(57)【要約】【課題】ＭＥＭＳ素子の可動部とこれに対向する制御電極との間で起こる「リリース時のスティッキング」及び「駆動時のスティッキング」を、高価な処理装置を必要とせずに、同時に抑制できるようにする。【解決手段】シリコーン系高分子を内包したスルフォニウムイオンを含有する電着液（例えば、日本ペイント（株）、ＩＮＳＵＬＥＥＤ３０２０Ｘ）に、上述した制御電極１１５が形成された基板とＳＵＳ３０４からなる対向電極とを浸漬し、制御電極１１５に負電圧を印加するとともに、上記対向電極に正電圧を印加する。以上の操作により、電着液に分散（溶解）している撥水性有機絶縁膜形成材料を、負電圧が印加された制御電極１１５の表面に析出させ、制御電極１１５の露出している表面に膜厚０．３μｍ程度の撥水性有機絶縁膜１０９が形成された状態とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に形成された導電性を備える第１構造体と、
前記第１構造体とは絶縁分離した状態に前記基板の上に形成された導電性を備える第２構造体と、
撥水性を有する高分子を内包したカチオン種が含まれた電着液を用いた電着により、前記第１構造体の表面及び前記第２構造体の表面の少なくともひとつに形成された前記高分子から構成された撥水性有機絶縁膜と
を少なくとも備えることを特徴とするＭＥＭＳ素子。
【請求項２】
請求項１記載のＭＥＭＳ素子において、
前記第２構造体は、前記基板の表面と離間して所定の方向に延在する可動部分を備えた可動構造体であり、
前記第１構造体は、前記基板の表面上に形成されて、前記可動部分の動作を制御する制御電極である
ことを特徴とするＭＥＭＳ素子。
【請求項３】
基板の上に導電性を備える第１構造体が形成された状態とする第１工程と、
導電性を備える第２構造体が、前記第１構造体とは絶縁分離して前記基板の上に形成された状態とする第２工程と、
前記第１構造体及び前記第２構造体を、撥水性を有する高分子を内包したカチオン種が含まれた電着液中に浸漬し、前記第１構造体と前記第２構造体との少なくともひとつに電圧を印加し、前記第１構造体の表面及び前記第２構造体の表面の少なくともひとつに、電着により前記高分子から構成された撥水性有機絶縁膜が形成された状態とする第３工程と
を備えることを特徴とするＭＥＭＳ素子の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載のＭＥＭＳ素子の製造方法において、
前記第２構造体は、前記基板の表面と離間して所定の方向に延在する可動部分を備えた可動構造体であり、
前記第１構造体は、前記基板の表面上に形成されて、前記可動部分の動作を制御する制御電極である
ことを特徴とするＭＥＭＳ素子の製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４記載のＭＥＭＳ素子の製造方法において、
前記カチオン種は、スルフォニウムイオンである
ことを特徴とするＭＥＭＳ素子の製造方法。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ素子の製造方法において、
前記第３工程は、前記電着液の液温を所定温度以下として行う
ことを特徴とするＭＥＭＳ素子の製造方法。
【請求項７】
請求項６記載のＭＥＭＳ素子の製造方法において、
前記第３工程は、所定値以下の前記電圧を印加する
ことを特徴とするＭＥＭＳ素子の製造方法。
【請求項８】
請求項３〜７のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ素子の製造方法により製造されたＭＥＭＳ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極などの微細な構造体表面が撥水性有機絶縁膜で被覆されたＭＥＭＳ素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（MicroElectro Mechanical System）素子では、微細な可動部や制御電極などが３次元的に配置されて構成されている。このような可動部の駆動は、これに対向して配置されている制御電極との間に電圧を印加することで発生する静電力によって行われている。例えば、図７に示すように、絶縁膜７０２が形成されたシリコンなどからなる基板７０１上に、支持部７０３により支持された可動部７０４は、可動部７０４の先端部下の基板７０１上に設けられた電極７０５の発生する静電気により駆動させるようにしている。
