(57)【要約】【課題】良品歩留まりの高い状態でミラー基板及びこれを用いた光スイッチ装置が製造できるようにする。【解決手段】基材２０１上に形成した感光性を有する樹脂膜２０２を貼り合わせによりＳＯＩ層１０３上に転写し、これをフォトリソグラフィ技術により加工して保護パターン２０３を形成し、この保護パターンにより、ミラー１３２や可動枠１３１などの可動構造体を固定する。【選択図】        図２
2004223620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一部に反射面が形成された可動構造体を備えたミラー基板の製造方法であって、
表面側に埋め込み絶縁層を介して単結晶シリコン層を備えたシリコン基板を用意する第１の工程と、
前記単結晶シリコン層の表面に貫通する開口部を備えた第１マスクパターンを形成する第２の工程と、
前記第１マスクパターンをマスクとして前記単結晶シリコン層を選択的にエッチングし、前記単結晶シリコン層に開口部及びこの開口部内部に連結部材で連結する可動構造体を形成する第３の工程と、
前記第１マスクパターンを除去した後、感光性を有する第１樹脂膜が形成された第１基材を用意し、この第１基材に形成された前記第１樹脂膜を前記単結晶シリコン層の表面に貼り付ける第４の工程と、
前記第１基材を前記第１樹脂膜より剥離することで、前記第１樹脂膜が前記単結晶シリコン層の表面に形成された状態とする第５の工程と、
前記第１樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、少なくとも前記可動構造体を覆いかつ前記可動構造体の周囲の前記単結晶シリコン層の一部にわたる保護パターンを形成し、前記可動構造体が前記保護パターンに固定された状態とする第６の工程と、
感光性を有する第２樹脂膜を前記シリコン基板の裏面に形成する第７の工程と、
前記第２樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、前記可動構造体及び前記可動構造体の周囲にわたる領域に対応する開口部を備えた第２マスクパターンを形成する第８の工程と、
前記第２マスクパターンをマスクとして前記シリコン基板及び埋め込み絶縁層を選択的に除去して前記単結晶シリコン層の前記可動構造体及び前記可動構造体の周囲にわたる領域の裏面が露出した状態とする第９の工程と、
前記第２マスクパターンを除去する第１０の工程と、
前記保護パターンを除去する第１１の工程と
を少なくとも備えたことを特徴とするミラー基板の製造方法。
【請求項２】
一部に反射面が形成された可動構造体を備えたミラー基板の製造方法であって、
表面側に埋め込み絶縁層を介して単結晶シリコン層を備えたシリコン基板を用意する第１の工程と、
前記単結晶シリコン層の表面に貫通する開口部を備えた第１マスクパターンを形成する第２の工程と、
前記第１マスクパターンをマスクとして前記単結晶シリコン層を選択的にエッチングし、前記単結晶シリコン層に開口部及びこの開口部内部に連結部材で連結する可動構造体を形成する第３の工程と、
前記第１マスクパターンを除去した後、感光性を有する第１樹脂膜が形成された第１基材を用意し、この第１基材に形成された前記第１樹脂膜を前記単結晶シリコン層の表面に貼り付ける第４の工程と、
前記第１基材を前記第１樹脂膜より剥離することで、前記第１樹脂膜が前記単結晶シリコン層の表面に形成された状態とする第５の工程と、
前記第１樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、少なくとも前記可動構造体を覆いかつ前記可動構造体の周囲の前記単結晶シリコン層の一部にわたる保護パターンを形成し、前記可動構造体が前記保護パターンに固定された状態とする第６の工程と、
感光性を有する第２樹脂膜を前記シリコン基板の裏面に形成する第７の工程と、
前記第２樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、前記可動構造体及び前記可動構造体の周囲にわたる領域に対応する開口部を備えた第２マスクパターンを形成する第８の工程と、
前記第２マスクパターンをマスクとして前記シリコン基板及び埋め込み絶縁層を選択的に除去して基板開口部を形成し、前記単結晶シリコン層の前記可動構造体及び前記可動構造体の周囲にわたる領域の裏面が露出した状態とする第９の工程と、
前記第２マスクパターンを除去する第１０の工程と、
前記シリコン基板の裏面側より金属を堆積することで、前記可動構造体の裏面に金属膜を形成する第１１の工程と、
前記保護パターンを除去する第１２の工程と
を少なくとも備えたことを特徴とするミラー基板の製造方法。
【請求項３】
請求項２記載のミラー基板の製造方法において、
前記第１０の工程の後、
前記シリコン基板の裏面側より前記単結晶シリコン層に形成された開口部を介して前記保護パターンの一部を除去し、開口の面積が前記単結晶シリコン層に形成された開口部より広い凹部を前記保護パターンに形成し、
この後、前記金属膜を形成する
ことを特徴とするミラー基板の製造方法。
【請求項４】
一部に反射面が形成された可動構造体を備えたミラー基板の製造方法であって、
表面側に埋め込み絶縁層を介して単結晶シリコン層を備えたシリコン基板を用意する第１の工程と、
前記単結晶シリコン層の表面に貫通する開口部を備えた第１マスクパターンを形成する第２の工程と、
前記第１マスクパターンをマスクとして前記単結晶シリコン層を選択的にエッチングし、前記単結晶シリコン層に開口部及びこの開口部内部に連結部材で連結する可動構造体を形成する第３の工程と、
前記第１マスクパターンを除去した後、感光性を有する第１樹脂膜が形成された第１基材を用意し、この第１基材に形成された前記第１樹脂膜を前記単結晶シリコン層の表面に貼り付け、前記第１樹脂膜が前記単結晶シリコン層の表面に形成された状態とする第４の工程と、
感光性を有する第２樹脂膜を前記シリコン基板の裏面に形成する第５の工程と、
前記第２樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、前記可動構造体及び前記可動構造体の周囲にわたる領域に対応する開口部を備えた第２マスクパターンを形成する第６の工程と、
前記第２マスクパターンをマスクとして前記シリコン基板及び埋め込み絶縁層を選択的に除去して基板開口部を形成し、前記単結晶シリコン層の前記可動構造体及び前記可動構造体の周囲にわたる領域の裏面が露出した状態とする第７の工程と、
前記第２マスクパターンを除去する第８の工程と、
前記シリコン基板の裏面側より前記単結晶シリコン層に形成された開口部を介して前記第１樹脂膜の一部を除去し、開口の面積が前記単結晶シリコン層に形成された開口部より広く、前記第１基材にまで貫通する開口部を前記第１樹脂膜に形成する第９の工程と、
前記シリコン基板の裏面側より金属を堆積することで、前記可動構造体の裏面に金属膜を形成する第１０の工程と、
前記第１基材を前記第１樹脂膜より剥離した後、前記第１樹脂膜を除去する第１１の工程と
を少なくとも備えたことを特徴とするミラー基板の製造方法。
【請求項５】
一部に反射面が形成された可動構造体を備えたミラー基板の製造方法であって、
表面側に埋め込み絶縁層を介して単結晶シリコン層を備えたシリコン基板を用意する第１の工程と、
前記シリコン基板の裏面に保護膜を形成する第２の工程と、
前記単結晶シリコン層の表面に貫通する開口部を備えた第１マスクパターンを形成する第３の工程と、
前記第１マスクパターンをマスクとして前記単結晶シリコン層を選択的にエッチングしてパターンを形成し、前記単結晶シリコン層に開口部及びこの開口部内部に連結部材で連結する可動構造体を形成する第４の工程と、
前記第１マスクパターン及び前記単結晶シリコン層に形成されたパターンをマスクとして前記埋め込み絶縁層をエッチングしてパターンを形成する第５の工程と、
前記第１マスクパターン，前記単結晶シリコン層に形成されたパターン，及び前記埋め込み絶縁層に形成されたパターンをマスクとして前記シリコン基板をエッチングしてパターンを形成する第６の工程と、
前記第１マスクパターンを除去した後、前記単結晶シリコン層の表面側より金属を堆積することで前記単結晶シリコン層の表面に第１金属膜を形成する第７の工程と、
感光性を有する第１樹脂膜が形成された第１基材を用意し、この第１基材に形成された前記第１樹脂膜を前記単結晶シリコン層の上の前記第１金属膜の表面に貼り付ける第８の工程と、
前記第１基材を前記第１樹脂膜より剥離することで、前記第１樹脂膜が前記単結晶シリコン層の上の前記第１金属膜の表面に形成された状態とする第９の工程と、
前記第１樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、少なくとも前記可動構造体を覆いかつ前記可動構造体の周囲の前記単結晶シリコン層の一部にわたる保護パターンを形成し、前記可動構造体が前記第１金属膜を介して前記保護パターンに固定された状態とする第１０の工程と、
前記保護膜を除去した後、感光性を有する第２樹脂膜が形成された第２基材を用意し、この第２基材に形成された前記第２樹脂膜を前記シリコン基板の裏面に貼り付ける第１１の工程と、
前記第２基材を前記第２樹脂膜より剥離することで、前記第２樹脂膜が前記シリコン基板の裏面に形成された状態とする第１２の工程と、
前記第２樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、前記可動構造体及び前記可動構造体の周囲にわたる領域に対応する開口部を備えた第２マスクパターンを形成する第１３の工程と、
前記第２マスクパターンをマスクとして前記シリコン基板及び埋め込み絶縁層を選択的に除去して基板開口部を形成し、前記単結晶シリコン層の前記可動構造体及び前記可動構造体の周囲にわたる領域の裏面が露出した状態とする第１４の工程と、
前記第２マスクパターンを除去する第１５の工程と、
前記シリコン基板の裏面側より金属を堆積することで、前記可動構造体の裏面に第２金属膜を形成する第１６の工程と、
前記保護パターンを除去する第１７の工程と
を少なくとも備えたことを特徴とするミラー基板の製造方法。
【請求項６】
請求項５記載のミラー基板の製造方法において、
前記第１５の工程の後、
前記シリコン基板の裏面側より前記単結晶シリコン層に形成された開口部を介して前記保護パターンの一部を除去し、開口の面積が前記単結晶シリコン層に形成された開口部より広い凹部を前記保護パターンに形成し、
この後、前記第２金属膜を形成する
ことを特徴とするミラー基板の製造方法。
【請求項７】
一部に反射面が形成された可動構造体の回動により前記反射面を変位させて光スイッチ動作を行う光スイッチ装置の製造方法であって、
表面側に埋め込み絶縁層を介して単結晶シリコン層を備えたシリコン基板を用意する第１の工程と、
前記単結晶シリコン層の表面に貫通する開口部を備えた第１マスクパターンを形成する第２の工程と、
前記第１マスクパターンをマスクとして前記単結晶シリコン層を選択的にエッチングし、前記単結晶シリコン層に開口部及びこの開口部内部に連結部材で連結する可動構造体を形成する第３の工程と、
前記第１マスクパターンを除去した後、感光性を有する第１樹脂膜が形成された第１基材を用意し、この第１基材に形成された前記第１樹脂膜を前記単結晶シリコン層の表面に貼り付ける第４の工程と、
前記第１基材を前記第１樹脂膜より剥離することで、前記第１樹脂膜が前記単結晶シリコン層の表面に形成された状態とする第５の工程と、
前記第１樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、少なくとも前記可動構造体を覆いかつ前記可動構造体の周囲の前記単結晶シリコン層の一部にわたる保護パターンを形成し、前記可動構造体が前記保護パターンに固定された状態とする第６の工程と、
感光性を有する第２樹脂膜を前記シリコン基板の裏面に形成する第７の工程と、
前記第２樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、前記可動構造体及び前記可動構造体の周囲にわたる領域に対応する開口部を備えた第２マスクパターンを形成する第８の工程と、
前記第２マスクパターンをマスクとして前記シリコン基板及び埋め込み絶縁層を選択的に除去して前記単結晶シリコン層の前記可動構造体及び前記可動構造体の周囲にわたる領域の裏面が露出した状態とする第９の工程と、
前記第２マスクパターンを除去する第１０の工程と、
予め用意されたミラー駆動用電極を備えた電極基板に前記可動構造体の周囲の前記単結晶シリコン層の表面を貼り合わせ、前記可動構造体と前記ミラー駆動用電極とが所定距離離間して対向配置した状態とする第１１の工程と、
前記保護パターンを除去する第１２の工程と
を少なくとも備えたことを特徴とする光スイッチ装置の製造方法。
【請求項８】
一部に反射面が形成された可動構造体の回動により前記反射面を変位させて光スイッチ動作を行う光スイッチ装置の製造方法であって、
