JP2003315724A - 振動ミラーとその製造方法、光走査装置、画像形成装置 - Google Patents
振動ミラーとその製造方法、光走査装置、画像形成装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可動ミラー部をねじり梁部を軸に振動させる
振動ミラーにおいて、可動ミラー部の慣性モーメント減
少のための凹部の形成に関連した加工の単純化、時間短
縮を図る。 【解決手段】 可動ミラー部１０１のミラー面１０７
を、酸化膜１０５を介して接合された３層基板のシリコ
ン基板１０４の接合面側に形成し、可動ミラー１０１の
薄い領域（凹部）１０８の形成面をシリコン基板１０４
の表面と同一面とする。シリコン基板１０４に対し、段
差のあるエッチングスクを用いてエッチングを行うこと
により、可動ミラー部１０１、ねじり梁部１０２ａ，１
０２ｂ及び支持枠部１０３の輪郭をなす貫通部を形成す
ると同時に可動ミラー部１０１の薄い領域（凹部）１０
８を形成する。
振動ミラーにおいて、可動ミラー部の慣性モーメント減
少のための凹部の形成に関連した加工の単純化、時間短
縮を図る。 【解決手段】 可動ミラー部１０１のミラー面１０７
を、酸化膜１０５を介して接合された３層基板のシリコ
ン基板１０４の接合面側に形成し、可動ミラー１０１の
薄い領域（凹部）１０８の形成面をシリコン基板１０４
の表面と同一面とする。シリコン基板１０４に対し、段
差のあるエッチングスクを用いてエッチングを行うこと
により、可動ミラー部１０１、ねじり梁部１０２ａ，１
０２ｂ及び支持枠部１０３の輪郭をなす貫通部を形成す
ると同時に可動ミラー部１０１の薄い領域（凹部）１０
８を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロマシニング
技術を応用した微小光学装置に係り、特に、可動ミラー
をねじり梁で支持した構造の振動ミラーとその応用装置
に関する。
技術を応用した微小光学装置に係り、特に、可動ミラー
をねじり梁で支持した構造の振動ミラーとその応用装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】同一直線上に設けられた２本のねじり梁
で支持された可動ミラーを、静電アクチュエータ、電磁
アクチュエータ、圧電素子等によって駆動し、梁をねじ
り回転軸として往復振動させる構成の振動ミラーは、デ
ジタル複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置や、バ
ーコードリーダー、スキャナー等の画像読み取り装置に
おける光走査系への応用が有望視されている。
で支持された可動ミラーを、静電アクチュエータ、電磁
アクチュエータ、圧電素子等によって駆動し、梁をねじ
り回転軸として往復振動させる構成の振動ミラーは、デ
ジタル複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置や、バ
ーコードリーダー、スキャナー等の画像読み取り装置に
おける光走査系への応用が有望視されている。
【０００３】マイクロマシニング技術を用いて作製され
る振動ミラーの基本形状の形成方法として、前述のよう
にＳＯＩ基板のドライエッチングによる貫通エッチング
が広く知られており、例えば、Sensors and Actuators
A 89(2001)104-111、特表2001-513223号公報等に記載さ
れている。この方法では、ＳＯＩ基板の第１のシリコン
基板にエッチングマスクを形成し、可動ミラーとねじり
梁の形状に第１のシリコン基板の貫通エッチングを行っ
た後に、第２のシリコン基板の、その貫通領域を含む領
域をエッチングにより除去するか、あるいは、第２のシ
リコン基板の貫通領域を含む領域をエッチングにより除
去した後に、ＳＯＩ基板の第１のシリコン基板にエッチ
ングマスクを形成し、可動ミラーとねじり梁の形状に第
１のシリコン基板を貫通エッチングする。この第１のシ
リコン基板のドライエッチングには通常ＳＦ６ガスによ
る高密度プラズマエッチングが用いられるが、この時に
用いるエッチングマスクとしてはシリコンとのエッチン
グ選択比が大きい酸化膜が用いられることが多く、均一
な厚さで形成された酸化膜マスクの一部をエッチング除
去し、貫通領域としている。この方法では、基板貫通に
より可動ミラーとねじり梁の外形を抜き出すことにより
基本形状を形成することができる。しかし、このように
して作成された可動ミラーは、その全体が均一の厚さで
あり、可動ミラーの板厚としてＳＯＩ基板の第１のシリ
コン基板の厚さをそのまま用いると、可動ミラーの慣性
モーメントが大きく、その振れ角を大きくするためには
大きな駆動トルクを必要としていた。
る振動ミラーの基本形状の形成方法として、前述のよう
にＳＯＩ基板のドライエッチングによる貫通エッチング
が広く知られており、例えば、Sensors and Actuators
A 89(2001)104-111、特表2001-513223号公報等に記載さ
れている。この方法では、ＳＯＩ基板の第１のシリコン
基板にエッチングマスクを形成し、可動ミラーとねじり
梁の形状に第１のシリコン基板の貫通エッチングを行っ
た後に、第２のシリコン基板の、その貫通領域を含む領
域をエッチングにより除去するか、あるいは、第２のシ
リコン基板の貫通領域を含む領域をエッチングにより除
去した後に、ＳＯＩ基板の第１のシリコン基板にエッチ
ングマスクを形成し、可動ミラーとねじり梁の形状に第
１のシリコン基板を貫通エッチングする。この第１のシ
リコン基板のドライエッチングには通常ＳＦ６ガスによ
る高密度プラズマエッチングが用いられるが、この時に
用いるエッチングマスクとしてはシリコンとのエッチン
グ選択比が大きい酸化膜が用いられることが多く、均一
な厚さで形成された酸化膜マスクの一部をエッチング除
去し、貫通領域としている。この方法では、基板貫通に
より可動ミラーとねじり梁の外形を抜き出すことにより
基本形状を形成することができる。しかし、このように
して作成された可動ミラーは、その全体が均一の厚さで
あり、可動ミラーの板厚としてＳＯＩ基板の第１のシリ
コン基板の厚さをそのまま用いると、可動ミラーの慣性
モーメントが大きく、その振れ角を大きくするためには
大きな駆動トルクを必要としていた。
【０００４】一方、可動ミラーを軽量化して振れ角を拡
大しつつ、振動時の変形に対する剛性を確保するため、
可動ミラーのミラー面と反対側の面にドライエッチング
により凹部を形成した構造が特開2001-249300号公報に
記載されていね。しかし、ここでの構造では凹部が形成
される可動ミラーの裏面が基板面よりも深い位置にあ
り、その加工のためのマスク形成方法がきわめて難し
く、特殊で複雑な工程を必要としていた。また、可動ミ
ラーの外形を形成する貫通エッチングと可動ミラーに凹
部を形成するドライエッチングが別工程となっているた
め、さらに工程が複雑になり、多くの時間を要するとい
った問題点があった。
大しつつ、振動時の変形に対する剛性を確保するため、
可動ミラーのミラー面と反対側の面にドライエッチング
により凹部を形成した構造が特開2001-249300号公報に
記載されていね。しかし、ここでの構造では凹部が形成
される可動ミラーの裏面が基板面よりも深い位置にあ
り、その加工のためのマスク形成方法がきわめて難し
く、特殊で複雑な工程を必要としていた。また、可動ミ
ラーの外形を形成する貫通エッチングと可動ミラーに凹
部を形成するドライエッチングが別工程となっているた
め、さらに工程が複雑になり、多くの時間を要するとい
った問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】よって、本発明の主た
る目的は、可動ミラー部の軽量化のための凹部の形成に
関連する加工工程の単純化、加工時間の短縮が可能な構
造の振動ミラーとその製造方法を提供することにある。
る目的は、可動ミラー部の軽量化のための凹部の形成に
関連する加工工程の単純化、加工時間の短縮が可能な構
造の振動ミラーとその製造方法を提供することにある。
【０００６】このような本発明の主たる目的及びその他
の目的について、以下に実施の形態に関連し詳細に説明
する。
の目的について、以下に実施の形態に関連し詳細に説明
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の特徴は、請求項１に記載のように、絶縁層を
介して接合された２つのウエハ基板のうちの一方のウエ
ハ基板より一体的に形成されてなる可動ミラー部及び該
可動ミラー部と結合したねじり梁部、前記絶縁層及び前
