鏡裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]這里所公開的技術(shù)涉及一種鏡裝置的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]到目前為止，利用執(zhí)行部件讓鏡傾斜的鏡裝置已為眾人所知曉。例如專利文獻(xiàn)I中公開有這樣的鏡裝置。該鏡裝置的執(zhí)行部件是壓電驅(qū)動(dòng)式的，具有執(zhí)行部件本體和疊層在該執(zhí)行部件本體上的壓電元件。
[0003]這樣的鏡裝置是通過在例如SOI基板等基板上形成其它層或者蝕刻該基板而形成的。在例如專利文獻(xiàn)I所公開的鏡裝置的制造方法中，先在SOI基板上形成絕緣膜(例如氧化膜)，然后再在該絕緣膜上形成構(gòu)成壓電元件的下部電極層、壓電體層以及上部電極層。接著，通過形成規(guī)定形狀的掩膜來進(jìn)行蝕刻而讓上部電極層和壓電體層變成壓電元件的形狀。之后，用抗蝕劑掩膜覆蓋包括壓電元件的成為執(zhí)行部件本體之部分和成為鏡之部分，通過進(jìn)行蝕刻除去成為執(zhí)行部件本體之部分的外周部分和成為鏡之部分的外周部分。這樣來形成執(zhí)行部件本體和鏡。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本公開特許公報(bào)特開2011-227216號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一發(fā)明要解決的技術(shù)問題一
[0006]為形成抗蝕劑掩膜，要將抗蝕劑涂布在基板等上并進(jìn)行曝光、顯影。這里，因?yàn)樵谏鲜鰤弘婒?qū)動(dòng)式鏡裝置中，壓電元件疊層在成為執(zhí)行部件本體之部分上，所以成為執(zhí)行部件本體之部分的抗蝕劑從基板算起的高度要比成為鏡之部分從基板算起的高度高出一個(gè)壓電元件那么多。如果像這樣在抗蝕劑中存在從基板算起的高度較高的部分和較低的部分，則難以設(shè)定光刻條件。也就是說，如果不在抗蝕劑較厚的區(qū)域增大曝光能量或者加長(zhǎng)曝光時(shí)間、顯影時(shí)間，抗蝕劑就不會(huì)完全溶解，而會(huì)殘留下無用的抗蝕劑。另一方面，如果在抗蝕劑較薄的區(qū)域光刻條件過強(qiáng)，抗蝕劑的溶解量就會(huì)超出需要。也就是說，如果抗蝕劑中存在從基板算起的高度較高的部分和較低的部分，則難以形成希望形狀的抗蝕劑掩膜。特別是在抗蝕劑掩膜中形成狹縫一樣的細(xì)縫隙的情況下該問題會(huì)更大。如果不能形成希望形狀的抗蝕劑掩膜，則不能精度良好地形成成為執(zhí)行部件本體之部分和成為鏡之部分。
[0007]這里所公開的技術(shù)正是為解決上述問題而完成的。其目的在于:精度良好地形成基板中成為執(zhí)行部件本體之部分和成為鏡之部分這兩部分。
[0008]一用以解決技術(shù)問題的技術(shù)方案一
[0009]這里所公開的技術(shù)是一種鏡裝置的制造方法，該鏡裝置包括鏡和執(zhí)行部件，該執(zhí)行部件具有執(zhí)行部件本體，對(duì)該鏡進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，在該執(zhí)行部件本體的表面上疊層有壓電元件。該制造方法包括準(zhǔn)備工序、第一除去工序、第二除去工序以及第三除去工序。