圧電ミラーデバイスとこれを用いた光学機器および圧電ミラーデバイスの製造方法
【課題】ミラー部の変位量が大きい圧電ミラーデバイスと、このような圧電ミラーデバイスを簡便に製造するための製造方法およびこのような圧電ミラーデバイスを使用した光学機器を提供する。
【解決手段】圧電ミラーデバイス１１は、中央に開口部１３を有するフレーム部１２と、開口部１３に位置するミラー部１４と、ミラー部１４をフレーム部１２に対して回動可能に支持する一対のミラー支持部１５と、下部電極１７と圧電素子１８と上部電極１９との積層体である一対の駆動部１６と、を備えたものとし、ミラー支持部１５はヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料からなり、フレーム部１２は駆動部１６が位置する部位の一部に切欠き部１３ａを有し、この切欠き部１３ａは開口部１３に接するものとする。
【解決手段】圧電ミラーデバイス１１は、中央に開口部１３を有するフレーム部１２と、開口部１３に位置するミラー部１４と、ミラー部１４をフレーム部１２に対して回動可能に支持する一対のミラー支持部１５と、下部電極１７と圧電素子１８と上部電極１９との積層体である一対の駆動部１６と、を備えたものとし、ミラー支持部１５はヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料からなり、フレーム部１２は駆動部１６が位置する部位の一部に切欠き部１３ａを有し、この切欠き部１３ａは開口部１３に接するものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミラーデバイスに係り、特にミラー部の駆動に圧電素子を利用する圧電ミラーデバイスと、この圧電ミラーデバイスを用いた光学機器と、圧電ミラーデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミラーデバイスは、ミラー面を駆動して、その回動角によって光の反射経路を変更するものであり、従来から、例えば、レーザを用いたプリンタ、複写機、ディスプレイ、プロジェクタ等の光学機器に使用されている。ミラーデバイスのミラー面の駆動には、静電気力を利用する静電駆動型、圧電素子を利用する圧電駆動型、電磁力を利用する電磁駆動型がある（特許文献１、２、３）。
【特許文献１】特開２００１−１３４４３号公報
【特許文献２】特開２００２−３１１３７６号公報
【特許文献３】特開２００３−１５０６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のミラーデバイスのうち、圧電駆動型である圧電ミラーデバイスは、他の駆動型に比べて駆動力が大きいという利点があり、例えば、ＭＥＭＳ（（Micro Electro Mechanical System）技術を用いて作製され、ＳＯＩ基板をエッチングすることによりミラー部と、このミラー部を回動可能に支持するミラー支持部が形成されていた。
しかしながら、従来の圧電ミラーデバイスは、ミラー支持部が高剛性のシリコン層（Ｓｉ）（ヤング率＝１６６ＧＰａ）からなっているので、ミラー部の変位量が小さいという問題があった。また、ミラー支持部等を製造するために、エッチングストッパーとなる酸化シリコン層を有するＳＯＩ基板を使用する必要があり、このＳＯＩ基板のコストが高いため製造コストの低減に限界があった。
本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、ミラー部の変位量が大きい圧電ミラーデバイスと、このような圧電ミラーデバイスを簡便に製造するための製造方法、および、このような圧電ミラーデバイスを使用した光学機器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】
【０００４】
このような目的を達成するために、本発明の圧電ミラーデバイスは、中央に開口部を有するフレーム部と、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体であり前記フレーム部に配設されている一対の駆動部と、前記開口部に位置するミラー部と、前記駆動部の駆動に応じて前記ミラー部を前記フレーム部に対して回動可能に支持する一対のミラー支持部と、を備え、前記ミラー支持部はヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料からなり、前記フレーム部は前記駆動部が位置する部位の一部に切欠き部あるいは薄肉部を有し、該切欠き部、薄肉部は前記開口部に接しているような構成とした。
【０００５】
本発明の他の態様として、前記ミラー支持部は前記駆動部を構成する下部電極と一体に形成されているような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ミラー支持部の端部は前記駆動部を構成する下部電極に係止されているような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ミラー支持部の端部は前記フレーム部の薄肉部に係止されているような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ミラー支持部は前記駆動部を構成する上部電極と一体に形成されているような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ミラー部と前記ミラー支持部とが一体に形成されているような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ミラー部は前記ミラー支持部と異なる材質からなるミラー面を有するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ミラー支持部は前記ミラー部を介して反対方向で、かつ、同軸上に位置するように配設されているような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ミラー支持部の軸心は前記ミラー部の中心から外れているような構成とした。
【０００６】
本発明の他の態様として、前記フレーム部を内側フレーム部とし、前記ミラー支持部をＸ軸ミラー支持部とし、前記駆動部をＸ軸駆動部とし、さらに、開口部を介して前記内側フレーム部を包囲するように位置する外側フレーム部と、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体であり前記外側フレーム部に配設されている一対のＹ軸駆動部と、該Ｙ軸駆動部の駆動に応じて前記内側フレーム部を前記外側フレーム部に対して回動可能に支持する一対のＹ軸ミラー支持部と、を備え、前記Ｙ軸ミラー支持部はヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料からなり、前記外側フレーム部はＹ軸駆動部が位置する部位の一部に切欠き部あるいは薄肉部を有し、該切欠き部、薄肉部は前記開口部に接し、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸は直交するものであり、前記ミラー部は二軸で回動変位可能であるような構成とした。
本発明の光学機器は、光源と、投影スクリーンと、前記光源からの出射光を前記投影スクリーンへ導く光学系と、を備え、前記光学系は上述のいずれかの圧電ミラーデバイスを有するような構成とした。
【０００７】
本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法は、シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極間に位置するミラー部と、該ミラー部と前記下部電極とを連結する一対のミラー支持部を、ヤング率が１６０ＧＰａ以下で、かつ、融点が後工程で形成する圧電素子の融点より高い導電性材料で作製する工程と、前記下部電極上に圧電素子と上部電極をこの順に積層して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製する工程と、前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、切欠き部あるいは薄肉部を前記開口部に接するように形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有するような構成とした。
【０００８】
また、本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法は、シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極上に圧電素子と上部電極をこの順に積層して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製する工程と、前記駆動部間に位置するミラー部と、該ミラー部から前記駆動部方向に延設された一対のミラー支持部とを、該ミラー支持部の端部が前記駆動部を構成する下部電極に係止されるように、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料で作製する工程と、前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、切欠き部あるいは薄肉部を前記開口部に接するように形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有するような構成とした。
【０００９】
また、本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法は、シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極間に位置するミラー部と、該ミラー部から前記下部電極方向に延設された一対のミラー支持部を、ヤング率が１６０ＧＰａ以下で、かつ、融点が後工程で形成する圧電素子の融点より高い導電性材料で作製する工程と、前記下部電極上に圧電素子と上部電極をこの順に積層して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製する工程と、前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、前記開口部に接するとともに前記ミラー支持部の端部を係止するように薄肉部を形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有するような構成とした。
【００１０】
また、本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法は、シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極上に圧電素子と上部電極をこの順に積層して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製する工程と、前記駆動部間に位置するミラー部と、該ミラー部から前記駆動部方向に延設された一対のミラー支持部とを、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料で作製する工程と、前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、前記開口部に接するとともに前記ミラー支持部の端部を係止するように薄肉部を形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有するような構成とした。
【００１１】
また、本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法は、シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極上に圧電素子を形成する工程と、前記圧電素子の表面が露出するようにレジスト層を形成して平坦化した後、前記圧電素子上に位置する上部電極と、前記圧電素子間に位置するミラー部と、該ミラー部と前記上部電極とを連結する一対のミラー支持部とを、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電材料で形成して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製し、その後、前記レジストを除去する工程と、前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、切欠き部あるいは薄肉部を前記開口部に接するように形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有するような構成とした。
【発明の効果】
【００１２】
このような本発明の圧電ミラーデバイスは、ミラー支持部がヤング率１６０ＧＰａ以下の材料からなり、かつ、フレーム部のうち、駆動部が位置する部位の一部に切欠き部あるいは薄肉部を有するので、従来の圧電ミラーデバイスに比べて、圧電素子によるミラー部の変位量が大きいものとなり、例えば、プリンタ、複写機、プロジェクタ等のレーザ光走査装置における走査範囲を拡大することができる。
また、本発明の製造方法は、シリコンウエハを使用するものであり、酸化シリコン層を有するＳＯＩウエハを使用する必要がないので、製造コストの低減が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［圧電ミラーデバイス］
（１） 図１は、本発明の圧電ミラーデバイスの一実施形態を示す平面図であり、図２は図１に示される圧電ミラーデバイスのＩ−Ｉ線における矢視断面図である。図１および図２において、本発明の圧電ミラーデバイス１１は、中央に開口部１３を有するフレーム部１２と、開口部１３に位置するミラー部１４と、ミラー部１４をフレーム部１２に対して回動可能に支持する一対のミラー支持部１５と、下部電極１７と圧電素子１８と上部電極１９との積層体でありフレーム部１２に配設されている一対の駆動部１６と、を備えている。そして、本発明では、ミラー支持部１５はヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である材料からなる。また、フレーム部１２は駆動部１６が位置する部位の一部に切欠き部１３ａを有しており、この切欠き部１３ａは開口部１３に接している。ミラー支持部１５のヤング率が１６０ＧＰａを超えると、ミラー支持部１５の剛性が高くなり、駆動部１６によるミラー部１４の変位量が小さくなり好ましくない。
尚、上記の下部電極１７は、配線１７ａを介して端子１７ｂに接続されており、また、上部電極１９は、配線１９ａを介して端子１９ｂに接続されている。
圧電ミラーデバイス１１を構成するフレーム部材１２は、シリコンからなり、厚みは、例えば、３００μｍ〜１ｍｍ程度の範囲で適宜設定することができる。
【００１４】
フレーム１２に形成されている開口部１３は、一対のミラー支持部１５によって支持されたミラー部１４が位置し、駆動部１６によってミラー部１４がフレーム部１２に対して回動されるための空間である。このような開口部１３の形状は、図示例では長方形であるが、ミラー部１４の回動に支障を来たさない形状、寸法であれば特に制限はない。
また、フレーム部１２が有する切欠き部１３ａは、図３に示すように、開口部１３に接するようにして形成されている。この切欠き部１３ａの形状、寸法は、駆動部１６の変形によるミラー支持部１５とミラー部１４の変位を阻害しないものであれば、特に制限はない。図示例での切欠き部１３ａは、幅方向（図１、図３に矢印ａで示す方向）では、駆動部１６と略同じであり、長さ方向（図１、図３に矢印ｂで示す方向）では、駆動部１６を支持するための支持部位１２′をフレーム部１２に残すような形状となっている。この場合、支持部位１２′の面積は、駆動部１６を構成する圧電素子１８の厚み方向への投影面積の５０％以下、好ましくは１０〜３０％の範囲となるように設定することができる。
【００１５】
圧電ミラーデバイス１１では、ミラー部１４、ミラー支持部１５および下部電極１７は、ヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である導電性材料により一体に形成されている。ミラー部１４の形状、面積は適宜設定することができる。また、ミラー支持部１５は、ミラー部１４を介して反対方向、かつ、同軸上に位置するように配設されている。このようなミラー部１４とミラー支持部１５は、上記の開口部１３に浮いた状態で位置するので、構造的耐性をもたせるために、厚みＴは５００ｎｍ以上、好ましくは１〜１００μｍの範囲で設定することができる。また、ミラー支持部１５の幅Ｗは、構造的耐性とミラー部１４の回動を考慮して適宜設定することができ、例えば、１〜５０μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００１６】
ヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料としては、例えば、Ａｌ（７０．３ＧＰａ）、Ａｕ（７８．０ＧＰａ）、Ａｇ（８２．７ＧＰａ）、Ｃｕ（１３０ＧＰａ）、Ｚｎ（１０８．０ＧＰａ）、Ｔｉ（１１５．７ＧＰａ）等を挙げることができ、これらを単独で、あるいは積層構造となるように組み合わせて使用することができる。また、ヤング率が１６０ＧＰａを超える導電性材料、例えば、Ｐｔ（１６８ＧＰａ）、Ｎｉ（１９９ＧＰａ）、鉄鋼（２０１．０ＧＰａ）、Ｆｅ（２１１．４ＧＰａ）等の導電性材料であっても、上記のようなヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料と組み合わせて構成された積層構造体のヤング率が１６０ＧＰａ以下となる場合には、使用可能である。ここで、本発明では、各導電材料毎のヤング率と厚みの積の総和を、各導電材料の厚みの総和で除すことによって、積層構造体におけるヤング率とする。以下の本発明の説明においても同様である。例えば、ヤング率がＥ1、厚みがＴ1である導電材料１と、ヤング率がＥ2、厚みがＴ2である導電材料２とからなる積層構造体におけるヤング率Ｅは、下記の式で算出することができる。
Ｅ＝［（Ｅ1×Ｔ1）＋（Ｅ2×Ｔ2）］／（Ｔ1＋Ｔ2）
尚、ミラー支持部１５の軸心は、図示例では、ミラー部１４の中心と一致しているが、ミラー支持部１５の軸心とミラー部１４の中心とを外して、ミラー部の回動性を更に向上させてもよい。
また、ミラー部１４、ミラー支持部１５および下部電極１７に使用する導電性材料の光反射率が不十分な場合、ミラー部１４は光反射率の高い材料、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ等からなる反射層を備えるものであってもよい。
【００１７】
駆動部１６を構成する圧電素子１８は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢＴＯ）、チタン酸鉛（ＰＴＯ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、リチウムテトラボレート（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）等の従来公知の圧電材料からなるものであってよい。また、圧電素子１８の厚みは、例えば、５〜１００μｍの範囲で適宜設定することができる。
駆動部１６を構成する上部電極１９は、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｓｎ等を単独で、あるいは組み合わせて使用することができ、また、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ等の下地金属層上に上記の金属からなる表面層を形成した積層構造であってもよい。この上部電極１９の厚みは、例えば、３００ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００１８】
図４は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図５は図４に示される圧電ミラーデバイスのII−II線における矢視断面図である。図４および図５において、本発明の圧電ミラーデバイス１１′は、フレーム部１２のうち、駆動部１６の位置する部位の一部に、上記の切欠き部１３ａの代わりに薄肉部１２ａを有している点を除いて、上述の圧電ミラーデバイス１１と同様である。したがって、同じ部材には同じ部材番号を付して示し、説明は省略する。
フレーム１２が有する薄肉部１２ａは、図６に示すように、開口部１３に接するようにして形成されている。この薄肉部１２ａの形状、寸法は、駆動部１６の変形によるミラー支持部１５とミラー部１４の変位を阻害しないものであれば、特に制限はない。図示例での薄肉部１２ａは、駆動部１６の略下方全域に位置するような形状となっている。また、薄肉部１２ａの厚みは、例えば、５０μｍ以下、好ましくは１〜３０μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００１９】
このような圧電ミラーデバイス１１、１１′は、例えば、端子１７ｂ（下部電極１７）側をＧＮＤ電位とし、端子１９ｂを介して所望の交流電圧を上部電極１９に印加することにより、所望の共振周波数でミラー部１４を変位させることができる。そして、ミラー支持部１５がヤング率１６０ＧＰａ以下の材料からなり、かつ、フレーム部１２が、駆動部１６の位置する部位の一部に切欠き部１３ａ、あるいは薄肉部１２ａを有するので、従来の圧電ミラーデバイスに比べて、圧電素子によるミラー部の変位量が大幅に大きいものとなる。
【００２０】
（２） 図７は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図８は図７に示される圧電ミラーデバイスのIII−III線における矢視断面図である。図７および図８において、本発明の圧電ミラーデバイス２１は、中央に開口部２３を有するフレーム部２２と、開口部２３に位置するミラー部２４と、ミラー部２４をフレーム部２２に対して回動可能に支持する一対のミラー支持部２５と、下部電極２７と圧電素子２８と上部電極２９との積層体でありフレーム部２２に配設されている一対の駆動部２６と、を備えている。上記のミラー支持部２５はヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である材料からなり、また、フレーム部２２は駆動部２６が位置する部位の一部に切欠き部２３ａを有しており、この切欠き部２３ａは開口部２３に接している。ミラー支持部２５のヤング率が１６０ＧＰａを超えると、ミラー支持部２５の剛性が高くなり、駆動部２６によるミラー部２４の変位量が小さくなり好ましくない。
【００２１】
尚、上記の下部電極２７は、配線２７ａを介して端子２７ｂに接続されており、また、上部電極２９は、配線２９ａを介して端子２９ｂに接続されている。
圧電ミラーデバイス２１を構成するフレーム部材２２は、上述の実施形態のフレーム部１２と同様であり、開口部２３と切欠き部２３ａは、上述の開口部１３と切欠き部１３ａと同様に設定することができる。
圧電ミラーデバイス２１では、ミラー部２４およびミラー支持部２５は、ヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である材料により一体に形成されている。ミラー部２４の形状、面積は適宜設定することができる。また、ミラー支持部２５は、ミラー部２４を介して反対方向、かつ、同軸上に位置するように配設され、各ミラー支持部２５の端部は、駆動部２６を構成する下部電極２７に係止されている。このようなミラー部２４とミラー支持部２５は、上記の開口部２３に浮いた状態で位置するので、構造的耐性をもたせるために、厚みＴは５００ｎｍ以上、好ましくは１〜１００μｍの範囲で設定することができる。また、ミラー支持部２５の幅Ｗは、構造的耐性とミラー部２４の回動を考慮して適宜設定することができ、例えば、１〜５０μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００２２】
ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料としては、上述の実施形態で挙げた導電性材料を使用することができ、また、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリイミド等の絶縁性材料も使用することができる。これらの材料は単独で使用してもよく、また、積層構造となるように組み合わせて使用することができる。さらに、ヤング率が１６０ＧＰａを超える材料であっても、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料と組み合わせた積層構造体のヤング率が１６０ＧＰａ以下となる場合には、使用可能である。
尚、ミラー支持部２５の軸心は、図示例では、ミラー部２４の中心と一致しているが、ミラー支持部２５の軸心とミラー部２４の中心とを外して、ミラー部の回動性を更に向上させてもよい。
また、ミラー部２４およびミラー支持部２５に使用する材料の光反射率が不十分な場合、ミラー部２４は光反射率の高い材料からなる反射層を備えるものであってもよい。このような反射層には、上述の実施形態で挙げた材料と同様のものを使用することができる。
【００２３】
駆動部２６を構成する下部電極２７は、圧電素子２８や上部電極２９よりも開口部２３側に突出したものとなっており、この突出部位にミラー支持部２５の端部が係止されている。このような下部電極２７は、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｓｎ等を単独で、あるいは組み合わせて使用することができ、また、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ等の下地金属層上に上記の金属からなる表面層を形成した積層構造であってもよい。この下部電極２７の厚みは、例えば、３００ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することができる。
駆動部２６を構成する圧電素子２８、上部電極２９は、上述の実施形態の駆動部１６を構成する圧電素子１８、上部電極１９と同様とすることができる。
【００２４】
図９は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図１０は図９に示される圧電ミラーデバイスのIV−IV線における矢視断面図である。図９および図１０において、本発明の圧電ミラーデバイス２１′は、フレーム部２２が駆動部２６の位置する部位の一部に、切欠き部２３ａの代わりに薄肉部２２ａを有しており、この薄肉部２２ａは開口部２３に接している点を除いて、上述の圧電ミラーデバイス２１と同様である。したがって、同じ部材には同じ部材番号を付して示し、説明は省略する。
フレーム２２が有する薄肉部２２ａの形状、寸法は、駆動部２６の変形によるミラー支持部２５とミラー部２４の変位を阻害しないものであれば、特に制限はない。図示例での薄肉部２２ａは、駆動部２６の略下方全域に位置するような形状となっている。また、薄肉部２２ａの厚みは、例えば、５０μｍ以下、好ましくは１〜３０μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００２５】
このような圧電ミラーデバイス２１、２１′は、例えば、端子２７ｂ（下部電極２７）側をＧＮＤ電位とし、端子２９ｂを介して所望の交流電圧を上部電極２９に印加することにより、所望の共振周波数でミラー部２４を変位させることができる。そして、ミラー支持部２５がヤング率１６０ＧＰａ以下の材料からなり、かつ、フレーム部２２が、駆動部２６の位置する部位の一部に切欠き部２３ａ、あるいは薄肉部２２ａを有するので、従来の圧電ミラーデバイスに比べて、圧電素子によるミラー部の変位量が大幅に大きいものとなる。
【００２６】
