JPH11341835A - マイクロアクチュエータとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 応答特性が早く、垂直変動が少ない高性能特
性をもつプラットフォームを搭載したマイクロアクチュ
エータを提供する。 【解決手段】 可動子と絶縁体材料からなるプラットフ
ォーム６とバンプ５を介して張り合わせたことを特長と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロアクチュ
エータとその製造方法に係わり、特に、光学部品、光磁
気・磁気ディスク等の小型部品を駆動するのに適したア
クチュエータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】小型アクチュエータを磁気ヘッドのサス
ペンション先端に搭載してスライダーを駆動するアクチ
ュエータが、エル．エス．ファン（Ｌ．Ｓ．Ｆａｎ）等
によって提案されている［「Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｃ
ｏｒｄｉｎｇ Ｈｅａｄ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ａ
ｔ Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｔｒａｃｋ Ｄｅｎｓｉｔｉ
ｅｓ Ｕｓｉｎｇ ａ Ｍｉｃｒｏａｃｔｕａｔｏｒ−
Ｂａｓｅｄ，Ｔｗｏ−Ｓｔａｇｅ Ｓｅｒｖｏ Ｓｙｓ
ｔｅｍ」（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎ
Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｖｏ
ｌ．４２，ＮＯ．３，ｐｐ．２２２−２３３，Ｊｕｎｅ
１９９５）］。以下、このアクチュエータを図５〜図
７の図面を用いて説明する。図５は、マイクロアクチュ
エータの平面図、図６は図５のＡ部の拡大平面図、図７
は図６のＡ−Ａ’線断面図である。図５および図６の平
面図では簡略のためにアクチュエータの上に載せられる
プラットフォーム７２の構造を省略した。これらの図に
おいて、マイクロアクチュエータはシリコン基板１００
上に対向して設けられた左右の固定子８３，８４とこれ
らの固定子間に設けられた可動子８２を備えている。可
動子８２は、ばね８１によってシリコン基板１００上の
所望の位置に浮いた状態で支持されている。ばね８１
は、シリコン基板１００に固定されたバネ固定台８０に
設けられることにより、シリコン基板１００から分離し
ている。

【０００３】前記固定子８３，８４は、同一ピッチで櫛
歯状に一体に形成されることにより多数の櫛歯部９１を
備え、また各櫛歯部９１の一方の側面には同じく所定の
ピッチで櫛歯状に形成された多数の固定子電極９３を備
えている。また、可動子８２も前記固定子８３，８４の
櫛歯部９１と同一ピッチで櫛歯状に形成されることによ
り多数の櫛歯部９２を有し、また各櫛歯部９２の一方の
面には前記固定子電極９３の間に差し込まれる可動子電
極９４を備えている。固定子８３，８４の櫛歯部９１
は、可動子８２の櫛歯部９２よりも大きな幅を有してい
る。また、固定子電極９３の幅も可動子電極９４の幅よ
りも大きく設定されることが多い。前記固定子電極９３
は櫛歯部９１と共にシリコン基板１００に接着されてい
るのに対して、可動子電極９４は櫛歯部９２とともにシ
リコン基板１００から分離している。このため、可動子
電極９４と二つの固定子８３，８４の固定子電極９３と
の間に電圧を加えると、可動子８２を図５において右側
あるいは左側に駆動させることができる。この場合、図
において左側の固定子８４に電圧を印加すると左側に、
右側の固定子８３に電圧を印加すると右側に移動させる
ことができる。

【０００４】このマイクロアクチュエータの上には、図
７に示すようにプラットフォーム７３が可動子の櫛歯部
９２の上に突起構造７３を介して作製されている。ファ
ン等の構造ではこの突起構造７３は可動子櫛歯部９２の
ほぼ全域にわたって形成されていた。プラットフォーム
７２は、この上に磁気ヘッドおよびスライダーをのせる
ために利用されるものである。

【０００５】以上述べたマイクロアクチュエータは、シ
リコン基板１００の上で後に可動子８２を作製する領域
に２μｍ厚のＰＳＧ（燐シリガラス）をパターニング
し、この上にフォトリソグラフィーを利用して作製した
レジストパターニングの間に銅メッキを行う方法を用い
て作製された。そして、再度レジストのフォトリソグラ
フィーを用い、プラットフォームパターンを銅メッキを
用いて作製した後に、フッ酸を用いてＰＳＧを除去する
ことによって可動子８２および可動子電極９４をシリコ
ン基板１００から分離した。このようにして、ファン等
は２０μｍ厚の銅を材料とするマイクロアクチュエータ
およびプラットフォームの試作を行った。

