(57)【要約】【課題】第１部材及び第２部材が少しくらい変動しても、第１部材と第２部材とのスティッキングを防止できる半導体装置を提供する。【解決手段】ミラーアレイ１００は、互いに対向して配置されたアクチュエータ本体３及び対向電極５を備えている。アクチュエータ本体３と対向電極５との間には、間隔Ｇ１が設けられている。アクチュエータ本体３には、対向電極５に向かってアクチュエータ本体３を貫通する貫通孔３４が形成されている。対向電極５には、貫通孔３４と対向する位置に凸部９が形成されている。凸部９は、貫通孔３４の対向電極５側の開口縁３４ａよりも幅が広い。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して配置された第１部材及び第２部材を備えた半導体装置であって、
前記第１部材と前記第２部材との間には、間隔が設けられており、
前記第１部材には、前記第２部材に向かって該第１部材を貫通する開口部が形成され、
前記第２部材には、前記開口部と対向する位置に凸部が形成され、
前記凸部は、前記開口部の前記第２部材側の開口縁よりも幅が広い半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記第２部材は、固定されており、
前記第１部材は、前記第２部材に対して相対的に移動可能であり且つ、該第２部材よりも薄い部材である半導体装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の半導体装置において、
前記凸部は、前記第２部材上に堆積している半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１つに記載の半導体装置において、
前記凸部は、裾部と中腹部と頂部とを有し、
前記第２部材の表面に対する前記中腹部の傾きは、前記裾部から前記頂部に向かって小さくなっている半導体装置。
【請求項５】
互いに対向して配置された第１部材及び第２部材を備えた半導体装置の製造方法であって、
間隔を空けた状態で対向する前記第１部材及び前記第２部材を準備する準備工程と、
前記第１部材に、前記第２部材に向かって該第１部材を貫通する開口部を形成する穿孔工程と、
前記第２部材における、前記開口部と対向する位置に前記開口部を通じて物質を堆積させて凸部を形成する堆積工程とを含み、
前記堆積工程においては、前記凸部の幅が前記開口部の前記第２部材側の開口縁よりも広くなるまで前記物質を堆積させる、半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体装置の製造方法において、
前記堆積工程は、物理気相成長又は化学気相成長により物質を前記第２部材に堆積させる、半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、互いに対向して配置された第１部材及び第２部材を備えた半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、互いに対向し、その間に間隔を有した第１部材と第２部材とを備えたシリコン構造体が開示されている。このシリコン構造体においては、第２部材が固定部材であり、第２部材に対して相対的に移動する第１部材が可動部材である。このような構成においては、静電気や液体の表面張力により第１部材が第２部材に張り付いてしまうスティッキング現象が生じる場合がある。そのため、特許文献１に係るシリコン構造体では、第２部材における、第１部材と対向する位置に凸部を形成している。この凸部を設けることによってスティッキング現象を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２６４９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１における凸部は非常に小さいため、第１部材が何らかの原因で、第２部材の表面と平行な方向に変位してしまうと、第１部材が凸部に対して容易にずれてしまう。その結果、第１部材は、凸部に接触することなく第２部材に接触し、スティッキングが発生する虞がある。
【０００５】
ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、第１部材及び第２部材が少しくらい変動しても、第１部材と第２部材とのスティッキングを防止できる半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここに開示された技術は、互いに対向して配置された第１部材及び第２部材を備えた半導体装置を対象としている。前記第１部材と前記第２部材との間には、間隔が設けられており、前記第１部材には、前記第２部材に向かって該第１部材を貫通する開口部が形成され、前記第２部材には、前記開口部と対向する位置に凸部が形成され、前記凸部は、前記開口部の前記第２部材側の開口縁よりも幅が広くなっている。
【０００７】
前記の構成によれば、第１部材と第２部材とが接近したときには、第１部材のうち、開口部の開口縁が凸部に接触する。これにより、第１部材と第２部材とが直接接触すること、あるいは、第１部材と第２部材とが大きな面積で接触することが防止される。そして、第１部材及び第２部材がそれらの表面と平行な方向へ相対的に変位したときには、開口縁の一部は、凸部から離れる方向へ移動するものの、開口縁の別の部分は、凸部の頂部に近づく方向へ移動する。つまり、開口部の開口縁の少なくとも一部は、凸部と対向した状態が維持される。そのため、第１部材及び第２部材がそれらの表面と平行な方向へ相対的に変位したとしても、スティッキングを防止することができる。
【０００８】
また、ここに開示された技術は、互いに対向して配置された第１部材及び第２部材を備えた半導体装置の製造方法を対象としている。この製造方法は、間隔を空けた状態で対向する前記第１部材及び前記第２部材を準備する準備工程と、前記第１部材に、前記第２部材に向かって該第１部材を貫通する開口部を形成する穿孔工程と、前記第２部材における、前記開口部と対向する位置に前記開口部を通じて物質を堆積させて凸部を形成する堆積工程とを含み、前記堆積工程においては、前記凸部の幅が前記開口部の前記第２部材側の開口縁よりも広くなるまで前記物質を堆積させるものとする。
【０００９】
尚、前記穿孔工程は、前記準備工程の後である必要はなく、前記準備工程の前に行ってもよい。その場合には、前記準備工程により準備される前記第１部材には既に前記開口部が形成されている。
【００１０】
前記の構成によれば、第１部材に形成した開口部を通じて、第２部材に物質を堆積させることによって、第２部材のうち前記開口部と対向する位置に凸部を形成することができる。それに加えて、第１部材と第２部材との間には間隔が設けられているので、開口部を通じて第２部材に堆積する物質は、第２部材への開口部の投影面積よりも広い領域に堆積する。つまり、形成される凸部の幅は、開口部の第２部材側の開口縁よりも広くなる。これにより、前述の半導体装置を製造することができる。
【発明の効果】
