(57)【要約】【課題】ヒンジ等で支持されないミラー部材を静電力により支点部材を支点として傾斜変位させる光偏向装置／アレイにおいて、ミラー部材の安定した傾斜変位動作を可能にする。【解決手段】板状部材１０７（ミラー部材）の基板面方向の移動範囲を規制するための規制部材１０８に、ある程度の導電性を持たせる。また、規制部材１０８、着地部材１０９、支点部材（電極）１０６を相互に配線導体１１０により電気的に接続する。規制部材１０８の帯電を防止し、あるいは、規制部材１０８の静電気を逃げやすくすることにより、規制部材１０８と板状部材１０７との間に、板状部材１０７の傾斜変位動作を妨げるような静電引力が作用しないようにする。【選択図】図１
2008225363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変位自由なミラー部材、
基板上に形成された複数の電極、前記ミラー部材に電位を付与するための電極を兼ねる支点部材及び複数の規制部材
を有し、
前記ミラー部材と前記複数の電極との間の静電引力により前記ミラー部材が前記支点部材を支点として傾斜変位し、
前記ミラー部材の端が前記規制部材と係合することにより、前記ミラー部材の前記基板の面方向への移動範囲が規制される光偏向装置において、
前記規制部材が、その少なくとも表面部分において導電性を有することを特徴とする光偏向装置。
【請求項２】
前記規制部材と前記支点部材を相互に電気的に接続する手段を有することを特徴とする請求項１記載の光偏向装置。
【請求項３】
前記基板上に、前記ミラー部材の端が当接する着地部材を有し、
前記規制部材、前記着地部材及び前記支点部材を相互に電気的に接続する手段を有することを特徴とする請求項１記載の光偏向装置。
【請求項４】
前記基板上に、前記ミラー部材の端が当接する着地部材を有し、
前記規制部材と前記着地部材とを相互に電気的に接続する手段を有することを特徴とする請求項１記載の光偏向装置。
【請求項５】
前記規制部材が導体で形成されていることを特徴する請求項１乃至４のいずれか１項記載の光偏向装置。
【請求項６】
前記規制部材が絶縁体を導体で覆ってなるものであることを特徴する請求項１乃至４のいずれか１項記載の光偏向装置。
【請求項７】
前記導体が金属であることを特徴とする請求項５又は６記載の光偏向装置。
【請求項８】
前記規制部材が、前記ミラー部材の材料と組成の近い材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の光偏向装置。
【請求項９】
前記規制部材がシリコン化合物で形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の光偏向装置。
【請求項１０】
前記規制部材が透明導電膜からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の光偏向装置。
【請求項１１】
各部材の表面に炭素が成膜されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の光偏向装置。
【請求項１２】
各部材の表面に帯電防止剤が付加されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の光偏向装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項記載の光偏向装置がアレイ配列された光偏向装置アレイであって、
複数の前記光偏向装置の規制部材が相互に電気的に接続されていることを特徴とする光偏向装置アレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光を反射する小さなミラー部材の姿勢を制御することにより、入射光の反射方向を２以上の方向に切り替える光偏向装置、及び、そのような光偏向装置がアレイ配列された光偏向装置アレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、ミラー面を持つ板状部材を、ヒンジ等で支持することなく、規制された空間内に可動的に配置し、支点部材の周囲に配設された複数の電極と該板状部材との間に作用する静電引力によって、該板状部材を、該支点部材を支点として傾斜変位させる光偏向装置、そのような光偏向装置をアレイ配列した光偏向装置アレイ、それらの製造方法及び駆動方法に関する発明を特許出願済みである（例えば特許文献１，２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７８１３６号公報
