(57)【要約】【課題】材料の制限など無く、微細な梁構造の変形や反りが抑制できるようにする。【解決手段】基板１０１と、基板１０１の上に形成された第１支持部１０２と、第１支持部１０２に固定された梁部１０３とを備える。梁部１０３は、固定部１０３ａおよび延在部１０３ｂから構成されている。梁部１０３の固定部１０３ａは、第１支持部１０２に接続して固定されている。梁部１０３の延在部１０３ｂは、基板１０１の上に離間して配置されている。また、第２支持部１０４の上に固定されて第１支持部１０２の上部の梁部１０３の上面を押さえる押さえ部１０５を備える。【選択図】  図１Ａ
2018158394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上に形成された第１支持部と、
前記第１支持部の上に固定される固定部と前記基板から離間して延在する延在部とを備える梁部と、
前記基板の上に形成された第２支持部と、
前記第２支持部の上に固定されて前記第１支持部の上部の前記梁部の上面を押さえる押さえ部と
を備えることを特徴とする微細素子。
【請求項２】
請求項１記載の微細素子において、
前記梁部の前記延在部は、前記固定部より前記基板の平面に平行な第１方向に延在し、
前記押さえ部は、前記基板の平面に平行で前記第１方向に垂直な第２方向において前記固定部を挟んだ２箇所に配置された前記第２支持部に固定されている
ことを特徴とする微細素子。
【請求項３】
基板の上に第１支持部を形成する第１工程と、
前記基板の上に第２支持部を形成する第２工程と、
前記第１支持部の上に固定される固定部と前記基板から離間して延在する延在部とを備える梁部を形成する第３工程と、
前記第２支持部の上に固定されて前記第１支持部の上部の前記梁部の上面を押さえる押さえ部を形成する第４工程と
を備えることを特徴とする微細素子の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の微細素子の製造方法において、
前記第１工程では、前記基板の上に第１領域および第２領域を備える第１パターン層を形成し、前記第１パターン層の前記第１領域を前記第１支持部とし、
前記第２工程では、前記第１パターン層の上に、第３領域および前記梁部となる第４領域を備える第２パターン層を形成し、前記第１パターン層の前記第２領域に、前記第２パターン層の前記第３領域が重なる状態として前記第２支持部とし、
前記第３工程では、前記第１パターン層の前記第１領域の上に、前記第２パターン層の前記第４領域の一部が重なる状態として、前記第１支持部の上に前記固定部が固定された前記梁部を形成する
ことを特徴とする微細素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ技術によって製造される微細素子およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いて作製された各種デバイスが研究開発され、携帯機器や各種電気機器に搭載されている。このようなＭＥＭＳデバイスは、中空に配置された可動構造を持つ。例えば、特許文献１には、図５に示すように、基板３０１上に、絶縁層３０２を介して複数の金属パターン層を設け、固定電極３０３、可動電極３０４をそれぞれ異なる金属パターン層で形成した加速度センサ素子が記載されている。固定電極３０３は、同一の金属パターン層で形成した梁構造のばね部３０５により支持されている。
【０００３】
この素子では、固定電極３０３を構成する金属パターン層と、可動電極３０４を構成する金属パターン層を離間させ、両者の離間距離を制御している。
【０００４】
この加速度センサ素子に加速度が印加されると、可動電極３０４が変位し、可動電極３０４と固定電極３０３との間の静電容量値が変化する。この静電容量値の変化から、印加された加速度値を測定することを可能としている。なお、可動電極３０４は、ストッパ３０７の形成位置の範囲内で変位可能とされている。
【０００５】
特許文献１に示す技術では、可動電極３０４は、ばね部３０５によって支持されて中空構造を成している。ばね部３０５の一端は、基板３０１上に形成された支持部３０６と接続されることで基板３０１の上に固定されている。このような微細構造は、加速度センサ素子に限らず、一般的なＭＥＭＳデバイスに多くみられる。
【０００６】
また、特許文献２には、図６に示す静電容量式加速度センサが開示されている。この静電容量式加速度センサは、シリコン板Ａ４０１，シリコン板Ｂ４０２およびシリコン板Ｃ４０３を電気絶縁用の熱酸化膜４０４，４０５を介して貼り合わせて接合している。シリコン板Ｂ４０２には、梁構造のシリコンビーム４０６と可動電極４０７とが形成されている。重錘の機能を有する可動電極４０７は、シリコンビーム４０６によって支持されている。
