JP3220908B2

JP3220908B2 - 微小変位素子の製造方法

Info

Publication number: JP3220908B2
Application number: JP24022691A
Authority: JP
Inventors: 敬介山本; 岳彦川崎; 義勇鈴木; 邦裕酒井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-08-28
Filing date: 1991-08-28
Publication date: 2001-10-22
Anticipated expiration: 2016-10-22
Also published as: JPH0552506A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧電薄膜の逆圧電効果
により駆動することのできるマイクロアクチュエーター
に係り、とくに圧電体薄膜の機械的強度を高める手段を
有した微小変位素子の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年半導体プロセス技術を背景にして半
導体を機械的構造体として用いた半導体圧力センサー、
半導体加速度センサー、マイクロアクチュエーター等の
機械的電気素子（マイクロメカニクス）が脚光を浴びる
ようになってきた。

【０００３】かかる素子の特徴として、小型でかつ高精
度の機械機構部品を提供でき、かつ半導体ウエハを用い
るためにＳｉウエハ上に素子と電気回路を一体化できる
ことが挙げられる。また、半導体プロセスをベースに作
製することで、半導体プロセスのバッチ処理による生産
性の向上を期待できる。特に微小変位素子としては、圧
電体薄膜を利用したカンチレバー状（片もちばり）のも
のが挙げられ、これは非常に微細な動きを制御すること
が可能なので、原子レベル、分子レベルを直接観察でき
る走査型トンネル顕微鏡（以下ＳＴＭと称す。）に応用
されている。例えば、スタンフォード大学のクエート等
により提案された微小変位素子をもちいたＳＴＭプロー
ブ（ＩＥＥＥＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈ
ａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ，ｐｌ８８−１９９，Ｆ
ｅｂ．１９９０）がある。これは図７に示すようにＳｉ
ウエハ７１のウエハの裏面を一部除去しシリコンメンブ
レンを形成し、表面にＡｌ薄膜７４とＺｎＯ薄膜７５を
順次積層し、バイモルフのカンチレバーを形成しその
後、裏面より反応性のドライエッチによりシリコンメン
ブレンとウエハ表面のエッチングの保護層（シリコン窒
化膜）を除去して、ＳＴＭプローブ変位用のバイモルフ
カンチレバーを作製している。このカンチレバーの上面
自由端部にトンネル電流検知用プローブを取り付け、良
好なＳＴＭ像を得ている。

【０００４】一方、ＳＴＭの手法を用いて、半導体ある
いは高分子材料等の原子オーダー、分子オーダーの観察
評価、微細加工（Ｅ．Ｅ．Ｅｈｒｉｃｈｓ，４ｔｈＩ
ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏ
ｎＳｃａｎｎｉｎｇＴｕｎｎｅｒｉｎｇＭｉｃｒ
ｏｓｃｏｐｙ／ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，’８９，Ｓ
１３−３）、及び記録再生装置の様々な分野への応用が
研究されている。なかでも、コンピューターの計算情報
等では大容量を有する記録装置の要求に対してますます
高まっており、半導体プロセス技術の進展により、マイ
クロプロセッサが小型化し、計算能力が向上したために
記録装置の小型化が望まれている。

【０００５】これらの要求を満たす目的で、記録媒体と
それとの間隔が微調整可能な駆動手段上に設けたトンネ
ル電流発生用プローブとの間に電圧印加することによっ
て、記録媒体表面の仕事関数を変化させる事により記録
書き込みし、仕事関数の変化によるトンネル電流の変化
を検知することで情報の読み出しを行い、最小記録面積
が１０ｎｍ平方となる記録再生装置が提案されている。

【０００６】また、ＳＴＭの探針（プローブ）をカンチ
レバーの自由端側に形成し、それぞれ独立に変位するカ
ンチレバーをマルチ化し、さらに半導体プロセスと一体
化して同一基板上にトンネル検知用のプローブ付きカン
チレバーと、そのトンネル電流を増幅処理するアンプ、
カンチレバー駆動とトンネル電流の選択のためのマルチ
プレクサ、シフトレジスタ、等を積載する記録再生装置
が提案されている。

