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公開番号2025107372
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-17
出願番号2025077945,2020211201
出願日2025-05-08,2020-12-21
発明の名称ミラーデバイスの製造方法
出願人浜松ホトニクス株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 26/08 20060101AFI20250710BHJP(光学)
要約【課題】可動部を有するミラーデバイスを良好に製造することができるミラーデバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】ミラーデバイスの製造方法は、各々が構造体50に対応する複数の部分Sを、複数の部分Sの各々における第1可動部3に対応する部分が複数の部分Sの各々における支持部2に対応する部分に対して揺動又は移動可能となるようにSOIウェハ80に形成する第1形成工程と、第1可動部3に対応する部分上にミラー層7を形成する第2形成工程と、第1形成工程及び第2形成工程の後に、第1可動部3に対応する部分が支持部2に対応する部分に対して揺動又は移動可能な状態で、第1可動部3に対応する部分を加熱する加熱工程と、加熱工程の後に、第1可動部3に対応する部分が支持部2に対応する部分に対して揺動又は移動可能な状態で、複数の部分Sが互いに分離されるようにSOIウェハ80を切断する切断工程と、を含む。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
支持部、可動部、及び前記可動部が揺動又は移動可能となるように前記可動部を前記支持部に連結する連結部を有する構造体と、前記可動部上に設けられたミラー層と、を備えるミラーデバイスの製造方法であって、
各々が前記構造体に対応する複数の部分を、前記複数の部分の各々における前記可動部に対応する部分が前記複数の部分の各々における前記支持部に対応する部分に対して揺動又は移動可能となるようにウェハに形成する第１形成工程と、
前記複数の部分の各々における前記可動部に対応する部分上に前記ミラー層を形成する第２形成工程と、
前記第１形成工程及び前記第２形成工程の後に、前記複数の部分の各々における前記可動部に対応する部分が前記複数の部分の各々における前記支持部に対応する部分に対して揺動又は移動可能な状態で、前記複数の部分の各々における前記可動部に対応する前記部分を加熱する加熱工程と、
前記加熱工程の後に、前記複数の部分の各々における前記可動部に対応する部分が前記複数の部分の各々における前記支持部に対応する部分に対して揺動又は移動可能な状態で、前記複数の部分が互いに分離されるように前記ウェハを切断する切断工程と、を含む、ミラーデバイスの製造方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記加熱工程では、前記複数の部分の各々における前記可動部に対応する部分を同時に加熱する、請求項１に記載のミラーデバイスの製造方法。
【請求項３】
前記可動部は、前記ミラー層が設けられた第１部分と、前記支持部、前記可動部及び前記連結部が配置される平面に垂直な方向から見た場合に第１部分を囲んでおり、前記連結部によって前記支持部に連結された第２部分と、を有する、
請求項１又は２に記載のミラーデバイスの製造方法。
【請求項４】
前記構造体は、支持層、デバイス層、及び前記支持層と前記デバイス層との間に配置された中間層を含む半導体基板により形成されており、
前記支持部及び前記可動部は、前記支持層、前記デバイス層及び前記中間層によって構成されており、
前記可動部を構成する前記支持層の厚さは、前記支持部を構成する前記支持層の厚さよりも薄い、請求項１～３のいずれか一項に記載のミラーデバイスの製造方法。
【請求項５】
前記ミラー層の中央部の厚さは、前記ミラー層の縁部の厚さよりも厚い、請求項１～４のいずれか一項に記載のミラーデバイスの製造方法。
【請求項６】
前記ミラー層の格子定数は、前記ウェハの格子定数と異なる、請求項１～５のいずれか一項に記載のミラーデバイスの製造方法。
【請求項７】
前記加熱工程の終了時点において、前記ミラー層は、凸状に湾曲している、請求項１～６のいずれか一項に記載のミラーデバイスの製造方法。
【請求項８】
前記加熱工程の終了時点において、前記ミラー層は、凹状に湾曲している、請求項１～６のいずれか一項に記載のミラーデバイスの製造方法。
【請求項９】
前記第２形成工程では、スパッタリングにより前記ミラー層を形成すると共に、アルゴン原子が前記ミラー層内に侵入し、
前記加熱工程では、前記ミラー層内にトラップされていたアルゴン原子が大気中へリリースされる、請求項１～８のいずれか一項に記載のミラーデバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記加熱工程と前記切断工程との間に、前記ミラー層の反り量を測定する測定工程を更に含み、
