JP2006341324A - Manufacturing method of structure and structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、微小な構造体の製造方法および構造体に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a minute structure and a structure.
マイクロマシニング技術等を用いて基板を加工して、微小な光学素子や振動子などの構造体を製造する方法が知られている。このような微小な構造体を形成するに際しては、一般に、比較的大きなウエハ状の基板を材料として用いる(例えば、特許文献1参照。)。
例えば、特許文献1では、基板上に膜を形成してなる基体にエッチングを施すことにより、基板上の膜に微細な複数のパターンを形成した後に、パターンごとに基体をレーザカッタやダイシングカッタなどにより切断して、個片化(チップ化)することにより、複数の構造体を得る。
A method of manufacturing a structure such as a minute optical element or a vibrator by processing a substrate using a micromachining technique or the like is known. In forming such a minute structure, a relatively large wafer-like substrate is generally used as a material (see, for example, Patent Document 1).
For example, in Patent Document 1, after etching a base formed by forming a film on a substrate to form a plurality of fine patterns on the film on the substrate, the base is laser-cut or dicing cutter for each pattern. A plurality of structures are obtained by cutting and dividing into chips (chips).
しかし、特許文献1にかかる方法では、エッチングの後に基板をレーザカッタやダイシングカッタなどにより切断するため、切断時に生じた切り屑などの不要物が微細なパターンに付着して、得られる構造体の特性を低下させてしまう場合がある。その結果、構造体の製造の歩留まりが低下してしまう。
特に、パターンと基板との間に空隙が形成されていた場合、その空隙にダイシング時の水や切削屑が入り込んでしまうと、これらを取り除くことが難しく、得られる構造体の特性を低下させてしまう場合がある。
これを防止するために、仮に、チップ化した後に、各チップに対しエッチングを行うと、多数の微小なチップに対しそれぞれ処理を行わなければならず、取り扱い性が悪く、構造体の製造に長時間を要してしまう。
However, in the method according to Patent Document 1, since the substrate is cut by a laser cutter or a dicing cutter after the etching, unnecessary materials such as chips generated at the time of cutting adhere to a fine pattern, and the structure obtained The characteristics may be deteriorated. As a result, the manufacturing yield of the structures is reduced.
In particular, when a gap is formed between the pattern and the substrate, if water or cutting waste at the time of dicing enters the gap, it is difficult to remove them, and the characteristics of the resulting structure are deteriorated. May end up.
In order to prevent this, if each chip is etched after being formed into chips, it is necessary to perform processing on a large number of minute chips, which is not easy to handle and long in manufacturing the structure. It takes time.
本発明の目的は、多数の微小な構造体を製造するに際し、製造に要する時間の増大を防止しつつ、歩留まりの向上を図ることができる構造体の製造方法、および、この製造方法を用いて製造された構造体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a structure manufacturing method capable of improving yield while preventing an increase in time required for manufacturing a large number of minute structures, and the manufacturing method. It is to provide a manufactured structure.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の構造体の製造方法は、基体を用意する第1の工程と、
前記基体を複数の個片に分割可能とするように、前記基体に薄肉脆弱部を形成して、前記基体に対し区画を行う第2の工程と、
前記基体の各区画内に対し、所定のパターンをなすマスクを介して、エッチングを行う第3の工程と、
前記薄肉脆弱部を破断して、前記基体を複数の個片に分割することにより、複数の構造体を得る第4の工程とを有することを特徴とする。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The structure manufacturing method of the present invention includes a first step of preparing a substrate,
A second step of forming a thin fragile portion on the base so as to divide the base into a plurality of pieces and partitioning the base;
A third step of performing etching in each section of the substrate through a mask having a predetermined pattern;
A fourth step of obtaining a plurality of structures by breaking the thin fragile portion and dividing the base into a plurality of pieces.
これにより、第4の工程にて基体を個片化(チップ化)するに際し、基体にはあらかじめ第2の工程にて薄肉脆弱部が形成されているので、切り屑などの不要物の発生を防止しつつ、基体を複数の個片に容易に分割することができる。特に、区画(すなわち、薄肉脆弱部の形成)がエッチングの前に行われるので、区画の際に仮に切り屑が生じても、構造体に切り屑が付着するのを防止することができる。 As a result, when the base is separated into chips (chips) in the fourth step, the thin fragile portion is formed in the base in advance in the second step, so that unnecessary materials such as chips are generated. The substrate can be easily divided into a plurality of pieces while preventing. In particular, since the partition (that is, the formation of the thin fragile portion) is performed before the etching, even if chips are generated during the partition, it is possible to prevent the chips from attaching to the structure.
したがって、チップ化するに際し、基体に形成されたパターンに切り屑などの不要物が付着して構造体の特性を低下させるのを防止することができる。その結果、構造体を製造するに際し、歩留まりの向上を図ることができる。
また、チップ化する前に、基体に対しエッチングを行うので、取り扱いが比較的容易であり、構造体の製造に要する時間の短縮化を図ることができる。
Therefore, when forming a chip, it is possible to prevent unnecessary materials such as chips from adhering to the pattern formed on the base body to deteriorate the characteristics of the structure. As a result, the yield can be improved when the structure is manufactured.
Further, since the substrate is etched before being formed into chips, the handling is relatively easy, and the time required for manufacturing the structure can be shortened.
本発明の構造体の製造方法では、前記第2の工程において、前記基体に連続的な溝部を形成することにより前記薄肉脆弱部を形成することが好ましい。
これにより、比較的簡単に区画を行いつつ、容易に基体を個片化することができる。
本発明の構造体の製造方法では、前記溝部の底部の横断面形状は、先細りとなっていることが好ましい。
これにより、エッチング時の基体に必要な強度を保ちつつ、より容易に基体を個片化することができる。
In the structure manufacturing method of the present invention, it is preferable that in the second step, the thin fragile portion is formed by forming a continuous groove in the base.
As a result, the substrate can be easily separated into individual pieces while being relatively easily partitioned.
In the structure manufacturing method of the present invention, it is preferable that the cross-sectional shape of the bottom of the groove is tapered.
This makes it possible to divide the substrate more easily while maintaining the strength required for the substrate during etching.
本発明の構造体の製造方法では、前記基体は、互いに接合された第1の基板および第2の基板を有するものであることが好ましい。
これにより、第1の基板および第2の基板に対し、一括して第2の工程での区画および第4の工程での個片化を行って、製造工程の簡略化を図ることができる。
本発明の構造体の製造方法では、前記第1の工程において、前記第1の基板および前記第2の基板を互いに接合する工程を有することが好ましい。
これにより、第1の基板および第2の基板に対し、一括して第2の工程での区画および第4の工程での個片化を行って、製造工程の簡略化を図ることができる。
In the structure manufacturing method of the present invention, the base body preferably includes a first substrate and a second substrate bonded to each other.
Accordingly, the first substrate and the second substrate can be collectively divided into the second step and separated into the fourth step, thereby simplifying the manufacturing process.
In the structure manufacturing method of the present invention, it is preferable that the first step includes a step of bonding the first substrate and the second substrate to each other.
Accordingly, the first substrate and the second substrate can be collectively divided into the second step and separated into the fourth step, thereby simplifying the manufacturing process.