【０００７】ここで、かかるカンチレバーの製造方法を
図を用いて説明する。図７は一個のカンチレバー型微小
変位素子の各製造工程を示す図である。（１００）Ｓｉ
基板７１の両面にＬＰＣＶＤ装置でＳｉ₃ Ｎ₄ 膜７３を
１０００Å成膜して裏面のみをパターニングし（図７
（ａ））、ＫＯＨ水溶液等を用いＳｉ₃ Ｎ₄ 膜７３をマ
スクとしカンチレバー領域のＳｉの異方性エッチングを
行い、数１０μｍ厚のＳｉメンブレンを形成する（図７
（ｂ））。次に、表面にＡｌ等の電極層７４を成膜して
パターニングし、同様にしてＺｎＯのような圧電体薄膜
層７５をスパッタで成膜しパターニングを繰り返す（図
７（ｃ））。次に、ポリイミド等で表面を覆いＳｉとＳ
ｉ₃Ｎ₄ をエッチングし、ポリイミドを除去する（図７
（ｄ））。以上が従来のカンチレバーの製造工程であ
る。

【０００８】しかしながら、従来のカンチレバーは構造
体がすべて薄膜であり、またその厚さは数μｍ程度であ
るために機械的強度が弱い。このために衝撃等により微
小変位素子が破壊を起こしたり、故障が多いという問題
があった。さらに、薄膜には異種の薄膜同士を接合ない
しは積層すると内部応力が必然的に発生する。このた
め、薄膜で積層したカンチレバーはこの内部応力のため
に反ってしまうという問題が発生した。また、薄膜形成
時の面内に膜厚の違いや密度の違いによって、面内の複
数のカンチレバーの高さが異なる問題も生じた。従っ
て、マルチ化し、記録再生装置として情報の書き込み或
いは読みだしを行うためには、微小変位素子１本１本に
生じる内部応力による反りに起因した精度の悪化を補償
するために、外的な補正の手段等を加える必要があっ
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来例の
問題点を鑑み、本発明の目的とするところは、微小変位素子の機械的強度を高める。微小変位素子の反り量を少なくし、かつ複数のカンチ
レバーの反り量のばらつきを抑える。

【００１０】以上が本発明の目的であり、及びを同
時に満足する微小変位素子の製造方法を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び作用】すなわち、上記
目的を達成すべく成された本発明は、第１に、Ｓｉ基板
の一方の面に、圧電体及び電極のバイモルフ構造からな
る圧電薄膜カンチレバーを有する微小変位素子を製造す
る方法において、該圧電薄膜カンチレバーの軸方向と同
一方向でかつＳｉ基板内に、Ｖ字型の溝を設けることに
より、前記圧電薄膜カンチレバーの断面を凸状に湾曲さ
せることを特徴とする微小変位素子の製造方法にある。
第２に、Ｓｉ基板の一方の面に、圧電体及び電極のバイ
モルフ構造からなる圧電薄膜カンチレバーを有する微小
変位素子を製造する方法において、薄膜形成条件を制御
し薄膜の厚さ方向に内部応力の非対称性分布を持たせる
ことにより、前記圧電薄膜カンチレバーの断面を凸状に
湾曲させることを特徴とする微小変位素子の製造方法に
ある。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】本発明においては、微小変位させる微小変
位素子を、圧電体薄膜にて形成する段階から凸型状に湾
曲させて形成し、機械的強度を向上させ、さらに薄膜の
もつ内部応力を緩和させ、その結果反り量を最低限に抑
えるものである。

【００２１】すなわち本発明の第１においては、Ｓｉ基
板の一方の面に、圧電体及び電極のバイモルフ構造から
なる前記圧電薄膜カンチレバーを有する微小変位素子を
製造する際に、Ｓｉ基板内にＶ字型の溝を設けることで
応力を緩和することにより、凸型の薄膜カンチレバーを
製造できると共に、これがダンパー材となり機械的Ｑ値
の低減につながることも特徴である。

【００２２】また、本発明の第２においては、Ｓｉ基板
の一方の面に、圧電体及び電極のバイモルフ構造からな
る圧電薄膜カンチレバーを有する微小変位素子を製造す
る際に、薄膜形成条件を制御し薄膜内部に応力分布を持
たせ、圧電薄膜カンチレバーの断面を凸状に湾曲させる
ことにより、微小変位素子の凸型の形状を任意に作製す
ることも可能となる。これは薄膜の厚さ方向に内部応力
の非対称性分布をもたせることにより、薄膜カンチレバ
ーの断面形状を凸型に形成するものである。

