JPH06116752A - Production of microdriving element and its device - Google Patents
Production of microdriving element and its deviceInfo
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- JPH06116752A JPH06116752A JP26734292A JP26734292A JPH06116752A JP H06116752 A JPH06116752 A JP H06116752A JP 26734292 A JP26734292 A JP 26734292A JP 26734292 A JP26734292 A JP 26734292A JP H06116752 A JPH06116752 A JP H06116752A
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Classifications
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロメカトロニク
スの分野で用いられる微小駆動素子の製造方法及びその
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a minute driving element used in the field of micromechatronics.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来における微小駆動素子の製造方法等
に関するものとしては、例えば、「Ｆabrication of Ｍ
icromechanical Ｄevices from Ｐolysilicon Ｆilmswi
th Ｓmooth Ｓurfaces 」、Ｓensors and Ａctuators，
２０（１９８９）１１７−１１２に開示されているもの
がある。これは、可動部と固定部とが形成された構造体
を有する微小駆動素子を以下のような手順で作製するも
のである。すなわち、Ｓｉ基板上に犠牲層となるＳｉＯ
2 層、さらにはｐｏｌｙ−Ｓｉ層を順次デポジションし
た後、ｐｏｌｙ−Ｓｉ層をＲＩＥ（Ｒeactive Ｉon Ｅt
ching）することにより、可動部と固定部とを有する構
造体を作る。そして、ＨＦでＳｉ基板をエッチングして
構造体の下方に空間領域を作り、メタノールに少量加え
た水でエッチャントを置換し、冷却して固体とし、真空
引きして昇華させることによって、Ｓｉ基板に固着させ
ることなく構造体を乾燥させ、これにより所望とする可
動部と固定部を有する構造体を作製するというものであ
る。2. Description of the Related Art As a conventional method for manufacturing a micro-driving element, for example, "Fabrication of M
icromechanical Devices from Polysilicon Filmswi
th Smooth Surfaces ", Sensors and Actuators,
20 (1989) 117-112. This is to manufacture a minute driving element having a structure in which a movable portion and a fixed portion are formed by the following procedure. That is, SiO serving as a sacrificial layer on the Si substrate
After the two layers, and further the poly-Si layer is sequentially deposited, the poly-Si layer is subjected to RIE (Reactive Ion Et).
by ching), a structure having a movable part and a fixed part is produced. Then, the Si substrate is etched with HF to form a space region below the structure, the etchant is replaced with water added in a small amount to methanol, cooled to be a solid, and vacuumed to sublimate the Si substrate, The structure is dried without being fixed, and thereby a structure having a desired movable part and fixed part is manufactured.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来例
の場合、犠牲層であるＳｉＯ2 層をエッチングした後、
エッチャントをメタノールに少量加えた水で置換し、こ
れを凍結させた後に真空中に置き、昇華させることによ
り、構造体の下部に液体のない空間領域を作っている。
しかし、このようなプロセスにより作製する方法では、
液体で凍結させるという既存のプロセスと共存しにくい
工程であり、大量生産に向かない。しかも、リンス時や
凍結時において構造体が破壊することが多く歩留りが悪
くなる。In the case of the conventional example as described above, after etching the sacrificial layer SiO 2 layer,
The etchant is replaced with a small amount of water added to methanol, frozen, placed in a vacuum, and then sublimated to form a liquid-free space region at the bottom of the structure.
However, in the method of manufacturing by such a process,
It is a process that does not coexist with the existing process of freezing in a liquid and is not suitable for mass production. In addition, the structures are often destroyed during the rinsing or freezing, which deteriorates the yield.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、選択的にエッチングした後基板上に犠牲層となる第
１層を形成し、この第１層の上部に構造体となる第２層
を形成し、この第２層に前記第１層を選択的にエッチン
グするためのエッチング用穴を形成し、このエッチング
用穴からエッチャントにより前記第１層を選択的にエッ
チングし、前記第２層をドライエッチングすることによ
りその第２層に可動部と固定部の形成された前記構造体
を作製するようにした。According to a first aspect of the present invention, a first layer to be a sacrifice layer is formed on a substrate after being selectively etched, and a second layer to be a structure is formed on the first layer. Forming a layer, forming an etching hole in the second layer for selectively etching the first layer, selectively etching the first layer with an etchant from the etching hole, and By dry etching the layer, the structure having the movable portion and the fixed portion formed on the second layer was produced.
【０００５】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、第１層を選択的にエッチングした後、第
２層の上部にその第２層のドライエッチングを行うため
のマスクパターンを設けた。According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, after the first layer is selectively etched, a mask pattern for dry etching the second layer is formed on the second layer. Provided.
【０００６】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
発明において、最初に第２層に設けるエッチング用穴の
直径を１０μｍ以下に設定した。According to a third aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the diameter of the etching hole initially provided in the second layer is set to 10 μm or less.
【０００７】請求項４記載の発明では、請求項２記載の
発明において、マスクパターンとして、第１層のエッチ
ャントによりエッチングされない材料を用いた。According to a fourth aspect of the invention, in the second aspect of the invention, a material that is not etched by the etchant of the first layer is used as the mask pattern.
【０００８】請求項５記載の発明では、請求項１記載の
発明において、第２層の上部にその第２層のドライエッ
チングを行うためのマスクパターンを設け、このマスク
パターンの上部にエッチャントによりエッチングされな
い材料よりなる耐エッチャント用保護膜を設けた。According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a mask pattern for performing dry etching of the second layer is provided on the second layer, and etching is performed on the upper portion of the mask pattern with an etchant. A protective film for the anti-etchant made of a material not provided is provided.
【０００９】請求項６記載の発明では、請求項１記載の
発明において、第２層の可動部となる領域の近傍に沿っ
てエッチング用穴を多数個形成した。According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a large number of etching holes are formed along the vicinity of the region of the second layer which will be the movable portion.
【００１０】請求項７記載の発明では、請求項１記載の
発明において、第２層に形成するエッチング用穴を円形
に形成した。According to the invention of claim 7, in the invention of claim 1, the etching hole formed in the second layer is formed in a circular shape.
【００１１】請求項８記載の発明では、請求項１又は６
記載の発明において、第２層に形成するエッチング用穴
を固定部となる領域に形成し、その固定部の近傍の可動
部となる領域の下方の第１層をアンダーエッチングする
ようにした。According to the invention of claim 8, claim 1 or 6
In the invention described above, the etching hole formed in the second layer is formed in the region serving as the fixed portion, and the first layer below the region serving as the movable portion in the vicinity of the fixed portion is under-etched.
【００１２】請求項９記載の発明では、請求項１記載の
発明において、第２層にドライエッチングによりエッチ
ング用穴を形成した直後に、そのエッチング用穴を通し
て第１層もドライエッチングするようにした。According to a ninth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, immediately after the etching hole is formed in the second layer by dry etching, the first layer is also dry-etched through the etching hole. .
【００１３】請求項１０記載の発明では、請求項１記載
の発明において、第２層に最初に形成するエッチング用
穴の位置を、構造体上に形成されるパターンの位置より
も少なくとも１０μｍ離れたところに形成するようにし
た。According to a tenth aspect of the invention, in the invention of the first aspect, the position of the etching hole formed first in the second layer is separated from the position of the pattern formed on the structure by at least 10 μm. It was designed to be formed there.