本発明の構造体の製造方法では、前記第1の基板と前記第2の基板との接合は陽極接合により行うことが好ましい。
これにより、第1の基板と第2の基板とを比較的簡単にかつ強固に接合することができる。
本発明の構造体の製造方法では、前記第1の工程において、前記第1の基板と前記第2の基板とを接合する工程の前に、前記第2の基板に凹部を形成する工程を有し、その後、前記第1の基板と前記第2の基板とを接合する工程において、前記第2の基板の前記凹部側の面と前記第1の基板の一方の面とを接合することが好ましい。
これにより、第1の基板と第2の基板との間にギャップを有する構造体を製造することができる。
In the structure manufacturing method of the present invention, the first substrate and the second substrate are preferably joined by anodic bonding.
Thereby, the first substrate and the second substrate can be bonded relatively easily and firmly.
In the structure manufacturing method of the present invention, the first step includes a step of forming a recess in the second substrate before the step of bonding the first substrate and the second substrate. Then, in the step of bonding the first substrate and the second substrate, it is preferable to bond the surface on the concave portion side of the second substrate and one surface of the first substrate. .
Thereby, a structure having a gap between the first substrate and the second substrate can be manufactured.
本発明の構造体の製造方法では、前記第3の工程において、前記第1の基板のうち、前記第2の基板の前記凹部に対応する部位の一部を除去して、可動部と、支持部と、前記可動部を前記支持部に対し可動とするようにこれらを連結する連結部とを形成することが好ましい。
これにより、振動子やアクチュエータなどの構造体を製造することができる。
In the structure manufacturing method of the present invention, in the third step, a part of the first substrate corresponding to the concave portion of the second substrate is removed, and the movable portion and the support are supported. It is preferable to form a portion and a connecting portion that connects the movable portion so as to be movable with respect to the support portion.
Thereby, structures such as vibrators and actuators can be manufactured.
本発明の構造体の製造方法では、前記第1の基板の厚さは前記第2の基板の厚さよりも小さいことが好ましい。
これにより、より微細なパターンを形成することができる。
本発明の構造体の製造方法では、前記第2の工程において、前記第1の基板を貫通するとともに前記第2の基板に前記薄肉脆弱部を残すように、前記基体に溝部を形成することが好ましい。
これにより、基体を個片化する際に、第1の基板にかかる力を低減して、構造体にエッチングにより形成されたパターンの損傷や変形を防止することができる。
In the structure manufacturing method of the present invention, the thickness of the first substrate is preferably smaller than the thickness of the second substrate.
Thereby, a finer pattern can be formed.
In the structure manufacturing method of the present invention, in the second step, a groove may be formed in the base body so as to penetrate the first substrate and leave the thin fragile portion on the second substrate. preferable.
Thereby, when the base is separated into pieces, the force applied to the first substrate can be reduced, and damage and deformation of the pattern formed by etching on the structure can be prevented.
本発明の構造体の製造方法では、前記第3の工程の工程に先立ち、前記第2の基板の前記凹部に連通するように前記第1の基板に第1の開口部を形成する工程を有し、前記第3の工程において、前記第1の基板に異形状の第2の開口部を形成することにより前記可動部と前記支持部と前記連結部とを形成することが好ましい。
これにより、第1の基板と第2の基板との間の空間と外部との圧力差を解消した状態で、第1の基板に対しパターンニングを行うことができる。よって、エッチング時における当該圧力差に起因するパターンの損傷を防止することができる。
The structure manufacturing method of the present invention includes a step of forming a first opening in the first substrate so as to communicate with the concave portion of the second substrate prior to the step of the third step. In the third step, it is preferable that the movable portion, the support portion, and the connection portion are formed by forming a second opening having a different shape on the first substrate.
Thereby, it is possible to perform patterning on the first substrate in a state in which the pressure difference between the space between the first substrate and the second substrate and the outside is eliminated. Therefore, damage to the pattern due to the pressure difference during etching can be prevented.
本発明の構造体の製造方法では、前記第1の開口部と前記第2の開口部とは離間していることが好ましい。
これにより、第1の開口部の寸法と第2の開口部の寸法とを調整することにより、比較的簡単に、同一のエッチング処理により第1の開口部、第2の開口部の順にこれらを形成することができる。
本発明の構造体の製造方法では、前記第1の開口部と前記第2の開口部とを同一のエッチング処理により形成することが好ましい。
これにより、製造工程の簡略化を図りつつ、エッチング時における第1の基板と第2の基板との間の空間と外部との圧力差に起因するパターンの損傷を防止することができる。
In the structure manufacturing method of the present invention, it is preferable that the first opening and the second opening are separated from each other.
Thereby, by adjusting the dimension of the first opening and the dimension of the second opening, it is possible to relatively easily and sequentially adjust the first opening and the second opening by the same etching process. Can be formed.
In the structure manufacturing method of the present invention, it is preferable that the first opening and the second opening are formed by the same etching process.
Thereby, it is possible to prevent the pattern from being damaged due to the pressure difference between the space between the first substrate and the second substrate during etching and the outside while simplifying the manufacturing process.
本発明の構造体の製造方法では、前記凹部を形成する工程の後、かつ、前記第1の基板と前記第2の基板とを接合する工程の前に、前記第2の基板の前記凹部の底面に電極を形成する工程を有し、前記第1の開口部を形成する工程において、前記第1の開口部を、前記電極を外部に引出し可能に設けることが好ましい。
これにより、第1の開口部を有効利用して、構造体の複雑化を防止しつつ、エッチング時における第1の基板と第2の基板との間の空間と外部との圧力差に起因するパターンの損傷を防止することができる。
In the structure manufacturing method of the present invention, after the step of forming the recess and before the step of bonding the first substrate and the second substrate, the recess of the second substrate is formed. Preferably, the method includes a step of forming an electrode on the bottom surface, and in the step of forming the first opening, the first opening is provided so that the electrode can be drawn out to the outside.
Accordingly, the first opening is effectively used to prevent the structure from being complicated, and is caused by the pressure difference between the space between the first substrate and the second substrate during etching and the outside. Pattern damage can be prevented.
本発明の構造体の製造方法では、前記第3の工程において、前記エッチングはドライエッチングにより行うことが好ましい。
これにより、高精度なエッチングを行うことができる。
本発明の構造体の製造方法では、前記区画の形成に先立ち、前記基体に前記第3の工程の前記エッチングに用いる前記マスクを形成することが好ましい。
これにより、区画を形成するに際し、仮に切り屑が生じても、構造体に対する切り屑の付着をより確実に防止することができる。
本発明の構造体は、本発明の構造体の製造方法によって製造されたことを特徴とする。
これにより、構造体を、安価で、かつ、所望の特性を有するものとすることができる。
In the structure manufacturing method of the present invention, in the third step, the etching is preferably performed by dry etching.
Thereby, highly accurate etching can be performed.
In the structure manufacturing method of the present invention, it is preferable that the mask used for the etching in the third step is formed on the substrate prior to the formation of the section.
Thereby, even when chips are generated when forming the compartments, it is possible to more reliably prevent the chips from adhering to the structure.
The structure of the present invention is manufactured by the structure manufacturing method of the present invention.
Thereby, the structure can be made inexpensive and have desired characteristics.
以下、本発明の構造体の製造方法、および、この製造方法を用いて製造された構造体を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明の構造体の製造方法の説明に先立ち、かかる製造方法を用いて形成された構造体を説明する。なお、以下では、本発明の構造体として、波長可変フィルタを一例に説明する。
Hereinafter, a structure manufacturing method of the present invention and a structure manufactured by using this manufacturing method will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
First, prior to the description of the structure manufacturing method of the present invention, a structure formed using such a manufacturing method will be described. In the following, a wavelength tunable filter will be described as an example of the structure of the present invention.
