(57)【要約】【課題】  残留応力の影響を小さくし、反射部材の平坦性を向上させることができる光制御素子およびその製造方法を提供する。【解決手段】  反射膜２０が設けられた反射部材１０が、固定部材３０に対して支持部材４０により変位可能に固定されている。この光制御素子は、保持基板の表面に酸化層および半導体薄膜が順に積層されたいわゆるＳＯＩ基板を用い、反射部材１０の形成予定領域を残して半導体薄膜を選択的に除去し、固定部材３０の形成予定領域を残して保持基板および酸化層を選択的に除去することにより製造される。反射膜２０の厚みは５００ｎｍ以下とされることが好ましい。反射膜２０の残留応力による反射部材１０の反りを抑制し、反射部材１０の平坦性を向上させることができる。【選択図】      図１
2005164861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の進路を変更する光制御素子であって、
反射部材と、
この反射部材に設けられた厚み５００ｎｍ以下の反射膜と
を備えたことを特徴とする光制御素子。
【請求項２】
前記反射部材は、保持基板の表面に酸化層および半導体薄膜が順に積層された基板を加工することにより形成されたことを特徴とする請求項１記載の光制御素子。
【請求項３】
前記反射部材は、中心を通る長さが６００μｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の光制御素子。
【請求項４】
更に、
前記反射部材を変位可能に支持する支持部材と、
この支持部材を固定する固定部材と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の光制御素子。
【請求項５】
前記支持部材は、熱膨張率の異なる複数の層を積層した積層構造を有し、各層の熱膨張率の差を利用して前記反射部材を変位させることを特徴とする請求項４記載の光制御素子。
【請求項６】
前記支持部材は、不純物を添加した半導体材料よりなる通電層と、この通電層よりも熱膨張率の高い材料よりなる膨張層とを有することを特徴とする請求項５記載の光制御素子。
【請求項７】
前記支持部材は前記反射部材の一方の側に延長して設けられ、前記反射部材は前記支持部の延長方向における長さの方が延長方向に対して垂直な方向における長さよりも長いことを特徴とする請求項５記載の光制御素子。
【請求項８】
前記支持部材は２個設けられたことを特徴とする請求項７記載の光制御素子。
【請求項９】
前記２個の支持部材はそれぞれ通電層を有し、各通電層は互いに電気的につながっていることを特徴とする請求項８記載の光制御素子。
【請求項１０】
反射部材が固定部材に対して支持部材により変位可能に配設された光制御素子であって、
前記支持部材は前記反射部材に対して２個設けられており、
前記各支持部材は、前記反射部材に対して互いに異なる位置で取り付けられた反射部材取付部と、この反射部材取付部から前記反射部材の周囲を囲むように延長された延長部とを有する
ことを特徴とする光制御素子。
【請求項１１】
前記各支持部材は回転対称に配置されたことを特徴とする請求項１０記載の光制御素子。
【請求項１２】
前記各支持部材は、熱膨張率の異なる複数の層を積層した積層構造を有し、各層の熱膨張率の差を利用して前記反射部材を変位させることを特徴とする請求項１０記載の光制御素子。
【請求項１３】
前記各支持部材は、不純物を添加した半導体材料よりなる通電層と、この通電層よりも熱膨張率の高い材料よりなる膨張層とを有することを特徴とする請求項１２記載の光制御素子。
【請求項１４】
前記通電層は前記各支持部材ごとに制御することができるように個別に独立して設けられたことを特徴とする請求項１３記載の光制御素子。
【請求項１５】
前記反射部材は、保持基板の表面に酸化層および半導体薄膜が順に積層された基板を加工することにより形成されたことを特徴とする請求項１０記載の光制御素子。
【請求項１６】
更に、前記反射部材に設けられた厚み５００ｎｍ以下の反射膜を有することを特徴とする請求項１０記載の光制御素子。
【請求項１７】
反射部材が固定部材に対して支持部材により変位可能に配設された光制御素子であって、
前記支持部材は前記反射部材に対して３個以上設けられており、
前記各支持部材は、前記反射部材に対して互いに異なる位置で取り付けられた反射部材取付部と、この反射部材取付部から前記反射部材の周囲を囲むように延長された延長部とを有する
ことを特徴とする光制御素子。
【請求項１８】
前記各支持部材は回転対称に配置されたことを特徴とする請求項１７記載の光制御素子。
【請求項１９】
前記各支持部材は、熱膨張率の異なる複数の層を積層した積層構造を有し、各層の熱膨張率の差を利用して前記反射部材を変位させることを特徴とする請求項１７記載の光制御素子。
【請求項２０】
前記各支持部材は、不純物を添加した半導体材料よりなる通電層と、この通電層よりも熱膨張率の高い材料よりなる膨張層とを有することを特徴とする請求項１９記載の光制御素子。
【請求項２１】
前記通電層は前記各支持部材ごとに制御することができるように個別に独立して設けられたことを特徴とする請求項２０記載の光制御素子。
【請求項２２】
前記反射部材は、保持基板の表面に酸化層および半導体薄膜が順に積層された基板を加工することにより形成されたことを特徴とする請求項１７記載の光制御素子。
【請求項２３】
更に、前記反射部材に設けられた厚み５００ｎｍ以下の反射膜を有することを特徴とする請求項１７記載の光制御素子。
【請求項２４】
反射部材が固定部材に対して変位可能に配設された光制御素子の製造方法であって、
保持基板の表面に酸化層および半導体薄膜が順に積層された基板を用い、前記半導体薄膜のうち前記反射部材の形成予定領域を残して他の少なくとも一部を選択的に除去すると共に、前記保持基板および前記酸化層のうち前記固定部材の形成予定領域を残して他の少なくとも一部を選択的に除去し、前記反射部材および前記固定部材を形成する工程と、
前記保持基板を選択的に除去したのち、前記反射部材または前記反射部材の形成予定領域に反射膜を形成する工程と
を含むことを特徴とする光制御素子の製造方法。
【請求項２５】
前記保持基板および前記酸化層を選択的に除去する前に、前記固定部材の形成予定領域と前記反射部材の形成予定領域とを部分的につなぐ連結部材を形成し、前記反射部材および前記固定部材を形成したのちに前記連結部材を切断することを特徴とする請求項２４記載の光制御素子の製造方法。
【請求項２６】
反射部材が固定部材に対して変位可能に配設された光制御素子を、保持基板の表面に酸化層および半導体薄膜が順に積層された基板を用いて製造する光制御素子の製造方法であって、
前記半導体薄膜のうち前記反射部材の形成予定領域を残して他の少なくとも一部を選択的に除去すると共に、前記保持基板および前記酸化層のうち前記固定部材の形成予定領域を残して他の少なくとも一部を選択的に除去し、前記反射部材および前記固定部材を形成する工程を含み、
前記保持基板を選択的に除去する際に、複数回に分けて異なる方法で行う
ことを特徴とする光制御素子の製造方法。
【請求項２７】
前記保持基板を選択的に除去する際に、少なくとも最後の工程は、冷却しなくても前記半導体薄膜が１００℃以上に加熱されない方法により行うことを特徴とする請求項２６記載の光制御素子の製造方法。
【請求項２８】
前記保持基板を選択的に除去する際に、少なくとも最後の工程は、等方性エッチングにより行うことを特徴とする請求項２６記載の光制御素子の製造方法。
【請求項２９】
前記保持基板を選択的に除去する工程を少なくとも１回行ったのち、前記反射部材または前記反射部材の形成予定領域に反射膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項２６記載の光制御素子の製造方法。
