(57)【要約】      （修正有）【課題】光路の切り換えを低損失で行うことのできるマイクロデバイスの製造方法を提供する。【解決手段】反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により加工された機能素子２６を酸化して機能面２６ａ，２６ｂに熱酸化膜５２を形成し、フッ化水素（ＨＦ）水により熱酸化膜５２を除去して、鏡面に加工された機能面２６ａ，２６ｂを露出させる。【選択図】      図９
2004345015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能面を有した機能素子を、被加工材を加工することにより形成する機能素子形成工程を含んだマイクロデバイスの製造方法であって、
前記機能素子工程は、
前記被加工材をエッチングにより加工して前記機能素子を形成する工程と、
前記機能素子を酸化して、前記機能面に酸化膜を形成する工程と、
前記機能面に形成された酸化膜を除去する工程とを有することを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
【請求項２】
前記酸化膜は、酸化炉を用いた熱酸化により形成することを特徴とする請求項１に記載のマイクロデバイスの製造方法。
【請求項３】
前記酸化膜の除去には、フッ化水素（ＨＦ）水を用いることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロデバイスの製造方法。
【請求項４】
前記エッチングには、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）を用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマイクロデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマイクロデバイスの製造方法に係り、特に機能面により光路切り換えを行うマイクロデバイスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
微細構造のパーツを集積して形成したマイクロデバイスは、例えば光スイッチ、ラブ・オン・チップ、マイクロ・クロマトグラフィ・デバイス、マイクロポンプ、パワーＭＥＭＳパーツ等として、各種分野での応用が期待されている。これらのマイクロデバイスのうち、例えば光スイッチは、光通信関連機器、とりわけ波長多重通信（Ｄｅｎｓｅ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＤＷＤＭ）関連機器への需要が高まっている。
【０００３】
ここで、光スイッチの構造としては、可動式及び非可動式の２種類に大別できるが、可動式の光スイッチは非可動式の光スイッチに比べてクロストーク低減、大規模化等の観点から有利である。この可動式の光スイッチとしては、光ファイバーの位置を固定すると共にミラーが光路に対して移動することにより光路を切り換える可動機能素子切り換え式の光スイッチが一般的である。
【０００４】
図１は可動式の光スイッチの機能面の斜視図であり、図２は図１に示した機能素子をＡ視した図である。この機能面１４を形成する際には、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）が用いられるが、特にエッチングと側壁保護を繰り返しながら異方性構造の形成を行うＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ  Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）では、同繰り返し周期に依存した表面あれを生じ、粗度としてはＲａ＝４０〜５０が限界であった（例えば、非特許文献１参照）。これに対し、ＤＲＩＥで形成された側壁面を結晶異方性エッチングにより平滑化する手法が知られているが、これらはいずれも閉空間を形成するキャビィティーに適用されるのみであった（例えば、非特許文献２参照）。
【０００５】
【非特許文献１】
