(57)【要約】【課題】  高い寸法精度を有し、且つ安定した駆動特性を容易に実現することができるアクチュエータ及びその製造方法を提供する。【解決手段】  本発明に係るアクチュエータ１０は、一対のアーム部２２，２２と、該アーム部２２の一方の端部２２ａ側において該アーム部２２同士を連結する連結部２４とを有し、アーム部２２と連結部２４とが単結晶シリコンで一体的に形成されているシリコン構造体２０と、アーム部２２における、連結部２４側とは反対側の面２２ｃに取り付けられた圧電素子３０と、アーム部２２の他方の端部２２ｂ側において、一対のアーム部２２，２２の間に架け渡された支持プレート４０とを備えたことにより、高い寸法精度を有すると共に、安定した駆動特性が容易に実現されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のアーム部と、該アーム部の一方の端部側において該アーム部同士を連結する連結部とを有し、前記アーム部と前記連結部とが単結晶シリコンで一体的に形成されているシリコン構造体と、
前記アーム部における、前記連結部側とは反対側の面に取り付けられた圧電素子と、
前記アーム部の他方の端部側において、前記一対のアーム部の間に架け渡された支持プレートとを備える、アクチュエータ。
【請求項２】
前記支持プレートは、前記アーム部の前記他方の端部に形成された窪み部に嵌っている、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記支持プレートが、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリシリコン、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｎｉ、Ｃｕ及びＡｕのうちの少なくとも１つの材料で構成されている、請求項１又は２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
単結晶シリコン基板の片面にエッチングを施して、該シリコン基板表面に並列する複数の溝を形成するステップと、
前記複数の溝の各々に、プレート材料を充填するステップと、
前記複数の溝が形成された領域及び前記溝と直交する一対の帯状領域に、レジストパターンを形成するステップと、
前記レジストパターンが形成された領域の残余領域部分及び前記溝に充填されたプレート材料の下方部分の、前記シリコン基板をエッチング除去するステップと、
前記単結晶シリコン基板を前記帯状領域に沿って切断して、前記シリコン基板から前記一対の帯状領域に挟まれた領域に対応するブロックを切り出すステップと、
前記ブロックの外側面であって、前記プレート材料の端部が露出した前記外側面に、長尺状の圧電素子長尺体を取り付けるステップと、
前記圧電素子長尺体が取り付けられた前記ブロックを切断して、一対のアーム部とそれらを連結する連結部とが単結晶シリコンで一体的に形成されたシリコン構造体と、前記各アーム部に取り付けられた圧電素子と、前記一対のアーム部の間に架け渡された支持プレートとを有するアクチュエータを複数形成するステップとを含むことを特徴とするアクチュエータの製造方法。
【請求項５】
前記シリコン基板の前記エッチング除去を異方性エッチングによりおこなう、請求項４に記載のアクチュエータの製造方法。
【請求項６】
前記シリコン基板の表面は（１１０）面であり、前記シリコン基板の前記エッチング除去をＫＯＨ溶液のウェットエッチングによりおこなう、請求項５に記載のアクチュエータの製造方法。
【請求項７】
前記支持プレートが、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリシリコン、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｎｉ、Ｃｕ及びＡｕのうちの少なくとも１つの材料で構成されている、請求項４〜６のいずれか一項に記載のアクチュエータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子を利用したアクチュエータ及びその製造方法に関し、特に磁気記録装置の磁気ヘッドの位置制御に適用されるアクチュエータ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録においては、急速な勢いでハードディスク等の記録媒体の記録密度が向上しており、記録媒体の半径方向の記録密度（トラック密度）に関しては１５０ｋｔｐｉ（kilo tracks per inch）にまで及んでいる。このような高い記録密度を実現するため、トラックピッチの狭小化が図られており、今後も益々の狭小化が進むものと考えられる。
