JP2005001040A - Pickup tool for micro object - Google Patents

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JP2005001040A
JP2005001040A JP2003165825A JP2003165825A JP2005001040A JP 2005001040 A JP2005001040 A JP 2005001040A JP 2003165825 A JP2003165825 A JP 2003165825A JP 2003165825 A JP2003165825 A JP 2003165825A JP 2005001040 A JP2005001040 A JP 2005001040A
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JP
Japan
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comb teeth
movable comb
fixed
pick
jig
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JP2003165825A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazunori Urushibara
和則 漆原
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Miyota KK
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Miyota KK
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an analysis sample pretreatment tool for accurately and speedily picking up micro foreign matters of 100 μm or less stuck to a substrate or the like, from the substrate or the like. <P>SOLUTION: Fixed comb teeth 48 are connected to a bonding pad 54a fixed to a supporting silicon substrate 42. Movable comb teeth 49 are fixed to a movable comb teeth fixing beam 50, and the movable comb teeth fixing beam 50 is connected to a bonding pad 54b fixed to the supporting silicon substrate 42, through spring beams 51a, 51b connected to both ends. The movable comb teeth 49 are arranged alternately engaged with the fixed comb teeth 48. In a holder 52, its base part 52a is formed almost at the center of the movable comb teeth fixing beam 50, and a probe-like pickup part 53 is formed at the tip. Electrostatic force is applied between the movable comb teeth 49 and the fixed comb teeth 48 according to an applied voltage, and the spring beams 51a, 51b thereby bend to drive the pickup part 53. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上の微小異物分析の際に、その前処理方法として基板上から異物を採取するために用いる微細物用ピックアップ治具に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、微細物を掴むあるいは採取するには、先端の細いピンセットまたはプローブが用いられる。一般的なピンセットを使って、微細物を掴んだりする場合には指の力加減が難しいため、バイモルフ圧電素子を利用したピンセットなどが開示されている。(例えば、特許文献1参照)
【0003】
【特許文献1】
特開平6−155318号公報(第2−3頁、第1図)
【0004】
図4はバイモルフ素子を利用したピンセットの一例を示す図である。図4においてスイッチ31と34をオンすると低速で掴むための指令信号がインターフェース回路22を介して制御回路21に与えられて、制御回路21は緩やかに立ち上がる波形信号をインターフェイス回路22に与える。インターフェース回路22はその波形に応じた電圧を圧電素子2,3とシム材4とからなるバイモルフ素子に与え、その圧電波形に応じて変位させる。その変位によってアタッチメント7がピンセット先端部8との間で微細物15を挟む。スイッチ31,33をオフするとバイモルフ素子に印加されている電圧が緩やかに低下し、アタッチメント7が元の位置に戻る。スイッチ32をオンすると、バイモルフ素子が振動し、ピンセット先端部が振動して微細物15がピンセットから離れる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来の微細物用ピンセットは、図4に示すように圧電素子2,3やシム材4、ピンセット本体1などいくつかの部材を使って構成されており、ピンセットの大きさは10数mmに及ぶ。容易にピックアップできる微細物の大きさの下限は数100μm程度であり、それより小さい微細物をピックアップすることは極めて困難である。また、ピンセットを更に微細化することを考えた場合、ピンセットを構成する各部品の微小加工、接着固定技術も極めて困難となる。
