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(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】P2023101309
(43)【公開日】2023-07-20
(54)【発明の名称】流体ポンプ
(51)【国際特許分類】
F04B 43/02 20060101AFI20230712BHJP
F04B 45/04 20060101ALI20230712BHJP
B81B 3/00 20060101ALI20230712BHJP
【ＦＩ】
F04B43/02 A
F04B45/04 A
B81B3/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022001873
(22)【出願日】2022-01-07
(71)【出願人】
【識別番号】521515735
【氏名又は名称】ＭＭＩセミコンダクター株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】503246015
【氏名又は名称】オムロンヘルスケア株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】内田 雄喜
(72)【発明者】
【氏名】多田羅 佳孝
(72)【発明者】
【氏名】所司原 大輔
(72)【発明者】
【氏名】西岡 孝哲
(72)【発明者】
【氏名】東狐 義秀
(72)【発明者】
【氏名】佐野 佳彦
【テーマコード（参考）】
3C081
3H077
【Ｆターム（参考）】
3C081AA01
3C081AA02
3C081AA07
3C081AA13
3C081BA03
3C081BA09
3C081BA22
3C081BA23
3C081BA25
3C081BA45
3C081BA46
3C081BA48
3C081BA55
3C081CA02
3C081CA13
3C081CA32
3C081DA03
3C081DA04
3C081EA32
3H077AA01
3H077AA11
3H077CC02
3H077CC09
3H077DD06
3H077EE23
3H077EE34
3H077FF02
3H077FF36
(57)【要約】
【課題】流体ポンプとしての剛性を確保しつつ、より高精度に作製された流体ポンプを提供する。
【解決手段】本流体ポンプは、第１半導体層と、上記第１半導体層よりも厚い第２半導体層と、上記第１半導体層と上記第２半導体層との間に形成される酸化膜層とを含むＳｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）部材の上記第２半導体層を加工して形成された振動板と、上記振動板の上側の面に設けられ、上記振動板を振動させる駆動部と、上記振動板の下側の面に対向して設けられ、貫通孔が形成された可動板と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】本流体ポンプは、第１半導体層と、上記第１半導体層よりも厚い第２半導体層と、上記第１半導体層と上記第２半導体層との間に形成される酸化膜層とを含むＳｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）部材の上記第２半導体層を加工して形成された振動板と、上記振動板の上側の面に設けられ、上記振動板を振動させる駆動部と、上記振動板の下側の面に対向して設けられ、貫通孔が形成された可動板と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１半導体層と、前記第１半導体層よりも厚い第２半導体層と、前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に形成される酸化膜層とを含むＳｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）部材の前記第２半導体層を加工して形成された振動板と、
前記振動板の上側の面に設けられ、前記振動板を振動させる駆動部と、
前記振動板の下側の面に対向して設けられ、貫通孔が形成された可動板と、を備える、
流体ポンプ。
前記振動板の上側の面に設けられ、前記振動板を振動させる駆動部と、
前記振動板の下側の面に対向して設けられ、貫通孔が形成された可動板と、を備える、
流体ポンプ。
【請求項2】
振動板と、
前記振動板の上側の面に設けられ、前記振動板を振動させる駆動部と、
前記振動板の下側の面に対向して設けられ、第１半導体層と、前記第１半導体層よりも厚い第２半導体層と、前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に形成される酸化膜層とを含むＳｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）部材の前記第１半導体層を加工して形成され、貫通孔を含む可動板と、を備える、
