特許 7583532 ＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-06

(45)【発行日】2024-11-14

(54)【発明の名称】ＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法

(51)【国際特許分類】

   H10N 30/082 20230101AFI20241107BHJP

   H10N 30/20 20230101ALI20241107BHJP

   B81C 1/00 20060101ALI20241107BHJP

   G02B 26/10 20060101ALI20241107BHJP

   G02B 26/08 20060101ALI20241107BHJP

【ＦＩ】

H10N30/082

H10N30/20

B81C1/00

G02B26/10 104Z

G02B26/08 E

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020067307

(22)【出願日】2020-04-03

(65)【公開番号】P2021163937

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2023-03-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】デロイトトーマツ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】荻原 宏之

(72)【発明者】

【氏名】狭間 章弘

【審査官】加藤 俊哉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－２０７９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／０９８０２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００３－１５９７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１８２２２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００６／０９０６１８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ１０Ｎ ３０／０８２

Ｈ１０Ｎ ３０／２０

Ｂ８１Ｃ １／００

Ｇ０２Ｂ ２６／１０

Ｇ０２Ｂ ２６／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェハの表面に下側から順番に下部電極層及び圧電膜層を積層する第１工程と、
前記圧電膜層に混入した異物の各領域を前記圧電膜層の表面における検出領域として検出し、記憶する第２工程と、
前記圧電膜層の表面に上部電極層を積層する第３工程と、
前記第２工程で記憶した前記検出領域に基づいて作成された露光パターンに基づき、前記検出領域に対応した大きさで前記異物を内側に含む除去領域にて前記圧電膜層に前記異物を埋没させたまま、フォトエッチングにより前記上部電極層を除去し、前記除去領域における前記圧電膜層の表面に前記異物の隆起部分を露出させる第４工程と、
を備えることを特徴とするＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載のＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法において、
前記第４工程のフォトエッチングは、レジスト層の剥離前のドライエッチングにおいて前記除去領域の周囲の前記上部電極層の周壁を前記圧電膜層の方に向かって内径を減少するテーパ状に形成するアンダエッチングを含むことを特徴とするＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法において、
前記第４工程のフォトエッチングでは、前記除去領域の周輪郭を円形又はすべての内角が鈍角である多角形に形成することを特徴とするＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法において、
各異物に対し、前記圧電膜層の表面において、該異物の検出領域の外接円の直径をΦＵｏ、該外接円を内側に含む前記除去領域の内接円の直径をΦＵｉ、及び該外接円の中心と該内接円の中心の距離をＤａとするとき、
前記内接円の中心は、前記外接円の内側に位置し、
かつΦＵｉ－ΦＵｏ＞Ｄａであることを特徴とするＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法。

【請求項5】

請求項４に記載のＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法において、
３～１０μｍのΦＵｏに対し、ΦＵｉはΦＵｏのほぼ２．２倍であることを特徴とするＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法において、
前記ＭＥＭＳ圧電アクチュエータは、ＭＥＭＳ光偏向器に装備されることを特徴とするＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）圧電アクチュエータ製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法では、圧電膜層に異物が混入することがある。混入異物は、ＭＥＭＳ圧電アクチュエータの使用時に圧電膜層の（電気）絶縁破壊の原因になり易く、対策が求められる。

【0003】

特許文献１，２は、混入異物に因る絶縁破壊に対処したＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法を開示する。

【0004】

特許文献１のＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法では、異物の上端部が圧電膜層から隆起していると、上部電極層の表面の対応箇所も隆起することに着目し、隆起を内側に含む領域に対して上部電極層の表面側からレーザ光を照射する。これにより、該領域の上部電極層が除去されるので、除去領域内の異物には、ＭＥＭＳ圧電アクチュエータの使用時に上部電極からの電圧が印加されず、異物に起因する絶縁破壊が抑制される。

【0005】

特許文献２のＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法では、上部電極層を形成した後で上部電極層の表面側に導電性振動板層を追加形成する前の工程で、上部電極層－下部電極層間に所定電圧を印加する。これにより、異物の直上の上部電極層の領域が除去されるので、製造後のＭＥＭＳ圧電アクチュエータは、異物に起因する絶縁破壊が回避される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】国際公開２０１５／１８２２２８号