<波長可変フィルタ>
図1は、本発明の構造体である波長可変フィルタの実施形態を示す分解斜視図、図2は、かかる波長可変フィルタの平面図、図3は、図2のA−A線での断面図である。また、以下の説明では、図1中の上側を「上」、下側を「下」と言い、図2中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図3中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左側」と言う。
<Wavelength tunable filter>
1 is an exploded perspective view showing an embodiment of a wavelength tunable filter that is a structure of the present invention, FIG. 2 is a plan view of such a wavelength tunable filter, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. It is. In the following description, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper”, the lower side is referred to as “lower”, the front side in FIG. 2 is “upper”, the rear side in the page is “lower”, and the right side is “right”. 3, the left side is called “left”, the upper side in FIG. 3 is called “upper”, the lower side is called “lower”, the right side is called “right”, and the left side is called “left side”.
図1に示すように、波長可変フィルタ1は、例えば、光を受け、干渉作用により、その光の波長のうち特定の波長に対応する光(干渉光)だけを出射させる装置であって、光を干渉させるためのギャップを区画形成する第1の基板2および第2の基板3が互いに接合されている。
第1の基板2は、光透過性および導電性を有し、例えばシリコンで構成されている。そして、第1の基板2は、第1の基板2と第2の基板3との間のギャップを可変とするための可動部21と、支持部22と、可動部21を支持部22に対し上下方向に変位可能とするようにこれらを連結する連結部23とを有している。これらは、第1の基板2に異形状の開口部24が形成されることにより、一体的に形成されている。
As shown in FIG. 1, the wavelength tunable filter 1 is a device that receives light and emits only light (interference light) corresponding to a specific wavelength among the wavelengths of the light by interference, for example, The
The
可動部21は、平面視にて、第1の基板2のほぼ中央部に位置し、円形状をなしている。なお、可動部21の形状、大きさ、配置は、図示の形状に特に限定されないのは言うまでもない。
可動部21の厚さ(平均)は、構成材料、用途等に応じて適宜選択され、特に限定されないが、1〜500μm程度であるのが好ましく、10〜100μm程度であるのがより好ましい。
また、可動部21には、第2の基板3と対向する側の面(すなわち、可動部21の下面)に、光を比較的高い反射率で反射させる第1の反射膜(HRコート)25が形成され、第2の基板3と対向する側とは反対側の面(すなわち、可動部21の上面)に、光の反射を抑制する第1の反射防止膜(ARコート)26が形成されている。
The
The thickness (average) of the
Further, the
第1の反射膜25は、図3に示すように波長可変フィルタ1の下方から第2のギャップG2に入射した光を、後述する第2の反射膜35との間で複数回にわたって反射させるためのものである。第1の反射防止膜26は、図3に示すように波長可変フィルタ1の下方から第2のギャップG2に入射した光が第1の基板2の上面と外気との界面で図中下方に反射されるのを防止するためのものである。
このような可動部21を囲むように支持部22が形成され、可動部21は、連結部23を介して支持部22に支持されている。
As shown in FIG. 3, the first
A
連結部23は、前述した可動部21の周囲に周方向に等間隔で複数(本実施形態では4つ)設けられている。この連結部23は、弾性(可撓性)を有しており、これにより、可動部21は、支持部22に対し上下に変位可能となっている。なお、連結部23の数、位置、形状は、可動部21を支持部22に対し変位可能とするものであれば、前述したものに限定されない。
A plurality (four in the present embodiment) of the connecting
また、第1の基板2には、後述する引出し電極38に外部からアクセスするための開口部27が設けられている。この開口部27は、波長可変フィルタの製造工程において、第1の基板と第2の基板との間の空間に外部との圧力差が生じるのを防止する圧力開放用開口部としても機能する。
このような第1の基板2に対し、支持部22の下面で、第2の基板3が接合されている。
Further, the
The
第2の基板3は、光透過性を有しており、第2の基板3には、その一方の面側に、第1の基板2と第2の基板3との間に第1のギャップG1を形成するための第1の凹部31と、第1の凹部31内側で第1の基板2と第2の基板3との間に第2のギャップG2を形成するための第2の凹部32とが形成されている。
このような第2の基板3の構成材料としては、用いる光の波長に関し光透過性を有していれば、特に限定されないが、例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸ナトリウムガラス、無アルカリガラス等の各種ガラスや、シリコン等が挙げられる。
これらの中でも、第2の基板3の構成材料としては、例えばナトリウム(Na)やカリウム(K)のようなアルカリ金属(可動イオン)を含有したガラスが好ましい。これにより、第1の基板2を例えばシリコンで構成した場合に、第1の基板2と第2の基板3とを陽極接合により、簡単かつ強固に接合することができる。
The
The constituent material of the
Among these, as a constituent material of the 2nd board |
特に、陽極接合により第1の基板2と第2の基板3とを接合する場合には、第1の基板2の熱膨張係数と第2の基板3の熱膨張係数との差は、できるだけ小さいほうが好ましく、具体的には、50×10−7℃−1以下であるのが好ましい。これにより、陽極接合時に第1の基板2および第2の基板3が高温化にさらされても、第1の基板2と第2の基板3との間に生じる応力を低減して、第1の基板2または第2の基板3の損傷を防止することができる。
In particular, when the
したがって、第2の基板3の構成材料としては、ソーダガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ナトリウムガラス等を用いるのが好ましく、例えば、コーニング社製のパイレックスガラス(登録商標)等が好適に用いられる。
また、第2の基板3の厚さ(平均)は、構成材料、用途等により適宜選択され、特に限定されないが、10〜2000μm程度であるのが好ましく、100〜1000μm程度であるのがより好ましい。
Therefore, it is preferable to use soda glass, potassium glass, sodium borosilicate glass, or the like as the constituent material of the
In addition, the thickness (average) of the
第1の凹部31は、その外形が円形をなしており、前述した可動部21と連結部23と開口部24とに対応する位置に配置されている。また、第1の凹部31の底面には、可動部21の外周部に対応する位置で、円環状の駆動電極33、絶縁膜34がこの順で積層されている。
駆動電極33は、図示しない電源に接続されており、駆動電極33と可動部21との間に電位差を生じさせることが可能となっている。
The first
The
駆動電極33の構成材料としては、導電性を有しているものであれば、特に限定されず、例えば、Cr、Al、Al合金、Ni、Zn、Tiなどの金属、カーボンやチタンなどを分散した樹脂、多結晶シリコン(ポリシリコン)、アモルファスシリコン等のシリコン、窒化シリコン、ITOのような透明導電材料、Au等が挙げられる。
このような駆動電極33の厚さ(平均)は、構成材料、用途等により適宜選択され、特に限定されないが、0.1〜5μm程度であるのが好ましい。
The constituent material of the
The thickness (average) of the
絶縁膜34は、可動部21と駆動電極33との接触による短絡を防止する機能を有するものである。
このような第1の凹部31内の空間内に、可動部21の駆動のための静電ギャップとして、第1のギャップG1が形成される。すなわち、可動部21と駆動電極33との間に、第1のギャップG1が形成される。
The insulating
A first gap G <b> 1 is formed in the space in the
第1のギャップG1の大きさ(すなわち、可動部21と駆動電極33との間の距離)は、用途などに応じて適宜選択され、特に限定されないが、0.5〜20μm程度であるのが好ましい。
第2の凹部32は、その外形が円形をなし、前述した第1の凹部31とほぼ同心でかつ第1の凹部31および可動部21の外径よりも小さい外径を有している。また、第2の凹部32の底面には、そのほぼ全域に、第2の反射膜35が形成されている。
The size of the first gap G1 (that is, the distance between the
The second
第2の反射膜35は、前述したように、図3に示すように波長可変フィルタ1の下方から第2のギャップG2に入射した光を、第1の反射膜25との間で複数回にわたって反射させるためのものである。すなわち、この第2の反射膜35は、前述した第1の反射膜25と協働して、第2の反射膜35と第1の反射膜25との間の距離である第2のギャップG2に対応する波長の光を干渉させることができる。この第2のギャップG2の距離は、前述した第1のギャップG1の距離よりも大きい。
As described above, the second
第2のギャップG2の距離は、用途などに応じて適宜選択され、特に限定されないが、1〜100μm程度であるのが好ましい。
また、第2の基板3には、前述した駆動電極33を外部に引き出すために、第3の凹部37と、第3の凹部37と第1の凹部31とを連通させる溝部36とが形成されている。
第3の凹部37は、前述した開口部27に対応する位置で第2の基板3に形成されている。
溝部36および第3の凹部37は、その深さが第1の凹部31の深さとほぼ同等となっており、これらの底面には、駆動電極33に接続される引出し電極38が設けられている。
The distance of the second gap G2 is appropriately selected according to the application and is not particularly limited, but is preferably about 1 to 100 μm.
