(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対し少なくとも一部が微小空隙を介して保持される構造体を形成する微小構造体の製造方法であって、
基板に犠牲層となる第１の層を形成し、前記構造体を構成すべき第２の層を少なくとも一部が前記第１の層上に重なるように前記基板に形成した後、当該第２の層を所定の形状にパターニングし、さらに、パターニング後の第２の層における前記第１の層上に重なるように形成された部分の少なくとも一部と前記基板又は前記基板上の固定部分とを接続する第３の層を形成し、犠牲層となる前記第１の層を選択的にエッチング後、前記第３の層をエッチング液を用いない方法で選択的に除去することを特徴とする微小構造体の製造方法。
【請求項２】
基板に対し少なくとも一部が微小空隙を介して保持される構造体を形成する微小構造体の製造方法であって、
基板に犠牲層となる第１の層を形成し、前記構造体を構成すべき第２の層を少なくとも一部が前記第１の層上に重なるように前記基板に形成した後、当該第２の層を所定の形状にパターニングし、さらに、パターニング後の第２の層における前記第１の層上に重なるように形成された部分の少なくとも一部と前記第２の層の前記第１の層に重ならないで形成された部分とを覆って接続する第３の層を形成し、犠牲層となる前記第１の層を選択的にエッチング後、前記第３の層をエッチング液を用いない方法で選択的に除去することを特徴とする微小構造体の製造方法。
【請求項３】
前記第３の層がフォトレジストからなる請求項１又は２記載の微小構造体の製造方法。
【請求項４】
前記第３の層をドライエッチング法を用いて選択的に除去する請求項１，２又は３記載の微小構造体の製造方法。
【請求項５】
前記第３の層を紫外線を用いた灰化手段によって除去する請求項１，２又は３記載の微小構造体の製造方法。
【請求項６】
前記第１の層の選択的エッチング後の乾燥工程として、フリーズドライ法もしくは臨界乾燥法を用いる請求項１，２，３，４又は５記載の微小構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路の作成技術を用いた微小構造体の製造方法に係り、いわゆるマイクロマシンの分野で用いられる微小可動素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来いわゆるマイクロマシンの分野で用いられる微小可動素子の製造方法に関するものとしては、例えば特開平６−１１６７５２号公報やＩＥＥＥ−ＭＥＭＳ９７  Proceedings Ｐ４４２ 「COMPARATIVE STUDY OF VARIOUS RELEASE METHODS FOR POLYSILICON SURFACE MICROMACHINING」 があり、これらでは、いわゆる犠牲層エッチング法が用いられている。この方法では、予め基板上に犠牲層となるＰＳＧ（燐ドープガラス）、ＳiＯ2等の第１の層を形成し、所定の形状にパターニング後、Poly-Ｓi等の構造体となる第２の層を基板全面に形成し、第２の層をＲＩＥ（リアクティブ・イオン・エッチング）等の方法で目的の構造体にパターニング後、第１の層をＨＦ等の酸によって選択的にエッチングすることが行われる。この選択的エッチングにより犠牲層となる第１の層が選択的に除去されるため、第１の層上に形成されていた第２の層部分は基板から空隙を持って保持されることになり、基板に対し可動な構造部として構成される。
【０００３】
この第１の層を選択的にエッチングするとき、エッチング後のエッチング液のリンス（洗浄、除去）、乾燥工程において、通常の半導体製造工程に用いられるような、純水によるリンスと乾燥を行うと、基板に対し空隙を持って保持されていた第２の層からなる構造体部が、基板に固着されたり、破壊されたりする問題があった。
【０００４】
