(57)【要約】【課題】  一方向凝固シリコンを用いた機能性構造体及び機能性構造体の製造方法を提供する。【解決手段】  まず、図１（ａ）に示すように、一方向凝固シリコンからなる基板１２上にフォトレジストが塗布されてフォトレジスト層１４が形成される。そして、図１（ｂ）に示すように、このフォトレジスト層１４が露光され、リソグラフィにより幅約１０μｍの流路パターン１４Ａが形成される。次に、図１（ｃ）に示すように、上記流路パターン１４Ａをエッチングマスクとして異方性ドライエッチングにより、基板１２上に幅約１０μｍ、深さ約２０μｍのマイクロ流路１２Ａが形成される。なお、図１（ｃ）のマイクロ流路１２Ａを形成する工程では、異方性ドライエッチングに代えて、ウェットエッチングを用いてもよい。そして、図１（ｄ）に示すように、パターン１２Ａが取り除かれてマイクロ流路チップ１０が完成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方向凝固シリコンからなる表面を有する基板と、
前記基板の表面が加工されて形成された機能性加工物と、
を備えることを特徴とする機能性構造体。
【請求項２】
少なくとも一方向凝固シリコンからなる表面を有する基板と、
前記基板上に機能性材料を用いて形成された機能性構造物と、
前記基板の表面、又は前記機能性構造物のうち少なくとも一方が加工されて形成された機能性加工物と、
を備えることを特徴とする機能性構造体。
【請求項３】
前記機能性材料は、圧電性材料、焦電性材料又は強誘電性材料のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２記載の機能性構造体。
【請求項４】
前記機能性材料は、超伝導材料を含むことを特徴とする請求項２記載の機能性構造体。
【請求項５】
前記機能性材料は、磁性材料を含むことを特徴とする請求項２記載の機能性構造体。
【請求項６】
前記機能性材料は、静電力が印加された際に変位する物質であることを特徴とする請求項２記載の機能性構造体。
【請求項７】
前記機能性加工物は、前記基板がエッチング加工されたものであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の機能性構造体。
【請求項８】
前記機能性加工物は、前記基板がウェットエッチング加工されたものであることを特徴とする請求項７記載の機能性構造体。
【請求項９】
前記機能性加工物は、自立構造、ダイアフラム構造、片持ち梁構造又は両持ち梁構造のうち少なくとも１つを有することを特徴とする請求項７又は８記載の機能性構造体。
【請求項１０】
少なくとも一方向凝固シリコンからなる表面を有する基板を形成する工程と、
前記基板の表面を加工して機能性加工物を形成する工程と、
を備えることを特徴とする機能性構造体の製造方法。
【請求項１１】
少なくとも一方向凝固シリコンからなる表面を有する基板を形成する工程と、
前記基板上に機能性材料を用いて機能性構造物を形成する工程と、
前記基板の表面、又は前記機能性構造物のうち少なくとも一方を加工して機能性加工物を形成する工程と、
を備えることを特徴とする機能性構造体の製造方法。
【請求項１２】
前記機能性構造物をエッチングして除去する工程を更に備えることを特徴とする請求項１１記載の機能性構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は機能性構造体及び機能性構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体製造プロセスを応用とした微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）の研究・開発が盛んである。ＭＥＭＳ部品を製造する際には、シリコン単結晶基板がよく用いられる。これは、シリコン単結晶がＭＥＭＳ部品の製造プロセスにおいて要求される耐熱性、高い機械的強度、高熱伝導率という性能を有するという理由の他に、シリコン加工における長年に渡る技術的蓄積があるためである。しかしながら、多くのＭＥＭＳでは、シリコン単結晶は、品質的に（純度、電気的特性等において）過剰である。また、現在入手可能なシリコンウエハは直径約３００ｍｍが最大である。
【０００３】
ところで、大型化が可能な基板材料としては、一方向凝固させた多結晶シリコン（一方向凝固シリコン）が提案されている（特許文献１参照）。一方向凝固シリコンは、大型化が可能で、かつ、安価であるという利点を有する。
