(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミラー部と、
前記ミラー部を支持するよう設けられ、表面がＡＬＤ層で覆われたトーションバーとを有し、
前記トーションバーに捩れ力を与えることにより、前記トーションバーに沿った軸を中心として前記ミラー部を回動可能に構成されていることを
特徴とする走査ミラー。
【請求項２】
表面が前記ＡＬＤ層で覆われた１対の電極を有し、各電極の間に電圧を印加することにより、前記トーションバーに捩れ力を与えるよう変形可能に設けられた静電アクチュエータを有することを特徴とする請求項１記載の走査ミラー。
【請求項３】
前記ＡＬＤ層は、絶縁体から成ることを特徴とする請求項１または２記載の走査ミラー。
【請求項４】
前記ＡＬＤ層は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）および窒化ガリウム（ＧａＮ）のうちのいずれか１種類、または複数種類から成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の走査ミラー。
【請求項５】
前記ミラー部と前記トーションバーとは、シリコン（Ｓｉ）製であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の走査ミラー。
【請求項６】
前記ＡＬＤ層は、０．５ｎｍ乃至２００ｎｍの厚みを有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の走査ミラー。
【請求項７】
ミラー部を支持するよう設けられたトーションバーに捩れ力を与えることにより、前記トーションバーに沿った軸を中心として前記ミラー部を回動可能に構成された走査ミラーの製造方法であって、
前記ミラー部と前記トーションバーとを形成した後、少なくとも前記トーションバーの表面に、原子層堆積法により前記ＡＬＤ層を形成することを
特徴とする走査ミラーの製造方法。
【請求項８】
前記走査ミラーは、１対の電極の間に電圧を印加することにより、前記トーションバーに捩れ力を与えるよう変形可能に設けられた静電アクチュエータを有し、
前記ミラー部と前記トーションバーと前記静電アクチュエータとを形成した後、少なくとも前記トーションバーの表面と前記静電アクチュエータの各電極の表面とに、原子層堆積法により前記ＡＬＤ層を形成することを
特徴とする請求項７記載の走査ミラーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査ミラーおよび走査ミラーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザプロジェクタやレーザディスプレイ、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ；Optical Coherence Tomography）の機能を備えたＯＣＴプローブなどのデバイスでは、小型化や携帯の容易化等を図るため、微細加工技術により製造されたＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）のマイクロスキャナを用いたものが開発されている（例えば、特許文献１乃至４参照）。このマイクロスキャナは、レーザ光を反射するミラー部と、そのミラー部を支持するトーションバーとを有し、トーションバーに捩れ力を与えてミラー部を回動させることにより、レーザ光を２次元走査するよう構成された走査ミラーを有している。【０００３】
このようなＭＥＭＳマイクロスキャナを高性能化するためには、走査ミラーをより高速、高スキャン角、低消費電力で駆動する必要がある。そこで、トーションバーとカンチレバーとを組み合わせた機械てこ増幅機能により、ミラー部の回転角を大きくしたＰＺＴ（lead-zirconate-titanate）駆動マイクロスキャナが開発されている（例えば、非特許文献１または２参照）。【０００４】
また、トーションバーのねじり強度を高めて耐久性を向上させるために、ミラー部やトーションバーの表面を、プラズマＣＶＤ（plasma enhanced chemical vapor deposition）を用いて、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ；diamond-like carbon）膜で覆った構造が提案されている（非特許文献３参照）。この構造によれば、ねじり強度を１１．１〜３０．０％向上させることができる。【０００５】