在該準(zhǔn)備工序中準(zhǔn)備基板，在該基板的表面上形成有絕緣膜，在成為上述執(zhí)行部件本體之部分的該絕緣膜上疊層有上述壓電元件；在該第一除去工序中，讓上述基板中包括成為上述執(zhí)行部件本體之部分的第一區(qū)域的上述絕緣膜殘留下來，通過進(jìn)行蝕刻將包括成為上述鏡之部分的第二區(qū)域的絕緣膜除去；在該第二除去工序中，通過進(jìn)行蝕刻將上述基板的上述第一區(qū)域中的至少成為執(zhí)行部件本體之部分的外周部分的上述絕緣膜除去；在該第三除去工序中，形成覆蓋上述基板中成為上述執(zhí)行部件本體之部分和成為上述鏡之部分的抗蝕劑掩膜，通過進(jìn)行蝕刻除去上述基板中成為上述執(zhí)行部件本體之部分的外周部分和成為上述鏡之部分的外周部分。在上述第二除去工序中，讓上述絕緣膜以比上述壓電元件更向外側(cè)探出來的狀態(tài)殘留在成為上述執(zhí)行部件本體之部分的表面上；上述第三除去工序中的上述抗蝕劑掩膜具有第二狹縫和第一狹縫，該第二狹縫讓上述基板中成為上述鏡之部分的外周部分露出來，該第一狹縫讓上述基板中成為上述執(zhí)行部件本體之部分的外周部分和成為該執(zhí)行部件本體之部分的上述絕緣膜露出來且該第一狹縫的寬度比該第二狹縫寬。
[0010]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，成為執(zhí)行部件本體之部分的抗蝕劑掩膜從基板算起的高度比成為鏡之部分的抗蝕劑掩膜從基板算起的高度高出一個(gè)壓電元件那么多。因此，抗蝕劑掩膜中讓成為上述執(zhí)行部件本體之部分的外周部分露出來的第一狹縫比讓成為上述鏡之部分的外周部分露出來的第二狹縫深。這樣一來，如果光刻條件過弱，則不能形成貫通抗蝕劑掩膜的第一狹縫。另一方面，如果光刻條件過強(qiáng)，則不能精度良好地形成第二狹縫。二者難以兩立。
[0011]相對(duì)于此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，使第一狹縫比第二狹縫寬度寬。這樣一來，即使不讓光刻條件太強(qiáng)，例如即使按照第二狹縫設(shè)定光刻條件，也能夠形成貫通抗蝕劑掩膜的第一狹縫。而且，因?yàn)榭梢圆蛔尮饪虠l件較強(qiáng)，所以也能夠精度良好地形成第二狹縫。
[0012]這里，加寬狹縫的寬度與在以后的蝕刻中擴(kuò)大被蝕刻的區(qū)域是相關(guān)聯(lián)的。也就是說，第一狹縫不僅讓基板中成為上述執(zhí)行部件本體之部分的外周部分露出來，還讓成為該執(zhí)行部件本體之部分中的一部分也露出來。但是，在成為執(zhí)行部件本體之部分中的從第一狹縫露出來的那一部分設(shè)置有絕緣膜。因?yàn)樵摻^緣膜具有抗蝕劑掩膜的作用，所以能夠抑制該從第一狹縫露出來的那一部分被蝕刻。因此，能夠精度良好地僅對(duì)成為執(zhí)行部件本體之部分的外周部分進(jìn)行蝕刻。此時(shí)，因?yàn)槟軌蚓攘己玫匦纬傻诙M縫，所以針對(duì)成為鏡之部分而言，能夠精度良好地僅對(duì)其外周部分進(jìn)行蝕刻。
[0013]—發(fā)明的效果一
[0014]根據(jù)上述鏡裝置的制造方法，能夠精度良好地形成抗蝕劑掩膜。其結(jié)果是，能夠精度良好地形成基板中成為執(zhí)行部件本體之部分和成為鏡之部分這兩部分。
【附圖說明】
[0015]圖1是第一實(shí)施方式所涉及的鏡裝置的俯視圖。
[0016]圖2是沿圖1中的I1-1I線剖開的剖視圖。
[0017]圖3是鏡裝置的剖視圖，㈧是沿圖1中的A-A線剖開的剖視圖，⑶是沿圖1中的B-B線剖開的剖視圖。
[0018]圖4是波長(zhǎng)選擇開關(guān)的簡(jiǎn)圖。
[0019]圖5是表面形成有3102膜且在該3102膜上疊層有壓電元件的SOI基板的剖視圖。
[0020]圖6是SOI基板的俯視圖。
