(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上にこの基板との密着性を高める助剤が添加された有機樹脂から成る犠牲層と微細構造体の一部とを両者を接触させて形成する第１工程と、
前記犠牲層を除去する第２工程と
を少なくとも備え、
前記第２工程は、酸化ガス，フッ素系ガス，および還元性ガスの３種類のガスから成る混合ガスをプラズマ種としたプラズマ処理により、前記微細構造体表面の酸化を抑制しながら前記犠牲層を除去する
ことを特徴とする微細構造体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の微細構造体の製造方法において、
前記第２工程は、
還元性ガスを導入せずに、酸化ガスおよびフッ素系ガスの混合ガスをプラズマ種としたプラズマ処理により前記犠牲層の一部を除去する第１ステップと、
酸化ガス，フッ素系ガス，および還元性ガスから成る混合ガスをプラズマ種としたプラズマ処理により前記犠牲層のうち残った部分を除去する第２ステップと
を含むことを特徴とする微細構造体の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の微細構造体の製造方法において、
前記還元性ガスは、アンモニアガスである
ことを特徴とする微細構造体の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の微細構造体の製造方法において、
前記微細構造体は、金から成る電極を含み、
前記第２工程の後に、真空，不活性ガス，還元性ガスの少なくとも一つの雰囲気にて前記微細構造体を加熱して前記微細構造体の表面に残存する酸化物を熱分解または還元する第３工程をさらに備える
ことを特徴とする微細構造体の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の微細構造体の製造方法において、
前記不活性ガスは、アルゴンガス，または窒素ガスである
ことを特徴とする微細構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細構造体の製造方法に関し、特に、ＭＥＭＳなどを構成する可動部および可動空間を備えた微細構造体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコンなどの半導体基板上やガラスなどの絶縁体基板上などに、微細な構造を作製するＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術が開発されている。ＭＥＭＳは、各種センサー分野、医療分野、無線通信分野など、様々な分野で利用されるようになりつつある。
【０００３】
その一例として、マイクロマシン技術により作製された微細スイッチ構造を有するＭＥＭＳスイッチは、高周波スイッチとして優れた特性を有ることが知られている（たとえば、非特許文献１参照）。このＭＥＭＳスイッチは、空間によって隔てられた固定電極と可動電極とを備え、静電力などによって可動電極を変位させ、可動電極に固定された接点電極と固定電極とを接触させたり引き離したりすることにより、電気的なスイッチ動作を実現させるものである。このようなＭＥＭＳスイッチでは、低い損失を得るため、電極には低抵抗な金属材料などを用いる。また、電極が接触する部分では、低抵抗な金属表面が露出していることが要求される。
【０００４】
上述したような電極の間に空間を有する微細構造は、一般に、二つの電極の間にある犠牲層を除去することによって形成する。具体的には、下側の電極の上に犠牲層を形成し、この上にさらに一つの電極を形成し、この後、犠牲層を除去する。これらの処理を行なうことにより、互いに離間して配置される二つの電極構造を形成することができる。犠牲層の材料としては、有機樹脂が広く用いられている。有機樹脂は低温で成膜可能であり、パターニングも容易に行なうことができるという特長があるためである。
【０００５】
上述した有機樹脂から成る犠牲層を除去する方法としては、犠牲層を活性な酸素ガスにさらしてアッシングして行なうのが一般的である。具体的には、酸素プラズマによりアッシングする方法（たとえば、非特許文献２参照）や、犠牲層を加熱しながらオゾン雰囲気にさらしてアッシングする方法（たとえば、特許文献１参照）などがある。
【０００６】
ところが、これらの方法で犠牲層を除去した場合、微細構造体の表面に重合膜や微粒子などが残渣として残り、微細構造体の機械的な動作を阻害したり、金属表面の接触抵抗を増加させてしまうという問題が発生してしまう。
なお、上述したアッシング後の残渣は、主として有機樹脂と基板との密着性を高めるために添加されている密着助剤に由来するものであり、たとえばシリコンサブオキサイドなどである。
【０００７】
このようなアッシング後の残渣を除去する方法として、ウエット処理により洗浄して残渣を除去する方法が挙げられる（たとえば、非特許文献３参照）。ウエット処理を施して電極表面を洗浄することにより、残渣が除去されて清浄な表面が得られるようになる。
【０００８】
他方、ドライ処理で残渣を低減しながら犠牲層を除去する方法としては、たとえば、酸素ガスとフッ化炭素系ガスとの混合ガスを用いたプラズマ処理を行なう方法が考えられる。この方法は、酸素ガスのみを用いたプラズマ処理では除去できずに、残渣として残ることになるシリコン酸化物などについても除去することができるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２１９６９５号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】G.M.Rebeiz and J.B.Muldavin, “RF MEMS switches and switch circuits", IEEE Microwave Magazine, Vol.2, No.4, pp.59-70, Dec.2001.
