JP2002370199A

JP2002370199A - マイクロ歯車およびその製造方法

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Publication number: JP2002370199A
Application number: JP2001217353A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nishi; 孝西
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2002-12-24

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】マイクロマシンに組み込むミクロン、サブミク
ロンの大きさの歯車を提供する。【解決手段】周面に突起状の歯を有した歯車、もし
くは周面に磁気歯を有した歯車、もしくは周面に静電気
歯を有した歯車及びその製造方法であって、歯と歯車を
同じプロセスで一括して形成するために、蒸着、スパッ
タリング、めっき技術、ＣＶＤ、酸化プロセスなどの薄
膜形成技術、およぴフォトリソグラフィ、エッチングな
どの微細加工技術を用いることで、前述のいずれかの歯
を適用したウオーム歯車、平歯車、傘歯車などの歯車、
さらに形状の複雑な歯車を形成する。特に、露光量制御
露光法及び転写エッチング法を用いる点を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯車の周面に突起
状の歯、もしくは磁気歯、もしくは静電気歯のいずれか
の歯を、回転軸が基板面に水平なウオーム、垂直なウオ
ーム、基板面に水平な平歯車もしくは基板面に垂直な傘
歯車に形成した、マイクロマシンに適用するサブミクロ
ンからセンチメートルまでの大きさの歯車、およびその
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】歯車の一例として、普通の機械などに用い
られている、ウオームおよびウオーム歯車の組み合わせ
を図２５（１）に示している。図２５（２）のように回
転軸が基板面に垂直に置かれた、周面に突起がある平歯
車は、従来の半導体プロセスなどに用いられる薄膜形
成、微細加工技術で作成しやすい形状である。しかし、
このような平歯車以外の、例えばウオームのような螺旋
状の歯の持つ歯車など、複雑な形状の歯車は作られてい
ない。また、突起状の歯車の代わりに、周面に磁気歯を
形成した歯車は特開平９−５６１４６において提案され
ている。この歯車の磁気歯は歯車基体とは別に半導体プ
ロセスを用いてフレキシブル基板に作成される。その後
基体に磁気歯が形成されたフレキシブル基板を巻き付け
て磁気式歯車が完成される。しかし、この方法ではサブ
ミリメートル程度の大きさまでは作成することはできる
が、ミクロンおよびサブミクロンの大きさの歯車の作成
することは難しい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】マイクロマシンに組み
込む駆動用アクチュエータ（モータ）には超小型化が要
求されるが、超小型のアクチュエータは発生動力も小さ
く、小さな発生動力でマイクロマシンを運転するにはそ
の動力伝達経路に減速比の大きな動力伝達用の歯車装置
が必要であり、この歯車装置に前記した歯車、すなわち
周面に突起がある歯車、もしくは周面に磁気歯を形成し
た歯車、もしくは静電気歯を周面に設けた歯車が有効で
ある。このような歯車をシリコン基板、ガラス基板、セ
ラッミクス基板、プラスチック基板、金属基板などの様
々な基板に形成することを目的にしている。

【０００４】このような基板の表面、裏面、内部に、周
面に突起があり歯車同士の噛み合いで回転する歯車、も
しくは磁気的な力で回転する磁気式歯車、もしくは静電
気の力で回転する静電気式歯車などにおいて、回転軸が
基板面に垂直な図２５（２）の平歯車以外の、たとえば
螺旋形状をした図１のようなウオームや回転軸が基板面
に水平な平歯車、そして傘歯車、さらに複雑な形状をし
た歯車がマイクロマシンの実用化に不可欠である。