【０００６】一方、シリコンＩＣプロセスを利用するマ
イクロアクチュエータでは従来からポリシリコン薄膜を
利用した構造が良く知られている。ポリシリコンを構造
体とするアクチュエータは、電気メッキアクチュエータ
と比較して、シリコンＩＣプロセスとの整合性が良く、
また優れた機械特性を示すという長所がある。しかし、
磁気・光磁気ヘッド等への応用においてはヘッドが所望
の方向以外の方向へ動くことを低く抑えることが必要で
ある。図５に示したマイクロアクチュエータでは、可動
子８２が図において左右方向に動くことが要求されてい
るが、一方紙面に対して垂直方向に動くことは極力小さ
く抑えなければならない。この要求から、ばね８１の厚
さを厚くすることが必要とされる。また、大きな静電気
力を利用するためにも可動子電極９４と固定子電極９３
の厚さを厚くすることが重要である。

【０００７】以上の要求から、２０μｍ以上の厚さをも
つアクチュエータを作製することが実用上重要とされる
ようになった。ポリシリコン薄膜は実用上４μｍ程度の
厚さをもたせることが限界であることから、上で述べた
メッキ技術や以下に述べるシリコン単結晶のエッチング
加工技術を利用したマイクロアクチュエータが開発され
るようになった。

【０００８】シリコン単結晶からなるアクチュエータを
作製するには、例えばエイ．ベニチェツ（Ａ．Ｂｅｎｉ
ｔｅｚ）等による「Ｂｕｌｋ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｍｉｃ
ｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｅｖｉｃ
ｅｓ Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄｆｒｏｍ Ｃｏｍｍｅｒｃ
ｉａｌ Ｂｏｎｄｅｄ ａｎｄ Ｅｔｃｈｅｄ−Ｂａｃ
ｋ Ｓｉｌｉｃｏｎ−ｏｎ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｓｕ
ｂｓｔｒａｔｅｓ」（Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔ
ｕａｔｏｒｓ，Ａ５０，ｐｐ．９９−１０３，１９９
５）に記載されたＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎ
ｓｕｌａｔｏｒ）基板を利用する方法がある。この方法
を用いると、図６の可動子電極９４および固定子電極９
３を厚さ２０μｍのシリコン単結晶から作製することが
可能となる。また、固定子電極９３および固定子櫛歯部
９１は、この場合にはシリコン酸化膜を介してシリコン
基板１００に固定されている。可動子電極９４の下に位
置するシリコン酸化膜をフッ酸によって除去することに
よって可動子電極９４をシリコン基板１００から分離す
ることができる。この場合には、可動子電極９４および
櫛歯部９２の幅が固定子電極９３および櫛歯部９１の幅
よりも狭く設計されているために、フッ酸のエッチング
を行った後にも、固定子電極９３および櫛歯部９１の下
にはまだシリコン酸化膜が残されている。このようにし
て例えば２０μｍの厚さをもつシリコン単結晶からなる
可動子電極９４および固定子電極９３をシリコン基板１
００の上に作製することが可能である。