【非特許文献２】D.Hah, E.Yoon, and S.Hong, "A low-voltage actuated micromachined microwave switch using torsion springs and leverge", IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques, Vol.48, No.12 , pp.2540-2545, Dec.2000.
【非特許文献３】嵯峨、国安、服部、「高アスペクト比微細構造におけるウエット洗浄の限界とパターン破壊フリー洗浄技術」、信学技報、ＳＤＭ２００３−１７２、ｐｐ。１５−２０、２００３年１０月。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前者の方法、すなわち、ウェット処理によって残渣を除去する方法では、ウエット処理後の乾燥工程などにおいてウエット処理に用いる液体の表面張力によって微細構造体が破壊されてしまう恐れがある。
【００１２】
これに対し、後者の方法、すなわち酸素ガスとフッ化炭素系ガスの混合ガスを用いたプラズマ処理を行なって残渣を除去する方法では、液体を用いないから表面張力に基づいて微細構造体を破壊することはない。しかしながら、微細構造体に対して過剰な酸化やエッチングなどによる化学的・物理的ダメージを与える恐れがあり、微細構造体の製造に応用するのは困難であった。
【００１３】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、有機樹脂からなる犠牲層をより効率よく除去するとともに、微細構造体にダメージを与えてしまうことを抑制することを可能とした微細構造体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そこで、本発明に係る微細構造体の製造方法は、基板の上に有機樹脂から成る犠牲層と微細構造体の一部とを両者を接触させて形成する第１工程と、前記犠牲層を除去する第２工程とを少なくとも備え、前記第２工程は、酸化ガス，フッ素系ガス，および還元性ガスから成る混合ガスをプラズマ種としたプラズマ処理により前記犠牲層を除去することを特徴とする。
【００１５】
この場合、前記第２工程は、活性状態の酸化ガスにより前記犠牲層の一部を除去するステップと、酸化ガス，フッ素系ガス，および還元性ガスから成る混合ガスをプラズマ種としたプラズマ処理により前記犠牲層のうち残った部分を除去するステップとを含むものとしてもよい。
【００１６】
あるいは、前記第２工程は、酸化ガスおよびフッ素系ガスの混合ガスをプラズマ種としたプラズマ処理により前記犠牲層の一部を除去するステップと、酸化ガス，フッ素系ガス，および還元性ガスから成る混合ガスをプラズマ種としたプラズマ処理により前記犠牲層のうち残った部分を除去するステップとを含むものとしてもよい。
【００１７】
また、前記還元性ガスは、一酸化炭素ガス，水素ガス，またはアンモニアガスであるものとしてもよい。
【００１８】
さらに、前記第２工程の後に、真空，不活性ガス，還元性ガスの少なくとも一つの雰囲気にて前記微細構造体を加熱する第３工程をさらに備えるものとしてもよい。
この際、前記不活性ガスは、アルゴンガス，または窒素ガスであるものとしてもよい。
【００１９】
また、前記微細構造体は、金から成る電極を含むものとしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、酸化ガスとフッ化炭素系ガスと還元性ガスの混合ガスをプラズマ種とするプラズマ処理によって有機樹脂からなる犠牲層を除去している。
したがって、残渣を発生させず犠牲層を除去することが可能になり、残渣に起因した構造体の動作の阻害を防止することができる。
また、構造体の酸化を抑制しながら犠牲層を除去することができるので、構造体の電極表面の接触抵抗が酸化により増大することを防止することができる。
