JP2003057574A - マイクロミラー素子の製造方法およびこれにより製造されるマイクロミラー素子 - Google Patents
マイクロミラー素子の製造方法およびこれにより製造されるマイクロミラー素子Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 材料基板の厚み方向の中間に正確に位置しつ
つ、より高精度の厚み寸法を有する薄肉のトーションバ
ーを有するマイクロミラー素子の製造方法、およびこれ
により製造されたマイクロミラー素子を提供すること。 【解決手段】 複数のシリコン層２０，２１および少な
くとも１つの中間層１６０を含む積層構造を有する材料
基板８において、ミラー形成部と、フレーム部と、トー
ションバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するに
あたり、シリコン層２０に対してエッチング処理を行う
ことによって、ミラー形成部よりも薄肉であって中間層
に接するプレトーションバーＴ’を形成する工程と、プ
レトーションバーＴ’に接する中間層１６０を除去する
ことによってトーションバーＴを形成する工程とを行う
こととした。
つ、より高精度の厚み寸法を有する薄肉のトーションバ
ーを有するマイクロミラー素子の製造方法、およびこれ
により製造されたマイクロミラー素子を提供すること。 【解決手段】 複数のシリコン層２０，２１および少な
くとも１つの中間層１６０を含む積層構造を有する材料
基板８において、ミラー形成部と、フレーム部と、トー
ションバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するに
あたり、シリコン層２０に対してエッチング処理を行う
ことによって、ミラー形成部よりも薄肉であって中間層
に接するプレトーションバーＴ’を形成する工程と、プ
レトーションバーＴ’に接する中間層１６０を除去する
ことによってトーションバーＴを形成する工程とを行う
こととした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の光ファイバ
間の光路の切り換えを行う光スイッチング装置や、光デ
ィスクに対してデータの記録・再生処理を行う光ディス
ク装置などに組み込まれる素子であって、光の進路方向
を変更するのに用いられるマイクロミラー素子に関す
る。
間の光路の切り換えを行う光スイッチング装置や、光デ
ィスクに対してデータの記録・再生処理を行う光ディス
ク装置などに組み込まれる素子であって、光の進路方向
を変更するのに用いられるマイクロミラー素子に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、光通信技術が様々な分野で広く利
用されるようになってきた。光通信においては、光ファ
イバを媒体として光信号が伝送されるところ、光信号の
伝送経路を或るファイバから他のファイバへと切換える
ためには、一般に、いわゆる光スイッチング装置が使用
されている。良好な光通信を達成するうえで光スイッチ
ング装置に求められる特性としては、切換え動作におけ
る、大容量性、高速性、高信頼性などが挙げられる。こ
れらの観点より、光スイッチング装置としては、マイク
ロマシニング技術によって作製されるマイクロミラー素
子を組み込んだものに対する期待が高まっている。マイ
クロミラー素子によると、光スイッチング装置における
入力側の光伝送路と出力側の光伝送路との間で、光信号
を電気信号に変換せずに光信号のままでスイッチング処
理を行うことができ、上述の特性を得るうえで好適だか
らである。
用されるようになってきた。光通信においては、光ファ
イバを媒体として光信号が伝送されるところ、光信号の
伝送経路を或るファイバから他のファイバへと切換える
ためには、一般に、いわゆる光スイッチング装置が使用
されている。良好な光通信を達成するうえで光スイッチ
ング装置に求められる特性としては、切換え動作におけ
る、大容量性、高速性、高信頼性などが挙げられる。こ
れらの観点より、光スイッチング装置としては、マイク
ロマシニング技術によって作製されるマイクロミラー素
子を組み込んだものに対する期待が高まっている。マイ
クロミラー素子によると、光スイッチング装置における
入力側の光伝送路と出力側の光伝送路との間で、光信号
を電気信号に変換せずに光信号のままでスイッチング処
理を行うことができ、上述の特性を得るうえで好適だか
らである。
【０００３】マイクロマシニング技術で作製したマイク
ロミラー素子を用いた光スイッチング装置は、例えば、
国際公開ＷＯ００／２０８９９号公報や、論文Fully Pr
ovisioned 112×112 Micro-Mechanical Optical Crossc
onnect with 35.8Tb/sec Demonstrated Capacity (Pro
c. 25th Optical Fiber Communication Conf. Baltimor
e. PD12(2000))などに開示されている。
ロミラー素子を用いた光スイッチング装置は、例えば、
国際公開ＷＯ００／２０８９９号公報や、論文Fully Pr
ovisioned 112×112 Micro-Mechanical Optical Crossc
onnect with 35.8Tb/sec Demonstrated Capacity (Pro
c. 25th Optical Fiber Communication Conf. Baltimor
e. PD12(2000))などに開示されている。
【０００４】図３９は、一般的な光スイッチング装置２
００の概略構成を表す。光スイッチング装置２００は、
一対のマイクロミラーアレイ２０１，２０２と、入力フ
ァイバアレイ２０３と、出力ファイバレイ２０４とを有
する。入力ファイバアレイ２０３は所定数の入力ファイ
バ２０３ａからなり、マイクロミラーアレイ２０１に
は、各入力ファイバ２０３ａに対応可能なように、マイ
クロミラー素子２０１ａが配設されている。同様に、出
力ファイバアレイ２０４は所定数の出力ファイバ２０４
ａからなり、マイクロミラーアレイ２０２には、各出力
ファイバ２０４ａに対応可能なように、マイクロミラー
素子２０２ａが配設されている。また、各入力ファイバ
２０３ａの端部に対向するように、複数のマイクロレン
ズ２０５が配置されており、各出力ファイバ２０４ａの
端部に対向するように、複数のマイクロレンズ２０６が
配置されている。
００の概略構成を表す。光スイッチング装置２００は、
一対のマイクロミラーアレイ２０１，２０２と、入力フ
ァイバアレイ２０３と、出力ファイバレイ２０４とを有
する。入力ファイバアレイ２０３は所定数の入力ファイ
バ２０３ａからなり、マイクロミラーアレイ２０１に
は、各入力ファイバ２０３ａに対応可能なように、マイ
クロミラー素子２０１ａが配設されている。同様に、出
力ファイバアレイ２０４は所定数の出力ファイバ２０４
ａからなり、マイクロミラーアレイ２０２には、各出力
ファイバ２０４ａに対応可能なように、マイクロミラー
素子２０２ａが配設されている。また、各入力ファイバ
２０３ａの端部に対向するように、複数のマイクロレン
ズ２０５が配置されており、各出力ファイバ２０４ａの
端部に対向するように、複数のマイクロレンズ２０６が
配置されている。
【０００５】光伝送時において、入力ファイバ２０３ａ
から出射される光Ｌ１は、対応するマイクロレンズ２０
５を通過することによって、互いに平行光とされ、マイ
クロミラーアレイ２０１に向かって出射する。光Ｌ１
は、対応するマイクロミラー素子２０１ａで反射し、マ
イクロミラーアレイ２０２へと偏向される。このとき、
マイクロミラー素子２０１ａは、光Ｌ１を所望のマイク
ロミラー素子２０２ａに入射させるように、そのミラー
面ないし反射面を傾斜させる。次に、光Ｌ１は、マイク
ロミラー素子２０２ａで反射し、出力ファイバアレイ２
０４へと偏向される。このとき、マイクロミラー素子２
０２ａは、所望の出力ファイバ２０４ａに光Ｌ１を入射
させるように、そのミラー面を傾斜させる。
から出射される光Ｌ１は、対応するマイクロレンズ２０
５を通過することによって、互いに平行光とされ、マイ
クロミラーアレイ２０１に向かって出射する。光Ｌ１
は、対応するマイクロミラー素子２０１ａで反射し、マ
イクロミラーアレイ２０２へと偏向される。このとき、
マイクロミラー素子２０１ａは、光Ｌ１を所望のマイク
ロミラー素子２０２ａに入射させるように、そのミラー
面ないし反射面を傾斜させる。次に、光Ｌ１は、マイク
ロミラー素子２０２ａで反射し、出力ファイバアレイ２
０４へと偏向される。このとき、マイクロミラー素子２
０２ａは、所望の出力ファイバ２０４ａに光Ｌ１を入射
させるように、そのミラー面を傾斜させる。
【０００６】このように、光スイッチング装置２００に
よると、各入力ファイバ２０３ａから出射した光Ｌ１
は、マイクロミラーアレイ２０１，２０２における偏向
によって、所望の出力ファイバ２０４ａに１対１で接続
される。そして、マイクロミラー素子２０１ａ，２０２
ａにおける偏向角度を適宜変更することによって、光Ｌ
１が到達する出力ファイバ２０４ａが切換えられる。
よると、各入力ファイバ２０３ａから出射した光Ｌ１
は、マイクロミラーアレイ２０１，２０２における偏向
によって、所望の出力ファイバ２０４ａに１対１で接続
される。そして、マイクロミラー素子２０１ａ，２０２
ａにおける偏向角度を適宜変更することによって、光Ｌ
１が到達する出力ファイバ２０４ａが切換えられる。
【０００７】図４０は、他の一般的な光スイッチング装
置３００の概略構成を表す。光スイッチング装置３００
は、マイクロミラーアレイ３０１と、固定ミラー３０２
と、入出力ファイバアレイ３０３と有する。入出力ファ
イバアレイ３０３は所定数の入力ファイバ３０３ａおよ
び所定数の出力ファイバ３０３ｂからなり、マイクロミ
ラーアレイ３０１には、各ファイバ３０３ａ，３０３ｂ
に対応可能なように、マイクロミラー素子３０１ａが配
設されている。また、各ファイバ３０３ａ，３０３ｂの
端部に対向するように、複数のマイクロレンズ３０４が
配置されている。
置３００の概略構成を表す。光スイッチング装置３００
は、マイクロミラーアレイ３０１と、固定ミラー３０２
と、入出力ファイバアレイ３０３と有する。入出力ファ
イバアレイ３０３は所定数の入力ファイバ３０３ａおよ
び所定数の出力ファイバ３０３ｂからなり、マイクロミ
ラーアレイ３０１には、各ファイバ３０３ａ，３０３ｂ
に対応可能なように、マイクロミラー素子３０１ａが配
設されている。また、各ファイバ３０３ａ，３０３ｂの
端部に対向するように、複数のマイクロレンズ３０４が
配置されている。
【０００８】光伝送時において、入力ファイバ３０３ａ
から出射された光Ｌ２は、マイクロレンズ３０４を介し
てマイクロミラーアレイ３０１に向かって出射する。光
Ｌ２は、対応する第１のマイクロミラー素子３０１ａで
反射されることによって固定ミラー３０２へと偏向さ
れ、固定ミラー３０２で反射された後、第２のマイクロ
ミラー素子３０１ａに入射する。このとき、第１のマイ
クロミラー素子３０１ａは、光Ｌ２を所望の第２のマイ
クロミラー素子３０１ａに入射させるように、そのミラ
ー面を傾斜させる。次に、光Ｌ２は、第２のマイクロミ
ラー素子３０１ａで反射されることによって、入出力フ
ァイバアレイ３０３へと偏向される。このとき、第２の
マイクロミラー素子３０１ａは、光Ｌ２を所望の出力フ
ァイバ３０３ｂに入射させるように、そのミラー面を傾
斜させる。
から出射された光Ｌ２は、マイクロレンズ３０４を介し
てマイクロミラーアレイ３０１に向かって出射する。光
Ｌ２は、対応する第１のマイクロミラー素子３０１ａで
反射されることによって固定ミラー３０２へと偏向さ
れ、固定ミラー３０２で反射された後、第２のマイクロ
ミラー素子３０１ａに入射する。このとき、第１のマイ
クロミラー素子３０１ａは、光Ｌ２を所望の第２のマイ
クロミラー素子３０１ａに入射させるように、そのミラ
ー面を傾斜させる。次に、光Ｌ２は、第２のマイクロミ
ラー素子３０１ａで反射されることによって、入出力フ
ァイバアレイ３０３へと偏向される。このとき、第２の
マイクロミラー素子３０１ａは、光Ｌ２を所望の出力フ
ァイバ３０３ｂに入射させるように、そのミラー面を傾
斜させる。
【０００９】このように、光スイッチング装置３００に
よると、各入力ファイバ３０３ａから出射した光Ｌ２
は、マイクロミラーアレイ３０１および固定ミラー３０
２における偏向によって、所望の出力ファイバ３０３ｂ
に１対１で接続される。そして、第１および第２のマイ
クロミラー素子３０１ａにおける偏向角度を適宜変更す
ることによって、光Ｌ２が到達する出力ファイバ３０３
ｂが切換えられる。
よると、各入力ファイバ３０３ａから出射した光Ｌ２
は、マイクロミラーアレイ３０１および固定ミラー３０
２における偏向によって、所望の出力ファイバ３０３ｂ
に１対１で接続される。そして、第１および第２のマイ
クロミラー素子３０１ａにおける偏向角度を適宜変更す
ることによって、光Ｌ２が到達する出力ファイバ３０３
ｂが切換えられる。
【００１０】光スイッチング装置２００，３００のよう
な、マイクロミラー素子を利用して光を反射および偏向
させる光スイッチング装置では、マイクロミラー素子の
構造が、スイッチング精度やスイッチング速度など、光
スイッチング装置全体の性能に影響を与える。また、マ
イクロミラー素子の構造によって、そのミラー面の傾斜
角度についての制御手法が定まるところ、制御手法を簡
素化できれば、制御精度を向上することが可能となる。
更に、制御手法の簡素化により、制御駆動回路に対する
負担を低減し、光スイッチング装置全体のサイズを小さ
くすることも可能となる。そのうえ、光モニタの手法や
クロストークの抑圧手法も簡易化し得ることとなる。
な、マイクロミラー素子を利用して光を反射および偏向
させる光スイッチング装置では、マイクロミラー素子の
構造が、スイッチング精度やスイッチング速度など、光
スイッチング装置全体の性能に影響を与える。また、マ
イクロミラー素子の構造によって、そのミラー面の傾斜
角度についての制御手法が定まるところ、制御手法を簡
素化できれば、制御精度を向上することが可能となる。
更に、制御手法の簡素化により、制御駆動回路に対する
負担を低減し、光スイッチング装置全体のサイズを小さ
くすることも可能となる。そのうえ、光モニタの手法や
クロストークの抑圧手法も簡易化し得ることとなる。
【００１１】図４１は、光スイッチング装置２００，３
００などに組み込まれている従来の２軸型マイクロミラ
ー素子の一例であるマイクロミラー素子４００の一部省
略分解斜視図である。マイクロミラー素子４００は、ミ
ラー基板４１０とベース基板４２０とがスペーサ部（図
示略）を介して積層された構造を有する。ミラー基板４
１０は、ミラー形成部４１１と、内フレーム４１２と、
外フレーム４１３とを有する。ミラー形成部４１１と内
フレーム４１２は、一対のトーションバー４１４により
連結されている。内フレーム４１２と外フレーム４１３
は、一対のトーションバー４１５により連結されてい
る。一対のトーションバー４１４は、内フレーム４１２
に対するミラー形成部４１１の回転動作の回転軸心を規
定する。一対のトーションバー４１５は、外フレーム４
１３に対する内フレーム４１２およびこれに伴うミラー
形成部４１１の回転動作の回転軸心を規定する。
００などに組み込まれている従来の２軸型マイクロミラ
ー素子の一例であるマイクロミラー素子４００の一部省
略分解斜視図である。マイクロミラー素子４００は、ミ
ラー基板４１０とベース基板４２０とがスペーサ部（図
示略）を介して積層された構造を有する。ミラー基板４
１０は、ミラー形成部４１１と、内フレーム４１２と、
外フレーム４１３とを有する。ミラー形成部４１１と内
フレーム４１２は、一対のトーションバー４１４により
連結されている。内フレーム４１２と外フレーム４１３
は、一対のトーションバー４１５により連結されてい
る。一対のトーションバー４１４は、内フレーム４１２
に対するミラー形成部４１１の回転動作の回転軸心を規
定する。一対のトーションバー４１５は、外フレーム４
１３に対する内フレーム４１２およびこれに伴うミラー
形成部４１１の回転動作の回転軸心を規定する。
【００１２】ミラー形成部４１１の裏面には、一対の平
板電極４１１ａ，４１１ｂが設けられており、表面に
は、光を反射するためのミラー面（図示略）が設けられ
ている。また、内フレーム４１２の裏面には、一対の平
板電極４１２ａ，４１２ｂが設けられている。
板電極４１１ａ，４１１ｂが設けられており、表面に
は、光を反射するためのミラー面（図示略）が設けられ
ている。また、内フレーム４１２の裏面には、一対の平
板電極４１２ａ，４１２ｂが設けられている。
【００１３】ベース基板４２０には、ミラー形成部４１
１の平板電極４１１ａ，４１１ｂに対向するように、平
板電極４２０ａ，４２０ｂが設けられており、内フレー
ム４１２の平板電極４１２ａ，４１２ｂに対向するよう
に、平板電極４２０ｃ，４２０ｄが設けられている。従
来のマイクロミラー素子４００においては、駆動手法と
して、一般的には、このような平板電極を用いて静電力
を発生させる手法が採用されている。
１の平板電極４１１ａ，４１１ｂに対向するように、平
板電極４２０ａ，４２０ｂが設けられており、内フレー
ム４１２の平板電極４１２ａ，４１２ｂに対向するよう
に、平板電極４２０ｃ，４２０ｄが設けられている。従
来のマイクロミラー素子４００においては、駆動手法と
して、一般的には、このような平板電極を用いて静電力
を発生させる手法が採用されている。
【００１４】このような構成によれば、例えば、ミラー
形成部４１１の平板電極４１１ａを正に帯電させた状態
において、ベース基板４２０の平板電極４２０ａを負に
帯電させると、平板電極４１１ａと平板電極４２０ａの
間に静電引力が発生し、ミラー形成部４１１は、一対の
トーションバー４１４を捩りながら矢印Ｍ３方向に揺動
ないし回転する。
形成部４１１の平板電極４１１ａを正に帯電させた状態
において、ベース基板４２０の平板電極４２０ａを負に
帯電させると、平板電極４１１ａと平板電極４２０ａの
間に静電引力が発生し、ミラー形成部４１１は、一対の
トーションバー４１４を捩りながら矢印Ｍ３方向に揺動
ないし回転する。
【００１５】一方、例えば、内フレーム４１２の平板電
極４１２ａを正に帯電させた状態において、ベース基板
４２０の平板電極４２０ｃを負に帯電させると、平板電
極４１２ａと平板電極４２０ｃの間に静電引力が発生
し、内フレーム４１２は、ミラー形成部４１１を伴っ
て、一対のトーションバー４１５を捩りながら矢印Ｍ４
方向に揺動ないし回転する。図４２は、このような回転
駆動によって、内フレーム４１２およびこれに伴うミラ
ー形成部４１１が、外フレーム４１３に対して傾斜角度
θまで回転した状態を表す。
極４１２ａを正に帯電させた状態において、ベース基板
４２０の平板電極４２０ｃを負に帯電させると、平板電
極４１２ａと平板電極４２０ｃの間に静電引力が発生
し、内フレーム４１２は、ミラー形成部４１１を伴っ
て、一対のトーションバー４１５を捩りながら矢印Ｍ４
方向に揺動ないし回転する。図４２は、このような回転
駆動によって、内フレーム４１２およびこれに伴うミラ
ー形成部４１１が、外フレーム４１３に対して傾斜角度
θまで回転した状態を表す。
【００１６】平板電極４２０ａ，４２０ｂに対する平板
電極４１１ａ，４１１ｂの配向については、図４１に示
す状態と図４２に示す状態とでは異なる。そのため、図
４１および図４２に示す各状態において、例えば平板電
極４１１ａと平板電極４２０ａとの間に同じ電圧を印加
しても、発生する静電引力の大きさは異なり、その結
果、内フレーム４１２に対するミラー形成部４１１の傾
斜角度は、相違することとなる。したがって、図４１お
よび図４２に示す各状態において、内フレーム４１２に
対するミラー形成部４１１の傾斜角度を同一とするため
には、例えば平板電極４１１ａと平板電極４２０ａとの
間に、各状態において適切な大きさの静電引力を発生さ
せなければならない。これを達成するためには、外フレ
ーム４１３に対する内フレーム４１２の傾斜角度を考慮
して、平板電極４１１ａおよび平板電極４２０ａに印加
する電圧を制御する必要がある。
電極４１１ａ，４１１ｂの配向については、図４１に示
す状態と図４２に示す状態とでは異なる。そのため、図
４１および図４２に示す各状態において、例えば平板電
極４１１ａと平板電極４２０ａとの間に同じ電圧を印加
しても、発生する静電引力の大きさは異なり、その結
果、内フレーム４１２に対するミラー形成部４１１の傾
斜角度は、相違することとなる。したがって、図４１お
よび図４２に示す各状態において、内フレーム４１２に
対するミラー形成部４１１の傾斜角度を同一とするため
には、例えば平板電極４１１ａと平板電極４２０ａとの
間に、各状態において適切な大きさの静電引力を発生さ
せなければならない。これを達成するためには、外フレ
ーム４１３に対する内フレーム４１２の傾斜角度を考慮
して、平板電極４１１ａおよび平板電極４２０ａに印加
する電圧を制御する必要がある。
【００１７】このような印加電圧の制御を行うために
は、印加電圧に対する、ミラー形成部４１１の内フレー
ム４１２に対する傾斜角度のデータおよび外フレーム４
１３に対する傾斜角度のデータを保存しておき、これら
を参照して印加電圧を選択する等の手法を採用しなけれ
ばならない。そのうえ、そのデータ量は膨大となる。そ
のため、このような印加電圧制御を伴う駆動手法が採用
されるマイクロミラー素子４００では、スイッチング速
度の向上が困難であって、駆動回路に対する負担も大き
くなり、好ましくない。
は、印加電圧に対する、ミラー形成部４１１の内フレー
ム４１２に対する傾斜角度のデータおよび外フレーム４
１３に対する傾斜角度のデータを保存しておき、これら
を参照して印加電圧を選択する等の手法を採用しなけれ
ばならない。そのうえ、そのデータ量は膨大となる。そ
のため、このような印加電圧制御を伴う駆動手法が採用
されるマイクロミラー素子４００では、スイッチング速
度の向上が困難であって、駆動回路に対する負担も大き
くなり、好ましくない。
【００１８】また、マイクロミラー素子４００に採用さ
れている平板電極構造にあっては、ベース基板４２０に
設けられた平板電極４２０ａ，４２０ｂ，４２０ｃ，４
２０ｄによって、平板電極４１１ａ，４１１ｂを備えた
ミラー形成部４１１、ないし、平板電極４１２ａ、４１
２ｂを備えた内フレーム４１２を引き込むような駆動を
するため、その駆動に際して引入れ電圧（Pull-in Volt
age）が存在する。すなわち、或る電圧でミラー形成部
４１１ないし内フレーム４１２が急激に引き込まれる現
象が生じ、ミラー形成部４１１の傾斜角度を適切に制御
できないという問題が発生する場合がある。この問題
は、特に大きな傾斜角度（約５°以上）を達成しようと
する場合、すなわちトーションバーの捩れの程度が大き
い場合に顕著となる。
れている平板電極構造にあっては、ベース基板４２０に
設けられた平板電極４２０ａ，４２０ｂ，４２０ｃ，４
２０ｄによって、平板電極４１１ａ，４１１ｂを備えた
ミラー形成部４１１、ないし、平板電極４１２ａ、４１
２ｂを備えた内フレーム４１２を引き込むような駆動を
するため、その駆動に際して引入れ電圧（Pull-in Volt
age）が存在する。すなわち、或る電圧でミラー形成部
４１１ないし内フレーム４１２が急激に引き込まれる現
象が生じ、ミラー形成部４１１の傾斜角度を適切に制御
できないという問題が発生する場合がある。この問題
は、特に大きな傾斜角度（約５°以上）を達成しようと
する場合、すなわちトーションバーの捩れの程度が大き
い場合に顕著となる。
【００１９】この問題を解決する手段として、平板電極
構造に代えて、櫛歯電極構造によって、マイクロミラー
素子を駆動する手法が提案されている。図４３は、櫛歯
電極構造を採用したマイクロミラー素子５００の一部省
略斜視図である。マイクロミラー素子５００は、上面ま
たは下面にミラー面（図示略）が設けられたミラー形成
部５１０と、内フレーム５２０と、外フレーム５３０
（一部省略）とを有し、各々に、櫛歯電極が一体的に形
成されている。具体的には、ミラー形成部５１０には、
その相対向する端部に一対の第１櫛歯電極５１０ａ，５
１０ｂが形成されている。内フレーム５２０には、第１
櫛歯電極５１０ａ，５１０ｂに対応して一対の第２櫛歯
電極５２０ａ，５２０ｂが内方に延びて形成されている
とともに、一対の第３櫛歯電極５２０ｃ，５２０ｄが外
方に延びて形成されている。外フレーム５３０には、第
３櫛歯電極５２０ｃ，５２０ｄに対応して、一対の第４
櫛歯電極５３０ａ，５３０ｂが内方に延びて形成されて
いる。また、ミラー形成部５１０と内フレーム５２０
は、一対のトーションバー５４０により連結されてお
り、内フレーム５２０と外フレーム５３０は、一対のト
ーションバー５５０により連結されている。一対のトー
ションバー５４０は、内フレーム５２０に対するミラー
形成部５１０の回転動作の回転軸心を規定し、一対のト
ーションバー５５０は、外フレーム５３０に対する内フ
レーム５２０およびこれに伴うミラー形成部５１０の回
転動作の回転軸心を規定している。
構造に代えて、櫛歯電極構造によって、マイクロミラー
素子を駆動する手法が提案されている。図４３は、櫛歯
電極構造を採用したマイクロミラー素子５００の一部省
略斜視図である。マイクロミラー素子５００は、上面ま
たは下面にミラー面（図示略）が設けられたミラー形成
部５１０と、内フレーム５２０と、外フレーム５３０
（一部省略）とを有し、各々に、櫛歯電極が一体的に形
成されている。具体的には、ミラー形成部５１０には、
その相対向する端部に一対の第１櫛歯電極５１０ａ，５
１０ｂが形成されている。内フレーム５２０には、第１
櫛歯電極５１０ａ，５１０ｂに対応して一対の第２櫛歯
電極５２０ａ，５２０ｂが内方に延びて形成されている
とともに、一対の第３櫛歯電極５２０ｃ，５２０ｄが外
方に延びて形成されている。外フレーム５３０には、第
３櫛歯電極５２０ｃ，５２０ｄに対応して、一対の第４
櫛歯電極５３０ａ，５３０ｂが内方に延びて形成されて
いる。また、ミラー形成部５１０と内フレーム５２０
は、一対のトーションバー５４０により連結されてお
り、内フレーム５２０と外フレーム５３０は、一対のト
ーションバー５５０により連結されている。一対のトー
ションバー５４０は、内フレーム５２０に対するミラー
形成部５１０の回転動作の回転軸心を規定し、一対のト
ーションバー５５０は、外フレーム５３０に対する内フ
レーム５２０およびこれに伴うミラー形成部５１０の回
転動作の回転軸心を規定している。
【００２０】このような構成のマイクロミラー素子５０
０においては、静電力を発生させるために近接して設け
られた一組の櫛歯電極、例えば第１櫛歯電極５１０ａお
よび第２櫛歯電極５２０ａは、電圧非印加時には、図４
４（ａ）に示すように、上下２段に分かれた状態をとっ
ている。そして、電圧印加時には、図４４（ｂ）に示す
ように、第１櫛歯電極５１０ａが第２櫛歯電極５２０ａ
に引き込まれ、これによってミラー形成部５１０を駆動
する。より具体的には、図４３において、例えば、第１
櫛歯電極５１０ａを正に帯電させ、第２櫛歯電極５２０
ａを負に帯電させると、ミラー形成部５１０が、一対の
トーションバー５４０を捩りながらＭ５の方向に回転す
る。一方、第３櫛歯電極５２０ｃを正に帯電させ、第４
櫛歯電極５３０ａを負に帯電させると、内フレーム５２
０は、一対のトーションバー５５０を捩りながらＭ６の
方向に回転する。
０においては、静電力を発生させるために近接して設け
られた一組の櫛歯電極、例えば第１櫛歯電極５１０ａお
よび第２櫛歯電極５２０ａは、電圧非印加時には、図４
４（ａ）に示すように、上下２段に分かれた状態をとっ
ている。そして、電圧印加時には、図４４（ｂ）に示す
ように、第１櫛歯電極５１０ａが第２櫛歯電極５２０ａ
に引き込まれ、これによってミラー形成部５１０を駆動
する。より具体的には、図４３において、例えば、第１
櫛歯電極５１０ａを正に帯電させ、第２櫛歯電極５２０
ａを負に帯電させると、ミラー形成部５１０が、一対の
トーションバー５４０を捩りながらＭ５の方向に回転す
る。一方、第３櫛歯電極５２０ｃを正に帯電させ、第４
櫛歯電極５３０ａを負に帯電させると、内フレーム５２
０は、一対のトーションバー５５０を捩りながらＭ６の
方向に回転する。
【００２１】これら２つの回転動作は、互いに独立して
いる。すなわち、第１櫛歯電極５１０ａ，５１０ｂおよ
び第２櫛歯電極５２０ａ，５２０ｂに電位を付与する前
において、外フレーム５３０に対する内フレーム５２０
の傾斜角度の大きさに拘わらず、第２櫛歯電極５２０
ａ，５２０ｂに対する第１櫛歯電極５１０ａ，５１０ｂ
の配向は常に同じ状態をとる。このように、外フレーム
５３０に対する内フレーム５２０およびこれに伴うミラ
ー形成部５１０の傾斜角度が影響を与えないため、ミラ
ー形成部５１０の傾斜角度の制御を単純化することがで
きる。また、櫛歯電極構造によると、生ずる静電力の作
用方向について、ミラー形成部５１０の回転方向に対し
て略直交するように設定することができる。したがっ
て、ミラー形成部５１０の駆動の際に引入れ電圧が存在
せず、その結果、ミラー形成部５１０について、大きな
傾斜角度を適切に達成することが可能となる。
いる。すなわち、第１櫛歯電極５１０ａ，５１０ｂおよ
び第２櫛歯電極５２０ａ，５２０ｂに電位を付与する前
において、外フレーム５３０に対する内フレーム５２０
の傾斜角度の大きさに拘わらず、第２櫛歯電極５２０
ａ，５２０ｂに対する第１櫛歯電極５１０ａ，５１０ｂ
の配向は常に同じ状態をとる。このように、外フレーム
５３０に対する内フレーム５２０およびこれに伴うミラ
ー形成部５１０の傾斜角度が影響を与えないため、ミラ
ー形成部５１０の傾斜角度の制御を単純化することがで
きる。また、櫛歯電極構造によると、生ずる静電力の作
用方向について、ミラー形成部５１０の回転方向に対し
て略直交するように設定することができる。したがっ
て、ミラー形成部５１０の駆動の際に引入れ電圧が存在
せず、その結果、ミラー形成部５１０について、大きな
傾斜角度を適切に達成することが可能となる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】マイクロミラー素子５
００では、電極である櫛歯は、ミラー形成部５１０およ
び内フレーム５２０の回転動作に伴って変位するため、
ミラー形成部５１０および内フレーム５２０の傾斜角度
に見合った充分な厚みを有する櫛歯電極を形成しておく
必要がある。例えば、ミラー形成部５１０の胴体部５１
１の長さＤが１ｍｍである場合、ミラー形成部５１０を
内フレーム５２０に対して、一対のトーションバー５４
０によって規定される回転軸心まわりに５°傾斜させる
と、胴体端部５１１’の一方は４４μｍ沈み込む。その
ため、ミラー形成部５１０に形成する第１櫛歯電極５１
０ａ，５１０ｂの厚みＴは、少なくとも４４μｍ以上と
する必要がある。
００では、電極である櫛歯は、ミラー形成部５１０およ
び内フレーム５２０の回転動作に伴って変位するため、
ミラー形成部５１０および内フレーム５２０の傾斜角度
に見合った充分な厚みを有する櫛歯電極を形成しておく
必要がある。例えば、ミラー形成部５１０の胴体部５１
１の長さＤが１ｍｍである場合、ミラー形成部５１０を
内フレーム５２０に対して、一対のトーションバー５４
０によって規定される回転軸心まわりに５°傾斜させる
と、胴体端部５１１’の一方は４４μｍ沈み込む。その
ため、ミラー形成部５１０に形成する第１櫛歯電極５１
０ａ，５１０ｂの厚みＴは、少なくとも４４μｍ以上と
する必要がある。
【００２３】その一方で、小さな印加電圧によって大き
な傾斜角度を得るという観点からは、トーションバー５
４０，５５０については、薄肉に形成するのが好まし
い。しかしながら、従来のマイクロミラー素子５００で
は、トーションバー５４０，５５０は、ミラー形成部５
１０、内フレーム５２０および外フレーム５３０を構成
する材料基板と同一の厚みに形成されており、分厚い。
例えば、上述のように第１櫛歯電極５１０ａ，５１０ｂ
の厚みＴを４４μｍ以上に設計すると、ミラー形成部５
１０とともに、トーションバー５１０ａ，５１０ｂの厚
みも４４μｍ以上に設計されてしまう。このような分厚
いトーションバー５４０，５５０であると、これらを捩
るために櫛歯電極間に発生させるべき静電力は大きくな
り、その結果、駆動電圧も大きくなってしまう。また、
従来では、トーションバー５４０，５５０の幅寸法を変
更することによって、トーションバー５４０，５５０の
捩れ抵抗力を調節しているが、幅方向の設計変更だけで
は、適切な捩れ抵抗力を設定するのには充分でない場合
がある。
な傾斜角度を得るという観点からは、トーションバー５