【請求項３０】
前記保持基板および前記酸化層を選択的に除去する前に、前記固定部材の形成予定領域と前記反射部材の形成予定領域とを部分的につなぐ連結部材を形成し、前記反射部材および前記固定部材を形成したのちに前記連結部材を切断することを特徴とする請求項２６記載の光制御素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光スキャナデバイスあるいはバーコードリーダなどに用いることができる光制御素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光スキャナデバイスあるいはバーコードリーダなどに用いる光制御素子の分野では、シリコン基板の表面に二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）などの酸化層およびシリコン薄膜をこの順に積層したいわゆるＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板を用いて製造する技術が研究されている（例えば、特許文献１参照。）。このような光制御素子としては、例えば、１枚のＳＯＩ基板を加工することによりシリコン薄膜から反射部材を形成すると共に、シリコン基板などから固定部材を形成し、反射部材を固定部材に対して変位可能に配設したいわゆるマイクロミラーと言われるものが知られている。この光制御素子では、反射部材について高い平坦性が求められるが、ＳＯＩ基板を用いて製造することにより、比較的平坦性の高いものを得ることができる。
【特許文献１】特開２００２−２５０８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このようにＳＯＩ基板を用いた光制御素子においても、製造工程において用いるレジスト膜による応力、あるいは液体エッチャントの表面張力などにより、反射部材に歪み、あるいは反りなどの変形が生じてしまったり、更には破損してしまったりする場合があるという問題があった。また、反射部材を構成するシリコン薄膜は赤色の光および赤外線に対する反射率が低いので、通常、反射部材にはそれらの反射率を高めるために金属などよりなる反射膜が設けられるが、この反射膜によっても残留応力が発生し、反射部材に歪み、あるいは反りなどが生じてしまうという問題があった。
【０００４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、残留応力の影響を小さくし、反射部材の平坦性を向上させることができる光制御素子およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による第１の光制御素子は、光の進路を変更するものであって、反射部材と、この反射部材に設けられた厚み５００ｎｍ以下の反射膜とを備えたものである。
【０００６】
本発明による第２の光制御素子は、反射部材が固定部材に対して支持部材により変位可能に配設されたものであって、支持部材は反射部材に対して２個設けられており、各支持部材は、反射部材に対して互いに異なる位置で取り付けられた反射部材取付部と、この反射部材取付部から反射部材の周囲を囲むように延長された延長部とを有するものである。
【０００７】
本発明による第３の光制御素子は、反射部材が固定部材に対して支持部材により変位可能に配設されたものであって、支持部材は反射部材に対して３個以上設けられており、各支持部材は、反射部材に対して互いに異なる位置で取り付けられた反射部材取付部と、この反射部材取付部から反射部材の周囲を囲むように延長された延長部とを有するものである。
【０００８】
本発明による第１の光制御素子の製造方法は、反射部材が固定部材に対して変位可能に配設された光制御素子を製造するものであって、保持基板の表面に酸化層および半導体薄膜が順に積層された基板を用い、半導体薄膜のうち反射部材の形成予定領域を残して他の少なくとも一部を選択的に除去すると共に、保持基板および酸化層のうち固定部材の形成予定領域を残して他の少なくとも一部を選択的に除去し、反射部材および固定部材を形成する工程と、保持基板を選択的に除去したのち、反射部材または反射部材の形成予定領域に反射膜を形成する工程とを含むものである。
【０００９】
本発明による第２の光制御素子の製造方法は、反射部材が固定部材に対して変位可能に配設された光制御素子を、保持基板の表面に酸化層および半導体薄膜が順に積層された基板を用いて製造するものであって、半導体薄膜のうち反射部材の形成予定領域を残して他の少なくとも一部を選択的に除去すると共に、保持基板および酸化層のうち固定部材の形成予定領域を残して他の少なくとも一部を選択的に除去し、反射部材および固定部材を形成する工程を含み、保持基板を選択的に除去する際に、複数回に分けて異なる方法で行うものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による第１の光制御素子によれば、反射部材と、この反射部材に設けられた厚み５００ｎｍ以下の反射膜とを備えるようにしたので、反射膜の残留応力による反射部材の反りを抑え、反射部材の平坦性を向上させることができる。よって、高い精度で光を制御することができる。
【００１１】
本発明による第２の光制御素子によれば、反射部材に対して互いに異なる位置で取り付けられた支持部材を２個設けるようにしたので、支持部材による残留応力が一部にかたよって発生することを抑制することができ、反射部材の平坦性を向上させることができる。よって、高い精度で光を制御することができる。
【００１２】
本発明による第３の光制御素子によれば、反射部材に対して互いに異なる位置で取り付けられた支持部材を３個以上設けるようにしたので、反射部材を二次元方向に変位させることができ、かつ、支持部材による残留応力が一部にかたよって発生することを抑制することができ、反射部材の平坦性を向上させることができる。よって、高い精度で光を二次元方向に制御することができる。
【００１３】
本発明による第１の光制御素子の製造方法によれば、保持基板を選択的に除去したのち、反射部材または反射部材の形成予定領域に反射膜を形成する工程を含むようにしたので、反射膜がディープ反応性エッチング（Ｄｅｅｐ  ＲＩＥ；Deep Reactive Ion Etching ）などのエッチングにより高温になってしまうことがなく、反射膜に圧縮応力が発生することを抑制することができる。よって、平坦性の高い反射部材を有する光制御素子を製造することができる。
【００１４】
特に、酸化層を選択的に除去する前に、固定部材の形成予定領域と反射部材の形成予定領域とを部分的につなぐ連結部材を形成し、反射部材および固定部材を形成したのちに連結部材を切断するようにすれば、酸化層を選択的に除去する際に用いる液体エッチャントの表面張力などにより、反射部材に歪み、あるいは反りなどの変形が生じてしまったり、更には破損してしまったりすることを抑制することができる。
【００１５】
本発明による第２の光制御素子の製造方法では、保持基板を選択的に除去する際に、複数回に分けて異なる方法で行うようにしたので、保持基板を選択的に除去する際に用いるレジスト膜による応力などにより、反射部材に歪み、あるいは反りなどの変形が生じてしまったり、更には破損してしまったりすることを抑制することができる。
【００１６】
特に、保持基板を選択的に除去する少なくとも最後の工程を、冷却しなくても半導体薄膜が１００℃以上に加熱されない方法により行うようにすれば、高い効果を得ることができる。
【００１７】