流体ポンプ。
前記振動板の上側の面に設けられ、前記振動板を振動させる駆動部と、
前記振動板の下側の面に対向して設けられ、第１半導体層と、前記第１半導体層よりも厚い第２半導体層と、前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に形成される酸化膜層とを含むＳｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）部材の前記第１半導体層を加工して形成され、貫通孔を含む可動板と、を備える、
流体ポンプ。
【請求項3】
第１半導体層と、前記第１半導体層よりも厚い第２半導体層と、前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に形成される第１酸化膜層とを含む第１Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）部材の前記第２半導体層を加工して形成された振動板と、
前記振動板の上側の面に設けられ、前記振動板を振動させる駆動部と、
前記振動板の下側の面に対向して設けられ、第２１半導体層と、前記第２１半導体層よりも厚い第２２半導体層と、前記第２１半導体層と前記第２２半導体層との間に形成される第２酸化膜層とを含む第２Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）部材の前記第２１半導体層を加工して形成され、貫通孔を含む可動板と、を備える、
流体ポンプ。
前記振動板の上側の面に設けられ、前記振動板を振動させる駆動部と、
前記振動板の下側の面に対向して設けられ、第２１半導体層と、前記第２１半導体層よりも厚い第２２半導体層と、前記第２１半導体層と前記第２２半導体層との間に形成される第２酸化膜層とを含む第２Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）部材の前記第２１半導体層を加工して形成され、貫通孔を含む可動板と、を備える、
流体ポンプ。
【請求項4】
前記第１半導体層及び前記第２半導体層は、単結晶シリコンである、
請求項１から３のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
請求項１から３のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
【請求項5】
前記第２１半導体層及び前記第２２半導体層は、単結晶シリコンである、
請求項３に記載の流体ポンプ。
請求項３に記載の流体ポンプ。
【請求項6】
前記振動板の下側の面には、複数の突起が設けられる、
請求項１から５のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
請求項１から５のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
【請求項7】
前記可動板の上側の面には、複数の突起が設けられる、
請求項１から６のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
請求項１から６のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、流体ポンプに関する。
【背景技術】
【0002】
液体や気体といった流体を送出する流体ポンプが利用されている。流体ポンプとしては、例えば、間隔（ギャップ）を開けて対向して配置される振動板と可動板とを備えた流体ポンプを挙げることができる。このような流体ポンプでは、振動板及び可動板の振動により、流体の送出が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５５２８４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
流体ポンプは、板状の部品を機械的なプロセスによって積層することで作製されることが多い。このような機械的なプロセスによって流体ポンプを作製する場合、機械的な工作精度の限界によってギャップのばらつきが生じ、作製された流体ポンプの特性にばらつきが生じる虞がある。
【0005】
機械的なプロセスよりも高精度な加工が可能なＭｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＭＥＭＳ）プロセスを採用することで流体ポンプをより高精度に作製することも考えられる。しかしながら、ＭＥＭＳプロセス中に行われる加熱工程による応力が流体ポンプの振動板や可動板に残留する虞がある。残留した応力によって可動板や振動板に反りが生じると、反りによってギャップにばらつきが生じ、流体ポンプの特性にばらつきが生じる虞がある。また、ＭＥＭＳプロセスによっては可動板や振動板を厚く作製することが困難である。そのため、ＭＥＭＳプロセスによって流体ポンプを作製する場合、流体ポンプに要求される剛性を確保することが困難である。