４０，５５０については、薄肉に形成するのが好まし
い。しかしながら、従来のマイクロミラー素子５００で
は、トーションバー５４０，５５０は、ミラー形成部５
１０、内フレーム５２０および外フレーム５３０を構成
する材料基板と同一の厚みに形成されており、分厚い。
例えば、上述のように第１櫛歯電極５１０ａ，５１０ｂ
の厚みＴを４４μｍ以上に設計すると、ミラー形成部５
１０とともに、トーションバー５１０ａ，５１０ｂの厚
みも４４μｍ以上に設計されてしまう。このような分厚
いトーションバー５４０，５５０であると、これらを捩
るために櫛歯電極間に発生させるべき静電力は大きくな
り、その結果、駆動電圧も大きくなってしまう。また、
従来では、トーションバー５４０，５５０の幅寸法を変
更することによって、トーションバー５４０，５５０の
捩れ抵抗力を調節しているが、幅方向の設計変更だけで
は、適切な捩れ抵抗力を設定するのには充分でない場合
がある。
【００２４】本発明は、このような事情のもとで考え出
されたものであって、上述の従来の問題点を解消ないし
軽減することを課題とし、高精度で形成された薄肉のト
ーションバーを有するマイクロミラー素子の製造方法、
およびこれにより製造されるマイクロミラー素子を提供
することを目的とする。
されたものであって、上述の従来の問題点を解消ないし
軽減することを課題とし、高精度で形成された薄肉のト
ーションバーを有するマイクロミラー素子の製造方法、
およびこれにより製造されるマイクロミラー素子を提供
することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面によ
ると、複数のシリコン層および少なくとも１つの中間層
を含む積層構造を有する材料基板において、ミラー形成
部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイク
ロミラー素子を製造するための方法であって、シリコン
層に対してエッチング処理を行うことによって、ミラー
形成部よりも薄肉であって中間層に接するプレトーショ
ンバーを形成する工程と、プレトーションバーに接する
中間層を除去することによってトーションバーを形成す
る工程とを含むことを特徴とする。
ると、複数のシリコン層および少なくとも１つの中間層
を含む積層構造を有する材料基板において、ミラー形成
部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイク
ロミラー素子を製造するための方法であって、シリコン
層に対してエッチング処理を行うことによって、ミラー
形成部よりも薄肉であって中間層に接するプレトーショ
ンバーを形成する工程と、プレトーションバーに接する
中間層を除去することによってトーションバーを形成す
る工程とを含むことを特徴とする。
【００２６】このような構成によると、薄肉のトーショ
ンバーを、材料基板の厚み方向の中間の位置において高
精度に形成することができる。具体的には、中間層は材
料基板において中間の位置に設けられているので、当該
中間層に接するシリコン層に対して、適当なマスクを介
して、当該中間層に至るまでエッチングすることによっ
て、材料基板の中間の位置において、シリコン層材料よ
りなるプレトーションバーが形成される。プレトーショ
ンバーは、最終的なトーションバーに相当する寸法、す
なわち厚み、幅、および長さに形成される。このプレト
ーションバーは、他の部位、例えばミラー形成部、フレ
ーム部およびこれらの櫛歯電極部よりも、薄肉に形成す
ることができる。予め設けられている中間層を基台とし
たエッチングにより形成されるため、基台となる中間層
が存在しない材料基板の両側からシリコン層をエッチン
グして形成する場合にくらべ、プレトーションバーの形
成位置および特に厚み寸法につては、より高精度を達成
することができる。そして、プレトーションバーに接す
る中間層を除去することによって、材料基板の厚み方向
の中間に正確に位置しつつ、より高精度の厚み寸法を有
する薄肉のトーションバーが完成することとなる。
ンバーを、材料基板の厚み方向の中間の位置において高
精度に形成することができる。具体的には、中間層は材
料基板において中間の位置に設けられているので、当該
中間層に接するシリコン層に対して、適当なマスクを介
して、当該中間層に至るまでエッチングすることによっ
て、材料基板の中間の位置において、シリコン層材料よ
りなるプレトーションバーが形成される。プレトーショ
ンバーは、最終的なトーションバーに相当する寸法、す
なわち厚み、幅、および長さに形成される。このプレト
ーションバーは、他の部位、例えばミラー形成部、フレ
ーム部およびこれらの櫛歯電極部よりも、薄肉に形成す
ることができる。予め設けられている中間層を基台とし
たエッチングにより形成されるため、基台となる中間層
が存在しない材料基板の両側からシリコン層をエッチン
グして形成する場合にくらべ、プレトーションバーの形
成位置および特に厚み寸法につては、より高精度を達成
することができる。そして、プレトーションバーに接す
る中間層を除去することによって、材料基板の厚み方向
の中間に正確に位置しつつ、より高精度の厚み寸法を有
する薄肉のトーションバーが完成することとなる。
【００２７】本発明の第２の側面によると、ミラー形成
部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイク
ロミラー素子を製造するための別の方法が提供される。
この方法は、トーションバーに相当する厚みを有する第
１シリコン層、第２シリコン層、およびこれらの間の中
間層による積層構造を有する第１材料基板における第１
シリコン層に対して、トーションバーへと加工される箇
所をマスクするための部位を有する第１マスクパターン
を介して、中間層に至るまで第１エッチング処理を行う
ことによって、中間層に接するプレトーションバーを形
成する工程と、第１シリコン層に第３シリコン層を接合
することによって、プレトーションバーが内蔵された第
２材料基板を作成する工程と、第２シリコン層に対し
て、プレトーションバーに対応する箇所を非マスク領域
に含む第２マスクパターンを介して、中間層に至るまで
第２エッチング処理を行う工程と、第３シリコン層に対
して、プレトーションバーに対応する箇所を非マスク領
域に含む第３マスクパターンを介して、プレトーション
バーが露出するまで第３エッチング処理を行う工程と、
第２エッチング処理により露出された中間層に対して第
４エッチング処理を行うことによって、プレトーション
バーに接する中間層を除去してトーションバーを形成す
る工程と、を含むことを特徴とする。このような構成に
よっても、第１の側面に関して上述したのと同様の理由
で、材料基板の厚み方向の中間に正確に位置しつつ、よ
り高精度の厚み寸法を有する薄肉のトーションバーが形
成される。
部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイク
ロミラー素子を製造するための別の方法が提供される。
この方法は、トーションバーに相当する厚みを有する第
１シリコン層、第２シリコン層、およびこれらの間の中
間層による積層構造を有する第１材料基板における第１
シリコン層に対して、トーションバーへと加工される箇
所をマスクするための部位を有する第１マスクパターン
を介して、中間層に至るまで第１エッチング処理を行う
ことによって、中間層に接するプレトーションバーを形
成する工程と、第１シリコン層に第３シリコン層を接合
することによって、プレトーションバーが内蔵された第
２材料基板を作成する工程と、第２シリコン層に対し
て、プレトーションバーに対応する箇所を非マスク領域
に含む第２マスクパターンを介して、中間層に至るまで
第２エッチング処理を行う工程と、第３シリコン層に対
して、プレトーションバーに対応する箇所を非マスク領
域に含む第３マスクパターンを介して、プレトーション
バーが露出するまで第３エッチング処理を行う工程と、
第２エッチング処理により露出された中間層に対して第
４エッチング処理を行うことによって、プレトーション
バーに接する中間層を除去してトーションバーを形成す
る工程と、を含むことを特徴とする。このような構成に
よっても、第１の側面に関して上述したのと同様の理由
で、材料基板の厚み方向の中間に正確に位置しつつ、よ
り高精度の厚み寸法を有する薄肉のトーションバーが形
成される。
【００２８】本発明の第２の側面において、好ましく
は、第１材料基板においてプレトーションバーを形成し
た後であって、第２材料基板を作成する前に、プレトー
ションバーをマスクするための第４マスクパターンを形
成する工程を含む。このような構成によると、上述の第
３エッチング処理を行う工程において、露出されるプレ
トーションバーを誤ってエッチングすることを適切に防
止することができる。
は、第１材料基板においてプレトーションバーを形成し
た後であって、第２材料基板を作成する前に、プレトー
ションバーをマスクするための第４マスクパターンを形
成する工程を含む。このような構成によると、上述の第
３エッチング処理を行う工程において、露出されるプレ
トーションバーを誤ってエッチングすることを適切に防
止することができる。
【００２９】本発明の第３の側面によると、ミラー形成
部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイク
ロミラー素子を製造するための別の方法が提供される。
この方法は、トーションバーに相当する厚みを有する第
１シリコン層、第２シリコン層、およびこれらの間の中
間層による積層構造を有する第１材料基板における第１
シリコン層に対して、トーションバーへと加工される箇
所をマスクするための部位を有する第１マスクパターン
を形成する工程と、第１シリコン層に第３シリコン層を
接合する工程と、第２シリコン層に対して、トーション
バーが形成される領域を非マスク領域に含む第２マスク
パターンを介して、中間層に至るまで第１エッチング処
理を行う工程と、第３シリコン層に対して、トーション
バーが形成される領域を非マスク領域に含む第３マスク
パターンを介して、第１マスクパターンおよび中間層が
露出するまで第２エッチング処理を行うことによって、
中間層に接するプレトーションバーを形成する工程と、
第１エッチング処理により露出された中間層に対して第
３エッチング処理を行うことによって、プレトーション
バーに接する中間層を除去してトーションバーを形成す
る工程と、を含むことを特徴とする。このような構成に
よっても、第１の側面に関して上述したのと同様の理由
で、材料基板の厚み方向の中間に正確に位置しつつ、よ
り高精度の厚み寸法を有する薄肉のトーションバーが形
成される。
部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイク
ロミラー素子を製造するための別の方法が提供される。
この方法は、トーションバーに相当する厚みを有する第
１シリコン層、第２シリコン層、およびこれらの間の中
間層による積層構造を有する第１材料基板における第１
シリコン層に対して、トーションバーへと加工される箇
所をマスクするための部位を有する第１マスクパターン
を形成する工程と、第１シリコン層に第３シリコン層を
接合する工程と、第２シリコン層に対して、トーション
バーが形成される領域を非マスク領域に含む第２マスク
パターンを介して、中間層に至るまで第１エッチング処
理を行う工程と、第３シリコン層に対して、トーション
バーが形成される領域を非マスク領域に含む第３マスク
パターンを介して、第１マスクパターンおよび中間層が
露出するまで第２エッチング処理を行うことによって、
中間層に接するプレトーションバーを形成する工程と、
第１エッチング処理により露出された中間層に対して第
３エッチング処理を行うことによって、プレトーション
バーに接する中間層を除去してトーションバーを形成す
る工程と、を含むことを特徴とする。このような構成に
よっても、第１の側面に関して上述したのと同様の理由
で、材料基板の厚み方向の中間に正確に位置しつつ、よ
り高精度の厚み寸法を有する薄肉のトーションバーが形
成される。
【００３０】本発明の第４の側面によると、ミラー形成
部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイク
ロミラー素子を製造するための別の方法が提供される。
この方法は、第１シリコン層、第２シリコン層、および
これらの間の中間層による積層構造を有する材料基板に
おける第１シリコン層に対して、トーションバーが形成
される領域を非マスク領域に含む第１マスクパターンを
介して、中間層に至るまで第１エッチング処理を行うこ
とによって、第１シリコン層に溝部を形成する工程と、
溝部に対してシリコン系材料を成膜する工程と、第２シ
リコン層に対して、トーションバーが形成される箇所を
マスクするための部位を有する第２マスクパターンを介
して、中間層に至るまで第２エッチング処理を行う工程
と、第２エッチング処理により露出された中間層に対し
て、第２シリコン層側から、溝部に成膜されたシリコン
系材料に至るまで第３エッチング処理を行う工程と、第
３エッチング処理により露出されたシリコン系材料を、
第２シリコン層側からの第４エッチング処理で除去する
ことによって、中間層に接するシリコン系材料よりなる
プレトーションバーを形成する工程と、プレトーション
バーに接する中間層を除去することによってトーション
バーを形成する工程と、を含むことを特徴とする。この
ような構成によっても、第１の側面に関して上述したの
と同様の理由で、材料基板の厚み方向の中間に正確に位
置しつつ、より高精度の厚み寸法を有する薄肉のトーシ
ョンバーが形成される。
部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイク
ロミラー素子を製造するための別の方法が提供される。
この方法は、第１シリコン層、第２シリコン層、および
これらの間の中間層による積層構造を有する材料基板に
おける第１シリコン層に対して、トーションバーが形成
される領域を非マスク領域に含む第１マスクパターンを
介して、中間層に至るまで第１エッチング処理を行うこ
とによって、第１シリコン層に溝部を形成する工程と、
溝部に対してシリコン系材料を成膜する工程と、第２シ
リコン層に対して、トーションバーが形成される箇所を
マスクするための部位を有する第２マスクパターンを介
して、中間層に至るまで第２エッチング処理を行う工程
と、第２エッチング処理により露出された中間層に対し
て、第２シリコン層側から、溝部に成膜されたシリコン
系材料に至るまで第３エッチング処理を行う工程と、第
３エッチング処理により露出されたシリコン系材料を、
第２シリコン層側からの第４エッチング処理で除去する
ことによって、中間層に接するシリコン系材料よりなる
プレトーションバーを形成する工程と、プレトーション
バーに接する中間層を除去することによってトーション
バーを形成する工程と、を含むことを特徴とする。この
ような構成によっても、第１の側面に関して上述したの
と同様の理由で、材料基板の厚み方向の中間に正確に位
置しつつ、より高精度の厚み寸法を有する薄肉のトーシ
ョンバーが形成される。
【００３１】本発明の第５の側面によると、ミラー形成
部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイク
ロミラー素子を製造するための別の方法が提供される。
この方法は、第１シリコン層、第２シリコン層、および
これらの間の中間層による積層構造を有する材料基板に
おける第１シリコン層に対して、トーションバーが形成
される領域を非マスク領域に含む第１マスクパターンを
介して、中間層に至るまで第１エッチング処理を行うこ
とによって、第１シリコン層に溝部を形成する工程と、
溝部に対してシリコン系材料を成膜する工程と、溝部に
成膜されたシリコン系材料に対して、トーションバーへ
と加工される箇所をマスクするための部位を有する第２
マスクパターンを介して、中間層に至るまで第２エッチ
ング処理を行うことによって、中間層に接するシリコン
系材料よりなるプレトーションバーを形成する工程と、
第３シリコン層に対して、プレトーションバーに対応す
る箇所を非マスク領域に含む第３マスクパターンを介し
て、中間層に至るまで第３エッチング処理を行う工程
と、第３エッチング処理により露出された中間層に対し
て第４エッチング処理を行うことによって、プレトーシ
ョンバーに接する中間層を除去してトーションバーを形
成する工程と、を含むことを特徴とする。このような構
成によっても、第１の側面に関して上述したのと同様の
理由で、材料基板の厚み方向の中間に正確に位置しつ
つ、より高精度の厚み寸法を有する薄肉のトーションバ
ーが形成される。
部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイク
ロミラー素子を製造するための別の方法が提供される。
この方法は、第１シリコン層、第２シリコン層、および
これらの間の中間層による積層構造を有する材料基板に
おける第１シリコン層に対して、トーションバーが形成
される領域を非マスク領域に含む第１マスクパターンを
介して、中間層に至るまで第１エッチング処理を行うこ
とによって、第１シリコン層に溝部を形成する工程と、
溝部に対してシリコン系材料を成膜する工程と、溝部に
成膜されたシリコン系材料に対して、トーションバーへ
と加工される箇所をマスクするための部位を有する第２
マスクパターンを介して、中間層に至るまで第２エッチ
ング処理を行うことによって、中間層に接するシリコン
系材料よりなるプレトーションバーを形成する工程と、
第３シリコン層に対して、プレトーションバーに対応す
る箇所を非マスク領域に含む第３マスクパターンを介し
て、中間層に至るまで第３エッチング処理を行う工程
と、第３エッチング処理により露出された中間層に対し
て第４エッチング処理を行うことによって、プレトーシ
ョンバーに接する中間層を除去してトーションバーを形
成する工程と、を含むことを特徴とする。このような構
成によっても、第１の側面に関して上述したのと同様の
理由で、材料基板の厚み方向の中間に正確に位置しつ
つ、より高精度の厚み寸法を有する薄肉のトーションバ
ーが形成される。
【００３２】本発明の第６の側面によると、ミラー形成
部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイク
ロミラー素子を製造するための別の方法が提供される。
この方法は、第１シリコン層よりなる第１材料基板に対
して、トーションバーが形成される領域を非マスク領域
に含む第１マスクパターンを介して、第１エッチング処
理を行うことによって、第１材料基板に溝部を形成する
工程と、溝部に対して中間層材料を成膜する工程と、成
膜された中間層材料上に、溝部を充填するようにシリコ
ン系材料を堆積させる工程と、第１材料基板と、第１材
料基板の溝部を覆う中間層と、当該中間層に接する第２
シリコン層とによる積層構造を有する第２材料基板を作
成することによって、第２材料基板に内蔵されつつ、中
間層に接するシリコン系材料よりなるプレトーションバ
ーを形成する工程と、第１シリコン層に対して、プレト
ーションバーに対応する箇所を非マスク領域に含む第２
マスクパターンを介して、溝部に成膜された中間層材料
が露出するまで第２エッチング処理を行う工程と、第２
シリコン層に対して、プレトーションバーに対応する箇
所を非マスク領域に含む第３マスクパターンを介して、
中間層が露出するまで第３エッチング処理を行う工程
と、第２エッチング処理により露出された中間層材料、
および、第３エッチング処理により露出された中間層に
対して第４エッチング処理を行うことによって、プレト
ーションバーに接する中間層材料および中間層を除去し
てトーションバーを形成する工程と、を含むことを特徴
とする。このような構成によっても、第１の側面に関し
て上述したのと同様の理由で、材料基板の厚み方向の中
間に正確に位置しつつ、より高精度の厚み寸法を有する
薄肉のトーションバーが形成される。
部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイク
ロミラー素子を製造するための別の方法が提供される。
この方法は、第１シリコン層よりなる第１材料基板に対
して、トーションバーが形成される領域を非マスク領域
に含む第１マスクパターンを介して、第１エッチング処
理を行うことによって、第１材料基板に溝部を形成する
工程と、溝部に対して中間層材料を成膜する工程と、成
膜された中間層材料上に、溝部を充填するようにシリコ
ン系材料を堆積させる工程と、第１材料基板と、第１材
料基板の溝部を覆う中間層と、当該中間層に接する第２
シリコン層とによる積層構造を有する第２材料基板を作
成することによって、第２材料基板に内蔵されつつ、中
間層に接するシリコン系材料よりなるプレトーションバ
ーを形成する工程と、第１シリコン層に対して、プレト
ーションバーに対応する箇所を非マスク領域に含む第２
マスクパターンを介して、溝部に成膜された中間層材料
が露出するまで第２エッチング処理を行う工程と、第２
シリコン層に対して、プレトーションバーに対応する箇
所を非マスク領域に含む第３マスクパターンを介して、
中間層が露出するまで第３エッチング処理を行う工程
と、第２エッチング処理により露出された中間層材料、
および、第３エッチング処理により露出された中間層に
対して第４エッチング処理を行うことによって、プレト
ーションバーに接する中間層材料および中間層を除去し
てトーションバーを形成する工程と、を含むことを特徴
とする。このような構成によっても、第１の側面に関し
て上述したのと同様の理由で、材料基板の厚み方向の中
間に正確に位置しつつ、より高精度の厚み寸法を有する
薄肉のトーションバーが形成される。
【００３３】本発明の第７の側面によると、ミラー形成
部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイク
ロミラー素子を製造するための別の方法が提供される。
この方法は、第１シリコン層よりなる第１材料基板に対
して、トーションバーへと加工される箇所をマスクする
ための部位を有する第１マスクパターンを介して、トー
ションバーの厚みに相当する深さまで第１エッチング処
理を行う工程と、第１材料基板と、第１材料基板のエッ
チング処理済み表面に接する中間層と、当該中間層に接
する第２シリコン層による積層構造を有する第２材料基
板を作成する工程と、第２シリコン層に対して、トーシ
ョンバーへと加工される箇所を非マスク領域に含む第２
マスクパターンを介して、中間層に至るまで第２エッチ
ング処理を行う工程と、第１シリコン層に対して、トー
ションバーへと加工される箇所を非マスク領域に含む第
３マスクパターンを介して、第３エッチング処理を行う
ことによって、中間層に接するプレトーションバーを形
成する工程と、第２エッチング処理により露出された中
間層に対して第４エッチング処理を行うことによって、
プレトーションバーに接する中間層を除去してトーショ
ンバーを形成する工程と、を含むことを特徴とする。こ
のような構成によっても、第１の側面に関して上述した
のと同様の理由で、材料基板の厚み方向の中間に正確に
位置しつつ、より高精度の厚み寸法を有する薄肉のトー
ションバーが形成される。
部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイク
ロミラー素子を製造するための別の方法が提供される。
この方法は、第１シリコン層よりなる第１材料基板に対
して、トーションバーへと加工される箇所をマスクする
ための部位を有する第１マスクパターンを介して、トー
ションバーの厚みに相当する深さまで第１エッチング処
理を行う工程と、第１材料基板と、第１材料基板のエッ
チング処理済み表面に接する中間層と、当該中間層に接
する第２シリコン層による積層構造を有する第２材料基
板を作成する工程と、第２シリコン層に対して、トーシ
ョンバーへと加工される箇所を非マスク領域に含む第２
マスクパターンを介して、中間層に至るまで第２エッチ
ング処理を行う工程と、第１シリコン層に対して、トー
ションバーへと加工される箇所を非マスク領域に含む第
３マスクパターンを介して、第３エッチング処理を行う
ことによって、中間層に接するプレトーションバーを形
成する工程と、第２エッチング処理により露出された中
間層に対して第４エッチング処理を行うことによって、
プレトーションバーに接する中間層を除去してトーショ
ンバーを形成する工程と、を含むことを特徴とする。こ
のような構成によっても、第１の側面に関して上述した
のと同様の理由で、材料基板の厚み方向の中間に正確に
位置しつつ、より高精度の厚み寸法を有する薄肉のトー
ションバーが形成される。
【００３４】本発明の第８の側面によると、ミラー形成
部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイク
ロミラー素子を製造するための別の方法が提供される。
この方法は、第１シリコン層、第２シリコン層、および
これらの間の中間層による積層構造を有する材料基板に
おける第１シリコン層に対して、トーションバーへと加
工される箇所をマスクするための第１マスクパターン、
および、トーションバーへと加工される箇所を非マスク
領域に含む第２マスクパターンを介して、トーションバ
ーの厚みに相当する深さまで第１エッチング処理を行う
工程と、第１マスクパターンを除去する工程と、第１シ
リコン層に対して、第２マスクパターンを介して、中間
層に至るまで第２エッチング処理を行うことによって、
中間層に接するプレトーションバーを形成する工程と、
第２シリコン層に対して、プレトーションバーに対応す
る箇所を非マスク領域に含む第３マスクパターンを介し
て、中間層に至るまで第３エッチング処理を行う工程
と、第３エッチング処理により露出された中間層に対し
て第４エッチング処理を行うことによって、プレトーシ
ョンバーに接する中間層を除去してトーションバーを形
成する工程と、を含むことを特徴とする。このような構
成によっても、第１の側面に関して上述したのと同様の
理由で、材料基板の厚み方向の中間に正確に位置しつ
つ、より高精度の厚み寸法を有する薄肉のトーションバ
ーが形成される。
部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイク
ロミラー素子を製造するための別の方法が提供される。
この方法は、第１シリコン層、第２シリコン層、および
これらの間の中間層による積層構造を有する材料基板に
おける第１シリコン層に対して、トーションバーへと加
工される箇所をマスクするための第１マスクパターン、
および、トーションバーへと加工される箇所を非マスク
領域に含む第２マスクパターンを介して、トーションバ
ーの厚みに相当する深さまで第１エッチング処理を行う
工程と、第１マスクパターンを除去する工程と、第１シ
リコン層に対して、第２マスクパターンを介して、中間
層に至るまで第２エッチング処理を行うことによって、
中間層に接するプレトーションバーを形成する工程と、
第２シリコン層に対して、プレトーションバーに対応す
る箇所を非マスク領域に含む第３マスクパターンを介し
て、中間層に至るまで第３エッチング処理を行う工程
と、第３エッチング処理により露出された中間層に対し
て第４エッチング処理を行うことによって、プレトーシ
ョンバーに接する中間層を除去してトーションバーを形
成する工程と、を含むことを特徴とする。このような構
成によっても、第１の側面に関して上述したのと同様の
理由で、材料基板の厚み方向の中間に正確に位置しつ
つ、より高精度の厚み寸法を有する薄肉のトーションバ
ーが形成される。
【００３５】本発明の第９の側面によると、ミラー形成
部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイク
ロミラー素子を製造するための別の方法が提供される。
この方法は、第１シリコン層、トーションバーに相当す
る厚みを有する第２シリコン層、第３シリコン層、第１
シリコン層および第２シリコン層の間の第１中間層、な
らびに、第２シリコン層および第３シリコン層の間の第
２中間層による積層構造を有する材料基板における第１
シリコン層に対して、トーションバーへと加工される箇
所をマスクするための第１マスクパターン、および、ト
ーションバーへと加工される箇所を非マスク領域に含む
第２マスクパターンを介して、トーションバーの厚みに
相当する深さまで第１エッチング処理を行う工程と、第
１マスクパターンを除去する工程と、第１シリコン層に
対して、第２マスクパターンを介して、第１中間層に至
るまで第２エッチング処理を行うことによって、第１中
間層上の第１シリコン層において第３マスクパターンを
形成する工程と、第２エッチング処理により露出された
第１中間層に対して、第３マスクパターンを介して、第
２シリコン層に至るまで第３エッチング処理を行うこと
によって、第２シリコン層上の第１中間層において第４
マスクパターンを形成する工程と、第３エッチング処理
により露出された第２シリコン層に対して、第４マスク
パターンを介して、第２中間層に至るまで第４エッチン
グ処理を行うことによって、第１中間層および第２中間
層に挟まれたプレトーションバーを形成する工程と、第
３シリコン層に対して、プレトーションバーに対応する
箇所を非マスク領域に含む第５マスクパターンを介し
て、第２中間層に至るまで第５エッチング処理を行う工
程と、第５エッチング処理により露出された第２中間層
と、プレトーションバー上の第１中間層とに対して第６
エッチング処理を行うことによって、プレトーションバ
ーに接する第１中間層および第２中間層を除去してトー
ションバーを形成する工程と、を含むことを特徴とす
る。このような構成によっても、第１の側面に関して上
述したのと略同様の理由で、材料基板の厚み方向の中間
に正確に位置しつつ、より高精度の厚み寸法を有する薄
肉のトーションバーが形成される。特に第９の側面によ
ると、最終的に形成されるトーションバーの厚みは、材
料基板において予め設けられている第１および第２中間
層によって規定されているので、トーションバーの厚み
について、より高精度を達成することができる。
部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイク
ロミラー素子を製造するための別の方法が提供される。
この方法は、第１シリコン層、トーションバーに相当す
る厚みを有する第２シリコン層、第３シリコン層、第１
シリコン層および第２シリコン層の間の第１中間層、な
らびに、第２シリコン層および第３シリコン層の間の第
２中間層による積層構造を有する材料基板における第１
シリコン層に対して、トーションバーへと加工される箇
所をマスクするための第１マスクパターン、および、ト
ーションバーへと加工される箇所を非マスク領域に含む
第２マスクパターンを介して、トーションバーの厚みに
相当する深さまで第１エッチング処理を行う工程と、第
１マスクパターンを除去する工程と、第１シリコン層に
対して、第２マスクパターンを介して、第１中間層に至
るまで第２エッチング処理を行うことによって、第１中
間層上の第１シリコン層において第３マスクパターンを
形成する工程と、第２エッチング処理により露出された
第１中間層に対して、第３マスクパターンを介して、第
２シリコン層に至るまで第３エッチング処理を行うこと
によって、第２シリコン層上の第１中間層において第４
マスクパターンを形成する工程と、第３エッチング処理
により露出された第２シリコン層に対して、第４マスク
パターンを介して、第２中間層に至るまで第４エッチン
グ処理を行うことによって、第１中間層および第２中間
層に挟まれたプレトーションバーを形成する工程と、第
３シリコン層に対して、プレトーションバーに対応する
箇所を非マスク領域に含む第５マスクパターンを介し
て、第２中間層に至るまで第５エッチング処理を行う工
程と、第５エッチング処理により露出された第２中間層
と、プレトーションバー上の第１中間層とに対して第６
エッチング処理を行うことによって、プレトーションバ
ーに接する第１中間層および第２中間層を除去してトー
ションバーを形成する工程と、を含むことを特徴とす
る。このような構成によっても、第１の側面に関して上
述したのと略同様の理由で、材料基板の厚み方向の中間
に正確に位置しつつ、より高精度の厚み寸法を有する薄
肉のトーションバーが形成される。特に第９の側面によ
ると、最終的に形成されるトーションバーの厚みは、材
料基板において予め設けられている第１および第２中間
層によって規定されているので、トーションバーの厚み
について、より高精度を達成することができる。
【００３６】本発明の第８および第９の側面において
