JP2006130598A - はり構造体製作方法およびはり構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】ステップ部を有するはり構造体をウエットエッチングによって一体的に製作する技術において、そのステップ部のうちの肩部の位置を制御する。
【解決手段】ステップ部１６０を有するはり構造体１４４をウエットエッチングによって製作するために、被エッチング材４００にマスクパターン４５０をコーティングする。そのマスクパターンは、（ａ）被エッチング材が侵食されずに残る予定残存部分５００の表面を覆う基本パターン５１０と、（ｂ）被エッチング材のうちそれの厚さ方向の途中まで侵食される予定半侵食部分５０４と、被エッチング材のうちそれの厚さ方向に貫通するまで侵食される予定貫通部分５０２のうちその予定半侵食部分をはり構造体の幅方向両側から挟む両側部分５０６，５０６とのうちの少なくとも両側部分５０６，５０６の表面を覆う補償パターン５１２とを有するものとする。
【選択図】図１０

Description

本発明は、１次元的に延びるはり構造体をエッチングによって製作する技術に関するものであり、特に、長さ方向における一部分にステップ部を有するはり構造体をエッチングによって一体的に製作する技術に関するものである。

例えば、光によって画像を形成する分野においては、光の走査、または眼を通して観察者によって知覚される虚像の奥行きの制御を目的として、光の進行方向または波面曲率を高精度で変化させるためにはり構造体が使用される場合がある。このはり構造体は例えば、光の走査のために、そのはり構造体に平行な一直線まわりにねじり振動させられ、また、波面曲率の変調のために、そのはり構造体の表面に直角な一直線方向において縦振動させられる。

この種のはり構造体は、光の走査または虚像の奥行きの制御を目的として使用される場合には、例えば、光が入射する反射面を有する板状の反射ミラー部と、その反射ミラー部と同一平面に沿って延びる弾性変形部とを一体的に含むように構成される。この種のはり構造体の一従来例が特許文献１に開示されている。
特許第２９８１６００号公報

本発明者らは、長さ方向における一部分にステップ部を有するはり構造体をウエットエッチングによって一体的に製作する技術について研究を行った。そのステップ部は、（ａ）はり構造体の基本表面と同一の高さを有する高部と、（ｂ）その基本表面より低い低部であって、はり構造体の厚さ方向において高部から隔たるものと、（ｃ）それら高部と低部との境界に位置してはり構造体を横断する肩部とを有している。

その研究の結果、本発明者らは、ウエハに対してドライエッチングを施す場合には、製作されたはり構造体において、ステップ部のうちの肩部の、そのはり構造体の長さ方向における位置が安定し易いのに対し、ウエハに対してウエットエッチングを従来の手法で施す場合には、製作されたはり構造体において、ステップ部のうちの肩部の、そのはり構造体の長さ方向における位置が安定し難いことに気が付いた。さらに、本発明者らは、従来のウエットエッチングでは、はり構造体の長さ方向における肩部の位置の精度に関する個体間のばらつきを低減することが困難であることにも気がついた。

以上説明した事情を背景として、本発明は、長さ方向における一部分にステップ部を有するはり構造体をエッチングによって一体的に製作する技術において、そのステップ部のうちの肩部の、はり構造体の長さ方向における位置を制御することを課題としてなされたものである。

本発明によって下記の各態様が得られる。各態様は、項に区分し、各項には番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本発明が採用し得る技術的特徴の一部およびそれの組合せの理解を容易にするためであり、本発明が採用し得る技術的特徴およびそれの組合せが以下の態様に限定されると解釈すべきではない。すなわち、下記の態様には記載されていないが本明細書には記載されている技術的特徴を本発明の技術的特徴として適宜抽出して採用することは妨げられないと解釈すべきなのである。

さらに、各項を他の項の番号を引用する形式で記載することが必ずしも、各項に記載の技術的特徴を他の項に記載の技術的特徴から分離させて独立させることを妨げることを意味するわけではなく、各項に記載の技術的特徴をその性質に応じて適宜独立させることが可能であると解釈すべきである。

（１） 長さ方向における一部分にステップ部を有するはり構造体をエッチングによって一体的に製作するはり構造体製作方法であって、
単結晶により構成された板状の被エッチング材の両面にそれぞれ膜状のエッチングマスク材をコーティングするコーティング工程と、
前記被エッチング材の両面にそれぞれコーティングされた２枚のエッチングマスク材に２個のマスクパターンをそれぞれ形成するマスクパターン形成工程と、
そのマスクパターン形成工程において前記２個のマスクパターンがそれぞれコーティングされた前記被エッチング材をエッチング液に浸漬させてウエットエッチングを実行するウエットエッチング工程と
を含み、
前記ステップ部は、（ａ）前記はり構造体の基本表面と同一の高さを有する高部と、（ｂ）前記基本表面より低い低部であって、前記はり構造体の厚さ方向において前記高部から隔たるものと、（ｃ）それら高部と低部との境界に位置して前記はり構造体を横断する肩部とを有しており、
前記被エッチング材は、（ｄ）前記板状の被エッチング材から前記はり構造体を取り出すために、前記ウエットエッチングの実行時に、前記厚さ方向に貫通するまで侵食される予定貫通部分と、（ｅ）前記高部を形成するために、前記ウエットエッチングの実行時に、侵食されずに残る予定残存部分と、（ｆ）前記低部を形成するために、前記ウエットエッチングの実行時に、前記厚さ方向の途中まで侵食される予定半侵食部分とを有しており、
前記マスクパターンは、（ｇ）前記予定残存部分の表面を覆う基本パターンと、（ｈ）前記予定貫通部分のうち前記予定半侵食部分を前記はり構造体の幅方向両側から挟む両側部分と前記予定半侵食部分とのうちの少なくとも両側部分の表面を覆う補償パターンとを有するはり構造体製作方法。

この方法によれば、マスクパターンが形成された被エッチング材に対してウエットエッチングが施されることにより、ステップ部を有するはり構造体が製作される。ステップ部は、上述のように、高部と低部と肩部とを有している。

被エッチング材は、前述のように、板状の被エッチング材からはり構造体を取り出すための予定貫通部分と、ステップ部のうちの高部を形成するための予定残存部分と、ステップ部のうちの低部を形成するための予定半侵食部分とを含んでいる。

この方法においては、マスクパターンが、予定残存部分の表面を覆う基本パターンを含んでいる。マスクパターンは、さらに、（ｉ）予定貫通部分のうち予定半侵食部分をはり構造体の幅方向両側から挟む両側部分と、（ｉｉ）予定半侵食部分とのうちの少なくとも両側部分の表面を覆う補償パターンを含んでいる。

ステップ部のうちの肩部は、被エッチング材のうちの平面部がエッチングされることによって形成される。そのエッチング過程において、被エッチング材には、最終的な肩部に似た形状を有する部分が中間的に生成される。

その中間生成部分は、被エッチング材の基本表面に対して交差する方向に延びている。そのため、その中間生成部分においては、エッチングが、被エッチング材の厚さを減らす向きに進行するのみならず、幅寸法を減らす向きおよび長さ方向位置を後退させる向きにも進行する。そのため、その中間生成部分においては、同じ被エッチング材のうちの基本表面より、エッチングの進行速度が速いうえに、出現する結晶面の構成が複雑化し易い。

そのため、エッチングにより、被エッチング材のうちの平面部から、立体的なステップ部を形成するために被エッチング材に予め付着させられるマスクパターンを、前述の予定残存部分の形状のみを反映する基本パターンと同じ形状にしたのでは、最終的に形成されるはり構造体のうちのステップ部のうちの肩部が、そのはり構造体の長さ方向における位置に関して安定しない。

