(57)【要約】      （修正有）【課題】テンポラリーブリッジを必要としないＭＥＭＳデバイス製造方法を提供する。【解決手段】シリコンウエハ４を加熱して、該シリコンウエハの両面に酸化膜４１を形成する酸化膜形成工程と、シリコンウエハ４の一方の面に形成された酸化膜４１を除去する第１酸化膜除去工程と、一方の面の酸化膜が除去されたシリコンウエハに上層基板２を複数形成する成形工程と、上層基板が複数形成されたシリコンウエハと、下層基板が複数形成された絶縁ウエハとを積層して、上層基板と下層基板とが積層された積層体を複数形成する積層工程と、積層体のシリコンウエハの他方の面に形成された酸化膜を除去する第２酸化膜除去工程と、積層工程において形成された複数の積層体を切り離して、複数のＭＥＭＳデバイスを形成するダイシング工程とを備える。【選択図】図２
2008155314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部及び該可動部から切り離された固定部を具備する上層基板と、該上層基板に積層された下層基板とを備えるＭＥＭＳデバイスの製造方法において、
シリコンウエハを加熱して、該シリコンウエハの両面に酸化膜を形成する酸化膜形成工程と、
前記シリコンウエハの両面に形成された酸化膜のうち、前記シリコンウエハの一方の面に形成された酸化膜を除去する第１酸化膜除去工程と、
一方の面の酸化膜が除去された前記シリコンウエハに前記上層基板を複数形成する成形工程と、
前記上層基板が複数形成された前記シリコンウエハと、前記下層基板が複数形成された絶縁ウエハとを積層して、前記上層基板と前記下層基板とが積層された積層体を複数形成する積層工程と、
前記積層体の前記シリコンウエハの他方の面に形成された酸化膜を除去する第２酸化膜除去工程と、
前記積層工程において形成された複数の積層体を切り離して、複数のＭＥＭＳデバイスを形成するダイシング工程とを含むことを特徴とするＭＥＭＳデバイスの製造方法。
【請求項２】
前記第２酸化膜除去工程は、前記シリコンウエハの他方の面に形成された酸化膜に対してエッチングを施すことで行われることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＭＥＭＳデバイスを同時に製造可能なＭＥＭＳデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ光を用いたプリンタ、複写機、プロジェクタ等の画像形成装置を構成する種々の装置に、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術により製造されたＭＥＭＳデバイスが広く用いられている。ＭＥＭＳ技術とは、シリコンなどの半導体製造プロセス等における技術を応用して種々の機械要素の小型化等を実現するための技術である。画像形成装置に用いられるＭＥＭＳデバイスとして、特許文献１に開示されているＭＥＭＳミラースキャナを挙げることができる。かかるＭＥＭＳミラースキャナは、揺動可能なミラーを備え、光源から出射されたレーザ光をかかるミラーで反射させて、印刷用紙やスクリーン等を走査するレーザ光走査装置として使用することができる。
【０００３】
このＭＥＭＳミラースキャナは、上層基板と下層基板とを備えている。この上層基板は、可動部と固定部とを備えている。可動部は、前述のミラー及び該ミラーと一体的に形成された可動電極を備え、固定部は、可動電極との間に静電力が作用する固定電極を備えている。かかる可動部と固定部とは、１枚のシリコンウエハから作製されているが、可動電極及び固定電極間を絶縁状態に保つために、物理的に切り離されている。かかる可動部は、下層基板の固定用パッドに支持され、固定部は、下層基板の周壁部に支持されている。可動部及び固定部を支持する下層基板は、ガラス等の絶縁材料で形成されており、従って、下層基板の固定用パッドに支持される上層基板の可動部と、下層基板の周壁部に支持される上層基板の可動部とは絶縁された状態で支持されている。このような可動電極と固定電極との間に交流電圧が印加されると、可動電極と固定電極との間に交流電圧の周期に応じて変動する静電力が発生し、この静電力によって、可動部のミラーが揺動する。
【０００４】
このＭＥＭＳミラースキャナは、シリコンウエハに複数の上層基板を作製し、絶縁材料で形成された絶縁ウエハに複数の下層基板を作製した後、ウエハ同士を重ねて、複数の上層基板と複数の下層基板とを積層して複数個同時に製造される。上層基板の可動部と固定部とは、前述の通り物理的に切り離されているが、上層基板が下層基板に積層されるまでは、テンポラリーブリッジによって連結されている。このテンポラリーブリッジとは、可動部と固定部とを連結するために、上層基板の材料であるシリコンウエハのうち、可動部と固定部との間の一部分を除去せず残した部分である。かかるテンポラリーブリッジは、シリコンウエハと絶縁ウエハとが重ねられて、上層基板と下層基板とが積層した後、レーザ加工等によって切断される。