さらに、ドライ処理のみで犠牲層の除去することができるので、わざわざウェット処理を行なう必要がなく、ウェット処理を行なう時のように液体の表面張力に基づいて微細なパターンが破壊されることがない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＭＥＭＳスイッチの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るＭＥＭＳスイッチの製造方法を説明するための工程図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るＭＥＭＳスイッチの製造方法を説明するための工程図である。
【図４】ＭＥＭＳスイッチの製造方法における犠牲層の除去工程において、従来の方法を用いた場合の問題点を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るＭＥＭＳスイッチの製造方法における犠牲層除去工程で用いるプラズマエッチング装置の構成図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るＭＥＭＳスイッチの製造方法を説明するための工程図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る微細構造体の構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る微細構造体の製造方法を説明するための工程図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る微細構造体の製造方法を説明するための工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
［実施の形態１］
はじめに、本発明の実施の形態１に係るＭＥＭＳスイッチ１００の構成について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係るＭＥＭＳスイッチ１００の構成を示す図である。ここで、図１（ａ）は実施の形態１に係るＭＥＭＳスイッチ１００の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
図１に示すように、実施の形態１に係るＭＥＭＳスイッチ１００は、シリコンからなる基板１０２と、基板１０２の上にシード層１０４を介して形成された金属パターン１０８と、基板１０２の上にシード層１１２を介して形成された金属パターン１１４とを備えている。
金属パターン１１４は、基板１０２と接合する支持部１１４ａ，金属パターン１０８と接触させる電極部１１４ｃ，およびこれらを連結する連結部１１４ｂという三つの部分から構成されている。連結部１１４ｂは比較的細く形成されており、支持部１１４ａを支点として撓むことにより電極部１１４ｃが金属パターン１０８と接触する構成となっており、このときにＭＥＭＳスイッチ１００がオンとなるのである。
なお、金属パターン１０８および金属パターン１１４は、両者とも厚さは１μｍ程度の金により構成されている。また、シード層１０４およびシード層１１２は、両者とも厚さ約０．１μｍのチタンの上に厚さ約０．１μｍの金を形成したものである。
【００２４】
次に、本発明の実施の形態１に係るＭＥＭＳスイッチ１００の製造方法について説明する。
図２および図３は、本発明の実施の形態１に係るＭＥＭＳスイッチ１００の製造方法を説明するため工程図である。
まず、図２（ａ）に示すように、シリコンからなる基板１０２の上に、めっき法で金属膜を形成するために必要となるシード層１０４を形成する。これは、たとえば、スパッタ法や蒸着法などにより、チタン層，金層を順番に積層し、これら積層膜をシード層１０４とすればよい。このときのチタン層の膜厚は、０．１μｍ程度、金層の膜厚は０．１μｍ程度とすればよい。
【００２５】
次いで、図２（ｂ）に示すように、シード層１０４の上にレジスト膜１０６をパターニングして形成した後、シード層１０４のうちレジスト膜１０６が形成されずに露出している部分に金属パターン１０８を形成する。
