特開 2022-97939 ミラーデバイスの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022097939

(43)【公開日】2022-07-01

(54)【発明の名称】ミラーデバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 26/08 20060101AFI20220624BHJP

   G02B 26/10 20060101ALI20220624BHJP

   B81C 1/00 20060101ALI20220624BHJP

【ＦＩ】

G02B26/08 E

G02B26/10 104Z

B81C1/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020211201

(22)【出願日】2020-12-21

(71)【出願人】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100177910

【弁理士】

【氏名又は名称】木津 正晴

(72)【発明者】

【氏名】井出 智行

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 大幾

(72)【発明者】

【氏名】高橋 幹人

【テーマコード（参考）】

2H045

2H141

3C081

【Ｆターム（参考）】

2H045AB13

2H045AB38

2H045AB72

2H045AB73

2H141MA12

2H141MB24

2H141MC05

2H141MC06

2H141MC09

2H141MD13

2H141MD16

2H141MD20

2H141MD23

2H141MD24

2H141MF17

2H141MF25

2H141MZ16

2H141MZ26

2H141MZ30

3C081AA17

3C081BA22

3C081BA28

3C081BA44

3C081BA47

3C081BA53

3C081BA54

3C081BA55

3C081CA02

3C081CA19

3C081CA27

3C081CA40

3C081DA04

3C081DA24

3C081DA27

3C081DA29

3C081EA07

(57)【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、支持部２、第１可動部３及び第１連結部５を有する構造体５０と、第１可動部３上に設けられたミラー層７と、を備えるミラーデバイスの製造方法である。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ＳＯＩウェハ８０に形成する第１形成工程と、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、複数の部分Ｓの各々における第１可動部３に対応する部分を加熱する加熱工程と、加熱工程の後に、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。

【請求項2】

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む、請求項１に記載のミラーデバイスの製造方法。

【請求項3】

前記切断工程では、レーザ光の照射によって前記ウェハの内部に改質領域を形成し、前記改質領域から前記ウェハの厚さ方向に亀裂を伸展させることにより、前記ウェハを切断する、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】

前記第１形成工程の後に前記第２形成工程が実施される、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前記部分を加熱することにより、前記ミラー層の反り量を減少させる、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前記部分を加熱することにより、前記ミラー層の反り量を増加させる、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7】

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、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】

前記ミラーデバイスは、前記可動部に駆動力を作用させるためのコイル又は圧電素子を更に備えている、請求項１～７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前記部分を６０℃以上３００℃以下に加熱する、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】

前記ミラー層の最大幅は、０．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である、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】

前記ミラー層は、前記可動部上にこの順に形成された密着層、拡散防止層及び反射層を含んでいる、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12】

前記ミラー層は、反射層を含む複数の層を含み、
前記複数の層は、前記第２形成工程の完了時点において圧縮応力が残留する層と、前記第２形成工程の完了時点において引張応力が残留する層と、を含んでいる、請求項１～１１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13】

前記加熱工程では、前記ウェハの全体を加熱する、請求項１～１２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14】

前記加熱工程では、前記ウェハの全体を加熱することなく、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、請求項１～１２のいずれか一項に記載のミラーデバイスの製造方法。

【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。

【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】

【特許文献1】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】

第２形成工程では、スパッタリングによりミラー層を形成してもよい。この場合、ミラー層を良好に形成することができる。

【0012】

ミラーデバイスは、可動部に駆動力を作用させるためのコイル又は圧電素子を更に備えていてもよい。この場合、ミラーデバイスの使用時に熱が発生し易いが、このミラーデバイスの製造方法によれば、そのような場合でも、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。

【0013】

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６０℃以上３００℃以下に加熱してもよい。この場合、ミラー層内に存在する残留応力を効果的に緩和することができる。

【0014】

ミラー層の最大幅は、０．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であってもよい。この場合、ミラーデバイスの使用時にミラー層の反り量が変化し易いが、このミラーデバイスの製造方法によれば、そのような場合でも、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。

【0015】

ミラー層は、可動部上にこの順に形成された密着層、拡散防止層及び反射層を含んでいてもよい。この場合、密着層を含むことで、ミラー層を可動部上に安定的に形成することができる。また、拡散防止層を含むことで、加熱時に反射層と密着層との間で金属拡散が発生することを抑制することができる。

【0016】

ミラー層は、反射層を含む複数の層を含み、複数の層は、第２形成工程の完了時点において圧縮応力が残留する層と、第２形成工程の完了時点において引張応力が残留する層と、を含んでいてもよい。この場合、加熱工程前におけるミラー層の反り量を小さくすることができる。また、加熱工程におけるミラー層の反り量の変化を小さくすることができ、その結果、加熱時間を短縮することができると共に、ミラー層の反り量を容易にコントロールすることができる。

【0017】

加熱工程では、ウェハの全体を加熱してもよい。この場合、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。

【0018】

加熱工程では、ウェハの全体を加熱することなく、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してもよい。この場合にも、加熱工程で用いられる熱源の位置や出力にばらつきがあったとしても、熱がウェハ内を伝導することで、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。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、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ミラーデバイスの製造方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】ミラーデバイスの平面図である。

【図2】図１のII－IIに沿っての模式的な断面図である。

【図3】（ａ）及び（ｂ）は、ミラーデバイスの製造方法を説明するための図である。

【図4】（ａ）及び（ｂ）は、ミラーデバイスの製造方法を説明するための図である。

【図5】（ａ）及び（ｂ）は、ミラー層が形成される工程を説明するための図である。

【図6】加熱工程におけるミラー層の反り量の変化の例を示すグラフである。

【図7】切断工程を説明するための図である。

【図8】パッケージに収容されたミラーデバイスの断面図である。

【図9】（ａ）及び（ｂ）は、変形例に係るミラーデバイスの製造方法を説明するための図である。

【図10】変形例の加熱工程におけるミラー層の反り量の変化の例を示すグラフである。

【図11】信頼性試験におけるミラー層の反り量の変化の例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
［ミラーデバイス］