【０００３】
上述したトラックピッチの狭小化を図る場合には、併せて、トラック位置に対する磁気ヘッドスライダ（以下、単にスライダと称す。）の位置制御の精度を高める必要がある。しかし、スライダの位置制御をボイスコイルモータ（ＶＣＭ）のみでおこなう従来のアクチュエータでは、スライダ位置制御のいま以上の高精度化は困難な状況であり、トラックピッチのさらなる狭小化が進められている記録媒体に、いずれ適用できなくなるのは必至である。
【０００４】
そこで、ＶＣＭとこれよりも微細なコントロールを行うアクチュエータとを利用する２段型サーボコントロール方式が提案されている。この２段型サーボコントロール方式に用いるアクチュエータとして、従来より、ジルコニアフレームアクチュエータ及びメタルフレームアクチュエータが知られている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００５】
ジルコニアフレームアクチュエータは、積層したジルコニアシートに印刷法等により圧電素子を形成した上で焼成し、これを素子サイズに切り出すことで得られる。また、メタルフレームアクチュエータを作製するには、まず、ステンレス板にエッチング加工又は打抜き加工を施すことで、スライダ搭載部、サスペンションへの固定部、及び、圧電素子を貼り付ける一対の駆動部（アーム部）を形成する。次に、各駆動部を折り曲げてスライダ搭載部に対して垂直にし、各駆動部の外側に圧電素子を貼り付ける。これにより、本体部がメタルで一体成形されたアクチュエータが得られる。
【０００６】
ところが、メタルフレームアクチュエータ及びジルコニアフレームアクチュエータには、以下に示すような寸法精度の問題があった。
【０００７】
すなわち、メタルフレームアクチュエータにおいては、フレームを作製するにあたり、アーム部（可動部）を折り曲げ加工により形成するため、寸法精度の高いフレームを高い確度で作製することが困難であった。その上、個々のフレームを折り曲げ加工するため、その製造に多大な手間と時間を要した。
【０００８】
また、ジルコニアフレームアクチュエータにおいては、フレームがセラミックで構成されているため、そのフレームの作製には焼成処理が必要であった。しかし、焼成後のフレーム寸法を精密に制御することは非常に困難であり、寸法精度の高いフレームを高い確度で作製することは困難であった。
【０００９】
そこで発明者らは、半導体製造プロセス等に利用されるフォトリソグラフィ技術を用いることで、高い寸法精度を実現することができるシリコンを使ったフレームを作製する技術について研究を重ねた。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２８９９３６号公報
【特許文献２】特開２００２−２６４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
一般に、シリコンは延性が乏しいため、折り曲げ加工には適していない。つまり、上述したメタルフレームアクチュエータのように、折り曲げ加工によってスライダ搭載部を形成することができない。従って、シリコンを使って作製したフレームでは、スライダと各アーム部との間に接着剤を塗布して、両アーム部によってスライダが挟持されるようなスライダ支持方法が採用される。このスライダ支持方法においては、アーム部とスライダとの間の２箇所に塗布する接着剤の量を均一にする必要があり、接着剤の量が不均一な場合には、スライダと各アーム部との結合力が相違することとなり、アクチュエータの駆動特性が安定しない。しかしながら、スライダと各アーム部との間に均一な量の接着剤を塗布する作業は非常に困難であり、その作業には多大な手間と時間を要するという問題があった。すなわち、従来のアクチュエータにおいては、安定した駆動特性を容易に実現することが困難であった。
【００１２】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、高い寸法精度を有し、且つ安定した駆動特性を容易に実現することができるアクチュエータ及びそ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】
【００１３】