【０００９】しかし、上に述べた方法には以下の欠点が
あった。 （１）電気メッキを利用する方法では、プラットフォー
ムの材料が金属に限定されたものとなる。しかし、一般
に金属は大きな密度をもっている（銅では８．９）ため
に、プラットフォーム自体の重量が重くなり、このため
にプラットフォームを含むマイクロアクチュエータの共
振周波数の低減が引き起こされることになる。共振周波
数の低減は、マイクロアクチュエータの応答速度が遅い
ことを意味しており、高速駆動が要求される現実的な応
用において大きな問題となるものである。 （２）マイクロアクチュエータを駆動するには、先に述
べたように可動子と固定子の間に電圧を印加して行う。
このとき、図７に示すように、従来例ではプラットフォ
ーム７２と可動子櫛歯部９２とは同電位であるために、
可動子櫛歯部９２と固定子櫛歯部９１との間に電圧を印
加したときには、プラットフォーム７２に静電気力が働
き固定子櫛歯部９１の方向に引き寄せられることが起こ
る。このプラットフォームの下方向の変位は印加する電
圧に依存して変化することから、磁気ヘッド等の正確な
位置決めを行う応用において極めて深刻な問題である。
この電圧に依存した変位を小さく抑えるために、事実上
プラットフォーム７２と固定子９１との間を大きくとる
ことが必要である。しかし、突起構造７３の高さを大き
くすることにより、プロセスが複雑となることを避ける
ことができないという問題が起こる。 （３）プラットフォームを含むアクチュエータは、上で
述べたように一連の連続した作製方法を利用して作製さ
れる。しかし、プロセスが長く、また複雑であるため
に、デバイスの歩留まりが低いという現実的な問題があ
ることがわかった。特に、マイクロアクチュエータの作
製後にプラットフォームを作製することは、既に２０μ
ｍを超える凹凸をもつマイクロアクチュエータのパター
ンの上に突起構造およびプラットフォームの作製プロセ
スを行うために、非常に困難である。さらに、上で述べ
たように突起構造を高くしようとする設計上の要求か
ら、一連のマイクロアクチュエータの作製方法は極めて
困難なものとなった。 （４）一方、単結晶シリコンを利用したマイクロアクチ
ュエータの作製では、現在までプラットフォームを可動
子の上に載せるための具体的な提案はなされてこなかっ
た。単結晶シリコンからなるマイクロアクチュエータを
作製した後に従来の電気メッキを利用してプラットフォ
ームを形成する作製方法が直接的に類推されるが、上記
（１）〜（３）に述べた欠点を解決するものではないこ
とは明らかである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来技術の欠点を改良し、特に、応答速度の速い、
安定した性能を発揮し得るプラットフォームを搭載した
マイクロアクチュエータを提供することにある。また、
本発明の他の目的は、従来の低い製造歩留まりをもつ作
製方法を改善して、高い歩留まりをもつマイクロアクチ
ュエータの作製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】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。即ち、本発明に係わるマ
イクロアクチュエータの第１態様は、固定子電極を含む
固定子と可動子電極を含む可動子とを備えた半導体材料
からなるマイクロアクチュエータにおいて、前記可動子
の上面にバンプを介して絶縁体材料からなるプラットフ
ォームが設けられていることを特徴とするものであり、
又、第２態様は、前記バンプと前記プラットフォームと
が一体に形成されていることを特徴とするものであり、
又、第３態様は、前記可動子の上面に形成された前記バ
ンプに対して平坦な形状をもつ前記プラットフォームが
張り合わされていることを特徴とするものであり、又、
第４態様は、前記固定子電極又は可動子電極の少なくと
も一方の電極の側壁には絶縁膜が設けられていることを
特徴とするものである。

【００１２】又、本発明に係るマイクロアクチュエータ
の製造方法の第１態様は、固定子電極を含む固定子と可
動子電極を含む可動子とを備えた半導体材料からなるマ
イクロアクチュエータの製造方法において、前記固定子
電極を含む固定子と可動子電極を含む可動子とを含むマ
イクロアクチュエータを形成する工程と、バンプを設け
た絶縁体材料からなるプラットフォームを形成する工程
と、前記プラットフォームを前記マイクロアクチュエー
タの可動子に固着せしめる工程とを含むことを特徴とす
るものであり、又、第２態様は、固定子電極を含む固定
子と可動子電極を含む可動子とを備えた半導体材料から
なるマイクロアクチュエータの製造方法において、前記
可動子と前記固定子とのマスクパターンを形成し、前記
可動子のマスクパターンの内部に設けられたマスク材料
がない領域を埋め込むと共に全面に薄膜を堆積し、前記
薄膜でバンプを形成した後、前記可動子と前記固定子と
を形成し、その後、前記可動子の上面に設けられた前記
バンプ上に絶縁体材料からなる平坦なプラットフォーム
を張り合わせたことを特徴とするものである。

【００１３】本発明では、絶縁体材料をプラットフォー
ムの材料として用いることを提案する。絶縁体材料は、
誘電率が金属よりも小さいために、図７で説明したプラ
ットフォーム７２と固定子９１との間に働く静電気力を
低く抑えることが可能である。例えば、絶縁体材料とし
てガラス（誘電率が４．１）を用いた場合には、固定子
９１に蓄積された電荷に対するプラットフォーム７２の
内部に誘導される鏡像電荷は金属の場合の約６０％に減
少する。このため、突起構造の高さが従来例と同じとき
には、プラットフォーム７２を固定子９１の方向に引き
寄せる力を約６０％と低く抑えることが可能である。あ
るいは、従来の４０％の高さをもつ突起構造で従来と同
程度の垂直変位変動が実現されるとも考えることができ
る。

