JP2005292321A - プレーナ型アクチュエータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 前工程で可動板及びトーションバー形状が寸法公差外になり、共振周波数が狙い値より外れても、効率良く、しかも可動板及びトーションバーの品質への影響が少なく、１次元、及び２次元駆動方式のどちらにも対応可能な周波数調整手段を有するプレーナ型アクチュエータの製造方法を提供する。
【解決手段】 プレーナ型アクチュエータの製造方法において、可動板とトーションバーのいずれか一方をエッチング又は成膜により加工を行い、他方をエッチング又は成膜のうち、前記加工と異なる加工を行うことにより可動板の共振周波数を調整することを特徴とするプレーナ型アクチュエータの製造方法とする。また、２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータの製造方法において、内側可動板及び／又は前記内側可動板を軸支する第２トーションバーを加工することにより内側可動板の共振周波数を調整した後、外側可動板及び／又は前記外側可動板を軸支する第１トーションバーを加工することにより外側可動板の共振周波数を調整することを特徴とするプレーナ型アクチュエータの製造方法とする。
【選択図】 なし

Description

本発明は、光ビームを偏向するプレーナ型アクチュエータの製造方法に関するものである。

従来の光ビームを偏向するプレーナ型アクチュエータには、一方の主面に光を反射させるミラー面を形成した可動部を固定部に梁部で回動可能に軸支し、可動部の周縁部に沿って敷設したコイルと、梁部の軸線に平行な対辺の側方に可動部を間にして対向させて配置した永久磁石とで駆動手段を構成し、上記コイルに通電してローレンツ力を発生させて可動部を回動し、ミラー面で光ビームを反射して偏向するようにしたものがある。

図２４は従来のプレーナ型アクチュエータの構成を示す図で、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は下面図である。シリコン基板１０１には平板状の可動板１０２と該可動板１０２をシリコン基板１０１に対して基板上下方向に回動可能に軸支するトーションバー１０３、１０４とが一体成形されている。前記可動板１０２の一方の面に通電により磁界を発生する平面コイル１０５を敷設し、もう一方の面にはその全面にミラー１０６が設けてある。１０７はベース基板で、前記したシリコン基板１０１が可動板１０２に設けられたミラー１０６側を下側（ベース基板側）に向けて直接実装されている。１０７ａはベース基板１０７に設けられたミラー１０６に対応する穴である。１０８はワイヤーで、シリコン基板１０１に設けられたワイヤー接続パッド１０９とベース基板１０７に設けられたパターン１０７ｂとをワイヤーボンディングにより接続し、シリコン基板１０１とベース基板１０７の電気的接続を成すものである。

前記ベース基板１０７には前記トーションバー１０３、１０４の軸方向と平行な位置に、可動板１０２の対辺に磁界を作用させるための対をなす永久磁石１１０，１１１が固定され、さらにベース基板１０７の周縁部にヨーク１１２が載置され、プレーナ型アクチュエータが構成されている。

可動板１０２に形成された平面コイル１０５に通電すると、可動板１０２はトーションバー１０３、１０４を回転中心として回転する。

次に前記プレーナ型アクチュエータのシリコン基板１０１（以下、プレーナ型アクチュエータチップとする）について説明する。図２５はプレーナ型アクチュエータチップ１０１を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）はＡ−Ａ’断面図である。図２６はプレーナ型アクチュエータチップ１０１の製造工程を示す図である。プレーナ型アクチュエータチップ１０１の製造は工程ａ〜工程ｉにより行われる。以下、各工程を説明する。なお、コイル１１８は説明のために簡略化して配置してある。