[0021]圖7是第一遮掩工序中的SOI基板的剖視圖，(A)是相當(dāng)于沿圖1中的A-A線剖開的剖面的剖視圖，(B)是相當(dāng)于沿圖1中的B-B線剖開的剖面的剖視圖。
[0022]圖8是第一蝕刻工序中的SOI基板的剖視圖，(A)是相當(dāng)于沿圖1中的A-A線剖開的剖面的剖視圖，(B)是相當(dāng)于沿圖1中的B-B線剖開的剖面的剖視圖。
[0023]圖9是第二遮掩工序中的SOI基板的剖視圖，(A)是相當(dāng)于沿圖1中的A-A線剖開的剖面的剖視圖，(B)是相當(dāng)于沿圖1中的B-B線剖開的剖面的剖視圖。
[0024]圖10是第二蝕刻工序中的SOI基板的剖視圖，⑷是相當(dāng)于沿圖1中的A-A線剖開的剖面的剖視圖，(B)是相當(dāng)于沿圖1中的B-B線剖開的剖面的剖視圖。
[0025]圖11是第三遮掩工序中的SOI基板的剖視圖，(A)是相當(dāng)于沿圖1中的A-A線剖開的剖面的剖視圖，(B)是相當(dāng)于沿圖1中的B-B線剖開的剖面的剖視圖。
[0026]圖12是第三蝕刻工序中的SOI基板的剖視圖，(A)是相當(dāng)于沿圖1中的A-A線剖開的剖面的剖視圖，(B)是相當(dāng)于沿圖1中的B-B線剖開的剖面的剖視圖。
[0027]圖13是執(zhí)行部件的S12膜的放大剖視圖。
[0028]圖14是第二實(shí)施方式所涉及的鏡裝置的俯視圖。
[0029]圖15是沿圖14中的XV-XV線剖開的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面參照附圖詳細(xì)地說明示例性質(zhì)的實(shí)施方式。
[0031](第一實(shí)施方式)
[0032]—鏡裝置的結(jié)構(gòu)一
[0033]圖1是鏡裝置100的俯視圖，圖2是沿圖1中的I1-1I線剖開的剖視圖，圖3 (A)是沿圖1中的A-A線剖開的剖視圖，圖3(B)是沿圖1中的B-B線剖開的剖視圖。此外，圖2中，為簡(jiǎn)化圖示，將壓電體層42描繪得較薄。
[0034]鏡裝置100包括框狀基礎(chǔ)(base)部2、兩百個(gè)執(zhí)行部件1、1、…、一百個(gè)鏡110、110、…、一百個(gè)梁部件120、120、…、連結(jié)各執(zhí)行部件I和鏡110的第一鉸鏈6、連結(jié)各鏡110和各梁部件120的第二鉸鏈7以及控制執(zhí)行部件1、1、…的控制部130。由一個(gè)鏡110、兩個(gè)執(zhí)行部件1、1和一個(gè)梁部件120構(gòu)成一套鏡單元。也就是說，各鏡110由兩個(gè)執(zhí)行部件1、I和一個(gè)梁部件120支承，由兩個(gè)執(zhí)行部件1、1驅(qū)動(dòng)。其結(jié)果是，鏡110繞彼此正交的主軸X和副軸Y轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0035]如圖2所示，該鏡裝置100用SOI (絕緣層上的娃:Silicon on Insulator)基板200制造出來。按照由單晶硅形成的第一硅層210、由S12B成的氧化膜層220以及由單晶硅形成的第二硅層230這樣的順序依次疊層它們，即構(gòu)成SOI基板200。
[0036]基礎(chǔ)部2形成為近似長(zhǎng)方形的框狀。基礎(chǔ)部2的大部分由第一硅層210、氧化膜層220以及第二硅層230形成。
[0037]鏡110呈近似長(zhǎng)方形的板狀。鏡110具有由第一硅層210形成的鏡本體111和疊層在鏡本體111的表面上的鏡面層112。100個(gè)鏡110、110、…沿著主軸X方向排列。