【0006】
開示の技術の１つの側面は、流体ポンプとしての剛性を確保しつつ、より高精度に作製された流体ポンプ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】
【0007】
開示の技術の１つの側面は、次のような流体ポンプによって例示される。本流体ポンプは、第１半導体層と、上記第１半導体層よりも厚い第２半導体層と、上記第１半導体層と上記第２半導体層との間に形成される酸化膜層とを含むＳｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）部材の上記第２半導体層を加工して形成された振動板と、上記振動板の上側の面に設けられ、上記振動板を振動させる駆動部と、上記振動板の下側の面に対向して設けられ、貫通孔が形成された可動板と、を備える。
【0008】
本流体ポンプは、振動板の振動によって貫通孔から流体を導入し、導入した流体を送出する。ここで、上記駆動部は、圧電素子であって良い。本流体ポンプでは、振動板が上記ＳＯＩ部材を用いて作製される。このようなＳＯＩ部材は、機械的なプロセスよりも高精度に作製される。また、ＳＯＩ部材は、第１半導体層及び第２半導体層をＭＥＭＳプロセスによる薄膜積層工程よりも厚く作製されることが可能である。そのため、このような流体ポンプは、機械的なプロセスよりも高精度に作製され、ＭＥＭＳプロセスによる薄膜積層工程よりも厚さを確保した振動板を備えることができる。そのため、本流体ポンプは、
流体ポンプとしての剛性を確保しつつ、より高精度に作製されることができる。なお、上記流体ポンプでは振動板がＳＯＩ部材によって形成されたが、可動板がＳＯＩ部材によって形成されてもよい。また、振動板及び可動板の双方がＳＯＩ部材によって形成されてもよい。
流体ポンプとしての剛性を確保しつつ、より高精度に作製されることができる。なお、上記流体ポンプでは振動板がＳＯＩ部材によって形成されたが、可動板がＳＯＩ部材によって形成されてもよい。また、振動板及び可動板の双方がＳＯＩ部材によって形成されてもよい。
【0009】
ここで、本流体ポンプの作製に用いるＳＯＩ部材では、上記第１半導体層及び上記第２半導体層は、単結晶シリコンであってもよい。上記第１半導体層及び上記第２半導体層が単結晶シリコンであることで、振動板や可動板に残留する応力を非常に小さなものとすることができる。
【0010】
開示の技術は、次の特徴を備えてもよい。上記振動板の下側の面には、複数の突起が設けられる。このような構成を採用することで、高精度に作製されたことで表面が鏡面となった振動板及び可動板とがスティック（固着）することが抑制される。なお、上記複数の突起は、可動板の上側の面に設けられてもよい。
【発明の効果】
【0011】
本流体ポンプは、流体ポンプとしての剛性を確保しつつ、より高精度に作製されることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
＜実施形態＞
図１は、実施形態に係るＭＥＭＳポンプ１の一例を示す図である。図１では、ＭＥＭＳポンプ１を側面から見た断面を例示する。ＭＥＭＳポンプ１は、逆止弁を有しないマイクロポンプである。ＭＥＭＳポンプ１は、振動板１１、支持部１１ａ、可動板２１、基板２２及び圧電素子４１を備える。
図１は、実施形態に係るＭＥＭＳポンプ１の一例を示す図である。図１では、ＭＥＭＳポンプ１を側面から見た断面を例示する。ＭＥＭＳポンプ１は、逆止弁を有しないマイクロポンプである。ＭＥＭＳポンプ１は、振動板１１、支持部１１ａ、可動板２１、基板２２及び圧電素子４１を備える。
【0014】
ＭＥＭＳポンプ１は、２つのＳＯＩ部材を用いて作製される。ＭＥＭＳポンプ１では、１つのＳＯＩ部材を用いて振動板１１が形成され、もう１つのＳＯＩ部材を用いて可動板２１、基板２２、導入口２１１及び開口部２２１が作製される。ＳＯＩ部材についての詳細は後述するが、図１において着色された部分はＳＯＩ部材の酸化膜を例示する。ＭＥＭＳポンプ１は、振動板１１や可動板２１の振動によって流体を送出する。流体としては、例えば、空気等の気体や水等の液体を挙げることができる。以下、本明細書において、基板２２から振動板１１に向かう方向を「上」、振動板１１から基板２２に向かう方向を「下」とも称する。
【0015】
振動板１１は、薄い板状に形成される。振動板１１は、支持部１１ａ（図１では、バネ