本発明に係るアクチュエータは、一対のアーム部と、該アーム部の一方の端部側において該アーム部同士を連結する連結部とを有し、アーム部と連結部とが単結晶シリコンで一体的に形成されているシリコン構造体と、アーム部における、連結部側とは反対側の面に取り付けられた圧電素子と、アーム部の他方の端部側において、一対のアーム部の間に架け渡された支持プレートとを備えることを特徴とする。
【００１４】
このアクチュエータにおいて、アーム部及び連結部は、単結晶シリコンによって形成されているため、結晶欠陥が少なくなっており、アーム部を高精度で制御することができる。また、アーム部及び連結部がシリコンで形成されていることから、半導体製造プロセス等に利用されるフォトリソグラフィ技術を利用して、このアクチュエータを製造することができる。フォトリソグラフィ技術は微細加工が可能であるため、アクチュエータの小型化を実現することができる。更に、フォトリソグラフィ技術を利用することにより上記シリコン構造体を一体成形することができるため、製造が容易である。しかも、メタルフレームアクチュエータを一体成形する場合とは異なり、アーム部の折り曲げ加工が不要である点から、高い寸法精度を実現することができる。
【００１５】
また、一対のアーム部の間には支持プレートが架け渡されており、この支持プレートにスライダが接着固定される。この接着固定の際、スライダと支持プレートとが接触する一面の１箇所にのみ接着剤を塗布するだけで、スライダをアクチュエータに強固に固定できる。そのため、接着剤の量について特別な配慮をすることなく、アクチュエータの安定した駆動特性が実現する。従って、本発明に係るアクチュエータは、２箇所に均一な量の接着剤を塗布する必要がある従来のアクチュエータに比べて、安定した駆動特性を容易に実現することができる。
【００１６】
また支持プレートは、アーム部の他方の端部に形成された窪み部に嵌っていることが好ましく、さらに支持プレートは、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリシリコン、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｎｉ、Ｃｕ及びＡｕのうちの少なくとも１つの材料で構成されていることが好ましい。
【００１７】
本発明に係るアクチュエータの製造方法は、単結晶シリコン基板の片面にエッチングを施して、該シリコン基板表面に並列する複数の溝を形成するステップと、複数の溝の各々に、プレート材料を充填するステップと、複数の溝が形成された領域及び溝と直交する一対の帯状領域に、レジストパターンを形成するステップと、レジストパターンが形成された領域の残余領域部分及び溝に充填されたプレート材料の下方部分の、シリコン基板をエッチング除去するステップと、単結晶シリコン基板を帯状領域に沿って切断して、シリコン基板から一対の帯状領域に挟まれた領域に対応するブロックを切り出すステップと、ブロックの外側面であって、プレート材料の端部が露出した外側面に、長尺状の圧電素子長尺体を取り付けるステップと、圧電素子長尺体が取り付けられたブロックを切断して、一対のアーム部とそれらを連結する連結部とが単結晶シリコンで一体的に形成されたシリコン構造体と、各アーム部に取り付けられた圧電素子と、一対のアーム部の間に架け渡された支持プレートとを有するアクチュエータを複数形成するステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
このアクチュエータの製造方法において、単結晶シリコン基板からシリコン構造体を作製するため、作製されるアーム部及び連結部は結晶欠陥が少なく、アーム部を高い精度で制御することができる。また、単結晶シリコン基板からシリコン構造体を作製するために、半導体製造プロセス等に利用されるフォトリソグラフィ技術、つまりレジストパターンを用いてシリコン基板を選択的にエッチングする技術を用いるため、微細加工が実現されており、アクチュエータの小型化が実現される。更に、フォトリソグラフィ技術を利用することにより上記シリコン構造体を一体成形することができるため、製造が容易である。しかも、メタルフレームアクチュエータを一体成形する場合とは異なり、アーム部の折り曲げ加工が不要である点から、高い寸法精度を実現することができる。
【００１９】
また、一対のアーム部の間には支持プレートが架け渡されており、この支持プレートにスライダが接着固定される。この接着固定の際、スライダと支持プレートとが接触する一面の１箇所にのみ接着剤を塗布するだけで、スライダをアクチュエータに強固に固定できる。そのため、接着剤の量について特別な配慮をすることなく、アクチュエータの安定した駆動特性が実現する。従って、本発明に係るアクチュエータの製造方法を用いて作製されるアクチュエータは、２箇所に均一な量の接着剤を塗布する必要がある従来のアクチュエータに比べて、安定した駆動特性を容易に実現することができる。