【0006】
また、バイモルフ素子を利用したピンセットの場合、電圧を印加することによって素子に電荷が充電され、この電荷を放電する回路が設けられていないと電荷を放電するのに時間が掛かり、つまりは、ピンセットのアタッチメント7が復帰する動作が遅れ、スピーディな動作ができないという欠点がある。
【0007】
本発明の主たる目的は、製造工程などで発生する100μm以下の微小異物を付着していた基板などから精度よくスピーディにピックアップするための分析サンプル前処理ツールであり、従来のものより更に微小化したピックアップ治具を提供するものである。微小異物を定性分析する場合には、専用の分析サンプルホルダーあるいは組成既知の基板上で分析することにより、異物が付着していた下地成分の影響が除かれ、精度よく分析することが可能となる。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明はシリコン部材から形成した櫛歯型アクチュエータの静電力を駆動力として微細物をピックアップする治具であって、櫛歯型アクチュエータに印加する電圧値の変化によって、ピックアップ治具を動作させるものである。具体的手段としては以下に示す通りである。
【0009】
シリコン基板上に形成された櫛歯型アクチュエータであって櫛歯の先端部分が交互に噛み合った固定櫛歯と可動櫛歯、又は可動櫛歯と可動櫛歯とが対になって配置されており、可動櫛歯固定梁の一部分にピックアップ部を有する微細物用ピックアップ治具とする。
【0010】
可動櫛歯固定梁の中央部にピックアップ部を有し、該ピックアップ部が対向する櫛歯に対向して直線的に移動することを特徴とする前記微細物用ピックアップ治具とする。
【0011】
可動櫛歯固定梁の一端にピックアップ部を有し、該ピックアップ部が対向する櫛歯固定梁の一端と近接することが可能な前記微細物用ピックアップ治具とする。
【0012】
ピックアップ部材の先端部に絶縁膜を有する前記微細物用ピックアップ治具とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
従来から、シリコン基板を加工し、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)を形成することはよく知られている。本発明はMEMS技術を利用してシリコンの一体型ピックアップ治具を製作している。以下に添付図面を参照して、本発明に関わるシリコンの櫛歯型アクチュエータの詳細な説明と該アクチュエータを応用した微細物用ピックアップ治具の実施の形態について説明する。
【0014】
(実施の形態1)
まず、本発明の実施の形態1であるプローブ状の微細物用ピックアップ治具について説明する。図1は実施の形態1である微細物用ピックアップ治具の平面図である。図2は図1に示した微細物用ピックアップ治具の加工工程を説明する部分断面図である。なお、この実施の形態1ではSOIウエハを用いて微細物用ピックアップ治具を製造している。
【0015】
ここで、サンドウィッチ状ウエハであるSOIウエハ41は、図2に示すように単結晶シリコンで形成された支持用シリコン基板42と、この支持用シリコン基板42上に形成された非晶質二酸化シリコン(SiO2)によって形成された絶縁体の中間層43と、この中間層上に形成された構造体用シリコン基板44とからなる。SOIウエハは厚さ400μmの支持用シリコン基板42、厚さ2μmの中間層43、および厚さ50μmの構造体用シリコン基板44が用いられている。
【0016】
図1において、微細物用ピックアップ治具は、SOIウエハ41の構造体用シリコン基板44から形成された固定櫛歯48、可動櫛歯49、可動櫛歯固定梁50、ばね用梁51a、51b、ホルダー52、ピックアップ部53、ボンディングパッド54a、54bの構造体を有する。固定櫛歯48は支持用シリコン基板42に固定されたボンディングパッド54aに接続される。可動櫛歯49は、可動櫛歯固定梁50に固定され、可動櫛歯固定梁50はその両端に接続されたばね用梁51a、51bを介して支持用シリコン基板42に固定されたボンディングパッド54bと接続される。可動櫛歯49は固定櫛歯48と交互に噛み合って配置される。また、ホルダー52は、その基部52aが可動櫛歯固定梁50のほぼ中央に形成され、その先端にはプローブ状のピックアップ部53が形成される。ここで、可動櫛歯49、可動櫛歯固定梁50、ばね用梁51a、51b、ホルダー52、基部52aは支持用シリコン基板42とは直接固定されていないため、支持用シリコン基板42に固定されたボンディングパッド54bに支持された状態で可動可能となっている。
【0017】
次に、本発明の微細物用ピックアップ治具の動作について説明する。ボンディングパッド54a、54bに電圧を印加すると、固定櫛歯48、可動櫛歯49の間に電圧に応じた静電力が発生する。ここで、ばね用梁51a、51bが、ボンディングパッド54a、54bとばね用梁51a、51bの接続部を支点として弾性変形することで固定櫛歯48、可動櫛歯49の櫛歯の噛み合い量が変化し、それに伴いホルダー52、ピックアップ部53が固定櫛歯48に対して矢印方向55に相対的に移動する。櫛歯間の電圧の印加を解除すると、ばね用梁51a、51bはばね力によってもとの形状(電圧印加前の形状)に戻るため、それに伴い可動櫛歯固定梁50やピックアップ部53なども電圧印加前のもとの位置に戻る。このように電圧の印加量の操作により、ピックアップ部53の移動量を操作することが可能であり、ピックアップ部53と異物間の分子間力を利用し異物をピックアップすることでプローブとしての機能を果たす。
