(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小な対象物（Ｗ）をハンドリングするためのハンドリング部を備えたマイクロマニピュレータであって、
前記対象物（Ｗ）を把持する一対の指部材（１４，１５）と、
前記一対の指部材（１４，１５）のうちの少なくとも一方に形成され、前記対象物（Ｗ）を把持する力を検知するための拡散歪ゲージ（１８）と、
前記拡散歪ゲージ（１８）近傍に拡散歪ゲージの周囲温度を調整する温度調整手段（２２）と
を一体に備えたマイクロマニピュレータ。
【請求項２】
拡散歪ゲージ（１８）の近傍に設けられ、拡散歪ゲージの周囲温度を検出する温度検出手段（２６）と、
前記温度検出手段（２６）からの温度検出信号に基づいて前記温度調整手段（２２）を制御し、拡散歪ゲージ（１８）の周囲温度を所定温度にコントロールする制御手段（２５）と
を備えた請求項１に記載のマイクロマニピュレータ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のマイクロマニピュレータにおいて、
前記温度調整手段（２２）は、指部材（１４）の先端側に設けられたハンドリング部（１６）と拡散歪ゲージ（１８）との間に設けられたことを特徴とするマイクロマニピュレータ。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちいずれかに記載のマイクロマニピュレータにおいて、
ハンドリング部（１６）よりも基端側には薄肉部（２１）を形成し、同薄肉部（２１）に温度調整手段（２２）を形成したことを特徴とするマイクロマニピュレータ。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちいずれかに記載のマイクロマニピュレータにおいて、
前記指部材（１４，１５）は、単結晶シリコン基板により形成され、温度調整手段（２２）は、拡散抵抗にて形成されていることを特徴とするマイクロマニピュレータ。
【請求項６】
指部材（１４，１５）となる単結晶シリコン基板（３１）の表面側に酸化膜（３２）を形成する工程と、
前記指部材の先端部側となる部位とは反対側において前記酸化膜（３２）の所定領域に複数の窓（３２ａ）を形成し、その窓（３２ａ）から不純物を添加することによって拡散歪ゲージ（１８）と、温度調整手段となる拡散抵抗を形成する工程と
を備えたことを特徴とするマイクロマニピュレータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は微小な対象物のハンドリングが可能なマイクロマニピュレータ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１３に示すように、マイクロマシンの組み立て等に使用されるマイクロマニピュレータ５１は、微小な対象物Ｗを挟持し、目的の場所にハンドリングするようになっている。また、マイクロマニピュレータ５１には、その力を検知するためにバルクの歪ゲージ５２が取着されている。歪ゲージ５２は、マイクロマニピュレータ５１の一方（又は両方）に固着され、そのマニピュレータ５１の撓みに応じた電気信号を検出信号として出力する。この歪ゲージから出力される検出信号に基づいて、マニピュレータ５１の力（挟持力）を検知することができるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、バルクの歪ゲージ５２は、固着する位置によっては検出感度が異なる（検出信号の電圧が異なる）ので、先端から固着する場所までの位置精度が必要となる。しかしながら、歪ゲージ５２を精度良く固着することは難しく、マニピュレータ５１毎に検出感度のばらつきが生じるので、マニピュレータ５１毎に検出感度を補正する必要があり面倒である。
【０００４】