【００１４】請求項１１記載の発明では、基板と、この
基板上に選択的なエッチングを行うことにより形成され
た犠牲層となる第１層と、この第１層の上部にドライエ
ッチングを行うことにより可動部と固定部の形成された
構造体となる第２層とにより微小駆動素子を構成した。According to an eleventh aspect of the present invention, a substrate, a first layer which is a sacrificial layer formed by selective etching on the substrate, and dry etching is performed on the first layer. Thus, the minute drive element was constituted by the second layer, which is the structure having the movable portion and the fixed portion.
【００１５】[0015]
【作用】請求項１記載の発明においては、第２層の構造
体をドライエッチングにより作る前にその下部の第１層
を取り除いており、最後のドライプロセスが終了した時
点で構造体はできあがっており、これにより、従来のよ
うに凍結させた後に真空引きするような既存のプロセス
と両立しないような工程は存在せず、しかも、構造体が
できあがった状態で液体に浸っていないため、液体の流
圧によって破壊することもなく、凍結時の液体の体積変
化によっても破壊するようなことをなくすことが可能と
なる。According to the first aspect of the invention, the first layer below the second layer structure is removed before the second layer structure is formed by dry etching, and the structure is completed when the final dry process is completed. As a result, there is no step that is incompatible with the existing process of freezing and then vacuuming as in the past, and moreover, since the structure is not immersed in the liquid in the completed state, It is possible to prevent the destruction due to the fluid pressure and the destruction due to the volume change of the liquid during freezing.
【００１６】請求項２記載の発明においては、マスクパ
ターンとなる金属膜のパターンニングは、第１層のウェ
ットエッチングの後に行っているため、このようなマス
クパターンは第１層のエッチャントによって侵食するよ
うなことがなく、これにより、構造体を精度良く作製す
ることが可能となる。In the second aspect of the present invention, since the patterning of the metal film to be the mask pattern is performed after the wet etching of the first layer, such a mask pattern is eroded by the etchant of the first layer. Therefore, the structure can be manufactured with high accuracy.
【００１７】請求項３記載の発明においては、構造体の
マスクをパターンニングする時、レジストのスピンコー
トの膜厚ムラの原因となる穴の直径が１０μｍ以下と極
めて小さくなるため、レジストの膜厚ムラが少なくて済
み、これによりレジストのパターンニングを精度良く行
え、構造体を精度良く作製することが可能となる。According to the third aspect of the present invention, when patterning the mask of the structure, the diameter of the hole, which causes unevenness of the film thickness of the resist spin coating, is as small as 10 μm or less. There is little unevenness, which enables the resist patterning to be performed with high precision and the structure to be produced with high precision.
【００１８】請求項４記載の発明においては、構造体を
作るためのマスクパターンは、第１層のエッチングのた
めの穴のない状態でフォトリソエッチングで作ることが
できるため、基板表面の平滑性によって微細なパターン
が得られ、これにより構造体を精度良く作製することが
可能となる。According to the invention of claim 4, the mask pattern for forming the structure can be formed by photolithography without holes for etching the first layer. A fine pattern is obtained, which makes it possible to manufacture the structure with high accuracy.
【００１９】請求項５記載の発明においては、第１層の
ウェットエッチングの際には、マスクパターンは耐エッ
チャント用保護膜により保護されエッチングされないた
め、マスク材料として種々のものを用いることが可能と
なる。In the fifth aspect of the invention, when the first layer is wet-etched, the mask pattern is protected by the etchant-resistant protective film and is not etched. Therefore, various mask materials can be used. Become.
【００２０】請求項６記載の発明においては、ウェット
エッチングで第１層をアンダーエッチングするためのエ
ッチング用穴が多数個形成されているため、そのような
穴が１個の場合に比べてより短い時間で広い面積をアン
ダーエッチングできるようになり、また、可動部の下部
付近のアンダーエッチングが必要な最小限の領域のみが
第２層のメンブレンとなり、穴が１個の場合に比べて剛
性が高くなり破壊しにくい構造とすることが可能とな
る。In the invention of claim 6, since a large number of etching holes for under-etching the first layer by wet etching are formed, it is shorter than the case where there is one such hole. A large area can be under-etched in a time, and only the minimum area near the bottom of the movable part that requires under-etching is the membrane of the second layer, and the rigidity is higher than in the case of one hole. It is possible to make a structure that is difficult to break.
【００２１】請求項７記載の発明においては、ウェット
エッチングによるアンダーエッチングに使用される第２
層の穴が円形に形成されているため、応力集中が起きに
くく、その後のプロセスで第２層のメンブレンが破壊し
にくい構造とすることが可能となる。In a seventh aspect of the invention, the second type used for under-etching by wet etching
Since the holes in the layer are formed in a circular shape, stress concentration is less likely to occur, and a structure in which the membrane of the second layer is less likely to be destroyed in the subsequent process can be provided.
【００２２】請求項８記載の発明においては、エッチン
グ用穴が構造体の固定部となる側にもあることから、固
定部の近傍の可動部の下方領域のアンダーエッチングを
より速く行うことが可能となる。In the invention according to claim 8, since the etching hole is also provided on the side that becomes the fixed portion of the structure, it is possible to perform the underetching of the lower region of the movable portion in the vicinity of the fixed portion more quickly. Becomes
【００２３】請求項９記載の発明においては、第２層に
エッチング用穴を形成する際に第１層まで同時にエッチ
ングしているため、その後のウェットエッチングによる
第１層のアンダーエッチングに要する時間を一段と短く
することが可能となり、しかも、基板や第２層へのダメ
ージを小さくさせることが可能となる。According to the ninth aspect of the invention, since the first layer is simultaneously etched when the etching hole is formed in the second layer, the time required for the underetching of the first layer by the subsequent wet etching is reduced. It is possible to further reduce the length, and further, it is possible to reduce the damage to the substrate and the second layer.
【００２４】請求項１０記載の発明においては、構造体
のマスクをパターンニングする時のパターンの個所が穴
から１０μｍ以上離れているため、レシズト等によるマ
スクのパターンニングを高精度に行うことが可能とな
る。According to the tenth aspect of the present invention, since the pattern portion when patterning the mask of the structure is separated from the hole by 10 μm or more, the patterning of the mask by resist etc. can be performed with high accuracy. Becomes
【００２５】請求項１１記載の発明においては、第１層
のウェットエッチングが終わった後に第２層である構造
体をドライエッチングにより作成するようにしたので、
従来のように構造体が破壊することがなく歩留りを向上
させ、大量生産に向く微小駆動素子を作製することが可
能となる。According to the eleventh aspect of the invention, since the structure which is the second layer is formed by dry etching after the wet etching of the first layer is completed,
It is possible to improve the yield without destroying the structure as in the conventional case, and to manufacture a minute driving element suitable for mass production.
【００２６】[0026]
【実施例】請求項１，１１記載の発明の一実施例を図１
に基づいて説明する。本微小駆動装置は、基板としての
Ｃ−Ｓｉ１と、このＣ−Ｓｉ１上に選択的なエッチング
により形成された第１層としてのＳｉＯ2 ２と、このＳ
ｉＯ2 ２の上部にドライエッチングを行うことにより可
動部３ａと固定部３ｂの形成された構造体となる第２層
としてのｐｏｌｙ−Ｓｉ３とにより構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the invention described in claims 1 and 11 is shown in FIG.