【特許文献１】特開２００３−２８６０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１は、太陽電池基板以外の一方向凝固シリコンの用途を提供するものではなかった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、一方向凝固シリコンを用いた機能性構造体及び機能性構造体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】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１に係る機能性構造体は、少なくとも一方向凝固シリコンからなる表面を有する基板と、前記基板の表面が加工されて形成された機能性加工物とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に係る機能性構造体によれば、一方向凝固シリコンを用いることにより、機能性構造体の大型化を図ることができる。また、一方向凝固シリコンは、シリコン単結晶に比べて、剛性に優れており、機能性構造体の性能向上を図ることができる。さらに、一方向凝固シリコンの基板の単位面積当たりの価格は安価であるため、機能性構造体の低コスト化を図ることができる。
【０００８】
請求項２に係る機能性構造体は、少なくとも一方向凝固シリコンからなる表面を有する基板と、前記基板上に機能性材料を用いて形成された機能性構造物と、前記基板の表面、又は前記機能性構造物のうち少なくとも一方が加工されて形成された機能性加工物とを備えることを特徴とする。なお、請求項２では、基板と機能性構造物との間に、別の物質層が含まれるように構成してもよい。
【０００９】
請求項２に係る機能性構造体によれば、一方向凝固シリコンを用いることにより、上記した効果に加え、例えば、機能性構造物として圧電膜を形成する際に、高温で成膜することができるので、圧電膜の性能を高めることができる。
【００１０】
請求項３に係る機能性構造体は、請求項２において、前記機能性材料は、圧電性材料、焦電性材料又は強誘電性材料のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする。請求項４に係る機能性構造体は、請求項２において、前記機能性材料は、超伝導材料を含むことを特徴とする。請求項５に係る機能性構造体は、請求項２において、前記機能性材料は、磁性材料を含むことを特徴とする。請求項６に係る機能性構造体は、請求項２において、前記機能性材料は、静電力が印加された際に変位する物質であることを特徴とする。請求項３から６は、機能性材料の種類を限定したものである。
【００１１】
請求項７に係る機能性構造体は、請求項１から６において、前記機能性加工物は、前記基板がエッチング加工されたものであることを特徴とする。請求項７は、機能性加工物の加工方法を限定したものである。
【００１２】
請求項８に係る機能性構造体は、請求項７において、前記機能性加工物は、前記基板がウェットエッチング加工されたものであることを特徴とする。請求項８は、エッチング加工の種類を限定したものである。
【００１３】
請求項９に係る機能性構造体は、請求項７又は８において、前記機能性加工物は、自立構造、ダイアフラム構造、片持ち梁構造又は両持ち梁構造のうち少なくとも１つを有することを特徴とする。請求項９は、機能性加工物の構造を列挙したものである。
【００１４】
請求項１０に係る機能性構造体の製造方法は、少なくとも一方向凝固シリコンからなる表面を有する基板を形成する工程と、前記基板の表面を加工して機能性加工物を形成する工程とを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項１０に係る機能性構造体の製造方法によれば、一方向凝固シリコンを用いることにより、機能性構造体の大型化を図ることができる。また、一方向凝固シリコンは、シリコン単結晶に比べて、剛性に優れており、機能性構造体の性能向上を図ることができる。さらに、一方向凝固シリコンの基板の単位面積当たりの価格は安価であるため、機能性構造体の低コスト化を図ることができる。
【００１６】
請求項１１に係る機能性構造体の製造方法は、少なくとも一方向凝固シリコンからなる表面を有する基板を形成する工程と、前記基板上に機能性材料を用いて機能性構造物を形成する工程と、前記基板の表面、又は前記機能性構造物のうち少なくとも一方を加工して機能性加工物を形成する工程とを備えることを特徴とする。なお、請求項１１では、基板と機能性構造物との間に、別の物質層が含まれるように構成してもよい。
【００１７】