The
The
The depth of the
引出し電極38の構成材料としては、前述した駆動電極33の構成材料と同様のものを用いることができ、導電性を有しているものであれば、特に限定されず、例えば、Cr、Al、Al合金、Ni、Zn、Tiなどの金属、カーボンやチタンなどを分散した樹脂、多結晶シリコン(ポリシリコン)、アモルファスシリコン等のシリコン、窒化シリコン、ITOのような透明導電材料、Au等が挙げられる。
The constituent material of the
また、引出し電極38の厚さ(平均)は、構成材料、用途等により適宜選択され、特に限定されないが、0.1〜5μm程度であるのが好ましい。そして、引出し電極38は、前述した駆動電極33と一体的に形成されているのが好ましい。
また、第2の基板3の他方の面(すなわち、前述した第1の凹部31等が形成されている面とは反対側の面)には、第2の反射防止膜39が形成されている。
Further, the thickness (average) of the
In addition, a
第2の反射防止膜39は、図3に示すように波長可変フィルタ1の下方から第2のギャップG2に向け照射された光が第2の基板2の下面と外気との界面で図中下方に反射されるのを防止するためのものである。
このような構成を有する波長可変フィルタ1の動作(作用)を説明する。
可動部21と駆動電極33との間に電圧が印加されると、可動部21と駆動電極33とが互いに逆極性に帯電して、両者の間にクーロン力(静電引力)が発生する。
As shown in FIG. 3, the
The operation (action) of the wavelength tunable filter 1 having such a configuration will be described.
When a voltage is applied between the
このクーロン力によって、可動部21は、駆動電極33に向け下方向に移動(変位)し、連結部23の弾性力とクーロン力が釣り合う位置で静止する。これにより、第1のギャップG1および第2のギャップG2の距離が変化する。
一方、図3に示すように、波長可変フィルタ1の下方の下方から第2のギャップG2に向け光Lが照射されると、光Lは、第2の反射防止膜39、第2の基板3、第2の反射膜35を透過して、第2のギャップG2に入射する。このとき、この光Lは、第2の反射防止膜39により、ほとんど損失せずに第2のギャップG2に入射する。
Due to the Coulomb force, the
On the other hand, as shown in FIG. 3, when the light L is irradiated toward the second gap G <b> 2 from below the wavelength tunable filter 1, the light L is emitted from the
入射した光は、第1の反射膜25と第2の反射膜35との間において、反射を繰り返す(干渉する)。この際、第1の反射膜25および第2の反射膜35により、光Lの損失を抑えることができる。
前述したように第1の反射膜25と第2の反射膜35との間で光が反射を繰り返す過程において、第1の反射膜25と第2の反射膜35との間の第2のギャップG2の距離に対応する干渉条件を満たさない波長の光は急激に減衰し、この干渉条件を満たした波長の光だけが残って最終的に波長可変フィルタ1から出射する。したがって、可動部21と駆動電極33との間に印加される電圧を変更することにより、第2のギャップG2を変更(すなわち干渉条件を変更)すれば、可変波長フィルタ1を透過する光の波長を変更することができる。
The incident light is repeatedly reflected (interfered) between the first
As described above, the second gap between the first
前記光Lの干渉の結果、第2のギャップG1の距離に対応した波長の光(干渉光)は、第1の反射膜25、可動部21、反射防止膜26を透過し、波長可変フィルタ1の上方へ出射する。このとき、可動部21の上面に反射防止膜26が形成されているため、ほとんど損失せずに波長可変フィルタ1の外部へ出射する。
なお、本実施形態では、第2のギャップG2に入射した光を波長可変フィルタ1の上方へ出射したが、第2のギャップG2に入射した光を波長可変フィルタ1の下方へ出射してもよい。
また、本実施形態では、波長可変フィルタ1に対し、その下方から光を入射したが、上方から光を入射してもよい。
As a result of the interference of the light L, light having a wavelength corresponding to the distance of the second gap G1 (interference light) is transmitted through the first
In the present embodiment, the light incident on the second gap G2 is emitted above the wavelength tunable filter 1, but the light incident on the second gap G2 may be emitted below the wavelength tunable filter 1. .
In the present embodiment, light is incident on the wavelength tunable filter 1 from below, but light may be incident from above.
<波長可変フィルタの製造方法>
次に、波長可変フィルタ1の製造方法の一例を図4ないし図9に基づいて説明する。
図4〜図9は、波長可変フィルタ1の製造工程を説明するための図である。なお、図4〜図8は、図2のA−A線断面に対応する断面を示している。
本実施形態の波長可変フィルタ1の製造方法は、[A]基体を用意する第1の工程と、[B]この基体に外力により個片化可能な区画を行う第2の工程と、[C]基体に対しエッチングを行う第3の工程と、[D]基体を個片化する第4の工程とを有する。以下、各工程について順次説明する。
<Method for manufacturing wavelength tunable filter>
Next, an example of a method for manufacturing the wavelength tunable filter 1 will be described with reference to FIGS.
4-9 is a figure for demonstrating the manufacturing process of the wavelength tunable filter 1. FIG. 4 to 8 show cross sections corresponding to the cross section taken along the line AA of FIG.
The method of manufacturing the wavelength tunable filter 1 according to the present embodiment includes: [A] a first step of preparing a base, [B] a second step of dividing the base into pieces that can be separated by an external force, and [C ] A third step of etching the substrate; and [D] a fourth step of dividing the substrate into individual pieces. Hereinafter, each process will be described sequentially.