また、微小な対象物Ｗを挟持しようとする場合等においては、マニピュレータ５１の先端部分における撓みを検出する必要がある。しかしながら、歪ゲージ５２を小型化するには限界があるので、先端部に固着することができないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明者は、上記の問題を解決するために図１２に示すように拡散歪ゲージ５５をマイクロマニピュレータ５４に作りこみすることを提案している。しかしながら、マニピュレータ５４の先端部のハンドリング部５６と、前記拡散歪ゲージ５５を設けたセンサ部５７とが互いに異なった環境に配置された場合、例えば、図１１に示すようにハンドリング部５６を水５８の中に、センサ部５７を大気中に配置するような場合、次のような問題が生じた。すなわち、水と、空気との温度がそれぞれ異なっている場合、それぞれの部位の熱伝導率の違いから、センサ部５７である拡散歪ゲージ５５からの出力が温度ドリフトする問題が合った。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ハンドリング部の温度変化の影響をなくして拡散歪ゲージの温度ドリフトの影響をなくすことができ、センサ出力の変動が起きないようにしたマイクロマニピュレータ及びそのマイクロマニピュレータの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１に記載の発明は、微小な対象物をハンドリングするためのハンドリング部を備えたマイクロマニピュレータであって、前記対象物を把持する一対の指部材と、前記一対の指部材のうちの少なくとも一方に形成され、前記対象物を把持する力を検知するための拡散歪ゲージと、前記拡散歪ゲージ近傍に拡散歪ゲージの周囲温度を調整する温度調整手段とを一体に備えたマイクロマニピュレータをその要旨としている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、拡散歪ゲージの近傍に設けられ、拡散歪ゲージの周囲温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段からの温度検出信号に基づいて前記温度調整手段を制御し、拡散歪ゲージの周囲温度を所定温度にコントロールする温度制御手段とを備えたマイクロマニピュレータをその要旨としている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のマイクロマニピュレータにおいて、前記温度調整手段は、指部材の先端側に設けられたハンドリング部と拡散歪ゲージとの間に設けられたことをその要旨としている。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のうちいずれかに記載のマイクロマニピュレータにおいて、ハンドリング部よりも基端側には薄肉部を形成し、同薄肉部に温度調整手段を形成したことをその要旨としている。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のうちいずれかに記載のマイクロマニピュレータにおいて、前記指部材は、単結晶シリコン基板により形成され、温度調整手段は、拡散抵抗にて形成されていることをその要旨としている。
【００１２】
請求項６の発明は、指部材となる単結晶シリコン基板の表面側に酸化膜を形成する工程と、前記指部材の先端部側となる部位とは反対側において前記酸化膜の所定領域に複数の窓を形成し、その窓から不純物を添加することによって拡散歪ゲージと、温度調整手段となる拡散抵抗を形成する工程とを備えたことを特徴とするマイクロマニピュレータの製造方法をその要旨としている。
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、微小な対象物をハンドリングするためのハンドリング部を備えたマイクロマニピュレータは、拡散歪ゲージ近傍に設けた温度調整手段により、拡散歪ゲージ周囲温度が調整される。そして、この温度調整手段による周囲温度の調整によって、拡散歪ゲージからなるセンサ部の出力の温度ドリフトが防止される。又、拡散歪みゲージは、指部材に対して一体に形成されているため、指部材に取着する必要がなくなり、その設けられた位置は指部材の先端の位置から一定の位置となって、精度良く形成され、拡散歪みゲージの検出信号のばらつきが防止される。
【００１３】
請求項２の発明によれば、請求項１の作用に加えて、温度検出手段は、拡散歪ゲージの周囲温度を検出し、制御手段は、温度検出手段からの温度検出信号に基づいて前記温度調整手段を制御し、拡散歪ゲージの周囲温度を所定温度にコントロールする。
【００１４】