表面側に埋め込み絶縁層を介して単結晶シリコン層を備えたシリコン基板を用意する第１の工程と、
前記単結晶シリコン層の表面に貫通する開口部を備えた第１マスクパターンを形成する第２の工程と、
前記第１マスクパターンをマスクとして前記単結晶シリコン層を選択的にエッチングし、前記単結晶シリコン層に開口部及びこの開口部内部に連結部材で連結する可動構造体を形成する第３の工程と、
前記第１マスクパターンを除去した後、感光性を有する第１樹脂膜が形成された第１基材を用意し、この第１基材に形成された前記第１樹脂膜を前記単結晶シリコン層の表面に貼り付ける第４の工程と、
前記第１基材を前記第１樹脂膜より剥離することで、前記第１樹脂膜が前記単結晶シリコン層の表面に形成された状態とする第５の工程と、
前記第１樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、少なくとも前記可動構造体を覆いかつ前記可動構造体の周囲の前記単結晶シリコン層の一部にわたる保護パターンを形成し、前記可動構造体が前記保護パターンに固定された状態とする第６の工程と、
感光性を有する第２樹脂膜を前記シリコン基板の裏面に形成する第７の工程と、
前記第２樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、前記可動構造体及び前記可動構造体の周囲にわたる領域に対応する開口部を備えた第２マスクパターンを形成する第８の工程と、
前記第２マスクパターンをマスクとして前記シリコン基板及び埋め込み絶縁層を選択的に除去して基板開口部を形成し、前記単結晶シリコン層の前記可動構造体及び前記可動構造体の周囲にわたる領域の裏面が露出した状態とする第９の工程と、
前記第２マスクパターンを除去する第１０の工程と、
前記シリコン基板の裏面側より金属を堆積することで、前記可動構造体の裏面に金属膜を形成する第１１の工程と、
予め用意されたミラー駆動用電極を備えた電極基板に前記可動構造体の周囲の前記単結晶シリコン層の表面を貼り合わせ、前記可動構造体と前記ミラー駆動用電極とが所定距離離間して対向配置した状態とする第１２の工程と、
前記保護パターンを除去する第１３の工程と
を少なくとも備えたことを特徴とする光スイッチ装置の製造方法。
【請求項９】
請求項８記載の光スイッチ装置の製造方法において、
前記第１０の工程の後、
前記シリコン基板の裏面側より前記単結晶シリコン層に形成された開口部を介して前記保護パターンの一部を除去し、開口の面積が前記単結晶シリコン層に形成された開口部より広い凹部を前記保護パターンに形成し、
この後、前記金属膜を形成する
ことを特徴とする光スイッチ装置の製造方法。
【請求項１０】
一部に反射面が形成された可動構造体を備えた光スイッチ装置の製造方法であって、
表面側に埋め込み絶縁層を介して単結晶シリコン層を備えたシリコン基板を用意する第１の工程と、
前記単結晶シリコン層の表面に貫通する開口部を備えた第１マスクパターンを形成する第２の工程と、
前記第１マスクパターンをマスクとして前記単結晶シリコン層を選択的にエッチングし、前記単結晶シリコン層に開口部及びこの開口部内部に連結部材で連結する可動構造体を形成する第３の工程と、
前記第１マスクパターンを除去した後、感光性を有する第１樹脂膜が形成された第１基材を用意し、この第１基材に形成された前記第１樹脂膜を前記単結晶シリコン層の表面に貼り付け、前記第１樹脂膜が前記単結晶シリコン層の表面に形成された状態とする第４の工程と、
感光性を有する第２樹脂膜を前記シリコン基板の裏面に形成する第５の工程と、
前記第２樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、前記可動構造体及び前記可動構造体の周囲にわたる領域に対応する開口部を備えた第２マスクパターンを形成する第６の工程と、
前記第２マスクパターンをマスクとして前記シリコン基板及び埋め込み絶縁層を選択的に除去して基板開口部を形成し、前記単結晶シリコン層の前記可動構造体及び前記可動構造体の周囲にわたる領域の裏面が露出した状態とする第７の工程と、
前記第２マスクパターンを除去する第８の工程と、
前記シリコン基板の裏面側より前記単結晶シリコン層に形成された開口部を介して前記第１樹脂膜の一部を除去し、開口の面積が前記単結晶シリコン層に形成された開口部より広く、前記第１基材にまで貫通する開口部を前記第１樹脂膜に形成する第９の工程と、
前記シリコン基板の裏面側より金属を堆積することで、前記可動構造体の裏面に金属膜を形成する第１０の工程と、
前記第１基材を前記第１樹脂膜より剥離した後、前記第１樹脂膜を除去する第１１の工程と、
感光性を有する第３樹脂膜が形成された第３基材を用意し、この第３基材に形成された前記第３樹脂膜を前記単結晶シリコン層の表面に貼り付ける第１２の工程と、
前記第３基材を前記第３樹脂膜より剥離することで、前記第３樹脂膜が前記単結晶シリコン層の表面に形成された状態とする第１３の工程と、
前記第３樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、少なくとも前記可動構造体を覆いかつ前記可動構造体の周囲の前記単結晶シリコン層の一部にわたる保護パターンを形成し、前記可動構造体が前記保護パターンに固定された状態とする第１４の工程と、
予め用意されたミラー駆動用電極を備えた電極基板に前記可動構造体の周囲の前記単結晶シリコン層の表面を貼り合わせ、前記可動構造体と前記ミラー駆動用電極とが所定距離離間して対向配置した状態とする第１５の工程と、
前記保護パターンを除去する第１６の工程と
を少なくとも備えたことを特徴とする光スイッチ装置の製造方法。
【請求項１１】
一部に反射面が形成された可動構造体の回動により前記反射面を変位させて光スイッチ動作を行う光スイッチ装置の製造方法であって、
表面側に埋め込み絶縁層を介して単結晶シリコン層を備えたシリコン基板を用意する第１の工程と、
前記シリコン基板の裏面に保護膜を形成する第２の工程と、
前記単結晶シリコン層の表面に貫通する開口部を備えた第１マスクパターンを形成する第３の工程と、
前記第１マスクパターンをマスクとして前記単結晶シリコン層を選択的にエッチングしてパターンを形成し、前記単結晶シリコン層に開口部及びこの開口部内部に連結部材で連結する可動構造体を形成する第４の工程と、
前記第１マスクパターン及び前記単結晶シリコン層に形成されたパターンをマスクとして前記埋め込み絶縁層をエッチングしてパターンを形成する第５の工程と、
前記第１マスクパターン，前記単結晶シリコン層に形成されたパターン，及び前記埋め込み絶縁層に形成されたパターンをマスクとして前記シリコン基板をエッチングしてパターンを形成する第６の工程と、
前記第１マスクパターンを除去した後、前記単結晶シリコン層の表面側より金属を堆積することで前記単結晶シリコン層の表面に第１金属膜を形成する第７の工程と、
感光性を有する第１樹脂膜が形成された第１基材を用意し、この第１基材に形成された前記第１樹脂膜を前記単結晶シリコン層の上の前記第１金属膜の表面に貼り付ける第８の工程と、
前記第１基材を前記第１樹脂膜より剥離することで、前記第１樹脂膜が前記単結晶シリコン層の上の前記第１金属膜の表面に形成された状態とする第９の工程と、
前記第１樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、少なくとも前記可動構造体を覆いかつ前記可動構造体の周囲の前記単結晶シリコン層の一部にわたる保護パターンを形成し、前記可動構造体が前記第１金属膜を介して前記保護パターンに固定された状態とする第１０の工程と、
前記保護膜を除去した後、感光性を有する第２樹脂膜が形成された第２基材を用意し、この第２基材に形成された前記第２樹脂膜を前記シリコン基板の裏面に貼り付ける第１１の工程と、
前記第２基材を前記第２樹脂膜より剥離することで、前記第２樹脂膜が前記シリコン基板の裏面に形成された状態とする第１２の工程と、
前記第２樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、前記可動構造体及び前記可動構造体の周囲にわたる領域に対応する開口部を備えた第２マスクパターンを形成する第１３の工程と、
前記第２マスクパターンをマスクとして前記シリコン基板及び埋め込み絶縁層を選択的に除去して基板開口部を形成し、前記単結晶シリコン層の前記可動構造体及び前記可動構造体の周囲にわたる領域の裏面が露出した状態とする第１４の工程と、
前記第２マスクパターンを除去する第１５の工程と、
前記シリコン基板の裏面側より金属を堆積することで、前記可動構造体の裏面に第２金属膜を形成する第１６の工程と、
予め用意されたミラー駆動用電極を備えた電極基板に前記可動構造体の周囲の前記単結晶シリコン層の表面を貼り合わせ、前記可動構造体と前記ミラー駆動用電極とが所定距離離間して対向配置した状態とする第１７の工程と、
前記保護パターンを除去する第１８の工程と
を少なくとも備えたことを特徴とする光スイッチ装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の光スイッチ装置の製造方法において、
前記第１５の工程の後、
前記シリコン基板の裏面側より前記単結晶シリコン層に形成された開口部を介して前記保護パターンの一部を除去し、開口の面積が前記単結晶シリコン層に形成された開口部より広い凹部を前記保護パターンに形成し、
この後、前記第２金属膜を形成する
ことを特徴とする光スイッチ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチングを利用する通信，計測，ディスプレイ等に使用する光スイッチ装置に用いられるミラー基板の製造方法と光スイッチ装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜形成技術やフォトリソグラフィ技術を基本にしてエッチングすることなどで立体的に微細加工を行うマイクロマシン技術を利用して作製された、ＭＥＭＳ素子がある。ＭＥＭＳ素子の中には、微細な固定構造体と可動する構造体とから構成され、電気的な信号により可動する構造体の動作を制御するものがある。このようなＭＥＭＳ素子において、可動する構造体に反射面を備えた光スイッチ素子がある。
【０００３】
この光スイッチ素子は、例えば、固定構造体と可動する部分を備えた反射構造体とから構成されている。反射構造体は、枠部と可動部を有し、可動部が、トーションバネなどのバネ部材によって枠部に接続されている。このように構成された光スイッチ素子は、固定構造体と回動する反射構造体との間に働く引力、あるいは反発力によって反射構造体が回動することで光路を切り替えるスイッチング動作を行う。
【０００４】
このような光スイッチ素子の製造方法として、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いる方法が提案されている。この方法によるミラー（可動部）の作製工程を説明する。まず、図１６（ａ）に示すように、ＳＯＩ基板１６０１の埋め込み絶縁層１６０２が形成されている側（主表面：ＳＯＩ層）より、公知のフォトリソグラフィ技術とＤＥＥＰ  ＲＩＥなどのエッチングによって溝１６０３ａ，１６０３ｂを形成することで、埋め込み絶縁層１６０２上の単結晶シリコン層１６０３にミラー１６０４及び可動枠１６０５を形成する。
【０００５】
ＤＥＥＰ  ＲＩＥは、例えばシリコンをドライエッチングするときに、ＳＦ６とＣ４Ｆ８のガスを交互に導入し、エッチングと側壁保護膜形成とを繰り返すことにより、アスペクト比が５０にもなる溝または穴を、毎分数μｍのエッチング速度で形成する技術である。
【０００６】
つぎに、ＳＯＩ基板１６０１の裏面にミラー１６０４及び可動枠１６０５の形成領域が開口したレジストパターンを形成し、水酸化カリウム水溶液などのエッチング液を用い、ＳＯＩ基板１６０１の裏面より選択的にシリコンをエッチングする。このエッチングでは、埋め込み絶縁層１６０２をエッチングストッパ層として用い、図１６（ｂ）に示すように、ミラー１６０４の形成領域に対応するＳＯＩ基板１６０１の裏面に開口部１６０１ａを形成する。開口部１６０１ａは、光スイッチ素子のピクセルに相当する領域である。
【０００７】
次いで、埋め込み絶縁層１６０２の開口部１６０１ａに露出している領域を、フッ酸を用いて選択的に除去することで、図１６（ｃ）に示すように、ＳＯＩ基板１６０１に支持された回動可能なミラー１６０４及び可動枠１６０５が形成された状態とする。このとき、ミラー１６０４の反射率を向上させるために、開口部１６０１ａ側のミラー１６０４表面に金などの金属膜を形成する場合もある。
【０００８】
一方、シリコン基板１６１１をシリコン窒化膜あるいはシリコン酸化膜からなる所定のマスクパターンをマスクとし、水酸化カリウム水溶液で選択的にエッチングすることで、図１６（ｄ）に示すように、凹部構造が形成された状態とする。次いで、凹部構造上に蒸着法などにより金属膜を形成し、この金属膜を公知の超深度露光を用いたフォトリソグラフィ技術とエッチング技術とによりパターニングし、図１６（ｄ）に示すように、ミラー駆動用電極配線などを含む電極部１６１２を形成する。