【０００３】
上述したＭＥＭＳ素子の製造過程では、可動部７０４などの３次元構造は、公知のエッチング法により作製される。エッチング法を用いた製造では、ウエットエッチング法及びドライエッチング法のいずれであっても、エッチング液による処理や、エッチング後の水洗処理などのウエット処理が行われることになるため、可動部７０４は水などの液体中に浸漬される状態を経由することになる。
【０００４】
このため、水などの液体を除去する乾燥工程において、図８（ａ）に示すように、可動部７０４とこれに対向する制御電極７０５との間に残渣する水などの液体７１１の表面張力により、可動部７０４の先端部が制御電極７０５に引き寄せられて接触する。この後、残渣していた水などの液体７１１が完全に乾燥除去された後、図８（ｂ）に示すように、可動部７０４の先端部と制御電極７０５とが、接触箇所７０６で接触したままの状態となる場合がある。この現象は「リリース時のスティッキング」と呼ばれ、ＭＥＭＳ素子の製造において、歩留まりを劣化させる大きな要因となっている。
【０００５】
上述したウエット処理による可動部の先端部と制御電極との接触による問題を回避するため、例えば、二酸化炭素を用いた超臨界乾燥方法が提案されている（非特許文献１参照）。この超臨界乾燥方法では、上述したような残渣する液体を液化二酸化炭素に置換し、しかる後に、液化二酸化炭素を超臨界状態とし、超臨界状態した二酸化炭素を気化させることで乾燥を行うようにしている。可動部７０４と制御電極７０５との間に超臨界状態の二酸化炭素が残渣しても、これには表面張力が発生しないため、可動部７０４が制御電極７０５に引き寄せられて接触することがない。
【０００６】
また、少なくとも一方の接触面を疎水性の自己組織化単分子層膜（ＳＡＭ）で被覆する技術が提案されている（非特許文献２参照）。このＳＡＭによる被覆法では、上述したような可動部７０４とこれに対向する制御電極７０５との間に水などの液体７１１が残渣しても、少なくとも一方の接触面が疎水性の膜で覆われた状態となっている。このため、水などの液体の表面張力による影響が低減され、可動部７０４が制御電極７０５に引き寄せられて接触するという現象は低減する。
【０００７】
【非特許文献１】G.T.Mulhern, D.S.Soane, and R.T.Howe, "Supercritical Carbon Dioxide Drying of Microstructures", The 7th International Conference on Solid-State Sensors and Actuators, pp.296-299, 1993
【非特許文献２】R.T.Alley, G.J.Cuan, R.T.Howe, and K.Komvopoulos, "The Effect of Release-Etch Processing on Surface Microstructure Stiction", IEEE Solid-State Sensor and Actuator Workshop, pp.202-207, 1992.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、超臨界乾燥方法では、超臨界状態を実現するために、例えば８ＭＰａという高い圧力状態が必要となるため、乾燥装置が非常に高価なものとなる。また、現状では、上述したような高い圧力を保持できる大型の処理容器の実現が困難なため、例えば、直径が６インチ以上の大きなウエハ（基板）を、一度に複数枚バッチ処理できる超臨界乾燥装置が実現されていない。