【０００７】
シリコンビーム４０６に作用する図の上下方向の加速度の大きさに応じ、可動電極４０７とシリコン板Ａ４０１およびシリコン板Ｃ４０３間の空隙４０８の寸法が変化する。シリコン板Ａ４０１とシリコン板Ｃ４０３は導電材料であるため、可動電極４０７に対向したシリコン板Ａ４０１とシリコン板Ｃ４０３の部分は加速度に対して全く移動しない固定電極となる。センサに作用する加速度に応じ、空隙４０８における静電容量Ｃ１，Ｃ２が変化する。静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２との差を取ることで、加わった加速度の変化を、静電容量の変化として検出することができる。特許文献２では、シリコンビーム４０６を用いて可動電極４０７を中空で支持しており、シリコンビーム４０６がばねとして作用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５８３１９０５号公報
【特許文献２】特公平０６−０２３７８２号公報
【特許文献３】特開平０５−０５２５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述したばね構造を有する微小構造体では、例えば、製造過程において、ばねの変形や反りを抑制する必要があるが、従来技術では容易ではないという課題があった。例えば、特許文献１および特許文献２では、ばね構造の反りを抑制する方法について明記されておらず、実際に製造したばね構造の反りや変形を調べることによって、ばねの変形や反りを抑制するための形状や製造条件を変更する必要があるなどの手間がかかる。
【００１０】
上述したばねの変形や反りを抑制するために、電気抵抗の異なる圧電体を積層する技術がある（特許文献３参照）。この技術では、図７に示すように、電気抵抗率の異なる２つの圧電体５０３および圧電体５０４を積層してカンチレバー型アクチュエータとしている。このカンチレバー型アクチュエータは、圧電体５０３と圧電体５０４との積層部を、下部電極５０２および上部電極５０５で挾んで梁構造としている。また、カンチレバーの一端が、基板５０１に固定されている。この技術では、上述したように２層として圧電体の膜厚方向に抵抗率の分布を持たせることによって、温度変化によるカンチレバーの反りの発生を極力抑えるようにしている。
【００１１】
しかしながら、上述した特許文献３に示す技術では、圧電体を用いることが前提となっており、薄膜圧電体を用いないような用途の微小構造体の作製には適用できず、使用できる材料や用途に制限がある。
【００１２】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、材料の制限など無く、微細な梁構造の変形や反りが抑制できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る微細素子は、基板と、基板の上に形成された第１支持部と、第１支持部の上に固定される固定部と基板から離間して延在する延在部とを備える梁部と、基板の上に形成された第２支持部と、第２支持部の上に固定されて第１支持部の上部の梁部の上面を押さえる押さえ部とを備える。
【００１４】
上記梁部の延在部は、梁部の延在部は、固定部より基板の平面に平行な第１方向に延在し、押さえ部は、基板の平面に平行で第１方向に垂直な第２方向において固定部を挟んだ２箇所に配置された第２支持部に固定されているようにするとよい。
【００１５】
本発明に係る微細素子の製造方法は、基板の上に第１支持部を形成する第１工程と、基板の上に第２支持部を形成する第２工程と、第１支持部の上に固定される固定部と基板から離間して延在する延在部とを備える梁部を形成する第３工程と、第２支持部の上に固定されて第１支持部の上部の梁部の上面を押さえる押さえ部を形成する第４工程とを備える。
【００１６】
上記微細素子の製造方法において、第１工程では、基板の上に第１領域および第２領域を備える第１パターン層を形成し、第１パターン層の第１領域を第１支持部とし、第２工程では、第１パターン層の上に、第３領域および梁部となる第４領域を備える第２パターン層を形成し、第１パターン層の第２領域に、第２パターン層の第３領域が重なる状態として第２支持部とし、第３工程では、第１パターン層の第１領域の上に、第２パターン層の第４領域の一部が重なる状態として、第１支持部の上に固定部が固定された梁部を形成すればよい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、第１支持部の上部の梁部の上面を押さえる押さえ部を備えるようにしたので、材料の制限など無く、微細な梁構造の変形や反りが抑制できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の実施の形態における微細素子の構成を示す平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の実施の形態における微細素子の構成を示す断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本発明の実施の形態における微細素子の構成を示す断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｆ】図２Ｆは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｇ】図２Ｇは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｈ】図２Ｈは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｉ】図２Ｉは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｊ】図２Ｊは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、比較のための微細素子の構成を示す平面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、比較のための微細素子の構成を示す断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、微細素子の特性を示す特性図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施の形態における微細素子の応用例を説明するための平面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の実施の形態における微細素子の応用例を説明するための断面図である。
【図５】図５は、特許文献１に示されたＭＥＭＳ素子の構成を示す断面図である。
【図６】図６は、特許文献２に示された静電容量式加速度センサの構成を示す断面図である。
【図７】図７は、特許文献３に示されたカンチレバー型アクチュエータの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態における微細素子ついて図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃを参照して説明する。なお、図１Ｂは、図１Ａのａａ’線の断面を示している。また、図１Ｃは、図１Ａのｂｂ’線の断面を示している。
【００２０】
この微細素子は、まず、基板１０１と、基板１０１の上に形成された第１支持部１０２と、第１支持部１０２に固定された梁部１０３とを備える。なお、基板１０１の上には、絶縁層１１１が形成され、絶縁層１１１の上に第１支持部１０２が形成されている。梁部１０３は、固定部１０３ａおよび延在部１０３ｂから構成されている。梁部１０３の固定部１０３ａは、第１支持部１０２に接続して固定されている。梁部１０３の延在部１０３ｂは、基板１０１の上に離間して配置されている。梁部１０３の延在部１０３ｂは、例えば、基板１０１に近づく方向および基板１０１から離れる方向に変位可能とされている。
【００２１】
また、上記構成に加え、この微細素子は、基板１０１の上に形成された第２支持部１０４と、第２支持部１０４の上に固定されて第１支持部１０２の上部の梁部１０３の上面を押さえる押さえ部１０５とを備える。
【００２２】
また、実施の形態では、基板１０１の平面に平行な方向（第１方向）に対して垂直で基板の平面に平行な方向（第２方向）において、固定部１０３ａを挟んだ２箇所に第２支持部１０４が形成されている。２箇所の第２支持部１０４は、連結部１０４ａにより連結されている。押さえ部１０５は、２箇所の第２支持部１０４に架設して固定されている。なお、この例では、絶縁層１１１の上に連結部１０４ａおよび第２支持部１０４が形成されている。
【００２３】
実施の形態では、基板１０１（絶縁層１１１）の上の、第１パターン層１３１に形成されたパターンにより、第１支持部１０２、連結部１０４ａ、および第２支持部１０４の下側部分が形成されている。また、第１パターン層１３１の上の第２パターン層１３２に形成されたパターンにより、梁部１０３、および第２支持部１０４の上側部分が形成されている。また、第２パターン層１３２の上の第３パターン層１３３に形成されたパターンにより、押さえ部１０５が形成されている。
【００２４】