記２つのウエハ基板より一体的に形成されてなる、前記
ねじり梁と結合した支持枠部とを有し、前記可動ミラー
部のミラー面が前記一方のウエハ基板の前記絶縁層と接
合される側の面に形成された振動ミラーにある。
の本発明の特徴は、請求項１に記載のように、絶縁層を
介して接合された２つのウエハ基板のうちの一方のウエ
ハ基板より一体的に形成されてなる可動ミラー部及び該
可動ミラー部と結合したねじり梁部、前記絶縁層及び前
記２つのウエハ基板より一体的に形成されてなる、前記
ねじり梁と結合した支持枠部とを有し、前記可動ミラー
部のミラー面が前記一方のウエハ基板の前記絶縁層と接
合される側の面に形成された振動ミラーにある。
【０００８】本発明のもう１つの特徴は、請求項２に記
載のように、請求項１記載の振動ミラーにおいて、前記
可動ミラー部の前記ミラー面と反対側の面に前記一方の
ウエハ基板の厚さより薄い部分が形成されることにあ
る。
載のように、請求項１記載の振動ミラーにおいて、前記
可動ミラー部の前記ミラー面と反対側の面に前記一方の
ウエハ基板の厚さより薄い部分が形成されることにあ
る。
【０００９】本発明のもう１つの特徴は、請求項３に記
載のように、請求項２記載の振動ミラーを製造する方法
であって、絶縁層を介して接合された２つのウエハ基板
のうちの第１のウエハ基板に対するエッチングによっ
て、前記可動ミラー部、前記ねじり梁部及び前記支持枠
の輪郭をなす貫通部と、前記可動ミラー部の前記薄い部
分とを同時に形成する振動ミラー製造方法にある。
載のように、請求項２記載の振動ミラーを製造する方法
であって、絶縁層を介して接合された２つのウエハ基板
のうちの第１のウエハ基板に対するエッチングによっ
て、前記可動ミラー部、前記ねじり梁部及び前記支持枠
の輪郭をなす貫通部と、前記可動ミラー部の前記薄い部
分とを同時に形成する振動ミラー製造方法にある。
【００１０】本発明のもう１つの特徴は、請求項４に記
載のように、請求項３記載の振動ミラー製造方法におい
て、前記第１のウエハ基板に対するエッチングの際に、
前記可動ミラー部の前記薄い部分でのマスク厚がそれ以
外の部分でのマスク厚より薄い段差のあるエッチングマ
スクを用いることにある。
載のように、請求項３記載の振動ミラー製造方法におい
て、前記第１のウエハ基板に対するエッチングの際に、
前記可動ミラー部の前記薄い部分でのマスク厚がそれ以
外の部分でのマスク厚より薄い段差のあるエッチングマ
スクを用いることにある。
【００１１】本発明のもう１つの特徴は、請求項５に記
載のように、請求項４記載の振動ミラー製造方法におい
て、前記エッチングマスクが異種材料の２層からなるこ
とにある。
載のように、請求項４記載の振動ミラー製造方法におい
て、前記エッチングマスクが異種材料の２層からなるこ
とにある。
【００１２】本発明のもう１つの特徴は、請求項６に記
載のように、請求項３記載の振動ミラー製造方法におい
て、前記第１のウエハ基板に対するエッチングの際に、
前記可動ミラー部の前記薄い部分に対応する領域に不純
物が高濃度にドーピングされたエッチングマスクを用い
ることにある。
載のように、請求項３記載の振動ミラー製造方法におい
て、前記第１のウエハ基板に対するエッチングの際に、
前記可動ミラー部の前記薄い部分に対応する領域に不純
物が高濃度にドーピングされたエッチングマスクを用い
ることにある。
【００１３】本発明のもう１つの特徴は、請求項７に記
載のように、請求項４記載の振動ミラー製造方法におい
て、前記エッチングマスクとしてフォトレジスト膜を用
いることにある。
載のように、請求項４記載の振動ミラー製造方法におい
て、前記エッチングマスクとしてフォトレジスト膜を用
いることにある。
【００１４】本発明のもう１つの特徴は、請求項８に記
載のように、請求項４記載の振動ミラー製造方法におい
て、前記エッチングマスクとして酸化膜を用いることに
ある。
載のように、請求項４記載の振動ミラー製造方法におい
て、前記エッチングマスクとして酸化膜を用いることに
ある。
【００１５】本発明のもう１つの特徴は、請求項９に記
載のように、請求項４記載の振動ミラー製造方法におい
て、前記エッチングマスクの段差をウェットエッチング
により形成することにある。
載のように、請求項４記載の振動ミラー製造方法におい
て、前記エッチングマスクの段差をウェットエッチング
により形成することにある。
【００１６】本発明のもう１つの特徴は、請求項１０に
記載のように、請求項４記載の振動ミラー製造方法にお
いて、前記エッチングマスクの段差をドライエッチング
により形成することにある。
記載のように、請求項４記載の振動ミラー製造方法にお
いて、前記エッチングマスクの段差をドライエッチング
により形成することにある。
【００１７】本発明のもう１つの特徴は、請求項１１に
記載のように、請求項３記載の振動ミラー製造方法にお
いて、前記第１のウエハ基板に対するエッチングの停止
モニターのための凹部を、前記第１のウエハ基板の前記
絶縁層との接合面側に形成することにある。
記載のように、請求項３記載の振動ミラー製造方法にお
いて、前記第１のウエハ基板に対するエッチングの停止
モニターのための凹部を、前記第１のウエハ基板の前記
絶縁層との接合面側に形成することにある。
【００１８】本発明のもう１つの特徴は、請求項１２に
記載のように、請求項３記載の振動ミラー製造方法にお
いて、前記第１のウエハ基板に対するエッチングで前記
貫通部に前記絶縁層を残すことにある。
記載のように、請求項３記載の振動ミラー製造方法にお
いて、前記第１のウエハ基板に対するエッチングで前記
貫通部に前記絶縁層を残すことにある。
【００１９】本発明のもう１つの特徴は、請求項１３に
記載のように、請求項１又は２記載の振動ミラーと、こ
の振動ミラーのミラー面に光ビームを入射させるための
手段と、前記振動ミラーの前記ミラー面で反射された光
ビームを被走査面に結像させるための手段とを有する光
走査装置にある。
記載のように、請求項１又は２記載の振動ミラーと、こ
の振動ミラーのミラー面に光ビームを入射させるための
手段と、前記振動ミラーの前記ミラー面で反射された光
ビームを被走査面に結像させるための手段とを有する光
走査装置にある。
【００２０】本発明のもう１つの特徴は、請求項１４に
記載のように、請求項１又は２記載の振動ミラーと、こ
の振動ミラーのミラー面に記録信号により変調された光
ビームを入射させるための手段と、像担持体と、前記振
動ミラーのミラー面で反射された光ビームを前記像担持
体に結像させるための手段と、前記像担持体に前記光ビ
ームの結像により形成された静電潜像を顕像化するため
の手段とを有する画像形成装置にある。
記載のように、請求項１又は２記載の振動ミラーと、こ
の振動ミラーのミラー面に記録信号により変調された光
ビームを入射させるための手段と、像担持体と、前記振
動ミラーのミラー面で反射された光ビームを前記像担持
体に結像させるための手段と、前記像担持体に前記光ビ
ームの結像により形成された静電潜像を顕像化するため
の手段とを有する画像形成装置にある。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照し本発明の
実施の形態について説明する。
実施の形態について説明する。
【００２２】図１を参照して、本発明による振動ミラー
の一実施例を説明する。図１（ａ）は振動ミラーをミラ
ー面の反対側から見た形状を示す概略平面図であり、ま
た、同図（ｂ）は振動ミラーのＡ-Ａ’線概略断面図で
ある。
の一実施例を説明する。図１（ａ）は振動ミラーをミラ
ー面の反対側から見た形状を示す概略平面図であり、ま
た、同図（ｂ）は振動ミラーのＡ-Ａ’線概略断面図で
ある。
【００２３】この振動ミラーは、第１のウエハ基板とし
てのシリコン基板１０４と第２のウエハ基板としてのシ
リコン基板１０６を絶縁層としての酸化膜１０５を介し
て接合してなる３層基板を用い、マイクロマシニング技
術により製作されたものである。その具体的な製造工程
については後述する。
てのシリコン基板１０４と第２のウエハ基板としてのシ
リコン基板１０６を絶縁層としての酸化膜１０５を介し
て接合してなる３層基板を用い、マイクロマシニング技
術により製作されたものである。その具体的な製造工程
については後述する。
【００２４】この振動ミラーは、可動ミラー部１０１、
ねじり梁部１０２ａ，１０２ｂ、及び、支持枠部１０３
からなる。可動ミラー部１０１は、全体が方形の平面形
状を有し、その対向する２辺（図１（ａ）では上下の２
辺）の中央部に、同辺と直行する方向に同一直線上に配
置されたねじり梁部１０２ａ，１０２ｂの一端と結合さ
れている。各ねじり梁部１０２ａ，１０２ｂのもう一方