【０００９】
また、超臨界乾燥方法で「リリース時のスティッキング」を防止して製造されたとしても、ＭＥＭＳ素子は、実使用においては駆動させる。例えば、可動部７０４と制御電極７０５との間に電圧を印加させ、電極７０５から発生させた静電気により可動部７０４を電極７０５方向に引き寄せることで可動部７０４を動作させている。このように駆動しているときに、可動部７０４の先端部が電極７０５の表面に接触すると、可動部７０４の先端部と制御電極７０５との接触箇所で溶接が起こる。これは、「駆動時のスティッキング」と呼ばれ、この状態となると、可動部７０４の弾性力による反発（復元力）では接触したままの状態から元に戻らなくなる。
【００１０】
また、ＳＡＭによる被覆法では、単分子層レベルでの膜厚しか得られず、厚膜化が困難である。このため、可動部７０４を駆動させるために可動部７０４と制御電極７０５との間に電圧を印加させた際、可動部７０４の先端部と制御電極７０５とが接触すると、これらの間に形成されているＳＡＭが絶縁破壊を起こし、結果として直接接触する状態となり、上述した「駆動時のスティッキング」問題は解消されない。
【００１１】
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、ＭＥＭＳ素子の可動部とこれに対向する制御電極との間で起こる「リリース時のスティッキング」及び「駆動時のスティッキング」を、高価な処理装置を必要とせずに、同時に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】
【００１２】
本発明に係るＭＥＭＳ素子は、基板の上に形成された導電性を備える第１構造体と、第１構造体とは絶縁分離した状態に基板の上に形成された導電性を備える第２構造体と、撥水性を有する高分子を内包したカチオン種が含まれた電着液を用いた電着により、第１構造体の表面及び第２構造体の表面の少なくとも１つに形成された高分子から構成された撥水性有機絶縁膜とを少なくとも備えるものである。例えば、第２構造体は、基板の表面と離間して所定の方向に延在する可動部分を備えた可動構造体であり、第１構造体は、基板の表面上に形成されて、可動部分の動作を制御する制御電極である。
【００１３】
また、本発明に係るＭＥＭＳ素子の製造方法は、基板の上に導電性を備える第１構造体が形成された状態とする第１工程と、導電性を備える第２構造体が、第１構造体とは絶縁分離して基板の上に形成された状態とする第２工程と、第１構造体及び第２構造体を、撥水性を有する高分子を内包したカチオン種が含まれた電着液中に浸漬し、第１構造体と第２構造体との少なくとも１つに電圧を印加し、第１構造体の表面及び第２構造体の表面の少なくとも１つに、電着により上記高分子から構成された撥水性有機絶縁膜が形成された状態とする第３工程とを備えるようにしたものである。従って、第１構造体と第２構造体との間の微小領域に水などの液体が進入しても、形成されている撥水性有機絶縁膜によりはじかれ、進入した液体の表面張力により第１構造体と第２構造体とが引き寄せられることが抑制される。
【００１４】
上記ＭＥＭＳ素子の製造方法において、第２構造体は、基板の表面と離間して所定の方向に延在する可動部分を備えた可動構造体であり、第１構造体は、基板の表面上に形成されて、可動部分の動作を制御する制御電極である。また、上記ＭＥＭＳ素子の製造方法において、カチオン種は、スルフォニウムイオンであればよい。また、第３工程は、電着液の液温を所定温度以下として行うことで、形成される撥水性有機絶縁膜の飽和膜厚を一定の状態とすることができる。また、第３工程は、所定値以下の電圧を印加する状態とすることで、形成される撥水性有機絶縁膜の膜厚を、ある値以上には形成されない状態とすることができる。
【００１５】