工程ａ（酸化膜形成工程）：厚さ５００μｍのシリコン貼り合わせ基板１１３（通称ＳＯＩ基板といい、例えば活性層１１４（１００μm）、シリコン酸化膜から成る中間層１１５（１μm）、支持基板１１６（４００μm））の上下面を熱酸化してシリコン酸化膜（１μｍ）１１７を形成する。
工程ｂ（コイルパターン形成工程）：基板上面側にフォトリソグラフィとエッチングによりコイル１１８、絶縁膜１１９、保護膜１２０の各パターンを順次積層する。
工程ｃ（酸化膜除去工程１）：基板上面の、枠部形成部とトーションバー１０３、１０４形成部、可動板１０２形成部を除いて、露出しているシリコン酸化膜１１７をエッチングにより除去する。
工程ｄ（活性層除去工程）：工程ｃのエッチングにより露出された活性層シリコン１１４をエッチングにより除去する。
工程ｅ（中間層除去工程１）：工程ｄのエッチングにより露出された中間層シリコン酸化膜１１５をエッチングにより除去する。
工程ｆ（酸化膜除去工程２）：シリコン酸化膜１１７の支持基板シリコン１１６端部を除いた部分をエッチングにより除去する。
工程ｇ（支持基板除去工程）：工程ｆのエッチングにより露出された支持基板シリコン１１６をエッチングにより除去する。異方性エッチングはシリコンとシリコン酸化膜とでエッチングレートに選択性を持たせてあるため、エッチングが可動板１０２下面の中間層シリコン酸化膜１１５に到達すると見かけ上終了し、この時点で基板の貫通部分が完全に抜ける。
工程ｈ（中間層除去工程２）：工程ｇのエッチングにより露出した中間層シリコン酸化膜１１５をドライエッチングにより除去する。
工程ｉ（ミラー形成工程）：工程ｈのエッチングにより露出された活性層シリコン１１４下面に蒸着またはスパッタにより全反射ミラー１２１を形成する。このような工程でプレーナ型アクチュエータチップ１０１は製造されるが、通常は半導体素子と同様大きなウエハに同時に多数個のプレーナ型アクチュエータチップ１０１を形成し、完成後に個々に分割される。

次に、プレーナ型アクチュエータの可動板の共振周波数（以下、単に周波数とする）について説明する。可動板の周波数は、トーションバーと可動板形状により決定される。トーションバーの特性は断面の縦横比・断面積・長さ・材質で決まる。特に断面の縦横比・断面積は重要である。にもかかわらず最も加工条件に左右されやすいため精度が出にくい部位である。可動板形状はトーションバーより影響度は低いが精度的にはトーションバーと同等で加工される。これらはラップ研磨を用いる機械的周波数調整方法で精度を上げようとすると割れや欠けを生じる可能性が非常に高く信頼性が著しく低下する。ここで、上記したような問題点に対して、予め周波数を測定したプレーナ型アクチュエータの、可動板及びトーションバーを加工することにより周波数を調整する製造方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１では、可動板の周波数を減少させるため、図２６のｈ工程において可動板及びトーションバー上の活性層１１４をエッチングしている。通常、トーションバーをエッチングし厚みを減ずると周波数は減少方向に変化する。対して、可動板をエッチングし厚みを減ずると、可動板に対する負荷質量が減少し、周波数は増加方向に変化する。しかし、この場合は前者の効果が支配的であり、総体的に周波数は減少方向に変化することとなる。ここで、可動板及びトーションバーに対するエッチング量と周波数減少量は比例関係にある。また、特許文献１では可動板の周波数を増加させるため図２６のｉ工程において、可動板及びトーションバー上に金属ミラーを形成（金属成膜）している。ここでも前記周波数を減少させる場合と同様に、可動板への加工とトーションバーへの加工とでは周波数変化方向が逆となるが、可動板への金属膜形成による負荷質量増加による周波数減少の効果よりも、トーションバーが成膜により厚くなることによる周波数増加の効果の方が支配的であるため、総体的に周波数は増加する。ここで、可動板及びトーションバーに対する金属成膜量と周波数増加量は比例関係にある。

従来は上記のように、プレーナ型アクチュエータチップ製造工程の中間層除去工程及びミラー形成工程において、プレーナ型アクチュエータチップの初期周波数が設定周波数から外れた場合にプレーナ型アクチュエータチップの周波数ズレ量を補正する適切な量のエッチング及び金属成膜を施すことにより、設定周波数に合わせ込むものである。
特開２００２−２２８９６５号公報