[A] 第1の工程
−A1−
まず、第2の基板3を形成するための基板として、図4(a)に示すように、光透過性を有する基板4(第2の基板)を用意する。
基板4としては、厚さが均一で、たわみや傷のないものが好適に用いられる。また、後述する比較的大きなウエハ状のSOI基板8と同じ程度の大きさのものが好適に用いられる。
[A] First step -A1-
First, as shown in FIG. 4A, a light-transmitting substrate 4 (second substrate) is prepared as a substrate for forming the
As the
基板4の構成材料としては、第2の基板3の説明で述べたものを用いることができる。前述したように、基板4の構成材料としては、例えばナトリウム(Na)やカリウム(K)のようなアルカリ金属(可動イオン)を含有したガラスを用いるのが好ましい。したがって、以下の説明では、基板4の構成材料として、アルカリ金属を含有したガラスを用いた場合について説明する。
As the constituent material of the
−A2−
次に、図4(b)に示すように、基板4の一方の面にマスク層5を形成(マスキング)する。
マスク層5を構成する材料としては、例えば、Au/Cr、Au/Ti、Pt/Cr、Pt/Tiなどの金属、多結晶シリコン(ポリシリコン)、アモルファスシリコン等のシリコン、窒化シリコン等が挙げられる。マスク層5の構成材料にシリコンを用いると、マスク層5と基板4との密着性が向上する。マスク層5の構成材料に金属を用いると、形成されるマスク層5の視認性が向上する。
-A2-
Next, as shown in FIG. 4B, a
Examples of the material constituting the
マスク層5の厚さは、特に限定されないが、0.01〜1μm程度とすることが好ましく、0.09〜0.11μm程度とすることがより好ましい。マスク層5が薄すぎると、基板4を十分に保護できない場合があり、マスク層5が厚すぎると、マスク層5の内部応力によりマスク層5が剥がれ易くなる場合がある。
マスク層5は、例えば、化学気相成膜法(CVD法)、スパッタリング法、蒸着法等の気相成膜法、メッキ法等により形成することができる。
The thickness of the
The
−A3−
次に、図4(c)に示すように、マスク層5に、第1の凹部31と溝部36と第3の凹部37との平面視形状に対応した平面視形状をなす開口51を形成する。
より具体的には、まず、例えばフォトリソグラフィ法を用い、マスク層5上に、フォトレジストを塗布し、露光、現像を行って、開口51に対応する開口を有するレジストマスクを形成する。次に、このレジストマスク介してマスク層5をエッチングして、マスク層5の一部を除去した後、レジストマスクを除去する。このようにして、マスク層5に開口51が形成される。このエッチングとしては、例えば、CFガス、塩素系ガス等によるドライエッチング、フッ酸+硝酸水溶液、アルカリ水溶液等によるウェットエッチングを用いることができる。
-A3-
Next, as shown in FIG. 4C, an
More specifically, first, for example, using a photolithography method, a photoresist is applied on the
−A4−
次に、マスク層5を介して基板4の一方の面をエッチングして、図4(d)に示すように、第1の凹部31と溝部36と第3の凹部37とを形成する。すなわち、第1の工程[A]において、後述する工程A13(基板4と活性層83とを接合する工程)の前に、基板4に第1の凹部31および第2の凹部32を形成する工程を有する。
-A4-
Next, one surface of the
このエッチングとしては、ドライエッチング法、ウェットエッチング法を用いることができるが、ウェットエッチング法を用いるのが好ましい。これにより、形成される第1の凹部31をより理想的な円柱状とすることができる。この場合、ウェットエッチングのエッチング液としては、例えばフッ酸系エッチング液などが好適に用いられる。また、エッチング液にグリセリン等のアルコール(特に多価アルコール)を添加すると、形成される第1の凹部31の底面を極めて滑らかなものとすることができる。
As this etching, a dry etching method or a wet etching method can be used, but a wet etching method is preferably used. Thereby, the 1st recessed
−A5−
次に、マスク層5を除去した後に、前述した工程A2およびA3と同様の方法を用いて、図4(e)に示すように、第2の凹部32の平面視形状に対応した平面視形状の開口を有するマスク層6を形成する。
マスク層5の除去方法としては、特に限定されないが、例えば、アルカリ水溶液(例えばテトラメチル水酸化アンモニウム水溶液等)、塩酸+硝酸水溶液、フッ酸+硝酸水溶液等によるウェットエッチング、CFガス、塩素系ガス等によるドライエッチングなどを用いることができる。
特に、マスク層5の除去方法としてウエットエッチングを用いると、簡易な操作で、効率よく、マスク層5を除去することができる。
-A5-
Next, after removing the
The method for removing the
In particular, when wet etching is used as a method for removing the
−A6−
次に、前述した工程A4と同様の方法を用いて、マスク層6を介して基板4をエッチングして、図4(f)に示すように、第2の凹部32を形成する。
−A7−
次に、図5(a)に示すように、第2の凹部32の底面に、第2の反射膜35を形成する。
より具体的には、第2の凹部32の底面に、前述したような高屈折率層と低屈折層とを交互に積層することにより、第2の反射膜35を形成する。
高屈折率層および低屈折率層の形成方法としては、例えば、化学的気相成長法(CVD)、物理的化学気相成長法(PVD)が好適に用いられる。
-A6-
Next, the
-A7-
Next, as shown in FIG. 5A, a second
More specifically, the second
As a method for forming the high refractive index layer and the low refractive index layer, for example, chemical vapor deposition (CVD) or physical chemical vapor deposition (PVD) is preferably used.
−A8−
次に、前述した工程−A5−と同様の方法を用いて、図5(b)に示すように、マスク層6を除去する。
−A9−
次に、図5(c)に示すように、基板4の第1の凹部31等が形成された側の面に一様に、駆動電極33および引出し電極38を形成するための導電層7を形成する。
導電層7の形成方法としては、例えば、化学的気相成長法(CVD)、物理的化学気相成長法(PVD)が好適に用いられる。
また、導電層7の構成材料は、前述した駆動電極33の構成材料を用いることができる。
-A8-
Next, the
-A9-
Next, as shown in FIG. 5C, the conductive layer 7 for forming the
As a method for forming the conductive layer 7, for example, chemical vapor deposition (CVD) or physical chemical vapor deposition (PVD) is preferably used.
Further, as the constituent material of the conductive layer 7, the constituent material of the
−A10−
次に、図5(d)に示すように、導電層7の不要部分を除去して、駆動電極33を形成するとともに、駆動電極33上に絶縁膜34を形成する。さらに、基板4の第1の凹部31等が形成された側と反対側の面に、第2の反射防止膜39を形成する。
このように、本実施形態では、第1の凹部31等の凹部を形成する工程の後、かつ、後述する基板4と活性層83とを接合する工程の前に、基板4の第1の凹部31の底面に駆動電極33を形成する工程を有する。
-A10-
Next, as shown in FIG. 5D, unnecessary portions of the conductive layer 7 are removed to form the
As described above, in the present embodiment, after the step of forming the concave portion such as the first
導電層7の不要部分を除去する方法としては、前述した工程A3と同様の方法を用いることができる。
また、駆動電極33の形成方法としては、前述したマスク層5の形成方法と同様のものを用いることができる。
第2の反射防止膜39の形成方法としては、前述した第2の反射膜35の形成方法と同様のものを用いることができる。
以上のようにして、第2の基板3を製造することができる。
As a method for removing unnecessary portions of the conductive layer 7, a method similar to the above-described step A3 can be used.