は、第２エッチング処理によって、ミラー形成部および
／またはフレーム部における櫛歯電極部を形成すること
ができる。これに代えて、第２エッチング処理とは別の
エッチング処理によって、ミラー形成部および／または
フレーム部における櫛歯電極部を形成することもでき
る。
は、第２エッチング処理によって、ミラー形成部および
／またはフレーム部における櫛歯電極部を形成すること
ができる。これに代えて、第２エッチング処理とは別の
エッチング処理によって、ミラー形成部および／または
フレーム部における櫛歯電極部を形成することもでき
る。
【００３７】本発明の第１０の側面によると、ミラー形
成部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイ
クロミラー素子を製造するための別の方法が提供され
る。この方法は、第１シリコン層、トーションバーに相
当する厚みを有する第２シリコン層、第３シリコン層、
第１シリコン層および第２シリコン層の間の第１中間
層、ならびに、第２シリコン層および第３シリコン層の
間の第２中間層による積層構造を有する材料基板におけ
る第１シリコン層に対して、トーションバーが形成され
る領域を非マスク領域に含む第１マスクパターンを介し
て、第１中間層に至るまで第１エッチング処理を行う工
程と、第１エッチング処理により露出された第１中間層
上に、トーションバーへと加工される箇所をマスクする
ための第２マスクパターンを形成する工程と、第１中間
層に対して、第２マスクパターンを介して、第２シリコ
ン層に至るまで第２エッチング処理を行う工程と、第１
マスクパターンを除去する工程と、第２シリコン層に対
して、第１マスクパターンの除去によって露出された第
１中間層を介して、第２中間層に至るまで第３エッチン
グ処理を行うことによって、第１中間層および第２中間
層に接するプレトーションバーを形成する工程と、第３
シリコン層に対して、プレトーションバーに対応する箇
所を非マスク領域に含む第３マスクパターンを介して、
第２中間層に至るまで第４エッチング処理を行う工程
と、第４エッチング処理により露出された第２中間層
と、プレトーションバー上の第１中間層とに対して第５
エッチング処理を行うことによって、プレトーションバ
ーに接する第１中間層および第２中間層を除去してトー
ションバーを形成する工程と、を含むことを特徴とす
る。このような構成によっても、第１の側面に関して上
述したのと略同様の理由で、材料基板の厚み方向の中間
に正確に位置しつつ、より高精度の厚み寸法を有する薄
肉のトーションバーが形成される。特に第１０の側面に
よると、第９の側面に関して上述したのと同様に、最終
的に形成されるトーションバーの厚みは、材料基板にお
いて予め設けられている第１および第２中間層によって
規定されているので、トーションバーの厚みについて、
より高精度を達成することができる。
成部と、フレーム部と、トーションバーとを備えるマイ
クロミラー素子を製造するための別の方法が提供され
る。この方法は、第１シリコン層、トーションバーに相
当する厚みを有する第２シリコン層、第３シリコン層、
第１シリコン層および第２シリコン層の間の第１中間
層、ならびに、第２シリコン層および第３シリコン層の
間の第２中間層による積層構造を有する材料基板におけ
る第１シリコン層に対して、トーションバーが形成され
る領域を非マスク領域に含む第１マスクパターンを介し
て、第１中間層に至るまで第１エッチング処理を行う工
程と、第１エッチング処理により露出された第１中間層
上に、トーションバーへと加工される箇所をマスクする
ための第２マスクパターンを形成する工程と、第１中間
層に対して、第２マスクパターンを介して、第２シリコ
ン層に至るまで第２エッチング処理を行う工程と、第１
マスクパターンを除去する工程と、第２シリコン層に対
して、第１マスクパターンの除去によって露出された第
１中間層を介して、第２中間層に至るまで第３エッチン
グ処理を行うことによって、第１中間層および第２中間
層に接するプレトーションバーを形成する工程と、第３
シリコン層に対して、プレトーションバーに対応する箇
所を非マスク領域に含む第３マスクパターンを介して、
第２中間層に至るまで第４エッチング処理を行う工程
と、第４エッチング処理により露出された第２中間層
と、プレトーションバー上の第１中間層とに対して第５
エッチング処理を行うことによって、プレトーションバ
ーに接する第１中間層および第２中間層を除去してトー
ションバーを形成する工程と、を含むことを特徴とす
る。このような構成によっても、第１の側面に関して上
述したのと略同様の理由で、材料基板の厚み方向の中間
に正確に位置しつつ、より高精度の厚み寸法を有する薄
肉のトーションバーが形成される。特に第１０の側面に
よると、第９の側面に関して上述したのと同様に、最終
的に形成されるトーションバーの厚みは、材料基板にお
いて予め設けられている第１および第２中間層によって
規定されているので、トーションバーの厚みについて、
より高精度を達成することができる。
【００３８】本発明の第１から第１０の側面において、
好ましくは、シリコン層に対するエッチング処理の手段
として、高密度なプラズマ中でエッチングを行う誘導結
合プラズマエッチングが採用される。これにより、異方
性の高いエッチングを良好に行うことができる。また、
フレーム部は、第１フレームおよび第２フレームを含
み、トーションバーは、第１フレームおよび第２フレー
ムを連結するフレームトーションバーを含み、２軸型マ
イクロミラー素子が製造される。
好ましくは、シリコン層に対するエッチング処理の手段
として、高密度なプラズマ中でエッチングを行う誘導結
合プラズマエッチングが採用される。これにより、異方
性の高いエッチングを良好に行うことができる。また、
フレーム部は、第１フレームおよび第２フレームを含
み、トーションバーは、第１フレームおよび第２フレー
ムを連結するフレームトーションバーを含み、２軸型マ
イクロミラー素子が製造される。
【００３９】本発明の第１１の側面によるとマイクロミ
ラー素子が提供される。このマイクロミラー素子は、ミ
ラー形成部と、複数のシリコン層および少なくとも１つ
の中間層を含む積層構造を有するフレーム部と、ミラー
形成部よりも薄肉であって、ミラー形成部をフレーム部
に対して回転させるための回転軸心を規定しつつ、少な
くとも一端がシリコン層における中間層に接する部位に
接続しているトーションバーと、を備えることを特徴と
する。
ラー素子が提供される。このマイクロミラー素子は、ミ
ラー形成部と、複数のシリコン層および少なくとも１つ
の中間層を含む積層構造を有するフレーム部と、ミラー
形成部よりも薄肉であって、ミラー形成部をフレーム部
に対して回転させるための回転軸心を規定しつつ、少な
くとも一端がシリコン層における中間層に接する部位に
接続しているトーションバーと、を備えることを特徴と
する。
【００４０】このような構成のマイクロミラー素子は、
本発明の第１から第１０の側面に係る方法で製造するこ
とができる。したがって、本発明の第１１の側面によっ
ても、その製造過程において、本発明の第１の側面に関
して上述したのと同様の効果が奏される。
本発明の第１から第１０の側面に係る方法で製造するこ
とができる。したがって、本発明の第１１の側面によっ
ても、その製造過程において、本発明の第１の側面に関
して上述したのと同様の効果が奏される。
【００４１】本発明の第１１の側面において、好ましく
は、フレーム部は第１フレームおよび第２フレームを有
し、トーションバーは、第１フレームのシリコン層にお
ける中間層に接する部位と、第２フレームのシリコン層
における中間層に接する部位とに接続していることによ
って、２軸型のマイクロミラー素子として構成されてい
る。
は、フレーム部は第１フレームおよび第２フレームを有
し、トーションバーは、第１フレームのシリコン層にお
ける中間層に接する部位と、第２フレームのシリコン層
における中間層に接する部位とに接続していることによ
って、２軸型のマイクロミラー素子として構成されてい
る。
【００４２】好ましくは、フレーム部は２つの中間層を
有し、トーションバーの少なくとも一端は、２つの中間
層の間のシリコン層における２つ中間層に接する部位に
接続している。このような構成のマイクロミラー素子
は、本発明の第９および第１０の側面に係る方法によっ
て製造することができる。したがって、このような構成
によると、本発明の第９および第１０の側面に関して上
述したのと同様の効果が奏される。
有し、トーションバーの少なくとも一端は、２つの中間
層の間のシリコン層における２つ中間層に接する部位に
接続している。このような構成のマイクロミラー素子
は、本発明の第９および第１０の側面に係る方法によっ
て製造することができる。したがって、このような構成
によると、本発明の第９および第１０の側面に関して上
述したのと同様の効果が奏される。
【００４３】好ましくは、フレーム部は第１フレームお
よび第２フレームを有し、トーションバーは、第１フレ
ームの２つの中間層の間のシリコン層における２つの中
間層に接する部位と、第２フレームの２つの中間層の間
のシリコン層における２つの中間層に接する部位とに接
続している。このような構成によると、２軸型のマイク
ロミラー素子においても、本発明の第９および第１０の
側面に関して上述したのと同様の効果が奏される。
よび第２フレームを有し、トーションバーは、第１フレ
ームの２つの中間層の間のシリコン層における２つの中
間層に接する部位と、第２フレームの２つの中間層の間
のシリコン層における２つの中間層に接する部位とに接
続している。このような構成によると、２軸型のマイク
ロミラー素子においても、本発明の第９および第１０の
側面に関して上述したのと同様の効果が奏される。
【００４４】好ましくは、ミラー形成部は第１櫛歯電極
部を有し、フレーム部は、第１櫛歯電極部との間に静電
力を生じさせることによりミラー形成部を変位させるた
めの第２櫛歯電極部を有することによって、櫛歯電極型
のマイクロミラー素子として構成されている。また、第
１フレームは第３櫛歯電極部を有し、第２フレームは、
第３櫛歯電極部との間に静電力を生じさせることにより
第１フレームおよびミラー形成部を変位させるための第
４櫛歯電極部を有することによって、２軸型のマイクロ
ミラー素子においても、櫛歯電極型として構成される。
部を有し、フレーム部は、第１櫛歯電極部との間に静電
力を生じさせることによりミラー形成部を変位させるた
めの第２櫛歯電極部を有することによって、櫛歯電極型
のマイクロミラー素子として構成されている。また、第
１フレームは第３櫛歯電極部を有し、第２フレームは、
第３櫛歯電極部との間に静電力を生じさせることにより
第１フレームおよびミラー形成部を変位させるための第
４櫛歯電極部を有することによって、２軸型のマイクロ
ミラー素子においても、櫛歯電極型として構成される。
【００４５】本発明の第１から第１１の側面において、
好ましくは、本発明において、シリコン層の間に設けら
れる中間層は、絶縁材料により構成されており、これに
より、各シリコン層の電気的分離を効率よく達成するこ
とが可能となる。
好ましくは、本発明において、シリコン層の間に設けら
れる中間層は、絶縁材料により構成されており、これに
より、各シリコン層の電気的分離を効率よく達成するこ
とが可能となる。
【００４６】本発明のその他の特徴および利点は、添付
図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明
らかとなろう。
図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明
らかとなろう。
【００４７】
【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明の第１
の実施形態に係るマイクロミラー素子１００を表す。図
１（ａ）はマイクロミラー素子１００の上面図であり、
図１（ｂ）は下面図である。図２（ａ）〜（ｃ）は、各
々、図１の線Ａ−Ａ、線Ｂ−Ｂ、線Ｃ−Ｃに沿った断面
図である。
の実施形態に係るマイクロミラー素子１００を表す。図
１（ａ）はマイクロミラー素子１００の上面図であり、
図１（ｂ）は下面図である。図２（ａ）〜（ｃ）は、各
々、図１の線Ａ−Ａ、線Ｂ−Ｂ、線Ｃ−Ｃに沿った断面
図である。
【００４８】図１に示すように、マイクロミラー素子１
００は、ミラー形成部１１０、これを囲む内フレーム１
２０、内フレーム１２０を囲む外フレーム１３０、ミラ
ー形成部１１０と内フレーム１２０とを連結する一対の
トーションバー１４０、内フレーム１２０と外フレーム
１３０とを連結する一対のトーションバー１５０を備え
る。一対のトーションバー１４０は、内フレーム１２０
に対するミラー形成部１１０の回転動作の回転軸心Ｘ１
を規定する。一対のトーションバー１５０は、外フレー
ム１３０に対するおよび内フレーム１２０およびこれに
伴うミラー形成部１１０の回転動作の回転軸心Ｘ２を規
定する。本実施形態においては、回転軸心Ｘ１と回転軸
心Ｘ２は略直交している。マイクロミラー素子１００
は、後述のミラー面１１１および絶縁層１６０を除いて
導電性材料により一体的に構成されている。導電性材料
としては、シリコンやポリシリコンにＰやＡｓなどのｎ
型不純物やＢなどのｐ型不純物をドープしたものを用い
る。
００は、ミラー形成部１１０、これを囲む内フレーム１
２０、内フレーム１２０を囲む外フレーム１３０、ミラ
ー形成部１１０と内フレーム１２０とを連結する一対の
トーションバー１４０、内フレーム１２０と外フレーム
１３０とを連結する一対のトーションバー１５０を備え
る。一対のトーションバー１４０は、内フレーム１２０
に対するミラー形成部１１０の回転動作の回転軸心Ｘ１
を規定する。一対のトーションバー１５０は、外フレー
ム１３０に対するおよび内フレーム１２０およびこれに
伴うミラー形成部１１０の回転動作の回転軸心Ｘ２を規
定する。本実施形態においては、回転軸心Ｘ１と回転軸
心Ｘ２は略直交している。マイクロミラー素子１００
は、後述のミラー面１１１および絶縁層１６０を除いて
導電性材料により一体的に構成されている。導電性材料
としては、シリコンやポリシリコンにＰやＡｓなどのｎ
型不純物やＢなどのｐ型不純物をドープしたものを用い
る。
【００４９】ミラー形成部１１０は、図１（ａ）に示す
ように、その上面にミラー面１１１が薄膜形成されてい
る。また、ミラー形成部１１０の相対向する２つの側面
には、第１櫛歯電極１１０ａ，１１０ｂが延出成形され
ている。
ように、その上面にミラー面１１１が薄膜形成されてい
る。また、ミラー形成部１１０の相対向する２つの側面
には、第１櫛歯電極１１０ａ，１１０ｂが延出成形され
ている。
【００５０】内フレーム１２０は、図１（ｂ）および図
２によく表れているように、内フレーム主部１２１と、
一対の電極基台１２２と、これらの間の絶縁層１６０と
からなる積層構造を有し、内フレーム主部１２１と電極
基台１２２は、絶縁層１６０によって電気的に分断され
ている。絶縁層１６０は、シリコン系材料の表面におい
て、熱酸化法により成長形成された酸化シリコンなどの
酸化シリコンよりなる。一対の電極基台１２２には、内
方に延出する第２櫛歯電極１２２ａ、１２２ｂが一体的
に成形されており、内フレーム主部１２１には、外方に
延出する第３櫛歯電極１２１ａ，１２１ｂが一体的に成
形されている。第２櫛歯電極１２２ａ，１２２ｂは、図
２（ａ）に示すように、ミラー形成部１１０の第１櫛歯
電極１１０ａ，１１０ｂの下方に位置しているが、ミラ
ー形成部１１０の回転動作時において、第１櫛歯電極１
１０ａ，１１０ｂの歯と第２櫛歯電極１２２ａ，１２２
ｂの歯とが当接しないように、図２（ｃ）によく表れて
いるように互いの歯が位置ずれするように配されてい
る。
２によく表れているように、内フレーム主部１２１と、
一対の電極基台１２２と、これらの間の絶縁層１６０と
からなる積層構造を有し、内フレーム主部１２１と電極
基台１２２は、絶縁層１６０によって電気的に分断され
ている。絶縁層１６０は、シリコン系材料の表面におい
て、熱酸化法により成長形成された酸化シリコンなどの
酸化シリコンよりなる。一対の電極基台１２２には、内
方に延出する第２櫛歯電極１２２ａ、１２２ｂが一体的
に成形されており、内フレーム主部１２１には、外方に
延出する第３櫛歯電極１２１ａ，１２１ｂが一体的に成
形されている。第２櫛歯電極１２２ａ，１２２ｂは、図
２（ａ）に示すように、ミラー形成部１１０の第１櫛歯
電極１１０ａ，１１０ｂの下方に位置しているが、ミラ
ー形成部１１０の回転動作時において、第１櫛歯電極１
１０ａ，１１０ｂの歯と第２櫛歯電極１２２ａ，１２２
ｂの歯とが当接しないように、図２（ｃ）によく表れて
いるように互いの歯が位置ずれするように配されてい
る。
【００５１】一対のトーションバー１４０は、図２
（ｂ）に示されているように、各々、ミラー形成部１１
０よりも薄肉であり、ミラー形成部１１０と内フレーム
主部１２１とに接続している。
（ｂ）に示されているように、各々、ミラー形成部１１
０よりも薄肉であり、ミラー形成部１１０と内フレーム
主部１２１とに接続している。
【００５２】外フレーム１３０は、図２（ａ）によく表
れているように、第１外フレーム部１３１と、第２外フ
レーム部１３２と、これらの間の絶縁層１６０とからな
る積層構造を有し、第１外フレーム部１３１と第２外フ
レーム部１３２は電気的に分断されている。第２外フレ
ーム部１３２には、図１（ｂ）によく表れているよう
に、空隙を介して第１アイランド１３３、第２アイラン
ド１３４、第３アイランド１３５、および、第４アイラ
ンド１３６が設けられている。図２（ｂ）および図２
（ｃ）によく表れているように、第１アイランド１３３
および第３アイランド１３５には、各々、内方に延出す
る第４櫛歯電極１３２ａ、１３２ｂが一体的に成形され
ている。第４櫛歯電極１３２ａ，１３２ｂは、各々、内
フレーム主部１２１の第３櫛歯電極１２１ａ，１２１ｂ
の下方に位置しているが、内フレーム１２０の回転動作
時において、第３櫛歯電極１２１ａ，１２１ｂの歯と第
４櫛歯電極１３２ａ，１３２ｂの歯とが当接しないよう
に、互いの歯が位置ずれするように配されている。
れているように、第１外フレーム部１３１と、第２外フ
レーム部１３２と、これらの間の絶縁層１６０とからな
る積層構造を有し、第１外フレーム部１３１と第２外フ
レーム部１３２は電気的に分断されている。第２外フレ
ーム部１３２には、図１（ｂ）によく表れているよう
に、空隙を介して第１アイランド１３３、第２アイラン
ド１３４、第３アイランド１３５、および、第４アイラ
ンド１３６が設けられている。図２（ｂ）および図２
（ｃ）によく表れているように、第１アイランド１３３
および第３アイランド１３５には、各々、内方に延出す
る第４櫛歯電極１３２ａ、１３２ｂが一体的に成形され
ている。第４櫛歯電極１３２ａ，１３２ｂは、各々、内
フレーム主部１２１の第３櫛歯電極１２１ａ，１２１ｂ
の下方に位置しているが、内フレーム１２０の回転動作
時において、第３櫛歯電極１２１ａ，１２１ｂの歯と第
４櫛歯電極１３２ａ，１３２ｂの歯とが当接しないよう
に、互いの歯が位置ずれするように配されている。
【００５３】一対のトーションバー１５０は、図２
（ａ）に示されているように、内フレーム主部１２１に
おける絶縁層１６０に接する箇所と、第１外フレーム部
１３１における絶縁層１６０に接する箇所に接続してい
る。
（ａ）に示されているように、内フレーム主部１２１に
おける絶縁層１６０に接する箇所と、第１外フレーム部
１３１における絶縁層１６０に接する箇所に接続してい
る。
【００５４】本実施形態では、第１外フレーム部１３１
に電位を付与すると、図１（ａ）を参照するとよく理解
できるように、第１外フレーム部１３１と同一のシリコ
ン系材料により一体的に成形されている、トーションバ
ー１５０、内フレーム主部１２１、トーションバー１４
０およびミラー形成部１１０を介して、第１櫛歯電極１
１０ａ、１１０ｂと第３櫛歯電極１２１ａ、１２１ｂと
が同電位となる。この状態において、第２櫛歯電極１２
２ａまたは第２櫛歯電極１２２ｂに所望の電位を付与
し、第１櫛歯電極１１０ａと第２櫛歯電極１２２ａとの
間、または、第１櫛歯電極１１０ｂと第２櫛歯電極１２
２ｂとの間に静電力を発生させることによって、ミラー
形成部１１０を、回転軸心Ｘ１まわりに揺動させること
ができる。また、第４櫛歯電極１３２ａまたは第４櫛歯
電極１３２ｂに所望の電位を付与し、第３櫛歯電極１２
１ａと第４櫛歯電極１３２ａとの間、または、第３櫛歯
電極１２１ｂと第４櫛歯電極１３２ｂとの間に静電力を
発生させることによって、内フレーム１２０およびミラ
ー形成部１１０を、回転軸心Ｘ２まわりに揺動させるこ
とができる。
に電位を付与すると、図１（ａ）を参照するとよく理解
できるように、第１外フレーム部１３１と同一のシリコ
ン系材料により一体的に成形されている、トーションバ
ー１５０、内フレーム主部１２１、トーションバー１４
０およびミラー形成部１１０を介して、第１櫛歯電極１
１０ａ、１１０ｂと第３櫛歯電極１２１ａ、１２１ｂと
が同電位となる。この状態において、第２櫛歯電極１２
２ａまたは第２櫛歯電極１２２ｂに所望の電位を付与
し、第１櫛歯電極１１０ａと第２櫛歯電極１２２ａとの
間、または、第１櫛歯電極１１０ｂと第２櫛歯電極１２
２ｂとの間に静電力を発生させることによって、ミラー
形成部１１０を、回転軸心Ｘ１まわりに揺動させること
ができる。また、第４櫛歯電極１３２ａまたは第４櫛歯
電極１３２ｂに所望の電位を付与し、第３櫛歯電極１２
１ａと第４櫛歯電極１３２ａとの間、または、第３櫛歯
電極１２１ｂと第４櫛歯電極１３２ｂとの間に静電力を
発生させることによって、内フレーム１２０およびミラ
ー形成部１１０を、回転軸心Ｘ２まわりに揺動させるこ
とができる。
【００５５】図３〜図７は、本発明の第２の実施形態に
係るマイクロミラー素子製造方法における一連の工程を
表す。この方法は、マイクロマシニング技術によって上
述のマイクロミラー素子１００を形成するための一手法
である。図３〜図７においては、簡略化の観点より、一
の断面によって、主に、ミラー形成部Ｍ、トーションバ
ーＴ、および一組の櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２の形成過程を表
す。当該一の断面は、マイクロマシニングが施される材
料基板における複数の所定箇所断面をモデル化したもの
である。具体的には、ミラー形成部Ｍによって、ミラー
形成部１１０の一部の断面を表し、トーションバーＴに
よって、トーションバー１４０，１５０の横断面を表
し、櫛歯電極Ｅ１によって、第１櫛歯電極１１０ａ，１
１０ｂおよび第２櫛歯電極１２２ａ，１２２ｂの横断面
の一部を表し、櫛歯電極Ｅ２によって、第３櫛歯電極１
２１ａ，１２１ｂおよび第４櫛歯電極１３２ａ，１３２
ｂの横断面の一部を表す。また、図３から図７における
断面図は、図２の断面図とは上下逆の関係にある。
係るマイクロミラー素子製造方法における一連の工程を
表す。この方法は、マイクロマシニング技術によって上
述のマイクロミラー素子１００を形成するための一手法
である。図３〜図７においては、簡略化の観点より、一
の断面によって、主に、ミラー形成部Ｍ、トーションバ
ーＴ、および一組の櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２の形成過程を表
す。当該一の断面は、マイクロマシニングが施される材
料基板における複数の所定箇所断面をモデル化したもの
である。具体的には、ミラー形成部Ｍによって、ミラー
形成部１１０の一部の断面を表し、トーションバーＴに
よって、トーションバー１４０，１５０の横断面を表
し、櫛歯電極Ｅ１によって、第１櫛歯電極１１０ａ，１
１０ｂおよび第２櫛歯電極１２２ａ，１２２ｂの横断面
の一部を表し、櫛歯電極Ｅ２によって、第３櫛歯電極１
２１ａ，１２１ｂおよび第４櫛歯電極１３２ａ，１３２
ｂの横断面の一部を表す。また、図３から図７における
断面図は、図２の断面図とは上下逆の関係にある。
【００５６】マイクロミラー素子１００の製造において
は、まず、図３（ａ）に示すように、基板として、第１
ＳＯＩ（Silicon on Insulator）ウエハ１を用意する。
第１ＳＯＩウエハ１は、相対的に薄い第１シリコン層１
１と、厚い第２シリコン層１２と、これらに挟まれた中
間層としての絶縁層１６０とからなる積層構造を有す
る。第１シリコン層１１は、ＰやＡｓなどのｎ型の不純
物をドープすることによって導電性が付与されたシリコ
ンまたはポリシリコンよりなる。第２シリコン層１２
は、ＰやＡｓなどのｎ型の不純物をドープすることによ
って導電性が付与されたシリコンよりなる。ただし、こ
れら導電性の付与に際しては、Ｂなどのｐ型の不純物を
用いてもよい。絶縁層１６０は、熱酸化法により、第１
シリコン層１１または第２シリコン層１２の表面に成長
形成された酸化シリコンよりなる。絶縁層１６０の成膜
手段としては、熱酸化法に代えて、ＣＶＤ法を採用して
もよい。絶縁層１６０の成長形成の後、第１シリコン層
１１と第２シリコン層１２とが接合されて第１ＳＯＩウ
エハ１が作成される。本実施形態では、第１シリコン層
１１の厚みは５μｍであり、第２シリコン層１２の厚み
は１００μｍであり、絶縁層１６０の厚みは１μｍであ
る。
は、まず、図３（ａ）に示すように、基板として、第１
ＳＯＩ（Silicon on Insulator）ウエハ１を用意する。
第１ＳＯＩウエハ１は、相対的に薄い第１シリコン層１
１と、厚い第２シリコン層１２と、これらに挟まれた中
間層としての絶縁層１６０とからなる積層構造を有す
る。第１シリコン層１１は、ＰやＡｓなどのｎ型の不純
物をドープすることによって導電性が付与されたシリコ
ンまたはポリシリコンよりなる。第２シリコン層１２
は、ＰやＡｓなどのｎ型の不純物をドープすることによ
って導電性が付与されたシリコンよりなる。ただし、こ
れら導電性の付与に際しては、Ｂなどのｐ型の不純物を
用いてもよい。絶縁層１６０は、熱酸化法により、第１
シリコン層１１または第２シリコン層１２の表面に成長
形成された酸化シリコンよりなる。絶縁層１６０の成膜
手段としては、熱酸化法に代えて、ＣＶＤ法を採用して
もよい。絶縁層１６０の成長形成の後、第１シリコン層
１１と第２シリコン層１２とが接合されて第１ＳＯＩウ
エハ１が作成される。本実施形態では、第１シリコン層
１１の厚みは５μｍであり、第２シリコン層１２の厚み
は１００μｍであり、絶縁層１６０の厚みは１μｍであ
る。
【００５７】次に、第２シリコン層１２上に、熱酸化法
により酸化シリコンよりなる酸化膜を成長させ、これを
パターニングして、図３（ｂ）に示すように、酸化膜パ
ターン５１を形成する。酸化膜のパターニングにおける
エッチング薬液としては、例えば、フッ酸とフッ化アン
モニウムからなるバッファードフッ酸（ダイキン工業
製）を使用することができる。以降の酸化膜のパターニ
ングにも、これを使用することができる。酸化膜パター
ン５１は、第２シリコン層１２において櫛歯電極Ｅ２お
よびフレームへと加工される箇所をマスクするためのも
のである。より具体的には、酸化膜パターン５１は、図
１（ｂ）に表れている一対の電極基台１２２、第２櫛歯
電極１２２ａ，１２２ｂ、第２外フレーム部１３２の第
１〜４アイランド１３３，１３４，１３５，１３６、お
よび、第４櫛歯電極１３２ａ，１３２ｂの平面視形態に
対応してパターニングされている。また、第１シリコン
層１１上にフォトレジストをスピンコーティングにより
成膜し、露光および現像を経て、レジストパターン５２
を形成する。フォトレジストとしては、例えば、ＡＺＰ
４２１０（クラリアントジャパン製）やＡＺ１５００
（クラリアントジャパン製）を使用することができる。
以降のフォトレジストについても、これらを使用するこ
とができる。レジストパターン５２は、第１シリコン層
１１において、ミラー形成部Ｍの形成領域、トーション
バーＴの形成箇所、櫛歯電極Ｅ１の形成領域、およびフ
レームの形成領域をマスクするためのものである。
により酸化シリコンよりなる酸化膜を成長させ、これを
パターニングして、図３（ｂ）に示すように、酸化膜パ
ターン５１を形成する。酸化膜のパターニングにおける
エッチング薬液としては、例えば、フッ酸とフッ化アン
モニウムからなるバッファードフッ酸（ダイキン工業
製）を使用することができる。以降の酸化膜のパターニ
ングにも、これを使用することができる。酸化膜パター
ン５１は、第２シリコン層１２において櫛歯電極Ｅ２お
よびフレームへと加工される箇所をマスクするためのも
のである。より具体的には、酸化膜パターン５１は、図
１（ｂ）に表れている一対の電極基台１２２、第２櫛歯
電極１２２ａ，１２２ｂ、第２外フレーム部１３２の第
１〜４アイランド１３３，１３４，１３５，１３６、お
よび、第４櫛歯電極１３２ａ，１３２ｂの平面視形態に
対応してパターニングされている。また、第１シリコン
層１１上にフォトレジストをスピンコーティングにより
成膜し、露光および現像を経て、レジストパターン５２
を形成する。フォトレジストとしては、例えば、ＡＺＰ
４２１０（クラリアントジャパン製）やＡＺ１５００
（クラリアントジャパン製）を使用することができる。
以降のフォトレジストについても、これらを使用するこ
とができる。レジストパターン５２は、第１シリコン層
１１において、ミラー形成部Ｍの形成領域、トーション
バーＴの形成箇所、櫛歯電極Ｅ１の形成領域、およびフ
レームの形成領域をマスクするためのものである。
【００５８】次に、図３（ｃ）に示すように、第１シリ
コン層１１に対して、レジストパターン５２をマスクと
して、ＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）によ
り、絶縁層１６０に至るまでエッチング処理を行う。Ｄ
ＲＩＥでは、エッチングと側壁保護を交互に行うＢｏｓ
ｃｈプロセスにおいて、ＳＦ6ガスによるエッチングを
８秒行い、Ｃ4Ｆ8ガスによる側壁保護を６．５秒行い、
ウエハに印加するバイアスは２３Ｗとすることによっ
て、良好なエッチング処理を行うことができる。以降の
シリコン層およびポリシリコン層に対するＤＲＩＥにつ
いても、この条件を採用することができる。ただし、Ｄ
ＲＩＥに代えて、ＫＯＨ溶液などによるウェットエッチ
ングを採用してもよい。また、高密度なプラズマ中でエ
ッチングを行う誘導結合プラズマエッチングを採用して
もよい。このような第１シリコン層１１に対するエッチ
ングにより、後にトーションバーＴとなるプレトーショ
ンバーＴ’が形成される。プレトーションバーＴ’は、
絶縁層１６０に接しており、５μｍの厚みを有する。プ
レトーションバーＴ’の形成の後、レジストパターン５
２を剥離する。剥離液としては、ＡＺリムーバ２００
（クラリアントジャパン）を使用することができる。以
降のレジストパターンの剥離についても、これを使用す
ることができる。
コン層１１に対して、レジストパターン５２をマスクと
して、ＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）によ
り、絶縁層１６０に至るまでエッチング処理を行う。Ｄ
ＲＩＥでは、エッチングと側壁保護を交互に行うＢｏｓ
ｃｈプロセスにおいて、ＳＦ6ガスによるエッチングを
８秒行い、Ｃ4Ｆ8ガスによる側壁保護を６．５秒行い、
ウエハに印加するバイアスは２３Ｗとすることによっ
て、良好なエッチング処理を行うことができる。以降の
シリコン層およびポリシリコン層に対するＤＲＩＥにつ
いても、この条件を採用することができる。ただし、Ｄ
ＲＩＥに代えて、ＫＯＨ溶液などによるウェットエッチ
ングを採用してもよい。また、高密度なプラズマ中でエ
ッチングを行う誘導結合プラズマエッチングを採用して
もよい。このような第１シリコン層１１に対するエッチ
ングにより、後にトーションバーＴとなるプレトーショ
ンバーＴ’が形成される。プレトーションバーＴ’は、
絶縁層１６０に接しており、５μｍの厚みを有する。プ
レトーションバーＴ’の形成の後、レジストパターン５
２を剥離する。剥離液としては、ＡＺリムーバ２００
（クラリアントジャパン）を使用することができる。以
降のレジストパターンの剥離についても、これを使用す
ることができる。
【００５９】次に、第１ＳＯＩウエハ１におけるプレト
ーションバーＴ’を形成した面に対して、真空中におい
て、図３（ｄ）に示すように、第３シリコン層１３を接
合する。このとき、第１ＳＯＩウエハ１および第３シリ
コン層１３を１１００℃に加熱しておくのが好ましい。
第３シリコン層１３は、不純物のドープにより導電性が
付与されたシリコンよりなり、１００μｍの厚みを有す
る。ただし、これに代えて、例えば厚み３００μｍのシ
リコンウエハを、第１ＳＯＩウエハ１におけるプレトー
ションバーＴ’を形成した面に接合した後、当該シリコ