【文献】特許第３８４３００４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１のＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法では、レーザ光で上部電極層を除去するとき、レーザ光は直接照射されないが、直接照射領域の近辺のかなりの領域がレーザ光の影響を受けて変質してしまう。このような変質は、アクチュエータ力を弱めてしまう。上部電極層において、除去領域の周壁の上端に沿ってバリが生じてしまい、該バリが電界集中を引き起こすという副作用的問題を引き起こす。

【0008】

特許文献２のＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法では、上部電極層の形成後、予め上部電極層と下部電極層との間に所定電圧を印加して、異物の直上の上部電極層を予め破壊してから、上部電極層の表面に導電性振動板層等の別の被膜を積層する。しかしながら、事前の破壊時に上部電極層の破壊物が上部電極層の非破壊領域の表面に飛び散り、別の被膜を追加形成する前に飛散した破壊物を除去する工程が必要になってしまう。

【0009】

本発明の目的は、副作用的問題を伴わずに混入異物に対する対策を施すことができるＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明のＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法は、
ウェハの表面に下側から順番に下部電極層及び圧電膜層を積層する第１工程と、
前記圧電膜層に混入した異物の各領域を前記圧電膜層の表面における検出領域として検出し、記憶する第２工程と、
前記圧電膜層の表面に上部電極層を積層する第３工程と、
前記第２工程で検出した前記検出領域に基づいて作成された露光パターンに基づき、フォトエッチングにより前記検出領域に対応した大きさで内側に含む除去領域を前記上部電極層から除去し、該除去領域に前記圧電膜層の表面を露出させる第４工程と、
を備える。

【0011】

本発明のＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法によれば、フォトエッチングにより異物の検出領域を内側に含む除去領域が上部電極層から除去される。この結果、製造中、除去領域の直下含む範囲外の圧電膜層がレーザ光の影響で変質したり、除去領域を破壊する際に破壊物が飛散したりする弊害を回避しつつ、上部電極層から除去領域を除去することができる。

【0012】

好ましくは、本発明のＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法において、
前記第４工程のフォトエッチングは、レジスト層の剥離前のドライエッチングにおいて前記除去領域の周壁を前記圧電膜層の方に向かって内径を減少するテーパ状に形成するアンダエッチングを含む。

【0013】

この構成によれば、除去領域の周壁をテーパ状にすることにより、除去領域の周壁における電界集中を排除して、異物を介する絶縁破壊を一層抑制することができる。

【0014】

好ましくは、本発明のＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法において、
前記第４工程のフォトエッチングでは、前記除去領域の周輪郭を円形又はすべての内角が鈍角である多角形に形成する。

【0015】

この構成によれば、除去領域の周輪郭の頂点に大きな電界集中が起こることを防止することができる。

【0016】

好ましくは、本発明のＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法において、
各異物に対し、前記圧電膜層の表面において、該異物の検出領域の外接円の直径をΦＵｏ、該外接円を内側に含む前記除去領域の内接円の直径をΦＵｉ、及び該外接円の中心と該内接円の中心の距離をＤａとするとき、
前記内接円の中心は、前記外接円の内側に位置し、
かつΦＵｉ－ΦＵｏ＞Ｄａである。

【0017】

この構成によれば、異物の中心が明確でないときも、適切な除去領域を設定することができる。

【0018】

好ましくは、本発明のＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法において、
３～１０μｍのΦＵｏに対し、ΦＵｉはΦＵｏのほぼ２．２倍である。

【0019】

この構成よれば、不必要に大きくならない除去領域を適切に設定することができる。

【0020】

好ましくは、本発明のＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法において、
前記ＭＥＭＳ圧電アクチュエータは、ＭＥＭＳ光偏向器に装備される。

【0021】

ＭＥＭＳ光偏向器のＭＥＭＳ圧電アクチュエータは、インクジェットプリンタやその他の装置に装備されるＭＥＭＳ圧電アクチュエータに比して圧電膜層における単位厚さ当たりの電界差が大きく、異物に因る絶縁破壊が起こり易い。この構成によれば、ＭＥＭＳ光偏向器のＭＥＭＳ圧電アクチュエータの製造方法として特に好適となる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施形態のＭＥＭＳ圧電アクチュエータを装備する光偏向器を正面から見た模式図である。

【図2A】光偏向器のＭＥＭＳ圧電アクチュエータを製造する方法を工程順に示す図である。

【図2B】図２Ａの工程の後に続く工程順に示している。

【図3】凹所を包囲する上部電極層の壁部に形成されたテーパ部の傾斜角度についての説明図である。

【図4】凹所の形状例を示す図である。

【図5】除去領域の寸法関係についての説明図である。

【図6】実施形態と比較例とについて試験時間と故障率とを調べたグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の好ましい実施態様について説明する。本発明は、以下の実施態様に限定されないことは言うまでもない。本発明は、明細書に開示した技術的思想の範囲内で種々の態様で実施される。なお、実施態様間で共通する構成要素は、同一の符号をつけている。