形状で例示）によって可動板２１との間にギャップ３１を確保した状態で支持される。振動板１１の下方には基板２２が配置される。基板２２の中央部には、基板２２の下方に向けて開口する開口部２２１が形成される。開口部２２１が形成されることで、薄い板状の可動板２１が形成される。換言すれば、基板２２の可動板２１に対応する位置に開口部２２１が形成される。振動板１１と可動板２１とは、振動板１１の下側の面と可動板２１の上側の面とが互いに対向するように、配置される。可動板２１の略中央には、可動板２１を厚さ方向に貫通する導入口２１１が設けられる。導入口２１１は、「貫通孔」の一例である。
形状で例示）によって可動板２１との間にギャップ３１を確保した状態で支持される。振動板１１の下方には基板２２が配置される。基板２２の中央部には、基板２２の下方に向けて開口する開口部２２１が形成される。開口部２２１が形成されることで、薄い板状の可動板２１が形成される。換言すれば、基板２２の可動板２１に対応する位置に開口部２２１が形成される。振動板１１と可動板２１とは、振動板１１の下側の面と可動板２１の上側の面とが互いに対向するように、配置される。可動板２１の略中央には、可動板２１を厚さ方向に貫通する導入口２１１が設けられる。導入口２１１は、「貫通孔」の一例である。
【0016】
圧電素子４１は、供給される電圧に応じて伸縮する素子である。圧電素子４１は、振動板１１の上側の面に配置される。圧電素子４１と振動板１１とは、例えば、接着剤によって接着される。所定周波数の電圧が加えられた圧電素子４１の伸縮に伴い、振動板１１は振動する。振動板１１の振動に伴ってギャップ３１の体積が変動し、それに伴い可動板２１が振動する。振動板１１及び可動板２１は、略同じ周波数で振動する。圧電素子４１は、「駆動部」の一例である。
【0017】
（ＭＥＭＳポンプ１の動作概略）
図２は、実施形態に係るＭＥＭＳポンプ１の動作を模式的に示す図である。図２では圧電素子４１の図示は省略している。図２（ａ）では、供給される電圧に応じて圧電素子４１が伸びることで振動板１１が撓み、導入口２１１からギャップ３１に流体が導入される。図２（ｂ）では、図２（ａ）とは極性が逆の電圧が供給された圧電素子４１が縮むことで振動板１１が縮み、ギャップ３１に導入された流体が振動板１１の外縁部に向けて送出される。ＭＥＭＳポンプ１は、このような動作を繰り返すことで流体を送出する。
図２は、実施形態に係るＭＥＭＳポンプ１の動作を模式的に示す図である。図２では圧電素子４１の図示は省略している。図２（ａ）では、供給される電圧に応じて圧電素子４１が伸びることで振動板１１が撓み、導入口２１１からギャップ３１に流体が導入される。図２（ｂ）では、図２（ａ）とは極性が逆の電圧が供給された圧電素子４１が縮むことで振動板１１が縮み、ギャップ３１に導入された流体が振動板１１の外縁部に向けて送出される。ＭＥＭＳポンプ１は、このような動作を繰り返すことで流体を送出する。
【0018】
（ＭＥＭＳポンプ１作製に用いられるＳＯＩ部材１００）
図３は、実施形態に係るＭＥＭＳポンプ１に用いられるＳＯＩ部材１００の一例を示す図である。ＳＯＩ部材１００は、活性層１０１、酸化膜１０２及び支持基板１０３を含む。活性層１０１及び支持基板１０３は、例えば、単結晶シリコンである。酸化膜１０２は、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）である。ＳＯＩ部材１００は、単結晶シリコンで形成された活性層１０１及び支持基板１０３の間に、絶縁層となる酸化膜１０２が介在する。ＳＯＩ部材１００は、例えば、酸化処理を行った支持基板１０３を活性層１０１と張り合わせて熱処理を行った上で表面を研磨することで作製される。本実施形態に係るＭＥＭＳポンプ１の作製に用いられるＳＯＩ部材１００は、例えば、高さが略５００μｍのものである。ＭＥＭＳポンプ１は、このようなＳＯＩ部材１００を２つ用いて作製される。活性層１０１は、「第１半導体層」及び「第２１半導体層」の一例である。酸化膜１０２は、「酸化膜層」、「第１酸化膜層」及び「第２酸化膜層」の一例である。支持基板１０３は、「第２半導体層」及び「第２２半導体層」の一例である。
図３は、実施形態に係るＭＥＭＳポンプ１に用いられるＳＯＩ部材１００の一例を示す図である。ＳＯＩ部材１００は、活性層１０１、酸化膜１０２及び支持基板１０３を含む。活性層１０１及び支持基板１０３は、例えば、単結晶シリコンである。酸化膜１０２は、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）である。ＳＯＩ部材１００は、単結晶シリコンで形成された活性層１０１及び支持基板１０３の間に、絶縁層となる酸化膜１０２が介在する。ＳＯＩ部材１００は、例えば、酸化処理を行った支持基板１０３を活性層１０１と張り合わせて熱処理を行った上で表面を研磨することで作製される。本実施形態に係るＭＥＭＳポンプ１の作製に用いられるＳＯＩ部材１００は、例えば、高さが略５００μｍのものである。ＭＥＭＳポンプ１は、このようなＳＯＩ部材１００を２つ用いて作製される。活性層１０１は、「第１半導体層」及び「第２１半導体層」の一例である。酸化膜１０２は、「酸化膜層」、「第１酸化膜層」及び「第２酸化膜層」の一例である。支持基板１０３は、「第２半導体層」及び「第２２半導体層」の一例である。