ンウエハを研磨して、１００μｍの厚みの第３シリコン
層１３としてもよい。これによって、プレトーションバ
ーＴ’を内蔵した第２ＳＯＩウエハ２が作成される。
ーションバーＴ’を形成した面に対して、真空中におい
て、図３（ｄ）に示すように、第３シリコン層１３を接
合する。このとき、第１ＳＯＩウエハ１および第３シリ
コン層１３を１１００℃に加熱しておくのが好ましい。
第３シリコン層１３は、不純物のドープにより導電性が
付与されたシリコンよりなり、１００μｍの厚みを有す
る。ただし、これに代えて、例えば厚み３００μｍのシ
リコンウエハを、第１ＳＯＩウエハ１におけるプレトー
ションバーＴ’を形成した面に接合した後、当該シリコ
ンウエハを研磨して、１００μｍの厚みの第３シリコン
層１３としてもよい。これによって、プレトーションバ
ーＴ’を内蔵した第２ＳＯＩウエハ２が作成される。
【００６０】次に、第３シリコン層１３上に熱酸化法に
より酸化膜を成長させ、これをパターニングして、図４
（ａ）に示すように、酸化膜パターン５３を形成する。
酸化膜パターン５３は、第３シリコン層１３においてミ
ラー形成部Ｍ、櫛歯電極Ｅ１およびフレームへと加工さ
れる箇所をマスクするためのものである。より具体的に
は、酸化膜パターン５３は、図１（ａ）に表れているミ
ラー形成部１１０、第１櫛歯電極１１０ａ，１１０ｂ、
内フレーム主部１２１、第３櫛歯電極１２１ａ，１２１
ｂ、および、第１外フレーム部１３１の平面視形態に対
応させてパターニングされている。
より酸化膜を成長させ、これをパターニングして、図４
（ａ）に示すように、酸化膜パターン５３を形成する。
酸化膜パターン５３は、第３シリコン層１３においてミ
ラー形成部Ｍ、櫛歯電極Ｅ１およびフレームへと加工さ
れる箇所をマスクするためのものである。より具体的に
は、酸化膜パターン５３は、図１（ａ）に表れているミ
ラー形成部１１０、第１櫛歯電極１１０ａ，１１０ｂ、
内フレーム主部１２１、第３櫛歯電極１２１ａ，１２１
ｂ、および、第１外フレーム部１３１の平面視形態に対
応させてパターニングされている。
【００６１】次に、第２シリコン層１２上にフォトレジ
ストを成膜し、露光および現像を経て、図４（ｂ）に示
すように、レジストパターン５４を形成する。レジスト
パターン５４は、第２シリコン層１２において、ミラー
形成部Ｍに対応する領域以外をマスクするためのもので
ある。なお、簡略化の観点より、図４（ｂ）において、
レジストパターン５４は第２シリコン層１２に接してい
ないが、実際には、レジストパターン５４は、酸化膜パ
ターン５１を覆いつつ、第２シリコン層１２上に密接し
て形成されている。以降の図面におけるシリコン層およ
びその上に形成されるレジストパターンにつての描写も
同様である。
ストを成膜し、露光および現像を経て、図４（ｂ）に示
すように、レジストパターン５４を形成する。レジスト
パターン５４は、第２シリコン層１２において、ミラー
形成部Ｍに対応する領域以外をマスクするためのもので
ある。なお、簡略化の観点より、図４（ｂ）において、
レジストパターン５４は第２シリコン層１２に接してい
ないが、実際には、レジストパターン５４は、酸化膜パ
ターン５１を覆いつつ、第２シリコン層１２上に密接し
て形成されている。以降の図面におけるシリコン層およ
びその上に形成されるレジストパターンにつての描写も
同様である。
【００６２】次に、図４（ｃ）に示すように、第２シリ
コン層１２に対して、レジストパターン５４をマスクと
して、ＤＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまでエッチ
ング処理を行う。このとき、ＳＦ6ガスおよびＣ4Ｆ8ガ
スを用いたＤＲＩＥによっては、絶縁層１６０は、ほと
んどエッチングされない。
コン層１２に対して、レジストパターン５４をマスクと
して、ＤＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまでエッチ
ング処理を行う。このとき、ＳＦ6ガスおよびＣ4Ｆ8ガ
スを用いたＤＲＩＥによっては、絶縁層１６０は、ほと
んどエッチングされない。
【００６３】次に、図４（ｄ）に示すように、前工程に
おけるＤＲＩＥによって露出された絶縁層１６０を、エ
ッチング除去する。このとき、酸化シリコンよりなる絶
縁層１６０に対するエッチング液としては、例えば、フ
ッ酸とフッ化アンモニウムを含むバッファードフッ酸を
使用することができる。以降の絶縁層１６０のエッチン
グについても、これを使用することができる。
おけるＤＲＩＥによって露出された絶縁層１６０を、エ
ッチング除去する。このとき、酸化シリコンよりなる絶
縁層１６０に対するエッチング液としては、例えば、フ
ッ酸とフッ化アンモニウムを含むバッファードフッ酸を
使用することができる。以降の絶縁層１６０のエッチン
グについても、これを使用することができる。
【００６４】次に、図４（ｅ）に示すように、絶縁層１
６０が除去された第１シリコン層１１およびこれに連続
する第３シリコン層１３に対して、ＤＲＩＥによるエッ
チング処理を行うことによって、ミラー形成部Ｍの一部
を薄肉に形成する。このように、本実施形態では、ミラ
ー形成部Ｍの一部の厚みについても制御可能である。ミ
ラー形成部Ｍの一部を薄くすることによって、ミラー形
成部Ｍの軽量化を達成でき、その結果、完成品のマイク
ロミラー素子１００においてミラー形成部１１０の動作
速度が向上し、光スイッチング装置に用いた場合にはス
イッチング速度が向上することとなる。
６０が除去された第１シリコン層１１およびこれに連続
する第３シリコン層１３に対して、ＤＲＩＥによるエッ
チング処理を行うことによって、ミラー形成部Ｍの一部
を薄肉に形成する。このように、本実施形態では、ミラ
ー形成部Ｍの一部の厚みについても制御可能である。ミ
ラー形成部Ｍの一部を薄くすることによって、ミラー形
成部Ｍの軽量化を達成でき、その結果、完成品のマイク
ロミラー素子１００においてミラー形成部１１０の動作
速度が向上し、光スイッチング装置に用いた場合にはス
イッチング速度が向上することとなる。
【００６５】次に、レジストパターン５４を剥離した
後、図５（ａ）に示すように、図中上方からのスプレー
により、フォトレジスト５５’を成膜する。スプレーに
供するフォトレジスト溶液は、例えば、ＡＺＰ４２１０
（クラリアントジャパン製）をＡＺ５２００シンナー
（クラリアントジャパン製）で５倍希釈したものを使用
することができる。以降のフォトレジストスプレーにつ
いても、これを使用することができる。
後、図５（ａ）に示すように、図中上方からのスプレー
により、フォトレジスト５５’を成膜する。スプレーに
供するフォトレジスト溶液は、例えば、ＡＺＰ４２１０
（クラリアントジャパン製）をＡＺ５２００シンナー
（クラリアントジャパン製）で５倍希釈したものを使用
することができる。以降のフォトレジストスプレーにつ
いても、これを使用することができる。
【００６６】次に、フォトレジスト５５’に対する露光
および現像を経て、図５（ｂ）に示すように、レジスト
パターン５５を形成する。すなわち、第２シリコン層１
２上からフォトレジスト５５’を剥離する。レジストパ
ターン５５は、第３シリコン層１３におけるミラー形成
部Ｍの裏面をマスクするためのものである。
および現像を経て、図５（ｂ）に示すように、レジスト
パターン５５を形成する。すなわち、第２シリコン層１
２上からフォトレジスト５５’を剥離する。レジストパ
ターン５５は、第３シリコン層１３におけるミラー形成
部Ｍの裏面をマスクするためのものである。
【００６７】次に、図５（ｃ）に示すように、第２シリ
コン層１２に対して、酸化膜パターン５１をマスクとし
て、ＤＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまでエッチン
グ処理を行う。これによって、櫛歯電極Ｅ２が形成され
る。このとき、ミラー形成部Ｍは、レジストパターン５
５によりマスクされているので、エッチングされない。
その後、図５（ｄ）に示すように、レジストパターン５
５を、ミラー形成部Ｍの裏面から除去する。
コン層１２に対して、酸化膜パターン５１をマスクとし
て、ＤＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまでエッチン
グ処理を行う。これによって、櫛歯電極Ｅ２が形成され
る。このとき、ミラー形成部Ｍは、レジストパターン５
５によりマスクされているので、エッチングされない。
その後、図５（ｄ）に示すように、レジストパターン５
５を、ミラー形成部Ｍの裏面から除去する。
【００６８】次に、図６（ａ）に示すように、第３シリ
コン層１３上にフォトレジスト５６’をスピンコーティ
ングにより成膜し、露光および現像を経て、図６（ｂ）
に示すように、レジストパターン５６を形成する。レジ
ストパターン５６は、第３シリコン層１３およびこれに
連続する第１シリコン層１１におけるミラー形成部Ｍの
形成領域、櫛歯電極Ｅ１の形成領域、およびフレームの
形成領域をマスクするためのものである。
コン層１３上にフォトレジスト５６’をスピンコーティ
ングにより成膜し、露光および現像を経て、図６（ｂ）
に示すように、レジストパターン５６を形成する。レジ
ストパターン５６は、第３シリコン層１３およびこれに
連続する第１シリコン層１１におけるミラー形成部Ｍの
形成領域、櫛歯電極Ｅ１の形成領域、およびフレームの
形成領域をマスクするためのものである。
【００６９】次に、図６（ｃ）に示すように、第３シリ
コン層１３およびこれに連続する第１シリコン層１１に
対して、レジストパターン５６をマスクとして、ＤＲＩ
Ｅにより、プレトーションバーＴ’が露出するまでエッ
チング処理を行う。その後、図６（ｄ）に示すように、
レジストパターン５６を剥離する。
コン層１３およびこれに連続する第１シリコン層１１に
対して、レジストパターン５６をマスクとして、ＤＲＩ
Ｅにより、プレトーションバーＴ’が露出するまでエッ
チング処理を行う。その後、図６（ｄ）に示すように、
レジストパターン５６を剥離する。
【００７０】次に、図７（ａ）に示すように、図中下方
からのスプレーにより、フォトレジスト５７’を成膜
し、露光および現像を経て、図７（ｂ）に示すようなレ
ジストパターン５７を形成する。レジストパターン５７
は、プレトーションバーＴ’をマスクするためのもので
ある。
からのスプレーにより、フォトレジスト５７’を成膜
し、露光および現像を経て、図７（ｂ）に示すようなレ
ジストパターン５７を形成する。レジストパターン５７
は、プレトーションバーＴ’をマスクするためのもので
ある。
【００７１】次に、図７（ｃ）に示すように、第３シリ
コン層１３およびこれに連続する第１シリコン層１１に
対して、酸化膜パターン５３をマスクとして、ＤＲＩＥ
により、絶縁層１６０に至るまでエッチング処理を行
う。これによって、櫛歯電極Ｅ１が形成される。このと
き、レジストパターン５７によりマスクされているプレ
トーションバーＴ’はエッチングされない。
コン層１３およびこれに連続する第１シリコン層１１に
対して、酸化膜パターン５３をマスクとして、ＤＲＩＥ
により、絶縁層１６０に至るまでエッチング処理を行
う。これによって、櫛歯電極Ｅ１が形成される。このと
き、レジストパターン５７によりマスクされているプレ
トーションバーＴ’はエッチングされない。
【００７２】次に、レジストパターン５７を除去した
後、エッチング液に浸漬することによって、図７（ｄ）
に示すように、露出している絶縁層１６０をエッチング
除去する。このとき、素子表面に露出している酸化シリ
コンないし酸化膜パターン５１，５３も同時に除去され
る。これによって、厚み１００μｍの上下一組の櫛歯電
極Ｅ１，Ｅ２が形成される。また、第２ＳＯＩウエハ２
の中間に正確に配置するとともに、高精度に５μｍとさ
れた厚みを有する薄肉のトーションバーＴが形成され
る。更に、薄肉な部位を有するミラー形成部Ｍが形成さ
れる。これらの結果、低電力で駆動可能なマイクロミラ
ー１００が得られる。
後、エッチング液に浸漬することによって、図７（ｄ）
に示すように、露出している絶縁層１６０をエッチング
除去する。このとき、素子表面に露出している酸化シリ
コンないし酸化膜パターン５１，５３も同時に除去され
る。これによって、厚み１００μｍの上下一組の櫛歯電
極Ｅ１，Ｅ２が形成される。また、第２ＳＯＩウエハ２
の中間に正確に配置するとともに、高精度に５μｍとさ
れた厚みを有する薄肉のトーションバーＴが形成され
る。更に、薄肉な部位を有するミラー形成部Ｍが形成さ
れる。これらの結果、低電力で駆動可能なマイクロミラ
ー１００が得られる。
【００７３】図８〜図１２は、本発明の第３の実施形態
に係るマイクロミラー素子製造方法における一連の工程
を表す。この方法も、マイクロマシニング技術によって
上述のマイクロミラー素子１００を形成するための一手
法である。図８〜図１２においては、図３〜図７と同様
に、モデル化した一の断面によって、主に、ミラー形成
部Ｍ、トーションバーＴ、および一組の櫛歯電極Ｅ１，
Ｅ２の形成過程を表す。
に係るマイクロミラー素子製造方法における一連の工程
を表す。この方法も、マイクロマシニング技術によって
上述のマイクロミラー素子１００を形成するための一手
法である。図８〜図１２においては、図３〜図７と同様
に、モデル化した一の断面によって、主に、ミラー形成
部Ｍ、トーションバーＴ、および一組の櫛歯電極Ｅ１，
Ｅ２の形成過程を表す。
【００７４】本実施形態では、まず、第２の実施形態に
ついて図３（ａ）〜（ｃ）を参照して説明したのと同様
の工程を経て、第１ＳＯＩウエハ１に対して図８（ａ）
に示す状態にまで加工する。具体的には、図８（ａ）に
示す第１ＳＯＩウエハ１には、第２シリコン層１２上に
酸化膜パターン５１が形成されており、かつ、レジスト
パターン５２をマスクとしたＤＲＩＥにより、第１シリ
コン層１１において、５μｍの厚みを有するプレトーシ
ョンバーＴ’が形成されている。
ついて図３（ａ）〜（ｃ）を参照して説明したのと同様
の工程を経て、第１ＳＯＩウエハ１に対して図８（ａ）
に示す状態にまで加工する。具体的には、図８（ａ）に
示す第１ＳＯＩウエハ１には、第２シリコン層１２上に
酸化膜パターン５１が形成されており、かつ、レジスト
パターン５２をマスクとしたＤＲＩＥにより、第１シリ
コン層１１において、５μｍの厚みを有するプレトーシ
ョンバーＴ’が形成されている。
【００７５】次に、レジストパターン５２を剥離して、
第１シリコン層１１上に熱酸化法により酸化膜を成長さ
せ、これをパターニングして、図８（ｂ）に示すよう
に、酸化膜パターン５８を形成する。酸化膜パターン５
８は、後のエッチング工程において、プレトーションバ
ーＴ’をマスクするためのものである。
第１シリコン層１１上に熱酸化法により酸化膜を成長さ
せ、これをパターニングして、図８（ｂ）に示すよう
に、酸化膜パターン５８を形成する。酸化膜パターン５
８は、後のエッチング工程において、プレトーションバ
ーＴ’をマスクするためのものである。
【００７６】一方、本実施形態では、第１ＳＯＩウエハ
１に接合されて第３シリコン層１３となるシリコンウエ
ハ１３’を用意し、シリコンウエハ１３’上にフォトレ
ジストを成膜し、露光および現像を経て、図８（ｃ）に
示すように、レジストパターン５９を形成する。シリコ
ンウエハ１３’は、不純物のドープにより導電性が付与
されたシリコンよりなり、１００μｍの厚みを有する。
レジストパターン５９は、シリコンウエハ１３’におけ
るミラー形成部Ｍの形成領域、櫛歯電極Ｅ１の形成領
域、およびフレームの形成領域をマスクするためのもの
である。
１に接合されて第３シリコン層１３となるシリコンウエ
ハ１３’を用意し、シリコンウエハ１３’上にフォトレ
ジストを成膜し、露光および現像を経て、図８（ｃ）に
示すように、レジストパターン５９を形成する。シリコ
ンウエハ１３’は、不純物のドープにより導電性が付与
されたシリコンよりなり、１００μｍの厚みを有する。
レジストパターン５９は、シリコンウエハ１３’におけ
るミラー形成部Ｍの形成領域、櫛歯電極Ｅ１の形成領
域、およびフレームの形成領域をマスクするためのもの
である。
【００７７】次に、図８（ｄ）に示すように、シリコン
ウエハ１３’に対して、レジストパターン５９をマスク
として、ＤＲＩＥにより、所定の深さまでエッチング処
理を行うことによって、溝部１３ａを形成する。その
後、レジストパターン５９を剥離する。
ウエハ１３’に対して、レジストパターン５９をマスク
として、ＤＲＩＥにより、所定の深さまでエッチング処
理を行うことによって、溝部１３ａを形成する。その
後、レジストパターン５９を剥離する。
【００７８】そして、図８（ｅ）に示すように、第１Ｓ
ＯＩウエハ１の第１シリコン層１１に対して、真空中に
おいて１１００℃に加熱した状態で、シリコンウエハ１
３’を接合する。このとき、プレトーションバーＴ’
が、シリコンウエハ１３’の溝部１３ａに臨むように、
両ウエハを位置合わせする。このように、プレトーショ
ンバーＴ’を内蔵しつつ、第３シリコン層１３を伴った
第２ＳＯＩウエハ２が作成される。
ＯＩウエハ１の第１シリコン層１１に対して、真空中に
おいて１１００℃に加熱した状態で、シリコンウエハ１
３’を接合する。このとき、プレトーションバーＴ’
が、シリコンウエハ１３’の溝部１３ａに臨むように、
両ウエハを位置合わせする。このように、プレトーショ
ンバーＴ’を内蔵しつつ、第３シリコン層１３を伴った
第２ＳＯＩウエハ２が作成される。
【００７９】次に、第３シリコン層１３上に熱酸化法に
より酸化膜を成長させ、これをパターニングして、図９
（ａ）に示すように、第１の実施形態と同様の酸化膜パ
ターン５３を形成する。具体的には、酸化膜パターン５
３は、図１（ａ）に表れているミラー形成部１１０、第
１櫛歯電極１１０ａ，１１０ｂ、内フレーム主部１２
１、第３櫛歯電極１２１ａ，１２１ｂ、および、第１外
フレーム部１３１の平面視形態に対応させてパターニン
グされている。
より酸化膜を成長させ、これをパターニングして、図９
（ａ）に示すように、第１の実施形態と同様の酸化膜パ
ターン５３を形成する。具体的には、酸化膜パターン５
３は、図１（ａ）に表れているミラー形成部１１０、第
１櫛歯電極１１０ａ，１１０ｂ、内フレーム主部１２
１、第３櫛歯電極１２１ａ，１２１ｂ、および、第１外
フレーム部１３１の平面視形態に対応させてパターニン
グされている。
【００８０】次に、第２シリコン層１２上にフォトレジ
ストを成膜し、露光および現像を経て、図９（ｂ）に示
すように、レジストパターン５４を形成する。レジスト
パターン５４は、第２シリコン層１２におけるミラー形
成部Ｍに対応する領域以外をマスクするためのものであ
る。次に、図９（ｃ）に示すように、第２シリコン層１
２に対して、レジストパターン５４をマスクとして、Ｄ
ＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまでエッチング処理
を行う。次に、図９（ｄ）に示すように、前工程におけ
るＤＲＩＥによって露出された絶縁層１６０を、エッチ
ング除去する。次に、図９（ｅ）に示すように、絶縁層
１６０が除去された第１シリコン層１１およびこれに連
続する第３シリコン層１３に対して、ＤＲＩＥによるエ
ッチング処理を行うことによって、ミラー形成部Ｍの一
部を薄肉に成形する。本実施形態の図９に示す工程は、
第２の実施形態について図４を参照して説明した工程と
略同様である。
ストを成膜し、露光および現像を経て、図９（ｂ）に示
すように、レジストパターン５４を形成する。レジスト
パターン５４は、第２シリコン層１２におけるミラー形
成部Ｍに対応する領域以外をマスクするためのものであ
る。次に、図９（ｃ）に示すように、第２シリコン層１
２に対して、レジストパターン５４をマスクとして、Ｄ
ＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまでエッチング処理
を行う。次に、図９（ｄ）に示すように、前工程におけ
るＤＲＩＥによって露出された絶縁層１６０を、エッチ
ング除去する。次に、図９（ｅ）に示すように、絶縁層
１６０が除去された第１シリコン層１１およびこれに連
続する第３シリコン層１３に対して、ＤＲＩＥによるエ
ッチング処理を行うことによって、ミラー形成部Ｍの一
部を薄肉に成形する。本実施形態の図９に示す工程は、
第２の実施形態について図４を参照して説明した工程と
略同様である。
【００８１】次に、レジストパターン５４を剥離した
後、図１０（ａ）に示すように、図中上方からのスプレ
ーにより、フォトレジスト５５’を成膜し、露光および
現像を経て、図１０（ｂ）に示すようなレジストパター
ン５５を形成する。レジストパターン５５は、第３シリ
コン層１３におけるミラー形成部Ｍの裏面をマスクする
ためのものである。次に、図１０（ｃ）に示すように、
第１シリコン層１１に対して、酸化膜パターン５１をマ
スクとして、ＤＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまで
エッチング処理を行う。これによって、櫛歯電極Ｅ２が
形成される。その後、図１０（ｄ）に示すように、レジ
ストパターン５５を除去する。本実施形態の図１０に示
す工程は、第２の実施形態について図５を参照して説明
した工程と略同様である。
後、図１０（ａ）に示すように、図中上方からのスプレ
ーにより、フォトレジスト５５’を成膜し、露光および
現像を経て、図１０（ｂ）に示すようなレジストパター
ン５５を形成する。レジストパターン５５は、第３シリ
コン層１３におけるミラー形成部Ｍの裏面をマスクする
ためのものである。次に、図１０（ｃ）に示すように、
第１シリコン層１１に対して、酸化膜パターン５１をマ
スクとして、ＤＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまで
エッチング処理を行う。これによって、櫛歯電極Ｅ２が
形成される。その後、図１０（ｄ）に示すように、レジ
ストパターン５５を除去する。本実施形態の図１０に示
す工程は、第２の実施形態について図５を参照して説明
した工程と略同様である。
【００８２】次に、図１１（ａ）に示すように、第３シ
リコン層１３上にフォトレジスト５６’を成膜し、露光
および現像を経て、図１１（ｂ）に示すように、レジス
トパターン５６を形成する。レジストパターン５６は、
第３シリコン層１３およびこれに連続する第１シリコン
層１１におけるミラー形成部Ｍの形成領域、櫛歯電極Ｅ
１の形成領域、およびフレームの形成領域をマスクする
ためのものである。次に、図１１（ｃ）に示すように、
第３シリコン層１３およびこれに連続する第１シリコン
層１１に対して、レジストパターン５６をマスクとし
て、ＤＲＩＥにより、プレトーションバーＴ’が露出す
るまでエッチング処理を行う。このとき、プレトーショ
ンバーＴ’上には酸化膜パターン５８が形成されている
ので、プレトーションバーＴ’がエッチングされるのを
適切に防止することができる。その後、図１１（ｄ）に
示すように、レジストパターン５６を剥離する。本実施
形態の図１１に示す工程は、第２の実施形態について図
６を参照して説明した工程と略同様である。
リコン層１３上にフォトレジスト５６’を成膜し、露光
および現像を経て、図１１（ｂ）に示すように、レジス
トパターン５６を形成する。レジストパターン５６は、
第３シリコン層１３およびこれに連続する第１シリコン
層１１におけるミラー形成部Ｍの形成領域、櫛歯電極Ｅ
１の形成領域、およびフレームの形成領域をマスクする
ためのものである。次に、図１１（ｃ）に示すように、
第３シリコン層１３およびこれに連続する第１シリコン
層１１に対して、レジストパターン５６をマスクとし
て、ＤＲＩＥにより、プレトーションバーＴ’が露出す
るまでエッチング処理を行う。このとき、プレトーショ
ンバーＴ’上には酸化膜パターン５８が形成されている
ので、プレトーションバーＴ’がエッチングされるのを
適切に防止することができる。その後、図１１（ｄ）に
示すように、レジストパターン５６を剥離する。本実施
形態の図１１に示す工程は、第２の実施形態について図
６を参照して説明した工程と略同様である。
【００８３】次に、図１２（ａ）に示すように、図中下
方からのスプレーにより、フォトレジスト５７’を成膜
し、露光および現像を経て、図１２（ｂ）に示すような
レジストパターン５７を形成する。レジストパターン５
７は、プレトーションバーＴ’を更にマスクするための
ものである。次に、図１２（ｃ）に示すように、第３シ
リコン層１３およびこれに連続する第１シリコン層１１
に対して、酸化膜パターン５３をマスクとして、ＤＲＩ
Ｅにより、絶縁層１６０に至るまでエッチング処理を行
う。これによって、櫛歯電極Ｅ１が形成される。このと
き、プレトーションバーＴ’は、酸化膜パターン５８に
加えてレジストパターン５７によって更にマスクされる
ため、不当に侵食されるのが良好に防止されている。次
に、図１２（ｄ）に示すように、レジストパターン５７
を除去した後、露出している絶縁層１６０および酸化膜
パターン５８をエッチング除去する。このとき、素子表
面に露出している酸化シリコンないし酸化膜パターン５
１，５３も同時に除去される。これによって、厚み１０
０μｍの上下一組の櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２が形成される。
また、第２ＳＯＩウエハ２の中間に正確に配置するとと
もに、高精度に５μｍとされた厚みを有する薄肉のトー
ションバーＴが形成される。更に、薄肉な部位を有する
ミラー形成部Ｍが形成される。これらの結果、低電力で
駆動可能なマイクロミラー１００が得られる。なお、本
実施形態の図１２に示す工程は、第２の実施形態につい
て図７を参照して説明した工程と略同様である。
方からのスプレーにより、フォトレジスト５７’を成膜
し、露光および現像を経て、図１２（ｂ）に示すような
レジストパターン５７を形成する。レジストパターン５
７は、プレトーションバーＴ’を更にマスクするための
ものである。次に、図１２（ｃ）に示すように、第３シ
リコン層１３およびこれに連続する第１シリコン層１１
に対して、酸化膜パターン５３をマスクとして、ＤＲＩ
Ｅにより、絶縁層１６０に至るまでエッチング処理を行
う。これによって、櫛歯電極Ｅ１が形成される。このと
き、プレトーションバーＴ’は、酸化膜パターン５８に
加えてレジストパターン５７によって更にマスクされる
ため、不当に侵食されるのが良好に防止されている。次
に、図１２（ｄ）に示すように、レジストパターン５７
を除去した後、露出している絶縁層１６０および酸化膜
パターン５８をエッチング除去する。このとき、素子表
面に露出している酸化シリコンないし酸化膜パターン５
１，５３も同時に除去される。これによって、厚み１０
０μｍの上下一組の櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２が形成される。
また、第２ＳＯＩウエハ２の中間に正確に配置するとと
もに、高精度に５μｍとされた厚みを有する薄肉のトー
ションバーＴが形成される。更に、薄肉な部位を有する
ミラー形成部Ｍが形成される。これらの結果、低電力で
駆動可能なマイクロミラー１００が得られる。なお、本
実施形態の図１２に示す工程は、第２の実施形態につい
て図７を参照して説明した工程と略同様である。
【００８４】図１３〜図１７は、本発明の第４の実施形
態に係るマイクロミラー素子製造方法における一連の工
程を表す。この方法も、マイクロマシニング技術によっ
て上述のマイクロミラー素子１００を形成するための一
手法である。図１３〜図１７においては、図３〜図７と
同様に、モデル化した一の断面によって、主に、ミラー
形成部Ｍ、トーションバーＴ、および一組の櫛歯電極Ｅ
１，Ｅ２の形成過程を表す。
態に係るマイクロミラー素子製造方法における一連の工
程を表す。この方法も、マイクロマシニング技術によっ
て上述のマイクロミラー素子１００を形成するための一
手法である。図１３〜図１７においては、図３〜図７と
同様に、モデル化した一の断面によって、主に、ミラー
形成部Ｍ、トーションバーＴ、および一組の櫛歯電極Ｅ
１，Ｅ２の形成過程を表す。
【００８５】本実施形態では、まず、図１３（ａ）に示
すように、第２の実施形態における図３（ａ）に示した
のと同一の第１ＳＯＩウエハ１を用意する。次に、図１
３（ｂ）に示すように、第２の実施形態における図３
（ｂ）に示したのと同様に、第２シリコン層１２上に、
熱酸化法により酸化シリコンよりなる酸化膜を成長さ
せ、これをパターニングすることによって酸化膜パター
ン５１を形成する。本工程では、第１のシリコン層上に
も酸化膜５８’を成長させるが、酸化膜５８’に対して
はパターニングを施さない。
すように、第２の実施形態における図３（ａ）に示した
のと同一の第１ＳＯＩウエハ１を用意する。次に、図１
３（ｂ）に示すように、第２の実施形態における図３
（ｂ）に示したのと同様に、第２シリコン層１２上に、
熱酸化法により酸化シリコンよりなる酸化膜を成長さ
せ、これをパターニングすることによって酸化膜パター
ン５１を形成する。本工程では、第１のシリコン層上に
も酸化膜５８’を成長させるが、酸化膜５８’に対して
はパターニングを施さない。
【００８６】次に、酸化膜５８’上にフォトレジストを
成膜し、これをパターニングすることによって、図１３
（ｃ）に示すように、レジストパターン６０を形成す
る。次に、レジストパターン６０をマスクとして、酸化
膜５８’をエッチングし、その後、レジストパターン６
０を剥離することによって、図１３（ｄ）に示すよう
に、酸化膜パターン５８を形成する。酸化膜パターン５
８は、後のエッチング工程において、プレトーションバ
ーＴ’をマスクするためのものである。
成膜し、これをパターニングすることによって、図１３
（ｃ）に示すように、レジストパターン６０を形成す
る。次に、レジストパターン６０をマスクとして、酸化
膜５８’をエッチングし、その後、レジストパターン６
０を剥離することによって、図１３（ｄ）に示すよう
に、酸化膜パターン５８を形成する。酸化膜パターン５
８は、後のエッチング工程において、プレトーションバ
ーＴ’をマスクするためのものである。
【００８７】次に、第３の実施形態に関して図８の
（ｃ）および（ｄ）を参照して説明したのと同様のシリ
コンウエハ１３’を用意し、レジストパターン５９を剥
離した後のシリコンウエハ１３’を、図１３（ｅ）に示
すように、本実施形態の第１ＳＯＩウエハ１に対して接
合する。このとき、後の工程でプレトーションバーＴ’
をマスクするための酸化膜パターン５８が、シリコンウ
エハ１３’の溝部１３ａに臨むように、両ウエハを位置
合わせする。
（ｃ）および（ｄ）を参照して説明したのと同様のシリ
コンウエハ１３’を用意し、レジストパターン５９を剥
離した後のシリコンウエハ１３’を、図１３（ｅ）に示
すように、本実施形態の第１ＳＯＩウエハ１に対して接
合する。このとき、後の工程でプレトーションバーＴ’
をマスクするための酸化膜パターン５８が、シリコンウ
エハ１３’の溝部１３ａに臨むように、両ウエハを位置
合わせする。
【００８８】次に、第３シリコン層１３上に熱酸化法に
より酸化膜を成長させ、これをパターニングして、図１
４（ａ）に示すように、第１の実施形態と同様の酸化膜
パターン５３を形成する。
より酸化膜を成長させ、これをパターニングして、図１
４（ａ）に示すように、第１の実施形態と同様の酸化膜
パターン５３を形成する。
【００８９】次に、第２シリコン層１２上にフォトレジ
ストを成膜し、露光および現像を経て、図１４（ｂ）に
示すように、レジストパターン５４を形成する。レジス
トパターン５４は、第２シリコン層１２におけるミラー
形成部Ｍに対応する領域以外をマスクするためのもので
ある。次に、図１４（ｃ）に示すように、第２シリコン
層１２に対して、レジストパターン５４をマスクとし
て、ＤＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまでエッチン
グ処理を行う。次に、図１４（ｄ）に示すように、前工
程におけるＤＲＩＥによって露出された絶縁層１６０
を、エッチング除去する。次に、図１４（ｅ）に示すよ
うに、絶縁層１６０が除去された第１シリコン層１１お
よびこれに連続する第３シリコン層１３に対して、ＤＲ
ＩＥによるエッチング処理を行うことによって、ミラー
形成部Ｍの一部を薄肉に成形する。本実施形態の図１４
に示す工程は、第２の実施形態について図４を参照して
説明した工程と略同様である。
ストを成膜し、露光および現像を経て、図１４（ｂ）に
示すように、レジストパターン５４を形成する。レジス
トパターン５４は、第２シリコン層１２におけるミラー
形成部Ｍに対応する領域以外をマスクするためのもので
ある。次に、図１４（ｃ）に示すように、第２シリコン