Ｃ．Ｍａｒｘｅｒ，Ｍ．Ａ．Ｇｒｅｔｉｌｌａ，Ｎ．Ｆ．ｄｅ  Ｒｏｏｉｊ  ｅｔ  ａｌ．，Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｍｉｒｒｏｒｓ  Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ  ｂｙ  ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｐｒｏｃ．ＭＥＭＳ９７，１９９７
【０００６】
【非特許文献２】
Ｍ．Ｓａｓａｋｉ，Ｋ．Ｈａｎｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃａｌｌｙ  Ｅｔｃｈｅｄ  Ｓｉ  Ｍｏｌｄ  ｆｏｒ  Ｓｏｌｉｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｙｅ  Ｍｉｃｒｏｃａｖｉｔｙ  Ｌａｓｅｒ，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ，Ｖｏｌ．３９，２０００，ｐｐ，７１４５−７１４９．
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図３は平滑化処理前の機能素子のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真であり、図４は結晶異方性エッチングによる平滑化処理後の機能素子のＳＥＭ写真を示したものである。なお、図３乃至図４において、図１乃至図２と同一構成部分に関しては同一の符号を付す。
【０００８】
図３に示すように、平滑化処理前の機能面１４ａ，１４ｂに大きな損傷は観られない。しかしながら、図４に示すように、結晶異方性エッチングによる平滑化処理後には機能面１４ａ，１４ｂは損傷して、表面あれした状態となり、機能面１４ａ，１４ｂにより光路の切り換えを行うことができないという問題があった。
【０００９】
そこで本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、平滑化処理により機能面を良好な鏡面に加工して、光路の切り換えを低損失で行うことのできるマイクロデバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１記載の発明では、機能面を有した機能素子を、被加工材を加工することにより形成する機能素子形成工程を含んだマイクロデバイスの製造方法であって、前記機能素子工程は、前記被加工材をエッチングにより加工して前記機能素子を形成する工程と、前記機能素子を酸化して、前記機能面に酸化膜を形成する工程と、前記機能面に形成された酸化膜を除去する工程とを有することを特徴とするマイクロデバイスの製造方法により、解決できる。
【００１２】
上記発明によれば、被加工材をエッチングにより加工して機能素子を形成した後に、機能素子を酸化して機能面に酸化膜を形成することにより、機能面と酸化膜との界面を平滑化することができ、機能面に形成された酸化膜を除去することにより、平滑化された機能面を露出させ、機能面により光路の切り換えを低損失で行うことができる。
【００１３】
請求項２記載の発明では、前記酸化膜は、酸化炉を用いた熱酸化により形成することを特徴とする請求項１に記載のマイクロデバイスの製造方法により、解決できる。
【００１４】
上記発明によれば、酸化炉を用いた熱酸化を用いることにより、簡単に機能面に酸化膜を形成することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明では、前記酸化膜の除去には、フッ化水素（ＨＦ）水を用いることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロデバイスの製造方法により、解決できる。
【００１６】
上記発明によれば、フッ化水素（ＨＦ）水を用いることにより、機能面に形成された酸化膜の除去を容易に行うことができる。
【００１７】
請求項４記載の発明では、前記エッチングには、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）を用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマイクロデバイスの製造方法により、解決できる。
【００１８】