前記切断工程の後に、前記測定工程において前記ミラー層の反り量が所定値よりも大きいと判定された前記構造体を取り除く、請求項１～９のいずれか一項に記載のミラーデバイスの製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動部を有するミラーデバイスの製造方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、可動部を有するミラーデバイスの製造方法が記載されている。特許文献１に記載の製造方法では、可動構造体を有するマイクロメカニカル構造体を半導体基板に複数形成した後に、ダイシングを行って複数のマイクロメカニカル構造体を互いに分離させる。この時点では可動構造体は湾曲している。続いて、ミラーとして機能する金属層を可動構造体上に形成した後に、マイクロメカニカル構造体の全体を加熱する。この加熱処理により、可動構造体が平坦化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１６８８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したようなミラーデバイスの製造方法には、ミラーデバイスをより良好に製造することが求められる。そこで、本発明は、可動部を有するミラーデバイスを良好に製造することができるミラーデバイス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】
【０００５】
本発明のミラーデバイスの製造方法は、支持部、可動部、及び可動部が揺動又は移動可能となるように可動部を支持部に連結する連結部を有する構造体と、可動部上に設けられたミラー層と、を備えるミラーデバイスの製造方法であって、各々が構造体に対応する複数の部分をウェハに形成する第１形成工程と、複数の部分の各々における可動部に対応する部分上にミラー層を形成する第２形成工程と、第１形成工程及び第２形成工程の後に、複数の部分の各々における可動部に対応する部分を加熱する加熱工程と、加熱工程の後に、複数の部分が互いに分離されるようにウェハを切断する切断工程と、を含む。
【０００６】
ミラー層の形成時にはミラー層に残留応力が発生する場合があり、当該残留応力によりミラー層に反りが発生する場合がある。その状態でミラーデバイスが出荷されると、使用時に環境温度や自己発熱により残留応力が緩和されることでミラー層の反り量が変化してしまうことが懸念される。これに対し、このミラーデバイスの製造方法では、各々が構造体に対応する複数の部分がウェハに形成されると共に、複数の部分の各々における可動部に対応する部分上にミラー層が形成された後に、複数の部分の各々における可動部に対応する部分が加熱される。これにより、ミラー層内に存在する残留応力を緩和することができ、ミラーデバイスの使用時にミラー層の反り量が変化することを抑制することができる。また、このミラーデバイスの製造方法では、当該加熱後にウェハが切断される。これにより、ウェハの切断後に加熱処理を行う場合と比べて、加熱時におけるミラー層の温度を複数の部分の間で均一化することができる。その結果、ミラーデバイスの品質のばらつきを抑制することができる。また、ウェハ状態で加熱することで、例えば加熱に用いられる恒温槽内に多くのミラーデバイスを配置することができる。その結果、ミラーデバイスの製造効率を向上することができる。更に、例えば加熱後にミラー層の反り量を測定する場合に、ウェハ状態で反り量を測定することができる。この場合、ミラー層の位置を正確に把握し易いため、測定の効率化を図ることができる。更に、例えば加熱後にミラー層を洗浄する場合に、ウェハ状態で洗浄することができ、洗浄の作業性を向上することができる。更に、ウェハの切断後に加熱処理を行う場合、切断時に発生したウェハの破片がミラー層に付着することがあり、この場合、加熱処理時に破片が加熱されることで、破片を構成する半導体材料がミラー層内に拡散し、ミラー層の反射率が低下してしまうことが懸念される。これに対し、このミラーデバイスの製造方法では、ウェハ状態で加熱した後にウェハを切断するため、そのような事態を抑制することができる。その結果、ミラーデバイスの品質を確保することができる。以上のとおり、このミラーデバイスの製造方法によれば、可動部を有するミラーデバイスを良好に製造することができる。
【０００７】
本発明のミラーデバイスの製造方法は、加熱工程と切断工程との間に、ミラー層の反り量を測定する測定工程を更に含んでいてもよい。この場合、ウェハ状態でミラー層の反り量を測定することができ、測定の効率化を図ることができる。
【０００８】
切断工程では、レーザ光の照射によってウェハの内部に改質領域を形成し、改質領域からウェハの厚さ方向に亀裂を伸展させることにより、ウェハを切断してもよい。この場合、切断時にウェハに作用する応力を低減することができ、当該応力によりミラー層及び可動部が変形することを抑制することができる。また、切断時にミラー層の反り量が変化することを抑制することができる。
【０００９】
第１形成工程の後に第２形成工程が実施されてもよい。この場合、複数の部分を形成する際の熱によりミラー層の品質が低下する事態を抑制することができる。
【００１０】
加熱工程では、複数の部分の各々における可動部に対応する部分を加熱することにより、ミラー層の反り量を減少させてもよい。或いは、複数の部分の各々における可動部に対応する部分を加熱することにより、ミラー層の反り量を増加させてもよい。いずれの場合にも、ミラー層内に存在する残留応力を緩和することができ、ミラーデバイスの使用時にミラー層の反り量が変化することを抑制することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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