上述したように、第１パターン層１３１、第２パターン層１３２、第３パターン層１３３の各々のパターンにより各部分を形成することで、第２支持部１０４の上面と、固定部１０３ａにおける梁部１０３の上面とは、実質的に同じ高さとなる。この状態で、板状の押さえ部１０５の両端部を、２箇所の第２支持部１０４の上面に固定すれば、梁部１０３の固定部１０３ａは、押さえ部１０５によって基板１０１の方向に押さえつけられる状態となる。
【００２５】
このように、実施の形態によれば、梁部１０３の固定部１０３ａは、第１支持部１０２と押さえ部１０５とに挾まれて固定されるものとなる。このため、固定部１０３ａの下面を第１支持部１０２に固定するのみの場合に比較し、梁部１０３の延在部１０３ｂにおける反りが極小に制限（抑制）できるようになる。また、実施の形態によれば、機械的な構造により反りを抑制しているので、材料の制限はない。
【００２６】
次に、実施の形態における微細素子の製造方法について、図２Ａ〜図２Ｊを用いて説明する。図２Ａ〜図２Ｊは、図１Ａのａａ’線の断面に相当する断面を示している。このため、図２Ａ〜図２Ｊには、第２支持部１０４となる部分は示されない。
【００２７】
まず図２Ａに示すように、基板１０１を用意する。また、基板１０１の上に絶縁層１１１を形成する。基板１０１は、例えばよく知られたＳｉ基板である。この場合、基板１０１の表面を熱酸化することで、例えば厚さ０．５μｍのＳｉＯ2からなる絶縁層１１１が形成できる。なお、絶縁層１１１は、スパッタ法やＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)などの堆積法により形成してもよい。
【００２８】
次に、基板１０１の上に第１支持部１０２を形成する（第１工程）。まず、図２Ｂに示すように、絶縁層１１１の上に、シード層１５１を形成し、この上に、公知のフォトリソグラフィーにより形成したマスクパターンとめっき法とを用い、金属パターン１５２を形成する。金属パターン１５２は、第１支持部１０２（第１領域）、第２支持部１０４の下部（第２領域）、連結部１０４ａとなる部分を備える。
【００２９】
実施の形態では、シード層１５１は、絶縁層１１１に対する密着層としてのＴｉ層（厚さ０．１μｍ）と、Ｔｉ層の上のＡｕ層（厚さ０．０７μｍ）との積層構造とする。Ｔｉ層およびＡｕ層は、例えば、蒸着法により形成すればよい。蒸着法によるＴｉ層の成膜レートは、毎分４０ｎｍである。また、蒸着法によるＡｕ層の成膜レートは、毎分３０ｎｍである。
【００３０】
以上のようにしてシード層１５１を形成した後、金属パターン１５２を形成する領域に開口を備えるマスクパターンを、フォトリソグラフィーにより形成する。次に、形成したマスクパターンの開口部に、電解めっきにより厚さ７μｍに金属（例えばＡｕ）を成長させる。この後、マスクパターンを除去することで、金属パターン１５２が形成できる。なお、金属パターン１５２は、Ａｕに限らず、ＮｉやＣｕなど、他の金属でも可能である。また、上述では、密着層としてＴｉを用い、めっき成長のためのシードとしてＡｕを用いたが、これに限るものではない。密着層としては、Ｃｒなど、絶縁層に対して密着性を向上させることができる金属であればよい。また、シードの材料は、ＮｉやＣｕなど他の金属を用いることが可能であることは言うまでもない。
【００３１】
次に、金属パターン１５２をマスクとしてシード層１５１を選択的にエッチング除去し、図２Ｃに示すように、第１支持部１０２、連結部１０４ａを形成する（第１工程）。なお、図２Ｃには示されていないが、同時に第２支持部１０４の下部も形成する。このように、まず、第１支持部１０２（第１領域）、第２支持部１０４の下部（第２領域）を備える第１パターン層１３１を形成する。
【００３２】
上述したエッチングでは、例えば、シード層１５１の上層のＡｕ層は、塩酸と硝酸を混合した水溶液をエッチャントとするウエットエッチングによりエッチングする。この場合、エッチングレートは毎分８５ｎｍである。また、シード層１５１の下層のＴｉ層は、フッ化水素酸水溶液をエッチャントとするウエットエッチングによりエッチングする。この場合、エッチングレートは毎分４００ｎｍである。
【００３３】
なお、Ａｕ層のエッチングにおいては、エッチングできる溶液であれば他の溶液でも可能であり、例えばヨウ素水溶液などを用いることができる。また、Ｔｉ層のエッチングも同様にエッチングできる溶液であれば他の溶液でも可能であり混酸などを用いることができる。さらに、Ａｕ層およびＴｉ層のエッチングは、Ａｒのプラズマを用いたドライエッチングを使用することも可能である。
【００３４】
次に、基板１０１の上に、第２支持部１０４を形成し（第２工程）、また、第１支持部１０２の上に固定部１０３ａで固定された梁部１０３を形成する（第３工程）。
【００３５】