【００１１】
前記半導体装置によれば、第１部材及び第２部材が変動しても、第１部材と第２部材とのスティッキングを防止することができる。
【００１２】
また、前記半導体装置の製造方法によれば、前記開口部の開口縁よりも幅が広い凸部を、該開口部と対向する位置に正確に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１に係るミラーアレイの平面図である。
【図２】ミラーアレイの下面図である。
【図３】ミラーアレイの、図１のIII−III線における断面図である。
【図４】凸部及びその周辺の拡大断面図である。
【図５】貫通孔形成工程におけるＳＯＩ基板を示す図であって、（Ａ）はＢ図のＡ−Ａ線における断面図を、（Ｂ）は平面図を示す。
【図６】部分除去工程におけるＳＯＩ基板の、図５（Ａ）に相当する断面図を示す。
【図７】成膜工程におけるＳＯＩ基板を示す図であって、（Ａ）は図５（Ａ）に相当する断面図を、（Ｂ）は貫通孔の部分拡大断面図を示す。
【図８】形成工程におけるＳＯＩ基板を示す図であって、（Ａ）はＢ図のＡ−Ａ線における断面図を、（Ｂ）は平面図を示す。
【図９】本体形成工程におけるＳＯＩ基板を示す図であって、（Ａ）はＢ図のＡ−Ａ線における断面図を、（Ｂ）は平面図を示す。
【図１０】電極形成工程におけるＳＯＩ基板の、図５（Ａ）に相当する断面図を示す。
【図１１】第２酸化膜除去工程におけるＳＯＩ基板の、図５（Ａ）に相当する断面図を示す。
【図１２】電極成膜工程におけるＳＯＩ基板の、図５（Ａ）に相当する断面図を示す。
【図１３】実施形態２に係るミラーアレイの平面図である。
【図１４】図１３のXIV−XIV線における断面図である。
【図１５】凸部及びその周辺の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
《実施形態１》
まず、実施形態１に係るミラーアレイ１００について説明する。図１は、ミラーアレイ１００の平面図を、図２は、ミラーアレイ１００の下面図を、図３はミラーアレイ１００の、図１のIII−III線における断面図を示す。
【００１６】
−ミラーアレイの構成−
ミラーアレイ１００は、枠状のベース部２と、４つのアクチュエータ１，１，…と、２つのミラー１１０，１１０と、各アクチュエータ１とミラー１１０とを連結する第１ヒンジ６と、各ミラー１１０とベース部２とを連結する第２ヒンジ７と、アクチュエータ１，１，…を制御する制御部１２０とを備えている。各ミラー１１０は、２つのアクチュエータ１，１により駆動される。その結果、ミラー１１０は、互いに直交する主軸Ｘ及び副軸Ｙ回りに回動する。例えば、ミラーアレイ１００は、波長選択スイッチとして使用される。ミラーアレイ１００は、半導体装置の一例である。
【００１７】
ミラーアレイ１００は、いわゆるＭＥＭＳミラーであって、半導体微細加工技術を応用したマイクロマシニング技術で製造されている。ミラーアレイ１００は、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板２００を用いて製造されている。ＳＯＩ基板２００は、単結晶シリコンで形成された第１シリコン層２１０と、ＳｉＯ２で形成された酸化膜層２２０と、単結晶シリコンで形成された第２シリコン層２３０とがこの順で積層されて構成されている。
【００１８】
ベース部２は、概略長方形の枠状に形成されている。ベース部２の大部分は、第１シリコン層２１０、酸化膜層２２０及び第２シリコン層２３０で形成されている。
【００１９】
ミラー１１０は、概略長方形状をした板状に形成されている。ミラー１１０は、第１シリコン層２１０で形成されている。
【００２０】
第１ヒンジ６は、一端がアクチュエータ１の先端に連結され、他端がミラー１１０の端縁に連結されている。第１ヒンジ６は、アクチュエータ１の先端とミラー１１０の端縁との間を蛇行するように延びている。これにより、第１ヒンジ６は、容易に変形できるように構成されている。ミラー１１０には、２つの第１ヒンジ６，６が連結されている。つまり、ミラー１１０には、２つのアクチュエータ１，１が第１ヒンジ６，６を介して連結されている。２つの第１ヒンジ６，６は、ミラー１１０の端縁の中点に対して対称な位置に連結されている。第１ヒンジ６は、第１シリコン層２１０で形成されている。
【００２１】
第２ヒンジ７の一端は、ミラー１１０の、第１ヒンジ６が連結された端縁と対向する端縁に連結されている。一方、第２ヒンジ７の他端は、ベース部２に連結されている。第２ヒンジ７は、ミラー１１０の端縁とベース部２との間を蛇行するように延びている。これにより、第２ヒンジ７は、容易に変形できるように構成されている。第２ヒンジ７は、ミラー１１０の端縁の中点に連結されている。第２ヒンジ７は、第１シリコン層２１０で形成されている。
【００２２】
各アクチュエータ１は、前記ベース部２と、該ベース部２に連結されたアクチュエータ本体３と、アクチュエータ本体３の表面に形成された圧電素子４と、アクチュエータ本体３に対向して設けられた対向電極５と、対向電極５に設けられた凸部９とを備えている。
【００２３】
アクチュエータ本体３は、その基端がベース部２に連結されている。アクチュエータ本体３は、ベース部２に片持ち状に支持されている。また、アクチュエータ本体３の先端には、第１ヒンジ６が連結されている。アクチュエータ本体３は、第１シリコン層２１０で形成されている。アクチュエータ本体３は、ベース部２のうち第１シリコン層２１０で形成された部分と一体に形成されている。アクチュエータ本体３は、第１部材の一例であり、対向電極５は、第２部材の一例である。
【００２４】
圧電素子４は、アクチュエータ本体３の表面３１（対向電極と対向する面３２とは反対側の面）に形成されている。圧電素子４は、下部電極４１と、上部電極４３と、これらに挟持された圧電体層４２とを有する。下部電極４１、圧電体層４２、上部電極４３は、アクチュエータ本体３の表面３１にこの順で積層されている。圧電素子４は、ＳＯＩ基板２００とは別の部材で形成されている。詳しくは、下部電極４１は、Ｐｔ／Ｔｉ膜で形成されている。圧電体層４２は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）で形成されている。上部電極４３は、Ａｕ／Ｔｉ膜で形成されている。
【００２５】
圧電体層４２は、アクチュエータ本体３の長手方向の全域に亘って設けられている。圧電体層４２は、アクチュエータ本体３の基端部からベース部２側にも延びている。そして、圧電体層４２は、ベース部２上において、隣接する別のアクチュエータの圧電体層４２と連結されている。つまり、４つのアクチュエータ１，１，…の圧電体層４２，４２，…は、１つに連結されている。
【００２６】
上部電極４３は、圧電体層４２のうちアクチュエータ本体３上の部分に設けられた本体４３ａと、圧電体層４２のうちベース部２上の部分に設けられた端子（以下、「上部端子」ともいう）４３ｂと、該本体４３ａと端子４３ｂとを連結する連結部４３ｃとを有している。連結部４３ｃは、本体４３ａや端子４３ｂよりも細い形状となっている。