【０００５】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、半導体プロセスなどに用いる薄膜形成、微細加
工技術を用いて、マイクロマシンなどの動力伝達用とし
て超小型化を可能にした周面に突起がある歯車、周面に
磁気歯がある歯車、および周面に静電気歯がある歯車の
いずれかの歯を設けた、回転軸が基板面に垂直なウオー
ム、水平なウオーム、水平な平歯車、垂直な傘歯車、お
よびそれらの製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、周面に突起が
ある歯車、もしくは周面に磁気歯がある歯車、もしくは
周面に静電気歯がある歯車のいずれかの歯とともに歯車
本体をともに形成するものとし、具体的には次記のよう
な製造方法で作られた、回転軸が基板面に水平なウオー
ム、垂直なウオーム、水平な平歯車そして垂直な傘歯車
などを他の歯車と適宜に組み合わせて構成することがで
きる。

【０００７】回転軸が基板面に水平なウオームに関して
は、円形の断面を上下に分割して作成する。最初に下半
分の半円状のウオームの形状の型枠を形成し、次にこの
型枠に歯車部分そして上半分の歯車に構成するための金
属もしくはその他の材料を堆積させる。その次に上半分
のウオーム形状を形成する。

【０００８】回転軸が基板面に垂直なウオームに関して
は、螺旋形状の一段もしくは一段以下、例えば半分ごと
に形成し、螺旋構造を積み重ねていく。このとき、突起
形状になるように、周面の部分を歯車本体と異なる材料
を用いて形成することもできる。所望の螺旋構造を作成
した後、歯車および基板と異なる材料で形成された溝部
分を湿式エッチングなどで除去して、完成する。

【０００９】回転軸が基板面に水平な平歯車に関して
は、水平なウオームと同じ作成手順を用いて、形成す
る。すなわち下半分の半円部分を先に形成し、次に上半
分の半円部分を形成する。

【００１０】回転軸が基板面に垂直な傘歯車に関して
は、成膜および加工の一工程で作成できるが、基板面に
垂直な歯車は上下半分ずつに分割して作成する。

【００１１】

【発明の実施の形態】前記のウオームの中で、磁気歯お
よび静電気歯を用いたウオームは、円柱状の歯車のほか
に鼓形のウオームと平歯車形のウオーム歯車との組み合
わせ、あるいは樽形のウオームと皿形のウオーム歯車と
の組み合わせた形態で構成するものとする。そして、ウ
オーム、ウオーム歯車、平歯車および傘歯車などの歯車
本体と共に、突起状の歯、磁気式の歯そして静電気式の
歯を半導体プロセスなどで用いている真空蒸着、スパッ
タリング法、めっき法などの薄膜形成技術、およびフォ
トリソグラフィ、エッチング法などの微細加工技術を利
用して形成する。さらにこれらの歯車を適宜組み合わせ
実施することができる。

【００１２】

【実施例１】最初に回転軸が基板面に水平なウオームの
作成方法について説明する。まず初めに、図３を用いて
説明する。（１）ウオームが回転するために間隙の領域を形成す
る。（２）ウオームの下半分を形成するための型を形成す
る。（３）ウオームの材料を（ｂ）で形成した下半分の領
域とウオームの上半分の高さまで堆積する。（４）ウオームの上半分を形成する。次に図４の断面
図を用いて説明する。図番号工程内容コメント（１）感光材塗布−露光量制御露光−現像下半円の溝を作成（この時の露光量制御露光の概念図を図２（１）に示す。）（２）転写エッチング（３）成膜該溝内部を埋める平坦化（４）感光材塗布−露光量制御露光−現像歯車の下半円を作成（５）転写エッチング（６）成膜歯車の上半円を作成感光材塗布−露光量制御露光−現像（この時の露光量制御露光の概念図を図２（２）に示す。）（７）転写エッチング（８）犠牲膜エッチング歯車と基板を分離図５は側面図を示している。円柱形のウオームのほか
に、鼓形のウオーム、樽形のウオームなど、色々な形状
も形成できる。なお、本特許に示している全ての図面に
共通して、感光材および下地材料の厚みを等しく図示し
ているが、必ずしも等しくなくても良い。最終的に所望
の形状が得られれば、問題ない。