【0022】

図１及び図２に示されるように、ミラーデバイス１は、支持部２と、可動ミラー部１０と、を有している。可動ミラー部１０は、第１可動部３と、第２可動部４と、一対の第１連結部５と、一対の第２連結部６と、ミラー層７と、を有している。支持部２、第１可動部３、第２可動部４、一対の第１連結部５及び一対の第２連結部６は、構造体５０を構成している。換言すれば、ミラーデバイス１は、構造体５０と、ミラー層７と、を備えている。

【0023】

構造体５０は、例えばＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板８により一体的に形成されている。すなわち、ミラーデバイス１は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイスとして構成されている。ＳＯＩ基板８は、支持層８１、デバイス層８２及び中間層８３を有している。支持層８１及びデバイス層８２は、例えばシリコンからなる半導体層である。中間層８３は、例えば酸化シリコンからなる絶縁層であり、支持層８１とデバイス層８２との間に配置されている。

【0024】

第１可動部３は、例えば矩形板状に形成されている。第２可動部４は、例えば矩形環状に形成されており、光軸方向Ａから見た場合に第１可動部３を囲んでいる。支持部２は、例えば矩形枠状に形成されており、光軸方向Ａから見た場合に第２可動部４を囲んでいる。すなわち、支持部２は、光軸方向Ａから見た場合に第１可動部３及び第２可動部４を囲んでいる。光軸方向Ａは、支持部２、第１可動部３、第２可動部４、一対の第１連結部５及び一対の第２連結部６が配置される平面に垂直な方向であり、ミラー層７と交差する方向である。

【0025】

第１可動部３は、第１部分３１と、第２部分３２と、を有している。第１部分３１は、光軸方向Ａから見た場合に例えば円形状に形成されている。第２部分３２は、光軸方向Ａから見た場合に例えば矩形環状に形成されている。第２部分３２は、光軸方向Ａから見た場合に第１部分３１を囲んでおり、一対の接続部分３３を介して第１部分３１に接続されている。この例では、一対の接続部分３３は、第１部分３１を挟むように、後述する第２軸線Ｘ２上に配置されている。図２では、第２部分３２及び接続部分３３等の図示が省略されている。第１可動部３は、第２部分３２及び接続部分３３を有していなくてもよい。

【0026】

一対の第１連結部５は、第１可動部３の第２部分３２と第２可動部４との間の隙間において、第１可動部３を挟むように第１軸線Ｘ１上に配置されている。各第１連結部５は、トーションバーとして機能する。各第１連結部５は、第１可動部３が第１軸線Ｘ１周りに揺動可能となるように、第１可動部３を第２可動部４に連結している。各第１連結部５は、第１可動部３が第１軸線Ｘ１周りに揺動可能となるように、第１可動部３を第２可動部４及び第２連結部６を介して支持部２に連結しているとみなすこともできる。

【0027】

一対の第２連結部６は、第２可動部４の支持部２との間の隙間において、第２可動部４を挟むように第２軸線Ｘ２上に配置されている。各第２連結部６は、トーションバーとして機能する。各第２連結部６は、第２可動部４が第２軸線Ｘ２周りに揺動可能となるように、第２可動部４を支持部２に連結している。第２可動部４が第２軸線Ｘ２周りに揺動すると、第１可動部３も第２可動部４と共に第２軸線Ｘ２周りに揺動する。このように、第１可動部３は、第１軸線Ｘ１及び第２軸線Ｘ２の各々の周りに揺動可能となっている。第１軸線Ｘ１及び第２軸線Ｘ２は、光軸方向Ａに垂直であり、互いに交差している（この例では互いに直交している）。

【0028】

支持部２、第１可動部３及び第２可動部４は、支持層８１、デバイス層８２及び中間層８３によって構成されている。第１連結部５及び第２連結部６は、デバイス層８２によって構成されている。第１可動部３及び第２可動部４を構成する支持層８１の厚さ（光軸方向Ａに沿っての厚さ）は、支持部２を構成する支持層８１の厚さよりも薄い。第１可動部３を構成する支持層８１は、第１可動部３及びミラー層７の反りを抑制する梁部として機能する。第１可動部３及び第２可動部４は、デバイス層８２のみによって構成されていてもよい。

【0029】

ミラー層７は、第１可動部３における第１部分３１の表面３１ａ上に円形状に形成されている。表面３１ａは、デバイス層８２における中間層８３とは反対側の表面によって構成されており、光軸方向Ａと交差するように延在している。ミラー層７は、第１軸線Ｘ１と第２軸線Ｘ２との交点を含む領域に形成されている。光軸方向Ａから見た場合におけるミラー層７の中心（幾何中心）は、第１軸線Ｘ１と第２軸線Ｘ２との交点に一致している。ミラー層７の外縁は、第１部分３１の外縁から一定の間隔を空けて延在している。ミラー層７の直径（光軸方向Ａから見た場合の最大幅）は、０．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。この例では、ミラー層７の直径は２ｍｍ程度である。ミラー層７は、楕円形、矩形又は多角形状等の任意の形状に形成されてよい。同様に、第１部分３１は、楕円形、矩形又は多角形状等の任意の形状に形成されてよい。第１可動部３の第２部分３２及び第２可動部４は、円環状、楕円環状又は多角形環状等の任意の形状に形成されてよい。

【0030】

ミラー層７は、密着層７１と、拡散防止層（中間層）７２と、反射層７３と、を含んでいる。密着層７１、拡散防止層７２及び反射層７３は、第１部分３１の表面３１ａ上にこの順に積層されている。密着層７１は、拡散防止層７２及び反射層７３と比べて第１部分３１（シリコン）に対して高い密着性を有している。拡散防止層７２は、加熱時に密着層７１と反射層７３との間で金属拡散が発生することを抑制する。反射層７３における第１部分３１とは反対側の表面は、光軸方向Ａと交差するように延在するミラー面７３ａを構成している。密着層７１、拡散防止層７２及び反射層７３の各々は、金属材料により形成されている。例えば、密着層７１はチタンからなり、拡散防止層７２はプラチナからなり、反射層７３は金からなる。密着層７１及び拡散防止層７２の各々の厚さは、例えば５０ｎｍ～３００ｎｍ程度であり、好ましくは１００ｎｍ程度である。反射層７３の厚さは、例えば５０ｎｍ～３００ｎｍ程度であり、好ましくは２００ｎｍ程度である。密着層７１又は拡散防止層７２の厚さが５０ｎｍ以上である場合、密着層７１の密着機能又は拡散防止層７２の拡散防止機能を有効に発揮させることができる。反射層７３の厚さが５０ｎｍ以上である場合、反射層７３の反射率を高めることができる。密着層７１、拡散防止層７２又は反射層７３の厚さが３００ｎｍ以下である場合、密着層７１、拡散防止層７２又は反射層７３に発生する応力を小さくすることができ、後述する加熱工程前のミラー層７の反り量を小さくすることができると共に、加熱工程におけるミラー層７の反り量の変化を小さくすることができる。拡散防止層７２は、タングステンにより形成されてもよい。反射層７３は、アルミニウムにより形成されてもよい。反射層７３が金からなる場合、アルミニウムからなる場合と比べて、近赤外域の光に対する反射率を高めることができる。