【００２７】
下部電極４１は、圧電体層４２と概ね同様の形状をしており、圧電体層４２の下方に位置している。そのため、下部電極４１は、基本的には、外部に露出していない。ただし、下部電極４１の端子（以下、「下部端子」ともいう）４１ａだけが、外部に露出している。下部電極４１の下部端子４１ａは、４つのアクチュエータ１，１，…の下部電極４１，４１，…で共通である。
【００２８】
対向電極５は、ベース部２と一体的に構成されている。対向電極５は、アクチュエータ本体３の基端部３３と対向して設けられている。対向電極５とアクチュエータ本体３の基端部３３との間には、間隔Ｇ１が設けられている。対向電極５は、アクチュエータ本体３ごとに設けられている。すなわち、本実施形態では、アクチュエータ本体３が４つなので、対向電極５も４つ設けられている。対向電極５は、第２シリコン層２３０で形成されている。対向電極５は、ベース部２のうち第２シリコン層２３０で形成された部分と一体に形成されている。ただし、ベース部２の第２シリコン層２３０においては、４つの対向電極５，５，…のそれぞれを分離させるための溝２３４，２３４，…が形成されている。該溝２３４は、酸化膜層２２０まで達している。こうして、４つの対向電極５，５，…は、それぞれ電気的に絶縁されている。間隔Ｇ１は、酸化膜層２２０を除去することによって形成されている。
【００２９】
図４に、凸部９及びその周辺の拡大断面図を示す。凸部９は、対向電極５上においてアクチュエータ本体３側に突出している。凸部９は、裾部９１と中腹部９２と頂部９３とを有している。対向電極５の表面に対する中腹部９２の傾きは、裾部９１から頂部９３に向かって小さくなっている。つまり、中腹部９２は、凸状の斜面になっている。尚、裾部９１は、凹状の斜面であって、対向電極５の表面に近づくにつれて、対向電極５の表面に対する傾きが小さくなっている。頂部９３は、湾曲面となっている。
【００３０】
アクチュエータ本体３のうち、凸部９と対向する部分には、アクチュエータ本体３を厚み方向に貫通する貫通孔３４が形成されている。貫通孔３４の横断面は、円形状に形成されている。凸部９は、平面視で（即ち、アクチュエータ本体３の厚み方向を向いて見たときに）、貫通孔３４の横断面と相似な形状をしている。つまり、凸部９も平面視で円形状に形成されている。ここで、凸部９の幅（直径）は、貫通孔３４の対向電極５側の開口縁３４ａの幅（直径）よりも広くなっている。つまり、凸部９の平面視での大きさは、開口縁３４ａよりも大きい。そのため、凸部９の周縁部は、アクチュエータ本体３の下方まで拡がっている。貫通孔３４は、開口部の一例である。
【００３１】
ベース部２には、詳しくは後述するが、アクチュエータ本体３と対向電極５との間の静電容量を検出するための第１及び第２検出端子８１，８２が設けられている。詳しくは、第１検出端子８１は、ベース部２における第１シリコン層２１０に設けられている。第１検出端子８１は、第１シリコン層２１０に設けられているので、アクチュエータ本体３と電気的に接続されていることになる。また、ベース部２には、第２シリコン層２３０を第１シリコン層２１０側に露出させるための概略長方形状の開口２１が形成されている。この開口２１は、第１シリコン層２１０及び酸化膜層２２０を貫通している。第２検出端子８２は、開口２１において露出する第２シリコン層２３０に設けられている。第２検出端子８２は、第２シリコン層２３０に設けられているので、対向電極５と電気的に接続されていることになる。
【００３２】
−ミラーアレイの動作−
次に、このように構成されたミラーアレイ１００の動作について説明する。ミラーアレイ１００の制御部１２０は、上部電極４３の端子４３ｂと下部電極４１の下部端子４１ａとに駆動電圧を印加する。この駆動電圧に応じて、圧電体層４２が伸張又は収縮する。その結果、アクチュエータ本体３の表面３１側の部分が、裏面３２に対して伸張又は収縮し、アクチュエータ本体３が上方（表面３１側）又は下方（裏面３２側）に傾動する。さらに詳しくは、ミラー１１０に連結された２つのアクチュエータ本体３，３を同じ方向に傾動させることによって、ミラー１１０を主軸Ｘ回りに回動させることができる。このとき、２つのアクチュエータ本体３，３を上方に傾動させるか、下方に傾動させるかによって、ミラー１１０の主軸Ｘ回りの回動方向を切り替えることができる。一方、２つのアクチュエータ本体３，３をそれぞれ逆方向に傾動させることによって、ミラー１１０を副軸Ｙ回りに回動させることができる。このとき、上方に傾動させるアクチュエータ本体３と下方に傾動させるアクチュエータ本体３とを入れ替えることによって、ミラー１１０の副軸Ｙ回りの回動方向を切り替えることができる。
【００３３】
また、制御部１２０は、ベース部２に設けられた第１及び第２検出端子８１，８２を介して、アクチュエータ本体３と対向電極５との間の静電容量を検出することによって、アクチュエータ本体３の変位、即ち、傾動量を検出する。つまり、アクチュエータ本体３が傾動すると、アクチュエータ本体３と対向電極５との間の間隔Ｇ１の大きさが変化する。それにより、アクチュエータ本体３と対向電極５との間の静電容量が変化するので、該静電容量を検出することによって、アクチュエータ本体３の傾動量を検出することができる。そして、制御部１２０は、第１及び第２検出端子８１，８２間の電圧に基づいて、アクチュエータ本体３の傾動量が所望の値となるように駆動電圧を調整する。こうすることで、圧電素子４にクリープが生じたとしても、アクチュエータ本体３の傾動量を安定的に制御することができる。
【００３４】
−ミラーアレイの製造方法−
続いて、ミラーアレイ１００の製造方法について説明する。図５〜１２に、ミラーアレイ１００の製造工程を説明するためのＳＯＩ基板２００を示す。
【００３５】
まず、ＳＯＩ基板２００を用意する。
【００３６】
続いて、図５に示すように、ＳＯＩ基板２００の第１シリコン層２１０をドライエッチングして、複数の貫通孔２１１，２１１，…を形成する（貫通孔形成工程）。貫通孔２１１は、第１シリコン層２１０を貫通して、酸化膜層２２０に達している。詳しくは、貫通孔２１１，２１１，…は、アクチュエータ１の間隔Ｇ１に対応する部分に形成されている。また、各貫通孔２１１は、テーパ形状をしている（図７（Ｂ）参照）。詳しくは、貫通孔２１１は、断面円形であり、酸化膜層２２０に近づくほど内径が小さくなっている。
【００３７】
続いて、図６に示すように、貫通孔２１１，２１１，…を介した犠牲層エッチングにより酸化膜層２２０をエッチングする（部分除去工程）。エッチングにはＨＦガスが用いられる。貫通孔２１１，２１１，…を通って酸化膜層２２０へ到達したＨＦガスは、酸化膜層２２０を等方的にエッチングする。すなわち、酸化膜層２２０は、厚み方向だけでなく、厚み方向と直交する方向へもエッチングされる。こうして、第１シリコン層２１０のうち貫通孔２１１，２１１，…が形成された部分の裏側では、酸化膜層２２０が除去され、第１シリコン層２１０と第２シリコン層２３０とで挟まれた間隔Ｇ１が形成される。
【００３８】