In addition, as a method for forming the
As a method of forming the
As described above, the
−A11−
一方、図6(a)に示すように、第1の基板2を形成するための基板として、SOI(Silicon on Insulator)基板8(第1の基板)を用意する。
このSOI基板8は、Siで構成されたベース層81、SiO2で構成された絶縁層82、Siで構成された活性層83の順でこれら3層が積層されてなるものである。なお、SOI基板8に代えて、SOS(Silicon on Sapphire)基板、シリコン基板等を用いることもできる。
SOI基板8の厚さは、特に限定されないが、特に活性層83の厚さが10〜100μm程度であるのが好ましい。
-A11-
On the other hand, as shown in FIG. 6A, an SOI (Silicon on Insulator) substrate 8 (first substrate) is prepared as a substrate for forming the
This SOI substrate 8 is formed by laminating these three layers in the order of a
The thickness of the SOI substrate 8 is not particularly limited, but the thickness of the
−A12−
次に、SOI基板8と第2の基板3との接合に先立ち、図6(b)に示すように、SOI基板8の活性層83側の面に、第1の反射膜25を形成する。
第1の反射膜25の形成方法としては、前述した第2の反射膜35の形成方法と同様のものを用いることができる。
-A12-
Next, prior to bonding between the SOI substrate 8 and the
As a method of forming the first
−A13−
次に、図6(c)に示すように、SOI基板8と第2の基板3とを接合する。これにより、基体10を得る。すなわち、第1の工程[A]において、基板4とSOI基板8(より具体的には、第1の基板である活性層83)とを互いに接合する工程を有する。これにより、基板4および活性層83に対し、後述する第2の工程[B]での区画および第4の工程[D]での個片化を一括して行って、製造工程の簡略化を図ることができる。
-A13-
Next, as shown in FIG. 6C, the SOI substrate 8 and the
本工程において、基板4の第1の凹部31および第2の凹部32側の面と活性層83の一方の面とを接合すると、基板4と活性層83との間にギャップが形成される。
SOI基板8と第2の基板3との接合方法としては、例えば、陽極接合、接着剤による接合、表面活性化接合、低融点ガラスを用いた接合等を用いることができるが、陽極接合を用いるのが好ましい。これにより、基板4と活性層83とを比較的簡単にかつ強固に接合することができる。
In this step, a gap is formed between the
As a bonding method between the SOI substrate 8 and the
SOI基板8と第2の基板3との接合方法として陽極接合を用いる場合には、例えば、まず、図示しない直流電源のマイナス端子を第2の基板3に、プラス端子をSOI基板8の活性層83に接続する。そして、第2の基板3を加熱しながら、第2の基板3とSOI基板8の活性層83との間に電圧を印加する。この加熱により、第2の基板3のアルカリ金属のプラスイオン、例えば、ナトリウムイオン(Na+)が移動しやすくなる。これにより、第2の基板3と活性層83との接合面のうち、第2の基板3側の接合面がマイナス、活性層83側の接合面がプラスに相対的に帯電する。その結果、シリコン(Si)と酸素(O)とが電子対を共有する共有結合により、第2の基板3と活性層83とは強固に接合される。
When anodic bonding is used as a bonding method between the SOI substrate 8 and the
−A14−
次に、エッチングや研磨によりベース層81を除去して、図7(a)に示すような状態とする。
このエッチング方法としては、例えば、ウェットエッチング、ドライエッチングを用いることができるが、ドライエッチングを用いるのが好ましい。いずれの場合も、ベース層81の除去のとき、絶縁層82がストッパーとなるが、ドライエッチングは、エッチング液を用いないので、駆動電極33に対向している活性層83の損傷を好適に防ぐことができる。これにより、波長可変フィルタ1の製造時における歩留まりの向上を図ることができる。
-A14-
Next, the
As this etching method, for example, wet etching or dry etching can be used, but dry etching is preferably used. In any case, when the
−A15−
次に、エッチングにより絶縁層82を除去することにより、図7(b)に示すように、基体10を得る。
このような基体10においては、活性層83の厚さは基板4の厚さよりも小さい。これにより、後述する第3の工程[C]において、より微細なパターンを形成することができる。なお、活性層83の厚さと基板4の厚さとの関係は、前述した関係以外であってもよい。
-A15-
Next, the
In such a
このエッチング方法としては、例えば、ウェットエッチング、ドライエッチングを用いることができるが、フッ酸を含むエッチング液によるウェットエッチングを用いるのが好ましい。これにより、絶縁層82を簡単に除去することができるとともに、絶縁層82の除去により露出する活性層83の面を極めて平滑にすることができる。
なお、前述した工程A11にて、SOI基板8に代えて、以降の工程を行うのに最適な厚さをすでに有しているシリコン基板を用いた場合には、工程A14、A15は行わなくてもよい。これにより、波長可変フィルタ1の製造工程を簡略化することができる。
As this etching method, for example, wet etching or dry etching can be used, but wet etching with an etchant containing hydrofluoric acid is preferably used. Thereby, the insulating
In the above-described step A11, in the case where a silicon substrate having an optimum thickness for performing the subsequent steps is used instead of the SOI substrate 8, the steps A14 and A15 are not performed. Also good. Thereby, the manufacturing process of the wavelength tunable filter 1 can be simplified.