【特許文献２】特開２００６−１３３３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記タイプの光偏向装置は、ミラー部材を捻り梁ヒンジ等で支持する構造の光偏向装置に比べ、微細化が容易である、低電圧駆動が可能である等の多くの利点を有する。しかしながら、特許文献１に開示された光偏向装置や光偏向装置アレイにおいて、板状部材の傾斜変位動作ができなくなったり、その動作が不安定になったりする現象が起きる場合があることが判明した。
【０００５】
本発明の目的は、そのような問題点について改善した光偏向装置及び光偏向装置アレイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記現象は、動作中に、ミラー部材としての板状部材の運動範囲を規制するための規制部材、あるいは、傾斜した板状部材の端が当接する着地部材が帯電し、それら部材と板状部材との間に静電引力が作用し、この静電引力により板状部材が規制部材や着地部材に貼り付いたり、板状部材の傾斜変位動作が妨げられたりすることが原因であることが判明した。本発明は、規制部材や着地部材を帯電しにくくすることで、そのような現象の発生を防止するものである。
【０００７】
請求項１記載の発明は、
変位自由なミラー部材、
基板上に形成された複数の電極、前記ミラー部材に電位を付与するための電極を兼ねる支点部材及び複数の規制部材
を有し、
前記ミラー部材と前記複数の電極との間の静電引力により前記ミラー部材が前記支点部材を支点として傾斜変位し、
前記ミラー部材の端が前記規制部材と係合することにより、前記ミラー部材の前記基板の面方向への移動範囲が規制される光偏向装置において、
前記規制部材を、その少なくとも表面部分において導電性を有するものとすることにより、前記規制部材の静電気を逃げやすくして前記規制部材を帯電しにくくする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に係る光偏向装置において、
前記規制部材と前記支点部材を相互に電気的に接続する手段を設けることにより、前記規制部材の静電気を逃げやすくして前記規制部材を帯電しにくくする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明に係る光偏向装置において、
前記基板上に、前記ミラー部材の端が当接する着地部材を有するとともに、
前記規制部材、前記着地部材及び前記支点部材を相互に電気的に接続する手段を有することにより、前記規制部材及び前記着地部材の静電気を逃げやすくし、それら部材を帯電しにくくする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明に係る光偏向装置において、
前記基板上に、前記ミラー部材の端が当接する着地部材を有するとともに、
前記規制部材と前記着地部材とを相互に電気的に接続する手段を有することにより、前記規制部材及び前記着地部材の静電気を逃げやすくし、それら部材を帯電しにくくする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の発明に係る光偏向装置において、前記規制部材を導体で形成することにより、前記規制部材の静電気を逃げやすくして前記規制部材を帯電しにくくする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の発明に係る光偏向装置において、前記規制部材を絶縁体を導体で覆ったものとすることにより、前記規制部材の静電気を逃げやすくして前記規制部材を帯電しにくくする。