ただし、この工程においては、第１シリコン層２１０のうちアクチュエータ本体３の基端部となる部分と第２シリコン層２３０のうち対向電極５となる部分とに挟持された酸化膜層２２０を、全て除去するわけではない。詳しくは、図６に示すように、第２シリコン層２３０では、対向電極５となる部分２３１と、後の工程で除去される部分（アクチュエータ本体３のうち基端部を除く部分の裏側に位置する部分）２３２とが隣接している。そして、対向電極５のうち、除去される部分２３２と隣接する側の端部（アクチュエータ本体３の支持端とは反対側の端部、即ち、アクチュエータ本体３の先端側の端部）には酸化膜層２２０が除去されずに残っている。すなわち、除去される部分２３２とアクチュエータ本体３とに挟持された酸化膜層２２０が、アクチュエータ本体３の基端部と対向電極５との間に少しだけ侵入した状態となっている。
【００３９】
次に、図７に示すように、第１シリコン層２１０の表面にＳｉＯ２膜２４０、Ｐｔ／Ｔｉ膜２５０、ＰＺＴ膜２６０及びＡｕ／Ｔｉ膜２７０を順に成膜する（成膜工程）。尚、Ａｕ／Ｔｉ膜２７０を成膜する前に、ＰＺＴ膜２６０のうち下部電極４１の下部端子４１ａが設けられる部分をウェットエッチングにより除去しておく。これにより、当該除去した部分においては、Ｐｔ／Ｔｉ膜２５０上にＡｕ／Ｔｉ膜２７０が積層され、両者が電気的に接続される。
【００４０】
また、このとき、貫通孔２１１，２１１，…の内周面にもＳｉＯ２膜２４０、Ｐｔ／Ｔｉ膜２５０、ＰＺＴ膜２６０及びＡｕ／Ｔｉ膜２７０が成膜される。ここで、貫通孔２１１は、図７（Ｂ）に示すように、前述の如くテーパ形状となっているため、貫通孔２１１は、ＳｉＯ２膜２４０、Ｐｔ／Ｔｉ膜２５０、ＰＺＴ膜２６０及びＡｕ／Ｔｉ膜２７０を順に成膜していく過程で完全に塞がれる。こうして、貫通孔２１１は、ＳｉＯ２膜２４０、Ｐｔ／Ｔｉ膜２５０、ＰＺＴ膜２６０及びＡｕ／Ｔｉ膜２７０により埋められる。
【００４１】
次に、図８に示すように、Ａｕ／Ｔｉ膜２７０、ＰＺＴ膜２６０及びＰｔ／Ｔｉ膜２５０を順にエッチングして、圧電素子４を形成する（形成工程）。
【００４２】
次に、図９に示すように、ＳｉＯ２膜２４０及び第１シリコン層２１０をエッチングする。まず、ＳｉＯ２膜２４０を所定の形状にエッチングする。ＳｉＯ２膜２４０をエッチングした後、第１シリコン層２１０をドライエッチングにより所定の形状に形成する。
【００４３】
こうして、ＳｉＯ２膜２４０及び第１シリコン層２１０をエッチングした後、第１溝２１２の一部で構成される開口２１において露出する酸化膜層２２０をドライエッチングにより除去する。その結果、第２シリコン層２３０が開口２１を介して露出するようになる。
【００４４】
次に、図１０に示すように、第２シリコン層２３０をエッチングして対向電極５を形成する。詳しくは、アクチュエータ本体３，３，…、ミラー１１０，１１０、第１ヒンジ６，６，…及び第２ヒンジ７，７の裏側に位置する第２シリコン層２３０を除去する。まず、第１シリコン層２１０の表面側には、図示を省略するが、熱可塑性樹脂で構成されたワックスを介してダミー基板が貼り合わされる。このとき、ワックスは、アクチュエータ本体３，３，…やミラー１１０，１１０等を表面側から全体的に覆うように設けられている。アクチュエータ本体３の基端部においては、先の犠牲層エッチングにより酸化膜層２２０が除去されており、間隔Ｇ１はアクチュエータ本体３の短手方向、即ち、側方に開口している。前記ワックスは、アクチュエータ本体３の側端縁にも設けられており、間隔Ｇ１の側方への開口を塞いでいる。次に、第２シリコン層２３０のうち除去される部分２３２（図６参照）の表面に成膜されたＳｉＯ２膜２４０をドライエッチングにより除去する。続いて、第２シリコン層２３０の除去される部分２３２をドライエッチングにより除去する。その結果、第２シリコン層２３０のうち、アクチュエータ本体３の基端部３３と対向する部分２３１は、除去されずに、対向電極５として残る。対向電極５は、１つのアクチュエータ本体３につき１つ設けられ、合計４つ設けられている。対向電極５は、第２シリコン層２３０のうちベース部２を構成する部分と一体に形成されている。４つの対向電極５，５，…は、互いに絶縁されている。詳しくは、この工程において、第２シリコン層２３０のうちベース部２を構成する部分には、エッチングにより溝２３４（図２参照）が形成される。この溝２３４により、第２シリコン層２３０のうちベース部２を構成する部分は、対向電極５ごとに独立した４つの部分に分割されている。
【００４５】
この工程により、第２シリコン層２３０には、除去される部分２３２に相当する開口２３３が形成される。開口２３３内において、アクチュエータ本体３，３，…、ミラー１１０，１１０、第１ヒンジ６，６，…及び第２ヒンジ７，７の裏側には、酸化膜層２２０が残っている。ここで、間隔Ｇ１を形成する工程において、対向電極５のうち、除去される部分２３２と隣接する側の端部５１に酸化膜層２２０を残しておいたので、アクチュエータ本体３，３，…等の裏側に位置する酸化膜層２２０は、間隔Ｇ１内に少しだけ侵入した状態となっている。その結果、開口２３３と間隔Ｇ１とが酸化膜層２２０により遮断されている。そのため、除去される部分２３２をエッチングする際のエッチングガスが間隔Ｇ１内へ流入することが防止される。それにより、間隔Ｇ１を形成する第１及び第２シリコン層２１０，２３０が不必要に加工されることが防止される。
【００４６】
尚、対向電極５の側端部（アクチュエータ本体３の長手方向に延びる端部）には酸化膜層２２０は残留していないため、間隔Ｇ１はアクチュエータ本体３の短手方向に開口している。しかし、前述の如く、間隔Ｇ１の側方への開口は、ワックスにより塞がれているため、エッチングガスが該側方の開口から間隔Ｇ１内へ流入することが防止される。
【００４７】
次に、図１１に示すように、酸化膜層２２０を除去する。詳しくは、第２シリコン層２３０に形成された開口２３３を介して、酸化膜層２２０を、ＨＦを含む混合液からなるエッチング液を用いてウェットエッチングにより除去する。こうすることで、アクチュエータ本体３，３，…、ミラー１１０，１１０、第１ヒンジ６，６，…及び第２ヒンジ７，７がそれぞれ独立した状態となる。また、酸化膜層２２０のうち、間隔Ｇ１内に入り込んでいる部分も、サイドエッチにより除去される。これにより、アクチュエータ本体３の基端部３３と対向電極５との間の酸化膜層２２０は完全に除去される。その後、ＳＯＩ基板２００から、ミラーアレイ１００となる部分がダイシングされる。
【００４８】
次に、図１２に示すように、Ａｕ／Ｔｉ膜２８０を所定の部分に成膜する（電極成膜工程）。Ａｕ／Ｔｉ膜２８０ａは、ミラー１１０の鏡面を構成する。Ａｕ／Ｔｉ膜２８０ｂは、Ａｕ／Ｔｉ膜２８０ａに対するバランスウェイトの機能を有する。また、ベース部２の第１フレーム部２１４上であってＳｉＯ２膜２４０が設けられていない部分にＡｕ／Ｔｉ膜２８０ｃを成膜する。このＡｕ／Ｔｉ膜２８０ｃは、第１検出端子８１となる。また、ベース部２の、開口２１において露出する第２シリコン層２３０にＡｕ／Ｔｉ膜２８０ｄを成膜する。このＡｕ／Ｔｉ膜２８０ｄは、第２検出端子８２となる。
