JP6818299B2 - Fine elements and their manufacturing methods - Google Patents
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Description
本発明は、MEMS技術によって製造される微細素子およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a fine element manufactured by MEMS technology and a method for manufacturing the same.
近年、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いて作製された各種デバイスが研究開発され、携帯機器や各種電気機器に搭載されている。このようなMEMSデバイスは、中空に配置された可動構造を持つ。例えば、特許文献1には、図5に示すように、基板301上に、絶縁層302を介して複数の金属パターン層を設け、固定電極303、可動電極304をそれぞれ異なる金属パターン層で形成した加速度センサ素子が記載されている。固定電極303は、同一の金属パターン層で形成した梁構造のばね部305により支持されている。
In recent years, various devices manufactured using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology have been researched and developed, and are installed in mobile devices and various electric devices. Such a MEMS device has a movable structure arranged in a hollow. For example, in
この素子では、固定電極303を構成する金属パターン層と、可動電極304を構成する金属パターン層を離間させ、両者の離間距離を制御している。
In this element, the metal pattern layer constituting the
この加速度センサ素子に加速度が印加されると、可動電極304が変位し、可動電極304と固定電極303との間の静電容量値が変化する。この静電容量値の変化から、印加された加速度値を測定することを可能としている。なお、可動電極304は、ストッパ307の形成位置の範囲内で変位可能とされている。
When acceleration is applied to the acceleration sensor element, the
特許文献1に示す技術では、可動電極304は、ばね部305によって支持されて中空構造を成している。ばね部305の一端は、基板301上に形成された支持部306と接続されることで基板301の上に固定されている。このような微細構造は、加速度センサ素子に限らず、一般的なMEMSデバイスに多くみられる。
In the technique shown in
また、特許文献2には、図6に示す静電容量式加速度センサが開示されている。この静電容量式加速度センサは、シリコン板A401,シリコン板B402およびシリコン板C403を電気絶縁用の熱酸化膜404,405を介して貼り合わせて接合している。シリコン板B402には、梁構造のシリコンビーム406と可動電極407とが形成されている。重錘の機能を有する可動電極407は、シリコンビーム406によって支持されている。
Further, Patent Document 2 discloses the capacitance type acceleration sensor shown in FIG. In this capacitance type acceleration sensor, a silicon plate A401, a silicon plate B402, and a silicon plate C403 are bonded and joined via
シリコンビーム406に作用する図の上下方向の加速度の大きさに応じ、可動電極407とシリコン板A401およびシリコン板C403間の空隙408の寸法が変化する。シリコン板A401とシリコン板C403は導電材料であるため、可動電極407に対向したシリコン板A401とシリコン板C403の部分は加速度に対して全く移動しない固定電極となる。センサに作用する加速度に応じ、空隙408における静電容量C1,C2が変化する。静電容量C1と静電容量C2との差を取ることで、加わった加速度の変化を、静電容量の変化として検出することができる。特許文献2では、シリコンビーム406を用いて可動電極407を中空で支持しており、シリコンビーム406がばねとして作用する。
The size of the
ところで、上述したばね構造を有する微小構造体では、例えば、製造過程において、ばねの変形や反りを抑制する必要があるが、従来技術では容易ではないという課題があった。例えば、特許文献1および特許文献2では、ばね構造の反りを抑制する方法について明記されておらず、実際に製造したばね構造の反りや変形を調べることによって、ばねの変形や反りを抑制するための形状や製造条件を変更する必要があるなどの手間がかかる。
By the way, in the above-mentioned microstructure having a spring structure, for example, it is necessary to suppress deformation and warpage of the spring in the manufacturing process, but there is a problem that it is not easy in the prior art. For example,
上述したばねの変形や反りを抑制するために、電気抵抗の異なる圧電体を積層する技術がある(特許文献3参照)。この技術では、図7に示すように、電気抵抗率の異なる2つの圧電体503および圧電体504を積層してカンチレバー型アクチュエータとしている。このカンチレバー型アクチュエータは、圧電体503と圧電体504との積層部を、下部電極502および上部電極505で挾んで梁構造としている。また、カンチレバーの一端が、基板501に固定されている。この技術では、上述したように2層として圧電体の膜厚方向に抵抗率の分布を持たせることによって、温度変化によるカンチレバーの反りの発生を極力抑えるようにしている。
In order to suppress the deformation and warpage of the spring described above, there is a technique of laminating piezoelectric bodies having different electric resistances (see Patent Document 3). In this technique, as shown in FIG. 7, two
しかしながら、上述した特許文献3に示す技術では、圧電体を用いることが前提となっており、薄膜圧電体を用いないような用途の微小構造体の作製には適用できず、使用できる材料や用途に制限がある。 However, the technique shown in Patent Document 3 described above is premised on the use of a piezoelectric material, and cannot be applied to the production of microstructures for applications that do not use a thin film piezoelectric material, and materials and applications that can be used. Is limited.