【００１３】

【実施例２】次に回転軸が基板面に対して傾斜したウオ
ームの作成方法について図６を用いて説明する。図番号工程内容コメント（１）感光材塗布−露光量制御露光−現像下半円の溝を作成（２）転写エッチング（３）成膜該溝内部を埋める平坦化（４）感光材塗布−露光量制御露光−現像歯車の下半円を作成（５）転写エッチング（６）成膜歯車の上半円を作成感光材塗布−露光量制御露光−現像（７）転写エッチング（８）犠牲膜エッチング歯車と基板を分離

【００１４】

【実施例３】次に回転軸が基板面に垂直なウオームの作
成方法について図７の側面図で説明する。図番号工程内容コメント（１）感光材塗布−通常露光−現像下部軸受け作成通常エッチング−感光材除去成膜下部間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（２）成膜１段目の歯車作成感光材塗布−露光量制御露光−現像（この時の露光量制御露光時のフォトマスクのパターンを図２４（１）に示す。）（３）転写エッチング（４）成膜歯間の溝部作成感光材塗布−通常露光−現像（この時の通常露光時のフォトマスクのパターンを図２４（２）に示す。）通常エッチング−感光材除去（５）成膜２段目の歯車作成感光材塗布−露光量制御露光−現像転写エッチング（６）成膜歯間の溝部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（以下、所望の歯数になるまで（５）〜（６）を繰り返す。）成膜歯車の高さまで堆積感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去成膜上部間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去成膜上部軸受け部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（７）通常エッチング歯車の周囲の膜除去（８）通常エッチング歯間の溝部除去通常エッチング上下間隙部の膜除去図７は積層した歯車を示している。そして図２７は上下
と接続した材料を除去することにより、ウオーム歯車と
して回転できる構造になることを示している。本完成図
では回転軸と軸受け部を平行に示しているが、摩擦を減
らすために各々曲面にしたり、片方を尖らせたり、形状
を変えることもできる。また、軸と軸受け部の間に球状
なボールベアリングを傾斜露光と転写エッチングで形成
することもできる。

【００１５】

【実施例４】以上の方法とは異なる、別の方法を次に示
す。図８のように、一方向に傾斜した面上に歯車の溝部
分もしくは突起状の部分に相当する輪の半分を交互に作
成して、所望の歯数の歯車を形成する方法である。図番号工程内容コメント（１）感光材塗布−通常露光−現像下部軸受け作成通常エッチング−感光材除去成膜下部間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（２）成膜１段目の１／２歯車作成感光材塗布−露光量制御露光−現像（この時の露光量制御露光時のフォトマスクのパターンを図２４（３）に示す。）（３）転写エッチング（４）成膜歯の溝部１／２作成感光材塗布−通常露光−現像（この時の通常露光時のフォトマスクのパターンを図２４（４）に示す。）（５）通常エッチング−感光材除去（６）成膜１段目の残り１／２歯車作成感光材塗布−露光量制御露光−現像転写エッチング（７）成膜歯の溝部残り１／２作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（以下、所望の歯数になるまで（２）〜（７）を繰り返す。）（８）２段目の歯車作成（９）２段目の溝作成成膜歯車の高さまで堆積感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去成膜上部間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去成膜上部軸受け部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（１０）通常エッチング歯車の周囲の膜除去（１１）通常エッチング歯間の溝部除去通常エッチング上下間隙部の膜除去

【００１６】

【実施例５】次に回転軸が基板面に水平な平歯車（突起
が４個の平歯車）の作成方法を図９で説明する。図番号工程内容コメント（１）感光材塗布−露光量制御露光−現像下半円の溝を作成（２）転写エッチング（３）成膜溝内部を埋める平坦化（４）感光材塗布−露光量制御露光−現像歯車の下半分を作成（５）転写エッチング（６）成膜歯車の上半分を作成感光材塗布−露光量制御露光−現像（７）転写エッチング（８）犠牲膜エッチング歯車と基板を分離