[0038]第一鉸鏈6的一端與執(zhí)行部件I的頂端相連結(jié)，另一端與鏡110的端緣相連結(jié)。第一鉸鏈6在執(zhí)行部件I的頂端和鏡110的一條邊之間像蛇爬行一樣地蜿蜒延伸。這樣一來，第一鉸鏈6構(gòu)成為能夠容易變形。一個(gè)鏡110上連結(jié)有兩個(gè)第一鉸鏈6、6。也就是說，兩個(gè)執(zhí)行部件1、I經(jīng)由第一鉸鏈6、6連接在一個(gè)鏡110上，兩個(gè)第一鉸鏈6、6連結(jié)在相對(duì)于鏡I1的一條邊的中點(diǎn)對(duì)稱的位置處。第一鉸鏈6由第一硅層210形成。
[0039]第二鉸鏈7的一端連結(jié)在鏡110的、與連接有第一鉸鏈6的一條邊相對(duì)的一條邊上。另一方面，第二鉸鏈7的另一端與梁部件120相連結(jié)。第二鉸鏈7在鏡110的一條邊和梁部件120之間像蛇爬行一樣地蜿蜒延伸。這樣一來，第二鉸鏈7構(gòu)成為能夠容易變形。第二鉸鏈7連結(jié)在鏡110的一條邊的中點(diǎn)處。第二鉸鏈7由第一硅層210形成。
[0040]各執(zhí)行部件I包括上述基礎(chǔ)部2、與該基礎(chǔ)部2相連結(jié)的執(zhí)行部件本體3、以及形成在執(zhí)行部件本體3的表面上的壓電元件4。兩百個(gè)執(zhí)行部件1、1、…沿著與主軸X方向平行的方向排列。
[0041]執(zhí)行部件本體3的基端與基礎(chǔ)部2相連結(jié)，由基礎(chǔ)部2懸臂狀地支承著。執(zhí)行部件本體3呈俯視時(shí)為長(zhǎng)方形的板狀，沿著副軸Y方向延伸。而且，第一鉸鏈6連結(jié)在執(zhí)行部件本體3的頂端上。執(zhí)行部件本體3由第一硅層210形成。執(zhí)行部件本體3與基礎(chǔ)部2中由第一娃層210形成的部分形成為一體。
[0042]壓電元件4形成在執(zhí)行部件本體3的表面(與疊層有鏡110的鏡面層112的那個(gè)面在同一側(cè)的面)上。壓電元件4具有下部電極41、上部電極43以及被夾在上述兩個(gè)電極之間的壓電體層42。下部電極41、壓電體層42以及上部電極43按照這樣的順序疊層在執(zhí)行部件本體3的表面上。壓電元件4由與SOI基板200不同的部件形成。詳細(xì)而言，下部電極41由Pt/Ti膜形成；壓電體層42由鋯鈦酸鉛(PZT)形成；上部電極43由Au/Ti膜形成。
[0043]壓電體層42不僅與執(zhí)行部件本體3形成為一體，還與跨越基礎(chǔ)部2的表面延伸、后述梁部件120的壓電元件5的壓電體層52形成為一體。也就是說，執(zhí)行部件1、1、…的壓電體層42、42、…以及梁部件120、120、…的壓電體層52、52、…連結(jié)為一體。
[0044]上部電極43形成在與執(zhí)行部件本體3相對(duì)應(yīng)的區(qū)域。上部電極43經(jīng)由布線圖案與設(shè)置在壓電體層42中基礎(chǔ)部2上的部分的上部端子43a電連接。對(duì)各個(gè)上部電極43設(shè)置有一個(gè)上部端子43a。
[0045]下部電極41的形狀與壓電體層42的形狀大致相同。也就是說，下部電極41不僅與執(zhí)行部件本體3形成為一體，還與跨越基礎(chǔ)部2的表面延伸、后述的梁部件120的壓電元件5的下部電極51形成為一體。下部電極41未露出到外部。在基礎(chǔ)部2設(shè)置有與下部電極41電連接的下部端子41a。所有下部電極41、41、…都連接在一個(gè)下部端子41a上。
[0046]梁部件120包括與上述基礎(chǔ)部2相連結(jié)的梁本體121、形成在梁本體121的表面上的壓電元件5。100個(gè)梁部件120、120、…沿