【００２０】
また、シリコン基板のエッチング除去を異方性エッチングによりおこなうことが好ましく、シリコン基板の表面は（１１０）面であり、シリコン基板のエッチング除去をＫＯＨ溶液のウェットエッチングによりおこなうことが好ましい。
【００２１】
また支持プレートが、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリシリコン、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｎｉ、Ｃｕ及びＡｕのうちの少なくとも１つの材料で構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、高い寸法精度を有し、且つ安定した駆動特性を容易に実現することができるアクチュエータ及びその製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して本発明に係るアクチュエータ及びその製造方法を実施するにあたり最良と思われる形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。
【００２４】
（第１実施形態）
まず、図１及び図２を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係るアクチュエータの構造について説明する。ここで図１は、本発明の第１実施形態に係るアクチュエータを示した概略斜視図であり、図２は、図１のアクチュエータをより詳細に示した斜視図である。図１に示すように、本発明の第１実施形態に係るアクチュエータ１０は、ＨＤＤサーボコントロール用のアクチュエータであり、ヘッドスライダ（以下、「スライダ」と称す。）ＳＬを変位させるものである。
【００２５】
スライダＳＬは、薄膜磁気ヘッドＨを備えており、この薄膜磁気ヘッドＨはハードディスクから磁気記録情報を読み取ったり、ハードディスクに磁気記録情報を書き込んだりするものである。スライダＳＬは略直方体形状をなしており、図１中の上方の面が、ハードディスクに対面するエアベアリング面である。なお、図１のスライダＳＬは模式的に示したものであり、ハードディスクからの浮上量を調整するためのスライダレール等は省略している。このアクチュエータ１０は、ハードディスク装置のサスペンションアーム１２に搭載されている。サスペンションアーム１２には、先端にジンバル１４が備えられており、このサスペンションアーム１２はボイスコイルモータ（図示せず）によって駆動されるものである。そしてアクチュエータ１０は、より詳細には、このジンバル１４のタング部１６に接着固定されている。
【００２６】
図２に示すように、アクチュエータ１０は、シリコン構造体２０と、一対の圧電素子３０，３０と、支持プレート４０とによって構成されている。シリコン構造体２０は、単結晶シリコンで略Ｕ字状に一体的に形成されており、後述するエッチング加工によって成形されたものである。シリコン構造体２０は、平行に延びる角柱状の一対のアーム部２２，２２と、アーム部２２の同じ側の端部２２ａにおいて一対のアーム部２２，２２を連結する連結部２４とで構成されている。この連結部２４は、直方体形状をなしており、その両側からアーム部２２，２２が平行に突出した形になっている。各アーム部２２の遊端２２ｂ側であって、ジンバル１４に対面する側には、支持プレート４０が嵌められる窪み部２３が形成されている。以下、説明の便宜上、両アーム部２２，２２の延在方向及び並列方向をそれぞれＸ方向及びＹ方向とし、またＸ方向及びＹ方向と直交する方向をＺ方向とする。
【００２７】
各圧電素子３０は、各アーム部２２における連結部２４側とは反対側の面（外側面）２２ｃに、エポキシ系、シリコーン系、アクリル系等の接着剤で接着されている。圧電素子３０は角柱状の積層型圧電素子であり、図２に示したように、圧電素子３０の圧電セラミック素体３２の内部には、内部電極３４ａ，３４ｂが交互に積層されている。圧電セラミック素体３２の一方の端面には各内部電極３４ａの端部が露出しており、これらは外部電極３６ａに接続されている。一方、圧電セラミック素体３２の他方の端面には各内部電極３４ｂの端部が露出しており、これらは外部電極３６ｂに接続されている。
【００２８】