この現象は、エッチング液の洗浄、除去に用いたリンス液が乾燥工程により最終的に蒸発していく過程において、微小構造体と基板との間の微小な空隙の間に残留したリンス液が蒸発によって体積が縮小し、リンス液の表面張力により基板との間で吸引力が発生し、微小構造体の剛性が不十分な場合は基板に固着、破壊してしまう現象であり、前述の公知文献ＩＥＥＥ−ＭＥＭＳ９７  Proceedings Ｐ４４２にはこの現象に関する詳細な記述が開示されている。
【０００５】
また、エッチング及びリンスの中の破壊が発生する場合もある。これは、基板上に形成された微小構造体がきわめて小さく、機械的に脆弱であるため、溶液中での攪拌等による水圧によって破壊されてしまう現象である。
【０００６】
このような問題があるため、通常の半導体プロセスで用いられるような最終的に純水によるリンス後にスピンドライヤーを用いるような単純な乾燥方法を用いることは、犠牲層エッチング法では用いることができない。
【０００７】
そこで、従来エッチング後の最終的な乾燥方法として、例えば前述の公知文献ＩＥＥＥ−ＭＥＭＳ９７  Proceedings P４４２に開示されているような、ｔ-ブチルアルコールやｐ-ジクロルベンゼンを用いた凍結乾燥法やＣＯ2を用いた超臨界乾燥法等が用いられてきた。
【０００８】
また、前記した特開平６−１１６７５２号公報にはこのような犠牲層エッチング法を用いた際の乾燥時の固着、破壊現象を改善するために、犠牲層エッチング法自体を改善する方法として、構造体を形成する第２の層を目的の形状にパターニングする前に犠牲層となる第１の層を選択的にエッチングし、その上でドライエッチング法にて第２の層を目的の形状にパターニングする方法が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の凍結乾燥法は液体を凍結させるという特殊なプロセスであり、専用の設備が必要でコストが高く量産工程には用いにくい。また、凍結時に水分を完全に除去しなければ構造体の基板への固着が発生する可能性があり、高い歩留まりは期待しがたい。このため、一定以上の大きさの微小構造体の製造は困難である。
【００１０】
超臨界乾燥法は、ＣＯ2を高圧の超臨界状態に保持するための専用設備が必要でコストが高く量産性に乏しい。また凍結乾燥法と同じように水分の完全な除去を行わないと構造体の基板への固着が発生する可能性がある。
【００１１】
更に、それらの従来技術を用いた場合、乾燥時の構造体の破壊や固着はさけることが可能であっても、犠牲層をエッチング及びその後のリンスする液体中の工程での構造体の破壊の問題を解決することができない。
【００１２】
また、前記した特開平６−１１６７５２号公報に開示されているように、予め犠牲層部分をエッチング後に構造体層をドライエッチングする方法は、構造体の基板への固着や液体中の工程での破壊の問題はさけることができるが、構造体を構成する第２の層がドライエッチング可能な層に限定される問題や、第２の層をドライエッチングするためのマスクを除去することが困難である問題、エッチング穴を介して犠牲層をエッチングするため作成可能な構造体の形状に著しい制限がある問題、プロセスが複雑になる問題等があった。
【００１３】
本発明は、上述したような犠牲層エッチング法における選択エッチング時と乾燥時の基板上に形成された微小構造体の脆弱性に起因する破壊や固着の問題を解決し、かつ、汎用性が高く低コストで簡単なプロセスによって犠牲層エッチング法の問題点を解決可能な微小構造体の製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る第１の微小構造体の製造方法は、基板に対し少なくとも一部が微小空隙を介して保持される構造体を形成する場合において、
基板に犠牲層となる第１の層を形成し、前記構造体を構成すべき第２の層を少なくとも一部が前記第１の層上に重なるように前記基板に形成した後、当該第２の層を所定の形状にパターニングし、さらに、パターニング後の第２の層における前記第１の層上に重なるように形成された部分の少なくとも一部と前記基板又は前記基板上の固定部分とを接続する第３の層を形成し、犠牲層となる前記第１の層を選択的にエッチング後、前記第３の層をエッチング液を用いない方法で選択的に除去することを特徴としている。