It will be described based on. This micro-driving device comprises C-Si1 as a substrate, SiO 2 2 as a first layer formed on the C-Si1 by selective etching, and S
It is composed of a poly-Si3 of the second layer of the structure formed of the fixed portion 3b and the movable portion 3a by dry etching iO 2 2 of the upper.
【００２７】このような構成において、その装置を構成
する微小駆動素子の製造方法について述べる。まず、
（ａ）では、５００μｍ厚さのＣ−Ｓｉ１上にＳｉＯ2
２を２μｍ厚さに形成し、このＳｉＯ2 ２の上部にｐｏ
ｌｙ−Ｓｉ３を４μｍ形成する。そして、フォトリソ、
エッチング等により、ｐｏｌｙ−Ｓｉ３の中央部に第１
層を選択的にエッチングするためのエッチング用穴とし
ての穴４を形成する。次に、（ｂ）において、上記試料
をＨＦ水溶液に浸して、穴４を通してＳｉＯ2 ２を選択
的にアンダーエッチングする。最後に、（ｃ）におい
て、ｐｏｌｙ−Ｓｉ３をＲＩＥによりドライエッチング
することにより、可動部３ａと固定部３ｂの形成された
構造体を作製する。A method of manufacturing the minute driving element which constitutes the device having such a structure will be described. First,
In (a), SiO 2 is deposited on C-Si 1 having a thickness of 500 μm.
2 is formed to a thickness of 2 μm, and po is formed on the upper part of this SiO 2 2.
4 μm of ly-Si3 is formed. And photolitho,
By etching or the like, the first part is formed on the center of the poly-Si3.
A hole 4 is formed as an etching hole for selectively etching the layer. Next, in (b), the sample is immersed in an HF aqueous solution to selectively underetch SiO 2 2 through the hole 4. Finally, in (c), the poly-Si 3 is dry-etched by RIE to fabricate a structure having the movable portion 3a and the fixed portion 3b.
【００２８】上述したように、ｐｏｌｙ−Ｓｉ３の構造
体をドライエッチングにより作る前にその下部のＳｉＯ
2 ２をアンダーエッチングにより除去しており、最後の
ドライプロセスが終了した時点では構造体はできあがっ
ている。このため、従来のように凍結させた後に真空引
きするような既存のプロセスと両立しないような工程は
存在せず、しかも、構造体ができあがった状態では液体
に浸っていないため、液体の流圧によって破壊すること
もなく、凍結時の液体の体積変化によっても破壊するよ
うなことはない。従って、このようなことから、従来の
ように構造体が破壊することがなくなるため歩留りを向
上させ、大量生産に向く微小駆動素子を作製することが
できる。As described above, before the poly-Si3 structure is formed by dry etching, the SiO 2 underneath is formed.
2 2 has been removed by under-etching, at the time the last of the dry process is finished and finished the structure. Therefore, there is no process that is incompatible with the existing process of freezing and then vacuuming as in the past, and moreover, since the structure is not submerged in the liquid, the flow pressure of the liquid It does not break even when the volume of the liquid changes during freezing. Therefore, from the above, the structure is not destroyed as in the conventional case, so that the yield can be improved and a minute driving element suitable for mass production can be manufactured.
【００２９】次に、請求項２記載の発明の一実施例を図
２に基づいて説明する。なお、請求項１記載の発明と同
一部分についての説明は省略し、その同一部分について
は同一符号を用いる。Next, an embodiment of the invention described in claim 2 will be described with reference to FIG. The description of the same parts as those in the first aspect of the present invention will be omitted, and the same reference numerals will be used for the same parts.
【００３０】ここでは、ｐｏｌｙ−Ｓｉ３の上部にその
ｐｏｌｙ−Ｓｉ３のドライエッチングを行うためのマス
クパターンを設けたものである。すなわち、（ａ）で
は、マスクパターンとしての金属膜５（Ｎｉ又はＡｌ又
はＣｒ等）を０．１μｍデポジションし、中央の穴とな
る部分はフォトリソエッチングによって除去している。
次に、（ｂ）では、その金属膜５をマスクとして、ｐｏ
ｌｙ−Ｓｉ３をＲＩＥによりエッチングし、中央部にｐ
ｏｌｙ−Ｓｉ３の穴４を形成する。次に、（ｃ）では、
ｐｏｌｙ−Ｓｉ３上の金属膜５をエッチャントで除去し
た後、ＨＦ水溶液に浸してＳｉＯ2 ２をアンダーエッチ
ングする。次に、（ｄ）では、再び、ｐｏｌｙ−Ｓｉ３
上に金属膜５（Ｎｉ又はＡｌ又はＣｒ等）を０．１μｍ
デポジションした後、構造体の形状となるようにフォト
リソグラフィエッチングする。最後に、（ｅ）では、金
属膜５をマスクにして、ｐｏｌｙ−Ｓｉ３をＲＩＥでエ
ッチングし、これにより可動部３ａと固定部３ｂを有す
る構造体を作製する。なお、このプロセスにおいて、Ｒ
ＩＥとして用いられる金属膜５は、エッチャントがＳｉ
に対して選択性をもつものであればＮｉ、Ａｌ、Ｃｒに
限るものではない。Here, a mask pattern for performing dry etching of the poly-Si3 is provided on the upper part of the poly-Si3. That is, in (a), the metal film 5 (Ni, Al, Cr, or the like) as a mask pattern is deposited by 0.1 μm, and the central hole is removed by photolithography.
Next, in (b), using the metal film 5 as a mask, po
Ly-Si3 was etched by RIE, and p was
A hole 4 of oli-Si3 is formed. Next, in (c),
After removing the metal film 5 on the poly-Si 3 with an etchant, the metal film 5 is immersed in an HF aqueous solution to under-etch SiO 2 2. Next, in (d), again poly-Si3
0.1 μm of metal film 5 (Ni, Al, Cr, etc.) on top
After the deposition, photolithography etching is performed so that the shape of the structure is obtained. Finally, in (e), the poly-Si 3 is etched by RIE using the metal film 5 as a mask, thereby manufacturing a structure having the movable portion 3a and the fixed portion 3b. In this process, R
The metal film 5 used as the IE has an etchant of Si.
The material is not limited to Ni, Al, and Cr as long as it has selectivity with respect to.
【００３１】上述したように、マスクパターンとなる金
属膜５のパターンニングはＳｉＯ2２のウェットエッチ
ング後に行っているため、このようなマスクパターンは
ＳｉＯ2 ２のエッチャントによって侵食させるようなこ
とがないため、構造体を精度良く作製することができ
る。As described above, since the patterning of the metal film 5 to be the mask pattern is performed after the wet etching of SiO 2 2, such a mask pattern is not corroded by the SiO 2 2 etchant. Therefore, the structure can be accurately manufactured.
【００３２】次に、請求項３記載の発明の一実施例を図
３に基づいて説明する。なお、請求項１，２記載の発明
と同一部分についての説明は省略し、その同一部分につ
いては同一符号を用いる。Next, an embodiment of the invention described in claim 3 will be described with reference to FIG. The description of the same parts as those in the first and second aspects of the present invention is omitted, and the same parts are designated by the same reference numerals.