請求項１１に係る機能性構造体の製造方法によれば、一方向凝固シリコンを用いることにより、上記した効果に加え、例えば、機能性構造物として圧電膜を形成する際に、高温で成膜することができるので、圧電膜の性能を高めることができる。
【００１８】
請求項１２に係る機能性構造体の製造方法は、請求項１１において、前記機能性構造物をエッチングして除去する工程を更に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、一方向凝固シリコンを用いることにより、例えば、ＭＥＭＳ部品等の機能性構造体の大型化を図ることができる。また、一方向凝固シリコンは、シリコン単結晶に比べて、剛性に優れており、機能性構造体の性能向上を図ることができる。さらに、一方向凝固シリコンの基板の単位面積当たりの価格は安価であるため、機能性構造体の低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面に従って本発明に係る機能性構造体及び機能性構造体の製造方法の好ましい実施の形態について説明する。なお、半導体微細加工技術を応用し、センサー、アクチュエーター等を製作する技術を一般的に微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）と呼ぶ。以下の説明において、機能性構造体とは、ＭＥＭＳの機械的機能を有する構造を製作する基板を含む概念をいう。
【００２１】
図１は、本発明に係る機能性構造体の製造方法によりマイクロ流路チップを製造する工程を示す図である。図１（ａ）から図１（ｄ）は、マイクロ流路チップの製造工程の各段階に対応する断面図である。なお、実際には、１枚の基板から複数のマイクロ流路チップが作成可能であるが、図１では１つに省略されている。ここで、マイクロ流路チップ１０は、微量の液体や気体の流れや流量を制御するＭＥＭＳ部品であり、例えば、微量の液体や気体の供給量等を制御して、反応の進行を制御するのに用いられる。
【００２２】
まず、図１（ａ）に示すように、一方向凝固シリコンからなる基板１２を用意する。基板１２は、例えば、ジェムコ（ＪＥＭＣＯ）社製の一方向凝固シリコン（柱状晶シリコン）から形成することができる。
【００２３】
ここで、一方向凝固シリコンからなる基板１２の製造工程の例について、図２を参照して説明する。図２は、一方向凝固シリコンからなる基板１２の製造工程を模式的に示す図である。
【００２４】
図２に示すシリコンインゴットの製造装置２０は、水平断面積が大きいルツボ２１と、ルツボ２１の上方に配置された天井ヒータ２２と、ルツボ２１の下方に配置された床下ヒータ２３と、ルツボ２１と床下ヒータ２３の間に配置されたチルプレート２４と、ルツボ２１の周囲を包囲する断熱材２５とを備える。天井ヒータ２２及び床下ヒータ２３は、ルツボ２１を平面状に加熱するヒータであり、例えば、カーボン発熱体を平面状に加工した構造のヒータである。上記したシリコンインゴットの製造装置２０は、シリコン原料２６の溶解中の酸化を防止できるように、内部の気体を制御することができるチャンバー（図示せず）内に設置される。なお、例えば、断熱材２５として繊維質カーボンからなる断熱材を用いた場合には、シリカ製のルツボで溶解すると、ＳｉＣが溶解シリコン中に残留することがあるため、ルツボ２１内に不活性ガスを供給する装置を設けて、シリコンが溶解している期間中にルツボ２１内を不活性ガス雰囲気に保持することが好ましい。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、ルツボ２１にはシリコン原料２６が底に敷き詰めるように装入され、天井ヒータ２２及び床下ヒータ２３に通電することによりシリコン原料２６を加熱溶解する。
【００２６】
次に、図２（ｂ）に示すように、シリコン原料２６が完全に溶解し溶解シリコン２６′となると、床下ヒータ２３への通電を停止あるいは通電量を低下するとともに、チルプレート２４に冷媒（例えば、水のほか、不活性ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス）を流してルツボ２１の底部を冷却する。これにより、溶解シリコン２６′がルツボ２１の底部から冷却され、一方向凝固組織が生成される。
【００２７】