【0024】

（光偏向器）
図１は、本発明の実施形態のＭＥＭＳ圧電アクチュエータを装備する光偏向器１０を正面から見た模式図である。ＭＥＭＳの光偏向器１０は、主要構成要素として、ミラー部１１、トーションバー１２ａ，１２ｂ、内側圧電アクチュエータ１３ａ，１３ｂ、可動枠部１４、外側圧電アクチュエータ１５及び固定枠部１６を備える。

【0025】

構成の説明の便宜上、３軸座標系を定義する。原点Ｏは、ミラー部１１の中心に設定する。Ｚ軸は、光偏向器１０の厚さ方向に平行な軸とする。ミラー部１１は、非共振回動軸Ｌｘと共振回動軸Ｌｙとの２軸の回りに往復回動する。Ｘ軸及びＹ軸は、原点Ｏにおいて立てたミラー部１１の平面のミラー面の法線がＺ軸に平行になった時、非共振回動軸Ｌｘ及び共振回動軸Ｌｙに一致する方向に定義する。

【0026】

トーションバー１２（上下のトーションバー１２ａ，１２ｂの総称）は、Ｙ軸に沿って延在し、ミラー部１１と可動枠部１４との間に介在する。

【0027】

内側圧電アクチュエータ１３（左右の内側圧電アクチュエータ１３ａ，１３ｂの総称）は、Ｙ軸方向に縦長の楕円の周輪郭で円形のミラー部１１を包囲する。トーションバー１２は、中間部において内側圧電アクチュエータ１３に結合している。

【0028】

可動枠部１４は、内側圧電アクチュエータ１３の形状と、同一の形状を有し、内側圧電アクチュエータ１３を包囲している。内側圧電アクチュエータ１３ａ，１３ｂの中間点は、Ｘ軸上に位置し、可動枠部１４の内周に結合している。

【0029】

外側圧電アクチュエータ１５（左右の外側圧電アクチュエータ１５ａ，１５ｂの総称）は、ミアンダ配列で直列結合した複数のカンチレバー２０から構成される。外側圧電アクチュエータ１５の両端は、Ｘ軸上に位置し、可動枠部１４の外周及び矩形の固定枠部１６の内周に結合している。

【0030】

複数の電極パッド１７（左右の電極パッド１７ａ，１７ｂの総称）は、固定枠部１６の左右の辺部に形成されている。各電極パッド１７は、光偏向器１０がパッケージに封入される際、パッケージ側の対応端子にボンディングワイヤにより接続される。各電極パッド１７は、光偏向器１０の内部配線（図示せず）より内側圧電アクチュエータ１３及び外側圧電アクチュエータ１５の電極（図示せず）に接続されている。

【0031】

（製造方法）
図２Ａ及び図２Ｂは、光偏向器１０のＭＥＭＳ圧電アクチュエータを製造する方法を工程（ＳＴＥＰ）順に示している。光偏向器１０において、ＭＥＭＳ圧電アクチュエータとは、内側圧電アクチュエータ１３及び外側圧電アクチュエータ１５である。

【0032】

ＳＴＥＰ１は、本発明の第１工程に対応する。ウェハ３０の表面側には、下側から順番に下部電極層３１及び圧電膜層３２が積層される。圧電膜層３２は、例えば、ＰＺＴ（チタン・ジルコン酸鉛）膜から成る。

【0033】

圧電膜層３２の成膜方法として、例えば、マグネトロンスパッタリング法、ゾルゲル法、ＭＯＣＶＤ法、又はイオンプレーティング法を採用することができる。

【0034】

圧電膜層３２には、異物３６が混入することがある。異物３６は、圧電膜層３２の表面より上側の隆起部分３７と、圧電膜層３２の表面より下側の埋没部分３８とを有する。

【0035】

ＳＴＥＰ２は、本発明の第２工程に対応する。ウェハ３０は、オリエンテーションフラット３９を有する。１つのウェハ３０から多数の光偏向器１０のチップが製造される。ＳＴＥＰ１－ＳＴＥＰ７は、個々の光偏向器１０のチップに対してではなく、ウェハ３０全体で一斉に行われるプロセスである。