上記発明によれば、エッチングには、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）を用いることで異方性エッチングを行って、機能素子を形成することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。図５は本発明の実施例である光スイッチの平面図であり、図６は図５に示した光スイッチのＡ−Ａ方向の断面図である。本実施例では、機能面を有したマイクロデバイスに適用した例について説明する。
【００２０】
図５乃至図６を参照して、本発明の実施例であるマイクロデバイス２０の構成について説明する。マイクロデバイス２０は、大略すると第１の構造体２１と第２の構造体２２とにより構成されている。第１の構造体２１は、第２の構造体２２の上部に積み重ねられ固定された構成とされている。第１の構造体２１は、基板部２３と移動部２４とにより構成されている。まず、基板部２３について説明する。基板部２３は単結晶シリコンのバルクにより構成されており、移動部２４を支持する機能を奏すると共に、光ファイバー２７Ａ〜２７Ｄを所定位置に固定する機能を奏する。
【００２１】
光ファイバー２７Ａ〜２７Ｄを固定するため、基板部２３には光ファイバー装着溝２８が形成されている。本実施例では図５に示すように、基板部２３の上面に４本の光ファイバー装着溝２８が、平面視した状態において十字状をなすように形成されている。よって、この光ファイバー装着溝２８に装着される光ファイバー２７Ａ〜２７Ｄも、平面視した状態において十字状となるよう装着される。また、基板部２３には開口部２９が形成されている。移動部２４は、後述するように、開口部２９の内部に移動可能に設けられる。
【００２２】
機能素子２６は、移動部２４を構成する電極部３７上に立設され、平面視した状態において、各光ファイバー２７Ａ〜２７Ｄに対して４５度の角度を有して対向するよう構成されている。機能素子２６には、光ファイバー２７Ａ，２７Ｄから出射された光の光路を変更するための機能面２６ａ，２６ｂが形成されている。また、機能素子２６が図６中の上方（Ｚ２方向）にある位置（以下、基準位置という）で、機能素子２６の機能面２６ａ，２６ｂは各光ファイバー２７Ａ〜２７Ｄの端面と対向するよう構成されている。図６に実線で示す機能素子２６は、基準位置にある機能素子２６を示している。なお、機能素子２６を形成するための被加工材には、単結晶シリコンのバルク（後述する第１のバルク層４１）を用いた。単結晶シリコンのバルクは、薄膜技術を用いてシリコン薄膜を積層したポリシリコンと比較して機械的強度に優れているため、支持部２５の可撓性を増すことができる。
【００２３】
次に、移動部２４について説明する。移動部２４は、支持部２５，機能素子２６，電極部３７等により構成されている。なお、この移動部２４にも単結晶シリコンのバルクが用いられている。この移動部２４は前記の基板部２３と一括的に形成される。支持部２５は板バネ状とされており、外側の端部は基板部２３に固定され、内側の端部は一体的に電極部３７に接続された構成となっている。
【００２４】
従って、移動部２４は、支持部２５が弾性変形することにより、開口部２９内で矢印Ｚ１，Ｚ２方向（後述する対向電極３４に対して上下方向）に移動可能な構成となる。尚、本実施例では支持部２５は直線形状とされているが、支持部２５は直線形状に限定されるものではなく、蛇行形状や他の形状とすることも可能である。これにより、支持部２５のバネ特性を調整することができる。電極部３７は、支持部２５に対して広い面積を有しており、第２の構造体２２に形成された対向電極３４と対向するよう配設されている。
【００２５】
続いて、マイクロデバイス２０の製造方法について説明する。図７乃至図１１は、先に述べた本実施例に係るマイクロデバイス２０の製造方法を示している。尚、図７乃至図１１において、本実施例に係るマイクロデバイス２０の説明に用いた図５乃至図６に示した構成と同一構成部分については同一符号を付して説明する。図７（Ａ）は、マイクロデバイス２０を製造する機材となるＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板４０を示している。本実施例に係る製造方法で用いるＳＯＩ基板４０は、上層から第１のバルク層４１，中間層４３，第２のバルク層４２が順次積層された構成とされている。第１のバルク層４１及び第２のバルク層４２は単結晶シリコン（Ｓｉ）のバルクであり、中間層４３は酸化膜（ＳｉＯ２）である。なお、第１のバルク層４１は、機能素子２６を形成するための被加工材である。