また、酸化層を選択的に除去する前に、固定部材の形成予定領域と反射部材の形成予定領域とを部分的につなぐ連結部材を形成し、反射部材および固定部材を形成したのちに連結部材を切断するようにすれば、酸化層を選択的に除去する際に用いる液体エッチャントの表面張力などにより、反射部材に歪み、あるいは反りなどの変形が生じてしまったり、更には破損してしまったりすることを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る光制御素子の断面構造を表すものである。この光制御素子は、例えば１次元のバーコードを読み取るバーコードリーダにおいてレーザ光を走査するために用いられるものであり、変位可能な反射部材１０と、反射部材１０に設けられた反射膜２０とを備えている。反射部材１０は、固定部材３０に対して支持部材４０により固定されている。
【００２０】
反射部材１０は、変位によりレーザ光の反射方向を変更するものであり、例えば、反射膜２０の積層方向における厚み（以下、単に「厚み」という）が６μｍであり、シリコン（Ｓｉ）などの半導体材料により構成されている。反射部材１０は、例えば、シリコンなどよりなる保持基板の表面に、二酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）などよりなる酸化層およびシリコンなどよりなる半導体薄膜が順に積層された基板、いわゆるＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板などを加工することにより形成されたものである。具体的には、反射部材１０は、ＳＯＩ基板から保持基板および酸化層を除去した半導体薄膜により構成されている。このようにＳＯＩ基板を用いれば、半導体薄膜の内部応力を小さくすることができるので、反射部材１０に撓みが生じることがなく、反射部材１０の平坦性を高めることができるので好ましい。
【００２１】
反射膜２０は、反射部材１０のレーザ光が入射する面に設けられ、反射部材１０の反射率、特に赤または赤外領域における反射率を高めるものである。反射膜２０は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）または金（Ａｕ）などの金属材料により構成されており、中でも金により構成されることが好ましい。金は、赤あるいは赤外領域における反射率が特に高いからである。
【００２２】
反射膜２０の厚みは、５００ｎｍ以下とされている。反射膜２０の厚みが５００ｎｍよりも厚いと、製造工程で加えられる熱により反射膜２０に生じた残留応力などの影響が大きくなり、反射部材１０が撓んでしまうおそれがあるからである。例えば、反射膜２０がアルミニウムにより構成されている場合、製造工程において２００℃以上の熱にさらされると２００ＭＰａ以上の圧縮応力を持つようになり、反射膜２０の厚みが５００ｎｍよりも厚くなると、その圧縮応力が顕著に影響してくるからである。
【００２３】
更に、反射膜２０の厚みは、１００ｎｍ以下であればより好ましい。反射膜２０の残留応力が極めて小さくなるので、反射部材１０の撓みを極めて小さくすることができるからである。
【００２４】
表１および図２は、厚み６μｍのシリコンよりなる反射部材１０にアルミニウムよりなる反射膜２０を設け、２００℃で５秒間以上熱した後における反射部材１０の撓みを計測したシミュレーション結果を表している。反射膜２０の厚みは、４０ｎｍ，１００ｎｍ，２００ｎｍ，３００ｎｍ，４００ｎｍおよび５００ｎｍと変化させた。このように、反射膜２０の厚みが大きくなるほど反射部材１０の撓みが大きくなるが、５００ｎｍ以下とすれば、反射部材１０の撓みを１．３μｍ以下と実用に十分耐え得る程度に小さくできることが分かる。また、反射膜２０の厚みを１００ｎｍ以下とすれば、反射部材１０の撓みを０．３μｍ以下と高い精度で光を制御することができることが分かる。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
また、反射膜２０の厚みは、３０ｎｍ以上であることが好ましく、４０ｎｍ以上であればより好ましい。反射膜２０が薄すぎると反射率が低下してしまい、また剥がれなど、膜としての安定性にも欠けてしまうからである。表２および図３は、表１および図２と同様に厚み６μｍのシリコンよりなる反射部材１０にアルミニウムよりなる反射膜２０を設けた場合における反射膜２０の厚みと波長５５０ｎｍの光に対する反射率との関係を表すものである。このように、反射膜２０の厚みが３０ｎｍ以上であれば９０％以上の十分な反射率が得られ、４０ｎｍ以上であればそれ以上厚みを厚くしても反射率はそれほど変わらないことが分かる。
【００２７】
【表２】
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【００２８】
固定部材３０は、反射部材１０と共に同一のＳＯＩ基板から形成されたものである。具体的には、固定部材３０は、ＳＯＩ基板から半導体薄膜が除去されたシリコン基板および酸化層に必要に応じて他の膜が形成された構造を有している。
【００２９】
支持部材４０は、１枚のＳＯＩ基板から反射部材１０および固定部材３０を形成する工程において形成されたものである。支持部材４０は、例えば、熱膨張率の異なる複数の層、例えば通電層４１と膨張層４２とを積層した構造を有しており、通電層４１と膨張層４２との熱膨張率の差を利用して反射部材１０を矢印Ａ方向に変位させることができるようになっている。反射部材１０の振れ角は例えば２５°であり、光学的には５０°である。通電層４１の上には、例えばアルミニウムよりなる電極パッド４４が設けられている。
【００３０】
通電層４１は、通電により加熱するためのものであり、例えば、厚みが１μｍ程度であり、リン（Ｐ）などの不純物を添加した多結晶シリコンにより構成されている。
【００３１】
膨張層４２は、例えば、厚みが１．２μｍ程度であり、金属材料により構成されている。金属材料としては、例えば、アルミニウムまたは金が好ましい。中でもアルミニウムは、熱膨張係数が２３×１０-6／Ｋであり、通電層４１を構成する多結晶シリコンの熱膨張係数が２．３×１０-6／Ｋであるのに対して１０倍程度大きく、また、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems；微小電気機械システム）あるいは半導体プロセスにおいて標準的に使われている材料であり、扱いやすいので好ましい。また、金は、変質しにくいので好ましい。
【００３２】
通電層４１と膨張層４２との間には、窒化シリコン（Ｓｉ3 Ｎ4 ）などよりなる絶縁膜４３が設けられている。絶縁膜４３は、例えば厚みが２００ｎｍとされている。なお、絶縁膜４３は必ずしも設けられていなくてもよい。
【００３３】
図４は、図１に示した光制御素子を反射膜２０の側から見た構成を表している。支持部材４０は、反射部材１０の一方の側に延長して設けられ、反射部材１０は、支持部材４０の延長方向（矢印Ｂで示した方向）に長くなっている。このようにすれば、反射部材１０が変位する際の回転軸心が反射部材１０の外側にあるために反射部材１０の変位に伴ってレーザ光の入射位置がずれてもレーザ光が反射部材１０から外れないので好ましい。また、反射部材１０の幅を小さくして光制御素子を小型化・薄型化することができるので好ましい。
【００３４】
反射部材１０の中心を通る長さＤ１，Ｄ２は、６００μｍ以上であることが好ましい。図５に示したように、反射部材１０と対象物との距離Ｌおよびレーザ光の絞り限界ｄから、反射部材１０の位置におけるレーザ光の径は約０．６ｍｍより大きいことが必要であり、したがって、反射部材１０の最短寸法Ｄも約０．６ｍｍより大きいことが必要であるからである。すなわち、反射部材１０の最短寸法Ｄは数１により与えられ、例えばバーコードリーダの場合には、対象物であるバーコードと反射部材１０との距離Ｌは１００ｍｍ程度、レーザ光は約２５０μｍに絞る必要があることから、レーザ光の波長λを６５０ｎｍとすると、数１から反射部材１０の最短寸法Ｄは０．６３ｍｍとなる。