従来のプレーナ型アクチュエータの製造方法は、可動板（ミラー面側）及びトーションバーに対して、所望の周波数に変化するまでエッチングもしくは金属成膜を行うが、この方法には次の問題点があった。上記した通り、可動板とトーションバーに同一加工を施した場合、周波数の変化量は可動板とトーションバーでそれぞれ逆方向の変化を示す。これは、可動板とトーションバーそれぞれの周波数変化が互いに相殺する方向に働くことを意味し、それぞれの部位を単独で加工した場合に比べ調整効率が悪い。このため、調整量を大きく取りたい場合は、多量のエッチングもしくは金属成膜を行う必要がある。しかし、可動板（ミラー面側）に対して過度にエッチングを行った場合、可動板のシリコン表面が荒れる。同様に、過度に成膜を行うと、膜粒子が凝集して膜表面に微細な凹凸が形成される。この状態で次工程の反射ミラー形成を行うと、下地の荒れや凹凸が反射ミラー面に反映され、反射率等の光学特性に悪影響を与える。また、トーションバーに対して過度にエッチングを行った場合は、シリコン表面が荒れ、駆動時にトーションバー折れの原因となる。また、トーションバーに対して過度に成膜を行うと、シリコンと金属薄膜の熱膨張率の差に起因するバイメタル効果により、トーションバー表面に堆積した薄膜の剥離や、駆動特性の低下を引き起こす。

また、従来のプレーナ型アクチュエータの製造方法は、基板に、可動板と可動板を基板に対し揺動可能に軸支するトーションバーを一体に形成し、前記可動板を揺動する１次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータに対しては、可動板の周波数を増加、及び減少方向へ変化させて所望の値に調整することが可能であるが、可動板が、第１のトーションバーで半導体基板に軸支される枠状の外側可動板と、前記第１トーションバーと軸方向が直交する第２のトーションバーで外側可動板の内側に軸支される内側可動板とからなり、前記内側可動板、外側可動板を揺動する２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータに対して前記調整手段を用いた場合は、内側可動板及び外側可動板の周波数は同方向へ一定の割合で変化する。それゆえ、内側可動板と外側可動板を任意の周波数比率で調整することはできない。さらに、内側可動板と外側可動板とで周波数を反対方向に調整することもできない。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、前工程で可動板及びトーションバー形状が寸法公差外になり、周波数が狙い値より外れても、効率良く、しかも可動板及びトーションバーの品質への影響が少なく、１次元、及び２次元駆動方式のどちらにも対応可能な周波数調整手段を有するプレーナ型アクチュエータの製造方法を提供しようとするものである。

基板に、可動板と可動板を基板に対し回動可能に軸支するトーションバーを一体に形成し、前記可動板を回動する１次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータの製造方法において、前記可動板と前記トーションバーのいずれか一方をエッチング又は成膜により加工を行い、他方をエッチング又は成膜のうち、前記加工と異なる加工を行うことにより可動板の周波数を調整することを特徴とするプレーナ型アクチュエータの製造方法とする。

周波数調整が行われる前記可動板の加工箇所を、前記可動板に設けた周波数調整部位とする。

可動板が、第１のトーションバーで半導体基板に軸支される枠状の外側可動板と、前記第１トーションバーと軸方向が直交する第２のトーションバーで前記外側可動板の内側に軸支される内側可動板とからなり、前記内側可動板、外側可動板を回動する２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータの製造方法において、前記内側可動板及び／又は前記第２トーションバーを加工することにより内側可動板の周波数を調整した後、前記外側可動板及び／又は前記第１トーションバーを加工することにより外側可動板の周波数を調整することを特徴とするプレーナ型アクチュエータの製造方法とする。

前記プレーナ型アクチュエータの製造方法において、周波数調整のための加工手段がエッチング及び／又は成膜とする。

周波数調整が行われる前記内側可動板の加工箇所を、前記内側可動板に設けた周波数調整部位とする。

プレーナ型アクチュエータチップ形成後に周波数調整を行うため、パターン精度やエッチング分布が悪く、周波数が公差から外れたチップも良品化が可能となり、歩留まりの向上が見込める。

１次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータにおいて、トーションバーと可動板に対しそれぞれ周波数が同方向に変化する加工を行うことで、少ない加工量で効率よく周波数を調整することができ、エッチングまたは成膜によるトーションバー及び可動板への負担が低減され、品質への影響を最小限に抑えることが可能となる。

１次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータにおいて、可動板の、ミラー面と反対面に加工部位を設けて、この加工部位をエッチング又は成膜して可動板の周波数調整を行うことにより、ミラー面の品質を下げることなく調整が可能となる。

