(57)【要約】【課題】実装時の素子の破損を回避し、素子の歩留りを向上させる。【解決手段】マイクロミラー素子は、ミラー基板１００と、ミラー基板１００と対向して配置される電極基板２００と、ミラー基板１００に変位可能に形成された可動電極である板ばね１０３ｂと、電極基板２００上に、板ばね１０３ｂとの間に空隙を設けた状態で対向して配置された断面略Ｕ字形状の駆動用固定電極２０１ｂと、駆動用固定電極２０１ｂの壁電極部の上に形成された絶縁層２０５ｂと、絶縁層２０５ｂの上に形成されたシールド電極２０６ｂとを備える。板ばね１０３ｂは、駆動用固定電極２０１ｂの底部と壁電極部と絶縁層２０５ｂとシールド電極２０６ｂとによって囲まれる空間の中に入るように配置される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
この第１の基板と対向して配置された第２の基板と、
前記第１の基板に変位可能に形成された可動電極と、
前記第２の基板の前記第１の基板と対向する側の面上に、前記可動電極との間に空隙を設けた状態で対向して配置された、前記可動電極を駆動する断面略Ｕ字形状の固定電極と、
この固定電極の壁電極部の上に形成された絶縁層と、
この絶縁層の上に形成されたシールド電極とを備え、
前記可動電極は、前記固定電極の底部と壁電極部と前記絶縁層と前記シールド電極とによって囲まれる空間の中に入るように配置されることを特徴とするマイクロミラー素子。
【請求項２】
第１の基板と、
この第１の基板と対向して配置された第２の基板と、
前記第１の基板に変位可能に形成された可動電極と、
前記第２の基板の前記第１の基板と対向する側の面上に、前記可動電極との間に空隙を設けた状態で対向して配置された、前記可動電極を駆動する断面略Ｕ字形状の固定電極と、
隣接する前記固定電極の間に当該固定電極の壁電極部よりも高く形成された絶縁層と、
この絶縁層の上に形成されたシールド電極とを備え、
前記可動電極は、前記固定電極の底部と壁電極部と前記絶縁層と前記シールド電極とによって囲まれる空間の中に入るように配置されることを特徴とするマイクロミラー素子。
【請求項３】
請求項１または２記載のマイクロミラー素子において、
前記固定電極の壁電極部の高さは、前記固定電極に駆動電圧が印加されていないときの前記可動電極の前記第２の基板と対向する側の面の高さと同じか、あるいは前記対向する側の面よりも低く、
前記シールド電極の上面の位置は、前記固定電極に駆動電圧が印加されていないときの前記可動電極の前記第２の基板と対向しない側の面と同じ位置か、あるいは前記対向しない側の面よりも高い位置となることを特徴とするマイクロミラー素子。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマイクロミラー素子において、
前記シールド電極は、前記可動電極と同電位であることを特徴とするマイクロミラー素子。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のマイクロミラー素子を、前記可動電極がアレイ状に並ぶように複数配置したことを特徴とするミラーアレイ。
【請求項６】
第１の基板に可動電極を形成する可動電極形成ステップと、
第２の基板上に断面略Ｕ字形状の固定電極を形成する固定電極形成ステップと、
前記固定電極の壁電極部の上に絶縁層を形成する絶縁層形成ステップと、
前記絶縁層の上にシールド電極を形成するシールド電極形成ステップと、
前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記可動電極と前記固定電極とが離間して対向するように配置して接合する基板接合ステップとを備え、
前記可動電極は、前記固定電極の底部と壁電極部と前記絶縁層と前記シールド電極とによって囲まれる空間の中に入るように配置されることを特徴とするマイクロミラー素子の製造方法。
【請求項７】
第１の基板に可動電極を形成する可動電極形成ステップと、
第２の基板上に固定電極の底部を形成する固定電極底部形成ステップと、
前記第２の基板上の隣接する前記固定電極の底部の間に壁状の絶縁層を形成する絶縁層形成ステップと、
前記固定電極の底部の両端に当該固定電極の壁電極部を形成する固定電極壁電極部形成ステップと、
前記絶縁層の上にシールド電極を形成するシールド電極形成ステップと、
前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記可動電極と前記固定電極とが離間して対向するように配置して接合する基板接合ステップとを備え、
前記絶縁層の高さは、前記固定電極の壁電極部よりも高く、
前記可動電極は、前記固定電極の底部と壁電極部と前記絶縁層と前記シールド電極とによって囲まれる空間の中に入るように配置されることを特徴とするマイクロミラー素子の製造方法。
【請求項８】
第１の基板に可動電極を形成する可動電極形成ステップと、
第２の基板上に断面略台形状の絶縁層を形成する絶縁層形成ステップと、
隣接する前記絶縁層の間の第２の基板上および前記絶縁層の傾斜した側面に、固定電極を形成する固定電極形成ステップと、
前記絶縁層の上にシールド電極を形成するシールド電極形成ステップと、
前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記可動電極と前記固定電極とが離間して対向するように配置して接合する基板接合ステップとを備え、
前記絶縁層の高さは、前記固定電極の壁電極部よりも高く、
前記可動電極は、前記固定電極の底部と壁電極部と前記絶縁層と前記シールド電極とによって囲まれる空間の中に入るように配置されることを特徴とするマイクロミラー素子の製造方法。
【請求項９】
請求項６記載のマイクロミラー素子の製造方法において、
前記第２の基板がＳＯＩ層と埋め込み酸化膜の２層構造を複数積層した多層ＳＯＩ基板から構成され、
前記固定電極形成ステップ、前記絶縁層形成ステップおよび前記シールド電極形成ステップは、前記固定電極、前記絶縁層および前記シールド電極を、前記ＳＯＩ層および埋め込み酸化膜の連続したエッチングにより形成することを特徴とするマイクロミラー素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれか１項に記載のマイクロミラー素子の製造方法において、
前記固定電極の壁電極部の高さは、前記可動電極の前記第２の基板と対向する側の面の高さと同じか、あるいは前記対向する側の面よりも低く、
前記シールド電極の上面の位置は、前記可動電極の前記第２の基板と対向しない側の面と同じ位置か、あるいは前記対向しない側の面よりも高い位置となることを特徴とするマイクロミラー素子の製造方法。
【請求項１１】
請求項６乃至１０のいずれか１項に記載のマイクロミラー素子の製造方法において、
前記固定電極をめっき、スパッタ、蒸着のいずれかの方法により形成することを特徴とするマイクロミラー素子の製造方法。
【請求項１２】
請求項６乃至１１のいずれか１項に記載のマイクロミラー素子の製造方法において、
前記絶縁層を無機材料または樹脂材料により形成し、
前記シールド電極を金属または導電性の樹脂材料により形成することを特徴とするマイクロミラー素子の製造方法。
【請求項１３】