【０００９】
この後、ＳＯＩ基板１６０１及びシリコン基板１６１１各々をダイシングし、チップに切り出すことでミラーチップ及び電極チップを形成し、これらを貼り合わせることで、図１６（ｅ）に示すように、電界印加によってミラー１６０４や可動枠１６０５が回動する光スイッチ素子が製造できる。なお、各チップに切り出した後で、ミラーの反射率を向上させるためにミラー表面に金などの金属膜を形成してもよい。
【００１０】
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を本件の出願時までに発見するには至らなかった。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−１９８８９７号公報
【特許文献２】
特開２００２−１８９１７８号公報
【特許文献３】
特開平１１−１１９１２３号公報
【非特許文献１】
Ｐａｍｅｌａ  Ｒ．Ｐａｔｔｅｒｓｏｎ，Ｄｏｏｙｏｕｎｇ  Ｈａｈ，Ｇｕｏ−Ｄｕｎｇ  Ｊ．Ｓｕ，Ｈｉｒｏｓｈｉ  Ｔｏｓｈｉｙｏｓｈｉ，ａｎｄ  Ｍｉｎｇ  Ｃ．Ｗｕ，”ＭＯＥＭＳ  ＥＬＥＣＴＲＯＳＴＡＴＩＣ  ＳＣＡＮＮＩＮＧ  ＭＩＣＲＯＭＩＲＲＯＲＳ  ＤＥＳＩＧＮ  ＡＮＤ  ＦＡＢＲＩＣＡＴＩＯＮ”  Ｅｌｅｃｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  Ｖｏｌ２００２−４  ｐ３６９−３８０，（２００２）
【非特許文献２】
”ＭＥＭＳ：Ｍｉｃｒｏ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  Ｍｅｇａ  Ｉｍｐａｃｔ”Ｃｉｒｃｕｉｔ  ＆  Ｄｅｖｉｃｅ，  ｐ１４−２０（２００１）
【非特許文献３】
「トランジスタ技術」，ＣＱ出版，２００２年５月号，Ｐ２０７〜２１２
【非特許文献４】
Ｒｅｎｓｈｉ  Ｓａｗａｄａ，  Ｅｉｊｉ  Ｈｉｇｕｒａｓｈｉ，  Ａｋｉｒａ  Ｓｈｉｍｉｚｕ，  ａｎｄ  Ｔｏｈｒｕ  Ｍａｒｕｎｏ，  ”Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ａｃｔｕａｔｅｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃａｌｌｙ  ｂｙ  Ｔｅｒｒａｃｅｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ  Ｗｉｔｈ  Ｈｉｇｈ−Ａｓｐｅｃｔ  Ｒａｔｉｏ  Ｔｏｒｓｉｏｎ  Ｓｐｒｉｎｇ，”  Ｏｐｔｉｃａｌ  ＭＥＭＳ  ２００１，  ｐｐ．２３−２４  （Ｏｋｉｎａｗａ  Ｊａｐａｎ），  ２００１．
【非特許文献５】
Ｒｅｎｓｈｉ  Ｓａｗａｄａ，  Ｊｏｈｊｉ  Ｙａｍａｇｕｃｈｉ，  Ｅｉｊｉ  Ｈｉｇｕｒａｓｈｉ，  Ａｋｉｒａ  Ｓｈｉｍｉｚｕ，  Ｔｓｕｙｏｓｈｉ  Ｙａｍａｍｏｔｏ，  Ｎｏｂｕｙｕｋｉ  Ｔａｋｅｕｃｈｉ，  ａｎｄ  Ｙｕｊｉ  Ｕｅｎｉｓｈｉ，  ”Ｓｉｎｇｌｅ  Ｓｉ  Ｃｒｙｓｔａｌ  １０２４ｃｈ  ＭＥＭＳ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｔｅｒｒａｃｅｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ  ａｎｄ  ａ  Ｈｉｇｈ−Ａｓｐｅｃｔ  Ｒａｔｉｏ  Ｔｏｒｓｉｏｎ  Ｓｐｒｉｎｇ  ｆｏｒ  ３−Ｄ  Ｃｒｏｓｓ−Ｃｏｎｎｅｃｔ  Ｓｗｉｔｃｈ，”  Ｏｐｔｉｃａｌ  ＭＥＭＳ  ２００２，  ｐｐ．１１−１２  （Ｌｕｇａｎｏ  Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ），  ２００２．
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上に示した製造方法では、埋め込み絶縁層がエッチングされた後の工程において、ミラー部分は、例えばトーションバネで連結され、可動の状態で取り扱われる。例えば、埋め込み絶縁層を緩衝フッ酸液でエッチング及び水洗した後のウエハ乾燥工程、ウエハのダイシング工程、ダイシング後のミラー表面への金属膜形成工程、ミラー駆動用電極配線を形成した基板との貼り合わせ工程、パッケージヘのダイボンディング工程、ワイヤホンディング工程及びポッティング工程などにおいて、ミラーはトーションバネで連結された可動の状態で取り扱われる。
【００１３】
この光スイッチ装置は、ミラー駆動用電極に印加された電圧によって生じる電界でミラーに吸引力を与えてミラーを数度の角度で回転駆動させるものであるが、トーションバネは、ミラー駆動用電極への印加電圧として１００Ｖ程度で駆動するように、幅２μｍ程度に加工される。ＳＯＩ層の厚さは１０μｍ程度であるので、トーションバネは、幅２μｍ厚さ１０μｍ程度となっている。例えば、直径５００μｍ程度の円形のミラーが、上述のような細いトーションバネで可動枠に連結され、可動枠が、トーションバネで周囲の枠部に連結されている。
【００１４】
ところが、前述したような工程の処理においては、水流やウエハ乾燥時の遠心力あるいは振動や衝撃などが加わるため、トーションバネの破損や、ミラーの欠損が発生しやすく、ミラー基板の製造歩留まりを低下させるという問題がある。特に多数のミラーが、マトリクス状に配置されたミラー基板の場合、１つでもミラーが不良となるとミラー基板としては使用できず不良品となるので、歩留の低下をより一層招くことになる。
【００１５】
また、ミラー基板ウエハの製造後、ウエハ状態あるいはダイシングしてチップ状態で輸送する場合、ウエハそのものやチップそのものはこれらを収納する容器で保護されるが、細いトーションバネで連結されたミラー及びミラー枠体は可動状態にあることから、遠心力や振動及び衝撃に弱く、ミラー基板の製造歩留まりをさらに低下させる恐れがある。
【００１６】
さらに、従来の光スイッチ装置用ミラー基板は、入射光を反射するミラー面が露出した状態で製造が完了するので、チップに分割するダイシングの際、微細なウエハの削り粉がトーションバネの隙間等を通ってミラー面に付着し、また実装までの保管時やハンドリング時にダストが付着し、光の反射率が低下するという問題を起こす。
【００１７】
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、良品歩留まりの高い状態でミラー基板及びこれを用いた光スイッチ装置を製造できるようにすることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るミラー基板の製造方法は、表面側に埋め込み絶縁層を介して単結晶シリコン層を備えたシリコン基板を用意する第１の工程と、単結晶シリコン層の表面に貫通する開口部を備えた第１マスクパターンを形成する第２の工程と、第１マスクパターンをマスクとして単結晶シリコン層を選択的にエッチングし、単結晶シリコン層に開口部及びこの開口部内部に連結部材で連結する可動構造体を形成する第３の工程と、第１マスクパターンを除去した後、感光性を有する第１樹脂膜が形成された第１基材を用意し、この第１基材に形成された第１樹脂膜を単結晶シリコン層の表面に貼り付ける第４の工程と、第１基材を第１樹脂膜より剥離することで、第１樹脂膜が単結晶シリコン層の表面に形成された状態とする第５の工程と、第１樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、少なくとも可動構造体を覆いかつ可動構造体の周囲の単結晶シリコン層の一部にわたる保護パターンを形成し、可動構造体が保護パターンに固定された状態とする第６の工程と、感光性を有する第２樹脂膜をシリコン基板の裏面に形成する第７の工程と、第２樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、可動構造体及び可動構造体の周囲にわたる領域に対応する開口部を備えた第２マスクパターンを形成する第８の工程と、第２マスクパターンをマスクとしてシリコン基板及び埋め込み絶縁層を選択的に除去して単結晶シリコン層の可動構造体及び可動構造体の周囲にわたる領域の裏面が露出した状態とする第９の工程と、第２マスクパターンを除去する第１０の工程と、保護パターンを除去する第１１の工程とを少なくとも備えたものである。
この製造方法によれば、可動構造体は、シリコン基板側も露出されて回動可能な状態となっても、保護パターンが除去されるまでは、保護パターンにより固定された状態となっている。
【００１９】
また、本発明に係る他のミラー基板の製造方法は、表面側に埋め込み絶縁層を介して単結晶シリコン層を備えたシリコン基板を用意する第１の工程と、単結晶シリコン層の表面に貫通する開口部を備えた第１マスクパターンを形成する第２の工程と、第１マスクパターンをマスクとして単結晶シリコン層を選択的にエッチングし、単結晶シリコン層に開口部及びこの開口部内部に連結部材で連結する可動構造体を形成する第３の工程と、第１マスクパターンを除去した後、感光性を有する第１樹脂膜が形成された第１基材を用意し、この第１基材に形成された第１樹脂膜を単結晶シリコン層の表面に貼り付ける第４の工程と、第１基材を第１樹脂膜より剥離することで、第１樹脂膜が単結晶シリコン層の表面に形成された状態とする第５の工程と、第１樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、少なくとも可動構造体を覆いかつ可動構造体の周囲の単結晶シリコン層の一部にわたる保護パターンを形成し、可動構造体が保護パターンに固定された状態とする第６の工程と、感光性を有する第２樹脂膜をシリコン基板の裏面に形成する第７の工程と、第２樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、可動構造体及び可動構造体の周囲にわたる領域に対応する開口部を備えた第２マスクパターンを形成する第８の工程と、第２マスクパターンをマスクとしてシリコン基板及び埋め込み絶縁層を選択的に除去して基板開口部を形成し、単結晶シリコン層の可動構造体及び可動構造体の周囲にわたる領域の裏面が露出した状態とする第９の工程と、第２マスクパターンを除去する第１０の工程と、シリコン基板の裏面側より金属を堆積することで、可動構造体の裏面に金属膜を形成する第１１の工程と、保護パターンを除去する第１２の工程とを少なくとも備えたものである。
この製造方法によれば、可動構造体は、シリコン基板側も露出されて回動可能な状態となっても、保護パターンが除去されるまでは、保護パターンにより固定された状態となっている。また、可動構造体に形成された金属膜により反射面が構成される。
【００２０】
上記ミラー基板の製造方法において、第１０の工程の後、シリコン基板の裏面側より単結晶シリコン層に形成された開口部を介して保護パターンの一部を除去し、開口の面積が単結晶シリコン層に形成された開口部より広い凹部を保護パターンに形成し、この後、金属膜を形成するようにしてもよい。
【００２１】
また、本発明に係る他のミラー基板の製造方法は、表面側に埋め込み絶縁層を介して単結晶シリコン層を備えたシリコン基板を用意する第１の工程と、単結晶シリコン層の表面に貫通する開口部を備えた第１マスクパターンを形成する第２の工程と、第１マスクパターンをマスクとして単結晶シリコン層を選択的にエッチングし、単結晶シリコン層に開口部及びこの開口部内部に連結部材で連結する可動構造体を形成する第３の工程と、第１マスクパターンを除去した後、感光性を有する第１樹脂膜が形成された第１基材を用意し、この第１基材に形成された第１樹脂膜を単結晶シリコン層の表面に貼り付け、第１樹脂膜が単結晶シリコン層の表面に形成された状態とする第４の工程と、感光性を有する第２樹脂膜をシリコン基板の裏面に形成する第５の工程と、第２樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、可動構造体及び可動構造体の周囲にわたる領域に対応する開口部を備えた第２マスクパターンを形成する第６の工程と、第２マスクパターンをマスクとしてシリコン基板及び埋め込み絶縁層を選択的に除去して基板開口部を形成し、単結晶シリコン層の可動構造体及び可動構造体の周囲にわたる領域の裏面が露出した状態とする第７の工程と、第２マスクパターンを除去する第８の工程と、シリコン基板の裏面側より単結晶シリコン層に形成された開口部を介して第１樹脂膜の一部を除去し、開口の面積が単結晶シリコン層に形成された開口部より広く、第１基材にまで貫通する開口部を第１樹脂膜に形成する第９の工程と、シリコン基板の裏面側より金属を堆積することで、可動構造体の裏面に金属膜を形成する第１０の工程と、第１基材を第１樹脂膜より剥離した後、第１樹脂膜を除去する第１１の工程とを少なくとも備えたものである。