の端は支持枠部１０３と結合されている。可動ミラー部
１０１とねじり梁部１０２ａ，１０２ｂの寸法は、振動
ミラーの共振周波数、振れ角、ミラー面精度に基づいて
決定される。
ねじり梁部１０２ａ，１０２ｂ、及び、支持枠部１０３
からなる。可動ミラー部１０１は、全体が方形の平面形
状を有し、その対向する２辺（図１（ａ）では上下の２
辺）の中央部に、同辺と直行する方向に同一直線上に配
置されたねじり梁部１０２ａ，１０２ｂの一端と結合さ
れている。各ねじり梁部１０２ａ，１０２ｂのもう一方
の端は支持枠部１０３と結合されている。可動ミラー部
１０１とねじり梁部１０２ａ，１０２ｂの寸法は、振動
ミラーの共振周波数、振れ角、ミラー面精度に基づいて
決定される。
【００２５】第２のシリコン基板１０６と酸化膜１０５
は、可動ミラー部１０１とねじり梁部１０２ａ，１０２
ｂを含む領域が除去されている。したがって、可動ミラ
ー部１０１はねじり梁部１０２ａ，１０２ｂを軸とし
て、ねじり振動ができる構成となっている。可動ミラー
部１０１には、シリコン基板１０４の酸化膜１０５と接
合される側の面に、使用される光波長に対し十分な反射
率をもつ金属薄膜からなるミラー面１０７が形成されて
いる。
は、可動ミラー部１０１とねじり梁部１０２ａ，１０２
ｂを含む領域が除去されている。したがって、可動ミラ
ー部１０１はねじり梁部１０２ａ，１０２ｂを軸とし
て、ねじり振動ができる構成となっている。可動ミラー
部１０１には、シリコン基板１０４の酸化膜１０５と接
合される側の面に、使用される光波長に対し十分な反射
率をもつ金属薄膜からなるミラー面１０７が形成されて
いる。
【００２６】また、可動ミラー部１０１のミラー面１０
７と反対側の面には、シリコン基板１０４の厚さより薄
い領域１０８とされている。この薄い領域（凹部）１０
８を除いた部分、すなわち、稼働ミラー部１０１の周縁
部分と、ねじり梁部１０２ａ，１０２ｂの延長線にあた
る部分はシリコン基板１０４と同じ厚さを有する。この
ような構成の可動ミラー部１０１は、全体がシリコン基
板１０４と同一厚さのものよりも重量が軽く慣性モーメ
ントが小さいため、小さな駆動トルクで大きな振れ角を
得ることができる。また、可動ミラー部１０１の周縁部
及びねじり梁部１０２ａ，１０２ｂの延長線部分は十分
な厚みを有するため、可動ミラー１０１は必要な剛性を
有し、振動時の変形は少ない。
７と反対側の面には、シリコン基板１０４の厚さより薄
い領域１０８とされている。この薄い領域（凹部）１０
８を除いた部分、すなわち、稼働ミラー部１０１の周縁
部分と、ねじり梁部１０２ａ，１０２ｂの延長線にあた
る部分はシリコン基板１０４と同じ厚さを有する。この
ような構成の可動ミラー部１０１は、全体がシリコン基
板１０４と同一厚さのものよりも重量が軽く慣性モーメ
ントが小さいため、小さな駆動トルクで大きな振れ角を
得ることができる。また、可動ミラー部１０１の周縁部
及びねじり梁部１０２ａ，１０２ｂの延長線部分は十分
な厚みを有するため、可動ミラー１０１は必要な剛性を
有し、振動時の変形は少ない。
【００２７】なお、この振動ミラーの駆動については、
可動ミラー部１０１のミラー面１０７、又は、可動ミラ
ー部１０１のねじり梁部１０２ａ，１０２ｂと結合しな
い側の端面に対向させて電極を配置し、その電極と可動
ミラー部１０１の間に電圧を印加することで静電力によ
り可動ミラー部１０１を振動させる方法、可動ミラー部
１０１に設けたコイルに電流を流し電磁力によって駆動
する方法、あるいは、はねじり梁部１０２ａ，１０２ｂ
の支持部に圧電素子を配置し機械的に駆動する方法など
を採用することができる。いずれの駆動方法もそれ自体
は公知であるので、そのための構成は図１には示されて
いない。
可動ミラー部１０１のミラー面１０７、又は、可動ミラ
ー部１０１のねじり梁部１０２ａ，１０２ｂと結合しな
い側の端面に対向させて電極を配置し、その電極と可動
ミラー部１０１の間に電圧を印加することで静電力によ
り可動ミラー部１０１を振動させる方法、可動ミラー部
１０１に設けたコイルに電流を流し電磁力によって駆動
する方法、あるいは、はねじり梁部１０２ａ，１０２ｂ
の支持部に圧電素子を配置し機械的に駆動する方法など
を採用することができる。いずれの駆動方法もそれ自体
は公知であるので、そのための構成は図１には示されて
いない。
【００２８】この振動ミラーは、前述のように、シリコ
ン基板１０４の酸化膜１０５との接合面に可動ミラー部
１０１のミラー面１０７が形成されているので、慣性モ
ーメントを減らすための薄い領域１０８（凹部）を形成
しようとする面をシリコン基板１０４の表面と同一面と
することができ、したがって、この凹部を加工するため
のエッチングマスクの形成が容易であり、また、凹部の
形成を基本形状の形成のための貫通エッチング工程で同
時に行うことができる。
ン基板１０４の酸化膜１０５との接合面に可動ミラー部
１０１のミラー面１０７が形成されているので、慣性モ
ーメントを減らすための薄い領域１０８（凹部）を形成
しようとする面をシリコン基板１０４の表面と同一面と
することができ、したがって、この凹部を加工するため
のエッチングマスクの形成が容易であり、また、凹部の
形成を基本形状の形成のための貫通エッチング工程で同
時に行うことができる。
【００２９】以上に説明した構成の振動ミラーを製造す
るための本発明による製造方法について説明する。
るための本発明による製造方法について説明する。
【００３０】本発明の振動ミラー製造方法の第１の実施
例を、図２の工程説明図を参照して説明する。
例を、図２の工程説明図を参照して説明する。
【００３１】第１のウエハ基板と第２のウエハ基板を絶
縁層を介して接合した３層基板を用意する（ａ）。ここ
では、第１のウエハ基板として、高精度の微細加工が可
能で適度な剛性をもち繰り返し動作に対する十分な強度
が得られる50μｍ厚のシリコン基板２０１を用い、この
第１のウエハ基板２０１を絶縁層としての厚さ0.5μｍ
の熱酸化膜２０２を介し、第２のウエハ基板としての52
5μｍ厚のシリコン基板２０３と接合した３層基板を用
意した。なお、シリコン基板２０１の最初の厚さは525
μｍであり、熱酸化膜２０２を介してシリコン基板２０
３と接合した後に、50μｍ厚まで機械的に研削、研磨し
た。また、接合方法として、一方のシリコン基板を熱酸
化の後に両基板を洗浄し、減圧雰囲気中で接合面を接触
させて仮接合した後、1100℃の熱処理を行ない本接合す
る直接接合の手法を用いた。
縁層を介して接合した３層基板を用意する（ａ）。ここ
では、第１のウエハ基板として、高精度の微細加工が可
能で適度な剛性をもち繰り返し動作に対する十分な強度
が得られる50μｍ厚のシリコン基板２０１を用い、この
第１のウエハ基板２０１を絶縁層としての厚さ0.5μｍ
の熱酸化膜２０２を介し、第２のウエハ基板としての52
5μｍ厚のシリコン基板２０３と接合した３層基板を用
意した。なお、シリコン基板２０１の最初の厚さは525
μｍであり、熱酸化膜２０２を介してシリコン基板２０
３と接合した後に、50μｍ厚まで機械的に研削、研磨し
た。また、接合方法として、一方のシリコン基板を熱酸
化の後に両基板を洗浄し、減圧雰囲気中で接合面を接触
させて仮接合した後、1100℃の熱処理を行ない本接合す
る直接接合の手法を用いた。
【００３２】このような３層基板のシリコン基板２０１
上にフォトレジスト２０４を塗布し、貫通領域２０５の
レジストが完全になくなる条件で露光、現像すを行うこ
とによりパターニングする（ｂ）。
上にフォトレジスト２０４を塗布し、貫通領域２０５の
レジストが完全になくなる条件で露光、現像すを行うこ
とによりパターニングする（ｂ）。
【００３３】次に、可動ミラー部の板厚を薄くする部分
２０６（図１の薄い領域１０８に相当）におけるフォト
レジスト２０４が所望の厚さになるような条件で露光、
現像を行ってパターニングし、段差のついたレジストマ
スクを形成する（ｃ）。この時のレジストの厚さは、厚
い領域については貫通エッチングが終了するまでなくな
らない厚さに、薄い領域２０６については貫通領域を可
動ミラー部の板厚を薄くする部分の厚さ相当の深さだけ
エッチングするまでなくならない厚さに設定する。
２０６（図１の薄い領域１０８に相当）におけるフォト
レジスト２０４が所望の厚さになるような条件で露光、
現像を行ってパターニングし、段差のついたレジストマ
スクを形成する（ｃ）。この時のレジストの厚さは、厚
い領域については貫通エッチングが終了するまでなくな
らない厚さに、薄い領域２０６については貫通領域を可
動ミラー部の板厚を薄くする部分の厚さ相当の深さだけ
エッチングするまでなくならない厚さに設定する。