【００２３】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明を具体的に詳述
する。

【００２４】（実施例１）本実施例で示すものは本発明
の微小変位素子である。

【００２５】図１に本発明の微小変位素子の一部分の斜
視図を示す。これは、Ｓｉ基板上に、通常のＩＣ作製プ
ロセスとＳｉの異方性エッチングとにより作製したもの
である。異方性エッチングで残った１１１面２とカンチ
レバー断面を凸型に湾曲して形成するためにあらかじめ
設けたＶ字型溝３よりなるＳｉ基板１に、圧電体に電圧
をかけるための下電極４，中電極６，上電極８及び圧電
体５，７が積層状に構成されている。９はトンネル電流
検出用プローブである。これはＳｉとの接合面を支点と
してバイモルフ型カンチレバーとなっており、電極に電
圧を加えることによって、自由端先端部が微小変位する
ことができる。尚カンチレバーのサイズは幅１００μ
ｍ、長さ５００μｍである。

【００２６】上記カンチレバーの作製方法を、図２を用
いて説明する。図２は薄膜カンチレバー作製前の基板製
造工程を示す図である。（１００）Ｓｉウエハー１の両
面にＬＰＣＶＤ装置でＳｉ₃ Ｎ₄ 膜１０を１０００Å成
膜した（図２（ａ））。次に、裏面にパターニングしＫ
ＯＨ水溶液等を用いてのエッチング時のＳｉ₃ Ｎ₄ 膜１
０のマスクパターンを形成した（図２（ｂ）は裏面の平
面図である。）。尚図中の１１はカンチレバー形成用の
メンブレンを形成する領域で、３はＶ字型溝を形成する
領域である。その後、ＫＯＨによるＳｉの異方性エッチ
ングを行い、数１０μｍ厚のＳｉメンブレンを形成する
（図２（ｃ）はＡ−Ａ断面図である。）。

【００２７】次に、将来薄膜カンチレバーの固定端にな
る領域に下電極薄膜４′を形成する。この薄膜は強い圧
縮応力をもつＰｔ薄膜を用いた。尚、Ｐｔの成膜は基板
温度２００℃でスパッタ法にて約１０００Å成膜した。
これは圧縮応力をもつもので、約−４００ＭＰａ程度の
応力であった。これによりＫＯＨエッチングで形成され
たＶ字溝３はＳｉウエハ１の変形に寄与しＰｔ薄膜４は
湾曲する（図２（ｄ）はＢ−Ｂ断面図である。）。この
ように、将来薄膜カンチレバーの固定端になるところの
形状を凸型にすることができた。以上が薄膜カンチレバ
ー作製前の基板製造工程である。

【００２８】次に、薄膜カンチレバーの製造工程につい
て述べる。予め作製したＰｔ電極４と導通がとれるよう
に位置あわせをしたＰｔ電極４を基板温度室温でスパッ
タし（厚さ１０００Å）、フォトリソグラフィとリフト
オフによりＰｔ電極４を所望の形状にパターニングを行
った。その後スパッタ法により、圧電体薄膜５を形成し
た。圧電体薄膜としてＺｎＯを３０００Å成膜した。タ
ーゲットにはＺｎＯを用い、Ａｒ＋Ｏ₂ 雰囲気で基板温
度２００℃でスパッタを行った。さらに、フォトリソグ
ラフィーとウエットエッチングによりパターニングを行
った。その後、同様の作製法にて電極６，圧電体薄膜
７，電極８を順次に積層した。尚、圧電体薄膜のスパッ
タ条件は、下圧電体薄膜５形成条件と上圧電体薄膜７形
成条件と同じ条件下で行った。

【００２９】次に、プローブ用電極材としてＰｔをスパ
ッタし、フォトリソグラフィーとリフトオフによりプロ
ーブ９を作製した（図３（ａ））。その後裏面からＲＩ
ＥによるドライエッチングによりＳｉ基板の所望の部分
を除去し微小変位素子を作製した。この工程であらかじ
め作製していた薄膜カンチレバー固定端はＶ字型溝によ
って凸型に形成されていたので薄膜カンチレバーの断面
形状も凸型に沿って湾曲した形となっている（図３
（ｃ））。以上のようにして、断面が凸型形状をもつ微
小変位素子を作製した。

【００３０】このようにして作製した微小変位素子を同
一Ｓｉウエハ中に２００本形成したところ、各カンチレ
バーの自由端の先端とＳｉ基板との高さのズレは、すべ
て薄膜カンチレバーの厚さに対して±２０％以内であっ
た。