【００１４】更に、例えばガラスの密度（２．２）は従
来の銅（８．９）の約１／４であることから、同一の寸
法をもつプラットフォームにおいて、ガラスからなるも
のは銅に比較して約２倍の高い共振周波数をもつことに
なる。ここで、プラットフォームの重量は可動子に比べ
て著しく大きいと仮定したが、図７に示した構造からこ
の仮定がほぼ妥当なものであることをが想像できよう。

【００１５】更に、本発明では、マイクロアクチュエー
タの作製とプラットフォームの作製とを個別に分離して
行った後に、両者を張り付ける方法が提示される。この
方法によりそれぞれの作製方法が簡略なものとなること
から、全体として高い歩留まりでデバイスを作製するこ
とが可能となる。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明に係わるマイクロアクチュエ
ータその製造方法の具体例を図面を参照しながら詳細に
説明する。図１は、本発明に係わるマイクロアクチュエ
ータの具体例の構造を示す図であって、図１には、固定
子電極を含む固定子と可動子電極を含む可動子とを備え
た半導体材料からなるマイクロアクチュエータにおい
て、前記可動子４の上面にバンプ５を介して絶縁体材料
からなるプラットフォーム６が設けられているマイクロ
アクチュエータが示されている。

【００１７】以下、本発明を具体的な例を挙げて説明す
る。図１は、本発明の第１の具体例を示す断面図であ
り、図２はその平面図である。マイクロアクチュエータ
は、半導体基板１から分離された可動子の櫛歯部４と半
導体基板１に酸化膜２を介して固定されている三つの固
定子の櫛歯部３とを備えている。固定子の櫛歯部３に
は、櫛歯部３に設けられた固定子電極３３が接続してお
り、可動子の櫛歯部４には櫛歯部４に設けられた可動子
電極３４が接続されている。可動子の櫛歯部４の上側に
は、プラットフォーム６が設けられ、このプラットフォ
ーム６が接続領域３５においてバンプ５を介して可動子
櫛歯部４に接着されている。

【００１８】可動子の櫛歯部４は、例えば幅３μｍ高さ
２０μｍの寸法をもつシリコン単結晶である。一方、固
定子の櫛歯部３は、幅１０μｍ、高さ２０μｍのシリコ
ン単結晶である。固定子電極３３は、例えば可動子電極
３４と同様に幅３μｍ、高さ２０μｍのシリコン単結晶
からなっている。この場合、固定子電極３３は基板１か
ら浮き上がった構造となるが、櫛歯部３が基板１に固定
されているために、電圧を加えても動くことはない。プ
ラットフォーム６は、例えばガラスの板であり、厚さが
約０．２ｍｍ程度のものである。一方、バンプ５は、プ
ラットフォーム６と同一の材料から作製されたものであ
り、高さが約４μｍ程度である。

【００１９】図１に示した構造では、可動子櫛歯部４お
よび固定子櫛歯部３の側面はシリコン結晶が露出したも
のであったが、この側面に絶縁膜を形成してもよい。絶
縁膜は、例えば１００ｎｍの酸化膜、１００ｎｍの窒化
膜、あるいはこれらの複合材料からなるものである。こ
のようにすることによって、可動子と固定子が接触して
電気的な短絡が起こることを防止することが可能とな
る。

【００２０】図３は、本発明の第２の具体例を示す断面
図である。この平面の構造は、図２と同様である。図１
と同じ番号は同一の構成要素を示すものである。この具
体例では、プラットフォーム２１は、可動子櫛歯部４の
上に作製されたバンプ２０を介して可動子櫛歯部４に接
着されているのが特徴である。この例ではプラットフォ
ーム２１は平坦な形状をもつ例えば０．２ｍｍの厚さを
もつガラスの板である。一方、バンプ２０は、例えば高
さが４μｍのポリシリコンからなっている。このバンプ
は、ポリシリコン以外にも、酸化膜、窒化膜、あるいは
これらの複合材料によって作製してもよい。あるいは、
スパッタあるいはＣＶＤを利用したタングステン、チタ
ン、窒化チタン等の金属、あるいはＣＶＤで作製した有
機薄膜等であってもよい。さらに、これらを複数組み合
わせた方法も本発明に含まれるものである。