請求項６乃至１２のいずれか１項に記載のマイクロミラー素子を、前記可動電極がアレイ状に並ぶように複数配置したことを特徴とするミラーアレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信用の波長選択スイッチ等に使用される静電駆動型ＭＥＭＳ技術を用いたマイクロミラー素子とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インターネット通信網などにおける基盤となる光ネットワークの分野では、多チャンネル化、波長分割多重（ＷＤＭ）化および低コスト化を実現する技術として、光ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術が脚光を浴びており、光ＭＥＭＳ技術を用いた光スイッチが開発されている（例えば、特許文献１を参照）。このＭＥＭＳ型の光スイッチの構成部品として最も特徴的なものが、複数の可動反射体から構成されるマイクロミラー素子を配列したマイクロミラーアレイである。
【０００３】
光スイッチは、光を電気信号に変換することなく、経路切り替えを可能にするものである。光スイッチを用いれば、多重化された光であっても、光を波長ごとに分波することなく経路の切り替えが可能である。このような光スイッチは、例えば、使用している経路に障害が発生した際に別の経路に信号を振り分け、通信できる状態を維持するために用いられている。
【０００４】
また、近年、多重化された光を波長ごとに分波した後で分波した各々の波長の光の経路を個別に選択する波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Wavelength Selective Switch）が研究開発されているが、このＷＳＳにもＭＥＭＳミラー素子が使用されている（例えば、特許文献２を参照）。
ＭＥＭＳを使用したＷＳＳの場合には、光の波長ごとに異なる位置にＭＥＭＳミラーを配置している。ｎ波の光を取り扱うスイッチの場合には、ｎ個のＭＥＭＳミラーを配置する。ＭＥＭＳミラーに照射される光とＭＥＭＳミラーとの相対角度を変化させることによって、反射光の伝播する方向の制御、すなわちスイッチングを実現している。
【０００５】
光の分波にグレーティングなどの波長分散素子を使用した場合には、異なる波長の光を分離できるが、虹に見られるように連続した波長の光は連続した空間に分波される。すなわち、波長差の小さい２つの光は、近接した空間に分波される。通信用の光も、ＩＴＵ（International Telecommunication Union）が規定したグリッドと呼ばれる周波数に中心波長がある光を利用する。そのため、ＷＳＳでは、取り扱える波長数に応じた数のＭＥＭＳミラーを、波長に応じた間隔（正確には波長と光学系に応じた間隔）で近接してアレイ状に配置することが必須となる。現状のＭＥＭＳミラーでは、ミラーの間隔が、１００μｍ程度の間隔となる。
【０００６】
このようなＭＥＭＳミラーアレイでは、電磁力を利用してミラーを駆動する構造や、静電気力を利用してミラーを駆動する構造が利用されている。いずれの力を利用するミラー構造でも、可動構造と固定構造との間、すなわち離れた構造体の間に力が作用するように設計されている。
【０００７】
ＷＳＳに用いるＭＥＭＳミラーでは、原理的にミラーを近接配置しなければならないことと、離れた構造体の間に作用する力を使用していることから、作用力が隣接するミラーにも作用してしまう、いわゆる干渉が発生してしまうという問題がある。静電引力を利用する場合には電気干渉となり、電磁力を使用する場合には磁気干渉となる。いずれにしても干渉を抑止するためには、電場シールドあるいは磁気シールドなどの遮蔽技術を利用しなければならないが、１００μｍ程度と近接したＭＥＭＳミラーの間に効果的な遮蔽構造を配置することは非常に困難である。
【０００８】
ミラー間の干渉を防止する方法としては、特許文献１で示されているように、隣接するミラー構造間に壁状の構造を配置する方法や、特許文献２で示されているように、隣接するミラーあるいは配線までの距離を大きくする方法や、電位がかかる配線などの構造を平面ＧＮＤ電極の下層に配置する多層構造を利用する方法などがある。しかし、ＷＳＳに用いられるＭＥＭＳミラーアレイは、光学設計で決定される厳密な位置にミラー構造を配置することが求められ、ミラー構造間距離を大きくすることも、配線とミラー構造間の距離を自由に大きくすることもできず、電気干渉が大きくなってしまうという問題が発生しやすい。
【０００９】
また、隣接ミラー構造間に壁などの構造体を配置することは非常に有効であるが、スイッチの特性を考慮すると、隣接するミラー間の距離は際限なく小さいほうが良く、電気シールドのための構造を配置することによって、スイッチの特性を下げて妥協しなければならないという問題がある。ミラーチップと電極チップを接合するバルクマイクロマシーニング技術によってミラーを形成する場合には、電極チップ側に電気シールドのための構造を形成するのが一般的である。
【００１０】
例えば、駆動電極構造を立体的に形成して、その電極構造内に可動電極が入り込むような構造を採用している素子の場合には、可動電極の上部から回り込む電界が隣の素子の可動電極に影響を与える可能性がある。
このような電界をシールドするために、例えば図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）、図１２、図１３、図１４に示すようにミラーチップ側にも電界シールド構造を形成した例が非特許文献１に開示されている。図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は非特許文献１に開示されたＷＳＳミラーアレイチップの組み立て工程図、図１２は非特許文献１に開示されたＷＳＳミラーアレイチップの斜視図、図１３は図１２のＷＳＳミラーアレイチップのＡ−Ａ’線断面図、図１４は図１２のＷＳＳミラーアレイチップのＢ−Ｂ’線断面図である。
【００１１】
ＷＳＳミラーアレイチップは、図１１（Ａ）に示すようにミラー基板１００と電極基板２００とを接合し、図１１（Ｂ）に示すようにミラー基板１００に形成された平面視矩形の開口部１０１にシールドキャップ３００が嵌挿された構造を有している。
ミラー基板１００は、シリコンからなる支持層１０２と、開口部１０１に形成された可動電極である板ばね１０３ａ，１０３ｂと、ミラー１０４と、板ばね１０３ａ，１０３ｂとミラー１０４との連結部となる支持ばね１０５ａ，１０５ｂとを有する。板ばね１０３ａ，１０３ｂの一端は、支持層１０２に固定されている。図１１〜図１４の例では、ｙ軸方向に平行な線上に、板ばね１０３ａおよび板ばね１０３ｂが整列されている。また、板ばね１０３ａおよび板ばね１０３ｂは、各々の他端が、ミラー基板の法線方向（ｚ軸方向）に変位可能な片持ち梁構造となっている。
【００１２】
板ばね１０３ａと板ばね１０３ｂの間には、屈曲可能な一対の支持ばね１０５ａ，１０５ｂにより連結されてミラー１０４が配置されている。ミラー１０４は、板ばね１０３ａおよび板ばね１０３ｂと１列に配列されて板ばね１０３ａと板ばね１０３ｂの間に回動可能に配置されている。支持ばね１０５ａは、板ばね１０３ａの他端とミラー１０４とを連結し、支持ばね１０５ｂは、板ばね１０３ｂの他端とミラー１０４とを連結している。図１１〜図１４の例では、ｙ軸方向に平行な線上に、板ばね１０３ａ、支持ばね１０５ａ、ミラー１０４、支持ばね１０５ｂ、板ばね１０３ｂが順に整列している。
【００１３】