【００４９】
こうして、互いに対向して配置されたアクチュエータ本体３及び対向電極５を備えた半導体装置が用意される（準備工程）。続いて、この半導体装置に、凸部９が形成される。
【００５０】
まず、各アクチュエータ本体３のうち対向電極５と対向する部分に貫通孔３４を形成する（穿孔工程）。具体的には、ドライエッチングにより貫通孔３４を形成する。アクチュエータ本体３のうち対向電極５と対向する部分の表面には圧電素子４が形成されているため、この工程においては、圧電素子４及びアクチュエータ本体３を貫通する貫通孔３４を形成する。
【００５１】
続いて、アクチュエータ本体３の表面側からＣＶＤ（化学気相成長）によりＳｉＯ２を蒸着させる（堆積工程）。このとき、圧電素子４及びアクチュエータ本体３の表面には、貫通孔３４及びその周辺部だけを露出させるステンシルマスクを設ける。ＳｉＯ２は、圧電素子４の表面に成膜されると共に、貫通孔３４を通って、対向電極５にも堆積する。対向電極５に達したＳｉＯ２は、貫通孔３４の対向電極５側の開口縁３４ａよりも広い範囲に拡散しながら、対向電極５の表面に堆積していく。その結果、対向電極５の表面には、前述のような凸部９が形成される。同時に、圧電素子４の表面の一部には、ＳｉＯ２層２９０が成膜される。尚、ステンシルマスクの代わりにレジストマスクを用いてもよい。
【００５２】
こうして、ミラーアレイ１００が製造される。尚、この製造方法は一例であって、ミラーアレイ１００の製造方法はこれに限定されるものではない。
【００５３】
−スティッキングの防止−
このように構成されたミラーアレイ１００において、凸部９を設けることによって、アクチュエータ本体３と対向電極５との固着（スティッキング）を防止することができる。つまり、アクチュエータ本体３と対向電極５との間に静電引力が生じると、アクチュエータ本体３と対向電極５とが接触し、スティッキングが生じる虞がある。また、空気中の水蒸気に起因してアクチュエータ本体３と対向電極５との間に水分が付着すると、表面張力によりアクチュエータ本体３と対向電極５とが接触し、スティッキングが生じる虞がある。
【００５４】
それに対し、凸部９を設けることによって、アクチュエータ本体３と対向電極５とが面接触することが防止される。つまり、アクチュエータ本体３が対向電極５に接近すると、アクチュエータ本体３のうち貫通孔３４の開口縁３４ａが凸部９に接触し、アクチュエータ本体３の裏面全体が対向電極５と接触することが防止される。その結果、アクチュエータ本体３と対向電極５との接触面積が小さくなる。静電引力も表面張力も面積に依存する力であるため、アクチュエータ本体３と対向電極５との接触面積を小さくすることによって、スティッキングの可能性を低減することができる。
【００５５】
また、凸部９の幅が貫通孔３４の開口縁３４ａの幅よりも広いので、開口縁３４ａと凸部９とを確実に接触させることができる。
【００５６】
さらに、アクチュエータ本体３が対向電極５の表面に平行な方向にずれた場合であっても、アクチュエータ本体３が凸部９に接近したときにはアクチュエータ本体３と凸部９とを接触させることができる。つまり、アクチュエータ本体３が対向電極５の表面に平行な方向にずれたときには、アクチュエータ本体３の開口縁３４ａのうち一部は、凸部９から離反していく。しかし、開口縁３４ａのうち、凸部９から離反する部分と対向する部分は、凸部９の頂部９３に近づくことになる。つまり、開口縁３４ａの何れかの部分の下方には凸部９が存在している。そのため、アクチュエータ本体３が対向電極５の表面に平行な方向にずれた状態でアクチュエータ本体３が対向電極５に接近したとしても、開口縁３４ａのどこかの部分が凸部９に接触し、アクチュエータ本体３と対向電極５との面接触を防止することができる。
【００５７】
−効果−
したがって、前記ミラーアレイ１００は、互いに対向して配置されたアクチュエータ本体３及び対向電極５を備えた半導体装置であって、前記アクチュエータ本体３と前記対向電極５との間には、間隔Ｇ１が設けられており、前記アクチュエータ本体３には、前記対向電極５に向かって該アクチュエータ本体３を貫通する貫通孔３４が形成され、前記対向電極５には、前記貫通孔３４と対向する位置に凸部９が形成され、前記凸部９は、前記貫通孔３４の前記対向電極５側の開口縁３４ａよりも幅が広くなっている。
【００５８】
前記の構成によれば、対向電極５には、貫通孔３４よりも幅が広い凸部９が設けられているため、アクチュエータ本体３及び対向電極５が互いに接近したときには、貫通孔３４の開口縁３４ａが凸部９に接触して、アクチュエータ本体３と対向電極５との接触面積を小さくすることができる。その結果、アクチュエータ本体３と対向電極５とのスティッキングの可能性を低減することができる。
【００５９】
さらに、アクチュエータ本体３と対向電極５との相対位置が対向電極５の表面と平行な方向にずれたとしても、アクチュエータ本体３及び対向電極５が互いに接近したときには、開口縁３４ａと凸部９とを接触させることができる。つまり、開口縁３４ａの一部が凸部９から離反したとしても、そのときには、開口縁３４ａの別の部分が凸部９の頂部９３に接近する。そのため、開口縁３４ａの何れかの部分は凸部９と対向した状態が維持される。その結果、アクチュエータ本体３及び対向電極５が互いに接近したときには、開口縁３４ａと凸部９とを接触させることができる。
【００６０】
また、前記対向電極５は、固定されており、前記アクチュエータ本体３は、前記対向電極５に対して相対的に移動可能であり且つ、該対向電極５よりも薄い部材である。
【００６１】
前記の構成によれば、アクチュエータ本体３は対向電極５よりも薄い部材であるので、貫通孔３４を容易に形成することができる。
【００６２】
また、前記凸部９は、前記対向電極５上に堆積している。
【００６３】
前記の構成によれば、凸部９を容易に形成することができる。
【００６４】
また、前記凸部９は、裾部９１と中腹部９２と頂部９３とを有し、前記対向電極５の表面に対する前記中腹部９２の傾きは、前記裾部９１から前記頂部９３に向かって小さくなっている。
【００６５】
凸部９を堆積させて形成する場合には、対向電極５の表面に対する中腹部９２の傾きは、裾部９１から頂部９３に向かって小さくなる。
【００６６】
また、前記ミラーアレイ１００の製造方法は、間隔を空けた状態で対向する前記アクチュエータ本体３及び前記対向電極５を準備する準備工程と、前記アクチュエータ本体３に、前記対向電極５に向かって該アクチュエータ本体３を貫通する貫通孔３４を形成する穿孔工程と、前記対向電極５における、前記貫通孔３４と対向する位置に前記貫通孔３４を通じてＳｉＯ２を堆積させて凸部９を形成する堆積工程とを含み、前記堆積工程においては、前記凸部９の幅が前記貫通孔３４の前記対向電極５側の開口縁３４ａよりも広くなるまで前記ＳｉＯ２を堆積させる。
【００６７】