【００１６】
本発明に係る第２の微小構造体の製造方法は、基板に対し少なくとも一部が微小空隙を介して保持される構造体を形成する場合において、
基板に犠牲層となる第１の層を形成し、前記構造体を構成すべき第２の層を少なくとも一部が前記第１の層上に重なるように前記基板に形成した後、当該第２の層を所定の形状にパターニングし、さらに、パターニング後の第２の層における前記第１の層上に重なるように形成された部分の少なくとも一部と前記第２の層の前記第１の層に重ならないで形成された部分とを覆って接続する第３の層を形成し、犠牲層となる前記第１の層を選択的にエッチング後、前記第３の層をエッチング液を用いない方法で選択的に除去することを特徴としている。
【００１７】
上記第１及び第２の微小構造体の製造方法において、前記第３の層がフォトレジストからなっていてもよい。
【００１８】
前記第３の層をドライエッチング法を用いて選択的に除去するようにしてもよい。
【００１９】
前記第３の層を紫外線を用いた灰化手段によって除去するようにしてもよい。
【００２０】
前記第１の層の選択的エッチング後の乾燥工程として、フリーズドライ法もしくは臨界乾燥法を用いてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る微小構造体の製造方法の実施の形態を図面に従って説明する。
【００２２】
本発明においては、微小構造体を基板上に作り込む、いわゆる犠牲層エッチングプロセス部分は、従来の犠牲層エッチング法を用いた方法とほぼ同様に行うことができる。
【００２３】
犠牲層エッチング法とは、半導体デバイス製造技術である薄膜フォトリソグラフィー技術を応用し、基板上に空隙を持って保持される微小構造体を形成する際に一般的に用いられる方法である。
【００２４】
本発明の第１の実施の形態では、まず、図２に示すように基板１上に犠牲層（第１の層）２を所定の形状で形成する。犠牲層２は基板１及び犠牲層２上に形成される構造体層に対して選択エッチングが可能な材質であれば何でもよく、例えば基板１としてＳi基板を用いる場合、ＳiＯ2やＰＳＧ（燐ドープガラス）等が一般に用いられている。
【００２５】
次に、図３に示すように微小構造体を形成する構造層（第２の層）を基板全面に形成し、所定の形状にフォトエッチング法によりパターニングし（所定パターンに形成し）、微小構造体層３とする。図３では、微小構造体層３の一端部分、つまり固定部となるべき部分３ａを基板１上に直接形成し、残り大部分、つまり可動部となるべき部分３ｂは前記犠牲層２上に重なるようにして、片持ち梁形状に形成した例を示す。このような片持ち梁形状は、センサーや振動子、微小バネ等によく用いられている。
【００２６】
この微小構造体を形成するための構造層としては、犠牲層２を後ほど選択エッチング可能であれば何でもよく、微小構造体の目的により、金属膜、酸化物膜、半導体膜等が用いられているが、減圧ＣＶＤ法を用いて形成されたPoly-Ｓi層がその機械的特性の良好さとプロセスの容易さから一般によく用いられる。
【００２７】
従来の犠牲層エッチング法では、この直後に犠牲層２の選択エッチングを行うのであるが、本発明の第１の実施の形態では、図１に示すように犠牲ブリッジ層４（第３の層）を、予め微小構造体層３の基板１に対し空隙を介して保持されるべき部分（犠牲層２上に重ねて形成された可動部となるべき部分３ｂ）を部分的に覆い、かつ基板１との間にまたがるように（橋絡するように）形成する。
【００２８】
この犠牲ブリッジ層４は、エッチング液を用いない方法で基板１及び微小構造体層３に対し選択的に除去可能な材質で形成する。
【００２９】
ここでエッチング液を用いない除去方法としては、例えばドライエッチング法（プラズマエッチング等）や、光エッチング法等がある。
【００３０】