【0036】

ＳＴＥＰ２の図は、圧電膜層３２の表面に対する直交方向（＝ウェハ３０の厚さ方向）で圧電膜層３２の上方から圧電膜層３２及び異物３６を見た図である。ＰＺＴ膜の圧電膜層３２は、透明であるのに対し、異物３６は、色（例：黒色）をもつ。したがって、圧電膜層３２の表面より上側からＲＧＢカメラで撮影して、撮影画像を色解析すれば、圧電膜層３２の表面に対して平行な方向の異物３６の領域（以下、「検出領域」という。）を検出することができる。

【0037】

また、異物３６は、通常、圧電膜層３２の表面に対して平行方向で最大径を隆起部分３７より埋没部分３８にもつ。これを踏まえて、ＳＴＥＰ２の図では、埋没部分３８が図示されている。

【0038】

この検出領域の位置は、ＲＧＢカメラに付属した記憶装置内に記憶され、後述するＳＴＥＰ５における露光パターンのデータとして利用される。

【0039】

なお、ＳＴＥＰ２において、ＲＧＢカメラではない、例えば触圧センサ等で異物３６を検出するときは、圧電膜層３２から露出している部分としての隆起部分３７のみの検出となる。この場合は、隆起部分３７の最大径部（通常、隆起部分３７の根元の領域）が検出領域になる。そして、隆起部分３７の最大径部が検出領域となった場合も、該検出領域のデータが不図示の記憶装置に記憶され、露光パターンのデータとして利用される。

【0040】

ＳＴＥＰ３は、本発明の第３工程に対応する。上部電極層４０が、圧電膜層３２の表面側に形成される。さらに、上部電極層４０の表面側にレジスト層４１が形成される。このレジスト層４１は、ポジ型を想定している。

【0041】

各寸法を例示すると、次のとおりである。
下部電極層３１の厚さ：２００ｎｍ
圧電膜層３２の厚さ：５μｍ
上部電極層４０の厚さ：１００ｎｍ

【0042】

ＳＴＥＰ４－６は、本発明の第４工程に対応する。

【0043】

ＳＴＥＰ４では、ＳＴＥＰ２で記憶された検出領域の位置に基づいてレジスト層４１の露光が行われる。このレジスト層４１は、ポジ型であるため、異物３６の直上位置を内側に含む領域に紫外光Ｌｖに照射される。紫外光Ｌｖは、レジスト層４１を感光でき、上部電極層４０には影響しない程度の強度を有するレーザ光であり、検出領域の位置に選択的に照射される。

【0044】

ＳＴＥＰ５では、フォトエッチングに含まれるドライエッチングにより、除去領域５３が圧電膜層３２の表面側でかつ上部電極層４０及びレジスト層４１の内側に形成される。図示の除去領域５３は、上部電極層４０の除去領域だけでなく、レジスト層４１の除去領域も含む。上部電極層４０の除去領域とレジスト層４１の除去領域とは、ウェハ３０の厚さ方向に平行にレジスト層４１の上側から圧電膜層３２の表面に投影した領域の位置で一致する。

【0045】

異物３６は、除去領域５３のほぼ中心に位置するように、レーザ光の露光パターンが設定されている。除去領域５３を包囲するレジスト層４１の縁部の下面側の上部電極層４０は、アンダエッチング５４によりテーパ部５８（ＳＴＥＰ６）が形成される。

【0046】

ＳＴＥＰ４，５のフォトエッチングについてさらに具体的に説明する。レジスト層４１は、メルク株式会社のＡＺ６１３０を用い、厚さは２μｍとした。紫外光Ｌｖ（レーザ光）照射によるパターン露光後、現像を行ってレジスト層４１のうち除去領域５３に相当する箇所を洗い流す。現像後のポストベークは、１１０℃で１分行い、レジスト層４１の端部を丸くする。

【0047】

その後のドライエッチングは、圧力を１Ｐａにし、エッチングガスＡｒ＋Ｃｌを用い、ＲＦ（高周波）放電で行った。ＳＴＥＰ５に図示の構造は、このドライエッチングを経たものである。

【0048】

ＳＴＥＰ６は、レジスト層４１の剥離工程である。該剥離工程により、レジスト層４１は、上部電極層４０の表面から除去される。テーパ部５８は、ＳＴＥＰ６のアンダエッチング５４により形成されたものであり、圧電膜層３２の表面側に向かって除去領域５３の中心の方へ傾斜している。除去領域５３及びアンダエッチング５４の具体的な構造については、図３で述べる。