この製造方法によれば、可動構造体は、シリコン基板側も露出されて回動可能な状態となっても、保護パターンが除去されるまでは、保護パターンにより固定された状態となっている。また、可動構造体に形成された金属膜により反射面が構成される。
【００２２】
また、本発明に係る他のミラー基板の製造方法は、表面側に埋め込み絶縁層を介して単結晶シリコン層を備えたシリコン基板を用意する第１の工程と、シリコン基板の裏面に保護膜を形成する第２の工程と、単結晶シリコン層の表面に貫通する開口部を備えた第１マスクパターンを形成する第３の工程と、第１マスクパターンをマスクとして単結晶シリコン層を選択的にエッチングしてパターンを形成し、単結晶シリコン層に開口部及びこの開口部内部に連結部材で連結する可動構造体を形成する第４の工程と、第１マスクパターン及び単結晶シリコン層に形成されたパターンをマスクとして埋め込み絶縁層をエッチングしてパターンを形成する第５の工程と、第１マスクパターン，単結晶シリコン層に形成されたパターン，及び埋め込み絶縁層に形成されたパターンをマスクとしてシリコン基板をエッチングしてパターンを形成する第６の工程と、第１マスクパターンを除去した後、単結晶シリコン層の表面側より金属を堆積することで単結晶シリコン層の表面に第１金属膜を形成する第７の工程と、感光性を有する第１樹脂膜が形成された第１基材を用意し、この第１基材に形成された第１樹脂膜を単結晶シリコン層の上の第１金属膜の表面に貼り付ける第８の工程と、第１基材を第１樹脂膜より剥離することで、第１樹脂膜が単結晶シリコン層の上の第１金属膜の表面に形成された状態とする第９の工程と、第１樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、少なくとも可動構造体を覆いかつ可動構造体の周囲の単結晶シリコン層の一部にわたる保護パターンを形成し、可動構造体が第１金属膜を介して保護パターンに固定された状態とする第１０の工程と、前記保護膜を除去した後、感光性を有する第２樹脂膜が形成された第２基材を用意し、この第２基材に形成された第２樹脂膜をシリコン基板の裏面に貼り付ける第１１の工程と、第２基材を第２樹脂膜より剥離することで、第２樹脂膜がシリコン基板の裏面に形成された状態とする第１２の工程と、第２樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、可動構造体及び可動構造体の周囲にわたる領域に対応する開口部を備えた第２マスクパターンを形成する第１３の工程と、第２マスクパターンをマスクとしてシリコン基板及び埋め込み絶縁層を選択的に除去して基板開口部を形成し、単結晶シリコン層の可動構造体及び可動構造体の周囲にわたる領域の裏面が露出した状態とする第１４の工程と、第２マスクパターンを除去する第１５の工程と、シリコン基板の裏面側より金属を堆積することで、可動構造体の裏面に第２金属膜を形成する第１６の工程と、保護パターンを除去する第１７の工程とを少なくとも備えたものである。
この製造方法によれば、可動構造体は、シリコン基板側も露出されて回動可能な状態となっても、保護パターンが除去されるまでは、保護パターンにより固定された状態となっている。また、可動構造体に形成された第１金属膜により反射面が構成される。
【００２３】
上記ミラー基板の製造方法において、第１５の工程の後、シリコン基板の裏面側より単結晶シリコン層に形成された開口部を介して保護パターンの一部を除去し、開口の面積が単結晶シリコン層に形成された開口部より広い凹部を保護パターンに形成し、この後、第２金属膜を形成するようにしてもよい。
【００２４】
本発明に係る光スイッチ装置の製造方法は、表面側に埋め込み絶縁層を介して単結晶シリコン層を備えたシリコン基板を用意する第１の工程と、単結晶シリコン層の表面に貫通する開口部を備えた第１マスクパターンを形成する第２の工程と、第１マスクパターンをマスクとして単結晶シリコン層を選択的にエッチングし、単結晶シリコン層に開口部及びこの開口部内部に連結部材で連結する可動構造体を形成する第３の工程と、第１マスクパターンを除去した後、感光性を有する第１樹脂膜が形成された第１基材を用意し、この第１基材に形成された第１樹脂膜を単結晶シリコン層の表面に貼り付ける第４の工程と、第１基材を第１樹脂膜より剥離することで、第１樹脂膜が単結晶シリコン層の表面に形成された状態とする第５の工程と、第１樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、少なくとも可動構造体を覆いかつ可動構造体の周囲の単結晶シリコン層の一部にわたる保護パターンを形成し、可動構造体が保護パターンに固定された状態とする第６の工程と、感光性を有する第２樹脂膜をシリコン基板の裏面に形成する第７の工程と、第２樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、可動構造体及び可動構造体の周囲にわたる領域に対応する開口部を備えた第２マスクパターンを形成する第８の工程と、第２マスクパターンをマスクとしてシリコン基板及び埋め込み絶縁層を選択的に除去して単結晶シリコン層の可動構造体及び可動構造体の周囲にわたる領域の裏面が露出した状態とする第９の工程と、第２マスクパターンを除去する第１０の工程と、予め用意されたミラー駆動用電極を備えた電極基板に可動構造体の周囲の単結晶シリコン層の表面を貼り合わせ、可動構造体とミラー駆動用電極とが所定距離離間して対向配置した状態とする第１１の工程と、保護パターンを除去する第１３の工程とを少なくとも備えたものである。
この製造方法によれば、可動構造体は、シリコン基板側も露出されて回動可能な状態となっても、保護パターンが除去されるまでは、保護パターンにより固定された状態となっている。
【００２５】
本発明に係る他の光スイッチ装置の製造方法は、表面側に埋め込み絶縁層を介して単結晶シリコン層を備えたシリコン基板を用意する第１の工程と、単結晶シリコン層の表面に貫通する開口部を備えた第１マスクパターンを形成する第２の工程と、第１マスクパターンをマスクとして単結晶シリコン層を選択的にエッチングし、単結晶シリコン層に開口部及びこの開口部内部に連結部材で連結する可動構造体を形成する第３の工程と、第１マスクパターンを除去した後、感光性を有する第１樹脂膜が形成された第１基材を用意し、この第１基材に形成された第１樹脂膜を単結晶シリコン層の表面に貼り付ける第４の工程と、第１基材を第１樹脂膜より剥離することで、第１樹脂膜が単結晶シリコン層の表面に形成された状態とする第５の工程と、第１樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、少なくとも可動構造体を覆いかつ可動構造体の周囲の単結晶シリコン層の一部にわたる保護パターンを形成し、可動構造体が保護パターンに固定された状態とする第６の工程と、感光性を有する第２樹脂膜をシリコン基板の裏面に形成する第７の工程と、第２樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、可動構造体及び可動構造体の周囲にわたる領域に対応する開口部を備えた第２マスクパターンを形成する第８の工程と、第２マスクパターンをマスクとしてシリコン基板及び埋め込み絶縁層を選択的に除去して基板開口部を形成し、単結晶シリコン層の可動構造体及び可動構造体の周囲にわたる領域の裏面が露出した状態とする第９の工程と、第２マスクパターンを除去する第１０の工程と、シリコン基板の裏面側より金属を堆積することで、可動構造体の裏面に第２金属膜を形成する第１１の工程と、予め用意されたミラー駆動用電極を備えた電極基板に可動構造体の周囲の単結晶シリコン層の表面を貼り合わせ、可動構造体とミラー駆動用電極とが所定距離離間して対向配置した状態とする第１２の工程と、保護パターンを除去する第１３の工程とを少なくとも備えたものである。
この製造方法によれば、可動構造体は、シリコン基板側も露出されて回動可能な状態となっても、保護パターンが除去されるまでは、保護パターンにより固定された状態となっている。また、可動構造体に形成された金属膜により反射面が構成される。
【００２６】
上記光スイッチ装置の製造方法において、第９の工程の後、シリコン基板の裏面側より単結晶シリコン層に形成された開口部を介して保護パターンの一部を除去し、開口の面積が単結晶シリコン層に形成された開口部より広い凹部を保護パターンに形成し、この後、第２金属膜を形成するようにしてもよい。
【００２７】
本発明に係る他の光スイッチ装置の製造方法は、表面側に埋め込み絶縁層を介して単結晶シリコン層を備えたシリコン基板を用意する第１の工程と、単結晶シリコン層の表面に貫通する開口部を備えた第１マスクパターンを形成する第２の工程と、第１マスクパターンをマスクとして単結晶シリコン層を選択的にエッチングし、単結晶シリコン層に開口部及びこの開口部内部に連結部材で連結する可動構造体を形成する第３の工程と、第１マスクパターンを除去した後、感光性を有する第１樹脂膜が形成された第１基材を用意し、この第１基材に形成された第１樹脂膜を単結晶シリコン層の表面に貼り付け、第１樹脂膜が単結晶シリコン層の表面に形成された状態とする第４の工程と、感光性を有する第２樹脂膜をシリコン基板の裏面に形成する第５の工程と、第２樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、可動構造体及び可動構造体の周囲にわたる領域に対応する開口部を備えた第２マスクパターンを形成する第６の工程と、第２マスクパターンをマスクとしてシリコン基板及び埋め込み絶縁層を選択的に除去して基板開口部を形成し、単結晶シリコン層の可動構造体及び可動構造体の周囲にわたる領域の裏面が露出した状態とする第７の工程と、第２マスクパターンを除去する第８の工程と、シリコン基板の裏面側より単結晶シリコン層に形成された開口部を介して第１樹脂膜の一部を除去し、開口の面積が単結晶シリコン層に形成された開口部より広く、第１基材にまで貫通する開口部を第１樹脂膜に形成する第９の工程と、シリコン基板の裏面側より金属を堆積することで、可動構造体の裏面に第２金属膜を形成する第１０の工程と、第１基材を第１樹脂膜より剥離した後、第１樹脂膜を除去する第１１の工程と、感光性を有する第３樹脂膜が形成された第３基材を用意し、この第３基材に形成された第３樹脂膜を単結晶シリコン層の表面に貼り付ける第１２の工程と、第３基材を第３樹脂膜より剥離することで、第３樹脂膜が単結晶シリコン層の表面に形成された状態とする第１３の工程と、第３樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、少なくとも可動構造体を覆いかつ可動構造体の周囲の単結晶シリコン層の一部にわたる保護パターンを形成し、可動構造体が保護パターンに固定された状態とする第１４の工程と、予め用意されたミラー駆動用電極を備えた電極基板に可動構造体の周囲の単結晶シリコン層の表面を貼り合わせ、可動構造体とミラー駆動用電極とが所定距離離間して対向配置した状態とする第１５の工程と、保護パターンを除去する第１６の工程とを少なくとも備えたものである。
この製造方法によれば、可動構造体は、シリコン基板側も露出されて回動可能な状態となっても、保護パターンが除去されるまでは、保護パターンにより固定された状態となっている。また、可動構造体に形成された金属膜により反射面が構成される。
【００２８】
本発明に係る他の光スイッチ装置の製造方法は、表面側に埋め込み絶縁層を介して単結晶シリコン層を備えたシリコン基板を用意する第１の工程と、シリコン基板の裏面に保護膜を形成する第２の工程と、単結晶シリコン層の表面に貫通する開口部を備えた第１マスクパターンを形成する第３の工程と、第１マスクパターンをマスクとして単結晶シリコン層を選択的にエッチングしてパターンを形成し、単結晶シリコン層に開口部及びこの開口部内部に連結部材で連結する可動構造体を形成する第４の工程と、第１マスクパターン及び単結晶シリコン層に形成されたパターンをマスクとして埋め込み絶縁層をエッチングしてパターンを形成する第５の工程と、第１マスクパターン，単結晶シリコン層に形成されたパターン，及び埋め込み絶縁層に形成されたパターンをマスクとしてシリコン基板をエッチングしてパターンを形成する第６の工程と、第１マスクパターンを除去した後、単結晶シリコン層の表面側より金属を堆積することで単結晶シリコン層の表面に第１金属膜を形成する第７の工程と、感光性を有する第１樹脂膜が形成された第１基材を用意し、この第１基材に形成された第１樹脂膜を単結晶シリコン層の上の第１金属膜の表面に貼り付ける第８の工程と、第１基材を第１樹脂膜より剥離することで、第１樹脂膜が単結晶シリコン層の上の第１金属膜の表面に形成された状態とする第９の工程と、第１樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、少なくとも可動構造体を覆いかつ可動構造体の周囲の単結晶シリコン層の一部にわたる保護パターンを形成し、可動構造体が第１金属膜を介して保護パターンに固定された状態とする第１０の工程と、前記保護膜を除去した後、感光性を有する第２樹脂膜が形成された第２基材を用意し、この第２基材に形成された第２樹脂膜をシリコン基板の裏面に貼り付ける第１１の工程と、第２基材を第２樹脂膜より剥離することで、第２樹脂膜がシリコン基板の裏面に形成された状態とする第１２の工程と、第２樹脂膜の一部を露光及び現像により除去し、可動構造体及び可動構造体の周囲にわたる領域に対応する開口部を備えた第２マスクパターンを形成する第１３の工程と、第２マスクパターンをマスクとしてシリコン基板及び埋め込み絶縁層を選択的に除去して基板開口部を形成し、単結晶シリコン層の可動構造体及び可動構造体の周囲にわたる領域の裏面が露出した状態とする第１４の工程と、第２マスクパターンを除去する第１５の工程と、シリコン基板の裏面側より金属を堆積することで、可動構造体の裏面に第２金属膜を形成する第１６の工程と、予め用意されたミラー駆動用電極を備えた電極基板に可動構造体の周囲の単結晶シリコン層の表面を貼り合わせ、可動構造体とミラー駆動用電極とが所定距離離間して対向配置した状態とする第１７の工程と、保護パターンを除去する第１８の工程とを少なくとも備えたものである。