前記の構成によれば、アクチュエータ本体３に形成した貫通孔３４を介して対向電極５にＳｉＯ２を堆積させるので、貫通孔３４を対向電極５に投影させた位置にＳｉＯ２による凸部９を形成することができる。つまり、貫通孔３４に対向する位置に精確に凸部９を形成することができる。また、貫通孔３４の開口縁３４ａと対向電極５との間には間隔Ｇ１が設けられているため、開口縁３４ａから放出されたＳｉＯ２は、開口縁３４ａよりも外側へ拡散しながら対向電極５に堆積していく。その結果、開口縁３４ａよりも幅が広い凸部９を形成することができる。
【００６８】
前記堆積工程は、化学気相成長により物質を前記対向電極５に堆積させる。
【００６９】
前記の構成によれば、貫通孔３４を通じて対向電極５にＳｉＯ２を容易に堆積させることができる。
【００７０】
《実施形態２》
図１３は、実施形態２に係るミラーデバイスの平面図を、図１４は、図１３のXIV−XIV線における断面図を示す。
【００７１】
−ミラーアレイの構成−
ミラーアレイ３００は、揺動可能なミラー３２１，３２１，…と、ジンバル３２２と、枠体３２３と、ミラー３２１とジンバル３２２とを連結する２つの第１ヒンジ３２４，３２４と、ジンバル３２２と枠体３２３とを連結する２つの第２ヒンジ３２５，３２５と、スペーサ３０４と、ミラー３２１に対向して設けられた対向電極３３１，３３１，…と、対向電極３３１の表面に設けられた凸部３０９とを備えている。ミラーアレイ３００は、半導体装置の一例であり、ミラー３２１は、第１部材の一例であり、対向電極３３１は、第２部材の一例である。
【００７２】
ミラーアレイ３００は、いわゆるＭＥＭＳミラーであって、半導体微細加工技術を応用したマイクロマシニング技術で製造されている。ミラーアレイ３００は、ミラー３２１とそれに対応する複数の対向電極３３１，３３１，…を１セットとして、そのセットを複数有している。各セットの構成は同じなので、以下では、ミラー３２１とそれに対応する複数の対向電極３３１，３３１，…で構成される１つのセットについて説明する。
【００７３】
ミラー３２１と、ジンバル３２２と、枠体３２３と、ミラー３２１とジンバル３２２とを連結する２つの第１ヒンジ３２４，３２４と、ジンバル３２２と枠体３２３とを連結する２つの第２ヒンジ３２５，３２５とは、ミラー基板３０２に形成されている。ミラー基板３０２は、シリコン基板と、酸化膜と、シリコン基板よりも薄いシリコン薄膜とが積層されたＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板で構成されている。
【００７４】
ミラー３２１は、略円形状の平板で構成されている。ミラー３２１は、対向電極３３１とは反対側の面が鏡面となっており、該ミラー３２１に入射する光を反射するように構成されている。ジンバル３２２は、ミラー３２１の周縁を囲む略円環状の平板で構成されている。そして、２つの第１ヒンジ３２４，３２４は、ミラー３２１における、中心Ｃを挟んで相対向する位置に設けられている。すなわち、第１ヒンジ３２４，３２４は、ミラー３２１の中心Ｃを通る直線（以下、この直線をＸ軸という）上に配置されている。各第１ヒンジ３２４は、つづら折り形状に形成されており、一端がミラー３２１に、他端がジンバル３２２に連結されている。こうして、ミラー３２１は、第１ヒンジ３２４，３２４を介してジンバル３２２に連結され、Ｘ軸回りに揺動可能となっている。
【００７５】
枠体３２３は、略方形の枠を形成する縦壁３２３ａと、縦壁３２３ａの一端に積層されて前記ジンバル３２２及びミラー３２１を囲む板状の外周部３２３ｂとを有している。外周部３２３ｂには、第２ヒンジ３２５，３２５を介してジンバル３２２が連結されている。第２ヒンジ３２５，３２５は、ミラー３２１の中心Ｃを通り且つＸ軸と直交する直線（以下、この直線をＹ軸という）上に配置されている。各第２ヒンジ３２５は、つづら折り形状に形成されており、一端がジンバル３２２に、他端が外周部３２３ｂに連結されている。こうして、ジンバル３２２は、第２ヒンジ３２５，３２５を介して、Ｙ軸回りに揺動可能となっている。ジンバル３２２にはミラー３２１が連結されているため、ミラー３２１も、ジンバル３２２に合わせてＹ軸回りに揺動可能となっている。
【００７６】
対向電極３３１，３３１，…は、電極基板３０３に形成されている。電極基板３０３には、対向電極３３１，３３１，…を囲む枠体３３２も形成されている。電極基板３０３は、シリコン基板で構成されている。１つのミラー３２１に対して、３つの対向電極３３１，３３１，…が対向して設けられている。
【００７７】
３つの対向電極３３１，３３１，…は、１つの円柱を、略扇形の横断面を有する柱状体に３等分した形状をしている。すなわち、各対向電極３３１の扇形の中心角は、略１２０°となっている。ミラー３２１の中心Ｃから半径方向に延びて一方の第２ヒンジ３２５を通る半直線と、該半直線を時計回りに１２０°、反時計回りに１２０°ずらした２つの半直線とでミラー３２１を３等分したときの各領域に、各対向電極３３１が配置されている。
【００７８】
３つの対向電極３３１，３３１，…のそれぞれ、及び３つの対向電極３３１，３３１，…と枠体３３２とは、絶縁部３３３を介して絶縁されている。絶縁部３３３は、電極基板３０３の表面側（ミラー基板３０２側）から彫り込まれた絶縁溝３３４と、電極基板３０３の裏面側から埋め込まれた絶縁部材３３５とで構成されている。絶縁部材３３５は酸化シリコン（ＳｉＯ２）である。絶縁部材３３５の一端は、絶縁溝３３４の底面から絶縁溝３３４内へ突出している。
【００７９】
各対向電極３３１は、電極基板３０３の厚み方向に導通するようになっている。また、各対向電極３３１の裏面には、電極パッド（図示省略）が設けられている。電極パッドを介して対向電極３３１に電圧を印加することによって、ミラー３２１が静電力により揺動する。
【００８０】
枠体３３２は、ミラー基板３０２の枠体３２３（具体的には、外周部３２３ｂ）と概ね同様の枠状に形成されている。
【００８１】
スペーサ３０４は、ミラー基板３０２の枠体３２３（具体的には、外周部３２３ｂ）及び電極基板３０３の枠体３３２と概ね同様の枠状に形成されている。スペーサ３０４は、ミラー基板３０２の枠体３２３と電極基板３０３の枠体３３２とに挟持されている。スペーサ３０４は、所定の厚みを有している。スペーサ３０４は、ミラー基板３０２と電極基板３０３との間隔を確保するための部材である。スペーサ３０４の厚みを変更することによって、ミラー基板３０２と電極基板３０３との間隔を調整することもできる。
【００８２】
図１５に、凸部及びその周辺の拡大断面図を示す。凸部３０９は、対向電極３３１上において、ミラー３２１の周縁部と対向する位置に設けられている。詳しくは、対向電極３３１上には、図１に示すように、６つの凸部３０９，３０９，…が設けられている。６つの凸部３０９，３０９，…は、周方向に６０°の間隔を空けて並んでいる。６つの凸部３０９，３０９，…のうち中心Ｃを挟んで相対向する１組の凸部３０９，３０９は、第１ヒンジ３２４，３２４と周方向位置が一致している。その結果、１つの対向電極３３１につき２つの凸部３０９，３０９が設けられている。
【００８３】