請求項３の発明によれば、請求項１又は２の作用に加えて、温度調整手段は、指部材の先端側に設けられたハンドリング部と拡散歪ゲージとの間に設けられているため、ハンドリング部側が、例えば温度が低い液体中に入った場合、その熱影響は、温度調整手段の温度調整により、軽減される。
【００１５】
請求項４の発明によれば、請求項１乃至４のうちいずれかの作用に加えて、薄肉部は、熱容量が少ないため、温度調整手段による拡散歪ゲージの周囲の温度調整を早めに行うことができる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、請求項１乃至４の内いずれかの作用に加えて、指部材は、単結晶シリコン基板により形成され、温度調整手段は、拡散抵抗にて形成される。
【００１７】
請求項６の発明によれば、指部材となる単結晶シリコン基板の表面側に酸化膜が形成され、前記指部材の先端部側となる部位とは反対側において前記酸化膜の所定領域に複数の窓が形成される。そして、その窓から不純物を添加することによって拡散歪ゲージと、温度調整手段となる拡散抵抗が形成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図１０に従って説明する。
図２に示すように、マイクロマニピュレータ（以下、単にマニピュレータという）１１には、一対のアームＡ１，Ａ２が設けられている。アームＡ１，Ａ２にはそれぞれ支持部材１２，１３が設けられている。支持部材１２，１３は、図示しないアクチュエータによって微小（数ミクロン〜数十ミクロン程度）な対象物Ｗを挟む方向（図２の矢印方向）に駆動操作されるようになっている。支持部材１２，１３の先端には、対象物Ｗを把持する指部材１４，１５がそれぞれ取着されている。
【００１９】
指部材１４，１５は、面方位（１００）の単結晶シリコンよりなり、それぞれ同一で対象物Ｗに対して対称の薄板状に形成されている。指部材１４は支持部材１２を構成する部材１２ａ，１２ｂ間に挟み込まれて取着固定され、指部材１５は支持部材１３を構成する部材１３ａ，１３ｂ間に挟み込まれて取着固定されている。
【００２０】
両指部材１４，１５は、例えば機械的加工（ダイシング）によって短冊状でその先端が斜めにカットされてそれぞれハンドリング部１６，１７が形成されている。ハンドリング部１６，１７は、平面上に置かれた対象物Ｗを挟持するハンドリング領域を拡大するために形成されている。即ち、マニピュレータ１１は、ハンドリング部１６，１７の傾きに対応して斜めに支持され、対象物Ｗを挟持するようになっている。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、一方の指部材１４の側面１４ａには、その先端から所定位置に拡散歪ゲージ１８が形成されている。拡散歪ゲージ１８は、配線パターン１９を介してパッド２０に接続され、そのパッド２０は、図示しない配線を介してマイクロマニピュレータ１１を駆動制御する駆動装置に接続されている。
【００２２】
また、図１（ｂ）に示すように、一方の指部材１４には、その外側面１４ｂ側から異方性エッチング等の方法によって、面方位（１００）に対応する角度で凹設（エッチング）されて薄肉部２１が形成されている。薄肉部２１は、マニピュレータ１１を駆動操作して対象物Ｗを挟んだ場合に指部材１４が薄肉部２１から撓んで、マニピュレータ１１の力を検知し易くするために形成されている。
【００２３】
さらに、前記指部材１４の側面１４ａには、薄肉部２１において、拡散歪ゲージ１８よりも先端寄りの所定位置に温度調整手段としての第１の拡散抵抗２２が形成されている。同第１の拡散抵抗２２は、配線パターン２３を介してパッド２４に接続され、そのパッド２４は、図３に示すように配線を介して制御手段としての温度コントローラ２５に接続されている。前記温度コントローラ２５は、電子制御装置から構成されており、図示はしないが中央処理装置（ＣＰＵ）、所定の制御プログラム等を予め記憶した読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）（図示しない）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等を備えている。
【００２４】