【００３３】ここでは、最初にｐｏｌｙ−Ｓｉ３に設け
るＳｉＯ2 ２のエッチング用穴４の直径を１０μｍ以下
に設定したものである。すなわち、図３（ａ）（ｂ）
は、図２の（ｃ）と（ｄ）の間に入る工程を示すもので
ある。図２（ｃ）の工程後、まず、図３（ａ）に示すよ
うに、金属膜５（Ｎｉ又はＡｌ又はＣｒ等）を０．１μ
ｍデポジションする。次に、金属膜５の表面にレジスト
６をスピンコートする。このコート後、フォトリソエッ
チングによって、図２（ｄ）に示すようなマスクをパタ
ーンニングする。Here, the diameter of the SiO 2 2 etching hole 4 initially provided in the poly-Si 3 is set to 10 μm or less. That is, FIG. 3 (a) (b)
2 shows a step entering between (c) and (d) of FIG. After the step of FIG. 2C, first, as shown in FIG. 3A, a metal film 5 (Ni, Al, Cr, or the like) is formed with a thickness of 0.1 μm.
m Deposition. Next, a resist 6 is spin-coated on the surface of the metal film 5. After this coating, a mask as shown in FIG. 2D is patterned by photolithography etching.
【００３４】この場合、厚さ０．５〜１０μｍのレジス
ト６をスピンコートする際、穴４が直径１０μｍよりも
大きいと、レジスト６の膜厚ムラが起こり、その後のフ
ォトリソグラフィの精度が落ちることになるが、直径が
１０μｍよりも小さいと膜厚ムラは１０％以下となり、
フォトリソグラフィーにほとんど影響を及ぼさない。In this case, when the resist 6 having a thickness of 0.5 to 10 μm is spin-coated, if the diameter of the hole 4 is larger than 10 μm, the film thickness of the resist 6 becomes uneven and the accuracy of the subsequent photolithography deteriorates. However, when the diameter is smaller than 10 μm, the film thickness unevenness is 10% or less,
Has almost no effect on photolithography.
【００３５】上述したように、構造体のマスクをパター
ンニングする際、レジスト６のスピンコートの膜厚ムラ
の原因となる穴４の直径が１０μｍ以下と極めて小さい
ため、レジスト６の膜厚ムラが少なくて済み、レジスト
６のパターンニングを精度良く行うことができ、これに
より構造体を精度良く作製することができる。As described above, when patterning the mask of the structure, since the diameter of the hole 4 which causes the film thickness unevenness of the spin coating of the resist 6 is as small as 10 μm or less, the film thickness unevenness of the resist 6 becomes uneven. The number of the resists can be reduced, and the patterning of the resist 6 can be performed with high precision, whereby the structure can be produced with high precision.
【００３６】次に、請求項４記載の発明の一実施例を図
４に基づいて説明する。なお、請求項１〜３記載の発明
と同一部分についての説明は省略し、その同一部分につ
いては同一符号を用いる。Next, an embodiment of the invention described in claim 4 will be described with reference to FIG. The description of the same parts as those in the first to third aspects of the present invention is omitted, and the same parts are designated by the same reference numerals.
【００３７】ここでは、請求項２記載の発明で述べたマ
スクパターンとして、ＳｉＯ2 ２のエッチャントにより
エッチングされない材料を用いるようにしたものであ
る。すなわち、（ａ）では、マスクパターンとしてＨＦ
水溶液に侵されない材料の膜となるＡｕ７を用い、この
Ａｕ７を０．１μｍデポジションし、構造体となる形状
にフォトリソエッチングする。次に、（ｂ）では、その
Ａｕ７の上部に金属膜５（Ｎｉ又はＡｌ又はＣｒ等）を
０．１μｍデポジションする。次に、（ｃ）では、その
金属膜５をマスクにしてｐｏｌｙ−Ｓｉ３をＲＩＥでエ
ッチングし、中央に穴４を形成する。次に、（ｄ）で
は、金属膜５をエッチャントで除去した後、ＨＦ水溶液
に浸してＳｉＯ2 ２をアンダーエッチングする。最後
に、（ｅ）では、Ａｕ７をマスクとして、ｐｏｌｙ−Ｓ
ｉ３をＲＩＥでエッチングし、これにより所望とする構
造体を作製する。Here, as the mask pattern described in the second aspect of the present invention, a material that is not etched by the SiO 2 2 etchant is used. That is, in (a), HF is used as the mask pattern.
Using Au7 that is a film of a material that is not attacked by an aqueous solution, this Au7 is deposited by 0.1 μm, and photolithographically etched into a shape that becomes a structure. Next, in (b), a metal film 5 (Ni, Al, Cr or the like) is deposited on the Au 7 by 0.1 μm. Next, in (c), poly-Si3 is etched by RIE using the metal film 5 as a mask to form a hole 4 in the center. Next, in (d), after removing the metal film 5 with an etchant, it is immersed in an HF aqueous solution to under-etch SiO 2 2. Finally, in (e), using poly-S as a mask with Au7.
The i3 is etched by RIE to produce the desired structure.
【００３８】上述したように、構造体を作るためのマス
クパターンとしてのＡｕ７は、ＳｉＯ2 ２のエッチング
のための穴４のない状態でフォトリソエッチングで作る
ことができるため、基板表面の平滑性によって微細なパ
ターンが得られ、これにより構造体を精度良く作製する
ことができる。As described above, Au 7 as a mask pattern for forming the structure can be formed by photolithography without the holes 4 for etching SiO 2 2. Therefore, depending on the smoothness of the substrate surface, A fine pattern is obtained, which allows the structure to be manufactured with high accuracy.
【００３９】次に、請求項５記載の発明の一実施例を図
５に基づいて説明する。なお、請求項１〜４記載の発明
と同一部分についての説明は省略し、その同一部分につ
いては同一符号を用いる。Next, an embodiment of the invention described in claim 5 will be described with reference to FIG. The description of the same parts as those in the first to fourth aspects of the present invention is omitted, and the same parts are designated by the same reference numerals.
【００４０】ここでは、ｐｏｌｙ−Ｓｉ３のドライエッ
チングを行うためのマスクパターンの上部に、ＳｉＯ2
２のエッチャントによりエッチングされない材料よりな
る耐エッチャント用保護膜を設けたものである。すなわ
ち、（ａ）では、マスクパターンとしてのＮｉ７（又は
Ａｌ等）を０．１μｍデポジションし、構造体の形状に
フォトリソエッチングする。次に、（ｂ）では、Ｎｉ７
の上部にＣｒ８を０．１μｍデポジションし、中央の穴
となる領域をフォトリソエッチングによって除去する。
次に、（ｃ）では、Ｃｒ８をマスクにしてｐｏｌｙ−Ｓ
ｉ３をＲＩＥによりエッチングして穴４を形成する。次
に、（ｄ）では、Ｃｒ８の上部に耐エッチャント用保護
膜としての耐ＨＦ性の強いレジスト９をパターンニング
する。次に、（ｅ）では、ＨＦ水溶液に浸してＳｉＯ2
２をアンダーエッチングする。次に、（ｆ）では、レジ
スト９とＣｒ８を除去する。最後に、（ｇ）では、
（ａ）で用いたＮｉ７のパターンを用いてＲＩＥにより
エッチングし、これにより所望とする構造体を作製す
る。なお、構造体のＲＩＥのマスクとして用いられる金
属膜としては、そのエッチャントがシリコンに対して選
択性をもつものであればＮｉ７（Ａｌ）に限るものでは
なく、また、穴４のＲＩＥのマスクとして用いられてい
る金属膜としては、エッチャントがシリコンと構造体用
のマスクとして用いられる金属膜に対して選択性をもつ
ものであればＣｒ８に限るものではない。Here, SiO 2 is formed on the mask pattern for dry etching poly-Si 3.