２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータにおいて、第２トーションバー及び／又は内側可動板の加工を行い、次いで、第１トーションバー及び／又は外側可動板の加工を行うことにより、内側可動板と外側可動板の周波数を個別に調整することができる。また、少ない加工量で効率よく周波数を調整することができるため、エッチングまたは成膜によるトーションバー及び可動板への負担が低減され、品質への影響を最小限に抑えることが可能となる。

２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータにおいて、内側可動板の、ミラー面と反対面に加工部位を設けて、この加工部位をエッチング又は成膜して内側可動板の周波数調整を行うことで、ミラー面の品質を下げることなく調整が可能となる。

プレーナ型アクチュエータの製造方法において、可動板とトーションバーのいずれか一方をエッチング又は成膜により加工を行い、他方をエッチング又は成膜のうち、前記加工と異なる加工を行うことにより可動板の周波数を調整することを特徴とするプレーナ型アクチュエータの製造方法とする。また、２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータの製造方法において、前記内側可動板及び／又は前記第２トーションバーを加工することにより内側可動板の周波数を調整した後、前記外側可動板及び／又は前記第１トーションバーを加工することにより外側可動板の周波数を調整することを特徴とするプレーナ型アクチュエータの製造方法とする。

以下、図を参照して本発明の第一実施形態である１次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータの製造方法を説明する。本実施例の１次元駆動方式プレーナ型アクチュエータの構成は、図２６に示すプレーナ型アクチュエータの構成とほぼ同様であるため、ここでは基本的な構成の説明は省略する。従来技術と本実施例のプレーナ型アクチュエータの構成の違いとしては、従来が可動板上に敷設するコイルを可動板片面（以下、可動板のコイル形成面を可動板主面、その反対面を可動板裏面とする）の全面に設けているのに対し、本実施例は可動板上の可動板周縁部のみにコイルを設けた点である。

図１は本発明のプレーナ型アクチュエータチップの製造工程を示す断面図である。図１の断面図は、図２５で示すプレーナ型アクチュエータチップのＡ−Ａ’断面において、可動板上のコイルを、上述したように可動板周縁部のみに形成した場合のものである。図２、図３は、可動板の周波数が設定より高い場合に、周波数を減少させる工程を示す図である。図４、図５は、可動板の周波数が設定より低い場合に、周波数を増加させる工程を示す図である。プレーナ型アクチュエータチップの製造は図１に示す工程ａ〜工程ｉ及び図２〜図５に示す周波数調整工程のいずれか一つを用いることにより行われる。以下、各工程を説明する。

工程ａ（酸化膜形成工程）：厚さ５００μｍのシリコン貼り合わせ基板１１３（例えば、活性層１１４（１００μm）、シリコン酸化膜から成る中間層１１５（１μm）、支持基板１１６（４００μm））の上下面を熱酸化してシリコン酸化膜（１μｍ）１１７を形成する。
工程ｂ（コイルパターン形成工程）：基板上面側にフォトリソグラフィとエッチングによりコイル１１８、絶縁膜１１９、保護膜１２０の各パターンを順次積層する。ここで、コイル１１８は可動板１０２周縁部となる部分にのみ形成する。コイル１１８を形成しない可動板１０２中央部となる部分は、後の周波数調整工程において加工を行う周波数調整部位１２３（図３、図５参照）とする。
工程ｃ（酸化膜除去工程１）：基板上面の、枠部形成部とトーションバー１０３、１０４形成部、可動板１０２周縁部形成部を除いて、露出しているシリコン酸化膜１１７をエッチングにより除去する。
工程ｄ（活性層除去工程）：工程ｃのエッチングにより露出された活性層シリコン１１４のうち、可動板１０２中央部形成部を除いた部分をエッチングにより除去する。
工程ｅ（中間層除去工程１）：工程ｄのエッチングにより露出された中間層シリコン酸化膜１１５をエッチングにより除去する。
工程ｆ（酸化膜除去工程２）：シリコン酸化膜１１７の支持基板シリコン１１６端部を除いた部分をエッチングにより除去する。
工程ｇ（支持基板除去工程）：工程ｆのエッチングにより露出された支持基板シリコン１１６をエッチングにより除去する。異方性エッチングはシリコンとシリコン酸化膜とでエッチングレートに選択性を持たせてあるため、エッチングが可動板下面の中間層１１５に到達すると見かけ上終了し、この時点で基板の貫通部分が完全に抜ける。
工程ｈ（中間層除去工程２）：工程ｇのエッチングにより露出した中間層１１５をドライエッチングにより除去する。