また、本発明に係るＭＥＭＳ素子は、上述したＭＥＭＳ素子の製造方法により製造されたものである。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明では、第１構造体及び第２構造体を、撥水性を有する高分子を内包したカチオン種が含まれた電着液中に浸漬し、第１構造体と第２構造体との少なくとも１つに電圧を印加し、第１構造体の表面及び第２構造体の表面の少なくとも１つに、電着により上記高分子から構成された撥水性有機絶縁膜が形成された状態とした。この結果、本発明によれば、ＭＥＭＳ素子の可動部とこれに対向する制御電極との間で起こる「リリース時のスティッキング」及び「駆動時のスティッキング」を、高価な処理装置を必要とせずに、同時に抑制できるようなるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるＭＥＭＳ素子の製造方法を示す工程図である。まず、図１（ａ）に示すように、例えば、ｎ形の不純物が高濃度にドーピングされた膜厚２μｍ程度のシリコン層１１０と膜厚４μｍ程度の埋め込み絶縁層１０２とシリコン基板部（基板）１０１から構成されるＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板を用意する。埋め込み絶縁層１０２は、例えば酸化シリコンから構成されたものである。ついで、シリコン層１１０を公知のフォトリソグラフィ技術とエッチング技術によって加工し、図１（ｂ）に示すように、所望の形状からなる支持部１０７及び可動部（第２構造体）１０８が、埋め込み絶縁層１０２の上に形成された状態とする。
【００１８】
次いで、図１（ｃ）に示すように、支持部１０７及び可動部１０８を含む埋め込み絶縁層１０２の上に、例えばチタンからなる膜厚０．１μｍ程度の下部シード層１０３ａが形成された状態とし、続いて、下部シード層１０３ａ上に、例えば金からなる膜厚０．３μｍ程度の上部シード層１０３ｂが形成された状態とする。次いで、この上にレジストを塗布して形成したレジスト膜をパターニングし、上部シード層１０３ｂの一部が露出する開口部１０６ａを備えたレジスト膜１０６が形成された状態とする。例えば、感光性を有するレジストを用いた公知のフォトリソグラフィ技術によるパターニングで、レジスト膜１０６が形成可能である。
【００１９】
次に、レジスト膜１０６の開口部１０６ａに露出した上部シード層１０３ｂ上に、電解メッキ法により金からなる金属パターン１０５が形成された状態とする。金属パターン１０５は、上面が、支持部１０７及び可動部１０８と同じ高さに形成された状態とし、金属パターン１０５，支持部１０７，及び可動部１０８の表面により、ほぼ同一平面が形成される平坦な状態とする。形成された金属パターン１０５は、同一材料である金から構成された下層の上部シード層１０３ｂと一体となる。また、金属パターン１０５と可動部１０８との各々の対向面は、例えば、２〜４μｍ程度離間している。
【００２０】
次に、レジスト膜１０６を除去した後、金属パターン１０５をマスクとし、ヨウ素／ヨウ化アンモニウム溶液を用いたウエットエッチング法により金からなる上部シード層１０３ｂを選択的にエッチング除去し、続いて、フッ酸溶液によるウエットエッチングでチタンからなる下部シード層１０３ａを選択的に溶解させて除去し、図１（ｄ）に示すように、制御電極（第１構造体）１１５が形成された状態とする。制御電極１１５は、一部の下部シード層１０３ａ，一部の上部シード層１０３ｂ，及び金属パターン１０５から構成されている。
【００２１】
更に、これらの上にレジストを塗布してレジスト膜を形成し、レジスト膜をパターニングすることで支持部１０７の一部が露出する開口部を備えたレジストパターンを形成し、開口部に電解メッキ法により金をメッキすることで、図１（ｅ）に示すように、金からなる可動部電極１０４が、支持部１０７の上に形成された状態とする。
【００２２】