【００２１】図３に示した構造は、１）プラットフォー
ム２１として平坦な構造が利用できること、２）以下の
作製方法で述べる方法を利用して、バンプ２０をマイク
ロアクチュエータの作製方法の中で作製できるために、
バンプ２０と可動子櫛歯部４との目合わせが正確にでき
ること、等の利点をもっている。図２に示した本発明の
平面図において、プラットフォームが可動子櫛歯部４と
接触する領域が図に示す接続領域３５のようにとびとび
になっていることは、従来例の可動子櫛歯部全体に突起
部が作製された形態と異なっていることに注意する必要
がある。図２のようにとびとびの島状にプラットフォー
ムと可動子櫛歯部とが接続されるようにすると、後で作
製方法で述べるプラットフォームと可動子との張り合わ
せの工程において接触面積が小さいことから小さな力で
確実な張り合わせが実現できることになる。もちろん、
この接触領域３５は、従来例のように櫛歯部４全体であ
ってもよいし、あるいは、櫛歯電極３３にまで及んでも
かまわない。また、接触領域３５の周辺において櫛歯部
４の寸法を他と異なるものとしてもよい。

【００２２】以上、述べた具体例ではプラットフォーム
の材料としてガラスを用いたが、本発明はこれに限られ
ることなく、セラミック、有機ポリマー、等の絶縁体材
料を適宜使用することが可能である。さらに、上に述べ
た具体例では固定子は半導体基板の上に設けられたもの
であった。しかし、本発明の構造はこれに限られること
なく、例えば固定子を可動子の上に設けるという場合
や、可動子を固定子の上に設けるという場合においても
本発明を適用することが可能である。このようにして、
第一の可動子あるいは第一の固定子の上に第二の固定子
あるいは第二の可動子を搭載するという多層的な構造を
もつマイクロアクチュエータにおいても本発明を有効に
利用することが可能である。

【００２３】次に、本発明に係るマイクロアクチュエー
タの製造方法について説明する。図４は、図３に述べた
マイクロアクチュエータを作製する一つの方法を述べた
ものである。先ず、例えば、５００μｍの厚さの半導体
基板１の上に０．５μｍの酸化膜４０および２０μｍの
厚さのシリコン４１からなるＳＯＩウェハを利用してプ
ロセスを開始する。さらに、シリコン膜４１の上に３μ
ｍの酸化膜４２を堆積し、フォトリソグラフィーを用い
てパターニングしたアクチュエータの形状を酸化膜４２
に転写する。ここで将来可動子櫛歯部となるパターン５
０の内部の一部であるバンプ接合領域５１の酸化膜を除
去して可動子パターン５２を作製する。この酸化膜が除
去されたバンプ接合領域５１は、例えば幅が１μｍの矩
形をしたものである。続いて、ＬＰＣＶＤを用いてポリ
シリコン４３をこの上に堆積する。このポリシリコンは
例えば２μｍ程度の厚さをもっており、酸化膜が除去さ
れたバンプ接合領域５１を完全に埋め込んでいる。更
に、４μｍの厚さの酸化膜４４をこのポリシリコン膜４
３の上に堆積して、バンプパターン５０を作製する（同
図（ａ））。続いて、この酸化膜４４をマスクとしてポ
リシリコン４３を塩素ガスを用いたプロズマエッチング
装置を用いてエッチングして、バンプ４５を作製する
（同図（ｂ））。さらに、塩素ガスを主成分とするプラ
ズマエッチングを継続すると、酸化膜４２および４４を
マスクとしてシリコンの可動子櫛歯部４８と固定子櫛歯
部４７が作製される。この試料をフッ酸溶液の中に入れ
て酸化膜４０のエッチングを行う。このとき、可動子櫛
歯部４８の下側の酸化膜４０を完全に除去しつつも、同
時に固定子櫛歯部４７の下側にはまだ酸化膜４６が残る
ようにエッチング時間を調整する。通常、この酸化膜エ
ッチングで酸化膜４４および４２が除去される。（同図
（ｃ））。

