JP2010015081A - 微小可動デバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導電性の支持基板11とデバイス層13とで中間絶縁層12が挟まれた三層構造を少なくとも有し、デバイス層13に固定部33とその固定部33に連結支持された可動部Mとが形成され、可動部Mは支持基板11の板面と平行な面内方向に静電駆動される微小可動デバイスにおいて、デバイス層13に、固定部33に連結支持され、中間絶縁層12を除去した空間を挟んで支持基板11に対向し、その対向する部分の支持基板11からの静電引力に応答する最大変位が可動部Mよりも大きい第2可動部51が設けられる。
【選択図】図1
Description
図1はこの発明による微小可動デバイスの一実施例として、1×2型の光スイッチの構成を示したものであり、光スイッチは後述の図3−1に示すように、支持基板11、中間絶縁層12及びデバイス層13の三層構造よりなるSOI基板10を使用して作製されている。
この例では図1と同様の構成を有する光スイッチに図1における第2可動部51とは異なる形状の第2可動部51’が形成されている。
・梁部51a’ 幅 2.0μm
長さ 1.0cm
・重錘部51b’ 半径 200μm
図3−1,3−2は上述したような構成を有する光スイッチの作製工程を模式的に示したものであり、以下、各工程について説明する。
(1)SOI基板10を熱酸化する。デバイス層13表面及び支持基板11表面にそれぞれシリコン酸化膜14,15が形成される。
(2)シリコン酸化膜14上にレジスト16を塗布し、フォトリソグラフィによりレジスト16に可動部M(可動ミラー26、可動ロッド27、ヒンジ31a,31b,32a,32b、可動櫛歯電極36等)、第2可動部51、第1、第2固定櫛歯電極34,35、ファイバガイド21〜23、穴52等のパターニングをする。
(3)レジスト16をマスクとしてRIE(反応性イオンエッチング)によりシリコン酸化膜14をパターニングする。
(4)レジスト16を除去する。
(5)パターニングされたシリコン酸化膜14をマスクとしてデバイス層13をほぼ垂直に中間絶縁層12が露出するまでエッチングする。エッチングは例えばICP−RIE(誘導結合プラズマを利用した反応性イオンエッチング)によって行う。
(6)HF溶液に浸し、シリコン酸化膜14,15及び中間絶縁層12をエッチング除去する。この時のエッチング時間は可動部M、第2可動部51の下に位置する中間絶縁層12は十分に除去され、固定部F(固定部33,38a,38b,39a,39b等)の下には中間絶縁層12が残る時間とする。
(7)ミラーや電極パッドといった必要な部分にスパッタにより金属膜17を形成する。金属膜17は例えばAu/Pt/Ti多層膜とする。
Claims (4)
- 導電性の支持基板とデバイス層とで中間絶縁層が挟まれた三層構造を少なくとも有し、前記デバイス層に固定部とその固定部に連結支持された可動部とが形成され、前記可動部は前記支持基板の板面と平行な面内方向に静電駆動される微小可動デバイスにおいて、
前記デバイス層に、前記固定部に連結支持され、前記中間絶縁層を除去した空間を挟んで前記支持基板に対向し、その対向する部分の前記支持基板からの静電引力に応答する最大変位が前記可動部よりも大きい第2可動部が設けられていることを特徴とする微小可動デバイス。 - 請求項1記載の微小可動デバイスにおいて、
前記第2可動部は前記固定部に連結された梁部と、その梁部の先端に形成された重錘部とからなることを特徴とする微小可動デバイス。 - 請求項2記載の微小可動デバイスにおいて、
前記梁部は渦巻き状に形成され、その渦巻きの略中心に前記重錘部が位置していることを特徴とする微小可動デバイス。 - 請求項2又は3記載の微小可動デバイスにおいて、
前記支持基板を鉛直下方とし、前記デバイス層を鉛直上方とした時、前記重錘部は自重によって前記支持基板の表面に接触することを特徴とする微小可動デバイス。
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