課題番号：

JPMXP1223TT0015

実施機関：

豊田工業大学

要約

典型的な平面櫛歯型静電アクチュエータを試作した。SOI（Silicon On Insulator）基板の表と裏からSi深掘りエッチングを行う、典型的なSOI-MEMSプロセスで製作した。
アクチュエータ表面のデバイス層厚さは60μm、アクチュエータ裏面のハンドル層厚さは210μmある。移動シャトル下のシリコンを、エッチングにて取り除いた。これにより、移動シャトルが水の表面張力等で引き付けられて、ハンドル層に貼り付くことを避けた。比較的丈夫な構造であり、出来上がった移動シャトルに、小物体を乗せるなどの利用がし易い。また、製作後のハンドリングで壊すリスクも少なくなる。
アクチュエータ裏面の空間を作るためには、面積の大きな穴を用意することになる。但し、単純に大きな穴を掘ってしまうと、SOI基板の埋込酸化膜が2μmと厚いために強い圧縮応力が開放され、サスペンションなどの弱い表面の構造を割って壊してしまう。これを避ける為に、フィラーの支え構造を入れる。フィラーは犠牲層エッチングの際に外れて取れるため、最終デバイスからは無くなるものである。
ナノギャップ制御を静電アクチュエータで行うことを意識して、アクチュエータ先端と向かい合う構造を加えた。駆動特性として、50V印加で約10μｍの変位が得られた。
　なお2024年現在、ARIM学生研修（夏に開催）にて、本製作を豊田工業大学にて実習することができる。