また、天井ヒータ２２に対する通電量を段階的又は連続的に減少させることにより、天井ヒータ２２の温度を段階的または連続的に下げると、一方向凝固組織は上方向に向かってさらに成長する。これにより、図２（ｃ）に示すように、水平断面積の大きい一方向凝固組織を有するシリコンインゴット２７を製造することができる。上記のようにして製造されたシリコンインゴット２７により、図１（ａ）に示す複数枚の一方向凝固シリコンの基板１２が形成される。上記のようにして製造された一方向凝固シリコン基板１２は、一方向凝固された柱状晶であって、結晶粒界が一方向に制御されているとともに、合計の不純物濃度が約１０ｐｐｍ以下である。上記のようにして製造された基板１２の表面では、シリコン結晶の面方位が（００１）にそろっている。なお、一方向凝固シリコンの基板１２の製造方法は、上記の方法に限定されるものではない。
【００２８】
図１の機能性構造物素子の製造工程の説明に戻ると、次に、図１（ａ）に示すように、基板１２上にフォトレジスト（感光性の樹脂）が塗布されてフォトレジスト層１４が形成される。そして、図１（ｂ）に示すように、このフォトレジスト層１４が露光され、リソグラフィにより幅約１０μｍの流路パターン１４Ａが形成される。
【００２９】
次に、図１（ｃ）に示すように、上記流路パターン１４Ａをエッチングマスクとして異方性ドライエッチングにより、基板１２上に幅約１０μｍ、深さ約２０μｍのマイクロ流路１２Ａが形成される。なお、図１（ｃ）のマイクロ流路１２Ａを形成する工程では、異方性ドライエッチングに代えて、ウェットエッチングを用いてもよい。そして、図１（ｄ）に示すように、パターン１２Ａが取り除かれてマイクロ流路チップ１０が完成する。
【００３０】
本実施形態によれば、一方向凝固シリコンの基板上に微細加工を施すことにより、シリコン単結晶ウエハを用いる場合に比べて、安価で、大面積のマイクロ流路チップ１０を容易に製造することができる。
【００３１】
次に、本発明の機能性構造体の製造方法によりダイアフラム型圧電センサーを製造する工程について、図３を参照して説明する。ここで、ダイアフラム型圧電センサーとは、基板の上下に圧力差が生じた際に生じる圧電膜の歪に応じた起電力を発生することにより、基板の上下の圧力差を検出するＭＥＭＳ部品である。図３（ａ）から図３（ｈ）は、ダイアフラム形圧電センサーの製造工程の各段階に対応する断面図である。なお、実際には、１枚の基板から複数のダイアフラム型圧電センサー３０が作成可能であるが、図３では１つに省略されている。
【００３２】
まず、図３（ａ）に示すように、一方向凝固シリコンからなる基板３２が形成される。なお、一方向凝固シリコンからなる基板３２の製造工程については、上記図２と同様であるため説明を省略する。基板３２は、一例で直径３００ｍｍで厚さが１ｍｍｔである。そして、図３（ｂ）に示すように、基板３２の表面に酸化シリコンの層を貼り付けるか、又は基板３２の表面に熱酸化処理を施すことにより酸化シリコン（ＳｉＯ２）層３４が形成される。この酸化シリコン層３４の表面は、表面粗さ（Ｒａ）が約３０ｎｍ以下となるように研磨される。研磨後の酸化シリコン層３４の厚さは、一例で３００ｎｍである。
【００３３】
次に、図３（ｃ）及び図３（ｄ）に示すように、酸化シリコン層３４上にスパッタリング法により約２０ｎｍのチタン（Ｔｉ）密着層３６が形成され、このチタン密着層３６上にスパッタリング法により約１５０ｎｍの白金（Ｐｔ）層３８が形成される。このチタン密着層３６及び白金層３８は、下部電極４０を構成する。
【００３４】
この下部電極４０上には、図３（ｅ）に示すように圧電膜４２が形成される。圧電膜４２は、例えば、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）、ＰｂＺｒｘＴｉ０．４８Ｏ３であり、スパッタリング法により室温において厚さが約２μｍとなるように成膜される。
【００３５】
この圧電膜４２上には、図３（ｇ）に示すように上部電極４４が形成される。この上部電極４４は、例えば、スパッタリング法又はリフトオフ法によりチタン層２０ｎｍ、白金層１５０ｎｍを成膜することにより形成される。なお、上部電極４４の大きさは、一例で３００μｍ角である。
【００３６】
続いて、基板３２の図中下面にクロム（Ｃｒ）が成膜されて、このクロム膜（不図示）にパターニングが施される。そして、このクロム膜をマスクとしてフレオンガス（商標；例えば、テトラフルオロカーボン（ＣＦ４））等を用いて、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ）により基板３２のエッチングが行われる。このエッチングは、酸化シリコン層３４の図中下面でストップし、平坦なエッチング面を出すことができた。すなわち、基板３２の材料（シリコン）と、エッチングストッパとしての酸化シリコン層３４の材料（酸化シリコン）とのフレオンガス（商標）によるエッチング選択比が高いため、精度のよいエッチングを行うことができる。なお、エッチングにより基板３２の穿孔された部分の周囲の残った部分は開口隔壁３２′となる。これにより、図３（ｈ）に示すように、酸化シリコン層３４、下部電極３８、圧電膜４２及び上部電極４４を備えるダイアフラム型圧電センサー３０が形成される。