層１２に対して、レジストパターン５４をマスクとし
て、ＤＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまでエッチン
グ処理を行う。次に、図１４（ｄ）に示すように、前工
程におけるＤＲＩＥによって露出された絶縁層１６０
を、エッチング除去する。次に、図１４（ｅ）に示すよ
うに、絶縁層１６０が除去された第１シリコン層１１お
よびこれに連続する第３シリコン層１３に対して、ＤＲ
ＩＥによるエッチング処理を行うことによって、ミラー
形成部Ｍの一部を薄肉に成形する。本実施形態の図１４
に示す工程は、第２の実施形態について図４を参照して
説明した工程と略同様である。
【００９０】次に、レジストパターン５４を剥離した
後、図１５（ａ）に示すように、図中上方からのスプレ
ーにより、フォトレジスト５５’を成膜し、露光および
現像を経て、図１５（ｂ）に示すようなレジストパター
ン５５を形成する。レジストパターン５５は、第３シリ
コン層１３におけるミラー形成部Ｍの裏面をマスクする
ためのものである。次に、図１５（ｃ）に示すように、
第１シリコン層１１に対して、酸化膜パターン５１をマ
スクとして、ＤＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまで
エッチング処理を行う。これによって、櫛歯電極Ｅ２が
形成される。その後、図１５（ｄ）に示すように、レジ
ストパターン５５を除去する。本実施形態の図１５に示
す工程は、第２の実施形態について図５を参照して説明
した工程と略同様である。
後、図１５（ａ）に示すように、図中上方からのスプレ
ーにより、フォトレジスト５５’を成膜し、露光および
現像を経て、図１５（ｂ）に示すようなレジストパター
ン５５を形成する。レジストパターン５５は、第３シリ
コン層１３におけるミラー形成部Ｍの裏面をマスクする
ためのものである。次に、図１５（ｃ）に示すように、
第１シリコン層１１に対して、酸化膜パターン５１をマ
スクとして、ＤＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまで
エッチング処理を行う。これによって、櫛歯電極Ｅ２が
形成される。その後、図１５（ｄ）に示すように、レジ
ストパターン５５を除去する。本実施形態の図１５に示
す工程は、第２の実施形態について図５を参照して説明
した工程と略同様である。
【００９１】次に、図１６（ａ）に示すように、第３シ
リコン層１３上にフォトレジスト５６’を成膜し、露光
および現像を経て、図１６（ｂ）に示すように、レジス
トパターン５６を形成する。レジストパターン５６は、
第３シリコン層１３およびこれに連続する第１シリコン
層１１におけるミラー形成部Ｍの形成領域、櫛歯電極Ｅ
１の形成領域、およびフレームの形成領域をマスクする
ためのものである。次に、図１６（ｃ）に示すように、
第３シリコン層１３およびこれに連続する第１シリコン
層１１に対して、レジストパターン５６をマスクとし
て、ＤＲＩＥにより、酸化膜５８を露出させ、更に絶縁
層１６０に至るまでエッチング処理を行う。これによっ
て、絶縁層１６０に接するプレトーションバーＴ’が形
成される。このとき、プレトーションバーＴ’上には酸
化膜パターン５８が形成されているので、プレトーショ
ンバーＴ’が不当にエッチングされるのを適切に防止す
ることができる。その後、図１６（ｄ）に示すように、
レジストパターン５６を剥離する。本実施形態の図１６
に示す工程は、第２の実施形態について図６を参照して
説明した工程と略同様である。
リコン層１３上にフォトレジスト５６’を成膜し、露光
および現像を経て、図１６（ｂ）に示すように、レジス
トパターン５６を形成する。レジストパターン５６は、
第３シリコン層１３およびこれに連続する第１シリコン
層１１におけるミラー形成部Ｍの形成領域、櫛歯電極Ｅ
１の形成領域、およびフレームの形成領域をマスクする
ためのものである。次に、図１６（ｃ）に示すように、
第３シリコン層１３およびこれに連続する第１シリコン
層１１に対して、レジストパターン５６をマスクとし
て、ＤＲＩＥにより、酸化膜５８を露出させ、更に絶縁
層１６０に至るまでエッチング処理を行う。これによっ
て、絶縁層１６０に接するプレトーションバーＴ’が形
成される。このとき、プレトーションバーＴ’上には酸
化膜パターン５８が形成されているので、プレトーショ
ンバーＴ’が不当にエッチングされるのを適切に防止す
ることができる。その後、図１６（ｄ）に示すように、
レジストパターン５６を剥離する。本実施形態の図１６
に示す工程は、第２の実施形態について図６を参照して
説明した工程と略同様である。
【００９２】次に、図１７（ａ）に示すように、図中下
方からのスプレーにより、フォトレジスト５７’を成膜
し、露光および現像を経て、図１７（ｂ）に示すような
レジストパターン５７を形成する。レジストパターン５
７は、プレトーションバーＴ’を更にマスクするための
ものである。次に、図１７（ｃ）に示すように、第３シ
リコン層１３およびこれに連続する第１シリコン層１１
に対して、酸化膜パターン５３をマスクとして、ＤＲＩ
Ｅにより、絶縁層１６０に至るまでエッチング処理を行
う。これによって、櫛歯電極Ｅ１が形成される。このと
き、プレトーションバーＴ’は、酸化膜パターン５８に
加えてレジストパターン５７によって更にマスクされる
ため、不当に侵食されるのが良好に防止されている。次
に、図１７（ｄ）に示すように、レジストパターン５７
を除去した後、露出している絶縁層１６０および酸化膜
パターン５８をエッチング除去する。このとき、素子表
面に露出している酸化シリコンないし酸化膜パターン５
１，５３も同時に除去される。これによって、厚み１０
０μｍの上下一組の櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２が形成される。
また、第２ＳＯＩウエハ２の中間に正確に配置するとと
もに、高精度に５μｍとされた厚みを有する薄肉のトー
ションバーＴが形成される。更に、薄肉な部位を有する
ミラー形成部Ｍが形成される。これらの結果、低電力で
駆動可能なマイクロミラー１００が得られる。なお、本
実施形態の図１７に示す工程は、第２の実施形態につい
て図７を参照して説明した工程と略同様である。
方からのスプレーにより、フォトレジスト５７’を成膜
し、露光および現像を経て、図１７（ｂ）に示すような
レジストパターン５７を形成する。レジストパターン５
７は、プレトーションバーＴ’を更にマスクするための
ものである。次に、図１７（ｃ）に示すように、第３シ
リコン層１３およびこれに連続する第１シリコン層１１
に対して、酸化膜パターン５３をマスクとして、ＤＲＩ
Ｅにより、絶縁層１６０に至るまでエッチング処理を行
う。これによって、櫛歯電極Ｅ１が形成される。このと
き、プレトーションバーＴ’は、酸化膜パターン５８に
加えてレジストパターン５７によって更にマスクされる
ため、不当に侵食されるのが良好に防止されている。次
に、図１７（ｄ）に示すように、レジストパターン５７
を除去した後、露出している絶縁層１６０および酸化膜
パターン５８をエッチング除去する。このとき、素子表
面に露出している酸化シリコンないし酸化膜パターン５
１，５３も同時に除去される。これによって、厚み１０
０μｍの上下一組の櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２が形成される。
また、第２ＳＯＩウエハ２の中間に正確に配置するとと
もに、高精度に５μｍとされた厚みを有する薄肉のトー
ションバーＴが形成される。更に、薄肉な部位を有する
ミラー形成部Ｍが形成される。これらの結果、低電力で
駆動可能なマイクロミラー１００が得られる。なお、本
実施形態の図１７に示す工程は、第２の実施形態につい
て図７を参照して説明した工程と略同様である。
【００９３】図１８および図１９は、本発明の第５の実
施形態に係るマイクロミラー素子製造方法における一連
の工程を表す。この方法も、マイクロマシニング技術に
よって上述のマイクロミラー素子１００を形成するため
の一手法である。図１８および図１９においては、モデ
ル化した一の断面によって、主に、トーションバーＴの
形成過程を表す。
施形態に係るマイクロミラー素子製造方法における一連
の工程を表す。この方法も、マイクロマシニング技術に
よって上述のマイクロミラー素子１００を形成するため
の一手法である。図１８および図１９においては、モデ
ル化した一の断面によって、主に、トーションバーＴの
形成過程を表す。
【００９４】本実施形態では、まず、図１８（ａ）に示
すように、ＳＯＩウエハ３上に、酸化膜やフォトレジス
トによりマスクパターン６１が形成される。ＳＯＩウエ
ハ３は、第１シリコン層１４と、第２シリコン層１５
と、これらに挟まれた中間層としての絶縁層１６０とか
らなる積層構造を有する。第１シリコン層１４および第
２シリコン層１５は、ＰやＡｓなどのｎ型の不純物をド
ープすることによって導電性が付与されたシリコンより
なる。絶縁層１６０は、熱酸化法により、第１シリコン
層１４または第２シリコン層１５の表面に成長形成され
た酸化シリコンよりなる。本実施形態では、第１シリコ
ン層１４の厚みは１００μｍであり、第２シリコン層１
５の厚みは１００μｍであり、絶縁層１６０の厚みは１
μｍである。
すように、ＳＯＩウエハ３上に、酸化膜やフォトレジス
トによりマスクパターン６１が形成される。ＳＯＩウエ
ハ３は、第１シリコン層１４と、第２シリコン層１５
と、これらに挟まれた中間層としての絶縁層１６０とか
らなる積層構造を有する。第１シリコン層１４および第
２シリコン層１５は、ＰやＡｓなどのｎ型の不純物をド
ープすることによって導電性が付与されたシリコンより
なる。絶縁層１６０は、熱酸化法により、第１シリコン
層１４または第２シリコン層１５の表面に成長形成され
た酸化シリコンよりなる。本実施形態では、第１シリコ
ン層１４の厚みは１００μｍであり、第２シリコン層１
５の厚みは１００μｍであり、絶縁層１６０の厚みは１
μｍである。
【００９５】次に、図１８（ｂ）に示すように、第１シ
リコン層１４に対して、マスクパターン６１をマスクと
して、ＤＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまでエッチ
ング処理を行うことによって、溝部１４ａを形成する。
その後、マスクパターン６１を除去する。次に、図１８
（ｃ）に示すように、ＳＯＩウエハ３の表面全体にわた
って、ポリシリコン層１４’，１５’を成膜する。成膜
技術としては、減圧ＣＶＤを採用することができる。以
降のポリシリコン層の成膜においても、減圧ＣＶＤを採
用することができる。本実施形態では、ポリシリコン層
１４’，１５’の厚みは５μｍである。このとき用いる
ポリシリコンには、不純物をドープすることによって予
め導電性を付与しておく。次に、第２シリコン層１５側
のポリシリコン層１５’上に熱酸化法により酸化膜を成
長させ、これをパターニングして、図１８（ｄ）に示す
ように、酸化膜パターン６２を形成する。
リコン層１４に対して、マスクパターン６１をマスクと
して、ＤＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまでエッチ
ング処理を行うことによって、溝部１４ａを形成する。
その後、マスクパターン６１を除去する。次に、図１８
（ｃ）に示すように、ＳＯＩウエハ３の表面全体にわた
って、ポリシリコン層１４’，１５’を成膜する。成膜
技術としては、減圧ＣＶＤを採用することができる。以
降のポリシリコン層の成膜においても、減圧ＣＶＤを採
用することができる。本実施形態では、ポリシリコン層
１４’，１５’の厚みは５μｍである。このとき用いる
ポリシリコンには、不純物をドープすることによって予
め導電性を付与しておく。次に、第２シリコン層１５側
のポリシリコン層１５’上に熱酸化法により酸化膜を成
長させ、これをパターニングして、図１８（ｄ）に示す
ように、酸化膜パターン６２を形成する。
【００９６】次に、図１９（ａ）に示すように、第２シ
リコン層１５およびこれに積層するポリシリコン層１
５’に対して、酸化膜パターン６２をマスクとして、Ｄ
ＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまでエッチング処理
を行う。次に、図１９（ｂ）に示すように、前工程にお
けるＤＲＩＥによって露出された絶縁層１６０を、エッ
チング除去する。次に、図１９（ｃ）に示すように、前
工程において第２シリコン層１５側に露出されたポリシ
リコン層１４’を、ＤＲＩＥによって、第２シリコン層
１５の側からエッチング除去する。これによって、絶縁
層１６０に接するプレトーションバーＴ’が形成され
る。次に、図１９（ｄ）に示すように、プレトーション
バーＴ’に接する絶縁層１６０をエッチング除去する。
具体的には、ＳＯＩウエハ３をエッチング液に浸漬させ
ることによって、絶縁層１６０を溶解し、それまでプレ
トーションバーＴ’に接する絶縁層１６０に接合してい
た第２シリコン層１５などを取り除く。このとき、素子
表面に露出している酸化シリコンないし酸化膜パターン
６２も同時に除去される。その結果、トーションバーＴ
が形成される。
リコン層１５およびこれに積層するポリシリコン層１
５’に対して、酸化膜パターン６２をマスクとして、Ｄ
ＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまでエッチング処理
を行う。次に、図１９（ｂ）に示すように、前工程にお
けるＤＲＩＥによって露出された絶縁層１６０を、エッ
チング除去する。次に、図１９（ｃ）に示すように、前
工程において第２シリコン層１５側に露出されたポリシ
リコン層１４’を、ＤＲＩＥによって、第２シリコン層
１５の側からエッチング除去する。これによって、絶縁
層１６０に接するプレトーションバーＴ’が形成され
る。次に、図１９（ｄ）に示すように、プレトーション
バーＴ’に接する絶縁層１６０をエッチング除去する。
具体的には、ＳＯＩウエハ３をエッチング液に浸漬させ
ることによって、絶縁層１６０を溶解し、それまでプレ
トーションバーＴ’に接する絶縁層１６０に接合してい
た第２シリコン層１５などを取り除く。このとき、素子
表面に露出している酸化シリコンないし酸化膜パターン
６２も同時に除去される。その結果、トーションバーＴ
が形成される。
【００９７】このように、本実施形態においても、ま
ず、絶縁層１６０に接するプレトーションバーＴ’が形
成され、その後の工程で、プレトーションバーＴ’が接
していた絶縁層１６０が除去されて、トーションバーＴ
が形成される。プレトーションバーＴ’の厚みは、図１
８（ｃ）に示す工程において成膜されるポリシリコン層
１４’の膜厚によって決定することができる。そのた
め、本実施形態では、ＳＯＩウエハ３の中間に正確に配
置するとともに、成膜技術によって高精度に５μｍとさ
れた厚みを有する薄肉のトーションバーＴが形成される
こととなる。その結果、低電力で駆動可能なマイクロミ
ラー１００が得られる。
ず、絶縁層１６０に接するプレトーションバーＴ’が形
成され、その後の工程で、プレトーションバーＴ’が接
していた絶縁層１６０が除去されて、トーションバーＴ
が形成される。プレトーションバーＴ’の厚みは、図１
８（ｃ）に示す工程において成膜されるポリシリコン層
１４’の膜厚によって決定することができる。そのた
め、本実施形態では、ＳＯＩウエハ３の中間に正確に配
置するとともに、成膜技術によって高精度に５μｍとさ
れた厚みを有する薄肉のトーションバーＴが形成される
こととなる。その結果、低電力で駆動可能なマイクロミ
ラー１００が得られる。
【００９８】図２０および図２１は、本発明の第６の実
施形態に係るマイクロミラー素子製造方法における一連
の工程を表す。この方法も、マイクロマシニング技術に
よって上述のマイクロミラー素子１００を形成するため
の一手法である。図２０および図２１においては、図１
８および図１９と同様に、モデル化した一の断面によっ
て、主に、トーションバーＴの形成過程を表す。
施形態に係るマイクロミラー素子製造方法における一連
の工程を表す。この方法も、マイクロマシニング技術に
よって上述のマイクロミラー素子１００を形成するため
の一手法である。図２０および図２１においては、図１
８および図１９と同様に、モデル化した一の断面によっ
て、主に、トーションバーＴの形成過程を表す。
【００９９】本実施形態では、まず、第５の実施形態に
ついて図１８（ａ）〜（ｃ）を参照して説明したのと同
様の工程を経て、ＳＯＩウエハ３に対して図２０（ａ）
に示す状態にまで加工する。具体的には、図２０（ａ）
に示すＳＯＩウエハ３は、第１シリコン層１４と、第２
シリコン層１５と、これらの間の絶縁層１６０とによる
積層構造を有し、第１シリコン層１４には、溝部１４ａ
が形成されている。そして、ＳＯＩウエハ３の表面全体
にわたって、ポリシリコン層１４’，１５’が成膜され
ている。
ついて図１８（ａ）〜（ｃ）を参照して説明したのと同
様の工程を経て、ＳＯＩウエハ３に対して図２０（ａ）
に示す状態にまで加工する。具体的には、図２０（ａ）
に示すＳＯＩウエハ３は、第１シリコン層１４と、第２
シリコン層１５と、これらの間の絶縁層１６０とによる
積層構造を有し、第１シリコン層１４には、溝部１４ａ
が形成されている。そして、ＳＯＩウエハ３の表面全体
にわたって、ポリシリコン層１４’，１５’が成膜され
ている。
【０１００】本実施形態では、次に、図２０（ｂ）に示
すように、ポリシリコン層１４’上にフォトレジスト６
３’を成膜し、これをパターニングすることによって、
図２０（ｃ）に示すように、レジストパターン６３を形
成する。レジストパターン６３は、ポリシリコン層１
４’においてトーションバーＴへと加工される箇所をマ
スクするためのものである。次に、図２０（ｃ）の工程
で露出されたポリシリコン層１４’を、図２０（ｄ）に
示すように、レジストパターン６３をマスクとして、Ｄ
ＲＩＥによりエッチング除去する。これにより、絶縁層
１６０に接するプレトーションバーＴ’が形成される。
すように、ポリシリコン層１４’上にフォトレジスト６
３’を成膜し、これをパターニングすることによって、
図２０（ｃ）に示すように、レジストパターン６３を形
成する。レジストパターン６３は、ポリシリコン層１
４’においてトーションバーＴへと加工される箇所をマ
スクするためのものである。次に、図２０（ｃ）の工程
で露出されたポリシリコン層１４’を、図２０（ｄ）に
示すように、レジストパターン６３をマスクとして、Ｄ
ＲＩＥによりエッチング除去する。これにより、絶縁層
１６０に接するプレトーションバーＴ’が形成される。
【０１０１】次に、図２１（ａ）に示すように、レジス
トパターン６３を除去する。次に、ポリシリコン層１
５’上にレジストを成膜し、これをパターニングするこ
とによって、図２１（ｂ）に示すように、レジストパタ
ーン６４を形成する。次に、第２シリコン層１５および
これに積層されたポリシリコン層１５’に対して、レジ
ストパターン６４をマスクとして、ＤＲＩＥにより、絶
縁層１６０に至るまでエッチング処理を行う。次に、図
２１（ｄ）に示すように、プレトーションバーＴ’が接
していた絶縁層１６０をエッチング除去することによっ
て、トーションバーＴが完成する。この後、必要に応じ
てレジストパターン６４を除去する。
トパターン６３を除去する。次に、ポリシリコン層１
５’上にレジストを成膜し、これをパターニングするこ
とによって、図２１（ｂ）に示すように、レジストパタ
ーン６４を形成する。次に、第２シリコン層１５および
これに積層されたポリシリコン層１５’に対して、レジ
ストパターン６４をマスクとして、ＤＲＩＥにより、絶
縁層１６０に至るまでエッチング処理を行う。次に、図
２１（ｄ）に示すように、プレトーションバーＴ’が接
していた絶縁層１６０をエッチング除去することによっ
て、トーションバーＴが完成する。この後、必要に応じ
てレジストパターン６４を除去する。
【０１０２】このように、本実施形態においても、ま
ず、絶縁層１６０に接するプレトーションバーＴ’が形
成され、その後の工程で、プレトーションバーＴ’が接
していた絶縁層１６０が除去されて、トーションバーＴ
が形成される。プレトーションバーＴ’の厚みは、図２
０（ａ）に示す工程において成膜されているポリシリコ
ン層１４’の膜厚によって決定することができる。その
ため、本実施形態では、ＳＯＩウエハ３の中間に正確に
配置するとともに、成膜技術によって高精度に５μｍと
された厚みを有する薄肉のトーションバーＴが形成され
ることとなる。その結果、低電力で駆動可能なマイクロ
ミラー１００が得られる。
ず、絶縁層１６０に接するプレトーションバーＴ’が形
成され、その後の工程で、プレトーションバーＴ’が接
していた絶縁層１６０が除去されて、トーションバーＴ
が形成される。プレトーションバーＴ’の厚みは、図２
０（ａ）に示す工程において成膜されているポリシリコ
ン層１４’の膜厚によって決定することができる。その
ため、本実施形態では、ＳＯＩウエハ３の中間に正確に
配置するとともに、成膜技術によって高精度に５μｍと
された厚みを有する薄肉のトーションバーＴが形成され
ることとなる。その結果、低電力で駆動可能なマイクロ
ミラー１００が得られる。
【０１０３】図２２および図２３は、本発明の第７の実
施形態に係るマイクロミラー素子製造方法における一連
の工程を表す。この方法も、マイクロマシニング技術に
よって上述のマイクロミラー素子１００を形成するため
の一手法である。図２２および図２３においては、図１
８および図１９と同様に、モデル化した一の断面によっ
て、主に、トーションバーＴの形成過程を表す。
施形態に係るマイクロミラー素子製造方法における一連
の工程を表す。この方法も、マイクロマシニング技術に
よって上述のマイクロミラー素子１００を形成するため
の一手法である。図２２および図２３においては、図１
８および図１９と同様に、モデル化した一の断面によっ
て、主に、トーションバーＴの形成過程を表す。
【０１０４】本実施形態では、まず、図２２（ａ）に示
すように、所定の溝部１６ａが形成されて、後に第１シ
リコン層１６となるシリコンウエハ４の当該溝部１６ａ
側の表面に、酸化膜６５’が形成され、更に、酸化膜６
５’上に、溝部１６ａが閉塞されるように、ポリシリコ
ン層１６’が積層される。次に、図２２（ｂ）に示すよ
うに、溝部１６ａに充填された部分を残して、酸化膜６
５’およびポリシリコン層１６’を研磨によって除去す
る。次に、図２２（ｃ）に示すように、シリコンウエハ
４の表面全体にわたって、熱酸化法により、酸化膜６
６’，６７’が成長形成される。酸化膜６６’は、後
に、材料基板における中間層としての絶縁層１６０とな
る。したがって、本工程において、絶縁層１６０に接す
るポリシリコン１６’よりなるプレトーションバーＴ’
が形成されていることになる。次に、図２２（ｄ）に示
すように、シリコンウエハ４の溝部１６ａ側に第２シリ
コン層１７を接合する。これによって、第１シリコン層
１６と、第２シリコン層１７と、これらの間の酸化膜６
６’すなわち絶縁層１６０による積層構造を有するＳＯ
Ｉウエハ５が作成される。次に、第１シリコン層１６側
で表面に露出している酸化膜６７’をパターニングする
ことによって、図２２（ｅ）に示すように、酸化膜パタ
ーン６７を形成する。
すように、所定の溝部１６ａが形成されて、後に第１シ
リコン層１６となるシリコンウエハ４の当該溝部１６ａ
側の表面に、酸化膜６５’が形成され、更に、酸化膜６
５’上に、溝部１６ａが閉塞されるように、ポリシリコ
ン層１６’が積層される。次に、図２２（ｂ）に示すよ
うに、溝部１６ａに充填された部分を残して、酸化膜６
５’およびポリシリコン層１６’を研磨によって除去す
る。次に、図２２（ｃ）に示すように、シリコンウエハ
４の表面全体にわたって、熱酸化法により、酸化膜６
６’，６７’が成長形成される。酸化膜６６’は、後
に、材料基板における中間層としての絶縁層１６０とな
る。したがって、本工程において、絶縁層１６０に接す
るポリシリコン１６’よりなるプレトーションバーＴ’
が形成されていることになる。次に、図２２（ｄ）に示
すように、シリコンウエハ４の溝部１６ａ側に第２シリ
コン層１７を接合する。これによって、第１シリコン層
１６と、第２シリコン層１７と、これらの間の酸化膜６
６’すなわち絶縁層１６０による積層構造を有するＳＯ
Ｉウエハ５が作成される。次に、第１シリコン層１６側
で表面に露出している酸化膜６７’をパターニングする
ことによって、図２２（ｅ）に示すように、酸化膜パタ
ーン６７を形成する。
【０１０５】次に、図２３（ａ）に示すように、酸化膜
パターン６７をマスクとして、第１シリコン層１６に対
して、ＤＲＩＥにより、溝部１６ａに成膜された酸化膜
６５’が露出するまでエッチング処理を行う。次に、第
２シリコン層１７上に酸化膜を成長させ、これをパター
ンニングすることによって、図２３（ｂ）に示すよう
に、酸化膜パターン６８を形成する。次に、図２３
（ｃ）に示すように、酸化膜パターン６８をマスクとし
て、第２シリコン層１７に対して、ＤＲＩＥにより、絶
縁層１６０に至るまでエッチング処理する。次に、図２
３（ｄ）に示すように、エッチング液に浸漬することに
よって、図２３（ｃ）の工程において露出された絶縁層
１６０、および、酸化膜６５’をエッチング除去する。
このとき、素子表面に露出している酸化シリコンないし
酸化膜パターン６７，６８も同時に除去される。これに
よって、トーションバーＴが形成される。
パターン６７をマスクとして、第１シリコン層１６に対
して、ＤＲＩＥにより、溝部１６ａに成膜された酸化膜
６５’が露出するまでエッチング処理を行う。次に、第
２シリコン層１７上に酸化膜を成長させ、これをパター
ンニングすることによって、図２３（ｂ）に示すよう
に、酸化膜パターン６８を形成する。次に、図２３
（ｃ）に示すように、酸化膜パターン６８をマスクとし
て、第２シリコン層１７に対して、ＤＲＩＥにより、絶
縁層１６０に至るまでエッチング処理する。次に、図２
３（ｄ）に示すように、エッチング液に浸漬することに
よって、図２３（ｃ）の工程において露出された絶縁層
１６０、および、酸化膜６５’をエッチング除去する。
このとき、素子表面に露出している酸化シリコンないし
酸化膜パターン６７，６８も同時に除去される。これに
よって、トーションバーＴが形成される。
【０１０６】このように、本実施形態においても、ま
ず、絶縁層１６０に接するプレトーションバーＴ’が形
成され、その後の工程で、プレトーションバーＴ’が接
していた絶縁層１６０が除去されて、トーションバーＴ
が形成される。プレトーションバーＴ’の厚みは、図２
２の（ａ）および（ｂ）に示す工程において成膜および
研磨されているポリシリコン層１６’の厚みによって決
定することができる。そのため、本実施形態では、ＳＯ
Ｉウエハ５の中間に正確に配置するとともに、高精度に
５μｍとされた厚みを有する薄肉のトーションバーＴが
形成されることとなる。その結果、低電力で駆動可能な
マイクロミラー１００が得られる。
ず、絶縁層１６０に接するプレトーションバーＴ’が形
成され、その後の工程で、プレトーションバーＴ’が接
していた絶縁層１６０が除去されて、トーションバーＴ
が形成される。プレトーションバーＴ’の厚みは、図２
２の（ａ）および（ｂ）に示す工程において成膜および
研磨されているポリシリコン層１６’の厚みによって決
定することができる。そのため、本実施形態では、ＳＯ
Ｉウエハ５の中間に正確に配置するとともに、高精度に
５μｍとされた厚みを有する薄肉のトーションバーＴが
形成されることとなる。その結果、低電力で駆動可能な
マイクロミラー１００が得られる。
【０１０７】図２４および図２５は、本発明の第８の実
施形態に係るマイクロミラー素子製造方法における一連
の工程を表す。この方法も、マイクロマシニング技術に
よって上述のマイクロミラー素子１００を形成するため
の一手法である。図２４および図２５においては、図１
８および図１９と同様に、モデル化した一の断面によっ
て、主に、トーションバーＴの形成過程を表す。
施形態に係るマイクロミラー素子製造方法における一連
の工程を表す。この方法も、マイクロマシニング技術に
よって上述のマイクロミラー素子１００を形成するため
の一手法である。図２４および図２５においては、図１
８および図１９と同様に、モデル化した一の断面によっ
て、主に、トーションバーＴの形成過程を表す。
【０１０８】本実施形態では、まず、図２４（ａ）に示
すように、トーションバーＴへと加工される箇所をマス
クするマスクパターンを介してトーションバーＴの厚み
に相当する深さまでエッチング処理が施され、後に第１
シリコン層１８となるシリコンウエハ６を用意する。次
に、図２４（ｂ）に示すように、このシリコンウエハ６
のエッチング処理済み表面に、酸化膜６９’が形成され
ている第２シリコン層１９を接合する。これによって、
ＳＯＩウエハ７が作成され、酸化膜６９’は、ＳＯＩウ
エハ７における中間層としての絶縁層１６０となる。次
に、図２４（ｃ）に示すように、第２シリコン層１９上
に酸化膜パターン７０を形成する。次に、図２４（ｄ）
に示すように、この酸化膜パターン７０をマスクとし
て、第２シリコン層１９に対して、ＤＲＩＥにより、絶
縁層１６０に至るまでエッチング処理を行う。
すように、トーションバーＴへと加工される箇所をマス
クするマスクパターンを介してトーションバーＴの厚み
に相当する深さまでエッチング処理が施され、後に第１
シリコン層１８となるシリコンウエハ６を用意する。次
に、図２４（ｂ）に示すように、このシリコンウエハ６
のエッチング処理済み表面に、酸化膜６９’が形成され
ている第２シリコン層１９を接合する。これによって、
ＳＯＩウエハ７が作成され、酸化膜６９’は、ＳＯＩウ
エハ７における中間層としての絶縁層１６０となる。次
に、図２４（ｃ）に示すように、第２シリコン層１９上
に酸化膜パターン７０を形成する。次に、図２４（ｄ）
に示すように、この酸化膜パターン７０をマスクとし
て、第２シリコン層１９に対して、ＤＲＩＥにより、絶
縁層１６０に至るまでエッチング処理を行う。
【０１０９】次に、図２５（ａ）に示すように、第１シ
リコン層１８上に酸化膜パターン７１を形成する。次
に、図２５（ｂ）に示すように、この酸化膜パターン７
１をマスクとして、第１シリコン層１８に対して、ＤＲ
ＩＥにより、所定深さまでエッチング処理を行う。これ
によって、絶縁層１６０に接するプレトーションバー
Ｔ’が形成される。次に、図２５（ｃ）に示すように、
プレトーションバーＴ’が接する絶縁層１６０をエッチ
ング除去する。このとき、素子表面に露出している酸化
シリコンないし酸化膜パターン７０，７１も同時に除去
される。これによって、トーションバーＴが形成され
る。
リコン層１８上に酸化膜パターン７１を形成する。次
に、図２５（ｂ）に示すように、この酸化膜パターン７
１をマスクとして、第１シリコン層１８に対して、ＤＲ
ＩＥにより、所定深さまでエッチング処理を行う。これ
によって、絶縁層１６０に接するプレトーションバー
Ｔ’が形成される。次に、図２５（ｃ）に示すように、
プレトーションバーＴ’が接する絶縁層１６０をエッチ
ング除去する。このとき、素子表面に露出している酸化
シリコンないし酸化膜パターン７０，７１も同時に除去
される。これによって、トーションバーＴが形成され
る。
【０１１０】このように、本実施形態においても、ま
ず、絶縁層１６０に接するプレトーションバーＴ’が形
成され、その後の工程で、プレトーションバーＴ’が接
していた絶縁層１６０が除去されて、トーションバーＴ
が形成される。プレトーションバーＴ’の厚みは、図２
４（ａ）に示す工程において行うエッチングの深さによ
って決定することができる。そのため、本実施形態で
は、ＳＯＩウエハ７の中間に正確に配置するとともに、
高精度に５μｍとされた厚みを有する薄肉のトーション
バーＴが形成されることとなる。その結果、低電力で駆
動可能なマイクロミラー１００が得られる。
ず、絶縁層１６０に接するプレトーションバーＴ’が形
成され、その後の工程で、プレトーションバーＴ’が接
していた絶縁層１６０が除去されて、トーションバーＴ
が形成される。プレトーションバーＴ’の厚みは、図２
４（ａ）に示す工程において行うエッチングの深さによ
って決定することができる。そのため、本実施形態で
は、ＳＯＩウエハ７の中間に正確に配置するとともに、
高精度に５μｍとされた厚みを有する薄肉のトーション
バーＴが形成されることとなる。その結果、低電力で駆
動可能なマイクロミラー１００が得られる。
【０１１１】図２６および図２７は、本発明の第９の実
施形態に係るマイクロミラー素子製造方法における一連
の工程を表す。この方法も、マイクロマシニング技術に
よって上述のマイクロミラー素子１００を形成するため