支持プレート４０は、ポリイミド樹脂からなる長方形状のプレート部材であり、アーム部２２の遊端２２ｂ側において一対のアーム部２２，２２間に架け渡されている。この支持プレート４０は、前述したアーム部２２の窪み部２３に嵌っており、その表面の法線方向はＺ方向となっている。スライダＳＬは、この支持プレート４０の表面であって、ジンバル１４側とは反対側の面４０ａに搭載されると共に、接着固定される。
【００２９】
以上のような構成のアクチュエータ１０において、圧電素子３０の外部電極３６ａ，３６ｂ間に電圧を印加すると、圧電セラミック素体３２がその分極方向に応じて伸長又は縮小する。この圧電セラミック素体３２の変形を利用して、アーム部２２の遊端２２ｂを図１のＹ方向（一対のアーム部２２の配置面内でアーム部２２の長手方向に略直交する向き）に変位させ、これによりスライダＳＬの位置を制御することができる。すなわち、一対のアーム部２２，２２は駆動アームとして機能する。つまり、このアクチュエータ１０は、スライダＳＬの位置を制御することができ、ボイスコイルモータ及びサスペンションアームの協働では実現できないレベルのスライダＳＬの微小変動をおこなうことができる。なお、アクチュエータ１０をジンバル１４に固定するための接着剤は、シリコン構造体２０のアーム部２２が揺動するように、連結部２４部分にのみ塗布する。
【００３０】
次に、上述したアクチュエータ１０の製造方法について、図３及び図４を参照しつつ説明する。ここで、図３はアクチュエータ１０を作製する前段の工程を示した図であり、図４はアクチュエータ１０を作製する後段の工程を示した図である。
【００３１】
まず、アクチュエータ１０を作製するにあたり、単結晶シリコン基板５０を準備する（図３（ａ）参照）。このシリコン基板５０は、上述したシリコン構造体２０となるべきものであり、表面５０ａの面方位は（１１０）面である。なお、説明の簡便化のために、シリコン基板５０の一部分のみを図で示している。
【００３２】
次に、シリコン基板５０の表面５０ａ及び裏面５０ｂに、熱酸化法、ＣＶＤ法及びスパッタリングのいずれかを用いて、ＳｉＯ２膜５２を成膜する（図３（ｂ）参照）。そして、公知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、シリコン基板５０の表面５０ａ上に形成されたＳｉＯ２膜５２を部分的に除去し、等間隔で並列し、（１１１）面に垂直な方向に延びる等幅の複数のスリット５４を形成する（図３（ｃ）参照）。続いて、ＳｉＯ２膜５２をマスクにして、シリコン基板５０にドライエッチング（Ｄｅｅｐ−ＲＩＥ）を施し、スリット５４に対応した領域に溝５６を形成する（図３（ｄ）参照）。以上が、アクチュエータ１０の製造工程における前段の工程である。なお、上述したＳｉＯ２膜５２の代わりとして、金属膜（例えば、Ａｌ膜等）を利用することもできる。
【００３３】
次に、図４を参照しつつ、後段の工程について説明する。まず、前段の工程において形成したＳｉＯ２膜５２（又は金属膜）を除去し、シリコン基板５０の表面５０ａ及び裏面５０ｂに、ＬＰＣＶＤ法又はスパッタリングによりＳｉＮ膜５８を成膜する（図４（ａ）参照）。それにより、上述した溝５６の底面及び側面にもＳｉＮ膜５８が成膜される。次に、ＳｉＮ膜５８が成膜されたシリコン基板５０の表面５０ａに感光性ポリイミド樹脂６０を塗布すると共に、ポリイミド樹脂６０（プレート材料）を溝５６内に充填する。そして、シリコン基板表面５０ａを全面露光した後、現像して、溝５６内に充填されたポリイミド樹脂６０以外のポリイミド樹脂を除去する（図４（ｂ）参照）。
【００３４】
溝５６内に充填されたポリイミド樹脂６０を硬化させた後、再度シリコン基板５０の表面５０ａ全域にＳｉＮ膜５８を成膜して、ポリイミド樹脂６０の上面をＳｉＮ膜５８で覆う。そして、公知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、ＳｉＮ膜５８を所定のパターンに成形する。より具体的には、溝５６が形成された領域である第１の領域５８ａ、及び、溝５６に直交する一対の帯状領域である第２の領域５８ｂを覆うパターンに、ＳｉＮ膜５８を成形する（図４（ｃ）参照）。そして、この所定パターンに形成されたＳｉＮ膜（レジストパターン）５８をマスクとして、濃度３０〜５０％、温度５０〜８０℃のＫＯＨ溶液でシリコン基板５０をエッチング処理する（図４（ｄ）参照）。
【００３５】