The protective film for etchant resistance is made of a material that is not etched by the second etchant. That is, in (a), Ni 7 (or Al or the like) as a mask pattern is deposited by 0.1 μm and photolithographically etched into the shape of the structure. Next, in (b), Ni7
Cr 8 is deposited to a thickness of 0.1 μm on the upper part of the substrate, and a central hole region is removed by photolithography etching.
Next, in (c), using Cr8 as a mask, poly-S is used.
A hole 4 is formed by etching i3 by RIE. Next, in (d), a resist 9 having a strong HF resistance is patterned on the Cr 8 as a protective film for an etchant resistance. Next, in (e), SiO 2 is soaked in an aqueous HF solution.
Under-etch 2. Next, in (f), the resist 9 and Cr8 are removed. Finally, in (g),
Using the Ni7 pattern used in (a), etching is performed by RIE, and thereby a desired structure is manufactured. The metal film used as the RIE mask of the structure is not limited to Ni7 (Al) as long as the etchant has selectivity for silicon, and also as the RIE mask of the hole 4. The metal film used is not limited to Cr8 as long as the etchant has selectivity with respect to silicon and the metal film used as a mask for the structure.
【００４１】上述したように、ＳｉＯ2 ２のウェットエ
ッチングの際には、マスクパターンであるＮｉ７は、耐
エッチャント用保護膜であるレジスト９により保護され
ておりエッチングされないため、これによりマスク材料
として種々のものを用いることができるものである。[0041] As described above, various when SiO 2 2 wet etching, since Ni7 a mask pattern is not etched is protected by a resist 9 is a protective film for a resistance etchant, thereby as a mask material The thing of what can be used.
【００４２】次に、請求項６記載の発明の一実施例を図
６に基づいて説明する。なお、請求項１〜５記載の発明
と同一部分についての説明は省略し、その同一部分につ
いては同一符号を用いる。Next, an embodiment of the invention described in claim 6 will be described with reference to FIG. The description of the same parts as those in the first to fifth aspects of the present invention will be omitted, and the same reference numerals will be used for the same parts.
【００４３】ここでは、ｐｏｌｙ−Ｓｉ３の可動部３ａ
となる領域の近傍に沿って、穴４を多数個形成したもの
である。図６（ａ）はその多数個形成された穴４の様子
を示すものである。これに対して、図６（ｂ）は図１
（ｂ）の上面図の様子を示すものである。以下、これら
を対比して説明する。図６（ａ）（ｂ）は、それぞれ可
動部３ａのパターンの下部のＳｉＯ2 ２をアンダーエッ
チングした後の状態を示すものである。（ａ）は、穴４
を可動部３ａに沿って多数個設けることにより、穴１つ
当りのアンダーエッチング量、すなわち、ウェハがＨＦ
に浸っている時間が短くなる。このため、ＨＦによるｐ
ｏｌｙ−Ｓｉ３やＣ−Ｓｉ１へのダメージ量を小さくさ
せることができる。また、（ｂ）の穴４が１個の場合に
おけるｐｏｌｙ−Ｓｉ３のメンブレンと比べて、（ａ）
は剛性が高く、基板に固着しにくい。Here, the movable portion 3a of poly-Si3 is used.
A large number of holes 4 are formed along the vicinity of the region that becomes. FIG. 6A shows the state of the holes 4 formed in large numbers. On the other hand, FIG.
It is a state of the top view of (b). Hereinafter, these will be described in comparison. FIGS. 6A and 6B show a state after SiO 2 2 under the pattern of the movable portion 3a is under-etched. (A) shows hole 4
By providing a large number of holes along the movable portion 3a, the under-etching amount per hole, that is, the wafer is HF
The time to soak in becomes shorter. Therefore, p due to HF
The amount of damage to ol-Si3 and C-Si1 can be reduced. In addition, compared with the membrane of poly-Si3 in the case where there is one hole 4 in (b), (a)
Has high rigidity and is hard to stick to the substrate.
【００４４】上述したように、ウェットエッチングでＳ
ｉＯ2 ２をアンダーエッチングするためのエッチング用
の穴４が多数個形成されているため、そのような穴が１
個の場合に比べてより短い時間で広い面積をアンダーエ
ッチングできるようになる。また、可動部３ａの下部付
近のアンダーエッチングが必要な最小限の領域のみがｐ
ｏｌｙ−Ｓｉ３のメンブレンとなり、穴４が１個の場合
に比べて剛性が高くなり、破壊しにくい構造とすること
ができる。As described above, S is obtained by wet etching.
Since a large number of etching holes 4 for under-etching iO 2 2 are formed, one such hole is formed.
A large area can be under-etched in a shorter time than in the case of individual pieces. In addition, only the minimum region where under etching near the lower part of the movable portion 3a requires p
It becomes an olly-Si3 membrane, and has a higher rigidity than that in the case where the number of the holes 4 is one, and a structure that is less likely to be broken can be obtained.
【００４５】次に、請求項７記載の発明の一実施例を図
７に基づいて説明する。なお、請求項１〜６記載の発明
と同一部分についての説明は省略し、その同一部分につ
いては同一符号を用いる。Next, an embodiment of the invention described in claim 7 will be described with reference to FIG. The description of the same parts as those in the first to sixth aspects of the present invention will be omitted, and the same reference numerals will be used for the same parts.
【００４６】ここでは、ｐｏｌｙ−Ｓｉ３に形成する穴
４を円形に形成したものである。図７（ａ）はその円形
に形成された穴４の平面形状を示すものであり、この部
分から下部のＳｉＯ2 ２のアンダーエッチングは放射状
に進行している。この場合、ｐｏｌｙ−Ｓｉ３のメンブ
レンの中で穴４の部分は、残留応力の集中などによる破
壊が生じやすいが、穴４が円形であるため応力集中が他
の形状と比較して少なく、メンブレンが破壊しにくい構
造となっている。Here, the holes 4 formed in the poly-Si 3 are formed in a circular shape. FIG. 7A shows the planar shape of the hole 4 formed in the circular shape, and the under-etching of SiO 2 2 in the lower portion is progressing radially from this portion. In this case, in the poly-Si3 membrane, the hole 4 portion is liable to be broken due to residual stress concentration, but since the hole 4 is circular, stress concentration is small compared to other shapes, and the membrane is It has a structure that is difficult to destroy.
【００４７】次に、請求項８記載の発明の一実施例を図
８に基づいて説明する。なお、請求項１〜７記載の発明
と同一部分についての説明は省略し、その同一部分につ
いては同一符号を用いる。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The description of the same parts as those in the first to seventh aspects of the invention is omitted, and the same parts are denoted by the same reference numerals.