また、絶縁体を覆う導体の膜厚の調整によって容易に規制部材の抵抗を適切な値に制御することができるようにする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項５又は６記載の発明に係る光偏向装置において、前記導体を金属とすることにより、前記規制部材を帯電しにくくするとともに、前記規制部材の抵抗を容易に適切な値に制御することができるようにする。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の発明に係る光偏向装置において、前記規制部材を前記ミラー部材の材料と組成の近い材料で形成することにより、前記規制部材の摩擦帯電を抑制する。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の発明に係る光偏向装置において、前記規制部材をシリコン化合物で形成する。シリコン化合物は、絶縁体より抵抗が低く前記規制部材の静電気を逃がすことができるため、前記規制部材の帯電を抑えることができる。一方、シリコン化合物の抵抗は導体ほど低くないため、後述するように、前記支点部材（電極）の電位を制御する半導体記憶装置の動作に支障を来すような電流が規制部材に流れないようにすることができる。また、シリコン化合物の規制部材は、半導体製造装置に用いられる膜と同様に成膜することができる。
【００１６】
請求項１０記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の発明に係る光偏向装置において、前記規制部材を透明導電膜で形成することにより、前記規制部材を帯電しにくくするとともに、前記規制部材が透明になることにより光偏する光の入射や反射での光損失が減少する。
【００１７】
請求項１１記載の発明は、請求項１乃至９のいずれか１項記載の発明に係る光偏向装置において、各部材の表面に炭素を成膜することにより、規制部材等の静電気を逃げやすくして規制部材等を帯電しにくくする。
【００１８】
請求項１２記載の発明は、請求項１乃至９のいずれか１項記載の発明に係る光偏向装置において、各部材の表面に帯電防止剤を付加することにより、規制部材等の静電気を逃げやすくして規制部材等を帯電しにくくする。
【００１９】
請求項１３記載の発明は、請求項１乃至１２のいずれか１項記載の発明に係る光偏向装置がアレイ配列された光偏向装置アレイにおいて、複数の前記光偏向装置の規制部材を相互に電気的に接続することにより、規制部材や着地部材の静電気を容易にアレイ外に逃がし、それら部材を帯電しにくくする。
【発明の効果】
【００２０】
以上に述べたように、本発明によれば、光偏向装置及び光偏向装置アレイにおいて、規制部材や着地部材が帯電しにくくなるため、それら部材の帯電が原因のミラー部材の貼り付きや傾斜変位動作の異常を防止することができる等の効果を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を用い、本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
図１に本発明に係る光偏向装置の一実施例を示す。図１に見られるように、基板１０１上に絶縁膜１０２を介し、複数（この例では２個）の電極１０３、支点部材１０６、規制部材１０８、着地部材１０９が形成されている。
【００２３】
図１（Ｂ）において、１０７はミラー部材としての板状部材である（図１（Ａ）は板状部材１０７を除いた状態を示している）。板状部材１０７は、その上面に光反射領域を有し、また、その少なくとも裏面は導体層とされている。支点部材１０６は、板状部材１０７に電位を付与するための電極を兼ねるものであり、少なくとも頂部に導体が露出しており、板状部材１０７と電気的に接触する。
【００２４】
板状部材１０７は、支点部材１０６の頂部を支点として図１（Ｂ）に示す向きに傾斜させ、あるいは、その逆向きに傾斜させることができる。そのどちらの向きに板状部材１０７が傾斜変位するかは、板状部材１０７と、一方の電極１０３との間に作用する静電引力、もう一方の電極１０３との間に作用する静電引力のいずれが大きいかによって決まる。
【００２５】