【0018】
次に、実施の形態1のピックアップ治具の製造方法について説明する。
構造体用シリコン基板44の表面は図1に示した櫛歯やばね用梁、ホルダー、ボンディングパッド等の構造体46に相当する位置にマスク45が形成される(図2(a))。マスク45によってマスキングされていないシリコン基板44の露出領域は、深異方性の反応性イオンエッチング法によって、中間層43の表面が露出するまで深さ方向にエッチングされる(図2(b))。
【0019】
その後、中間層43のみを選択的にエッチングする液体あるいは気体によってエッチングを行う。このエッチングは図2に示した幅の狭い構造体56と支持基板42との間に介在する中間層43に対しては、完全に除去することができる。これに対し、幅の広い構造体47と支持用シリコン基板42との間に介在する中間層43に対しては、図2に示すように部分的に残るエッチングがなされる。この結果、幅の広い構造体47は支持用シリコン基板42に支持されることになる(図2(c))。
【0020】
ここで言う幅の狭い構造体56とは、図1に示した可動櫛歯49、可動櫛歯固定梁50、ばね用梁51a、51b、ホルダー52、ピックアップ部53、固定櫛歯48である。
【0021】
その後、エッチングによって形成された凹部(エッチングにより構造体用シリコン基板44、中間層43が除去された箇所)に充填剤57を充填し、さらに支持用シリコン基板42の表面であって、ピックアップ部53を形成した領域に対向する領域以外の一部分にマスク58でマスキングをする(図2(e))。なお、充填剤は充填しなくても構わない。
【0022】
その後、このマスキングされた支持用シリコン基板42の露出領域のシリコンを充填剤57が露出するまで深異方性の反応性イオンエッチング法によりエッチングする(図2(f))。なお、充填部材57およびマスク45、58はエッチング後除去される(図2(g))。
【0023】
その後、ピックアップ部53の先端部について、乾式あるいは湿式成膜法により絶縁膜59(例えばSiO2)を形成する。なお、この工程は、上記中間層43を除去した後に行ってもよい。
【0024】
(実施の形態2)
つぎに、実施の形態2について説明する。実施の形態1ではプローブ状の微細物用ピックアップ治具を説明したが、この実施の形態2ではピンセット状の微細物用ピックアップ治具について説明する。なお、実施の形態2ではSOIウエハを用いている。
【0025】
図3は、本発明の実施の形態2である微細物用ピックアップ治具の平面図である。図3において、微細物用ピックアップ治具は、SOIウエハ41の構造体用シリコン基板44から形成される可動櫛歯60a、60b、可動櫛歯固定梁61a、61b、ピックアップ部62a、62bを有する。可動櫛歯60a、60bはそれぞれ可動櫛歯固定梁61a、61bに固定され、可動櫛歯固定梁61a、61bの一端は支持用シリコン基板42に固定される。可動櫛歯固定梁61a、61bのもう一端はピックアップ部62a、62bを有する。
【0026】
櫛歯の先端部分が噛み合った可動櫛歯60a、60bにおいて、それぞれのボンディングパッド63a、63bを介して電圧を印加すると、この電圧に応じた静電力によって櫛歯の噛み合い量が変化し、可動櫛歯固定梁61a、61bの一端であるピックアップ部62a、62b同士が近接する。また、電圧の印加を解除することによって櫛歯間の静電力がなくなり、可動櫛歯固定梁61a、61bのばね力によって、可動櫛歯固定梁61a、61bが電圧印加前のもとの位置に戻る。このように櫛歯の噛み合い量により、ピックアップ部62a、62bの移動量を操作することが可能であり、ピックアップ部62a、62bによって、異物を掴むことができる。
【0027】
実施の形態2のピックアップ治具の製造方法は、図2にあるように実施の形態1と同様である。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、MEMS技術によりピックアップ治具全体をシリコン部材から一体形成する事で、従来の構造のように各部品の接着固定が不要となり、さらに微小加工が可能なため従来より微小な異物を扱えるピックアップ治具が実現される。
【0029】
櫛歯型アクチュエータの静電力を駆動力とし、櫛歯型アクチュエータに印加する電圧値の変化によって、ピックアップ治具を動作させることが可能であり、高精度の微細物操作が行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1であるピックアップ治具の平面図
【図2】本発明のピックアップ治具の加工工程を示す部分断面図
【図3】本発明の実施の形態2であるピックアップ治具の平面図
【図4】従来のバイモルフ素子を利用したピンセットの一例を示す図
【符号の説明】
1 ピンセット本体
2 圧電素子
3 圧電素子
4 シム材
7 アタッチメント
8 ピンセット先端部
15 微細物
21 制御回路
22 インターフェイス回路
31 スイッチ
32 スイッチ
33 スイッチ
34 スイッチ
41 SOIウエハ(シリコン基板本体)
42 支持用シリコン基板
43 中間層
44 構造体用シリコン基板
45 マスク
46 構造体
47 幅の広い構造体
48 固定櫛歯
49 可動櫛歯
50 可動櫛歯固定梁
51a ばね用梁
51b ばね用梁
52 ホルダー
52a 基部
53 ピックアップ部
54a ボンディングパッド
54b ボンディングパッド
55 矢印
56 幅の狭い構造体
57 充填剤
58 マスク
59 絶縁膜
60a 可動櫛歯
60b 可動櫛歯
61a 可動櫛歯固定梁
61b 可動櫛歯固定梁
62a ピックアップ部
62b ピックアップ部
63a ボンディングパッド