【特許文献１】特開２００６−２０１５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように、ＭＥＭＳミラースキャナは、複数の上層基板と複数の下層基板とを積層して複数個同時に製造される。従って、ＭＥＭＳミラースキャナの製造時に、複数のＭＥＭＳミラースキャナのテンポラリーブリッジを切断する必要がある。そのため、前述の製造方法では、切断するテンポラリーブリッジが多く、テンポラリーブリッジの切断のために要する時間及び手間が大きいため、ＭＥＭＳミラースキャナ全体の製造に要する時間及び手間も大きくなるという問題がある。また、テンポラリーブリッジを切断すると、テンポラリーブリッジの破片がミラー等に付着するという問題もある。
【０００６】
本発明は、斯かる従来技術の問題を解決するべくなされたものであり、テンポラリーブリッジを必要としないＭＥＭＳデバイス製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１に記載の如く、可動部及び該可動部から切り離された固定部を具備する上層基板と、該上層基板に積層された下層基板とを備えるＭＥＭＳデバイスの製造方法において、シリコンウエハを加熱して、該シリコンウエハの両面に酸化膜を形成する酸化膜形成工程と、前記シリコンウエハの両面に形成された酸化膜のうち、前記シリコンウエハの一方の面に形成された酸化膜を除去する第１酸化膜除去工程と、一方の面の酸化膜が除去された前記シリコンウエハに前記上層基板を複数形成する成形工程と、前記上層基板が複数形成された前記シリコンウエハと、前記下層基板が複数形成された絶縁ウエハとを積層して、前記上層基板と前記下層基板とが積層された積層体を複数形成する積層工程と、前記積層体の前記シリコンウエハの他方の面に形成された酸化膜を除去する第２酸化膜除去工程と、前記積層工程において形成された複数の積層体を切り離して、複数のＭＥＭＳデバイスを形成するダイシング工程とを含むことを特徴とするＭＥＭＳデバイスの製造方法を提供する。
【０００８】
本発明に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法は、まず、酸化膜形成工程において、シリコンウエハを加熱して、該シリコンウエハの両面に酸化膜を形成する。このように、シリコンウエハを加熱することで、シリコンウエハの両面に自然酸化膜に比べて厚い酸化膜が形成される。次に、第１酸化膜除去工程において、シリコンウエハの両面に形成された酸化膜のうち、シリコンウエハの一方の面に形成された酸化膜を除去する。これにより、一方の面の酸化膜が除去され、酸化膜が除去された面からＭＥＭＳ技術等を用いてシリコンウエハを加工することができるようになる。次に、成形工程において、一方の面の酸化膜が除去されたシリコンウエハに複数の上層基板を形成する。この段階において、シリコン層の他方の面に形成された酸化膜は除去されていない。従って、シリコンウエハに可動部及び該可動部から切り離された固定部を備えた上層基板を形成しても、他方の面に形成された酸化膜に可動部と固定部とが固定され、該酸化膜を介して可動部と固定部とが連結される。即ち、この酸化膜がテンポラリーブリッジと同様の機能を果たしている。この酸化膜は、自然酸化膜よりも厚いため、裂け難く、そのため、可動部と固定部との連結が解除される恐れが少ない。次に、積層工程において、上層基板が複数形成されたシリコンウエハと、下層基板が複数形成された絶縁ウエハとを積層して、上層基板と下層基板とが積層された積層体を複数形成する。次に、第２酸化膜除去工程において、積層体のシリコンウエハの他方の面に形成された酸化膜を除去する。シリコンウエハの他方の面に形成された酸化膜が除去されると、この酸化膜によって連結されていた上層基板の可動部と固定部とが切り離される。可動部と固定部とが切り離されても、既に、上層基板は、下層基板に積層されているため、可動部と固定部とは、下層基板を介して連結されており、分離することがない。次に、ダイシング工程において、積層工程において形成された複数の積層体を切り離して、複数のＭＥＭＳデバイスを形成する。これにより、ＭＥＭＳデバイスが複数製造される。以上のように、本発明に係るＭＥＭＳデバイスによれば、上層基板が下層基板に積層されるまでの間は、シリコンウエハの他方の面に形成される酸化膜によって上層基板の可動部と固定部とが連結されるので、テンポラリーブリッジが不要である。