エッチング液を用いない方法で選択的に除去可能な材質としては、例えば、微小構造体層３と基板１に多結晶Ｓiを用いた場合はポリマー層、特に望ましくはフォトレジストを用いれば、犠牲ブリッジ層４のパターニングが単純なフォトリソグラフィー工程で可能であるばかりでなく、選択的除去方法として、ドライエッチング法、プラズマ灰化法、ＵＶオゾン灰化法を用いれば、微小構造体層３と基板１のＳiに対し完全に近い選択性が得られるための好都合である。
【００３１】
また、微小構造体層３としてＳiＮを用いた場合は、犠牲ブリッジ層４として 多結晶Ｓiを用いれば、ドライエッチング法を用いてＳiＮ構造体層に対し高い選択性を持って犠牲ブリッジ層４のみをエッチング液を用いずに除去可能である。
【００３２】
犠牲ブリッジ層４の形成後、犠牲層２をエッチング液を用いて選択的にエッチングする。エッチング終了後の微小構造体層３及び犠牲ブリッジ層４からなる微小構造体５の形態を図４に示す。また、本発明の方法を用いず、従来の犠牲層エッチング法にて犠牲層２を直接エッチングした場合のエッチング終了後の微小構造体２０（微小構造体層３だけからなる）の形態を図１１に示す。その後、本実施の形態では、図４の微小構造体層３及び犠牲ブリッジ層４からなる微小構造体５の形態で、リンス工程（エッチング液の洗浄、除去）及び乾燥工程を実行する。
【００３３】
図４からも明らかなように、本発明の第１の実施の形態により形成された微小構造体５は、微小構造体層３と犠牲ブリッジ層４が接続された状態で、両持ち梁構造をなす。従来の図１１の片持ち梁形状と両持ち梁形状では、その剛性に著しい違いがあり、例えば片持ち梁と同一寸法を持つ、両端固定支持梁ではその剛性は少なくとも６４倍に改善される。
【００３４】
従って、図４のように微小構造体層３に犠牲ブリッジ層４を付加した微小構造体５は、従来の犠牲層エッチング法を用いて形成された図１１の微小構造体２０と比較して剛性が著しく高く形成可能であるため、犠牲層２のエッチング液中でのエッチング及びエッチング後の純水による洗浄時に水圧等で破壊されることがない。
【００３５】
さらに、従来、フリーズドライ法を用いなければ犠牲層エッチング後の乾燥が困難であった、微小構造体の製造において、微小構造体５の剛性が著しく高いため、リンス工程の後の乾燥工程において通常のエタノール等の表面張力の小さい有機溶媒を用いた直接乾燥方法を用いることができる。また、本実施の形態における微小構造体の形成方法と、乾燥工程での従来のフリーズドライ法や、臨界乾燥法を併用して用いれば、従来の単純にフリーズドライ法や臨界乾燥法のみを用いた場合に比較して、より、構造体として脆弱な微小構造体を基板に対する張り付き現象が無い高歩留まりで製造することが可能になる。
【００３６】
以上のように形成された図４の微小構造体５は、犠牲ブリッジ層４が残っているため、そのままでは目的の機能を果たさない。このため、次に犠牲ブリッジ層４の選択的エッチングを行う。
【００３７】
前記犠牲ブリッジ層４として、例えばポリマー層、特に望ましくはフォトレジストを用いた場合、犠牲ブリッジ層４のパターニングが単純なフォトリソグラフィー工程で可能であるばかりでなく、選択的除去方法として、ドライエッチング法以外に、プラズマ灰化法、紫外線を用いるＵＶオゾン灰化法を利用可能であるため好都合である。この中で、特にＵＶオゾン灰化法を用いればきわめて安価な装置で確実に犠牲ブリッジ層４の選択的エッチングが可能である。
【００３８】
いずれの場合も犠牲ブリッジ層４の選択的除去法として、溶液を用いないエッチング法を用いるため、犠牲ブリッジ層４の除去工程において微小構造体層３の基板１に対する張り付きや、破壊等の問題が全く生じない。このような犠牲ブリッジ層４の除去工程が終了することで、図５に示すように基板１上に残った微小構造体層３からなる片持ち梁形状の微小構造体６が得られる。この片持ち梁形状の微小構造体６は基板１に直接被着形成された固定部６ａと、微小空隙を介して基板１に対向する可動部６ｂとからなっている。