凸部３０９は、対向電極３３１上においてミラー３２１側に突出している。凸部３０９は、前記凸部９と同様に、裾部と中腹部と頂部とを有している。対向電極３３１の表面に対する中腹部の傾きは、裾部から頂部に向かって小さくなっている。つまり、中腹部は、凸状の斜面になっている。尚、裾部は、凹状の斜面であって、対向電極３３１の表面に近づくにつれて、対向電極３３１の表面に対する傾きが小さくなっている。頂部は、湾曲面となっている。
【００８４】
ミラー３２１のうち、凸部３０９と対向する部分には、ミラー３２１を厚み方向に貫通する貫通孔３３６が形成されている。貫通孔３３６の横断面は、円形状に形成されている。凸部３０９は、平面視で（即ち、ミラー３２１の厚み方向を向いて見たときに）、貫通孔３３６の横断面と相似な形状をしている。つまり、凸部３０９も、平面視で円形状に形成されている。ここで、凸部３０９の幅（直径）は、貫通孔３３６の対向電極３３１側の開口縁３３６ａの幅（直径）よりも広くなっている。つまり、凸部３０９の平面視での大きさは、開口縁３３６ａよりも大きい。そのため、凸部３０９の周縁部は、ミラー３２１の下方まで拡がっている。貫通孔３３６は、開口部の一例である。
【００８５】
−ミラーアレイの動作−
このように構成されたミラーアレイ３００の動作について説明する。
【００８６】
電極基板３０３においては、枠体３３２がグランドに接続される一方、対向電極３３１，３３１，…に駆動電圧が印加される。このとき、ミラー基板３０２及びスペーサ３０４もグランドに接続されることになる。対向電極３３１に駆動電圧が印加されると、対向電極３３１とミラー３２１との間に静電力が生じ、ミラー３２１が対向電極３３１の方へ引き寄せられる。その結果、ミラー３２１は、Ｘ軸及びＹ軸回りに揺動する。３つの対向電極３３１，３３１，…に印加する電極を調整することによって、ミラー３２１をその法線方向が所望の方向を向くように揺動させることができる。
【００８７】
また、３つの対向電極３３１，３３１，…に同じ大きさの駆動電圧を印加した場合には、ミラー３２１は、揺動するだけでなく、対向電極３３１の方へ全体的に沈み込むように変位する。
【００８８】
−ミラーアレイの製造方法−
続いて、ミラーアレイ３００の製造方法について説明する。
【００８９】
ＳＯＩ基板をエッチングすることによりミラー基板３０２を形成する。ＳＯＩ基板は、単結晶シリコンで形成された第１シリコン層と、ＳｉＯ２で形成された酸化膜層と、単結晶シリコンで形成された第２シリコン層とがこの順で積層されて構成されている。ミラー３２１、ジンバル３２２、外周部３２３ｂ、第１ヒンジ３２４，３２４及び第２ヒンジ３２５，３２５は、第１シリコン層で形成されている。縦壁３２３ａは、第２シリコン層及び酸化膜層で形成されている。つまり、ミラー３２１は、ミラー基板３０２の厚み方向中央よりも片側に偏った位置に形成されている。そして、ミラー基板３０２の枠体３２３のうち外周部３２３ｂ（スペーサ３０４に接合される面）に金を蒸着させる。
【００９０】
また、シリコン基板をエッチングすることによりスペーサ３０４を形成する。そして、スペーサ３０４の両端面（ミラー基板３０２及び電極基板３０３に接合される面）に金を蒸着させる。
【００９１】
また、シリコン基板をエッチングすることにより電極基板３０３を形成する。例えば、シリコン基板の表面側からマスキングとエッチングを繰り返しながら、絶縁溝３３４及び対向電極３３１を削り込んでいく。そして、電極基板３０３の枠体３３２の先端面（スペーサ３０４に接合される面）に金を蒸着させる。
【００９２】
その後、ミラー基板３０２とスペーサ３０４とを金の蒸着面が互いに接触するように配置し、熱プレスを行うことによって金を溶融させて、ミラー基板３０２とスペーサ３０４とを接合する。この際には、接着のための膜厚を確保するために金ペーストや金メッキを介在させておいてもよい。同様に、スペーサ３０４と電極基板３０３とを金の蒸着面が互いに接触するように配置し、熱プレスを行うことによって金を溶融させて、スペーサ３０４と電極基板３０３とを接合する。
【００９３】
こうして、互いに対向して配置されたミラー３２１及び対向電極３３１を備えた半導体装置が用意される（準備工程）。続いて、この半導体装置に、凸部３０９が形成される。
【００９４】
まず、各ミラー３２１のうち対向電極３３１と対向する部分に貫通孔３３６を形成する（穿孔工程）。具体的には、ドライエッチングによりミラー３２１に貫通孔３３６を形成する。
【００９５】
続いて、ミラー３２１の表面側からＣＶＤによりＳｉＯ２を蒸着させる（堆積工程）。このとき、ミラー３２１の表面には、貫通孔３３６及びその周辺部だけを露出させるステンシルマスクを設ける。ＳｉＯ２は、ミラー３２１の表面に成膜されると共に、貫通孔３３６を通って、対向電極３３１にも堆積する。対向電極３３１に達したＳｉＯ２は、貫通孔３３６の対向電極３３１側の開口縁３３６ａよりも広い範囲に拡散しながら、対向電極３３１の表面に堆積していく。その結果、対向電極３３１の表面には、前述のような凸部３０９が形成される。同時に、ミラー３２１の表面の一部には、ＳｉＯ２層が成膜される。尚、ステンシルマスクの代わりにレジストマスクを用いてもよい。
【００９６】
こうして、ミラーアレイ３００が製造される。尚、この製造方法は一例であって、ミラーアレイ３００の製造方法はこれに限定されるものではない。
【００９７】
−スティッキングの防止−
このように構成されたミラーアレイ１００において、凸部３０９を設けることによって、ミラー３２１と対向電極３３１とのスティッキングを防止することができる。つまり、ミラー３２１と対向電極３３１との間に静電引力が生じると、ミラー３２１と対向電極３３１とが接触し、スティッキングが生じる虞がある。また、空気中の水蒸気に起因してミラー３２１と対向電極３３１との間に水分が付着すると、表面張力によりミラー３２１と対向電極３３１とが接触し、スティッキングが生じる虞がある。
【００９８】
それに対し、凸部３０９を設けることによって、ミラー３２１と対向電極３３１とが面接触することが防止される。つまり、ミラー３２１が対向電極３３１に接近すると、ミラー３２１のうち貫通孔３３６の開口縁３３６ａが凸部３０９に接触し、ミラー３２１の裏面全体が対向電極３３１と接触することが防止される。その結果、ミラー３２１と対向電極３３１との接触面積が小さくなる。静電引力も表面張力も面積に依存する力であるため、ミラー３２１と対向電極３３１との接触面積を小さくすることによって、スティッキングの可能性を低減することができる。
【００９９】
さらに、凸部３０９の幅が貫通孔３３６の開口縁３３６ａの幅よりも広いので、ミラー３２１が対向電極３３１の表面に平行な方向にずれた場合であっても、ミラー３２１が凸部３０９に接近したときにはミラー３２１と凸部３０９とを接触させることができる。つまり、ミラー３２１が対向電極３３１の表面に平行な方向にずれたときには、ミラー３２１の開口縁３３６ａのうち一部は、凸部３０９から離反していく。しかし、開口縁３３６ａのうち、凸部３０９から離反する部分と対向する部分は、凸部３０９の頂部に近づくことになる。つまり、開口縁３３６ａの何れかの部分の下方には凸部３０９が存在している。そのため、ミラー３２１が対向電極３３１の表面に平行な方向にずれた状態でミラー３２１が対向電極３３１に接近したとしても、開口縁３３６ａのどこかの部分が凸部３０９に接触し、ミラー３２１と対向電極３３１との面接触を防止することができる。