（３） 図１１は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図１２は図１１に示される圧電ミラーデバイスのＶ−Ｖ線における矢視断面図である。図１１および図１２において、本発明の圧電ミラーデバイス３１は、中央に開口部３３を有するフレーム部３２と、開口部３３に位置するミラー部３４と、ミラー部３４をフレーム部３２に対して回動可能に支持する一対のミラー支持部３５と、下部電極３７と圧電素子３８と上部電極３９との積層体でありフレーム部３２に配設されている一対の駆動部３６と、を備えている。上記のミラー支持部３５はヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である材料からなり、また、フレーム部３２は駆動部３６が位置する部位の一部に薄肉部３２ａを有しており、この薄肉部３２ａは開口部３３に接している。ミラー支持部３５のヤング率が１６０ＧＰａを超えると、ミラー支持部３５の剛性が高くなり、駆動部３６によるミラー部３４の変位量が小さくなり好ましくない。
【００２７】
尚、上記の下部電極３７は、配線３７ａを介して端子３７ｂに接続されており、また、上部電極３９は、配線３９ａを介して端子３９ｂに接続されている。
圧電ミラーデバイス３１を構成するフレーム部材３２は、シリコンからなり、厚みは、例えば、３００μｍ〜１ｍｍ程度の範囲で適宜設定することができる。
フレーム３２に形成されている開口部３３は、一対のミラー支持部３５によって支持されたミラー部３４が位置し、駆動部３６によってミラー部３４がフレーム部３２に対して回動されるための空間である。このような開口部３３の形状は、図示例では長方形であるが、ミラー部３４の回動に支障を来たさない形状、寸法であれば特に制限はない。
【００２８】
また、フレーム部３２が有する薄肉部３２ａの形状、寸法は、駆動部３６の変形によるミラー支持部３５とミラー部３４の変位を阻害しないものであれば、特に制限はない。図示例での薄肉部３２ａは、駆動部３６の略下方に位置し、かつ、駆動部３６よりも開口部３３側に突出したものとなっており、この突出部位にミラー支持部２５の端部が係止されている。このような薄肉部３２ａの厚みは、例えば、５０μｍ以下、好ましくは１〜３０μｍの範囲で適宜設定することができる。
圧電ミラーデバイス３１では、ミラー部３４およびミラー支持部３５は、ヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である材料により一体に形成されている。ミラー部３４の形状、面積は適宜設定することができる。また、ミラー支持部３５は、ミラー部３４を介して反対方向、かつ、同軸上に位置するように配設され、各ミラー支持部３５の端部は、フレーム部３２の薄肉部３２ａに係止されている。このようなミラー部３４とミラー支持部３５は、上記の開口部３３に浮いた状態で位置するので、構造的耐性をもたせるために、厚みＴは５００ｎｍ以上、好ましくは１〜１００μｍの範囲で設定することができる。また、ミラー支持部３５の幅Ｗは、構造的耐性とミラー部３４の回動を考慮して適宜設定することができ、例えば、１〜５０μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００２９】
ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料としては、上述の実施形態で挙げた導電性材料を使用することができ、また、上述の実施形態で挙げた絶縁性材料も使用することができる。これらの材料は単独で使用してもよく、また、積層構造となるように組み合わせて使用することができる。さらに、ヤング率が１６０ＧＰａを超える材料であっても、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料と組み合わせた積層構造体のヤング率が１６０ＧＰａ以下となる場合には、使用可能である。
尚、ミラー支持部３５の軸心は、図示例では、ミラー部３４の中心と一致しているが、ミラー支持部３５の軸心とミラー部３４の中心とを外して、ミラー部の回動性を更に向上させてもよい。
また、ミラー部３４およびミラー支持部３５に使用する材料の光反射率が不十分な場合、ミラー部３４は光反射率の高い材料からなる反射層を備えるものであってもよい。このような反射層には、上述の実施形態で挙げた材料と同様のものを使用することができる。
【００３０】
駆動部３６を構成する下部電極３７、圧電素子３８、上部電極３９は、上述の駆動部２６を構成する下部電極２７、圧電素子２８、上部電極２９と同様の材料を使用することができる。
このような圧電ミラーデバイス３１は、例えば、端子３７ｂ（下部電極３７）側をＧＮＤ電位とし、端子３９ｂを介して所望の交流電圧を上部電極３９に印加することにより、所望の共振周波数でミラー部３４を変位させることができる。そして、ミラー支持部３５がヤング率１６０ＧＰａ以下の材料からなり、かつ、フレーム部３２が、駆動部３６の位置する部位の一部に薄肉部３２ａを有するので、従来の圧電ミラーデバイスに比べて、圧電素子によるミラー部の変位量が大幅に大きいものとなる。
【００３１】
(４) 図１３は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図１４は図１３に示される圧電ミラーデバイスのVI−VI線における矢視断面図である。図１３および図１４において、本発明の圧電ミラーデバイス４１は、中央に開口部４３を有するフレーム部４２と、開口部４３に位置するミラー部４４と、このミラー部４４をフレーム部４２に対して回動可能に支持する一対のミラー支持部４５と、下部電極４７と圧電素子４８と上部電極４９との積層体でありフレーム部４２に配設されている一対の駆動部４６と、を備えている。上記のミラー支持部４５はヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である導電性材料からなり、また、フレーム部４２は駆動部４６が位置する部位の一部に切欠き部４３ａを有しており、この切欠き部４３ａは開口部４３に接している。ミラー支持部４５のヤング率が１６０ＧＰａを超えると、ミラー支持部４５の剛性が高くなり、駆動部４６によるミラー部４４の変位量が小さくなり好ましくない。
尚、上記の下部電極４７は、配線４７ａを介して端子４７ｂに接続されており、また、上部電極４９は、配線４９ａを介して端子４９ｂに接続されている。
【００３２】
圧電ミラーデバイス４１を構成するフレーム部材４２は、上述の実施形態のフレーム部１２と同様であり、開口部４３と切欠き部４３ａは、上述の開口部１３と切欠き部１３ａと同様に設定することができる。
圧電ミラーデバイス４１では、ミラー部４４、ミラー支持部４５および上部電極４９は、ヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である導電性材料により一体に形成されている。ミラー部４４の形状、面積は適宜設定することができ、また、ミラー支持部４５は、ミラー部４４を介して反対方向、かつ、同軸上に位置するように配設されている。このようなミラー部４４とミラー支持部４５は、開口部４３上に浮いた状態で位置するので、構造的耐性をもたせるために、厚みＴは５００ｎｍ以上、好ましくは１〜１００μｍの範囲で設定することができる。また、ミラー支持部４５の幅Ｗは、構造的耐性とミラー部４４の回動を考慮して適宜設定することができ、例えば、１〜５０μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００３３】
ヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料としては、上述の実施形態で挙げた導電性材料を使用することができ、これらの材料は単独で使用してもよく、また、積層構造となるように組み合わせて使用することができる。さらに、ヤング率が１６０ＧＰａを超える材料であっても、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料と組み合わせた積層構造体のヤング率が１６０ＧＰａ以下となる場合には、使用可能である。
尚、ミラー支持部４５の軸心は、図示例では、ミラー部４４の中心と一致しているが、ミラー支持部４５の軸心とミラー部４４の中心とを外して、ミラー部の回動性を更に向上させてもよい。
また、ミラー部４４、ミラー支持部４５および上部電極４９に使用する導電性材料の光反射率が不十分な場合、ミラー部４４は光反射率の高い材料からなる反射層を備えるものであってもよい。このような反射層には、上述の実施形態で挙げた材料と同様のものを使用することができる。
【００３４】
駆動部４６を構成する下部電極４７、圧電素子４８は、上述の実施形態における駆動部１６を構成する下部電極１７、圧電素子１８と同様の材料を使用することができる。
図１５は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図１６は図１５に示される圧電ミラーデバイスのVII−VII線における矢視断面図である。図１５および図１６において、本発明の圧電ミラーデバイス４１′は、フレーム部４２が駆動部４６の位置する部位の一部に、切欠き部４３ａの代わりに薄肉部４２ａを有しており、この薄肉部４２ａは開口部４３に接している点を除いて、上述の圧電ミラーデバイス４１と同様である。したがって、同じ部材には同じ部材番号を付して示し、説明は省略する。
フレーム４２が有する薄肉部４２ａの形状、寸法は、駆動部４６の変形によるミラー支持部４５とミラー部４４の変位を阻害しないものであれば、特に制限はない。図示例での薄肉部４２ａは、駆動部４６の略下方全域に位置するような形状となっている。また、薄肉部４２ａの厚みは、例えば、５０μｍ以下、好ましくは１〜３０μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００３５】
このような圧電ミラーデバイス４１、４１′は、例えば、端子４７ｂ（下部電極４７）側をＧＮＤ電位とし、端子４９ｂを介して所望の交流電圧を上部電極４９に印加することにより、所望の共振周波数でミラー部４４を変位させることができる。そして、ミラー支持部４５がヤング率１６０ＧＰａ以下の材料からなり、かつ、フレーム部４２の駆動部４６が位置する部位の一部に切欠き部４３ａ、あるいは薄肉部４２ａを有するので、従来の圧電ミラーデバイスに比べて、圧電素子によるミラー部の変位量が大幅に大きいものとなる。
【００３６】
（５） 図１７は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図１８（Ａ）は図１７に示される圧電ミラーデバイスのVIII−VIII線における矢視断面図であり、図１８（Ｂ）は図１７に示される圧電ミラーデバイスのIX−IX線における矢視断面図である。図１７および図１８において、本発明の圧電ミラーデバイス５１は、中央に開口部５３を有するフレーム部５２と、開口部５３に位置するミラー部５４と、ミラー部５４をフレーム部５２に対して回動可能に支持する一対のミラー支持部５５と、下部電極５７と圧電素子５８と上部電極５９との積層体でありフレーム部５２に配設されている一対の駆動部５６と、を備えている。そして、ミラー支持部５５はヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である材料からなる。また、フレーム部５２は駆動部５６が位置する部位の一部に切欠き部５３ａを有しており、この切欠き部５３ａは開口部５３に接している。ミラー支持部５５のヤング率が１６０ＧＰａを超えると、ミラー支持部５５の剛性が高くなり、駆動部５６によるミラー部５４の変位量が小さくなり好ましくない。
尚、上記の下部電極５７は、配線５７ａを介して端子５７ｂに接続されており、また、上部電極５９は、配線５９ａを介して端子５９ｂに接続されている。
【００３７】
このような圧電ミラーデバイス５１は、フレーム部５２が有する切欠き部５３ａの形状、駆動部５６の形状が異なる他は、上述の圧電ミラーデバイス１１と同様である。すなわち、圧電ミラーデバイス５１では、コ字形状の一対の駆動部５６が開口部５３を囲むように配設されており、切欠き部５３ａもコ字形状（図１７に鎖線で囲んで示している）となっている。
【００３８】
また、図１９は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図２０（Ａ）は図１９に示される圧電ミラーデバイスのＸ−Ｘ線における矢視断面図であり、図２０（Ｂ）は図１９に示される圧電ミラーデバイスのXI−XI線における矢視断面図である。図１９および図２０において、本発明の圧電ミラーデバイス５１′は、フレーム部５２が、駆動部５６の位置する部位の一部に、切欠き部５３ａの代わりに薄肉部５２ａを有しており、この薄肉部５２ａが開口部５３に接している点を除いて、上述の圧電ミラーデバイス５１と同様である。したがって、同じ部材には同じ部材番号を付して示している。
フレーム５２が有する薄肉部５２ａは、図１９に斜線を付して示すように、駆動部５６の略下方全域に位置するような形状となっている。また、薄肉部５２ａの厚みは、例えば、５０μｍ以下、好ましくは１〜３０μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００３９】
このような圧電ミラーデバイス５１、５１′は、例えば、端子５７ｂ（下部電極５７）側をＧＮＤ電位とし、端子５９ｂを介して所望の交流電圧を上部電極５９に印加することにより、所望の共振周波数でミラー部５４を変位させることができる。そして、ミラー支持部５５がヤング率１６０ＧＰａ以下の材料からなり、かつ、フレーム部５２は駆動部５６の位置する部位の一部に切欠き部５３ａ、あるいは薄肉部５２ａを有するので、従来の圧電ミラーデバイスに比べて、圧電素子によるミラー部の変位量が大幅に大きいものとなる。
尚、上述の圧電ミラーデバイス２１、２１′、３１、４１、４１′においても、駆動部の形状をコ字形状とし、フレーム部の切欠き部あるいは薄肉部の形状もコ字形状としてもよく、また、駆動部やフレーム部の切欠き部あるいは薄肉部をその他の形状としてもよいことは勿論である。
【００４０】
（６） 図２１は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図２２は図２１に示される圧電ミラーデバイスのXII−XII線における矢視断面図である。図２１および図２２において、本発明の圧電ミラーデバイス６１は、中央に開口部６３を有するフレーム部６２と、開口部６３に位置するミラー部６４と、ミラー部６４をフレーム部６２に対して回動可能に支持する一対のミラー支持部６５と、下部電極６７と圧電素子６８と上部電極６９との積層体でありフレーム部６２に配設されている一対の駆動部６６と、を備えている。そして、ミラー支持部６５はヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である材料からなる。また、フレーム部６２は駆動部６６が位置する部位の一部に切欠き部６３ａを有し、この切欠き部６３ａは開口部６３に接している。ミラー支持部６５のヤング率が１６０ＧＰａを超えると、ミラー支持部６５の剛性が高くなり、駆動部６６によるミラー部６４の変位量が小さくなり好ましくない。
尚、上記の下部電極６７は、配線６７ａを介して端子６７ｂに接続されており、また、上部電極６９は、配線６９ａを介して端子６９ｂに接続されている。
【００４１】
このような圧電ミラーデバイス６１は、フレーム部６２が有する切欠き部６３ａの形状、駆動部６６の形状が異なる他は、上述の圧電ミラーデバイス１１と同様である。すなわち、圧電ミラーデバイス６１では、一対の駆動部６６が開口部６３に突出するように配設されており、駆動部６６の駆動によるミラー部６４の変位がより効率的なものとなっている。
また、図２３は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図２４は図２３に示される圧電ミラーデバイスのXIII−XIII線における矢視断面図である。図２３および図２４において、本発明の圧電ミラーデバイス６１′は、フレーム部６２が、駆動部６６の位置する部位の一部に、切欠き部６３ａの代わりに薄肉部６２ａを有しており、この薄肉部６２ａが開口部６３に接している点を除いて、上述の圧電ミラーデバイス６１と同様である。したがって、同じ部材には同じ部材番号を付して示している。
フレーム６２が有する薄肉部６２ａは、駆動部６６の下方全域に位置するような形状となっている。また、薄肉部６２ａの厚みは、例えば、５０μｍ以下、好ましくは１〜３０μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００４２】
このような圧電ミラーデバイス６１、６１′は、例えば、端子６７ｂ（下部電極６７）側をＧＮＤ電位とし、端子６９ｂを介して所望の交流電圧を上部電極６９に印加することにより、所望の共振周波数でミラー部６４を変位させることができる。そして、ミラー支持部６５がヤング率１６０ＧＰａ以下の材料からなり、かつ、フレーム部６２は駆動部６６の位置する部位の一部に切欠き部６３ａ、あるいは薄肉部６２ａを有するので、従来の圧電ミラーデバイスに比べて、圧電素子によるミラー部の変位量が大幅に大きいものとなる。
尚、上述の圧電ミラーデバイス２１、２１′、３１、４１、４１′においても、駆動部を開口部に突出させるように、フレーム部の切欠き部あるいは薄肉部を形成することができる。
【００４３】
（７） 図２５は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図２６（Ａ）は図２５に示される圧電ミラーデバイスのXIV−XIV線における矢視断面図、図２６（Ｂ）は同じくXV−XV線における矢視断面図、図２６（Ｃ）は同じくXVI−XVI線における矢視断面図である。図２５および図２６において、本発明の圧電ミラーデバイス７１は、二軸タイプの圧電ミラーデバイスであり、中央に円形の内側開口部７３Ａを有する環状の内側フレーム部７２Ａと、この内側フレーム部７２Ａの外側に環状の外側開口部７３Ｂを介して位置する外側フレーム部７２Ｂとからなるフレーム部７２と、内側開口部７３Ａに位置するミラー部７４と、ミラー部７４を内側フレーム部７２Ａに対して回動可能に支持する一対のＸ軸ミラー支持部７５と、下部電極７７と圧電素子７８と上部電極７９との積層体であり内側開口部７３Ａ内に位置する一対のＸ軸駆動部７６と、を備えている。上記のＸ軸ミラー支持部７５はＸ軸駆動部７６を構成する下部電極７７と一体で形成されており、半環状の一対のＸ軸駆動部７６はＸ軸ミラー支持部７５を挟んで対向するように構成されている。また、外側開口部７３Ｂには、内側フレーム部７２Ａを外側フレーム部７２Ｂに対して回動可能に支持する一対のＹ軸ミラー支持部８５が掛け渡されて配設されているとともに、この外側開口部７３Ｂには、下部電極８７と圧電素子８８と上部電極８９との積層体である一対のＹ軸駆動部８６が位置している。上記のＹ軸ミラー支持部８５はＹ軸駆動部８６を構成する下部電極８７と一体で形成されており、半環状の一対のＹ軸駆動部８６はＹ軸ミラー支持部８５を挟んで対向するように構成されている。そして、半環状の一対のＸ軸駆動部７６から、Ｘ軸駆動部７６ａがＹ軸ミラー支持部８５と同軸方向に内側フレーム部７２Ａまで延設されており、また、半環状の一対のＹ軸駆動部８６から、Ｙ軸駆動部８６ａがＸ軸ミラー支持部７５と同軸方向に外側フレーム部７２Ｂまで延設されている。尚、図示例では、Ｘ軸ミラー支持部７５の軸方向とＹ軸ミラー支持部８５の軸方向は９０°の角度をなすように設定されている。
【００４４】
そして、本発明では、Ｘ軸ミラー支持部７５、および、Ｙ軸ミラー支持部８５はヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である導電性材料からなる。Ｘ軸ミラー支持部７５、および、Ｙ軸ミラー支持部８５のヤング率が１６０ＧＰａを超えると、各ミラー支持部の剛性が高くなり、Ｘ軸駆動部７６、Ｙ軸駆動部８６によるミラー部７４の変位量が小さくなり好ましくない。
ここで、上述の圧電ミラーデバイス７１を、図２７乃至図２９を参照して更に詳細に説明する。図２７は図２５に示される圧電ミラーデバイス７１から上部電極７９，８９、圧電素子７８，８８を除去し、下部電極７７，８７とＸ軸ミラー支持部７５、Ｙ軸ミラー支持部８５を露出させた図であり、ミラー部７４、Ｘ軸ミラー支持部７５、下部電極７７，８７、Ｙ軸ミラー支持部８５には斜線を付して示している。また、図２８は図２５に示される圧電ミラーデバイス７１から上部電極７９，８９を除去し、圧電素子７８，８８を露出させた図であり、圧電素子７８，８８には斜線を付して示している。さらに、図２９（Ａ）は図２５に示される圧電ミラーデバイス７１の上部電極７９，８９に斜線を付して示した図であり、図２９（Ｂ）は図２９（Ａ）の鎖線で囲まれた部位の拡大部分断面図である。
【００４５】
図２７に示されるように、環状の下部電極７７は内側開口部７３Ａ内に位置し、環状の下部電極８７は外側開口部７３Ｂ内に位置している。また、下部電極７７の内側にミラー部７４が位置し、このミラー部７４を下部電極８７に連結するように、一対のＸ軸ミラー支持部７５がミラー部７４を介して反対方向、かつ、同軸上に位置するように配設されている。そして、このＸ軸ミラー支持部７５は環状の下部電極７７の外側まで延設され、その端部は内側フレーム部７２Ａに係止されている。また、環状の下部電極８７からは、Ｙ軸ミラー支持部８５が内外反対方向、かつ、同軸上に位置するように配設され、その端部は内側フレーム部７２Ａと外側フレーム部７２Ｂに係止されている。さらに、このＹ軸ミラー支持部８５と同軸となるように、環状の下部電極７７から下部電極７７ａが内側フレーム部７２Ａまで延設されている。一方、Ｘ軸ミラー支持部７５と同軸に、環状の下部電極８７から下部電極８７ａが外側フレーム部７２Ｂまで延設されている。このように、下部電極７７，７７ａ、下部電極８７，８７ａ、ミラー部７４、Ｘ軸ミラー支持部７５およびＹ軸ミラー支持部８５は、ヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である導電性材料によって一体的に形成されている。
【００４６】
ヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料としては、上述の実施形態で挙げた導電性材料を使用することができ、これらの材料は単独で使用してもよく、また、積層構造となるように組み合わせて使用することができる。さらに、ヤング率が１６０ＧＰａを超える材料であっても、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料と組み合わせた積層構造体のヤング率が１６０ＧＰａ以下となる場合には、使用可能である。尚、使用する導電性材料の光反射率が不十分な場合、ミラー部７４は光反射率の高い材料からなる反射層を備えるものであってもよい。このような反射層には、上述の実施形態で挙げた材料と同様のものを使用することができる。
【００４７】
上記のＸ軸ミラー支持部７５はミラー部７４を支持し、Ｙ軸ミラー支持部８５は内側フレーム部７２Ａを支持するので、構造的耐性が必要であり、Ｘ軸ミラー支持部７５の厚みＴ１（図２６（Ａ）参照）は５００ｎｍ以上、好ましくは１〜１００μｍの範囲、Ｙ軸ミラー支持部８５の厚みＴ２（図２６（Ｃ）参照）は５００ｎｍ以上、好ましくは１〜１００μｍの範囲で設定することができる。また、Ｘ軸ミラー支持部７５の幅Ｗ１、Ｙ軸ミラー支持部８５の幅Ｗ２（図２７参照）は、ミラー部７４や内側フレーム部７２Ａの回動性、および、構造的耐性とを考慮して適宜設定することができる。
尚、上記のように下部電極８７と導通状態にある一対のＹ軸ミラー支持部８５は、それぞれ配線９０ａを介して端子９０ｂに接続されている。
【００４８】
また、図２８に示されるように、半環状の一対の圧電素子７８は、Ｘ軸ミラー支持部７５を挟んで対向するように下部電極７７上に配設されている。また、この圧電素子７８から下部電極７７ａを被覆するように圧電素子７８ａが形成されている。一方、半環状の一対の圧電素子８８は、Ｙ軸ミラー支持部８５を挟んで対向するように下部電極８７上に配設されている。また、この圧電素子８８から下部電極８７ａを被覆するように圧電素子８８ａが形成されている。このような圧電素子７８，８８は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢＴＯ）、チタン酸鉛（ＰＴＯ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、リチウムテトラボレート（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）等の従来公知の圧電材料からなるものであってよい。また、圧電素子７８，８８の厚みは、例えば、５〜１００μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００４９】
さらに、図２９（Ａ）に示されるように、上記の圧電素子７８，７８ａ，８８，８８ａを被覆するように上部電極７９，７９ａ，８９，８９ａが配設されている。また、圧電素子７８ａを被覆する上部電極７９ａは、図２９（Ｂ）に示されるように、内側フレーム部７２Ａに係止されているＹ軸ミラー支持部８５の一部を被覆する位置まで延設されている。これにより、Ｙ軸ミラー支持部８５（下部電極７７）と上部電極７９とが導通された状態となる。このような上部電極７９，７９ａ，８９，８９ａは、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｓｎ等を単独で、あるいは組み合わせて使用することができ、また、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ等の下地金属層上に上記の金属からなる表面層を形成した積層構造であってもよい。この上部電極の厚みは、例えば、３００ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することができる。
尚、上部電極８９ａは、それぞれ配線９１ａを介して端子９１ｂに接続されている。
【００５０】
このような二軸タイプの圧電ミラーデバイス７１は、例えば、下部電極７７をＧＮＤ電位とし、端子９０ｂからＹ軸ミラー支持部８５、上部電極７９ａを介して上部電極７９に所望の交流電圧を印加することにより、Ｘ軸駆動部７６を所望の共振周波数で駆動させてミラー部７４を変位させることができる。また、下部電極８７をＧＮＤ電位とし、端子９１ｂから上部電極８９ａを介して所望の交流電圧を上部電極８９に印加することにより、Ｙ軸駆動部８６を所望の共振周波数で駆動させて内側フレーム部７２Ａを変位させることができる。そして、Ｘ軸ミラー支持部７５およびＹ軸ミラー支持部８５がヤング率１６０ＧＰａ以下の材料からなり、かつ、Ｘ軸駆動部７６とＹ軸駆動部７６が開口部（切欠き部）７３Ａ，７３Ｂに位置するので、従来の圧電ミラーデバイスに比べて、圧電素子によるミラー部の変位量が大幅に大きいものとなる。
上述の圧電ミラーデバイスの実施形態は例示であり、本発明の圧電ミラーデバイスはこれらに限定されるものではない。
【００５１】
［圧電ミラーデバイスの製造方法］
次に、本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法について説明する。
（１） 図３０および図３１は上述の図１乃至図６に示す圧電ミラーデバイス１１、１１′を例として本発明の製造方法の一実施形態を説明するための工程図である。