【００３４】次に、この段差の形成されたレジストマス
クを用い、ＳＦ６ガスを用いた高密度プラズマエッチン
グによりシリコン基板２０１の貫通領域２０５をエッチ
ングする。この時の貫通領域２０５のエッチング深さは
可動ミラー部の板厚を薄くする部分とほぼ同じかそれよ
りもやや深くする（ｄ）。
クを用い、ＳＦ６ガスを用いた高密度プラズマエッチン
グによりシリコン基板２０１の貫通領域２０５をエッチ
ングする。この時の貫通領域２０５のエッチング深さは
可動ミラー部の板厚を薄くする部分とほぼ同じかそれよ
りもやや深くする（ｄ）。
【００３５】次に、可動ミラー部の板厚を薄くする領域
２０６のレジストをドライエッチングで除去し、この領
域のシリコン表面を露出させる（ｅ）。この時に、ドラ
イエッチングは基板表面のレジスト全体にわたるため、
貫通終了時にマスクとして残しておく板厚の薄い領域以
外の部分もエッチングされ薄くなる。したがって、この
時のレジストエッチング量を見込んで、厚さを設定する
必要がある。
２０６のレジストをドライエッチングで除去し、この領
域のシリコン表面を露出させる（ｅ）。この時に、ドラ
イエッチングは基板表面のレジスト全体にわたるため、
貫通終了時にマスクとして残しておく板厚の薄い領域以
外の部分もエッチングされ薄くなる。したがって、この
時のレジストエッチング量を見込んで、厚さを設定する
必要がある。
【００３６】次に、再び高密度プラズマエッチングを行
ない、貫通部２０５が熱酸化膜２０２に到達したところ
で、エッチングを停止する（ｆ）。
ない、貫通部２０５が熱酸化膜２０２に到達したところ
で、エッチングを停止する（ｆ）。
【００３７】次に、レジストを除去し、基板両面に異方
性エッチングに十分な耐性のあるSiN薄膜２０７をＬＰ
−ＣＶＤにより形成する。シリコン基板２０３の表面
の、可動ミラー部とねじり梁部を含む領域のSiN薄膜２
０７をドライエッチングで除去、パターニングし、KOH
異方性エッチングを行なうことでシリコン基板の２０３
の可動ミラー部とねじり梁部を含む領域を除去する
（ｇ）。なお、エッチングマスクとして熱酸化膜を用
い、TMAH溶液により異方性エッチングを行なうことも可
能である。
性エッチングに十分な耐性のあるSiN薄膜２０７をＬＰ
−ＣＶＤにより形成する。シリコン基板２０３の表面
の、可動ミラー部とねじり梁部を含む領域のSiN薄膜２
０７をドライエッチングで除去、パターニングし、KOH
異方性エッチングを行なうことでシリコン基板の２０３
の可動ミラー部とねじり梁部を含む領域を除去する
（ｇ）。なお、エッチングマスクとして熱酸化膜を用
い、TMAH溶液により異方性エッチングを行なうことも可
能である。
【００３８】最後に、接合界面の熱酸化膜２０２をドラ
イエッチングで除去することにより振動ミラーの基本構
造体を完成する（ｈ）。この後、可動ミラー部のミラー
面の形成などのための工程があるが、説明を省略する。
イエッチングで除去することにより振動ミラーの基本構
造体を完成する（ｈ）。この後、可動ミラー部のミラー
面の形成などのための工程があるが、説明を省略する。
【００３９】本実施例の振動ミラー製造方法は、段差の
形成されたエッチングマスクを用いることにより、可動
ミラー部周囲の貫通領域と可動ミラー部の板厚の薄い領
域でのシリコン基板のエッチング開始タイミングをマス
ク厚の違いだけで調整し、貫通領域と板厚の薄い領域と
を同時に形成することができるため、その工程が単純化
され、また加工時間も短縮される点で有利である。ま
た、そのエッチングマスクとしてフォトレジスト膜を用
いるため、レジストの露光、現像だけで簡単に段差のあ
るエッチングマスクを形成できる点で有利である。な
お、シリコン基板の貫通エッチングの終了段階で、貫通
領域の熱酸化膜２０２を残しておくと、この熱酸化膜に
よって可動ミラー部が保持されるため、別工程による加
工を連続して行う場合の損傷が置きにくく、振動ミラー
の歩留まりが向上する効果がある。
形成されたエッチングマスクを用いることにより、可動
ミラー部周囲の貫通領域と可動ミラー部の板厚の薄い領
域でのシリコン基板のエッチング開始タイミングをマス
ク厚の違いだけで調整し、貫通領域と板厚の薄い領域と
を同時に形成することができるため、その工程が単純化
され、また加工時間も短縮される点で有利である。ま
た、そのエッチングマスクとしてフォトレジスト膜を用
いるため、レジストの露光、現像だけで簡単に段差のあ
るエッチングマスクを形成できる点で有利である。な
お、シリコン基板の貫通エッチングの終了段階で、貫通
領域の熱酸化膜２０２を残しておくと、この熱酸化膜に
よって可動ミラー部が保持されるため、別工程による加
工を連続して行う場合の損傷が置きにくく、振動ミラー
の歩留まりが向上する効果がある。
【００４０】本発明による振動ミラー製造方法の第２の
実施例について、図３の工程説明図を参照し説明する。
実施例について、図３の工程説明図を参照し説明する。
【００４１】前記第１の実施例と同じシリコン基板２０
１，２０３と熱酸化膜２０２からなる３層基板を用意す
る（ａ）この３層基板のシリコン基板２０１上に厚さ１
μｍの熱酸化膜３０４を形成した後、この熱酸化膜３０
４の上にレジスト３０５を塗布し、貫通領域３０６のレ
ジストが完全になくなる条件で露光、現像を行ってパタ
ーニングする（ｂ）。
１，２０３と熱酸化膜２０２からなる３層基板を用意す
る（ａ）この３層基板のシリコン基板２０１上に厚さ１
μｍの熱酸化膜３０４を形成した後、この熱酸化膜３０
４の上にレジスト３０５を塗布し、貫通領域３０６のレ
ジストが完全になくなる条件で露光、現像を行ってパタ
ーニングする（ｂ）。
【００４２】次に、レジスト３０５をマスクとして、貫
通領域２０５の酸化膜３０４が完全になくなるまでＣＦ
４ガスを用いたドライエッチングを行う（ｃ）。ここで
はエッチング方法としてドライエッチングを用いたが、
バッファーフッ酸でウエットエッチングすることも可能
である。ただし、高精度の貫通エッチングを行なう場合
のように酸化膜マスクのエッチング側壁の垂直性を重視
したい場合には、異方性の高いドライエッチングを使用
することが望ましい。
通領域２０５の酸化膜３０４が完全になくなるまでＣＦ
４ガスを用いたドライエッチングを行う（ｃ）。ここで
はエッチング方法としてドライエッチングを用いたが、
バッファーフッ酸でウエットエッチングすることも可能
である。ただし、高精度の貫通エッチングを行なう場合
のように酸化膜マスクのエッチング側壁の垂直性を重視
したい場合には、異方性の高いドライエッチングを使用
することが望ましい。
【００４３】次に、再びレジスト３０６を塗布し、シリ
コン基板２０１よりも薄く形成する領域２０６でレジス
ト３０６が完全になくなる条件で露光、現像することで
パターニングする（ｄ）。
コン基板２０１よりも薄く形成する領域２０６でレジス
ト３０６が完全になくなる条件で露光、現像することで
パターニングする（ｄ）。
【００４４】次に、シリコン基板２０１よりも薄く形成
する領域２０６の熱酸化膜３０４が所望の厚さになるよ
うな条件でＣＦ４ガスを用いたドライエッチングにより
パターニングし、段差のついた酸化膜マスクを形成する
（ｅ）。
する領域２０６の熱酸化膜３０４が所望の厚さになるよ
うな条件でＣＦ４ガスを用いたドライエッチングにより
パターニングし、段差のついた酸化膜マスクを形成する
（ｅ）。
【００４５】その後、レジスト３０６を除去すること
で、高密度プラズマによる貫通エッチングのためのマス
クを完成する（ｆ）。この後、図２の（ｄ）以降の工程
と同様の工程により、振動ミラーの基本構造体を完成す
る。
で、高密度プラズマによる貫通エッチングのためのマス
クを完成する（ｆ）。この後、図２の（ｄ）以降の工程
と同様の工程により、振動ミラーの基本構造体を完成す
る。
【００４６】本実施例の振動ミラー製造方法は、シリコ
ン基板２０１のエッチングマスクとして、レジストより
もシリコンとのエッチング選択比が大きい熱酸化膜を用
いるため、厚い基板の貫通、薄板形成に対応できるた
め、より大型の振動ミラーの製造に有利である。また、
エッチングマスクの段差形成にドライエッチングを用い
るため、段差部のエッジを直角形状に制御することが可
能であり、エッチング後に転写された薄板部周囲のシリ
コン基板端部も直角形状にすることができ、したがって
寸法精度が高く特性のばらつきの少ない振動ミラーを作
成する上で有利である。なお、段差のあるエッチングマ
スクを用いる利点は前記第１の実施例の場合と同様であ
る。
ン基板２０１のエッチングマスクとして、レジストより
もシリコンとのエッチング選択比が大きい熱酸化膜を用
いるため、厚い基板の貫通、薄板形成に対応できるた