63b ボンディングパッド
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pick-up jig for a fine object used for collecting foreign matter from a substrate as a pretreatment method when analyzing a minute foreign matter on a substrate.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a tweezer or probe having a thin tip is used to grasp or collect a fine object. When gripping fine objects using general tweezers, it is difficult to adjust the force of the finger, and therefore tweezers using a bimorph piezoelectric element are disclosed. (For example, see Patent Document 1)
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-6-155318 (page 2-3, FIG. 1)
[0004]
FIG. 4 is a diagram showing an example of tweezers using a bimorph element. In FIG. 4, when the switches 31 and 34 are turned on, a command signal for grasping at a low speed is given to the control circuit 21 via the interface circuit 22, and the control circuit 21 gives a waveform signal that rises gently to the interface circuit 22. The interface circuit 22 applies a voltage corresponding to the waveform to the bimorph element composed of the piezoelectric elements 2 and 3 and the shim material 4 and displaces it according to the piezoelectric waveform. Due to the displacement, the attachment 7 sandwiches the fine object 15 with the tweezer tip 8. When the switches 31 and 33 are turned off, the voltage applied to the bimorph element gradually decreases, and the attachment 7 returns to the original position. When the switch 32 is turned on, the bimorph element vibrates, the tip of the tweezers vibrates, and the fine object 15 leaves the tweezers.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional tweezers for fine objects are configured by using several members such as the piezoelectric elements 2 and 3, the shim material 4 and the tweezer body 1 as shown in FIG. . The lower limit of the size of a fine object that can be easily picked up is about several hundred μm, and it is extremely difficult to pick up a fine object smaller than that. Further, when considering further miniaturization of the tweezers, microfabrication of each component constituting the tweezers and an adhesion fixing technique become extremely difficult.
[0006]
In addition, in the case of tweezers using a bimorph element, a charge is applied to the element by applying a voltage, and it takes time to discharge the charge unless a circuit for discharging the charge is provided. There is a disadvantage that the operation of returning the attachment 7 is delayed, and a speedy operation cannot be performed.