【００２６】
このＳＯＩ基板４０は、周知のＳＯＩ技術を用いて形成される。具体的には、ＳＯＩ基板４０はＳＩＭＯＸ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ＩＭｐｌａｎｔｅｄ  ＯＸｉｄｅ）法、或いは貼り合わせ法を用いて形成することができる。ＳＩＭＯＸ法とは、シリコン基板（Ｓｉ）に酸素（Ｏ２）をイオン注入し、その後に熱処理を行なうことによりシリコンと結合させ、基板表面より内部位置に酸化膜（ＳｉＯ２）を形成することによりＳＯＩ基板４０を製造する方法である。また、貼り合わせ法は、表面に酸化膜を形成した第１のシリコン基板と、これとは別個の第２のシリコン基板を高熱・高圧力で接着し、その後に第２のシリコン基板を所定の厚さまで研削することにより、ＳＯＩ基板４０を製造する方法である。
【００２７】
上記構成とされたＳＯＩ基板４０には、例えば熱酸化法を用いることにより、図７（Ｂ）に示すように、第１のバルク層４１の表面に酸化膜４４を形成すると共に第２のバルク層４２の表面（図中、下面）に酸化膜４５を形成する。続いて、酸化膜４４の表面に機能素子２６を形成するためのレジスト膜４６を形成し、酸化膜４５の表面にはレジスト膜４７を形成する。レジスト膜４６，４７は、例えばスピナーを用いて形成される。このレジスト膜４６，４７は、ポジ型，ネガ型のいずれであってもよい。
【００２８】
続いて、図７（Ｃ）に示すように、第１のバルク層４１側に形成されたレジスト膜４６に対し露光・現像処理が行なわれ、基板部２３及び機能素子２６となる部位の上部を残し、他の部分（具体的には、開口部２９及び光ファイバー装着溝２８の形成位置に対応する部分）のレジスト膜４６が除去される。同図に示すように、レジスト膜４６が除去された部分は、酸化膜４４が露出した状態となっている。同図に示したレジスト膜４６Ａは、機能素子２６を形成する際のマスクとなる後述する酸化膜４４Ａをパターニングするためのものである。このレジスト膜４６Ａが形成されている領域の下方に機能素子２６が形成される。
【００２９】
次に、図７（Ｄ）に示すように、レジスト膜４６，４６Ａをマスクとして、酸化膜４４をエッチングにより加工する。これにより、機能素子２６を形成する際のマスクとなる酸化膜４４Ａが形成される。その後、図８（Ａ）に示すようにアッシング等によりレジスト膜４６，４６Ａ，４７を除去する。次に、図８（Ｂ）に示すように、第１のバルク層４１の酸化膜４４が形成された面の全面にレジスト膜４８を塗布する。尚、このレジスト膜４８もポジ型，ネガ型のいずれであってもよい。
【００３０】
続いて、図８（Ｃ）に示すように、レジスト膜４８に対し露光・現像処理が行なわれ、開口部２９（図６参照）の形成位置に対応する位置のレジスト膜４８が除去され、開口部４９が形成される。この開口パターン４９の底部は、第１のバルク層４１が露出した状態となっている。上記のようにレジスト膜４８のパターニングが終了すると、図８（Ｄ）に示すように、開口部４９を設けたレジスト膜４８をマスクとして第１のバルク層４１に対し反応性イオンエッチングにより深堀り加工が実施され、第１のバルク層４１には第１の深堀り加工部５０と、機能素子２６の母材となる機能素子母材２６Ａとが形成される。
【００３１】
この際、本工程で実施される反応性イオンエッチングでは、第１のバルク層４１の全てをエッチングすることはせず、第１のバルク層４１の途中位置までエッチングされる（いわゆるハーフエッチングされる）。この第１の深堀り加工部５０の深さは、例えばエッチング時間を管理することにより決めることができる。なお、この深堀り加工には、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）を適用した反応性イオンエッチングを用いる。
【００３２】
具体的な第１の深堀り加工部５０の深さは、第１のバルク層４１であって第１の深堀り加工部５０が形成された位置における厚さＷ１（図９（Ｂ）に矢印で示す）が、光ファイバー装着溝２８の深さＷ２（図９（Ｂ）に矢印で示す）と略等しくなるように設定されている。続いて、図９（Ａ）に示すように、レジスト膜４８はアッシング等により除去されて、第１のバルク層４１の上面には光ファイバー装着溝２８及び開口部２９の形成位置に開口が形成された酸化膜４４が露出した状態となる。