【００３９】
この第１の実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００４０】
(1)  微小構造体層３の犠牲層２上に重なるように形成された部分（可動部６ｂとなるべき部分３ｂ）の少なくとも一部を覆う犠牲ブリッジ層４を基板１上に形成して、当該可動部６ｂとなるべき部分３ｂを基板面に接続して構造的に補強し、この補強状態にて犠牲層２を選択的にエッチングし、その後、犠牲ブリッジ層４をエッチング液を用いない方法で選択的に除去するため、エッチング液のリンス、乾燥工程を、微小構造体層３を犠牲ブリッジ層４で補強した機械的に強固な図４の微小構造体５の状態において実行でき、微小構造体５のリンス工程での水洗中の破壊を防止し、乾燥工程での微小構造体５の基板１に対する張り付き、固着を防止できる。そして、リンス、乾燥工程終了後の微小構造体５から犠牲ブリッジ層４をエッチング液を用いない方法で選択的に除去することで、図５の如き目的とする固定部６ａと可動部６ｂとを備えた微小構造体６を最終的に得ることができる。
【００４１】
(2)  前記犠牲ブリッジ層４として、フォトレジストを用いた場合、犠牲ブリッジ層４のパターニングが単純なフォトリソグラフィー工程で可能であり、選択的除去方法として、ドライエッチング法以外に、プラズマ灰化法、ＵＶオゾン灰化法を用いることが可能である。
【００４２】
(3)  前記犠牲層２の選択的エッチング後の乾燥工程として、フリーズドライ法 もしくは臨界乾燥法を用いることで、よりいっそう脆弱な微小構造体であっても、基板に対する張り付き現象の無い、高い歩留まりで製造することが可能になる。
【００４３】
図６は本発明の第２の実施の形態であって、微小構造体層の可動部となるべき部分に対して犠牲ブリッジ層を複数箇所設けた場合を示している。この第２の実施の形態では、基板１に形成された片持ち梁形状の微小構造体層３の可動部となるべき部分３ｂに対して犠牲ブリッジ層４-１乃至４-７を間隔を狭めて複数個配置している。この場合、微小構造体層３と基板１との間の犠牲層をエッチング液で選択的に除去した後に残る微小構造体層３と複数個の犠牲ブリッジ層４-１乃至４-７とからなる微小構造体７の剛性は、前述の第１の実施の形態における図４の微小構造体５に比較してはるかに高くすることができる。その他の構成、作用効果は前述した第１の実施の形態と同様である。
【００４４】
図７は本発明の第３の実施の形態であって、犠牲ブリッジ層が基板面に直接形成されるのではなく、微小構造体層の固定部となるべき部分から可動部となるべき部分に形成されている場合を示す。この第３の実施の形態において、基板１上に形成された微小構造体層３は１つの片持ち梁形状をなす固定部となるべき部分３ａと可動部となるべき部分３ｂとに加えて、犠牲ブリッジ層を形成するために残した付加的な固定部分３ｃを有している。該付加的な固定部分３ｃは、微小構造体層３のうち、犠牲層２を介さずに基板面に直接形成されている部分で構成されている。そして、犠牲ブリッジ層４は、微小構造体層３のうちの犠牲層２上に重なるように形成された可動部となるべき部分３ｂの一部と、犠牲層２に重ならないで形成された付加的な固定部分３ｃとを覆って接続するように形成される。なお、付加的な固定部分３ｃが、図７中２点鎖線Ｋで示すように隣の片持ち梁形状の微小構造体層の固定部となるべき部分であってもよい（基板に複数個の片持ち梁形状の微小構造体層を同時に形成するような場合にも適用可能）。
【００４５】
この第３の実施の形態では、犠牲ブリッジ層４を形成する際の段差が少なく、犠牲ブリッジ層４の形成を確実にかつ容易に実行できる。なお、その他の構成、作用効果は前述した第１の実施の形態と同様である。
【００４６】
上記各実施の形態では、基板１に対して一部が微小空隙を介して保持された片持ち梁形状の微小構造体を形成する場合を例示したが、片持ち梁形状の微小構造体に限らず、基板に対して少なくとも一部が微小空隙を介して保持される微小構造体の形成に本発明を適用可能であることは明らかである。