なお、多結晶シリコン膜の表面やポリマー層の表面に、原子層堆積（ＡＬＤ；Atomic layer deposition）法により酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）層を形成し、その酸化アルミニウム層による効果や影響を調べる研究が行われている（例えば、非特許文献４または５参照）。しかし、これらは、走査ミラーのトーションバーの表面に酸化アルミニウム層を形成したものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３９３４５７８号公報
【特許文献２】特許第５３２１７４０号公報
【特許文献３】特許第５６４０４２０号公報
【特許文献４】特許第６０１８９２６号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】S. Gu-Stoppel, D. Kaden, H. J. Quenzer, U. Hofmann, W. Benecke, “High speed piezoelectric microscanners with large deflection using mechanical leverage amplification”, Procedia Engineering, 2012, 47, p.56-59
【非特許文献２】S. Gu-Stoppel, T. Giese, H. J. Quenzer, U. Hofmann, W. Benecke, “PZT-Actuated and -Sensed Resonant Micromirrors with Large Scan Angles Applying Mechanical Leverage Amplification for Biaxial Scanning”, Micromachines, 2017, 8, 215
【非特許文献３】W. Zhang, K. Obitani, Y. Hirai, T. Tsuchiya, O. Tabata, “Fracture strength of silicon torsional mirror resonators fully coated with submicrometer-thick PECVD DLC film”, Sensors and Actuators A: Physical, 2019, 286, p.28-34
【非特許文献４】M. Budnitzki, O. Pierron, “The influence of nanoscale atomic-layer-deposited alumina coating on the fatigue behavior of polycrystalline silicon thin films”, Applied Physics Letters, 2009, 94, 141906
【非特許文献５】P. F. Carcia, R. S. McLean, M. H. Reilly, “Permeation measurements and modeling of highly defective Al2O3 thin films grown by atomic layer deposition on polymers”, Applied Physics Letters, 2010, 97, 221901
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１乃至４や非特許文献１、２に記載のような従来の走査ミラーでは、シリコン等から成るトーションバーの表面に水分や酸素が付着することにより、トーションバーの酸化や水酸化が進むため、トーションバーの劣化が早いという課題があった。また、非特許文献３に記載の走査ミラーでは、トーションバーの表面にＤＬＣ膜を形成するため、トーションバーの酸化や水酸化の進行を遅らせることはできるが、ＤＬＣ膜の形成にプラズマＣＶＤを用いているため、トーションバーの表面への水分や酸素の付着を完全に防ぐことはできず、トーションバーの劣化を抑えることはできないという課題があった。