JPS5988618A - 片持梁の製造方法 - Google Patents
片持梁の製造方法Info
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- JPS5988618A JPS5988618A JP57199621A JP19962182A JPS5988618A JP S5988618 A JPS5988618 A JP S5988618A JP 57199621 A JP57199621 A JP 57199621A JP 19962182 A JP19962182 A JP 19962182A JP S5988618 A JPS5988618 A JP S5988618A
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- piezoelectric thin
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）発明の分野
この発明は、たとえば薄膜形超音波センサ、加速度計、
振動センザ、圧電リレー、光モジュレータ等の電気−機
械振動子に用いられる薄膜形の片持梁（ユニモルフ片持
梁）の製造方法に関する。
振動センザ、圧電リレー、光モジュレータ等の電気−機
械振動子に用いられる薄膜形の片持梁（ユニモルフ片持
梁）の製造方法に関する。
（ロ）従来技術とその問題点
従来、薄膜形ユニモルフ片持梁を製造する方法の１つに
、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）の′片持梁を形成した後
、５ｉ０２上にスパッタリングにより圧電性薄膜を形成
する方法がある。しかしこの種の製造方法によると、圧
電性薄膜を形成する過程において、スパッタリングによ
る歪により５片持梁が曲がるという不具合があった。こ
のような不具合はスパッタリング時の微妙な条件変化に
より生じ。
、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）の′片持梁を形成した後
、５ｉ０２上にスパッタリングにより圧電性薄膜を形成
する方法がある。しかしこの種の製造方法によると、圧
電性薄膜を形成する過程において、スパッタリングによ
る歪により５片持梁が曲がるという不具合があった。こ
のような不具合はスパッタリング時の微妙な条件変化に
より生じ。
寸だ種々の要因に帰因しておシ、これを絶無とすること
、あるいは一義的にコントロールすることは非常に困帷
であった。そこでこの不具合を解消するために片持梁状
態でのスパッタリングにょる圧電性薄膜の形成を行なわ
ず、二酸化シリコンの両持梁にスパッタリングで圧電薄
膜を形成し、しかる後に片持梁を得る方法が考えられる
。
、あるいは一義的にコントロールすることは非常に困帷
であった。そこでこの不具合を解消するために片持梁状
態でのスパッタリングにょる圧電性薄膜の形成を行なわ
ず、二酸化シリコンの両持梁にスパッタリングで圧電薄
膜を形成し、しかる後に片持梁を得る方法が考えられる
。
ところで従来の、たとえば二酸化シリコンの片持梁を得
る方法は、第１図に示すように面方位（、１００）のシ
リコン（Ｓｉ）の弔結晶基板１−Ｌに。
る方法は、第１図に示すように面方位（、１００）のシ
リコン（Ｓｉ）の弔結晶基板１−Ｌに。
略コ字状の開口部２とこの開口部２のコ字状の凹部に対
応する凸状の長辺部６を有する二酸化シリコン膜４を形
成し、この開口部２より異方性エツチングを施し、長手
方向゛が＜１１０＞方向となる二酸化シリコン片持梁５
を得るようにしている。
応する凸状の長辺部６を有する二酸化シリコン膜４を形
成し、この開口部２より異方性エツチングを施し、長手
方向゛が＜１１０＞方向となる二酸化シリコン片持梁５
を得るようにしている。
この場合、（ｉ ｉ ｉ ）面方向のエツチングが遅い
ため、全面６が（１１１）面で形成された八７」二に片
持梁５が形成されることになり、凸形の角ろａを有する
長辺部６以外の二酸化シリコン膜４の下部へのシリコン
のオーバエツチングは生じない。すなわち凸形の角３ａ
を有する二酸化シリコン膜４の形状によって片持梁５が
形成される。
ため、全面６が（１１１）面で形成された八７」二に片
持梁５が形成されることになり、凸形の角ろａを有する
長辺部６以外の二酸化シリコン膜４の下部へのシリコン
のオーバエツチングは生じない。すなわち凸形の角３ａ
を有する二酸化シリコン膜４の形状によって片持梁５が
形成される。
ここで、上述した二酸化シリコン膜の両持梁を得るため
に、第１図において長辺部ろを点線で示すように延長橋
絡した場合を考えると５片持梁作成時のような長辺部乙
の凸形の角部ろａがなくなるので、エツチングを行なっ
ても長辺部６すなわち両持梁となるべき二酸化シリコン
の下方へのエツチングが進行せず、結局両持梁を得るこ
とができないつ両持梁が得られないとなると９両持梁状
１ルでスパッタリングによる圧電性薄膜を形成し。
に、第１図において長辺部ろを点線で示すように延長橋
絡した場合を考えると５片持梁作成時のような長辺部乙
の凸形の角部ろａがなくなるので、エツチングを行なっ