このエッチング処理は、シリコン基板５０の面方位によってエッチング速度が異なる、いわゆる異方性エッチングとなり、（１１０）面におけるエッチング速度が（１１１）面におけるエッチング速度に比べて格段に高い。そのため、上述のエッチング処理によって、シリコン基板５０の厚さ方向及び溝５６の並列方向のエッチングが、比較的に速い速度で進行する。それにより、ＳｉＮ膜５８が形成されていない領域のシリコン基板５０が、その厚さ方向にエッチング除去されると共に、溝５６に充填されたポリイミド樹脂６０の下方部分がエッチング除去される。一方、溝５６に直交する面である（１１１）面におけるエッチング速度は非常に遅く、第２の領域５８ｂに対応するシリコン基板５０が、梁状のポリイミド樹脂６０を支持する壁部６２として残る。
【００３６】
次に、ダイシングソー、スライサー、ワイヤーソー等を用いて、第２の領域５８ｂの外縁に沿ってシリコン基板５０を切断し、シリコン基板５０からブロック６４を切り出す（図４（ｅ）参照）。そして、ブロック６４の各壁部６２の外壁面６２ａに、長尺状の圧電素子長尺体６６を接着剤を用いて取り付ける（図４（ｆ）参照）。最後に、ダイシングソー、スライサー、ワイヤーソー等を用いて、圧電素子長尺体６６が取り付けられたブロック６４を、梁状のポリイミド樹脂６０の一方の縁に沿うように切断することにより、上述したアクチュエータ１０の作製が完了する（図４（ｇ）参照）。すなわち、ブロック６４の切断によって、壁部６２がアクチュエータ１０のアーム部２２となり、圧電素子長尺体６６がアクチュエータ１０の圧電素子３０となる。そして、アクチュエータ１０の支持プレート４０は、主にポリイミド樹脂６０によって構成される。
【００３７】
以上で詳細に説明したように、アクチュエータ１０においては、単結晶シリコンによってシリコン構造体２０が形成されているため、アーム部２２における結晶欠陥が少なく、アーム部２２の駆動を高い精度で制御することができる。また、アーム部２２及び連結部２４がシリコンで形成されていることから、フォトリソグラフィ技術を利用してアクチュエータ１０を作製することができる。このような製法は微細加工が可能であるため、アクチュエータ１０の小型化を実現することができ、ピコスライダ、フェムトスライダ等として充分に使用することができる。更に、フォトリソグラフィ技術を利用することにより、シリコン構造体２０を一体成形することができるため、製造が容易である。しかも、アクチュエータ１０の作製には、従来のメタルフレームアクチュエータにおいて必要であったアーム部の折り曲げ加工が不要であるため、高い寸法精度を有するアクチュエータが実現されている。
【００３８】
また、アクチュエータ１０は支持プレート４０を有しており、スライダＳＬはこの支持プレート４０に接着固定される。なお接着固定の際、スライダＳＬと支持プレート４０とが接触する面１４ａの１箇所にのみ接着剤を塗布するだけで、スライダＳＬとアクチュエータ１０とが強固に固定される。そのため、塗布する接着剤の量について特別な配慮をすることなく、アクチュエータ１０の安定した駆動特性が実現する。従って、アクチュエータ１０は、スライダの取り付けに際し、２箇所に均一な量の接着剤を塗布する面倒な作業が必要であった従来のアクチュエータに比べて、安定した駆動特性が容易に実現されている。
【００３９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図５を参照しつつ説明する。ここで図５は、アクチュエータ１０を作製する手順の一態様を示した図である。この第２実施形態においては、アクチュエータ１０の製造方法であって、上述の第１実施形態とは異なる態様の製造方法を示す。第２実施形態に係る製造方法は、第１実施形態に係る製造方法と、後段の工程のみ異なる。
【００４０】
つまり、第２実施形態においては、上述した第１実施形態の前段の工程（図３参照）の後、前段の工程において形成したＳｉＯ２膜５２を除去する。そして、シリコン基板５０の表面５０ａに液状のテフロン（登録商標）樹脂（フッ素樹脂）６８を塗布すると共に、シリコン基板５０を面方向に回転させて、シリコン基板５０の表面５０ａ全域にテフロン樹脂６８を塗布すると共に、溝５６内にテフロン樹脂６８（プレート材料）を充填する。テフロン樹脂６８を硬化させた後、Ｏ２アッシングをおこない、溝５６内に充填されたテフロン樹脂６８以外のテフロン樹脂を除去する（図５（ａ）参照）
【００４１】