たとえば、よく知られたフォトレジスト材料をシード層１０４全体の上に塗布して膜厚１μｍ程度のレジスト膜１０６を形成する。この後、所定のパターンを備えるフォトマスクを用いて、公知のフォトリソグラフィ技術によって所定のパターニングが施されたレジスト膜１０６を形成することができる。
次いで、シード層１０４のうちレジスト膜１０６が形成されず露出している部分に、電解めっき法により金を堆積することで金属パターン１０８を形成することができる。ここで、金属パターン１０８は、膜厚０．３μｍ程度とすればよい。
【００２６】
続いて、図２（ｃ）に示すように、レジスト膜１０６を除去した後、さらに金属パターン１０８をマスクとしてシード層１０４を選択的にエッチング除去する。
ここで、金属パターン１０８の周囲にあるシード層１０４をエッチングする方法としては、まず、シード層１０４の上層の金層は、ヨウ素、ヨウ化アンモニウム、水、エタノールからなるエッチング液を用いたウエットエッチングにより除去することができる。このエッチング処理では、金属パターン１０８の一部もエッチングされることとなる。
また、シード層１０４の下層のチタン層は、フッ化水素水溶液を用いたウエットエッチングにより除去することができる。
【００２７】
次いで、図２（ｄ）に示すように、金属パターン１０８を覆うように基板１０２の上に有機樹脂からなる犠牲層１１０を形成するとともに、犠牲層１１０に開口部１１０ａを設ける。
たとえば、ＰＢＯ（ポリベンザオキサゾール）により構成された感光性を有する有機樹脂を、基板１０２の上に塗布して塗布膜を形成する。次いで、形成した塗布膜を公知のリソグラフィ技術によりパターニングすれば、開口部１１０ａを有する犠牲層１１０を形成することができる。
ここで、犠牲層１１０のパターニング処理では、前処理として、塗布膜に対して１２０℃のプリベーク処理を４分程度行う。また、犠牲層１１０をパターニングした後には、３１０℃程度の加熱処理を行なって犠牲層１１０を硬化させる。なお、基板１０２の上に塗布する有機樹脂としては、たとえば、住友ベークライト社製の「ＣＲＣ−８３００」などを用いればよい。
【００２８】
続いて、図２（ｅ）に示すように、まず、開口部１１０ａを含む犠牲層１１０の上に、シード層１１２を形成した後、開口部１１０ａから金属パターン１０８の上部にあたる領域にわたって金属パターン１１４を形成する。金属パターン１１４は、図１に示したように、支持部１１４ａ，連結部１１４ｂ，および電極部１１４ｃとなる部分から構成されている。
なお、シード層１１２は、前述したシード層１０４と同様、スパッタ法や蒸着法などにより、チタン層，金層を順番に積層して形成すればよい。また、金属パターン１１４は、上述した金属パターン１０８と同様に、所望の領域が開口部として露出したレジストパターンを形成し、この開口部に露出したシード層１１２の上に、選択的に金をめっきすることで形成すればよい。この場合においても、レジストパターンの膜厚は１μｍ程度とし、金属パターン１１４のめっき厚は０．３μｍ程度とすればよい。
【００２９】
次いで、図３（ｆ）に示すように、金属パターン１１４をマスクとしてシード層１１２を選択的にエッチング除去し、犠牲層１１０が上方から見える状態にする。ここで、シード層１１２をエッチングする方法は、シード層１０４をエッチングするのと同様の手順で行なえばよい。
【００３０】
最後に、図３（ｇ）に示すように、犠牲層１１０を除去して間隙を設けることにより、金属パターン１０８と金属パターン１１４とを離間した状態にする。これにより、本実施の形態に係るＭＥＭＳスイッチ１００が得られる。
【００３１】
さて、上述した犠牲層１１０を除去する処理について詳しく説明する。
従来のように、犠牲層１１０を活性な酸素にさらしてアッシングすることによって犠牲層１１０を除去する場合、エッチングしきれずに残る部分や、再付着により発生する微量子が積もることにより、図４に示すように、ＭＥＭＳスイッチ１００の表面にわずかに残渣１１６が形成されてしまう。