ミラー１０４は、一対の支持ばね１０５ａ，１０５ｂを通る、ｙ軸と平行な第１の回動軸廻りに回動することができ、またミラー１０４の長さ方向と直交するｘ軸と平行な第２の回動軸廻りに回動することができる。ミラー１０４の表面には、金やアルミニウムなどから構成された反射膜が形成され、例えば赤外領域の光を反射可能としている。以上のような板ばね１０３ａ、支持ばね１０５ａ、ミラー１０４、支持ばね１０５ｂおよび板ばね１０３ｂの整列が１つのＭＥＭＳミラー素子のミラー基板側の構造を形成しており、このような構造が整列方向と垂直なｘ軸方向に沿って複数配置されて、ＷＳＳミラーアレイチップのミラー基板側の構造を形成している。
【００１４】
一方、電極基板２００の上には、１つのＭＥＭＳミラー素子毎に、板ばね１０３ａ，１０３ｂを駆動するための駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂと、ミラー１０４を駆動するための駆動用固定電極２０２ａ，２０２ｂとが設けられている。また、１つのミラー１０４を駆動するための駆動用固定電極２０２ａ，２０２ｂと隣接するミラー１０４を駆動するための駆動用固定電極２０２ａ，２０２ｂとの間には、シールド壁２０３が形成されている。さらに、電極基板２００の上には、所定距離離間してミラー基板１００を固定するためのギャップ制御用バンプ２０４が形成されている。
【００１５】
ミラー基板１００と電極基板２００とが接合されたとき、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂは、それぞれ板ばね１０３ａ，１０３ｂと対向するように配置され、駆動用固定電極２０２ａ，２０２ｂは、ミラー１０４と対向するように配置されている。駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂは、ｙ軸と平行な方向、すなわち板ばね１０３ａ，１０３ｂの整列方向と平行な方向に沿って溝が形成された、断面が略Ｕ字型の形状となっている。
【００１６】
以上のような駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂ，２０２ａ，２０２ｂが１つのＭＥＭＳミラー素子の電極基板側の構造を形成しており、このような構造がｘ軸方向に沿って複数配置されて、ＷＳＳミラーアレイチップの電極基板側の構造を形成している。すなわち、一対の板ばね１０３ａ，１０３ｂと、ミラー１０４と、一対の支持ばね１０５ａ，１０５ｂと、一対の駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂと、一対の駆動用固定電極２０２ａ，２０２ｂで１つのＭＥＭＳミラー素子が構成されている。
【００１７】
駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂには、板ばね１０３ａ，１０３ｂを駆動するための駆動電圧が、図示しない固定電極配線を介して供給される。また、駆動用固定電極２０２ａ，２０２ｂには、ミラー１０４を駆動するための駆動電圧が、図示しない固定電極配線を介して供給される。板ばね１０３ａ，１０３ｂとミラー１０４と支持ばね１０５ａ，１０５ｂとは、等電位（例えば接地電位）とされる。
【００１８】
次に、ＭＥＭＳミラー素子の動作について説明する。まず、第２の回動軸廻りの回動について説明する。駆動用固定電極２０１ｂに所定の駆動電圧を印加することで、発生した静電引力により板ばね１０３ｂに対して電極基板２００の側に引き寄せる力を加えれば、板ばね１０３ｂが、枠部に支持されている一端を支点としてたわみ（変形し）、板ばね１０３ｂの他端が電極基板２００の側に引き寄せられるように変位する。この結果、ミラー１０４は、支持ばね１０５ａを支点として支持ばね１０５ｂの側が電極基板２００の側に引き寄せられるようにして回動する。これは、ＭＥＭＳミラー素子の配列方向（ｘ軸方向）に平行な、ミラー１０４の中央部を通る第２の回動軸廻りにミラー１０４が回動していることになる。
【００１９】
一方、駆動用固定電極２０１ａに所定の駆動電圧を印加することで、静電引力により板ばね１０３ａに対して電極基板２００の側に引き寄せる力を加えれば、板ばね１０３ａが、枠部に支持されている一端を支点としてたわみ、板ばね１０３ａの他端が電極基板２００の側に引き寄せられるように変位する。この結果、ミラー１０４は、支持ばね１０５ｂを支点として支持ばね１０５ａの側が電極基板２００の側に引き寄せられるようにして回動する。この回動動作は、駆動用固定電極２０１ｂに駆動電圧を印加する場合と反対の方向にミラー１０４を回動させることになる。
【００２０】
次に、第１の回動軸廻りの回動について説明する。駆動用固定電極２０２ａ，２０２ｂに印加する電圧を制御することで、一対の支持ばね１０５ａ，１０５ｂを通る第１の回動軸廻りにミラー１０４を回動させることができる。例えば、駆動用固定電極２０２ａに対して駆動用固定電極２０２ｂよりも高い電圧を印加すれば、ミラー１０４は、第１の回動軸を中心として、駆動用固定電極２０２ａの側に傾くように回動する。以上のようにして、ミラー１０４は、直交する２軸で回動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００７−２４８８０９号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ０６／０７３１１１
【非特許文献】
【００２２】
【非特許文献１】M.Usui，S.Uchiyama，E.Hashimoto，K.Hadama，Y.Ishii，N. Matsuura，T.Sakata，N.Shimoyama，Y.Sato，H.Ishii，T.Matsuura，F.Shimokawa，and Y.Uenishi，“Electrically Separated Two-axis MEMS Mirror Array Module for Wavelength Selective Switches”，Proc.of Optical MEMS'2009，Clearwater Beach，Florida，USA，Aug.17-20，2009，pp.158-159
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
図１１（Ｃ）に図示するように、シールドキャップ３００はミラー基板１００に形成された板ばね１０３ａ，１０３ｂの上部に配置されるが、板ばね１０３ａ，１０３ｂには接触しないように配することが構造的に望まれる。しかしながら、実際には、シールドキャップ３００をミラー基板１００の開口部１０１に嵌挿する際に、シールドキャップ３００が板ばね１０３ａ，１０３ｂと接触してしまう可能性があり、シールドキャップ３００が板ばね１０３ａ，１０３ｂと接触してしまうと、板ばね１０３ａ，１０３ｂなどのミラーの構造体が破損する可能性が大きくなり、素子の歩留りが低下してしまうという問題点があった。
【００２４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、実装時の素子の破損を回避することができ、素子の歩留りを向上させることができるマイクロミラー素子とそ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】
【００２５】