め、より大型の振動ミラーの製造に有利である。また、
エッチングマスクの段差形成にドライエッチングを用い
るため、段差部のエッジを直角形状に制御することが可
能であり、エッチング後に転写された薄板部周囲のシリ
コン基板端部も直角形状にすることができ、したがって
寸法精度が高く特性のばらつきの少ない振動ミラーを作
成する上で有利である。なお、段差のあるエッチングマ
スクを用いる利点は前記第１の実施例の場合と同様であ
る。
【００４７】本発明による振動ミラー製造方法の第３の
実施例について、図４の工程説明図を参照し説明する。
実施例について、図４の工程説明図を参照し説明する。
【００４８】前記第１の実施例と同じシリコン基板２０
１，２０３と熱酸化膜２０２からなる３層基板を用意
し、その第１のシリコン基板２０１上に熱酸化膜４０２
を形成する（ａ）。熱酸化膜４０２の膜厚は、貫通領域
を可動ミラー部の板厚を薄くする領域の厚さ相当の深さ
だけエッチングするまで熱酸化膜４０２がなくならない
厚さに設定する。
１，２０３と熱酸化膜２０２からなる３層基板を用意
し、その第１のシリコン基板２０１上に熱酸化膜４０２
を形成する（ａ）。熱酸化膜４０２の膜厚は、貫通領域
を可動ミラー部の板厚を薄くする領域の厚さ相当の深さ
だけエッチングするまで熱酸化膜４０２がなくならない
厚さに設定する。
【００４９】次に、熱酸化膜４０２上にNi薄膜４０３を
スパッタ法で形成する。その膜厚は、貫通エッチングが
終了するまでなくならない厚さに設定する。なお、ここ
で使用するマスク材としては、シリコンとのエッチング
選択比がとれて酸化膜との密着性がよく、エッチング後
には容易に除去できるような材料であればNi以外の他の
材料を使用してもよい。そして、レジストマスクを用い
たウェットエッチングにより、貫通領域２０５のNi薄膜
４０３を除去する（ｂ）。
スパッタ法で形成する。その膜厚は、貫通エッチングが
終了するまでなくならない厚さに設定する。なお、ここ
で使用するマスク材としては、シリコンとのエッチング
選択比がとれて酸化膜との密着性がよく、エッチング後
には容易に除去できるような材料であればNi以外の他の
材料を使用してもよい。そして、レジストマスクを用い
たウェットエッチングにより、貫通領域２０５のNi薄膜
４０３を除去する（ｂ）。
【００５０】次に、Ni薄膜４０３をマスクとして、ウエ
ットエッチングにより貫通領域２０５の熱酸化膜４０２
をこの除去する（ｃ）。
ットエッチングにより貫通領域２０５の熱酸化膜４０２
をこの除去する（ｃ）。
【００５１】次に、シリコン基板２０１よりも薄く形成
する領域２０６のNi薄膜４０３を、レジストマスクを用
いたウエットエッチングで除去する（ｄ）。このように
して、高密度プラズマによる貫通エッチングのための段
差構造のエッチングマスクを作製する。この後、図２の
（ｄ）以降の工程と同様の工程により、振動ミラーの基
本構造体を完成する。
する領域２０６のNi薄膜４０３を、レジストマスクを用
いたウエットエッチングで除去する（ｄ）。このように
して、高密度プラズマによる貫通エッチングのための段
差構造のエッチングマスクを作製する。この後、図２の
（ｄ）以降の工程と同様の工程により、振動ミラーの基
本構造体を完成する。
【００５２】本実施例は、段差構造のエッチングマスク
の上段と下段のマスク材料に異種材料を用いることで、
単一材料のマスクを用いる場合よりも、シリコン基板の
エッチング開始タイミングを広い範囲で調整することが
できるため、貫通エッチングの深さと可動ミラー部の薄
い領域の厚さの設計範囲を広げることができる。なお、
上段のマスクとしてスパッタ法によるNi薄膜を用いた
が、より厚い基板を貫通エッチングする場合にはNi電鋳
膜を用いることもできる。なお、エッチングマスクの段
差形成にウェットエッチングを用いる方法は、同時に多
数枚のウエハを処理することが容易である点で有利であ
る。段差のあるエッチングマスクを用いる利点は前記第
１の実施例の場合と同様である。
の上段と下段のマスク材料に異種材料を用いることで、
単一材料のマスクを用いる場合よりも、シリコン基板の
エッチング開始タイミングを広い範囲で調整することが
できるため、貫通エッチングの深さと可動ミラー部の薄
い領域の厚さの設計範囲を広げることができる。なお、
上段のマスクとしてスパッタ法によるNi薄膜を用いた
が、より厚い基板を貫通エッチングする場合にはNi電鋳
膜を用いることもできる。なお、エッチングマスクの段
差形成にウェットエッチングを用いる方法は、同時に多
数枚のウエハを処理することが容易である点で有利であ
る。段差のあるエッチングマスクを用いる利点は前記第
１の実施例の場合と同様である。
【００５３】本発明による振動ミラー製造方法の第４の
実施例について、図５の工程説明図を参照し説明する。
実施例について、図５の工程説明図を参照し説明する。
【００５４】前記第１の実施例と同じシリコン基板２０
１，２０３と熱酸化膜２０２からなる３層基板を用意
し、その第１のシリコン基板２０１上に熱酸化膜５０２
を形成し、レジストマスクを用いたドライエッチングに
より貫通領域２０５の熱酸化膜５０２を除去する
（ａ）。熱酸化膜５０２は、貫通エッチングが終了する
までなくならない膜厚に設定される。
１，２０３と熱酸化膜２０２からなる３層基板を用意
し、その第１のシリコン基板２０１上に熱酸化膜５０２
を形成し、レジストマスクを用いたドライエッチングに
より貫通領域２０５の熱酸化膜５０２を除去する
（ａ）。熱酸化膜５０２は、貫通エッチングが終了する
までなくならない膜厚に設定される。
【００５５】次に、熱酸化膜５０２上にレジスト５０３
を塗布し、可動ミラー部の板厚を薄くする領域２０６の
レジスト５０３を露光、現像して除去する（ｂ）。
を塗布し、可動ミラー部の板厚を薄くする領域２０６の
レジスト５０３を露光、現像して除去する（ｂ）。
【００５６】次に、レジスト５０３をマスクとして、可
動ミラー部の板厚を薄くする領域２０６の熱酸化膜５０
２にボロン５０４を高濃度にイオン注入する（ｃ）。こ
のイオン注入された領域の熱酸化膜５０２は、高密度プ
ラズマによるエッチングの際のエッチング速度が他の領
域より速い。ここでのイオン注入量は、貫通領域２０５
を可動ミラー部の板厚を薄くする領域の厚さ相当の深さ
だけエッチングするまでなくならないエッチング速度相
当になるように設定する。
動ミラー部の板厚を薄くする領域２０６の熱酸化膜５０
２にボロン５０４を高濃度にイオン注入する（ｃ）。こ
のイオン注入された領域の熱酸化膜５０２は、高密度プ
ラズマによるエッチングの際のエッチング速度が他の領
域より速い。ここでのイオン注入量は、貫通領域２０５
を可動ミラー部の板厚を薄くする領域の厚さ相当の深さ
だけエッチングするまでなくならないエッチング速度相
当になるように設定する。
【００５７】次に、レジスト５０３を除去することによ
り、高密度プラズマによる貫通エッチングのための、部
分的にエッチング速度が異なるエッチングマスクを作製
する（ｄ）。この後、図２の（ｄ）以降の工程と同様の
工程により、振動ミラーの基本構造体を完成する。
り、高密度プラズマによる貫通エッチングのための、部
分的にエッチング速度が異なるエッチングマスクを作製
する（ｄ）。この後、図２の（ｄ）以降の工程と同様の
工程により、振動ミラーの基本構造体を完成する。
【００５８】本実施例は、部分的に高濃度に不純物をド
ーピングしたエッチングマスクを用いシリコン基板のエ
ッチングの開始タイミングを調整するため、マスク材料
が１種類でよく、しかも段差形成の必要がない点で有利
である。
ーピングしたエッチングマスクを用いシリコン基板のエ
ッチングの開始タイミングを調整するため、マスク材料
が１種類でよく、しかも段差形成の必要がない点で有利
である。
【００５９】本発明による振動ミラー製造方法の第５の
実施例について、図６の工程説明図を参照し説明する。
実施例について、図６の工程説明図を参照し説明する。
【００６０】前記第１の実施例と同じシリコン基板２０
１，２０３を熱酸化膜２０２を介して接合した３層基板
を用意するが、その接合前に、第１のシリコン基板２０
１の接合面側の支持枠部となる部分に、可動ミラー部の
薄くする領域の厚さと同じ深さの凹部６０２が形成され
る（ａ）。この凹部６０２の形成方法としてはできるだ
け深さの精度が得られる方法が望ましく、酸化膜マスク
での異方性エッチング、ドライエッチング等をエッチン
グ速度と時間を管理しながら行なう。
１，２０３を熱酸化膜２０２を介して接合した３層基板
を用意するが、その接合前に、第１のシリコン基板２０
１の接合面側の支持枠部となる部分に、可動ミラー部の