【００２４】この作製方法において、バンプ４５のパタ
ーンが可動子４８および固定子４７が作製される前に作
製されることが大きな特長である。このため、バンプ４
５のパターニングにおいて従来の作製方法で問題となっ
た基板の大きな段差の問題が完全に解決されている。以
上のマイクロアクチュエータの作製方法に続いて、ガラ
ス基板を例えば１ｍｍ角に切断したものを準備してこの
ガラス基板の表面がバンプ４５の上面に接触するように
して両者を張り合わせる。この張り合わせでは、接着剤
を使用してもよいし、あるいはシリコン４１とガラスを
４００℃程度に熱したヒータの上に置いて、両者の間に
４００Ｖ程度の電圧を印加する方法（静電ボンディン
グ）を用いてもよい。あるいは、バンプ４５とガラスの
接着面に金を蒸着してこの金を熱によって溶かして両者
を接着することも可能である。

【００２５】また、図４のプロセスではバンプ４５の下
側に位置する酸化膜４２は最後に全て除去された形態を
示した。しかし、この酸化膜４２のパターンの一部を完
全にバンプ４５のパターンの内部に置くことによって、
同図（ｃ）のフッ酸エッチングの過程において酸化膜を
露出しない構成を実現することが可能である。この場
合、バンプ４５はその一部の領域において酸化膜４２の
上にのった形状となる。

【００２６】図１に示した構造を作製するには、図４に
示した作製方法において、最初に酸化膜４２のパターン
ニングとシリコン４１のエッチングを行った後に、フッ
酸によって可動子４８のリリースを行ってマイクロアク
チュエータを作製する。これとは別に、ガラス基板をエ
ッチングしてバンプ５を形成してプラットフォーム６を
作製する。この後、上に述べた方法を利用して両者を張
り合わせることによってプラットフォームをマイクロア
クチュエータの上に作製することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のべた本発明に係るマイクロアクチ
ュエータおよびその作製方法によれば、以下の効果が得
られる。 （１）プラットフォームを構成する材料の密度が小さく
なったために、従来のものに比べてマイクロアクチュエ
ータの共振周波数が高くなった。このため、マイクロア
クチュエータの応答速度が早くなり、高速駆動が要求さ
れる現実的な応用に応えられるようになった。 （２）プラットフォームがアクチュエータの方向に引き
寄せられる変動が小さく押さえられるようになった。こ
のため、プラットフォームの上に搭載されるデバイスの
正確な位置決めができるようになった。 （３）作製方法が極めて簡略化された。特に、従来のプ
ラットフォームをアクチュエータの大きな段差の上に作
製するという問題点が解消された。このため、デバイス
の製作歩留まりが著しく高くなった。 （４）本発明によって、単結晶シリコンの上にプラット
フォームを作製する構成が初めて可能となった。これ
は、マイクロアクチュエータの材料および作製プロセス
の選択の自由度を高めることになり、用途によって最適
の材料およびプロセスを選択できるようになるという利
点を生むものである。

【００２８】以上のように、本発明によれば、長期にわ
たって信頼性の優れたアクチュエータを簡略なプロセス
で作製できる等優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の具体例の断面図である。

【図２】平面図である。

【図３】本発明の第２の具体例の断面図である。

【図４】本発明の作製方法を説明するための図である。

【図５】従来のマイクロアクチュエータの平面図であ
る。

【図６】図５のＡ部を拡大して示す平面図である。

【図７】図６のＡ−Ａ’線断面図である。

【符号の説明】

１ 半導体基板 ２ 酸化膜 ３ 固定子櫛歯部 ４ 可動子櫛歯部 ５，２０ バンプ ６，２１ プラットフォーム ３３ 固定子電極 ３４ 可動子電極 ３５ バンプ接続領域 ４０ 酸化膜 ４１ シリコン ４２，４４ 酸化膜 ４３ ポリシリコン ４５ バンプ ４６ 酸化膜 ４７ 固定子櫛歯部 ４８ 可動子櫛歯部 ５０ 可動子パターン領域 ５１ バンプ接続領域 ５２ 可動子酸化膜パターン ７２ プラットフォーム ７３ 突起部 ８０ ばね固定台 ８１ ばね ８２ 可動子 ８３ 右側固定子 ８４ 左側固定子 ９１，９２ 櫛歯部 ９３ 固定子電極 ９４ 可動子電極 １００ シリコン基板