【００３５】
（数１）
ＮＡ＝１．２２×λ／ｄ
ＮＡ＝Ｄ／（２×Ｌ）
（式中、Ｄは反射部材１０の最短寸法、λは入射する光の波長、ｄは絞り限界、Ｌは対象物と反射部材１０との距離をそれぞれ表す。）
【００３６】
支持部材４０は２個設けられており、各支持部材４０における各通電層４１は互いに電気的につながっている。なお、支持部材４０は、必ずしもＶ字形に限られず平行になっていてもよい。
【００３７】
この光制御素子は、例えば、次のようにして製造することができる。
【００３８】
図６はこの光制御素子の製造方法の流れを表すものであり、図７ないし図１３はその工程を順に表すものである。まず、図７（Ａ）に示したように、厚みが例えば６２５μｍのシリコンよりなる保持基板５１の表面に、厚みが例えば１μｍの二酸化シリコンよりなる酸化層５２および厚みが例えば６μｍのシリコンよりなる半導体薄膜５３が順に積層されたＳＯＩ基板５０を用意し、このＳＯＩ基板５０の裏面に、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ；化学的気相成長）法により、例えば厚みが３００ｎｍの二酸化シリコンよりなる酸化膜６１を形成する。なお、図７（Ａ）にも示したように、酸化膜６１はＳＯＩ基板５０の表面にも形成される。
【００３９】
次いで、図７（Ｂ）に示したように、ＳＯＩ基板５０の裏面に、例えばエッチングにより、アライメントマーク６２を形成する。続いて、図７（Ｃ）に示したように、ＳＯＩ基板５０の表面の酸化膜６１を除去して、半導体薄膜５３を露出させる。
【００４０】
続いて、図７（Ｄ）に示したように、例えばディープＲＩＥ法により、反射部材１０の形成予定領域１０Ａを残して、ＳＯＩ基板５０の半導体薄膜５３を選択的に除去する（ステップＳ１０１）。
【００４１】
半導体薄膜５３を選択的に除去したのち、図８（Ａ）に示したように、ＳＯＩ基板５０の表面に、例えばＬＰＣＶＤ（Low Pressure Chemical Vapor Deposition；低圧気相成長）法により、上述した厚みおよび材料よりなる絶縁膜４３を形成する。なお、図８（Ａ）にも示したように、絶縁膜４３はＳＯＩ基板５０の裏面にも形成される。
【００４２】
続いて、図８（Ｂ）に示したように、ＳＯＩ基板５０の表面に、例えばＬＰＣＶＤ法により、上述した厚みおよび材料よりなる通電層４１を形成する。なお、図８（Ｂ）にも示したように、通電層４１はＳＯＩ基板５０の裏面にも形成される。そののち、図８（Ｃ）に示したように、ＳＯＩ基板５０の表面に形成された通電層４１を、支持部材４０の形成予定領域４０Ａを残して選択的に除去する（ステップＳ１０２）。
【００４３】
通電層４１を選択的に除去したのち、図９（Ａ）に示したように、ＳＯＩ基板５０の表面に、フォトレジストよりなるマスク６３を形成する。続いて、図９（Ｂ）に示したように、このマスク６３を用いて、反射部材１０の形成予定領域１０Ａ、および反射部材１０と固定部材３０とを分離するための領域に形成された絶縁膜４３を選択的に除去する（ステップＳ１０３）。そののち、マスク６３を除去する。
【００４４】
絶縁膜４３を選択的に除去したのち、図１０（Ａ）に示したように、ＳＯＩ基板５０の表面に、例えばスパッタ法により、反射膜２０および電極パッド４４を形成するためのアルミニウム膜６４を形成する。このとき、アルミニウム膜６４の厚みは５００ｎｍ以下とする。
【００４５】
アルミニウム膜６４を形成したのち、図１０（Ｂ）に示したように、アルミニウム膜６４をエッチングするため、フォトレジストよりなるマスク６５を形成する。
【００４６】
続いて、図１０（Ｃ）に示したように、このマスク６５を用いてアルミニウム膜６４をエッチングすることにより厚みが５００ｎｍ以下の反射膜２０および電極パッド４４を形成する（ステップＳ１０４）。そののち、マスク６５を除去する。
【００４７】
反射膜２０および電極パッド４４を形成したのち、図１１（Ａ）に示したように、ＳＯＩ基板５０の表面に、厚く塗布したフォトレジスト膜６６を介してハンドリング用シリコン基板６７を貼り付ける。このフォトレジスト膜６６は、この後の工程においてディープＲＩＥ法により保持基板５１をエッチングする際の放熱層としての役割も有している。
【００４８】
そののち、同じく図１１（Ａ）に示したように、ＳＯＩ基板５０の裏面にフォトレジストよりなるマスク６８を形成し、このマスク６８を用いたエッチングにより、固定部材３０の形成予定領域３０Ａを残して、ＳＯＩ基板５０の裏面に形成された通電層４１および絶縁膜４３を選択的に除去する。
【００４９】
続いて、図１１（Ｂ）に示したように、マスク６８を用いて、例えばディープＲＩＥ法により、固定部材３０の形成予定領域３０Ａを残すように保持基板５１を選択的に除去する（ステップＳ１０５）。このとき、反射膜２０の厚みが５００ｎｍ以下とされているので、ディープＲＩＥ法により半導体薄膜５３すなわち反射部材１０の形成予定領域１０Ａおよび反射膜２０が高温になった場合でも、反射膜２０の残留応力により半導体薄膜５３に反りが発生してしまうことが抑制される。
【００５０】
保持基板５１を選択的に除去したのち、図１２（Ａ）に示したように、フォトレジスト膜６６，ハンドリング用シリコン基板６７およびマスク６８を除去し、ＳＯＩ基板５０の表面に、例えばフォトレジストよりなる保護膜６９を形成する。この保護膜６９は、この後の工程においてＢＨＦ（Buffered Hydrogen Fluoride；緩衝化したフッ化水素）をエッチャントとして用いたウェットエッチングにより酸化層５２を選択的に除去する際に反射膜２０および電極パッド４４をＢＨＦから保護するものである。保護膜６９には、ＢＨＦを通過させるための開口６９Ａを形成する。
【００５１】
保護膜６９を形成したのち、図１２（Ｂ）に示したように、例えばＢＨＦをエッチャントとして用いるウェットエッチングにより、固定部材３０の形成予定領域３０Ａを残すように酸化層５２を選択的に除去し、反射部材１０および固定部材３０を形成する（ステップＳ１０６）。そののち、保護膜６９を除去する。
【００５２】
反射部材１０および固定部材３０を形成したのち、通電層４１の裏側に例えば金属材料により膨張層４２を形成する（ステップＳ１０７）。膨張層４２の形成は、図１３（Ａ）に示したように、シャドウマスク７０を用いて行うことが好ましい。反射部材１０と固定部材３０とが分離されているため、フォトレジストマスクの形成が困難であるからである。具体的には、ＳＯＩ基板５０の表面に、局所的にフォトレジスト膜７１を形成し、このフォトレジスト膜７１を介してハンドリング用シリコン基板７２を配設する。また、ＳＯＩ基板５０の裏面には、局所的にフォトレジスト膜７３を形成し、このフォトレジスト膜７３を介してシャドウマスク７０を配設する。続いて、図１３（Ｂ）に示したように、シャドウマスク７０を介して、例えば蒸着法により膨張層４２を形成する。これにより、支持部材４０が形成される。そののち、例えばアセトンを用いてフォトレジスト膜７１，７３を除去し、ハンドリング用シリコン基板７２およびシャドウマスク７０を取り外す。以上により、図１および図４に示した光制御素子が完成する。
【００５３】
この光制御素子では、通電層４１に通電することにより支持部材４０が加熱され、通電層４１と膨張層４２との熱膨張率の差により支持部材４０および反射部材１０が矢印Ａ方向に変位し、入射したレーザ光の反射方向が一軸方向に変化することによりレーザ光が走査される。ここでは、反射膜２０の厚みが５００ｎｍ以下であるので、反射膜２０の残留応力による反射部材１０の反りが抑制され、反射部材１０の平坦性が高くなっている。よって、高い精度でレーザ光が制御される。