本発明に係るＭＥＭＳスイッチ１００は、金属パターン１１４の連結部１１４ｂが撓むことによって電極部１１４ｃが上下に移動し、この電極部１１４ｃが金属パターン１０８と接触したときにスイッチがオンとなるものである。しかしながら、この残渣１１６が形成されることによって、連結部１１４ｂの変形作用が阻害され、さらには電極部１１４ｃと金属パターン１０８との接触作用も阻害されてしまう恐れがあるのである。
【００３２】
残渣１１６は主に、犠牲層１１０と基板１０２との密着性を高めるために有機樹脂に添加されている助剤に由来するものであり、たとえば、シリコンサブオキサイドを主成分とするものである。このため、上述したような活性な酸素を用いたアッシング処理によって完全に除去するのは難しい。
これに対し、酸素とフッ化炭素系ガスの混合ガスをプラズマ種とするプラズマ処理によって残渣１１６を除去する方法も考えられる。しかしながら、このプラズマ処理は反応性が高いので、いくら金がシリコンなどの他の材料に比べてプラズマエッチングに対する耐性が高いとはいえ、それでも酸化や異常エッチングなどの化学的・物理的ダメージを受けてしまう。
【００３３】
このような問題に対して、発明者らは、酸化ガスと，フッ素系ガスと，還元性ガスとの混合ガスをプラズマ種とするプラズマ処理を行なうことによって、微細構造体の材料の酸化や異常エッチングを抑制しながら、残渣１１６を発生させずに犠牲層１１０を除去することができることを見出した。
【００３４】
図５は、本実施の形態で犠牲層１１０を除去する工程で用いるプラズマエッチング装置１０の構成を示す図である。プラズマエッチング装置１０は、試料を格納可能なチャンバ１２と、チャンバ１２内のガスを吸引する真空ポンプ１４と、チャンバ１２内に、酸化ガスを供給するための酸化ガスボンベ１６ａおよびその供給量を調整するためのバルブ１８ａと，フッ素系ガスを供給するためのフッ素系ガスボンベ１６ｂおよびその供給量を調整するためのバルブ１８ｂと，還元性ガスを供給するための還元性ガスボンベ１６ｃおよびその供給量を調整するためのバルブ１８ｃと、チャンバ１２に高周波交流電力を印加する電源装置２０とを有する。
【００３５】
ここで、酸化ガスとしては、たとえば、酸素やオゾンなどを用いることができる。
フッ素系ガスとしては、たとえば、ＣＦ4ガスや，Ｃ3Ｆ8ガス，Ｃ2Ｆ6ガス，六フッ化硫黄ガス（ＳＦ6）などを用いることができる。
還元性ガスとしては、たとえば、一酸化炭素ガス、水素ガス、アンモニアガスを用いることができる。
【００３６】
このプラズマエッチング装置１０を用いて犠牲層１１０を除去する工程を説明する。
まず、試料をチャンバ１２内に装填した後、真空ポンプ１４を用いてチャンバ１２の内部を真空引きする。
続いて、バルブ１８ａ〜１８ｃを調整することによって、酸化ガス、フッ素系ガス、還元性ガスを、チャンバ１２内に供給する。
この後、電源装置２０を作動させ、チャンバ１２内に高周波交流電力を印可し、プラズマを発生させる。
この状態のまま、所定の時間にわたって待ち、試料の犠牲層１１０をプラズマに暴露させることによって、図３（ｇ）に示すように、犠牲層１１０を除去することができるのである。
【００３７】
このように、酸化ガスおよびフッ素系ガスに加え、還元性ガスを供給することによって、残渣１１６を生成することなく、効率よく犠牲層１１０を除去することができる。このような効果が得られる理由として、以下の二つが考えられる。
第１に、還元性ガスを供給して還元性の雰囲気を形成することにより、金属パターン１０８，１１４の酸化や過剰なエッチングが抑制されるため。
第２に、プラズマ中の過剰なラジカルが還元性ガスと反応し、不活性状態となるためである。
【００３８】
ここで別の実験によって、還元性ガスを供給せずに、酸化ガスおよびフッ素系ガスを供給する量を単純に減少させた場合、犠牲層１１０を除去する速度は遅くなるものの、結局のところ金属パターン１０８，１１４の酸化や過剰なエッチングの抑制にはつながらないことが確かめられている。