【0031】

ミラー層７を構成する密着層７１、拡散防止層７２及び反射層７３の各層には、後述するように、残留応力として圧縮応力（凸状に反る方向の力）又は引張応力（凹状に反る方向の力）が発生する。応力の種類（圧縮又は引張）や大きさは、各層の材料、厚さ、面積、成膜温度等の製造条件によって決定される。材料、厚さ、面積、成膜温度等を調整することにより、後述する加熱工程前の状態における応力の種類及び大きさ、並びに加熱工程時における反りの変化量を調整することができる。一例として、本実施形態では、密着層７１及び拡散防止層７２は、加熱工程前の状態において（後述する第２形成工程の完了時点において）圧縮応力が残留するように形成されており、反射層７３は、加熱工程前の状態において（第２形成工程の完了時点において）引張応力が残留するように形成されている。圧縮応力を有する層と引張応力を有する層とを組み合わせることで、加熱工程前におけるミラー層７及び第１可動部３の反り量を小さくすることができる。また、同一材料により形成されている場合、層厚が厚いほど大きな応力が発生する。そのため、加熱工程前における反り量や加熱工程における反り量の変化を小さくする観点からは、各層の厚さが薄いことが好ましい。

【0032】

更に、ミラーデバイス１は、第１駆動用コイル１１と、第２駆動用コイル１２と、配線１５ａ，１５ｂと、配線１６ａ，１６ｂと、電極パッド２１ａ，２１ｂと、電極パッド２２ａ，２２ｂと、を有している。図１では、第１駆動用コイル１１及び第２駆動用コイル１２が一点鎖線で示され、配線１５ａ，１５ｂ及び配線１６ａ，１６ｂが実線で示されている。第１駆動用コイル１１及び第２駆動用コイル１２等は、実際には後述する絶縁層４２によって覆われている。

【0033】

第１駆動用コイル１１は、第１可動部３の第２部分３２に設けられている。第１駆動用コイル１１は、スパイラル状（渦巻き状）に複数回巻かれている。第１駆動用コイル１１には、磁界発生部（図示省略）により発生させられる磁界が作用する。磁界発生部は、例えば、ハルバッハ配列がとられた永久磁石を含んで構成されている。

【0034】

第１駆動用コイル１１は、第２部分３２の表面に形成された溝内に配置されている。すなわち、第１駆動用コイル１１は、第１可動部３に埋め込まれている。第１駆動用コイル１１は、絶縁層４１を介して溝内に配置されている。絶縁層４１は、例えば窒化シリコン膜である。絶縁層４１は、支持部２、第１可動部３、第２可動部４、一対の第１連結部５及び一対の第２連結部６の表面上にわたって形成されているが、第１可動部３の第１部分３１には形成されていない。絶縁層４１上には、例えば窒化シリコンからなる絶縁層４２が形成されている。

【0035】

第１駆動用コイル１１の一端は、配線１５ａを介して電極パッド２１ａに接続されている。配線１５ａは、第１可動部３から、一方の第１連結部５、第２可動部４及び一方の第２連結部６を介して、支持部２まで延在している。配線１５ａ及び電極パッド２１ａは、例えば、タングステン、アルミニウム、金、銀、銅又はアルミニウム系合金等の金属材料により一体的に形成されている。配線１５ａは、一方の第１連結部５、第２可動部４及び一方の第２連結部６の表面上に、表面配線として設けられている。後述する配線１５ｂ，１６ａ，１６ｂは、配線１５ａと同様に表面配線として設けられている。

【0036】

第１駆動用コイル１１の他端は、配線１５ｂを介して電極パッド２１ｂに接続されている。配線１５ｂは、第１可動部３から、他方の第１連結部５、第２可動部４及び他方の第２連結部６を介して、支持部２まで延在している。配線１５ｂ及び電極パッド２１ｂは、配線１５ａと同一の金属材料により一体的に形成されている。

【0037】

第２駆動用コイル１２は、第２可動部４に設けられている。第２駆動用コイル１２は、第２可動部４においてスパイラル状（渦巻き状）に複数回巻かれている。第２駆動用コイル１２には、磁界発生部により発生させられる磁界が作用する。第２駆動用コイル１２は、第２可動部４の表面４ａに形成された溝４ｂ内に配置されている。すなわち、第２駆動用コイル１２は、第２可動部４に埋め込まれている。第２駆動用コイル１２は、絶縁層４１を介して溝内に配置されている。

【0038】

第２駆動用コイル１２の一端は、配線１６ａを介して電極パッド２２ａに接続されている。配線１６ａは、第２可動部４から一方の第２連結部６を介して支持部２に延在している。配線１６ａ及び電極パッド２２ａは、配線１５ａと同一の金属材料により一体的に形成されている。

【0039】

第２駆動用コイル１２の他端は、配線１６ｂを介して電極パッド２２ｂに接続されている。配線１６ｂは、第２可動部４から、他方の第２連結部６を介して、支持部２に延在している。配線１６ｂ及び電極パッド２２ｂは、配線１５ａと同一の金属材料により一体的に形成されている。

【0040】

以下、ミラーデバイス１における可動ミラー部１０の動作の例として、第１例～第５例を説明する。第１例では、第１駆動用コイル１１に高周波数の駆動電流が印加される。このとき、第１駆動用コイル１１には、磁界発生部により発生させられた磁界が作用しているため、第１駆動用コイル１１にローレンツ力が発生する。このローレンツ力が駆動力として作用することにより、第１可動部３は、例えば共振周波数レベルで第１軸線Ｘ１周りに揺動させられる。