その後、シリコン基板５０の表面５０ａ全域にＳｉＮ膜５８を成膜して、テフロン樹脂６８の上面をＳｉＮ膜５８で覆う。そして、上述した第１実施形態と同様にして、ＳｉＮ膜のレジストパターン５８を形成する（図５（ｂ）参照）。さらに、このレジストパターン５８をマスクとして、濃度３０〜５０％、温度５０〜８０℃のＫＯＨ溶液でシリコン基板５０をエッチング処理する（図５（ｃ）参照）。これにより、第１実施形態と同じ形状の、シリコン基板５０が得られる。そして、このシリコン基板５０からブロック６４を切り出すと共に（図５（ｄ）参照）、ブロック６４の壁部６２の外壁面６２ａに、長尺状の圧電素子長尺体６６を接着剤を用いて取り付ける（図５（ｅ）参照）。最後に、圧電素子長尺体６６が取り付けられたブロック６４を、梁状のテフロン樹脂６８の一方の縁に沿うように切断することにより、上述したアクチュエータ１０の作製が完了する（図５（ｆ）参照）。そして、アクチュエータ１０の支持プレート４０は、主にテフロン樹脂６８によって構成される。
【００４２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について、図６を参照しつつ説明する。ここで図６は、アクチュエータ１０を作製する手順の一態様を示した図である。この第３実施形態においては、アクチュエータ１０の製造方法であって、上述の第１実施形態及び第２実施形態とは異なる態様の製造方法を示す。第３実施形態に係る製造方法は、第１実施形態に係る製造方法と、後段の工程のみ異なる。
【００４３】
つまり、第３実施形態においては、上述した第１実施形態の前段の工程（図３参照）の後、前段の工程において形成したＳｉＯ２膜５２を除去し、シリコン基板５０の表面５０ａ及び裏面５０ｂに、ＬＰＣＶＤ法又はスパッタリングによりＳｉＮ膜５８を成膜する（図６（ａ）参照）。それにより、上述した溝５６の底面及び側面にもＳｉＮ膜５８が成膜される。次に、ＳｉＮ膜５８が成膜されたシリコン基板５０の表面５０ａに、ＬＰＣＶＤ法によりポリシリコン７０を積層し、基板表面５０ａをポリシリコン７０で覆うと共に、溝５６内にポリシリコン７０（プレート材料）を充填する（図６（ｂ）参照）。そして、基板表面５０ａにエッチングを施し、溝５６内に充填されたポリシリコン７０以外のポリシリコンを除去する（図６（ｃ）参照）。
【００４４】
その後、再度シリコン基板５０の表面５０ａ全域にＳｉＮ膜５８を成膜して、ポリシリコン７０の上面をＳｉＮ膜５８で覆う。そして、上述した第１実施形態と同様にして、ＳｉＮ膜のレジストパターン５８を形成する（図６（ｄ）参照）。さらに、このレジストパターン５８をマスクとして、濃度３０〜５０％、温度５０〜８０℃のＫＯＨ溶液でシリコン基板５０をエッチング処理する（図６（ｅ）参照）。これにより、第１実施形態と同じ形状の、シリコン基板５０が得られる。そして、このシリコン基板５０からブロック６４を切り出すと共に（図６（ｆ）参照）、ブロック６４の壁部６２の外壁面６２ａに、長尺状の圧電素子長尺体６６を接着剤を用いて取り付ける（図６（ｇ）参照）。最後に、圧電素子長尺体６６が取り付けられたブロック６４を、梁状のポリシリコン７０の一方の縁に沿うように切断することにより、上述したアクチュエータ１０の作製が完了する（図６（ｈ）参照）。そして、アクチュエータ１０の支持プレート４０は、主にポリシリコン７０によって構成される。なお、本実施形態においては、ポリシリコンの代わりにＳｉＯ２を用いることができる。
【００４５】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について、図７を参照しつつ説明する。ここで図７は、アクチュエータ１０を作製する手順の一態様を示した図である。この第４実施形態においては、アクチュエータ１０の製造方法であって、上述の第１〜第３実施形態とは異なる態様の製造方法を示す。第４実施形態に係る製造方法は、第１実施形態に係る製造方法と、後段の工程のみ異なる。
【００４６】
つまり、第４実施形態においては、上述した第１実施形態の前段の工程（図３参照）の後、前段の工程において形成したＳｉＯ２膜５２を除去する。そして、シリコン基板５０の表面５０ａ及び裏面５０ｂに、ＬＰＣＶＤ法によりＳｉＮ７２を積層し、基板表面をＳｉＮ７２で覆うと共に、溝５６内にＳｉＮ７２（プレート材料）を充填する（図７（ａ）参照）。
【００４７】
その後は、上述した第１実施形態と同様にして、ＳｉＮのレジストパターン５８を形成すると共に（図７（ｂ）参照）、このレジストパターン５８をマスクとして、濃度３０〜５０％、温度５０〜８０℃のＫＯＨ溶液でシリコン基板５０をエッチング処理する（図７（ｃ）参照）。これにより、第１実施形態と同じ形状のシリコン基板５０が得られる。そして、このシリコン基板５０からブロック６４を切り出すと共に（図７（ｄ）参照）、ブロック６４の壁部６２の外壁面６２ａに、長尺状の圧電素子長尺体６６を接着剤を用いて取り付ける（図７（ｅ）参照）。最後に、圧電素子長尺体６６が取り付けられたブロック６４を、梁状のＳｉＮ７２の一方の縁に沿うように切断することにより、上述したアクチュエータ１０の作製が完了する（図７（ｆ）参照）。そして、アクチュエータ１０の支持プレート４０は、ＳｉＮ７２によって構成される。