【００３３】
上記のようにレジスト膜４８が除去されると、図９（Ｂ）に示すように、第１のバルク層４１に対して第２の深堀り加工が実施される。この反応性イオンエッチングにより、第１のバルク層４１には光ファイバー装着溝２８が形成され、第１の深堀り加工部５０には更に深い第２の深堀り加工部５１が形成される。さらにミラー母材２６Ａには、機能面２６ａ，２６ｂを備えた機能素子２６が形成される。この段階では、機能面２６ａ，２６ｂは、反応性イオンエッチングにより表面があれた状態となっており、鏡面では無いため、光の光路の切り換えには大きな散乱損失を伴う。
【００３４】
なお、本実施例では、この反応性イオンエッチングには、誘導結合プラズマを適用したエッチングを用いる。またエッチングガスとしてＳＦ６ガスを用いており、この反応性イオンエッチングは、シリコン（Ｓｉ）と酸化膜（ＳｉＯ２）との間に高いエッチレートの選択比を持つことができる。このエッチレートの選択比は、条件によって異なるが、Ｓｉ：ＳｉＯ２＝（１００〜３００）：１である。一方、本実施例で用いているＳＯＩ基板４０は、シリコン（Ｓｉ）よりなる第１のバルク層４１と第２のバルク層４２との間に、反応性イオンエッチングのエッチング速度が極めて遅い酸化膜（ＳｉＯ２）よりなる中間層４３を介装した構成とされている。
【００３５】
このため、第１のバルク層４１に対する反応性イオンエッチングは、この中間層４３が露出するまで行なわれ、また中間層４３が露出した後は第２のバルク層４２までエッチングが及ぶことが防止される。即ち、第１のバルク層４１に対してエッチング処理を行なう際、中間層４３は第１のバルク層４１に対するエッチング量を規制するエッチストップ材として機能する。この第２の深堀り加工は、光ファイバー装着溝２８が所定の深さに深堀りされるまで実施される。この光ファイバー装着溝２８の深さは、例えばエッチング時間を管理することにより決めることができる。
【００３６】
続いて、図９（Ｃ）に示す構造体を酸化炉で熱酸化して、機能面２６ａ，２６ｂに熱酸化膜５２を形成する。なお、請求項１に記載の酸化膜とは、熱酸化膜５２のことである。このように、機能素子２６を熱酸化することにより、機能面２６ａ，２６ｂの表面あれした領域（Ｓｉ）が酸化されて熱酸化膜５２に変わり、この熱酸化時にはＳｉからＳｉＯ２への改質フロントが機能面２６ａ，２６ｂの内部に向かって等方的に進行して、その包絡線が界面となる。したがって、熱酸化の進行に伴って、機能素子２６のＳｉ部分と熱酸化膜５２との界面（機能面２６ａ，２６ｂ）が平滑化され、機能面２６ａ，２６ｂを鏡面に加工することができる。
【００３７】
また、機能面２６ａ，２６ｂに形成する熱酸化膜５２の膜厚を厚くすることにより、機能素子２６のＳｉ部分と熱酸化膜５２との界面（機能面２６ａ，２６ｂ）の平滑化が促進され、機能面２６ａ，２６ｂを精度の良い鏡面に加工することができる。
【００３８】
なお、機能素子２６に形成する熱酸化膜５２の厚さは、機能面２６ａ，２６ｂに要求される性能により変わる。例えば、酸化炉の温度を１，２００℃、３００分の酸化処理を行うことで、機能素子２６には熱酸化膜５２が１．７μｍの厚さ形成され、これにより熱酸化膜５２と機能素子２６との界面（機能面２６ａ，２６ｂ）を良好な鏡面に加工することができる。
【００３９】
次に、図１０（Ａ）に示すように、熱酸化膜５２と、酸化膜４４，４４Ａ，４５とをフッ化水素（ＨＦ）水により除去する。このフッ化水素（ＨＦ）水により、熱酸化膜５２が除去されて、鏡面にされた機能面２６ａ，２６ｂを露出させて、機能面２６ａ，２６ｂにより光の光路の切り換えを行うことができる。
【００４０】
以上、説明したように、反応性イオンエッチングより加工された機能素子２６を熱酸化して機能面２６ａ，２６ｂに熱酸化膜５２を形成して、その後、この熱酸化膜５２をフッ化水素（ＨＦ）水により除去することにより、鏡面に加工された機能面２６ａ，２６ｂを露出させて、機能面２６ａ，２６ｂにより光路を切り換えることができる。
【００４１】
上記のようにして機能素子２６，光ファイバー装着溝２８，及び第２の深堀り加工部５１が形成されると、続いて図１０（Ｂ）に示されるように、第２のバルク層４２上にレジスト膜５３が塗布される。このレジスト膜５３も、例えばスピナー等を用いて塗布される。尚、このレジスト膜５３もポジ型，ネガ型のいずれであってもよい。