【００４７】
また、犠牲ブリッジ層は微小構造体層の一部のみを覆うように形成したが、犠牲ブリッジ層のエッチング液を用いない方法による選択的な除去が可能である限り、犠牲ブリッジ層を微小構造体層の大部分乃至全面を覆うように形成することも可能である。
【００４８】
【実施例】
次に、本発明に係る微小構造体の製造方法の実施例を、片持ち梁形状の微小構造体を作製する場合を例にとってより詳しく説明する。
【００４９】
図８及び図９に示すように基板として（１００）面単結晶Ｓiウエハー１１を用い、ＳiＯ2ターゲットを用いて高周波スパッタリング法により犠牲層１２として、ＳiＯ2膜を膜厚２μｍに形成した。このＳiＯ2膜は、横１００μｍ、縦５０、１００、２００、３００、５００、７００、１０００μｍの矩形状にフォトエッチングによりパターニングした。
【００５０】
次に減圧ＣＶＤ法を用い、微小構造体を形成するための構造層として基板温度６５０℃にて多結晶Ｓi膜２μｍを基板全面に形成し、さらにＳＦ6ガスを用いたＲＩＥ（リアクティブ・イオン・エッチング）法にて、犠牲層１２上で幅２０μｍのラインパターンをなすブリッジ形状に前記構造層をパターニングして微小構造体層とした。但し、このとき犠牲層１２上の一方の端部から内側に５μｍ幅でブリッジ形状を切断するようにパターニングする。これによって、ブリッジ構造がその片側支持部で切り離された、幅２０μｍにて、一端に固定部となるべき部分１３ａを持ち可動部となるべき部分１３ｂの長さがそれぞれ４５、９５、１９５、２９５、４９５、６９５、９９５μｍの片持ち梁形状の微小構造体層１３が形成された。なお、微小構造体層１３の切り離された残りの部分は付加的な固定部分１３ｃで、犠牲ブリッジ層形成の便宜上設けられている。
【００５１】
次にポジフォトレジスト（東京応化ＯＦＰＲ８００）を１．７μｍ厚にスピンコートし、通常のフォトリソグラフィー工程で、片側切断のブリッジ形状の微小構造体層１３の切断部をつなぐような形状にパターニングし、犠牲ブリッジ層１４とした。
【００５２】
なお、通常のフォトリソグラフィー工程では、フォトレジストに露光後、現像により所定のパターン部以外のフォトレジストを除去し、さらにレジスト層の密着性、耐エッチング性を改善するために、例えば東京応化ＯＦＰＲ８００の場合ハードベーキングを１３５℃程度の温度で行い、レジストのキュア（硬化）を行うが、本発明の製造方法ではフォトレジストを犠牲ブリッジ層としての構造体として用いるため、通常より更に高い温度（望ましくは２０℃以上高い温度）でハードベークを行えば構造体としての強度をより強くすることができて望ましい。
【００５３】
以上のように構成した犠牲層１２、微小構造体層１３、及び犠牲ブリッジ層１４の複合体をＢＨＦ（バッファードフッ酸：フッ酸とフッ化アンモニウムの混合エッチング液）により犠牲層１２の選択エッチング（犠牲層エッチング）を行った。
【００５４】
犠牲層エッチング後、純水を用いた流水洗浄を行い、さらに洗浄後の乾燥として、二通りの方法を用いた。すなわち、一般的な半導体工程で用いられるイソプロピルアルコールへの溶液置換後の直接乾燥法と、一般的なマイクロマシン製造工程で用いられているパラジクロルベンゼンを用いたフリーズドライ法である。
【００５５】
乾燥後、犠牲ブリッジ層１４の選択エッチングとして、ＵＶオゾンクリーナーを用いたＵＶオゾン灰化法を用いた。ＵＶオゾンクリーナーはオーク製作所製（ＶＵＭ−３０７３−１３−００）を用い、オゾン含有雰囲気中での紫外線照射を行った。このＵＶオゾンクリーナーは、４０Ｗの低圧水銀ランプを４本備えたものであり、有効照射面積は２０ｃｍ×２０ｃｍである。この装置を用い、照射時間６０乃至１２０分で犠牲ブリッジ層１４は完全に選択的に除去された。
【００５６】