薄くする領域の厚さと同じ深さの凹部６０２が形成され
る（ａ）。この凹部６０２の形成方法としてはできるだ
け深さの精度が得られる方法が望ましく、酸化膜マスク
での異方性エッチング、ドライエッチング等をエッチン
グ速度と時間を管理しながら行なう。
【００６１】次に、シリコン基板２０１の表面に前記第
１の実施例と同様な工程により段差のついたレジストマ
スク６０４を形成する（ｂ）。
１の実施例と同様な工程により段差のついたレジストマ
スク６０４を形成する（ｂ）。
【００６２】次に、レジストマスク６０４を用い、高密
度プラズマエッチングによりシリコン基板２０１を貫通
エッチングするが、凹部６０２が現れたときにエッチン
グを停止する（ｃ）。つまり、凹部６０２はエッチング
の停止モニターとなるものである。このようなモニター
を設けることにより、エッチング停止タイミングを目視
によって確認できため、エッチング条件のばらつきがあ
っても寸法精度の高い振動ミラーを作成できる。なお、
エッチング速度に面内分布がある場合には、凹部６０２
を支持枠部の４辺内に複数個形成しておくことが望まし
い。この後、図２の（ｇ）以降の工程と同様の工程によ
って、振動ミラーの基本構造体を完成する。
度プラズマエッチングによりシリコン基板２０１を貫通
エッチングするが、凹部６０２が現れたときにエッチン
グを停止する（ｃ）。つまり、凹部６０２はエッチング
の停止モニターとなるものである。このようなモニター
を設けることにより、エッチング停止タイミングを目視
によって確認できため、エッチング条件のばらつきがあ
っても寸法精度の高い振動ミラーを作成できる。なお、
エッチング速度に面内分布がある場合には、凹部６０２
を支持枠部の４辺内に複数個形成しておくことが望まし
い。この後、図２の（ｇ）以降の工程と同様の工程によ
って、振動ミラーの基本構造体を完成する。
【００６３】以上に説明した本発明の振動ミラーは、写
真印刷方式のプリンタや複写機などの画像形成装置、あ
るいは、バーコードやスキャナー等の画像読取装置にお
ける光走査手段として最適である。
真印刷方式のプリンタや複写機などの画像形成装置、あ
るいは、バーコードやスキャナー等の画像読取装置にお
ける光走査手段として最適である。
【００６４】図７を参照し、本発明による光走査装置及
び画像形成装置の一実施例について説明する。図７にお
いて、７０１は光書込装置、７０２光書込装置７０１の
被走査面を提供する像担持体としての感光体ドラムであ
る。
び画像形成装置の一実施例について説明する。図７にお
いて、７０１は光書込装置、７０２光書込装置７０１の
被走査面を提供する像担持体としての感光体ドラムであ
る。
【００６５】光書込装置７０１は、記録信号によって変
調された１本又は複数本のレーザビームで感光体ドラム
７０２の表面（被走査面）を同ドラムの軸方向に走査す
るための光走査装置である。
調された１本又は複数本のレーザビームで感光体ドラム
７０２の表面（被走査面）を同ドラムの軸方向に走査す
るための光走査装置である。
【００６６】感光体ドラム７０２は、矢印７０３方向に
回転駆動され、帯電部７０４で帯電された表面に光書込
装置７０１により光走査されることによって静電潜像を
形成される。この静電潜像は現像部７０５でトナー像に
顕像化され、このトナー像は転写部７０６で記録紙７０
７に転写される。転写されたトナー像は定着部７０８に
よって記録紙７０７に定着される。感光体ドラム７０２
の転写部７０６を通過した表面部分はクリーニング部７
０９で残留トナーを除去される。
回転駆動され、帯電部７０４で帯電された表面に光書込
装置７０１により光走査されることによって静電潜像を
形成される。この静電潜像は現像部７０５でトナー像に
顕像化され、このトナー像は転写部７０６で記録紙７０
７に転写される。転写されたトナー像は定着部７０８に
よって記録紙７０７に定着される。感光体ドラム７０２
の転写部７０６を通過した表面部分はクリーニング部７
０９で残留トナーを除去される。
【００６７】なお、感光体ドラム７０２に代えてベルト
状の感光体を用いる構成も可能であることは明らかであ
る。また、トナー像を転写媒体に一旦転写し、この転写
媒体からトナー像を記録紙に転写して定着させる構成と
することも可能である。
状の感光体を用いる構成も可能であることは明らかであ
る。また、トナー像を転写媒体に一旦転写し、この転写
媒体からトナー像を記録紙に転写して定着させる構成と
することも可能である。
【００６８】光書込装置７０１は、記録信号によって変
調された１本又は複数本のレーザビームを発する光源部
７２０と、本発明の振動ミラー７２１と、この振動ミラ
ー７２１の可動ミラー部のミラー面に光源部７２０から
のレーザビームを結像させるための結像光学系７２２
と、ミラー面で反射された１本又は複数本のレーザビー
ムを感光体ドラム７０２の表面（被走査面）に結像させ
るための走査光学系７２３から構成される。振動ミラー
７２１は、その駆動のための集積回路７２４とともに回
路基板７２５に実装された形で組み込まれる。
調された１本又は複数本のレーザビームを発する光源部
７２０と、本発明の振動ミラー７２１と、この振動ミラ
ー７２１の可動ミラー部のミラー面に光源部７２０から
のレーザビームを結像させるための結像光学系７２２
と、ミラー面で反射された１本又は複数本のレーザビー
ムを感光体ドラム７０２の表面（被走査面）に結像させ
るための走査光学系７２３から構成される。振動ミラー
７２１は、その駆動のための集積回路７２４とともに回
路基板７２５に実装された形で組み込まれる。
【００６９】このような構成の光書込装置７０１（光走
査装置）は、次のような利点を有する。本発明による振
動ミラー７２１は、共振周波数の安定性の面で有利であ
るほか、回転多面鏡に比べ駆動のための消費電力が小さ
いため、光書込装置７０１及び画像形成装置の省電力化
に有利である。振動ミラー７２１の可動ミラー部の振動
時の風切り音は回転多面鏡に比べ小さいため、光書込装
置７０１及び画像形成装置の静粛性の改善に有利であ
る。振動ミラー７２１は、回転多面鏡に比べ設置スペー
スが圧倒的に少なくて済み、また、発熱量もわずかであ
るため、光書込装置７０１及び画像形成装置の小型化に
有利である。
査装置）は、次のような利点を有する。本発明による振
動ミラー７２１は、共振周波数の安定性の面で有利であ
るほか、回転多面鏡に比べ駆動のための消費電力が小さ
いため、光書込装置７０１及び画像形成装置の省電力化
に有利である。振動ミラー７２１の可動ミラー部の振動
時の風切り音は回転多面鏡に比べ小さいため、光書込装
置７０１及び画像形成装置の静粛性の改善に有利であ
る。振動ミラー７２１は、回転多面鏡に比べ設置スペー
スが圧倒的に少なくて済み、また、発熱量もわずかであ
るため、光書込装置７０１及び画像形成装置の小型化に
有利である。
【００７０】なお、記録紙７０７の搬送機構、感光体ド
ラム７０２の駆動機構、現像部７０５、転写部７０６な
どの制御手段、光源部７２０の駆動系などは、従来の画
像形成装置と同様でよいため図中省略されている。
ラム７０２の駆動機構、現像部７０５、転写部７０６な
どの制御手段、光源部７２０の駆動系などは、従来の画
像形成装置と同様でよいため図中省略されている。
【００７１】
【発明の効果】以上に説明したように、請求項１記載の
発明によれば、振動ミラーの可動ミラー部の慣性モーメ
ントを減らすための薄い領域（凹部）を３層基板の表面
と同一面に形成することが可能であるため、基本形状を
形成するためのエッチングで同時にその凹部を形成する
ことが可能となり、また、その凹部を加工するためのエ
ッチングマスクの形成も容易となる。したがって、請求
項２記載の発明によれば、可動ミラー部の駆動トルクが
小さく、触れ角の大きな振動ミラーを実現することがで
きるとともに、その加工工程の単純化と加工時間の短縮
を図ることができる、等々の効果を得られる。
発明によれば、振動ミラーの可動ミラー部の慣性モーメ
ントを減らすための薄い領域（凹部）を３層基板の表面
と同一面に形成することが可能であるため、基本形状を
形成するためのエッチングで同時にその凹部を形成する
ことが可能となり、また、その凹部を加工するためのエ
ッチングマスクの形成も容易となる。したがって、請求
項２記載の発明によれば、可動ミラー部の駆動トルクが
小さく、触れ角の大きな振動ミラーを実現することがで
きるとともに、その加工工程の単純化と加工時間の短縮
を図ることができる、等々の効果を得られる。
【００７２】請求項３乃至１２記載の発明によれば、基
板貫通工程と薄板化工程を別工程とするよりも単純な工
程、短い加工時間で振れ角の大きい振動ミラーを作製す