【０００９】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、トーションバーの酸化や水酸化を防ぐことができ、それによるトーションバーの劣化を抑えることができる走査ミラーおよび走査ミラー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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る走査ミラーは、ミラー部と、前記ミラー部を支持するよう設けられ、表面がＡＬＤ層で覆われたトーションバーとを有し、前記トーションバーに捩れ力を与えることにより、前記トーションバーに沿った軸を中心として前記ミラー部を回動可能に構成されていることを特徴とする。【００１１】
本発明に係る走査ミラーは、トーションバーの表面をＡＬＤ層で覆うことにより、トーションバーの表面にＡＬＤ層を密着させて、トーションバー形成時の凹凸や微細亀裂なども覆うことができる。また、ＡＬＤ層は、原子層堆積（ＡＬＤ；Atomic layer deposition）法により形成され、プラズマＣＶＤによる堆積層などよりも緻密であり、ピンホールも存在しない。このため、本発明に係る走査ミラーは、ＡＬＤ層により、トーションバーの表面に水分や酸素が付着するのを、ほぼ完全に防ぐことができる。これにより、トーションバーの酸化や水酸化を防ぐことができ、それによるトーションバーの劣化を抑えることができる。また、本発明に係る走査ミラーは、ＡＬＤ層により、トーションバーのねじり強度（torsional fracture strength）を高めることもできる。【００１２】
本発明に係る走査ミラーは、表面が前記ＡＬＤ層で覆われた１対の電極を有し、各電極の間に電圧を印加することにより、前記トーションバーに捩れ力を与えるよう変形可能に設けられた静電アクチュエータを有することが好ましい。この場合、ＡＬＤ膜により、トーションバーだけでなく、各電極の酸化や水酸化も防ぐことができ、それによる各電極の劣化を抑えることができる。また、静電アクチュエータを機械てこ増幅機能を有する構成にすることにより、より高速、高スキャン角、低消費電力で駆動することができる。【００１３】
本発明に係る走査ミラーの製造方法は、ミラー部を支持するよう設けられたトーションバーに捩れ力を与えることにより、前記トーションバーに沿った軸を中心として前記ミラー部を回動可能に構成された走査ミラーの製造方法であって、前記ミラー部と前記トーションバーとを形成した後、少なくとも前記トーションバーの表面に、原子層堆積法により前記ＡＬＤ層を形成することを特徴とする。【００１４】
本発明に係る走査ミラーの製造方法は、本発明に係る走査ミラーを好適に製造することができる。本発明に係る走査ミラーの製造方法は、トーションバーの表面に、原子層堆積法によりＡＬＤ層を形成するため、形成したＡＬＤ層がトーションバーの表面に密着し、トーションバー形成時の凹凸や微細亀裂なども覆うことができる。本発明に係る走査ミラーの製造方法では、形成したＡＬＤ層により、トーションバーの表面に水分や酸素が付着するのを、ほぼ完全に防ぐことができる。これにより、トーションバーの酸化や水酸化を防ぐことができ、それによるトーションバーの劣化を抑えることができる。また、形成したＡＬＤ層により、トーションバーのねじり強度を高めることもできる。【００１５】
本発明に係る走査ミラーの製造方法で、前記走査ミラーは、１対の電極の間に電圧を印加することにより、前記トーションバーに捩れ力を与えるよう変形可能に設けられた静電アクチュエータを有し、前記ミラー部と前記トーションバーと前記静電アクチュエータとを形成した後、少なくとも前記トーションバーの表面と前記静電アクチュエータの各電極の表面とに、原子層堆積法により前記ＡＬＤ層を形成してもよい。この場合、形成したＡＬＤ膜により、トーションバーだけでなく、各電極の酸化や水酸化も防ぐことができ、それによる各電極の劣化を抑えることができる。また、機械てこ増幅機能を有する静電アクチュエータを形成することにより、より高速、高スキャン角、低消費電力で駆動可能な走査ミラーを製造することができる。【００１６】