【０００９】
好ましくは、特許請求の範囲の請求項２に記載の如く、前記第２酸化膜除去工程は、前記シリコンウエハの他方の面に形成された酸化膜に対してエッチングを施すことで行われることを特徴とする。
【００１０】
かかる好ましい製造方法においては、複数の上層基板の可動部と固定部とを連結するシリコンウエハの他方の面に形成された酸化膜をエッチングによって除去することで、複数の上層基板の可動部と固定部との連結を一工程で同時に解除することができる。よって、テンポラリーブリッジと同様の機能を果たす酸化膜の除去に手間が掛からないため、かかる好ましい製造方法によれば、ＭＥＭＳデバイスの製造に手間が掛からない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、テンポラリーブリッジを必要とすることなくＭＥＭＳデバイスを製造することができるので、時間及び手間を掛けずにＭＥＭＳデバイスを製造できると共に、切断したテンポラリーブリッジの破片がＭＥＭＳデバイスに付着するといった問題を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法により製造されたＭＥＭＳデバイス１の概略構成を示す分解斜視図である。かかるＭＥＭＳデバイス１は、レーザ光走査装置として使用することができるものである。
【００１３】
図１に示すように、ＭＥＭＳデバイス１は、１枚のシリコンウエハを加工して形成された上層基板２と、絶縁ウエハ（例えばガラスウエハ）を加工して形成された下層基板３とが上下に積層された構造を有している（図１は、上層基板２と下層基板３とを分離した状態を示すが、実際には両者は積層されている）。
【００１４】
上層基板２は、可動部２Ａ及び該可動部２Ａから切り離された固定部２Ｂを備えている。
【００１５】
可動部２Ａは、揺動部材１１、接続部１２、サスペンションビーム１３Ａ、１３Ｂと、接着パッド１４Ａ〜１４Ｄ、ヒンジ１５Ａ〜１５Ｄ、揺動櫛歯１８Ａ、１８Ｂ、電極パッド２０を備えている。可動部２Ａの揺動軸（図１に示すＸ軸）方向中央部には、楕円状の揺動部材１１が形成されている。図１において示していないが、揺動部材１１の表面には、レーザ光を反射させるためのアルミ膜が形成されている。かかる揺動部材１１の揺動軸方向両端部には、それぞれ接続部１２を介してサスペンションビーム１３Ａ、１３Ｂが形成されている。かかる揺動部材１１は、サスペンションビーム１３Ａ、１３Ｂによって揺動軸周りに揺動可能に支持されている。サスペンショビーム１３Ａ、１３Ｂの揺動軸方向端部（揺動部材１１に接続されている側と反対側の端部）は、ヒンジ１５Ａ、１５Ｄを介して、アンカーとなる接着パッド１４Ａ、１４Ｂにそれぞれ接続されている。また、サスペンショビーム１３Ａには、接着パッド１４Ｃと、ヒンジ１５Ｂとが形成されており、ヒンジ１５Ｂが接着パッド１４Ｃに接続されている。同様にして、サスペンショビーム１３Ｂには、接着パッド１４Ｄと、ヒンジ１５Ｃとが形成されており、ヒンジ１５Ｃが接着パッド１４Ｄに接続されている。また、サスペンションビーム１３Ａ、１３Ｂの揺動軸と直交する軸（図１に示すＹ軸）方向の端部には、電極としてＹ軸方向に延びる揺動櫛歯１８Ａ、１８Ｂが形成されている。また、電極パッド２０は、可動部２Ａのうち、揺動部材１１、接続部１２、サスペンションビーム１３Ａ、１３Ｂと、接着パッド１４Ａ〜１４Ｄ、ヒンジ１５Ａ〜１５Ｄ及び揺動櫛歯１８Ａ、１８Ｂ以外の部分に形成されている。可動部２Ａの材質はシリコンであり導電性を有するので、揺動櫛歯１８Ａ、１８Ｂと電極パッド２０とは導通している。
【００１６】
固定部２Ｂは、揺動櫛歯１８Ａ、１８Ｂの外側に電極として形成されＹ軸方向に延びる固定櫛歯１９Ａ、１９Ｂと電極パッド２１とを備える。かかる固定櫛歯１９Ａ、１９Ｂは、揺動櫛歯１８Ａ、１８Ｂと揺動軸方向に沿って交互に配置されている。電極パッド２０は、固定部２Ｂのうち、固定櫛歯１９Ａ、１９Ｂ以外の部分に形成されている。また、固定部２Ｂの材質はシリコンであり導電性を有するので、固定櫛歯１９Ａ、１９Ｂと電極パッド２１とは導通している。かかる固定部２Ｂと可動部２Ａとの間には、空間が形成され、この空間によって、可動部２Ａと固定部２Ｂとが切り離されている。可動部２Ａと固定部２Ｂとが切り離されていることで、可動部２Ａと固定部２Ｂとの間が絶縁状態に保たれている。
【００１７】