【0019】
（ＭＥＭＳポンプ１の作製）
図４及び図５は、ＭＥＭＳポンプ１の作製方法の一例を示す図である。図４では、圧電素子４１を接着する手前までの工程が説明され、図５では圧電素子４１を接着する工程が説明される。なお、図４に例示される工程はＭＥＭＳプロセスによって行われる。以下、図４及び図５を参照してＭＥＭＳポンプ１の製造方法について説明する。
図４及び図５は、ＭＥＭＳポンプ１の作製方法の一例を示す図である。図４では、圧電素子４１を接着する手前までの工程が説明され、図５では圧電素子４１を接着する工程が説明される。なお、図４に例示される工程はＭＥＭＳプロセスによって行われる。以下、図４及び図５を参照してＭＥＭＳポンプ１の製造方法について説明する。
【0020】
図４（ａ）に例示する工程では、振動板１１の作製に用いるＳＯＩ部材１００ａと、可動板２１、基板２２、導入口２１１及び開口部２２１の作製に用いるＳＯＩ部材１００ｂとが用意される。ＳＯＩ部材１００ａは、「第１ＳＯＩ部材」の一例である。ＳＯＩ部材１００ｂは、「第２ＳＯＩ部材」の一例である。図４（ｂ）に例示する工程では、ＳＯＩ部材１００ａ及びＳＯＩ部材１００ｂに対して、酸化膜１０２に達するまでエッチング加工が行われる。活性層１０１と酸化膜１０２とが異なる物質であることから酸化膜１０２
に達した時点でエッチング加工が停止する。そのため、図４（ｂ）に例示する工程におけるエッチング加工は、時間制御を行わなくとも容易に高精度の加工を実現することができる。
に達した時点でエッチング加工が停止する。そのため、図４（ｂ）に例示する工程におけるエッチング加工は、時間制御を行わなくとも容易に高精度の加工を実現することができる。
【0021】
図４（ｃ）に例示する工程では、エッチング加工が行われたＳＯＩ部材１００ａとＳＯＩ部材１００ｂとを互いに活性層１０１が設けられた面が向き合うように接合する。この接合ではＳＯＩ部材１００ａ及びＳＯＩ部材１００ｂに対して厚さ方向における加圧が行われる。
【0022】
図４（ｄ）に例示する工程では、エッチング加工によって、ＳＯＩ部材１００ｂに開口部２２１が形成されることで、可動板２１が形成され、ＳＯＩ部材１００ａには、支持部１１ａと振動板１１が形成される。さらに、図４（ｄ）に例示する工程では、可動板２１の略中央部に導入口２１１が形成される。
【0023】
図５に例示する工程では、圧電素子４１が振動板１１の上側の面に接着される。圧電素子４１の接着においては、接着剤が塗布された振動板１１の上面に圧電素子４１が載せられる。そして、圧電素子４１の上方から加圧されることで、圧電素子４１が振動板１１に密着して接着されるとともに、接着剤の層を薄くすることができる。なお、本実施形態では、図４（ｄ）に例示する工程の後に圧電素子４１の接着が行われたが、圧電素子４１の接着は、図４（ａ）から図４（ｄ）に例示する工程のいずれかの工程において行われてもよい。すなわち、圧電素子４１を振動板１１に設ける工程は、ＭＥＭＳプロセスによって行われてもよい。
【0024】
（実施形態の作用効果）
本実施形態に係るＭＥＭＳポンプ１は、振動板１１、可動板２１、導入口２１１及び開口部２２１の作製がＭＥＭＳプロセスによって行われる。そのため、本実施形態に係るＭＥＭＳポンプ１は、機械的なプロセスで作製されるマイクロポンプと比較して、高精度に作製される。
本実施形態に係るＭＥＭＳポンプ１は、振動板１１、可動板２１、導入口２１１及び開口部２２１の作製がＭＥＭＳプロセスによって行われる。そのため、本実施形態に係るＭＥＭＳポンプ１は、機械的なプロセスで作製されるマイクロポンプと比較して、高精度に作製される。
【0025】
本実施形態では、ＭＥＭＳポンプ１の作製にＳＯＩ部材１００を採用した。ＳＯＩ部材１００は、ＭＥＭＳプロセスによる薄膜積層工程では作製困難な厚い（例えば、数１０μｍ以上）構造を実現することができる。また、ＭＥＭＳポンプ１では、単結晶シリコンで形成された支持基板１０３によって振動板１１が形成され、単結晶シリコンで形成された活性層１０１によって可動板２１が形成される。単結晶シリコンであることから、振動板１１及び可動板２１の残留応力が可及的に抑制される。そのため、ＭＥＭＳポンプ１では、残留応力によるギャップ３１の個体差を抑制することができる。また、ＳＯＩ部材１００を採用することで厚い構造をＭＥＭＳポンプ１に適用できるため、ＭＥＭＳポンプ１は、流体ポンプに求められる振動板１１及び可動板２１の剛性を確保することができる。
【0026】
本実施形態に係るＭＥＭＳポンプ１は、動作速度の遅い逆止弁を有しない。そのため、ＭＥＭＳポンプ１は、振動板１１を高周波数で大きく振動させることができ、ひいては、逆止弁を有するポンプよりも高い流量を確保することができる。