[B] 第2の工程
−B1−
次に、区画を形成するに先立って、図7(c)に示すように、活性層83の上面に、第1の反射防止膜26を形成する。
第1の反射防止膜26の形成方法としては、前述した第2の反射膜35の形成方法と同様のものを用いることができる。
[B] Second step -B1-
Next, prior to forming the partition, as shown in FIG. 7C, the
As a method of forming the
−B2−
次に、図7(d)に示すように、開口部24および開口部27に対応する開口を有するレジスト層9を形成する。
このように区画の形成に先立ち、基体10に第3の工程[C]のエッチングに用いるマスクを形成するので、区画を形成するに際し、仮に切り屑が生じても、波長可変フィルタ1に対する切り屑の付着をより確実に防止することができる。
レジスト層9の形成方法としては、前述した工程A2、A3と同様の方法を用いることができる。
-B2-
Next, as shown in FIG. 7D, a resist
As described above, since the mask used for the etching in the third step [C] is formed on the
As a method for forming the resist
−B3−
次に、図7(e)および図9に示すように、基体10を外力により複数の個片に分割可能とするように、基体10に連続的な溝部11を形成して、基体10に対し区画を行う。
この溝部11の形成により、基体10に薄肉脆弱部12が形成される。
また、溝部11は、活性層83を貫通するとともに、基板4に薄肉脆弱部12を残すように基体10に溝部を形成することにより形成されるものである。これにより、基体10を個片化する際に、活性層83にかかる力を低減して、波長可変フィルタ1の可動部21、連結部23等のパターンの損傷や変形を防止することができる。
-B3-
Next, as shown in FIG. 7E and FIG. 9, a
By forming the
Further, the
その際、基体10は、互いに接合された基板4(第2の基板)および活性層83(第1の基板)を有するものであるので、基板4および活性層83に対し、一括して第2の工程[B]での区画および第4の工程[D]での個片化を行って、製造工程の簡略化を図ることができる。
なお、薄肉脆弱部12は、基体10を区画ごとに個片化可能とするものであれば、前述したような溝部11を形成することによるものに限定されない。例えば、薄肉脆弱部12は、断続的な溝部や孔部を形成することによるものであってもよい。また、溝部や孔部は、前述したように基体10の一方の面のみに形成されていても、基体10の両面に形成されていてもよい。
At this time, the
The thin
本実施形態では、第2の工程[B]において、前記区画は、基体10に連続的な溝部11を形成するので、比較的簡単に区画を行いつつ、後述する第4の工程[D]にて容易に基体10を個片化することができる。
溝部11の横断面形状は、後述の第4の工程[D]にてチップ化が可能なものであれば、特に限定されないが、本実施形態では、図示のように矩形をなしている。図示しないが、溝部11の底部の横断面形状が先細りとなっていると、パターンニング時の基体10に必要な強度を保ちつつ、より容易に基体10を個片化することができる。
溝部11の形成方法としては、特に限定されず、例えば、ダイシングカッタ、レーザカッタ、エッチング(ドライエッチング、ウエットエッチング)などを用いることができる。
In the present embodiment, in the second step [B], since the partition forms the
The cross-sectional shape of the
A method for forming the
[C] 第3の工程
−C1−
次に、レジスト層9を介して、ドライエッチング法、特にICPエッチングにより、活性層83をエッチングして、図8(a)に示すように、開口部27を形成した後に、図8(b)に示すように、開口部24を形成する。すなわち、基体10の各区画内に対し、レジスト層9を介して、エッチングを行うことにより、可動部21と支持部22と連結部23とを形成する。このとき、レジスト層9は、マスクとして用いられ、前述したように開口部24、27に対応する開口を有している。
[C] Third step -C1-
Next, the
このように、第3の工程[C]の工程に先立ち、基板4の第1の凹部31に連通するように活性層83に開口部27(第1の開口部)を形成する工程C1を有し、第3の工程[C]において、活性層83に異形状の開口部24(第2の開口部)を形成することにより可動部21と支持部22と連結部23とを形成する。これにより、活性層83と基板4との間の空間と外部との圧力差を解消した状態で、活性層83に対しエッチングを行うことができる。よって、エッチング時における当該圧力差に起因するパターン(特に、脆弱な連結部23)の損傷を防止することができる。
Thus, prior to the step of the third step [C], there is a step C1 for forming the opening 27 (first opening) in the
より具体的には、レジスト層9を介して活性層83をドライエッチングすると、マイクロローディング効果によって開口部27でのエッチング速度に比べて開口部24の各開口領域でのエッチング速度が遅くなるので、図8(a)に示すように、開口部24の形成よりも先に開口部27の形成が完了する。このとき、溝部36を介して第1の凹部31に連通する第3の凹部37の上方に開口部27が形成されるので、活性層83と第2の基板3との間の空間が外部に開放され、当該空間と外部との圧力差が解消される。
ここで、マイクロローディング効果とは、開口寸法が小さくなるに従ってエッチング速度が低下する現象である。したがって、開口部27として、開口部24の各開口領域でのエッチング速度よりもエッチング速度が速くなるような寸法のものを採用する。
More specifically, when the
Here, the microloading effect is a phenomenon in which the etching rate decreases as the opening size decreases. Therefore, the
本実施形態では、開口部27の形状を、図1に示すように、開口部24の各開口領域の短手方向の開口幅よりも幅広な寸法を一辺の長さとした正方形状としている。特に、開口部24と開口部27とは離間しているので、開口部24の寸法と開口部27の寸法とを調整することにより、比較的簡単に、同一のエッチング処理により開口部27、開口部24の順にこれらを形成することができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the shape of the
なお、開口部27の寸法および形状としては、開口部27でのエッチング速度が開口部24の各開口領域でのエッチング速度よりも速くなるものであれば、前述したものに限定されず、任意の構成を採用することができる。例えば、開口部24と開口部27とは、一体的に1つの開口部として形成されていてもよい。
このようにマイクロローディング効果を利用すると、開口部27を形成するためのエッチング工程を別途設けなくても、開口部24および開口部27を同一のエッチング工程により形成しつつ、開口部27、開口部24の順にこれらを形成することができ、製造工程の簡略化を図ることができる。なお、開口部24の形成と開口部27の形成とを別々のエッチング処理により形成してもよい。
The size and shape of the
When the microloading effect is used in this way, the
このような開口部27は、駆動電極33を外部に引出し可能な部位に設けるので、開口部27を有効利用して、波長可変フィルタ1の構造の複雑化を防止しつつ、エッチング時における基板4と活性層83との間の空間と外部との圧力差に起因するパターンの損傷を防止することができる。
開口部27が形成された後、更にドライエッチングを継続すると、図8(b)に示すように開口部24が貫通形成されて、可動部21と支持部22と連結部23との形成が完成する。
Since such an
When the dry etching is continued after the
このとき、前述したように、活性層83に可動部21を形成する前(すなわち、開口部24を形成する前)にあらかじめ、活性層83と第2の基板3との間の空間と、外部との圧力差が解消されているので、開口部24の形成に伴って連結部23が破損するのを防止することができる。
このように、本実施形態では、開口部24と開口部27とを同一のエッチング処理により形成するので、製造工程の簡略化を図りつつ、エッチング時における基板4と活性層83との間の空間と外部との圧力差に起因するパターンの損傷を防止することができる。
At this time, as described above, before forming the
Thus, in this embodiment, since the
特に、本工程では、ICPエッチングを行う。すなわち、エッチング用ガスによるエッチングと、デポジッション用ガスによる保護膜の形成とを、交互に繰り返し行って、可動部21を形成する。
前記エッチング用ガスとしては、例えば、SF6等が挙げられ、また、前記デポジッション用ガスとしては、例えば、C4F8等が挙げられる。
In particular, in this step, ICP etching is performed. That is, the
Examples of the etching gas include SF 6 and the like, and examples of the deposition gas include C 4 F 8 and the like.
本工程において、ドライエッチング技術を使用して異方性エッチングを行うのは、以下に示す理由による。
ウェットエッチング技術を使用した場合、エッチングが進むに従ってエッチング液が活性層83に形成された孔から、活性層83と第2の基板3との間に侵入し、駆動電極33や絶縁膜25を除去してしまうおそれ。これに対し、ドライエッチング技術を使用した場合はそのような危険性がない。
In this step, the anisotropic etching is performed using the dry etching technique for the following reason.
