
第２半導体基板面上に前記金属膜を形成するようにした
もので、前記第２半導体基板と前記金属膜とが剥離しに
くくなるという効果を奏する。更に、このため前記可撓
部の変位を大きくとることができるという効果を奏す
る。Further, in the semiconductor microactuator according to the second aspect, the first semiconductor substrate and at least one flexible member joined to the first semiconductor substrate and displaced in a predetermined direction according to a temperature change. And a movable portion suspended by the flexible portion and displaced in accordance with a change in the flexible portion, wherein the flexible portion has a second semiconductor substrate, and the second semiconductor substrate A semiconductor microactuator, wherein a metal film having a different thermal expansion coefficient from the second semiconductor substrate is formed thereon and has a bimetal structure, wherein at least one of a notch or a protrusion is formed on the second semiconductor substrate surface. And the metal film is formed on the surface of the second semiconductor substrate provided with the cutout portion or the projection portion, and the second semiconductor substrate and the metal film are less likely to be separated. To To. In addition, there is an effect that the displacement of the flexible portion can be increased.
【００５２】また、請求項３に記載の半導体マイクロア
クチュエータにあっては、請求項２に記載の発明におい
て、前記第２半導体基板面上の前記切欠部を、異方性エ
ッチングにより形成するようにしたもので、前記切欠部
を簡単に形成することができるという効果を奏する。According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor microactuator according to the second aspect, the notch on the surface of the second semiconductor substrate is formed by anisotropic etching. This has the effect that the notch can be easily formed.
【００５３】また、請求項４に記載の半導体マイクロア
クチュエータにあっては、請求項２に記載の発明におい
て、前記第２半導体基板面上の前記突起部を、犠牲層エ
ッチングにより形成するようにしたもので、前記突起部
を簡単に形成することができるという効果を奏する。According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor microactuator according to the second aspect, the protrusion on the second semiconductor substrate surface is formed by sacrifice layer etching. Therefore, it is possible to easily form the protrusion.
【００５４】また、請求項５に記載の半導体マイクロア
クチュエータにあっては、第１半導体基板と、該第１半
導体基板に接合され温度変化に応じて定められた方向に
変位する少なくとも１つの可撓部と、該可撓部により懸
垂され前記可撓部２の変化に応じて変位する可動部とを
備えてなり、前記可撓部は、第２半導体基板を有してな
り、該第２半導体基板上に該第２半導体基板とは熱膨張
係数の異なる金属膜を形成しバイメタル構造を有したこ
とを特徴とする半導体マイクロアクチュエータにおい
て、前記第２半導体基板と前記金属膜とに少なくとも１
つの補強部材を設けてなるようにしたもので、前記第２
半導体基板と前記金属膜が前記補強部材により密着する
ため、前記第２半導体基板と前記金属膜の各層の熱膨張
差により発生するずれが界面に生じにくくなり、前記第
２半導体基板と前記金属膜とが剥離しにくくなるという
効果を奏する。更に、このため前記可撓部の変位を大き
くとることができるという効果を奏する。Further, in the semiconductor microactuator according to the fifth aspect, the first semiconductor substrate and at least one flexible member joined to the first semiconductor substrate and displaced in a predetermined direction according to a temperature change. And a movable portion suspended by the flexible portion and displaced in accordance with a change in the flexible portion 2, wherein the flexible portion has a second semiconductor substrate, and the second semiconductor A semiconductor microactuator having a bimetal structure in which a metal film having a different coefficient of thermal expansion from the second semiconductor substrate is formed on a substrate, wherein at least one of the second semiconductor substrate and the metal film has
And two reinforcing members.
Since the semiconductor substrate and the metal film are more closely adhered to each other by the reinforcing member, a shift caused by a difference in thermal expansion between the second semiconductor substrate and each layer of the metal film is less likely to occur at the interface, and the second semiconductor substrate and the metal film This has the effect of making it difficult to peel off. In addition, there is an effect that the displacement of the flexible portion can be increased.