【0041】

また、第２駆動用コイル１２には、一定の大きさの駆動電流が印加される。このとき、第２駆動用コイル１２には、磁界発生部により発生させられた磁界が作用しているため、第２駆動用コイル１２にローレンツ力が発生する。このローレンツ力が駆動力として作用することにより、第２可動部４は、例えば駆動電流の大きさに応じて第２軸線Ｘ２周りに回転させられ、その状態で停止させられる。これにより、ミラーデバイス１によれば、光軸方向Ａに沿って入射する光源からの光をミラー面７３ａにより反射させて走査することができる。第１例では、第１可動部３が共振周波数で揺動されると共に第２可動部４が静的に用いられる。

【0042】

第２例では、第１例の第１可動部３の動作と同様に、第１駆動用コイル１１に高周波数の駆動電流が印加されることによって第１可動部３が共振周波数に応じて揺動されると共に、第２駆動用コイル１２に高周波数の駆動電流が印加されることによって第２可動部４が共振周波数に応じて揺動される。このように、第２例では、第１可動部３及び第２可動部４の両方が、共振周波数で揺動される。

【0043】

第３例では、第１例の第２可動部４の動作と同様に、第１駆動用コイル１１に対して一定の大きさの駆動電流が印加されることによって、第１可動部３が駆動電流の大きさに応じて第１軸線Ｘ１周りに回転させられて停止させられると共に、第２駆動用コイル１２に対して一定の大きさの駆動電流が印加されることによって、第２可動部４が駆動電流の大きさに応じて第２軸線Ｘ２周りに回転させられて停止させられる。このように、第３例では、第１可動部３及び第２可動部４の両方が、静的に用いられる。

【0044】

第４例及び第５例では、第１可動部３のみが駆動される。第４例では、第１駆動用コイル１１に高周波数の駆動電流が印加されることにより、第１可動部３が共振周波数に応じて揺動される。第５例では、第１駆動用コイル１１に対して一定の大きさの駆動電流が印加されることによって、第１可動部３が駆動電流の大きさに応じて第１軸線Ｘ１周りに回転させられて停止させられる。第４例及び第５例は、例えば第２可動部４が設けられていない場合等に用いられ得る。
［ミラーデバイスの製造方法］

【0045】

図３～図８を参照しつつ、ミラーデバイス１の製造方法を説明する。まず、加工前のＳＯＩウェハ８０を用意する（用意工程、図３（ａ））。ＳＯＩウェハ８０は、支持層８１、デバイス層８２及び中間層８３を有している。ＳＯＩウェハ８０は、複数の領域Ｒを有している。複数の領域Ｒの各々は、後述する切断工程の後にミラーデバイス１のＳＯＩ基板８となる。複数の領域Ｒは、例えば格子状に並ぶように設定されており、隣り合う領域Ｒの境界にダイシングラインＬが設定されている。ＳＯＩウェハ８０は、切断工程においてダイシングラインＬに沿って切断される。

【0046】

続いて、各々が構造体５０に対応する複数の部分ＳをＳＯＩウェハ８０に形成する（第１形成工程、図３（ｂ））。「構造体５０に対応する部分」とは、切断工程の後に構造体５０になる部分との意味である。第１形成工程では、複数の領域Ｒの各々に構造体５０が形成される。構造体５０は、上述したとおり、支持部２、第１可動部３、第２可動部４、一対の第１連結部５及び一対の第２連結部６により構成される。構造体５０（部分Ｓ）は、ＭＥＭＳ技術（パターニング、エッチング等）を用いて形成される。また、第１形成工程では、複数の領域Ｒの各々に、第１駆動用コイル１１及び第２駆動用コイル１２等が形成される。第１形成工程において、第１可動部３は第２可動部４に対して第１軸線Ｘ１周りに揺動可能となると共に支持部２に対して第１軸線Ｘ１及び第２軸線Ｘ２周りに揺動可能となり、第２可動部４は支持部２に対して第２軸線Ｘ２周りに揺動可能となる。

【0047】

第１形成工程では、例えば、まず、第１駆動用コイル１１、第２駆動用コイル１２、配線１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ、電極パッド２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂを各領域Ｒに形成する（配線形成工程）。続いて、支持部２、第１可動部３、第２可動部４、一対の第１連結部５及び一対の第２連結部６を各領域Ｒに形成する（構造体形成工程）。構造体形成工程は、配線形成工程の前に実施されてもよい。

【0048】

続いて、複数の部分Ｓの各々における第１可動部３に対応する部分上にミラー層７を形成する（第２形成工程、図４（ａ））。より具体的には、第１可動部３における第１部分３１の表面３１ａ上に、密着層７１、拡散防止層７２及び反射層７３からなるミラー層７を形成する。この例ではスパッタリング（スパッタ法）によりミラー層７が形成されるが、蒸着（蒸着法）によりミラー層７が形成されてもよい。

【0049】

図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第２形成工程を説明するための図である。図５（ａ）に示されるように、まず、シリコンからなるシャドーマスク９１が複数の部分Ｓ上に配置される。シャドーマスク９１には、ミラー層７の形成予定領域を露出させる開口９１ａが形成されている。続いて、図５（ｂ）に示されるように、スパッタリングによりミラー層７が形成される。ミラー層７の形成後にシャドーマスク９１は除去される。図５（ｂ）に示されるように、スパッタリングにより形成されたミラー層７においては中央部が縁部よりも厚くなる。なお、シャドーマスク９１の開口９１ａはミラー層７よりも大きくてもよい。この場合、均一な厚さを有するミラー層７を形成することができる。

【0050】

このようにスパッタリング又は蒸着によりミラー層７を形成する場合、加工時にＳＯＩウェハ８０の温度は例えば１００℃近くまで上昇する。この状態からＳＯＩウェハ８０の温度が低下すると、ミラー層７とＳＯＩウェハ８０との間の熱膨張率の差等によりミラー層７に残留応力が発生することがある。この場合、当該残留応力によってミラー層７及び第１可動部３に反りが発生することがある。