板状部材１０７の基板面方向の移動範囲は規制部材１０８によって制限される。また、板状部材１０７の飛び出しを防止するため、規制部材１０８の頂部に傘状のストッパ部１０８ａが設けられている。
【００２６】
規制部材１０８は、すくなくとも表面部分は導体で形成されている。板状部材１０７の傾斜した時に、板状部材１０７の端が当接する着地部材１０９も導体で形成されている。そして、規制部材１０８、着地部材１０９及び支点部材１０６は配線導体１１０によって電気的に接続されている。
【００２７】
図２に本発明に係る光偏向装置の別の一実施例を示す。この実施例では、着地部材１０９と規制部材１０６とが配線導体１１０により電気的に接続されている。これ以外の構成は図１に示した光偏向装置と同じである。
【００２８】
図１に示した光偏向装置を２次元アレイ配列した光偏向装置アレイの一実施例を図３に示す。ただし、板状部材１０７は省略されている。図３から分かるように、全ての光偏向装置の支点部材１０６、規制部材１０８、着地部材１０９は電気的に接続されている。この光偏向装置アレイの場合、個々の光偏向装置の板状部材１０７の電位を独立に制御することはできない。
【００２９】
図２に示した光偏向装置を２次元アレイ配列した光偏向装置アレイの別の一実施例を図４に示す。ただし、板状部材１０７は省略されている。図４から分かるように、隣り合う光偏向装置の規制部材１０８及び着地部材１０９は電気的に接続されている。この光偏向装置アレイの場合、個々の光偏向装置の板状部材１０７の電位を独立に制御することができる。
【００３０】
さて、特許文献１に開示された光偏向装置や光偏向装置アレイにおいては、規制部材が絶縁体で形成されていたため、板状部材の傾斜変位動作時に、板状部材の端で規制部材が摩擦されて板状部材が帯電しやすい。規制部材は絶縁体であるため、規制部材に蓄積した静電気が逃げにくい。その結果、規制部材と板状部材との間に作用する静電引力によって、規制部材に板状部材が張り付いたり、板状部材の傾斜変位動作が妨げられたりする現象が起きることがあった。
【００３１】
図１又は図２に示した本発明の光偏向装置においては、規制部材１０８は少なくとも表面部分が導体であるため、板状部材１０７との接触による摩擦帯電が起きにくい。規制部材１０８は着地部材１０９と、さらには支点部材１０６と配線導体１１０で電気的に接続されているため、規制部材１０８の静電気が逃げやすく、規制部材１０８に静電気が蓄積しにくい。したがって、板状部材１０７と規制部材１０８との間に、板状部材１０７の傾斜変位動作の妨げとなるほどの静電引力は発生しなくなり、安定した傾斜変位動作が可能となる。図１の構成の場合は、支持部材１０６と電気的に接触する板状部材１０７と規制部材１０８はほぼ同電位に維持されるため、安定した傾斜変位動作がより確実に保証される。
【００３２】
図３又は図４に示した光偏向装置アレイでは、複数の光偏向装置の規制部材１０８、着地部材１０９、さらには支持部材１０６が電気的に接続されている。したがって、それらを一括して接地する等により、複数の光偏向装置の規制部材１０８の静電気を簡単にアレイ外部へ逃がすことができる。
【００３３】
上記実施例においては、規制部材１０８は、少なくとも表面部分が導体とされた。しかし、規制部材１０８の材料として、絶縁体より抵抗率の低い材料を用いることで、規制部材１０８の摩擦帯電による悪影響を回避可能である。また、規制部材１０８の表面に帯電防止剤を被着することによって、規制部材１０８の電気抵抗を帯電しない程度まで低くすることもできる。このような態様も本発明に包含される。
【００３４】
なお、帯電を防止できる抵抗値については、例えば「赤松清監修，”帯電防止材料の技術と応用”，シーエムシー出版，第７９ページの表１」に、表面固有抵抗（表面抵抗率、シート抵抗Ω／□またはΩ／ｓｑ）が１×１０８Ω〜１×１０１２Ωであれば帯電に対し抑制効果があると記載されている。ただし、抵抗値が低いほど帯電防止の効果が高いことは当然である。
【００３５】