[0007]
The main object of the present invention is an analytical sample pretreatment tool for picking up accurately and speedily from a substrate or the like on which a minute foreign matter of 100 μm or less generated in a manufacturing process or the like is adhered, and is further miniaturized than the conventional one. A pickup jig is provided. In the case of qualitative analysis of minute foreign matter, by analyzing on a dedicated analysis sample holder or a substrate with a known composition, the influence of the base component to which the foreign matter has adhered is eliminated, and it becomes possible to analyze accurately. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a jig for picking up fine objects by using the electrostatic force of a comb-shaped actuator formed of a silicon member as a driving force, and operates the pickup jig by changing the voltage value applied to the comb-shaped actuator. It is. Specific means are as follows.
[0009]
A comb-shaped actuator formed on a silicon substrate, in which fixed comb teeth and movable comb teeth, or movable comb teeth and movable comb teeth, in which the tip portions of the comb teeth are alternately meshed, are arranged in pairs. The pick-up jig for a fine object having a pick-up portion in a part of the movable comb fixed beam.
[0010]
The pick-up jig for fine objects is characterized by having a pick-up portion at the center of the movable comb-fixed beam, and the pick-up portion moves linearly facing the facing comb teeth.
[0011]
The pick-up jig for fine objects has a pickup portion at one end of the movable comb-fixed beam, and the pickup portion can be close to one end of the comb-fixed beam facing the pickup.
[0012]
The pick-up jig for fine objects having an insulating film at the tip of the pick-up member is used.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Conventionally, it is well known to process a silicon substrate to form a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). In the present invention, a silicon integrated pickup jig is manufactured using MEMS technology. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS With reference to the attached drawings, a detailed description of a silicon comb-shaped actuator according to the present invention and an embodiment of a pick-up jig for a fine object to which the actuator is applied will be described below.
[0014]
(Embodiment 1)
First, the probe-like fine object pickup jig according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a plan view of a pickup jig for fine objects according to the first embodiment. FIG. 2 is a partial cross-sectional view for explaining a processing step of the fine object pick-up jig shown in FIG. In the first embodiment, a pickup jig for fine objects is manufactured using an SOI wafer.
[0015]
Here, as shown in FIG. 2, the SOI wafer 41, which is a sandwich-like wafer, includes a supporting silicon substrate 42 formed of single crystal silicon and amorphous silicon dioxide (on the supporting silicon substrate 42). An insulating intermediate layer 43 formed of SiO2) and a structural silicon substrate 44 formed on the intermediate layer. As the SOI wafer, a support silicon substrate 42 having a thickness of 400 μm, an intermediate layer 43 having a thickness of 2 μm, and a silicon substrate 44 for a structure having a thickness of 50 μm are used.
[0016]
In FIG. 1, the pick-up jig for fine objects includes a fixed comb tooth 48, a movable comb tooth 49, a movable comb fixed beam 50, spring beams 51a and 51b, which are formed from the structure silicon substrate 44 of the SOI wafer 41. The structure includes a holder 52, a pickup portion 53, and bonding pads 54a and 54b. The fixed comb teeth 48 are connected to bonding pads 54 a fixed to the supporting silicon substrate 42. The movable comb teeth 49 are fixed to the movable comb fixed beams 50, and the movable comb fixed beams 50 are bonded to the bonding pads 54b fixed to the supporting silicon substrate 42 via spring beams 51a and 51b connected to both ends thereof. Connected. The movable comb teeth 49 are alternately meshed with the fixed comb teeth 48. The holder 52 has a base portion 52a formed at substantially the center of the movable comb fixed beam 50, and a probe-like pickup portion 53 formed at the tip thereof. Here, the movable comb tooth 49, the movable comb fixed beam 50, the spring beams 51a and 51b, the holder 52, and the base 52a are not directly fixed to the supporting silicon substrate 42, and thus are fixed to the supporting silicon substrate 42. It is movable while being supported by the bonding pad 54b.