【0049】

ＳＴＥＰ６の後、ＭＥＭＳの周知の製造プロセスを経て光偏向器１０が完成する。

【0050】

（除去領域の詳細説明）
図３は、除去領域５３を包囲する上部電極層４０の壁部に形成されたテーパ部５８の傾斜角度αについての説明図である。

【0051】

図２ＢのＳＴＥＰ５で説明したように、上部電極層４０において除去領域５３を包囲する包囲壁は、アンダエッチング５４によりテーパ部５８となる。図３において、下端６１及び上端６２は、それぞれテーパ部５８の上下の端であり、高さは上部電極層４０の下面及び上面に一致する。６５は、下端６１の立てた圧電膜層３２の表面の法線である。傾斜線６６は、下端６１と上端６２とを結ぶ直線である。

【0052】

図３において、各符号の定義は、次のとおりである。
Ｈｓ：圧電膜層３２の表面に対して平行な平面の方向
α：法線６５に対する下端６１から上端６２への向きへの傾斜線６６の傾斜角度
Ｗａ：隆起部分３７の根本（隆起部分３７が圧電膜層３２の表面から隆起開始している箇所）と下端６１との間のＨｓ方向の距離
Ｗｂ：異物３６と下端６１との間の最短距離。図示の例では、該平行な方向において、異物３６が下端６１の方に最も張り出した箇所は、埋没部分３８に存在するので、最短距離は、埋没部分３８の箇所と下端６１とのＨｓ方向の距離となる。
Ｗｃ：下端６１－上端６２間のＨｓ方向の距離

【0053】

アンダエッチング５４は、除去領域５３の周方向位置でばらつきがある。したがって、傾斜角度αは、テーパ部５８の全周にわたって一律ではなく、異なっている。テーパ部５８の全周にわたる平均の傾斜角度αをαａｖｒとする。αａｖｒは、次のように設定することが望ましい。
０°＜αａｖｒ≦７５°・・・（式１）

【0054】

図２Ａ及び図２Ｂで説明したＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法では、除去領域５３をレーザ光の照射ではなく、フォトエッチングにより形成するので、上部電極層４０の表面、特に除去領域５３の上端６２に沿ってバリが連続的に並ぶような副作用的問題を排除することができる。この結果、上部電極層４０の表面において、Ｈｓ方向に隆起部分３７から２・Ｗａ＋Ｗｃ又は埋没部分３８から２・Ｗｂ＋Ｗｃまでの範囲には一切のバリは存在しない。このことは、除去領域５３の生成のために、バリが生じて、このバリが、電界集中を引き起こして異物３６とは別個の絶縁破壊となる副作用的問題を伴わずに除去領域５３を除去できることを意味する。

【0055】

なお、図３では、ＷａとＷｂとの長さの差が大きく表現されているが、実際は微差であり、Ｗａ，Ｗｂのどちらでも採用することができる。埋没部分３８の領域を検出できるＲＧＢカメラで異物３６の検出領域を検出するときは、Ｗａが採用され、隆起部分３７のみしか検出できない触圧センサで異物３６の検出領域を検出するときは、Ｗｂが採用される。

【0056】

図４は、除去領域５３の形状例として除去領域５３ａ，５３ｂの形状（周輪郭）を示している。除去領域５３（除去領域５３ａ，５３ｂの総称）の形状は、図２ＢのＳＴＥＰ４のレーザ光の照射パターン（周輪郭）により決定される。

【0057】

図４において、「隆起部分３７ ｏｒ 埋没部分３８」と記載している理由は、前述したように、上部電極層４０の大きさを決定する異物３６の最大径部を検出する場合に、埋没部分３８を含めて、検出するときと（”３８”：例えばＲＧＢカメラの使用時）、埋没部分３８は除外して隆起部分３７のみで検出するときと（”３７”：例えば触圧センサの使用時）があるからである。

【0058】

ウェハ３０の厚さ方向に圧電膜層３２の上方から見たときの異物３６の形状は、円形ではないが、図示の便宜上、円形で図示している。除去領域５３ａの形状は円形とされる。除去領域５３ｂの形状は、すべての内角が鈍角である多角形とされる。これにより、除去領域５３の全周の一部の箇所に、圧電膜層３２の絶縁破壊の原因になり易い電界集中が生じることを回避することできる。