【００４８】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について、図８を参照しつつ説明する。ここで図８は、アクチュエータ１０を作製する手順の一態様を示した図である。この第５実施形態においては、アクチュエータ１０の製造方法であって、上述の第１〜第４実施形態とは異なる態様の製造方法を示す。第５実施形態に係る製造方法は、第１実施形態に係る製造方法と、後段の工程のみ異なる。
【００４９】
つまり、第５実施形態においては、上述した第１実施形態の前段の工程（図３参照）の後、前段の工程において形成したＳｉＯ２膜５２を除去する。そして、シリコン基板５０の表面５０ａに、蒸着法又はスパッタリングにより、クロム膜７４、銅膜７６を順次積層する（図８（ａ）参照）。それにより、溝５６の底面及び側面にもクロム膜７４及び銅膜７６が成膜される。次に、これらの膜７４，７６を下地電極としてニッケルをめっきし、基板表面５０ａをニッケル７８で覆うと共に、溝５６内にニッケル７８（プレート材料）を充填する（図８（ｂ）参照）。そして、基板表面５０ａにエッチングを施し、溝５６内に充填されたニッケル７８以外のニッケルを除去する（図８（ｃ）参照）。
【００５０】
その後、再度シリコン基板５０の表面５０ａ全域にＳｉＮ膜５８を成膜して、ニッケル７８の上面をＳｉＮ膜５８で覆う。そして、上述した第１実施形態と同様にして、ＳｉＮ膜のレジストパターン５８を形成する（図８（ｄ）参照）。さらに、このレジストパターン５８をマスクとして、濃度３０〜５０％、温度５０〜８０℃のＫＯＨ溶液でシリコン基板５０をエッチング処理する（図８（ｅ）参照）。これにより、第１実施形態と同じ形状の、シリコン基板５０が得られる。そして、このシリコン基板５０からブロック６４を切り出すと共に（図８（ｆ）参照）、ブロック６４の壁部６２の外壁面６２ａに、長尺状の圧電素子長尺体６６を接着剤を用いて取り付ける（図８（ｇ）参照）。最後に、圧電素子長尺体６６が取り付けられたブロック６４を、梁状のニッケル７８の一方の縁に沿うように切断することにより、上述したアクチュエータ１０の作製が完了する（図８（ｈ）参照）。そして、アクチュエータ１０の支持プレート４０は、主にニッケル７８によって構成される。なお、本実施形態においては、ニッケルの代わりに銅や金を用いることができる。
【００５１】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、圧電素子として積層型のものを例示したが、単板型やバイモルフ型であってもよい。また、上記実施形態では、アクチュエータにスライダを取り付けてスライダユニットとしているが、このようなスライダユニットに利用することに限定する必要はない。アクチュエータも、磁気ヘッドスライダの位置制御だけでなく、光学機器や精密機器などの部品の変位や位置決め調整に用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るアクチュエータを示した概略斜視図である。
【図２】図１のアクチュエータをより詳細に示した斜視図である。
【図３】アクチュエータを作製する前段の工程を示した図である。
【図４】アクチュエータを作製する後段の工程を示した図である。
【図５】アクチュエータを作製する手順の一態様を示した図である。
【図６】アクチュエータを作製する手順の一態様を示した図である。
【図７】アクチュエータを作製する手順の一態様を示した図である。
【図８】アクチュエータを作製する手順の一態様を示した図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０…アクチュエータ、２０…シリコン構造体、２２…アーム部、２２ａ，２２ｂ…端部、２３…窪み部、２４…連結部、３０…圧電素子、４０…支持プレート、５６…溝、５８ａ，５８ｂ…領域、５８…ＳｉＮ膜、６０…ポリイミド樹脂、６４…ブロック、６６…圧電素子長尺体、６８…テフロン樹脂、７０…ポリシリコン、７２…ＳｉＮ、７８…ニッケル、Ｈ…薄膜磁気ヘッド、ＳＬ…スライダ。
【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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