まず、シリコンウエハ１を多面付け（図では各面付け部を１Ａで示す）に区画し、このシリコンウエハ１の一方の面において各面付け毎に一対の下部電極１７と、この下部電極１７間に位置するミラー部１４と、このミラー部１４と下部電極１７とを連結する一対のミラー支持部１５を、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料で作製する（図３０（Ａ）、図３１（Ａ））。ヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料は、例えば、Ａｌ（７０．３ＧＰａ）、Ａｕ（７８．０ＧＰａ）、Ａｇ（８２．７ＧＰａ）、Ｃｕ（１３０ＧＰａ）、Ｚｎ（１０８．０ＧＰａ）、Ｔｉ（１１５．７ＧＰａ）等を挙げることができ、後工程の圧電素子１８形成の焼成時に、ミラー部１４、ミラー支持部１５、下部電極１７が溶融しないように、上記の導電性材料の中から、形成する圧電素子１８の融点より高い導電性材料を使用することができる。上記の導電性材料は単独で、あるいは積層構造となるように組み合わせて使用することができる。また、ヤング率が１６０ＧＰａを超える導電性材料、例えば、Ｐｔ（１６８ＧＰａ）、Ｎｉ（１９９ＧＰａ）、鉄鋼（２０１．０ＧＰａ）、Ｆｅ（２１１．４ＧＰａ）等の導電性材料であっても、上記のようなヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料と組み合わせた積層構造体のヤング率が１６０ＧＰａ以下となる場合には、使用可能である。
【００５２】
ミラー部１４、ミラー支持部１５、下部電極１７は、例えば、シリコンウエハ１上に所望のレジストパターンを形成し、このレジストパターンを被覆するように上述の導電性材料を使用してスパッタリング法等により電極膜を形成し、その後、レジストパターンを除去すると同時に不要な電極膜を除去（リフトオフ）することにより、一体で形成することができる。また、シリコンウエハ１上に上述の導電性材料を使用してスパッタリング法等により電極膜を形成し、この上に所望のレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして電極膜をエッチングした後、不要なレジストパターンを除去することにより、ミラー部１４、ミラー支持部１５、下部電極１７を一体で形成することもできる。さらに、上述の導電性材料を含有した感光性の導電性ペーストをスクリーン印刷によってシリコンウエハ１上に印刷し、所望のマスクを介して導電性ペースト膜を露光、現像し、その後、焼成することにより、ミラー部１４、ミラー支持部１５、下部電極１７を一体で形成してもよい。
尚、この工程では、配線１７ａ、端子１７ｂ（図１、図４参照）も同時に形成することができる。
【００５３】
次に、下部電極１７上に圧電素子１８を形成し（図３０（Ｂ）、図３１（Ｂ））、さらに、圧電素子１８上に上部電極１９を形成して、下部電極１７と圧電素子１８と上部電極１９との積層体である一対の駆動部１６を形成する（図３０（Ｃ）、図３１（Ｃ））。
圧電素子１８は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢＴＯ）、チタン酸鉛（ＰＴＯ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、リチウムテトラボレート（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）等の従来公知の圧電材料を用いて、マスクを介したスパッタリング法等により所望のパターンで成膜し、その後、焼成することにより形成できる。形成する圧電素子１８の厚みは、例えば、５〜１００μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００５４】
また、上部電極１９は、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｓｎ等を単独で、あるいは組み合わせて使用し形成することができる。また、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ等の下地金属層上に上記の金属からなる表面層を形成した積層構造であってもよい。この上部電極１９の形成は、上述の下部電極１７の形成と同様の方法で行うことができ、形成する上部電極の厚みは、例えば、３００ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することができる。この工程では、配線１９ａ、端子１９ｂ（図１、図４参照）も同時に形成することができる。
尚、ミラー部１４、ミラー支持部１５および下部電極１７に使用する導電性材料の光反射率が不十分な場合、圧電素子１８の形成（焼成工程）が完了した後に、ミラー部１４に光反射率の高い材料、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ等からなる反射層を形成してもよい。
【００５５】
次に、シリコンウエハ１の他方の面から、各面付け毎にシリコンウエハ１の所望部位を除去し開口部１３を形成して、フレーム部１２形成する。この際、駆動部１６が位置する部位の一部に、切欠き部１３ａを開口部１３に接するように形成する。これにより、多面付けで圧電ミラーデバイス１１が作製される（図３０（Ｄ））。また、切欠き部１３ａを形成する代わりに、駆動部１６が位置する部位の一部に、薄肉部１２ａを開口部１３に接するように形成することにより、多面付けで圧電ミラーデバイス１１′が作製される（図３０（Ｅ））。
シリコンウエハ１への開口部１３と切欠き部１３ａの形成は、例えば、シリコンウエハ１の他方の面（ミラー部１４、ミラー支持部１５および駆動１６が形成されていない面）に開口部１３と切欠き部１３ａに対応した開口を有するレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとしてＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）法を用いたエッチングにより行うことができる。この場合、下部電極１７が存在する部位では、この下部電極１７がエッチングストッパーとして作用することにより切欠き部１３ａが形成され、他の部位では、貫通穴がシリコンウエハ１に形成されて開口部１３が形成される。
【００５６】
また、シリコンウエハ１への開口部１３と薄肉部１２ａの形成は、例えば、シリコンウエハ１の他方の面（ミラー部１４、ミラー支持部１５および駆動１６が形成されていない面）に、まず、開口部１３を形成するためのレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとしてＤＲＩＥ法を用いたエッチングにより薄肉部１２ａの厚みに相当する深さまでエッチングする。その後、上記のレジストパターンを除去し、開口部１３と薄肉部１２ａに対応した開口を有するレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとしてＤＲＩＥ法を用いたエッチングにより貫通穴が形成されるまでエッチングして、開口部１３と薄肉部１２ａを形成することができる。
次に、多面付けの圧電ミラーデバイス１１をダイシングすることにより、図１乃至図３に示されるような圧電ミラーデバイス１１が得られ、多面付けの圧電ミラーデバイス１１′をダイシングすることにより、図４乃至図６に示されるような圧電ミラーデバイス１１′が得られる。
尚、図１７乃至図２０に示されるような圧電ミラーデバイス５１、５１′、および、図２１乃至図２４に示されるような圧電ミラーデバイス６１、６１′は、上述の本発明の製造方法により形成することができる。
【００５７】
また、図２５乃至図２９に示されるような圧電ミラーデバイス７１も、上述の本発明の製造方法により形成することができる。この場合、シリコンウエハ１上に、図２７から図２９に示される順に、まず、ミラー部７４、Ｘ軸ミラー支持部７５、下部電極７７，８７、Ｙ軸ミラー支持部８５を形成し、次いで、圧電素子７８、７８を形成し、さらに、上部電極７９、８９を形成し、その後、シリコンウエハ１をエッチングして内側開口部７３Ａ、外側開口部７３Ｂを形成し、ダイシングすることにより圧電ミラーデバイス７１が得られる。
【００５８】
（２） 図３２および図３３は上述の図７乃至図１０に示す圧電ミラーデバイス２１、２１′を例として本発明の製造方法の他の実施形態を説明するための工程図である。
まず、シリコンウエハ１を多面付け（図では各面付け部を１Ａで示す）に区画し、このシリコンウエハ１の一方の面において各面付け毎に一対の下部電極２７と、この下部電極２７上に圧電素子２８と上部電極２９をこの順に積層して、下部電極２７と圧電素子２８と上部電極２９との積層体である一対の駆動部２６を作製する（図３２（Ａ）、図３３（Ａ））。この一対の駆動部２６を構成する下部電極２７は、後工程でのミラー支持部２５の係止を可能とするために、互いに他方の駆動部２６方向に突出したものとする。
下部電極２７は、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｓｎ等を単独で、あるいは組み合わせて使用し形成することができる。また、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ等の下地金属層上に上記の金属からなる表面層を形成した積層構造であってもよい。この下部電極２７の形成は、上述の実施形態での下部電極１７の形成と同様の方法で行うことができ、形成する下部電極２７の厚みは、例えば、３００ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００５９】
また、圧電素子２８の形成は、上述の実施形態での圧電素子１８の形成と同様の方法で行うことができ、形成する圧電素子２８の厚みは、例えば、５〜１００μｍの範囲で適宜設定することができる。
さらに、上部電極２９の形成は、上述の実施形態での上部電極１９の形成と同様の方法で行うことができ、形成する上部電極２９の厚みは、例えば、３００ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することができる。
尚、この工程では、配線２７ａ、端子２７ｂおよび配線２９ａ、端子２９ｂ（図７、図９参照）も同時に形成することができる。
【００６０】
次に、一対の駆動部２６間に位置するようにミラー部２４と、このミラー部２４と下部電極２７とを連結する一対のミラー支持部２５を、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料で作製する（図３２（Ｂ）、図３３（Ｂ））。ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料は、上述の実施形態で挙げた導電性材料を使用することができ、また、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリイミド等の絶縁性材料も使用することができる。これらの材料は単独で使用してもよく、また、積層構造となるように組み合わせて使用することができる。さらに、ヤング率が１６０ＧＰａを超える材料であっても、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料と組み合わせた積層構造体のヤング率が１６０ＧＰａ以下となる場合には、使用可能である。尚、前工程において、圧電素子２８が形成されているので、使用するヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料は、その融点を特に考慮する必要がない。
ミラー部２４およびミラー支持部２５の形成は、上述の実施形態におけるミラー部１４、ミラー支持部１５の形成方法と同様の方法で行うことができる。但し、ミラー支持部２５の端部は、駆動部２６を構成する下部電極２７の突出部に係止するように形成する。
尚、ミラー部２４、ミラー支持部２５に使用する材料の光反射率が不十分な場合、ミラー部２４に光反射率の高い材料からなる反射層を形成してもよい。このような反射層の形成は、上述の実施形態で挙げた材料と同様のものを使用することができる。
【００６１】
次に、シリコンウエハ１の他方の面から、各面付け毎にシリコンウエハ１の所望部位を除去し開口部２３を形成して、フレーム部２２形成する。このとき、駆動部２６が位置する部位の一部に、切欠き部２３ａを開口部２３に接するように形成することにより、多面付けで圧電ミラーデバイス２１が作製される（図３２（Ｃ））。また、駆動部２６が位置する部位の一部に、薄肉部２２ａを開口部２３に接するように形成することにより、多面付けで圧電ミラーデバイス２１′が作製される（図３２（Ｄ））。
シリコンウエハ１への開口部２３と切欠き部２３ａの形成、および、シリコンウエハ１への開口部２３と薄肉部２２ａの形成は、上述の実施形態における開口部１３と切欠き部１３ａの形成、あるいは、開口部１３と薄肉部１２ａの形成と同様の方法で行うことができる。
次に、多面付けの圧電ミラーデバイス２１をダイシングすることにより、図７および図８に示されるような圧電ミラーデバイス２１が得られ、多面付けの圧電ミラーデバイス２１′をダイシングすることにより、図９および図１０に示されるような圧電ミラーデバイス２１′が得られる。
【００６２】
（３） 図３４および図３５は上述の図１１および図１２に示す圧電ミラーデバイス３１を例として本発明の製造方法の他の実施形態を説明するための工程図である。
まず、シリコンウエハ１を多面付け（図では各面付け部を１Ａで示す）に区画し、このシリコンウエハ１の一方の面において各面付け毎に一対の下部電極３７と、この下部電極３７間に位置するミラー部３４と、このミラー部３４を支持するための一対のミラー支持部３５を、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料で作製する（図３４（Ａ）、図３５（Ａ））。この下部電極３７とミラー部３４とミラー支持部３５の形成は、上述の実施形態の下部電極１７とミラー部１４とミラー支持部１５の形成と同様に行うことができる。但し、ミラー支持部３５の端部は、後工程で形成する薄肉部３２ａに係止可能な位置となるように形成する。また、使用するヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料は、後工程の圧電素子３８形成の焼成時に、ミラー部３４、ミラー支持部３５、下部電極３７が溶融しないように、その融点が後工程で形成する圧電素子３８の融点よりも高い材料を使用する。
【００６３】
尚、この工程では、配線３７ａ、端子３７ｂ（図１１参照）も同時に形成することができる。また、ミラー部３４、ミラー支持部３５に使用する材料の光反射率が不十分な場合、ミラー部３４に光反射率の高い材料からなる反射層を形成してもよい。このような反射層の形成は、上述の実施形態で挙げた材料と同様のものを使用することができる。
次に、下部電極３７上に圧電素子３８と上部電極３９を形成して、下部電極３７と圧電素子３８と上部電極３９との積層体である一対の駆動部３６を形成する（図３４（Ｂ）、図３５（Ｂ））。圧電素子３８と上部電極３９の形成は、上述の実施形態の圧電素子１８と上部電極１９の形成と同様の方法で行うことができる。
尚、この工程では、配線３９ａ、端子３９ｂ（図１１参照）も同時に形成することができる。
【００６４】
次に、シリコンウエハ１の他方の面から、各面付け毎にシリコンウエハ１の所望部位を除去して開口部３３を形成しフレーム部３２形成するとともに、駆動部３６が位置する部位の一部に、薄肉部３２ａを開口部３３に接するように形成する。これにより、多面付けで圧電ミラーデバイス３１が作製される（図３４（Ｃ））。
シリコンウエハ１への開口部３３と薄肉部３２ａの形成は、上述の実施形態における開口部１３と薄肉部１２ａの形成と同様の方法で行うことができる。
次に、多面付けの圧電ミラーデバイス３１をダイシングすることにより、図１１および図１２に示されるような圧電ミラーデバイス３１が得られる。
【００６５】
また、図３６は上述の図１１および図１２に示す圧電ミラーデバイス３１を例として本発明の製造方法の他の実施形態を説明するための工程図である。
まず、シリコンウエハ１を多面付け（図では各面付け部を１Ａで示す）に区画し、このシリコンウエハ１の一方の面において各面付け毎に一対の下部電極３７と、この下部電極３７上に圧電素子３８と上部電極３９をこの順に積層して、下部電極３７と圧電素子３８と上部電極３９との積層体である一対の駆動部３６を作製する（図３６（Ａ））。この駆動部３６の形成は、上述の実施形態の駆動部２６の形成と同様に行うことができる。
尚、この工程では、配線３７ａ、端子３７ｂおよび配線３９ａ、端子３９ｂ（図１１参照）も同時に形成することができる。
【００６６】
次に、一対の駆動部３６間に位置するようにミラー部３４と、このミラー部３４を支持するための一対のミラー支持部３５を、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料で一体的に作成する（図３６（Ｂ））。ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料は、上述の実施形態で挙げた材料を使用することができる。さらに、ヤング率が１６０ＧＰａを超える材料であっても、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料と組み合わせた積層構造体のヤング率が１６０ＧＰａ以下となる場合には、使用可能である。尚、前工程において、圧電素子３８が形成されているので、使用するヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料は、その融点を特に考慮する必要がない。
ミラー部３４およびミラー支持部３５の形成は、上述の実施形態におけるミラー部３４、ミラー支持部３５の形成方法と同様の方法で行うことができる。但し、ミラー支持部３５の端部は、後工程で形成する薄肉部３２ａに係止可能な位置となるように形成する。
尚、ミラー部３４、ミラー支持部３５に使用する材料の光反射率が不十分な場合、ミラー部３４に光反射率の高い材料からなる反射層を形成してもよい。このような反射層の形成は、上述の実施形態で挙げた材料と同様のものを使用することができる。
【００６７】
次に、シリコンウエハ１の他方の面から、各面付け毎にシリコンウエハ１の所望部位を除去して開口部３３を形成しフレーム部３２形成するとともに、駆動部３６が位置する部位の一部に、薄肉部３２ａを開口部３３に接するように形成する。これにより、多面付けで圧電ミラーデバイス３１が作製される（図３６（Ｃ））。
シリコンウエハ１への開口部３３と薄肉部３２ａの形成は、上述の実施形態における開口部１３と薄肉部１２ａの形成と同様の方法で行うことができる。
次に、多面付けの圧電ミラーデバイス３１をダイシングすることにより、図１１および図１２に示されるような圧電ミラーデバイス３１が得られる。
【００６８】
（４） 図３７および図３８は上述の図１３乃至図１６に示す圧電ミラーデバイス４１、４１′を例として本発明の製造方法の他の実施形態を説明するための工程図である。
まず、シリコンウエハ１を多面付け（図では各面付け部を１Ａで示す）に区画し、このシリコンウエハ１の一方の面において各面付け毎に一対の下部電極４７と、この下部電極４７上に圧電素子４８を形成する（図３７（Ａ）、図３８（Ａ））。この下部電極４７と圧電素子４８の形成は、上述の実施形態の下部電極２７と圧電素子２８の形成と同様の方法で行うことができる。
尚、この工程では、配線４７ａ、端子４７ｂ（図１３、図１５参照）も同時に形成することができる。
次に、上述のように形成した圧電素子４８の上面が露出するようにレジスト層３を形成して平坦面を形成する（図３７（Ｂ）、図３８（Ｂ））。
【００６９】
次いで、露出している圧電素子４８上に位置する上部電極４９と、上部電極４９間に位置するミラー部４４と、このミラー部４４と上部電極４９とを連結する一対のミラー支持部４５を、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料で一体的に作成し、その後、不要となったレジスト層３を除去する（図３７（Ｃ）、図３８（Ｃ））。これにより、下部電極４７と圧電素子４８と上部電極４９との積層体である一対の駆動部４６が形成されるとともに、駆動部４６間にミラー部４４とミラー支持部４５が架設される。ヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料は、上述の実施形態で挙げた導電性材料を使用することができる。これらの材料は単独で使用してもよく、また、積層構造となるように組み合わせて使用することができる。さらに、ヤング率が１６０ＧＰａを超える材料であっても、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料と組み合わせた積層構造体のヤング率が１６０ＧＰａ以下となる場合には、使用可能である。尚、前工程において、圧電素子４８が形成されているので、使用するヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料は、その融点を特に考慮する必要がない。
【００７０】
ミラー部４４、ミラー支持部４５および上部電極４９の一体的形成は、上述の実施形態におけるミラー部１４、ミラー支持部１５および下部電極１７の形成方法と同様の方法で行うことができる。
尚、この工程では、配線４９ａ、端子４９ｂ（図１３、図１５参照）も同時に形成することができる。
次に、シリコンウエハ１の他方の面から、各面付け毎にシリコンウエハ１の所望部位を除去し開口部４３を形成して、フレーム部４２形成する。このとき、駆動部４６が位置する部位の一部に、切欠き部４３ａを開口部４３に接するように形成することにより、多面付けで圧電ミラーデバイス４１が作製される（図３７（Ｄ））。また、駆動部４６が位置する部位の一部に、薄肉部４２ａを開口部４３に接するように形成することにより、多面付けで圧電ミラーデバイス４１′が作製される（図３７（Ｅ））。
シリコンウエハ１への開口部４３と切欠き部４３ａの形成、および、シリコンウエハ１への開口部４３と薄肉部４２ａの形成は、上述の実施形態における開口部１３と切欠き部１３ａの形成、あるいは、開口部１３と薄肉部１２ａの形成と同様の方法で行うことができる。
【００７１】
次に、多面付けの圧電ミラーデバイス４１をダイシングすることにより、図１３および図１４に示されるような圧電ミラーデバイス４１が得られ、多面付けの圧電ミラーデバイス４１′をダイシングすることにより、図１５および図１６に示されるような圧電ミラーデバイス４１′が得られる。
上述のような本発明の製造方法は、シリコンウエハを使用するものであり、酸化シリコン層を有するＳＯＩウエハを使用する必要がないので、製造コストの低減が可能である。
尚、上述の圧電ミラーデバイスの製造方法は例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００７２】
［光学機器］
次に、本発明の光学機器について説明する。
図３９は、本発明の光学機器の一実施形態として、ディスプレイ、プロジェクタ等の画像表示装置としての光学機器を説明するための構成図である。図３９において、本発明の光学機器１０１は、レーザ光源１０２と、投影スクリーン１０３と、レーザ光源１０２からの出射光を投影スクリーン１０３へ導く光学系１０５と、を備えている。この光学機器１０１の光学系１０５は、集光用レンズ群１０６、圧電ミラーデバイス１０７、投影用レンズ群１０８を有しており、圧電ミラーデバイス１０７は本発明の圧電ミラーデバイスである。使用する本発明の圧電ミラーデバイスとしては、例えば、２軸タイプの圧電ミラーデバイスを挙げることができ、この場合、集光用レンズ群１０６からの入射光を投影用レンズ群１０８へ反射する際に、Ｘ／Ｙ（水平／垂直）方向に走査することができる。そして、このように走査されたレーザ光によって、投影用レンズ群１０８を通して投影スクリーン１０３上に画像を表示することができる。
尚、上述の光学機器は例示であり、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【実施例】
【００７３】
次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
［実施例１］
厚み６２５μｍのシリコンウエハを準備し、一辺が５．５ｍｍである正方形で多面付けに区画した。このシリコンウエハの一方の面に感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、多面付けでレジストパターンを形成した。このレジストパターンを被覆するようにスパッタリング法によりヤング率が１１５．７ＧＰａであるＴｉ薄膜（厚み３０ｎｍ）と、ヤング率が７８．０ＧＰａであるＡｕ薄膜（厚み１μｍ（１０００ｎｍ））とを積層して電極膜を形成した。この電極膜（積層構造体）のヤング率の計算値は７９．１となる。次いで、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺリムーバーを用い、超音波をかけることで上記のレジストパターンを除去すると同時に、レジストパターン上の電極膜を除去（リフトオフ）することにより、一対の下部電極と、この下部電極間に位置するミラー部と、このミラー部と下部電極とを連結する一対のミラー支持部を一体で形成した。形成したミラー支持部の幅は１０μｍであった。また、この工程では、下部電極に接続する配線と端子も同時に形成した。
【００７４】
次に、一対の下部電極上に、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いて、マスクを介したスパッタリング法により薄膜を形成し、その後、焼成（６００℃、１２０分間）することにより圧電素子（厚み１０μｍ）を形成した。
次いで、このように圧電素子を形成したシリコンウエハ上に感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、上部電極形成用のレジストパターンを形成した。このレジストパターンを被覆するようにスパッタリング法によりＣｒ薄膜（厚み５０ｎｍ）とＡｕ薄膜（厚み３００ｎｍ）とを積層して電極膜を形成した。次いで、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺリムーバーを用い、超音波をかけることで上記のレジストパターンを除去すると同時に、レジストパターン上の電極膜を除去（リフトオフ）することにより、一対の上部電極を、上記の圧電素子上に形成した。また、この工程では、上部電極に接続する配線と端子も同時に形成した。
【００７５】
これにより、下部電極、圧電素子、上部電極の積層体からなる駆動部を形成した。
次に、シリコンウエハの他方の面に、感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、開口部と切欠き部を形成するためのレジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）法を用いたエッチングを行った。これにより、下部電極が存在する部位では、この下部電極がエッチングストッパーとして作用することにより切欠き部が形成され、他の部位では、貫通穴がシリコンウエハに形成されて開口部が形成された。これにより、多面付けで圧電ミラーデバイスを作製した。
次に、上記の多面付け圧電ミラーデバイスをダイシングして、図１乃至図３に示されるような圧電ミラーデバイスを得た。
【００７６】
［実施例２］
厚み６２５μｍのシリコンウエハを準備し、一辺が５．５ｍｍである正方形で多面付けに区画した。このシリコンウエハの一方の面に感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、多面付けで下部電極用のレジストパターンを形成した。このレジストパターンを被覆するようにスパッタリング法によりＴｉ薄膜（厚み５０ｎｍ）とＰｔ薄膜（厚み３００ｎｍ）とを積層して電極膜を形成した。次いで、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺリムーバーを用い、超音波をかけることで上記のレジストパターンを除去すると同時に、レジストパターン上の電極膜を除去（リフトオフ）することにより、一対の下部電極を形成した。また、この工程では、下部電極に接続する配線と端子も同時に形成した。
【００７７】
次に、一対の下部電極上に、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いて、マスクを介したスパッタリング法により薄膜を形成し、その後、焼成（６００℃、１２０分間）することにより圧電素子（厚み１０μｍ）を形成した。尚、この圧電素子は、上記の下部電極を、対向する他方の下部電極方向に１０００μｍ露出させるように、下部電極面よりも小さい面積で形成した。