次に、下層基板３には、上層基板２に備えられた揺動部材１１とサスペンションビーム１３Ａ、１３Ｂとを揺動軸周りに揺動可能とするべく、揺動部材１１に対応する位置に略楕円形の掘り込み領域１６が形成され、サスペンションビーム１３Ａ、１３Ｂに対応する位置に略矩形の掘り込み領域１６Ａ、１６Ｂが形成されている。また、下層基板３には、上層基板２と下層基板３とが積層された状態で上層基板２に備えられた接着パッド１４Ｃ、１４Ｄの裏面をそれぞれ固着するべく、固定用パッド１７Ａ、１７Ｂが形成されている。また、上層基板２と下層基板３とが積層された状態では、接着パッド１４Ａ、１４Ｂの裏面及び固定部２Ｂの裏面は、下層基板３の周壁部１７Ｃの上面に固着される。
【００１８】
以上に説明したＭＥＭＳデバイス１において、上層基板２の可動部２Ａに備えられた電極パッド２０と固定部２Ｂに備えられた電極パッド２１とを交流電源に接続し、かかる電極パッド２０、２１を介して揺動櫛歯１８Ａ、１８Ｂと固定櫛歯１９Ａ、１９Ｂとの間に交流電圧を印加すれば、揺動櫛歯１８Ａ、１８Ｂと固定櫛歯１９Ａ、１９Ｂとの間に静電力が作用する。この静電力により、サスペンションビーム１３Ａ、１３Ｂは、接着パッド１４Ａ〜１４Ｄを固定端とし、ヒンジ１５Ａ〜１５Ｄの弾性力に抗しながら揺動軸周りに揺動し、このサスペンションビーム１３Ａ、１３Ｂが揺動することで、揺動部材１１も揺動軸周りに揺動する。
【００１９】
本実施形態に係るＭＥＭＳデバイス１は、揺動櫛歯１８Ａ、１８Ｂ及び固定櫛歯１９Ａ、１９Ｂが揺動軸方向に沿って交互に配置されており、揺動櫛歯１８Ａ、１８Ｂ及び固定櫛歯１９Ａ、１９Ｂの位置は、揺動軸方向にずれている。そのため、サスペンションビーム１３Ａ、１３Ｂが揺動軸周りに揺動しても、揺動櫛歯１８Ａ、１８Ｂ及び固定櫛歯１９Ａ、１９Ｂが接触することがないため、揺動櫛歯１８Ａ、１８Ｂと固定櫛歯１９Ａ、１９Ｂとを近接して配置することが可能である。揺動櫛歯１８Ａ、１８Ｂと固定櫛歯１９Ａ、１９Ｂとは、例えば、５μｍ〜３０μｍの空間を介して近接して配置することができる。
【００２０】
このように揺動する揺動部材１１にレーザ光を照射すると、揺動部材１１の揺動によって、レーザ光の反射方向が変動する。レーザ光の反射方向が変動することにより、反射光で印刷用紙やスクリーンを走査することができる。
【００２１】
次に、以上に説明した構成のＭＥＭＳデバイス１の製造方法について説明する。図２及び図３は、ＭＥＭＳデバイス１の製造手順を示す製造フロー図である。なお、図３においては、説明を容易とするため、シリコンウエハの厚みを図２に比べて厚く描いている。
【００２２】
図２（ａ）に示すように、まず、酸化膜形成工程において、シリコンウエハ４を加熱して、該シリコンウエハ４の両面に酸化膜４１を形成する。酸化膜４１は、例えば、シリコンウエハ４を、大気中又は酸素中において、９００〜１１００℃で例えば５〜２４時間加熱することで形成することができる。このように、シリコンウエハ４を加熱すると、シリコンウエハ４の両面に、自然酸化膜（一般的に０．００１μｍ〜０．０１０μｍ）に比べて厚い酸化膜４１（１μｍ〜５μｍ）を形成することができる。酸化膜４１の膜厚は、特に限定されるものでなく、例えば、１．０μｍ〜１．５μｍ程度とすることができる。また、シリコンウエハ４の厚みも特に限定されるものでなく、例えば約１００μｍ〜３００μｍとすることができる。なお、酸化膜形成工程の一例として、大気中又は酸素中において、１１００℃で、５時間シリコンウエハ４を加熱すると、膜厚１．５μｍの酸化膜４１が形成される。
【００２３】
次に、第１酸化膜除去工程において、シリコンウエハ４の両面に形成された酸化膜４１のうち、シリコンウエハ４の一方の面に形成された酸化膜４１を除去する。この酸化膜４１の除去は、図２（ｂ）に示すように、耐酸性のレジスト４２をシリコンウエハ４の他方の面に形成された酸化膜４１に塗布する。そして、レジスト４２が酸化膜４１に塗布されたシリコンウエハ４をエッチングすることで行うことができる。この工程で用いるレジスト４２には、例えば、ポジ型レジストのノボラック樹脂を用いることができる。また、このエッチングは、フッ化水素酸とフッ化アンモニウムを混合した水溶液に１０〜２０分間、レジスト４２が酸化膜４１に塗布されたシリコンウエハ４を浸漬することで行うことができる。図２（ｃ）に示すように、一方の面の酸化膜４１を除去することにより、酸化膜４１が除去された面からＭＥＭＳ技術等を用いてシリコンウエハ４を加工することができるようになる。第１酸化膜除去工程の最後に、図２（ｄ）に示すように、シリコンウエハ４を剥離液に浸けて、レジスト４２を除去する。剥離液には、アセトンまたはＮＭＰ（n-メチルピロリドン）等の有機溶剤を用いることができる。
【００２４】
次に、成形工程において、一方の面の酸化膜４１が除去されたシリコンウエハ４に複数の上層基板２を形成する。まず、この成形工程においては、図２（ｅ）に示すように、スピンコート等を用いてシリコンウエハ４の酸化膜４１が除去された一方の面にフォトレジスト４３を塗布する。このフォトレジスト４３には、例えば、ポジ型レジストのノボラック樹脂を用いることができる。