【0059】

図４の（ｂ）において、Ｃｏは、隆起部分３７を上方から見たときの隆起部分３７の形状を非円形としたときの隆起部分３７の外接円であり、Ｃｉは、除去領域５３ｂの内接円である。なお、除去領域５３ａ，５３ｂ共に周囲部はテーパ部５８となっているが、図４の除去領域５３の周輪郭は、テーパ部５８の下端６１の位置に相当する。

【0060】

図５は、除去領域５３ｂの寸法関係についての説明図である。寸法関係を説明するために、図４の（ｂ）を拡大して図５を示している。図５において、各符号の定義は、次のとおりである。

【0061】

Ｏｉ：内接円Ｃｉの中心
Ｏｏ：外接円Ｃｏの中心
ΦＵｉ：内接円Ｃｉの直径
ΦＵｏ：外接円Ｃｏの直径
Ｄａ：Ｏｉ－Ｏｏ間の距離

【0062】

中心Ｏｉは、外接円Ｃｏの内側に設定される。また、次の関係が設定される。
ΦＵｉ－ΦＵｏ＞Ｄａ・・・（式２）

【0063】

（確認試験）
図６は、実施形態と比較例とについて試験時間と故障率とを調べたグラフである。実施形態及び比較例共に、光偏向器１０のＭＥＭＳ圧電アクチュエータとして外側圧電アクチュエータ１５として用いられることを想定したＭＥＭＳ圧電アクチュエータを試験対象とした。ただし、比較例の光偏向器１０の外側圧電アクチュエータ１５には、除去領域５３を形成しなかったのに対し、実施形態の光偏向器１０の外側圧電アクチュエータ１５には、除去領域５３を形成した。なお、光偏向器１０では、内側圧電アクチュエータ１３より外側圧電アクチュエータ１５の方が作動中の厚さ方向の単位長さ当たりの電圧が大きくなるので、その分、内側圧電アクチュエータ１３より絶縁破壊が起こり易くなる。

【0064】

図６の結果から、除去領域５３を形成することにより、故障率（絶縁破壊までの時間）が大幅に伸びることが分かった。

【0065】

（変形例）
図２ＢのＳＴＥＰ５では、レジスト層４１をポジ型としたが、本発明のＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法では、ネガ型のレジストを使用することもできる。

【0066】

実施形態では、本発明のＭＥＭＳ圧電アクチュエータとして光偏向器１０の内側圧電アクチュエータ１３及び外側圧電アクチュエータ１５を示した。しかしながら、本発明の適用されるＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法は、光偏向器以外に備えられるＭＥＭＳ圧電アクチュエータ製造方法及びＭＥＭＳ圧電アクチュエータであってもよい。また、光偏向器は、光偏向器１０のような二軸走査型でなく、一軸走査型であってもよい。

【0067】

実施形態では、ＳＴＥＰ４，５におけるアンダエッチング５４を達成するエッチングをドライエッチングで説明した。本発明では、ドライエッチングに代えてウェットエッチング又はイオンミリングによりテーパ部５８を形成することも可能である。

【0068】

実施形態の光偏向器１０は、車両の前照灯等に装備することを想定している。前照灯の光偏向器１０では、ＭＥＭＳ圧電アクチュエータとしての外側圧電アクチュエータ１５は、例えば、－４０～１２５℃の範囲で動作を保証する必要がある。すなわち、インクジェットプリンタのＭＥＭＳ圧電アクチュエータが通常６０℃の使用環境であるのに対し、前照灯のＭＥＭＳ圧電アクチュエータでは、１２５℃の厳しい高温環境下にさらされる。このため、前照灯のＭＥＭＳ圧電アクチュエータでは、異物３６が圧電膜層３２に混入したときの絶縁破壊の問題が顕在化する。したがって、本発明のＭＥＭＳ圧電アクチュエータは、特に、車両用前照灯に装備されて走査光の生成に使用する光偏向器のＭＥＭＳ圧電アクチュエータへの適用に有利性を発揮する。

【符号の説明】

【0069】

１０・・・光偏向器、１５・・・外側圧電アクチュエータ（ＭＥＭＳ圧電アクチュエータ）、３０・・・ウェハ、３１・・・下部電極層、３２・・・圧電膜層、３３・・・上部電極層、３６・・・異物、４０・・・上部電極層、４１・・・レジスト層、５３・・・除去領域、５４・・・アンダエッチング、５８・・・テーパ部。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】