このことを踏まえると、本発明による効果は、後者の作用、すなわちプラズマ中の過剰なラジカルが不活性状態となることよりも、むしろ前者の作用、すなわち還元性の雰囲気を形成することによる影響が大きいものと考えられる。そして、還元性ガスを供給して還元性雰囲気を形成することによって、たとえ金属パターン１０８，１１４の表面が酸化したときでも、すぐに還元されて回復するものと推察される。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態に係るＭＥＭＳスイッチ１００の製造方法によれば、酸化ガスとフッ化炭素系ガスと還元性ガスの混合ガスをプラズマ種とするプラズマ処理によって有機樹脂からなる犠牲層１１０を除去している。
したがって、残渣１１６を発生させず犠牲層１１０を除去することが可能になり、残渣１１６に起因したＭＥＭＳスイッチ１００の動作の阻害を防止することができる。
また、ＭＥＭＳスイッチ１００の表面の酸化を抑制しながら犠牲層１１０を除去することができるので、ＭＥＭＳスイッチ１００の電極表面の接触抵抗が酸化により増大することを防止することができる。
さらに、ドライ処理のみで犠牲層１１０の除去することができるので、わざわざウェット処理を行なう必要がなく、ウェット処理を行なう時のように液体の表面張力に基づいて微細なパターンが破壊されることがない。
【００４０】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２に係るＭＥＭＳスイッチ１００の製造方法について図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の実施の形態２に係るＭＥＭＳスイッチ１００の製造方法は、犠牲層１１０を除去する工程が本発明の実施の形態１と大きく異なる。なお、本発明の実施の形態１と同一の構成要素については、同一の符号をすると共に詳しい説明は省略する。
【００４１】
図６は、本発明の実施の形態２に係るＭＥＭＳスイッチ１００の製造方法を説明するための工程図である。
まず、図６（ａ）に示すように、基板１０２の上に金属パターン１０８，１１４を形成するとともに、両者の間を犠牲層１１０で埋めておき、かつ、犠牲層１１０が上方から見える状態にしておく。これは、本発明の実施の形態１に係るＭＥＭＳスイッチ１００の製造方法で説明した図２（ａ）〜（ｄ），図３（ｅ），（ｆ）と同一の処理を行なえばよい。
【００４２】
次いで、活性な酸化ガスに犠牲層１１０をさらすことによって、図６（ｂ）に示すように、一部を残して犠牲層１１０を除去する。
具体的には、酸素プラズマによってアッシングする方法や、犠牲層１１０を加熱しながらオゾン雰囲気にさらすことによってアッシングする方法を用いればよい。あるいは、酸素ガスとフッ化炭素系ガスの混合ガスをプラズマ種とするプラズマ処理により、犠牲層１１０の一部を除去するようにしてもよい。
【００４３】
続いて、酸化ガス，フッ素系ガス，および還元性ガスの混合ガスをプラズマ種とするプラズマ処理を施すことにより、図６（ｃ）に示すように、犠牲層１１０の残りの部分を除去することにより、本発明の実施の形態２に係るＭＥＭＳスイッチ１００が得られる。
本発明の実施の形態１で説明したように、還元性ガスを含む混合ガスをプラズマ種としてプラズマ処理を行なうことによって、ＭＥＭＳスイッチ１００の表面の酸化や異常エッチングを抑制しながら、残渣１１６を発生させずに犠牲層１１０を除去することができるのである。
【００４４】
ところで、還元性ガスを含む混合ガスをプラズマ種としてプラズマ処理を行なう場合、ＭＥＭＳスイッチ１００の表面に対する損傷は低減できるものの、犠牲層１１０に対するエッチングレートが小さくなり、迅速にＭＥＭＳスイッチ１００を製造することができなくなる恐れがある。
しかしながら、本発明の実施の形態２のように、図６（ｂ）に示すように、還元性ガスを導入せずに犠牲層１１０を部分的に除去した後に、図６（ｃ）に示すように、還元性ガスを含む混合ガスにより犠牲層１１０の残りを除去するという二つのステップを踏んで犠牲層１１０を除去することにより、より迅速に犠牲層１１０を除去し、かつＭＥＭＳスイッチ１００の表面への損傷も低減することができるのである。
【００４５】
[実施の形態３]