すなわち、実際のエッチング条件（例えば、エッチング時間）のばらつきに対して肩部の位置がかなり敏感なのであり、その結果、エッチングによって形成された複数のはり構造体間において肩部の位置がばらつき易い。

これに対し、本項に係る方法においては、マスクパターンが、さらに、（ａ）予定半侵食部分Ａと、（ｂ）予定貫通部分のうちその予定半侵食部分をはり構造体の幅方向両側から挟む両側部分Ｂとのうちの少なくとも両側部分Ｂの表面を覆う補償パターンを含んでいる。

この補償パターンは、被エッチング材のうち基本パターンによって被覆されている部分においてエッチングが進行することを抑制するように機能する。さらに、この補償パターンの形状次第で、最終的に形成される肩部の表面組成を、エッチングされ難い結晶面が適当な位置に出現するように、制御することが容易である。エッチングされ難い結晶面が肩部の表面に出現することは、実際のエッチング条件のばらつきにもかかわらず、肩部の位置が安定することにつながる。

したがって、本項に係る方法によれば、マスクパターンが基本パターンの他に補償パターンをも含むものとされているため、板状の被エッチング材から、立体的なステップ部を有するはり構造体を一体的にウエットエッチングによって製作する際に、ステップ部のうちの肩部の位置精度を向上させることが容易となる。

（２） 前記マスクパターンは、全体的に均一な厚さを有する（１）項に記載のはり構造体製作方法。

この方法によれば、マスクパターンの厚さが不均一である場合より、マスクパターンを簡単にかつ安定して製作することができる。

（３） 前記被エッチング材は、シリコン単結晶であって、（１００）結晶面が露出するものである（１）または（２）項に記載のはり構造体製作方法。

（４） 前記補償パターンは、前記両側部分の表面を覆うことにより、前記予定半侵食部分において前記ウエットエッチングが進行する速度を減速させてそのウエットエッチングが前記予定残存部分に到達しないようにする第１エッチング補償部を含む（１）ないし（３）項のいずれかに記載のはり構造体製作方法。

この方法によれば、マスクパターンの一部である第１エッチング補償部により、被エッチング材のうちの予定半侵食部分を幅方向両側から挟む両側部分の表面が覆われることにより、その予定半侵食部分においてウエットエッチングが進行する速度が減速させられる。

したがって、この方法によれば、被エッチング材のうちの予定残存部分が、それの肩部において正面からウエットエッチングが施される可能性があるにもかかわらず、第１エッチング補償部の存在により、ウエットエッチングが予定残存部分に到達しないようにされる。その結果、この方法によれば、実際のエッチング条件のばらつきにもかかわらず、最終的に形成される肩部の位置の安定性が向上する。

（５） 前記第１エッチング補償部は、前記予定半侵食部分から前記幅方向両側にそれぞれ張り出した状態で前記長さ方向に延びる一対の張り出し部分であって、それら一対の張り出し部分の一端部において前記基本パターンに結合されて閉塞される一方、他端部において開放されることにより、前記基本パターンのうち前記一対の張り出し部分に結合される部分と共同して概してＵ字状を成すものを含む（４）項に記載のはり構造体製作方法。

（６） 前記第１エッチング補償部は、前記はり構造体の幅方向に平行であり、かつ、前記被エッチング材の［１１０］結晶方向と直交する直線部を有する（４）または（５）項に記載のはり構造体製作方法。

被エッチング材のうち［１１０］結晶方向と直交する部分は、エッチングされ難い部分であるため、この部分が出現するように肩部をウエットエッチングによって形成すれば、肩部の位置が安定する。

このような知見に基づき、本項に係る方法においては、前記（４）または（５）項における第１エッチング補償部が、はり構造体の幅方向に平行であり、かつ、被エッチング材の［１１０］結晶方向と直交する直線部を有するものとされている。

（７） 前記補償パターンは、前記予定半侵食部分の表面を覆うことにより、その予定半侵食部分において前記ウエットエッチングが進行する速度を減速させてそのウエットエッチングが前記予定残存部分に到達しないようにする第２エッチング補償部を含む（１）ないし（６）項のいずれかに記載のはり構造体製作方法。

この方法によれば、マスクパターンの一部である第２エッチング補償部により、被エッチング材のうちの予定半侵食部分の表面が覆われることにより、その予定半侵食部分においてウエットエッチングが進行する速度が減速させられる。

したがって、この方法によれば、被エッチング材のうちの予定残存部分が、それの肩部において正面からウエットエッチングが施される可能性があるにもかかわらず、第２エッチング補償部の存在により、ウエットエッチングが予定残存部分に到達しないようにされる。その結果、この方法によれば、実際のエッチング条件のばらつきにもかかわらず、最終的に形成される肩部の位置の安定性が向上する。

（８） 前記補償パターンは、（４）ないし（６）項のいずれかに記載の第１エッチング補償部と前記第２エッチング補償部とを含んでおり、
その補償パターンは、前記基本パターンのうち前記補償パターンに結合される部分と共同して、４個の角部と４本の辺とを有する菱形状を成し、かつ、各辺は［１００］結晶方向と直交しており、かつ、前記４個の角部のうち互いに対向する２個の対向角部のうちの一方において前記基本パターンに結合される一方、他方の対向角部において切り欠かれている形状を成している（７）に記載のはり構造体製作方法。

（９） 前記ウエットエッチング工程において前記被エッチング材を前記エッチング液に１回のみ浸漬させることにより、前記はり構造体を一括して製作する（１）ないし（８）項のいずれかに記載のはり構造体製作方法。

前記（１）ないし（８）項のいずれかに係る方法は、ウエットエッチング工程において同じ被エッチング材をエッチング液に複数回に分けて浸漬させることにより、はり構造体を製作するようにして実施することが可能である。

これに対し、本項に係る方法においては、ウエットエッチング工程において被エッチング材がエッチング液に１回のみ浸漬させられることにより、はり構造体が一括して製作される。したがって、この方法によれば、はり構造体の製作時間が短縮し、製作効率が向上する。

（１０） 長さ方向における少なくとも一部分にステップ部を有するはり構造体であって、
前記ステップ部が、（ａ）前記はり構造体の基本表面と同一の高さを有する高部と、（ｂ）前記基本表面より低い低部であって、前記はり構造体の厚さ方向において前記高部から隔たるものと、（ｃ）それら高部と低部との境界に位置して前記はり構造体を横断する肩部とを有するように、単結晶により構成された板状の被エッチング材に対するウエットエッチングによって製作されたはり構造体。

このはり構造体によれば、長さ方向における少なくとも一部分にステップ部を有するはり構造体であってウエットエッチングによって一体的に製作されたものが提供される。このはり構造体は、前記（１）ないし（９）項のいずれかに係る方法の実施によって好適に製作することが可能である。

（１１） 当該はり構造体は、（１）ないし（１０）項のいずれかに記載のはり構造体製作方法によって製作されたはり構造体。

（１２） 当該はり構造体は、光が入射する反射面を有する板状の反射ミラーと、その反射ミラーと同一平面に沿って延びる弾性変形部であって前記ステップ部が形成されたものとを互いに一体的に含む（１０）または（１１）項に記載のはり構造体。

（１３） 当該はり構造体は、振動させられることにより、前記反射面に入射した光の光学的特性を変化させるために使用される（１２）項に記載のはり構造体。

本項においては、「振動」は、例えば、前記反射面に平行な一揺動軸線まわりの揺動として実現したり、前記反射面に直角な一直線方向における往復運動として実現することが可能である。

本項においては、「光学的特性」は、例えば、反射面への入射光がその反射面によって偏向される角度を意味するように解釈したり、反射面からの出射光の波面曲率を意味するように解釈することが可能である。