【００５５】また、請求項６に記載の半導体マイクロア
クチュエータにあっては、第１半導体基板と、該第１半
導体基板に接合され温度変化に応じて定められた方向に
変位する少なくとも１つの可撓部と、該可撓部により懸
垂され前記可撓部の変化に応じて変位する可動部とを備
えてなり、前記可撓部は、第２半導体基板を有してな
り、該第２半導体基板上に該第２半導体基板とは熱膨張
係数の異なる金属膜を形成しバイメタル構造を有したこ
とを特徴とする半導体マイクロアクチュエータにおい
て、前記第２半導体基板と前記金属膜とを貫通する少な
くとも１つの貫通部材を設けてなるようにしたもので、
前記第２半導体基板と前記金属膜が前記貫通部材により
拘束されるため、前記第２半導体基板と前記金属膜の各
層の熱膨張差により発生するずれが界面に生じにくくな
り、前記第２半導体基板と前記金属膜とが剥離しにくく
なるという効果を奏する。更に、このため前記可撓部の
変位を大きくとることができるという効果を奏する。Further, in the semiconductor microactuator according to the present invention, the first semiconductor substrate and at least one flexible member which is joined to the first semiconductor substrate and is displaced in a predetermined direction in accordance with a temperature change. And a movable portion suspended by the flexible portion and displaced in accordance with a change in the flexible portion, wherein the flexible portion has a second semiconductor substrate, and the second semiconductor substrate A semiconductor microactuator characterized in that a metal film having a different coefficient of thermal expansion from the second semiconductor substrate is formed thereon and has a bimetal structure, wherein at least one penetrating through the second semiconductor substrate and the metal film With a penetrating member provided,
Since the second semiconductor substrate and the metal film are constrained by the penetrating member, a shift caused by a difference in thermal expansion between the second semiconductor substrate and each layer of the metal film is less likely to occur at the interface, and the second semiconductor substrate And the metal film is hardly peeled off. In addition, there is an effect that the displacement of the flexible portion can be increased.
【００５６】また、請求項７に記載の半導体マイクロア
クチュエータにあっては、第１半導体基板と、該第１半
導体基板に接合され温度変化に応じて定められた方向に
変位する少なくとも１つの可撓部と、該可撓部により懸
垂され前記可撓部の変化に応じて変位する可動部とを備
えてなり、前記可撓部は、第２半導体基板を有してな
り、該第２半導体基板上に該第２半導体基板とは熱膨張
係数の異なる金属膜を形成しバイメタル構造を有したこ
とを特徴とする半導体マイクロアクチュエータにおい
て、前記金属膜と前記第２半導体基板との接合部の端部
に補強充填部材を設けてなるようにしたもので、応力集
中により前記第２半導体基板と前記金属膜の各層の熱膨
張差により発生するずれが界面に生じにくくなり、前記
第２半導体基板と前記金属膜とが剥離しにくくなるとい
う効果を奏する。更に、このため前記可撓部の変位を大
きくとることができるという効果を奏する。Further, in the semiconductor microactuator according to claim 7, the first semiconductor substrate and at least one flexible member which is joined to the first semiconductor substrate and is displaced in a predetermined direction according to a temperature change. And a movable portion suspended by the flexible portion and displaced in accordance with a change in the flexible portion, wherein the flexible portion has a second semiconductor substrate, and the second semiconductor substrate A metal film having a thermal expansion coefficient different from that of the second semiconductor substrate formed thereon and having a bimetal structure, wherein an end portion of a junction between the metal film and the second semiconductor substrate is provided; And a displacement caused by a difference in thermal expansion between the second semiconductor substrate and the respective layers of the metal film due to stress concentration is less likely to occur at the interface. There is an effect that the genus film is hardly peeled off. In addition, there is an effect that the displacement of the flexible portion can be increased.