【００３１】次に、この微小変位素子の周波数応答性を
とったところ、一次の共振周波数は約５ＫＨｚであり、
この共振時の機械的Ｑ値は約１０であった（大気中）。
この値は断面形状が凸型になっているために剛性が高ま
っていることを示している。

【００３２】（比較例）実施例１と同様に作製しＶ字型
溝および固定端領域に圧縮応力の薄膜を形成しない工程
にて断面が比較的平らな薄膜カンチレバーを作製し微小
変位素子を形成した。尚、この時の微小変位素子の寸法
は実施例１のものと同一寸法とした。この時のカンチレ
バーの自由端の先端と、Ｓｉ基板との高さのずれは、２
００本中で薄膜カンチレバーの厚さに対して±２００％
の範囲であった。

【００３３】さらに、この微小変位素子の周波数応答性
は一次の共振周波数は約２．４ＫＨｚであり、このとき
の機械的Ｑ値は約２０であった。

【００３４】（実施例２）本実施例では、本発明の微小
変位素子の他の態様を示す。実施例１と違う点はあらか
じめ薄膜カンチレバーの固定端を湾曲させるための薄膜
作製工程がない点である。

【００３５】図４は、Ｃｒ（膜厚５０Å）／Ａｕ電極上
（膜厚１０００Å）にさまざまなスパッタ条件で作製し
たＺｎＯ圧電体薄膜（膜厚３０００Å）の薄膜内部応力
値を示した図である。この時はＡｒ／Ｏ₂ ＝１で基板温
度２００℃で行い、スパッタ圧をいろいろ変化させた。
この図４により、スパッタ圧を制御することにより圧縮
応力から引っ張り応力まで所望の薄膜内部応力値を制御
することが可能となる。本実施例では、この薄膜内部応
力の制御によって作製した微小変位素子について述べ
る。

【００３６】実施例１と同様にＳｉ基板にＳｉメンブレ
ンおよびＶ字型溝を作製した。その後、下電極４を抵抗
加熱法にて成膜した。この時はＣｒを下引き層（膜厚２
０Å）にしたＡｕを材料として選んだ。このＡｕ膜の膜
厚は１０００Åであった。次に、この電極４をフォトリ
ソグラフィーとウエットエッチングによりパターニング
した。次に下の圧電体薄膜５としてＺｎＯ膜を３０００
Å程度成膜した。このＺｎＯ膜の薄膜内部応力値が−３
００ＭＰａの圧縮応力になるような条件下でのスパッタ
を行った。さらにフォトリソグラフィーとウエットエッ
チングによりパターニングした。次に上述したのと同様
に中電極６を作製した。その後ＺｎＯ膜の薄膜内部応力
値が−５００ＭＰａの圧縮応力になるような条件下でス
パッタを行った。その後同様の方法で上圧電体薄膜７を
形成した。同様に上電極８も形成した。次に実施例１と
同様な方法でプローブを形成した（図５（ａ））。次
に、ＲＩＥによるドライエッチングにてＳｉ基板の所望
の部分を除去した。これは下の圧電体薄膜５の内部応力
値が上部の圧電体薄膜７より小さくなるように作製した
ので、薄膜カンチレバーの断面はこの応力のモーメント
のつりあいによって凸型に形成される（図５（ｂ））。
尚、固定端部分は積層した薄膜の内部応力が全体とし
て強い圧縮応力をもつのでＶ字溝の部位は湾曲する。

【００３７】このように作製した微小変位素子は、カン
チレバーの上部自由端部分が内部応力のモーメントのつ
りあいにより若干Ｓｉ基板側に反る。この反り量は約１
μｍでこの値は薄膜カンチレバーの膜厚と同程度であっ
た。さらに、Ｓｉ基板に対してのずれは２００本のカン
チレバーに対して±０．５μｍの範囲内であった。

【００３８】次に、この微小変位素子の周波数応答性を
とったところ、一次の共振周波数は約６ＫＨｚであり、
この共振時の機械的Ｑ値は約７であった（大気中）。こ
の値は実施例１で作製した微小変位素子よりも凸型の湾
曲率が高くなっていることを示している。

【００３９】（実施例３）本実施例では、本発明の微小
変位素子の他の態様を示す。実施例２と違う点はあらか
じめ薄膜カンチレバーの固定端を湾曲させるためのＶ字
型溝がない点である。