又、前記指部材１４の側面１４ａには、薄肉部２１において、拡散歪ゲージ１８と第１の拡散抵抗２２との間には、温度検出手段としての第２の拡散抵抗２６が形成されている。同第２の拡散抵抗２６は、配線パターン２７を介してパッド２８に接続され、そのパッド２８は、図３に示すように配線を介して温度コントローラ２５に接続されている。前記第２の拡散抵抗２６は、拡散歪ゲージ１８の周囲温度に応じた電気信号（電圧）を温度検出信号として温度コントローラ２５に入力する。
【００２５】
前記拡散歪ゲージ１８は、マニピュレータ１１の力によって指部材１４と共に撓み、その撓みの応力に応じた電気信号を検出信号として出力する。そして、指部材１４、拡散歪ゲージ１８、及び、薄肉部２１によって、マニピュレータ１１の力を検知する力センサ（センサ部）が構成されている。図３は、各拡散歪ゲージ１８にて結線して構成された等価回路を示しており、図に示すようにブリッジ回路が構成されている。なお、図中、Ｒ0 は各拡散ブリッジ１８の抵抗である。即ち、指部材１４，１５は、対象物Ｗを把持するとともに、力センサによって対象物Ｗを把持する力を検知することが可能な構成となっている。
【００２６】
拡散歪ゲージ１８は、指部材１４がマニピュレータ１１の操作によって撓む場合に、その撓みの最も大きい位置に形成されている。従って、拡散歪ゲージ１８は、マニピュレータ１１の力を最も良く検出し、その力に応じた電気信号を検出信号として出力する。また、拡散歪ゲージ１８は方位＜１１０＞に形成されている。この方位＜１１０＞に形成された拡散歪ゲージ１８は、出力する電気信号がの電圧が最も大きくなる。従って、拡散歪ゲージ１８は、指部材１４の撓みの応力、即ち、マニピュレータ１１の力の検出感度が最も大きくなる。
【００２７】
指部材１４を製造する場合、先ず、面方位（１００）のシリコンウェハ（図示せず）を用意する。そのシリコンウェハの表面側には拡散歪ゲージ１８を形成し、裏面側からエッチングによって薄肉部２１を形成する。次に、拡散歪ゲージ１８及び薄肉部２１を形成したシリコンウェハを短冊状に機械的加工（ダイシング）して指部材１４が形成される。
【００２８】
従って、拡散歪ゲージ１８は、従来のバルクの歪ゲージ５２と異なり指部材１４に取着する必要がない。また、拡散歪ゲージ１８の位置は、指部材１４の先端から一定の位置となり、精度良く形成することができる。従って、拡散歪ゲージ１８から出力される検出信号は、各指部材１４毎のばらつきがなくなる。
【００２９】
また、拡散歪ゲージ１８は、従来のバルクの歪ゲージ５２に比べて小さく形成することができるので、指部材１４の先端付近に形成することができる。また、指部材１４には、薄肉部２１を形成し、その指部材１４の撓みによって拡散歪ゲージ１８が撓むようにした。その結果、従来のバルクの歪ゲージ５２を用いたマニピュレータ５１に比べて、その力の検出感度が高くなる。
【００３０】
平面上に置かれた対象物Ｗをハンドリングする場合、ハンドリング部１６，１７を平面と略平行となるようにマニピュレータ１１を斜めに支持することによって、ハンドリング部２４，２５のどの部分でも対象物Ｗをハンドリングすることができる。従って、本実施の形態のマニピュレータ１１は、対象物Ｗをハンドリングする領域、所謂ハンドリング面積が広くなる。
【００３１】
次に、上記の指部材１４の製造工程を図４〜図１０に従って説明する。尚、図４〜図１０は、製造工程を判りやすくするために、指部材１４の寸法を適宜変更してある。
【００３２】
先ず、図４に示すように、Ｎ型単結晶シリコンよりなるシリコン基板３１の上面に酸化膜（ＳｉＯ2 膜）３２を形成する。そして、図５に示すように、酸化膜３２の所定領域にフォトリソグラフィによって拡散歪ゲージ１８に対応する大きさの窓３２ａ、第１の拡散抵抗２２に対応する大きさの窓３２ｂ、及び第２の拡散抵抗２６に対応する大きさの窓３２ｃを形成する。その窓３２ａ，３２ｂ，３２ｃからイオン注入等によってシリコン基板３１にほう素を打ち込み、更にそのほう素を熱拡散させる。この結果、図５に示すように、後に指部材１４の側面１４ａとなる面に拡散歪ゲージ１８、第１の拡散抵抗２２及び第２の拡散抵抗２６が形成される。
【００３３】
次に、図６に示すように、シリコン基板３１を酸化させて拡散歪ゲージ１８の上面に酸化膜３３を形成する。又、同時に第１及び第２の拡散抵抗２２，２６の上面にも酸化膜３３を形成する。
【００３４】