まず、図２Ｄに示すように、第１支持部１０２や連結部１０４ａの周囲の絶縁層１１１に樹脂を充填することで、犠牲層１５３を形成する。犠牲層１５３は、第１支持部１０２や連結部１０４ａなどの段差を平坦化する状態に形成する。第１支持部１０２や連結部１０４ａなど（第１パターン層１３１）の上面と犠牲層１５３の上面とが、同一の平面を形成する状態とする。
【００３６】
例えば、感光性有機樹脂をスピンコーティング法によって塗布膜を形成し、フォトリソグラフィーによるパターニングと熱硬化によって、犠牲層１５３を形成すればよい。感光性有機樹脂としては、例えば、ＰＢＯ（Poly Benzo Oxazole）を用いることができる。この場合、熱硬化の温度条件は、３１０℃とすればよい。なお、犠牲層１５３は、ＰＢＯ以外の感光性有機樹脂を用いて形成してもよい。例えば、ＪＳＲ（株）製のＥＬＰＡＣＷＰＲ−５１００などがある。
【００３７】
次に、図２Ｅに示すように、平坦化した犠牲層１５３（第１支持部１０２や連結部１０４ａ）の上に、シード層１５４を形成する。シード層１５４は、シード層１５１と同様に形成すればよい。
【００３８】
次に、図２Ｆに示すように、シード層１５４の上に、前述した金属パターン１５２の形成と同様に、金属パターン１５５を形成する。金属パターン１５５は、厚さ１５μｍに形成する。金属パターン１５５は、梁部１０３（第４領域）、および第２支持部１０４の上部（第３領域）となる部分を備える。図２Ｆには、梁部１０３となる部分の金属パターン１５５が示されている。
【００３９】
次に、前述同様に、金属パターン１５５をマスクとしてシード層１５４を選択的にエッチング除去し、図２Ｇに示すように、梁部１０３を形成する（第３工程）。なお、図２Ｇには示されていないが、同時に第２支持部１０４の上部も形成され、第２支持部１０４が形成される（第２工程）。
【００４０】
上述したように、第２工程，第３工程では、第１パターン層１３１の上に、第２支持部１０４の上部となる第３領域および梁部１０３となる第４領域を備える第２パターン層１３２を形成し、第１パターン層１３１の第１領域の上に、第２パターン層１３２の第４領域の一部が重なる状態として、第１支持部１０２の上に固定部１０３ａが固定された梁部１０３を形成し、第１パターン層１３１の第２領域に、第２パターン層１３２の第３領域が重なる状態として第２支持部１０４とする。
【００４１】
次に、第２支持部１０４の上に固定されて第１支持部１０２の上部の梁部１０３の上面を押さえる押さえ部１０５を形成する（第４工程）。
【００４２】
まず、図２Ｈに示すように、犠牲層１５６を形成し、シード層１５７を形成する。まず、前述した犠牲層１５３と同様に、梁部１０３や、図２Ｈには示されない第２支持部１０４の上部などの段差を平坦化する状態に犠牲層１５６を形成する。また、平坦化した犠牲層１５６（梁部１０３など）の上に、シード層１５７を形成する。シード層１５７は、シード層１５１、シード層１５４と同様に形成すればよい。
【００４３】
次に、図２Ｉに示すように、シード層１５７の上に、前述した金属パターン１５２，金属パターン１５５の形成と同様に、金属パターン１５８を形成する。金属パターン１５８は、厚さ１０μｍに形成する。金属パターン１５８は、押さえ部１０５となる部分を備える。
【００４４】
次に、前述同様に、金属パターン１５８をマスクとしてシード層１５７を選択的にエッチング除去し、図２Ｊに示すように、押さえ部１０５を形成する（第４工程）。押さえ部１０５は、第２パターン層１３２の上の第３パターン層１３３に形成されるものとなる。
【００４５】
以上のように各部分を形成した後、犠牲層１５３および犠牲層１５６を選択的に除去すれば、図１Ａ，図１Ｂ，図１Ｃを用いて説明した実施の形態における微細素子が得られる。例えば、犠牲層１５３および犠牲層１５６は、Ｏ2プラズマによるドライエッチングを用いることで、選択的に除去できる。また、犠牲層１５３および犠牲層１５６は、ＣＦ4とＯ2など、他のガスや混合ガスを使用したプラズマによるドライエッチングで選択的に除去してもよい。
【００４６】
上述した製造方法によれば、第１パターン層１３１の形成工程により、第１支持部１０２および第２支持部１０４の下部が同時に形成され、第２パターン層１３２の形成工程により、梁部１０３および第２支持部１０４の上部が同時に形成され、第３パターン層１３３の形成工程により、押さえ部１０５が形成される。
【００４７】
上記製造方法により、まず、第１支持部１０２の下面、第２支持部１０４の下面は絶縁層１１１に固着されるので、第１支持部１０２および第２支持部１０４は、基板１０１に対して機械的に固定された状態となる。
【００４８】
また、押さえ部１０５の両端部下面は、第２支持部１０４の上面に固着される。従って、押さえ部１０５は、第２支持部１０４を介して基板１０１に対して機械的に固定された状態となる。
【００４９】