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、材料の制限など無く、微細な梁構造の変形や反りが抑制できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to make it possible to suppress deformation and warpage of a fine beam structure without restrictions on materials.
本発明に係る微細素子は、基板と、基板の上に形成された第1支持部と、第1支持部の上に固定される固定部と基板から離間して延在する延在部とを備える梁部と、基板の上に形成された第2支持部と、第2支持部の上に固定されて第1支持部の上部の梁部の上面を押さえる押さえ部とを備える。 The fine element according to the present invention includes a substrate, a first support portion formed on the substrate, a fixed portion fixed on the first support portion, and an extending portion extending apart from the substrate. It includes a beam portion to be provided, a second support portion formed on the substrate, and a holding portion fixed on the second support portion to press the upper surface of the beam portion above the first support portion.
上記梁部の延在部は、梁部の延在部は、固定部より基板の平面に平行な第1方向に延在し、押さえ部は、基板の平面に平行で第1方向に垂直な第2方向において固定部を挟んだ2箇所に配置された第2支持部に固定されているようにするとよい。 In the extending portion of the beam portion, the extending portion of the beam portion extends from the fixed portion in the first direction parallel to the plane of the substrate, and the holding portion is parallel to the plane of the substrate and perpendicular to the first direction. It is preferable that the fixing portions are fixed to the second supporting portions arranged at two locations sandwiching the fixing portions in the second direction.
本発明に係る微細素子の製造方法は、基板の上に第1支持部を形成する第1工程と、基板の上に第2支持部を形成する第2工程と、第1支持部の上に固定される固定部と基板から離間して延在する延在部とを備える梁部を形成する第3工程と、第2支持部の上に固定されて第1支持部の上部の梁部の上面を押さえる押さえ部を形成する第4工程とを備える。 The method for manufacturing a fine element according to the present invention includes a first step of forming a first support portion on a substrate, a second step of forming a second support portion on a substrate, and a first step on the first support portion. A third step of forming a beam portion having a fixed portion to be fixed and an extending portion extending apart from the substrate, and a beam portion fixed on the second support portion and above the first support portion. It includes a fourth step of forming a pressing portion that presses the upper surface.
上記微細素子の製造方法において、第1工程では、基板の上に第1領域および第2領域を備える第1パターン層を形成し、第1パターン層の第1領域を第1支持部とし、第2工程では、第1パターン層の上に、第3領域および梁部となる第4領域を備える第2パターン層を形成し、第1パターン層の第2領域に、第2パターン層の第3領域が重なる状態として第2支持部とし、第3工程では、第1パターン層の第1領域の上に、第2パターン層の第4領域の一部が重なる状態として、第1支持部の上に固定部が固定された梁部を形成すればよい。 In the method for manufacturing a fine element, in the first step, a first pattern layer having a first region and a second region is formed on a substrate, and the first region of the first pattern layer is used as a first support portion. In the second step, a second pattern layer having a third region and a fourth region serving as a beam portion is formed on the first pattern layer, and a third pattern layer of the second pattern layer is formed in the second region of the first pattern layer. The second support portion is formed as a state in which the regions overlap, and in the third step, a part of the fourth region of the second pattern layer is overlapped on the first region of the first pattern layer on the first support portion. A beam portion to which the fixed portion is fixed may be formed.
以上説明したように、本発明によれば、第1支持部の上部の梁部の上面を押さえる押さえ部を備えるようにしたので、材料の制限など無く、微細な梁構造の変形や反りが抑制できるという優れた効果が得られる。 As described above, according to the present invention, since the holding portion for pressing the upper surface of the beam portion above the first support portion is provided, there is no limitation on the material and the deformation and warpage of the fine beam structure are suppressed. The excellent effect of being able to do it is obtained.