（１４） 前記低部に積層部が、その積層部の上面が前記高部の上面を超えないように形成される（１０）ないし（１３）項のいずれかに記載のはり構造体。

このはり構造体によれば、積層部（例えば、加振源）をそのはり構造体に、そのはり構造体の基本表面から厚さ方向に突出することなく形成することが可能となる。したがって、このはり構造体によれば、例えば、はり構造体の薄板化が要望される環境において、その要望を満たしつつ、はり構造体に積層部を形成することが可能となる。

本明細書においては、結晶面が（ａｂｃ）というように表記されるが、この表記が意味する結晶面は、その表記中のａ，ｂ，ｃという各数字の符号を考慮した狭義の結晶面のみならず、それと等価な結晶面をも含んでいる。すなわち、（ａｂｃ）結晶面は、該当する複数の結晶面を包含する包括的な定義に従って解釈すべきなのである。このことは［ａｂｃ］というように表記される結晶方向についても同様である。

以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。

図１には、本発明の第１実施形態に従うはり構造体製作方法によって製作された反射ミラー部を有するはり構造体を光走査のために備えた網膜走査型ディスプレイ（以下、「ＲＳＤ」と略称する。）が系統的に示されている。

このＲＳＤは、光束としてのレーザビームを観察者の眼１０の瞳孔１２を経て網膜１４に直接投影し、その投影された光束を網膜１４上において走査することにより、画像を表示するように設計されている。

図１に示すように、このＲＳＤは光源ユニット２０を備えている。この光源ユニット２０は、３個のレーザ３０，３２，３４と、３個のコリメータレンズ４０，４２，４４と、３個のダイクロイックミラー５０，５２，５４と、結合光学系５６とを備えている。

３個のレーザ３０，３２，３４は、赤色レーザビームを発生させるＲレーザ３０と、緑色レーザビームを発生させるＧレーザ３２と、青色レーザビームを発生させるＢレーザ３４とである。いずれのレーザ３０，３２，３４も、例えば半導体レーザを用いて構成することが可能である。

３個のコリメータレンズ４０，４２，４４は、３個のレーザ３０，３２，３４から出射した３色のレーザビームをそれぞれコリメートするレンズである。３個のダイクロイックミラー５０，５２，５４は、それら３個のコリメータレンズ４０，４２，４４から出射した３色のレーザビームを互いに結合するために、それら３色のレーザビームに対して波長選択的に反射および透過を行う。

それら３色のレーザビームは、ダイクロイックミラー５０，５２，５４を代表する１個の代表ダイクロイックミラーにおいて互いに結合される。本実施形態においては、その代表ダイクロイックミラーとしてダイクロイックミラー５０が選定されている。このダイクロイックミラー５０において結合されたレーザビームは、合成レーザビームとして結合光学系５６に入射して集光される。

図１に示すように、光源ユニット２０は、さらに、信号処理回路６０を備えている。この信号処理回路６０には、外部から映像信号が供給される。その映像信号は、各画素ごとに、赤色、緑色および青色の各色の輝度を表わす輝度信号を含んでいる。

この信号処理回路６０は、３個のレーザドライバ７０，７２，７４を経て３個のレーザ３０，３２，３４にそれぞれ電気的に接続されている。この信号処理回路６０は、赤色、緑色および青色の各色の輝度信号に基づき、各レーザ３０，３２，３４から出射するレーザビームの強度を、対応するレーザドライバ７０，７２，７４を介して変調する。

図１に示すように、結合光学系５６から出射したレーザビームは、光伝送媒体としての光ファイバ８２によってコリメータレンズ８４に伝送される。そのコリメータレンズ８４においてコリメートされて出射したレーザビームは水平走査系１００に入射する。

この水平走査系１００は、機械的偏向を行うミラーを備えた弾性体の振動によってそのミラーを揺動させる光スキャナ１０４を備えている。光スキャナ１０４は、信号処理回路６０から供給される水平同期信号に基づいて制御される。

図２には、光スキャナ１０４が分解斜視図で示されている。図２に示すように、光スキャナ１０４は、本体部１１０がベース１１２に装着されて構成されている。

本体部１１０は、シリコン等、弾性を有する材料を用いて形成されている。本体部１１０の厚さは、約１００μｍとされている。本体部１１０は、図２の上側に示すように、概略的には、光が通過し得る貫通穴１１４を有して薄板長方形状を成している。本体部１１０は、外側には固定枠１１６を備え、一方、内側には、反射面１２０が形成された反射ミラー部１２２を有する振動体１２４を備えている。その反射面１２０には、図１に示すコリメータレンズ８４からレーザビームが入射する。

このような本体部１１０の構成に対応して、ベース１１２は、図２の下側に示すように、本体部１１０との装着状態において固定枠１１６が装着されるべき支持部１３０と、振動体１２４と対向する凹部１３２とを有するように構成されている。凹部１３２は、本体部１１０をベース１１２に装着した状態において、振動体１２４が振動によって変位してもベース１１２と干渉しない形状を有するために形成されている。

図２に示すように、反射ミラー部１２２の反射面１２０は、それの対称中心線でもある揺動軸線１３４を中心として揺動させられる。振動体１２４は、さらに、その反射ミラー部１２２からそれと同一面上に延びて、その反射ミラー部１２２を固定枠１１６に結合するはり部１４０を備えている。本実施形態においては、反射ミラー部１２２の両側から一対のはり部１４０，１４０がそれぞれ互いに逆向きに延び出している。

各はり部１４０は、１個のミラー側板ばね部１４２と、一対の枠側板ばね部１４４，１４４と、それらミラー側板ばね部１４２と一対の枠側板ばね部１４４，１４４とを互いに接続する接続部１４６とを含むように構成されている。すなわち、本実施形態においては、各はり部１４０が、前記（１）項における「はり構造体」の一例を構成し、また、前記（１０）項および（１１）項に係る「はり構造体」の一例を構成しているのである。

各はり部１４０においては、ミラー側板ばね部１４２が、反射ミラー部１２２のうち揺動軸線１３４上において互いに対向する一対の縁の一方から、対応する接続部１４６まで延びている。接続部１４６は、揺動軸線１３４と直交する方向に延びている。さらに、各はり部１４０においては、一対の枠側板ばね部１４４が、対応する接続部１４６の端部から、揺動軸線１３４に対して互いに逆向きにオフセットする姿勢で、揺動軸線１３４に沿って固定枠１１６まで延びている。

各はり部１４０においては、図２に示すように、駆動源１５０，１５２，１５４，１５６が一対の枠側板ばね部１４４，１４４のそれぞれに、固定枠１１６に及ぶ姿勢で取り付けられている。

図３に示すように、各枠側板ばね部１４４が、固定枠１１６に近い側において局部的に薄板化され、それにより、凹部１５８が形成されている。この凹部１５８に連続する凹部１５９が固定枠１１６に形成されている。それら凹部１５８および１５９を利用することにより、各駆動源１５０，１５２，１５４，１５６が、各枠側板ばね部１４４と固定枠１１６とにそれらを跨ぐ姿勢で設置されている。

図３を参照して上述したように、本実施形態においては、はり部１４０のうちの各枠側板ばね部１４４の片面部すなわち上面部に凹部１５８がそれぞれ形成されている。各枠側板ばね部１４４の上面部に凹部１５８を形成するために、各枠側板ばね部１４４がステップ部１６０を有するものとされている。

図３に示すように、そのステップ部１６０は、（ａ）はり部１４０の基本表面すなわちもとの上面と同一の高さを有する高部１６２と、（ｂ）もとの上面より低い低部１６４と、（ｃ）それら高部１６２と低部１６４との境界に位置してはり部１４０を横断する肩部１６６とを有するように各枠側板ばね部１４４に形成される。それらのうち、低部１６４と肩部１６６とによって凹部１５８が形成されている。