次に、シリコーン系高分子を内包したスルフォニウムイオンを含有する電着液（例えば、日本ペイント（株）、ＩＮＳＵＬＥＥＤ３０２０Ｘ）に、上述した制御電極１１５が形成された基板とＳＵＳ３０４からなる対向電極とを浸漬し、制御電極１１５に負電圧を印加するとともに、上記対向電極に正電圧を印加する。すなわち、制御電極１１５を負極とし、対向電極を正極として電着液中に浸漬し、定電圧源を用いて電圧を印加してカチオン電着を行う。これは、カチオンとしてのスルフォニウムイオンをシェルとし、シリコーン系高分子などの撥水性を有する高分子をコアとして内包したコア・シェル型エマルションを用いた電着である。
【００２３】
以上の操作により、電着液に分散（溶解）している撥水性有機絶縁膜形成材料を、負電圧が印加された制御電極１１５の表面に析出させ、図１（ｆ）に示すように、制御電極１１５の露出している表面に膜厚０．３μｍ程度の撥水性有機絶縁膜１０９が形成された状態とする。上記電着液に分散（溶解）している材料は、負電圧が印加されていない埋め込み絶縁層１０２，可動部電極１０４，支持部１０７，及び可動部１０８の表面には付着せず、負電圧が印加されている部分に選択的に析出して撥水性有機絶縁膜１０９を形成する。
【００２４】
最後に、フッ酸溶液によるウエットエッチングで埋め込み絶縁層１０２を選択的に溶解させて除去し、この後、水洗を行いまた乾燥をし、加えて加熱処理をすることで、図１（ｇ）に示すように、撥水性有機絶縁膜１０９に表面を保護された制御電極１１５が、絶縁層１１２を介してシリコン基板部１０１の上に固定され、支持部１０７が、絶縁層１１１を介してシリコン基板部１０１の上に固定された状態が得られる。加熱処理により、撥水性有機絶縁膜１０９が硬化して安定化する。図２の斜視図に示すように、可動部１０８は、支持部１０７の１つの角より延在した棒状構造体であり、可動部１０８と制御電極１１５とは、シリコン基板部１０１の上で、絶縁分離した状態に形成されている。可動部１０８は、制御電極１１５に電気信号を印加することで、電界の作用により所定の方向に作動する。
【００２５】
ここで、上述したウエットエッチングや水洗などのウエット処理が行われていても、制御電極１１５の表面には、撥水性有機絶縁膜１０９が形成されているため、例えば制御電極１１５と可動部１０８とが接触したままの状態となるなどの「リリース時のスティッキング」が防止される。
【００２６】
上述した製造方法に対し、図５（ｆ）の工程を行わず、撥水性有機絶縁膜１０９を形成することなく図２同様のＭＥＭＳ素子を製造した場合、支持部１０７の１つの角より延在する長さが１１０μｍ以上とされた可動部１０８が、制御電極１１５にスティッキングを起こした。一方、図５（ｆ）の工程を行って撥水性有機絶縁膜１０９を形成し、図２のＭＥＭＳ素子を製造した場合、可動部１０８の長さが８５０μｍまでスティッキングを起こさなかった。
【００２７】
また、可動部１０８と制御電極１１５の間に絶縁破壊電圧以下の電圧を印加することで、図２のＭＥＭＳ素子を駆動させても、「駆動時のスティッキング」を起こすことなく、電界の作用により所定の方向に作動する状態が得られた。
【００２８】
なお、上述では、可動部１０８を高濃度にドーピングしたｎ形シリコンから構成し、制御電極１１５を金／クロムもしくは金／チタンから構成したが、これらは、電着により撥水性有機絶縁膜１０９が形成できる導体であれば良い。上述の導体として、例えば、銅／クロムもしくは銅／チタン、あるいは、ＳＵＳ、鉄などの金属や、あるいは、高濃度にドーピングしたｐ形シリコンもしくはポリシリコン、あるいは、ポリアセチレン、ポリアズレン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアセン、ポリフェニルアセチレン、ポリジアセチレンなどの炭化水素系導電性ポリマーや、あるいは、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリチエニレンビニレンなどのヘテロ原子含有系導電性ポリマーや、あるいは、電荷移動錯体でも構成できる。
【００２９】
また、上述では、制御電極１１５だけに撥水性有機絶縁膜１０９を形成するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、可動部電極１０４を形成する前に、支持部１０７及び可動部１０８のみに負電圧を印加することで、選択的に支持部１０７及び可動部１０８に撥水性有機絶縁膜１０９を形成することができる。