[0017]
Next, the operation of the pickup jig for fine objects of the present invention will be described. When a voltage is applied to the bonding pads 54 a and 54 b, an electrostatic force corresponding to the voltage is generated between the fixed comb teeth 48 and the movable comb teeth 49. Here, the spring beams 51a and 51b are elastically deformed with the connecting portions of the bonding pads 54a and 54b and the spring beams 51a and 51b as fulcrums, so that the amount of engagement between the fixed comb teeth 48 and the movable comb teeth 49 is increased. Accordingly, the holder 52 and the pickup unit 53 move relative to the fixed comb teeth 48 in the arrow direction 55. When the application of the voltage between the comb teeth is released, the spring beams 51a and 51b return to the original shape (the shape before voltage application) due to the spring force, and accordingly, the movable comb fixed beam 50 and the pickup unit 53 are also included. Return to the original position before voltage application. As described above, the amount of movement of the pickup unit 53 can be controlled by operating the voltage application amount, and the function as a probe can be obtained by picking up the foreign matter using the intermolecular force between the pickup unit 53 and the foreign matter. Fulfill.
[0018]
Next, a method for manufacturing the pickup jig of the first embodiment will be described.
A mask 45 is formed on the surface of the structure silicon substrate 44 at a position corresponding to the structure 46 such as comb teeth, spring beams, holders, and bonding pads shown in FIG. 1 (FIG. 2A). The exposed region of the silicon substrate 44 not masked by the mask 45 is etched in the depth direction until the surface of the intermediate layer 43 is exposed by a deep anisotropic reactive ion etching method (FIG. 2B). .
[0019]
Thereafter, etching is performed with a liquid or gas that selectively etches only the intermediate layer 43. This etching can be completely removed from the intermediate layer 43 interposed between the narrow structure 56 and the support substrate 42 shown in FIG. On the other hand, the intermediate layer 43 interposed between the wide structure 47 and the supporting silicon substrate 42 is partially etched as shown in FIG. As a result, the wide structure 47 is supported by the supporting silicon substrate 42 (FIG. 2C).
[0020]
The narrow structure 56 mentioned here is the movable comb tooth 49, the movable comb fixed beam 50, the spring beams 51a and 51b, the holder 52, the pickup unit 53, and the fixed comb tooth 48 shown in FIG.
[0021]
Thereafter, a recess 57 formed by etching (a portion where the structure silicon substrate 44 and the intermediate layer 43 have been removed by etching) is filled with a filler 57, and further on the surface of the supporting silicon substrate 42, the pickup portion 53. Masking is performed with a mask 58 on a portion other than the region facing the region where the film is formed (FIG. 2E). The filler may not be filled.
[0022]
Thereafter, the silicon in the exposed region of the masked supporting silicon substrate 42 is etched by a deep anisotropic reactive ion etching method until the filler 57 is exposed (FIG. 2F). The filling member 57 and the masks 45 and 58 are removed after the etching (FIG. 2G).
[0023]
Thereafter, an insulating film 59 (for example, SiO 2) is formed on the tip of the pickup unit 53 by a dry or wet film forming method. This step may be performed after removing the intermediate layer 43.
[0024]
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment, the probe-like pickup jig for fine objects has been described. In the second embodiment, a tweezer-like pickup jig for fine objects will be described. In the second embodiment, an SOI wafer is used.
[0025]
FIG. 3 is a plan view of a pick-up jig for fine objects according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 3, the pick-up jig for fine objects has movable comb teeth 60a and 60b, movable comb fixed beams 61a and 61b, and pickup portions 62a and 62b formed from the structure silicon substrate 44 of the SOI wafer 41. The movable comb teeth 60a and 60b are fixed to the movable comb fixed beams 61a and 61b, respectively, and one ends of the movable comb fixed beams 61a and 61b are fixed to the supporting silicon substrate 42. The other ends of the movable comb fixed beams 61a and 61b have pickup portions 62a and 62b.