各駆動源１５０，１５２，１５４，１５６は、それぞれの上面が、対応する枠側板ばね部１４４の基本表面と同一の高さの平面を超えない状態で、対応する凹部１５８、すなわち、対応するステップ部１６０に装着されている。

各駆動源１５０，１５２，１５４，１５６は、図３（ａ）に駆動源１５４が代表的に示されるように、圧電体１７０（「圧電振動子」または「圧電素子」ともいう。）を主体として構成されている。圧電体１７０は、薄板状を成して振動体１２４の片面に貼り付けられており、その貼付け面と直角な方向において上部電極１７２と下部電極１７４とによって挟まれている。

各駆動源１５０，１５２，１５４，１５６は、薄板状の圧電体１７０が上部電極１７２と下部電極１７４とによってサンドイッチされた積層体として形成されている。各駆動源１５０，１５２，１５４，１５６は、図３（ａ）に側面図で示すように、下面において凹部１５８，１５９の表面に装着される一方、上面において高部１６２の表面の高さを超えない厚さ寸法を有している。すなわち、本実施形態においては、各駆動源１５０，１５２，１５４，１５６が前記（１４）項における「積層部」の一例を構成しているのである。

図３に示すように、上部電極１７２と下部電極１７４とはそれぞれ、図示しない各リード線により、固定枠１１６に設置された一対の入力端子１７８に接続されている。これに対し、上部電極１７２と下部電極１７４とがそれぞれ、図示しない各リード線により、同じく図示しない外部端子に接続される態様で本発明を実施することが可能である。

図４から明らかなように、４個の枠側板ばね１４４にそれぞれ貼り付けられた４個の駆動源１５０，１５２，１５４，１５６のうち、揺動軸線１３４に関して一側に位置して反射ミラー部１２２を挟む一対の駆動源１５０および１５２と、他側に位置して反射ミラー部１２２を挟む一対の駆動源１５４および１５６とはそれぞれ、各対に属する２個の圧電体１７０，１７０の自由端が互いに同じ向きに変位するように屈曲させられる。

それに対し、反射ミラー部１２２に関して一側に位置して揺動軸線１３４を挟む一対の駆動源１５０および１５４と、他側に位置して揺動軸線１３４を挟む一対の駆動源１５２および１５６とはそれぞれ、各対に属する２個の圧電体１７０，１７０の自由端が互いに逆向きに変位するように屈曲させられる。

その結果、反射ミラー部１２２には、図４に示すように、その反射ミラー部１２２を同じ向きに回転させる変位が、揺動軸線１３４に関して一側に位置する一対の駆動源１５０および１５２の一方向の変位と、反対側に位置する一対の駆動源１５４および１５６の逆方向の変位との双方によって発生させられる。

以上要するに、各枠側板ばね部１４４は、それに貼り付けられた圧電体１７０の直線変位（横変位）を屈曲運動（縦変位）に変換する機能を有し、接続部１４６は、各枠側板ばね部１４４の屈曲運動をミラー側板ばね部１４２の回転運動に変換する機能を有しているのである。そのミラー側板ばね部１４２の回転運動によって反射ミラー部１２２が回転させられる。さらに、各枠側板ばね部１４４は、反射面１２０と同一平面に沿って延びている。すなわち、本実施形態においては、反射面１２０が前記（１２）項における「反射ミラ」の一例を構成し、はり部１４０のうちの各枠側板ばね部１４４が同項における「弾性変形部」の一例を構成しているのである。

したがって、本実施形態においては、４個の駆動源１５０，１５２，１５４，１５６を制御するために、揺動軸線１３４に関して一側に位置する２個の駆動源１５０，１５２、すなわち、図２において右上の駆動源１５０と左上の駆動源１５２とが第１対を成し、反対側に位置する２個の駆動源１５４，１５６、すなわち、同図において右下の駆動源１５４と左下の駆動源１５６とが第２対を成している。

本実施形態においては、第１対を成す２個の駆動源１５０，１５２と、第２対を成す２個の駆動源１５４，１５６とを互いに逆向きに変位させて、反射ミラー部１２２にそれの揺動軸線１３４まわりの往復回転運動すなわち揺動運動を発生させるために、第１対を成す２個の駆動源１５０，１５２に交番電圧（交流のように周期的に変化する電圧）が互いに同位相で印加されるのに対し、それとは逆位相の交番電圧が、第２対を成す２個の駆動源１５４，１５６に互いに同位相で印加される。その結果、第１対を成す２個の駆動源１５０，１５２がいずれも、図２において下向きに撓んだ場合には、第２対を成す２個の駆動源１５４，１５６はいずれも、同図において上向きに撓むこととなる。

上述の制御を実現するために、水平走査系１００は、図１に示す水平走査駆動回路１８０を備えている。この水平走査駆動回路１８０においては、図５に示すように、発振器１８２が、信号処理回路６０から入力された水平同期信号に基づき、交番電圧信号を生成する。発振器１８２は、位相シフタ１８４およびアンプ１８６を経た第１経路を経て、第１対を成す２個の駆動源１５０，１５２に接続される一方、位相反転回路１８８、位相シフタ１９０およびアンプ１９２を経た第２経路を経て、第２対を成す２個の駆動源１５４，１５６に接続されている。

位相反転回路１８８は、発振器１８２から入力された交番電圧信号を、それの位相を反転させて位相シフタ１９０に供給する。この位相反転回路１８８は、第２経路のみに設けられるため、第１対を成す２個の駆動源１５０，１５２と、第２対を成す２個の駆動源１５４，１５６とでは、対応するアンプ１８６，１９２から供給される交番電圧信号の位相が互いに逆となる。

いずれの経路においても、位相シフタ１８４，１９０は、前記映像信号と反射ミラー部１２２の振動とが互いに同期するように、駆動源１５０，１５２，１５４，１５６に供給されるべき交番電圧信号の位相を変化させるために設けられている。

図１に示すように、このＲＳＤは、ビームディテクタ１９３を定位置に備えている。ビームディテクタ１９３は、光スキャナ１０４によって偏向されたレーザビーム（すなわち、主走査方向において走査されたレーザビーム）を検出することにより、そのレーザビームの主走査方向における位置を検出するために設けられている。ビームディテクタ１９３の一例は、フォトダイオードである。

ビームディテクタ１９３は、レーザビームが所定の位置に到達したことを示す信号をＢＤ信号として出力し、その出力されたＢＤ信号は信号処理回路６０に供給される。このビームディテクタ１９３から出力されたＢＤ信号に応答し、信号処理回路６０は、ビームディテクタ１９３がレーザビームを検出した時期から設定時間が経過するのを待って、必要な駆動信号を各レーザドライバ７０，７２，７４に供給する。これにより、各走査線ごとに、画像表示開始タイミングが決定され、その決定された画像表示開始タイミングで画像表示が開始される。よって、画像信号とレーザビーム走査位置との同期が確実化される。

以上説明した光スキャナ１０４によって水平走査されたレーザビームは、図１に示すように、リレー光学系１９４によって垂直走査系２００に伝送される。

この垂直走査系２００は、図１に示すように、機械的偏向を行う揺動ミラーとしてのガルバノミラー２１０を備えている。ガルバノミラー２１０には、水平走査系１００から出射したレーザビームがリレー光学系１９４によって集光されて入射するようになっている。このガルバノミラー２１０は、ガルバノミラー２１０に入射したレーザビームの光軸と交差する回転軸線まわりに揺動させられる。このガルバノミラー２１０の起動タイミングおよび回転速度は、信号処理回路６０から供給される垂直同期信号に基づいて制御される。この垂直走査系２００は、ガルバノミラー２１０を主体として構成されているが、他の形式で構成することが可能である。