次いで、このように圧電素子を形成したシリコンウエハ上に感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、上部電極形成用のレジストパターンを形成した。このレジストパターンを被覆するようにスパッタリング法によりＣｒ薄膜（厚み５０ｎｍ）とＡｕ薄膜（厚み３００ｎｍ）とを積層して電極膜を形成した。次いで、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺリムーバーを用い、超音波をかけることで上記のレジストパターンを除去すると同時に、レジストパターン上の電極膜を除去（リフトオフ）することにより、一対の上部電極を、上記の圧電素子上に形成した。また、この工程では、上部電極に接続する配線と端子も同時に形成した。
これにより、下部電極、圧電素子、上部電極の積層体からなる駆動部を形成した。
【００７８】
次に、一対の駆動部を形成したシリコンウエハに感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、ミラー部とミラー支持部を形成するためのレジストパターンを形成した。このレジストパターンを被覆するようにスパッタリング法によりヤング率が１１５．７ＧＰａであるＴｉ薄膜（厚み３０ｎｍ）と、ヤング率が７８．０ＧＰａであるＡｕ薄膜（厚み１μｍ（１０００ｎｍ））とを積層して薄膜を形成した。この薄膜（積層構造体）のヤング率の計算値は７９．１となる。次いで、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺリムーバーを用い、超音波をかけることで上記のレジストパターンを除去すると同時に、レジストパターン上の薄膜を除去（リフトオフ）することにより、一対の駆動部間に位置するミラー部と、このミラー部と下部電極とを連結する一対のミラー支持部を一体で形成した。形成したミラー支持部の幅は１０μｍであった。
【００７９】
次に、シリコンウエハの他方の面に、感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、まず、開口部を形成するためのレジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）法を用いて、深さ６０５μｍまでエッチングを行った。次いで、上記のレジストパターンを除去し、再度、感光性レジストをスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、開口部と薄肉部を形成するためのレジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）法を用いて、開口部が形成されるまでエッチングを行った。これにより、下部電極が存在する部位には、厚みが２０μｍの薄肉部が形成された。これにより、多面付けで圧電ミラーデバイスを作製した。
次に、上記の多面付け圧電ミラーデバイスをダイシングして、図９および図１０に示されるような圧電ミラーデバイスを得た。
【００８０】
［実施例３］
厚み６２５μｍのシリコンウエハを準備し、一辺が５．５ｍｍである正方形で多面付けに区画した。このシリコンウエハの一方の面に感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、多面付けでレジストパターンを形成した。このレジストパターンを被覆するようにスパッタリング法によりヤング率が１１５．７ＧＰａであるＴｉ薄膜（厚み３０ｎｍ）と、ヤング率が７８．０ＧＰａであるＡｕ薄膜（厚み１μｍ（１０００ｎｍ））とを積層して電極膜を形成した。この電極膜（積層構造体）のヤング率の計算値は７９．１となる。次いで、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺリムーバーを用い、超音波をかけることで上記のレジストパターンを除去すると同時に、レジストパターン上の電極膜を除去（リフトオフ）することにより、一対の下部電極と、この下部電極間に位置するミラー部と、このミラー部に連結した一対のミラー支持部を形成した。形成したミラー支持部の幅は１０μｍであり、ミラー支持部の端部と下部電極との間には５００μｍの距離を設けた。また、この工程では、下部電極に接続する配線と端子も同時に形成した。
【００８１】
次に、一対の下部電極上に、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いて、マスクを介したスパッタリング法により薄膜を形成し、その後、焼成（６００℃、１２０分間）することにより圧電素子（厚み１０μｍ）を形成した。
次いで、このように圧電素子を形成したシリコンウエハ上に感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、上部電極形成用のレジストパターンを形成した。このレジストパターンを被覆するようにスパッタリング法によりＣｒ薄膜（厚み５０ｎｍ）とＡｕ薄膜（厚み３００ｎｍ）とを積層して電極膜を形成した。次いで、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺリムーバーを用い、超音波をかけることで上記のレジストパターンを除去すると同時に、レジストパターン上の電極膜を除去（リフトオフ）することにより、一対の上部電極を、上記の圧電素子上に形成した。また、この工程では、上部電極に接続する配線と端子も同時に形成した。
これにより、下部電極、圧電素子、上部電極の積層体からなる駆動部を形成した。
【００８２】
次に、シリコンウエハの他方の面に、感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、まず、開口部を形成するためのレジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）法を用いて、深さ６０５μｍまでエッチングを行った。次いで、上記のレジストパターンを除去し、再度、感光性レジストをスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、開口部と薄肉部を形成するためのレジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）法を用いて、開口部が形成されるまでエッチングを行った。これにより、下部電極が存在する部位と、ミラー支持部の端部からミラー部方向に１０００μｍまで達する領域に、厚みが２０μｍの薄肉部が形成され、この薄肉部にミラー支持部の端部が係止された状態で、ミラー支持部とミラー部が開口部に架設された。これにより、多面付けで圧電ミラーデバイスを作製した。
次に、上記の多面付け圧電ミラーデバイスをダイシングして、図１１および図１２に示されるような圧電ミラーデバイスを得た。
【００８３】
［実施例４］
厚み６２５μｍのシリコンウエハを準備し、一辺が５．５ｍｍである正方形で多面付けに区画した。このシリコンウエハの一方の面に感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、多面付けで下部電極用のレジストパターンを形成した。このレジストパターンを被覆するようにスパッタリング法によりＴｉ薄膜（厚み５０ｎｍ）とＰｔ薄膜（厚み３００ｎｍ）とを積層して電極膜を形成した。次いで、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺリムーバーを用い、超音波をかけることで上記のレジストパターンを除去すると同時に、レジストパターン上の電極膜を除去（リフトオフ）することにより、一対の下部電極を形成した。また、この工程では、下部電極に接続する配線と端子も同時に形成した。
次に、一対の下部電極上に、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いて、マスクを介したスパッタリング法により成膜し、その後、焼成（６００℃、１２０分間）することにより圧電素子（厚み１０μｍ）を形成した。
【００８４】
次いで、このように下部電極、圧電素子を形成したシリコンウエハ上にポジ型の感光性レジスト（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺ５２１８）をスピンコート法で塗布し、圧電素子間を除く領域を露光し、その後、現像して、圧電素子の表面が露出し、かつ、圧電素子とその間の部位が平坦となるようにした。次に、感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、レジストパターンを形成した。このレジストパターンを被覆するようにスパッタリング法によりヤング率が１１５．７ＧＰａであるＴｉ薄膜（厚み５０ｎｍ）と、ヤング率が７８．０ＧＰａであるＡｕ薄膜（厚み５μｍ（５０００ｎｍ））とを積層して電極膜を形成した。この電極膜（積層構造体）のヤング率の計算値は７８．４となる。次いで、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺリムーバーを用い、超音波をかけることで上記の全てのレジストパターンを除去すると同時に、レジストパターン上の電極膜を除去（リフトオフ）することにより、圧電素子上に位置する一対の上部電極と、この上部電極間に位置するミラー部と、このミラー部と上部電極とを連結する一対のミラー支持部を一体で形成した。これにより、下部電極、圧電素子、上部電極の積層体からなる駆動部が形成され、ミラー支持部の幅は１０μｍであった。尚、この工程では、上部電極に接続する配線と端子も同時に形成した。
【００８５】
次に、シリコンウエハの他方の面に、感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、開口部と切欠き部を形成するためのレジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）法を用いたエッチングを行った。これにより、下部電極が存在する部位では、この下部電極がエッチングストッパーとして作用することにより切欠き部が形成され、他の部位では、貫通穴がシリコンウエハに形成されて開口部が形成された。これにより、多面付けで圧電ミラーデバイスを作製した。
次に、上記の多面付け圧電ミラーデバイスをダイシングして、図１３および図１４に示されるような圧電ミラーデバイスを得た。
【００８６】
［実施例５］
スパッタリング法によりヤング率が１１５．７ＧＰａであるＴｉ薄膜（厚み２００ｎｍ）と、ヤング率が７８．０ＧＰａであるＡｕ薄膜（厚み１μｍ（１０００ｎｍ））とを積層して電極膜を形成した他は、実施例１と同様にして、図１乃至図３に示されるような圧電ミラーデバイスを得た。この場合の電極膜（積層構造体）のヤング率の計算値は８４．２となる。
【００８７】
［実施例６］
スパッタリング法によりヤング率が７８．０ＧＰａであるＡｕ薄膜（厚み１μｍ（１０００ｎｍ））を成膜して電極膜とした他は、実施例１と同様にして、図１乃至図３に示されるような圧電ミラーデバイスを得た。
【００８８】
［実施例７］
スパッタリング法によりヤング率が１１５．７ＧＰａであるＴｉ薄膜（厚み４００ｎｍ）と、ヤング率が１６８ＧＰａであるＰｔ薄膜（厚み１μｍ（１０００ｎｍ））とを積層して電極膜を形成した他は、実施例１と同様にして、図１乃至図３に示されるような圧電ミラーデバイスを得た。この場合の電極膜（積層構造体）のヤング率の計算値は１５２．９となる。
【００８９】
［実施例８］
スパッタリング法によりヤング率が１３０ＧＰａであるＣｕ薄膜（厚み２μｍ（２０００ｎｍ））を成膜して電極膜とした他は、実施例１と同様にして、図１乃至図３に示されるような圧電ミラーデバイスを得た。
【００９０】
［実施例９］
スパッタリング法によりヤング率が８２．７ＧＰａであるＡｕ薄膜（厚み１μｍ（１０００ｎｍ））を成膜して電極膜とした他は、実施例１と同様にして、図１乃至図３に示されるような圧電ミラーデバイスを得た。
【００９１】
［比較例］
ミラー部とミラー支持部を、ヤング率が１６６．０ＧＰａであるＳｉを用いて形成した他は、実施例２と同様にして、圧電ミラーデバイスを得た。
【００９２】
［評 価］
実施例１〜９、および、比較例の各圧電ミラーデバイスにおいて、下部電極をＧＮＤ電位とし、上部電極に下記の条件で交流電圧（±２５Ｖ、５０Ｈｚ）を印加したときのミラー部の振れ角度を測定し、その結果を下記の表１に示した。
【００９３】
【表１】
表１に示されるように、実施例１〜９の各圧電ミラーデバイスのミラー部振れ角度は、比較例の圧電ミラーデバイスのミラー部の振れ角度に比べて格段に大きいものであった。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
ミラー部の駆動に圧電素子を利用する圧電ミラーデバイスの製造等において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の圧電ミラーデバイスの一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示される圧電ミラーデバイスのＩ−Ｉ線における矢視断面図である。
【図３】図１に示される圧電ミラーデバイスのフレーム部を説明するための図である。
【図４】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図である。
【図５】図４に示される圧電ミラーデバイスのII−II線における矢視断面図である。
【図６】図４に示される圧電ミラーデバイスのフレーム部を説明するための図である。
【図７】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図である。
【図８】図７に示される圧電ミラーデバイスのIII−III線における矢視断面図である。
【図９】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図である。
【図１０】図９に示される圧電ミラーデバイスのIV−IV線における矢視断面図である。
【図１１】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図である。
【図１２】図１１に示される圧電ミラーデバイスのＶ−Ｖ線における矢視断面図である。
【図１３】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図である。
【図１４】図１３に示される圧電ミラーデバイスのVI−VI線における矢視断面図である。
【図１５】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図である。
【図１６】図１５に示される圧電ミラーデバイスのVII−VII線における矢視断面図である。
【図１７】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図である。
【図１８】図１７に示される圧電ミラーデバイスの断面図であり、（Ａ）はVIII−VIII線における矢視断面図、（Ｂ）はIX−IX線における矢視断面図である。
【図１９】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図である。
【図２０】図１９に示される圧電ミラーデバイスの断面図であり、（Ａ）はＸ−Ｘ線における矢視断面図、（Ｂ）はXI−XI線における矢視断面図である。
【図２１】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図でありる。
【図２２】図２１に示される圧電ミラーデバイスのXII−XII線における矢視断面図である。
【図２３】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図でありる。
【図２４】図２３に示される圧電ミラーデバイスのXIII−XIII線における矢視断面図である。
【図２５】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図である。
【図２６】図２５に示される圧電ミラーデバイスの断面図であり、（Ａ）はXIV−XIV線における矢視断面図、（Ｂ）はXV−XV線における矢視断面図、（Ｃ）はXVI−XVI線における矢視断面図である。
【図２７】図２５に示される圧電ミラーデバイスの下部電極を説明するための図である。
【図２８】図２５に示される圧電ミラーデバイスの圧電素子を説明するための図である。
【図２９】図２５に示される圧電ミラーデバイスの上部電極を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の鎖線で囲まれた部位の拡大断面図である。
【図３０】本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法の一実施形態を示す工程図である。
【図３１】本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法の一実施形態を示す工程図である。
【図３２】本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３３】本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３４】本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３５】本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３６】本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３７】本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３８】本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３９】本発明の光学機器の一実施形態を説明するための構成図である。
【符号の説明】
【００９６】
１…シリコンウエハ
１１，１１′，２１，２１′，３１，３１′，４１，４１′，５１，５１′，６１，６１′，７１…圧電ミラーデバイス
１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２…フレーム部
１２ａ，２２ａ，３２ａ，４２ａ，５２ａ，６２ａ…薄肉部
１３，２３，３３，４３，５３，６３，７３Ａ，７３Ｂ…開口部
１３ａ，２３ａ，４３ａ，５３ａ，６３ａ…切欠き部
１４，２４，３４，４４，５４，６４，７４…ミラー部
１５，２５，３５，４５，５５，６５，７５，８５…ミラー支持部
１６，２６，３６，４６，５６，６６，７６，８６…駆動部
１７，２７，３７，４７，５７，６７，７７，８７…下部電極
１８，２８，３８，４８，５８，６８，７８，８８…圧電素子
１９，２９，３９，４９，５９，６９，７９，８９…上部電極
１０１…光学機器
１０２…光源
１０３…投影スクリーン
１０５…光学系
１０７…圧電ミラーデバイス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミラーデバイスに係り、特にミラー部の駆動に圧電素子を利用する圧電ミラーデバイスと、この圧電ミラーデバイスを用いた光学機器と、圧電ミラーデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミラーデバイスは、ミラー面を駆動して、その回動角によって光の反射経路を変更するものであり、従来から、例えば、レーザを用いたプリンタ、複写機、ディスプレイ、プロジェクタ等の光学機器に使用されている。ミラーデバイスのミラー面の駆動には、静電気力を利用する静電駆動型、圧電素子を利用する圧電駆動型、電磁力を利用する電磁駆動型がある（特許文献１、２、３）。
【特許文献１】特開２００１−１３４４３号公報
【特許文献２】特開２００２−３１１３７６号公報
【特許文献３】特開２００３−１５０６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のミラーデバイスのうち、圧電駆動型である圧電ミラーデバイスは、他の駆動型に比べて駆動力が大きいという利点があり、例えば、ＭＥＭＳ（（Micro Electro Mechanical System）技術を用いて作製され、ＳＯＩ基板をエッチングすることによりミラー部と、このミラー部を回動可能に支持するミラー支持部が形成されていた。
しかしながら、従来の圧電ミラーデバイスは、ミラー支持部が高剛性のシリコン層（Ｓｉ）（ヤング率＝１６６ＧＰａ）からなっているので、ミラー部の変位量が小さいという問題があった。また、ミラー支持部等を製造するために、エッチングストッパーとなる酸化シリコン層を有するＳＯＩ基板を使用する必要があり、このＳＯＩ基板のコストが高いため製造コストの低減に限界があった。
本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、ミラー部の変位量が大きい圧電ミラーデバイスと、このような圧電ミラーデバイスを簡便に製造するための製造方法、および、このような圧電ミラーデバイスを使用した光学機器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】
【０００４】
このような目的を達成するために、本発明の圧電ミラーデバイスは、中央に開口部を有するフレーム部と、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体であり前記フレーム部に配設されている一対の駆動部と、前記開口部に位置するミラー部と、前記駆動部の駆動に応じて前記ミラー部を前記フレーム部に対して回動可能に支持する一対のミラー支持部と、を備え、前記ミラー支持部はヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料からなり、前記フレーム部は前記駆動部が位置する部位の一部に切欠き部あるいは薄肉部を有し、該切欠き部、薄肉部は前記開口部に接しているような構成とした。
【０００５】
本発明の他の態様として、前記ミラー支持部は前記駆動部を構成する下部電極と一体に形成されているような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ミラー支持部の端部は前記駆動部を構成する下部電極に係止されているような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ミラー支持部の端部は前記フレーム部の薄肉部に係止されているような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ミラー支持部は前記駆動部を構成する上部電極と一体に形成されているような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ミラー部と前記ミラー支持部とが一体に形成されているような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ミラー部は前記ミラー支持部と異なる材質からなるミラー面を有するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ミラー支持部は前記ミラー部を介して反対方向で、かつ、同軸上に位置するように配設されているような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ミラー支持部の軸心は前記ミラー部の中心から外れているような構成とした。
【０００６】
本発明の他の態様として、前記フレーム部を内側フレーム部とし、前記ミラー支持部をＸ軸ミラー支持部とし、前記駆動部をＸ軸駆動部とし、さらに、開口部を介して前記内側フレーム部を包囲するように位置する外側フレーム部と、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体であり前記外側フレーム部に配設されている一対のＹ軸駆動部と、該Ｙ軸駆動部の駆動に応じて前記内側フレーム部を前記外側フレーム部に対して回動可能に支持する一対のＹ軸ミラー支持部と、を備え、前記Ｙ軸ミラー支持部はヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料からなり、前記外側フレーム部はＹ軸駆動部が位置する部位の一部に切欠き部あるいは薄肉部を有し、該切欠き部、薄肉部は前記開口部に接し、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸は直交するものであり、前記ミラー部は二軸で回動変位可能であるような構成とした。
本発明の光学機器は、光源と、投影スクリーンと、前記光源からの出射光を前記投影スクリーンへ導く光学系と、を備え、前記光学系は上述のいずれかの圧電ミラーデバイスを有するような構成とした。
【０００７】
本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法は、シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極間に位置するミラー部と、該ミラー部と前記下部電極とを連結する一対のミラー支持部を、ヤング率が１６０ＧＰａ以下で、かつ、融点が後工程で形成する圧電素子の融点より高い導電性材料で作製する工程と、前記下部電極上に圧電素子と上部電極をこの順に積層して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製する工程と、前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、切欠き部あるいは薄肉部を前記開口部に接するように形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有するような構成とした。
【０００８】
また、本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法は、シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極上に圧電素子と上部電極をこの順に積層して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製する工程と、前記駆動部間に位置するミラー部と、該ミラー部から前記駆動部方向に延設された一対のミラー支持部とを、該ミラー支持部の端部が前記駆動部を構成する下部電極に係止されるように、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料で作製する工程と、前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、切欠き部あるいは薄肉部を前記開口部に接するように形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有するような構成とした。
【０００９】
また、本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法は、シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極間に位置するミラー部と、該ミラー部から前記下部電極方向に延設された一対のミラー支持部を、ヤング率が１６０ＧＰａ以下で、かつ、融点が後工程で形成する圧電素子の融点より高い導電性材料で作製する工程と、前記下部電極上に圧電素子と上部電極をこの順に積層して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製する工程と、前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、前記開口部に接するとともに前記ミラー支持部の端部を係止するように薄肉部を形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有するような構成とした。