以下、本発明の実施の形態における微細素子ついて図1A、図1B、図1Cを参照して説明する。なお、図1Bは、図1Aのaa’線の断面を示している。また、図1Cは、図1Aのbb’線の断面を示している。 Hereinafter, the microelements according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A, 1B, and 1C. Note that FIG. 1B shows a cross section of the aa'line of FIG. 1A. Further, FIG. 1C shows a cross section of the line bb'of FIG. 1A.
この微細素子は、まず、基板101と、基板101の上に形成された第1支持部102と、第1支持部102に固定された梁部103とを備える。なお、基板101の上には、絶縁層111が形成され、絶縁層111の上に第1支持部102が形成されている。梁部103は、固定部103aおよび延在部103bから構成されている。梁部103の固定部103aは、第1支持部102に接続して固定されている。梁部103の延在部103bは、基板101の上に離間して配置されている。梁部103の延在部103bは、例えば、基板101に近づく方向および基板101から離れる方向に変位可能とされている。
First, this microelement includes a
また、上記構成に加え、この微細素子は、基板101の上に形成された第2支持部104と、第2支持部104の上に固定されて第1支持部102の上部の梁部103の上面を押さえる押さえ部105とを備える。
Further, in addition to the above configuration, the microelement is a
また、実施の形態では、基板101の平面に平行な方向(第1方向)に対して垂直で基板の平面に平行な方向(第2方向)において、固定部103aを挟んだ2箇所に第2支持部104が形成されている。2箇所の第2支持部104は、連結部104aにより連結されている。押さえ部105は、2箇所の第2支持部104に架設して固定されている。なお、この例では、絶縁層111の上に連結部104aおよび第2支持部104が形成されている。
Further, in the embodiment, the second portion sandwiches the fixing
実施の形態では、基板101(絶縁層111)の上の、第1パターン層131に形成されたパターンにより、第1支持部102、連結部104a、および第2支持部104の下側部分が形成されている。また、第1パターン層131の上の第2パターン層132に形成されたパターンにより、梁部103、および第2支持部104の上側部分が形成されている。また、第2パターン層132の上の第3パターン層133に形成されたパターンにより、押さえ部105が形成されている。
In the embodiment, the pattern formed on the
上述したように、第1パターン層131、第2パターン層132、第3パターン層133の各々のパターンにより各部分を形成することで、第2支持部104の上面と、固定部103aにおける梁部103の上面とは、実質的に同じ高さとなる。この状態で、板状の押さえ部105の両端部を、2箇所の第2支持部104の上面に固定すれば、梁部103の固定部103aは、押さえ部105によって基板101の方向に押さえつけられる状態となる。
As described above, by forming each portion by each pattern of the
このように、実施の形態によれば、梁部103の固定部103aは、第1支持部102と押さえ部105とに挾まれて固定されるものとなる。このため、固定部103aの下面を第1支持部102に固定するのみの場合に比較し、梁部103の延在部103bにおける反りが極小に制限(抑制)できるようになる。また、実施の形態によれば、機械的な構造により反りを抑制しているので、材料の制限はない。
As described above, according to the embodiment, the fixing
次に、実施の形態における微細素子の製造方法について、図2A〜図2Jを用いて説明する。図2A〜図2Jは、図1Aのaa’線の断面に相当する断面を示している。このため、図2A〜図2Jには、第2支持部104となる部分は示されない。
Next, the method of manufacturing the fine element in the embodiment will be described with reference to FIGS. 2A to 2J. 2A to 2J show a cross section corresponding to the cross section of the aa'line of FIG. 1A. Therefore, FIGS. 2A to 2J do not show a portion that becomes the
まず図2Aに示すように、基板101を用意する。また、基板101の上に絶縁層111を形成する。基板101は、例えばよく知られたSi基板である。この場合、基板101の表面を熱酸化することで、例えば厚さ0.5μmのSiO2からなる絶縁層111が形成できる。なお、絶縁層111は、スパッタ法やCVD(Chemical Vapor Deposition)などの堆積法により形成してもよい。
First, as shown in FIG. 2A, the
次に、基板101の上に第1支持部102を形成する(第1工程)。まず、図2Bに示すように、絶縁層111の上に、シード層151を形成し、この上に、公知のフォトリソグラフィーにより形成したマスクパターンとめっき法とを用い、金属パターン152を形成する。金属パターン152は、第1支持部102(第1領域)、第2支持部104の下部(第2領域)、連結部104aとなる部分を備える。
Next, the
実施の形態では、シード層151は、絶縁層111に対する密着層としてのTi層(厚さ0.1μm)と、Ti層の上のAu層(厚さ0.07μm)との積層構造とする。Ti層およびAu層は、例えば、蒸着法により形成すればよい。蒸着法によるTi層の成膜レートは、毎分40nmである。また、蒸着法によるAu層の成膜レートは、毎分30nmである。