【０１００】
−効果−
したがって、前記ミラーアレイ３００は、互いに対向して配置されたミラー３２１及び対向電極３３１を備えた半導体装置であって、前記ミラー３２１と前記対向電極３３１との間には、間隔が設けられており、前記ミラー３２１には、前記対向電極３３１に向かって該ミラー３２１を貫通する貫通孔３３６が形成され、前記対向電極３３１には、前記貫通孔３３６と対向する位置に凸部３０９が形成され、前記凸部３０９は、前記貫通孔３３６の前記対向電極３３１側の開口縁３３６ａよりも幅が広くなっている。
【０１０１】
前記の構成によれば、対向電極３３１には、貫通孔３３６よりも幅が広い凸部３０９が設けられているため、ミラー３２１及び対向電極３３１が互いに接近したときには、貫通孔３３６の開口縁３３６ａが凸部３０９に接触して、ミラー３２１と対向電極３３１との接触面積を小さくすることができる。その結果、ミラー３２１と対向電極３３１とのスティッキングの可能性を低減することができる。
【０１０２】
さらに、ミラー３２１と対向電極３３１との相対位置が対向電極３３１の表面と平行な方向にずれたとしても、ミラー３２１及び対向電極３３１が互いに接近したときには、開口縁３３６ａと凸部３０９とを接触させることができる。つまり、開口縁３３６ａの一部が凸部３０９から離反したとしても、そのときには、開口縁３３６ａの別の部分が凸部３０９の頂部に接近する。そのため、開口縁３３６ａの何れかの部分は凸部３０９と対向した状態が維持される。その結果、ミラー３２１及び対向電極３３１が互いに接近したときには、開口縁３３６ａと凸部３０９とを接触させることができる。
【０１０３】
また、前記ミラーアレイ３００の製造方法は、間隔を空けた状態で対向する前記ミラー３２１及び前記対向電極３３１を準備する準備工程と、前記ミラー３２１に、前記対向電極３３１に向かって該ミラー３２１を貫通する貫通孔３３６を形成する穿孔工程と、前記対向電極３３１における、前記貫通孔３３６と対向する位置に前記貫通孔３３６を通じてＳｉＯ２を堆積させて凸部３０９を形成する堆積工程とを含み、前記堆積工程においては、前記凸部３０９の幅が前記貫通孔３３６の前記対向電極３３１側の開口縁３３６ａよりも広くなるまで前記ＳｉＯ２を堆積させる。
【０１０４】
前記の構成によれば、ミラー３２１に形成した貫通孔３３６を介して対向電極３３１にＳｉＯ２を堆積させるので、貫通孔３３６を対向電極３３１に投影させた位置にＳｉＯ２による凸部３０９を形成することができる。つまり、貫通孔３３６に対向する位置に精確に凸部３０９を形成することができる。また、貫通孔３３６の開口縁３３６ａと対向電極３３１との間には間隔が設けられているため、開口縁３３６ａから放出されたＳｉＯ２は、開口縁３３６ａよりも外側へ拡散しながら対向電極３３１に堆積していく。その結果、開口縁３３６ａよりも幅が広い凸部３０９を形成することができる。
【０１０５】
その他、実施形態２も、実施形態１と同様の作用効果を奏する。
【０１０６】
《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【０１０７】
前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【０１０８】
例えば、前記実施形態は、ミラーアレイ１００，３００であるが、半導体装置はミラーアレイに限られるものではない。互いに対向して配置された第１部材及び第２部材を備える限り、任意の半導体装置にここに開示した技術を適用することができる。
【０１０９】
また、前記実施形態では、凸部９，３０９を化学気相成長により形成しているが、それ以外の方法で凸部９，３０９を形成してもよい。例えば、ＰＶＤ（物理気相成長）によって凸部９，３０９を形成してもよい。さらに、凸部９，３０９は、ＳｉＯ２に限られるものではない。例えば、凸部９，３０９は、Ａｕ，Ｐｔ，Ｔｉ等であってもよい。
【０１１０】
また、前記ミラーアレイ３００では、ミラー基板３０２とスペーサ３０４と電極基板３０３とを接合した後に、貫通孔３３６を形成し、凸部３０９を形成しているが、これに限られるものではない。ミラー基板３０２とスペーサ３０４と電極基板３０３とを接合する前に、ミラー基板３０２に貫通孔３３６を形成してもよい。さらには、ミラー基板３０２とスペーサ３０４と電極基板３０３とを接合する前に、対向電極３３１の対応する位置に凸部３０９，３０９，…を形成し、その後に、ミラー基板３０２とスペーサ３０４と電極基板３０３とを接合してもよい。この場合、凸部３０９は、対向電極３３１の表面に物質を堆積させることにより形成されたものでなくてもよい。例えば、別体で構成された凸部３０９を対向電極３３１の表面に接合してもよい。あるいは、シリコン基板を加工することによって、表面に凸部３０９を有する対向電極３３１を形成してもよい。
【０１１１】
前記貫通孔３４，３３６の断面形状及び凸部９，３０９の平面形状は、円形状であるが、四角形状等、任意の形状とすることができる。また、貫通孔３４は、アクチュエータ本体３の厚み方向に延びているが、これに限られるものではない。開口縁３４ａが対向電極５と対向する位置に設けられる限りにおいては、貫通孔３４の延びる方向は任意に設定することができる。貫通孔３３６も同様に、ミラー３２１の厚み方向に限らず、該厚み方向に対して傾斜した方向に延びていてもよい。
【０１１２】
前記貫通孔３４，３３６は、移動可能な部材に形成され、凸部９，３０９は、固定された部材に設けられているが、これに限られるものではない。例えば、対向電極５に貫通孔を形成し、アクチュエータ本体３に凸部を設けてもよい。
【０１１３】
凸部９，３０９も前記の形状に限らず、開口縁３４ａ，３３６ａの幅よりも大きい限りにおいては、任意の形状とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
以上説明したように、ここに開示された技術は、互いに対向して配置された第１部材及び第２部材を備えた半導体装置について有用である。
【符号の説明】
【０１１５】
１００，２００    ミラーアレイ（半導体装置）
３        アクチュエータ本体（第１部材）
３４      貫通孔（開口部）
３４ａ    開口縁
５        対向電極（第２部材）
９        凸部
９１      裾部
９２      中腹部
９３      頂部
３２１    ミラー（第１部材）
３３１    対向電極（第２部材）
３３６    貫通孔（開口部）
３３６ａ  開口縁
３０９    凸部
Ｇ１      間隔
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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