次に、図７に示すように、拡散歪ゲージ１８上の酸化膜３３にコンタクトのための窓３３ａを所定位置に形成する。又、第１の拡散抵抗２２、及び第２の拡散抵抗２６の上面にもコンタクトのための窓３３ｂ，３３ｃを形成する。なお、図７においては、第１の拡散抵抗２２、及び第２の拡散抵抗２６のコンタクトのための窓３３ｂ，３３ｃは、拡散歪ゲージ１８のコンタクトのための窓３３ａと異なり、１つしか図示していないが、第１の拡散抵抗２２及び第２の拡散抵抗２６は図面において、紙面垂直方向に延びて形成されているため、他の１つの窓３３ｂ，３３ｃは図に示されていない部分に設けられる。
【００３５】
次に、図８に示すように、シリコン基板３１の上面にアルミニウム（Ａｌ）をスパッタリングや真空蒸着等により堆積させた後、フォトリソグラフィを行うことで、拡散歪ゲージ１８に接続された配線パターン１９及びパッド２０（図８では図示せず）を形成する。この時、同時に第１の拡散抵抗２２、第２の拡散抵抗２６にそれぞれ接続された配線パターン２３，２７及びパッド２４，２８（図８では図示せず）を形成する。
【００３６】
次いで、図９に示すように、ＣＶＤ等によってＳｉＮやＳi3Ｎ4 等を堆積させることにより、シリコン基板３１の上面にパッシベーション膜３５を形成し、配線パターン１９, ２３，２７等を被覆する。
【００３７】
次に、図１０に示すように、シリコン基板３１の裏面に酸化膜３７を形成し、フォトリソグラフィによって酸化膜３７に窓３７ａを形成する。その窓３７ａから異方性エッチングによってシリコン基板３１を裏面からエッチングすることによって、薄肉部２１を形成する。
【００３８】
上記のように製造されて構成されたマニピュレータ１１の使用法を説明する。まず、未使用の状態で、拡散歪ゲージ１８が温度ドリフトが抑制される温度となるように温度コントローラ２５にて、第１の拡散抵抗２２に駆動電流を流して、発熱させる。又、温度コントローラ２５は、第２の拡散抵抗２６に電流を流し、拡散歪ゲージ１８の周囲温度に対応する第２の拡散抵抗２６の両端電圧を検出信号として入力する。この入力した検出信号に基づいて、拡散歪ゲージ１８の周囲温度が所定温度Ｔとなるように、すなわち安定するように第１の拡散抵抗２２に供給する駆動電流を調整する。
【００３９】
そして、この拡散歪ゲージ１８の周囲温度が所定温度Ｔのときの拡散歪ゲージ１８の出力信号を基準とすることによって、キャリブレーションを行う。
次に、使用時において、指部材１４，１５のハンドリング部１６，１７と拡散歪ゲージ１８との使用温度雰囲気が異なる空間に配置する。
【００４０】
例えば、ハンドリング部１６，１７が温度の低い水、又は溶液内にあり、拡散歪ゲージ１８が温度の高い空気中にある場合、拡散歪ゲージ１８の周囲温度が低下方向に変化しようとするが、温度コントローラ２５は、前記周囲温度に対応した第２の拡散抵抗２６の両端電圧信号（検出信号）に基づいて、第１の拡散抵抗２２に駆動電流を流して、発熱させることにより、周囲温度を所定温度Ｔになるようにする。
【００４１】
この結果、拡散歪ゲージ１８の周囲温度は所定温度Ｔに維持することができ、拡散歪ゲージ１８の温度ドリフトはなくなり、安定した精度の高い出力信号を得る。
【００４２】
上記したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）  マニピュレータ１１を構成する支持部材１２の薄肉部２１に対して、拡散歪ゲージ１８、第１の拡散抵抗２２、温度検出手段としての第２の拡散抵抗２６を形成した。
【００４３】
そして、ハンドリング部１６，１７が温度の低い空間域（水、又は溶液等）内にあり、拡散歪ゲージ１８が温度の高い空間域（例えば空気）中にある場合、温度コントローラ２５は、前記周囲温度が低下方向に変化しても、第２の拡散抵抗２６の両端電圧信号（検出信号）に基づいて、第１の拡散抵抗２２に駆動電流を流して、発熱させることにより、周囲温度を所定温度Ｔになるように制御した。
【００４４】
この結果、拡散歪ゲージ１８の周囲温度は所定温度Ｔに維持することができ、拡散歪ゲージ１８の温度ドリフトはなくなり、安定した精度の高い出力信号を得ることができる。
【００４５】
なお、センサ部の等価回路は図３に示すようにブリッジ回路を構成しており、この出力ΔＶ（ｔ）は、下式に示すように温度の関数である。