In the embodiment, the
以上のようにしてシード層151を形成した後、金属パターン152を形成する領域に開口を備えるマスクパターンを、フォトリソグラフィーにより形成する。次に、形成したマスクパターンの開口部に、電解めっきにより厚さ7μmに金属(例えばAu)を成長させる。この後、マスクパターンを除去することで、金属パターン152が形成できる。なお、金属パターン152は、Auに限らず、NiやCuなど、他の金属でも可能である。また、上述では、密着層としてTiを用い、めっき成長のためのシードとしてAuを用いたが、これに限るものではない。密着層としては、Crなど、絶縁層に対して密着性を向上させることができる金属であればよい。また、シードの材料は、NiやCuなど他の金属を用いることが可能であることは言うまでもない。
After the
次に、金属パターン152をマスクとしてシード層151を選択的にエッチング除去し、図2Cに示すように、第1支持部102、連結部104aを形成する(第1工程)。なお、図2Cには示されていないが、同時に第2支持部104の下部も形成する。このように、まず、第1支持部102(第1領域)、第2支持部104の下部(第2領域)を備える第1パターン層131を形成する。
Next, the
上述したエッチングでは、例えば、シード層151の上層のAu層は、塩酸と硝酸を混合した水溶液をエッチャントとするウエットエッチングによりエッチングする。この場合、エッチングレートは毎分85nmである。また、シード層151の下層のTi層は、フッ化水素酸水溶液をエッチャントとするウエットエッチングによりエッチングする。この場合、エッチングレートは毎分400nmである。
In the above-mentioned etching, for example, the Au layer above the
なお、Au層のエッチングにおいては、エッチングできる溶液であれば他の溶液でも可能であり、例えばヨウ素水溶液などを用いることができる。また、Ti層のエッチングも同様にエッチングできる溶液であれば他の溶液でも可能であり混酸などを用いることができる。さらに、Au層およびTi層のエッチングは、Arのプラズマを用いたドライエッチングを使用することも可能である。 In the etching of the Au layer, other solutions can be used as long as they can be etched, and for example, an iodine aqueous solution can be used. Further, the etching of the Ti layer can be performed with other solutions as long as the solution can be etched in the same manner, and a mixed acid or the like can be used. Further, for the etching of the Au layer and the Ti layer, it is also possible to use dry etching using Ar plasma.
次に、基板101の上に、第2支持部104を形成し(第2工程)、また、第1支持部102の上に固定部103aで固定された梁部103を形成する(第3工程)。
Next, the
まず、図2Dに示すように、第1支持部102や連結部104aの周囲の絶縁層111に樹脂を充填することで、犠牲層153を形成する。犠牲層153は、第1支持部102や連結部104aなどの段差を平坦化する状態に形成する。第1支持部102や連結部104aなど(第1パターン層131)の上面と犠牲層153の上面とが、同一の平面を形成する状態とする。
First, as shown in FIG. 2D, the
例えば、感光性有機樹脂をスピンコーティング法によって塗布膜を形成し、フォトリソグラフィーによるパターニングと熱硬化によって、犠牲層153を形成すればよい。感光性有機樹脂としては、例えば、PBO(Poly Benzo Oxazole)を用いることができる。この場合、熱硬化の温度条件は、310℃とすればよい。なお、犠牲層153は、PBO以外の感光性有機樹脂を用いて形成してもよい。例えば、JSR(株)製のELPACWPR−5100などがある。
For example, a coating film may be formed on a photosensitive organic resin by a spin coating method, and a
次に、図2Eに示すように、平坦化した犠牲層153(第1支持部102や連結部104a)の上に、シード層154を形成する。シード層154は、シード層151と同様に形成すればよい。
Next, as shown in FIG. 2E, a
次に、図2Fに示すように、シード層154の上に、前述した金属パターン152の形成と同様に、金属パターン155を形成する。金属パターン155は、厚さ15μmに形成する。金属パターン155は、梁部103(第4領域)、および第2支持部104の上部(第3領域)となる部分を備える。図2Fには、梁部103となる部分の金属パターン155が示されている。
Next, as shown in FIG. 2F, a
次に、前述同様に、金属パターン155をマスクとしてシード層154を選択的にエッチング除去し、図2Gに示すように、梁部103を形成する(第3工程)。なお、図2Gには示されていないが、同時に第2支持部104の上部も形成され、第2支持部104が形成される(第2工程)。
Next, in the same manner as described above, the
上述したように、第2工程,第3工程では、第1パターン層131の上に、第2支持部104の上部となる第3領域および梁部103となる第4領域を備える第2パターン層132を形成し、第1パターン層131の第1領域の上に、第2パターン層132の第4領域の一部が重なる状態として、第1支持部102の上に固定部103aが固定された梁部103を形成し、第1パターン層131の第2領域に、第2パターン層132の第3領域が重なる状態として第2支持部104とする。