【００３７】
なお、上記開口隔壁３２′を形成するためのエッチング方法としては、上記ＲＩＥのドライエッチングのほか、例えば、ウェットエッチングを用いてもよい。ドライエッチングを用いる場合には、基板３２の材料と酸化シリコン層３４の材料とのエッチング選択比が２：１（好ましくは３：１）となるように、エッチングガスの種類を選択することが好ましい。また、ウェットエッチングの場合を用いる場合には、エッチング選択比が３：１（好ましくは１０：１）となるように、基板３２と酸化シリコン層３４の材料やエッチング液の選択をすることが好ましい。
【００３８】
本実施形態によれば、シリコン単結晶基板を使用して圧電センサーを作成した場合と同等の性能が得られた。また、一方向凝固シリコン基板は、シリコン単結晶基板より曲げ強度が高いため、圧電膜４２等の応力の影響による反りが少ないという利点もあった。
【００３９】
なお、上記の実施形態では、本発明の機能性構造体の製造方法をマイクロ流路チップや圧電センサーに適用した例について説明したが、例えば、ライン型インクジェットヘッド、ディスプレイ、形状可変鏡等にも適用することができる。
【００４０】
また、一方向凝固シリコンウエハの加工には、単結晶のシリコンと同様の微細加工技術（例えば、気相成長法、スパッタ、スピンコーティング、リソグラフィ、ウェットエッチング、ドライエッチング、熱酸化、めっき法等）を適用可能であるため、例えば、自立構造、ダイアフラム構造、片持ち梁構造又は両持ち梁構造等を有するＭＥＭＳ部品を作成することができる。
【００４１】
次に、本発明の機能性構造体の製造方法により原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）用のカンチレバーを製造する工程について、図４及び図５を参照して説明する。ここで、カンチレバーとは、ＡＦＭにおいて、微小な探針と試料表面との間に働く原子間力（斥力あるいは引力）を検出し、検出した原子間力が一定になるように試料表面を走査し、表面凹凸を描き出すための部品である。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、カンチレバーの製造工程の各段階に対応する断面図又は平面図である。なお、実際には、１枚の基板から複数のカンチレバーが作成可能であるが、図４では１つに省略されている。
【００４２】
まず、図４（ａ）の断面図に示すように、一方向凝固シリコンからなる基板５２を形成する。なお、一方向凝固シリコンからなる基板５２の製造工程については、上記図２と同様であるため説明を省略する。基板５２は、一例で直径１００ｍｍで厚さが０．５ｍｍｔである。次に、基板５２上にＣＶＤ法により、厚さ約０．５μｍの窒化シリコン層５４を形成する。
【００４３】
次に、窒化シリコン層５４の表面にリソグラフィによりカンチレバー５６のパターンを形成する。そして、図４（ｂ）の平面図に示すように、ドライエッチング法により、窒化シリコン層５４がパターン化され、カンチレバー５６が形成される。カンチレバー５６の幅Ｗは約２０μｍ、長さＬは約２００μｍである。
【００４４】
最後に、基板５２の図中下面にリソグラフィによりパターンを形成し、ドライエッチング法により基板５２の一部を除去する。これにより、図５に示すように、片持ち梁構造のカンチレバー５６を備えるＡＦＭ用のデバイス５０が形成される。
【００４５】
次に、本発明の機能性構造体の製造方法により両持ち梁構造を有する圧力センサーを製造する工程について、図６及び図７を参照して説明する。ここで、両持ち梁構造を有する圧力センサーは、両持ち梁上に形成された圧電膜により、両持ち梁を振動させ、共振周波数を測定し、共振周波数と周囲の気圧との関係から気圧を測定する。図６（ａ）から図６（ｅ）は、両持ち梁構造を有する圧力センサーの製造工程の各段階に対応する断面図又は平面図である。なお、実際には、１枚の基板から圧力センサーが作成可能であるが、図６では１つに省略されている。
【００４６】
まず、図６（ａ）の断面図に示すように、一方向凝固シリコンからなる基板７２を形成する。なお、一方向凝固シリコンからなる基板７２の製造工程については、上記図２と同様であるため説明を省略する。基板７２は、一例で直径１００ｍｍで厚さが０．５ｍｍｔである。次に、基板７２上にＣＶＤ法により、厚さ約０．５μｍの窒化シリコン層７４を形成する。
【００４７】