この工程ｈまで行った時点でプレーナ型アクチュエータチップの周波数測定を行い、測定周波数と設定周波数の違いに応じて、図２〜図５に示す周波数調整工程のいずれか一つを実施する。可動板の周波数を減少させるための調整方法としては、図２に示すように、トーションバーをエッチングして薄くし、且つ可動板裏面に金属膜１２２の成膜を行い可動板を厚くする。あるいは、図３に示すように、トーションバーをエッチングして薄くし、且つ可動板主面に設けた周波数調整部位１２３に金属膜１２２の成膜を行い可動板を厚くする。また、可動板の周波数を増加させるための調整方法としては、図４に示すように、トーションバーに金属膜１２２を成膜して厚くし、且つ可動板裏面をエッチングして薄くする。あるいは図５に示すように、トーションバーに金属膜１２２を成膜して厚くし、且つ可動板主面に設けた周波数調整部位１２３にエッチングを行い、可動板を薄くする。このように、可動板とトーションバーの加工を、周波数の変化方向が同一となるような、それぞれ異なる加工方法を用いて行うことにより効率良く周波数の調整が行える。

ところで、ここでは可動板とトーションバーを厚くする手段として金属膜１２２の成膜を例に挙げているが、これは金属による成膜に限定されるものではなく、樹脂等の成膜でも良い。以下、可動板あるいはトーションバーへの金属膜１２２の成膜はこの通りである。

また、トーションバーまたは可動板のみを選択的に加工する際は、ステンシルマスクを用いて非加工部位をマスキングして行うか、レーザー等を使用して直接加工することで、構造体上にフォトリソグラフィを行う等の、難易度が高く、工数がかかるマスキング工程を使用せずに高精度に加工できる。加工の方法としては、蒸着、スパッタリング、イオンエッチング、レーザーアブレーションやレーザーＣＶＤ等があるが、調整箇所を均等に加工できる手段であれば、これに限定されるものではない。

上記の周波数調整工程の後、工程ｉとして、蒸着またはスパッタにより全反射ミラー１２１を可動板裏面に形成し、プレーナ型アクチュエータチップの完成となる。ここでは可動板裏面に全反射ミラー１２１を形成しているが、全反射ミラー１２１は可動板主面の周波数調整部位１２３、あるいは可動板裏面および可動板主面の周波数調整部位１２３両面に形成してもよい。

図６は２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータチップの上面図である。シリコン基板１２４には、第１のトーションバー１２５でシリコン基板に軸支される枠状の外側可動板１２６と、前記第１トーションバー１２５と軸方向が直交する第２のトーションバー１２７で前記外側可動板１２６の内側に軸支される内側可動板１２８とからなり、前記内側可動板１２８、外側可動板１２６の一方の面に通電により磁界を発生する平面コイル１２９を敷設し、もう一方の面にはその全面にミラー（不図示）が設けてある。内側可動板１２８上の平面コイル１２９の内側には周波数調整部位１３０が設けられる。シリコン基板１２４の枠部１３１にはワイヤー接続パッド１３２が設けられ、平面コイル１２９とワイヤー接続パッド１３２とは引出線１３３により接続される。なお、平面コイル１２９は、説明のために簡略化して配置してある。

２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータは、一対の永久磁石が上記構成で形成されたプレーナ型アクチュエータチップの第１トーションバー１２５と平行に外側可動板１２６を間にして配設され、さらに、一対の永久磁石が第２トーションバー１２７と平行に内側可動板を間に配設されて構成される。そして、内側可動板１２８、外側可動板１２６の平面コイル１２９を通電することで、永久磁石の静磁界との相互作用により、内側可動板１２８及び外側可動板１２６が第２トーションバー１２７、第１トーションバー１２５を回転軸とし回動する。