【0051】

より具体的には、以下の３つの理由によりミラー層７に残留応力が発生すると考えられる。
（１）ミラー層７とＳＯＩウェハ８０との間の熱膨張率の違い
（２）ミラー層７とＳＯＩウェハ８０との間の格子定数の違い
（３）スパッタリングによるＳＯＩウェハ８０及びミラー層７でのアルゴン原子トラップ

【0052】

（１）について、ミラー層７の形成中には、ＳＯＩウェハ８０の温度が高められることがある。当該状態から室温に戻る際にミラー層７及びＳＯＩウェハ８０は収縮する。収縮の程度は熱膨張率により異なる。ミラー層７の熱膨張率がＳＯＩウェハ８０の熱膨張率よりも小さい場合、ミラー層７が凸状に反るようにミラー層７に圧縮応力が発生する。ミラー層７の熱膨張率がＳＯＩウェハ８０の熱膨張率よりも大きい場合、ミラー層７が凹状に反るようにミラー層７に引張応力が発生する。また、ミラー層７とＳＯＩウェハ８０との間の熱膨張率の違いだけでなく、ミラー層７を構成する複数の層（密着層７１、拡散防止層７２及び反射層７３）の間の熱膨張率の違いによっても、ミラー層７に残留応力が発生する。

【0053】

（２）について、ミラー層７の格子定数はＳＯＩウェハ８０の格子定数と異なる。ミラー層７とＳＯＩウェハ８０との間の境界面の近傍では、ミラー層７の格子定数がＳＯＩウェハ８０の格子定数に近づく傾向がある。一方、境界面から離れるに従って、ミラー層７の格子定数は物質固有の値に近づく。そのため、境界面の近傍ではミラー層７に歪みが生じ、それに伴って応力が発生する。また、ミラー層７とＳＯＩウェハ８０との間の格子定数の違いだけでなく、ミラー層７を構成する複数の層（密着層７１、拡散防止層７２及び反射層７３）の間の格子定数の違いによっても、ミラー層７に残留応力が発生する。

【0054】

（３）について、スパッタリングではターゲットから放出されたスパッタ原子がＳＯＩウェハ８０に入射して薄膜を形成する。これと同時に、ターゲットに衝突したアルゴン陽イオンが一定の割合で中性化され、高い運動エネルギーを持ってＳＯＩウェハ８０及び形成中のミラー層７に入射する。アルゴン原子がミラー層７内において結晶格子間に侵入して格子間隔を押し広げることで、ミラー層７が凸状に反るようにミラー層７に圧縮応力が発生する。

【0055】

ミラー層７及び第１可動部３に発生する反りの方向及び大きさは、ミラー層７の材料、厚さ、面積及び形成方法等により変化する。例えば、本実施形態では、図４（ａ）に示されるようにミラー層７が凸状に湾曲するが、後述する図９（ａ）に示されるようにミラー層７が凹状に湾曲する場合もある。ミラー層７の面積（直径）が大きくなるほど、ミラー層７の反り量は大きくなる。上述したとおり、第２形成工程の完了時点において、密着層７１及び拡散防止層７２には圧縮応力が残留しており、反射層７３には引張応力が残留している。これらの応力は、加熱工程後においても残留していてもよい。すなわち、少なくとも第２形成工程の完了時点において、密着層７１及び拡散防止層７２に圧縮応力が残留すると共に反射層７３に引張応力が残留していればよい。

【0056】

続いて、ＳＯＩウェハ８０を加熱する（加熱工程、図４（ｂ））。この例では、ＳＯＩウェハ８０の全体を加熱する。ＳＯＩウェハ８０を加熱することにより、ミラー層７内に存在する残留応力が緩和される（アニール処理）。本実施形態では、残留応力が緩和されることでミラー層７の反り量が減少し、ミラー層７が平坦化される。加熱工程の後には、ＳＯＩウェハ８０を洗浄する洗浄工程が実施される。洗浄工程は、加熱工程においてミラー層７に異物が付着した場合に実施されてもよいし、必ず実施されてもよいし、省略されてもよい。

【0057】

加熱工程では、次の理由により残留応力が緩和されると考えられる。まず、ミラー層７とＳＯＩウェハ８０との間での応力緩和層（合金層）の形成が挙げられる。加熱工程では、ミラー層７を構成する原子の一部が拡散する。この原子の拡散により、ミラー層７とＳＯＩウェハ８０との間に、又はミラー層７を構成する密着層７１、拡散防止層７２及び反射層７３の間に、格子定数の差を低減するように応力緩和層（合金層）が形成され、その結果、残留応力が緩和されると考えられる。別の理由として、加熱工程において、上記（３）で述べたようにミラー層７内の結晶格子間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、その結果、残留応力が緩和されると考えられる。

【0058】

図６は、加熱工程におけるミラー層７の反り量の変化の例を示すグラフである。横軸は加熱開始からの経過時間（単位：時間）を表しており、縦軸はミラー層７の反り量（単位：ｎｍ）を表している。この例では、ＳＯＩウェハ８０を１５０℃で３０時間、加熱した。図６に示されるように、加熱開始時の反り量は約３００ｎｍであったが、加熱工程によりミラー層７が略平坦になり、また時間の経過と共に反り量の変化が小さくなったことが分かる。ミラー層７の反り量は、後述する測定工程と同一の手法により測定した値である。

【0059】

加熱工程においてＳＯＩウェハ８０を加熱する加熱温度は、例えば６０℃以上３００℃以下に設定される。加熱温度が高いほど加熱時間を短くすることができるが、加熱温度が高過ぎるとクラック、金属拡散等の不具合が発生し得るためである。実施形態における加熱温度の１５０℃は、ミラーデバイス１の環境温度の最大値として仮定される７０℃に、自己発熱温度として仮定される７０℃及びマージン温度の１０℃を加えた値である。加熱時間は、事前に取得された時間と反り量との間の関係に基づき、反り量の変化が飽和して小さくなるまでの時間以上に設定される。例えば、図６の場合、５時間程度で反り量の変化が飽和に達しているため、加熱時間は５時間以上であればよい。加熱時間を反り量の変化が飽和に達するまでの時間程度に設定することで、加熱のためのエネルギーを低減することができる。加熱温度は、客先での反り量の変化を確実に抑制するために、少なくともミラーデバイス１の自己発熱温度（駆動時におけるミラーデバイス１の温度）よりも高く設定されることが好ましい。