【００５７】また、請求項８に記載の半導体マイクロア
クチュエータにあっては、第１半導体基板と、該第１半
導体基板に接合され温度変化に応じて定められた方向に
変位する少なくとも１つの可撓部と、該可撓部により懸
垂され前記可撓部の変化に応じて変位する可動部とを備
えてなり、前記可撓部は、第２半導体基板を有してな
り、該第２半導体基板上に該第２半導体基板とは熱膨張
係数の異なる金属膜を形成しバイメタル構造を有したこ
とを特徴とする半導体マイクロアクチュエータにおい
て、前記金属膜の端部にある凸部を除去するようにした
もので、応力集中する部分が減少するため、応力集中に
より前記第２半導体基板と前記金属膜の各層の熱膨張差
により発生するずれが界面に生じにくくなり、前記第２
半導体基板と前記金属膜とが剥離しにくくなるという効
果を奏する。更に、このため前記可撓部の変位を大きく
とることができるという効果を奏する。Further, in the semiconductor microactuator according to the present invention, the first semiconductor substrate and at least one flexible member joined to the first semiconductor substrate and displaced in a predetermined direction according to a temperature change. And a movable portion suspended by the flexible portion and displaced in accordance with a change in the flexible portion, wherein the flexible portion has a second semiconductor substrate, and the second semiconductor substrate In the semiconductor microactuator, a metal film having a thermal expansion coefficient different from that of the second semiconductor substrate is formed thereon to have a bimetal structure, and a protrusion at an end of the metal film is removed. Since the portion where the stress concentration is reduced is reduced, the displacement caused by the difference in thermal expansion between the second semiconductor substrate and the respective layers of the metal film due to the stress concentration is less likely to occur at the interface.
This has the effect of making it difficult for the semiconductor substrate and the metal film to peel off. In addition, there is an effect that the displacement of the flexible portion can be increased.
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体マイクロア
クチュエータを示す図である。FIG. 1 is a view showing a semiconductor microactuator according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施形態に係る半導体マイクロア
クチュエータの可撓部の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a flexible portion of the semiconductor microactuator according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第２実施形態に係る半導体マイクロア
クチュエータの可撓部の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a flexible portion of a semiconductor microactuator according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３実施形態に係る半導体マイクロア
クチュエータの可撓部の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a flexible portion of a semiconductor microactuator according to a third embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第４実施形態に係る半導体マイクロア
クチュエータの可撓部の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a flexible portion of a semiconductor microactuator according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第５実施形態に係る半導体マイクロア
クチュエータの可撓部の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a flexible portion of a semiconductor microactuator according to a fifth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第６実施形態に係る半導体マイクロア
クチュエータの可撓部の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a flexible portion of a semiconductor microactuator according to a sixth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第７実施形態に係る半導体マイクロア
クチュエータの可撓部の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a flexible portion of a semiconductor microactuator according to a seventh embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第８実施形態に係る半導体マイクロア
クチュエータの可撓部の断面図である。FIG. 9 is a sectional view of a flexible portion of a semiconductor microactuator according to an eighth embodiment of the present invention.