ることができる。さらに、請求項４記載の発明によれ
ば、エッチングマスクの厚さの違いだけでウエハ基板の
エッチングの開始タイミングを調整して貫通領域と薄板
領域を形成することができ、また、そのエッチングマス
クも１種類の材料で簡単に作成することができる。請求
項５記載の発明によれば、単一材料のエッチングマスク
を用いる場合よりも、ウエハ基板のエッチングの開始タ
イミングを広い範囲で調整することができるので、可動
ミラー部の厚さに対する自由度が広がる。請求項６記載
の発明によれば、エッチングマスクを１種類の材料で作
成することができ、また、段差を形成する必要もなくな
る。請求項７記載の発明によれば、レジストの露光、現
像だけで段差のあるエッチングマスクを作成することが
できる。請求項８記載の発明によれば、シリコンとのエ
ッチング選択比がレジストよりも大きい熱酸化膜をエッ
チングマスクとして用いるため、厚い基板の貫通、薄板
形成に対応でき、より大型の振動ミラーの作成が容易に
なる。請求項９記載の発明によれば、同時に多数枚のウ
エハの段差形成処理を行なうことができるので、プロセ
スの低コスト化が可能である。請求項１０記載の発明に
よれば、エッチングマスクの段差部のエッジを直角形状
にに制御可能であるため、それがエッチング後に転写さ
れた薄板部周囲のウエハ基板の端部も直角形状にするこ
とができ、振動ミラーの寸法精度及び特性ばらつきを改
善できる。請求項１１記載の発明によれば、可動ミラー
部の薄くする領域のエッチング停止タイミングを目視に
よって確認できるので、エッチング条件のばらつきによ
らず精度の高い振動ミラーを作製することができる。請
求項１２記載の発明によれば、貫通エッチング直後の可
動ミラー部が絶縁層によって保持されるため、別工程に
よる加工を連続して行なう場合の破損が起こりにくくな
り、振動ミラーの製造歩留まりが向上する、等々の効果
を得られる。
板貫通工程と薄板化工程を別工程とするよりも単純な工
程、短い加工時間で振れ角の大きい振動ミラーを作製す
ることができる。さらに、請求項４記載の発明によれ
ば、エッチングマスクの厚さの違いだけでウエハ基板の
エッチングの開始タイミングを調整して貫通領域と薄板
領域を形成することができ、また、そのエッチングマス
クも１種類の材料で簡単に作成することができる。請求
項５記載の発明によれば、単一材料のエッチングマスク
を用いる場合よりも、ウエハ基板のエッチングの開始タ
イミングを広い範囲で調整することができるので、可動
ミラー部の厚さに対する自由度が広がる。請求項６記載
の発明によれば、エッチングマスクを１種類の材料で作
成することができ、また、段差を形成する必要もなくな
る。請求項７記載の発明によれば、レジストの露光、現
像だけで段差のあるエッチングマスクを作成することが
できる。請求項８記載の発明によれば、シリコンとのエ
ッチング選択比がレジストよりも大きい熱酸化膜をエッ
チングマスクとして用いるため、厚い基板の貫通、薄板
形成に対応でき、より大型の振動ミラーの作成が容易に
なる。請求項９記載の発明によれば、同時に多数枚のウ
エハの段差形成処理を行なうことができるので、プロセ
スの低コスト化が可能である。請求項１０記載の発明に
よれば、エッチングマスクの段差部のエッジを直角形状
にに制御可能であるため、それがエッチング後に転写さ
れた薄板部周囲のウエハ基板の端部も直角形状にするこ
とができ、振動ミラーの寸法精度及び特性ばらつきを改
善できる。請求項１１記載の発明によれば、可動ミラー
部の薄くする領域のエッチング停止タイミングを目視に
よって確認できるので、エッチング条件のばらつきによ
らず精度の高い振動ミラーを作製することができる。請
求項１２記載の発明によれば、貫通エッチング直後の可
動ミラー部が絶縁層によって保持されるため、別工程に
よる加工を連続して行なう場合の破損が起こりにくくな
り、振動ミラーの製造歩留まりが向上する、等々の効果
を得られる。
【００７３】請求項１３又は１４記載の発明によれば、
光走査装置又は画像形成装置の消費電力の削減、静粛性
の改善、小型化を図ることができる等の効果を得られ
る。
光走査装置又は画像形成装置の消費電力の削減、静粛性
の改善、小型化を図ることができる等の効果を得られ
る。
【図１】本発明の振動ミラーの一実施例を示す概略平面
図及び概略断面図である。
図及び概略断面図である。
【図２】本発明の振動ミラー製造方法の第１の実施例の
工程説明図である。
工程説明図である。
【図３】本発明の振動ミラー製造方法の第２の実施例の
工程説明図である。
工程説明図である。
【図４】本発明の振動ミラー製造方法の第３の実施例の
工程説明図である。
工程説明図である。
【図５】本発明の振動ミラー製造方法の第４の実施例の
工程説明図である。
工程説明図である。
【図６】本発明の振動ミラー製造方法の第５の実施例の
工程説明図である。
工程説明図である。
【図７】本発明の光走査装置及び画像形成装置の一実施
例を示す模式図である。
例を示す模式図である。
１０１ 可動ミラー部
１０２ ねじり梁部
１０３ 支持枠部
１０４ シリコン基板（ウエハ基板）
１０５ 酸化膜（絶縁層）
１０６ シリコン基板（ウエハ基板）
１０７ ミラー面
１０８ 薄い領域
７０１ 光書込装置（光走査装置）
７０２ 感光体ドラム（像担持体）
７０４ 帯電部
７０５ 現像部
７０６ 転写部
７０８ 定着部
７０９ クリーニング部
７２０ 光源部
７２１ 振動ミラー
７２２ 結像光学系
７２３ 走査光学系
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０３Ｇ 15/04 １１１ Ｈ０４Ｎ 1/036 Ｚ
Ｈ０４Ｎ 1/036 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｄ
1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ｚ
Ｆターム(参考） 2C362 BA17
2H045 AB02 AB73
2H076 AB13 EA06
5C051 AA02 DB24 DC07 DE09
5C072 AA03 DA02 DA04 HA02 HA14
XA05
Claims (14)
- 【請求項１】 絶縁層を介して接合された２つのウエハ
基板のうちの一方のウエハ基板より一体的に形成されて
なる可動ミラー部及び該可動ミラー部と結合したねじり
梁部、前記絶縁層及び前記２つのウエハ基板より一体的
に形成されてなる、前記ねじり梁と結合した支持枠部と
を有し、前記可動ミラー部のミラー面が前記一方のウエ
ハ基板の前記絶縁層と接合される側の面に形成されたこ
とを特徴とする振動ミラー。 - 【請求項２】 請求項１記載の振動ミラーにおいて、前
記可動ミラー部の前記ミラー面と反対側の面に前記一方
のウエハ基板の厚さより薄い部分が形成されたことを特
徴とする振動ミラー。 - 【請求項３】 請求項２記載の振動ミラーを製造する方
法であって、絶縁層を介して接合された２つのウエハ基
板のうちの第１のウエハ基板に対するエッチングによっ
て、前記可動ミラー部、前記ねじり梁部及び前記支持枠
の輪郭をなす貫通部と、前記可動ミラー部の前記薄い部
分とを同時に形成することを特徴とする振動ミラー製造
方法。 - 【請求項４】 請求項３記載の振動ミラー製造方法にお
いて、前記第１のウエハ基板に対するエッチングの際
に、前記可動ミラー部の前記薄い部分でのマスク厚がそ
れ以外の部分でのマスク厚より薄い段差のあるエッチン
グマスクを用いることを特徴とする振動板ミラー製造方
法。 - 【請求項５】 請求項４記載の振動ミラー製造方法にお
いて、前記エッチングマスクが異種材料の２層からなる
ことを特徴とする振動ミラー製造方法。 - 【請求項６】 請求項３記載の振動ミラー製造方法にお
いて、前記第１のウエハ基板に対するエッチングの際
に、前記可動ミラー部の前記薄い部分に対応する領域に
不純物が高濃度にドーピングされたエッチングマスクを
用いることを特徴とする振動ミラー製造方法。 - 【請求項７】 請求項４記載の振動ミラー製造方法にお
いて、前記エッチングマスクとしてフォトレジスト膜を
用いることを特徴とする振動ミラー製造方法。 - 【請求項８】 請求項４記載の振動ミラー製造方法にお
いて、前記エッチングマスクとして酸化膜を用いること
を特徴とする振動ミラー製造方法。 - 【請求項９】 請求項４記載の振動ミラー製造方法にお
いて、前記エッチングマスクの段差をウェットエッチン
グにより形成することを特徴とする振動ミラー製造方
法。 - 【請求項１０】 請求項４記載の振動ミラー製造方法に
おいて、前記エッチングマスクの段差をドライエッチン
グにより形成することを特徴とする振動ミラー製造方