【００１７】

【実施例６】次に回転軸が基板面に対して傾斜した平歯
車（突起が４個の平歯車）の作成方法を図１０で説明す
る。図番号工程内容コメント（１）感光材塗布−露光量制御露光−現像下部軸受け部作成（２）転写エッチング（３）成膜間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（４）成膜歯車作成感光材塗布−露光量制御露光−現像（５）転写エッチング（６）成膜間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（７）成膜上部軸受け部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（８）犠牲膜エッチング歯車を分離

【００１８】

【実施例７】次に回転軸が基板面に水平な傘歯車の作成
方法を図１１を用いて説明する。図番号工程内容コメント（１）感光材塗布−露光量制御露光−現像下半分作成（２）転写エッチング（３）成膜間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（４）成膜溝部を埋める平坦化（５）感光材塗布−露光量制御露光−現像傘の空洞部作成（６）転写エッチング（７）成膜感光材塗布−露光量制御露光−現像（８）転写エッチング（９）成膜上半分作成感光材塗布−露光量制御露光−現像（１０）転写エッチング（１１）成膜間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（１２）成膜上部軸受け部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（１３）犠牲膜エッチング歯車を分離

【００１９】

【実施例８】次に回転軸が基板面に対して傾斜した傘歯
車の作成方法を図１２を用いて説明する。図番号工程内容コメント（１）感光材塗布−露光量制御露光−現像軸受け部作成（２）転写エッチング（３）成膜間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（４）成膜溝部を埋める平坦化（５）感光材塗布−露光量制御露光−現像歯車作成（６）転写エッチング（７）犠牲膜エッチング歯車と基板を分離

【００２０】

【実施例９】次に回転軸が基板面に垂直な傘歯車の作成
方法を図１３を用いて説明する。図番号工程内容コメント（１）感光材塗布−通常露光−現像軸受け部作成通常エッチング−感光材除去成膜間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（２）成膜歯車本体作成感光材塗布−露光量制御露光−現像（３）転写エッチング（４）犠牲膜エッチング歯車と基板を分離

【００２１】

【実施例１０】次に磁気式歯車および静電気式歯車に関
して各々の完成図を示す。回転軸が基板面に水平なウオ
ームの作成方法を図１４を用いて説明する。図番号工程内容コメント（１）感光材塗布−露光量制御露光−現像下半円の溝を作成（２）転写エッチング（３）成膜間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（４）成膜下部磁極（電極）作成感光材塗布−通常露光−現像（５）通常エッチング−感光材除去（６）成膜ウオーム本体作成感光材塗布−露光量制御露光−現像（７）転写エッチング（８）成膜上部磁極（電極）作成（９）平坦化（１０）犠牲膜エッチング歯車と基板を分離なお、磁気式歯車の場合、（６）ウオーム本体の材料
を、（４）・（８）の磁極材料と反対の磁極材料を用い
る。

【００２２】

【実施例１１】回転軸が基板面に対して傾斜したウオー
ムの作成方法を図１５を用いて説明する。図番号工程内容コメント（１）感光材塗布−露光量制御露光−現像下半円の溝を作成（２）転写エッチング（３）成膜間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（４）成膜下部磁極（電極）作成感光材塗布−通常露光−現像（５）通常エッチング−感光材除去（６）成膜ウオーム本体作成感光材塗布−露光量制御露光−現像（７）転写エッチング（８）成膜上部磁極（電極）作成（９）平坦化（１０）感光材塗布−通常露光−現像（１１）通常エッチング−感光材除去（１２）犠牲膜エッチング歯車と基板を分離

【００２３】

【実施例１２】回転軸が基板面に垂直なウオームの作成
方法を図１６を用いて説明する。図番号工程内容コメント（１）感光材塗布−通常露光−現像下部軸受け作成通常エッチング−感光材除去成膜下部間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（２）成膜１段目の歯車本体作成感光材塗布−露光量制御露光−現像（３）転写エッチング（４）成膜磁極（電極）作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（５）成膜２段目の歯車本体作成感光材塗布−露光量制御露光−現像転写エッチング（６）成膜磁極（電極）作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（以下、所望の歯数になるまで（５）〜（６）を繰り返す。）（７）成膜歯車の高さまで堆積感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去成膜上部間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去成膜上部軸受け部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去通常エッチング歯車の周囲の膜除去（８）通常エッチング上下間隙部の膜除去