When the wet etching technique is used, the etching solution enters between the
また、等方性エッチングを使用した場合には、活性層83が等方的にエッチングされ、サイドエッチングが生じる。特に、連結部23に対しサイドエッチングが生じると、連結部23の強度が弱くなり、耐久性が劣化してしまう。これに対し、異方性エッチングを使用した場合には、サイドエッチングが生じないので、エッチング寸法の制御に優れており、連結部23の側面も活性層83の板面に対し垂直に形成され、連結部23の強度の向上を図ることができる。
なお、本発明では、本工程において、前記と異なるドライエッチング法を用いて可動部21と支持部22と連結部23とを形成してもよく、また、ドライエッチング法以外の方法を用いて可動部21と支持部22と連結部23とを形成してもよい。
−C2−
その後、レジスト層9を除去する。
In addition, when isotropic etching is used, the
In the present invention, in this step, the
-C2-
Thereafter, the resist
[D]第4の工程
次に、基体10に対し外力を加えて、薄肉脆弱部12を破断して、複数の個片に分割(チップ化)することにより、複数の波長可変フィルタ1が得られる。
このとき、基体10にはあらかじめ前述の第2の工程[B]にて溝部11が形成されているので、切り屑などの不要物の発生を防止しつつ、基体10を複数の個片に容易に分割することができる。特に、区画(すなわち、溝部11の形成)がパターンニングの前に行われるので、区画の際に仮に切り屑が生じても、構造体である波長可変フィルタ1に切り屑が付着するのを防止することができる。
[D] Fourth Step Next, a plurality of wavelength tunable filters 1 are obtained by applying an external force to the
At this time, since the
したがって、チップ化するに際し、基体10に形成されたパターンに切り屑などの不要物が付着して波長可変フィルタ1の特性を低下させるのを防止することができる。その結果、波長可変フィルタ1を製造するに際し、歩留まりの向上を図ることができる。
特に、本実施形態にかかる波長可変フィルタ1にあっては、第1の反射膜25、第1の反射防止膜26、第2の反射膜35、第2の反射防止膜39に対する切り屑などの不要物の付着による光学特性の低下を防止することができる。
Therefore, it is possible to prevent deterioration of the characteristics of the wavelength tunable filter 1 due to attachment of unnecessary materials such as chips to the pattern formed on the
In particular, in the wavelength tunable filter 1 according to the present embodiment, chips such as chips with respect to the
また、可動部21に対する切り屑などの付着物の付着による可動部21の質量変化や、連結部23に対する切り屑などの不要物の付着による連結部23の弾性力の変化に起因する駆動電圧の変化を防止することもできる。
また、チップ化する前に、基体10に対しエッチングを行うので、取り扱いが比較的容易であり、波長可変フィルタ1の製造に要する時間の短縮化を図ることができる。
Further, the drive voltage caused by the change in the mass of the
Further, since the
基体10に加える外力としては、区画に沿って基体10を個片化可能なものであれば、特に限定されず、例えば、人手によるものあっても、機械によるものであってもよい。人手により基体10に外力を加える際には、素手で基体10に外力を加えてもよいし、工具や器具を用いて基体10に外力を加えてもよい。
以上説明したように本実施形態の波長可変フィルタ1を得ることができる。このようにして得られる波長可変フィルタ1は、安価で、かつ、所望の特性を有する。
The external force applied to the
As described above, the wavelength tunable filter 1 of the present embodiment can be obtained. The tunable filter 1 obtained in this way is inexpensive and has desired characteristics.
以上、本発明の構造体の製造方法および構造体を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明の構造体の製造方法は、エッチングにより基体にパターンを形成した後にチップ化して得られるものであれば、前述した波長可変フィルタ1の製造方法に限定されず、例えば、加速度センサ、振動子、光学素子、アクチュエータなどの製造方法にも適用することができる。
As mentioned above, although the manufacturing method and structure of the structure of this invention were demonstrated based on embodiment of illustration, this invention is not limited to this, The structure of each part is arbitrary which has the same function. It can be replaced with that of the configuration. In addition, any other component may be added to the present invention.
Moreover, the structure manufacturing method of the present invention is not limited to the above-described method for manufacturing the wavelength tunable filter 1 as long as it is obtained by forming a pattern on a substrate by etching and then obtaining a chip. For example, an acceleration sensor, The present invention can also be applied to manufacturing methods for vibrators, optical elements, actuators, and the like.
この場合、例えば、前述した実施形態における第3の工程[C]のように、互いに接合されているとともにギャップを区画形成する2つの基板のうちの一方に対しエッチングを行うことにより、可動部と支持部と連結部とを形成する。これにより、加速度センサ、振動子、光学素子、アクチュエータなどの構造体を製造することができる。
また、前述した実施形態では、基体が互いに接合された2つの基板で構成されているものを説明したが、基体は、1つの基板で構成されていてもよく、また、3つ以上の基板が接合されて構成されていてもよい。また、基体は、基板上に膜が形成されて構成されたものであってもよい。
In this case, for example, as in the third step [C] in the above-described embodiment, by etching one of the two substrates that are bonded to each other and that form a gap, the movable portion and A support part and a connection part are formed. Thereby, structures such as an acceleration sensor, a vibrator, an optical element, and an actuator can be manufactured.
Further, in the above-described embodiment, the description has been given of the case where the base body is configured by two substrates bonded to each other. However, the base body may be configured by one substrate, and three or more substrates may be configured. You may be joined and comprised. The base may be configured by forming a film on the substrate.
1……波長可変フィルタ 2……第1の基板 21……可動部 22……支持部 23……連結部 24……開口部 25……第1の反射膜 26……第1の反射防止膜 27……開口部 3……第2の基板 31……第1の凹部 32……第2の凹部 33……駆動電極 34……絶縁膜 35……第2の反射膜 36……溝部 37……第3の凹部 38……引出し電極 39……第2の反射防止膜 4……基板(第2の基板) 5、6……マスク層 51……開口 7……導電層 8……SOI基板 81……ベース層 82……絶縁層 83……活性層(第1の基板) 9……レジスト層 10……基体 11……溝部 12……薄肉脆弱部 G1……第1のギャップ G2……第2のギャップ L……光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wavelength
Claims (17)
前記基体を複数の個片に分割可能とするように、前記基体に薄肉脆弱部を形成して、前記基体に対し区画を行う第2の工程と、
前記基体の各区画内に対し、所定のパターンをなすマスクを介して、エッチングを行う第3の工程と、
前記薄肉脆弱部を破断して、前記基体を複数の個片に分割することにより、複数の構造体を得る第4の工程とを有することを特徴とする構造体の製造方法。 A first step of preparing a substrate;
A second step of forming a thin fragile portion on the base so as to divide the base into a plurality of pieces and partitioning the base;
A third step of performing etching in each section of the substrate through a mask having a predetermined pattern;
And a fourth step of obtaining a plurality of structures by breaking the thin fragile portion and dividing the base into a plurality of pieces.
A structure manufactured by the method for manufacturing a structure according to claim 1.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59194868A (en) * | 1983-04-20 | 1984-11-05 | Canon Inc | Liquid jet recording head |
JPS6114964A (en) * | 1984-07-02 | 1986-01-23 | Canon Inc | Manufacture of liquid injection recording head |
JPH0579460A (en) * | 1991-09-20 | 1993-03-30 | Seiko Epson Corp | Manufacture of micropump |
JPH10206458A (en) * | 1997-01-24 | 1998-08-07 | Murata Mfg Co Ltd | External force-measuring apparatus and its manufacture |
JP2005051007A (en) * | 2003-07-28 | 2005-02-24 | Tokyo Electron Ltd | Manufacturing method of semiconductor chip |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59194868A (en) * | 1983-04-20 | 1984-11-05 | Canon Inc | Liquid jet recording head |
JPS6114964A (en) * | 1984-07-02 | 1986-01-23 | Canon Inc | Manufacture of liquid injection recording head |
JPH0579460A (en) * | 1991-09-20 | 1993-03-30 | Seiko Epson Corp | Manufacture of micropump |
JPH10206458A (en) * | 1997-01-24 | 1998-08-07 | Murata Mfg Co Ltd | External force-measuring apparatus and its manufacture |
JP2005051007A (en) * | 2003-07-28 | 2005-02-24 | Tokyo Electron Ltd | Manufacturing method of semiconductor chip |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015146018A (en) * | 2008-12-23 | 2015-08-13 | シレックス マイクロシステムズ アーベー | Device comprising deflectable micromirror |
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