特開2017-226036IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

デバイス製造方法およびデバイス製造装置に関し、例えばMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)デバイスなどの微細構造体を製造するデバイス製造方法およびデバイス製造装置

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】用途に応じた所望の特性を有する微細構造体を作り分ける。
【解決手段】CMUT10の上部電極14を、タングステン(W)からなる第1電極部14Aとアルミニウム(Al)からなる第2電極部14Bとから構成し、第1電極部14Aと第2電極部14Bとの構成比率を調整して、上部電極14の物性値を調整する。上部電極14の物性値を調整することにより、上部電極14の形状およびサイズを変えることなく、CMUT10の共振周波数を変える。
【選択図】図1

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

微細構造体、例えばMEMSデバイスの製造技術としてFIB(Focused Ion Beam:集束イオンビーム)を用いた加工技術が有望視されている。しかし、FIB装置を用いたMEMSデバイスの製造では、堆積できる材料の種類が少ないという課題がある。 一方、MEMSデバイスの設計パラメータとしては、構造パラメータおよび物性パラメータがある。構造パラメータとしては、各構成部分の形状およびサイズ、物性パラメータとしては、材料のヤング率および質量(密度)などが挙げられる。しかし、材料が限られていると、設計パラメータは、主として各構成部分の形状およびサイズに依存することになり、各構成部分の形状およびサイズは、製造プロセスの誤差などで変動するため、MEMSデバイスにおいて、所望の特性を得ることが難しいという問題があった。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

課題を解決するために、本発明によるデバイス製造方法は、可動部および可動部を支持する支持部を備える構造体を形成するデバイス製造方法であって、第1材料からなる構成部分を有する可動部を形成する工程と、当該構成部分の第1部分を除去する工程と、当該第1部分に第2材料を堆積する工程と、を有する。そして、第1材料の第1物性値と第2材料の第2物性値とは互い異なる。
【発明の効果】
本発明によれば、用途に応じた所望の特性を有する構造体を作り分けることができる。 した以外の課題、構成および効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】(a)および(b)はそれぞれ、実施例1によるCMUTの構造を示す平面図および断面図(同図(a)のA−A線に沿った断面図)である。

【図2】(a)および(b)はそれぞれ、第1の従来仕様によるCMUTの構造を示す平面図および断面図(同図(a)のB−B線に沿った断面図)である。

【図3】(a)および(b)はそれぞれ、第2の従来仕様によるCMUTの構造を示す平面図および断面図(同図(a)のC−C線に沿った断面図)である。

【図4】実施例1によるCMUTの共振周波数とCMUTの電極材料との関係の一例を示すグラフ図である。

【図5】(a)および(b)はそれぞれ、実施例1の第1の変形例によるCMUTの構造を示す平面図および断面図(同図(a)のD−D線に沿った断面図)である。

【図6】(a)および(b)はそれぞれ、実施例1の第2の変形例によるCMUTの構造を示す平面図および断面図(同図(a)のE−E線に沿った断面図)である。

【図7】実施例1によるCMUTの製造工程で使用されるFIB装置を示す概略図である。

【図8】実施例1によるCMUTの製造工程を説明する断面図である。

【図9】図8に続く、CMUTの製造工程を説明する断面図である。

【図10】図9に続く、CMUTの製造工程を説明する断面図である。

【図11】実施例1によるFIB装置のソフトウエア構成の一例を説明する構成図である。

【図12】実施例1によるFIB装置における設計データの抽出の一例を説明するフロー図である。

【図13】実施例1による金属材料の物性値の選択範囲を示すグラフ図である。

【図14】実施例2によるCMUTの構造を示す断面図である。

【図15】実施例2によるCMUTの製造工程を説明する断面図である。

【図16】図15に続く、CMUTの製造工程を説明する断面図である。

【図17】図16に続く、CMUTの製造工程を説明する断面図である。

【図18】比較例によるカンチレバーの構造を示す断面図である。

【図19】実施例3によるカンチレバーの構造を示す断面図である。

【図20】実施例4によるスプリングの構造を示す上面図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

10,10A,10B,10Ra,10Rb CMUT   11 基板   12 メンブレン   13 下部電極   14 上部電極   14A 第1電極部   14B 第2電極部   15 空洞   16 絶縁膜   20 第1金属材料   21 開口部   22 第2金属材料   30 中央制御部   31 モード選択画面   32 データベース   32a CADデータ   32b 加工条件データ   33 イオンビーム制御部   34 ガス制御部   35 試料ステージ制御部   36 モード入力   37 ビーム制御データ   38 ガス制御データ   39 ビーム鏡筒   40 ガス源   41 SIM   50 CMUT   51 基板   52 メンブレン   53 下部電極   54 上部電極   55 空洞   56,57 絶縁膜   57A 第1絶縁膜   57B 第2絶縁膜   58 開口部   60,60R カンチレバー   61 支持部   62 可動部   63 支持材   62A 第1材料   62B 第2材料   70 スプリング   71A 第1部分   71B 第2部分   100 FIB装置   101 真空容器   102 イオン源   103 コンデンサレンズ   104 ビーム制限アパーチャ   105 イオンビーム走査偏向器   106 アパーチャ回転機構   107 電子銃   108 電子ビーム   109 電子レンズ   110 電子ビーム走査偏向器   111 構造体   112 二次粒子検出器   113 試料ステージ   114 マニュピレータ   115 ガス源   116 試料ステージ制御装置   117 マニュピレータ制御装置   118 ガス源制御装置   119 二次粒子検出器制御装置   120 アパーチャ回転制御機構   121 イオン源制御装置   122 レンズ制御装置   123 計算処理装置   124 データベース   IB イオンビーム   RG 原料ガス

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