【００２５】
次に、上層基板２のパターンが複数個（例えば、２０〜５００個）形成されたマスク越しに、コンタクト露光機やステッパー等で、フォトレジスト４３を露光し、現像液でフォトレジスト４３を現像し、図２（ｆ）に示すような上層基板２のパターン２Ｐを複数個フォトレジスト４３に形成する。この現像液には、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の強アルカリ性水溶液を原料とする現像液を用いることができる。次に、図２（ｇ）に示すように、仮止め剤４４を介して、耐熱ガラス４５をシリコンウエハ４の他方の面に形成された酸化膜４１に貼り合わせる。なお、仮止め剤４４には、例えば、パラフィン系やグリコール系の熱可塑性接着剤を用いることができる。このように、シリコンウエハ４の他方の面に形成された酸化膜４１に耐熱ガラス４５を貼り合わせるのは、次の工程で利用するＩＣＰプラズマエッチング装置にシリコンウエハ４、酸化膜４１及びフォトレジスト４３からなる複合体４０を移動させること、及び、ＩＣＰプラズマエッチング装置でエッチングした後に、ＩＣＰプラズマエッチング装置から複合体４０を取り出すことを容易とするためである。
【００２６】
次に、図２（ｈ）に示すように、シリコンウエハ４に対してエッチングを行い、シリコンウエハ４に複数の上層基板２を形成する。このエッチングは、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）プラズマエッチング装置を用いて行うことができる。具体的には、このエッチングは、例えば、ＤｅｅｐＲＩＥ（Reactive  Ion  Etching）処理を用いて行うことができる。かかるＤｅｅｐＲＩＥ処理の一例として、ＳＦ６（六フッ化硫黄）ガス中でシリコンウエハ４を掘り下げるようにエッチングする工程と、掘り下げることによって形成されるシリコンウエハ４の側壁部にＣ４Ｆ８（オクタフルオロシクロブタン）ガスで保護膜を形成する工程とを数秒〜数十秒毎に繰り返すボッシュ法を挙げることができる。このボッシュ法でのエッチング速度は、２〜１０ｕｍ／ｍｉｎとすることができる。このエッチングは、シリコンウエハ４の他方の面に形成された酸化膜４１に対しては進行せず、シリコンウエハ４に対してのみ行われる。前述のように、上層基板２は、可動部２Ａ及び該可動部２Ａと切り離された固定部２Ｂとを備えるため、このエッチングによって、シリコンウエハ４は、上層基板２の可動部２Ａに対応する部分と固定部２Ｂに対応する部分とに切り離される。しかし、シリコンウエハ４の他方の面に形成された酸化膜４１は、エッチングが進行せず、１枚物の状態を保つため、シリコンウエハ４の上層基板２の可動部２Ａに対応する部分と固定部２Ｂに対応する部分とは、酸化膜４１に固定されて、酸化膜４１を介して連結されている。
【００２７】
成形工程の最後に、図２（ｉ）に示すように、フォトレジスト４３を除去すると共に、仮止め剤４４及び耐熱ガラス４５を酸化膜４１から取り外す。フォトレジスト４３の除去は、アセトンまたはNMPによって行うことができる。
【００２８】
次に、図３（ｊ）に示すように、積層工程において、複数の上層基板２が形成されたシリコンウエハ４、及び、シリコンウエハ４の他方の面に形成された酸化膜４１からなる複合体４０を、シリコンウエハ４を絶縁ウエハ５側に向けて、絶縁ウエハ５に積層し、上層基板２と下層基板３とが積層された積層体７を複数形成する。この絶縁ウエハ５には、複数（シリコンウエハ４に形成された上層基板２と同じ数）の下層基板３が形成されている。なお、絶縁ウエハ５における下層基板３の形成は、当該積層工程を行う前であれば、限定されるものでない。かかる絶縁ウエハ５は、絶縁材料で形成され、本実施形態ではガラスで形成されている。シリコンウエハ４と絶縁ウエハ５との積層は、シリコンウエハ４と絶縁ウエハ５とを陽極接合法によって接合することで行うことができる。この陽極接合法は、例えば、シリコンウエハ４の他方の面に形成された酸化膜４１に耐熱ガラス４５を重ね合わせ、重ね合わせたシリコンウエハ４と耐熱ガラス４５とを２００〜５００℃の温度雰囲気に置き、シリコンウエハ４と耐熱ガラス４５とに５００〜１５００Ｖの電圧を電流が流れなくなるまで掛けることで行うことができる。耐熱ガラス４５は、熱膨張係数がシリコンウエハ４の熱膨張係数と差が小さいものが望ましい。なお、室温におけるシリコンの熱膨張係数は、２６×１０−７／℃、３００℃におけるシリコンの熱膨張係数：３８×１０−７／℃である。耐熱ガラス４５に使用できるガラスとして、例えば、コーニング社のパイレックス（登録商標）（硼珪酸ガラス／＃7740など）や、ショット社のテンパックス（登録商標）（硼珪酸ガラス／#8330など）を挙げることができる。