【００１０】
また、本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法は、シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極上に圧電素子と上部電極をこの順に積層して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製する工程と、前記駆動部間に位置するミラー部と、該ミラー部から前記駆動部方向に延設された一対のミラー支持部とを、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料で作製する工程と、前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、前記開口部に接するとともに前記ミラー支持部の端部を係止するように薄肉部を形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有するような構成とした。
【００１１】
また、本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法は、シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極上に圧電素子を形成する工程と、前記圧電素子の表面が露出するようにレジスト層を形成して平坦化した後、前記圧電素子上に位置する上部電極と、前記圧電素子間に位置するミラー部と、該ミラー部と前記上部電極とを連結する一対のミラー支持部とを、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電材料で形成して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製し、その後、前記レジストを除去する工程と、前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、切欠き部あるいは薄肉部を前記開口部に接するように形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有するような構成とした。
【発明の効果】
【００１２】
このような本発明の圧電ミラーデバイスは、ミラー支持部がヤング率１６０ＧＰａ以下の材料からなり、かつ、フレーム部のうち、駆動部が位置する部位の一部に切欠き部あるいは薄肉部を有するので、従来の圧電ミラーデバイスに比べて、圧電素子によるミラー部の変位量が大きいものとなり、例えば、プリンタ、複写機、プロジェクタ等のレーザ光走査装置における走査範囲を拡大することができる。
また、本発明の製造方法は、シリコンウエハを使用するものであり、酸化シリコン層を有するＳＯＩウエハを使用する必要がないので、製造コストの低減が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［圧電ミラーデバイス］
（１） 図１は、本発明の圧電ミラーデバイスの一実施形態を示す平面図であり、図２は図１に示される圧電ミラーデバイスのＩ−Ｉ線における矢視断面図である。図１および図２において、本発明の圧電ミラーデバイス１１は、中央に開口部１３を有するフレーム部１２と、開口部１３に位置するミラー部１４と、ミラー部１４をフレーム部１２に対して回動可能に支持する一対のミラー支持部１５と、下部電極１７と圧電素子１８と上部電極１９との積層体でありフレーム部１２に配設されている一対の駆動部１６と、を備えている。そして、本発明では、ミラー支持部１５はヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である材料からなる。また、フレーム部１２は駆動部１６が位置する部位の一部に切欠き部１３ａを有しており、この切欠き部１３ａは開口部１３に接している。ミラー支持部１５のヤング率が１６０ＧＰａを超えると、ミラー支持部１５の剛性が高くなり、駆動部１６によるミラー部１４の変位量が小さくなり好ましくない。
尚、上記の下部電極１７は、配線１７ａを介して端子１７ｂに接続されており、また、上部電極１９は、配線１９ａを介して端子１９ｂに接続されている。
圧電ミラーデバイス１１を構成するフレーム部材１２は、シリコンからなり、厚みは、例えば、３００μｍ〜１ｍｍ程度の範囲で適宜設定することができる。
【００１４】
フレーム１２に形成されている開口部１３は、一対のミラー支持部１５によって支持されたミラー部１４が位置し、駆動部１６によってミラー部１４がフレーム部１２に対して回動されるための空間である。このような開口部１３の形状は、図示例では長方形であるが、ミラー部１４の回動に支障を来たさない形状、寸法であれば特に制限はない。
また、フレーム部１２が有する切欠き部１３ａは、図３に示すように、開口部１３に接するようにして形成されている。この切欠き部１３ａの形状、寸法は、駆動部１６の変形によるミラー支持部１５とミラー部１４の変位を阻害しないものであれば、特に制限はない。図示例での切欠き部１３ａは、幅方向（図１、図３に矢印ａで示す方向）では、駆動部１６と略同じであり、長さ方向（図１、図３に矢印ｂで示す方向）では、駆動部１６を支持するための支持部位１２′をフレーム部１２に残すような形状となっている。この場合、支持部位１２′の面積は、駆動部１６を構成する圧電素子１８の厚み方向への投影面積の５０％以下、好ましくは１０〜３０％の範囲となるように設定することができる。
【００１５】
圧電ミラーデバイス１１では、ミラー部１４、ミラー支持部１５および下部電極１７は、ヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である導電性材料により一体に形成されている。ミラー部１４の形状、面積は適宜設定することができる。また、ミラー支持部１５は、ミラー部１４を介して反対方向、かつ、同軸上に位置するように配設されている。このようなミラー部１４とミラー支持部１５は、上記の開口部１３に浮いた状態で位置するので、構造的耐性をもたせるために、厚みＴは５００ｎｍ以上、好ましくは１〜１００μｍの範囲で設定することができる。また、ミラー支持部１５の幅Ｗは、構造的耐性とミラー部１４の回動を考慮して適宜設定することができ、例えば、１〜５０μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００１６】
ヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料としては、例えば、Ａｌ（７０．３ＧＰａ）、Ａｕ（７８．０ＧＰａ）、Ａｇ（８２．７ＧＰａ）、Ｃｕ（１３０ＧＰａ）、Ｚｎ（１０８．０ＧＰａ）、Ｔｉ（１１５．７ＧＰａ）等を挙げることができ、これらを単独で、あるいは積層構造となるように組み合わせて使用することができる。また、ヤング率が１６０ＧＰａを超える導電性材料、例えば、Ｐｔ（１６８ＧＰａ）、Ｎｉ（１９９ＧＰａ）、鉄鋼（２０１．０ＧＰａ）、Ｆｅ（２１１．４ＧＰａ）等の導電性材料であっても、上記のようなヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料と組み合わせて構成された積層構造体のヤング率が１６０ＧＰａ以下となる場合には、使用可能である。ここで、本発明では、各導電材料毎のヤング率と厚みの積の総和を、各導電材料の厚みの総和で除すことによって、積層構造体におけるヤング率とする。以下の本発明の説明においても同様である。例えば、ヤング率がＥ1、厚みがＴ1である導電材料１と、ヤング率がＥ2、厚みがＴ2である導電材料２とからなる積層構造体におけるヤング率Ｅは、下記の式で算出することができる。
Ｅ＝［（Ｅ1×Ｔ1）＋（Ｅ2×Ｔ2）］／（Ｔ1＋Ｔ2）
尚、ミラー支持部１５の軸心は、図示例では、ミラー部１４の中心と一致しているが、ミラー支持部１５の軸心とミラー部１４の中心とを外して、ミラー部の回動性を更に向上させてもよい。
また、ミラー部１４、ミラー支持部１５および下部電極１７に使用する導電性材料の光反射率が不十分な場合、ミラー部１４は光反射率の高い材料、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ等からなる反射層を備えるものであってもよい。
【００１７】
駆動部１６を構成する圧電素子１８は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢＴＯ）、チタン酸鉛（ＰＴＯ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、リチウムテトラボレート（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）等の従来公知の圧電材料からなるものであってよい。また、圧電素子１８の厚みは、例えば、５〜１００μｍの範囲で適宜設定することができる。
駆動部１６を構成する上部電極１９は、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｓｎ等を単独で、あるいは組み合わせて使用することができ、また、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ等の下地金属層上に上記の金属からなる表面層を形成した積層構造であってもよい。この上部電極１９の厚みは、例えば、３００ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００１８】
図４は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図５は図４に示される圧電ミラーデバイスのII−II線における矢視断面図である。図４および図５において、本発明の圧電ミラーデバイス１１′は、フレーム部１２のうち、駆動部１６の位置する部位の一部に、上記の切欠き部１３ａの代わりに薄肉部１２ａを有している点を除いて、上述の圧電ミラーデバイス１１と同様である。したがって、同じ部材には同じ部材番号を付して示し、説明は省略する。
フレーム１２が有する薄肉部１２ａは、図６に示すように、開口部１３に接するようにして形成されている。この薄肉部１２ａの形状、寸法は、駆動部１６の変形によるミラー支持部１５とミラー部１４の変位を阻害しないものであれば、特に制限はない。図示例での薄肉部１２ａは、駆動部１６の略下方全域に位置するような形状となっている。また、薄肉部１２ａの厚みは、例えば、５０μｍ以下、好ましくは１〜３０μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００１９】
このような圧電ミラーデバイス１１、１１′は、例えば、端子１７ｂ（下部電極１７）側をＧＮＤ電位とし、端子１９ｂを介して所望の交流電圧を上部電極１９に印加することにより、所望の共振周波数でミラー部１４を変位させることができる。そして、ミラー支持部１５がヤング率１６０ＧＰａ以下の材料からなり、かつ、フレーム部１２が、駆動部１６の位置する部位の一部に切欠き部１３ａ、あるいは薄肉部１２ａを有するので、従来の圧電ミラーデバイスに比べて、圧電素子によるミラー部の変位量が大幅に大きいものとなる。
【００２０】
（２） 図７は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図８は図７に示される圧電ミラーデバイスのIII−III線における矢視断面図である。図７および図８において、本発明の圧電ミラーデバイス２１は、中央に開口部２３を有するフレーム部２２と、開口部２３に位置するミラー部２４と、ミラー部２４をフレーム部２２に対して回動可能に支持する一対のミラー支持部２５と、下部電極２７と圧電素子２８と上部電極２９との積層体でありフレーム部２２に配設されている一対の駆動部２６と、を備えている。上記のミラー支持部２５はヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である材料からなり、また、フレーム部２２は駆動部２６が位置する部位の一部に切欠き部２３ａを有しており、この切欠き部２３ａは開口部２３に接している。ミラー支持部２５のヤング率が１６０ＧＰａを超えると、ミラー支持部２５の剛性が高くなり、駆動部２６によるミラー部２４の変位量が小さくなり好ましくない。
【００２１】
尚、上記の下部電極２７は、配線２７ａを介して端子２７ｂに接続されており、また、上部電極２９は、配線２９ａを介して端子２９ｂに接続されている。
圧電ミラーデバイス２１を構成するフレーム部材２２は、上述の実施形態のフレーム部１２と同様であり、開口部２３と切欠き部２３ａは、上述の開口部１３と切欠き部１３ａと同様に設定することができる。
圧電ミラーデバイス２１では、ミラー部２４およびミラー支持部２５は、ヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である材料により一体に形成されている。ミラー部２４の形状、面積は適宜設定することができる。また、ミラー支持部２５は、ミラー部２４を介して反対方向、かつ、同軸上に位置するように配設され、各ミラー支持部２５の端部は、駆動部２６を構成する下部電極２７に係止されている。このようなミラー部２４とミラー支持部２５は、上記の開口部２３に浮いた状態で位置するので、構造的耐性をもたせるために、厚みＴは５００ｎｍ以上、好ましくは１〜１００μｍの範囲で設定することができる。また、ミラー支持部２５の幅Ｗは、構造的耐性とミラー部２４の回動を考慮して適宜設定することができ、例えば、１〜５０μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００２２】
ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料としては、上述の実施形態で挙げた導電性材料を使用することができ、また、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリイミド等の絶縁性材料も使用することができる。これらの材料は単独で使用してもよく、また、積層構造となるように組み合わせて使用することができる。さらに、ヤング率が１６０ＧＰａを超える材料であっても、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料と組み合わせた積層構造体のヤング率が１６０ＧＰａ以下となる場合には、使用可能である。
尚、ミラー支持部２５の軸心は、図示例では、ミラー部２４の中心と一致しているが、ミラー支持部２５の軸心とミラー部２４の中心とを外して、ミラー部の回動性を更に向上させてもよい。
また、ミラー部２４およびミラー支持部２５に使用する材料の光反射率が不十分な場合、ミラー部２４は光反射率の高い材料からなる反射層を備えるものであってもよい。このような反射層には、上述の実施形態で挙げた材料と同様のものを使用することができる。
【００２３】
駆動部２６を構成する下部電極２７は、圧電素子２８や上部電極２９よりも開口部２３側に突出したものとなっており、この突出部位にミラー支持部２５の端部が係止されている。このような下部電極２７は、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｓｎ等を単独で、あるいは組み合わせて使用することができ、また、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ等の下地金属層上に上記の金属からなる表面層を形成した積層構造であってもよい。この下部電極２７の厚みは、例えば、３００ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することができる。
駆動部２６を構成する圧電素子２８、上部電極２９は、上述の実施形態の駆動部１６を構成する圧電素子１８、上部電極１９と同様とすることができる。
【００２４】
図９は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図１０は図９に示される圧電ミラーデバイスのIV−IV線における矢視断面図である。図９および図１０において、本発明の圧電ミラーデバイス２１′は、フレーム部２２が駆動部２６の位置する部位の一部に、切欠き部２３ａの代わりに薄肉部２２ａを有しており、この薄肉部２２ａは開口部２３に接している点を除いて、上述の圧電ミラーデバイス２１と同様である。したがって、同じ部材には同じ部材番号を付して示し、説明は省略する。
フレーム２２が有する薄肉部２２ａの形状、寸法は、駆動部２６の変形によるミラー支持部２５とミラー部２４の変位を阻害しないものであれば、特に制限はない。図示例での薄肉部２２ａは、駆動部２６の略下方全域に位置するような形状となっている。また、薄肉部２２ａの厚みは、例えば、５０μｍ以下、好ましくは１〜３０μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００２５】
このような圧電ミラーデバイス２１、２１′は、例えば、端子２７ｂ（下部電極２７）側をＧＮＤ電位とし、端子２９ｂを介して所望の交流電圧を上部電極２９に印加することにより、所望の共振周波数でミラー部２４を変位させることができる。そして、ミラー支持部２５がヤング率１６０ＧＰａ以下の材料からなり、かつ、フレーム部２２が、駆動部２６の位置する部位の一部に切欠き部２３ａ、あるいは薄肉部２２ａを有するので、従来の圧電ミラーデバイスに比べて、圧電素子によるミラー部の変位量が大幅に大きいものとなる。
【００２６】
（３） 図１１は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図１２は図１１に示される圧電ミラーデバイスのＶ−Ｖ線における矢視断面図である。図１１および図１２において、本発明の圧電ミラーデバイス３１は、中央に開口部３３を有するフレーム部３２と、開口部３３に位置するミラー部３４と、ミラー部３４をフレーム部３２に対して回動可能に支持する一対のミラー支持部３５と、下部電極３７と圧電素子３８と上部電極３９との積層体でありフレーム部３２に配設されている一対の駆動部３６と、を備えている。上記のミラー支持部３５はヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である材料からなり、また、フレーム部３２は駆動部３６が位置する部位の一部に薄肉部３２ａを有しており、この薄肉部３２ａは開口部３３に接している。ミラー支持部３５のヤング率が１６０ＧＰａを超えると、ミラー支持部３５の剛性が高くなり、駆動部３６によるミラー部３４の変位量が小さくなり好ましくない。
【００２７】
尚、上記の下部電極３７は、配線３７ａを介して端子３７ｂに接続されており、また、上部電極３９は、配線３９ａを介して端子３９ｂに接続されている。
圧電ミラーデバイス３１を構成するフレーム部材３２は、シリコンからなり、厚みは、例えば、３００μｍ〜１ｍｍ程度の範囲で適宜設定することができる。
フレーム３２に形成されている開口部３３は、一対のミラー支持部３５によって支持されたミラー部３４が位置し、駆動部３６によってミラー部３４がフレーム部３２に対して回動されるための空間である。このような開口部３３の形状は、図示例では長方形であるが、ミラー部３４の回動に支障を来たさない形状、寸法であれば特に制限はない。
【００２８】
また、フレーム部３２が有する薄肉部３２ａの形状、寸法は、駆動部３６の変形によるミラー支持部３５とミラー部３４の変位を阻害しないものであれば、特に制限はない。図示例での薄肉部３２ａは、駆動部３６の略下方に位置し、かつ、駆動部３６よりも開口部３３側に突出したものとなっており、この突出部位にミラー支持部２５の端部が係止されている。このような薄肉部３２ａの厚みは、例えば、５０μｍ以下、好ましくは１〜３０μｍの範囲で適宜設定することができる。
圧電ミラーデバイス３１では、ミラー部３４およびミラー支持部３５は、ヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である材料により一体に形成されている。ミラー部３４の形状、面積は適宜設定することができる。また、ミラー支持部３５は、ミラー部３４を介して反対方向、かつ、同軸上に位置するように配設され、各ミラー支持部３５の端部は、フレーム部３２の薄肉部３２ａに係止されている。このようなミラー部３４とミラー支持部３５は、上記の開口部３３に浮いた状態で位置するので、構造的耐性をもたせるために、厚みＴは５００ｎｍ以上、好ましくは１〜１００μｍの範囲で設定することができる。また、ミラー支持部３５の幅Ｗは、構造的耐性とミラー部３４の回動を考慮して適宜設定することができ、例えば、１〜５０μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００２９】
ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料としては、上述の実施形態で挙げた導電性材料を使用することができ、また、上述の実施形態で挙げた絶縁性材料も使用することができる。これらの材料は単独で使用してもよく、また、積層構造となるように組み合わせて使用することができる。さらに、ヤング率が１６０ＧＰａを超える材料であっても、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料と組み合わせた積層構造体のヤング率が１６０ＧＰａ以下となる場合には、使用可能である。
尚、ミラー支持部３５の軸心は、図示例では、ミラー部３４の中心と一致しているが、ミラー支持部３５の軸心とミラー部３４の中心とを外して、ミラー部の回動性を更に向上させてもよい。
また、ミラー部３４およびミラー支持部３５に使用する材料の光反射率が不十分な場合、ミラー部３４は光反射率の高い材料からなる反射層を備えるものであってもよい。このような反射層には、上述の実施形態で挙げた材料と同様のものを使用することができる。
【００３０】
駆動部３６を構成する下部電極３７、圧電素子３８、上部電極３９は、上述の駆動部２６を構成する下部電極２７、圧電素子２８、上部電極２９と同様の材料を使用することができる。
このような圧電ミラーデバイス３１は、例えば、端子３７ｂ（下部電極３７）側をＧＮＤ電位とし、端子３９ｂを介して所望の交流電圧を上部電極３９に印加することにより、所望の共振周波数でミラー部３４を変位させることができる。そして、ミラー支持部３５がヤング率１６０ＧＰａ以下の材料からなり、かつ、フレーム部３２が、駆動部３６の位置する部位の一部に薄肉部３２ａを有するので、従来の圧電ミラーデバイスに比べて、圧電素子によるミラー部の変位量が大幅に大きいものとなる。
【００３１】
(４) 図１３は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図１４は図１３に示される圧電ミラーデバイスのVI−VI線における矢視断面図である。図１３および図１４において、本発明の圧電ミラーデバイス４１は、中央に開口部４３を有するフレーム部４２と、開口部４３に位置するミラー部４４と、このミラー部４４をフレーム部４２に対して回動可能に支持する一対のミラー支持部４５と、下部電極４７と圧電素子４８と上部電極４９との積層体でありフレーム部４２に配設されている一対の駆動部４６と、を備えている。上記のミラー支持部４５はヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である導電性材料からなり、また、フレーム部４２は駆動部４６が位置する部位の一部に切欠き部４３ａを有しており、この切欠き部４３ａは開口部４３に接している。ミラー支持部４５のヤング率が１６０ＧＰａを超えると、ミラー支持部４５の剛性が高くなり、駆動部４６によるミラー部４４の変位量が小さくなり好ましくない。
尚、上記の下部電極４７は、配線４７ａを介して端子４７ｂに接続されており、また、上部電極４９は、配線４９ａを介して端子４９ｂに接続されている。
【００３２】
圧電ミラーデバイス４１を構成するフレーム部材４２は、上述の実施形態のフレーム部１２と同様であり、開口部４３と切欠き部４３ａは、上述の開口部１３と切欠き部１３ａと同様に設定することができる。
圧電ミラーデバイス４１では、ミラー部４４、ミラー支持部４５および上部電極４９は、ヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である導電性材料により一体に形成されている。ミラー部４４の形状、面積は適宜設定することができ、また、ミラー支持部４５は、ミラー部４４を介して反対方向、かつ、同軸上に位置するように配設されている。このようなミラー部４４とミラー支持部４５は、開口部４３上に浮いた状態で位置するので、構造的耐性をもたせるために、厚みＴは５００ｎｍ以上、好ましくは１〜１００μｍの範囲で設定することができる。また、ミラー支持部４５の幅Ｗは、構造的耐性とミラー部４４の回動を考慮して適宜設定することができ、例えば、１〜５０μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００３３】
ヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料としては、上述の実施形態で挙げた導電性材料を使用することができ、これらの材料は単独で使用してもよく、また、積層構造となるように組み合わせて使用することができる。さらに、ヤング率が１６０ＧＰａを超える材料であっても、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料と組み合わせた積層構造体のヤング率が１６０ＧＰａ以下となる場合には、使用可能である。
尚、ミラー支持部４５の軸心は、図示例では、ミラー部４４の中心と一致しているが、ミラー支持部４５の軸心とミラー部４４の中心とを外して、ミラー部の回動性を更に向上させてもよい。
また、ミラー部４４、ミラー支持部４５および上部電極４９に使用する導電性材料の光反射率が不十分な場合、ミラー部４４は光反射率の高い材料からなる反射層を備えるものであってもよい。このような反射層には、上述の実施形態で挙げた材料と同様のものを使用することができる。
【００３４】
駆動部４６を構成する下部電極４７、圧電素子４８は、上述の実施形態における駆動部１６を構成する下部電極１７、圧電素子１８と同様の材料を使用することができる。
図１５は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図１６は図１５に示される圧電ミラーデバイスのVII−VII線における矢視断面図である。図１５および図１６において、本発明の圧電ミラーデバイス４１′は、フレーム部４２が駆動部４６の位置する部位の一部に、切欠き部４３ａの代わりに薄肉部４２ａを有しており、この薄肉部４２ａは開口部４３に接している点を除いて、上述の圧電ミラーデバイス４１と同様である。したがって、同じ部材には同じ部材番号を付して示し、説明は省略する。
フレーム４２が有する薄肉部４２ａの形状、寸法は、駆動部４６の変形によるミラー支持部４５とミラー部４４の変位を阻害しないものであれば、特に制限はない。図示例での薄肉部４２ａは、駆動部４６の略下方全域に位置するような形状となっている。また、薄肉部４２ａの厚みは、例えば、５０μｍ以下、好ましくは１〜３０μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００３５】
このような圧電ミラーデバイス４１、４１′は、例えば、端子４７ｂ（下部電極４７）側をＧＮＤ電位とし、端子４９ｂを介して所望の交流電圧を上部電極４９に印加することにより、所望の共振周波数でミラー部４４を変位させることができる。そして、ミラー支持部４５がヤング率１６０ＧＰａ以下の材料からなり、かつ、フレーム部４２の駆動部４６が位置する部位の一部に切欠き部４３ａ、あるいは薄肉部４２ａを有するので、従来の圧電ミラーデバイスに比べて、圧電素子によるミラー部の変位量が大幅に大きいものとなる。
【００３６】