【００４０】実施例１と同様にＳｉ基板にＳｉメンブレ
ンを作製した。この時にはフォトマスクパターンを変え
てＶ字型溝形成のパターンのないものを用いた。その後
実施例２と同様に電極および圧電体薄膜を交互に積層し
た。なお、ＺｎＯ圧電体薄膜は、下部圧電体の内部応力
値を−１００ＭＰａになるようにし、上部圧電体薄膜を
−３００ＭＰａになるように形成した。

【００４１】このようにして作製した微小変位素子は、
Ｖ字型溝がなくてもカンチレバーの上部自由端部分は内
部応力の非対称性によるモーメントのつりあいにより、
凸型形状のものが得られる。この微小変位素子の特性は
実施例２と同様であった。

【００４２】（実施例４）実施例３と同様に電極および
圧電体薄膜を交互に積層した。この時圧電体薄膜材料と
してＰｂＴｉＯ₃ を用い、電極材料としてＰｔを用い
た。なおこのＰｂＴｉＯ₃ 成膜にはスパッタ法を用いタ
ーゲットにはＰｂＴｉＯ₃ 焼結体を用い、Ｏ₂ ：Ａｒ＝
１：１雰囲気でスパッタを行った。なお、ＰｂＴｉＯ₃
圧電体薄膜は、下部圧電体の内部応力値を−１００ＭＰ
ａになるようにし、上部圧電体薄膜を−３００ＭＰａに
なるように形成した。

【００４３】このようにして作製した微小変位素子の特
性は実施例２と同様であった。

【００４４】（実施例５）実施例３と同様に電極および
圧電体薄膜を交互に積層した。この時圧電体薄膜材料と
してＡｌＮを用い、電極材料としてＡｌを用いた。な
お、このＡｌＮ成膜にはスパッタ法を用い、ターゲット
にはＡｌＮ焼結体を用い、Ｎ₂ ：Ａｒ＝１：１雰囲気で
スパッタを行った。なお、ＡｌＮ圧電体薄膜は、下部圧
電体の内部応力値を−１００ＭＰａの圧縮応力になるよ
うにし、上部圧電体薄膜を−２００ＭＰａの圧縮応力に
なるように形成した。

【００４５】このようにして作製した微小変位素子の特
性は実施例２と同様であった。

【００４６】（実施例６）本実施例では、本発明の微小
変位素子を用いて情報の記録、再生等を行う情報処理装
置について述べる。

【００４７】実施例１で作製した５×６＝３０本の複数
の微小変位素子をもつマルチ微小変位素子を図６に示す
情報処理装置に取り付けた。

【００４８】１０１は媒体の基板、１０２は金属電極
層、１０３は記録層である。２０１はＸＹステージ、２
０２はマルチ微小変位素子のプローブ、２０３は微小変
位素子の支持体、２０４は微小変位素子をＺ軸方向に駆
動するリニアアクチュエーター、２０５、２０６はＸＹ
ステージをそれぞれＸ，Ｙ軸方向に駆動するリニアアク
チュエーター、２０７は記録・再生用のバイアス回路で
ある。３０１はプローブ電極から記録層１０３を介して
電極層１０２へ流れる電流を検出する記録再生用のトン
ネル電流検出器である。３０２はカンチレバーをＺ軸方
向に移動させるためのサーボ回路である。３０４は複数
のカンチレバーをＺ軸方向に動かすための駆動回路であ
り、これは、微小変位素子に駆動する電圧値を独立に制
御することができ、これにより各微小変位素子のＺ軸方
向の位置を制御することができる。３０５はＸＹステー
ジの位置制御を行う駆動回路である。３０６は、これら
の操作を制御するコンピューターである。

【００４９】本実施例では、この情報処理装置にマルチ
微小変位素子を取り付け、記録媒体としてガラス基板上
にＣｒ／Ａｕを蒸着し、その上部にポリイミドＬＢ膜を
４層（約１５Å）成膜したものを用いた。記録媒体の電
極と微小変位素子の先端のプロ―ブに１．Ｖの電圧を印
加した。３０本全ての微小変位素子のプローブが、それ
ぞれ１ｎＡ程度のトンネル電流になるように微小変位素
子の圧電体薄膜に電界を加えてプローブの位置をＺ軸方
向に移動させた。この際、３０本に各自独立に圧電薄膜
にかけた電界の値はほとんど±１％以内の電圧であっ
た。

【００５０】次に、微小変位素子３０本に各自圧電薄膜
にかける電圧を同じにしたところ、それぞれのプローブ
のトンネル電流値は０．１ｎＡ〜５ｎＡの範囲内におさ
まっていた。尚、この記録媒体にはパルス電圧を加える
と、記録媒体の抵抗率が２桁程度変化する特徴がある。