法。 - 【請求項１１】 請求項３記載の振動ミラー製造方法に
おいて、前記第１のウエハ基板に対するエッチングの停
止モニターのための凹部を、前記第１のウエハ基板の前
記絶縁層との接合面側に形成することを特徴とする振動
ミラー製造方法。 - 【請求項１２】 請求項３記載の振動ミラー製造方法に
おいて、前記第１のウエハ基板に対するエッチングで前
記貫通部に前記絶縁層を残すことを特徴とする振動ミラ
ー製造方法。 - 【請求項１３】 請求項１又は２記載の振動ミラーと、
この振動ミラーのミラー面に光ビームを入射させるため
の手段と、前記振動ミラーの前記ミラー面で反射された
光ビームを被走査面に結像させるための手段とを有する
ことを特徴とする光走査装置。 - 【請求項１４】 請求項１又は２記載の振動ミラーと、
この振動ミラーのミラー面に記録信号により変調された
光ビームを入射させるための手段と、像担持体と、前記
振動ミラーのミラー面で反射された光ビームを前記像担
持体に結像させるための手段と、前記像担持体に前記光
ビームの結像により形成された静電潜像を顕像化するた
めの手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002125750A JP2003315724A (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 振動ミラーとその製造方法、光走査装置、画像形成装置 |
| US10/367,706 US6972883B2 (en) | 2002-02-15 | 2003-02-19 | Vibration mirror, optical scanning device, and image forming using the same, method for making the same, and method for scanning image |
| US10/953,388 US7221493B2 (en) | 2002-02-15 | 2004-09-30 | Vibration mirror, optical scanning device, and image forming using the same, method for making the same, and method for scanning image |
| US11/216,180 US7417780B2 (en) | 2002-02-15 | 2005-09-01 | Vibration mirror, optical scanning device, and image forming using the same, method for making the same, and method for scanning image |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002125750A JP2003315724A (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 振動ミラーとその製造方法、光走査装置、画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003315724A true JP2003315724A (ja) | 2003-11-06 |
Family
ID=29540379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002125750A Pending JP2003315724A (ja) | 2002-02-15 | 2002-04-26 | 振動ミラーとその製造方法、光走査装置、画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003315724A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7123396B2 (en) | 2004-02-05 | 2006-10-17 | Seiko Epson Corporation | Optical scanning apparatus and image forming apparatus |
| JP2006293176A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Sony Corp | 光制御素子およびその製造方法、並びに表示装置 |
| KR100866303B1 (ko) * | 2005-07-06 | 2008-10-31 | 마이크로닉 레이저 시스템즈 에이비 | 숨겨진 힌지 ｍｅｍｓ 소자 |
| JP2009093105A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-04-30 | Hoya Corp | マイクロミラー装置、およびミラー部形成方法 |
| US7529011B2 (en) | 2004-04-12 | 2009-05-05 | Ricoh Company, Ltd. | Deflector mirror with regions of different flexural rigidity |
| US7582219B1 (en) | 2004-06-04 | 2009-09-01 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method of fabricating reflective mirror by wet-etch using improved mask pattern and reflective mirror fabricated using the same |
| JP2010185931A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ｍｅｍｓ素子の製造方法およびｍｅｍｓ素子 |
| JP2011031344A (ja) * | 2009-08-03 | 2011-02-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | マイクロメカニカル構造体およびその製造方法 |
-
2002
- 2002-04-26 JP JP2002125750A patent/JP2003315724A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7123396B2 (en) | 2004-02-05 | 2006-10-17 | Seiko Epson Corporation | Optical scanning apparatus and image forming apparatus |
| US7529011B2 (en) | 2004-04-12 | 2009-05-05 | Ricoh Company, Ltd. | Deflector mirror with regions of different flexural rigidity |
| US7582219B1 (en) | 2004-06-04 | 2009-09-01 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method of fabricating reflective mirror by wet-etch using improved mask pattern and reflective mirror fabricated using the same |
| JP2006293176A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Sony Corp | 光制御素子およびその製造方法、並びに表示装置 |
| KR100866303B1 (ko) * | 2005-07-06 | 2008-10-31 | 마이크로닉 레이저 시스템즈 에이비 | 숨겨진 힌지 ｍｅｍｓ 소자 |
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| JP2011031344A (ja) * | 2009-08-03 | 2011-02-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | マイクロメカニカル構造体およびその製造方法 |
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