の一手法である。図２６および図２７においては、図１
８および図１９と同様に、モデル化した一の断面によっ
て、主に、トーションバーＴの形成過程を表す。
施形態に係るマイクロミラー素子製造方法における一連
の工程を表す。この方法も、マイクロマシニング技術に
よって上述のマイクロミラー素子１００を形成するため
の一手法である。図２６および図２７においては、図１
８および図１９と同様に、モデル化した一の断面によっ
て、主に、トーションバーＴの形成過程を表す。
【０１１２】本実施形態では、まず、図２６（ａ）に示
すように、ＳＯＩウエハ８上に酸化膜パターン７２が形
成される。ＳＯＩウエハ８は、第１シリコン層２０と、
第２シリコン層２１と、これらに挟まれた中間層として
の絶縁層１６０とからなる積層構造を有する。第１シリ
コン層２０および第２シリコン層２１は、ＰやＡｓなど
のｎ型の不純物をドープすることによって導電性が付与
されたシリコンよりなる。絶縁層１６０は、熱酸化法に
より、第１シリコン層２０または第２シリコン層２１の
表面に成長形成された酸化シリコンよりなる。本実施形
態では、第１シリコン層２０の厚みは１００μｍであ
り、第２シリコン層２１の厚みは１００μｍであり、絶
縁層１６０の厚みは１μｍである。
すように、ＳＯＩウエハ８上に酸化膜パターン７２が形
成される。ＳＯＩウエハ８は、第１シリコン層２０と、
第２シリコン層２１と、これらに挟まれた中間層として
の絶縁層１６０とからなる積層構造を有する。第１シリ
コン層２０および第２シリコン層２１は、ＰやＡｓなど
のｎ型の不純物をドープすることによって導電性が付与
されたシリコンよりなる。絶縁層１６０は、熱酸化法に
より、第１シリコン層２０または第２シリコン層２１の
表面に成長形成された酸化シリコンよりなる。本実施形
態では、第１シリコン層２０の厚みは１００μｍであ
り、第２シリコン層２１の厚みは１００μｍであり、絶
縁層１６０の厚みは１μｍである。
【０１１３】次に、図２６（ｂ）に示すように、酸化膜
パターン７２が形成されていない第１シリコン層２０の
表面にレジストパターン７３を形成する。レジストパタ
ーン７３は、トーションバーＴへと加工される箇所をマ
スクするためのものである。次に、図２６（ｃ）に示す
ように、酸化膜パターン７２およびレジストパターン７
３をマスクとして、トーションバーＴの厚みに相当する
深さまで、ＤＲＩＥによりエッチング処理を行う。本実
施形態では５μｍの深さまで行う。この後、図２６
（ｄ）に示すように、レジストパターン７３を除去す
る。次に、図２６（ｅ）に示すように、第１シリコン層
２０に対して、酸化膜パターン７２をマスクとして、Ｄ
ＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまでエッチング処理
を行う。これによって、絶縁層１６０に接するプレトー
ションバーＴ’が形成される。
パターン７２が形成されていない第１シリコン層２０の
表面にレジストパターン７３を形成する。レジストパタ
ーン７３は、トーションバーＴへと加工される箇所をマ
スクするためのものである。次に、図２６（ｃ）に示す
ように、酸化膜パターン７２およびレジストパターン７
３をマスクとして、トーションバーＴの厚みに相当する
深さまで、ＤＲＩＥによりエッチング処理を行う。本実
施形態では５μｍの深さまで行う。この後、図２６
（ｄ）に示すように、レジストパターン７３を除去す
る。次に、図２６（ｅ）に示すように、第１シリコン層
２０に対して、酸化膜パターン７２をマスクとして、Ｄ
ＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまでエッチング処理
を行う。これによって、絶縁層１６０に接するプレトー
ションバーＴ’が形成される。
【０１１４】次に、図２７（ａ）に示すように、第２シ
リコン層２１上に酸化膜パターン７４を形成する。次
に、図２７（ｂ）に示すように、この酸化膜パターン７
４をマスクとして、ＤＲＩＥにより、第２シリコン層２
１に対して絶縁層１６０に至るまでエッチング処理を行
う。次に、図２７（ｃ）に示すように、エッチング液に
浸漬することによって、プレトーションバーＴ’が接す
る絶縁層１６０をエッチング除去する。このとき、素子
表面に露出している酸化シリコンないし酸化膜パターン
７２，７４も同時に除去される。これによって、トーシ
ョンバーＴが形成される。
リコン層２１上に酸化膜パターン７４を形成する。次
に、図２７（ｂ）に示すように、この酸化膜パターン７
４をマスクとして、ＤＲＩＥにより、第２シリコン層２
１に対して絶縁層１６０に至るまでエッチング処理を行
う。次に、図２７（ｃ）に示すように、エッチング液に
浸漬することによって、プレトーションバーＴ’が接す
る絶縁層１６０をエッチング除去する。このとき、素子
表面に露出している酸化シリコンないし酸化膜パターン
７２，７４も同時に除去される。これによって、トーシ
ョンバーＴが形成される。
【０１１５】このように、本実施形態においては、ま
ず、絶縁層１６０に接するプレトーションバーＴ’が、
２段階のエッチング処理によって形成される。その後の
工程で、プレトーションバーＴ’が接していた絶縁層１
６０が除去され、トーションバーＴが形成される。その
ため、本実施形態では、ＳＯＩウエハ８の中間に正確に
配置するとともに、高精度に５μｍとされた厚みを有す
る薄肉のトーションバーＴが形成されることとなる。そ
の結果、低電力で駆動可能なマイクロミラー１００が得
られる。
ず、絶縁層１６０に接するプレトーションバーＴ’が、
２段階のエッチング処理によって形成される。その後の
工程で、プレトーションバーＴ’が接していた絶縁層１
６０が除去され、トーションバーＴが形成される。その
ため、本実施形態では、ＳＯＩウエハ８の中間に正確に
配置するとともに、高精度に５μｍとされた厚みを有す
る薄肉のトーションバーＴが形成されることとなる。そ
の結果、低電力で駆動可能なマイクロミラー１００が得
られる。
【０１１６】図２８および図２９は、上述の第９の実施
形態において、同一工程のエッチング処理により、トー
ションバーＴとともに櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２を形成する場
合の一連の工程を表す。
形態において、同一工程のエッチング処理により、トー
ションバーＴとともに櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２を形成する場
合の一連の工程を表す。
【０１１７】まず、図２８（ａ）に示すように、基板と
して、ＳＯＩウエハ８を用意する。ＳＯＩウエハ８は、
上述のように、第１シリコン層２０と、第２シリコン層
２１と、これらに挟まれた中間層としての絶縁層１６０
とからなる積層構造を有する。第１シリコン層２０およ
び第２シリコン層２１は、ＰやＡｓなどのｎ型の不純物
をドープすることによって導電性が付与されたシリコン
よりなる。絶縁層１６０は、熱酸化法により、第１シリ
コン層２０または第２シリコン層２１の表面に成長形成
された酸化シリコンよりなる。
して、ＳＯＩウエハ８を用意する。ＳＯＩウエハ８は、
上述のように、第１シリコン層２０と、第２シリコン層
２１と、これらに挟まれた中間層としての絶縁層１６０
とからなる積層構造を有する。第１シリコン層２０およ
び第２シリコン層２１は、ＰやＡｓなどのｎ型の不純物
をドープすることによって導電性が付与されたシリコン
よりなる。絶縁層１６０は、熱酸化法により、第１シリ
コン層２０または第２シリコン層２１の表面に成長形成
された酸化シリコンよりなる。
【０１１８】次に、第１シリコン層２０および第２シリ
コン層２１上に熱酸化法により酸化膜を成長させ、これ
をパターニングして、図２８（ｂ）に示すように、酸化
膜パターン７２，７４を形成する。酸化膜パターン７
２，７４は、第１シリコン層２０および第２シリコン層
２１において櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２へと加工される箇所を
マスクするためのものである。次に、図２８（ｃ）に示
すように、第１シリコン層２０上において、酸化膜パタ
ーン７２が形成されていない箇所において、トーション
バーＴへと形成される箇所をマスクするためのレジスト
パターン７３を形成する。次に、図２８（ｄ）に示すよ
うに、酸化膜パターン７２およびレジストパターン７３
をマスクとして、トーションバーＴの厚みに相当する５
μｍ深さまで、ＤＲＩＥによりエッチング処理を行う。
コン層２１上に熱酸化法により酸化膜を成長させ、これ
をパターニングして、図２８（ｂ）に示すように、酸化
膜パターン７２，７４を形成する。酸化膜パターン７
２，７４は、第１シリコン層２０および第２シリコン層
２１において櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２へと加工される箇所を
マスクするためのものである。次に、図２８（ｃ）に示
すように、第１シリコン層２０上において、酸化膜パタ
ーン７２が形成されていない箇所において、トーション
バーＴへと形成される箇所をマスクするためのレジスト
パターン７３を形成する。次に、図２８（ｄ）に示すよ
うに、酸化膜パターン７２およびレジストパターン７３
をマスクとして、トーションバーＴの厚みに相当する５
μｍ深さまで、ＤＲＩＥによりエッチング処理を行う。
【０１１９】次に、図２９（ａ）に示すように、レジス
トパターン７３を除去する。次に、図２９（ｂ）に示す
ように、第１シリコン層２０に対して、酸化膜パターン
７２をマスクとして、ＤＲＩＥにより、絶縁層１６０に
至るまでエッチング処理を行う。これによって、絶縁層
１６０に接するプレトーションバーＴ’が形成されると
ともに、絶縁層１６０に接する櫛歯電極Ｅ２が形成され
る。次に、図２９（ｃ）に示すように、酸化膜パターン
７４をマスクとして、第２シリコン層２１に対して、Ｄ
ＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまでエッチング処理
を行う。これによって、櫛歯電極Ｅ１が形成される。次
に、図２９（ｄ）に示すように、図２９の（ｂ）および
（ｃ）の工程で露出されたプレトーションバーＴ’が接
する絶縁層１６０をエッチング除去する。このとき、素
子表面に露出している酸化シリコンないし酸化膜パター
ン７２，７４も同時に除去される。これによって、トー
ションバーＴが形成される。
トパターン７３を除去する。次に、図２９（ｂ）に示す
ように、第１シリコン層２０に対して、酸化膜パターン
７２をマスクとして、ＤＲＩＥにより、絶縁層１６０に
至るまでエッチング処理を行う。これによって、絶縁層
１６０に接するプレトーションバーＴ’が形成されると
ともに、絶縁層１６０に接する櫛歯電極Ｅ２が形成され
る。次に、図２９（ｃ）に示すように、酸化膜パターン
７４をマスクとして、第２シリコン層２１に対して、Ｄ
ＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまでエッチング処理
を行う。これによって、櫛歯電極Ｅ１が形成される。次
に、図２９（ｄ）に示すように、図２９の（ｂ）および
（ｃ）の工程で露出されたプレトーションバーＴ’が接
する絶縁層１６０をエッチング除去する。このとき、素
子表面に露出している酸化シリコンないし酸化膜パター
ン７２，７４も同時に除去される。これによって、トー
ションバーＴが形成される。
【０１２０】図２９（ａ）の工程で行ったＤＲＩＥで
は、トーションバーの厚みに相当する深さ５μｍのエッ
チングであるため、櫛歯電極部分とトーションバー部分
のエッチングレート差はほとんどない。しかしながら、
図２９（ｂ）の工程で行ったＤＲＩＥでは、深さ数十μ
ｍのエッチングであるため、櫛歯電極部分とトーション
バー部分では、開口面積の差に基づいてエッチングレー
トに差が生じ、トーションバー部分の方が速く即ち深く
エッチングされる傾向にある。そのため、このようなエ
ッチングレート差を考慮する必要のある場合には、エッ
チングレートに差が生じない図２９（ａ）の工程で行う
エッチングについては、所望のトーションバー厚みであ
る５μｍよりも、若干深くエッチングしておく。こうす
ることによって、図２９（ｂ）に示す工程のエッチング
処理において、櫛歯電極部分におけるエッチングが絶縁
層１６０に達したときに、トーションバー部分では、プ
レトーションバーＴ’の上面が更にエッチングされ、プ
レトーションバーＴ’の厚みについて、所望の厚みであ
る５μｍとすることができるのである。
は、トーションバーの厚みに相当する深さ５μｍのエッ
チングであるため、櫛歯電極部分とトーションバー部分
のエッチングレート差はほとんどない。しかしながら、
図２９（ｂ）の工程で行ったＤＲＩＥでは、深さ数十μ
ｍのエッチングであるため、櫛歯電極部分とトーション
バー部分では、開口面積の差に基づいてエッチングレー
トに差が生じ、トーションバー部分の方が速く即ち深く
エッチングされる傾向にある。そのため、このようなエ
ッチングレート差を考慮する必要のある場合には、エッ
チングレートに差が生じない図２９（ａ）の工程で行う
エッチングについては、所望のトーションバー厚みであ
る５μｍよりも、若干深くエッチングしておく。こうす
ることによって、図２９（ｂ）に示す工程のエッチング
処理において、櫛歯電極部分におけるエッチングが絶縁
層１６０に達したときに、トーションバー部分では、プ
レトーションバーＴ’の上面が更にエッチングされ、プ
レトーションバーＴ’の厚みについて、所望の厚みであ
る５μｍとすることができるのである。
【０１２１】図３０〜図３３は、本発明の第９の実施形
態において、トーションバーＴとは別工程のエッチング
処理により櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２を形成する場合の一連の
工程を表す。
態において、トーションバーＴとは別工程のエッチング
処理により櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２を形成する場合の一連の
工程を表す。
【０１２２】まず、図３０（ａ）に示すように、図２６
（ａ）を参照して述べたのと同じＳＯＩウエハ８を用意
する。そして、第１シリコン層２０および第２シリコン
層２１上に熱酸化法により酸化膜を成長させ、これをパ
ターニングすることによって、図３０（ｂ）に示すよう
に、酸化膜パターン７２，７４を形成する。次に、図３
０（ｃ）に示すように、第１シリコン層２０上にレジス
トパターン７５を形成する。レジストパターン７５は、
トーションバーＴへと加工される箇所をマスクするとと
もに、ミラー形成部Ｍの形成領域、櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２
の形成領域およびフレームの形成領域をマスクするため
のものである。次に、図３０（ｄ）に示すように、レジ
ストパターン７５をマスクとして、トーションバーＴの
厚みに相当する５μｍの深さまで、ＤＲＩＥによりエッ
チング処理を行う。次に、図３０（ｅ）に示すように、
レジストパターン７５を剥離する。
（ａ）を参照して述べたのと同じＳＯＩウエハ８を用意
する。そして、第１シリコン層２０および第２シリコン
層２１上に熱酸化法により酸化膜を成長させ、これをパ
ターニングすることによって、図３０（ｂ）に示すよう
に、酸化膜パターン７２，７４を形成する。次に、図３
０（ｃ）に示すように、第１シリコン層２０上にレジス
トパターン７５を形成する。レジストパターン７５は、
トーションバーＴへと加工される箇所をマスクするとと
もに、ミラー形成部Ｍの形成領域、櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２
の形成領域およびフレームの形成領域をマスクするため
のものである。次に、図３０（ｄ）に示すように、レジ
ストパターン７５をマスクとして、トーションバーＴの
厚みに相当する５μｍの深さまで、ＤＲＩＥによりエッ
チング処理を行う。次に、図３０（ｅ）に示すように、
レジストパターン７５を剥離する。
【０１２３】次に、図３１（ａ）に示すように、第１シ
リコン層２０上にフォトレジスト７６’を成膜する。次
に、図３１（ｂ）に示すように、露光および現像によ
り、フォトレジスト７６’をパターニングして、レジス
トパターン７６を形成する。レジストパターン７６は、
ミラー形成部Ｍの形成領域、櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２の形成
領域およびフレームの形成領域をマスクするためのもの
である。次に、図３１（ｃ）に示すように、レジストパ
ターン７６をマスクとして、第１シリコン層２０に対し
て、ＤＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまでエッチン
グ処理を行う。これにより、絶縁層１６０に接するプレ
トーションバーＴ’が他の部位とは独立して形成され
る。次に、図３１（ｄ）に示すように、レジストパター
ン７６を剥離する。次に、図３１（ｅ）に示すように、
図中上方からのスプレーにより、第１シリコン層２０上
およびプレトーションバーＴ’上にフォトレジスト７
７’を成膜する。
リコン層２０上にフォトレジスト７６’を成膜する。次
に、図３１（ｂ）に示すように、露光および現像によ
り、フォトレジスト７６’をパターニングして、レジス
トパターン７６を形成する。レジストパターン７６は、
ミラー形成部Ｍの形成領域、櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２の形成
領域およびフレームの形成領域をマスクするためのもの
である。次に、図３１（ｃ）に示すように、レジストパ
ターン７６をマスクとして、第１シリコン層２０に対し
て、ＤＲＩＥにより、絶縁層１６０に至るまでエッチン
グ処理を行う。これにより、絶縁層１６０に接するプレ
トーションバーＴ’が他の部位とは独立して形成され
る。次に、図３１（ｄ）に示すように、レジストパター
ン７６を剥離する。次に、図３１（ｅ）に示すように、
図中上方からのスプレーにより、第１シリコン層２０上
およびプレトーションバーＴ’上にフォトレジスト７
７’を成膜する。
【０１２４】次に、図３２（ａ）に示すように、露光お
よび現像により、フォトレジスト７７’をパターニング
することにより、レジストパターン７７を形成する。レ
ジストパターン７７は、プレトーションバーＴ’をマス
クするためのものである。次に、図３２（ｂ）に示すよ
うに、酸化膜パターン７２をマスクとして、第１シリコ
ン層２０に対して、絶縁層１６０に至るまでエッチング
処理を行う。これによって、絶縁層１６０に接する櫛歯
電極Ｅ２が形成される。次に、図３２（ｃ）に示すよう
に、レジストパターン７７を剥離し、第２シリコン層２
１上にフォトレジスト７８’を成膜する。次に、図３２
（ｄ）に示すように、フォトレジスト７８’をパターニ
ングして、レジストパターン７８を形成する。次に、図
３２（ｅ）に示すように、レジストパターン７８をマス
クとして、第２シリコン層２１に対して、ＤＲＩＥによ
り、絶縁層１６０に至るまでエッチング処理を行う。
よび現像により、フォトレジスト７７’をパターニング
することにより、レジストパターン７７を形成する。レ
ジストパターン７７は、プレトーションバーＴ’をマス
クするためのものである。次に、図３２（ｂ）に示すよ
うに、酸化膜パターン７２をマスクとして、第１シリコ
ン層２０に対して、絶縁層１６０に至るまでエッチング
処理を行う。これによって、絶縁層１６０に接する櫛歯
電極Ｅ２が形成される。次に、図３２（ｃ）に示すよう
に、レジストパターン７７を剥離し、第２シリコン層２
１上にフォトレジスト７８’を成膜する。次に、図３２
（ｄ）に示すように、フォトレジスト７８’をパターニ
ングして、レジストパターン７８を形成する。次に、図
３２（ｅ）に示すように、レジストパターン７８をマス
クとして、第２シリコン層２１に対して、ＤＲＩＥによ
り、絶縁層１６０に至るまでエッチング処理を行う。
【０１２５】次に、図３３（ａ）に示すように、レジス
トパターン７８を剥離する。次に、図３３（ｂ）に示す
ように、図中下方からのスプレーによって、フォトレジ
スト７９’を成膜する。次に、図３３（ｃ）に示すよう
に、フォトレジスト７９’をパターニングして、レジス
トパターン７９を形成する。次に、図３３（ｄ）に示す
ように、酸化膜パターン７４をマスクとして、第２シリ
コン層２１に対して、ＤＲＩＥにより、絶縁層１６０に
至るまでエッチング処理を行う。これにより、絶縁層１
６０に接する櫛歯電極Ｅ１が形成される。次に、図３３
（ｅ）に示すように、レジストパターン７９を剥離す
る。次に、図３３（ｆ）に示すように、露出している絶
縁層１６０をエッチング除去する。このとき、素子表面
に露出している酸化シリコンないし酸化膜パターン７
２，７４も同時に除去される。このように、トーション
バーＴおよび櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２が別々に完成する。
トパターン７８を剥離する。次に、図３３（ｂ）に示す
ように、図中下方からのスプレーによって、フォトレジ
スト７９’を成膜する。次に、図３３（ｃ）に示すよう
に、フォトレジスト７９’をパターニングして、レジス
トパターン７９を形成する。次に、図３３（ｄ）に示す
ように、酸化膜パターン７４をマスクとして、第２シリ
コン層２１に対して、ＤＲＩＥにより、絶縁層１６０に
至るまでエッチング処理を行う。これにより、絶縁層１
６０に接する櫛歯電極Ｅ１が形成される。次に、図３３
（ｅ）に示すように、レジストパターン７９を剥離す
る。次に、図３３（ｆ）に示すように、露出している絶
縁層１６０をエッチング除去する。このとき、素子表面
に露出している酸化シリコンないし酸化膜パターン７
２，７４も同時に除去される。このように、トーション
バーＴおよび櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２が別々に完成する。
【０１２６】図３４は、本発明に係る第１０の実施形態
に係るマイクロミラー素子１００’の断面図であって、
図３４（ａ）〜（ｃ）は、各々、第１の実施形態におけ
る図２（ａ）〜（ｃ）に相当する断面図である。マイク
ロミラー素子１００’は、第１の実施形態に係るマイク
ロミラー素子１００とは、その断面における積層構造お
よびトーションバーの構成について異なる箇所を有す
る。
に係るマイクロミラー素子１００’の断面図であって、
図３４（ａ）〜（ｃ）は、各々、第１の実施形態におけ
る図２（ａ）〜（ｃ）に相当する断面図である。マイク
ロミラー素子１００’は、第１の実施形態に係るマイク
ロミラー素子１００とは、その断面における積層構造お
よびトーションバーの構成について異なる箇所を有す
る。
【０１２７】具体的には、図３４においては、内フレー
ム１２０は、内フレーム主部１２１と、第１の中間層と
しての絶縁層１６１と、内部シリコン層１７０と、第２
の中間層としての絶縁層１６２と、電極基台１２２とか
らなる積層構造を有している。外フレーム１３０は、第
１外フレーム部１３１と、第１の中間層としての絶縁層
１６１と、中間シリコン層１７０と、第２の中間層とし
ての絶縁層１６２と、第２外フレーム部１３２とからな
る積層構造を有している。
ム１２０は、内フレーム主部１２１と、第１の中間層と
しての絶縁層１６１と、内部シリコン層１７０と、第２
の中間層としての絶縁層１６２と、電極基台１２２とか
らなる積層構造を有している。外フレーム１３０は、第
１外フレーム部１３１と、第１の中間層としての絶縁層
１６１と、中間シリコン層１７０と、第２の中間層とし
ての絶縁層１６２と、第２外フレーム部１３２とからな
る積層構造を有している。
【０１２８】本実施形態においては、内フレーム１２０
と外フレーム１３０は、トーションバー１５０’によっ
て連結されている。トーションバー１５０’は、内フレ
ーム１２０の内部シリコン層１７０における絶縁層１６
１および絶縁層１６２に接する部位と、外フレーム１３
０の内部シリコン層１７０における絶縁層１６１および
絶縁層１６２に接する部位とに接続している。他の構成
については、第１の実施形態に係るマイクロミラー素子
１００と同様であり、マイクロミラー素子１００’の上
面図および下面図は、各々、図１の（ａ）および（ｂ）
によって表される。
と外フレーム１３０は、トーションバー１５０’によっ
て連結されている。トーションバー１５０’は、内フレ
ーム１２０の内部シリコン層１７０における絶縁層１６
１および絶縁層１６２に接する部位と、外フレーム１３
０の内部シリコン層１７０における絶縁層１６１および
絶縁層１６２に接する部位とに接続している。他の構成
については、第１の実施形態に係るマイクロミラー素子
１００と同様であり、マイクロミラー素子１００’の上
面図および下面図は、各々、図１の（ａ）および（ｂ）
によって表される。
【０１２９】図３５および図３６は、本発明の第１１の
実施形態に係るマイクロミラー素子製造方法における一
連の工程を表す。この方法は、マイクロマシニング技術
によって上述のマイクロミラー素子１００’を形成する
ための一手法である。図３５および図３６においては、
図１８および図１９と同様に、モデル化した一の断面に
よって、主に、トーションバーＴの形成過程を表す。
実施形態に係るマイクロミラー素子製造方法における一
連の工程を表す。この方法は、マイクロマシニング技術
によって上述のマイクロミラー素子１００’を形成する
ための一手法である。図３５および図３６においては、
図１８および図１９と同様に、モデル化した一の断面に
よって、主に、トーションバーＴの形成過程を表す。
【０１３０】本実施形態では、まず、図３５（ａ）に示
すように、ＳＯＩウエハ９上に酸化膜パターン８０が形
成される。ＳＯＩウエハ９は、第１シリコン層２２と、
第１絶縁層１６１と、第２シリコン層２３と、第２絶縁
層１６２と、第３シリコン層２４とからなる積層構造を
有する。モデル化された本図に示す第２シリコン層２３
は、図３４に示す内部シリコン層１７０に相当する。第
１シリコン層２２、第２シリコン層２３、第３シリコン
層２４は、ＰやＡｓなどのｎ型の不純物をドープするこ
とによって導電性が付与されたシリコンやポリシリコン
よりなる。本実施形態では、第１シリコン層２２の厚み
は１００μｍであり、第２シリコン層２３の厚みは５μ
ｍであり、第３シリコン層２４の厚みは１００μｍであ
る。また、第１絶縁層１６１および第２絶縁層１６２の
厚みは、各々１μｍである。
すように、ＳＯＩウエハ９上に酸化膜パターン８０が形
成される。ＳＯＩウエハ９は、第１シリコン層２２と、
第１絶縁層１６１と、第２シリコン層２３と、第２絶縁
層１６２と、第３シリコン層２４とからなる積層構造を
有する。モデル化された本図に示す第２シリコン層２３
は、図３４に示す内部シリコン層１７０に相当する。第
１シリコン層２２、第２シリコン層２３、第３シリコン
層２４は、ＰやＡｓなどのｎ型の不純物をドープするこ
とによって導電性が付与されたシリコンやポリシリコン
よりなる。本実施形態では、第１シリコン層２２の厚み
は１００μｍであり、第２シリコン層２３の厚みは５μ
ｍであり、第３シリコン層２４の厚みは１００μｍであ
る。また、第１絶縁層１６１および第２絶縁層１６２の
厚みは、各々１μｍである。
【０１３１】次に、図３５（ｂ）に示すように、酸化膜
パターン８０が形成されていない第１シリコン層２２の
表面において、トーションバーＴへと加工される箇所を
マスクするためのレジストパターン８１が形成される。
次に、図３５（ｃ）に示すように、酸化膜パターン８０
およびレジストパターン８１をマスクとして、所定の深
さまで、ＤＲＩＥによりエッチング処理を行う。本実施
形態では５μｍの深さまで行う。この後、図３５（ｄ）
に示すように、レジストパターン８１を除去する。次
に、図３５（ｅ）に示すように、第１シリコン層２２に
対して、酸化膜パターン８０をマスクとして、ＤＲＩＥ
により、第１絶縁層１６１に至るまでエッチング処理を
行う。
パターン８０が形成されていない第１シリコン層２２の
表面において、トーションバーＴへと加工される箇所を
マスクするためのレジストパターン８１が形成される。
次に、図３５（ｃ）に示すように、酸化膜パターン８０
およびレジストパターン８１をマスクとして、所定の深
さまで、ＤＲＩＥによりエッチング処理を行う。本実施
形態では５μｍの深さまで行う。この後、図３５（ｄ）
に示すように、レジストパターン８１を除去する。次
に、図３５（ｅ）に示すように、第１シリコン層２２に
対して、酸化膜パターン８０をマスクとして、ＤＲＩＥ
により、第１絶縁層１６１に至るまでエッチング処理を
行う。
【０１３２】次に、図３６（ａ）に示すように、図３５
（ｅ）の工程で露出された第１絶縁層１６１を、第１シ
リコン層２２側からのエッチングにより除去する。そし
て、これにより露出された第２シリコン層２３に対し
て、図３６（ｂ）に示すように、第１絶縁層１６１をマ
スクとして、ＤＲＩＥにより、第２絶縁層１６２に至る
までエッチング処理を行う。これによって、第１絶縁層
１６１および第２絶縁層１６２に接するプレトーション
バーＴ’が形成される。このとき、トーションバーＴへ
と加工される箇所をマスクしていた第１絶縁層１６１上
に５μｍの厚さで残存していた第１シリコン層２２も、
エッチング除去される。次に、図３６（ｃ）に示すよう
に、第３シリコン層２４上に酸化膜パターン８２を形成
する。次に、図３６（ｄ）に示すように、この酸化膜パ
ターン８２をマスクとして、第３シリコン層２４に対し
て、ＤＲＩＥにより、第２絶縁層１６２に至るまでエッ
チング処理を行う。次に、図３６（ｅ）に示すように、
エッチング液に浸漬することによって、プレトーション
バーＴ’が接する第１絶縁層１６１および第２絶縁層１
６２をエッチング除去する。このとき、素子表面に露出
している酸化シリコンないし酸化膜パターン８０，８２
も同時に除去される。これによって、トーションバーＴ
が形成される。なお、本実施形態では、図３５（ｄ）に
示す工程においてレジストパターン８１を除去したが、
プレトーションバーＴ’に対応した形状を有するレジス
トパターン８１をマスクとしてそのまま利用して、プレ
トーションバーＴ’を形成してもよい。
（ｅ）の工程で露出された第１絶縁層１６１を、第１シ
リコン層２２側からのエッチングにより除去する。そし
て、これにより露出された第２シリコン層２３に対し
て、図３６（ｂ）に示すように、第１絶縁層１６１をマ
スクとして、ＤＲＩＥにより、第２絶縁層１６２に至る
までエッチング処理を行う。これによって、第１絶縁層
１６１および第２絶縁層１６２に接するプレトーション
バーＴ’が形成される。このとき、トーションバーＴへ
と加工される箇所をマスクしていた第１絶縁層１６１上
に５μｍの厚さで残存していた第１シリコン層２２も、
エッチング除去される。次に、図３６（ｃ）に示すよう
に、第３シリコン層２４上に酸化膜パターン８２を形成
する。次に、図３６（ｄ）に示すように、この酸化膜パ
ターン８２をマスクとして、第３シリコン層２４に対し
て、ＤＲＩＥにより、第２絶縁層１６２に至るまでエッ
チング処理を行う。次に、図３６（ｅ）に示すように、
エッチング液に浸漬することによって、プレトーション
バーＴ’が接する第１絶縁層１６１および第２絶縁層１
６２をエッチング除去する。このとき、素子表面に露出
している酸化シリコンないし酸化膜パターン８０，８２
も同時に除去される。これによって、トーションバーＴ
が形成される。なお、本実施形態では、図３５（ｄ）に
示す工程においてレジストパターン８１を除去したが、
プレトーションバーＴ’に対応した形状を有するレジス
トパターン８１をマスクとしてそのまま利用して、プレ
トーションバーＴ’を形成してもよい。
【０１３３】このように、本実施形態においては、ま
ず、第１絶縁層１６１および第２絶縁層１６２に接する
プレトーションバーＴ’が形成され、その後の工程で、
プレトーションバーＴ’が接していた第１絶縁層１６１
および第２絶縁層１６２が除去されて、トーションバー
Ｔが形成される。プレトーションバーＴ’の厚みは、Ｓ
ＯＩウエハ９における第２シリコン層２３によって、予
め決定することができる。そのため、本実施形態では、
ＳＯＩウエハ９の中間に正確に配置するとともに、高精
度に５μｍとされた厚みを有する薄肉のトーションバー
Ｔが形成されることとなる。その結果、低電力で駆動可
能なマイクロミラー１００が得られる。
ず、第１絶縁層１６１および第２絶縁層１６２に接する
プレトーションバーＴ’が形成され、その後の工程で、
プレトーションバーＴ’が接していた第１絶縁層１６１
および第２絶縁層１６２が除去されて、トーションバー
Ｔが形成される。プレトーションバーＴ’の厚みは、Ｓ