本発明のマイクロミラー素子は、第１の基板と、この第１の基板と対向して配置された第２の基板と、前記第１の基板に変位可能に形成された可動電極と、前記第２の基板の前記第１の基板と対向する側の面上に、前記可動電極との間に空隙を設けた状態で対向して配置された、前記可動電極を駆動する断面略Ｕ字形状の固定電極と、この固定電極の壁電極部の上に形成された絶縁層と、この絶縁層の上に形成されたシールド電極とを備え、前記可動電極は、前記固定電極の底部と壁電極部と前記絶縁層と前記シールド電極とによって囲まれる空間の中に入るように配置されることを特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明のマイクロミラー素子は、第１の基板と、この第１の基板と対向して配置された第２の基板と、前記第１の基板に変位可能に形成された可動電極と、前記第２の基板の前記第１の基板と対向する側の面上に、前記可動電極との間に空隙を設けた状態で対向して配置された、前記可動電極を駆動する断面略Ｕ字形状の固定電極と、隣接する前記固定電極の間に当該固定電極の壁電極部よりも高く形成された絶縁層と、この絶縁層の上に形成されたシールド電極とを備え、前記可動電極は、前記固定電極の底部と壁電極部と前記絶縁層と前記シールド電極とによって囲まれる空間の中に入るように配置されることを特徴とするものである。
【００２７】
また、本発明のマイクロミラー素子の１構成例において、前記固定電極の壁電極部の高さは、前記固定電極に駆動電圧が印加されていないときの前記可動電極の前記第２の基板と対向する側の面の高さと同じか、あるいは前記対向する側の面よりも低く、前記シールド電極の上面の位置は、前記固定電極に駆動電圧が印加されていないときの前記可動電極の前記第２の基板と対向しない側の面と同じ位置か、あるいは前記対向しない側の面よりも高い位置となることを特徴とするものである。
また、本発明のマイクロミラー素子の１構成例において、前記シールド電極は、前記可動電極と同電位であることを特徴とするものである。
また、本発明のミラーアレイは、マイクロミラー素子を、前記可動電極がアレイ状に並ぶように複数配置したことを特徴とするものである。
【００２８】
また、本発明のマイクロミラー素子の製造方法は、第１の基板に可動電極を形成する可動電極形成ステップと、第２の基板上に断面略Ｕ字形状の固定電極を形成する固定電極形成ステップと、前記固定電極の壁電極部の上に絶縁層を形成する絶縁層形成ステップと、前記絶縁層の上にシールド電極を形成するシールド電極形成ステップと、前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記可動電極と前記固定電極とが離間して対向するように配置して接合する基板接合ステップとを備え、前記可動電極は、前記固定電極の底部と壁電極部と前記絶縁層と前記シールド電極とによって囲まれる空間の中に入るように配置されることを特徴とするものである。
【００２９】
また、本発明のマイクロミラー素子の製造方法は、第１の基板に可動電極を形成する可動電極形成ステップと、第２の基板上に固定電極の底部を形成する固定電極底部形成ステップと、前記第２の基板上の隣接する前記固定電極の底部の間に壁状の絶縁層を形成する絶縁層形成ステップと、前記固定電極の底部の両端に当該固定電極の壁電極部を形成する固定電極壁電極部形成ステップと、前記絶縁層の上にシールド電極を形成するシールド電極形成ステップと、前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記可動電極と前記固定電極とが離間して対向するように配置して接合する基板接合ステップとを備え、前記絶縁層の高さは、前記固定電極の壁電極部よりも高く、前記可動電極は、前記固定電極の底部と壁電極部と前記絶縁層と前記シールド電極とによって囲まれる空間の中に入るように配置されることを特徴とするものである。
【００３０】
また、本発明のマイクロミラー素子の製造方法は、第１の基板に可動電極を形成する可動電極形成ステップと、第２の基板上に断面略台形状の絶縁層を形成する絶縁層形成ステップと、隣接する前記絶縁層の間の第２の基板上および前記絶縁層の傾斜した側面に、固定電極を形成する固定電極形成ステップと、前記絶縁層の上にシールド電極を形成するシールド電極形成ステップと、前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記可動電極と前記固定電極とが離間して対向するように配置して接合する基板接合ステップとを備え、前記絶縁層の高さは、前記固定電極の壁電極部よりも高く、前記可動電極は、前記固定電極の底部と壁電極部と前記絶縁層と前記シールド電極とによって囲まれる空間の中に入るように配置されることを特徴とするものである。
【００３１】
また、本発明のマイクロミラー素子の製造方法の１構成例は、前記第２の基板がＳＯＩ層と埋め込み酸化膜の２層構造を複数積層した多層ＳＯＩ基板から構成され、前記固定電極形成ステップ、前記絶縁層形成ステップおよび前記シールド電極形成ステップは、前記固定電極、前記絶縁層および前記シールド電極を、前記ＳＯＩ層および埋め込み酸化膜の連続したエッチングにより形成することを特徴とするものである。
また、本発明のマイクロミラー素子の製造方法の１構成例において、前記固定電極の壁電極部の高さは、前記可動電極の前記第２の基板と対向する側の面の高さと同じか、あるいは前記対向する側の面よりも低く、前記シールド電極の上面の位置は、前記可動電極の前記第２の基板と対向しない側の面と同じ位置か、あるいは前記対向しない側の面よりも高い位置となることを特徴とするものである。
【００３２】
また、本発明のマイクロミラー素子の製造方法の１構成例は、前記固定電極をめっき、スパッタ、蒸着のいずれかの方法により形成することを特徴とするものである。
また、本発明のマイクロミラー素子の製造方法の１構成例は、前記絶縁層を無機材料または樹脂材料により形成し、前記シールド電極を金属または導電性の樹脂材料により形成することを特徴とするものである。
また、本発明のミラーアレイの製造方法は、マイクロミラー素子を、前記可動電極がアレイ状に並ぶように複数配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３３】
従来は別体のシールドキャップを実装することにより電界シールド構造を実現していたのに対し、本発明では、第２の基板の作製時にシールド電極を形成することが可能となるので、従来のようにシールドキャップの実装時にシールドキャップと可動電極板とが衝突して可動電極が破損することを防止することができ、素子の歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＷＳＳミラーアレイチップの断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るＷＳＳミラーアレイチップの断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るＷＳＳミラーアレイチップのミラー素子の動作を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るＷＳＳミラーアレイチップの電極基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るＷＳＳミラーアレイチップの断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るＷＳＳミラーアレイチップのミラー素子の動作を説明する図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るＷＳＳミラーアレイチップの電極基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るＷＳＳミラーアレイチップの断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係るＷＳＳミラーアレイチップのミラー素子の動作を説明する図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係るＷＳＳミラーアレイチップの電極基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図１１】従来のＷＳＳミラーアレイチップの組み立て工程図である。