【0027】
＜第１変形例＞
実施形態では、ＳＯＩ部材１００ａ、ＳＯＩ部材１００ｂといった２つのＳＯＩ部材１００を用いてＭＥＭＳポンプ１が作製されたが、１つのＳＯＩ部材１００とシリコンウェハとを組み合わせてＭＥＭＳポンプ１が作製されてもよい。第１変形例では、振動板１１をシリコンウェハで作製し、可動板２１と基板２２とをＳＯＩ部材１００で作製する例について説明する。図６は、第１変形例に係るＭＥＭＳポンプ１の作製方法の一例を示す図である。以下、図６を参照して第１変形例に係るＭＥＭＳポンプ１の製造方法について説
明する。
実施形態では、ＳＯＩ部材１００ａ、ＳＯＩ部材１００ｂといった２つのＳＯＩ部材１００を用いてＭＥＭＳポンプ１が作製されたが、１つのＳＯＩ部材１００とシリコンウェハとを組み合わせてＭＥＭＳポンプ１が作製されてもよい。第１変形例では、振動板１１をシリコンウェハで作製し、可動板２１と基板２２とをＳＯＩ部材１００で作製する例について説明する。図６は、第１変形例に係るＭＥＭＳポンプ１の作製方法の一例を示す図である。以下、図６を参照して第１変形例に係るＭＥＭＳポンプ１の製造方法について説
明する。
【0028】
図６（ａ）に例示する工程では、振動板１１作製に用いるシリコンウェハ１５０と、可動板２１、基板２２、導入口２１１及び開口部２２１の作製に用いるＳＯＩ部材１００とが用意される。図６（ｂ）に例示する工程では、シリコンウェハ１５０に対して時間制御でエッチング加工が行われる。また、ＳＯＩ部材１００に対して、酸化膜１０２に達するまでエッチング加工が行われる。ＳＯＩ部材１００に対するエッチング加工は、活性層１０１から酸化膜１０２に達した時点でエッチング加工が停止する。そのため、ＳＯＩ部材１００に対するエッチング加工は、時間制御を行わなくとも容易に高精度のものとなる。
【0029】
図６（ｃ）に例示する工程では、エッチング加工が行われたシリコンウェハ１５０とＳＯＩ部材１００とを、互いにエッチング加工が行われた面が向き合うように接合する。この接合では、シリコンウェハ１５０及びＳＯＩ部材１００に対して厚さ方向における加圧が行われる。
【0030】
図６（ｄ）に例示する工程では、エッチング加工によって、ＳＯＩ部材１００ｂに開口部２２１が形成されることで、可動板２１が形成され、ＳＯＩ部材１００ａには、支持部１１ａと振動板１１が形成される。さらに、図６（ｄ）に例示する工程では、可動板２１の略中央部に導入口２１１が形成される。圧電素子４１を接着する工程は実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【0031】
第１変形例によれば、可動板２１及び基板２２はＳＯＩ部材１００によって作製される。そのため、可動板２１及び基板２２の加工では、図６（ｂ）を参照して説明したように、時間制御を行わなくとも高精度のエッチング加工を行うことができる。そのため、第１変形例によれば、振動板１１、可動板２１及び基板２２をシリコンウェハで作製する場合と比較して、高精度のＭＥＭＳポンプ１をより容易に作製することができる。
【0032】
＜第２変形例＞
第１変形例では、振動板１１がシリコンウェハで作製され、可動板２１と基板２２とがＳＯＩ部材１００で作製された。第２変形例では、振動板１１がＳＯＩ部材１００で作製され、可動板２１と基板２２とがシリコンウェハ１５０で作製される例について説明する。図７は、第２変形例に係るＭＥＭＳポンプ１の作製方法の一例を示す図である。以下、図７を参照して第２変形例に係るＭＥＭＳポンプ１の製造方法について説明する。
第１変形例では、振動板１１がシリコンウェハで作製され、可動板２１と基板２２とがＳＯＩ部材１００で作製された。第２変形例では、振動板１１がＳＯＩ部材１００で作製され、可動板２１と基板２２とがシリコンウェハ１５０で作製される例について説明する。図７は、第２変形例に係るＭＥＭＳポンプ１の作製方法の一例を示す図である。以下、図７を参照して第２変形例に係るＭＥＭＳポンプ１の製造方法について説明する。
【0033】
図７（ａ）に例示する工程では、振動板１１の作製に用いるＳＯＩ部材１００と、可動板２１、基板２２、導入口２１１及び開口部２２１の作製に用いるシリコンウェハ１５０とが用意される。図７（ｂ）に例示する工程では、ＳＯＩ部材１００に対して、酸化膜１０２に達するまでエッチング加工が行われる。ＳＯＩ部材１００に対するエッチング加工は、活性層１０１から酸化膜１０２に達した時点でエッチング加工が停止する。そのため、ＳＯＩ部材１００に対するエッチング加工は、時間制御を行わなくとも容易に高精度のものとなる。また、シリコンウェハ１５０に対して時間制御でエッチング加工が行われる。
【0034】