[0026]
When a voltage is applied to the movable comb teeth 60a and 60b in which the tip portions of the comb teeth are engaged with each other via the bonding pads 63a and 63b, the amount of engagement of the comb teeth is changed by the electrostatic force corresponding to the voltage, and the movable comb teeth Pick-up portions 62a and 62b, which are one ends of the tooth fixing beams 61a and 61b, approach each other. Further, by canceling the voltage application, the electrostatic force between the comb teeth disappears, and the movable comb fixed beams 61a and 61b return to their original positions before voltage application by the spring force of the movable comb fixed beams 61a and 61b. Return. As described above, the moving amounts of the pickup portions 62a and 62b can be controlled by the amount of engagement of the comb teeth, and foreign matters can be gripped by the pickup portions 62a and 62b.
[0027]
The method of manufacturing the pickup jig of the second embodiment is the same as that of the first embodiment as shown in FIG.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the entire pickup jig is integrally formed from a silicon member by MEMS technology, it is not necessary to bond and fix each component as in the conventional structure, and further micro processing is possible. Therefore, a pick-up jig that can handle a minute foreign object is realized.
[0029]
The pick-up jig can be operated by changing the voltage value applied to the comb-shaped actuator using the electrostatic force of the comb-shaped actuator as the driving force, and high-precision manipulation of fine objects can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a pickup jig according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a processing step of the pickup jig according to the present invention. Plan view of pick-up jig [Fig. 4] Diagram showing an example of tweezers using a conventional bimorph element [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tweezers main body 2 Piezoelectric element 3 Piezoelectric element 4 Shim material 7 Attachment 8 Tweezer tip 15 Fine object 21 Control circuit 22 Interface circuit 31 Switch 32 Switch 33 Switch 34 Switch 41 SOI wafer (silicon substrate main body)
42 Supporting silicon substrate 43 Intermediate layer 44 Structure silicon substrate 45 Mask 46 Structure 47 Wide structure 48 Fixed comb teeth 49 Movable comb teeth 50 Movable comb fixed beam 51a Spring beam 51b Spring beam 52 Holder 52a Base 53 Pickup unit 54a Bonding pad 54b Bonding pad 55 Arrow 56 Narrow structure 57 Filler 58 Mask 59 Insulating film 60a Movable comb tooth 60b Movable comb tooth 61a Movable comb fixed beam 61b Movable comb fixed beam 62a Pickup part 62b Pickup part 63a Bonding pad 63b Bonding pad

Claims (4)

シリコン基板上に形成された櫛歯型アクチュエータであって櫛歯の先端部分が交互に噛み合った固定櫛歯と可動櫛歯、又は可動櫛歯と可動櫛歯とが対になって配置されており、可動櫛歯固定梁の一部分にピックアップ部を有する微細物用ピックアップ治具。A comb-shaped actuator formed on a silicon substrate, in which the fixed comb teeth and movable comb teeth, or the movable comb teeth and the movable comb teeth are arranged in pairs. A pick-up jig for fine objects having a pick-up portion in a part of the movable comb fixed beam. 可動櫛歯固定梁の中央部にピックアップ部を有し、該ピックアップ部が対向する櫛歯に対向して直線的に移動することを特徴とする請求項1記載の微細物用ピックアップ治具。2. The pick-up jig for fine objects according to claim 1, wherein a pick-up portion is provided at the center of the movable comb-fixed beam, and the pick-up portion moves linearly facing the facing comb teeth. 可動櫛歯固定梁の一端にピックアップ部を有し、該ピックアップ部が対向する櫛歯固定梁の一端と近接することが可能な請求項1記載の微細物用ピックアップ治具。The pick-up jig for fine objects according to claim 1, wherein a pickup portion is provided at one end of the movable comb-fixed beam, and the pickup portion can be close to one end of the opposing comb-fixed beam. ピックアップ部材の先端部に絶縁膜を有する請求項1、2又は3記載の微細物用ピックアップ治具。The pick-up jig for fine objects according to claim 1, 2, or 3, further comprising an insulating film at a tip portion of the pick-up member.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2330819A2 (en) 2009-11-02 2011-06-08 Sony Corporation Image display device with imaging unit

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