（５） 図１７は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図１８（Ａ）は図１７に示される圧電ミラーデバイスのVIII−VIII線における矢視断面図であり、図１８（Ｂ）は図１７に示される圧電ミラーデバイスのIX−IX線における矢視断面図である。図１７および図１８において、本発明の圧電ミラーデバイス５１は、中央に開口部５３を有するフレーム部５２と、開口部５３に位置するミラー部５４と、ミラー部５４をフレーム部５２に対して回動可能に支持する一対のミラー支持部５５と、下部電極５７と圧電素子５８と上部電極５９との積層体でありフレーム部５２に配設されている一対の駆動部５６と、を備えている。そして、ミラー支持部５５はヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である材料からなる。また、フレーム部５２は駆動部５６が位置する部位の一部に切欠き部５３ａを有しており、この切欠き部５３ａは開口部５３に接している。ミラー支持部５５のヤング率が１６０ＧＰａを超えると、ミラー支持部５５の剛性が高くなり、駆動部５６によるミラー部５４の変位量が小さくなり好ましくない。
尚、上記の下部電極５７は、配線５７ａを介して端子５７ｂに接続されており、また、上部電極５９は、配線５９ａを介して端子５９ｂに接続されている。
【００３７】
このような圧電ミラーデバイス５１は、フレーム部５２が有する切欠き部５３ａの形状、駆動部５６の形状が異なる他は、上述の圧電ミラーデバイス１１と同様である。すなわち、圧電ミラーデバイス５１では、コ字形状の一対の駆動部５６が開口部５３を囲むように配設されており、切欠き部５３ａもコ字形状（図１７に鎖線で囲んで示している）となっている。
【００３８】
また、図１９は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図２０（Ａ）は図１９に示される圧電ミラーデバイスのＸ−Ｘ線における矢視断面図であり、図２０（Ｂ）は図１９に示される圧電ミラーデバイスのXI−XI線における矢視断面図である。図１９および図２０において、本発明の圧電ミラーデバイス５１′は、フレーム部５２が、駆動部５６の位置する部位の一部に、切欠き部５３ａの代わりに薄肉部５２ａを有しており、この薄肉部５２ａが開口部５３に接している点を除いて、上述の圧電ミラーデバイス５１と同様である。したがって、同じ部材には同じ部材番号を付して示している。
フレーム５２が有する薄肉部５２ａは、図１９に斜線を付して示すように、駆動部５６の略下方全域に位置するような形状となっている。また、薄肉部５２ａの厚みは、例えば、５０μｍ以下、好ましくは１〜３０μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００３９】
このような圧電ミラーデバイス５１、５１′は、例えば、端子５７ｂ（下部電極５７）側をＧＮＤ電位とし、端子５９ｂを介して所望の交流電圧を上部電極５９に印加することにより、所望の共振周波数でミラー部５４を変位させることができる。そして、ミラー支持部５５がヤング率１６０ＧＰａ以下の材料からなり、かつ、フレーム部５２は駆動部５６の位置する部位の一部に切欠き部５３ａ、あるいは薄肉部５２ａを有するので、従来の圧電ミラーデバイスに比べて、圧電素子によるミラー部の変位量が大幅に大きいものとなる。
尚、上述の圧電ミラーデバイス２１、２１′、３１、４１、４１′においても、駆動部の形状をコ字形状とし、フレーム部の切欠き部あるいは薄肉部の形状もコ字形状としてもよく、また、駆動部やフレーム部の切欠き部あるいは薄肉部をその他の形状としてもよいことは勿論である。
【００４０】
（６） 図２１は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図２２は図２１に示される圧電ミラーデバイスのXII−XII線における矢視断面図である。図２１および図２２において、本発明の圧電ミラーデバイス６１は、中央に開口部６３を有するフレーム部６２と、開口部６３に位置するミラー部６４と、ミラー部６４をフレーム部６２に対して回動可能に支持する一対のミラー支持部６５と、下部電極６７と圧電素子６８と上部電極６９との積層体でありフレーム部６２に配設されている一対の駆動部６６と、を備えている。そして、ミラー支持部６５はヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である材料からなる。また、フレーム部６２は駆動部６６が位置する部位の一部に切欠き部６３ａを有し、この切欠き部６３ａは開口部６３に接している。ミラー支持部６５のヤング率が１６０ＧＰａを超えると、ミラー支持部６５の剛性が高くなり、駆動部６６によるミラー部６４の変位量が小さくなり好ましくない。
尚、上記の下部電極６７は、配線６７ａを介して端子６７ｂに接続されており、また、上部電極６９は、配線６９ａを介して端子６９ｂに接続されている。
【００４１】
このような圧電ミラーデバイス６１は、フレーム部６２が有する切欠き部６３ａの形状、駆動部６６の形状が異なる他は、上述の圧電ミラーデバイス１１と同様である。すなわち、圧電ミラーデバイス６１では、一対の駆動部６６が開口部６３に突出するように配設されており、駆動部６６の駆動によるミラー部６４の変位がより効率的なものとなっている。
また、図２３は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図２４は図２３に示される圧電ミラーデバイスのXIII−XIII線における矢視断面図である。図２３および図２４において、本発明の圧電ミラーデバイス６１′は、フレーム部６２が、駆動部６６の位置する部位の一部に、切欠き部６３ａの代わりに薄肉部６２ａを有しており、この薄肉部６２ａが開口部６３に接している点を除いて、上述の圧電ミラーデバイス６１と同様である。したがって、同じ部材には同じ部材番号を付して示している。
フレーム６２が有する薄肉部６２ａは、駆動部６６の下方全域に位置するような形状となっている。また、薄肉部６２ａの厚みは、例えば、５０μｍ以下、好ましくは１〜３０μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００４２】
このような圧電ミラーデバイス６１、６１′は、例えば、端子６７ｂ（下部電極６７）側をＧＮＤ電位とし、端子６９ｂを介して所望の交流電圧を上部電極６９に印加することにより、所望の共振周波数でミラー部６４を変位させることができる。そして、ミラー支持部６５がヤング率１６０ＧＰａ以下の材料からなり、かつ、フレーム部６２は駆動部６６の位置する部位の一部に切欠き部６３ａ、あるいは薄肉部６２ａを有するので、従来の圧電ミラーデバイスに比べて、圧電素子によるミラー部の変位量が大幅に大きいものとなる。
尚、上述の圧電ミラーデバイス２１、２１′、３１、４１、４１′においても、駆動部を開口部に突出させるように、フレーム部の切欠き部あるいは薄肉部を形成することができる。
【００４３】
（７） 図２５は、本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図であり、図２６（Ａ）は図２５に示される圧電ミラーデバイスのXIV−XIV線における矢視断面図、図２６（Ｂ）は同じくXV−XV線における矢視断面図、図２６（Ｃ）は同じくXVI−XVI線における矢視断面図である。図２５および図２６において、本発明の圧電ミラーデバイス７１は、二軸タイプの圧電ミラーデバイスであり、中央に円形の内側開口部７３Ａを有する環状の内側フレーム部７２Ａと、この内側フレーム部７２Ａの外側に環状の外側開口部７３Ｂを介して位置する外側フレーム部７２Ｂとからなるフレーム部７２と、内側開口部７３Ａに位置するミラー部７４と、ミラー部７４を内側フレーム部７２Ａに対して回動可能に支持する一対のＸ軸ミラー支持部７５と、下部電極７７と圧電素子７８と上部電極７９との積層体であり内側開口部７３Ａ内に位置する一対のＸ軸駆動部７６と、を備えている。上記のＸ軸ミラー支持部７５はＸ軸駆動部７６を構成する下部電極７７と一体で形成されており、半環状の一対のＸ軸駆動部７６はＸ軸ミラー支持部７５を挟んで対向するように構成されている。また、外側開口部７３Ｂには、内側フレーム部７２Ａを外側フレーム部７２Ｂに対して回動可能に支持する一対のＹ軸ミラー支持部８５が掛け渡されて配設されているとともに、この外側開口部７３Ｂには、下部電極８７と圧電素子８８と上部電極８９との積層体である一対のＹ軸駆動部８６が位置している。上記のＹ軸ミラー支持部８５はＹ軸駆動部８６を構成する下部電極８７と一体で形成されており、半環状の一対のＹ軸駆動部８６はＹ軸ミラー支持部８５を挟んで対向するように構成されている。そして、半環状の一対のＸ軸駆動部７６から、Ｘ軸駆動部７６ａがＹ軸ミラー支持部８５と同軸方向に内側フレーム部７２Ａまで延設されており、また、半環状の一対のＹ軸駆動部８６から、Ｙ軸駆動部８６ａがＸ軸ミラー支持部７５と同軸方向に外側フレーム部７２Ｂまで延設されている。尚、図示例では、Ｘ軸ミラー支持部７５の軸方向とＹ軸ミラー支持部８５の軸方向は９０°の角度をなすように設定されている。
【００４４】
そして、本発明では、Ｘ軸ミラー支持部７５、および、Ｙ軸ミラー支持部８５はヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である導電性材料からなる。Ｘ軸ミラー支持部７５、および、Ｙ軸ミラー支持部８５のヤング率が１６０ＧＰａを超えると、各ミラー支持部の剛性が高くなり、Ｘ軸駆動部７６、Ｙ軸駆動部８６によるミラー部７４の変位量が小さくなり好ましくない。
ここで、上述の圧電ミラーデバイス７１を、図２７乃至図２９を参照して更に詳細に説明する。図２７は図２５に示される圧電ミラーデバイス７１から上部電極７９，８９、圧電素子７８，８８を除去し、下部電極７７，８７とＸ軸ミラー支持部７５、Ｙ軸ミラー支持部８５を露出させた図であり、ミラー部７４、Ｘ軸ミラー支持部７５、下部電極７７，８７、Ｙ軸ミラー支持部８５には斜線を付して示している。また、図２８は図２５に示される圧電ミラーデバイス７１から上部電極７９，８９を除去し、圧電素子７８，８８を露出させた図であり、圧電素子７８，８８には斜線を付して示している。さらに、図２９（Ａ）は図２５に示される圧電ミラーデバイス７１の上部電極７９，８９に斜線を付して示した図であり、図２９（Ｂ）は図２９（Ａ）の鎖線で囲まれた部位の拡大部分断面図である。
【００４５】
図２７に示されるように、環状の下部電極７７は内側開口部７３Ａ内に位置し、環状の下部電極８７は外側開口部７３Ｂ内に位置している。また、下部電極７７の内側にミラー部７４が位置し、このミラー部７４を下部電極８７に連結するように、一対のＸ軸ミラー支持部７５がミラー部７４を介して反対方向、かつ、同軸上に位置するように配設されている。そして、このＸ軸ミラー支持部７５は環状の下部電極７７の外側まで延設され、その端部は内側フレーム部７２Ａに係止されている。また、環状の下部電極８７からは、Ｙ軸ミラー支持部８５が内外反対方向、かつ、同軸上に位置するように配設され、その端部は内側フレーム部７２Ａと外側フレーム部７２Ｂに係止されている。さらに、このＹ軸ミラー支持部８５と同軸となるように、環状の下部電極７７から下部電極７７ａが内側フレーム部７２Ａまで延設されている。一方、Ｘ軸ミラー支持部７５と同軸に、環状の下部電極８７から下部電極８７ａが外側フレーム部７２Ｂまで延設されている。このように、下部電極７７，７７ａ、下部電極８７，８７ａ、ミラー部７４、Ｘ軸ミラー支持部７５およびＹ軸ミラー支持部８５は、ヤング率が１６０ＧＰａ以下、好ましくは３０〜１５０ＧＰａ、より好ましくは６０〜１３０ＧＰａの範囲である導電性材料によって一体的に形成されている。
【００４６】
ヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料としては、上述の実施形態で挙げた導電性材料を使用することができ、これらの材料は単独で使用してもよく、また、積層構造となるように組み合わせて使用することができる。さらに、ヤング率が１６０ＧＰａを超える材料であっても、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料と組み合わせた積層構造体のヤング率が１６０ＧＰａ以下となる場合には、使用可能である。尚、使用する導電性材料の光反射率が不十分な場合、ミラー部７４は光反射率の高い材料からなる反射層を備えるものであってもよい。このような反射層には、上述の実施形態で挙げた材料と同様のものを使用することができる。
【００４７】
上記のＸ軸ミラー支持部７５はミラー部７４を支持し、Ｙ軸ミラー支持部８５は内側フレーム部７２Ａを支持するので、構造的耐性が必要であり、Ｘ軸ミラー支持部７５の厚みＴ１（図２６（Ａ）参照）は５００ｎｍ以上、好ましくは１〜１００μｍの範囲、Ｙ軸ミラー支持部８５の厚みＴ２（図２６（Ｃ）参照）は５００ｎｍ以上、好ましくは１〜１００μｍの範囲で設定することができる。また、Ｘ軸ミラー支持部７５の幅Ｗ１、Ｙ軸ミラー支持部８５の幅Ｗ２（図２７参照）は、ミラー部７４や内側フレーム部７２Ａの回動性、および、構造的耐性とを考慮して適宜設定することができる。
尚、上記のように下部電極８７と導通状態にある一対のＹ軸ミラー支持部８５は、それぞれ配線９０ａを介して端子９０ｂに接続されている。
【００４８】
また、図２８に示されるように、半環状の一対の圧電素子７８は、Ｘ軸ミラー支持部７５を挟んで対向するように下部電極７７上に配設されている。また、この圧電素子７８から下部電極７７ａを被覆するように圧電素子７８ａが形成されている。一方、半環状の一対の圧電素子８８は、Ｙ軸ミラー支持部８５を挟んで対向するように下部電極８７上に配設されている。また、この圧電素子８８から下部電極８７ａを被覆するように圧電素子８８ａが形成されている。このような圧電素子７８，８８は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢＴＯ）、チタン酸鉛（ＰＴＯ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、リチウムテトラボレート（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）等の従来公知の圧電材料からなるものであってよい。また、圧電素子７８，８８の厚みは、例えば、５〜１００μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００４９】
さらに、図２９（Ａ）に示されるように、上記の圧電素子７８，７８ａ，８８，８８ａを被覆するように上部電極７９，７９ａ，８９，８９ａが配設されている。また、圧電素子７８ａを被覆する上部電極７９ａは、図２９（Ｂ）に示されるように、内側フレーム部７２Ａに係止されているＹ軸ミラー支持部８５の一部を被覆する位置まで延設されている。これにより、Ｙ軸ミラー支持部８５（下部電極７７）と上部電極７９とが導通された状態となる。このような上部電極７９，７９ａ，８９，８９ａは、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｓｎ等を単独で、あるいは組み合わせて使用することができ、また、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ等の下地金属層上に上記の金属からなる表面層を形成した積層構造であってもよい。この上部電極の厚みは、例えば、３００ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することができる。
尚、上部電極８９ａは、それぞれ配線９１ａを介して端子９１ｂに接続されている。
【００５０】
このような二軸タイプの圧電ミラーデバイス７１は、例えば、下部電極７７をＧＮＤ電位とし、端子９０ｂからＹ軸ミラー支持部８５、上部電極７９ａを介して上部電極７９に所望の交流電圧を印加することにより、Ｘ軸駆動部７６を所望の共振周波数で駆動させてミラー部７４を変位させることができる。また、下部電極８７をＧＮＤ電位とし、端子９１ｂから上部電極８９ａを介して所望の交流電圧を上部電極８９に印加することにより、Ｙ軸駆動部８６を所望の共振周波数で駆動させて内側フレーム部７２Ａを変位させることができる。そして、Ｘ軸ミラー支持部７５およびＹ軸ミラー支持部８５がヤング率１６０ＧＰａ以下の材料からなり、かつ、Ｘ軸駆動部７６とＹ軸駆動部７６が開口部（切欠き部）７３Ａ，７３Ｂに位置するので、従来の圧電ミラーデバイスに比べて、圧電素子によるミラー部の変位量が大幅に大きいものとなる。
上述の圧電ミラーデバイスの実施形態は例示であり、本発明の圧電ミラーデバイスはこれらに限定されるものではない。
【００５１】
［圧電ミラーデバイスの製造方法］
次に、本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法について説明する。
（１） 図３０および図３１は上述の図１乃至図６に示す圧電ミラーデバイス１１、１１′を例として本発明の製造方法の一実施形態を説明するための工程図である。
まず、シリコンウエハ１を多面付け（図では各面付け部を１Ａで示す）に区画し、このシリコンウエハ１の一方の面において各面付け毎に一対の下部電極１７と、この下部電極１７間に位置するミラー部１４と、このミラー部１４と下部電極１７とを連結する一対のミラー支持部１５を、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料で作製する（図３０（Ａ）、図３１（Ａ））。ヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料は、例えば、Ａｌ（７０．３ＧＰａ）、Ａｕ（７８．０ＧＰａ）、Ａｇ（８２．７ＧＰａ）、Ｃｕ（１３０ＧＰａ）、Ｚｎ（１０８．０ＧＰａ）、Ｔｉ（１１５．７ＧＰａ）等を挙げることができ、後工程の圧電素子１８形成の焼成時に、ミラー部１４、ミラー支持部１５、下部電極１７が溶融しないように、上記の導電性材料の中から、形成する圧電素子１８の融点より高い導電性材料を使用することができる。上記の導電性材料は単独で、あるいは積層構造となるように組み合わせて使用することができる。また、ヤング率が１６０ＧＰａを超える導電性材料、例えば、Ｐｔ（１６８ＧＰａ）、Ｎｉ（１９９ＧＰａ）、鉄鋼（２０１．０ＧＰａ）、Ｆｅ（２１１．４ＧＰａ）等の導電性材料であっても、上記のようなヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料と組み合わせた積層構造体のヤング率が１６０ＧＰａ以下となる場合には、使用可能である。
【００５２】
ミラー部１４、ミラー支持部１５、下部電極１７は、例えば、シリコンウエハ１上に所望のレジストパターンを形成し、このレジストパターンを被覆するように上述の導電性材料を使用してスパッタリング法等により電極膜を形成し、その後、レジストパターンを除去すると同時に不要な電極膜を除去（リフトオフ）することにより、一体で形成することができる。また、シリコンウエハ１上に上述の導電性材料を使用してスパッタリング法等により電極膜を形成し、この上に所望のレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして電極膜をエッチングした後、不要なレジストパターンを除去することにより、ミラー部１４、ミラー支持部１５、下部電極１７を一体で形成することもできる。さらに、上述の導電性材料を含有した感光性の導電性ペーストをスクリーン印刷によってシリコンウエハ１上に印刷し、所望のマスクを介して導電性ペースト膜を露光、現像し、その後、焼成することにより、ミラー部１４、ミラー支持部１５、下部電極１７を一体で形成してもよい。
尚、この工程では、配線１７ａ、端子１７ｂ（図１、図４参照）も同時に形成することができる。
【００５３】
次に、下部電極１７上に圧電素子１８を形成し（図３０（Ｂ）、図３１（Ｂ））、さらに、圧電素子１８上に上部電極１９を形成して、下部電極１７と圧電素子１８と上部電極１９との積層体である一対の駆動部１６を形成する（図３０（Ｃ）、図３１（Ｃ））。
圧電素子１８は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢＴＯ）、チタン酸鉛（ＰＴＯ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、リチウムテトラボレート（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）等の従来公知の圧電材料を用いて、マスクを介したスパッタリング法等により所望のパターンで成膜し、その後、焼成することにより形成できる。形成する圧電素子１８の厚みは、例えば、５〜１００μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００５４】
また、上部電極１９は、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｓｎ等を単独で、あるいは組み合わせて使用し形成することができる。また、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ等の下地金属層上に上記の金属からなる表面層を形成した積層構造であってもよい。この上部電極１９の形成は、上述の下部電極１７の形成と同様の方法で行うことができ、形成する上部電極の厚みは、例えば、３００ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することができる。この工程では、配線１９ａ、端子１９ｂ（図１、図４参照）も同時に形成することができる。
尚、ミラー部１４、ミラー支持部１５および下部電極１７に使用する導電性材料の光反射率が不十分な場合、圧電素子１８の形成（焼成工程）が完了した後に、ミラー部１４に光反射率の高い材料、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ等からなる反射層を形成してもよい。
【００５５】
次に、シリコンウエハ１の他方の面から、各面付け毎にシリコンウエハ１の所望部位を除去し開口部１３を形成して、フレーム部１２形成する。この際、駆動部１６が位置する部位の一部に、切欠き部１３ａを開口部１３に接するように形成する。これにより、多面付けで圧電ミラーデバイス１１が作製される（図３０（Ｄ））。また、切欠き部１３ａを形成する代わりに、駆動部１６が位置する部位の一部に、薄肉部１２ａを開口部１３に接するように形成することにより、多面付けで圧電ミラーデバイス１１′が作製される（図３０（Ｅ））。
シリコンウエハ１への開口部１３と切欠き部１３ａの形成は、例えば、シリコンウエハ１の他方の面（ミラー部１４、ミラー支持部１５および駆動１６が形成されていない面）に開口部１３と切欠き部１３ａに対応した開口を有するレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとしてＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）法を用いたエッチングにより行うことができる。この場合、下部電極１７が存在する部位では、この下部電極１７がエッチングストッパーとして作用することにより切欠き部１３ａが形成され、他の部位では、貫通穴がシリコンウエハ１に形成されて開口部１３が形成される。
【００５６】
また、シリコンウエハ１への開口部１３と薄肉部１２ａの形成は、例えば、シリコンウエハ１の他方の面（ミラー部１４、ミラー支持部１５および駆動１６が形成されていない面）に、まず、開口部１３を形成するためのレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとしてＤＲＩＥ法を用いたエッチングにより薄肉部１２ａの厚みに相当する深さまでエッチングする。その後、上記のレジストパターンを除去し、開口部１３と薄肉部１２ａに対応した開口を有するレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとしてＤＲＩＥ法を用いたエッチングにより貫通穴が形成されるまでエッチングして、開口部１３と薄肉部１２ａを形成することができる。
次に、多面付けの圧電ミラーデバイス１１をダイシングすることにより、図１乃至図３に示されるような圧電ミラーデバイス１１が得られ、多面付けの圧電ミラーデバイス１１′をダイシングすることにより、図４乃至図６に示されるような圧電ミラーデバイス１１′が得られる。
尚、図１７乃至図２０に示されるような圧電ミラーデバイス５１、５１′、および、図２１乃至図２４に示されるような圧電ミラーデバイス６１、６１′は、上述の本発明の製造方法により形成することができる。
【００５７】
また、図２５乃至図２９に示されるような圧電ミラーデバイス７１も、上述の本発明の製造方法により形成することができる。この場合、シリコンウエハ１上に、図２７から図２９に示される順に、まず、ミラー部７４、Ｘ軸ミラー支持部７５、下部電極７７，８７、Ｙ軸ミラー支持部８５を形成し、次いで、圧電素子７８、７８を形成し、さらに、上部電極７９、８９を形成し、その後、シリコンウエハ１をエッチングして内側開口部７３Ａ、外側開口部７３Ｂを形成し、ダイシングすることにより圧電ミラーデバイス７１が得られる。
【００５８】
（２） 図３２および図３３は上述の図７乃至図１０に示す圧電ミラーデバイス２１、２１′を例として本発明の製造方法の他の実施形態を説明するための工程図である。
まず、シリコンウエハ１を多面付け（図では各面付け部を１Ａで示す）に区画し、このシリコンウエハ１の一方の面において各面付け毎に一対の下部電極２７と、この下部電極２７上に圧電素子２８と上部電極２９をこの順に積層して、下部電極２７と圧電素子２８と上部電極２９との積層体である一対の駆動部２６を作製する（図３２（Ａ）、図３３（Ａ））。この一対の駆動部２６を構成する下部電極２７は、後工程でのミラー支持部２５の係止を可能とするために、互いに他方の駆動部２６方向に突出したものとする。
下部電極２７は、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｓｎ等を単独で、あるいは組み合わせて使用し形成することができる。また、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ等の下地金属層上に上記の金属からなる表面層を形成した積層構造であってもよい。この下部電極２７の形成は、上述の実施形態での下部電極１７の形成と同様の方法で行うことができ、形成する下部電極２７の厚みは、例えば、３００ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００５９】
また、圧電素子２８の形成は、上述の実施形態での圧電素子１８の形成と同様の方法で行うことができ、形成する圧電素子２８の厚みは、例えば、５〜１００μｍの範囲で適宜設定することができる。
さらに、上部電極２９の形成は、上述の実施形態での上部電極１９の形成と同様の方法で行うことができ、形成する上部電極２９の厚みは、例えば、３００ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することができる。
尚、この工程では、配線２７ａ、端子２７ｂおよび配線２９ａ、端子２９ｂ（図７、図９参照）も同時に形成することができる。
【００６０】
次に、一対の駆動部２６間に位置するようにミラー部２４と、このミラー部２４と下部電極２７とを連結する一対のミラー支持部２５を、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料で作製する（図３２（Ｂ）、図３３（Ｂ））。ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料は、上述の実施形態で挙げた導電性材料を使用することができ、また、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリイミド等の絶縁性材料も使用することができる。これらの材料は単独で使用してもよく、また、積層構造となるように組み合わせて使用することができる。さらに、ヤング率が１６０ＧＰａを超える材料であっても、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料と組み合わせた積層構造体のヤング率が１６０ＧＰａ以下となる場合には、使用可能である。尚、前工程において、圧電素子２８が形成されているので、使用するヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料は、その融点を特に考慮する必要がない。