【００５４】
このように本実施の形態では、反射部材１０に設けられた反射膜２０の厚みを５００ｎｍ以下とするようにしたので、反射膜２０の残留応力による反射部材１０の反りを抑え、反射部材１０の平坦性を向上させることができる。よって、高い精度で光の反射方向を制御することができる。
【００５５】
（第２の実施の形態）
図１４は本発明の第２の実施の形態に係る光制御素子の製造方法の流れを表すものであり、図１５ないし図１８はその工程を順に表すものである。この製造方法は、第１の実施の形態で説明した製造方法とは反射膜２０を形成する工程の順番が異なるものである。なお、この製造方法は、第１の実施の形態に係る光制御素子を製造する場合に限られるものではないが、理解を容易とするために、第１の実施の形態で示した図１および図４に示したような支持部材４０が反射部材１０の一方の側に延長して設けられ、反射部材１０は支持部材４０の延長方向における長さの方が延長方向に対して垂直な方向における長さよりも長くなっている光制御素子を製造する場合について説明する。また、第１の実施の形態と製造工程が重複する部分については、図７および図８を参照して説明する。
【００５６】
まず、第１の実施の形態と同様に、保持基板５１の表面に酸化層５２および半導体薄膜５３が順に積層された基板、例えばＳＯＩ基板５０を用意し、図７に示した工程により、反射部材１０の形成予定領域１０Ａを残して、ＳＯＩ基板５０の半導体薄膜５３を選択的に除去する（ステップＳ２０１）。次いで、第１の実施の形態と同様に、図８に示した工程によりＳＯＩ基板５０の上に絶縁膜４３および通電層４１を形成し、支持部材４０の形成予定領域４０Ａを残して通電層４１を選択的に除去する（ステップＳ２０２）。
【００５７】
通電層４１を選択的に除去したのち、図１５（Ａ）に示したように、図１１（Ａ）に示した工程と同様にして、ＳＯＩ基板５０の表面にフォトレジスト膜６６を介してハンドリング用シリコン基板６７を貼り付ける。そののち、同じく図１５（Ａ）に示したように、ＳＯＩ基板５０の裏面にフォトレジストよりなるマスク６８を形成し、このマスク６８を用いたエッチングにより、固定部材３０の形成予定領域３０Ａを残して、ＳＯＩ基板５０の裏面に形成された通電層４１および絶縁膜４３を選択的に除去する。
【００５８】
続いて、図１５（Ｂ）に示したように、図１１（Ｂ）に示した工程と同様にして、マスク６８を用いて、例えばディープＲＩＥ法により、保持基板５１を、固定部材３０の形成予定領域３０Ａを残して選択的に除去する（ステップＳ２０３）。
【００５９】
保持基板５１を選択的に除去したのち、図１６（Ａ）に示したように、図９（Ａ）に示した工程と同様にして、フォトレジスト膜６６，ハンドリング用シリコン基板６７およびマスク６８を除去し、ＳＯＩ基板５０の表面に、フォトレジストよりなるマスク６３を形成する。続いて、図１６（Ｂ）に示したように、図９（Ｂ）に示した工程と同様にして、このマスク６３を用いて、反射部材１０の形成予定領域１０Ａ、および反射部材１０と固定部材３０とを分離するための領域に形成された絶縁膜４３を選択的に除去する（ステップＳ２０４）。そののち、マスク６３を除去する。
【００６０】
続いて、図１６（Ｃ）に示したように、図１２（Ｂ）に示した工程と同様にして、例えばＢＨＦをエッチャントとして用いるウェットエッチングにより、固定部材３０の形成予定領域３０Ａを残すように酸化層５２を選択的に除去し、反射部材１０および固定部材３０を形成する（ステップＳ２０５）。
【００６１】
反射部材１０および固定部材３０を形成したのち、図１７（Ａ）（Ｂ）に示したように、図１３に示した工程と同様にして、シャドウマスク７０を用いて、通電層４１の裏側に例えば金属材料により膨張層４２を形成する（ステップＳ２０６）。これにより、支持部材４０が形成される。そののち、例えばアセトンを用いてフォトレジスト膜７１，７３を除去し、ハンドリング用シリコン基板７２およびシャドウマスク７０を取り外す。
【００６２】
膨張層４２を形成したのち、反射部材１０に例えば金属材料により反射膜２０を形成すると共に電極パッド４４を形成する（ステップＳ２０７）。その際、反射部材１０と固定部材３０とが分離されているので、図１８（Ａ）に示したように、シャドウマスク７４を用いて行うことが好ましい。具体的には、ＳＯＩ基板５０の裏面に、局所的にフォトレジスト膜７５を形成し、このフォトレジスト膜７５を介してハンドリング用シリコン基板７６を配設する。また、ＳＯＩ基板５０の表面には、局所的にフォトレジスト膜７７を形成し、このフォトレジスト膜７７を介してシャドウマスク７４を配設する。続いて、図１８（Ｂ）に示したように、シャドウマスク７４を介して、例えば蒸着法により、反射膜２０および電極パッド４４を形成する。
【００６３】
反射膜２０の厚みは第１の実施の形態と異なり限定されない。反射膜２０を形成した後にディープＲＩＥのように高温になる工程がないので、残留応力が発生するおそれが小さいからである。但し、反射膜２０の厚みを５００ｎｍ以下、更には１００ｎｍ以下とすれば、反射膜２０により反射部材１０にかかる応力を小さくすることができるので好ましい。
【００６４】
そののち、例えばアセトンを用いてフォトレジスト膜７５，７７を除去し、ハンドリング用シリコン基板７６およびシャドウマスク７４を取り外す。以上により、図１および図４に示した光制御素子が完成する。なお、この製造方法により、反射部材１０を厚み６μｍのシリコン薄膜、反射膜２０を厚み１００ｎｍのアルミニウム膜により形成した光制御素子を実際に作製し、得られた光制御素子について反射部材１０の撓みを調べたところ、５００ｎｍ以下と十分に小さくすることができた。
【００６５】
このように本実施の形態では、保持基板５１を選択的に除去したのち、反射部材１０に反射膜２０を形成する工程を含むようにしたので、反射膜２０がディープＲＩＥなどのエッチングにより高温になってしまうことがなく、反射膜２０に圧縮応力が発生することを抑制することができる。よって、平坦性の高い反射部材１０を有する光制御素子を製造することができる。
【００６６】
なお、本実施の形態では、製造工程の最後に反射部材１０に反射膜２０を形成する場合について説明したが、保持基板５１を選択的に除去したのちであればいつ形成するようにしてもよい。その場合、酸化層５２を選択的に除去し反射部材１０と固定部材３０とを分離する前であれば、反射部材１０の形成予定領域１０Ａに反射膜２０を形成する。
【００６７】
（第２の実施の形態の変形例）
図１９は、第２の実施の形態の変形例に係る光制御素子の製造方法の流れを表すものであり、図２０および図２１はその工程を順に表すものである。第２の実施の形態と同一の工程についてはその図面を参照し同一の符号を用いて説明する。まず、図７に示した工程により、反射部材１０の形成予定領域１０Ａを残してＳＯＩ基板５０の半導体薄膜５３を選択的に除去する（ステップＳ２０１）。
【００６８】
次いで、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示した工程によりＳＯＩ基板５０の上に絶縁膜４３および通電層４１を形成する。続いて、図８（Ｃ）に示した工程により、支持部材４０の形成予定領域４０Ａを残して通電層４１を選択的に除去する。このとき、図２０に示したように、固定部材３０の形成予定領域３０Ａと反射部材１０の形成予定領域１０Ａとの間に通電層４１を部分的に残存させることにより、固定部材３０の形成予定領域３０Ａと反射部材１０の形成予定領域１０Ａとを部分的につなぐ連結部材９０を形成する（ステップＳ３０２）。
【００６９】