しかしながら、図４に示したような光偏向装置アレイの場合、規制部材１０８の抵抗値をあまり低くするのは好ましくなく、その抵抗値を帯電を防止できる範囲内である程度高い値とする必要がある。すなわち、個々の光偏向装置の支点部材１０６の電位を独立に制御する駆動方法をとる場合、隣接した光偏向装置の支点部材１０６の電位すなわち板状部材１０７の電位が異なることがあるため、隣接した光偏向装置の規制部材１０８間に電流が流れる。規制部材１０８の抵抗値が低すぎると、そのような規制部材間に流れる電流値が増加する不都合があるからである。図５を参照し、より具体的に説明する。
【００３６】
図４に示したような光偏向装置アレイの場合、図５（Ａ）に示すように、各光偏向装置の基板に組み込んだ半導体記憶装置（ＳＲＡＭ）の出力を支点部材（電極）１０７に接続し、この半導体記憶装置に駆動信号を書き込むことにより、個々の光偏向装置の支点部材１０６の電位すなわち板状部材１０７の電位を独立に制御する方法を用いることができる（特許文献２参照）。
【００３７】
この駆動方法では、支点部材１０７の電位は光偏向装置により異なる。したがって、規制部材１０８に導電性を持たせた場合、支点部材１０６から板状部材０７、規制部材１０８へと電流が流れ、これが駆動用の半導体記憶装置の動作に影響を与える可能性がある。通常、この電流値を、半導体記憶装置における待機電流の数分の１程度以下に抑えるならば、動作への影響は問題にならないと考えられる。
【００３８】
半導体記憶装置の一つのＳＲＡＭの待機電流は、設計によって変化するが、例えば２４０μＡ／Ｍｂｉｔ程度、１ｂｉｔを構成する１セル当たりで２４０ｐＡ程度であると考えられる。この待機時リーク電流の例えば１０％程度である２４ｐＡの電流が着地部材や規制部材に流れても、半導体記憶装置の動作に問題はないと考えられる。
【００３９】
図５（Ｂ）に模式的に示すように、板状部材１０７の傾斜方向が隣り合う光偏向装置で異なり、かつ支点部材１０６の電位が異なる場合がある。この場合、隣り合う光偏向装置の間で、２４ｐＡの電流が規制部材１０８の根元にある着地部材１０９と規制部材１０８に流れると考える。半導体記憶装置の動作電圧を５Ｖとすると、着地部材１０９と規制部材１０８の電流経路の抵抗値は２１０ＧΩとなる。板状部材１０７が接する部分の幅が０．５μｍ、長さが０．５μｍ、厚さが０．１μｍの場合、抵抗率が２．１×１０６Ωｃｍなら２４ｐＡの電流が流れる。
【００４０】
したがって、例えば２．１×１０６Ωｃｍ程度の抵抗率の材料が利用可能である。規制部材１０８にも同じ材料を使用するならば、表面固有抵抗としては２．１×１０１１Ω／ｓｑ程度であり、帯電を防止できる値である。
【００４１】
金属のような導体の抵抗率の小さい材料も利用可能であり、例えば絶縁体の規制部材１０８に、そのような材料の薄膜を形成し、膜厚を適度に薄くすることで、上に述べたような適切な抵抗値にすることができる。
【００４２】
水素化アモルファスシリコン酸化膜、水素化シリコンカーバイト、水素化シリコン窒化膜などのシリコン化合物のような、抵抗の低い導体ではないが、絶縁体より抵抗の低い材料を規制部材１０８に用いることもできる。このようなシリコン化合物は半導体装置製造工程で多く使用されるものであり、半導体記憶装置上に光偏向装置を製作する場合に導入が容易である。
【００４３】
光偏向装置や光偏向装置アレイは、光を照射しながら使用することが多いため、水素化アモルファスシリコンのような光導電性の材料を規制部材１０８に使用すれば、光照射により規制部材１０８の抵抗が下がり、規制部材１０８の帯電を効果的に防止できる。
【００４４】
図３に示した光偏向装置アレイ（図１に示した光偏向装置）の製造工程の一例を説明する。図６−１〜図６−３は工程説明図である。ここでは、板状部材１０７は１０μｍ角、板状部材１０７の傾斜角１０°、支点部材１０６の高さ０．８７μｍ、規制部材１０８の高さ２．２μｍとした。
【００４５】
ａ）基板（Ｓｉウエハ）１０１上に絶縁膜１０２を形成する。
【００４６】
ｂ）電極１０３、着地部材１０９、配線導体１１０となるＡｌ膜をスパッタ法で２００ｎｍ厚に成膜し、有機レジストを用い、フォトリソグラフィでパターンニングする。Ｃｌ２ガスによるＲＩＥにてエッチングし、電極１０３、着地部材１０９、配線導体１１０を形成する。
【００４７】