【００４８】ここでは、ｐｏｌｙ−Ｓｉ３に形成する穴
４を固定部３ｂとなる領域に形成し、その固定部３ｂの
近傍の可動部３ａとなる領域の下方のＳｉＯ2 ２をアン
ダーエッチングするようにしたものである。すなわち、
図８（ａ）に示すように、可動部３ａの下方のＳｉＯ2
２を除くためにＨＦをしみ込ませる穴４は、可動部３ａ
の近傍で後で固定部３ｂとなる領域にも多数個設けられ
ている。これにより、固定部３ｂの近傍の可動部３ａの
下方のＳｉＯ2 ２をエッチングで取り除くために要する
時間を短くさせることができる。Here, the holes 4 formed in the poly-Si 3 are formed in the region to be the fixed portion 3b, and SiO 2 2 below the region to be the movable portion 3a near the fixed portion 3b is under-etched. It was done. That is,
As shown in FIG. 8A, SiO 2 below the movable portion 3a
The hole 4 into which HF is soaked in order to remove 2 is formed by the movable portion 3a.
A large number of them are provided in the area which will be the fixed portion 3b later in the vicinity of. As a result, the time required to remove SiO 2 2 below the movable portion 3a near the fixed portion 3b by etching can be shortened.
【００４９】マイクロアクチュエータにおいては、静電
力を用いる場合などで可動部３ａと固定部３ｂのギャッ
プが小さいことが多く、そのギャップ部に穴４を作るこ
とは困難であるが、本実施例のように可動部３ａの近傍
の固定部３ｂに穴４を作ることにより、可動部３ａの下
方のアンダーエッチングを速く行うことができる。In the microactuator, the gap between the movable portion 3a and the fixed portion 3b is often small when an electrostatic force is used, and it is difficult to form the hole 4 in the gap portion, but as in this embodiment. By forming the hole 4 in the fixed portion 3b near the movable portion 3a, underetching under the movable portion 3a can be performed quickly.
【００５０】次に、請求項９記載の発明の一実施例を図
９に基づいて説明する。なお、請求項１〜８記載の発明
と同一部分についての説明は省略し、その同一部分につ
いては同一符号を用いる。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. It should be noted that the description of the same parts as those in the first to eighth aspects of the present invention is omitted, and the same parts are designated by the same reference numerals.
【００５１】ここでは、ｐｏｌｙ−Ｓｉ３にドライエッ
チングにより穴４を形成した直後に、その穴４を通して
ＳｉＯ2 ２も同時にドライエッチングするようにしたも
のである。すなわち、図９に示すように、ｐｏｌｙ−Ｓ
ｉ３をＲＩＥによりエッチングする際に、その下方のＳ
ｉＯ2 ２まで一度に除去してしまう。これにより、図１
（ｂ）のアンダーエッチングを行うに際して、ＳｉＯ2
２の端面が露出しているため、サイドエッチングがすぐ
に始まり、ＨＦに浸す時間が短くて済むようになるた
め、ｐｏｌｙ−Ｓｉ３やＣ−Ｓｉ１へのダメージを小さ
くさせることができる。Here, immediately after the hole 4 is formed in the poly-Si 3 by dry etching, the SiO 2 2 is simultaneously dry-etched through the hole 4. That is, as shown in FIG.
When i3 is etched by RIE, S below it
iO 2 2 is removed at once. As a result,
When performing the under-etching of (b), SiO 2
Since the end face of No. 2 is exposed, side etching starts immediately and the time for immersing in HF is short, so that damage to poly-Si3 and C-Si1 can be reduced.
【００５２】次に、請求項１０記載の発明の一実施例を
図１０に基づいて説明する。なお、請求項１〜９記載の
発明と同一部分についての説明は省略し、その同一部分
については同一符号を用いる。Next, an embodiment of the invention described in claim 10 will be described with reference to FIG. It should be noted that the description of the same parts as those in the invention described in claims 1 to 9 is omitted, and the same parts are designated by the same reference numerals.
【００５３】ここでは、ｐｏｌｙ−Ｓｉ３に最初に形成
する穴４の位置を、構造体上に形成されるパターンの位
置よりも少なくとも１０μｍ離れたところに形成するよ
うにしたものである。すなわち、図１０は、図２の
（ｄ）の工程を示すものであり、金属膜５（Ａｌ又はＮ
ｉ又はＣｒ）を０．１μｍパターンニングしている。Here, the position of the hole 4 formed first in the poly-Si 3 is formed at a position at least 10 μm away from the position of the pattern formed on the structure. That is, FIG. 10 shows the step of FIG. 2D, in which the metal film 5 (Al or N
i or Cr) is patterned to 0.1 μm.
【００５４】このような構造体の金属膜５のマスクを作
る場合、図示しないレジストをスピンコートするがこの
際、穴４の近傍においてはレジストのムラが起こり、そ
の後のフォトリソグラフィーの精度が劣ることになる。
しかし、本実施例のように、穴４から１０μｍ以上離れ
たところでレジストをスピンコートしてマスクを作るよ
うにすると、膜厚ムラは１０％以下となり、フォトリソ
グラフィーにほとんど影響を及ぼさない。When a mask for the metal film 5 having such a structure is formed, a resist (not shown) is spin-coated, but at this time, the resist is uneven in the vicinity of the hole 4 and the accuracy of the subsequent photolithography is poor. become.
However, when a mask is formed by spin-coating a resist at a distance of 10 μm or more from the hole 4 as in the present embodiment, the film thickness unevenness is 10% or less, which hardly affects the photolithography.
【００５５】このように構造体のマスクをパターンニン
グする時のパターン個所は穴４から１０μｍ以上離れて
いることから、レジストのパターンニングを一段と高精
度に行うことができるようになる。なお、これまで述べ
てきた請求項１〜１１記載の発明において、可動部３ａ
という個所は、基板から離れている必要がある部分を示
しており、必ずしも駆動可能なところのみを示すもので
はない。As described above, since the pattern location when patterning the mask of the structure is separated from the hole 4 by 10 μm or more, the resist patterning can be performed with higher accuracy. In addition, in invention of Claims 1-11 described so far, in the movable part 3a.
Indicates that it needs to be separated from the substrate, and does not necessarily indicate only a drivable part.
【００５６】[0056]
【発明の効果】請求項１記載の発明は、選択的にエッチ
ングした後基板上に犠牲層となる第１層を形成し、この
第１層の上部に構造体となる第２層を形成し、この第２
層に前記第１層を選択的にエッチングするためのエッチ
ング用穴を形成し、このエッチング用穴からエッチャン
トにより前記第１層を選択的にエッチングし、前記第２
層をドライエッチングすることによりその第２層に可動
部と固定部の形成された前記構造体を作製するようにし
たので、第２層の構造体をドライエッチングにより作る
前にその下部の第１層を取り除いており、最後のドライ
プロセスが終了した時点で構造体はできあがっており、
これにより、従来のように凍結させた後に真空引きする
ような既存のプロセスと両立しないような工程は存在せ
ず、しかも、構造体ができあがった状態で液体に浸って
いないため、液体の流圧によって破壊することもなく、
凍結時の液体の体積変化によっても破壊するようなこと
をなくすことができるものである。According to the first aspect of the present invention, after the selective etching, the first layer serving as the sacrificial layer is formed on the substrate, and the second layer serving as the structure is formed on the first layer. , This second
An etching hole for selectively etching the first layer is formed in the layer, and the first layer is selectively etched with an etchant from the etching hole to remove the second layer.