続いて、図１５に示した工程により、固定部材３０の形成予定領域３０Ａを残すように保持基板５１を選択的に除去する（ステップＳ２０３）。そののち、図１６（Ａ）に示した工程によりマスク６３を形成し、図１６（Ｂ）に示した工程により、マスク６３を用いて、絶縁膜４３を選択的に除去する（ステップＳ２０４）。そののち、マスク６３を除去する。
【００７０】
絶縁膜４３を選択的に除去したのち、図１６（Ｃ）に示した工程により、固定部材３０の形成予定領域３０Ａを残すように酸化膜５２を選択的に除去し、反射部材１０および固定部材３０を形成する（ステップＳ２０５）。このとき、図２１に示したように、反射部材１０と固定部材３０とが連結部材９０により部分的につながれているので、酸化層５２をエッチングした後の乾燥時に反射部材１０が変形したり壊れてしまうことが抑制される。
【００７１】
そののち、図１７に示した工程により通電層４１の裏側に膨張層４２を形成して支持部材４０を形成し、（ステップＳ２０６）、図１８に示した工程によりシャドウマスク７４を用いて反射膜２０および電極パッド４４を形成する（ステップＳ２０７）。最後に、連結部材９０を例えばレーザにより切断することにより、反射部材１０と固定部材３０とを完全に分離する（ステップＳ３０８）。以上により、図１および図４に示した光制御素子が完成する。
【００７２】
このように本変形例では、保持基板５１および酸化層５２を選択的に除去する前に、固定部材３０の形成予定領域３０Ａと反射部材１０の形成予定領域１０Ａとを部分的につなぐ連結部材９０を形成し、反射部材１０および固定部材３０を形成したのちに連結部材９０を切断するようにしたので、酸化層５２を選択的に除去する際に用いる液体エッチャントの表面張力などにより、反射部材１０に歪み、あるいは反りなどの変形が生じてしまったり、更には破損してしまったりすることを抑制することができる。
【００７３】
なお、本変形例では、連結部材９０を多結晶シリコンよりなる通電層４１の一部を利用して形成する場合について説明したが、連結部材９０は、他の材料により構成されていてもよい。また、連結部材９０は、酸化層５２を除去する前であればその形成時期は限定されない。例えば、図７（Ｄ）に示した工程において、反射部材１０の形成予定領域１０Ａ以外の半導体薄膜５３の一部を残存させることにより連結部材９０を形成するようにしてもよい。あるいは、例えば図９（Ｂ）または図１６（Ｂ）に示した工程において、絶縁膜４３の一部を残存させることにより連結部材９０を形成するようにしてもよい。
【００７４】
（第３の実施の形態）
図２２は、本発明の第３の実施の形態に係る光制御素子の製造方法の流れを表すものであり、図２３はその工程を表すものである。この製造方法は、保持基板５１を選択的に除去する際に、二回に分けて異なる方法で行なうことが、第１の実施の形態で説明した製造方法とは異なるものである。なお、この製造方法は、第１の実施の形態に係る光制御素子を製造する場合に限られるものではないが、理解を容易とするために、第１の実施の形態で示した図１および図４に示したような支持部材４０が反射部材１０の一方の側に延長して設けられ、反射部材１０は支持部材４０の延長方向における長さの方が延長方向に対して垂直な方向における長さよりも長くなっている光制御素子を製造する場合について説明する。また、第１の実施の形態と製造工程が重複する部分については、図７ないし図１３を参照して説明する。
【００７５】
まず、第１の実施の形態と同様に、保持基板５１の表面に酸化層５２および半導体薄膜５３が順に積層された基板、例えばＳＯＩ基板５０を用意し、図７に示した工程により、反射部材１０の形成予定領域１０Ａを残してＳＯＩ基板５０の半導体薄膜５３を選択的に除去する（ステップＳ４０１）。次いで、第１の実施の形態と同様に、図８に示した工程によりＳＯＩ基板５０の上に絶縁膜４３および通電層４１を形成し、支持部材４０の形成予定領域４０Ａを残して通電層４１を選択的に除去する（ステップＳ４０２）。
【００７６】
続いて、第１の実施の形態と同様に、図９に示した工程によりマスク６３を用いて絶縁膜４３を選択的に除去する（ステップＳ４０３）。そののち、第１の実施の形態と同様に、図１０に示した工程により反射部材１０の形成予定領域１０Ａに反射膜２０を形成すると共に電極パッド４４を形成する（ステップＳ４０４）。反射膜２０の厚みは限定されないが、第１の実施の形態と同様に５００ｎｍ以下、更には１００ｎｍ以下とすることが好ましい。第１の実施の形態で説明したように、後続の保持基板５１を選択的に除去する工程において高温となっても、残留応力による反りを小さくすることができるからである。
【００７７】
反射膜２０および電極パッド４４を形成したのち、第１の実施の形態と同様に、図１１（Ａ）に示した工程により、ＳＯＩ基板５０の表面にフォトレジスト膜６６を介してハンドリング用シリコン基板６７を貼り付け、マスク６８を用いて、ＳＯＩ基板５０の裏面に形成された通電層４１および絶縁膜４３を、固定部材３０の形成予定領域３０Ａを残して選択的に除去する。
【００７８】
続いて、図２３（Ａ）に示したように、マスク６８を用いて、例えばディープＲＩＥ法により固定部材３０の形成予定領域３０Ａを残すように保持基板５１の厚み方向の一部を選択的に除去する（ステップＳ４０５）。残存させる保持基板５１の厚みは、例えば１００μｍとする。これにより、フォトレジスト膜６６の収縮力により反射部材１０の形成予定領域１０Ａまたは通電層４１などが変形したり破損してしまうことが抑制される。
【００７９】
保持基板５１の厚み方向の一部を選択的に除去したのち、フォトレジスト膜６６，ハンドリング用シリコン基板６７およびマスク６８を除去し、図２３（Ｂ）に示したように、固定部材３０の形成予定領域３０Ａを残すように保持基板５１の厚み方向の残り全部を選択的に除去する（ステップＳ４０６）。このとき、保持基板５１の厚み方向の残り全部を除去する工程は、冷却しなくても半導体薄膜５３すなわち反射部材１０の形成予定領域１０Ａが１００℃以上に加熱されない方法、例えば等方性エッチングにより行うことが好ましい。図２３（Ｂ）に示したように、ＳＯＩ基板５０の表面に局所的にフォトレジスト膜７８を介してハンドリング用シリコン基板７９を取り付ければよく、冷却用の放熱層としてＳＯＩ基板５０の表面全面にわたって厚いフォトレジスト膜を形成する必要がないので、フォトレジスト膜の収縮力による影響を小さくすることができるからである。
【００８０】
保持基板５１の厚み方向の全部を選択的に除去したのち、フォトレジスト膜７８およびハンドリング用シリコン基板７９を除去し、図１２（Ａ）に示した工程により、ＳＯＩ基板５０の表面に保護膜６９を形成する。続いて、図１２（Ｂ）に示した工程により、例えばウェットエッチングにより、固定部材３０の形成予定領域３０Ａを残すように酸化層５２を選択的に除去し、反射部材１０および固定部材３０を形成する（ステップＳ４０７）。そののち、図１３に示した工程により、通電層４１の裏側に膨張層４２を形成し、支持部材４０を形成する（ステップＳ４０８）。以上により、図１および図４に示した光制御素子が完成する。
【００８１】
なお、反射膜２０は、図２４に示したように保持基板５１の厚み方向の一部を選択的に除去したのちに形成してもよいし（ステップＳ５０４）、図２５に示したように保持基板５１の厚み方向の残り全部を選択的に除去したのちに形成してもよいし（ステップＳ５０４）、図２６に示したように膨張層４２を形成したのちに形成してもよい（ステップＳ５０４）。これらの場合には、反射膜２０の厚みは第１の実施の形態と異なり限定されない。反射膜２０を形成した後にディープＲＩＥのように高温になる工程がないので、残留応力が発生するおそれが小さいからである。但し、反射膜２０の厚みを５００ｎｍ以下とすれば、反射膜２０により反射部材１０にかかる応力を小さくすることができるので好ましく、反射膜２０の厚みを１００ｎｍ以下とすれば、反射部材１０にかかる応力を極めて小さくすることができるのでより好ましい。