【図１２】従来のＷＳＳミラーアレイチップの斜視図である。
【図１３】従来のＷＳＳミラーアレイチップの断面図である。
【図１４】従来のＷＳＳミラーアレイチップの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１、図２は本発明の第１の実施の形態に係るマイクロミラー素子であるＷＳＳミラーアレイチップの断面図であり、図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）、図１２、図１３、図１４と同一の構成には同一の符号を付してある。図１は図１３に示した断面図に相当し、図２は図１４に示した断面図に相当する。
【００３６】
従来と同様に、ＷＳＳミラーアレイチップは、ミラー基板１００と電極基板２００とを接合した構造を有している。
ミラー基板１００の構造は従来と同様なので、簡単に説明する。ミラー基板１００は、シリコンからなる支持層１０２と、シリコン酸化膜からなるＢＯＸ層１０６と、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）層１０７とからなる。支持層１０２とＢＯＸ層１０６には、ＳＯＩ層１０７が露出する開口部１０１が形成されている。開口部１０１のＳＯＩ層１０７には、板ばね１０３ａ，１０３ｂと、ミラー１０４と、支持ばね１０５ａ，１０５ｂとが形成されている。板ばね１０３ａ，１０３ｂの一端は、周辺部のＳＯＩ層１０７である枠部（不図示）に固定されている。板ばね１０３ａ、支持ばね１０５ａ、ミラー１０４、支持ばね１０５ｂおよび板ばね１０３ｂの整列が１つのミラー素子のミラー基板側の構造を形成しており、このような構造が整列方向と垂直なｘ軸方向に沿って複数配置されて、ＷＳＳミラーアレイチップのミラー基板側の構造を形成している。
【００３７】
一方、電極基板２００の上には、１つのミラー素子毎に、板ばね１０３ａ，１０３ｂを駆動するための駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂと、ミラー１０４を駆動するための駆動用固定電極２０２ａ，２０２ｂとが設けられている。１つのミラー１０４を駆動するための駆動用固定電極２０２ａ，２０２ｂと隣接するミラー１０４を駆動するための駆動用固定電極２０２ａ，２０２ｂとの間には、電界を遮蔽するためのシールド壁２０３が形成されている。
【００３８】
ミラー基板１００と電極基板２００とが接合されたとき、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂは、それぞれ板ばね１０３ａ，１０３ｂと対向するように配置され、駆動用固定電極２０２ａ，２０２ｂは、ミラー１０４と対向するように配置されている。駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂは、ｙ軸と平行な方向、すなわち板ばね１０３ａ，１０３ｂの整列方向と平行な方向に沿って溝が形成された、断面が略Ｕ字型の形状となっている。駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの大きさは、図１に示すように、板ばね１０３ａ，１０３ｂが、対向する駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂと触れることなく駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの溝の中に入ることができるように設定されている。
【００３９】
従来と異なる本実施の形態の特徴は、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの壁電極部の上にそれぞれ絶縁層２０５ａ，２０５ｂが形成され、さらに絶縁層２０５ａ，２０５ｂの上にシールド電極２０６ａ，２０６ｂが形成されていることである。シールド電極２０６ａ，２０６ｂは、板ばね１０３ａ，１０３ｂよりも高い位置まで囲うように形成されている。
【００４０】
以上のような駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂ，２０２ａ，２０２ｂ、絶縁層２０５ａ，２０５ｂおよびシールド電極２０６ａ，２０６ｂが１つのミラー素子の電極基板側の構造を形成しており、このような構造がｘ軸方向に沿って複数配置されて、ＷＳＳミラーアレイチップの電極基板側の構造を形成している。
【００４１】
駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂには、板ばね１０３ａ，１０３ｂを駆動するための駆動電圧が、図示しない板ばね駆動用の固定電極配線を介して供給される。また、駆動用固定電極２０２ａ，２０２ｂには、ミラー１０４を駆動するための駆動電圧が、図示しないミラー駆動用の固定電極配線を介して供給される。板ばね１０３ａ，１０３ｂとミラー１０４と支持ばね１０５ａ，１０５ｂには、同電位（例えば接地電位）が与えられる。
【００４２】
ＷＳＳミラーアレイチップの各ミラー素子の動作は非特許文献１に開示された従来のＷＳＳミラーアレイチップと同様なので、詳細な説明は省略する。本実施の形態の素子をＷＳＳミラーアレイチップとして使用する場合、図２に示すように、信号光は、開口部１０１を通ってミラー１０４に入射して反射され、再び開口部１０１を通って外部に出射することになる。駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂおよび駆動用固定電極２０２ａ，２０２ｂに印加する駆動電圧を制御することで、ミラー１０４の回動角を制御することができ、入射光を所望の角度に反射できるようになっている。
【００４３】
本実施の形態では、シールド電極２０６ａ，２０６ｂおよび板ばね１０３ａ，１０３ｂは、配線を通じて同電位（例えば接地電位）に設定されており、駆動用固定電極２０１ａまたは駆動用固定電極２０１ｂのどちらか一方に駆動電圧を印加することによって発生した静電引力により、板ばね１０３ａまたは板ばね１０３ｂが下方に引き寄せられる。このとき、駆動電圧が印加されたミラー素子においては、図３に示すように、隣接するミラー素子への電界の回り込みをシールド電極２０６ａ，２０６ｂによって抑制することができるので、隣接するミラー素子との間の電気干渉（クロストーク）を抑制することができる。
【００４４】