【００２４】

【実施例１３】回転軸が基板面に垂直なウオームのもう
一つの作成方法を図１７を用いて説明する。図番号工程内容コメント（１）感光材塗布−通常露光−現像下部軸受け作成通常エッチング−感光材除去成膜下部間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（２）成膜１段目の１／２歯車本体作成感光材塗布−露光量制御露光−現像（３）転写エッチング（４）成膜磁極（電極）１／２作成感光材塗布−通常露光−現像（５）通常エッチング−感光材除去（６）成膜１段目の残り１／２歯車本体作成感光材塗布−露光量制御露光−現像転写エッチング（７）成膜磁極（電極）残り１／２作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（以下、所望の歯数になるまで（２）〜（７）を繰り返す。）（８）２段目の歯車作成（９）２段目の磁極（電極）作成（１０）成膜歯車の高さまで堆積感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去成膜上部間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去成膜上部軸受け部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去通常エッチング歯車の周囲の膜除去（１１）通常エッチング上下間隙部の膜除去

【００２５】

【実施例１４】次に、基板面に水平な平歯車の製造方法
を図１８を用いて説明する。図番号工程内容コメント（１）感光材塗布−露光量制御露光−現像下半円の溝を作成（２）転写エッチング（３）成膜溝内部を埋める平坦化（４）感光材塗布−露光量制御露光−現像間隙部を作成（５）転写エッチング（６）成膜下部電極（磁極）作成平坦化（７）感光材塗布−露光量制御露光−現像（８）転写エッチング（９）成膜歯車本体を作成感光材塗布−露光量制御露光−現像（１０）転写エッチング（１１）成膜上部電極（磁極）作成感光材塗布−露光量制御露光−現像（１２）転写エッチング（１３）犠牲膜エッチング歯車と基板を分離

【００２６】

【実施例１５】次に、回転軸が基板面に対して傾斜した
平歯車の製造方法を図１９を用いて説明する。図番号工程内容コメント（１）感光材塗布−露光量制御露光−現像軸受け部作成（２）転写エッチング（３）成膜間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（４）成膜歯車本体作成感光材塗布−露光量制御露光−現像（５）転写エッチング（６）成膜磁極（電極）作成感光材塗布−露光量制御露光−現像（７）転写エッチング− （８）成膜上部間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（９）成膜上部軸受け部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（１０）犠牲膜エッチング歯車を分離

【００２７】

【実施例１６】次に、回転軸が基板面に水平な傘歯車の
製造方法を図２０および図２１を用いて説明する。図番号工程内容コメント（１）感光材塗布−露光量制御露光−現像下半分作成（２）転写エッチング（３）成膜下部間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（４）成膜下部磁極（電極）作成感光材塗布−通常露光−現像（５）通常エッチング−感光材除去（６）成膜下部歯車作成平坦化（７）感光材塗布−露光量制御露光−現像傘の空洞部作成（８）転写エッチング（９）成膜感光材塗布−露光量制御露光−現像（１０）転写エッチング（ここからは図２１）（１）成膜上部歯車作成感光材塗布−露光量制御露光−現像（２）転写エッチング（３）成膜上部磁極（電極）作成感光材塗布−通常露光−現像（４）通常エッチング−感光材除去（５）成膜上部間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（６）成膜上部軸受け部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（７）犠牲膜エッチング歯車を分離