【0060】

加熱時には、恒温槽（オーブン）内にＳＯＩウェハ８０が配置される。これにより、ＳＯＩウェハ８０の全体が加熱され、ひいては複数の部分Ｓの各々における第１可動部３に対応する部分が同時に加熱される。恒温槽内には１枚のＳＯＩウェハ８０が配置されてもよいが、複数枚（例えば２枚、６枚又は１２枚）のＳＯＩウェハ８０が配置されてもよい。恒温槽内にはＳＯＩウェハ８０が水平に配置されてもよいし、垂直に（鉛直方向に沿って）配置されてもよい。オーブンは、ミラー層７への異物の付着を防止する観点から、クリーンオーブンであることが好ましい。

【0061】

ミラー層７の反り量は、本実施形態のように加熱工程により減少する場合もあるし、加熱工程により増加する場合もある。反り量が増加するか又は減少するかは、ミラー層７の材料、厚さ、面積及び形成方法等に依存する。本実施形態ではミラー層７が加熱前に凸状に湾曲しており、ミラー層７の反り量が加熱工程により減少したが、ミラー層７が加熱前に凸状に湾曲しており、加熱工程によりミラー層７の反り量が増加する場合もある。また、後述する変形例のように、ミラー層７が加熱前に凹状に湾曲しており、ミラー層７の反り量が加熱工程により増加する場合もある。或いは、ミラー層７が加熱前に凹状に湾曲しており、ミラー層７の反り量が加熱工程により減少する場合もある。また、加熱前に凸状に湾曲していたミラー層７が、加熱工程により凹状に湾曲する場合もあるし、加熱前に凹状に湾曲していたミラー層７が、加熱工程により凸状に湾曲する場合もある。なお、反り量が増加するとは、反り量の絶対値が増加することを意味する。例えば、反り量が２００ｎｍから３００ｎｍに変化する場合や、－２００ｎｍから－３００ｎｍに変化する場合である。反り量が減少するとは、反り量の絶対値が減少することを意味する。例えば、反り量が２００ｎｍから１００ｎｍに変化する場合や、－２００ｎｍから－１００ｎｍに変化する場合である。また、反り量が正の値であることはミラー層７の中央部の高さが周縁部よりも高い（凸状である）ことを意味し、反り量が負の値であることはミラー層７の中央部の高さが周縁部よりも低い（凹状である）ことを意味する。

【0062】

続いて、複数の部分Ｓの各々について、ミラー層７の反り量を測定する（測定工程）。例えば、レーザ干渉計を用いてミラー層７のＰＶ値及び形状データ（３Ｄデータ）が測定される。上述したとおり、本実施形態のミラー層７の直径は２ｍｍである。本実施形態では、ミラー層７と同心の直径１．９ｍｍの領域のＰＶ値及び形状データが測定される。ＰＶ値は、測定範囲においてミラー層７（ミラー面７３ａ）の高さが最も高い点と最も低い点との間の高さの差を表す。ＰＶ値は絶対値で表されるため、ミラー層７が凸状か凹状であるか（反り量が正の値であるか負の値であるか）を判定するために、形状データが併せて測定される。ミラー層７の反り量が所定値よりも大きい構造体５０には、所定の印が付される（マーキング）。印が付された構造体５０（ミラーデバイス１）は、例えば切断工程の後に取り除かれる。なお、ミラー層７の反り量は、ミラー層７の曲率を測定することにより測定されてもよい。

【0063】

続いて、複数の部分Ｓが互いに分離されるように、ダイシングラインＬにおいてＳＯＩウェハ８０を切断する（切断工程、図７）。例えば、レーザ光の照射によって、ダイシングラインＬに沿ってＳＯＩウェハ８０の内部に改質領域を形成し、テープエキスパンド等によって改質領域からＳＯＩウェハ８０の厚さ方向に亀裂を伸展させることにより、ＳＯＩウェハ８０を切断する。切断工程では、ブレードダイシング等の他の切断方法によりＳＯＩウェハ８０が切断されてもよい。以上の工程により、複数のミラーデバイス１が得られる。

【0064】

その後、図８に示されるように、各ミラーデバイス１をパッケージ６０に収容する。パッケージ６０は、ミラーデバイス１を収容する本体部６１と、本体部６１の開口６１ａを塞ぐように配置された透明な窓部材６２と、を有している。ミラーデバイス１で反射される光は、窓部材６２を透過してミラー層７に入射する。
［作用及び効果］

【0065】

上述したとおり、ミラー層７の形成時にはミラー層７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７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１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７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、実施形態に係るミラーデバイス１の製造方法では、各々が構造体５０に対応する複数の部分ＳがＳＯＩウェハ８０に形成されると共に、複数の部分Ｓの各々における第１可動部３に対応する部分上にミラー層７が形成された後に、ＳＯＩウェハ８０（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）が加熱される。これにより、ミラー層７内に存在する残留応力を緩和（解放）することができ、ミラーデバイス１の使用時にミラー層７の反り量が変化することを抑制することができる。その結果、ミラーデバイス１の使用中にミラー層７によって反射されたレーザ光のスポットのサイズや焦点位置が変化してしまうことを抑制することができる。また、実施形態に係るミラーデバイス１の製造方法では、加熱工程の後にＳＯＩウェハ８０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７の温度を複数の部分Ｓの間で均一化することができる。すなわち、上述したとおり加熱処理は例えば恒温槽内で実施されるが、空気の対流や熱源及び加熱対象物の位置等の影響により、恒温槽内の位置によって温度にばらつきが存在する場合がある。ウェハの切断後（チップ化後）にチップ毎に加熱処理を行う場合、チップが配置される場所によっては、設定温度とは異なる温度でチップが加熱されてしまうことが懸念される。これに対し、実施形態に係るミラーデバイス１の製造方法では、熱伝導性が高いＳＯＩウェハ８０の状態で加熱処理が実施され、ＳＯＩウェハ８０内を熱が伝導し易いため、ミラー層７の温度を複数の部分Ｓ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１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、恒温槽内に多くのミラーデバイス１を配置することができる。その結果、ミラーデバイス１の製造効率を向上することができる。更に、測定工程においてウェハ状態でミラー層７の反り量を測定することができる。これにより、ミラー層７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、加熱後にミラー層７を洗浄する洗浄工程を実施する場合に、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、実施形態に係るミラーデバイス１の製造方法では、加熱工程の後にＳＯＩウェハ８０を切断するため、切断時に発生してミラー層７に付着したＳＯＩウェハ８０の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７内に拡散する事態を抑制することができ、ミラーデバイス１の品質を確保することができる。また、当該破片のミラー層７への付着を防止するための保護膜をミラー層７上に形成する必要がない。また、ミラーデバイス１がパッケージ６０内に収容された後に加熱工程を実施する場合、パッケージ６０に使用される封止樹脂等が加熱により劣化する可能性があるため、加熱温度の上限が制限される。これに対し、実施形態に係るミラーデバイス１の製造方法では、ウェハ状態で加熱するため、封止樹脂の劣化開始温度に依らずに加熱温度を設定することができ、製造効率を向上させることができる。以上のとおり、実施形態に係るミラーデバイス１の製造方法によれば、可動部を有するミラーデバイス１を良好に製造することができる。