Since the structure in which the movable portion and the fixed portion are formed is formed in the second layer by dry etching the layer, the first structure below the first structure is formed before the structure of the second layer is formed by dry etching. With the layers removed, the structure is ready when the final dry process is finished,
As a result, there is no process that is incompatible with the existing process of freezing and then vacuuming as in the past, and moreover, since the structure is not immersed in the liquid in the completed state, the flow pressure of the liquid Without being destroyed by
It is possible to prevent the liquid from breaking even when the volume of the liquid changes during freezing.
【００５７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、第１層を選択的にエッチングした後、第２
層の上部にその第２層のドライエッチングを行うための
マスクパターンを設けたので、マスクパターンとなる金
属膜のパターンニングは、第１層のウェットエッチング
の後に行っており、第１層のエッチャントによって侵食
するようなことがなく、これにより構造体を精度良く作
製することができるものである。According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the second layer is formed after the first layer is selectively etched.
Since the mask pattern for performing the dry etching of the second layer is provided on the upper portion of the layer, the patterning of the metal film to be the mask pattern is performed after the wet etching of the first layer, and the etchant of the first layer is used. The structure can be manufactured with high accuracy without being eroded by.
【００５８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、最初に第２層に設けるエッチング用穴の直
径を１０μｍ以下に設定したので、構造体のマスクをパ
ターンニングする時、レジストのスピンコートの膜厚ム
ラが少なくて済み、レジストのパターンニングを精度良
く行え、これにより構造体を精度良く作製することがで
きるものである。According to a third aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the diameter of the etching hole provided in the second layer is initially set to 10 μm or less. Therefore, when patterning the mask of the structure, the resist is used. The unevenness of the film thickness of the spin coat is small, the resist patterning can be performed with high accuracy, and the structure can be produced with high accuracy.
【００５９】請求項４記載の発明は、請求項２記載の発
明において、マスクパターンとして、第１層のエッチャ
ントによりエッチングされない材料を用いたので、構造
体を作るためのマスクパターンは、第１層のエッチング
のための穴のない状態でフォトリソエッチングで作るこ
とができ、基板表面の平滑性によって微細なパターンが
得られ、これにより構造体を精度良く作製することがで
きるものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, since a material which is not etched by the etchant of the first layer is used as the mask pattern, the mask pattern for forming the structure is the first layer. Can be formed by photolithography without holes for etching, and a fine pattern can be obtained due to the smoothness of the substrate surface, whereby the structure can be manufactured with high accuracy.
【００６０】請求項５記載の発明は、請求項１記載の発
明において、第２層の上部にその第２層のドライエッチ
ングを行うためのマスクパターンを設け、このマスクパ
ターンの上部にエッチャントによりエッチングされない
材料よりなる耐ウェットエッチャント用保護膜を設けた
ので、第１層のウェットエッチングの際には、マスクパ
ターンは耐エッチャント用保護膜により保護されており
エッチングされないため、マスク材料として種々のもの
を用いることができるものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a mask pattern for performing dry etching of the second layer is provided on the second layer, and etching is performed on the upper portion of the mask pattern by an etchant. Since a wet etchant-resistant protective film made of a non-etchable material is provided, the mask pattern is protected by the etchant-resistant protective film and is not etched during the wet etching of the first layer. It can be used.
【００６１】請求項６記載の発明は、請求項１記載の発
明において、第２層の可動部となる領域の近傍に沿って
エッチング用穴を多数個形成したので、穴が１個の場合
に比べてより短い時間で広い面積をアンダーエッチング
することができ、また、可動部の下部付近のアンダーエ
ッチングが必要な最小限の領域のみが第２層のメンブレ
ンとなり、穴が１個の場合に比べて剛性が高くなり破壊
しにくい構造とすることができるものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, since a large number of etching holes are formed along the vicinity of the region of the second layer which will be the movable portion, when one hole is provided, A large area can be under-etched in a shorter time, and only the minimum area underneath the moving part that requires under-etching is the membrane of the second layer. The structure has high rigidity and is hard to be broken, so that the structure can be obtained.
【００６２】請求項７記載の発明は、請求項１記載の発
明において、第２層に形成するエッチング用穴を円形に
形成したので、応力集中が起きにくく、その後のプロセ
スで第２層のメンブレンが破壊しにくい構造とすること
ができるものである。According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, since the etching hole formed in the second layer is formed in a circular shape, stress concentration is less likely to occur, and the membrane of the second layer is formed in the subsequent process. It is possible to make a structure that is hard to break.
【００６３】請求項８記載の発明は、請求項１又は６記
載の発明において、第２層に形成するエッチング用穴を
固定部となる領域に形成し、その固定部の近傍の可動部
となる領域の下方の第１層をアンダーエッチングするよ
うにしたので、エッチング用穴が構造体の固定部となる
側にもあることから、固定部の近傍の可動部の下方領域
のアンダーエッチングをより速く行うことができるもの
である。According to an eighth aspect of the present invention, in the first or sixth aspect of the present invention, the etching hole formed in the second layer is formed in a region serving as a fixed portion, and becomes a movable portion in the vicinity of the fixed portion. Since the first layer below the region is under-etched, the etching hole is also on the side that will be the fixed part of the structure. Therefore, the under-etching of the lower region of the movable part near the fixed part can be performed faster. Is what you can do.
【００６４】請求項９記載の発明は、請求項１記載の発
明において、第２層にドライエッチングによりエッチン
グ用穴を形成した直後に、そのエッチング用穴を通して
第１層もドライエッチングするようにしたので、ウェッ
トエッチングによる第１層のアンダーエッチングに要す
る時間を一段と短くすることができ、しかも、基板や第
２層へのダメージを小さくさせることができるものであ
る。According to a ninth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, immediately after the etching hole is formed in the second layer by dry etching, the first layer is also dry-etched through the etching hole. Therefore, the time required for under-etching the first layer by wet etching can be further shortened, and further, damage to the substrate and the second layer can be reduced.
【００６５】請求項１０記載の発明は、請求項１記載の
発明において、第２層に最初に形成するエッチング用穴
の位置を、構造体上に形成されるパターンの位置よりも
少なくとも１０μｍ離れたところに形成するようにした
ので、レシズト等によるマスクのパターンニングを高精
度に行うことができるものである。According to a tenth aspect of the invention, in the invention of the first aspect, the position of the etching hole formed first in the second layer is separated from the position of the pattern formed on the structure by at least 10 μm. Since it is formed here, patterning of the mask by resist or the like can be performed with high accuracy.