【００３０】
また、可動部電極１０４を形成する前に、可動部１０８（支持部１０７を含む）に負電圧印加し、可動部電極１０４を形成した後、制御電極１１５に負電圧印加することで、可動部１０８（支持部１０７を含む）及び制御電極１１５の両方に撥水性有機絶縁膜１０９を形成することもできる。
【００３１】
なお、フッ酸溶液によるウエットエッチングで埋め込み絶縁層１０２を選択的に溶解させて除去した後に、制御電極１１５の表面に電着により撥水性有機絶縁膜１０９が形成された状態としてもよい。
【００３２】
また、上述では、電着液としてシリコーン系高分子を内包したスルフォニウムイオンを含有する電着液を用いたが、撥水性を有する高分子を内包したカチオン種を含有する液であればこれに限定されるものではない。
【００３３】
次に、上述した撥水性有機絶縁膜の形成について、より詳細に説明する。まず、表面に金／チタンを蒸着して金属層を形成したシリコン基板を用いる。このシリコン基板に対し、電着液（日本ペイント（株）、ＩＮＳＵＬＥＥＤ３０２０Ｘ）の温度を３０℃とした状態で、印加電圧を４Ｖから７Ｖの範囲に変化させて前述同様のカチオン電着を行い、金属層の表面に  撥水性有機絶縁膜が形成された状態とする。なお、負電極となる金属層の表面に析出した撥水性有機絶縁膜は、１０分間水洗した後、引き続いて２３０℃で２５分のアニール処理をする。このように形成された撥水性有機絶縁膜の膜厚を、触針式段差計で測定する。
【００３４】
図３は、上述した膜厚の測定結果として印加電圧と電着膜厚の関係を示す特性図である。図３に示すように、印加電圧が７Ｖ以下では、時間に関係することなく、膜厚がある値以上に厚く形成されることがなく飽和する。このように、上述したカチオン電着による撥水性有機絶縁膜の形成では、印加電圧を７Ｖ以下にすることで、撥水性有機絶縁膜の形成を自動的に停止させることが可能になり、電着時間を制御する必要がない。さらには、印加電圧を５Ｖ未満にすることで、電着により形成される撥水性有機絶縁膜の飽和膜厚をサブミクロンオーダーで制御することが可能となる。このように、上述したカチオン電着による撥水性有機絶縁膜の形成によれば、電着処理時の印加電圧を所定の電圧以下とすることで、処理時間時に対するプロセスマージンを大きくすること（製造工程に余裕を与えること）が可能となり、更に、サブミクロンオーダーの膜厚を有する撥水性有機絶縁膜の形成が可能となる。
【００３５】
次に、電着液の温度（液温）と電着膜との関係について説明する。まず、電着の工程において、印加電圧を７Ｖに固定した条件とし、液温を２２．５℃から３５℃の範囲で変化させてカチオン電着を行い、形成された撥水性有機絶縁膜の膜厚を計測する。また、上述と同様に、負電極となるシリコン基板表面の金属層に析出した撥水性有機絶縁膜は、１０分間水洗した後、引き続いて２３０℃で２５分の加熱処理を行う。また、膜厚の測定は、触針式段差計で行う。
【００３６】
図４は、上述した膜厚の測定結果として液温と電着膜厚の関係を示す特性図である。図４に示すように、液温を３０℃以下に制御することで、飽和膜厚は殆ど一定になる。このように、上述したカチオン電着による撥水性有機絶縁膜の形成によれば、電着処理時の電着液の温度を、所定の温度以下とすることで、飽和膜厚は液温に対して無関係となり、電着液の温度に対するプロセスマージンを大きくすることができ、製造工程に余裕を与えることができる。なお、電着時の電着液の温度の下限は、電着液の凝固点（融点）より高くする。
【００３７】