ＯＩウエハ９における第２シリコン層２３によって、予
め決定することができる。そのため、本実施形態では、
ＳＯＩウエハ９の中間に正確に配置するとともに、高精
度に５μｍとされた厚みを有する薄肉のトーションバー
Ｔが形成されることとなる。その結果、低電力で駆動可
能なマイクロミラー１００が得られる。
【０１３４】図３７および図３８は、本発明の第１２の
実施形態に係るマイクロミラー素子製造方法における一
連の工程を表す。この方法は、マイクロマシニング技術
によって上述のマイクロミラー素子１００’を形成する
ための一手法である。図３７および図３８においては、
図３５および図３６と同様に、モデル化した一の断面に
よって、主に、トーションバーＴの形成過程を表す。
実施形態に係るマイクロミラー素子製造方法における一
連の工程を表す。この方法は、マイクロマシニング技術
によって上述のマイクロミラー素子１００’を形成する
ための一手法である。図３７および図３８においては、
図３５および図３６と同様に、モデル化した一の断面に
よって、主に、トーションバーＴの形成過程を表す。
【０１３５】本実施形態では、まず、図３７（ａ）に示
すように、ＳＯＩウエハ１０上に酸化膜パターン８３が
形成される。ＳＯＩウエハ１０は、第１シリコン層２５
と、第１絶縁層１６１と、第２シリコン層２６と、第２
絶縁層１６２と、第３シリコン層２７とからなる積層構
造を有する。第１シリコン層２５には、酸化膜パターン
８３をマスクとして、溝部２５ａが形成されている。モ
デル化された本図に示す第２シリコン層２６は、図３４
に示す内部シリコン層１７０に相当する。第１シリコン
層２５、第２シリコン層２６、第３シリコン層２７は、
ＰやＡｓなどのｎ型の不純物をドープすることによって
導電性が付与されたシリコンやポリシリコンよりなる。
本実施形態では、第１シリコン層２５の厚みは１００μ
ｍであり、第２シリコン層２６の厚みは５μｍであり、
第３シリコン層２７の厚みは１００μｍである。また、
第１絶縁層１６１および第２絶縁層１６２の厚みは、各
々１μｍである。
すように、ＳＯＩウエハ１０上に酸化膜パターン８３が
形成される。ＳＯＩウエハ１０は、第１シリコン層２５
と、第１絶縁層１６１と、第２シリコン層２６と、第２
絶縁層１６２と、第３シリコン層２７とからなる積層構
造を有する。第１シリコン層２５には、酸化膜パターン
８３をマスクとして、溝部２５ａが形成されている。モ
デル化された本図に示す第２シリコン層２６は、図３４
に示す内部シリコン層１７０に相当する。第１シリコン
層２５、第２シリコン層２６、第３シリコン層２７は、
ＰやＡｓなどのｎ型の不純物をドープすることによって
導電性が付与されたシリコンやポリシリコンよりなる。
本実施形態では、第１シリコン層２５の厚みは１００μ
ｍであり、第２シリコン層２６の厚みは５μｍであり、
第３シリコン層２７の厚みは１００μｍである。また、
第１絶縁層１６１および第２絶縁層１６２の厚みは、各
々１μｍである。
【０１３６】次に、図３７（ｂ）に示すように、図中上
方からのスプレーにより、フォトレジスト８４’を成膜
する。次に、フォトレジスト８４’をパターニングする
ことによって、図３７（ｃ）に示すように、レジストパ
ターン８４を形成する。レジストパターン８４は、トー
ションバーＴへと加工される箇所をマスクするためのも
のである。次に、図３７（ｄ）に示すように、レジスト
パターン８４をマスクとして、前工程で露出された第１
絶縁層１６１をエッチング除去する。
方からのスプレーにより、フォトレジスト８４’を成膜
する。次に、フォトレジスト８４’をパターニングする
ことによって、図３７（ｃ）に示すように、レジストパ
ターン８４を形成する。レジストパターン８４は、トー
ションバーＴへと加工される箇所をマスクするためのも
のである。次に、図３７（ｄ）に示すように、レジスト
パターン８４をマスクとして、前工程で露出された第１
絶縁層１６１をエッチング除去する。
【０１３７】次に、図３８（ａ）に示すように、レジス
トパターン８４を剥離する。次に、図３８（ｂ）に示す
ように、第２シリコン層２６に対して、前工程で露出さ
れた第１絶縁層１６１をマスクとして、ＤＲＩＥによ
り、第２絶縁層１６２に至るまでエッチング処理を行
う。これによって、第１絶縁層１６１および第２絶縁層
１６２に接するプレトーションバーＴ’が形成される。
また、第３シリコン層２７上に酸化膜パターン８５を形
成する。次に、図３８（ｃ）に示すように、この酸化膜
パターン８５をマスクとして、第３シリコン層２７に対
して、ＤＲＩＥにより、第２絶縁層１６２に至るまでエ
ッチング処理を行う。次に、図３８（ｄ）に示すよう
に、エッチング液に浸漬することによって、プレトーシ
ョンバーＴ’が接する第１絶縁層１６１および第２絶縁
層１６２をエッチング除去する。このとき、素子表面に
露出している酸化シリコンないし酸化膜パターン８３，
８５も同時に除去される。これによって、トーションバ
ーＴが形成される。
トパターン８４を剥離する。次に、図３８（ｂ）に示す
ように、第２シリコン層２６に対して、前工程で露出さ
れた第１絶縁層１６１をマスクとして、ＤＲＩＥによ
り、第２絶縁層１６２に至るまでエッチング処理を行
う。これによって、第１絶縁層１６１および第２絶縁層
１６２に接するプレトーションバーＴ’が形成される。
また、第３シリコン層２７上に酸化膜パターン８５を形
成する。次に、図３８（ｃ）に示すように、この酸化膜
パターン８５をマスクとして、第３シリコン層２７に対
して、ＤＲＩＥにより、第２絶縁層１６２に至るまでエ
ッチング処理を行う。次に、図３８（ｄ）に示すよう
に、エッチング液に浸漬することによって、プレトーシ
ョンバーＴ’が接する第１絶縁層１６１および第２絶縁
層１６２をエッチング除去する。このとき、素子表面に
露出している酸化シリコンないし酸化膜パターン８３，
８５も同時に除去される。これによって、トーションバ
ーＴが形成される。
【０１３８】このように、本実施形態においては、ま
ず、第１絶縁層１６１および第２絶縁層１６２に接する
プレトーションバーＴ’が形成され、その後の工程で、
プレトーションバーＴ’が接していた第１絶縁層１６１
および第２絶縁層１６２が除去されて、トーションバー
Ｔが形成される。プレトーションバーＴ’の厚みは、Ｓ
ＯＩウエハ１０における第２シリコン層２６によって、
予め決定することができる。そのため、本実施形態で
は、ＳＯＩウエハ１０の中間に正確に配置するととも
に、高精度に５μｍとされた厚みを有する薄肉のトーシ
ョンバーＴが形成されることとなる。その結果、低電力
で駆動可能なマイクロミラー１００が得られる。
ず、第１絶縁層１６１および第２絶縁層１６２に接する
プレトーションバーＴ’が形成され、その後の工程で、
プレトーションバーＴ’が接していた第１絶縁層１６１
および第２絶縁層１６２が除去されて、トーションバー
Ｔが形成される。プレトーションバーＴ’の厚みは、Ｓ
ＯＩウエハ１０における第２シリコン層２６によって、
予め決定することができる。そのため、本実施形態で
は、ＳＯＩウエハ１０の中間に正確に配置するととも
に、高精度に５μｍとされた厚みを有する薄肉のトーシ
ョンバーＴが形成されることとなる。その結果、低電力
で駆動可能なマイクロミラー１００が得られる。
【０１３９】以上のまとめとして、本発明の構成および
そのバリエーションを以下に付記として列挙する。
そのバリエーションを以下に付記として列挙する。
【０１４０】（付記１） 複数のシリコン層および少な
くとも１つの中間層を含む積層構造を有する材料基板に
おいて、ミラー形成部と、フレーム部と、トーションバ
ーとを備えるマイクロミラー素子を製造するための方法
であって、前記シリコン層に対してエッチング処理を行
うことによって、前記ミラー形成部よりも薄肉であって
前記中間層に接するプレトーションバーを形成する工程
と、前記プレトーションバーに接する中間層を除去する
ことによってトーションバーを形成する工程と、を含む
ことを特徴とする、マイクロミラー素子の製造方法。 （付記２） ミラー形成部と、フレーム部と、トーショ
ンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するための
方法であって、前記トーションバーに相当する厚みを有
する第１シリコン層、第２シリコン層、およびこれらの
間の中間層による積層構造を有する第１材料基板におけ
る前記第１シリコン層に対して、前記トーションバーへ
と加工される箇所をマスクするための部位を有する第１
マスクパターンを介して、前記中間層に至るまで第１エ
ッチング処理を行うことによって、前記中間層に接する
プレトーションバーを形成する工程と、前記第１シリコ
ン層に第３シリコン層を接合することによって、前記プ
レトーションバーが内蔵された第２材料基板を作成する
工程と、前記第２シリコン層に対して、前記プレトーシ
ョンバーに対応する箇所を非マスク領域に含む第２マス
クパターンを介して、前記中間層に至るまで第２エッチ
ング処理を行う工程と、前記第３シリコン層に対して、
前記プレトーションバーに対応する箇所を非マスク領域
に含む第３マスクパターンを介して、前記プレトーショ
ンバーが露出するまで第３エッチング処理を行う工程
と、前記第２エッチング処理により露出された中間層に
対して第４エッチング処理を行うことによって、前記プ
レトーションバーに接する中間層を除去してトーション
バーを形成する工程と、を含むことを特徴とする、マイ
クロミラー素子の製造方法。 （付記３） 前記第１材料基板において前記プレトーシ
ョンバーを形成した後であって、前記第２材料基板を作
成する前に、前記プレトーションバーをマスクするため
の第４マスクパターンを形成する工程を含む、付記２に
記載のマイクロミラー素子の製造方法。 （付記４） ミラー形成部と、フレーム部と、トーショ
ンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するための
方法であって、前記トーションバーに相当する厚みを有
する第１シリコン層、第２シリコン層、およびこれらの
間の中間層による積層構造を有する第１材料基板におけ
る前記第１シリコン層に対して、前記トーションバーへ
と加工される箇所をマスクするための部位を有する第１
マスクパターンを形成する工程と、前記第１シリコン層
に第３シリコン層を接合する工程と、前記第２シリコン
層に対して、前記トーションバーが形成される領域を非
マスク領域に含む第２マスクパターンを介して、前記中
間層に至るまで第１エッチング処理を行う工程と、前記
第３シリコン層に対して、前記トーションバーが形成さ
れる領域を非マスク領域に含む第３マスクパターンを介
して、前記第１マスクパターンおよび前記中間層が露出
するまで第２エッチング処理を行うことによって、前記
中間層に接するプレトーションバーを形成する工程と、
前記第１エッチング処理により露出された中間層に対し
て第３エッチング処理を行うことによって、前記プレト
ーションバーに接する中間層を除去してトーションバー
を形成する工程と、を含むことを特徴とする、マイクロ
ミラー素子の製造方法。 （付記５） ミラー形成部と、フレーム部と、トーショ
ンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するための
方法であって、第１シリコン層、第２シリコン層、およ
びこれらの間の中間層による積層構造を有する材料基板
における前記第１シリコン層に対して、前記トーション
バーが形成される領域を非マスク領域に含む第１マスク
パターンを介して、前記中間層に至るまで第１エッチン
グ処理を行うことによって、前記第１シリコン層に溝部
を形成する工程と、前記溝部に対してシリコン系材料を
成膜する工程と、前記第２シリコン層に対して、前記ト
ーションバーが形成される箇所をマスクするための部位
を有する第２マスクパターンを介して、前記中間層に至
るまで第２エッチング処理を行う工程と、前記第２エッ
チング処理により露出された中間層に対して、前記第２
シリコン層側から、前記溝部に成膜された前記シリコン
系材料に至るまで第３エッチング処理を行う工程と、前
記第３エッチング処理により露出されたシリコン系材料
を、前記第２シリコン層側からの第４エッチング処理で
除去することによって、前記中間層に接する前記シリコ
ン系材料よりなるプレトーションバーを形成する工程
と、前記プレトーションバーに接する中間層を除去する
ことによってトーションバーを形成する工程と、を含む
ことを特徴とする、マイクロミラー素子の製造方法。 （付記６） ミラー形成部と、フレーム部と、トーショ
ンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するための
方法であって、第１シリコン層、第２シリコン層、およ
びこれらの間の中間層による積層構造を有する材料基板
における前記第１シリコン層に対して、前記トーション
バーが形成される領域を非マスク領域に含む第１マスク
パターンを介して、前記中間層に至るまで第１エッチン
グ処理を行うことによって、前記第１シリコン層に溝部
を形成する工程と、前記溝部に対してシリコン系材料を
成膜する工程と、前記溝部に成膜された前記シリコン系
材料に対して、前記トーションバーへと加工される箇所
をマスクするための部位を有する第２マスクパターンを
介して、前記中間層に至るまで第２エッチング処理を行
うことによって、前記中間層に接する前記シリコン系材
料よりなるプレトーションバーを形成する工程と、前記
第３シリコン層に対して、前記プレトーションバーに対
応する箇所を非マスク領域に含む第３マスクパターンを
介して、前記中間層に至るまで第３エッチング処理を行
う工程と、前記第３エッチング処理により露出された中
間層に対して第４エッチング処理を行うことによって、
前記プレトーションバーに接する中間層を除去してトー
ションバーを形成する工程と、を含むことを特徴とす
る、マイクロミラー素子の製造方法。 （付記７） ミラー形成部と、フレーム部と、トーショ
ンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するための
方法であって、第１シリコン層よりなる第１材料基板に
対して、前記トーションバーが形成される領域を非マス
ク領域に含む第１マスクパターンを介して、第１エッチ
ング処理を行うことによって、前記第１材料基板に溝部
を形成する工程と、前記溝部に対して中間層材料を成膜
する工程と、成膜された前記中間層材料上に、前記溝部
を充填するようにシリコン系材料を堆積させる工程と、
前記第１材料基板と、前記第１材料基板の前記溝部を覆
う中間層と、当該中間層に接する第２シリコン層とによ
る積層構造を有する第２材料基板を作成することによっ
て、前記第２材料基板に内蔵されつつ、前記中間層に接
する前記シリコン系材料よりなるプレトーションバーを
形成する工程と、前記第１シリコン層に対して、前記プ
レトーションバーに対応する箇所を非マスク領域に含む
第２マスクパターンを介して、前記溝部に成膜された前
記中間層材料が露出するまで第２エッチング処理を行う
工程と、前記第２シリコン層に対して、前記プレトーシ
ョンバーに対応する箇所を非マスク領域に含む第３マス
クパターンを介して、前記中間層が露出するまで第３エ
ッチング処理を行う工程と、前記第２エッチング処理に
より露出された中間層材料、および、前記第３エッチン
グ処理により露出された中間層に対して第４エッチング
処理を行うことによって、前記プレトーションバーに接
する中間層材料および中間層を除去してトーションバー
を形成する工程と、を含むことを特徴とする、マイクロ
ミラー素子の製造方法。 （付記８） ミラー形成部と、フレーム部と、トーショ
ンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するための
方法であって、第１シリコン層よりなる第１材料基板に
対して、前記トーションバーへと加工される箇所をマス
クするための部位を有する第１マスクパターンを介し
て、前記トーションバーの厚みに相当する深さまで第１
エッチング処理を行う工程と、前記第１材料基板と、前
記第１材料基板のエッチング処理済み表面に接する中間
層と、当該中間層に接する第２シリコン層による積層構
造を有する第２材料基板を作成する工程と、前記第２シ
リコン層に対して、前記トーションバーへと加工される
箇所を非マスク領域に含む第２マスクパターンを介し
て、前記中間層に至るまで第２エッチング処理を行う工
程と、前記第１シリコン層に対して、前記トーションバ
ーへと加工される箇所を非マスク領域に含む第３マスク
パターンを介して、第３エッチング処理を行うことによ
って、前記中間層に接するプレトーションバーを形成す
る工程と、前記第２エッチング処理により露出された中
間層に対して第４エッチング処理を行うことによって、
前記プレトーションバーに接する中間層を除去してトー
ションバーを形成する工程と、を含むことを特徴とす
る、マイクロミラー素子の製造方法。 （付記９） ミラー形成部と、フレーム部と、トーショ
ンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するための
方法であって、第１シリコン層、第２シリコン層、およ
びこれらの間の中間層による積層構造を有する材料基板
における前記第１シリコン層に対して、前記トーション
バーへと加工される箇所をマスクするための第１マスク
パターン、および、前記トーションバーへと加工される
箇所を非マスク領域に含む第２マスクパターンを介し
て、前記トーションバーの厚みに相当する深さまで第１
エッチング処理を行う工程と、前記第１マスクパターン
を除去する工程と、前記第１シリコン層に対して、前記
第２マスクパターンを介して、前記中間層に至るまで第
２エッチング処理を行うことによって、前記中間層に接
するプレトーションバーを形成する工程と、前記第２シ
リコン層に対して、前記プレトーションバーに対応する
箇所を非マスク領域に含む第３マスクパターンを介し
て、前記中間層に至るまで第３エッチング処理を行う工
程と、前記第３エッチング処理により露出された中間層
に対して第４エッチング処理を行うことによって、前記
プレトーションバーに接する中間層を除去してトーショ
ンバーを形成する工程と、を含むことを特徴とする、マ
イクロミラー素子の製造方法。 （付記１０） ミラー形成部と、フレーム部と、トーシ
ョンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するため
の方法であって、第１シリコン層、前記トーションバー
に相当する厚みを有する第２シリコン層、第３シリコン
層、第１シリコン層および第２シリコン層の間の第１中
間層、ならびに、第２シリコン層および第３シリコン層
の間の第２中間層による積層構造を有する材料基板にお
ける前記第１シリコン層に対して、前記トーションバー
へと加工される箇所をマスクするための第１マスクパタ
ーン、および、前記トーションバーへと加工される箇所
を非マスク領域に含む第２マスクパターンを介して、前
記トーションバーの厚みに相当する深さまで第１エッチ
ング処理を行う工程と、前記第１マスクパターンを除去
する工程と、前記第１シリコン層に対して、前記第２マ
スクパターンを介して、前記第１中間層に至るまで第２
エッチング処理を行うことによって、前記第１中間層上
の前記第１シリコン層において第３マスクパターンを形
成する工程と、前記第２エッチング処理により露出され
た第１中間層に対して、前記第３マスクパターンを介し
て、第２シリコン層に至るまで第３エッチング処理を行
うことによって、前記第２シリコン層上の前記第１中間
層において第４マスクパターンを形成する工程と、前記
第３エッチング処理により露出された第２シリコン層に
対して、前記第４マスクパターンを介して、前記第２中
間層に至るまで第４エッチング処理を行うことによっ
て、前記第１中間層および前記第２中間層に挟まれたプ
レトーションバーを形成する工程と、前記第３シリコン
層に対して、前記プレトーションバーに対応する箇所を
非マスク領域に含む第５マスクパターンを介して、前記
第２中間層に至るまで第５エッチング処理を行う工程
と、前記第５エッチング処理により露出された第２中間
層と、前記プレトーションバー上の第１中間層とに対し
て第６エッチング処理を行うことによって、前記プレト
ーションバーに接する第１中間層および第２中間層を除
去してトーションバーを形成する工程と、を含むことを
特徴とする、マイクロミラー素子の製造方法。 （付記１１） 前記第２エッチング処理によって、前記
ミラー形成部および／または前記フレーム部における櫛
歯電極部を形成する、付記９または１０に記載のマイク
ロミラー素子の製造方法。 （付記１２） 前記第２エッチング処理とは別のエッチ
ング処理によって、前記ミラー形成部および／または前
記フレーム部における櫛歯電極部を形成する、付記９ま
たは１０に記載のマイクロミラー素子の製造方法。 （付記１３） ミラー形成部と、フレーム部と、トーシ
ョンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するため
の方法であって、第１シリコン層、前記トーションバー
に相当する厚みを有する第２シリコン層、第３シリコン
層、第１シリコン層および第２シリコン層の間の第１中
間層、ならびに、第２シリコン層および第３シリコン層
の間の第２中間層による積層構造を有する材料基板にお
ける前記第１シリコン層に対して、前記トーションバー
が形成される領域を非マスク領域に含む第１マスクパタ
ーンを介して、前記第１中間層に至るまで第１エッチン
グ処理を行う工程と、前記第１エッチング処理により露
出された第１中間層上に、前記トーションバーへと加工
される箇所をマスクするための第２マスクパターンを形
成する工程と、前記第１中間層に対して、前記第２マス
クパターンを介して、前記第２シリコン層に至るまで第
２エッチング処理を行う工程と、前記第１マスクパター
ンを除去する工程と、前記第２シリコン層に対して、前
記第１マスクパターンの除去によって露出された第１中
間層を介して、前記第２中間層に至るまで第３エッチン
グ処理を行うことによって、前記第１中間層および前記
第２中間層に接するプレトーションバーを形成する工程
と、前記第３シリコン層に対して、前記プレトーション
バーに対応する箇所を非マスク領域に含む第３マスクパ
ターンを介して、前記第２中間層に至るまで第４エッチ
ング処理を行う工程と、前記第４エッチング処理により
露出された第２中間層と、前記プレトーションバー上の
第１中間層とに対して第５エッチング処理を行うことに
よって、前記プレトーションバーに接する第１中間層お
よび第２中間層を除去してトーションバーを形成する工
程と、を含むことを特徴とする、マイクロミラー素子の
製造方法。 （付記１４） 前記シリコン層に対する前記エッチング
処理は、誘導結合プラズマエッチングにより行う、付記
１から１３のいずれか１つに記載のマイクロミラー素子
の製造方法。 （付記１５） 前記フレーム部は、第１フレームおよび
第２フレームを含み、前記トーションバーは、前記第１
フレームおよび前記第２フレームを連結するフレームト
ーションバーを含む、付記１から１４のいずれか１つに
記載のマイクロミラー素子の製造方法。 （付記１６） ミラー形成部と、複数のシリコン層およ
び少なくとも１つの中間層を含む積層構造を有するフレ
ーム部と、前記ミラー形成部よりも薄肉であって、前記
ミラー形成部を前記フレーム部に対して回転させるため
の回転軸心を規定しつつ、少なくとも一端が前記シリコ
ン層における前記中間層に接する部位に接続しているト
ーションバーと、を備えることを特徴とする、マイクロ
ミラー素子。 （付記１７） 前記フレーム部は第１フレームおよび第
２フレームを有し、前記トーションバーは、前記第１フ
レームの前記シリコン層における前記中間層に接する部
位と、前記第２フレームの前記シリコン層における前記
中間層に接する部位とに接続している、付記１６に記載
のマイクロミラー素子。 （付記１８） 前記フレーム部は２つの中間層を有し、
前記トーションバーの少なくとも一端は、前記２つの中
間層の間のシリコン層における前記２つ中間層に接する
部位に接続している、付記１６に記載のマイクロミラー
素子。 （付記１９） 前記フレーム部は第１フレームおよび第
２フレームを有し、前記トーションバーは、前記第１フ
レームの前記２つの中間層の間のシリコン層における前
記２つの中間層に接する部位と、前記第２フレームの前
記２つの中間層の間のシリコン層における前記２つの中
間層に接する部位とに接続している、付記１８に記載の
マイクロミラー素子。 （付記２０） 前記中間層は、絶縁材料により構成され
ている付記１６から１９のいずれか１つに記載のマイク
ロミラー素子。 （付記２１） 前記ミラー形成部は第１櫛歯電極部を有
し、前記フレーム部は、前記第１櫛歯電極部との間に静
電力を生じさせることにより前記ミラー形成部を変位さ
せるための第２櫛歯電極部を有する、付記１６から２０
のいずれか１つに記載のマイクロミラー素子。 （付記２２） 前記第１フレームは第３櫛歯電極部を有
し、前記第２フレームは、前記第３櫛歯電極部との間に
静電力を生じさせることにより前記第１フレームおよび
前記ミラー形成部を変位させるための第４櫛歯電極部を
有する、付記１７および１９から２１のいずれか１つに
記載のマイクロミラー素子。
くとも１つの中間層を含む積層構造を有する材料基板に
おいて、ミラー形成部と、フレーム部と、トーションバ
ーとを備えるマイクロミラー素子を製造するための方法
であって、前記シリコン層に対してエッチング処理を行
うことによって、前記ミラー形成部よりも薄肉であって
前記中間層に接するプレトーションバーを形成する工程
と、前記プレトーションバーに接する中間層を除去する
ことによってトーションバーを形成する工程と、を含む
ことを特徴とする、マイクロミラー素子の製造方法。 （付記２） ミラー形成部と、フレーム部と、トーショ
ンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するための
方法であって、前記トーションバーに相当する厚みを有
する第１シリコン層、第２シリコン層、およびこれらの
間の中間層による積層構造を有する第１材料基板におけ
る前記第１シリコン層に対して、前記トーションバーへ
と加工される箇所をマスクするための部位を有する第１
マスクパターンを介して、前記中間層に至るまで第１エ
ッチング処理を行うことによって、前記中間層に接する
プレトーションバーを形成する工程と、前記第１シリコ
ン層に第３シリコン層を接合することによって、前記プ
レトーションバーが内蔵された第２材料基板を作成する
工程と、前記第２シリコン層に対して、前記プレトーシ
ョンバーに対応する箇所を非マスク領域に含む第２マス
クパターンを介して、前記中間層に至るまで第２エッチ
ング処理を行う工程と、前記第３シリコン層に対して、
前記プレトーションバーに対応する箇所を非マスク領域
に含む第３マスクパターンを介して、前記プレトーショ
ンバーが露出するまで第３エッチング処理を行う工程
と、前記第２エッチング処理により露出された中間層に
対して第４エッチング処理を行うことによって、前記プ
レトーションバーに接する中間層を除去してトーション
バーを形成する工程と、を含むことを特徴とする、マイ
クロミラー素子の製造方法。 （付記３） 前記第１材料基板において前記プレトーシ
ョンバーを形成した後であって、前記第２材料基板を作
成する前に、前記プレトーションバーをマスクするため
の第４マスクパターンを形成する工程を含む、付記２に
記載のマイクロミラー素子の製造方法。 （付記４） ミラー形成部と、フレーム部と、トーショ
ンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するための
方法であって、前記トーションバーに相当する厚みを有
する第１シリコン層、第２シリコン層、およびこれらの
間の中間層による積層構造を有する第１材料基板におけ
る前記第１シリコン層に対して、前記トーションバーへ
と加工される箇所をマスクするための部位を有する第１
マスクパターンを形成する工程と、前記第１シリコン層
に第３シリコン層を接合する工程と、前記第２シリコン
層に対して、前記トーションバーが形成される領域を非
マスク領域に含む第２マスクパターンを介して、前記中
間層に至るまで第１エッチング処理を行う工程と、前記
第３シリコン層に対して、前記トーションバーが形成さ
れる領域を非マスク領域に含む第３マスクパターンを介
して、前記第１マスクパターンおよび前記中間層が露出
するまで第２エッチング処理を行うことによって、前記
中間層に接するプレトーションバーを形成する工程と、
前記第１エッチング処理により露出された中間層に対し
て第３エッチング処理を行うことによって、前記プレト
ーションバーに接する中間層を除去してトーションバー
を形成する工程と、を含むことを特徴とする、マイクロ
ミラー素子の製造方法。 （付記５） ミラー形成部と、フレーム部と、トーショ
ンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するための
方法であって、第１シリコン層、第２シリコン層、およ
びこれらの間の中間層による積層構造を有する材料基板
における前記第１シリコン層に対して、前記トーション
バーが形成される領域を非マスク領域に含む第１マスク
パターンを介して、前記中間層に至るまで第１エッチン
グ処理を行うことによって、前記第１シリコン層に溝部
を形成する工程と、前記溝部に対してシリコン系材料を
成膜する工程と、前記第２シリコン層に対して、前記ト
ーションバーが形成される箇所をマスクするための部位
を有する第２マスクパターンを介して、前記中間層に至
るまで第２エッチング処理を行う工程と、前記第２エッ
チング処理により露出された中間層に対して、前記第２
シリコン層側から、前記溝部に成膜された前記シリコン
系材料に至るまで第３エッチング処理を行う工程と、前
記第３エッチング処理により露出されたシリコン系材料
を、前記第２シリコン層側からの第４エッチング処理で
除去することによって、前記中間層に接する前記シリコ
ン系材料よりなるプレトーションバーを形成する工程
と、前記プレトーションバーに接する中間層を除去する
ことによってトーションバーを形成する工程と、を含む
ことを特徴とする、マイクロミラー素子の製造方法。 （付記６） ミラー形成部と、フレーム部と、トーショ
ンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するための
方法であって、第１シリコン層、第２シリコン層、およ
びこれらの間の中間層による積層構造を有する材料基板
における前記第１シリコン層に対して、前記トーション
バーが形成される領域を非マスク領域に含む第１マスク
パターンを介して、前記中間層に至るまで第１エッチン
グ処理を行うことによって、前記第１シリコン層に溝部
を形成する工程と、前記溝部に対してシリコン系材料を
成膜する工程と、前記溝部に成膜された前記シリコン系
材料に対して、前記トーションバーへと加工される箇所
をマスクするための部位を有する第２マスクパターンを
介して、前記中間層に至るまで第２エッチング処理を行
うことによって、前記中間層に接する前記シリコン系材
料よりなるプレトーションバーを形成する工程と、前記
第３シリコン層に対して、前記プレトーションバーに対
応する箇所を非マスク領域に含む第３マスクパターンを
介して、前記中間層に至るまで第３エッチング処理を行
う工程と、前記第３エッチング処理により露出された中
間層に対して第４エッチング処理を行うことによって、
前記プレトーションバーに接する中間層を除去してトー
ションバーを形成する工程と、を含むことを特徴とす
る、マイクロミラー素子の製造方法。 （付記７） ミラー形成部と、フレーム部と、トーショ
ンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するための
方法であって、第１シリコン層よりなる第１材料基板に
対して、前記トーションバーが形成される領域を非マス
ク領域に含む第１マスクパターンを介して、第１エッチ
ング処理を行うことによって、前記第１材料基板に溝部
を形成する工程と、前記溝部に対して中間層材料を成膜
する工程と、成膜された前記中間層材料上に、前記溝部
を充填するようにシリコン系材料を堆積させる工程と、
前記第１材料基板と、前記第１材料基板の前記溝部を覆
う中間層と、当該中間層に接する第２シリコン層とによ
る積層構造を有する第２材料基板を作成することによっ
て、前記第２材料基板に内蔵されつつ、前記中間層に接
する前記シリコン系材料よりなるプレトーションバーを
形成する工程と、前記第１シリコン層に対して、前記プ
レトーションバーに対応する箇所を非マスク領域に含む