次に、本発明の実施の形態３に係る微細構造体２００の製造方法について図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の実施の形態３に係る微細構造体２００の製造方法は、微細構造体２００を覆うように犠牲層を形成する点で、微細構造体（ＭＥＭＳスイッチ１００）の間隙に犠牲層を形成する実施の形態１，２と大きく異なる。
【００４６】
はじめに、本発明の実施の形態３に係る微細構造体２００の構成について説明する。
図７は、本発明の実施の形態３に係る微細構造体２００の構成を示す図である。ここで、図７（ａ）は本発明の実施の形態３に係る微細構造体２００の平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
本発明の実施の形態３に係る微細構造体２００は、図７に示すように、全体を取り囲むように形成された枠部２００ａ，中央部に形成された平板部２００ｃ，およびこれらを連結する連結部２００ｂという三つの部分から構成されている。
また、図７（ｂ）に示すように、枠部２００ａは、シリコンから成るシリコン層２０２ａ，この上に位置してシリコン酸化膜から成るＢＯＸ層２０２ｂ，およびこの上に積層されたシリコンから成る活性層２０２ｃから構成されている。これに対し、平板部２００ｃや連結部２００ｂは活性層２０２ｃのみから構成されている。
なお、本発明の実施の形態３に係る微細構造体２００は、アクチュエータなどの他の部品とともに所定のデバイスに組み込まれるものである。このデバイスの構成や動作については、本発明の中核から逸脱するので、詳細な説明は省略することにする。
【００４７】
次に、本実施の形態に係る微細構造体２００の製造方法について説明する。
図８および図９は、本発明の実施の形態３に係る微細構造体２００の製造方法を説明するための工程図である。
【００４８】
まず、図８（ａ）に示すように、シリコンからなるシリコン層２０２ａと、シリコン酸化膜からなるＢＯＸ層２０２ｂと、シリコンからなる活性層２０２ｃとの３層から構成されるＳＯＩ基板２０２を用意する。
【００４９】
次いで、図８（ｂ）に示すように、活性層２０２ｃの上に、平板部２００ｃと連結部２００ｂのパターンが形成された状態にする。これは、たとえば、活性層２０２ｃの上にレジスト膜をパターニングして形成し、活性層２０２ｃのうちレジスト膜が形成されずに露出している部分をＤｅｅｐＲＩＥなどの公知技術を用いてエッチングした後に、レジスト膜を洗浄して除去すればよい。
【００５０】
続いて、図８（ｃ）に示すように、平板部２００ｃと連結部２００ｂのパターンを覆うように有機樹脂からなる犠牲層２１０を形成する。この犠牲層２１０は、実施の形態１，２と同様、ＰＢＯ（ポリベンザオキサゾール）により構成された感光性を有する有機樹脂を、基板１０２の上に塗布して形成すればよい。説明の便宜上、この犠牲層２１０を形成する意義については後述することにする。
【００５１】
次いで、図８（ｄ）に示すように、シリコン層２０２ａのうち平板部２００ｃおよび連結部２００ｂの裏側の領域を除去する。具体的には、ＳＯＩ基板２０２の裏側にレジスト膜をパターニングして形成した後、ＳＯＩ基板２０２の裏側から、ＤｅｅｐＲＩＥなどの公知技術を用いてシリコン層２０２ａをエッチングし、この後レジスト膜を除去すればよい。
【００５２】
続いて、図９（ｅ）に示すように、ＢＯＸ層２０２ｂのうち露出している領域を除去する。具体的には、フッ酸等の薬品を用いたウェットエッチングや、ＣＦ系ガスを用いたドライエッチングにより除去すればよい。
【００５３】
次いで、図９（ｆ）に示すように、ＳＯＩ基板２０２を切断して断片化する。これにより、枠部２００ａ，連結部２００ｂ，平板部２００ｃ，および犠牲層２１０から成る断片を得る。具体的には、公知のブレードダイシング技術などを用いて、ＳＯＩ基板２０２を切断すればよい。
【００５４】