次に、電着により形成された撥水性有機絶縁膜の撥水性の熱耐性について説明する。電着の工程において、印加電圧を４Ｖ、電着時間を５分、液温を３０℃に固定した条件とし、上述同様のカチオン電着を行い、負電極となるシリコン基板表面の金属層に析出した撥水性有機絶縁膜は、１０分間水洗した後、引き続いて１００℃で２５分の加熱処理をして硬化させる。この後、１００℃から４００℃までの温度で追加の加熱処理を実施した撥水性有機絶縁膜の撥水性を測定する。なお、追加の加熱処理の時間は２５分間とした。なお、撥水性の測定は公知の接触角測定装置によって確認できる。図５は、上述した硬化させた後の追加の加熱処理を実施した撥水性有機絶縁膜上の水の接触角を示す特性図である。図５に示すように、幅広い温度領域で高い撥水性を維持する。
【００３８】
次に、電着により形成された撥水性有機絶縁膜の絶縁耐性について説明する。電着の工程において、印加電圧を４Ｖ、電着時間を５分、液温を３０℃に固定した条件とし、上述同様のカチオン電着を行い、負電極となるシリコン基板表面の金属層に析出した撥水性有機絶縁膜を１０分間水洗した後、引き続いて２３０℃で２５分の加熱処理をして硬化させる。得られた撥水性有機絶縁膜の絶縁耐性の測定は公知のＩ−Ｖ測定装置によって確認できる。
【００３９】
図６は、上述した撥水性有機絶縁膜の絶縁耐性を示す特性図である。図６に示すように、膜厚０．３μｍ程度の撥水性有機絶縁膜は、３００Ｖ程度まで絶縁破壊を起こさず、高い絶縁耐性を有している。
【００４０】
以上説明したように、図１に例示した製造方法によれば、アクチュエータなどの可動部と、この可動部と対向する、例えば制御電極などの構造体の表面において、少なくとも一方に、電着により撥水性有機絶縁膜を形成するようにした。従って、可動部と構造体との間に水などの液体が進入しても、液体の表面張力によって可動部が構造体に引き寄せられることが抑制され、水などの液体を用いた製造過程における液体の表面張力によるＭＥＭＳ素子の可動部とこれに対向する構造体との（リリース時の）スティッキングを、高価な処理装置を必要とせずに抑制できるようになる。
【００４１】
同時に、撥水性有機絶縁膜の厚さは、電着時に印加する電圧によってデバイス駆動電圧以上の耐圧を有する膜厚に制御可能である。このように膜厚を制御することで、撥水性有機絶縁膜が絶縁破壊を起こすことがなくなり、「駆動時のスティッキング」を防止できるという優れた効果も併せ持つことができる。また、上述した製造方法によれば、印加電圧を所定電圧以下とすることで、電着処理の時間にかかわらず、撥水性有機絶縁膜を、サブミクロンオーダーで所望の箇所に形成することが可能となる。また、電着液の温度を所定温度以下とすることで、形成される撥水性有機絶縁膜の飽和膜厚は、液温に対して無関係となるので、電着液の温度に対してもプロセスマージンを大きくすることができ、製造工程に余裕を与えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態におけるＭＥＭＳ素子の製造方法を示す工程図である。
【図２】マイクロマシンの構成例を示す斜視図である。
【図３】膜厚の測定結果として、印加電圧と電着膜厚の関係を示す特性図である。
【図４】膜厚の測定結果として、液温と電着膜厚の関係を示す特性図である。
【図５】撥水性の測定結果として、加熱温度と水の接触角の関係を示す特性図である。
【図６】絶縁耐圧の測定結果として、電流と電圧の関係を示す特性図である。
【図７】一般的なＭＥＭＳ素子の構成を示す概略的な断面図である。
【図８】図７に示すＭＥＭＳ素子の可動部と構造体が接触する状態を示した説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０１…シリコン基板部（基板）、１０２…埋め込み絶縁層、１０３ａ…下部シード層、１０３ｂ…上部シード層、１０４…可動部電極、１０５…金属パターン、１０６…レジスト膜、１０６ａ…開口部、１０７…支持部、１０８…可動部（第２構造体）、１０９…撥水性有機絶縁膜、１１０…シリコン層、１１１…絶縁層、１１２…絶縁層、１１５…制御電極（第１構造体）。
【図１】
2008044065.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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