本発明に係る走査ミラーおよび走査ミラーの製造方法で、前記ＡＬＤ層は、トーションバーの疲労に対する強度を高めるものであれば、いかなる材料から成っていてもよく、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）および窒化ガリウム（ＧａＮ）のうちのいずれか１種類、または複数種類から成っていてもよい。また、前記ＡＬＤ層は、絶縁体から成っていてもよく、この場合、静電アクチュエータの各電極をＡＬＤ層で覆うことにより、電極同士の接触による短絡を防ぐことができ、静電アクチュエータの可動範囲を拡げることができる。また、ＡＬＤ層が絶縁体の酸化アルミニウムから成るときには、各電極の誘電率を高めることができ、静電アクチュエータで発生する静電力を大きくすることができる。【００１７】
本発明に係る走査ミラーおよび走査ミラーの製造方法で、前記ミラー部と前記トーションバーとは、シリコン（Ｓｉ）製であることが好ましい。また、静電アクチュエータを有する場合には、静電アクチュエータもシリコン製であることが好ましい。特に、本発明に係る走査ミラーでは、これらが、シリコンの微細加工技術により製造されたＭＥＭＳであることが好ましい。また、本発明に係る走査ミラーの製造方法では、これらを、シリコンの微細加工技術により製造することが好ましい。【００１８】
本発明に係る走査ミラーおよび走査ミラーの製造方法で、前記ＡＬＤ層は、０．５ｎｍ乃至２００ｎｍの厚みを有していることが好ましい。この場合、トーションバーの動きをほとんど阻害することなく、トーションバーや各電極の劣化を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、トーションバーの酸化や水酸化を防ぐことができ、それによるトーションバーの劣化を抑えることができる走査ミラーおよび走査ミラーの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態の走査ミラーの、（ａ）デバイス層を加工して形成されたミラー部などの各部を示す平面図、（ｂ）バンドル層を加工して形成された各印加電極を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態の走査ミラーの製造方法を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態の走査ミラーの、ＡＬＤ法により原子層を（ａ）８００層、（ｂ）４００層、（ｃ）１０層成膜したときの断面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図４】本発明の実施の形態の走査ミラーの、ＡＬＤ法により原子層を８００層、４００層、１０層成膜したときの表面形状、および、原子層の成膜前の表面形状の測定結果を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態の走査ミラーの、ＡＬＤ法により原子層を８００層成膜したときの残留応力の測定結果を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態の走査ミラー（ＡＬＤ成膜あり）、および、比較例であるＡＬＤ成膜なしの走査ミラーの、応力振幅と疲労寿命との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図６は、本発明の実施の形態の走査ミラーおよび走査ミラーの製造方法を示している。
本発明の実施の形態の走査ミラーは、Ｓｉ製のバンドル層とデバイス層との間に、ＳｉＯ２製のＢＯＸ層を有するＳＯＩ（Silicon on Insulator）ウエハを用いて製造されている。ＳＯＩウエハは、バンドル層とデバイス層とが、ＢＯＸ層により絶縁されている。
【００２２】
図１に示すように、本発明の実施の形態の走査ミラーは、支持電極２１と４つの梁部２２と２つのコネクティングバー２３とミラー部２４と２つのトーションバー２５と２つの印加電極２６とを有している。支持電極２１、各梁部２２、各コネクティングバー２３、ミラー部２４および各トーションバー２５は、デバイス層１１を加工して形成されている。各印加電極２６は、バンドル層１２を加工して形成されている。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、支持電極２１は、矩形枠状を成している。４つの梁部２２は、それぞれ複数の細長い矩形板を幅方向で平行に並べて配置し、各矩形板が両隣の矩形板とそれぞれ異なる端部で互い違いに接続するよう形成されている。各梁部２２は、支持電極２１の矩形状の内縁２１ａの１対の長辺に沿って、それぞれ２つずつ並んで配置されており、その２つが対応する長辺の中央部からそれぞれ異なる側の端部まで伸びて、対応する長辺との間に隙間をあけて配置されている。各梁部２２は、一方の長辺に沿った２つと、他方の長辺に沿った２つとの間に、細長い矩形状のミラー用孔２２ａをあけて配置されている。また、各梁部２２は、各矩形板が支持電極２１の内縁２１ａの短辺に対して平行になるよう配置されており、内縁２１ａの長辺の中央部側で、支持電極２１に接続されている。