ｃ）保護絶縁膜をフォトリソグラフィ法と、ＣＦ４とＨ２の混合ガスによるＲＩＥでエッチングし絶縁膜を開口する。タングステンＷを１μｍ厚に成膜し、階調のあるフォトマスクを使用してフォトリソグラフィ法で支点部材１０６を０．８７μｍの高さに形成する。ＳＦ６ガスとＯ２の混合ガスでＲＩＥによりエッチングする。
【００４８】
ｄ）犠牲層２０１となる有機フォトレジストを塗布する。板状部材１０７になる、例えばＡｌやＡｌ−Ｔｉ合金などを２００ｎｍ厚に成膜し、フォトリソグラフィ法とＣｌ２を用いたＲＩＥでエッチングする。
【００４９】
ｅ）犠牲層２０１となる有機フォトレジストを塗布する。
【００５０】
ｆ）スパッタ法でＡｌやＡｌ合金などの金属、あるいはＩＴＯ（酸化インジューム）、酸化亜鉛などの導体を成膜する。有機レジストをフォトリソグラフィでパターンニングする。ＡｌやＡｌ合金の場合はＣｌ２とＢＣｌ３の混合ガスのＲＩＥでエッチングする。ＩＴＯの場合は、塩化第二鉄水溶液でエッチングすることができる。酸化亜鉛はＣＦ４とＡｒの混合ガスのＲＩＥでエッチングする。Ｏ２のＲＩＥによりフォトレジストをエッチングする。例えばシリコン酸化膜の絶縁膜を規制部材１０８の母材にし、金属などの抵抗率の低い材料を積層する場合は、次のように形成する。初めに、Ａｌなどの金属をスパッタ法や蒸着法により成膜し、次にシリコン酸化膜をプラズマＣＶＤ法で成膜する。有機レジストをフォトリソグラフィでパターンニングし、ＣＦ４とＨ２の混合ガスのＲＩＥでシリコン酸化膜をエッチングし、次にＣｌ２とＢＣｌ３の混合ガスのＲＩＥでＡｌなどをエッチングする。
【００５１】
ｇ）スパッタ法にて、ＡｌやＡｌ合金などの金属、あるいはＩＴＯ（酸化インジューム）、酸化亜鉛などの導体を３００ｎｍ厚に成膜する。例えばシリコン酸化膜の絶縁膜を規制部材１０８の母材にし、金属などの抵抗率の低い材料を積層する場合は、次のように形成する。初めに、Ａｌなどの金属をスパッタ法や蒸着法により成膜し、次にシリコン酸化膜をプラズマＣＶＤ法で成膜する。有機レジストを塗布する。有機レジストは粘性があるので、１μｍ程度の幅の穴には侵入しにくい。フォトリソグラフィで有機レジストをパターンニングし、開口マスク２０２を形成する。
【００５２】
ｈ）ＡｌやＡｌ合金の場合はＣｌ２とＢＣｌ３の混合ガスのＲＩＥでエッチングする。またＩＴＯの場合は塩化第二鉄水溶液でエッチングする。酸化亜鉛はＣＦ４とＡｒの混合ガスのＲＩＥでエッチングする。例えばシリコン酸化膜の絶縁膜を規制部材１０８の母材にし、金属などの抵抗率の低い材料を積層する場合は、有機レジストをフォトリソグラフィでパターンニングし、ＣＦ４とＨ２の混合ガスのＲＩＥでシリコン酸化膜をエッチングし、次にＣｌ２とＢＣｌ３の混合ガスのＲＩＥでＡＬなどをエッチングする。
【００５３】
ｉ）Ｏ２のプラズマにより等方性のエッチングを行い、有機フォトレジストの犠牲層を除去する。
【００５４】
さて、規制部材１０８にＩＴＯや酸化亜鉛のような透明導電膜を使用することで、規制部材１０８に導電性を持たせ、かつ規制部材１０８を透明にすることが可能であり、光偏向時の入射光や反射光に対する光量減少を低減できる。
【００５５】
板状部材１０７の傾斜変位時に、板状部材１０７の着地部材１０９や規制部材１０８への付着が発生し動作を妨げる場合があるが、例えば撥水膜を成膜することにより、表面エネルギーを低くくすることで、そのような付着を防止できる。撥水膜は帯電しやすい場合もあるが、着地部材１０９や規制部材１０８に導電性を持たせたことで帯電を効率的に防止できる。
【００５６】
抵抗低減効果のある帯電防止剤や炭素を付加することでも帯電を防止できる。規制部材のみ抵抗を絶縁体より低くすると帯電防止にさらに有効である。摩擦する部分の抵抗が低いが、帯電しにくいためである。また、規制部材１０８に板状部材１０７と同様の材料を使用すると、摩擦しても電子のやり取りが少なく規制部材１０８が帯電しにくい。
【００５７】
次に、光偏向装置の各部材の表面全体に帯電防止剤や炭素を付加することにより、規制部材１０８の帯電問題を改善した光偏向装置の一実施例を図７に示す。この実施例の光偏向装置に、図１又は図２に示したような配線導体はない。なお、着地部材があってもよいが図示されていない。図面では分からないが、この光偏向装置は全体に帯電防止剤や炭素が成膜されることにより、帯電防止に必要な導電性が全面的に付与されている。好ましくは、規制部材１０８を絶縁体より抵抗の低い材質で形成することで、より効果的に帯電した電荷を逃がすことができる。