さらに比較のため、全く同様の工程で、犠牲ブリッジ層の形成のみを行わずに作成した片持ち梁形状の微小構造体を形成し、犠牲ブリッジ層がある場合と比較した。その結果を図１０に示す。但し、図１０中「犠牲ブリッジ層＋直接乾燥法」は実施例による犠牲ブリッジ層の形成と直接乾燥法を併用した場合、「犠牲ブリッジ層＋フリーズドライ法」は実施例による犠牲ブリッジ層の形成とフリーズドライ法を併用した場合、「直接乾燥法のみ」は犠牲ブリッジ層の形成をおこなわず直接乾燥法のみを採用した場合、「フリーズドライ法のみ」は犠牲ブリッジ層の形成をおこなわず直接乾燥法のみを採用した場合である。
【００５７】
図１０の結果から明らかなように、本発明の微小構造体の製造方法を用いれば、従来法では、犠牲層エッチング後のリンス工程としての水洗工程で破壊されてしまうような構造的に脆弱な微小構造体が問題なく形成可能であり、さらに従来必要であったフリーズドライ工程のような特殊な製造装置が必要な工程を用いずとも従来フリーズドライ法で形成可能な範囲の微小構造体が通常の安価な直接乾燥法で形成可能となる。更に、本発明の犠牲ブリッジ層の形成とフリーズドライ法とを組み合わせれば、従来困難であった脆弱な構造の微小構造体が容易に形成可能である。
【００５８】
以上本発明の実施の形態及び実施例について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る微小構造体の製造方法によれば、犠牲層となる第１の層上に少なくとも一部が重なるように形成された微小構造体層となる第２の層を、後工程でエッチング液を用いないで選択的に除去可能な犠牲ブリッジ層となる第３の層で構造的に補強し、この状態で第１の層のエッチング液による選択エッチング及びその後のリンス、乾燥工程を実行するから、従来の犠牲層エッチング法における選択エッチング時と乾燥時の微小構造体の脆弱性に起因する破壊や固着の問題を解決でき、しかも、汎用性が高く低コストで簡単なプロセスによって犠牲層エッチング法の問題点を解決可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る微小構造体の製造方法の第１の実施の形態において基板上に犠牲層、微小構造体層及び犠牲ブリッジ層を形成した状態を示す正断面図である。
【図２】第１の実施の形態において基板上に犠牲層を形成した状態を示す正断面図である。
【図３】第１の実施の形態において微小構造体層を形成した状態を示す正断面図である。
【図４】第１の実施の形態において犠牲層を選択的にエッチングした状態を示す正断面図である。
【図５】第１の実施の形態において犠牲ブリッジ層をエッチング液を用いない方法で選択的に除去して固定部と可動部からなる片持ち梁形状の微小構造体を形成した状態を示す正断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態において微小構造体層に対して犠牲ブリッジ層を複数箇所に設けた状態を示す平面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態において微小構造体層の可動部となるべき部分と付加的な固定部との間に犠牲ブリッジ層を設けた状態を示す正断面図である。
【図８】本発明の実施例を説明するための平面図である。
【図９】同正断面図である。
【図１０】本発明の実施例の場合と犠牲ブリッジ層を形成しない従来例の場合とで、乾燥工程での微小構造体層の張り付きの有無、及びリンス工程としての水洗工程での微小構造体層の破壊の有無を比較した説明図である。
【図１１】従来の犠牲層エッチング法による微小構造体の形成状態を示す正断面図である。
【符号の説明】
１  基板
２，１２  犠牲層
３，１３  微小構造体層
４，４-１乃至４-７，１４  犠牲ブリッジ層
５，６，７，２０  微小構造体
６ａ  固定部
６ｂ  可動部
１１  単結晶Ｓiウエハー
【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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