この製造方法によれば、可動構造体は、シリコン基板側も露出されて回動可能な状態となっても、保護パターンが除去されるまでは、保護パターンにより固定された状態となっている。また、可動構造体に形成された金属膜により反射面が構成される。
【００２９】
上記光スイッチ装置の製造方法において、第１５の工程の後、シリコン基板の裏面側より単結晶シリコン層に形成された開口部を介して保護パターンの一部を除去し、開口の面積が単結晶シリコン層に形成された開口部より広い凹部を保護パターンに形成し、この後、第２金属膜を形成するようにしてもよい。
【００３０】
【発明の実施の形態】
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。なお、以降では、主に光スイッチ装置の１構成単位であるスイッチ素子を構成する１つのミラー部分や、このミラーを組み込んだ１つのスイッチ素子を図面に示し、本発明の実施の形態について説明する。
［実施の形態１］
はじめに、本発明の実施の形態１について説明する。図１，２，３，４は、本実施の形態における製造方法例を示す工程図である。
図１（ａ）に示すように、面方位が（１００）であるシリコン基板１０１の上に、膜厚１μｍの酸化シリコンからなる埋め込み絶縁層１０２と、膜厚１０μｍのシリコン単結晶層（ＳＯＩ層）１０３とが形成されているＳＯＩ基板を用意する。
【００３１】
次いで、例えばポリイミドやポリベンゾオキサゾールなどの有機材料を塗布することで、シリコン基板１０１の裏面に、裏面の損傷などを防ぐための保護膜１０４を形成する。上記有機材料を塗布して膜厚５μｍ程度の塗布膜を形成し、１時間程度３００℃に加熱して硬化することで保護膜１０４が形成できる。なお、本実施の形態において、保護膜１０４は、必ずしも必要なものではない。
【００３２】
つぎに、図１（ｂ）に示すように、公知のフォトリソグラフィ技術により、開口部１０５ａ，１０５ｂを備えたレジストパターン１０５を、ＳＯＩ層１０３上に形成する。形成したレジストパターン１０５をマスクとし、例えばＲＩＥなどの異方性エッチング処理を行い、図１（ｃ）に示すようにＳＯＩ層１０３を加工（パターニング）する。
【００３３】
ここで、パターニングされたＳＯＩ層１０３には、図１（ｄ）の平面図に示すように、枠部１３０の開口部内に一対の連結部１６１で回動可能に連結された可動枠１３１と、可動枠１３１の開口部内に一対のミラー連結部１６２で回動可能に連結されたミラー１３２とが、形成された状態となる。連結部１６１及びミラー連結部１６２は、例えばトーションバネである。
【００３４】
可動枠１３１は、一対の連結部１６１を通る可動枠回動軸を中心に回動し、ミラー１３２は一対のミラー連結部１６２を通るミラー回動軸を中心に回動する。例えば、可動枠回動軸とミラー回動軸とは直交する。この場合、ミラー１３２は、可動枠回動軸とミラー回動軸とによる２軸動作が可能となる。なお、図では、円形のミラー１３２を例示しているが、これに限るものではなく、矩形のミラーであっても良い。また、図では、リング状の可動枠１３１を例示したが、これに限るものではなく、矩形の枠状の可動枠であってもよい。
【００３５】
つぎに、レジストパターン１０５を、例えば酸素ガスのプラズマに曝すなどのアッシング処理により除去し、図２（ａ）に示すように、加工したＳＯＩ層１０３の表面を露出させる。ここで、ＳＯＩ層１０３に、可動枠１３１及びミラー１３２が形成された状態となっているが、これらは、埋め込み絶縁層１０２の存在により固定されている。従って、この段階では、可動枠１３１やミラー１３２が動くことによる各連結部の破損や、ミラー１３２の欠損などが実質的に起きない状態となっている。
【００３６】
次いで、図２（ｂ）に示すように、シート状の基材（第１基材）２０１上に形成した感光性を有する膜厚１５μｍ程度の樹脂膜（第１樹脂膜）２０２を、ＳＯＩ層１０３の上に貼り付ける。基材２０１には、予め樹脂膜２０２を回転塗布などにより形成しておく。基材２０１は、例えばフッ素樹脂から構成すればよい。また、樹脂膜２０２には、例えば、ポリイミドやポリベンザオキサゾールなどを基質とした感光性を有する材料を用いればよい。
【００３７】
樹脂膜２０２の貼り合わせにおいては、シリコン基板１０１を、所定の真空度に真空排気された容器内に配置し、シリコン基板１０１と基材２０１とに間に荷重を加え、かつ樹脂膜２０２を加熱し、樹脂膜２０２をＳＯＩ層１０３に接着した。上記真空度は、１０Ｔｏｒｒとし、荷重は１０ｋｇとし、加熱温度は１００℃とし、荷重及び加熱は約１分間程度加えればよい。
【００３８】
この後、ＳＯＩ層１０３に接着した樹脂膜２０２より基材２０１を剥がし、図２（ｃ）に示すように、ＳＯＩ層１０３上に、膜厚１５μｍの樹脂膜２０２が形成（転写）された状態とする。以上に示した貼り合わせによる樹脂膜２０２の形成は、ＳＴＰ（Ｓｐｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇ  ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  ａｎｄ  Ｈｏｔ  ｐｒｅｓｓｉｎｇ）とよればるものである。
【００３９】
樹脂膜は、この溶液をシリコン基板１０１の上に回転塗布することなどにより形成することも可能ではあるが、溶液の回転塗布により樹脂膜を形成した場合、ＳＯＩ層１０３に形成したミラー１３２や可動枠１３１の間の開口部が、樹脂膜で埋め込まれた状態となる。これに対し、上述した貼り合わせによる形成では、上記開口部を埋めることなく空間として残したまま、ＳＯＩ層１０３の上に樹脂膜２０２を形成することが可能となる。
【００４０】
つぎに、形成した樹脂膜２０２に露光及び現像などの公知のフォトリソグラフィ技術による処理を施すことで、図２（ｄ）に示すように、ＳＯＩ層１０３のミラー１３２及び可動枠１３１などの可動構造体が形成されている部分が含まれる領域を覆う状態の保護パターン２０３を形成する。上記処理の後、３００℃の加熱を１時間加えることで、保護パターン２０３を熱硬化させる。この後、例えば酸素ガスのプラズマに曝すなどのアッシング処理により保護膜１０４を除去し、図２（ｅ）に示すように、シリコン基板１０１の裏面を露出させる。
【００４１】
つぎに、図３（ａ）に示すように、シート状の基材（第２基材）３０１上に形成した感光性を有する樹脂膜（第２樹脂膜）３０２を、シリコン基板１０１の裏面に貼り付ける。基材３０１には、予め樹脂膜３０２を回転塗布などにより形成しておく。基材３０１は、例えばフッ素樹脂から構成すればよい。また、樹脂膜３０２は、例えば、ポリイミドやポリベンザオキサゾールなどを基質とした感光性を有する材料である。
【００４２】
樹脂膜３０２の貼り合わせにおいては、シリコン基板１０１を、所定の真空度に真空排気された容器内に配置し、シリコン基板１０１と基材３０１とに間に荷重を加え、かつ樹脂膜３０２を加熱し、樹脂膜３０２をシリコン基板１０１の裏面に接着した。上記真空度は、１０Ｔｏｒｒとし、荷重は１０ｋｇとし、加熱温度は１００℃とし、荷重及び加熱は約１分間程度加えればよい。
【００４３】
この後、シリコン基板１０１の裏面に接着した樹脂膜３０２より基材３０１を剥がし、図３（ｂ）に示すように、シリコン基板１０１の裏面に、膜厚１５μｍの樹脂膜３０２が形成（転写）された状態とする。なお、この場合、シリコン基板１０１の裏面には、開口部などのパターンが無く、また、ＳＯＩ層１０３に形成されている可動構造体は、保護パターン２０３により保護固定されている。従って、樹脂膜３０２は、例えば回転塗布法などにより形成するようにしてもよい。
【００４４】
つぎに、形成した樹脂膜３０２に露光及び現像などの公知のフォトリソグラフィ技術による処理を施すことで、図３（ｃ）に示すように、ＳＯＩ層１０３のミラー１３２及び可動枠１３１などの可動構造体が形成されている部分が含まれる領域が開口したマスクパターン３０３を形成する。
つぎに、例えばＲＩＥなどの異方性エッチングにより、マスクパターン３０３をマスクとしてシリコン基板１０１の裏面をエッチングし、図３（ｄ）に示すように、シリコン基板１０１に基板開口部１０１ａを形成する。
【００４５】
引き続き、基板開口部１０１ａが形成されたシリコン基板１０１をマスクとし、緩衝フッ酸液で埋め込み絶縁層１０２をエッチングし、図３（ｅ）に示すように、ＳＯＩ層１０３のミラー１３２及び可動枠１３１などの可動構造体が形成されている部分が含まれる領域を露出させる。この後、図３（ｆ）に示すように、アルカリ性の溶液に溶解させることによりマスクパターン３０３を除去する。マスクパターン３０３は、熱硬化させていないので、アルカリ性の溶液に可溶な状態となっている。一方、保護パターン２０３は、熱硬化させているので、アルカリ性の溶液に、ほぼ不溶な状態となっている。
【００４６】
以上のことにより、回動可能な可動枠１３１及び回動可能なミラー１３２が形成されたミラー基板が得られる。ここで、図３（ｅ）に示す工程以降では、これ以前では可動枠１３１及びミラー１３２を固定していた埋め込み絶縁層１０２が、除去されて無くなる。しかしながら、本実施の形態では、可動枠１３１及びミラー１３２などの可動構造体が、保護パターン２０３により固定されいるので、可動枠１３１やミラー１３２が動くことによる各連結部の破損や、ミラー１３２の欠損などが実質的に起きない状態が維持されている。
【００４７】
つぎに、図４（ａ）に示すように、シリコン基板１０１の裏面に、基板開口部１０１ａを塞ぐようにマウントフィルム４０１を貼り付ける。マウントフィルム４０１は、シリコン基板１０１のダイシングの際、シリコン基板１０１をフレームに固定するのに使用する粘着フィルムである。上記フレームは、ダイシング装置に固定される治具である。
【００４８】
この後、シリコン基板１０１が貼り付けてあるマウントフィルム４０１をフレーム（図示せず）に貼り付け、このフレームをダイシング装置（図示せず）に固定し、シリコン基板１０１をダイシングしてミラーチップに切り出す。
このとき、ＳＯＩ層１０３に形成されている可動枠１３１やミラー１３２には、ダイシングによる振動や衝撃が加わるが、保護パターン２０３により固定されているため、これらの破損や欠損などが抑制されるようになる。
【００４９】
また、ダイシング時には、切削粉などのダストが大量に発生し、これらがミラー１３２に付着して反射率を低下させる要因となる。しかしながら、本実施の形態によれば、保護パターン２０３とマウントフィルム４０１とによりミラー１３２は覆われた状態となっているため、ダイシングなどの工程におけるミラー１３２に対するダストの付着は発生しない。
【００５０】
以上のようにしてシリコン基板１０１をチップに切り出した後、図４（ｂ）に示すように、予め用意してある電極チップ４０２に、切り出したミラーチップ４０３を貼り付ける。電極チップ４０２は、基体４１１の上に枠部４１２に囲われた凹部４１３が形成されたものであり、凹部４１３の底部には、ミラー１３２を回動動作させるための電極部４１４が形成されている。
保護パターン２０３に覆われた可動構造体の領域の周囲のＳＯＩ層１０３の表面に、枠部４１２の上面を接合させることで、電極チップ４０２とミラーチップ４０３とを貼り合わせる。
【００５１】
保護パターン２０３は、ＳＯＩ層１０３の表面において、ミラー１３２や可動枠１３１の形成されている領域より、枠部１３０の一部に懸かる程度に形成されているので、可動枠１３１の外側の多くの領域では、ＳＯＩ層１０３の表面が露出している。従って、電極チップ４０２の枠部４１２の上面にＳＯＩ層１０３の表面を接合させることは容易である。なお、保護パターン２０３の膜厚は、図４（ｂ）に示すように、電極チップ４０２とミラーチップ４０３とを貼り合わせた状態で、電極チップ４０２の凹部４１３内に収まる程度となっていればよい。
【００５２】