一方、梁部１０３の固定部１０３ａの下面は、第１支持部１０２の上面に固着し、梁部１０３の固定部１０３ａの上面は、押さえ部１０５の中央部下面に固着される。このように、梁部１０３の固定部１０３ａは、基板１０１に対して固定されている支持部１０２と押さえ部１０５とに挟まれて密着固定された状態となる。この結果、梁部１０３のは、反りが極小に制御された状態となる。
【００５０】
次に、実施の形態における反りの抑制効果について、解析した結果および実験の結果を用いて説明する。まず、梁部１０３は、厚さ１５μｍとし、幅１５μｍとした。また、延在部１０３ｂの延在する方向（第１方向）の長さを１００μｍとした。また、固定部１０３ａは、第１方向の長さを３４μｍとし、第１方向に直交する第２方向の長さ（幅）を３４μｍとした。
【００５１】
一方、上述同様の梁部の構成とし、図３Ａ，図３Ｂに示す押さえ部のない微細素子を参照素子とした。なお、図３Ｂは、図３Ａのａａ’線の断面を示している。参照素子は、基板２０１と、基板２０１の上に形成された支持部２０２と、支持部２０２に固定された梁部２０３とを備える。なお、基板２０１の上には、絶縁層２１１が形成され、絶縁層２１１の上に支持部２０２が形成されている。
【００５２】
また、実施の形態の微細素子と同様に、梁部２０３は、固定部２０３ａおよび延在部２０３ｂから構成されている。梁部２０３の固定部２０３ａは、支持部２０２に接続して固定されている。梁部２０３の延在部２０３ｂは、基板２０１の上に離間して配置されている。
【００５３】
この参照素子においても、梁部２０３は、厚さ１５μｍとし、幅１５μｍとした。また、延在部２０３ｂの延在する方向（第１方向）の長さを１００μｍとした。また、固定部２０３ａは、第１方向の長さを３４μｍとし、幅を３４μｍとした。
【００５４】
上述した実施の形態における微細素子および参照素子において、有限要素法を用いて梁部の反りを解析した結果について、図３Ｃに示す。図３Ｃの横軸は、梁部の延在部における第１方向の固定部からの距離、図３Ｃの縦軸は、梁部の延在部におけ変形量（反り）である。また、図３Ｃにおいて、実施の形態における微細素子の結果を実線で示し、参照素子の結果を点線で示している。図３Ｃに示すように、実施の形態における微細素子の方が、参照素子に対して変形量が明らかに小さいことが分かる。
【００５５】
次に、実施の形態における微細素子の応用例について図４Ａ，図４Ｂを用いて説明する。なお、図４Ｂは、図４Ａのａａ’線における断面を示している。応用例においては、延在部１０３ｂの先端側をより幅広とした錘部１０３ｃを設ける。錘部１０３ｃも、基板１０１の上に離間して配置されている。また、基板１０１を接地（ＧＮＤ）に電気的に接続し、梁部１０３に電圧を印加する。このように、基板１０１と梁部１０３との間に電圧を印加すると、錘部１０３ｃと基板１０１との間に静電引力が生じ、錘部１０３ｃが基板１０１の側に引き寄せられる。このように構成することで、錘部１０３ｃが延在部１０３ｂによるばねによって支持された静電アクチュエータとすることができる。
【００５６】
このような静電アクチュエータの構成は、特許文献１および特許文献２に示されているような加速度センサに適用可能である。このように、実施の形態による微細構造は、ＭＥＭＳ技術を用いて作製される様々なデバイスに適用することにより、ばねの変形や反りを抑制された高精度なデバイスの実現を可能とする。
【００５７】
以上に説明したように、本発明によれば、第１支持部の上部の梁部の上面を押さえる押さえ部を備えるようにしたので、材料の制限など無く、微細な梁構造の変形や反りが抑制できるようになる。
【００５８】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、上述では、梁部、第１支持部、第２支持部、押さえ部を、金属から構成したが、これに限るものではなく、半導体、金属化合物、半導体化合物、金属酸化物、半導体酸化物などの他の材料から構成してもよいことは、言うまでもない。
【符号の説明】
【００５９】
１０１…基板、１０２…第１支持部、１０３…梁部、１０３ａ…固定部、１０３ｂ…延在部、１０４…第２支持部、１０４ａ…連結部、１０５…押さえ部、１１１…絶縁層、１３１…第１パターン層、１３２…第２パターン層、１３３…第３パターン層。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図２Ｉ】
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【図２Ｊ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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