【００４２】
次に、図１１（Ａ）に示すように、レジスト膜５３に対して露光・現像処理が行なわれる。これにより、支持部２５及び電極部３７が形成される領域にはレジスト膜５３が残され、レジスト膜５３には開口部５４が形成される。続いて、図１１（Ｂ）に示すように、開口部５４が形成されたレジスト膜５３をマスクとして、第２のバルク層４２に対して反応性イオンエッチングを実施する。これにより第２のバルク層４２には、支持部２５及び電極部３７が形成される。
【００４３】
続いて、図１１（Ｃ）に示すように、レジスト膜５３を除去するアッシング処理が実施され、これにより移動部２４が形成されて、第１の構造体２１の製造が完了する。尚、マイクロデバイス２０を構成する第２の構造体２２の製造方法は、周知の技術を用いて製造されるため、その説明は省略するものとする。
【００４４】
また、第１のバルク層４１と第２のバルク層４２は必ずしも同一材料とする必要はなく、異なる材料とすることも可能である。この場合、第１のバルク層４１の材質を、第２のバルク層４２をエッチングする際にエッチストップ材として機能する材料とすることにより、中間層４３を削除することも可能となる。
【００４５】
（機能面の表面粗さの評価）
次に、本発明者が行った本実施例の機能素子２６を用いた場合の熱酸化膜５２の厚さと、機能面２６ａ，２６ｂの表面粗さ（Ｒａ）との関係について評価した結果について説明する。図１２は平滑化処理前の機能面のＳＥＭ写真であり、図１３は熱酸化膜１．７μｍ形成後にフッ化水素（ＨＦ）水により熱酸化膜を除去したミラーのＳＥＭ写真である。また、図１４は熱酸化膜の厚さと機能面の表面粗さ（Ｒａ）との関係を示した図である。なお、図１４において、熱酸化膜の厚さが０μｍの時の表面粗さ（Ｒａ）の値は、平滑化処理前（反応性イオンエッチング後）の機能面２６ａ，２６ｂの表面粗さ（Ｒａ）を示している。
【００４６】
表面粗さ（Ｒａ）評価用の試料としては、平滑化処理前（反応性イオンエッチング後）の機能素子２６（以下、試料Ａ）と、１２００℃で５０分の酸化により０．７μｍの厚さの熱酸化膜を形成後に熱酸化膜５２（０．７μｍ）を除去した機能素子２６（以下、試料Ｂ）と、１２００℃で３００分の酸化により１．７μｍの厚さの熱酸化膜を形成後に熱酸化膜５２（１．７μｍ）を除去した機能素子２６（以下、試料Ｃ）との３種類の機能素子２６を作成した。これら３種類の機能素子２６の機能面２６ａ，２６ｂの表面粗さ（Ｒａ）を、超深度形状測定顕微鏡ＶＫ−８５００装置（ＫＥＹＥＮＣＥ社製）を用いて測定を行った。
【００４７】
図１２乃至図１３のＳＥＭ写真に示すように、本実施例の平滑化処理を行った試料Ｃ（熱酸化膜１．７μｍ）の機能面２６ａ，２６ｂは、平滑化処理前の試料Ａの機能面２６ａ，２６ｂと比較して平滑化されていることが分かる。また試料Ｃ（熱酸化膜１．７μｍ）の機能面２６ａ，２６ｂには、結晶異方性エッチングを用いた従来の平滑化処理を実施した機能面１４ａ，１４ｂに観られるような損傷（図４参照）は無い。図１４に示すように、機能素子２６に形成する熱酸化膜５２の膜厚を増加させることにより機能面２６ａ，２６ｂの表面粗さ（Ｒａ）の値は徐々に小さくなっていることから、熱酸化膜５２の形成により機能面２６ａ，２６ｂが平滑化されていることが分かる。
【００４８】
上記評価結果から、先の実施例で述べたように、反応性イオンエッチングにより形成した機能素子２６を酸化炉で熱酸化して、機能素子２６の機能面２６ａ，２６ｂに熱酸化膜５２を形成することにより、機能素子２６と熱酸化膜５２との界面である機能面２６ａ，２６ｂの表面荒れが緩和され、機能面２６ａ，２６ｂを高精度な鏡面に加工することができる。よって、機能面２６ａ，２６ｂにより、光ファイバーから出射された光の光路の切り換えを低損失で行うことができる。