【００５８】
次に、この光偏向装置をアレイ配列した光偏向装置アレイの製造方法の一例について説明する。図８−１及び図８−２は、その工程説明図である。ここでは、板状部材１０７は１０μｍ角、板状部材１０７の傾斜角は１０、支点部材１０６の高さは０．８７μｍ、規制部材１０８の高さは２．２μｍとした。
【００５９】
ａ）基板（Ｓｉウエハ）１０１上に絶縁膜１０２を形成する。
【００６０】
ｂ）電極１０３となるＡｌ膜をスパッタ法で２００ｎｍ厚に成膜し、有機レジストを用いフォトリソグラフィでパターンニングする。Ｃｌ２ガスによるＲＩＥにてエッチングし、電極を形成する。保護絶縁膜１０４になるシリコン酸化膜をＳｉＨ４とＮ２Ｏの混合ガスのプラズマＣＶＤにより２００ｎｍ厚に成膜する。保護絶縁膜をフォトリソグラフィ法とＣＦ４とＨ２の混合ガスによるＲＩＥでエッチングし絶縁膜を開口する。
【００６１】
ｃ）例えばタングステンＷを１μｍ厚に成膜し、階調のあるフォトマスクを使用しフォトリソグラフィ法で支点部材１０６を０．８７μｍの高さに形成する。ＳＦ６ガスとＯ２の混合ガスでＲＩＥによりエッチングする。
【００６２】
ｄ）犠牲層２０１となる有機フォトレジストを塗布する。板状部材１０７になる、例えばＡｌやＡｌ−Ｔｉ合金などを２００ｎｍ厚に成膜し、フォトリソグラフィ法とＣｌ２を用いたＲＩＥでエッチングする。
【００６３】
ｅ）犠牲層２０１となる有機フォトレジストを塗布する。
【００６４】
ｆ）規制部材の一部となり犠牲層のエッチングマスクとなる膜、例えばシリコン酸化膜をプラズマＣＶＤ法で成膜する。あるいは、微結晶シリコンを成膜後にシリコン酸化膜などの絶縁膜を成膜することができる。これにより、シリコン酸化膜の規制部材の上に微結晶シリコンを形成することができる。微結晶シリコンは、導電性はあるが、成膜速度が遅いため、母材はシリコン酸化膜とすることもできる。有機レジストをフォトリソグラフィでパターンニングする。Ｏ２のＲＩＥによりフォトレジストをエッチングする。
その他に、金属や透明導電膜を使用することができる。この場合は次のように処理する。スパッタ法でＡｌやＡｌ合金などの金属、あるいはＩＴＯ（酸化インジューム）、酸化亜鉛などの導体を成膜する。有機レジストをフォトリソグラフィでパターンニングする。ＡｌやＡｌ合金の場合は、Ｃｌ２とＢＣｌ３の混合ガスのＲＩＥでエッチングする。またＩＴＯの場合は、塩化第二鉄水溶液でエッチングすることができる。酸化亜鉛はＣＦ４とＡｒの混合ガスのＲＩＥでエッチングする。Ｏ２のＲＩＥによりフォトレジストをエッチングする。
例えばシリコン酸化膜の絶縁膜を規制部材の母材にし、金属などの抵抗率の低い材料を積層する場合は、次のように形成する。初めに、Ａｌなどの金属をスパッタ法や蒸着法により成膜し、次にシリコン酸化膜をプラズマＣＶＤ法で成膜する。有機レジストをフォトリソグラフィでパターンニングし、ＣＦ４とＨ２の混合ガスのＲＩＥでシリコン酸化膜をエッチングし、次にＣｌ２とＢＣｌ３の混合ガスのＲＩＥでＡｌなどをエッチングする。
【００６５】
ｇ）規制部材１０８となるシリコン酸化膜をプラズマＣＶＤ法で成膜する。３００ｎｍ厚に成膜する。あるいは微結晶シリコンを成膜後にシリコン酸化膜などの絶縁膜を成膜することができる。
金属や透明導電膜を形成する場合には、スパッタ法にて、ＡｌやＡｌ合金などの金属、あるいはＩＴＯ（酸化インジューム）、酸化亜鉛などの導体を３００ｎｍ厚に成膜する。例えばシリコン酸化膜の絶縁膜を規制部材の母材にし、金属などの抵抗率の低い材料を積層する場合は、次のように形成する。初めに、Ａｌなどの金属をスパッタ法や蒸着法により成膜し、次にシリコン酸化膜をプラズマＣＶＤ法で成膜する。
有機レジストを塗布する。有機レジストは粘性があるので、１μｍ程度の幅の穴には侵入しにくい。フォトリソグラフィで有機レジストをパターンニングし、開口マスク２０２を形成する。
【００６６】
ｈ）水素化アモルファス酸化膜やシリコン酸化膜をＣＦ４とＨ２の混合ガスのＲＩＥでエッチングする。