As described above, in the second step and the third step, the second pattern layer including the third region which is the upper part of the
次に、第2支持部104の上に固定されて第1支持部102の上部の梁部103の上面を押さえる押さえ部105を形成する(第4工程)。
Next, a
まず、図2Hに示すように、犠牲層156を形成し、シード層157を形成する。まず、前述した犠牲層153と同様に、梁部103や、図2Hには示されない第2支持部104の上部などの段差を平坦化する状態に犠牲層156を形成する。また、平坦化した犠牲層156(梁部103など)の上に、シード層157を形成する。シード層157は、シード層151、シード層154と同様に形成すればよい。
First, as shown in FIG. 2H, a
次に、図2Iに示すように、シード層157の上に、前述した金属パターン152,金属パターン155の形成と同様に、金属パターン158を形成する。金属パターン158は、厚さ10μmに形成する。金属パターン158は、押さえ部105となる部分を備える。
Next, as shown in FIG. 2I, a
次に、前述同様に、金属パターン158をマスクとしてシード層157を選択的にエッチング除去し、図2Jに示すように、押さえ部105を形成する(第4工程)。押さえ部105は、第2パターン層132の上の第3パターン層133に形成されるものとなる。
Next, in the same manner as described above, the
以上のように各部分を形成した後、犠牲層153および犠牲層156を選択的に除去すれば、図1A,図1B,図1Cを用いて説明した実施の形態における微細素子が得られる。例えば、犠牲層153および犠牲層156は、O2プラズマによるドライエッチングを用いることで、選択的に除去できる。また、犠牲層153および犠牲層156は、CF4とO2など、他のガスや混合ガスを使用したプラズマによるドライエッチングで選択的に除去してもよい。
By selectively removing the
上述した製造方法によれば、第1パターン層131の形成工程により、第1支持部102および第2支持部104の下部が同時に形成され、第2パターン層132の形成工程により、梁部103および第2支持部104の上部が同時に形成され、第3パターン層133の形成工程により、押さえ部105が形成される。
According to the manufacturing method described above, the lower portions of the
上記製造方法により、まず、第1支持部102の下面、第2支持部104の下面は絶縁層111に固着されるので、第1支持部102および第2支持部104は、基板101に対して機械的に固定された状態となる。
According to the above manufacturing method, first, the lower surface of the
また、押さえ部105の両端部下面は、第2支持部104の上面に固着される。従って、押さえ部105は、第2支持部104を介して基板101に対して機械的に固定された状態となる。
Further, the lower surfaces of both ends of the
一方、梁部103の固定部103aの下面は、第1支持部102の上面に固着し、梁部103の固定部103aの上面は、押さえ部105の中央部下面に固着される。このように、梁部103の固定部103aは、基板101に対して固定されている支持部102と押さえ部105とに挟まれて密着固定された状態となる。この結果、梁部103は、反りが極小に制御された状態となる。
On the other hand, the lower surface of the fixing
次に、実施の形態における反りの抑制効果について、解析した結果および実験の結果を用いて説明する。まず、梁部103は、厚さ15μmとし、幅15μmとした。また、延在部103bの延在する方向(第1方向)の長さを100μmとした。また、固定部103aは、第1方向の長さを34μmとし、第1方向に直交する第2方向の長さ(幅)を34μmとした。
Next, the effect of suppressing warpage in the embodiment will be described using the results of analysis and the results of experiments. First, the
一方、上述同様の梁部の構成とし、図3A,図3Bに示す押さえ部のない微細素子を参照素子とした。なお、図3Bは、図3Aのaa’線の断面を示している。参照素子は、基板201と、基板201の上に形成された支持部202と、支持部202に固定された梁部203とを備える。なお、基板201の上には、絶縁層211が形成され、絶縁層211の上に支持部202が形成されている。
On the other hand, the beam portion is configured in the same manner as described above, and the fine element without the pressing portion shown in FIGS. Note that FIG. 3B shows a cross section of the aa'line of FIG. 3A. The reference element includes a
また、実施の形態の微細素子と同様に、梁部203は、固定部203aおよび延在部203bから構成されている。梁部203の固定部203aは、支持部202に接続して固定されている。梁部203の延在部203bは、基板201の上に離間して配置されている。
Further, like the fine element of the embodiment, the
この参照素子においても、梁部203は、厚さ15μmとし、幅15μmとした。また、延在部203bの延在する方向(第1方向)の長さを100μmとした。また、固定部203aは、第1方向の長さを34μmとし、幅を34μmとした。
Also in this reference element, the