次いで、ミラーチップ４０３が一体にされた電極チップ４０２を、図示しないパッケージに収容して固定し、パッケージ内の端子と電極チップ４０２の図示してない領域に形成されている端子とを、例えばワイヤにより接続する。ここで、パッケージ内の端子の部分や上記ワイヤなどを、ポッティング樹脂などにより封入するようにしてもよい。
次いで、マウントフィルム４０１を除去し、図４（ｃ）に示すように、シリコン基板１０１の基板開口部１０１ａの内部を開放し、ミラー１３２のシリコン基板１０１側の面が外部に露出した状態とする。
【００５３】
この後、ＳＯＩ層１０３の、枠部１３０と可動枠１３１との間の開口部や、可動枠１３１とミラー１３２との間の開口部などを通し、例えば酸素ガスのプラズマを用いたアッシングにより保護パターン２０３を除去する。このことにより、図４（ｄ）に示すように、電極部４１４の上に回動可能にミラー１３２が配置された光スイッチ装置が得られる。
【００５４】
［実施の形態２］
つぎに、本発明の他の実施の形態について説明する。
前述した実施の形態の図１（ａ）〜図３（ｆ）と同様の工程により、図５（ａ）に示すように、シリコン基板１０１の上に、回動可能な可動枠１３１及び回動可能なミラー１３２が形成されたミラー基板が形成され、これらが、保護パターン２０３により保護された状態とする。
【００５５】
つぎに、例えば酸素のプラズマを用いた等方的なドライエッチングにより、シリコン基板１０１の基板開口部１０１ａ側から、保護パターン２０３をエッチングする。保護パターン２０３の基板開口部１０１ａ側には、ＳＯＩ層１０３があるが、枠部１３０と可動枠１３１の間及び可動枠１３１とミラー１３２の間の開口領域では、保護パターン２０３の裏面が露出している。従って、この露出面から上述した等方的なエッチングにより、保護パターン２０３を例えば２μｍ程度エッチング除去することで、図５（ｂ）に示すように、溝部２０３ａを形成する。
【００５６】
保護パターン２０３は、膜厚が１５μｍ程度なので、深さ２μｍ程度の溝部２０３ａを形成しても、貫通することはない。従って、溝部２０３ａを形成しても、枠部１３１やミラー１３２は、保護パターン２０３により固定された状態が保持される。また、等方的なエッチングでは、保護パターン２０３の厚さ方向だけでなく、図５の紙面左右方向などすべての方向にエッチングが進行する。従って、溝部２０３ａは、断面が円の一部のように形成され、保護パターン２０３とＳＯＩ層１０３との界面では、ＳＯＩ層１０３の開口部の幅より広く、溝部２０３ａが形成される。
【００５７】
次いで、図５（ｃ）に示すように、シリコン基板１０１の基板開口部１０１ａ側から、スパッタ法や蒸着法などにより金属を堆積し、金属膜５０１を形成する。例えば、チタンを膜厚０．０５μｍ程度蒸着し、金を膜厚０．０５μｍ程度蒸着することで、金属膜５０１を形成する。上述した金属の堆積により、シリコン基板１０１の裏面、基板開口部１０１ａの内部に露出するＳＯＩ層１０３の裏面、すなわち、可動枠１３１及びミラー１３２の裏面に金属膜５０１が形成される。
【００５８】
また、金属膜５０１は、枠部１３０と可動枠１３１との間の開口領域側部や可動枠１３１とミラー１３２と間の開口領域側部、言い換えると、枠部１３０の側面，可動枠１３１の側面，及び，ミラー１３２の側面にも形成される。加えて、これら開口領域から見込める溝部２０３ａの底面にも、同様に金属膜５０１ａが形成される場合がある。しかしながら、上記開口領域から見込めない領域の溝部２０３ａには、金属膜は形成されない。このため、金属膜５０１ａと金属膜５０１とは分離された状態で形成される。
【００５９】
つぎに、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示した工程と同様にして、シリコン基板１０１の裏面に、基板開口部１０１ａを塞ぐようにマウントフィルムを貼り付け、これらをフレームに貼り付け、このフレームをダイシング装置に固定し、シリコン基板１０１をダイシングしてミラーチップに切り出す。このとき、ＳＯＩ層１０３に形成されている可動枠１３１やミラー１３２には、ダイシングによる振動や衝撃が加わるが、保護パターン２０３により固定されているため、これらの破損や欠損などが抑制される。
【００６０】
また、ダイシング時には、切削粉などのダストが大量に発生し、これらがミラー１３２に付着して反射率を低下させる要因となる。しかしながら、保護パターン２０３とマウントフィルムとによりミラー１３２は覆われた状態となっているため、ダイシングなどの工程におけるミラー１３２に対するダストの付着は発生しない。
【００６１】
以上のようにしてシリコン基板１０１をチップに切り出した後、予め用意してある電極チップ４０２に、切り出したミラーチップ４０３を貼り付ける。電極チップ４０２は、基体４１１の上に枠部４１２に囲われた凹部４１３が形成されたものであり、凹部４１３の底部には、ミラー１３２を回動動作させるための電極部４１４が形成されている。保護パターン２０３に覆われた可動構造体の領域の周囲のＳＯＩ層１０３の表面に、枠部４１２の上面を接合させることで、電極チップ４０２とミラーチップ４０３とを貼り合わせる。
【００６２】
保護パターン２０３は、ＳＯＩ層１０３の表面において、ミラー１３２や可動枠１３１の形成されている領域より、枠部１３０の一部に懸かる程度に形成されているので、可動枠１３１の外側の多くの領域では、ＳＯＩ層１０３の表面が露出している。従って、電極チップ４０２の枠部４１２の上面にＳＯＩ層１０３の表面を接合させることは容易である。
【００６３】
次いで、ミラーチップ４０３が一体にされた電極チップ４０２を、所定のパッケージに収容して固定し、パッケージ内の端子と電極チップ４０２の図示してない領域に形成されている端子とを、例えばワイヤにより接続する。ここで、パッケージ内の端子の部分や上記ワイヤなどを、ポッティング樹脂などにより封入するようにしてもよい。
次いで、マウントフィルムを除去し、シリコン基板１０１の基板開口部１０１ａの内部を開放し、ミラー１３２のシリコン基板１０１側の面が外部に露出した状態とする。
【００６４】
この後、ＳＯＩ層１０３の、枠部１３０と可動枠１３１との間の開口部や、可動枠１３１とミラー１３２との間の開口部などを通し、例えば酸素ガスのプラズマを用いたアッシングにより保護パターン２０３を除去する。ここで、前述したように、保護パターン２０３の溝部２０３ａ内部にまで金属膜５０１ａが形成される場合でも、金属膜５０１ａと金属膜５０１とは分離された状態で形成されるので、この分離されている間より、保護パターン２０３をアッシング除去することが可能となる。
以上の工程により、図５（ｄ）に示すように、金属膜５０１が形成されたミラー１３２が、電極部４１４の上に回動可能に配置された光スイッチ装置が得られる。
【００６５】
［実施の形態３］
ところで、図６（ａ）に示すように、上述したように反射率を向上させるための金属膜６０１を厚く形成する場合、溝部２０３ａの内部に付着する金属膜６０１ａも厚く形成される。このような場合、基板開口部１０１ａ側からのアッシング処理では、保護パターン２０３を除去しにくい状態となる。
この場合、まず、保護パターン２０３が形成されている側より保護パターン２０３をアッシングし、図６（ａ）に示すように、保護パターン２０３を除去した後、再度、図６（ｃ）に示すように、シート状の基材６０２上に形成した感光性を有する膜厚１５μｍ程度の樹脂膜６０３を、ＳＯＩ層１０３の上に貼り付ける。
【００６６】
次いで、ＳＯＩ層１０３に貼り付けた樹脂膜６０３より基材６０２を剥がし、ＳＯＩ層１０３上に、膜厚１５μｍの樹脂膜６０３が形成（転写）された状態とする。つぎに、形成した樹脂膜６０３に露光及び現像などの公知のフォトリソグラフィ技術による処理を施すことで、図６（ｄ）に示すように、ＳＯＩ層１０３のミラー１３２及び可動枠１３１などの可動構造体が形成されている部分が含まれる領域を覆う状態の保護パターン６０４を形成する。上記処理の後、３００℃の加熱を１時間加えることで、保護パターン６０４を熱硬化させる。
【００６７】
この後、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示した工程と同様にすることで、図５（ｄ）と同様に、金属膜６０１が形成されたミラー１３２が、電極部４１４の上に可動可能に配置された光スイッチ装置が得られる。
上述した樹脂膜６０３は、樹脂の溶液を回転塗布することなどにより形成することも可能であるが、回転塗布では、可動枠１３１やミラー１３２及びこれらを連結する各連結部などの可動構造体が、回転による振動や衝撃などで破損するなどの問題が発生する。これに対し、本実施の形態では、貼り合わせにより樹脂膜６０３を形成しているので、可動構造体の破損が発生し難い。
【００６８】
［実施の形態４］
つぎに、本発明の他の実施の形態について説明する。
前述した実施の形態の図１（ａ）〜図２（ｂ）と同様の工程により、図７（ａ）に示すように、シリコン基板１０１の埋め込み絶縁層１０２の上に、可動枠１３１及びミラー１３２が形成されたミラー基板が形成され、これに、シート状の基材２０１上に形成された感光性を有する膜厚１５μｍ程度の樹脂膜２０２が貼り付けられた状態とする。
【００６９】
つぎに、図７（ｂ）に示すように、シリコン基板１０１裏面の保護膜１０４を除去し、シート状の基材上に形成した感光性を有する樹脂膜７０１を、シリコン基板１０１の裏面に貼り付け、基材を剥がすことで、図７（ｃ）に示すように、シリコン基板１０１の裏面に樹脂膜７０１が形成された状態とする。樹脂膜７０１は、例えば、ポリイミドやポリベンザオキサゾールなどを基質とした感光性を有する材料である。
【００７０】
つぎに、形成した樹脂膜７０１に露光及び現像などの公知のフォトリソグラフィ技術による処理を施すことで、図７（ｄ）に示すように、ＳＯＩ層１０３のミラー１３２及び可動枠１３１などの可動構造体が形成されている部分が含まれる領域が開口したマスクパターン７０２を形成する。ここで、マスクパターン７０２は、加熱して熱硬化させてもよい。
【００７１】
つぎに、例えばＲＩＥなどの異方性エッチングにより、マスクパターン７０２をマスクとしてシリコン基板１０１の裏面をエッチングして基板開口部１０１ａを形成し、引き続き、基板開口部１０１ａが形成されたシリコン基板１０１をマスクとし、緩衝フッ酸液で埋め込み絶縁層１０２をエッチングし、図８（ａ）に示すように、ＳＯＩ層１０３のミラー１３２及び可動枠１３１などの可動構造体が形成されている部分が含まれる領域を露出させる。
【００７２】
次いで、シリコン基板１０１の基板開口部１０１ａ側より、例えば、酸素ガスのプラズマを用いたエッチング処理を行う。このことにより、図８（ｂ）に示すように、マスクパターン７０２を除去するとともに、枠部１３０と可動枠１３１の間及び可動枠１３１とミラー１３２の間の開口領域を通し、樹脂膜２０２に開口領域２０２ａを形成する。
【００７３】
つぎに、図８（ｃ）に示すように、シリコン基板１０１の基板開口部１０１ａ側から、スパッタ法や蒸着法などにより金属を堆積し、金属膜５０１を形成する。例えば、チタンを膜厚０．０５μｍ程度蒸着し、金を膜厚０．０５μｍ程度蒸着することで、金属膜５０１を形成する。上述した金属の堆積により、シリコン基板１０１の裏面、基板開口部１０１ａの内部に露出するＳＯＩ層１０３の裏面、すなわち、可動枠１３１及びミラー１３２の裏面に金属膜５０１が形成される。
【００７４】
また、金属膜５０１は、枠部１３０と可動枠１３１との間の開口領域側部や可動枠１３１とミラー１３２と間の開口領域側部、言い換えると、枠部１３０の側面，可動枠１３１の側面，及び，ミラー１３２の側面にも形成される。しかしながら、枠部１３０と可動枠１３１との間の開口領域や可動枠１３１とミラー１３２と間の開口領域は、樹脂膜２０２の開口領域に貫通しているため、枠部１３０と可動枠１３１との間の開口領域や可動枠１３１とミラー１３２と間の開口領域が、金属膜５０１で塞がれることがない。
【００７５】
次いで、図８（ｄ）に示すように、基材２０１を剥がして除去すれば、枠部１３０と可動枠１３１との間の開口領域や可動枠１３１とミラー１３２と間の開口領域が開放した状態で、金属膜５０１が形成された状態となる。
この後、樹脂膜２０２を除去し、新たに、ＳＯＩ層１０３のミラー１３２及び可動枠１３１などの可動構造体が形成されている部分が含まれる領域を覆う状態の保護パターン８０１を形成する。保護パターン８０１は、３００℃の加熱を１時間加えることで熱硬化させる。
【００７６】
この後、図３（ｅ），図４（ａ）〜図４（ｄ）に示した工程と同様にすることで、図５（ｄ）に示すように、金属膜５０１が形成されたミラー１３２が、電極部４１４の上に回動可能に配置された光スイッチ装置が得られる。
【００７７】
［実施の形態５］
つぎに、本発明の他の実施の形態について、図９〜図１２を用いて説明する。まず、図９（ａ）に示すように、面方位が（１００）であるシリコン基板１０１の上に、膜厚１μｍの酸化シリコンからなる埋め込み絶縁層１０２と、膜厚１０μｍのシリコン単結晶層（ＳＯＩ層）１０３とが形成されているＳＯＩ基板を用意する。