金属や透明導電膜を形成する場合は次のように行う。ＡｌやＡｌ合金の場合はＣｌ２とＢＣｌ３の混合ガスのＲＩＥでエッチングする。またＩＴＯの場合は塩化第二鉄水溶液でエッチングする。酸化亜鉛はＣＦ４とＡｒの混合ガスのＲＩＥでエッチングする。例えばシリコン酸化膜の絶縁膜を規制部材の母材にし、金属などの抵抗率の低い材料を積層する場合は、有機レジストをフォトリソグラフィでパターンニングし、ＣＦ４とＨ２の混合ガスのＲＩＥでシリコン酸化膜をエッチングし、次に、Ｃｌ２とＢＣｌ３の混合ガスのＲＩＥでＡｌなどをエッチングする。
【００６７】
ｉ）Ｏ２のプラズマにより等方性のエッチングを行い、有機レジストの犠牲層を除去する。
そして、真空蒸着装置において、炭素棒を用い真空蒸着で炭素を全面的に成膜する。
あるいは、帯電防止剤をミスト法で超音波ノズルにより全体的に噴霧する。帯電防止剤としては、アニオン系ではＨＯＯＣＣＨ２Ｏ（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｎＣＨ２ＣＯＯＨのようなカルボン酸系がある。光偏向装置の制御にＭＯＳデバイスを用いる場合は、ＮａやＬｉイオンを含まないものが好ましい。カチオン系や非イオン系の帯電防止剤がある。
【００６８】
本発明に係る光偏向装置又は光偏向装置アレイは、例えば画像表示装置や画像形成装置における光スイッチ手段として好適である。そのような応用例の一つである画像投影装置を図９に模式的に示す。
【００６９】
図９に示した画像投影装置１１０１においては、光源１１０２からのある広がり角を持った光が回転カラーフィルタ１１０５を介して本発明の光偏向装置アレイ１００１に入射する。この光偏向装置アレイ１００１の各光偏向装置の第１方向に傾斜した板状部材で反射された光はレンズ１１０３，１１０４を経て投影スクリーン１１１０に照射される。これが光スイッチのＯＮ状態である。しかし、第２方向に傾斜した板状部材により反射された光は絞りである遮光部材１１０４によって遮られ、投影スクリーンへは照射されない。これが光スイッチのＯＦＦ状態である。このような光のＯＮ，ＯＦＦにより投影スクリーン１１１０に像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】光偏向装置の一実施例を示す概略斜視図である。
【図２】光偏向装置の他の一実施例を示す概略斜視図である。
【図３】光偏向装置アレイの一実施例を示す概略平面図である。
【図４】光偏向装置アレイの他の一実施例を示す概略平面図である。
【図５】光偏向装置の駆動に関する説明図である。
【図６−１】図３に示した光偏向装置アレイの製造工程説明図である。
【図６−２】図６−１に続く製造工程説明図である。
【図６−３】図６−２に続く製造工程説明図である。
【図７】光偏向装置の別の一実施例を示す概略斜視図である。
【図８−１】図７の光偏向装置をアレイ配列した光偏向装置アレイの製造工程説明図である。
【図８−２】図８−１に続く製造工程説明図である。
【図９】本発明の光偏向装置アレイを用いた画像投影装置の模式図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０１  基板
１０３  電極
１０６  支点部材
１０７  板状部材（ミラー部材）
１０８  規制部材
１０９  着地部材
１１０  配線導体
【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６−１】
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【図６−２】
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【図６−３】
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【図７】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図９】
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