上述した実施の形態における微細素子および参照素子において、有限要素法を用いて梁部の反りを解析した結果について、図3Cに示す。図3Cの横軸は、梁部の延在部における第1方向の固定部からの距離、図3Cの縦軸は、梁部の延在部におけ変形量(反り)である。また、図3Cにおいて、実施の形態における微細素子の結果を実線で示し、参照素子の結果を点線で示している。図3Cに示すように、実施の形態における微細素子の方が、参照素子に対して変形量が明らかに小さいことが分かる。 FIG. 3C shows the results of analyzing the warp of the beam portion by using the finite element method in the fine element and the reference element in the above-described embodiment. The horizontal axis of FIG. 3C is the distance from the fixed portion in the first direction in the extending portion of the beam portion, and the vertical axis of FIG. 3C is the amount of deformation (warp) in the extending portion of the beam portion. Further, in FIG. 3C, the result of the fine element in the embodiment is shown by a solid line, and the result of the reference element is shown by a dotted line. As shown in FIG. 3C, it can be seen that the amount of deformation of the fine element in the embodiment is clearly smaller than that of the reference element.
次に、実施の形態における微細素子の応用例について図4A,図4Bを用いて説明する。なお、図4Bは、図4Aのaa’線における断面を示している。応用例においては、延在部103bの先端側をより幅広とした錘部103cを設ける。錘部103cも、基板101の上に離間して配置されている。また、基板101を接地(GND)に電気的に接続し、梁部103に電圧を印加する。このように、基板101と梁部103との間に電圧を印加すると、錘部103cと基板101との間に静電引力が生じ、錘部103cが基板101の側に引き寄せられる。このように構成することで、錘部103cが延在部103bによるばねによって支持された静電アクチュエータとすることができる。
Next, an application example of the fine element in the embodiment will be described with reference to FIGS. 4A and 4B. Note that FIG. 4B shows a cross section taken along the line aa'of FIG. 4A. In the application example, a
このような静電アクチュエータの構成は、特許文献1および特許文献2に示されているような加速度センサに適用可能である。このように、実施の形態による微細構造は、MEMS技術を用いて作製される様々なデバイスに適用することにより、ばねの変形や反りを抑制された高精度なデバイスの実現を可能とする。
Such an electrostatic actuator configuration can be applied to an acceleration sensor as shown in
以上に説明したように、本発明によれば、第1支持部の上部の梁部の上面を押さえる押さえ部を備えるようにしたので、材料の制限など無く、微細な梁構造の変形や反りが抑制できるようになる。 As described above, according to the present invention, since the holding portion for pressing the upper surface of the beam portion above the first support portion is provided, there is no limitation on the material, and the fine beam structure is deformed or warped. It will be possible to suppress it.
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、上述では、梁部、第1支持部、第2支持部、押さえ部を、金属から構成したが、これに限るものではなく、半導体、金属化合物、半導体化合物、金属酸化物、半導体酸化物などの他の材料から構成してもよいことは、言うまでもない。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and many modifications and combinations can be carried out by a person having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention. That is clear. For example, in the above description, the beam portion, the first support portion, the second support portion, and the holding portion are made of metal, but the present invention is not limited to this, and semiconductors, metal compounds, semiconductor compounds, metal oxides, and semiconductor oxides are not limited thereto. Needless to say, it may be composed of other materials such as.