ても長辺部６すなわち両持梁となるべき二酸化シリコン
の下方へのエツチングが進行せず、結局両持梁を得るこ
とができないつ両持梁が得られないとなると９両持梁状
１ルでスパッタリングによる圧電性薄膜を形成し。
［７かる後に片持梁を得るという方法も実現不ｉＪ能と
なる。
なる。
ｅ→発明の目的
以」二に鑑み、この発明の目的は、先ず異方性エツチン
グによる両持梁の作成を実現し、この両持梁状態−［−
において、圧電性薄膜を形成しし７かる後に）４持梁を
得る。スパッタリング等による歪の生じない片持梁の製
造方法を提供するにある。
グによる両持梁の作成を実現し、この両持梁状態−［−
において、圧電性薄膜を形成しし７かる後に）４持梁を
得る。スパッタリング等による歪の生じない片持梁の製
造方法を提供するにある。
に）発明の構成と効果
上記目的を達成するだめに、この発明の片持梁の製造方
法は面方位（１００）のシリコン基板上に。
法は面方位（１００）のシリコン基板上に。
軸方位（１１０＞に片持梁を形成するための長辺部と、
との長辺部両側に設けられる第１および第２の開口部と
、前記長辺部の一端が分れて形成される２個の支辺部と
、この支辺部に四重れる前記長辺部の幅よりも広い幅を
持つ第６の開口部とを有する被膜（たとえば二酸化シリ
コン）を形成し。
との長辺部両側に設けられる第１および第２の開口部と
、前記長辺部の一端が分れて形成される２個の支辺部と
、この支辺部に四重れる前記長辺部の幅よりも広い幅を
持つ第６の開口部とを有する被膜（たとえば二酸化シリ
コン）を形成し。
さらにこの被膜の前記各辺部上に圧電性薄膜を形成し、
この圧電性薄膜の形成前もしくは形成後に前記各開口部
を通して異方性エツチングを行ない。
この圧電性薄膜の形成前もしくは形成後に前記各開口部
を通して異方性エツチングを行ない。
前記圧電性薄膜の形成および前記異方性エツチングの終
了後に前記第６の開口部の幅方向を含む而で前記シリコ
ン基板および圧電性薄膜を含む前記支辺部を切断して片
持梁を得るようにしている。
了後に前記第６の開口部の幅方向を含む而で前記シリコ
ン基板および圧電性薄膜を含む前記支辺部を切断して片
持梁を得るようにしている。
この発明の片持梁の製造方法によれば、長辺部の先端に
設けられる第６の開口部の幅を長辺部の幅よυ大にして
いるので、長辺部先端に凸形の角部が形成され、長辺部
および支辺部の下方にもエツチングが進行して両持梁を
得ることができる。
設けられる第６の開口部の幅を長辺部の幅よυ大にして
いるので、長辺部先端に凸形の角部が形成され、長辺部
および支辺部の下方にもエツチングが進行して両持梁を
得ることができる。
そして第６の開１」部の幅方向を含む面でシリコン基板
および支辺を切断して片持梁とする以前に。
および支辺を切断して片持梁とする以前に。
長辺部および支辺部に圧電性薄膜を形成するものである
から圧電性薄膜形成時のスパッタリング等によって歪が
生じるおそれが解消される。したかつて片持梁の先端の
曲りを少なくすることができ。
から圧電性薄膜形成時のスパッタリング等によって歪が
生じるおそれが解消される。したかつて片持梁の先端の
曲りを少なくすることができ。
センサの共１辰特性、指向性を向上させることができ、
また圧電リレー、光モジュレータにこの発明の実施によ
り得られだ片持梁を適用した場合、先端変位量のコント
ロールを容易にすることができる。その北製造時の歩留
シを大幅に向上できる。
また圧電リレー、光モジュレータにこの発明の実施によ
り得られだ片持梁を適用した場合、先端変位量のコント
ロールを容易にすることができる。その北製造時の歩留
シを大幅に向上できる。
０→実施例の説明
以下９図面に示す実施例により、この発明の詳細な説明
する。
する。
第２図はこの発明が実施される素子の斜視図である。こ
の図に示す素子を参照して片持梁の製造方法を以下に説
明する。同図において１１は面方位（１００）のシリコ
ンの単結晶基板であり、このシリコン基板１１上に二酸
化シリコン１２が形成される。そしてこの二酸化シリコ
ン１２に列シ。
の図に示す素子を参照して片持梁の製造方法を以下に説
明する。同図において１１は面方位（１００）のシリコ
ンの単結晶基板であり、このシリコン基板１１上に二酸
化シリコン１２が形成される。そしてこの二酸化シリコ
ン１２に列シ。
通常のフ第１−リゾおよびエツチング処理によりパター
ニングが行なわれる。パターニングの結果。
ニングが行なわれる。パターニングの結果。
二酸化シリコン１２は中未部に長手方向が＜１１０＞方
向となる長辺部１３．この長辺部の両側に配される開口
部１４，１５．口１］記長辺部の一端に分れで設けられ
る支辺部１６，１７およびこの支辺部１６、 １７テＬ
！Ｌｊ、ｉ、長辺部１３ｔ７）幅方向（７） ’ｌＷ＊
２が長辺部１３の幅Ｗ１よシも大きい開口部１８を特徴
的に持つことになる。
向となる長辺部１３．この長辺部の両側に配される開口
部１４，１５．口１］記長辺部の一端に分れで設けられ
る支辺部１６，１７およびこの支辺部１６、 １７テＬ
！Ｌｊ、ｉ、長辺部１３ｔ７）幅方向（７） ’ｌＷ＊
２が長辺部１３の幅Ｗ１よシも大きい開口部１８を特徴