【００４９】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。なお、本実施例においては、電極部３７に対して垂直な機能面２６ａ，２６ｂを有する機能素子２６を形成する場合を例に挙げて説明したが、電極部３７に対して水平な機能面を有する機能素子に対して本発明を用いた場合においても、本実施例と同様な効果を得ることができる。また、本発明は、光スイッチやプラズマエッチングにより形成された側壁面の平滑化を必要とする光マイクロコンポーネントや微細スタンパー等の種々のマイクロデバイスに適用できるものである。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、被加工材をエッチングにより加工して機能素子を形成した後に、機能素子を酸化して機能面に酸化膜を形成することにより、機能面と酸化膜との界面を平滑化することができ、機能面に形成された酸化膜を除去することにより、平滑化された機能面を露出させて、機能面により低損失で光路の切り換えを行うことができる。
【００５１】
請求項２記載の発明によれば、酸化炉を用いた熱酸化を用いることにより、簡単に機能面に酸化膜を形成することができる。
【００５２】
請求項３記載の発明によれば、フッ化水素（ＨＦ）水を用いることにより、機能面に形成された酸化膜の除去を容易に行うことができる。
【００５３】
請求項４記載の発明によれば、エッチングには、反応性イオンエッチングを用いることで異方性エッチングを行って、機能素子を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】機械式のマイクロデバイスの機能素子の斜視図である。
【図２】図１に示した機能素子をＡ視した図である。
【図３】平滑化処理前の機能素子のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真である。
【図４】結晶異方性エッチングによる平滑化処理後の機能素子のＳＥＭ写真である。
【図５】本発明の実施例であるマイクロデバイスの平面図である。
【図６】図５に示したマイクロデバイスのＡ−Ａ方向の断面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の本実施例によるマイクロデバイスの製造過程を示す図（その１）である。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の本実施例によるマイクロデバイスの製造過程を示す図（その２）である。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の本実施例によるマイクロデバイスの製造過程を示す図（その３）である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｂ）は本発明の本実施例によるマイクロデバイスの製造過程を示す図（その４）である。
【図１１】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の本実施例によるマイクロデバイスの製造過程を示す図（その５）である。
【図１２】平滑化処理前の機能素子のＳＥＭ写真である。
【図１３】熱酸化膜１．７μｍ形成後にフッ化水素（ＨＦ）水により熱酸化膜を除去した機能素子のＳＥＭ写真である。
【図１４】熱酸化膜の厚さと機能面の表面粗さ（Ｒａ）との関係を示した図である。
【符号の説明】
１１  ステージ
１４、２６  機能素子
１４ａ、１４ｂ、２６ａ、２６ｂ  機能面
２０  マイクロデバイス
２１  第１の構造体
２２  第２の構造体
２３  基板部
２４  移動部
２５  支持部
２６Ａ  機能素子母材
２６Ｃ  機能部
２７Ａ〜２７Ｄ  光ファイバー
２８  光ファイバー装着溝
２９，４９、５４  開口部
３２  キャビティ
３３  基台部
３４  対向電極
３７  電極部
４０  ＳＯＩ基板
４１  第１のバルク層
４２  第２のバルク層
４３  中間層
４４、４４Ａ、４５  酸化膜
４６、４６Ａ、４７、４８、５３  レジスト膜
５０  第１の深堀り加工部
５１  第２の深堀り加工部
５２  熱酸化膜
【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】
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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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