ΔＶ（ｔ）＝Ｒ0 ・Ｋ0 ｛１＋（α＋β）ｔ｝εＩ
なお、Ｒ0 は、拡散歪ゲージ１８の抵抗値、Ｋ0 はゲージ率、αは抵抗温度係数、βはゲージ率温度係数、ｔは温度、εはひずみ量、Ｉは電流値である。
【００４６】
従って、上記のように温度コントローラ２５の制御により第１の拡散抵抗２２の発熱をコントロールすることにより拡散歪ゲージ１８の周囲温度を所定温度に維持でき、この結果、センサ部は安定した出力を得ることができる。
【００４７】
（２）  第１の拡散抵抗２２は、指部材１４の先端側に設けられたハンドリング部１６と拡散歪ゲージ１８との間に設けられているため、ハンドリング部１６側が、例えば温度が低い液体中に入った場合、その熱影響は、第１の拡散抵抗２２の発熱による温度調整により、軽減することができる。
【００４８】
（３）  薄肉部２１は、熱容量が少ないため、第１の拡散抵抗２２による拡散歪ゲージ１８の周囲温度の調整を早めに行うことができる。
（４）  マニピュレータ１１を構成する支持部材１２，１３の先端に、拡散歪ゲージ１８及び薄肉部２１を形成した単結晶シリコンよりなる指部材１４を取着した。マニピュレータ１１によって対象物Ｗを挟んだ時に、指部材１４は、薄肉部２１の部分で撓み、その撓みによる応力を拡散歪ゲージ１８が検知して撓みに応じた電気信号を検出信号として出力するようにした。
【００４９】
その結果、拡散歪ゲージ１８は、従来のバルクの歪ゲージ５２のように指部材１４に取着する必要がない。また、拡散歪ゲージ１８の位置は、指部材１４の先端から一定の位置となり、精度良く形成することができ、各指部材１４毎の検出信号のばらつきを防ぐことができる。
【００５０】
（５）  拡散歪ゲージ１８は、従来のバルクの歪ゲージ５２に比べて小さく形成することができるので、指部材１４の先端付近に形成することができる。また、指部材１４には、薄肉部２１を形成し、その指部材１４の撓みによって拡散歪ゲージ１８が撓むようにした。その結果、従来のバルクの歪ゲージ５２を用いたマニピュレータ５１に比べて、その力の検出感度を高めることができる。
【００５１】
（６）  指部材１４，１５の先端を斜めに成形してハンドリング部１６，１７を形成した。その結果、マニピュレータ１１のハンドリング面積が広くなり、平面上に置かれた対象物Ｗをハンドリング部１６，１７のどの場所でも挟み込むことができるので、微小な対象物Ｗを容易にハンドリングすることができる。
【００５２】
尚、本発明は以下のように変更してもよく、その場合にも同様の作用及び効果が得られる。
（１）  前記実施の形態では、薄肉部２１を形成したが、薄肉部２１を形成しないマニピューレータに具体化してもよい。
【００５３】
（２）  上記実施の形態では、ダイシングにより指部材１４，１５の外形形状を成形したが、異方性エッチング又は等方性エッチングにより外形形状を成形するようにしてもよい。
【００５４】
（３）  上記実施の形態において、面方位（１００）のシリコン基板を用いて指部材１４を形成したが、面方位（１１０）のシリコン基板を用いることにより、薄肉部２１を形成する際に、側面から垂直にエッチングすることができる。尚、面方位（１１０）のシリコン基板を用いた場合、歪ゲージ１８を方位＜１１１＞に沿って形成した場合に、同じ歪み量に対する出力電圧が最も大きくなる。
（４）  上記実施の形態では、指部材１４，１５を単結晶シリコンにより形成し、一方の指部材１４に拡散歪ゲージ１８及び薄肉部２１を形成してマニピュレータ１１の力を検知するようにしたが、他方の指部材１５にも同様に拡散歪ゲージ１８、第１及び第２の拡散抵抗２２，２６を形成し、一対の指部材１４，１５の双方でマニピュレータ１１の力を検知するようにしてもよい。
【００５５】
（５）  上記実施の形態では、一対の指部材１４，１５の双方を単結晶シリコンにより形成したが、薄肉部２１及び拡散歪ゲージ１８を形成しない側の指部材１５をステンレス等の金属により形成してもよい。
【００５６】
以上、この発明の各実施の形態について説明したが、各実施の形態から把握できる請求項以外の技術思想について、以下にそれらの効果とともに記載する。
（イ）  請求項１乃至５に記載のいずれかのマイクロマニピュレータにおいて、前記指部材（（１４）には薄肉部（２１）が形成され、拡散歪ゲージ（１８）はその薄肉部（２１）の表面に形成されたマイクロマニピュレータ。この構成によれば、薄肉部によって指部材が撓みやすく、把持する力の検出感度を高めることが可能となる。