【００２８】

【実施例１７】次に、回転軸が基板面に対して傾斜した
傘歯車の作成方法を図２２を用いて説明する。図番号工程内容コメント（１）感光材塗布−露光量制御露光−現像軸受け部作成（２）転写エッチング（３）成膜間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（４）成膜溝を埋める平坦化（５）感光材塗布−露光量制御露光−現像歯車本体作成（６）転写エッチング（７）成膜磁極（電極）作成感光材塗布−通常露光−現像（８）通常エッチング−感光材除去（９）犠牲膜エッチング歯車を分離

【００２９】

【実施例１８】次に、回転軸が基板面に垂直な傘歯車の
作成方法を図２３を用いて説明する。図番号工程内容コメント（１）感光材塗布−通常露光−現像軸受け部作成通常エッチング−感光材除去成膜間隙部作成感光材塗布−通常露光−現像通常エッチング−感光材除去（２）成膜歯車本体作成感光材塗布−露光量制御露光−現像（３）転写エッチング（４）成膜磁極（電極）作成感光材塗布−通常露光−現像（５）通常エッチング−感光材除去（６）犠牲膜エッチング歯車と基板を分離

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明により、周面に突
起状の歯を有した歯車、もしくは周面に磁気歯を有した
歯車、もしくは周面に静電気歯を有した歯車において、
いずれかの歯を適用したウオーム歯車、平歯車、傘歯車
などの歯車、さらに形状の複雑な他の歯車を、蒸着、ス
パッタリング、めっき技術、ＣＶＤ、酸化プロセスなど
の薄膜形成技術、およびフォトリソグラフィ、エッチン
グ、ＦＩＢどの微細加工技術を用いることで、歯と歯車
を同じプロセスで一括して形成することができる。そし
て、マイクロマシン用としてサブミクロン、ミクロンそ
してミリメートルオーダーの超小型な歯車を製作するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】円柱形のウオームの上面図および側面図で
ある。