第２マスクパターンを介して、前記溝部に成膜された前
記中間層材料が露出するまで第２エッチング処理を行う
工程と、前記第２シリコン層に対して、前記プレトーシ
ョンバーに対応する箇所を非マスク領域に含む第３マス
クパターンを介して、前記中間層が露出するまで第３エ
ッチング処理を行う工程と、前記第２エッチング処理に
より露出された中間層材料、および、前記第３エッチン
グ処理により露出された中間層に対して第４エッチング
処理を行うことによって、前記プレトーションバーに接
する中間層材料および中間層を除去してトーションバー
を形成する工程と、を含むことを特徴とする、マイクロ
ミラー素子の製造方法。 （付記８） ミラー形成部と、フレーム部と、トーショ
ンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するための
方法であって、第１シリコン層よりなる第１材料基板に
対して、前記トーションバーへと加工される箇所をマス
クするための部位を有する第１マスクパターンを介し
て、前記トーションバーの厚みに相当する深さまで第１
エッチング処理を行う工程と、前記第１材料基板と、前
記第１材料基板のエッチング処理済み表面に接する中間
層と、当該中間層に接する第２シリコン層による積層構
造を有する第２材料基板を作成する工程と、前記第２シ
リコン層に対して、前記トーションバーへと加工される
箇所を非マスク領域に含む第２マスクパターンを介し
て、前記中間層に至るまで第２エッチング処理を行う工
程と、前記第１シリコン層に対して、前記トーションバ
ーへと加工される箇所を非マスク領域に含む第３マスク
パターンを介して、第３エッチング処理を行うことによ
って、前記中間層に接するプレトーションバーを形成す
る工程と、前記第２エッチング処理により露出された中
間層に対して第４エッチング処理を行うことによって、
前記プレトーションバーに接する中間層を除去してトー
ションバーを形成する工程と、を含むことを特徴とす
る、マイクロミラー素子の製造方法。 （付記９） ミラー形成部と、フレーム部と、トーショ
ンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するための
方法であって、第１シリコン層、第２シリコン層、およ
びこれらの間の中間層による積層構造を有する材料基板
における前記第１シリコン層に対して、前記トーション
バーへと加工される箇所をマスクするための第１マスク
パターン、および、前記トーションバーへと加工される
箇所を非マスク領域に含む第２マスクパターンを介し
て、前記トーションバーの厚みに相当する深さまで第１
エッチング処理を行う工程と、前記第１マスクパターン
を除去する工程と、前記第１シリコン層に対して、前記
第２マスクパターンを介して、前記中間層に至るまで第
２エッチング処理を行うことによって、前記中間層に接
するプレトーションバーを形成する工程と、前記第２シ
リコン層に対して、前記プレトーションバーに対応する
箇所を非マスク領域に含む第３マスクパターンを介し
て、前記中間層に至るまで第３エッチング処理を行う工
程と、前記第３エッチング処理により露出された中間層
に対して第４エッチング処理を行うことによって、前記
プレトーションバーに接する中間層を除去してトーショ
ンバーを形成する工程と、を含むことを特徴とする、マ
イクロミラー素子の製造方法。 （付記１０） ミラー形成部と、フレーム部と、トーシ
ョンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するため
の方法であって、第１シリコン層、前記トーションバー
に相当する厚みを有する第２シリコン層、第３シリコン
層、第１シリコン層および第２シリコン層の間の第１中
間層、ならびに、第２シリコン層および第３シリコン層
の間の第２中間層による積層構造を有する材料基板にお
ける前記第１シリコン層に対して、前記トーションバー
へと加工される箇所をマスクするための第１マスクパタ
ーン、および、前記トーションバーへと加工される箇所
を非マスク領域に含む第２マスクパターンを介して、前
記トーションバーの厚みに相当する深さまで第１エッチ
ング処理を行う工程と、前記第１マスクパターンを除去
する工程と、前記第１シリコン層に対して、前記第２マ
スクパターンを介して、前記第１中間層に至るまで第２
エッチング処理を行うことによって、前記第１中間層上
の前記第１シリコン層において第３マスクパターンを形
成する工程と、前記第２エッチング処理により露出され
た第１中間層に対して、前記第３マスクパターンを介し
て、第２シリコン層に至るまで第３エッチング処理を行
うことによって、前記第２シリコン層上の前記第１中間
層において第４マスクパターンを形成する工程と、前記
第３エッチング処理により露出された第２シリコン層に
対して、前記第４マスクパターンを介して、前記第２中
間層に至るまで第４エッチング処理を行うことによっ
て、前記第１中間層および前記第２中間層に挟まれたプ
レトーションバーを形成する工程と、前記第３シリコン
層に対して、前記プレトーションバーに対応する箇所を
非マスク領域に含む第５マスクパターンを介して、前記
第２中間層に至るまで第５エッチング処理を行う工程
と、前記第５エッチング処理により露出された第２中間
層と、前記プレトーションバー上の第１中間層とに対し
て第６エッチング処理を行うことによって、前記プレト
ーションバーに接する第１中間層および第２中間層を除
去してトーションバーを形成する工程と、を含むことを
特徴とする、マイクロミラー素子の製造方法。 （付記１１） 前記第２エッチング処理によって、前記
ミラー形成部および／または前記フレーム部における櫛
歯電極部を形成する、付記９または１０に記載のマイク
ロミラー素子の製造方法。 （付記１２） 前記第２エッチング処理とは別のエッチ
ング処理によって、前記ミラー形成部および／または前
記フレーム部における櫛歯電極部を形成する、付記９ま
たは１０に記載のマイクロミラー素子の製造方法。 （付記１３） ミラー形成部と、フレーム部と、トーシ
ョンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するため
の方法であって、第１シリコン層、前記トーションバー
に相当する厚みを有する第２シリコン層、第３シリコン
層、第１シリコン層および第２シリコン層の間の第１中
間層、ならびに、第２シリコン層および第３シリコン層
の間の第２中間層による積層構造を有する材料基板にお
ける前記第１シリコン層に対して、前記トーションバー
が形成される領域を非マスク領域に含む第１マスクパタ
ーンを介して、前記第１中間層に至るまで第１エッチン
グ処理を行う工程と、前記第１エッチング処理により露
出された第１中間層上に、前記トーションバーへと加工
される箇所をマスクするための第２マスクパターンを形
成する工程と、前記第１中間層に対して、前記第２マス
クパターンを介して、前記第２シリコン層に至るまで第
２エッチング処理を行う工程と、前記第１マスクパター
ンを除去する工程と、前記第２シリコン層に対して、前
記第１マスクパターンの除去によって露出された第１中
間層を介して、前記第２中間層に至るまで第３エッチン
グ処理を行うことによって、前記第１中間層および前記
第２中間層に接するプレトーションバーを形成する工程
と、前記第３シリコン層に対して、前記プレトーション
バーに対応する箇所を非マスク領域に含む第３マスクパ
ターンを介して、前記第２中間層に至るまで第４エッチ
ング処理を行う工程と、前記第４エッチング処理により
露出された第２中間層と、前記プレトーションバー上の
第１中間層とに対して第５エッチング処理を行うことに
よって、前記プレトーションバーに接する第１中間層お
よび第２中間層を除去してトーションバーを形成する工
程と、を含むことを特徴とする、マイクロミラー素子の
製造方法。 （付記１４） 前記シリコン層に対する前記エッチング
処理は、誘導結合プラズマエッチングにより行う、付記
１から１３のいずれか１つに記載のマイクロミラー素子
の製造方法。 （付記１５） 前記フレーム部は、第１フレームおよび
第２フレームを含み、前記トーションバーは、前記第１
フレームおよび前記第２フレームを連結するフレームト
ーションバーを含む、付記１から１４のいずれか１つに
記載のマイクロミラー素子の製造方法。 （付記１６） ミラー形成部と、複数のシリコン層およ
び少なくとも１つの中間層を含む積層構造を有するフレ
ーム部と、前記ミラー形成部よりも薄肉であって、前記
ミラー形成部を前記フレーム部に対して回転させるため
の回転軸心を規定しつつ、少なくとも一端が前記シリコ
ン層における前記中間層に接する部位に接続しているト
ーションバーと、を備えることを特徴とする、マイクロ
ミラー素子。 （付記１７） 前記フレーム部は第１フレームおよび第
２フレームを有し、前記トーションバーは、前記第１フ
レームの前記シリコン層における前記中間層に接する部
位と、前記第２フレームの前記シリコン層における前記
中間層に接する部位とに接続している、付記１６に記載
のマイクロミラー素子。 （付記１８） 前記フレーム部は２つの中間層を有し、
前記トーションバーの少なくとも一端は、前記２つの中
間層の間のシリコン層における前記２つ中間層に接する
部位に接続している、付記１６に記載のマイクロミラー
素子。 （付記１９） 前記フレーム部は第１フレームおよび第
２フレームを有し、前記トーションバーは、前記第１フ
レームの前記２つの中間層の間のシリコン層における前
記２つの中間層に接する部位と、前記第２フレームの前
記２つの中間層の間のシリコン層における前記２つの中
間層に接する部位とに接続している、付記１８に記載の
マイクロミラー素子。 （付記２０） 前記中間層は、絶縁材料により構成され
ている付記１６から１９のいずれか１つに記載のマイク
ロミラー素子。 （付記２１） 前記ミラー形成部は第１櫛歯電極部を有
し、前記フレーム部は、前記第１櫛歯電極部との間に静
電力を生じさせることにより前記ミラー形成部を変位さ
せるための第２櫛歯電極部を有する、付記１６から２０
のいずれか１つに記載のマイクロミラー素子。 （付記２２） 前記第１フレームは第３櫛歯電極部を有
し、前記第２フレームは、前記第３櫛歯電極部との間に
静電力を生じさせることにより前記第１フレームおよび
前記ミラー形成部を変位させるための第４櫛歯電極部を
有する、付記１７および１９から２１のいずれか１つに
記載のマイクロミラー素子。
【０１４１】
【発明の効果】本発明によると、高精度で形成された薄
肉のトーションバーを有するマイクロミラー素子を形成
することができる。その結果、ミラー形成部の駆動につ
いて、適切に制御可能なマイクロミラー素子を得ること
が可能となる。
肉のトーションバーを有するマイクロミラー素子を形成
することができる。その結果、ミラー形成部の駆動につ
いて、適切に制御可能なマイクロミラー素子を得ること
が可能となる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係るマイクロミラー
素子の上面図および下面図である。
素子の上面図および下面図である。
【図２】図１に示すマイクロミラー素子の断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るマイクロミラー
素子製造方法における一部の工程を表す断面図である。
素子製造方法における一部の工程を表す断面図である。
【図４】図３に続く工程を表す。
【図５】図４に続く工程を表す。
【図６】図５に続く工程を表す。
【図７】図６に続く工程を表す。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るマイクロミラー
素子製造方法における一部の工程を表す断面図である。
素子製造方法における一部の工程を表す断面図である。
【図９】図８に続く工程を表す。
【図１０】図９に続く工程を表す。
【図１１】図１０に続く工程を表す。
【図１２】図１１に続く工程を表す。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係るマイクロミラ
ー素子製造方法における一部の工程を表す断面図であ
る。
ー素子製造方法における一部の工程を表す断面図であ
る。
【図１４】図１３に続く工程を表す。
【図１５】図１４に続く工程を表す。
【図１６】図１５に続く工程を表す。
【図１７】図１６に続く工程を表す。
【図１８】本発明の第５の実施形態に係るマイクロミラ
ー素子製造方法における一部の工程を表す断面図であ
る。
ー素子製造方法における一部の工程を表す断面図であ
る。
【図１９】図１８に続く工程を表す。
【図２０】本発明の第６の実施形態に係るマイクロミラ
ー素子製造方法における一部の工程を表す断面図であ
る。
ー素子製造方法における一部の工程を表す断面図であ
る。
【図２１】図２０に続く工程を表す。
【図２２】本発明の第７の実施形態に係るマイクロミラ
ー素子製造方法における一連の工程を表す断面図であ
る。
ー素子製造方法における一連の工程を表す断面図であ
る。
【図２３】図２２に続く工程を表す。
【図２４】本発明の第８の実施形態に係るマイクロミラ
ー素子製造方法における一連の工程を表す断面図であ
る。
ー素子製造方法における一連の工程を表す断面図であ
る。
【図２５】図２４に続く工程を表す。
【図２６】本発明の第９の実施形態に係るマイクロミラ
ー素子製造方法における一部の工程を表す断面図であ
る。
ー素子製造方法における一部の工程を表す断面図であ
る。
【図２７】図２６に続く工程を表す。
【図２８】本発明の第９の実施形態に係るマイクロミラ
ー素子製造方法において、同一工程のエッチング処理に
より、トーションバーとともに櫛歯電極を形成する場合
の一部の工程を表す断面図である。
ー素子製造方法において、同一工程のエッチング処理に
より、トーションバーとともに櫛歯電極を形成する場合
の一部の工程を表す断面図である。
【図２９】図２８に続く工程を表す。
【図３０】本発明の第９の実施形態に係るマイクロミラ
ー素子製造方法において、トーションバーとは別工程の
エッチング処理により櫛歯電極を形成する場合の一部の
工程を表す断面図である。
ー素子製造方法において、トーションバーとは別工程の
エッチング処理により櫛歯電極を形成する場合の一部の
工程を表す断面図である。
【図３１】図３０に続く工程を表す。
【図３２】図３１に続く工程を表す。
【図３３】図３２に続く工程を表す。
【図３４】本発明の第１０の実施形態に係るマイクロミ
ラー素子の断面図である。
ラー素子の断面図である。
【図３５】本発明の第１１の実施形態に係るマイクロミ
ラー素子製造方法における一部の工程を表す断面図であ
る。
ラー素子製造方法における一部の工程を表す断面図であ
る。
【図３６】図３５に続く工程を表す。
【図３７】本発明の第１２の実施形態に係るマイクロミ
ラー素子製造方法における一部の工程を表す断面図であ
る。
ラー素子製造方法における一部の工程を表す断面図であ
る。
【図３８】図３７に続く工程を表す。
【図３９】光スイッチング装置の一例の概略構成図であ
る。
る。
【図４０】光スイッチング装置の他の例の概略構成図で
ある。
ある。
【図４１】平板電極を採用した従来のマイクロミラー素
子の一部省略分解斜視図である。
子の一部省略分解斜視図である。
【図４２】図４１に示したマイクロミラー素子におい
て、外フレームに対する内フレームの傾斜角度がθであ
るときの状態を表す。
て、外フレームに対する内フレームの傾斜角度がθであ
るときの状態を表す。
【図４３】櫛歯電極を採用した従来のマイクロミラー素
子の一部省略斜視図である。
子の一部省略斜視図である。
【図４４】一組の櫛歯電極の配向を表す部分斜視図であ
る。
る。
１００，１００’ マイクロミラー素子
１１０ ミラー形成部
１１０ａ，１１０ｂ 第１櫛歯電極
１２０ 内フレーム
１２１ 内フレーム主部
１２１ａ，１２１ｂ 第３櫛歯電極
１２２ 電極基台
１２２ａ，１２２ｂ 第２櫛歯電極
１３０ 外フレーム
１３１ 第１外フレーム部
１３２ 第２外フレーム部
１３２ａ，１３２ｂ 第４櫛歯電極
１４０，１５０ トーションバー
１６０，１６１，１６２ 絶縁層
１７０ 内シリコン層
Ｔ トーションバー
Ｔ’ プレトーションバー
Ｅ１，Ｅ２ 櫛歯電極
Ｍ ミラー形成部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 水野 義博
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番
１号 富士通株式会社内
(72)発明者 上田 知史
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番
１号 富士通株式会社内
(72)発明者 壷井 修
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番
１号 富士通株式会社内
(72)発明者 佐脇 一平
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番
１号 富士通株式会社内
(72)発明者 奥田 久雄
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番
１号 富士通株式会社内
(72)発明者 山岸 文雄
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番
１号 富士通株式会社内
(72)発明者 高馬 悟覚
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番
１号 富士通株式会社内
Ｆターム(参考） 2H041 AA14 AA16 AB14 AC06 AZ02
AZ05 AZ08
Claims (20)
- 【請求項１】 複数のシリコン層および少なくとも１つ
の中間層を含む積層構造を有する材料基板において、ミ
ラー形成部と、フレーム部と、トーションバーとを備え
るマイクロミラー素子を製造するための方法であって、 前記シリコン層に対してエッチング処理を行うことによ
って、前記ミラー形成部よりも薄肉であって前記中間層
に接するプレトーションバーを形成する工程と、 前記プレトーションバーに接する中間層を除去すること
によってトーションバーを形成する工程と、を含むこと
を特徴とする、マイクロミラー素子の製造方法。 - 【請求項２】 ミラー形成部と、フレーム部と、トーシ
ョンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するため
の方法であって、 前記トーションバーに相当する厚みを有する第１シリコ
ン層、第２シリコン層、およびこれらの間の中間層によ
る積層構造を有する第１材料基板における前記第１シリ
コン層に対して、前記トーションバーへと加工される箇
所をマスクするための部位を有する第１マスクパターン
を介して、前記中間層に至るまで第１エッチング処理を
行うことによって、前記中間層に接するプレトーション
バーを形成する工程と、 前記第１シリコン層に第３シリコン層を接合することに
よって、前記プレトーションバーが内蔵された第２材料
基板を作成する工程と、 前記第２シリコン層に対して、前記プレトーションバー
に対応する箇所を非マスク領域に含む第２マスクパター
ンを介して、前記中間層に至るまで第２エッチング処理
を行う工程と、 前記第３シリコン層に対して、前記プレトーションバー
に対応する箇所を非マスク領域に含む第３マスクパター
ンを介して、前記プレトーションバーが露出するまで第
３エッチング処理を行う工程と、 前記第２エッチング処理により露出された中間層に対し
て第４エッチング処理を行うことによって、前記プレト
ーションバーに接する中間層を除去してトーションバー
を形成する工程と、を含むことを特徴とする、マイクロ
ミラー素子の製造方法。 - 【請求項３】 前記第１材料基板において前記プレトー
ションバーを形成した後であって、前記第２材料基板を
作成する前に、前記プレトーションバーをマスクするた
めの第４マスクパターンを形成する工程を含む、請求項
２に記載のマイクロミラー素子の製造方法。 - 【請求項４】 ミラー形成部と、フレーム部と、トーシ
ョンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するため
の方法であって、 第１シリコン層、第２シリコン層、およびこれらの間の
中間層による積層構造を有する材料基板における前記第
１シリコン層に対して、前記トーションバーが形成され
る領域を非マスク領域に含む第１マスクパターンを介し
て、前記中間層に至るまで第１エッチング処理を行うこ
とによって、前記第１シリコン層に溝部を形成する工程
と、 前記溝部に対してシリコン系材料を成膜する工程と、 前記第２シリコン層に対して、前記トーションバーが形
成される箇所をマスクするための部位を有する第２マス
クパターンを介して、前記中間層に至るまで第２エッチ
ング処理を行う工程と、 前記第２エッチング処理により露出された中間層に対し
て、前記第２シリコン層側から、前記溝部に成膜された
前記シリコン系材料に至るまで第３エッチング処理を行
う工程と、 前記第３エッチング処理により露出されたシリコン系材
料を、前記第２シリコン層側からの第４エッチング処理
で除去することによって、前記中間層に接する前記シリ
コン系材料よりなるプレトーションバーを形成する工程
と、 前記プレトーションバーに接する中間層を除去すること
によってトーションバーを形成する工程と、を含むこと
を特徴とする、マイクロミラー素子の製造方法。 - 【請求項５】 ミラー形成部と、フレーム部と、トーシ
ョンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するため
の方法であって、 第１シリコン層、第２シリコン層、およびこれらの間の
中間層による積層構造を有する材料基板における前記第
１シリコン層に対して、前記トーションバーが形成され
る領域を非マスク領域に含む第１マスクパターンを介し
て、前記中間層に至るまで第１エッチング処理を行うこ
とによって、前記第１シリコン層に溝部を形成する工程
と、 前記溝部に対してシリコン系材料を成膜する工程と、 前記溝部に成膜された前記シリコン系材料に対して、前
記トーションバーへと加工される箇所をマスクするため
の部位を有する第２マスクパターンを介して、前記中間
層に至るまで第２エッチング処理を行うことによって、
前記中間層に接する前記シリコン系材料よりなるプレト
ーションバーを形成する工程と、 前記第３シリコン層に対して、前記プレトーションバー
に対応する箇所を非マスク領域に含む第３マスクパター
ンを介して、前記中間層に至るまで第３エッチング処理
を行う工程と、 前記第３エッチング処理により露出された中間層に対し
て第４エッチング処理を行うことによって、前記プレト
ーションバーに接する中間層を除去してトーションバー
を形成する工程と、を含むことを特徴とする、マイクロ
ミラー素子の製造方法。 - 【請求項６】 ミラー形成部と、フレーム部と、トーシ
ョンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するため
の方法であって、 第１シリコン層よりなる第１材料基板に対して、前記ト
ーションバーが形成される領域を非マスク領域に含む第
１マスクパターンを介して、第１エッチング処理を行う
ことによって、前記第１材料基板に溝部を形成する工程
と、 前記溝部に対して中間層材料を成膜する工程と、 成膜された前記中間層材料上に、前記溝部を充填するよ
うにシリコン系材料を堆積させる工程と、 前記第１材料基板と、前記第１材料基板の前記溝部を覆
う中間層と、当該中間層に接する第２シリコン層とによ
る積層構造を有する第２材料基板を作成することによっ
て、前記第２材料基板に内蔵されつつ、前記中間層に接
する前記シリコン系材料よりなるプレトーションバーを
形成する工程と、 前記第１シリコン層に対して、前記プレトーションバー
に対応する箇所を非マスク領域に含む第２マスクパター
ンを介して、前記溝部に成膜された前記中間層材料が露
出するまで第２エッチング処理を行う工程と、 前記第２シリコン層に対して、前記プレトーションバー
に対応する箇所を非マスク領域に含む第３マスクパター
ンを介して、前記中間層が露出するまで第３エッチング
処理を行う工程と、 前記第２エッチング処理により露出された中間層材料、
および、前記第３エッチング処理により露出された中間
層に対して第４エッチング処理を行うことによって、前
記プレトーションバーに接する中間層材料および中間層
を除去してトーションバーを形成する工程と、を含むこ
とを特徴とする、マイクロミラー素子の製造方法。 - 【請求項７】 ミラー形成部と、フレーム部と、トーシ
ョンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するため
の方法であって、 第１シリコン層よりなる第１材料基板に対して、前記ト
ーションバーへと加工される箇所をマスクするための部
位を有する第１マスクパターンを介して、前記トーショ
ンバーの厚みに相当する深さまで第１エッチング処理を
行う工程と、 前記第１材料基板と、前記第１材料基板のエッチング処
理済み表面に接する中間層と、当該中間層に接する第２
シリコン層による積層構造を有する第２材料基板を作成
する工程と、 前記第２シリコン層に対して、前記トーションバーへと
加工される箇所を非マスク領域に含む第２マスクパター
ンを介して、前記中間層に至るまで第２エッチング処理
を行う工程と、 前記第１シリコン層に対して、前記トーションバーへと
加工される箇所を非マスク領域に含む第３マスクパター
ンを介して、第３エッチング処理を行うことによって、
前記中間層に接するプレトーションバーを形成する工程
と、 前記第２エッチング処理により露出された中間層に対し
て第４エッチング処理を行うことによって、前記プレト
ーションバーに接する中間層を除去してトーションバー
を形成する工程と、を含むことを特徴とする、マイクロ
ミラー素子の製造方法。 - 【請求項８】 ミラー形成部と、フレーム部と、トーシ
ョンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するため
の方法であって、 第１シリコン層、第２シリコン層、およびこれらの間の
中間層による積層構造を有する材料基板における前記第
１シリコン層に対して、前記トーションバーへと加工さ
れる箇所をマスクするための第１マスクパターン、およ
び、前記トーションバーへと加工される箇所を非マスク
領域に含む第２マスクパターンを介して、前記トーショ
ンバーの厚みに相当する深さまで第１エッチング処理を
行う工程と、 前記第１マスクパターンを除去する工程と、 前記第１シリコン層に対して、前記第２マスクパターン
を介して、前記中間層に至るまで第２エッチング処理を
行うことによって、前記中間層に接するプレトーション
バーを形成する工程と、 前記第２シリコン層に対して、前記プレトーションバー
に対応する箇所を非マスク領域に含む第３マスクパター
ンを介して、前記中間層に至るまで第３エッチング処理
を行う工程と、 前記第３エッチング処理により露出された中間層に対し
て第４エッチング処理を行うことによって、前記プレト
ーションバーに接する中間層を除去してトーションバー
を形成する工程と、を含むことを特徴とする、マイクロ
ミラー素子の製造方法。 - 【請求項９】 ミラー形成部と、フレーム部と、トーシ
ョンバーとを備えるマイクロミラー素子を製造するため
の方法であって、 第１シリコン層、前記トーションバーに相当する厚みを
有する第２シリコン層、第３シリコン層、第１シリコン
層および第２シリコン層の間の第１中間層、ならびに、
第２シリコン層および第３シリコン層の間の第２中間層
による積層構造を有する材料基板における前記第１シリ
コン層に対して、前記トーションバーへと加工される箇
所をマスクするための第１マスクパターン、および、前
記トーションバーへと加工される箇所を非マスク領域に
含む第２マスクパターンを介して、前記トーションバー
の厚みに相当する深さまで第１エッチング処理を行う工
程と、 前記第１マスクパターンを除去する工程と、 前記第１シリコン層に対して、前記第２マスクパターン
を介して、前記第１中間層に至るまで第２エッチング処
理を行うことによって、前記第１中間層上の前記第１シ
リコン層において第３マスクパターンを形成する工程
と、 前記第２エッチング処理により露出された第１中間層に
対して、前記第３マスクパターンを介して、第２シリコ
ン層に至るまで第３エッチング処理を行うことによっ
て、前記第２シリコン層上の前記第１中間層において第
４マスクパターンを形成する工程と、 前記第３エッチング処理により露出された第２シリコン
層に対して、前記第４マスクパターンを介して、前記第
２中間層に至るまで第４エッチング処理を行うことによ
って、前記第１中間層および前記第２中間層に挟まれた
プレトーションバーを形成する工程と、 前記第３シリコン層に対して、前記プレトーションバー
に対応する箇所を非マスク領域に含む第５マスクパター
ンを介して、前記第２中間層に至るまで第５エッチング
処理を行う工程と、 前記第５エッチング処理により露出された第２中間層
と、前記プレトーションバー上の第１中間層とに対して
第６エッチング処理を行うことによって、前記プレトー
ションバーに接する第１中間層および第２中間層を除去
してトーションバーを形成する工程と、を含むことを特
徴とする、マイクロミラー素子の製造方法。 - 【請求項１０】 前記第２エッチング処理によって、前
記ミラー形成部および／または前記フレーム部における
櫛歯電極部を形成する、請求項８または９に記載のマイ
クロミラー素子の製造方法。 - 【請求項１１】 前記第２エッチング処理とは別のエッ
チング処理によって、前記ミラー形成部および／または
前記フレーム部における櫛歯電極部を形成する、請求項
８または９に記載のマイクロミラー素子の製造方法。 - 【請求項１２】 前記シリコン層に対する前記エッチン
グ処理は、誘導結合プラズマエッチングにより行う、請
求項１から１１のいずれか１つに記載のマイクロミラー
素子の製造方法。 - 【請求項１３】 前記フレーム部は、第１フレームおよ
び第２フレームを含み、前記トーションバーは、前記第
１フレームおよび前記第２フレームを連結するフレーム
トーションバーを含む、請求項１から１２のいずれか１
つに記載のマイクロミラー素子の製造方法。 - 【請求項１４】 ミラー形成部と、 複数のシリコン層および少なくとも１つの中間層を含む
積層構造を有するフレーム部と、 前記ミラー形成部よりも薄肉であって、前記ミラー形成
部を前記フレーム部に対して回転させるための回転軸心
を規定しつつ、少なくとも一端が前記シリコン層におけ
る前記中間層に接する部位に接続しているトーションバ
ーと、を備えることを特徴とする、マイクロミラー素
子。 - 【請求項１５】 前記フレーム部は第１フレームおよび
第２フレームを有し、 前記トーションバーは、前記第１フレームの前記シリコ
ン層における前記中間層に接する部位と、前記第２フレ
ームの前記シリコン層における前記中間層に接する部位
とに接続している、請求項１４に記載のマイクロミラー
素子。 - 【請求項１６】 前記フレーム部は２つの中間層を有
し、前記トーションバーの少なくとも一端は、前記２つ
の中間層の間のシリコン層における前記２つ中間層に接
する部位に接続している、請求項１４に記載のマイクロ
ミラー素子。 - 【請求項１７】 前記フレーム部は第１フレームおよび
第２フレームを有し、 前記トーションバーは、前記第１フレームの前記２つの
中間層の間のシリコン層における前記２つの中間層に接
する部位と、前記第２フレームの前記２つの中間層の間
のシリコン層における前記２つの中間層に接する部位と
に接続している、請求項１６に記載のマイクロミラー素
子。 - 【請求項１８】 前記中間層は、絶縁材料により構成さ
れている請求項１４から１７のいずれか１つに記載のマ
イクロミラー素子。 - 【請求項１９】 前記ミラー形成部は第１櫛歯電極部を
有し、前記フレーム部は、前記第１櫛歯電極部との間に
静電力を生じさせることにより前記ミラー形成部を変位
させるための第２櫛歯電極部を有する、請求項１４から
１８のいずれか１つに記載のマイクロミラー素子。 - 【請求項２０】 前記第１フレームは第３櫛歯電極部を
有し、前記第２フレームは、前記第３櫛歯電極部との間
に静電力を生じさせることにより前記第１フレームおよ
び前記ミラー形成部を変位させるための第４櫛歯電極部
を有する、請求項１５および１７から１９のいずれか１
つに記載のマイクロミラー素子。
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