１ 可動部 ２ 可撓部 ３ 半導体基板 ５ 金属膜 ６ 梁 ７ ボス ８ 加熱手段 ９ 傾斜部 １０ 補強部材 １１ 貫通部材 １２ 補強充填部材 １３ 応力緩衝部 １５ 切欠部 １６ 突起部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Movable part 2 Flexible part 3 Semiconductor substrate 5 Metal film 6 Beam 7 Boss 8 Heating means 9 Inclined part 10 Reinforcement member 11 Penetration member 12 Reinforcement filling member 13 Stress buffer part 15 Notch part 16 Projection part
Claims (8)
接合され温度変化に応じて定められた方向に変位する少
なくとも１つの可撓部と、該可撓部により懸垂され前記
可撓部の変化に応じて変位する可動部とを備えてなり、
前記可撓部は、第２半導体基板を有してなり、該第２半
導体基板上に該第２半導体基板とは熱膨張係数の異なる
金属膜を形成しバイメタル構造を有したことを特徴とす
る半導体マイクロアクチュエータにおいて、 前記第２半導体基板に粗面化処理を施し、この粗面化し
た部分に前記金属膜を形成することを特徴とする半導体
マイクロアクチュエータ。1. A first semiconductor substrate, at least one flexible portion joined to the first semiconductor substrate and displaced in a direction determined according to a temperature change, and the flexible portion suspended by the flexible portion And a movable part that is displaced in accordance with a change in
The flexible portion has a second semiconductor substrate, and a metal film having a different thermal expansion coefficient from the second semiconductor substrate is formed on the second semiconductor substrate to have a bimetal structure. In a semiconductor microactuator, the second semiconductor substrate is subjected to a surface roughening process, and the metal film is formed on the roughened portion.
接合され温度変化に応じて定められた方向に変位する少
なくとも１つの可撓部と、該可撓部により懸垂され前記
可撓の変化に応じて変位する可動部とを備えてなり、前
記可撓部は、第２半導体基板を有してなり、該第２半導
体基板上に該第２半導体基板とは熱膨張係数の異なる金
属膜を形成しバイメタル構造を有したことを特徴とする
半導体マイクロアクチュエータにおいて、 前記第２半導体基板面に、切欠部又は突起部の少なくと
も一方を設け、該切欠部又は該突起部を設けた前記第２
半導体基板面上に前記金属膜を形成することを特徴とす
る半導体マイクロアクチュエータ。2. A first semiconductor substrate, at least one flexible portion joined to the first semiconductor substrate and displaced in a direction determined according to a temperature change, and the flexible portion suspended by the flexible portion. A movable portion that is displaced in accordance with a change, wherein the flexible portion has a second semiconductor substrate, and a metal having a different coefficient of thermal expansion from the second semiconductor substrate on the second semiconductor substrate. A semiconductor microactuator comprising a film and a bimetal structure, wherein at least one of a notch or a protrusion is provided on the surface of the second semiconductor substrate, and the notch or the protrusion is provided. 2
A semiconductor microactuator, wherein the metal film is formed on a semiconductor substrate surface.
を、異方性エッチングにより形成することを特徴とする
請求項２に記載の半導体マイクロアクチュエータ。3. The semiconductor microactuator according to claim 2, wherein the notch on the surface of the second semiconductor substrate is formed by anisotropic etching.
を、犠牲層エッチングにより形成することを特徴とする
請求項２に記載の半導体マイクロアクチュエータ。4. The semiconductor microactuator according to claim 2, wherein the projection on the second semiconductor substrate surface is formed by sacrificial layer etching.
接合され温度変化に応じて定められた方向に変位する少
なくとも１つの可撓部と、該可撓部により懸垂され前記
可撓部の変化に応じて変位する可動部とを備えてなり、
前記可撓部は、第２半導体基板を有してなり、該第２半
導体基板上に該第２半導体基板とは熱膨張係数の異なる
金属膜を形成しバイメタル構造を有したことを特徴とす
る半導体マイクロアクチュエータにおいて、 前記第２半導体基板と前記金属膜とに少なくとも１つの
補強部材を設けてなることを特徴とする半導体マイクロ
アクチュエータ。5. A first semiconductor substrate, at least one flexible portion joined to the first semiconductor substrate and displaced in a direction determined according to a temperature change, and the flexible portion suspended by the flexible portion And a movable part that is displaced in accordance with a change in
The flexible portion has a second semiconductor substrate, and a metal film having a different thermal expansion coefficient from the second semiconductor substrate is formed on the second semiconductor substrate to have a bimetal structure. A semiconductor microactuator, wherein at least one reinforcing member is provided on the second semiconductor substrate and the metal film.