このパイレックス（登録商標）及びテンパックス（登録商標）の熱膨張係数は、（３２〜３２．５）×１０−7／℃である。なお、絶縁ウエハ５の材料となる絶縁材料にはPEEK（ポリエーテルエーテルケトン）等の樹脂材、アルミナ等のセラミックス材を使用することもできる。樹脂材やセラミックス材の絶縁材料で形成された絶縁ウエハ５を使用する場合、シリコンウエハ４と絶縁ウエハ５との積層は、エポキシ等の熱硬化型接着剤を用いて行うことができる。なお、シリコンウエハ４及び酸化膜４１からなる複合体４０を絶縁ウエハ５に積層する際には、シリコンウエハ４に形成された各上層基板２が、絶縁ウエハ５に形成された各下層基板３の上面に積層されるように、シリコンウエハ４及び酸化膜４１からなる複合体４０と絶縁ウエハ５との位置合わせを行う。具体的には、図１に示すように、上層基板２の接着パッド１４Ｃ、１４Ｄの裏面が、下層基板３の固定用パッド１７Ａ、１７Ｂの上面に、上層基板２の接着パッド１４Ａ、１４Ｂの裏面及び固定部２Ｂの裏面が、下層基板３の周壁部１７Ｃの上面に積層されるように、シリコンウエハ４及び酸化膜４１からなる複合体４０と絶縁ウエハ５との位置合わせを行う。
【００２９】
前述のように、シリコンウエハ４の上層基板２の可動部２Ａに対応する部分と固定部２Ｂに対応する部分とは、酸化膜４１に固定されているため、シリコンウエハ４及び酸化膜４１からなる複合体４０を絶縁ウエハ５に積層する際に、シリコンウエハ４の上層基板２の可動部２Ａに対応する部分が固定部２Ｂに対応する部分に対して揺動したり、可動部２Ａに対応する部分と固定部２Ｂに対応する部分とが分離したりする恐れがない。また、前述のように、酸化膜４１は、自然酸化膜より膜厚が大きく、比較的に高い強度を有するため、シリコンウエハ４及び酸化膜４１からなる複合体４０を絶縁ウエハ５に積層する際に、破損する恐れが少ない。酸化膜４１が破損する恐れは、可動部２Ａと固定部２Ｂとの間に形成される空間が狭ければ狭いほど少ない。本実施形態に係るＭＥＭＳデバイス１は、前述のように、揺動櫛歯１８Ａ、１８Ｂ及び固定櫛歯１９Ａ、１９Ｂは、揺動軸方向にずれているため、揺動櫛歯１８Ａ、１８Ｂと固定櫛歯１９Ａ、１９Ｂとが近接して配置されている。よって、本実施形態のＭＥＭＳデバイス１では、可動部２Ａと固定部２Ｂとの間に形成される空間が狭く、酸化膜４１が破損する恐れが殆ど無い。
【００３０】
次に、図３（ｋ）に示すように、第２酸化膜除去工程において、シリコンウエハ４の他方の面に形成された酸化膜４１を除去する。この第２酸化膜除去工程は、シリコンウエハ４の他方の面に形成された酸化膜４１に対してエッチングを施すことで行うことができる。このエッチングは、例えば、フッ化水素水溶液等を用いたウェットエッチングで行うことが可能である。しかしながら、ウェットエッチングでは乾燥時に電極同士が接触したまま乾燥して固着するスティッキングと呼ばれる現象が起こり易い。スティッキングが発生し難いエッチング方法として、３０〜８０℃程度の腐食性ガス雰囲気下でフッ酸ガス等を流して１０〜２０分掛けて行うドライエッチングを挙げることができる。腐食性ガスには、例えば、メタノールを用いることができる。酸化膜４１の除去をエッチングで行えば、複数の上層基板２の可動部２Ａと固定部２Ｂとを連結している酸化膜４１を一工程で同時に除去することができる。よって、複数の可動部２Ａと固定部２Ｂとを連結している複数のテンポラリーブリッジと同様の機能を果たす酸化膜４１の除去に手間が掛からないため、ＭＥＭＳデバイス１の製造の手間を低減させることができる。このように、シリコンウエハ４の他方の面に形成された酸化膜４１が除去されると、この酸化膜４１によって連結されていた上層基板２の可動部２Ａと固定部２Ｂとが切り離されるが、可動部２Ａと固定部２Ｂとが切り離されても、既に、上層基板２は、下層基板３に積層されているため、可動部２Ａと固定部２Ｂとは、下層基板３を介して連結されており、分離することがない。
【００３１】
次に、図３（ｌ）に示すように、蒸着工程において、シリコンウエハ４の上層基板２の揺動部材１１に対応する部分にアルミ蒸着によってアルミ膜１１ａを形成する。また、図示していないが、この蒸着工程において、シリコンウエハ４の可動部２Ａ及び固定部２Ｂに対応する部分に電極パッド２０及び２１をアルミ蒸着によって形成する。
【００３２】
次に、図３（ｍ）に示すように、ダイシング工程において、絶縁ウエハ５の下面にダイシングテープ６を貼り付け、積層工程において形成された上層基板２と下層基板３とを有する複数の積層体７を切り離す。そしてダイシングテープ６を各下層基板３から取り外すことで、図３（ｎ）に示すＭＥＭＳデバイス１が複数形成される。