的に持つことになる。
次に、エチレンジアミン、ピロカテコール水溶液などの
異方性エツチング液で、開口部１４，１５゜１８よりシ
リコン基板１１に対しエツチングを行なう。エツチング
は開口部１４，１５．１８からそれぞれ進行するが、進
行するにつれて支辺部１６゜１７の凸形の角１９．２０
よシ支辺部１６．１７の下方部にもエツチングが進行し
、二酸化シリコン１２の下方部には第６図に示す空間２
１が生じる。そして開口部１４．１５のエツチングと開
口部１８のエツチングが下部で連絡されて凸形の角２２
．２３ｉ形成する。この角２２．２３からさらにエツチ
ングが進行しやがて第４図に示すように二１ｖｆヒシリ
コン１２の下方部は１個の空間２４となり１両持梁２５
が形成される。
異方性エツチング液で、開口部１４，１５゜１８よりシ
リコン基板１１に対しエツチングを行なう。エツチング
は開口部１４，１５．１８からそれぞれ進行するが、進
行するにつれて支辺部１６゜１７の凸形の角１９．２０
よシ支辺部１６．１７の下方部にもエツチングが進行し
、二酸化シリコン１２の下方部には第６図に示す空間２
１が生じる。そして開口部１４．１５のエツチングと開
口部１８のエツチングが下部で連絡されて凸形の角２２
．２３ｉ形成する。この角２２．２３からさらにエツチ
ングが進行しやがて第４図に示すように二１ｖｆヒシリ
コン１２の下方部は１個の空間２４となり１両持梁２５
が形成される。
この後、長辺部１３１．支辺部ｉ６．１７上に電極、圧
電性薄膜を形成し、最後に第２図１（示すＡ−Ａでレー
ザビーム等によシリ断を行ない１片持梁全得る。
電性薄膜を形成し、最後に第２図１（示すＡ−Ａでレー
ザビーム等によシリ断を行ない１片持梁全得る。
第５図は以上のようにして製造された素子の斜視図であ
る。同図において２６は二酸化シリコン１２上に形成さ
れる下部電極、２’？は下部電極２６と上部電極２８に
挟設される圧電性４１県である。
る。同図において２６は二酸化シリコン１２上に形成さ
れる下部電極、２’？は下部電極２６と上部電極２８に
挟設される圧電性４１県である。
これら二酸化シリコン１２．下部電極２６．圧電性薄膜
２′ｉ７および上部電極２８で形成される長辺部１３．
支辺部１６．１７で片持梁２９．が（７４成されている
。上記下部電極２６と上部電極２８に電圧を印加するこ
とによシ片持梁２９の先端部が振動する。
２′ｉ７および上部電極２８で形成される長辺部１３．
支辺部１６．１７で片持梁２９．が（７４成されている
。上記下部電極２６と上部電極２８に電圧を印加するこ
とによシ片持梁２９の先端部が振動する。
なお」二１記実施例において圧電性薄）向の形成を。
異方性エツチング後になす場合についてｍｌ；明したが
、圧電性薄ｊ鳳の形成を異方性エツチングをなす前に行
なってもよい。
、圧電性薄ｊ鳳の形成を異方性エツチングをなす前に行
なってもよい。
また上記実施例では、シリコン基板上に形成する敲ｊ良
として二１投化シリコンを用いだが、これに代えで高濃
Ｋ （１０１９個／ ｃＡ ）ボロンドープシリコンを
用いてもよいし、Ｖリコン基板上にモリブデｙ（”）＋
りｏ −１，（ｃｒ） 、 ＩＺ ンタ／ｌ／（Ｔａ
）などの金属を蒸着するようにしてもよい。金属蒸着波
膜を用いる場合には第５図における下部電極２６は不用
となる。
として二１投化シリコンを用いだが、これに代えで高濃
Ｋ （１０１９個／ ｃＡ ）ボロンドープシリコンを
用いてもよいし、Ｖリコン基板上にモリブデｙ（”）＋
りｏ −１，（ｃｒ） 、 ＩＺ ンタ／ｌ／（Ｔａ
）などの金属を蒸着するようにしてもよい。金属蒸着波
膜を用いる場合には第５図における下部電極２６は不用
となる。
第１図は従来の製造方法による片持梁の側視図。
第２図は、この発明が実施される素子の斜視図。
第５図、第４図は同素子のエツチング進行過程を示す斜
視図、第５図はこの発明の製造方法によって製作された
素子の側視図である。 １１：シリコン基板、 １２：二酸化シリコン。 １ろ：長辺部、 １４・１５・１８：開口部。 １６・１７：支辺部、 ２ｑ：圧電性薄ｊ模。 ２９：片持梁。 特許出願人 立石電機株式会社代理人 弁理
士 中 村 茂 信 Ｍ１図 Ｍ２図 第３図 ２Ｉ 芽４図 第５図
視図、第５図はこの発明の製造方法によって製作された
素子の側視図である。 １１：シリコン基板、 １２：二酸化シリコン。 １ろ：長辺部、 １４・１５・１８：開口部。 １６・１７：支辺部、 ２ｑ：圧電性薄ｊ模。 ２９：片持梁。 特許出願人 立石電機株式会社代理人 弁理
士 中 村 茂 信 Ｍ１図 Ｍ２図 第３図 ２Ｉ 芽４図 第５図
Claims (1)
- （１）面方位（１００）のシリコン基板上に、軸方位＜
ｉ ｉ ｏ＞に長手方向が配される被膜と圧電性薄膜か
らなる片持梁を形成する片持梁の製造方法であって。 前記シリコン基板上に、前記片持梁を形成するだめの長
辺部と、この長辺部両側に設けられる第１および第２の
開口部と、前記長辺部の一端が分れて形成される２個の
支辺部と、との支辺部に囲まれ前記長辺部の幅よりも広
い幅を持つ第６の開口部とを有する被膜を形成し、さら
にこの被膜の前記各辺部上に圧電性薄膜を形成し、この