【0066】

加熱工程と切断工程との間に、ミラー層７の反り量を測定する測定工程が実施される。これにより、ウェハ状態でミラー層７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。

【0067】

切断工程において、レーザ光の照射によってＳＯＩウェハ８０の内部に改質領域を形成し、改質領域からＳＯＩウェハ８０の厚さ方向に亀裂を伸展させることにより、ＳＯＩウェハ８０が切断される（ステルスダイシング）。これにより、切断時にＳＯＩウェハ８０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７及び第１可動部３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７の反り量が変化することを抑制することができる。また、上記実施形態では、切断工程の前に第１可動部３が揺動可能となっていることに加えて、切断工程の前にミラー層７を加熱していることから、第１可動部３の破損と反り量の変化を抑制可能なステルスダイシングを用いることが特に有効である。

【0068】

第１形成工程の後に第２形成工程が実施される。これにより、複数の部分Ｓを形成する際の熱によりミラー層７の品質が低下する事態を抑制することができる。すなわち、上記実施形態とは逆に、第１可動部３に対応する部分上にミラー層７を形成した後に複数の部分ＳをＳＯＩウェハ８０に形成すると、複数の部分Ｓを形成する際の熱によりミラー層７を構成する密着層７１（チタン）と反射層７３（金）との間で金属の拡散が発生し、ミラー層７の反射率が低下する場合がある。これに対し、上記実施形態のように複数の部分Ｓを形成した後にミラー層７を形成することで、そのような事態を抑制することができ、ミラー層７の品質を確保することができる。なお、拡散防止層７２をタングステンにより形成すると、拡散防止層７２がプラチナにより形成される場合と比べて、密着層７１と反射層７３との間での金属拡散を効果的に抑制することができる。一方、拡散防止層７２をプラチナにより形成すると、拡散防止層７２がタングステンにより形成される場合と比べて、拡散防止層７２により発生する応力を低下させることができ、取り扱いを容易化することができる。

【0069】

加熱工程において、ＳＯＩウェハ８０を加熱することにより、ミラー層７の反り量が減少させられる。これにより、ミラー層７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１の使用時にミラー層７の反り量が変化することを抑制することができる。また、上述したとおり、加熱工程では、ＳＯＩウェハ８０を加熱することにより、ミラー層７の反り量が増加させられてもよい。この場合にも、ミラー層７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１の使用時にミラー層７の反り量が変化することを抑制することができる。

【0070】

第２形成工程において、スパッタリングによりミラー層７が形成される。これにより、ミラー層７を良好に形成することができる。すなわち、スパッタリングによりミラー層７を形成する場合、蒸着の場合のようにウェハを回転させる必要がないため、中空構造を含む構造体５０に破損等が発生し難い。また、スパッタリングでは指向性が高く、ミラー層７以外の箇所に金属が付き難い。指向性が低い蒸着では支持部２と可動ミラー部１０との間のスリット（隙間）を金属が通過して可動ミラー部１０の裏面側に回り込んだり、支持部２に付着したりするおそれがある。これに対し、指向性の高いスパッタリングを用いることで、そのような事態を抑制することができる。また、スパッタリングでは、蒸着では使用が困難な高融点材料を使用することができる。また、ミラー層７の厚さを容易に制御することができる。一方、蒸着によりミラー層７を形成する場合、一度に２０枚程度のウェハを処理することができるため、製造効率を向上することができる。上述したとおり、スパッタリングを用いる場合、成膜時のアルゴン原子トラップによりミラー層７の反り量が増加し易く、また加熱工程においてトラップされたアルゴンが大気中にリリースされるため反り量が大きく変化する。実施形態に係るミラーデバイス１の製造方法によれば、そのような場合でも、ミラーデバイス１の使用時にミラー層７の反り量が変化することを効果的に抑制することができる。

【0071】

ミラーデバイス１が、可動ミラー部１０に駆動力を作用させるための第１駆動用コイル１１及び第２駆動用コイル１２を備えている。この場合、ミラーデバイス１の使用時に熱が発生し易いが、実施形態に係るミラーデバイス１の製造方法によれば、そのような場合でも、ミラーデバイス１の使用時にミラー層７の反り量が変化することを抑制することができる。

【0072】

加熱工程において、ＳＯＩウェハ８０が６０℃以上３００℃以下に加熱される。これにより、ミラー層７内に存在する残留応力を効果的に緩和することができる。

【0073】

ミラー層７の最大幅が０．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。この場合、ミラーデバイス１の使用時にミラー層７の反り量が変化し易いが、実施形態に係るミラーデバイス１の製造方法によれば、そのような場合でも、ミラーデバイス１の使用時にミラー層７の反り量が変化することを抑制することができる。

【0074】

ミラー層７が、第１可動部３上にこの順に形成された密着層７１、拡散防止層７２及び反射層７３を含んでいる。これにより、密着層７１を含むことで、ミラー層７を第１可動部３上に安定的に形成することができる。また、拡散防止層７２を含むことで、加熱時に反射層７３と密着層７１との間で金属拡散が発生することを抑制することができる。