２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータチップの製造方法について説明する。図７は２次元駆動方式プレーナ型アクチュエータチップの製造工程を示す図である。図７は、図６で示す２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータチップのＡ−Ａ’断面により製造工程を説明するものである。図８〜図１２は２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータにおいて、内側可動板の周波数が設定より高い場合に、周波数を減少させる工程を示す図である。図１３〜図１７は、２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータにおいて、内側可動板の周波数が設定より低い場合に、周波数を増加させる調整工程を示す図である。図１８〜図２０は、２次元駆動方式のプレーナ型電磁アクチュエータにおいて、外側可動板の周波数が設定より高い場合に、周波数を減少させる工程を示す図である。図２１〜図２３は、２次元駆動方式のプレーナ型電磁アクチュエータにおいて、外側可動板の周波数が設定より低い場合に、周波数を増加させる工程を示す図である。以下、図を参照して本発明の第二実施形態を説明する。

工程ａ：厚さ５００μｍのシリコン貼り合わせ基板１１３（例えば、活性層１１４（１００μm）、シリコン酸化膜から成る中間層１１５（１μm）、支持基板１１６（４００μm））の上下面を熱酸化してシリコン酸化膜（１μｍ）１１７を形成する。
工程ｂ（コイルパターン形成工程）：基板上面側にフォトリソグラフィとエッチングによりコイル１２９、絶縁膜１３４、引出線１３３、保護膜１３５の各パターンを順次積層する。
工程ｃ（酸化膜除去工程１）：基板上面の、枠部形成部、第１トーションバー１２５形成部、第２トーションバー１２７形成部、外側可動板１２６形成部、内側可動板１２８周縁部形成部を除いて、露出しているシリコン酸化膜１１７をエッチングにより除去する。
工程ｄ（活性層除去工程）：工程ｃのエッチングにより露出された活性層シリコン１１４のうち、内側可動板１２８中央部形成部を除いた部分をエッチングにより除去する。
工程ｅ（中間層除去工程１）：工程ｄのエッチングにより露出された中間層シリコン酸化膜１１５をエッチングにより除去する。
工程ｆ（酸化膜除去工程２）：シリコン酸化膜１１７の支持基板シリコン１１６端部を除いた部分をエッチングにより除去する。
工程ｇ（支持基板除去工程）：工程ｆのエッチングにより露出された支持基板シリコン１１６をエッチングにより除去する。異方性エッチングはシリコンとシリコン酸化膜とでエッチングレートに選択性を持たせてあるため、エッチングが可動板下面の中間層１１５に到達すると見かけ上終了し、この時点で基板の貫通部分が完全に抜ける。
工程ｈ（中間層除去工程２）：工程ｇのエッチングにより露出した中間層１１５をドライエッチングにより除去する。

この工程ｈまで行った時点でプレーナ型アクチュエータチップの周波数測定を行い、測定周波数と設定周波数の違いに応じて、図８〜図２３に示す周波数調整工程のいずれか一つ、あるいは二つ以上を逐次選択し実施する。

内側可動板の周波数が設定より高い場合に、周波数を減少させるためには、図８〜図１２のいずれか一つの工程を行う。図８に示す工程は、エッチングによって第２トーションバーを薄くする。図９に示す工程は、内側可動板裏面に金属膜１２２を成膜し、内側可動板を厚くする。図１０に示す工程は、可動板主面に設けた周波数調整部位１３０に金属膜１２２を成膜し、可動板を厚くする。図１１、図１２に示す工程は、第２トーションバーへのエッチングと、内側可動板裏面に金属膜１２２を成膜（図１１）、または周波数調整部位１３０に金属膜１２２の成膜（図１２）をそれぞれ行い、第２トーションバーを薄く、且つ内側可動板を厚くする。

内側可動板の周波数が設定より低い場合に、周波数を増加させるためには図１３〜図１７のいずれか一つの工程を行う。図１３に示す工程は、第２トーションバーに金属膜１２２を成膜して、第２トーションバーを厚くする。図１４に示す工程は、内側可動板裏面をエッチングし、内側可動板を薄くする。図１５に示す工程は、周波数調整部位１３０をエッチングし、内側可動板を薄くする。図１６、図１７で示す工程は、第２トーションバーへの金属膜１２２の成膜と、内側可動板裏面のエッチング（図１６）、あるいは周波数調整部位１３０のエッチング（図１７）を行い、第２トーションバーを厚く、且つ内側可動板を薄くする。