次に、窒化シリコン層７４の表面にリソグラフィにより両持ち梁７６のパターンを形成する。そして、図６（ｂ）の平面図に示すように、ドライエッチング法により、窒化シリコン層７４がパターン化され、両持ち梁７６が形成される。両持ち梁７６の幅Ｗは約２０μｍ、長さＬは約２００μｍである。
【００４８】
次に、両持ち梁７６上にスパッタリング法により厚さ約５０ｎｍのチタン（Ｔｉ）層及び厚さ約１５０ｎｍの白金（Ｐｔ）層からなる下部電極７８を形成する。そして、図６（ｃ）の断面図に示すように、この下部電極７８をリフトオフ法によりパターン化する。また、下部電極７８上に、スパッタリング法により、厚さ約１μｍの圧電膜（ＰＺＴ）８０を形成し、図６（ｄ）の断面図に示すように、ドライエッチング法によりパターン化する。さらに、圧電膜８０上にスパッタリング法により厚さ約５０ｎｍのチタン（Ｔｉ）層及び厚さ約１５０ｎｍの白金（Ｐｔ）層からなる上部電極８２を形成する。そして、図６（ｅ）の断面図に示すように、この上部電極８２をリフトオフ法によりパターン化する。
【００４９】
最後に、基板７２の図中下面にリソグラフィによりパターンを形成し、ドライエッチング法により基板７２の一部を除去する。これにより、図７に示すように、除去されずに残った残留シリコン層７２′により支持された両持ち梁構造を有する圧力センサー７０が形成される。
【００５０】
次に、本発明の機能性構造体の製造方法によりマイクロギアを製造する工程について、図８及び図９を参照して説明する。図８（ａ）から図８（ｅ）は、マイクロギアの製造工程の各段階に対応する断面図である。なお、実際には、１枚の基板から複数のマイクロギアが作成可能であるが、図８では１つに省略されている。
【００５１】
まず、図８（ａ）に示すように、一方向凝固シリコンからなる基板９２を形成する。なお、一方向凝固シリコンからなる基板９２の製造工程については、上記図２と同様であるため説明を省略する。基板９２は、一例で直径１００ｍｍで厚さが０．５ｍｍｔである。次に、基板９２上にＣＶＤ法により、厚さ約１．０μｍのＬＴＯ  ＳｉＯ２層（以下、単に酸化シリコン層と記載する）９４を形成する。
【００５２】
次に、酸化シリコン層９４の表面にリソグラフィにより軸９６のパターンを形成する。そして、図８（ｂ）に示すように、ドライエッチング法により、酸化シリコン層９４の一部を除去することにより、自立構造の軸９６を形成する。
【００５３】
次に、図８（ｃ）に示すように、除去されずに残留した酸化シリコン層９４′上に、エピタキシャル法により、約１０μｍのポリシリコンを堆積し、ポリシリコン層９８を形成する。そして、ポリシリコン層９８上に、リソグラフィによりマイクロギア１００のパターンを形成し、図８（ｄ）に示すように、ドライエッチングによりポリシリコン層９８の一部を除去して、マイクロギア１００を形成する。
【００５４】
最後に、図８（ｄ）に示す構造体をフッ酸に浸して、軸７６を除く残留酸化シリコン層（犠牲層）９４′を除去する（図８（ｅ））。これにより、図９に示すように、マイクロギア１００を備えるマイクロデバイス９０が形成される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る機能性構造体の製造方法によりマイクロ流路チップを製造する工程を示す図
【図２】一方向凝固シリコンからなる基板１２の製造工程を模式的に示す図
【図３】本発明に係る機能性構造体の製造方法によりダイアフラム型圧電センサーを製造する工程を示す図
【図４】本発明の機能性構造体の製造方法により原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）用のカンチレバーを製造する工程を示す図
【図５】カンチレバーを示す図
【図６】本発明の機能性構造体の製造方法により両持ち梁構造を有する圧力センサーを製造する工程
【図７】両持ち梁構造を有する圧力センサーを示す図
【図８】本発明の機能性構造体の製造方法によりマイクロギアを製造する工程
【図９】マイクロギアを示す図
【符号の説明】
【００５６】
１０…マイクロ流路チップ、１２…一方向凝固シリコンからなる基板、１４…フォトレジスト層、２０…シリコンインゴットの製造装置、３０…ダイアフラム型圧電センサー、３２…基板、３４…酸化シリコン層、３６…チタン密着層、３８…白金層、４０…下部電極、４２…圧電膜、４４…上部電極、５０…カンチレバー、７０…圧力センサ、１００…マイクロギア
【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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