【００２４】
２つのコネクティングバー２３は、それぞれ支持電極２１の内縁２１ａの一方の短辺側および他方の短辺側で、ミラー用孔２２ａを挟んで対向する梁部２２を接続するよう設けられている。各コネクティングバー２３は、それぞれ内縁２１ａの各短辺側で、各梁部２２同士を接続している。ミラー部２４は、円板状を成し、ミラー用孔２２ａの中央部に、各梁部２２に接触しないよう配置されている。２つのトーションバー２５は、支持電極２１の内縁２１ａの各長辺と平行を成し、それぞれ各コネクティングバー２３の中央部とミラー部２４とを接続するよう設けられている。これにより、各トーションバー２５は、ミラー部２４を支持している。
【００２５】
図１（ａ）に示すように、支持電極２１、各梁部２２、各コネクティングバー２３、ミラー部２４および各トーションバー２５は、支持電極２１の内縁２１ａの各長辺に平行な中心線に対して線対称、かつ、支持電極２１の内縁２１ａの各短辺に平行な中心線に対して線対称な形状を成している。
【００２６】
図１（ｂ）に示すように、各印加電極２６は、支持電極２１および各梁部２２に対向する部分に設けられており、中央にミラー用孔２２ａに対応する矩形状の駆動用孔２６ａが形成されている。一方の印加電極２６は、支持電極２１の内縁２１ａの一方の長辺側の領域と、その長辺に沿った２つの梁部２２と、支持電極２１の内縁２１ａの一方の短辺側の領域とに対向するよう設けられている。他方の印加電極２６は、支持電極２１の内縁２１ａの他方の長辺側の領域と、その長辺に沿った２つの梁部２２と、支持電極２１の内縁２１ａの他方の短辺側の領域とに対向するよう設けられている。各印加電極２６は、電気的に接続されていない。
【００２７】
本発明の実施の形態の走査ミラーは、デバイス層１１に形成された支持電極２１、各梁部２２、各コネクティングバー２３、ミラー部２４および各トーションバー２５と、バンドル層１２に形成された各印加電極２６とが、ＢＯＸ層により間隔を開けて配置され、かつ、ＢＯＸ層により絶縁されている。なお、本発明の実施の形態の走査ミラーは、支持電極２１、各梁部２２および各印加電極２６により、静電アクチュエータを形成している。
【００２８】
本発明の実施の形態の走査ミラーは、支持電極２１、各梁部２２、各コネクティングバー２３、ミラー部２４、各トーションバー２５、および、各印加電極２６の表面が、ＡＬＤ層で覆われている。図１に示す具体的な一例では、ＡＬＤ層は、絶縁体の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）から成っているが、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の他にも、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）などから成っていてもよい。
【００２９】
図１に示すように、本発明の実施の形態の走査ミラーは、以下のようにして、ミラー部２４を回動可能に構成されている。すなわち、支持電極２１を接地し、各印加電極２６に、それぞれπだけ位相をずらした交流電圧を印加することにより、一方の印加電極２６に対向する梁部２２と、他方の印加電極２６に対向する梁部２２とが、位相がπずれた変形を行う。これにより、各コネクティングバー２３が同じように変形し、各トーションバー２５に同じ方向の捻れ力を与える。この捻れ力により、各トーションバー２５に沿った軸を中心として、ミラー用孔２２ａおよび駆動用孔２６ａの内側で、ミラー部２４を回動させるようになっている。
【００３０】
本発明の実施の形態の走査ミラーは、本発明の実施の形態の走査ミラーの製造方法により、好適に製造することができる。すなわち、図２に示すように、本発明の実施の形態の走査ミラーの製造方法では、まず、ＳＯＩウエハの洗浄を行い（図２（ａ）参照）、ＳＯＩウエハのデバイス層１１の表面にレジストリポリマー３１を塗布し、マスクパターンを用いて、フォトリソグラフィによりパターニングを行う（図２（ｂ）参照）。深掘りＲＩＥ（Deep RIE）装置により、デバイス層１１のエッチングを行う（図２（ｃ）参照）。エッチングの後、レジストリポリマー３１を、剥離液により除去する（図２（ｄ）参照）。これにより、デバイス層１１に、支持電極２１、各梁部２２、各コネクティングバー２３、ミラー部２４および各トーションバー２５を形成する。