図７（ｃ）に例示する工程では、エッチング加工が行われたＳＯＩ部材１００とシリコンウェハ１５０とを、互いにエッチング加工が行われた面が向き合うように接合する。この接合では、シリコンウェハ１５０及びＳＯＩ部材１００に対して厚さ方向における加圧が行われる。
【0035】
図７（ｄ）に例示する工程では、エッチング加工によって、ＳＯＩ部材１００ｂに開口部２２１が形成されることで、可動板２１が形成され、ＳＯＩ部材１００ａには、支持部
１１ａと振動板１１が形成される。さらに、図７（ｄ）に例示する工程では、可動板２１の略中央部に導入口２１１が形成される。圧電素子４１を接着する工程は実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
１１ａと振動板１１が形成される。さらに、図７（ｄ）に例示する工程では、可動板２１の略中央部に導入口２１１が形成される。圧電素子４１を接着する工程は実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【0036】
第２変形例によれば、振動板１１はＳＯＩ部材１００によって作製される。そのため、振動板１１の加工では、図６（ｂ）を参照して説明したように、時間制御を行わなくとも高精度のエッチング加工を行うことができる。そのため、第２変形例によれば、振動板１１、可動板２１及び基板２２をシリコンウェハで作製する場合と比較して、容易に高精度のＭＥＭＳポンプ１を作製することができる。
【0037】
＜第３変形例＞
高精度に作製されるＭＥＭＳポンプ１では、振動板１１と可動板２１の表面が平滑な面（鏡面）となっていることから、振動板１１と可動板２１とが接触するとスティック（固着）する虞がある。そこで、第３変形例では、振動板１１または可動板２１の表面に複数の突起を設けることで、このようなスティックを抑制する構造について説明する。
高精度に作製されるＭＥＭＳポンプ１では、振動板１１と可動板２１の表面が平滑な面（鏡面）となっていることから、振動板１１と可動板２１とが接触するとスティック（固着）する虞がある。そこで、第３変形例では、振動板１１または可動板２１の表面に複数の突起を設けることで、このようなスティックを抑制する構造について説明する。
【0038】
図８は、第３変形例に係るＭＥＭＳポンプ１ａの一例を示す第１の図である。図８では、ＭＥＭＳポンプ１ａを側面から見た断面が例示される。図８に例示されるＭＥＭＳポンプ１ａでは、振動板１１の下側の表面から可動板２１に向けて突出する複数の振動板側ストッパ１２が所定間隔で設けられる。振動板側ストッパ１２の高さは、ギャップ３１の間隔よりも小さく形成されるため、振動板１１が振動していない状態では振動板側ストッパ１２と可動板２１とは接触せずに互いに離れている。
【0039】
図９は、第３変形例に係るＭＥＭＳポンプ１ａの一例を示す第２の図である。図９では、ＭＥＭＳポンプ１ａを側面から見た断面が例示される。図９に例示されるＭＥＭＳポンプ１ａでは、可動板２１の上側の表面から振動板１１に向けて突出する複数の可動板側ストッパ２３が所定間隔で設けられる。可動板側ストッパ２３の高さは、ギャップ３１の間隔よりも小さく形成されるため、振動板１１が振動していない状態では可動板側ストッパ２３と振動板１１とは接触せずに互いに離れている。
【0040】
このような振動板側ストッパ１２や可動板側ストッパ２３が設けられることで、振動板１１と可動板２１とが密着することが抑制され、ひいては、振動板１１と可動板２１とのスティックが抑制される。
【0041】
＜付記１＞
第１半導体層（１０１）と、前記第１半導体層（１０１）よりも厚い第２半導体層（１０３）と、前記第１半導体層（１０１）と前記第２半導体層（１０３）との間に形成される酸化膜層（１０２）とを含むＳｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）部材（１００、１００ａ）の前記第２半導体層（１０３）を加工して形成された振動板（１１）と、
前記振動板（１１）の上側の面に設けられ、前記振動板（１１）を振動させる駆動部（４１）と、
前記振動板（１１）の下側の面に対向して設けられ、貫通孔（２１１）が形成された可動板（２１）と、を備える、
流体ポンプ（１）。
＜付記２＞
振動板（１１）と、
前記振動板（１１）の上側の面に設けられ、前記振動板（１１）を振動させる駆動部（４１）と、
前記振動板の下側の面に対向して設けられ、第１半導体層（１０１）と、前記第１半導
体層よりも厚い第２半導体層（１０２）と、前記第１半導体層（１０１）と前記第２半導体層（１０３）との間に形成される酸化膜層（１０２）とを含むＳｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）部材（１００、１００ｂ）の前記第１半導体層（１０１）を加工して形成され、貫通孔（２１１）を含む可動板（２１）と、を備える、
流体ポンプ（１）。
＜付記３＞