【００３３】
以上のように、本実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法によれば、上層基板２が下層基板３に積層されるまでの間は、シリコンウエハ４の他方の面に形成された酸化膜４１によって上層基板２の可動部２Ａと固定部２Ｂとが連結されるので、テンポラリーブリッジが不要である。従って、時間及び手間を掛けずにＭＥＭＳデバイス１が製造できると共に、テンポラリーブリッジの破片がＭＥＭＳデバイス１に付着するといった問題を回避することができる。
【実施例】
【００３４】
下記の実施例及び比較例を用いて、前述の実施形態で説明したＭＥＭＳデバイス１の製造方法を用いることにより、ＭＥＭＳデバイス１の製造時間が短縮されることを説明する。表１は、実施例及び比較例における各製造工程における作業時間を示す作業表である。
【表１】
2008155314.tif 000003
実施例及び比較例においては、シリコンウエハに５０個の上層基板を、絶縁ウエハに５０個の下層基板を形成して、かかるシリコンウエハと絶縁ウエハを積層して１度に５０個のＭＥＭＳデバイスを製造している。前記の表１の作業時間は、ウエハ１枚分（５０個）分のＭＥＭＳデバイスの製造についての各工程で要する作業時間である。
【００３５】
（実施例における製造方法）
まず、受入検査工程において、シリコンウエハの受入検査を行う。次に、酸化膜形成工程において、高熱炉を用いて、シリコンウエハを加熱して、該シリコンウエハの両面に酸化膜を形成する。
【００３６】
次に、第１酸化膜除去工程において、シリコンウエハの両面に形成された酸化膜のうち、シリコンウエハの一方の面に形成された酸化膜を除去する。この第１酸化膜除去工程では、まず、スピンコータを用いて、シリコンウエハの他方の面に形成された酸化膜にレジストを塗布し、レジストが酸化膜に塗布されたシリコンウエハをオーブンでベーキングしてレジストに含まれる有機溶剤を蒸発させる。次に、酸ドラフトを用いて、ベーキングされたシリコンウエハをエッチングして、一方の面に形成された酸化膜を除去する。更に、その後、有機ドラフトを用いて、一方の面の酸化膜が除去されたシリコンウエハを剥離液に浸漬して、レジストを除去する。
【００３７】
次に、成形工程において、一方の面の酸化膜が除去されたシリコンウエハに複数の上層基板を形成する。この成形工程では、まず、スピンコータを用いて、シリコンウエハの酸化膜が除去された一方の面にフォトレジストを塗布し、フォトレジストが塗布されたシリコンウエハをオーブンでベーキングしてフォトレジストに含まれる有機溶剤を蒸発させる。次に、露光機を用いて、フォトレジストを露光し、続いて、有機ドラフトを用いて、アルカリ液等でフォトレジストを現像し、上層基板のパターンを５０個フォトレジストに形成する。その後、光学顕微鏡を用いて、上層基板のパターンがフォトレジストに形成されているか否かの検査を行う。次に、スピンコータを用いて、シリコンウエハの他方の面に形成された酸化膜と張り合わせる耐熱ガラスに仮止め剤を塗布し、ホットプレートを用いて、該耐熱ガラスをシリコンウエハの他方の面に形成された酸化膜と張り合わせる。次に、シリコンウエハに対してエッチングを行い、シリコンウエハに複数の上層基板を形成する。このエッチングは、ＩＣＰエッチング装置を用いて、ＤｅｅｐＲＩＥ処理をシリコンウエハに施すことで行われる。次に、有機ドラフトを用いて、フォトレジストを除去すると共に、仮止め剤及び耐熱ガラスを酸化膜から取り外す。
【００３８】
次に、積層工程において、複数の上層基板が形成されたシリコンウエハ及びシリコンウエハの他方の面に形成された酸化膜からなる複合体を、シリコンウエハを絶縁ウエハ側に向けて、絶縁ウエハに積層し、上層基板と下層基板とが積層された積層体を複数形成する。この絶縁ウエハ５には、予めシリコンウエハ４に形成された上層基板２と同じ数の下層基板３がブラスト加工等によって形成されている。なお、絶縁ウエハ５は、ガラスで形成されている。次に、光学顕微鏡を用いて、積層体を形成する上層基板と下層基板との位置ずれの検査を行う。
【００３９】
次に、第２酸化膜除去工程において、シリコンウエハの他方の面に形成された酸化膜を除去する。この酸化膜除去工程は、シリコンウエハの他方の面に形成された酸化膜に対して、ドライエッチングを施すことで行う。かかるドライエッチングは、３０〜８０℃程度の腐食性ガス雰囲気下でフッ酸ガス等を流して１０〜２０分掛けて行う。
【００４０】