【００５１】その後、プローブにパルス電圧（５Ｖ１
μｓｅｃ）を加え、所望の位置に情報を記録した。尚、
その領域は約１００Å×１００Å程度と非常に小さく、
超高密度の記録を行うことができた。

【００５２】次に、プロ―ブと記録媒体の電極間に１Ｖ
の電圧を印加し、トンネル電流の変化をみたところ、先
ほど記録した領域に抵抗値が変化した部分を検出した。
このように、本実施例においては、記録情報の書き込
み、読み出しが行えることを確認した。

【００５３】（実施例７）本実施例では、前述した情報
処理装置を使って、ＳＴＭとして実験を行った結果につ
いて述べる。

【００５４】実施例６でのべた記録媒体を被観察物とし
て走査し、プローブ電極と被観察物との間に電圧を印加
し、トンネル電流値の結果を出力するとＳＴＭ像が得ら
れる。本実施例では被観察物としてＨＯＰＧを用いてＳ
ＴＭ像を得たところ、広範囲にわたって像を原子オーダ
ーで観察でき、さらに安定な像が得られた。さらに、耐
久性も向上し、長時間にわたって観察することができ
た。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の微小変位
素子及びその製造方法によれば、カンチレバー断面形状
を凸型に湾曲形成することにより、剛性が高まり機械的
強度が向上する。これにより耐久性の向上が挙げられ
る。このプローブを有した微小変位素子は応答性、操作
性ともに高くＳＴＭを応用した情報処理装置が実現でき
る。また、複数のプローブをもつマルチ微小変位素子に
おいては面内の１本１本のカンチレバーの反り量も高精
度に作製でき、平面度も高いので、歩留まりが向上する
と共に、制御性も高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の微小変位素子の斜視図である。

【図２】本発明の微小変位素子の作製工程を示す模式図
である。

【図３】本発明の微小変位素子の作製工程を示す模式図
である。

【図４】スパッタ条件と内部応力の関係を示す図であ
る。

【図５】他の実施例の微小変位素子の作製工程を示す模
式図である。

【図６】本発明の記録再生装置のブロック図である。

【図７】従来例の微小変位素子の作製工程を示す模式図
である。

【符号の説明】

１Ｓｉ基板２エッチング面３Ｖ字型溝４下部電極５圧電体薄膜６中電極７圧電体薄膜８上部電極９プローブ１０Ｓｉ₃ Ｎ₄ 薄膜１１エッチングされる面７１Ｓｉウエハ７３Ｓｉ₃ Ｎ₄ 膜７４Ａｌ薄膜７５ＺｎＯ薄膜１０１記録媒体基板１０２金属電極層１０３記録層２０１ＸＹステージ２０２プローブ電極２０３支持体２０４Ｚ軸方向リニアアクチュエーター２０５Ｘ軸方向リニアアクチュエーター２０６Ｙ軸方向リニアアクチュエーター２０７記録再生用バイアス回路３０１トンネル電流検出器３０２サーボ回路３０３サーボ回路３０４駆動回路３０５駆動回路３０６コンピューター

フロントページの続き (72)発明者酒井邦裕東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開平２−247843（ＪＰ，Ａ) 特表平３−503463（ＪＰ，Ａ) 特表平３−503586（ＪＰ，Ａ) 特表平３−504762（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 13/10 - 13/24 G12B 21/00 - 21/24 G01B 7/34 G01B 21/30 H01J 37/28 G11B 9/00 H01L 21/66

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｓｉ基板の一方の面に、圧電体及び電極
のバイモルフ構造からなる圧電薄膜カンチレバーを有す
る微小変位素子を製造する方法において、該圧電薄膜カ
ンチレバーの軸方向と同一方向でかつＳｉ基板内に、Ｖ
字型の溝を設けることにより、前記圧電薄膜カンチレバ
ーの断面を凸状に湾曲させることを特徴とする微小変位
素子の製造方法。
【請求項２】Ｓｉ基板の一方の面に、圧電体及び電極
のバイモルフ構造からなる圧電薄膜カンチレバーを有す
る微小変位素子を製造する方法において、薄膜形成条件
を制御し薄膜の厚さ方向に内部応力の非対称性分布を持
たせることにより、前記圧電薄膜カンチレバーの断面を
凸状に湾曲させることを特徴とする微小変位素子の製造
方法。