圧電性薄膜の形成前もしくは形成後に・前記各開口部を
通して異方性エツチングを行ない、前記圧電性薄膜の形
成および前記異方性エツチングの終了後に前記第６の開
口部の幅方向を含む面で前記シリコン基板および圧電性
薄膜を含む前記交辺部を切断する片持梁の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57199621A JPS5988618A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 片持梁の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57199621A JPS5988618A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 片持梁の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5988618A true JPS5988618A (ja) | 1984-05-22 |
| JPH0439233B2 JPH0439233B2 (ja) | 1992-06-26 |
Family
ID=16410891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57199621A Granted JPS5988618A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 片持梁の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5988618A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6408496B1 (en) * | 1997-07-09 | 2002-06-25 | Ronald S. Maynard | Method of manufacturing a vibrational transducer |
| US20130214877A1 (en) * | 2012-02-21 | 2013-08-22 | International Business Machines Corporation | Switchable filters and design structures |
-
1982
- 1982-11-12 JP JP57199621A patent/JPS5988618A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6408496B1 (en) * | 1997-07-09 | 2002-06-25 | Ronald S. Maynard | Method of manufacturing a vibrational transducer |
| US20130214877A1 (en) * | 2012-02-21 | 2013-08-22 | International Business Machines Corporation | Switchable filters and design structures |
| US9225311B2 (en) * | 2012-02-21 | 2015-12-29 | International Business Machines Corporation | Method of manufacturing switchable filters |
| US10020789B2 (en) | 2012-02-21 | 2018-07-10 | International Business Machines Corporation | Switchable filters and design structures |
| US10164597B2 (en) | 2012-02-21 | 2018-12-25 | Smartsens Technology (Cayman) Co., Ltd. | Switchable filters and design structures |
| US10164596B2 (en) | 2012-02-21 | 2018-12-25 | Smartsens Technology (Cayman) Co., Ltd. | Switchable filters and design structures |
| US10277188B2 (en) | 2012-02-21 | 2019-04-30 | Smartsens Technology (Cayman) Co., Ltd. | Switchable filters and design structures |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0439233B2 (ja) | 1992-06-26 |
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