【００５７】
（ロ）  請求項６に記載のマイクロマニピュレータの製造方法に加えて、更に、単結晶シリコン基板（３１）の裏面からエッチングして薄肉部（２１）を形成する工程を備えたマイクロマニピュレータの製造方法。この構成よれば、薄肉部によって指部材が撓みやすく、把持する力の検出感度を高めることができるマイクロマニピュレータを容易に製造することが可能となる。
【００５８】
（ハ）  請求項６又は、上記（ロ）の製造方法において、温度調整手段となる拡散抵抗に加えて、温度検出手段となる拡散抵抗を拡散歪ゲージとともに酸化膜の窓から不純物を添加することによって形成する工程を含むことを特徴とするマイクロマニピュレータの製造方法。この構成によれば、拡散歪ゲージ、温度調整手段、及び温度検出手段が同時に形成できる。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、拡散歪ゲージ近傍に設けた温度調整手段により、拡散歪ゲージ周囲温度が調整できるため、拡散歪ゲージからなるセンサ部の出力の温度ドリフトが防止できる。
又、請求項１に記載の発明によれば、拡散歪みゲージは、指部材に対して一体に形成されているため、指部材に取着する必要がないとともに、その設けられた位置は指部材の先端の位置から一定の位置となって、精度良く形成することができ、拡散歪みゲージの検出信号のばらつきを防ぐことができる。
【００６０】
請求項２の発明によれば、請求項１の効果に加えて、拡散歪ゲージの周囲温度を所定温度にコントロールすることができる。
請求項３の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、温度調整手段は、指部材の先端側に設けられたハンドリング部と拡散歪ゲージとの間に設けられているため、ハンドリング部側が、例えば温度が低い液体中に入った場合、その熱影響は、温度調整手段の温度調整により、軽減できる。
【００６１】
請求項４の発明によれば、請求項１乃至４のうちいずれかの効果に加えて、薄肉部は、熱容量が少ないため、温度調整手段による拡散歪ゲージの周囲の温度調整を早めに行うことができる。
【００６２】
請求項５の発明によれば、請求項１乃至４の内いずれかの効果に加えて、指部材は、単結晶シリコン基板により形成され、温度調整手段は、拡散抵抗にて形成できる。
【００６３】
請求項６の発明によれば、指部材となる単結晶シリコン基板の表面側に酸化膜が形成され、前記指部材の先端部側となる部位とは反対側において前記酸化膜の所定領域に複数の窓が形成され、その窓から不純物を添加することによって拡散歪ゲージと、温度調整手段となる拡散抵抗が形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    (a) は一実施の形態のマニピュレータの平面図、(b) は側面図。
【図２】    一実施の形態のマニピュレータを示す斜視図。
【図３】    センサ部の電気回路図。
【図４】    マニピュレータの製造工程を示す断面図。
【図５】    マニピュレータの製造工程を示す断面図。
【図６】    マニピュレータの製造工程を示す断面図。
【図７】    マニピュレータの製造工程を示す断面図。
【図８】    マニピュレータの製造工程を示す断面図。
【図９】    マニピュレータの製造工程を示す断面図。
【図１０】  マニピュレータの製造工程を示す断面図。
【図１１】  マイクロマニピュレータの使用状態の説明図。
【図１２】  （ａ）はマイクマニュピレータの側面図、（ｂ）は平面図。
【図１３】  従来のマイクロマニピュレータを示す斜視図。
【符号の説明】
１４，１５…指部材、１８…拡散歪ゲージ、１６，１７…ハンドリング部、
２１…薄肉部、２２…温度調整手段としての第１の拡散抵抗、２５…制御手段としての温度コントローラ、２６…温度検出手段としての第２の拡散抵抗、Ｗ…対象物。
【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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