【００７８】
次いで、例えばポリイミドやポリベンゾオキサゾールなどの有機材料を塗布することで、シリコン基板１０１の裏面に、裏面の損傷などを防ぐための保護膜１０４を形成する。上記有機材料を塗布して膜厚５μｍ程度の塗布膜を形成し、１時間程度３００℃に加熱して硬化することで保護膜１０４が形成できる。
【００７９】
つぎに、図９（ｂ）に示すように、公知のフォトリソグラフィ技術により、開口部１０５ａ，１０５ｂを備えたレジストパターン１０５を、ＳＯＩ層１０３上に形成する。形成したレジストパターン１０５をマスクとし、例えばＲＩＥなどの異方性エッチング処理を行い、図９（ｃ）に示すようにＳＯＩ層１０３を加工（パターニング）する。
【００８０】
ここで、パターニングされたＳＯＩ層１０３には、枠部１３０の開口部内に一対の連結部（図示せず）で回動可能に連結された可動枠１３１と、可動枠１３１の開口部内に一対のミラー連結部（図示せず）で回動可能に連結されたミラー１３２とが、形成された状態となる。連結部及びミラー連結部は、例えばトーションバネである。
引き続き、レジストパターン１０５及びパターニングされたＳＯＩ層１０３をマスクとし、例えば緩衝フッ酸液を用いたウエットエッチング処理により、図９（ｄ）に示すように、埋め込み絶縁層１０２をエッチングする。
【００８１】
さらに、レジストパターン１０５，パターニングされたＳＯＩ層１０３及び埋め込み絶縁層１０２をマスクとし、例えばＲＩＥなどの異方性エッチング処理を行い、図９（ｅ）に示すように、シリコン基板１０１を保護膜１０４までエッチングする。これら一連の処理により、ＳＯＩ層１０３よりシリコン基板１０１の裏面にまで到達する開口領域が形成される。
【００８２】
つぎに、例えば酸素のプラズマを用いたアッシング処理によりレジストパターン１０５を処理した後、図９（ｆ）に示すように、スパッタ法や蒸着法により、ＳＯＩ層１０３上に金属膜９０１を形成する。例えば、チタンを膜厚０．０５μｍ程度蒸着し、金を膜厚０．０５μｍ程度蒸着することで、金属膜９０１を形成する。このとき、ＳＯＩ層１０３よりシリコン基板１０１の裏面にまで到達する開口領域は、幅２μｍ程度と狭いが、深さは１０μｍ以上と深く、高いアスペクト比となっている。このため、上述した金属の堆積では、ＳＯＩ層１０３よりシリコン基板１０１の裏面にまで到達する開口領域の側面において、金属膜９０１が保護膜１０４にまで達することはない。
【００８３】
次いで、図１０（ａ）に示すように、シート状の基材９０２上に形成した感光性を有する膜厚１５μｍ程度の樹脂膜９０３を、金属膜９０１上に貼り付ける。基材９０２には、予め樹脂膜９０３を回転塗布などにより形成しておく。基材９０２は、例えばフッ素樹脂から構成すればよい。
樹脂膜９０３の貼り合わせにおいては、シリコン基板１０１を、所定の真空度に真空排気された容器内に配置し、シリコン基板１０１と基材９０２とに間に荷重を加え、かつ樹脂膜９０３を加熱し、樹脂膜９０３を金属膜９０１に接着した。
【００８４】
この後、金属膜９０１に接着した樹脂膜９０３より基材９０２を剥がし、図１０（ｂ）に示すように、金属膜９０１の上に、膜厚１５μｍの樹脂膜９０３が形成（転写）された状態とする。樹脂膜は、樹脂の溶液を回転塗布することなどにより形成することも可能ではあるが、溶液の回転塗布により樹脂膜を形成した場合、ＳＯＩ層１０３に形成したミラー１３２や可動枠１３１の間の開口部が、樹脂膜で埋め込まれた状態となる。これに対し、上述した貼り合わせによる形成では、上記開口部を埋めることなく空間として残したまま、金属膜９０１の上に樹脂膜９０３を形成することが可能となる。
【００８５】
つぎに、形成した樹脂膜９０３に露光及び現像などの公知のフォトリソグラフィ技術による処理を施すことで、図９（ｃ）に示すように、ＳＯＩ層１０３のミラー１３２及び可動枠１３１などの可動構造体が形成されている部分が含まれる領域を覆う状態の保護パターン９０４を形成する。上記処理の後、３００℃の加熱を１時間加えることで、保護パターン９０４を熱硬化させる。この後、例えば酸素ガスのプラズマに曝すなどのアッシング処理により保護膜１０４を除去し、図９（ｄ）に示すように、シリコン基板１０１の裏面を露出させる。
【００８６】
つぎに、図９（ｅ）に示すように、シート状の基材９０５上に形成した感光性を有する樹脂膜９０６を、シリコン基板１０１の裏面に貼り付ける。基材９０５には、予め樹脂膜９０６を回転塗布などにより形成しておく。基材９０５は、例えばフッ素樹脂から構成すればよい。また、樹脂膜９０６には、例えば、ポリイミドやポリベンザオキサゾールなどを基質とした感光性を有する材料を用いればよい。
【００８７】
樹脂膜９０６の貼り合わせにおいては、シリコン基板１０１を、所定の真空度に真空排気された容器内に配置し、シリコン基板１０１と基材９０５とに間に荷重を加え、かつ樹脂膜９０６を加熱し、樹脂膜９０６をシリコン基板１０１の裏面に接着した。
この後、シリコン基板１０１の裏面に接着した樹脂膜９０６より基材９０５を剥がし、図１１（ａ）に示すように、シリコン基板１０１の裏面に、膜厚１５μｍの樹脂膜９０６が転写された状態とする。
【００８８】
つぎに、形成した樹脂膜９０６に露光及び現像などの公知のフォトリソグラフィ技術による処理を施すことで、図１１（ｂ）に示すように、ＳＯＩ層１０３のミラー１３２及び可動枠１３１などの可動構造体が形成されている部分が含まれる領域が開口したマスクパターン９０７を形成する。
つぎに、例えばＲＩＥなどの異方性エッチングにより、マスクパターン９０７をマスクとしてシリコン基板１０１の裏面をエッチングし、図１１（ｃ）に示すように、シリコン基板１０１に基板開口部１０１ａを形成する。
【００８９】
引き続き、基板開口部１０１ａが形成されたシリコン基板１０１をマスクとし、緩衝フッ酸液で埋め込み絶縁層１０２をエッチングし、図１１（ｄ）に示すように、ＳＯＩ層１０３のミラー１３２及び可動枠１３１などの可動構造体が形成されている部分が含まれる領域を露出させる。
【００９０】
つぎに、例えば酸素のプラズマを用いた等方的なドライエッチングにより、シリコン基板１０１の基板開口部１０１ａ側から、保護パターン９０４をエッチングする。保護パターン９０４の基板開口部１０１ａ側には、ＳＯＩ層１０３があるが、枠部１３０と可動枠１３１の間及び可動枠１３１とミラー１３２の間の開口領域では、保護パターン９０４の裏面が露出している。
【００９１】
従って、この露出面から上述した等方的なエッチングにより、保護パターン９０４を例えば２μｍ程度エッチング除去することで、図１１（ｅ）に示すように、溝部９０４ａを形成する。このとき同時に、マスクパターン９０７を除去するようにしてもよい。また、例えば、アルカリ性の溶液に溶解させる処理などの別のプロセスにより、マスクパターン９０７を除去するようにしてもよい。マスクパターン９０７を熱硬化させていなければ、アルカリ性の溶液に溶解させることが可能である。
【００９２】
次いで、図１２（ａ）に示すように、シリコン基板１０１の基板開口部１０１ａ側から、スパッタ法や蒸着法などにより金属を堆積し、金属膜１２０１を形成する。例えば、チタンを膜厚０．０５μｍ程度蒸着し、金を膜厚０．０５μｍ程度蒸着することで、金属膜１２０１を形成する。上述した金属の堆積により、シリコン基板１０１の裏面、基板開口部１０１ａの内部に露出するＳＯＩ基板１０３の裏面、すなわち、可動枠１３１及びミラー１３２の裏面に金属膜１２０１が形成される。
【００９３】
また、金属膜１２０１は、枠部１３０と可動枠１３１との間の開口領域側部や可動枠１３１とミラー１３２と間の開口領域側部、言い換えると、枠部１３０の側面，可動枠１３１の側面，及び，ミラー１３２の側面にも形成され、金属膜９０１に連続した状態となる。加えて、これら開口領域から見込める溝部９０４ａの底面にも、同様に金属膜１２０１ａが形成される場合がある。しかしながら、上記開口領域から見込めない領域の溝部９０４ａには、金属膜は形成されない。このため、金属膜１２０１ａと金属膜１２０１とは分離された状態で形成される。
【００９４】
次いで、保護パターン９０４が形成されている側より保護パターン９０４をアッシングし、図１２（ｂ）に示すように、保護パターン９０４を除去した後、再度、図１２（ｃ）に示すように、シート状の基材（第３基材）１２０２上に形成した感光性を有する膜厚１５μｍ程度の樹脂膜（第３樹脂膜）１２０３を、金属膜９０１の上に貼り付ける。
【００９５】
次いで、金属膜９０１に貼り付けた樹脂膜１２０３より基材１２０２を剥がし、金属膜９０１の上に、膜厚１５μｍの樹脂膜１２０３が転写された状態とする。つぎに、形成した樹脂膜１２０３に露光及び現像などの公知のフォトリソグラフィ技術による処理を施すことで、図１２（ｄ）に示すように、ＳＯＩ層１０３のミラー１３２及び可動枠１３１などの可動構造体が形成されている部分が含まれる領域を覆う状態の保護パターン１２０４を形成する。上記処理の後、３００℃の加熱を１時間加えることで、保護パターン１２０４を熱硬化させる。
【００９６】
つぎに、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示した工程と同様にして、金属膜１２０１が形成されているシリコン基板１０１の裏面に、基板開口部１０１ａを塞ぐようにマウントフィルムを貼り付け、これらをフレームに貼り付け、このフレームをダイシング装置に固定し、シリコン基板１０１をダイシングしてミラーチップに切り出す。このとき、ＳＯＩ層１０３に形成されている可動枠１３１やミラー１３２には、ダイシングによる振動や衝撃が加わるが、保護パターン１２０４により固定されているため、これらの破損や欠損などが抑制される。
【００９７】
また、ダイシング時には、切削粉などのダストが大量に発生し、これらがミラー１３２に付着して反射率を低下させる要因となる。しかしながら、保護パターン１２０４とマウントフィルムとによりミラー１３２は覆われた状態となっているため、ダイシングなどの工程におけるミラー１３２に対するダストの付着は発生しない。
【００９８】
以上のようにしてシリコン基板１０１をチップに切り出した後、予め用意してある電極チップ４０２に、切り出したミラーチップ４０３を貼り付ける。電極チップ４０２は、基体４１１の上に枠部４１２に囲われた凹部４１３が形成されたものであり、凹部４１３の底部には、ミラー１３２を回動動作させるための電極部４１４が形成されている。保護パターン１２０４に覆われた可動構造体の領域の周囲のＳＯＩ層１０３の表面に、枠部４１２の上面を接合させることで、電極チップ４０２とミラーチップ４０３とを貼り合わせる。
【００９９】
保護パターン１２０４は、ＳＯＩ層１０３の表面において、ミラー１３２や可動枠１３１の形成されている領域より、枠部１３０の一部に懸かる程度に形成されているので、可動枠１３１の外側の多くの領域では、ＳＯＩ層１０３の表面が露出している。従って、電極チップ４０２の枠部４１２の上面にＳＯＩ層１０３の表面を接合させることは容易である。
【０１００】
次いで、ミラーチップ４０３が一体にされた電極チップ４０２を、所定のパッケージに収容して固定し、パッケージ内の端子と電極チップ４０２の図示してない領域に形成されている端子とを、例えばワイヤにより接続する。ここで、パッケージ内の端子の部分や上記ワイヤなどを、ポッティング樹脂などにより封入するようにしてもよい。
次いで、マウントフィルムを除去し、シリコン基板１０１の基板開口部１０１ａの内部を開放し、ミラー１３２のシリコン基板１０１側の面が外部に露出した状態とする。
【０１０１】
この後、ＳＯＩ層１０３の、枠部１３０と可動枠１３１との間の開口部や、可動枠１３１とミラー１３２との間の開口部などを通し、例えば酸素ガスのプラズマを用いたアッシングにより保護パターン１２０４を除去する。
以上の工程により、図１２（ｅ）に示すように、金属膜９０１及び金属膜１２０１が形成されたミラー１３２が、電極部４１４の上に回動可能に配置された光スイッチ装置が得られる。本実施の形態によれば、金属膜９０１により、ミラー１３２などの部分を電極チップ４０２に電気的に接続することが可能となる。このことにより、例えば、ミラー１３２の表面や裏面の電位をフローティングとすることなく、外部から所望の電位に制御することが可能となる。
【０１０２】
［実施の形態６］
つぎに、本発明の他の実施の形態について説明する。
まず、図１３（ａ）に示すように、面方位が（１００）であるシリコン基板１０１の上に、膜厚１μｍの酸化シリコンからなる埋め込み絶縁層１０２と、膜厚１０μｍのシリコン単結晶層（ＳＯＩ層）１０３とが形成されているＳＯＩ基板を用意する。
【０１０３】
次いで、例えばポリイミドやポリベンゾオキサゾールなどの有機材料を塗布することで、シリコン基板１０１の裏面に、裏面の損傷などを防ぐための保護膜１０４を形成する。上記有機材料を塗布して膜厚５μｍ程度の塗布膜を形成し、１時間程度３００℃に加熱して硬化することで保護膜１０４が形成できる。なお、本実施の形態において、保護膜１０４は、必ずしも必要なものではない。