さて、仮に図８（ｃ）の工程で形成した犠牲層２１０がなかった場合、平板部２００ｃや連結部２００ｂのみでは機械的な強度が不十分であるため、ダイシング時の機械的な振動や、ダイシングの際に用いる冷却水の圧力によって、平板部２００ｃや連結部２００ｂが破損してしまう恐れがある。そこで、犠牲層２１０を、枠部２００ａ，連結部２００ｂ，および平板部２００ｃの上に跨るように形成しておくことにより、平板部２００ｃおよび連結部２００ｂが犠牲層２１０を介して枠部２００ａに固定された状態となり、ダイシングを行なう際に破損してしまうことを防ぐことができるのである。
【００５５】
最後に、図９（ｇ）に示すように、犠牲層２１０を除去することによって、連結部２００ｂと平板部２００ｃとが可動な状態とする。これにより、本実施の形態に係る微細構造体２００が得られる。具体的には、上述した実施の形態１，２と同様、酸化ガスと、フッ素系ガスと、還元性ガスとの混合ガスをプラズマ種とするプラズマ処理を行なうことによって、犠牲層２１０を除去すればよい。
仮に、従来のように、犠牲層２１０を活性な酸素にさらしてアッシングすることによって除去した場合、残渣が発生して微細構造体２００の機械的な動作を妨げる恐れがあるのは既に説明したとおりである。
【００５６】
以上説明した本発明の実施の形態３から分かるように、本発明は、有機樹脂を犠牲層２１０として用いた様々な形態の微細構造体の製造方法に応用することができる。つまり、上述した本発明の実施の形態１，２では、犠牲層１１０をＭＥＭＳスイッチ１００（微細構造体）の間隙となる部分に形成する場合を例にとって説明したが、上述した本発明の実施の形態３からわかるように、犠牲層２１０を形成する部分は将来間隙となる部分である必要はなく、微細構造体２００のうちいかなる部分に形成する場合にも応用することが可能である。
【００５７】
［変形例］
なお、上述した本発明の実施の形態１〜３では、酸化ガスとフッ化炭素系ガスと還元性ガスの混合ガスをプラズマ種とするプラズマ処理によって犠牲層１１０，２１０を除去してＭＥＭＳスイッチ１００や微細構造体２００を得ているが、こうして得られたＭＥＭＳスイッチ１００や微細構造体２００に対し、さらに真空、不活性ガス（たとえば、アルゴンガスや窒素ガスなど）、還元性ガスの少なくとも一つの雰囲気において加熱処理を施してもよい。こうすれば、ＭＥＭＳスイッチ１００や微細構造体２００の表面にわずかばかり残存する酸化膜を熱分解したり還元することができ、本発明の実施の形態に係るＭＥＭＳスイッチ１００や微細構造体２００の接触抵抗をさらに小さくすることができる。この処理は、ウェット処理を用いずに行なうことができるから、ウェット処理を行なう時のように液体の表面張力に基づいて微細なパターンが破壊されることがないのは言うまでもない。
【００５８】
また、上述した本発明の実施の形態１，２では、金属パターン１０８，１１４を電極とするＭＥＭＳスイッチ１００を例にとって説明したが、たとえば、静電容量式圧力センサーや，加速度センサー，可変容量素子，可動ミラー構造，メカニカルフィルターなど、２つの電極構造体の間に空間を有する他の形態の微細構造体の製造方法にも応用することが可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、微細構造体の製造業に利用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１０…プラズマエッチング装置、１２…チャンバ、１４…真空ポンプ、１６ａ…酸化ガスボンベ、１６ｂ…フッ素系ガスボンベ、１６ｃ…還元性ガスボンベ、１８ａ〜１８ｃ…バルブ、２０…電源装置、１００…ＭＥＭＳスイッチ、１０２…基板、１０４…シード層、１０６…レジスト膜、１０８…金属パターン、１１０…犠牲層、１１２…シード層、１１４…金属パターン、１１６…残渣、２００…微細構造体、２００ａ…枠部、２００ｂ…連結部、２００ｃ…平板部、２０２…ＳＯＩ基板、２０２ａ…シリコン層、２０２ｂ…ＢＯＸ層、２０２ｃ…活性層、２１０…犠牲層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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