【手続補正書】

【提出日】平成１１年８月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。即ち、本発明に係わるマ
イクロアクチュエータの第１態様は、固定子電極を含む
固定子と可動子電極を含む可動子とを備えた半導体材料
からなるマイクロアクチュエータにおいて、前記可動子
の上面にバンプを介して絶縁体材料からなるプラットフ
ォームが設けられており、且つ、前記バンプと前記プラ
ットフォームとが一体に形成されていることを特徴とす
るものであり、又、第２態様は、前記バンプを、とびと
びの島状に形成したことを特徴とするものであり、又、
第３態様は、固定子電極を含む固定子と可動子電極を含
む可動子とを備えた半導体材料からなるマイクロアクチ
ュエータにおいて、前記可動子の上面にバンプを介して
絶縁体材料からなるプラットフォームが設けられてお
り、且つ、前記バンプ上に平坦な形状をもつ前記プラッ
トフォームが張り合わされていることを特徴とするもの
であり、又、第４態様は、前記固定子電極又は可動子電
極の少なくとも一方の電極の側壁には絶縁膜が設けられ
ていることを特徴とするものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】又、本発明に係るマイクロアクチュエータ
の製造方法の第１態様は、固定子電極を含む固定子と可
動子電極を含む可動子とを備えた半導体材料からなるマ
イクロアクチュエータの製造方法において、前記固定子
電極を含む固定子と可動子電極を含む可動子とを含むマ
イクロアクチュエータを形成する工程と、バンプを一体
的に設けた絶縁体材料からなるプラットフォームを形成
する工程と、前記プラットフォームを前記マイクロアク
チュエータの可動子に固着せしめる工程とを含むことを
特徴とするものであり、又、第２態様は、固定子電極を
含む固定子と可動子電極を含む可動子とを備えた半導体
材料からなるマイクロアクチュエータの製造方法におい
て、前記可動子と前記固定子とのマスクパターンを形成
し、前記可動子のマスクパターンの内部に設けられたマ
スク材料がない領域を埋め込むと共に全面に薄膜を堆積
し、前記薄膜でバンプを形成した後、前記可動子と前記
固定子とを形成し、その後、前記可動子の上面に設けら
れた前記バンプ上に絶縁体材料からなる平坦なプラット
フォームを張り合わせたことを特徴とするものである。

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定子電極を含む固定子と可動子電極を
   含む可動子とを備えた半導体材料からなるマイクロアク
   チュエータにおいて、 前記可動子の上面にバンプを介して絶縁体材料からなる
   プラットフォームが設けられていることを特徴とするマ
   イクロアクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記バンプと前記プラットフォームとが
   一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載の
   マイクロアクチュエータ。
3. 【請求項３】 前記可動子の上面に形成された前記バン
   プに対して平坦な形状をもつ前記プラットフォームが張
   り合わされていることを特徴とする請求項１記載のマイ
   クロアクチュエータ。
4. 【請求項４】 前記固定子電極又は可動子電極の少なく
   とも一方の電極の側壁には絶縁膜が設けられていること
   を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のマイクロ
   アクチュエータ。
5. 【請求項５】 固定子電極を含む固定子と可動子電極を
   含む可動子とを備えた半導体材料からなるマイクロアク
   チュエータの製造方法において、 前記固定子電極を含む固定子と可動子電極を含む可動子
   とを含むマイクロアクチュエータを形成する工程と、 バンプを設けた絶縁体材料からなるプラットフォームを
   形成する工程と、 前記プラットフォームを前記マイクロアクチュエータの
   可動子に固着せしめる工程と、 を含むことを特徴とするマイクロアクチュエータの製造
   方法。
6. 【請求項６】 固定子電極を含む固定子と可動子電極を
   含む可動子とを備えた半導体材料からなるマイクロアク
   チュエータの製造方法において、 前記可動子と前記固定子とのマスクパターンを形成し、
   前記可動子のマスクパターンの内部に設けられたマスク
   材料がない領域を埋め込むと共に全面に薄膜を堆積し、
   前記薄膜でバンプを形成した後、前記可動子と前記固定
   子とを形成し、その後、前記可動子の上面に設けられた
   前記バンプ上に絶縁体材料からなる平坦なプラットフォ
   ームを張り合わせたことを特徴とするマイクロアクチュ
   エータの製造方法。