接合され温度変化に応じて定められた方向に変位する少
なくとも１つの可撓部と、該可撓部により懸垂され前記
可撓部の変化に応じて変位する可動部とを備えてなり、
前記可撓部は、第２半導体基板を有してなり、該第２半
導体基板上に該第２半導体基板とは熱膨張係数の異なる
金属膜を形成しバイメタル構造を有したことを特徴とす
る半導体マイクロアクチュエータにおいて、 前記第２半導体基板と前記金属膜とを貫通する少なくと
も１つの貫通部材を設けてなることを特徴とする半導体
マイクロアクチュエータ。6. A first semiconductor substrate, at least one flexible portion joined to the first semiconductor substrate and displaced in a direction determined according to a temperature change, and the flexible portion suspended by the flexible portion And a movable part that is displaced in accordance with a change in
The flexible portion has a second semiconductor substrate, and a metal film having a different thermal expansion coefficient from the second semiconductor substrate is formed on the second semiconductor substrate to have a bimetal structure. In a semiconductor microactuator, at least one penetrating member penetrating the second semiconductor substrate and the metal film is provided.
接合され温度変化に応じて定められた方向に変位する少
なくとも１つの可撓部と、該可撓部により懸垂され前記
可撓部の変化に応じて変位する可動部とを備えてなり、
前記可撓部は、第２半導体基板を有してなり、該第２半
導体基板上に該第２半導体基板とは熱膨張係数の異なる
金属膜を形成しバイメタル構造を有したことを特徴とす
る半導体マイクロアクチュエータにおいて、 前記金属膜と前記第２半導体基板との接合部の端部に補
強充填部材を設けてなることを特徴とする半導体マイク
ロアクチュエータ。7. A first semiconductor substrate, at least one flexible portion joined to the first semiconductor substrate and displaced in a direction determined according to a temperature change, and the flexible portion suspended by the flexible portion And a movable part that is displaced in accordance with a change in
The flexible portion has a second semiconductor substrate, and a metal film having a different thermal expansion coefficient from the second semiconductor substrate is formed on the second semiconductor substrate to have a bimetal structure. In the semiconductor microactuator, a reinforcing filling member is provided at an end of a joint between the metal film and the second semiconductor substrate.
接合され温度変化に応じて定められた方向に変位する少
なくとも１つの可撓部と、該可撓部により懸垂され前記
可撓部の変化に応じて変位する可動部とを備えてなり、
前記可撓部は、第２半導体基板を有してなり、該第２半
導体基板上に該第２半導体基板とは熱膨張係数の異なる
金属膜を形成しバイメタル構造を有したことを特徴とす
る半導体マイクロアクチュエータにおいて、 前記金属膜の端部にある凸部を除去することを特徴とす
る半導体マイクロアクチュエータ。8. A first semiconductor substrate, at least one flexible portion joined to the first semiconductor substrate and displaced in a direction determined according to a temperature change, and the flexible portion suspended by the flexible portion And a movable part that is displaced in accordance with a change in
The flexible portion has a second semiconductor substrate, and a metal film having a different thermal expansion coefficient from the second semiconductor substrate is formed on the second semiconductor substrate to have a bimetal structure. In a semiconductor microactuator, a convex portion at an end of the metal film is removed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000396483A JP2002192497A (en) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | Semiconductor micro actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000396483A JP2002192497A (en) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | Semiconductor micro actuator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002192497A true JP2002192497A (en) | 2002-07-10 |
Family
ID=18861762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000396483A Pending JP2002192497A (en) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | Semiconductor micro actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002192497A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005014203A (en) * | 2003-06-24 | 2005-01-20 | Nanoworld Ag | Micro device and process for producing it |
| JP2008310880A (en) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Sharp Corp | Near field generating element and heat assist element |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000396483A patent/JP2002192497A/en active Pending
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| JP2008310880A (en) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Sharp Corp | Near field generating element and heat assist element |
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