【００８２】
また、図２７に示したように、第２の実施の形態の変形例と同様に、保持基板５１および酸化層５２を選択的に除去する前に、固定部材３０の形成予定領域３０Ａと反射部材１０の形成予定領域１０Ａとを部分的につなぐ連結部材９０を形成し（ステップＳ６０２）、反射部材１０および固定部材３０を形成したのちに連結部材９０を切断する（ステップＳ６０９）ようにすれば、酸化層５２を選択的に除去する際に用いる液体エッチャントの表面張力などにより、反射部材１０に歪み、あるいは反りなどの変形が生じてしまったり、更には破損してしまったりすることを抑制することができるので好ましい。この場合も、図示しないが、反射膜２０は、保持基板５１の厚み方向の一部を選択的に除去したのちに形成してもよいし、保持基板５１の厚み方向の全部を選択的に除去したのちに形成してもよいし、膨張層４２を形成したのちに形成してもよい。
【００８３】
更に、例えば、保持基板５１を三回以上に分けて選択的に除去するようにしてもよい。その場合、保持基板５１を選択的に除去する少なくとも最後の工程を、冷却しなくても半導体薄膜５３すなわち反射部材１０の形成予定領域１０Ａが１００℃以上に加熱されない方法により行うようにすればよい。
【００８４】
このように本実施の形態では、保持基板５１を選択的に除去する際に、二回に分けて異なる方法で行うようにしたので、保持基板５１を選択的に除去する際に用いるフォトレジスト膜６６による応力などにより、反射部材１０に歪み、あるいは反りなどの変形が生じてしまったり、更には破損してしまったりすることを抑制することができる。よって、平坦性の高い反射部材１０を有する光制御素子を製造することができる。
【００８５】
特に、保持基板５１を選択的に除去する少なくとも最後の工程を、冷却しなくても半導体薄膜５３すなわち反射部材１０の形成予定領域１０Ａが１００℃以上に加熱されない方法により行うようにすれば、反射膜２０による残留応力に起因した反射部材１０の反りを抑え、平坦性の高い反射部材１０を有する光制御素子を製造することができる。また、冷却用の放熱層としてＳＯＩ基板５０の表面全面にわたって厚いフォトレジスト膜を形成する必要がなく、フォトレジスト膜の収縮力による影響を小さくすることができる。
【００８６】
また、特に、保持基板５１および酸化層５２を選択的に除去する前に、固定部材３０の形成予定領域３０Ａと反射部材１０の形成予定領域１０Ａとを部分的につなぐ連結部材９０を形成し、反射部材１０および固定部材３０を形成したのちに連結部材９０を切断するようにすれば、酸化層５２を選択的に除去する際に用いる液体エッチャントの表面張力などにより、反射部材１０に歪み、あるいは反りなどの変形が生じてしまったり、更には破損してしまったりすることを抑制することができる。
【００８７】
（第４の実施の形態）
図２８は、本発明の第４の実施の形態に係る光制御素子の構成を表すものである。この光制御素子は第１の実施の形態と同様に、反射部材１０が固定部材３０に対して支持部材４０により変位可能に配設されたものである。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。
【００８８】
反射部材１０はほぼ円形状とされ、その中心を変位の回転中心とすることを除き、第１の実施の形態と同様の構成を有している。反射部材１０には、第１の実施の形態と同様に反射膜２０が設けられている。反射膜２０の厚みは、特に限定されないが、第１の実施の形態と同様に５００ｎｍ以下であれば、反射膜２０の残留応力を小さくして反射部材１０の平坦性を高めることができるので好ましく、１００ｎｍ以下であればより好ましい。また、反射膜２０の厚みは、３０ｎｍ以上であれば、反射率および膜としての安定性も高めることができるので、より好ましく、４０ｎｍ以上であればより好ましい。
【００８９】
支持部材４０は、第１の実施の形態と同様の積層構造を有しており、反射部材１０に対して２個設けられている。但し、支持部材４０の形状は第１の実施の形態と異なっており、各支持部材４０は、反射部材１０に対して互いに異なる位置で取り付けられた反射部材取付部４５と、この反射部材取付部４５から反射部材１０の周囲を囲むように延長された延長部４６とを有している。延長部４６は、反射部材１０の形状に沿って形成されていなくても、結果的に周囲の少なくとも一部を囲むような形状に形成されていればよい。これにより、この光制御素子では、各支持部材４０の残留応力による撓みを反射部材１０に対して対称的に影響させ、反射部材１０の平坦性を向上させることができ、反射部材１０が変位していない初期状態において反射部材１０を固定部材３０に対して平行にすることができるようになっている。よって、この光制御素子をバーコードリーダなどに配設する場合に、反射部材１０のレーザ光に対する位置合わせが簡単になり、光学部品としての取扱いの容易さという点で極めて有利である。更に、支持部材４０が回転対称に配置されていれば、より好ましい。
【００９０】
図２９は、図２８に示した光制御素子を反射膜２０の側から見た構成を表している。通電層４１は、各支持部材４０ごとに制御することができるように個別に独立して設けられている。具体的には、通電層４１は、各支持部材４０ごとに往路通電層４１Ａと復路通電層４１Ｂとを例えば１個ずつ有しており、往路通電層４１Ａと復路通電層４１Ｂとは互いに電気的につながっている。
【００９１】
固定部材３０は、第１の実施の形態と同様に構成されている。
【００９２】
この光制御素子は、第１の実施の形態と同様にして製造することができる。また、第２の実施の形態、第２の実施の形態の変形例、第３の実施の形態または第３の実施の形態の変形例と同様にして製造するようにしてもよい。
【００９３】
この光制御素子では、いずれかの支持部材４０の通電層４１に通電することにより、その支持部材４０だけが加熱され、通電層４１と膨張層４２との熱膨張率の差により反射部材１０がその中心を変位の回転中心にして矢印Ｃ方向または矢印Ｅ方向に変位し、入射したレーザ光の反射方向が一軸方向に変化することによりレーザ光が走査される。ここでは、２個の支持部材４０が、反射部材１０に対して互いに異なる位置で取り付けられているので、支持部材４０による残留応力が反射部材１０の一部にかたよって発生することが抑制され、反射部材１０の平坦性が高くなっている。よって、レーザ光が高精度で走査される。
【００９４】
このように本実施の形態では、２個の支持部材４０を反射部材１０に対して互いに異なる位置で取り付けるようにしたので、支持部材４０による残留応力が反射部材１０の一部にかたよって発生することを抑制し、反射部材１０の平坦性を向上させることができる。また、反射部材１０を初期状態において固定部材３０に対して高い精度で平行とすることができ、装置に配設する際に高い精度で位置合わせすることができる。よって、光の反射方向を高い精度で制御することができる。
【００９５】
更に、反射膜２０の厚みを５００ｎｍ以下とすれば、反射膜２０の残留応力を小さくして反射部材１０の平坦性を更に高めることができる。
【００９６】
なお、本実施の形態では、支持部材４０が熱膨張率の差により矢印Ｃ方向または矢印Ｅ方向に反る場合について説明したが、例えば２本の支持部材４０において通電層４１と膨張層４２との積層方向を逆にし、いずれか一方を矢印Ｃ方向または矢印Ｅ方向と逆の方向に反るようにしてもよい。
【００９７】
（第５の実施の形態）
図３０および図３１は、本発明の第５の実施の形態に係る光制御素子の構成を表すものである。この光制御素子は、支持部材４０が反射部材１０に対して３個取り付けられていることを除いては、第４の実施の形態の光制御素子と同様である。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。