ミラー部２４およびミラー支持部２５の形成は、上述の実施形態におけるミラー部１４、ミラー支持部１５の形成方法と同様の方法で行うことができる。但し、ミラー支持部２５の端部は、駆動部２６を構成する下部電極２７の突出部に係止するように形成する。
尚、ミラー部２４、ミラー支持部２５に使用する材料の光反射率が不十分な場合、ミラー部２４に光反射率の高い材料からなる反射層を形成してもよい。このような反射層の形成は、上述の実施形態で挙げた材料と同様のものを使用することができる。
【００６１】
次に、シリコンウエハ１の他方の面から、各面付け毎にシリコンウエハ１の所望部位を除去し開口部２３を形成して、フレーム部２２形成する。このとき、駆動部２６が位置する部位の一部に、切欠き部２３ａを開口部２３に接するように形成することにより、多面付けで圧電ミラーデバイス２１が作製される（図３２（Ｃ））。また、駆動部２６が位置する部位の一部に、薄肉部２２ａを開口部２３に接するように形成することにより、多面付けで圧電ミラーデバイス２１′が作製される（図３２（Ｄ））。
シリコンウエハ１への開口部２３と切欠き部２３ａの形成、および、シリコンウエハ１への開口部２３と薄肉部２２ａの形成は、上述の実施形態における開口部１３と切欠き部１３ａの形成、あるいは、開口部１３と薄肉部１２ａの形成と同様の方法で行うことができる。
次に、多面付けの圧電ミラーデバイス２１をダイシングすることにより、図７および図８に示されるような圧電ミラーデバイス２１が得られ、多面付けの圧電ミラーデバイス２１′をダイシングすることにより、図９および図１０に示されるような圧電ミラーデバイス２１′が得られる。
【００６２】
（３） 図３４および図３５は上述の図１１および図１２に示す圧電ミラーデバイス３１を例として本発明の製造方法の他の実施形態を説明するための工程図である。
まず、シリコンウエハ１を多面付け（図では各面付け部を１Ａで示す）に区画し、このシリコンウエハ１の一方の面において各面付け毎に一対の下部電極３７と、この下部電極３７間に位置するミラー部３４と、このミラー部３４を支持するための一対のミラー支持部３５を、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料で作製する（図３４（Ａ）、図３５（Ａ））。この下部電極３７とミラー部３４とミラー支持部３５の形成は、上述の実施形態の下部電極１７とミラー部１４とミラー支持部１５の形成と同様に行うことができる。但し、ミラー支持部３５の端部は、後工程で形成する薄肉部３２ａに係止可能な位置となるように形成する。また、使用するヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料は、後工程の圧電素子３８形成の焼成時に、ミラー部３４、ミラー支持部３５、下部電極３７が溶融しないように、その融点が後工程で形成する圧電素子３８の融点よりも高い材料を使用する。
【００６３】
尚、この工程では、配線３７ａ、端子３７ｂ（図１１参照）も同時に形成することができる。また、ミラー部３４、ミラー支持部３５に使用する材料の光反射率が不十分な場合、ミラー部３４に光反射率の高い材料からなる反射層を形成してもよい。このような反射層の形成は、上述の実施形態で挙げた材料と同様のものを使用することができる。
次に、下部電極３７上に圧電素子３８と上部電極３９を形成して、下部電極３７と圧電素子３８と上部電極３９との積層体である一対の駆動部３６を形成する（図３４（Ｂ）、図３５（Ｂ））。圧電素子３８と上部電極３９の形成は、上述の実施形態の圧電素子１８と上部電極１９の形成と同様の方法で行うことができる。
尚、この工程では、配線３９ａ、端子３９ｂ（図１１参照）も同時に形成することができる。
【００６４】
次に、シリコンウエハ１の他方の面から、各面付け毎にシリコンウエハ１の所望部位を除去して開口部３３を形成しフレーム部３２形成するとともに、駆動部３６が位置する部位の一部に、薄肉部３２ａを開口部３３に接するように形成する。これにより、多面付けで圧電ミラーデバイス３１が作製される（図３４（Ｃ））。
シリコンウエハ１への開口部３３と薄肉部３２ａの形成は、上述の実施形態における開口部１３と薄肉部１２ａの形成と同様の方法で行うことができる。
次に、多面付けの圧電ミラーデバイス３１をダイシングすることにより、図１１および図１２に示されるような圧電ミラーデバイス３１が得られる。
【００６５】
また、図３６は上述の図１１および図１２に示す圧電ミラーデバイス３１を例として本発明の製造方法の他の実施形態を説明するための工程図である。
まず、シリコンウエハ１を多面付け（図では各面付け部を１Ａで示す）に区画し、このシリコンウエハ１の一方の面において各面付け毎に一対の下部電極３７と、この下部電極３７上に圧電素子３８と上部電極３９をこの順に積層して、下部電極３７と圧電素子３８と上部電極３９との積層体である一対の駆動部３６を作製する（図３６（Ａ））。この駆動部３６の形成は、上述の実施形態の駆動部２６の形成と同様に行うことができる。
尚、この工程では、配線３７ａ、端子３７ｂおよび配線３９ａ、端子３９ｂ（図１１参照）も同時に形成することができる。
【００６６】
次に、一対の駆動部３６間に位置するようにミラー部３４と、このミラー部３４を支持するための一対のミラー支持部３５を、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料で一体的に作成する（図３６（Ｂ））。ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料は、上述の実施形態で挙げた材料を使用することができる。さらに、ヤング率が１６０ＧＰａを超える材料であっても、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料と組み合わせた積層構造体のヤング率が１６０ＧＰａ以下となる場合には、使用可能である。尚、前工程において、圧電素子３８が形成されているので、使用するヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料は、その融点を特に考慮する必要がない。
ミラー部３４およびミラー支持部３５の形成は、上述の実施形態におけるミラー部３４、ミラー支持部３５の形成方法と同様の方法で行うことができる。但し、ミラー支持部３５の端部は、後工程で形成する薄肉部３２ａに係止可能な位置となるように形成する。
尚、ミラー部３４、ミラー支持部３５に使用する材料の光反射率が不十分な場合、ミラー部３４に光反射率の高い材料からなる反射層を形成してもよい。このような反射層の形成は、上述の実施形態で挙げた材料と同様のものを使用することができる。
【００６７】
次に、シリコンウエハ１の他方の面から、各面付け毎にシリコンウエハ１の所望部位を除去して開口部３３を形成しフレーム部３２形成するとともに、駆動部３６が位置する部位の一部に、薄肉部３２ａを開口部３３に接するように形成する。これにより、多面付けで圧電ミラーデバイス３１が作製される（図３６（Ｃ））。
シリコンウエハ１への開口部３３と薄肉部３２ａの形成は、上述の実施形態における開口部１３と薄肉部１２ａの形成と同様の方法で行うことができる。
次に、多面付けの圧電ミラーデバイス３１をダイシングすることにより、図１１および図１２に示されるような圧電ミラーデバイス３１が得られる。
【００６８】
（４） 図３７および図３８は上述の図１３乃至図１６に示す圧電ミラーデバイス４１、４１′を例として本発明の製造方法の他の実施形態を説明するための工程図である。
まず、シリコンウエハ１を多面付け（図では各面付け部を１Ａで示す）に区画し、このシリコンウエハ１の一方の面において各面付け毎に一対の下部電極４７と、この下部電極４７上に圧電素子４８を形成する（図３７（Ａ）、図３８（Ａ））。この下部電極４７と圧電素子４８の形成は、上述の実施形態の下部電極２７と圧電素子２８の形成と同様の方法で行うことができる。
尚、この工程では、配線４７ａ、端子４７ｂ（図１３、図１５参照）も同時に形成することができる。
次に、上述のように形成した圧電素子４８の上面が露出するようにレジスト層３を形成して平坦面を形成する（図３７（Ｂ）、図３８（Ｂ））。
【００６９】
次いで、露出している圧電素子４８上に位置する上部電極４９と、上部電極４９間に位置するミラー部４４と、このミラー部４４と上部電極４９とを連結する一対のミラー支持部４５を、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料で一体的に作成し、その後、不要となったレジスト層３を除去する（図３７（Ｃ）、図３８（Ｃ））。これにより、下部電極４７と圧電素子４８と上部電極４９との積層体である一対の駆動部４６が形成されるとともに、駆動部４６間にミラー部４４とミラー支持部４５が架設される。ヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料は、上述の実施形態で挙げた導電性材料を使用することができる。これらの材料は単独で使用してもよく、また、積層構造となるように組み合わせて使用することができる。さらに、ヤング率が１６０ＧＰａを超える材料であっても、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料と組み合わせた積層構造体のヤング率が１６０ＧＰａ以下となる場合には、使用可能である。尚、前工程において、圧電素子４８が形成されているので、使用するヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電性材料は、その融点を特に考慮する必要がない。
【００７０】
ミラー部４４、ミラー支持部４５および上部電極４９の一体的形成は、上述の実施形態におけるミラー部１４、ミラー支持部１５および下部電極１７の形成方法と同様の方法で行うことができる。
尚、この工程では、配線４９ａ、端子４９ｂ（図１３、図１５参照）も同時に形成することができる。
次に、シリコンウエハ１の他方の面から、各面付け毎にシリコンウエハ１の所望部位を除去し開口部４３を形成して、フレーム部４２形成する。このとき、駆動部４６が位置する部位の一部に、切欠き部４３ａを開口部４３に接するように形成することにより、多面付けで圧電ミラーデバイス４１が作製される（図３７（Ｄ））。また、駆動部４６が位置する部位の一部に、薄肉部４２ａを開口部４３に接するように形成することにより、多面付けで圧電ミラーデバイス４１′が作製される（図３７（Ｅ））。
シリコンウエハ１への開口部４３と切欠き部４３ａの形成、および、シリコンウエハ１への開口部４３と薄肉部４２ａの形成は、上述の実施形態における開口部１３と切欠き部１３ａの形成、あるいは、開口部１３と薄肉部１２ａの形成と同様の方法で行うことができる。
【００７１】
次に、多面付けの圧電ミラーデバイス４１をダイシングすることにより、図１３および図１４に示されるような圧電ミラーデバイス４１が得られ、多面付けの圧電ミラーデバイス４１′をダイシングすることにより、図１５および図１６に示されるような圧電ミラーデバイス４１′が得られる。
上述のような本発明の製造方法は、シリコンウエハを使用するものであり、酸化シリコン層を有するＳＯＩウエハを使用する必要がないので、製造コストの低減が可能である。
尚、上述の圧電ミラーデバイスの製造方法は例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００７２】
［光学機器］
次に、本発明の光学機器について説明する。
図３９は、本発明の光学機器の一実施形態として、ディスプレイ、プロジェクタ等の画像表示装置としての光学機器を説明するための構成図である。図３９において、本発明の光学機器１０１は、レーザ光源１０２と、投影スクリーン１０３と、レーザ光源１０２からの出射光を投影スクリーン１０３へ導く光学系１０５と、を備えている。この光学機器１０１の光学系１０５は、集光用レンズ群１０６、圧電ミラーデバイス１０７、投影用レンズ群１０８を有しており、圧電ミラーデバイス１０７は本発明の圧電ミラーデバイスである。使用する本発明の圧電ミラーデバイスとしては、例えば、２軸タイプの圧電ミラーデバイスを挙げることができ、この場合、集光用レンズ群１０６からの入射光を投影用レンズ群１０８へ反射する際に、Ｘ／Ｙ（水平／垂直）方向に走査することができる。そして、このように走査されたレーザ光によって、投影用レンズ群１０８を通して投影スクリーン１０３上に画像を表示することができる。
尚、上述の光学機器は例示であり、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【実施例】
【００７３】
次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
［実施例１］
厚み６２５μｍのシリコンウエハを準備し、一辺が５．５ｍｍである正方形で多面付けに区画した。このシリコンウエハの一方の面に感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、多面付けでレジストパターンを形成した。このレジストパターンを被覆するようにスパッタリング法によりヤング率が１１５．７ＧＰａであるＴｉ薄膜（厚み３０ｎｍ）と、ヤング率が７８．０ＧＰａであるＡｕ薄膜（厚み１μｍ（１０００ｎｍ））とを積層して電極膜を形成した。この電極膜（積層構造体）のヤング率の計算値は７９．１となる。次いで、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺリムーバーを用い、超音波をかけることで上記のレジストパターンを除去すると同時に、レジストパターン上の電極膜を除去（リフトオフ）することにより、一対の下部電極と、この下部電極間に位置するミラー部と、このミラー部と下部電極とを連結する一対のミラー支持部を一体で形成した。形成したミラー支持部の幅は１０μｍであった。また、この工程では、下部電極に接続する配線と端子も同時に形成した。
【００７４】
次に、一対の下部電極上に、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いて、マスクを介したスパッタリング法により薄膜を形成し、その後、焼成（６００℃、１２０分間）することにより圧電素子（厚み１０μｍ）を形成した。
次いで、このように圧電素子を形成したシリコンウエハ上に感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、上部電極形成用のレジストパターンを形成した。このレジストパターンを被覆するようにスパッタリング法によりＣｒ薄膜（厚み５０ｎｍ）とＡｕ薄膜（厚み３００ｎｍ）とを積層して電極膜を形成した。次いで、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺリムーバーを用い、超音波をかけることで上記のレジストパターンを除去すると同時に、レジストパターン上の電極膜を除去（リフトオフ）することにより、一対の上部電極を、上記の圧電素子上に形成した。また、この工程では、上部電極に接続する配線と端子も同時に形成した。
【００７５】
これにより、下部電極、圧電素子、上部電極の積層体からなる駆動部を形成した。
次に、シリコンウエハの他方の面に、感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、開口部と切欠き部を形成するためのレジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）法を用いたエッチングを行った。これにより、下部電極が存在する部位では、この下部電極がエッチングストッパーとして作用することにより切欠き部が形成され、他の部位では、貫通穴がシリコンウエハに形成されて開口部が形成された。これにより、多面付けで圧電ミラーデバイスを作製した。
次に、上記の多面付け圧電ミラーデバイスをダイシングして、図１乃至図３に示されるような圧電ミラーデバイスを得た。
【００７６】
［実施例２］
厚み６２５μｍのシリコンウエハを準備し、一辺が５．５ｍｍである正方形で多面付けに区画した。このシリコンウエハの一方の面に感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、多面付けで下部電極用のレジストパターンを形成した。このレジストパターンを被覆するようにスパッタリング法によりＴｉ薄膜（厚み５０ｎｍ）とＰｔ薄膜（厚み３００ｎｍ）とを積層して電極膜を形成した。次いで、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺリムーバーを用い、超音波をかけることで上記のレジストパターンを除去すると同時に、レジストパターン上の電極膜を除去（リフトオフ）することにより、一対の下部電極を形成した。また、この工程では、下部電極に接続する配線と端子も同時に形成した。
【００７７】
次に、一対の下部電極上に、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いて、マスクを介したスパッタリング法により薄膜を形成し、その後、焼成（６００℃、１２０分間）することにより圧電素子（厚み１０μｍ）を形成した。尚、この圧電素子は、上記の下部電極を、対向する他方の下部電極方向に１０００μｍ露出させるように、下部電極面よりも小さい面積で形成した。
次いで、このように圧電素子を形成したシリコンウエハ上に感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、上部電極形成用のレジストパターンを形成した。このレジストパターンを被覆するようにスパッタリング法によりＣｒ薄膜（厚み５０ｎｍ）とＡｕ薄膜（厚み３００ｎｍ）とを積層して電極膜を形成した。次いで、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺリムーバーを用い、超音波をかけることで上記のレジストパターンを除去すると同時に、レジストパターン上の電極膜を除去（リフトオフ）することにより、一対の上部電極を、上記の圧電素子上に形成した。また、この工程では、上部電極に接続する配線と端子も同時に形成した。
これにより、下部電極、圧電素子、上部電極の積層体からなる駆動部を形成した。
【００７８】
次に、一対の駆動部を形成したシリコンウエハに感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、ミラー部とミラー支持部を形成するためのレジストパターンを形成した。このレジストパターンを被覆するようにスパッタリング法によりヤング率が１１５．７ＧＰａであるＴｉ薄膜（厚み３０ｎｍ）と、ヤング率が７８．０ＧＰａであるＡｕ薄膜（厚み１μｍ（１０００ｎｍ））とを積層して薄膜を形成した。この薄膜（積層構造体）のヤング率の計算値は７９．１となる。次いで、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺリムーバーを用い、超音波をかけることで上記のレジストパターンを除去すると同時に、レジストパターン上の薄膜を除去（リフトオフ）することにより、一対の駆動部間に位置するミラー部と、このミラー部と下部電極とを連結する一対のミラー支持部を一体で形成した。形成したミラー支持部の幅は１０μｍであった。
【００７９】
次に、シリコンウエハの他方の面に、感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、まず、開口部を形成するためのレジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）法を用いて、深さ６０５μｍまでエッチングを行った。次いで、上記のレジストパターンを除去し、再度、感光性レジストをスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、開口部と薄肉部を形成するためのレジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）法を用いて、開口部が形成されるまでエッチングを行った。これにより、下部電極が存在する部位には、厚みが２０μｍの薄肉部が形成された。これにより、多面付けで圧電ミラーデバイスを作製した。
次に、上記の多面付け圧電ミラーデバイスをダイシングして、図９および図１０に示されるような圧電ミラーデバイスを得た。
【００８０】
［実施例３］
厚み６２５μｍのシリコンウエハを準備し、一辺が５．５ｍｍである正方形で多面付けに区画した。このシリコンウエハの一方の面に感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、多面付けでレジストパターンを形成した。このレジストパターンを被覆するようにスパッタリング法によりヤング率が１１５．７ＧＰａであるＴｉ薄膜（厚み３０ｎｍ）と、ヤング率が７８．０ＧＰａであるＡｕ薄膜（厚み１μｍ（１０００ｎｍ））とを積層して電極膜を形成した。この電極膜（積層構造体）のヤング率の計算値は７９．１となる。次いで、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺリムーバーを用い、超音波をかけることで上記のレジストパターンを除去すると同時に、レジストパターン上の電極膜を除去（リフトオフ）することにより、一対の下部電極と、この下部電極間に位置するミラー部と、このミラー部に連結した一対のミラー支持部を形成した。形成したミラー支持部の幅は１０μｍであり、ミラー支持部の端部と下部電極との間には５００μｍの距離を設けた。また、この工程では、下部電極に接続する配線と端子も同時に形成した。
【００８１】
次に、一対の下部電極上に、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いて、マスクを介したスパッタリング法により薄膜を形成し、その後、焼成（６００℃、１２０分間）することにより圧電素子（厚み１０μｍ）を形成した。
次いで、このように圧電素子を形成したシリコンウエハ上に感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、上部電極形成用のレジストパターンを形成した。このレジストパターンを被覆するようにスパッタリング法によりＣｒ薄膜（厚み５０ｎｍ）とＡｕ薄膜（厚み３００ｎｍ）とを積層して電極膜を形成した。次いで、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺリムーバーを用い、超音波をかけることで上記のレジストパターンを除去すると同時に、レジストパターン上の電極膜を除去（リフトオフ）することにより、一対の上部電極を、上記の圧電素子上に形成した。また、この工程では、上部電極に接続する配線と端子も同時に形成した。
これにより、下部電極、圧電素子、上部電極の積層体からなる駆動部を形成した。
【００８２】
次に、シリコンウエハの他方の面に、感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、まず、開口部を形成するためのレジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）法を用いて、深さ６０５μｍまでエッチングを行った。次いで、上記のレジストパターンを除去し、再度、感光性レジストをスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、開口部と薄肉部を形成するためのレジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）法を用いて、開口部が形成されるまでエッチングを行った。これにより、下部電極が存在する部位と、ミラー支持部の端部からミラー部方向に１０００μｍまで達する領域に、厚みが２０μｍの薄肉部が形成され、この薄肉部にミラー支持部の端部が係止された状態で、ミラー支持部とミラー部が開口部に架設された。これにより、多面付けで圧電ミラーデバイスを作製した。
次に、上記の多面付け圧電ミラーデバイスをダイシングして、図１１および図１２に示されるような圧電ミラーデバイスを得た。
【００８３】
［実施例４］
厚み６２５μｍのシリコンウエハを準備し、一辺が５．５ｍｍである正方形で多面付けに区画した。このシリコンウエハの一方の面に感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、多面付けで下部電極用のレジストパターンを形成した。このレジストパターンを被覆するようにスパッタリング法によりＴｉ薄膜（厚み５０ｎｍ）とＰｔ薄膜（厚み３００ｎｍ）とを積層して電極膜を形成した。次いで、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺリムーバーを用い、超音波をかけることで上記のレジストパターンを除去すると同時に、レジストパターン上の電極膜を除去（リフトオフ）することにより、一対の下部電極を形成した。また、この工程では、下部電極に接続する配線と端子も同時に形成した。
次に、一対の下部電極上に、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いて、マスクを介したスパッタリング法により成膜し、その後、焼成（６００℃、１２０分間）することにより圧電素子（厚み１０μｍ）を形成した。
【００８４】
次いで、このように下部電極、圧電素子を形成したシリコンウエハ上にポジ型の感光性レジスト（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺ５２１８）をスピンコート法で塗布し、圧電素子間を除く領域を露光し、その後、現像して、圧電素子の表面が露出し、かつ、圧電素子とその間の部位が平坦となるようにした。次に、感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、レジストパターンを形成した。このレジストパターンを被覆するようにスパッタリング法によりヤング率が１１５．７ＧＰａであるＴｉ薄膜（厚み５０ｎｍ）と、ヤング率が７８．０ＧＰａであるＡｕ薄膜（厚み５μｍ（５０００ｎｍ））とを積層して電極膜を形成した。この電極膜（積層構造体）のヤング率の計算値は７８．４となる。次いで、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 ＡＺリムーバーを用い、超音波をかけることで上記の全てのレジストパターンを除去すると同時に、レジストパターン上の電極膜を除去（リフトオフ）することにより、圧電素子上に位置する一対の上部電極と、この上部電極間に位置するミラー部と、このミラー部と上部電極とを連結する一対のミラー支持部を一体で形成した。これにより、下部電極、圧電素子、上部電極の積層体からなる駆動部が形成され、ミラー支持部の幅は１０μｍであった。尚、この工程では、上部電極に接続する配線と端子も同時に形成した。
【００８５】
次に、シリコンウエハの他方の面に、感光性レジスト（東京応化工業（株）製 ＬＡ９００）をスピンコート法で塗布し、マスクを介して露光し、その後、現像して、開口部と切欠き部を形成するためのレジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）法を用いたエッチングを行った。これにより、下部電極が存在する部位では、この下部電極がエッチングストッパーとして作用することにより切欠き部が形成され、他の部位では、貫通穴がシリコンウエハに形成されて開口部が形成された。これにより、多面付けで圧電ミラーデバイスを作製した。
次に、上記の多面付け圧電ミラーデバイスをダイシングして、図１３および図１４に示されるような圧電ミラーデバイスを得た。
【００８６】
［実施例５］