【００３１】
次に、同様にして、ＳＯＩウエハのバンドル層１２の表面に、レジストリポリマー３１を塗布して、フォトリソグラフィによりパターニングを行い（図２（ｅ）参照）、深掘りＲＩＥによりバンドル層１２のエッチングを行った後（図２（ｆ）参照）、レジストリポリマー３１を除去する（図２（ｇ）参照）。これにより、各印加電極２６を形成する。次に、エッチング液を用いて、ミラー用孔２２ａの範囲のＢＯＸ層１３をエッチングする（図２（ｈ）参照）。その後、原子層堆積法により、露出面全体を覆うようＡＬＤ層２７を形成する（図２（ｉ）参照）。
【００３２】
なお、図２に示す具体的な一例では、ＳＯＩウエハのバンドル層１２の厚みは 200μm、ＢＯＸ層１３の厚みは 1μm、デバイス層１１の厚みは 90μmである。レジストリポリマー３１は、OFPR 800-LB 200cp である。深掘りＲＩＥ装置はＳＴＳ社製であり、深掘りＲＩＥのエッチングガスはＳＦ６ガス、パッシベーションガスはＣ４Ｆ８ガスである。剥離液は、デュポン社製「EKC265（登録商標）」である。ＢＯＸ層１３のエッチング液は、濃度４９％のＨＦ溶液である。ＡＬＤ層２７は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）製である。
【００３３】
このように、本発明の実施の形態の走査ミラーは、本発明の実施の形態の走査ミラーの製造方法を用いて、シリコンの微細加工技術によりＭＥＭＳとして製造することができる。本発明の実施の形態の走査ミラーは、トーションバー２５や支持電極２１、各印加電極２６の表面をＡＬＤ層２７で覆うことにより、それらの表面にＡＬＤ層２７を密着させて、それらを形成した時の凹凸や微細亀裂なども覆うことができる。また、本発明の実施の形態の走査ミラーは、ＡＬＤ層２７により、トーションバー２５や支持電極２１、各印加電極２６の表面に水分や酸素が付着するのを、ほぼ完全に防ぐことができる。これにより、トーションバー２５や支持電極２１、各印加電極２６の酸化や水酸化を防ぐことができ、それらの劣化を抑えることができる。また、本発明の実施の形態の走査ミラーは、ＡＬＤ層２７により、トーションバー２５のねじり強度を高めることもできる。
【００３４】
本発明の実施の形態の走査ミラーは、支持電極２１、各梁部２２および各印加電極２６により構成される静電アクチュエータが、機械てこ増幅機能を有しているため、より高速、高スキャン角、低消費電力で駆動することができる。また、本発明の実施の形態の走査ミラーは、ＡＬＤ層２７が絶縁体の酸化アルミニウム製であるため、支持電極２１や各梁部２２と各印加電極２６との接触による短絡を防ぐことができ、静電アクチュエータの可動範囲をさらに拡げることができる。また、ＡＬＤ層２７が酸化アルミニウム製であるため、支持電極２１や各印加電極２６の誘電率を高めることができ、静電アクチュエータで発生する静電力を大きくすることができる。また、ミラー部２４を共振周波数で駆動させることにより、ミラー部２４の回転角をさらに大きくすることができる。
【実施例１】
【００３５】
図２に示す本発明の実施の形態の走査ミラーの製造方法により、図１に示す本発明の実施の形態の走査ミラーを製造した。ＡＬＤ法により原子層を１０層、４００層、８００層成膜した、３種類の走査ミラーを製造した。理論的には、１層が１オングストローム（０．１ｎｍ）であるため、各走査ミラーのＡＬＤ層２７の厚みは、それぞれ１ｎｍ、４０ｎｍ、８０ｎｍとなる。また、製造した各走査ミラーは、１つの梁部２２の長さｌａが 14,210μm、梁部２２の幅ｂａが 140μm、各コネクティングバー２３の各梁部２２との接続端から各トーションバー２５との接続部までの長さｌｃが 500μm、各コネクティングバー２３の幅ｂｃが 90μmである。【００３６】
なお、走査ミラーの製作誤差は、0.1μm オーダーであった。また、ＡＬＤ層２７の形成前の走査ミラーは、ＬＶＤ（Laser Doppler Vibrometer；Polytech社製）で測定したところ、共振周波数が 43.3 Hz、ミラー部２４の端の変位が 1,163 mm、光学走査角が 0.533 degであった。【００３７】