【０１０４】
つぎに、図１３（ｂ）に示すように、公知のフォトリソグラフィ技術により、開口部１０５ａ，１０５ｂを備えたレジストパターン１０５を、ＳＯＩ層１０３上に形成する。形成したレジストパターン１０５をマスクとし、例えばＲＩＥなどの異方性エッチング処理を行い、図１３（ｃ）に示すようにＳＯＩ層１０３を加工（パターニング）する。
【０１０５】
ここで、パターニングされたＳＯＩ層１０３には枠部１３０の開口部内に一対の連結部（図示せず）で回動可能に連結された可動枠１３１と、可動枠１３１の開口部内に一対のミラー連結部（図示せず）で回動可能に連結されたミラー１３２とが、形成された状態となる。連結部及びミラー連結部は、例えばトーションバネである。
【０１０６】
つぎに、例えば酸素ガスのプラズマに曝すなどのアッシング処理により、図１３（ｄ）に示すように、レジストパターン１０５及び保護膜１０４を同時に除去する。ここで、ＳＯＩ層１０３に、可動枠１３１及びミラー１３２が形成された状態となっているが、これらは、埋め込み絶縁層１０２の存在により固定されいる。従って、この段階では、可動枠１３１やミラー１３２が動くことによる各連結部の破損や、ミラー１３２の欠損などが実質的に起きない状態となっている。
【０１０７】
次いで、図１３（ｅ）に示すように、シート状の基材２０１上に形成した感光性を有する膜厚１５μｍ程度の樹脂膜２０２を、ＳＯＩ層１０３の上に貼り付ける。基材２０１には、予め樹脂膜２０２を回転塗布などにより形成しておく。基材２０１は、例えばフッ素樹脂から構成すればよい。
【０１０８】
樹脂膜２０２の貼り合わせにおいては、シリコン基板１０１を、所定の真空度に真空排気された容器内に配置し、シリコン基板１０１と基材２０１とに間に荷重を加え、かつ樹脂膜２０２を加熱し、樹脂膜２０２をＳＯＩ層１０３に接着した。上記真空度は、１０Ｔｏｒｒとし、荷重は１０ｋｇとし、加熱温度は１００℃とし、荷重及び加熱は約１分間程度加えればよい。
【０１０９】
この後、ＳＯＩ層１０３に接着した樹脂膜２０２より基材２０１を剥がし、ＳＯＩ層１０３上に、膜厚１５μｍの樹脂膜２０２が形成（転写）された状態とする。つぎに、形成した樹脂膜２０２に露光及び現像などの公知のフォトリソグラフィ技術による処理を施すことで、図１３（ｆ）に示すように、ＳＯＩ層１０３のミラー１３２及び可動枠１３１などの可動構造体が形成されている部分が含まれる領域を覆う状態の保護パターン２０３を形成する。上記処理の後、３００℃の加熱を１時間加えることで、保護パターン２０３を熱硬化させる。
【０１１０】
つぎに、図１４（ａ）に示すように、シート状の基材３０１上に形成した感光性を有する樹脂膜３０２を、シリコン基板１０１の裏面に貼り付ける。基材３０１には、予め樹脂膜３０２を回転塗布などにより形成しておく。
樹脂膜３０２の貼り合わせにおいては、シリコン基板１０１を、所定の真空度に真空排気された容器内に配置し、シリコン基板１０１と基材３０１とに間に荷重を加え、かつ樹脂膜３０２を加熱し、樹脂膜３０２をシリコン基板１０１の裏面に接着した。
【０１１１】
この後、シリコン基板１０１の裏面に接着した樹脂膜３０２より基材３０１を剥がし、シリコン基板１０１の裏面に、膜厚１５μｍの樹脂膜３０２が形成（転写）された状態とする。
これらは、図３（ａ）に示した工程と同様であり、樹脂膜３０２は、例えば回転塗布法などにより形成するようにしてもよい。
【０１１２】
次いで、形成した樹脂膜３０２に露光及び現像などの公知のフォトリソグラフィ技術による処理を施すことで、図１４（ｂ）に示すように、ＳＯＩ層１０３のミラー１３２及び可動枠１３１などの可動構造体が形成されている部分が含まれる領域が開口したマスクパターン３０３を形成する。上記処理の後、３００℃の加熱を１時間加えることで、マスクパターン３０３を熱硬化させる。
【０１１３】
つぎに、例えばＲＩＥなどの異方性エッチングにより、マスクパターン３０３をマスクとしてシリコン基板１０１の裏面をエッチングし、シリコン基板１０１に基板開口部１０１ａを形成する。引き続き、基板開口部１０１ａが形成されたシリコン基板１０１をマスクとし、緩衝フッ酸液で埋め込み絶縁層１０２をエッチングし、図１４（ｃ）に示すように、ＳＯＩ層１０３のミラー１３２及び可動枠１３１などの可動構造体が形成されている部分が含まれる領域を露出させる。
【０１１４】
つぎに、図１４（ｄ）に示すように、シリコン基板１０１の裏面のマスクパターン３０３上に、基板開口部１０１ａを塞ぐようにマウントフィルム４０１を貼り付ける。マウントフィルム４０１は、シリコン基板１０１のダイシングの際、シリコン基板１０１をフレームに固定するのに使用する粘着フィルムである。上記フレームは、ダイシング装置に固定される治具である。
【０１１５】
この後、シリコン基板１０１（マスクパターン３０３）が貼り付けてあるマウントフィルム４０１をフレーム（図示せず）に貼り付け、このフレームをダイシング装置（図示せず）に固定し、シリコン基板１０１をダイシングしてミラーチップに切り出す。
このとき、ＳＯＩ層１０３に形成されている可動枠１３１やミラー１３２には、ダイシングによる振動や衝撃が加わるが、保護パターン２０３により固定されているため、これらの破損や欠損などが抑制されるようになる。
【０１１６】
また、ダイシング時には、切削粉などのダストが大量に発生し、これらがミラー１３２に付着して反射率を低下させる要因となる。しかしながら、本実施の形態によれば、保護パターン２０３とマウントフィルム４０１とによりミラー１３２は覆われた状態となっているため、ダイシングなどの工程におけるミラー１３２に対するダストの付着は発生しない。
【０１１７】
以上のようにしてシリコン基板１０１をチップに切り出した後、図１５（ａ）に示すように、予め用意してある電極チップ４０２に、切り出したミラーチップ４０３を貼り付ける。電極チップ４０２は、基体４１１の上に枠部４１２に囲われた凹部４１３が形成されたものであり、凹部４１３の底部には、ミラー１３２を回動動作させるための電極部４１４が形成されている。
保護パターン２０３に覆われた可動構造体の領域の周囲のＳＯＩ層１０３の表面に、枠部４１２の上面を接合させることで、電極チップ４０２とミラーチップ４０３とを貼り合わせる。
【０１１８】
保護パターン２０３は、ＳＯＩ層１０３の表面において、ミラー１３２や可動枠１３１の形成されている領域より、枠部１３０の一部に懸かる程度に形成されているので、可動枠１３１の外側の多くの領域では、ＳＯＩ層１０３の表面が露出している。従って、電極チップ４０２の枠部４１２の上面にＳＯＩ層１０３の表面を接合させることは容易である。なお、保護パターン２０３の膜厚は、図１５（ａ）に示すように、電極チップ４０２とミラーチップ４０３とを貼り合わせた状態で、電極チップ４０２の凹部４１３内に収まる程度となっていればよい。
【０１１９】
次いで、ミラーチップ４０３が一体にされた電極チップ４０２を、図示しないパッケージに収容して固定し、パッケージ内の端子と電極チップ４０２の図示してない領域に形成されている端子とを、例えばワイヤにより接続する。ここで、パッケージ内の端子の部分や上記ワイヤなどを、ポッティング樹脂などにより封入するようにしてもよい。
次いで、マウントフィルム４０１を除去し、図１５（ｂ）に示すように、シリコン基板１０１の基板開口部１０１ａの内部を開放し、ミラー１３２のシリコン基板１０１側の面が外部に露出した状態とする。
【０１２０】
この後、ＳＯＩ層１０３の、枠部１３０と可動枠１３１との間の開口部や、可動枠１３１とミラー１３２との間の開口部などを通し、例えば酸素ガスのプラズマを用いたアッシングにより保護パターン２０３を除去する。同時にマスクパターン３０３も除去する。このことにより、図１５（ｃ）に示すように、電極部４１４の上に回動可能にミラー１３２が配置された光スイッチ装置が得られる。
【０１２１】
本実施の形態では、図１〜図４に示した実施の形態とほぼ同様であるが、レジストパターン１０５と保護膜１０４とを同時に除去し、また、マスクパターン３０３を、保護パターン２０３と同時に除去するようにしたので、工程の短縮が図れるようになる。
なお、上述した実施の形態において、可動枠及びミラーから可動構造体が構成されている例について説明したが、これに限るものではない、枠部に一対の連結部を介してミラーが連結された、１軸動作のミラーを備える場合であっても同様であることはいうまでもない。
【０１２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、感光性を有する樹脂膜を貼り合わせにより形成し、これをフォトリソグラフィ技術により加工して保護パターンを形成し、この保護パターンにより、ミラーや可動枠などの可動構造体を固定するようにした。また、感光性を有する樹脂膜を貼り合わせにより形成し、これをフォトリソグラフィ技術により加工してマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとしてシリコン基板の裏面に開口部を形成して可動構造体の裏面を露出させ、可動構造体を回動可能な状態とした。加えて、可動構造体は、シリコン基板側も露出されて回動可能な状態となっても、保護パターンが除去されるまでは、保護パターンにより固定された状態とした。
【０１２３】
従って、保護パターンやマスクパターンを形成するための感光性を有する樹脂膜を形成するときに、回転などによる振動が加わることがない。また、回動可能な可動構造を形成した後、チップに切り出すなどの振動が加わる段階では、保護パターンが形成されており、可動構造体が保護された状態となっている。
これらのことにより、本発明によれば、可動構造体の破損などを防げ、良品歩留まりの高い状態でミラー基板及びこれを用いた光スイッチ装置を製造できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における製造方法を説明するための工程図である。
【図２】図１に続く実施の形態における製造方法を説明するための工程図である。
【図３】図２に続く実施の形態における製造方法を説明するための工程図である。
【図４】図３に続く実施の形態における製造方法を説明するための工程図である。
【図５】本発明の他の実施の形態における製造方法を説明するための工程図である。
【図６】本発明の他の実施の形態における製造方法を説明するための工程図である。
【図７】本発明の他の実施の形態における製造方法を説明するための工程図である。
【図８】図７に続く実施の形態における製造方法を説明するための工程図である。
【図９】本発明の他の実施の形態における製造方法を説明するための工程図である。
【図１０】図９に続く実施の形態における製造方法を説明するための工程図である。
【図１１】図１０に続く実施の形態における製造方法を説明するための工程図である。
【図１２】図１１に続く実施の形態における製造方法を説明するための工程図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態における製造方法を説明するための工程図である。
【図１４】図１３に続く実施の形態における製造方法を説明するための工程図である。
【図１５】図１４に続く実施の形態における製造方法を説明するための工程図である。
【図１６】従来よりある光スイッチ装置の製造方法を説明するための工程図である。
【符号の説明】
１０１…シリコン基板、１０２…埋め込み絶縁層、１０３…シリコン単結晶層（ＳＯＩ層）、１０４…保護膜、１０５…レジストパターン、１０５ａ，１０５ｂ…開口部、１３０…枠部、１３１…可動枠、１３２…ミラー、１６１…連結部、１６２…ミラー連結部、２０１…基材（第１基材）、２０２…樹脂膜（第１樹脂膜）、２０３…保護パターン、３０１…基材（第２基材）、３０２…樹脂膜（第２樹脂膜）、４０１…マウントフィルム、４０２…電極チップ、４０３…ミラーチップ、４１１…基体、４１２…枠部、４１３…凹部、４１４…電極部。
【図１】
2004223620.tif 000003
【図２】
2004223620.tif 000004
【図３】
2004223620.tif 000005
【図４】
2004223620.tif 000006
【図５】
2004223620.tif 000007
【図６】
2004223620.tif 000008
【図７】
2004223620.tif 000009
【図８】
2004223620.tif 000010
【図９】
2004223620.tif 000011
【図１０】
2004223620.tif 000012
【図１１】
2004223620.tif 000013
【図１２】
2004223620.tif 000014
【図１３】
2004223620.tif 000015
【図１４】
2004223620.tif 000016
【図１５】
2004223620.tif 000017
【図１６】
2004223620.tif 000018