つまり、ＷＳＳミラーアレイチップにおいては、各ミラー素子の間隔が狭いため、静電引力が当該ミラー素子の板ばねに対してだけでなく、隣のミラー素子の板ばねにも影響を与え、その位置が変位してしまうことがある。この結果、隣り合うミラー素子の間でクロストークが発生する場合がある。非特許文献１に開示された従来のＷＳＳミラーアレイチップでは、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂを断面がＵ字型の形状とし、さらに板ばね１０３ａ，１０３ｂの上部にシールドキャップを配置することで、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの上部から回り込む電界が隣のミラー素子の板ばね１０３ａ，１０３ｂに与える影響を抑制している。
【００４５】
これに対して、本実施の形態では、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの壁電極部の上に絶縁層２０５ａ，２０５ｂを介してシールド電極２０６ａ，２０６ｂを形成し、シールド電極２０６ａ，２０６ｂを板ばね１０３ａ，１０３ｂと同電位にすることにより、図３に示すように電界の回り込みを防止することができ、シールドキャップを設けることなく、クロストークを抑制することができる。
【００４６】
以上のように、非特許文献１に開示された従来のＷＳＳミラーアレイチップでは、別体のシールドキャップを実装することにより電界シールド構造を実現していたが、本実施の形態では、電極基板２００の作製時に一括してシールド電極２０６ａ，２０６ｂを形成するため、従来のようにシールドキャップの実装時にシールドキャップと板ばねとが衝突して板ばねが破損することを防止することができ、素子の歩留まりを向上させることができる。
【００４７】
駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの壁電極部の高さ（図１のＨ）は、電極基板２００とミラー基板１００との接合後のギャップ間隔（図１のＧ）と同じか、あるいはギャップ間隔Ｇよりも僅かに低くする。一方、電極基板２００とミラー基板１００との接合後のシールド電極２０６ａ，２０６ｂの上面の位置は、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂに駆動電圧が印加されていないときの板ばね１０３ａ，１０３ｂの上面と同じ位置か、あるいは板ばね１０３ａ，１０３ｂの上面よりも高い位置となるようにする。こうして、本実施の形態では、板ばね１０３ａ，１０３ｂを囲むようにシールド電極２０６ａ，２０６ｂを形成することができ、より高い電界分離効果を得ることができる。
【００４８】
次に、本実施の形態のＷＳＳミラーアレイチップの製造方法について説明する。まず、ミラー基板１００の製造方法について簡単に説明する。ミラー基板１００は、ＳＯＩの基板を利用して作製する。ＳＯＩ基板をスターティング基板として、公知のリソグラフィ技術とＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching ）エッチング技術を使用してＳＯＩ層１０７に板ばね１０３ａ，１０３ｂとミラー１０４と支持ばね１０５ａ，１０５ｂとを形成する。
【００４９】
続いて、ＳＯＩ層１０７に板ばね１０３ａ，１０３ｂとミラー１０４と支持ばね１０５ａ，１０５ｂとを形成した部分の不要な支持層１０２のシリコンをエッチング除去する。除去後は清浄なシリコン面を露出させるために洗浄をする。次に、ＢＯＸ層１０６をエッチング除去する。こうして、支持層１０２とＢＯＸ層１０６とをエッチング除去することで、平面視矩形の開口部１０１をミラー基板１００に形成できた。
【００５０】
最後に、ミラー１０４の表裏面に通信波長の光を反射するために金属膜を堆積する。ここでは、例えば使用する赤外線の反射率を大きくするために金あるいはアルミニウムなどの金属を堆積する。構造体の表面がシリコンの場合には、堆積する金やアルミニウムのシリコンヘの密着性を向上させるために、チタンあるいはクロムなどの密着性向上層を利用する。以上の方法により、回動可能なミラー１０４を備えるミラー基板１００が形成される。
【００５１】
次に、電極基板２００の製造方法について説明する。図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は本実施の形態の電極基板２００の製造方法を示す工程断面図である。
まず、ベース基板２２０の表面に熱酸化膜（不図示）を形成する。この熱酸化膜の上に、板ばね１０３ａ，１０３ｂを駆動するための固定電極配線（不図示）およびミラー１０４を駆動するための固定電極配線（不図示）を例えばめっき法を用いて形成する。固定電極配線を形成したベース基板２２０の上に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）法などにより絶縁膜、例えばシリコン酸化膜（不図示）を堆積する。この絶縁膜に公知のリソグラフィ技術とエッチング技術を使用してビアホール（不図示）を形成する。
【００５２】
次に、ベース基板２２０上の絶縁膜の表面に金属スパッタ膜を堆積して後続のめっきプロセスのシード層として利用する。レジストを塗布し、リソグラフィ技術を使用して駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂ，２０２ａ，２０２ｂを形成するためのレジストパターンを形成する。そして、そのレジストパターンをマスクにしてめっき法で駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの底部を形成すると共に、駆動用固定電極２０２ａ，２０２ｂを形成する（図４（Ａ））。駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂとその下部の板ばね駆動用の固定電極配線とは、絶縁膜に形成されたビアホールを介して接続される。同様に、駆動用固定電極２０２ａ，２０２ｂとその下部のミラー駆動用の固定電極配線とは、ビアホールを介して接続される。駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの底部および駆動用固定電極２０２ａ，２０２ｂの形成後、マスクとしたレジストを剥離して表面が清浄になるように洗浄をする。
【００５３】
次に、図４（Ｂ）に示すように、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの底部の両端に駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの壁電極部を形成する。壁電極部を形成するには、レジストを塗布し、リソグラフィ技術を使用して壁電極部を形成するためのレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクにして電解めっき法あるいは無電解めっき法で壁電極部を形成すればよい。壁電極部の形成後、マスクとしたレジストを剥離して表面が清浄になるように洗浄をする。
【００５４】