【００９８】
この光制御素子では、支持部材４０が、反射部材１０に対して３個取り付けられることにより、反射部材１０を二次元方向に変位させることができるようになっていると共に、支持部材４０による残留応力が反射部材１０の一部にかたよって発生することを抑制し、反射部材１０の平坦性を向上させることができるようになっている。各支持部材４０は回転対称に配置されていれば、より好ましい。
【００９９】
なお、図３０および図３１では支持部材４０が反射部材１０に対して３個取り付けられている場合について表したが、支持部材４０は４個以上取り付けられていてもよい。
【０１００】
この光制御素子は、第１の実施の形態、第２の実施の形態、第２の実施の形態の変形例、第３の実施の形態または第３の実施の形態の変形例と同様にして製造することができる。
【０１０１】
この光制御素子では、３個の支持部材４０のいずれかまたは各々に通電することにより３個の支持部材４０のいずれかまたは各々が加熱され、通電層４１と膨張層４２との熱膨張率の差により反射部材１０がその中心を変位の回転中心にして変位する。ここでは、支持部材４０が反射部材１０に対して３個取り付けられているので、反射部材１０が二次元方向に変位し、入射したレーザ光が二次元方向に走査される。また、支持部材４０による残留応力が反射部材１０の一部にかたよって発生することが抑制され、反射部材１０の平坦性が高くなっている。よって、レーザ光が高精度で二次元方向に走査される。
【０１０２】
このように本実施の形態では、支持部材４０を、反射部材１０に対して３個設けるようにしたので、反射部材１０を二次元方向に変位させることができる。よって、従来のいわゆるジンバル型のものに比べて構成が簡単であり、第１の実施の形態のような一次元方向に光を制御する光制御素子と同様の製造方法で製造することができる。また、支持部材４０による残留応力が反射部材１０の一部にかたよって発生することを抑制することができ、反射部材１０の平坦性を向上させることができる。更に、反射部材１０を初期状態において固定部材３０に対して高い精度で平行とすることができ、装置に配設する際に高い精度で位置合わせすることができる。よって、光の反射方向を高い精度で二次元に制御することができる。
【０１０３】
また、第１の実施の形態と同様に、反射膜２０の厚みを５００ｎｍ以下、更には１００ｎｍ以下とすれば、反射膜２０の残留応力を小さくして反射部材１０の平坦性を更に高めることができる。
【０１０４】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記第１の実施の形態では、図７（Ｄ）に示した工程において、反射部材１０の形成予定領域１０Ａ以外の半導体薄膜５３の全体を除去する場合について説明したが、この工程では、反射部材１０の形成予定領域１０Ａを分離することができればよいので、反射部材１０の形成予定領域１０Ａ以外の半導体薄膜５３の一部のみを除去するようにしてもよい。
【０１０５】
また、例えば、上記各実施の形態では、支持部材４０が通電層４１と膨張層４２との熱膨張率の差を利用して反射部材１０を変位させる場合について説明したが、反射部材１０を他の方法により変位させるようにしてもよい。例えば、静電力、電磁力、磁力などにより反射部材１０を変位させるようにしてもよい。
【０１０６】
更に、例えば、上記各実施の形態においては、光制御素子の構成を具体的に挙げて説明したが、光制御素子の構成は上記実施の形態に限られない。例えば、第１の実施の形態であれば、図３２に示したように、支持部材４０が反射部材１０の一ヶ所に取り付けられると共に反射部材１０の両側に分割されて延長されているようにしてもよい。この場合、反射部材１０の変位の回転軸心が反射部材１０のほぼ中央に位置し、反射部材１０が変位してもレーザ光の入射位置はほとんど変わらないので、反射部材１０の形状はほぼ円形とすることができる。
【０１０７】
更にまた、例えば、上記各実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明は、一次元バーコードあるいは二次元バーコードを読み取るバーコードリーダ、または光スキャナデバイスに用いられる。また。本発明は、反射部材を二次元方向に変位させることができるので、例えば、描画機能を有するポインティングデバイスへの応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光制御素子の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した反射部材に反射膜を設け、熱した後における反射部材の撓みを計測したシミュレーション結果を表す図である。
【図３】図１に示した反射部材に反射膜を設けた場合における反射膜の厚みと波長５５０ｎｍの光に対する反射率との関係を表す図である。
【図４】図１に示した光制御素子を反射膜の側から見た構成を表す平面図である。
【図５】図１に示した反射部材の長さを説明するための図である。
【図６】図１に示した光制御素子の製造方法の流れを表す図である。
【図７】図６に示した光制御素子の製造方法を工程順に表す断面図である。
【図８】図７に続く工程を表す断面図である。
【図９】図８に続く工程を表す断面図である。
【図１０】図９に続く工程を表す断面図である。
【図１１】図１０に続く工程を表す断面図である。
【図１２】図１１に続く工程を表す断面図である。
【図１３】図１２に続く工程を表す断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る光制御素子の製造方法の流れを表す図である。
【図１５】図１４に示した光制御素子の製造方法を工程順に表す断面図である。
【図１６】図１５に続く工程を表す断面図である。
【図１７】図１６に続く工程を表す断面図である。
【図１８】図１７に続く工程を表す断面図である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態の変形例に係る製造方法の流れを表す図である。
【図２０】図１９に示した製造方法を工程順に表す平面図である。
【図２１】図２０の後の工程を表す平面図である。
【図２２】本発明の第３の実施の形態に係る製造方法の流れを表す図である。
【図２３】図２２に示した製造方法を工程順に表す断面図である。
【図２４】第３の実施の形態の変形例に係る製造方法の流れを表す図である。
【図２５】第３の実施の形態の他の変形例に係る製造方法の流れを表す図である。
【図２６】第３の実施の形態の更に他の変形例に係る製造方法の流れを表す図である。
【図２７】第３の実施の形態の更に他の変形例に係る製造方法の流れを表す図である。
【図２８】本発明の第４の実施の形態に係る光制御素子の構成を表す斜視図である。
【図２９】図２８に示した光制御素子を反射膜の側から見た構成を表す平面図である。
【図３０】本発明の第５の実施の形態に係る光制御素子の構成を表す斜視図である。
【図３１】図３０に示した光制御素子を反射膜の側から見た構成を表す平面図である。
【図３２】第１の実施の形態に係る光制御素子の変形例を表す平面図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０…反射部材、２０…反射膜、３０…固定部材、４０…支持部材、４１…通電層、４２…膨張層、４３…絶縁膜、４４…電極パッド、５０…ＳＯＩ基板、５１…保持基板、５２…酸化層、５３…半導体薄膜、９０…連結部材
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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