以上説明した水平走査系１００と垂直走査系２００との共同により、レーザビームが２次元的に走査され、その走査されたレーザビームによって表現される画像が、リレー光学系２１４を経て観察者の眼１０に照射される。

図６には、振動体１２４の具体的形状が斜視図で示されている。この振動体１２４のうちの反射ミラー部１２２は、反射面１２０の法線方向に反射ミラー部１２２を投影して得られる投影図形が概して円形を成すように製作される。本実施形態においては、この反射ミラー部１２２の直径は１ｍｍ、その厚さは１００μｍであり、また、各はり部１４０の長さは２ｍｍである。

この振動体１２４のうちの各枠側板ばね部１４４は、凹部１５８を形成するためのステップ部１６０を有するように、反射ミラー部１２２と一体的に形成される。本実施形態においては、ステップ部１６０の高さ、すなわち、各枠側板ばね部１４４の厚さ方向における高部１６２と低部１６４との距離は５０μｍであり、各枠側板ばね部１４４の長さ方向における凹部１５８の寸法は１ｍｍである。

図７には、固定枠１１６および振動体１２４を含む本体部１１０をウエットエッチングによって一体的にかつ一括して製作する方法が工程図で示されている。

この製作方法が実施されると、まず、ステップＳ１において、シリコン単結晶により構成された板状の素材が被エッチング材として準備される。

図８には、その被エッチング材が符号４００を付されて示されている。この被エッチング材４００は、１００μｍの厚さを有してシリコンウエーハによって構成されている。この被エッチング材４００においては、図１４に示すように、最初から（１００）結晶面が露出させられている。

図８には、本体部１１０の製作方法が、その製作方法のうち後述のコーティング工程とマスクパターン形成工程とを代表的に説明するために、図２におけるＡ−Ａ線とＢ−Ｂ線とについて断面図で示されている。Ａ−Ａ線は、反射ミラー部１２２の中心を通過して本体部１１０を横断する切断線であり、一方、Ｂ−Ｂ線は、凹部１５８の長さ方向中心を通過して本体部１１０を横断する切断線である。

次に、ステップＳ２において、図８（ａ）に示すように、被エッチング材４００の両面に２個のエッチングマスク材４１０，４１２がそれぞれコーティングされる。それらエッチングマスク材４１０，４１２は、被エッチング材４００の両面を加熱することによってその被エッチング材４００の両面に形成されたシリコン熱酸化膜である。すなわち、このステップＳ２が前記（１）項における「コーティング工程」の一例を構成しているのである。

続いて、ステップＳ３において、図８（ｂ）に示すように、被エッチング材４００の両面にそれぞれコーティングされた２個のエッチングマスク材４１０，４１２に対してリソグラフィが実行される。具体的には、各エッチングマスク材４１０，４１２の表面にそれぞれレジストが塗布され、その後、その塗布された各レジストがそれぞれのパターン光で露光される。続いて、各レジストが、それぞれの露光パターンのもと、必要な薬品を用いて位置選択的に除去される。その結果、上側エッチングマスク材４１０の表面には上側マスクパターンを有するレジスト４２０が付着する一方、下側エッチングマスク材４１２の表面には下側マスクパターンを有するレジスト４２２が付着する。

このステップＳ３においては、さらに、２個のエッチングマスク材４１０，４１２が、それぞれ予めパターニングされたレジスト４２０，４２２のもとに、必要な薬液（例えば、フッ酸）を用いて位置選択的に除去される。その結果、上側エッチングマスク材４１０には、図９（ａ）に平面図で示す上側マスクパターン４３０、下側エッチングマスク材４１２には、図９（ｂ）に平面図で示す下側マスクパターン４３２がそれぞれ形成される。

ただし、図９には、上側マスクパターン４３０および下側マスクパターン４３２のそれぞれが、振動体１２４の製作に関連する部分のみについて示されており、固定枠１１６の製作に関連する部分については、本発明を理解するために不可欠ではないため、省略されている。

図９（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示すマスクパターン４３０，４３２においては、それぞれの長さ方向中央位置に、反射ミラー部１２２を製作するための部分が存在するが、この部分については、本発明を理解するために不可欠ではないため、省略されている。

図９（ａ）に示す上側マスクパターン４３０においては、破線の丸で囲まれた部分が、各枠側板ばね部１４４の上面部のうちのステップ部１６０の製作に関連する部分４５０である。これに対し、図９（ｂ）に示す下側マスクパターン４３２においては、破線の丸で囲まれた部分が、各枠側板ばね部１４４の下面部のうち、ステップ部１６０とは反対側に位置する部分の製作に関連する部分４５２である。

各マスクパターン４３０，４３２の形状は、被エッチング材４００が図示しないエッチング槽に浸漬された場合に、そのエッチング槽内に収容されているエッチング液が最初に接触してエッチングされる部分の形状を決める。すなわち、このステップＳ３が、前記（１）項における「マスクパターン形成工程」の一例を構成しているのである。

図９に示すように、部分４５２は、枠側板ばね部１４４の基本的な狙い形状（最終製作形状）とほぼ同じ単純な帯状を成して、部分４４２と、下側マスクパターン４３２のうち固定枠１１６に対応する部分４５４との間をストレートに延びているのに対し、部分４５０は、複雑な形状を有している。

以下、図１０および図１１を参照することにより、部分４５０の形状を詳細に説明する。ただし、図１０には、被エッチング材４００および枠側板ばね部１４４が、それらの形状を容易に説明することを目的として簡略化されて示されている。それら被エッチング材４００および枠側板ばね部１４４のより現実的な各形状は、図１２ないし図１４に示されている。

図１０（ａ）には、上側マスクパターン４３０のうち、複数の枠側板ばね部１４４を説明の便宜上代表する１個の枠側板ばね部１４４（以下、「代表枠側板ばね部」という。）に対応する部分が斜視図で示されている。図１０（ｂ）には、被エッチング材４００のうち、代表枠側板ばね部１４４が形成される部分とその周辺部分とが斜視図で示されている。図１０（ｃ）には、代表枠側板ばね部１４４の基本的な狙い形状（最終製作形状）が斜視図で示されている。

図１０（ｂ）を参照して被エッチング材４００をさらに詳細に説明するに、この被エッチング材４００は、その被エッチング材４００のうち、この被エッチング材４００をエッチング液に浸漬させてウエットエッチングを行うにもかかわらず侵食されずに残る予定残存部分５００を備えている。その予定残存部分５００は、図１０（ｃ）に示す基本的な狙い形状のうちの高部１６２と同じ形状を有している。この予定残存部分５００は、図１０（ｂ）において破線で示されている。

この被エッチング材４００は、さらに、ウエットエッチングによって被エッチング材４００の厚さ方向に貫通するまで侵食される予定貫通部分５０２を備えている。この予定貫通部分５０２は、被エッチング材４００と、その被エッチング材４００のうち代表枠側板ばね部１４４の基本的な狙い形状と同じ形状を有する同形状部分とを、被エッチング材４００の厚さ方向に投影した場合に、被エッチング材４００の投影図のうち、同形状部分の投影図を除外した部分である。

この被エッチング材４００は、さらに、ウエットエッチングによって被エッチング材４００の厚さ方向の途中まで侵食される予定半侵食部分５０４を有している。その予定半侵食部分５０４は、図３に示す凹部１５８と同じ形状を有している。この予定半侵食部分５０４は、図１０（ｂ）において二点鎖線で示されている。被エッチング材４００においては、その予定半侵食部分５０４を、それの幅方向両側から挟む両側部分５０６，５０６が存在する。