続いて、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの壁電極部の上にそれぞれ絶縁層２０５ａ，２０５ｂを形成する（図４（Ｃ））。絶縁層２０５ａ，２０５ｂを形成するには、壁電極部を超える厚さのレジストを塗布し、リソグラフィ技術を使用して絶縁層２０５ａ，２０５ｂを形成するためのレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクにして絶縁層２０５ａ，２０５ｂを形成すればよい。絶縁層２０５ａ，２０５ｂの形成後、マスクとしたレジストを剥離して表面が清浄になるように洗浄をする。ここでは、ＳｉＯ2等の無機材料からなる絶縁層２０５ａ，２０５ｂを、スパッタあるいは蒸着等の方法により形成してもよいし、有機材料からなる絶縁層２０５ａ，２０５ｂを、局所的にディスペンサ、あるいはインクジェット法等を用いて形成してもよい。
【００５５】
さらに、絶縁層２０５ａ，２０５ｂの上にそれぞれシールド電極２０６ａ，２０６ｂを形成する（図４（Ｄ））。シールド電極２０６ａ，２０６ｂを形成するには、絶縁層２０５ａ，２０５ｂを超える厚さのレジストを塗布し、リソグラフィ技術を使用してシールド電極２０６ａ，２０６ｂを形成するためのレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクにしてシールド電極２０６ａ，２０６ｂを形成すればよい。シールド電極２０６ａ，２０６ｂの形成後、マスクとしたレジストを剥離して表面が清浄になるように洗浄をする。シールド電極２０６ａ，２０６ｂとしては、金属あるいは導電性樹脂等を使用することが可能である。金属あるいは導電性樹脂を用いることにより、シールド電極２０６ａ，２０６ｂを選択的に絶縁層２０５ａ，２０５ｂの上部に形成することが可能であるという効果がある。
【００５６】
続いて、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂ，２０２ａ，２０２ｂの外側の絶縁膜上に、電極基板２００とミラー基板１００とのギャップ間隔を形成するためのギャップ制御用バンプ（不図示）を形成する。このギャップ制御用バンプは、例えばめっき法で形成することができる。
【００５７】
以上の方法により、電極基板２００が形成される。上述した電極基板２００の形成方法では、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂ，２０２ａ，２０２ｂ、シールド電極２０６ａ，２０６ｂ、固定電極配線およびギャップ制御用バンプの材料に金を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。これらの電極、配線およびギャップ制御用バンプの材料としては、金、銅、ニッケル、アルミニウム、タングステン、タンタル、チタン、スズ、銀などが使用できるし、またこれらの材料の化合物を使用してもよい。また、前述のとおり、シールド電極２０６ａ，２０６ｂについては導電性樹脂を使用してもよい。
ウエハ上に複数のチップが形成されている場合には、ダイシングと呼ばれる、ウエハを切断してチップごとに切り離す工程を経た後に電極基板２００は完成する。
【００５８】
ミラー基板１００と電極基板２００を別々に形成した後に、ミラー基板１００と電極基板２００との位置合わせを行い、電極基板２００の接合部のギャップ制御用バンプの上面にＡｇペーストを塗布し、ミラー基板１００のＳＯＩ層１０７と電極基板２００のギャップ制御用バンプとを接触させた状態で、加圧・加熱することによってＡｇペーストを固化させて、電極基板２００にミラー基板１００を接合する。こうして、ミラー基板１００と電極基板２００とは互いに平行に配置され、電極基板２００の上に所定距離離間してミラー基板１００が固定される。
【００５９】
なお、電極基板２００を作製するために、ＳＯＩ層と埋め込み酸化膜の２層構造を複数積層した多層ＳＯＩ基板を使用し、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂ，２０２ａ，２０２ｂ、絶縁層２０５ａ，２０５ｂ、シールド電極２０６ａ，２０６ｂをＳＯＩ層および埋め込み酸化膜の連続したエッチングにより形成することも可能である。
すなわち、多層ＳＯＩ基板の上から１層目のＳＯＩ層をエッチングして、シリコンからなるシールド電極２０６ａ，２０６ｂを形成し、この１層目のＳＯＩ層の下の埋め込み酸化膜をエッチングして、シールド電極２０６ａ，２０６ｂの下に絶縁層２０５ａ，２０５ｂを形成し、この埋め込み酸化膜の下の２層目のＳＯＩ層をエッチングして、シリコンからなる駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂ，２０２ａ，２０２ｂを形成すればよい。
【００６０】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図５は本発明の第２の実施の形態に係るマイクロミラー素子であるＷＳＳミラーアレイチップの断面図であり、図１、図２と同一の構成には同一の符号を付してある。
本実施の形態においても、ミラー基板１００の構造は従来のＷＳＳミラーアレイチップおよび第１の実施の形態と同じである。
【００６１】
本実施の形態は、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの壁電極部の上に絶縁層とシールド電極を形成する代わりに、図５に示すように隣接する駆動用固定電極２０１ｂの間に絶縁層２０７を形成し、絶縁層２０７の上にシールド電極２０８を形成したものである。同様に、隣接する駆動用固定電極２０１ａの間にも絶縁層２０７を形成し、絶縁層２０７の上にシールド電極２０８を形成している。
【００６２】
第１の実施の形態と同様に、シールド電極２０８および板ばね１０３ａ，１０３ｂは、配線を通じて同電位（例えば接地電位）に設定されている。駆動用固定電極２０１ａまたは駆動用固定電極２０１ｂのどちらか一方に駆動電圧が印加されたミラー素子においては、図６に示すように隣接するミラー素子への電界の回り込みをシールド電極２０８によって抑制することができるので、第１の実施の形態と同様に、隣接するミラー素子との間の電気干渉（クロストーク）を抑制することができる。
【００６３】
第１の実施の形態と同様に、電極基板２００とミラー基板１００との接合後のシールド電極２０８の上面の位置は、ミラー基板１００の板ばね１０３ａ，１０３ｂの上面と同じ位置か、あるいは板ばね１０３ａ，１０３ｂの上面よりも高い位置となるようにする。また、シールド電極２０８と駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂとの電気的な短絡を防ぐため、絶縁層２０７の高さは、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの壁電極部よりも高いことが必要である。
【００６４】
次に、本実施の形態のＷＳＳミラーアレイチップの製造方法について説明する。ミラー基板１００の製造方法は第１の実施の形態で説明したとおりである。
図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は本実施の形態の電極基板２００の製造方法を示す工程断面図である。図７（Ａ）までの工程は、第１の実施の形態の図４（Ａ）までの工程と同じなので、説明は省略する。
【００６５】
駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの底部の形成後、隣接する駆動用固定電極２０１ａの底部の間に壁状の絶縁層２０７を形成すると同時に、隣接する駆動用固定電極２０１ｂの底部の間に壁状の絶縁層２０７を形成する（図７（Ｂ））。絶縁層２０７を形成するには、レジストを塗布し、リソグラフィ技術を使用して絶縁層２０７を形成するためのレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクにして絶縁層２０７を形成すればよい。絶縁層２０７の形成後、マスクとしたレジストを剥離して表面が清浄になるように洗浄をする。ここでは、ＳｉＯ2等の無機材料からなる絶縁層２０７をプラズマＴＥＯＳ等の方法を用いて形成してもよいし、ポリイミド等の有機材料からなる絶縁層２０７を形成してもよい。本発明は絶縁層２０７の形成方法、絶縁層２０９の材料には依存しない。
【００６６】
次に、図７（Ｃ）に示すように、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの底部の両端に駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの壁電極部を形成する。壁電極部の形成方法は第１の実施の形態で説明したとおりである。
【００６７】
次に、絶縁層２０７の上にシールド電極２０８を形成する（図７（Ｄ））。シールド電極２０８を形成するには、絶縁層２０７を超える厚さのレジストを塗布し、リソグラフィ技術を使用してシールド電極２０８を形成するためのレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクにしてシールド電極２０８を形成すればよい。シールド電極２０８としては、金属あるいは導電性樹脂等を使用することが可能である。シールド電極２０８の形成後、マスクとしたレジストを剥離して表面が清浄になるように洗浄をする。シールド電極形成後の製造工程は第１の実施の形態と同じなので、説明は省略する。
以上のようにして、本実施の形態では、シールド電極２０８を形成することにより、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図８は本発明の第３の実施の形態に係るマイクロミラー素子であるＷＳＳミラーアレイチップの断面図であり、図１、図２と同一の構成には同一の符号を付してある。
本実施の形態においても、ミラー基板１００の構造は従来のＷＳＳミラーアレイチップおよび第１の実施の形態と同じである。
【００６９】
本実施の形態では、第２の実施の形態と同様に、隣接する駆動用固定電極２０１ａの間に絶縁層２０９を形成し、隣接する駆動用固定電極２０１ｂの間にも絶縁層２０９を形成し、これらの絶縁層２０９の上にシールド電極２１０を形成している。
【００７０】
第１の実施の形態と同様に、シールド電極２１０および板ばね１０３ａ，１０３ｂは、配線を通じて同電位（例えば接地電位）に設定されている。駆動用固定電極２０１ａまたは駆動用固定電極２０１ｂのどちらか一方に駆動電圧が印加されたミラー素子においては、図９に示すように隣接するミラー素子への電界の回り込みをシールド電極２１０によって抑制することができるので、第１の実施の形態と同様に、隣接するミラー素子との間の電気干渉（クロストーク）を抑制することができる。
【００７１】
第１の実施の形態と同様に、電極基板２００とミラー基板１００との接合後のシールド電極２１０の上面の位置は、ミラー基板１００の板ばね１０３ａ，１０３ｂの上面と同じ位置か、あるいは板ばね１０３ａ，１０３ｂの上面よりも高い位置となるようにする。また、絶縁層２０９の高さは、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの壁電極部よりも高いことが必要である。
【００７２】
本実施の形態が第２の実施の形と異なる点は、ミラー素子の配列方向（ｘ軸方向）の絶縁層２０９の断面形状を略台形とし、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの底部と壁電極部とを同時に形成する点である。
以下、本実施の形態のＷＳＳミラーアレイチップの製造方法について説明する。ミラー基板１００の製造方法は第１の実施の形態で説明したとおりである。
【００７３】
図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）は本実施の形態の電極基板２００の製造方法を示す工程断面図である。
ベース基板２２０の上に熱酸化膜、固定電極配線、絶縁膜、ビアホールを順に形成するまでの工程は、第１の実施の形態で説明したとおりである。
【００７４】
次に、ベース基板２２０の絶縁膜（不図示）の上に絶縁層２０９を形成する（図１０（Ａ））。断面が略台形の絶縁層２０９を形成するには、絶縁層２０９の厚さの膜を形成した後に、この膜をエッチングすればよい。絶縁層２０９となる膜としては、プラズマＴＥＯＳ等の方法で形成するＳｉＯ2等の無機材料を用いてもよいし、ポリイミド等の有機材料を用いてもよい。
【００７５】
続いて、隣接する絶縁層２０９の間のベース基板の絶縁膜上および絶縁層２０９の傾斜した側面に、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂを形成する（図１０（Ｂ））。ここでは、駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの底部と壁電極部とを同時に形成する。駆動用固定電極２０１ａ，２０１ｂの底部と壁電極部とは、めっき、スパッタ、蒸着等の方法により形成可能であるが、本発明は電極の形成方法、電極の材料には依存しない。
【００７６】
次に、絶縁層２０９の上にシールド電極２１０を形成する（図１０（Ｄ））。シールド電極２１０を形成するには、絶縁層２０９を超える厚さのレジストを塗布し、リソグラフィ技術を使用してシールド電極２１０を形成するためのレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクにしてシールド電極２１０を形成すればよい。シールド電極２１０としては、金属あるいは導電性樹脂等を使用することが可能である。シールド電極２１０の形成後、マスクとしたレジストを剥離して表面が清浄になるように洗浄をする。シールド電極形成後の製造工程は第１の実施の形態と同じなので、説明は省略する。
以上のようにして、本実施の形態では、シールド電極２１０を形成することにより、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、波長選択スイッチ等の静電駆動型のＭＥＭＳ素子に適用することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１００…ミラー基板、１０１…開口部、１０２…支持層、１０３ａ，１０３ｂ…板ばね、１０４…ミラー、１０５ａ，１０５ｂ…支持ばね、１０６…ＢＯＸ層、１０７…ＳＯＩ層、２００…電極基板、２０１ａ，２０１ｂ，２０２ａ，２０２ｂ…駆動用固定電極、２０３…シールド壁、２０５ａ，２０５ｂ，２０７，２０９…絶縁層、２０６ａ，２０６ｂ，２０８，２１０…シールド電極。
【図１】
2011257680.tif 000003
【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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