【００６６】請求項１１記載の発明は、基板と、この基
板上に選択的なエッチングを行うことにより形成された
犠牲層となる第１層と、この第１層の上部にドライエッ
チングを行うことにより可動部と固定部の形成された構
造体となる第２層とにより微小駆動素子を構成したの
で、このように第１層のウェットエッチングが終わった
後に第２層である構造体をドライエッチングにより作成
することにより、従来のように構造体が破壊することが
なく歩留りを向上させ、大量生産に向く微小駆動素子を
作製することができるものである。According to an eleventh aspect of the present invention, a substrate, a first layer which is a sacrificial layer formed by selective etching on the substrate, and dry etching is performed on the first layer. Since the minute driving element is constituted by the second layer which is the structure having the movable part and the fixed part formed by the above, the structure which is the second layer is dry-etched after the wet etching of the first layer is completed in this way. By the production by the above method, it is possible to improve the yield without destroying the structure as in the conventional case, and to manufacture a minute driving element suitable for mass production.
【図１】請求項１，１１記載の発明の一実施例を示す工
程図である。FIG. 1 is a process chart showing an embodiment of the invention described in claims 1 and 11.
【図２】請求項２記載の発明の一実施例を示す工程図で
ある。FIG. 2 is a process drawing showing an embodiment of the invention described in claim 2;
【図３】請求項３記載の発明の一実施例を示す工程図で
ある。FIG. 3 is a process drawing showing an embodiment of the invention according to claim 3;
【図４】請求項４記載の発明の一実施例を示す工程図で
ある。FIG. 4 is a process chart showing an embodiment of the invention according to claim 4;
【図５】請求項５記載の発明の一実施例を示す工程図で
ある。FIG. 5 is a process drawing showing an embodiment of the invention according to claim 5;
【図６】（ａ）は請求項６記載の発明の一実施例を示す
平面図、（ｂ）はその比較例を示す平面図である。FIG. 6A is a plan view showing an embodiment of the invention described in claim 6, and FIG. 6B is a plan view showing a comparative example.
【図７】（ａ）は請求項７記載の発明の一実施例を示す
平面図、（ｂ）はその側面図である。FIG. 7A is a plan view showing an embodiment of the invention described in claim 7, and FIG. 7B is a side view thereof.
【図８】（ａ）は請求項８記載の発明の一実施例を示す
平面図、（ｂ）はそのａ−ａ断面図である。8A is a plan view showing an embodiment of the invention described in claim 8, and FIG. 8B is a sectional view taken along line aa.
【図９】請求項９記載の発明の一実施例を示す側面図で
ある。FIG. 9 is a side view showing an embodiment of the invention according to claim 9;
【図１０】請求項１０記載の発明の一実施例を示す側面
図である。FIG. 10 is a side view showing an embodiment of the invention as set forth in claim 10;
１ 基板 ２ 第１層 ３ 第２層 ３ａ 可動部 ３ｂ 固定部 ４ エッチング用穴 ５，７ マスクパターン ９ 耐エッチャント用保護膜 1 substrate 2 1st layer 3 2nd layer 3a movable part 3b fixed part 4 etching hole 5,7 mask pattern 9 etchant resistant protective film
Claims (11)
層となる第１層を形成し、この第１層の上部に構造体と
なる第２層を形成し、この第２層に前記第１層を選択的
にエッチングするためのエッチング用穴を形成し、この
エッチング用穴からエッチャントにより前記第１層を選
択的にエッチングし、前記第２層をドライエッチングす
ることによりその第２層に可動部と固定部の形成された
前記構造体を作製するようにしたことを特徴とする微小
駆動素子の製造方法。1. A first layer which becomes a sacrificial layer is formed on a substrate after being selectively etched, a second layer which becomes a structure is formed on the first layer, and the second layer is formed on the second layer. An etching hole for selectively etching one layer is formed, the first layer is selectively etched from the etching hole with an etchant, and the second layer is dry-etched to form the second layer. A method of manufacturing a minute driving element, characterized in that the structure having a movable part and a fixed part is manufactured.
２層の上部にその第２層のドライエッチングを行うため
のマスクパターンを設けたことを特徴とする請求項１記
載の微小駆動素子の製造方法。2. The minute drive according to claim 1, wherein after the first layer is selectively etched, a mask pattern for performing dry etching of the second layer is provided on the second layer. Device manufacturing method.
直径を１０μｍ以下に設定したことを特徴とする請求項
１記載の微小駆動素子の製造方法。3. The method of manufacturing a micro-driving element according to claim 1, wherein the diameter of the etching hole provided in the second layer is set to 10 μm or less.
ャントによりエッチングされない材料を用いたことを特
徴とする請求項２記載の微小駆動素子の製造方法。4. The method of manufacturing a micro-driving element according to claim 2, wherein a material that is not etched by the first layer etchant is used as the mask pattern.
チングを行うためのマスクパターンを設け、このマスク
パターンの上部にエッチャントによりエッチングされな
い材料よりなる耐エッチャント用保護膜を設けたことを
特徴とする請求項１記載の微小駆動素子の製造方法。5. A mask pattern for performing dry etching of the second layer is provided on the second layer, and an etchant-resistant protective film made of a material that is not etched by the etchant is provided on the mask pattern. The method for manufacturing a minute drive element according to claim 1, which is characterized in that.
てエッチング用穴を多数個形成したことを特徴とする請
求項１記載の微小駆動素子の製造方法。6. The method of manufacturing a micro-driving element according to claim 1, wherein a large number of etching holes are formed along the vicinity of the second layer movable region.
に形成したことを特徴とする請求項１記載の微小駆動素
子の製造方法。7. The method of manufacturing a micro-driving element according to claim 1, wherein the etching hole formed in the second layer is formed in a circular shape.
部となる領域に形成し、その固定部の近傍の可動部とな
る領域の下方の第１層をアンダーエッチングするように
したことを特徴とする請求項１又は６記載の微小駆動素
子の製造方法。8. An etching hole formed in the second layer is formed in a region which becomes a fixed part, and the first layer below the region which becomes a movable part near the fixed part is under-etched. 7. The method for manufacturing a minute drive element according to claim 1 or 6.
ング用穴を形成した直後に、そのエッチング用穴を通し
て第１層もドライエッチングするようにしたことを特徴
とする請求項１記載の微小駆動素子の製造方法。9. The micro-driving element according to claim 1, wherein the first layer is also dry-etched through the etching hole immediately after the etching hole is formed in the second layer by dry etching. Production method.
穴の位置を、構造体上に形成されるパターンの位置より
も少なくとも１０μｍ離れたところに形成するようにし
たことを特徴とする請求項１記載の微小駆動素子の製造
方法。10. The etching hole formed first in the second layer is located at least 10 μm away from the position of the pattern formed on the structure. 2. The method for manufacturing the minute drive element according to 1.
ングを行うことにより形成された犠牲層となる第１層
と、この第１層の上部にドライエッチングを行うことに
より可動部と固定部の形成された構造体となる第２層と
よりなることを特徴とする微小駆動装置。11. A substrate, a first layer serving as a sacrificial layer formed by performing selective etching on the substrate, and a movable portion and a fixed portion by performing dry etching on the upper portion of the first layer. And a second layer serving as a structure in which the microstructure is formed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26734292A JPH06116752A (en) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | Production of microdriving element and its device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26734292A JPH06116752A (en) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | Production of microdriving element and its device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06116752A true JPH06116752A (en) | 1994-04-26 |
Family
ID=17443492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26734292A Pending JPH06116752A (en) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | Production of microdriving element and its device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06116752A (en) |
-
1992
- 1992-10-06 JP JP26734292A patent/JPH06116752A/en active Pending
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