外側可動板の周波数が設定より高い場合に、周波数を減少させるためには、図１８〜図２０の工程を行う。図１８に示す工程は、第１トーションバーをエッチングし薄くする。図１９に示す工程は、外側可動板（可動板裏面側）に金属膜１２２の成膜を行い、外側可動板を厚くする。図２０に示す工程は、第１トーションバーのエッチングと、外側可動板へ金属膜成膜工程をそれぞれ行い、第１トーションバーを薄く、且つ外側可動板を厚くする。

外側可動板の周波数が設定より低い場合に、周波数を増加させるためには、図２１〜図２３の工程を行う。図２１に示す工程は、金属膜１２２を第１トーションバーに成膜し厚くする。図２２に示す工程は、外側可動板（可動板裏面側）をエッチングし、外側可動板を薄くする。図２３に示す工程は、第１トーションバーへの金属膜１２２の成膜と、外側可動板のエッチングをそれぞれ行い、第１トーションバーを厚く、且つ外側可動板を薄くする。

２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータの場合は、まず内側可動板の周波数に対して所望の周波数変化量、変化方向に応じた調整を行い、次いで外側可動板の周波数に対して同様に調整を行う。これは、始めに外側可動板の周波数調整を行った後に内側可動板の周波数調整を行うと、内側可動板の周波数調整により、第１トーションバーが支持する内側可動板、第２トーションバー、及び外側可動板の総質量が変化し、この変化に伴なって一度調整した外側可動板の周波数が変化してしまうからである。

上記のように、内側可動板と第２トーションバー、外側可動板と第１トーションバーの加工を、周波数の変化方向が同一となるような、それぞれ異なる加工方法を用いて行うことにより効率良く周波数の調整が行える。

また、トーションバーまたは可動板のみを選択的に加工する際は、実施例１で説明したように、ステンシルマスクを用いて非加工部位をマスキングして行うか、レーザー等を使用して直接加工することで、高精度に加工できる。加工の方法としては、蒸着、スパッタリング、イオンエッチング、レーザーアブレーションやレーザーＣＶＤ等があるが、調整箇所を均等に加工できる手段であれば、これに限定されるものではない。

上記の周波数調整工程の後、工程ｉとして、蒸着またはスパッタにより全反射ミラー１３６を形成し、プレーナ型アクチュエータチップの完成となる。ここでは可動板裏面に全反射ミラー１３６を形成しているが、全反射ミラー１３６は可動板主面の周波数調整部位１３０、あるいは可動板裏面および可動板主面の周波数調整部位１３０両面に形成してもよい。

ところで、実施例１及び実施例２では電磁駆動方式のプレーナ型アクチュエータを説明したがこれに限定されるわけではなく、例えばトーションバーの対辺近傍に設けた上部電極と、該上部電極に対向して可動部の下方部位に配設した下部電極とで構成され、両電極間に静電引力を発生させるようにした静電駆動方式であってもよい。さらに、可動板の主面に設けた薄膜永久磁石と、可動板の下方部位に配設したコイルとで構成し、コイルによる上下方向の電磁界と薄膜永久磁石の静磁界との相互作用により可動板を回動させるようにした薄膜磁石方式であってもよい。