図１０（ａ）に示すように、上側マスクパターン４３０のうちの部分４５０（以下、「ステップ部対応マスクパターン４５０」という。）は、ウエットエッチングの開始前に予定残存部分５００の表面（上面）を覆う基本パターン５１０を含んでいる。ステップ部対応マスクパターン４５０は、さらに、ウエットエッチングの開始前に両側部分５０６，５０６の表面（上面）を覆う補償パターン５１２を含んでいる。

補償パターン５１２は、具体的には、予定半侵食部分５０４からそれの幅方向両側に張り出した状態でそれの長さ方向に延びる一対の張り出し部分５１４，５１４として構成されている。

図１１には、代表枠側板ばね部１４４のうちのステップ部１６０のうちの高部１６２の基本的な狙い形状と、ステップ部対応マスクパターン４５０の形状とが、比較のために共に平面図で並べて示されている。図１１から明らかなように、ステップ部対応マスクパターン４５０は、高部１６２の表面形状と同じ形状を有する基本パターン５１０を含んでいる。ステップ部対応マスクパターン４５０は、さらに、その基本パターン５１０から幅方向両側に張り出した一対の張り出し部分５１４，５１４を補償パターン５１２として含んでいる。ステップ部対応マスクパターン４５０は、図１１に示すように、一対の張り出し部分５１４，５１４の一端部において基本パターン５１０に結合されて閉塞される一方、他端部において開放されることにより、基本パターン５１０のうち補償パターン５１２に結合される部分と共同して概してＵ字状を成している。

以上説明した形状を有する上側マスクパターン４３０および下側マスクパターン４３２は、被エッチング材４００の両面にそれぞれ形成される。その後、図７に示すステップＳ４において、被エッチング材４００とエッチングマスク材４１０，４１２との積層体が、エッチング液を収容するエッチング槽に浸漬される。本実施形態においては、エッチング液の種類が水酸化カリウム溶液（ＫＯＨ）に選定され、その濃度が４０ｗｔ％に選定され、その温度が７０℃に選定されている。この条件において、被エッチング材４００に対してウエットエッチングが行われる。すなわち、このステップＳ４が前記（１）項における「ウエットエッチング工程」の一例を構成しているのである。

なお付言するに、エッチング液の種類を水酸化テトラメチルアンモニウム溶液（ＴＭＡＨ）に変更することが可能であるが、この場合には、マスクパターンの形状が図９に示すものから部分的に変更される。

さらに、このステップＳ４においては、被エッチング材４００が予定貫通部分５０２において貫通したときに、一回のウエットエッチングが終了する。一回のウエットエッチングのために被エッチング材４００がエッチング液に一回のみ浸漬される。すなわち、本実施形態においては、一回のウエットエッチングのために、被エッチング材４００がエッチング液に複数回に分けて浸漬されるのではなく、一回のみ浸漬されるようになっており、その結果、被エッチング材４００に対するウエットエッチングによって本体部１１０が一括して（一度に）製作されるようになっているのである。

図１２（ａ）および（ｂ）ならびに図１３（ｃ）および（ｄ）には、被エッチング材４００においてウエットエッチングが進行する様子が段階的に示されている。ただし、それら図には、代表枠側板ばね部１４４につき、被エッチング材４００の侵食が上面から下面に向かって進行する様子が代表的に示されている。

図１２（ａ）に示す段階においては、被エッチング材４００のウエットエッチングが、エッチングマスク材４１０によって被覆されていない部分から開始される。この段階においては、ステップ部対応マスクパターン４５０により、被エッチング材４００に、（１００）結晶面および（１１１）結晶面が出現し始める。

図１２（ａ）に示す段階からウエットエッチングが少し進行し、被エッチング材４００の侵食深さも少し増すと、同図（ｂ）に示すように、被エッチング材４００のうち一対の張り出し部分５１４，５１４によって被覆されている部分において、各張り出し部分５１４の先端部の両角部から各張り出し部分５１４の内側に向かう侵食が進行する。ただし、（１１１）結晶面は残存している。

図１２（ｂ）に示す段階からウエットエッチングが少し進行すると、図１３（ｃ）に示すように、被エッチング材４００のうち一対の張り出し部分５１４，５１４によって被覆されている部分がほぼ完全に除去される。この段階においてもなお、（１１１）結晶面が存在している。

図１３（ｃ）に示す段階からウエットエッチングが少し進行すると、一回のウエットエッチングが終了させられる。このとき、同図（ｄ）に示すように、被エッチング材４００は、予定貫通部分５０２において厚さ方向に貫通させられる。さらに、低部１６４の表面が形成され、さらに、肩部１６６の表面も形成される。

図１４（ａ）には、そのウエットエッチングによって形成されたステップ部１６０が平面図で示され、図１４（ｂ）には、斜視図で示されている。肩部１６６においては、（１１１）結晶面が出現している。（１１１）結晶面は、ウエットエッチングの実行中、他の結晶面より侵食される速度が遅い結晶面である。

したがって、（１１１）結晶面を利用して肩部１６６を形成すれば、ウエットエッチング時間が実際に多少ばらついても、その終了時に出現している（１１１）結晶面の、代表枠側板ばね部１４４の長さ方向における位置がそれほど敏感に変化せずに済む。その結果、肩部１６６の、長さ方向における位置が、実際のウエットエッチング条件の変動にもかかわらず、安定し、精度が向上する。

本実施形態においては、肩部１６６に（１１１）結晶面が出現するようにするために、補償パターン５１２が、図１１に示すように一対の張り出し部分５１４，５１４であって、各先端部において各張り出し部分５１４の長さ方向に直角に延びる矩形部を有し、かつ、その矩形部の各角部ができる限り直角に近いものを有している。

本実施形態においては、それら一対の張り出し部分５１４，５１４のそれぞれの先端に、各張り出し部分５１４，５１４の長さ方向と直交する直線部５２０，５２０が形成されている。各直線部５２０，５２０は、被エッチング材４００の［１１０］結晶方向と直交する直線部の一例であり、各直線部５２０，５２０の存在により、ウエットエッチングによって肩部１６６に（１１１）結晶面が出現する。すなわち、本実施形態においては、各張り出し部５１４，５１４の先端に位置する直線部５２０，５２０が、前記（６）項における「直線部」の一例を構成しているのである。

すなわち、本実施形態においては、ウエットエッチングが終了させられるときに肩部１６６に（１１１）結晶面が出現するように、補償パターン５１２の形状が一対の張り出し部分５１４，５１４を有するように予め設定されているのである。

以上のようにしてウエットエッチング工程が終了すれば、図７に示すように、その後、ステップＳ５において、エッチングマスク材４１０が両面にそれぞれコーティングされた被エッチング材４００がエッチング槽から取り出される。続いて、ステップＳ６において、エッチングマスク材４１０が被エッチング材４００の両面から剥離される。

以上で、このはり構造体製作方法の一連の実施が終了する。

図１５および図１６には、本実施形態との比較例である製作方法によってステップ部１６０が製作される過程が、図１２および図１３と同様にして、段階的に斜視図で示されている。この比較例においては、ステップ部対応マスクパターンが、基本パターン５１０と同じ形状を有するものとして使用される。

この比較例においては、被エッチング材４００に対するウエットエッチングが進行するにつれて、被エッチング材４００の上面部の形状が、図１５（ａ）に示す段階から同図（ｂ）に示す段階に移行する。ウエットエッチングがさらに継続されると、図１６（ｃ）に示すように、被エッチング材４００のうち高部１６２に相当する部分の長さが、その高部１６２の基本的な狙い形状より短くなる。ウエットエッチングがさらに継続されると、図１６（ｄ）に示すように、被エッチング材４００のうち高部１６２に相当する部分の長さが、その高部１６２の基本的な狙い形状よりかなり短くなるうえに、肩部１６６が、多様な結晶面によって形成される。