次に、蒸着工程において、シリコンウエハの上層基板の揺動部材に対応する部分にアルミ蒸着によってアルミ膜を形成すると共に、可動部及び固定部に対応する部分に電極パッドをアルミ蒸着によって形成する。これらの蒸着は、真空蒸着装置を用いて行うことができる。次に、光学顕微鏡を用いて、アルミ膜及び電極パッドの形成位置の検査と、アルミ膜及び電極パッドの厚み検査とを行う。
【００４１】
次に、ダイシング工程において、絶縁ウエハの下面にダイシングテープを貼り付け、積層工程において形成された上層基板と下層基板とを有する複数の積層体をダイサーを用いて切り離す。そしてダイシングテープを各下層基板３から取り外すことで、ＭＥＭＳデバイス１が複数形成される。
【００４２】
最後に、チップ特性評価工程において、各ＭＥＭＳデバイスに対して電気特性の評価を行う。電気特性の評価は、例えば、各ＭＥＭＳデバイスの揺動櫛歯と固定櫛歯との間に各ＭＥＭＳデバイス固有の機械共振周波数に近い周波数で１５０V+/-５０Vの交流電圧を印加して、上層基板の可動部が正常に揺動するか否かに基づいて行う。
【００４３】
（比較例における製造方法）
まず、受入検査工程において、シリコンウエハの受入検査を行う。次に、自然酸化膜除去工程において、シリコンウエハの両面に形成された自然酸化膜酸を除去する。自然酸化膜の除去は、例えば、実施例の第１酸化膜除去工程において行われる酸化膜の除去と同じ方法を用いて行う。
【００４４】
次に、成形工程を行う。この成形工程は、シリコンウエハの一方の面にフォトレジストを塗布し、その後にテンポラリーブリッジを形成する点を除いて、実施例の成形工程と同じ方法で行う。図４に示すように、テンポラリーブリッジ２２とは、上層基板２の可動部２Ａと固定部２Ｂとを連結するものである。このテンポラリーブリッジ２２の形成は、シリコンウエハに塗布されたフォトレジストを露光機で露光する際に用いるフォトマスクに、テンポラリーブリッジ２２を有するフォトマスクを使用して、テンポラリーブリッジ２２を有する上層基板２のパターンをフォトレジストに形成する。そして、テンポラリーブリッジ２２を有する上層基板２のパターンがフォトレジストに形成されたシリコンウエハに対してエッチングを施すことで行う。
【００４５】
次に、積層工程を行う。この積層工程は、実施例の積層工程と同じ方法で行う。
【００４６】
積層工程を終えると、次に、蒸着工程を行う。この蒸着工程も実施例の蒸着工程と同じ方法で行う。
【００４７】
蒸着工程を終えると、次に、テンポラリーブリッジ切断工程を行う。このテンポラリーブリッジ切断工程では、図４に示すテンポラリーブリッジ２２をレーザ加工機で１つずつレーザカットする。本比較例では、一度に５０個の上層基板がシリコンウエハに形成されるため、本比較例では、図４に示すように、１つの上層基板２に４個のテンポラリーブリッジ２２が形成されているので、このテンポラリーブリッジ切断工程で切断されるテンポラリーブリッジは、５０個となる。そのため、表１に示すように、テンポラリーブリッジ切断工程は、１２０分も要する。
【００４８】
テンポラリーブリッジ切断工程を終えると、ダイシング工程、チップ特性評価工程の順で各工程を行う。ダイシング工程とチップ特性評価工程とは、実施例のダイシング工程とチップ特性評価工程と同じ方法で行う。
【００４９】
（実施例と比較例とにおける製造時間の比較結果）
表１に示すように、実施例においては、ウエハ１枚分５０個）のＭＥＭＳデバイスを製造するための作業時間の合計は、３４７分であった。一方、比較例においては、ウエハ１枚分（５０個）のＭＥＭＳデバイスを製造するための作業時間の合計は、４２５分であった。比較例の作業時間が長いのは、テンポラリーブリッジの切断に要する時間が長いためである。よって、実施例による製造方法によれば、シリコンウエハ１枚分（５０個）のＭＥＭＳデバイスの製造を、７８分短縮することができた。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法により製造されたＭＥＭＳデバイスの概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造手順を示す製造フロー図である。
【図３】図３は、本実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造手順を示す製造フロー図である。
【図４】図４は、テンポラリーブリッジが形成された上層基板の平面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…ＭＥＭＳデバイス、２…上層基板、２Ａ…可動部、２Ｂ…固定部、３…下層基板
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図１】
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