101…基板、102…第1支持部、103…梁部、103a…固定部、103b…延在部、104…第2支持部、104a…連結部、105…押さえ部、111…絶縁層、131…第1パターン層、132…第2パターン層、133…第3パターン層。 101 ... Substrate, 102 ... First support part, 103 ... Beam part, 103a ... Fixed part, 103b ... Extension part, 104 ... Second support part, 104a ... Connecting part, 105 ... Holding part, 111 ... Insulation layer, 131 ... 1st pattern layer, 132 ... 2nd pattern layer, 133 ... 3rd pattern layer.
Claims (3)
前記基板の上に形成された第1支持部と、
前記第1支持部の上に固定される固定部と前記基板から離間して延在する延在部とを備える梁部と、
前記基板の上に形成された第2支持部と、
前記第2支持部の上に固定されて前記第1支持部の上部の前記梁部の上面を押さえる押さえ部と
を備え、
前記梁部の前記延在部は、前記固定部より前記基板の平面に平行な第1方向に延在し、
前記押さえ部は、前記基板の平面に平行で前記第1方向に垂直な第2方向において前記固定部を挟んだ2箇所に配置された前記第2支持部に固定されていることを特徴とする微細素子。 With the board
The first support portion formed on the substrate and
A beam portion including a fixed portion fixed on the first support portion and an extending portion extending apart from the substrate, and a beam portion.
A second support portion formed on the substrate and
It is provided with a pressing portion fixed on the second supporting portion and pressing the upper surface of the beam portion above the first supporting portion .
The extending portion of the beam portion extends from the fixing portion in the first direction parallel to the plane of the substrate.
The pressing unit is characterized that you have been fixed to the second supporting portion arranged at two positions sandwiching the fixing portion in a second direction perpendicular to said first direction parallel to the plane of the substrate Fine element.
前記基板の上に第2支持部を形成する第2工程と、
前記第1支持部の上に固定される固定部と前記基板から離間して延在する延在部とを備える梁部を形成する第3工程と、
前記第2支持部の上に固定されて前記第1支持部の上部の前記梁部の上面を押さえる押さえ部を形成する第4工程と
を備え、
前記梁部の前記延在部は、前記固定部より前記基板の平面に平行な第1方向に延在し、
前記押さえ部は、前記基板の平面に平行で前記第1方向に垂直な第2方向において前記固定部を挟んだ2箇所に配置された前記第2支持部に固定されていることを特徴とする微細素子の製造方法。 The first step of forming the first support portion on the substrate and
The second step of forming the second support portion on the substrate and
A third step of forming a beam portion including a fixed portion fixed on the first support portion and an extending portion extending apart from the substrate.
It is provided with a fourth step of forming a pressing portion which is fixed on the second supporting portion and presses the upper surface of the beam portion above the first supporting portion .
The extending portion of the beam portion extends from the fixing portion in the first direction parallel to the plane of the substrate.
The pressing unit is characterized that you have been fixed to the second supporting portion arranged at two positions sandwiching the fixing portion in a second direction perpendicular to said first direction parallel to the plane of the substrate Manufacturing method of fine elements.
前記第1工程では、前記基板の上に第1領域および第2領域を備える第1パターン層を形成し、前記第1パターン層の前記第1領域を前記第1支持部とし、
前記第2工程では、前記第1パターン層の上に、第3領域および前記梁部となる第4領域を備える第2パターン層を形成し、前記第1パターン層の前記第2領域に、前記第2パターン層の前記第3領域が重なる状態として前記第2支持部とし、
前記第3工程では、前記第1パターン層の前記第1領域の上に、前記第2パターン層の前記第4領域の一部が重なる状態として、前記第1支持部の上に前記固定部が固定された前記梁部を形成する
ことを特徴とする微細素子の製造方法。 In the method for manufacturing a fine element according to claim 2 ,
In the first step, a first pattern layer having a first region and a second region is formed on the substrate, and the first region of the first pattern layer is used as the first support portion.
In the second step, a second pattern layer including a third region and a fourth region serving as the beam portion is formed on the first pattern layer, and the second pattern layer of the first pattern layer is covered with the second pattern layer. The second support portion is formed so that the third region of the second pattern layer overlaps.
In the third step, the fixing portion is placed on the first support portion in a state in which a part of the fourth region of the second pattern layer is overlapped on the first region of the first pattern layer. A method for manufacturing a fine element, which comprises forming a fixed beam portion.
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