そのため、この比較例においては、肩部１６６の位置を精度よく管理することが困難であり、肩部１６６の位置精度に関して個体差を縮減することも困難である。これに対し、本実施形態によれば、前述のように、肩部１６６の位置を精度よく管理することが容易であり、肩部１６６の位置精度に関して個体差を縮減することも容易である。

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、一対の張り出し部分５１４，５１４が互いに共同して前記（４）項および（５）項における「第１エッチング補償部」の一例を構成しているのである。

次に、本発明の第２実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態に対し、マスクパターンの形状が異なるのみで、他の要素については共通するため、異なる要素についてのみ詳細に説明し、共通する要素については、同一の符号または名称を使用して引用することにより、詳細な説明を省略する。

図１７に示すように、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、エッチングマスク材４１０の両面が、上側エッチングマスク材５３０と下側エッチングマスク材５３２とによってコーティングされる。

図１７（ａ）には、上側エッチングマスク材５３０に形成される上側マスクパターン５４０が、振動体１２４の製作に関連する部分についてのみ平面図で示されている。図１７（ｂ）には、下側エッチングマスク材５３２に形成される下側マスクパターン５４２が、振動体１２４の製作に関連する部分と、固定枠１１６のうち振動体１２４と連結する部分の製作に関連する部分とについてのみ平面図で示されている。

図１７（ａ）に示す上側マスクパターン５４０においては、破線の丸で囲まれた部分が、各枠側板ばね部１４４の上面部のうちのステップ部１６０の製作に関連する部分５６０である。これに対し、図１７（ｂ）に示す下側マスクパターン５４２においては、破線の丸で囲まれた部分が、各枠側板ばね部１４４の下面部のうち、ステップ部１６０とは反対側に位置する部分の製作に関連する部分５６２である。

図１７に示すように、下側マスクパターン５４２の形状は、第１実施形態における下側マスクパターン４３２と共通するのに対し、上側マスクパターン５４０の形状は、第１実施形態における上側マスクパターン４３０とは異なっている。したがって、以下、上側マスクパターン５４０の形状のみを詳細に説明し、下側マスクパターン５４２の形状については説明を省略する。

図１８には、複数の枠側板ばね部１４４を代表する１個の枠側板ばね部１４４のうちのステップ部１６０のうちの高部１６２の基本的な狙い形状と、上側マスクパターン５４０のうちステップ部１６０に対応する部分５６０（以下、「ステップ部対応マスクパターン５６０」という。）の形状とが、比較のために共に平面図で並べて示されている。

図１８から明らかなように、ステップ部対応マスクパターン５６０は、高部１６２の表面形状と同じ形状を有する基本パターン５７０を含んでいる。ステップ部対応マスクパターン５６０は、さらに、予定半侵食部分５０４（図１０参照）の表面と、両側部分５０６，５０６（図１０参照）の表面とを覆うことにより、特に予定半侵食部分５０４においてウエットエッチングが進行する速度を減速させる補償パターン５７２を含んでいる。

その補償パターン５７２は、具体的には、基本パターン５７０のうち補償パターン５７２に結合される部分と共同して、４個の角部と４本の辺とを有する菱形状を成している。補償パターン５７２の各辺は、［１００］結晶方向と直交しており、かつ、補償パターン５７２の４個の角部のうち互いに対向する２個の対向角部のうちの一方において基本パターン５７０に結合される一方、他方の対向角部において切り欠かれている。

この補償パターン５７２は、さらに具体的に説明するに、両側部分５０６，５０６（図１０参照）の表面を覆う一対の第１エッチング補償部５８０，５８０と、予定半侵食部分５０４（図１０参照）の表面を覆う第２エッチング補償部５８２、すなわち、予定残存部分５００（図１０参照）の前方に位置する部分とを有している。それら第１エッチング補償部５８０，５８０と第２エッチング補償部５８２との共同により、予定半侵食部分５０４においてウエットエッチングが進行する速度が減速させられ、その結果、そのウエットエッチングが予定残存部分５００に到達しないようになっている。

図１９（ａ）および（ｂ）ならびに図２０（ｃ）および（ｄ）には、被エッチング材４００においてウエットエッチングが進行する様子が段階的に示されている。ただし、それら図には、代表枠側板ばね部１４４につき、被エッチング材４００の侵食が上面から下面に向かって進行する様子が代表的に示されている。

図１９（ａ）に示す段階においては、被エッチング材４００のウエットエッチングが、エッチングマスク材４１０によって被覆されていない部分から開始される。この段階においては、ステップ部対応マスクパターン５６０により、被エッチング材４００に、（１００）結晶面が出現し始める。

図１９（ａ）に示す段階からウエットエッチングが少し進行し、被エッチング材４００の侵食深さも少し増すと、同図（ｂ）に示すように、被エッチング材４００のうち補償パターン５７２によって被覆されている部分において、その補償パターン５７２の複数個の角部のうち、先端に位置する２個の角部と、幅方向に互いに隔たった２個の角部とから、補償パターン５７２の内側に向かう侵食が進行する。ただし、（１００）結晶面は残存している。

図１９（ｂ）に示す段階からウエットエッチングが少し進行すると、図２０（ｃ）に示すように、被エッチング材４００のうち補償パターン５７２によって被覆されている部分が、その補償パターン５７２の後端部のみ残して除去される。この段階においてもなお、（１００）結晶面が存在している。

図２０（ｃ）に示す段階からウエットエッチングが少し進行すると、一回のウエットエッチングが終了させられる。このとき、同図（ｄ）に示すように、被エッチング材４００は、予定貫通部分５０２において厚さ方向に貫通させられる。さらに、低部１６４の表面が形成され、さらに、肩部１６６の表面も形成される。

本実施形態によれば、ウエットエッチング時間が実際に多少ばらついても、肩部１６６の、代表枠側板ばね部１４４の長さ方向における位置がそれほど敏感に変化せずに済む。その結果、肩部１６６の、長さ方向における位置が、ウエットエッチング条件の変動にもかかわらず、安定し、精度が向上する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、補償パターン５７２が前記（８）項における「補償パターン」の一例を構成し、その補償パターン５７２のうち、一対の第１エッチング補償部５８０，５８０が前記（４）項ないし（６）項および（８）項における「第１エッチング補償部」の一例を構成し、補償パターン５７２のうち、第２エッチング補償部５８２が前記（７）項および（８）項における「第２エッチング補償部」の一例を構成しているのである。

以上、本発明の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、前記［発明の開示］の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