本発明のプレーナ型アクチュエータチップの製造工程を示す図。 可動板の周波数が設定より高い場合に、周波数を減少させる工程を示す図。 可動板の周波数が設定より高い場合に、周波数を減少させる工程を示す図。 可動板の周波数が設定より低い場合に、周波数を増加させる工程を示す図。 可動板の周波数が設定より低い場合に、周波数を増加させる工程を示す図。 ２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータチップの上面図。 ２次元駆動方式プレーナ型アクチュエータチップの製造工程を示す図。 ２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータにおいて、内側可動板の周波数が設定より高い場合に、周波数を減少させる工程を示す図。 ２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータにおいて、内側可動板の周波数が設定より高い場合に、周波数を減少させる工程を示す図。 ２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータにおいて、内側可動板の周波数が設定より高い場合に、周波数を減少させる工程を示す図。 ２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータにおいて、内側可動板の周波数が設定より高い場合に、周波数を減少させる工程を示す図。 ２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータにおいて、内側可動板の周波数が設定より高い場合に、周波数を減少させる工程を示す図。 ２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータにおいて、内側可動板の周波数が設定より低い場合に、周波数を増加させる調整工程を示す図。 ２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータにおいて、内側可動板の周波数が設定より低い場合に、周波数を増加させる調整工程を示す図。 ２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータにおいて、内側可動板の周波数が設定より低い場合に、周波数を増加させる調整工程を示す図。 ２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータにおいて、内側可動板の周波数が設定より低い場合に、周波数を増加させる調整工程を示す図。 ２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータにおいて、内側可動板の周波数が設定より低い場合に、周波数を増加させる調整工程を示す図。 ２次元駆動方式のプレーナ型電磁アクチュエータにおいて、外側可動板の周波数が設定より高い場合に、周波数を減少させる工程を示す図。 ２次元駆動方式のプレーナ型電磁アクチュエータにおいて、外側可動板の周波数が設定より高い場合に、周波数を減少させる工程を示す図。 ２次元駆動方式のプレーナ型電磁アクチュエータにおいて、外側可動板の周波数が設定より高い場合に、周波数を減少させる工程を示す図。 ２次元駆動方式のプレーナ型電磁アクチュエータにおいて、外側可動板の周波数が設定より低い場合に、周波数を増加させる工程を示す図。 ２次元駆動方式のプレーナ型電磁アクチュエータにおいて、外側可動板の周波数が設定より低い場合に、周波数を増加させる工程を示す図。 ２次元駆動方式のプレーナ型電磁アクチュエータにおいて、外側可動板の周波数が設定より低い場合に、周波数を増加させる工程を示す図。 従来のプレーナ型アクチュエータの構成を示す図で、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）下面図。 プレーナ型アクチュエータチップを示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）はＡ−Ａ’断面図 プレーナ型アクチュエータチップの製造工程を示す図。

符号の説明

１０１ シリコン基板
１０２ 可動板
１０３ トーションバー
１０４ トーションバー
１０５ 平面コイル
１０６ ミラー
１０７ ベース基板
１０７ａ 穴
１０７ｂ パターン
１０８ ワイヤー
１０９ ワイヤー接続パッド
１１０ 永久磁石
１１１ 永久磁石
１１２ ヨーク
１１３ ＳＯＩ基板
１１４ 活性層シリコン
１１５ 中間層シリコン酸化膜
１１６ 支持基板シリコン
１１７ シリコン酸化膜
１１８ コイル
１１９ 絶縁膜
１２０ 保護膜
１２１ 全反射ミラー
１２２ 金属膜
１２３ 周波数調整部位
１２４ シリコン基板
１２５ 第１トーションバー
１２６ 外側可動板
１２７ 第２トーションバー
１２８ 内側可動板
１２９ コイル
１３０ 周波数調整部位
１３１ 枠部
１３２ ワイヤー接続パッド
１３３ 引出線
１３４ 絶縁膜
１３５ 保護膜
１３６ 全反射ミラー

Claims (5)

1. 基板に、可動板と当該可動板を基板に対し回動可能に軸支するトーションバーを一体に形成し、前記可動板を回動する１次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータの製造方法において、前記可動板と前記トーションバーのいずれか一方をエッチング又は成膜により加工を行い、他方をエッチング又は成膜のうち、前記加工と異なる加工を行うことにより可動板の共振周波数を調整することを特徴とするプレーナ型アクチュエータの製造方法。
2. 周波数調整が行われる前記可動板の加工箇所が、前記可動板に設けられる周波数調整部位であることを特徴とする請求項１に記載のプレーナ型アクチュエータの製造方法。
3. 可動板が、第１のトーションバーで半導体基板に軸支される枠状の外側可動板と、前記第１トーションバーと軸方向が直交する第２のトーションバーで前記外側可動板の内側に軸支される内側可動板とからなり、前記内側可動板、外側可動板を回動する２次元駆動方式のプレーナ型アクチュエータの製造方法において、前記内側可動板及び／又は前記第２トーションバーを加工することにより内側可動板の共振周波数を調整した後、前記外側可動板及び／又は前記第１トーションバーを加工することにより外側可動板の共振周波数を調整することを特徴とするプレーナ型アクチュエータの製造方法。
4. 周波数調整のための加工手段がエッチング及び／又は成膜であることを特徴とする請求項３に記載のプレーナ型アクチュエータの製造方法。
5. 周波数調整が行われる前記内側可動板の加工箇所が、前記内側可動板に設けられる周波数調整部位であることを特徴とする請求項３、又は請求項４に記載のプレーナ型アクチュエータの製造方法。

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