【0075】

ミラー層７が、第２形成工程の完了時点において圧縮応力が残留する密着層７１及び拡散防止層７２と、第２形成工程の完了時点において引張応力が残留する反射層７３と、を含んでいる。これにより、加熱工程前におけるミラー層７の反り量を小さくすることができる。また、加熱工程におけるミラー層７の反り量の変化を小さくすることができ、その結果、加熱時間を短縮することができると共に、ミラー層７の反り量を容易にコントロールすることができる。

【0076】

加熱工程において、ＳＯＩウェハ８０の全体が加熱される。これにより、加熱時におけるミラー層７の温度を複数の部分Ｓの間で均一化することができる。
［変形例］

【0077】

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、変形例に係るミラーデバイス１の製造方法を説明するための図である。この変形例では、図９（ａ）に示されるように、ミラー層７が加熱工程の前に凹状に湾曲している。そして、図９（ｂ）に示されるように、加熱工程においてＳＯＩウェハ８０を加熱することによりミラー層７の反り量が増加する。

【0078】

図１０は、変形例の加熱工程におけるミラー層７の反り量の変化の例を示すグラフである。この例では、ＳＯＩウェハ８０を１５０℃で３０時間、加熱した。図１０には、５つのサンプルについての反り量の変化が異なる線種で示されている。図１０に示されるように、いずれのサンプルについても、加熱開始時の反り量は１００ｎｍ程度であったが、加熱工程により反り量は２５０～３５０ｎｍ程度に増加し、また時間の経過と共に反り量の変化が小さくなったことが分かる。図１０の場合、２時間程度で反り量の変化が飽和に達しているため、加熱時間は２時間以上であればよい。加熱時間を反り量の変化が飽和に達するまでの時間程度に設定することで、加熱のためのエネルギーを低減することができる。

【0079】

図１１は、信頼性試験におけるミラー層７の反り量の変化の例を示すグラフである。この信頼性試験では、変形例に係るミラーデバイス１の製造方法により得られたミラーデバイス１を動作させ、動作中におけるミラー層７の反り量を測定した。具体的には、初期状態（０時間）のミラー層７の反り量を０ｎｍとし、ミラー層７の反り量の変化を２５０時間ごとに１０００時間まで測定した。第１可動部３を第１軸線Ｘ１周りに１０°の光学的振れ角で、第２軸線Ｘ２周りに１０°の光学的振れ角で連続動作させた。図１１に示されるように、動作中のミラー層７の反り量の変化が±５０ｎｍ以下に抑制されていたことが分かる。

【0080】

本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。上記実施形態ではミラーデバイス１が電磁駆動式に構成されていたが、ミラーデバイス１は、圧電駆動式又は静電駆動式に構成されてもよい。圧電駆動式又の場合、例えば、第１駆動用コイル１１及び第２駆動用コイル１２に代えて圧電膜（圧電素子）が設けられてもよい。

【0081】

第１駆動用コイル１１は、第２可動部４に設けられてもよい。この場合でも、第１可動部３を第１軸線Ｘ１周りに共振周波数で揺動させることができる。具体的には、第１軸線Ｘ１周りにおける第１可動部３の共振周波数に等しい周波数の駆動電流が第１駆動用コイル１１に入力されると、第２可動部４が第１軸線Ｘ１周りに当該周波数で僅かに振動する。この振動が第１連結部５を介して第１可動部３に伝わることにより、第１可動部３を第１軸線Ｘ１周りに当該周波数で揺動させることができる。第１駆動用コイル１１又は圧電素子が第１可動部３に設けられている場合、発熱源がミラー層７に近接するためミラー層７に熱が伝わり易いが、上述したミラーデバイス１の製造方法によれば、そのような場合でも、ミラーデバイス１の使用時にミラー層７の反り量が変化することを抑制することができる。

【0082】

第１形成工程の前に第２形成工程が実施されてもよい。例えば、上述した配線形成工程が実施された後に、ＳＯＩウェハ８０における第１可動部３に対応する部分上にミラー層７が形成され、その後に構造体形成工程が実施されてもよい。測定工程は省略されてもよい。第１連結部５は、第１可動部３が所定方向に沿って移動可能となるように第１可動部３を支持部２に連結していてもよい。例えば、第１可動部３は、光軸方向Ａ（ミラー層７に垂直な方向）に沿って移動可能であってもよい。

【0083】

ミラー層７は、密着層７１を含んでいなくてもよい。例えば、動作中にミラーデバイス１が高温にならない場合、密着層７１は省略されてもよい。ミラー層７は、拡散防止層７２を含んでいなくてもよい。例えば、ミラー層７に高い反射率が求められない場合や、ミラー層７の外観の良否が問われない場合等には、拡散防止層７２は省略されてもよい。密着層７１及び拡散防止層７２の少なくとも一方を省略することで、ミラー層７の厚さを薄くすることができ、その結果、加熱工程前のミラー層７の反り量を小さくすることができると共に、加熱工程におけるミラー層７の反り量の変化を小さくすることができる。

【0084】

上記実施形態の加熱工程では恒温槽を用いてＳＯＩウェハ８０の全体を加熱したが、複数の部分Ｓの各々における第１可動部３に対応する部分が加熱されればよく、加熱手段は限定されない。例えば、ＳＯＩウェハ８０の全体を加熱することなく、レーザ光等のスポット光を照射することにより、複数の部分Ｓの各々における第１可動部３に対応する部分のみが同時に加熱されてもよい。この場合でも、ＳＯＩウェハ８０内を熱が伝導することで、複数の部分Ｓの各々における第１可動部３に対応する部分を均一に加熱することができる。また、照射されるレーザ光の出力にばらつきがあったとしても、均一な加熱を実現することができる。加熱工程では、ミラーデバイス１の駆動により発生する自己発熱ではなく、ミラーデバイス１の外部に位置する熱源を用いて加熱が実施される。

【符号の説明】

【0085】

１…ミラーデバイス、２…支持部、３…第１可動部、４…第２可動部、５…第１連結部、６…第２連結部、７…ミラー層、１１…第１駆動用コイル、１２…第２駆動用コイル、５０…構造体、８０…ＳＯＩウェハ、Ｓ…部分。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】