本発明の第１実施形態に従うはり構造体製作方法によって製作された反射ミラー部を光走査のために備えた網膜走査型ディスプレイを示す系統図である。 図１における光スキャナ１０４を示す分解斜視図である。 図２における駆動源１５４およびその周辺を示す側面断面図および斜視図である。 図２における振動体１２４を示す斜視図である。 図１における水平走査駆動回路１８０を示すブロック図である。 図２における振動体１２４の具体的形状を示す斜視図である。 前記はり構造体製作方法を示す工程図である。 図７におけるステップＳ２およびＳ３を説明するための図２におけるＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図である。 図７におけるステップＳ３において形成される上側マスクパターン４３０および下側マスクパターン４３２を示す平面図である。 図２における複数個の枠側板ばね部１４４を代表する１個の代表枠側板ばね部１４４の基本的な狙い形状と被エッチング材４００と上側マスクパターン４３０とをそれぞれ示す斜視図である。 図１０における代表枠側板ばね部１４４のうちのステップ部１６０の基本的な狙い形状とステップ部対応マスクパターン４５０とをそれぞれ示す平面図である。 図７におけるステップＳ４において実行されるウエットエッチングが進行する様子を段階的に説明するための斜視図である。 図７におけるステップＳ４において実行されるウエットエッチングが進行する様子を段階的に説明するための別の斜視図である。 図１３（ｄ）に示す被エッチング材４００のうちのステップ部１６０を拡大して示す平面図および斜視図である。 前記第１実施形態との比較例においてウエットエッチングが進行する様子を段階的に説明するための斜視図である。 前記第１実施形態との比較例においてウエットエッチングが進行する様子を段階的に説明するための別の斜視図である。 本発明の第２実施形態に従うはり構造体製作方法によってステップ部１６０を製作するために形成される上側マスクパターン５４０および下側マスクパターン５４２をそれぞれ示す平面図である。 図１７におけるステップ部対応マスクパターン５６０と、そのステップ部対応マスクパターン５６０によって形成されるべきステップ部１６０の基本的な狙い形状とをそれぞれ示す平面図である。 前記第２実施形態に従うはり構造体製作方法を実施する際にウエットエッチングが進行する様子を段階的に説明するための斜視図である。 前記第２実施形態に従うはり構造体製作方法を実施する際にウエットエッチングが進行する様子を段階的に説明するための別の斜視図である。

符号の説明

１０４ 光スキャナ
１１０ 本体部
１２２ 反射ミラー部
１２４ 振動体
１４０ はり部
１５０，１５２，１５４，１５６ 駆動源
１５８ 凹部
１６０ ステップ部
１６２ 高部
１６４ 低部
１６６ 肩部
４００ 被エッチング材
４１０ 上側エッチングマスク材
４１２ 下側エッチングマスク材
４３０ 上側マスクパターン
４３２ 下側マスクパターン
４５０，４５２，４５４ 部分
５００ 予定残存部分
５０２ 予定貫通部分
５０４ 予定半侵食部分
５０６ 両側部分
５１０ 基本パターン
５１２ 補償パターン
５１４ 張り出し部分
５２０ 直線部
５３０ 上側エッチングマスク材
５３２ 下側エッチングマスク材
５４０ 上側マスクパターン
５４２ 下側マスクパターン
５６０，５６２ 部分
５７０ 基本パターン
５７２ 補償パターン
５８０ 第１エッチング補償部
５８２ 第２エッチング補償部

Claims (14)

1. 長さ方向における一部分にステップ部を有するはり構造体をエッチングによって一体的に製作するはり構造体製作方法であって、
   単結晶により構成された板状の被エッチング材の両面にそれぞれ膜状のエッチングマスク材をコーティングするコーティング工程と、
   前記被エッチング材の両面にそれぞれコーティングされた２枚のエッチングマスク材に１組のマスクパターンをそれぞれ形成するマスクパターン形成工程と、
   そのマスクパターン形成工程において前記１組のマスクパターンがそれぞれコーティングされた前記被エッチング材をエッチング液に浸漬させてウエットエッチングを実行するウエットエッチング工程と
   を含み、
   前記ステップ部は、（ａ）前記はり構造体の基本表面と同一の高さを有する高部と、（ｂ）前記基本表面より低い低部であって、前記はり構造体の厚さ方向において前記高部から隔たるものと、（ｃ）それら高部と低部との境界に位置して前記はり構造体を横断する肩部とを有しており、
   前記被エッチング材は、（ｄ）前記板状の被エッチング材から前記はり構造体を取り出すために、前記ウエットエッチングの実行時に、前記厚さ方向に貫通するまで侵食される予定貫通部分と、（ｅ）前記高部を形成するために、前記ウエットエッチングの実行時に、侵食されずに残る予定残存部分と、（ｆ）前記低部を形成するために、前記ウエットエッチングの実行時に、前記厚さ方向の途中まで侵食される予定半侵食部分とを有しており、
   前記マスクパターンは、（ｇ）前記予定残存部分の表面を覆う基本パターンと、（ｈ）前記予定貫通部分のうち前記予定半侵食部分を前記はり構造体の幅方向両側から挟む両側部分と前記予定半侵食部分とのうちの少なくとも両側部分の表面を覆う補償パターンとを有するはり構造体製作方法。
2. 前記マスクパターンは、全体的に均一な厚さを有する請求項１に記載のはり構造体製作方法。
3. 前記被エッチング材は、シリコン単結晶であって、（１００）結晶面が露出するものである請求項１または２に記載のはり構造体製作方法。
4. 前記補償パターンは、前記両側部分の表面を覆うことにより、前記予定半侵食部分において前記ウエットエッチングが進行する速度を減速させてそのウエットエッチングが前記予定残存部分に到達しないようにする第１エッチング補償部を含む請求項１ないし３のいずれかに記載のはり構造体製作方法。
5. 前記第１エッチング補償部は、前記予定半侵食部分から前記幅方向両側にそれぞれ張り出した状態で前記長さ方向に延びる一対の張り出し部分であって、それら一対の張り出し部分の一端部において前記基本パターンに結合されて閉塞される一方、他端部において開放されることにより、前記基本パターンのうち前記一対の張り出し部分に結合される部分と共同して概してＵ字状を成すものを含む請求項４に記載のはり構造体製作方法。
6. 前記第１エッチング補償部は、前記はり構造体の幅方向に平行であり、かつ、前記被エッチング材の［１１０］結晶方向と直交する直線部を有する請求項４または５に記載のはり構造体製作方法。
7. 前記補償パターンは、前記予定半侵食部分の表面を覆うことにより、その予定半侵食部分において前記ウエットエッチングが進行する速度を減速させてそのウエットエッチングが前記予定残存部分に到達しないようにする第２エッチング補償部を含む請求項１ないし６のいずれかに記載のはり構造体製作方法。
8. 前記補償パターンは、請求項４ないし６のいずれかに記載の第１エッチング補償部と前記第２エッチング補償部とを含んでおり、
   その補償パターンは、前記基本パターンのうち前記補償パターンに結合される部分と共同して、４個の角部と４本の辺とを有する菱形状を成し、かつ、各辺は［１００］結晶方向と直交しており、かつ、前記４個の角部のうち互いに対向する２個の対向角部のうちの一方において前記基本パターンに結合される一方、他方の対向角部において切り欠かれている形状を成している請求項７に記載のはり構造体製作方法。
9. 前記ウエットエッチング工程において前記被エッチング材を前記エッチング液に１回のみ浸漬させることにより、前記はり構造体を一括して製作する請求項１ないし８のいずれかに記載のはり構造体製作方法。
10. 長さ方向における少なくとも一部分にステップ部を有するはり構造体であって、
    前記ステップ部が、（ａ）前記はり構造体の基本表面と同一の高さを有する高部と、（ｂ）前記基本表面より低い低部であって、前記はり構造体の厚さ方向において前記高部から隔たるものと、（ｃ）それら高部と低部との境界に位置して前記はり構造体を横断する肩部とを有するように、単結晶により構成された板状の被エッチング材に対するウエットエッチングによって製作されたはり構造体。
11. 当該はり構造体は、請求項１ないし１０のいずれかに記載のはり構造体製作方法によって製作されたはり構造体。
12. 当該はり構造体は、光が入射する反射面を有する板状の反射ミラーと、その反射ミラーと同一平面に沿って延びる弾性変形部であって前記ステップ部が形成されたものとを互いに一体的に含む請求項１０または１１に記載のはり構造体。
13. 当該はり構造体は、振動させられることにより、前記反射面に入射した光の光学的特性を変化させるために使用される請求項１２に記載のはり構造体。
14. 前記低部に積層部が、その積層部の上面が前記高部の上面を超えないように形成される請求項１０ないし１３のいずれかに記載のはり構造体。

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