製造した３種類の走査ミラーについて、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による断面観察、および、表面粗さ測定機（Zygo Corporation製）による表面粗さの測定を行った。また、原子層が８００層の走査ミラーについて、ラマン分光器による残留応力の測定を行った。ＳＥＭの断面観察結果を図３に、表面形状の測定結果を図４に、残留応力の測定結果を図５に示す。【００３８】
図３（ａ）に示すように、原子層が８００層の走査ミラーでは、厚みが約８０ｎｍのＡＬＤ層２７（図中の○印の間）を確認することができた。しかし、図３（ｂ）および（ｃ）に示すように、原子層が１０層および４００層の走査ミラーでは、ＡＬＤ層２７をはっきりと確認することはできなかった。【００３９】
図４に示すように、各走査ミラーは、高低差が数ｎｍ以下の細かい凹凸が認められるが、全体的な表面の凹凸は約５ｎｍ程度の範囲に収まっていることが確認された。これらの表面形状から、各走査ミラーの表面粗さの算術平均粗さＲａを求めると、原子層が８００層の走査ミラーは、Ｒａ＝０．０００６６であり、４００層の走査ミラーは、Ｒａ＝０．０００６８であり、１０層の走査ミラーは、Ｒａ＝０．００７９６であった。この結果から、ＡＬＤ層２７を厚くするほど、表面粗さが小さくなり、より平坦に近くなることが確認された。なお、図４には、比較例として、原子層の成膜前の走査ミラーの表面形状も示しており、その算術平均粗さは、Ｒａ＝０．０００４２であった。【００４０】
図５に示すように、原子層が８００層の走査ミラーでは、残留応力が分布していることが確認された。この残留応力は、ＡＬＤ法により原子層を成膜する時の温度差により発生したと考えられる。
【実施例２】
【００４１】
図２に示す本発明の実施の形態の走査ミラーの製造方法により、Ａｌ２Ｏ３膜から成るＡＬＤ層を成膜した走査ミラーを製造した。ＡＬＤ層の層厚は、２．６４ｎｍである。この走査ミラーに対して、疲労試験装置を用いて、一定の応力を繰り返し負荷し、測定時間内での破壊の有無を調べる実験を行った。負荷する応力を変えて実験を行った結果を、応力振幅と疲労寿命（繰り返し数）との関係を示すグラフにプロットし、図６に示す。なお、比較のため、ＡＬＤ層を成膜していない走査ミラーに対しても同様の実験を行い、その結果も図６に示す。【００４２】
図６中の→が付いているデータは、測定時間内に破壊しなかった走査ミラーであり、疲労寿命がプロットした値より大きいことを示している。図６に示すように、疲労寿命の対数値は、負荷する応力振幅の増加とともに減少することが確認された。また、図６に示す走査ミラーが通常用いられる応力振幅の領域において、ＡＬＤ層の成膜を有する走査ミラーは、その層厚が２．６４ｎｍと薄くても、ＡＬＤ層の成膜がない走査ミラーと比べて、疲労寿命が１桁、またはそれ以上延びていることが確認された。
【符号の説明】
【００４３】
１１  デバイス層
１２  バンドル層
１３  ＢＯＸ層
２１  支持電極
２１ａ  内縁
２２  梁部
２２ａ  ミラー用孔
２３  コネクティングバー
２４  ミラー部
２５  トーションバー
２６  印加電極
２６ａ  駆動用孔
２７  ＡＬＤ層
３１  レジストリポリマー
【要約】
【課題】トーションバーの酸化や水酸化を防ぐことができ、それによるトーションバーの劣化を抑えることができる走査ミラーおよび走査ミラーの製造方法を提供する。
【解決手段】走査ミラーは、トーションバー２５が、ミラー部２４を支持するよう設けられ、表面がＡＬＤ層２７で覆われている。走査ミラーは、トーションバー２５に捩れ力を与えることにより、トーションバー２５に沿った軸を中心としてミラー部２４を回動可能に構成されている。走査ミラーは、ミラー部２４とトーションバー２５とを形成した後、少なくともトーションバー２５の表面に、原子層堆積法によりＡＬＤ層２７を形成することにより製造される。
【選択図】図１【図１】
0006795165.tif 000002
【図２】
0006795165.tif 000003
【図３】
0006795165.tif 000004
【図４】
0006795165.tif 000005
【図５】
0006795165.tif 000006
【図６】
0006795165.tif 000007