【図２】露光量制御法の概念図である。

【図３】回転軸が基板面に水平な突起状ウオームの
製造方法を説明するための平面図である。

【図４】回転軸が基板面に水平な突起状ウオームの
製造方法を説明するための断面図である。

【図５】回転軸がが基板面に水平な突起状ウオーム
の製造方法を説明するための側面図である。

【図６】回転軸が基板面に傾斜した突起状ウオーム
の製造方法を説明するための側面図である。

【図７】回転軸が基板面に垂直な突起状ウオームの
製造方法を説明するための側面図である。

【図８】回転軸が基板面に垂直な突起状ウオームの
製造方法を説明するための側面図である。

【図９】回転軸が基板面に水平な突起状平歯車の製
造方法を説明するための断面図である。

【図１０】回転軸が基板面に傾斜した突起状平歯車の
製造方法を説明するための断面図である。

【図１１】回転軸が基板面に水平な突起状傘歯車の製
造方法を説明するための断面図である。

【図１２】回転軸が基板面に傾斜した突起状傘歯車の
製造方法を説明するための断面図である。

【図１３】回転軸が基板面に垂直な突起状傘歯車の製
造方法を説明するための断面図である。

【図１４】回転軸がが基板面に水平な磁気歯もしくは
静電気歯ウオームの製造方法を説明するための側面図で
ある。

【図１５】回転軸がが基板面に傾斜した磁気歯もしく
は静電気歯ウオームの製造方法を説明するための側面図
である。

【図１６】回転軸が基板面に垂直な磁気歯もしくは静
電気歯ウオームの製造方法を説明するための側面図であ
る。

【図１７】回転軸が基板面に垂直な磁気歯もしくは静
電気歯ウオームの製造方法を説明するための側面図であ
る。

【図１８】回転軸が基板面に水平な磁気歯もしくは静
電気歯平歯車の製造方法を説明するための断面図であ
る。

【図１９】回転軸が基板面に傾斜した磁気歯もしくは
静電気歯平歯車の製造方法を説明するための断面図であ
る。

【図２０】回転軸が基板面に水平な磁気歯もしくは静
電気歯傘歯車の製造方法を説明するための断面図であ
る。

【図２１】回転軸が基板面に水平な磁気歯もしくは静
電気歯傘歯車の製造方法を説明するための断面図であ
る。

【図２２】回転軸が基板面に傾斜した磁気歯もしくは
静電気歯傘歯車の製造方法を説明するための断面図であ
る。

【図２３】回転軸が基板面に垂直な磁気歯もしくは静
電気歯傘歯車の製造方法を説明するための断面図であ
る。

【図２４】回転軸が基板面に垂直なウオーム歯車を作
成するフォトリソグラフィで用いるフォトマスクのパタ
ーン図である。

【図２５】ウオームおよびウオーム歯車の組み合わせ
の透視図および回転軸が基板面に垂直な平歯車の斜視図
である。

【符号の説明】

１・・・ウオーム２・・・ウオーム歯車３・・・基板４・・・基板と歯車との間５・・・歯車を構成する材料６・・・感光剤７・・・溝部８・・・回転軸９・・・軸受け部１０・・・歯部１１・・・Ｎ極もしくはＳ極の磁気歯部（または静電気
歯部）１２・・・型枠１３・・・基板および歯車の材料と異なる材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｆ 7/095 Ｇ０３Ｆ 7/095

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機械的に歯車同士が噛み合って力を伝達
し、回転するために周面に突起を設けた歯車、磁気力に
よる非接触で力を伝達し、回転するために周面に磁気歯
を設けた歯車、および静電気力による非接触で力を伝達
し、回転するために周面に静電気歯を設けた歯車であっ
て、前記歯車の回転軸が基板面に水平なウオーム、基板
面に垂直なウオーム、基板面に水平な平歯車および基板
面に垂直な傘歯車を、露光量制御露光法および転写エッ
チング法を用いて形成することを特徴とする歯車の作成
方法。
【請求項２】請求項１に記載において、回転軸が基板面
に水平なウオームの作成方法は、ウオームが回転するた
めに、基板上に間隙を形成する工程と、ウオームの下半分の領域を形成するための型を形成する
工程と、ウオームの材料を形成した下半分の領域とウオームの上
半分の高さまで堆積する工程と、ウオームの上半分を形成する工程と、からなることを特
徴とする歯車の作成方法。
【請求項３】請求項１に記載において、回転軸が基板面
に垂直なウオームの作成方法は、歯車を回転させるため
に、軸受け部と基板と歯車の間隙に相当する部分を形成
する工程と、歯車の材料と感光材を螺旋の一段の高さに等しい厚みだ
け基板上に堆積する工程と、感光材を露光量制御露光法で露光して、螺旋形状の一巻
きを形成する工程と、感光材の形状を転写エッチングして、歯車の土台を形成
する工程と、歯車の溝の部分を形成する工程と、歯車の突起部になる部分と歯車の中心部を作成する工程
と、所望の歯数になるまで歯車の材料と該歯車とは異なる材
料を繰り返し、積層形成する工程と、上下と接続した材料を除去する工程と、からなることを
特徴とする歯車の作成方法。
【請求項４】請求項１に記載において、回転軸が基板面
に水平な平歯車の作成方法は、歯車が回転するために、
基板と歯車との間隙部分の領域を形成する工程と、歯車の下半分の型枠を形成する工程と、歯車を構成する材料を堆積する工程と、歯車の上半分を形成する工程と、からなることを特徴と
する歯車の作成方法。
【請求項５】請求項１に記載において、回転軸が基板面
に垂直な傘歯車の作成方法は、歯車が回転できるよう
に、基板に軸受けとなる溝を作り、歯車および基板と異
なる材料を間隙部形成のためにこの溝に埋める工程と、溝を形成した基板上に歯車の材料を堆積する工程と、感光材を塗布する工程と、露光量制御露光法で露光して傘歯車の形状を形成する工
程と、転写エッチングして、傘歯車を形成する工程と、基板と歯車との間にある材料を除去する工程と、からな
ることを特徴とする歯車の作成方法。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかの記載の方法によ
って作成されていることを特徴とする歯車。