第１半導体層（１０１）と、前記第１半導体層（１０１）よりも厚い第２半導体層（１０３）と、前記第１半導体層（１０１）と前記第２半導体層（１０３）との間に形成される第１酸化膜層（１０２）とを含む第１Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）部材（１００ａ）の前記第２半導体層（１０３）を加工して形成された振動板（１１）と、
前記振動板（１１）の上側の面に設けられ、前記振動板（１１）を振動させる駆動部（４１）と、
前記振動板（１１）の下側の面に対向して設けられ、第２１半導体層（１０１）と、前記第２１半導体層（１０１）よりも厚い第２２半導体層（１０３）と、前記第２１半導体層（１０１）と前記第２２半導体層（１０３）との間に形成される第２酸化膜層（１０２）とを含む第２Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）部材（１００ｂ）の前記第２１半導体層（１０１）を加工して形成され、貫通孔（２１１）を含む可動板（２１）と、を備える、
流体ポンプ（１）。
第１半導体層（１０１）と、前記第１半導体層（１０１）よりも厚い第２半導体層（１０３）と、前記第１半導体層（１０１）と前記第２半導体層（１０３）との間に形成される酸化膜層（１０２）とを含むＳｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）部材（１００、１００ａ）の前記第２半導体層（１０３）を加工して形成された振動板（１１）と、
前記振動板（１１）の上側の面に設けられ、前記振動板（１１）を振動させる駆動部（４１）と、
前記振動板（１１）の下側の面に対向して設けられ、貫通孔（２１１）が形成された可動板（２１）と、を備える、
流体ポンプ（１）。
＜付記２＞
振動板（１１）と、
前記振動板（１１）の上側の面に設けられ、前記振動板（１１）を振動させる駆動部（４１）と、
前記振動板の下側の面に対向して設けられ、第１半導体層（１０１）と、前記第１半導
体層よりも厚い第２半導体層（１０２）と、前記第１半導体層（１０１）と前記第２半導体層（１０３）との間に形成される酸化膜層（１０２）とを含むＳｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）部材（１００、１００ｂ）の前記第１半導体層（１０１）を加工して形成され、貫通孔（２１１）を含む可動板（２１）と、を備える、
流体ポンプ（１）。
＜付記３＞
第１半導体層（１０１）と、前記第１半導体層（１０１）よりも厚い第２半導体層（１０３）と、前記第１半導体層（１０１）と前記第２半導体層（１０３）との間に形成される第１酸化膜層（１０２）とを含む第１Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）部材（１００ａ）の前記第２半導体層（１０３）を加工して形成された振動板（１１）と、
前記振動板（１１）の上側の面に設けられ、前記振動板（１１）を振動させる駆動部（４１）と、
前記振動板（１１）の下側の面に対向して設けられ、第２１半導体層（１０１）と、前記第２１半導体層（１０１）よりも厚い第２２半導体層（１０３）と、前記第２１半導体層（１０１）と前記第２２半導体層（１０３）との間に形成される第２酸化膜層（１０２）とを含む第２Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）部材（１００ｂ）の前記第２１半導体層（１０１）を加工して形成され、貫通孔（２１１）を含む可動板（２１）と、を備える、
流体ポンプ（１）。
【0042】
以上説明した実施形態の構成は例示であり、開示の技術は実施形態の構成に限定されない。また、以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0043】
１・・ＭＥＭＳポンプ
１ａ・・ＭＥＭＳポンプ
１１・・振動板
１１ａ・・支持部
１２・・振動板側ストッパ
２１・・可動板
２２・・基板
２３・・可動板側ストッパ
３１・・ギャップ
４１・・圧電素子
５０・・治具
５１・・支持部
１００・・ＳＯＩ部材
１００ａ・・ＳＯＩ部材
１００ｂ・・ＳＯＩ部材
１０１・・活性層
１０２・・酸化膜
１０３・・支持基板
１５０・・シリコンウェハ
２１１・・導入口
２２１・・開口部
１ａ・・ＭＥＭＳポンプ
１１・・振動板
１１ａ・・支持部
１２・・振動板側ストッパ
２１・・可動板
２２・・基板
２３・・可動板側ストッパ
３１・・ギャップ
４１・・圧電素子
５０・・治具
５１・・支持部
１００・・ＳＯＩ部材
１００ａ・・ＳＯＩ部材
１００ｂ・・ＳＯＩ部材
１０１・・活性層
１０２・・酸化膜
１０３・・支持基板
１５０・・シリコンウェハ
２１１・・導入口
２２１・・開口部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】