スパッタリング法によりヤング率が１１５．７ＧＰａであるＴｉ薄膜（厚み２００ｎｍ）と、ヤング率が７８．０ＧＰａであるＡｕ薄膜（厚み１μｍ（１０００ｎｍ））とを積層して電極膜を形成した他は、実施例１と同様にして、図１乃至図３に示されるような圧電ミラーデバイスを得た。この場合の電極膜（積層構造体）のヤング率の計算値は８４．２となる。
【００８７】
［実施例６］
スパッタリング法によりヤング率が７８．０ＧＰａであるＡｕ薄膜（厚み１μｍ（１０００ｎｍ））を成膜して電極膜とした他は、実施例１と同様にして、図１乃至図３に示されるような圧電ミラーデバイスを得た。
【００８８】
［実施例７］
スパッタリング法によりヤング率が１１５．７ＧＰａであるＴｉ薄膜（厚み４００ｎｍ）と、ヤング率が１６８ＧＰａであるＰｔ薄膜（厚み１μｍ（１０００ｎｍ））とを積層して電極膜を形成した他は、実施例１と同様にして、図１乃至図３に示されるような圧電ミラーデバイスを得た。この場合の電極膜（積層構造体）のヤング率の計算値は１５２．９となる。
【００８９】
［実施例８］
スパッタリング法によりヤング率が１３０ＧＰａであるＣｕ薄膜（厚み２μｍ（２０００ｎｍ））を成膜して電極膜とした他は、実施例１と同様にして、図１乃至図３に示されるような圧電ミラーデバイスを得た。
【００９０】
［実施例９］
スパッタリング法によりヤング率が８２．７ＧＰａであるＡｕ薄膜（厚み１μｍ（１０００ｎｍ））を成膜して電極膜とした他は、実施例１と同様にして、図１乃至図３に示されるような圧電ミラーデバイスを得た。
【００９１】
［比較例］
ミラー部とミラー支持部を、ヤング率が１６６．０ＧＰａであるＳｉを用いて形成した他は、実施例２と同様にして、圧電ミラーデバイスを得た。
【００９２】
［評 価］
実施例１〜９、および、比較例の各圧電ミラーデバイスにおいて、下部電極をＧＮＤ電位とし、上部電極に下記の条件で交流電圧（±２５Ｖ、５０Ｈｚ）を印加したときのミラー部の振れ角度を測定し、その結果を下記の表１に示した。
【００９３】
【表１】
表１に示されるように、実施例１〜９の各圧電ミラーデバイスのミラー部振れ角度は、比較例の圧電ミラーデバイスのミラー部の振れ角度に比べて格段に大きいものであった。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
ミラー部の駆動に圧電素子を利用する圧電ミラーデバイスの製造等において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の圧電ミラーデバイスの一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示される圧電ミラーデバイスのＩ−Ｉ線における矢視断面図である。
【図３】図１に示される圧電ミラーデバイスのフレーム部を説明するための図である。
【図４】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図である。
【図５】図４に示される圧電ミラーデバイスのII−II線における矢視断面図である。
【図６】図４に示される圧電ミラーデバイスのフレーム部を説明するための図である。
【図７】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図である。
【図８】図７に示される圧電ミラーデバイスのIII−III線における矢視断面図である。
【図９】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図である。
【図１０】図９に示される圧電ミラーデバイスのIV−IV線における矢視断面図である。
【図１１】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図である。
【図１２】図１１に示される圧電ミラーデバイスのＶ−Ｖ線における矢視断面図である。
【図１３】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図である。
【図１４】図１３に示される圧電ミラーデバイスのVI−VI線における矢視断面図である。
【図１５】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図である。
【図１６】図１５に示される圧電ミラーデバイスのVII−VII線における矢視断面図である。
【図１７】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図である。
【図１８】図１７に示される圧電ミラーデバイスの断面図であり、（Ａ）はVIII−VIII線における矢視断面図、（Ｂ）はIX−IX線における矢視断面図である。
【図１９】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図である。
【図２０】図１９に示される圧電ミラーデバイスの断面図であり、（Ａ）はＸ−Ｘ線における矢視断面図、（Ｂ）はXI−XI線における矢視断面図である。
【図２１】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図でありる。
【図２２】図２１に示される圧電ミラーデバイスのXII−XII線における矢視断面図である。
【図２３】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図でありる。
【図２４】図２３に示される圧電ミラーデバイスのXIII−XIII線における矢視断面図である。
【図２５】本発明の圧電ミラーデバイスの他の実施形態を示す平面図である。
【図２６】図２５に示される圧電ミラーデバイスの断面図であり、（Ａ）はXIV−XIV線における矢視断面図、（Ｂ）はXV−XV線における矢視断面図、（Ｃ）はXVI−XVI線における矢視断面図である。
【図２７】図２５に示される圧電ミラーデバイスの下部電極を説明するための図である。
【図２８】図２５に示される圧電ミラーデバイスの圧電素子を説明するための図である。
【図２９】図２５に示される圧電ミラーデバイスの上部電極を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の鎖線で囲まれた部位の拡大断面図である。
【図３０】本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法の一実施形態を示す工程図である。
【図３１】本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法の一実施形態を示す工程図である。
【図３２】本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３３】本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３４】本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３５】本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３６】本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３７】本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３８】本発明の圧電ミラーデバイスの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３９】本発明の光学機器の一実施形態を説明するための構成図である。
【符号の説明】
【００９６】
１…シリコンウエハ
１１，１１′，２１，２１′，３１，３１′，４１，４１′，５１，５１′，６１，６１′，７１…圧電ミラーデバイス
１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２…フレーム部
１２ａ，２２ａ，３２ａ，４２ａ，５２ａ，６２ａ…薄肉部
１３，２３，３３，４３，５３，６３，７３Ａ，７３Ｂ…開口部
１３ａ，２３ａ，４３ａ，５３ａ，６３ａ…切欠き部
１４，２４，３４，４４，５４，６４，７４…ミラー部
１５，２５，３５，４５，５５，６５，７５，８５…ミラー支持部
１６，２６，３６，４６，５６，６６，７６，８６…駆動部
１７，２７，３７，４７，５７，６７，７７，８７…下部電極
１８，２８，３８，４８，５８，６８，７８，８８…圧電素子
１９，２９，３９，４９，５９，６９，７９，８９…上部電極
１０１…光学機器
１０２…光源
１０３…投影スクリーン
１０５…光学系
１０７…圧電ミラーデバイス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に開口部を有するフレーム部と、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体であり前記フレーム部に配設されている一対の駆動部と、前記開口部に位置するミラー部と、前記駆動部の駆動に応じて前記ミラー部を前記フレーム部に対して回動可能に支持する一対のミラー支持部と、を備え、前記ミラー支持部はヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料からなり、前記フレーム部は前記駆動部が位置する部位の一部に切欠き部あるいは薄肉部を有し、該切欠き部、薄肉部は前記開口部に接していることを特徴とする圧電ミラーデバイス。
【請求項２】
前記ミラー支持部は前記駆動部を構成する下部電極と一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電ミラーデバイス。
【請求項３】
前記ミラー支持部の端部は前記駆動部を構成する下部電極に係止されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電ミラーデバイス。
【請求項４】
前記ミラー支持部の端部は前記フレーム部の薄肉部に係止されていることを特徴とする請求項１の記載の圧電ミラーデバイス。
【請求項５】
前記ミラー支持部は前記駆動部を構成する上部電極と一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電ミラーデバイス。
【請求項６】
前記ミラー部と前記ミラー支持部とが一体に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の圧電ミラーデバイス。
【請求項７】
前記ミラー部は前記ミラー支持部と異なる材質からなるミラー面を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の圧電ミラーデバイス。
【請求項８】
前記ミラー支持部は前記ミラー部を介して反対方向で、かつ、同軸上に位置するように配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の圧電ミラーデバイス。
【請求項９】
前記ミラー支持部の軸心は前記ミラー部の中心から外れていることを特徴とする請求項８に記載の圧電ミラーデバイス。
【請求項１０】
前記フレーム部を内側フレーム部とし、前記ミラー支持部をＸ軸ミラー支持部とし、前記駆動部をＸ軸駆動部とし、さらに、開口部を介して前記内側フレーム部を包囲するように位置する外側フレーム部と、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体であり前記外側フレーム部に配設されている一対のＹ軸駆動部と、該Ｙ軸駆動部の駆動に応じて前記内側フレーム部を前記外側フレーム部に対して回動可能に支持する一対のＹ軸ミラー支持部と、を備え、前記Ｙ軸ミラー支持部はヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料からなり、前記外側フレーム部はＹ軸駆動部が位置する部位の一部に切欠き部あるいは薄肉部を有し、該切欠き部、薄肉部は前記開口部に接し、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸は直交するものであり、前記ミラー部は二軸で回動変位可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の圧電ミラーデバイス。
【請求項１１】
光源と、投影スクリーンと、前記光源からの出射光を前記投影スクリーンへ導く光学系と、を備え、前記光学系は請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の圧電ミラーデバイスを有することを特徴とする光学機器。
【請求項１２】
シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極間に位置するミラー部と、該ミラー部と前記下部電極とを連結する一対のミラー支持部を、ヤング率が１６０ＧＰａ以下で、かつ、融点が後工程で形成する圧電素子の融点より高い導電性材料で作製する工程と、
前記下部電極上に圧電素子と上部電極をこの順に積層して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製する工程と、
前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、切欠き部あるいは薄肉部を前記開口部に接するように形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、
多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有することを特徴とする圧電ミラーデバイスの製造方法。
【請求項１３】
シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極上に圧電素子と上部電極をこの順に積層して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製する工程と、
前記駆動部間に位置するミラー部と、該ミラー部から前記駆動部方向に延設された一対のミラー支持部とを、該ミラー支持部の端部が前記駆動部を構成する下部電極に係止されるように、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料で作製する工程と、
前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、切欠き部あるいは薄肉部を前記開口部に接するように形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、
多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有することを特徴とする圧電ミラーデバイスの製造方法。
【請求項１４】
シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極間に位置するミラー部と、該ミラー部から前記下部電極方向に延設された一対のミラー支持部を、ヤング率が１６０ＧＰａ以下で、かつ、融点が後工程で形成する圧電素子の融点より高い導電性材料で作製する工程と、
前記下部電極上に圧電素子と上部電極をこの順に積層して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製する工程と、
前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、前記開口部に接するとともに前記ミラー支持部の端部を係止するように薄肉部を形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、
多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有することを特徴とする圧電ミラーデバイスの製造方法。
【請求項１５】
シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極上に圧電素子と上部電極をこの順に積層して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製する工程と、
前記駆動部間に位置するミラー部と、該ミラー部から前記駆動部方向に延設された一対のミラー支持部とを、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料で作製する工程と、
前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、前記開口部に接するとともに前記ミラー支持部の端部を係止するように薄肉部を形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、
多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有することを特徴とする圧電ミラーデバイスの製造方法。
【請求項１６】
シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極上に圧電素子を形成する工程と、
前記圧電素子の表面が露出するようにレジスト層を形成して平坦化した後、前記圧電素子上に位置する上部電極と、前記圧電素子間に位置するミラー部と、該ミラー部と前記上部電極とを連結する一対のミラー支持部とを、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電材料で形成して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製し、その後、前記レジストを除去する工程と、
前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、切欠き部あるいは薄肉部を前記開口部に接するように形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、
多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有することを特徴とする圧電ミラーデバイスの製造方法。
【請求項１】
中央に開口部を有するフレーム部と、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体であり前記フレーム部に配設されている一対の駆動部と、前記開口部に位置するミラー部と、前記駆動部の駆動に応じて前記ミラー部を前記フレーム部に対して回動可能に支持する一対のミラー支持部と、を備え、前記ミラー支持部はヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料からなり、前記フレーム部は前記駆動部が位置する部位の一部に切欠き部あるいは薄肉部を有し、該切欠き部、薄肉部は前記開口部に接していることを特徴とする圧電ミラーデバイス。
【請求項２】
前記ミラー支持部は前記駆動部を構成する下部電極と一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電ミラーデバイス。
【請求項３】
前記ミラー支持部の端部は前記駆動部を構成する下部電極に係止されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電ミラーデバイス。
【請求項４】
前記ミラー支持部の端部は前記フレーム部の薄肉部に係止されていることを特徴とする請求項１の記載の圧電ミラーデバイス。
【請求項５】
前記ミラー支持部は前記駆動部を構成する上部電極と一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電ミラーデバイス。
【請求項６】
前記ミラー部と前記ミラー支持部とが一体に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の圧電ミラーデバイス。
【請求項７】
前記ミラー部は前記ミラー支持部と異なる材質からなるミラー面を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の圧電ミラーデバイス。
【請求項８】
前記ミラー支持部は前記ミラー部を介して反対方向で、かつ、同軸上に位置するように配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の圧電ミラーデバイス。
【請求項９】
前記ミラー支持部の軸心は前記ミラー部の中心から外れていることを特徴とする請求項８に記載の圧電ミラーデバイス。
【請求項１０】
前記フレーム部を内側フレーム部とし、前記ミラー支持部をＸ軸ミラー支持部とし、前記駆動部をＸ軸駆動部とし、さらに、開口部を介して前記内側フレーム部を包囲するように位置する外側フレーム部と、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体であり前記外側フレーム部に配設されている一対のＹ軸駆動部と、該Ｙ軸駆動部の駆動に応じて前記内側フレーム部を前記外側フレーム部に対して回動可能に支持する一対のＹ軸ミラー支持部と、を備え、前記Ｙ軸ミラー支持部はヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料からなり、前記外側フレーム部はＹ軸駆動部が位置する部位の一部に切欠き部あるいは薄肉部を有し、該切欠き部、薄肉部は前記開口部に接し、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸は直交するものであり、前記ミラー部は二軸で回動変位可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の圧電ミラーデバイス。
【請求項１１】
光源と、投影スクリーンと、前記光源からの出射光を前記投影スクリーンへ導く光学系と、を備え、前記光学系は請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の圧電ミラーデバイスを有することを特徴とする光学機器。
【請求項１２】
シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極間に位置するミラー部と、該ミラー部と前記下部電極とを連結する一対のミラー支持部を、ヤング率が１６０ＧＰａ以下で、かつ、融点が後工程で形成する圧電素子の融点より高い導電性材料で作製する工程と、
前記下部電極上に圧電素子と上部電極をこの順に積層して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製する工程と、
前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、切欠き部あるいは薄肉部を前記開口部に接するように形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、
多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有することを特徴とする圧電ミラーデバイスの製造方法。
【請求項１３】
シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極上に圧電素子と上部電極をこの順に積層して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製する工程と、
前記駆動部間に位置するミラー部と、該ミラー部から前記駆動部方向に延設された一対のミラー支持部とを、該ミラー支持部の端部が前記駆動部を構成する下部電極に係止されるように、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料で作製する工程と、
前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、切欠き部あるいは薄肉部を前記開口部に接するように形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、
多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有することを特徴とする圧電ミラーデバイスの製造方法。
【請求項１４】
シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極間に位置するミラー部と、該ミラー部から前記下部電極方向に延設された一対のミラー支持部を、ヤング率が１６０ＧＰａ以下で、かつ、融点が後工程で形成する圧電素子の融点より高い導電性材料で作製する工程と、
前記下部電極上に圧電素子と上部電極をこの順に積層して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製する工程と、
前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、前記開口部に接するとともに前記ミラー支持部の端部を係止するように薄肉部を形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、
多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有することを特徴とする圧電ミラーデバイスの製造方法。
【請求項１５】
シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極上に圧電素子と上部電極をこの順に積層して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製する工程と、
前記駆動部間に位置するミラー部と、該ミラー部から前記駆動部方向に延設された一対のミラー支持部とを、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の材料で作製する工程と、
前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、前記開口部に接するとともに前記ミラー支持部の端部を係止するように薄肉部を形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、
多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有することを特徴とする圧電ミラーデバイスの製造方法。
【請求項１６】
シリコンウエハを多面付けに区画し、該シリコンウエハの一方の面において各面付け毎に一対の下部電極と、該下部電極上に圧電素子を形成する工程と、
前記圧電素子の表面が露出するようにレジスト層を形成して平坦化した後、前記圧電素子上に位置する上部電極と、前記圧電素子間に位置するミラー部と、該ミラー部と前記上部電極とを連結する一対のミラー支持部とを、ヤング率が１６０ＧＰａ以下の導電材料で形成して、下部電極と圧電素子と上部電極との積層体である一対の駆動部を作製し、その後、前記レジストを除去する工程と、
前記シリコンウエハの他方の面から各面付け毎にシリコンウエハを所望のパターンで除去し開口部を形成してフレーム部を作製し、前記開口部に前記ミラー部が前記ミラー支持部によって回動可能に支持されるものとし、かつ、前記フレーム部の前記駆動部が位置する部位の一部に、切欠き部あるいは薄肉部を前記開口部に接するように形成して、多面付けの圧電ミラーデバイスとする工程と、
多面付けの圧電ミラーデバイスをダイシングして個片化する工程と、を有することを特徴とする圧電ミラーデバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【公開番号】特開２００９−１５３００（Ｐ２００９−１５３００Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０５６５０（Ｐ２００８−１０５６５０）
【出願日】平成２０年４月１５日（２００８．４．１５）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１５日（２００８．４．１５）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]