JP3762893B2

JP3762893B2 - 反射装置およびその製造方法

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Publication number: JP3762893B2
Application number: JP2002035994A
Authority: JP
Inventors: 和芳久保田; パブロ・バッカロ; 田人會田
Original assignee: ATR Advanced Telecommunications Research Institute International
Current assignee: ATR Advanced Telecommunications Research Institute International
Priority date: 2002-02-13
Filing date: 2002-02-13
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2022-02-13
Also published as: US6960814B2; JP2003240930A; US20030174291A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３つの反射層の組み合わせにより構成される反射装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、３枚の平面鏡を互いに直角に配置した反射鏡が知られている。このような反射鏡は、任意の方向から入射する光を入射方向と平行な方向に反射することができ、レトロリフレクタと呼ばれている。従来のレトロリフレクタは構造上大型である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、起立構造を有するマイクロ光学ベンチが、シリコンを用いたマイクロマシン技術により実現されている。このマイクロマシン技術を用いて、例えば、レーザ走査ディスプレイのための共振マイクロスキャナ、可動マイクロ反射器、半導体レーザの外部共振器のための走査マイクロミラー等を作製することが報告されている。
【０００４】
この従来のマイクロマシン技術では、積層された半導体層の一部をエッチングにより剥離させた後、剥離した部分をスライドさせて起立させるとともにヒンジ部で接合することにより、起立構造を形成している。この起立構造を用いて基板上に所定の角度で起立したミラー等が構成される。このようなマイクロマシン技術を用いて上記のレトロリフレクタを作製することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、従来のマイクロマシン技術を用いて半導体により起立構造を作製する場合、剥離した半導体層をスライドさせる際に磨耗が生じる。また、半導体層を所定の位置まで正確にスライドさせることは困難である。そのため、起立構造を構成する各部材の角度および位置を正確に制御することが困難であるとともに、作業性が悪い。したがって、従来のマイクロマシン技術を用いてレトロリフレクタを作製することは困難である。
【０００６】
本発明の目的は、３つの反射層を所定の角度に正確に組み合わせることができ、かつ小型化が可能であるとともに容易に製造することができる反射装置およびその製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明に係る反射装置は、基板上に第１の層、第２の層および第３の層が順に形成され、第２の層は、異なる格子定数を有する複数の半導体層の積層構造を含み、第３の層は反射層を含み、第３の層は、所定の点を中心として順に第１の角度、第２の角度および第３の角度をなす第１の折線部分、第２の折線部分、第３の折線部分および第４の折線部分を有し、第１の折線部分および第２の折線部分に沿った２辺を有する第１の領域と、第２の折線部分および第３の折線部分に沿った２辺を有する第２の領域と、第３の折線部分および第４の折線部分に沿った２辺を有する第３の領域とを含み、第１、第２、第３および第４の折線部分を除く部分で第１、第２および第３の領域を取り囲むように、第３の層から第１の層に至る深さの分離溝が形成されるとともに、第１、第２および第３の領域における第１の層が選択的に除去され、第２の層に作用する歪により第２の層が第１の折線部分、第２の折線部分および第４の折線部分で谷状に折曲されかつ第３の折線部分で山状に折曲され、第１の領域および第２の領域が基板上の第３の層に対して起立し、第３の領域が基板上の第３の層に対向し、かつ第１の領域と第２の領域とが所定の角度をなすものである。
【０００８】
本発明に係る反射装置においては、第１、第２、第３および第４の折線部分を除く部分で第１、第２および第３の領域を取り囲む分離溝において第３の層、第２の層および第１の層が除去され、かつ第１、第２および第３の領域における第１の層が除去されているので、第１、第２および第３の領域内の第２の層が第１および第４の折線部分でのみ周囲の領域につながりつつ解放状態となっている。
【０００９】
第２の層の複数の半導体層の格子定数が異なるため、第２の層に格子定数の差に起因する歪が発生する。それにより、歪を緩和するように第２の層が第１の折線部分、第２の折線部分および第４の折線部分で谷状に折曲されかつ第３の折線部分で山状に折曲される。したがって、第１の領域および第２の領域が基板上の第３の層に対して起立し、第３の領域が基板上の第３の層に対向し、かつ第１の領域と第２の領域とが所定の角度をなす。
【００１０】
このように、第１の領域の第３の層、第２の領域の第３の層および基板上の第３の層が互いに関連しつつ互いに所定の角度をなすので、３つの反射層の位置関係が厳密に規定される。また、複数の半導体層の格子定数の差に起因する歪を緩和するように第２の層が自動的に折曲される。そのため、簡単なプロセスで３つの反射層からなる小型の反射装置を容易に作製することができる。
【００１１】
第１の角度は９０度であり、第２の角度は９０度であり、第３の角度は４５度であることが好ましい。
【００１２】
この場合、第１の領域の第３の層および第２の領域の第３の層が基板上の第３の層に対して垂直に起立するとともに、第１の領域の第３の層と第２の領域の第３の層とが互いに直角をなす。それにより、互いに直角をなす３つの反射層からなる反射装置が実現する。その反射装置によれば、任意の方向から入射した光を入射方向と平行な方向に反射することができる。
【００１３】
第１、第２および第４の折線部分で第３の層が除去されてもよい。それにより、第１、第２および第４の折線部分で第２の層が谷状に容易に折曲することができる。
【００１４】
第２の層は、第１の格子定数を有する第１の半導体層と、第１の格子定数よりも小さい第２の格子定数を有する第２の半導体層とを含んでもよい。この場合、第１の半導体層の第１の格子定数と第２の半導体層の第２の格子定数との差に起因する歪を緩和するように第２の層が第１、第２および第４の折線部分で谷状に折曲する。
【００１５】
第３の折線部分で第１の層、第２の層および第３の層が断続的に除去されてもよい。この場合、第２の層が第１、第２および第４の折線部分で谷状に折曲する力を利用して第２の層を第３の折線部分で容易に山状に折曲させることができる。
【００１６】
第２の層は、第１の格子定数を有する第１の半導体層と、第１の格子定数よりも小さい第２の格子定数を有する第２の半導体層と、第２の格子定数よりも大きい第３の格子定数を有する第３の半導体層とを含み、第１、第２および第４の折線部分で第２の層が谷状に折曲されるように第１、第２および第４の折線部分の第３の層および第３の半導体層が除去され、第３の折線部分で第２の層が山状に折曲されるように第３の折線部分で第３の層が除去されてもよい。
【００１７】
この場合、第１、第２および第４の折線部分の第３の層および第３の半導体層が除去されると、第１の半導体層の第１の格子定数と第２の半導体層の第２の格子定数との差に起因する歪を緩和するように第１、第２および第４の折線部分で第２の層が谷状に折曲する。また、第３の折線部分で第３の層が除去されると、第３の半導体層の第３の格子定数と第２の半導体層の第２の格子定数との差に起因する歪を緩和するように第３の折線部分で第２の層が山状に折曲する。
【００１８】
所定の点で第１の層、第２の層および第３の層が除去されてもよい。それにより、第１、第２および第３の領域の第２の層の折曲に伴って第１、第２、第３および第４の折線部分の交点に集中する応力が緩和される。
【００１９】
基板上の第３の層に対して起立する第１の領域および第２の領域の角度を変化させる駆動手段をさらに備えてもよい。
【００２０】
この場合、３つの反射層間の角度を任意に変化させることができる。それにより、入射する光を変調して反射することが可能となる。
【００２１】
駆動手段は、第３の領域と基板上の第３の層との間に静電力または電磁力を作用させてもよい。
【００２２】
この場合、第３の領域と基板上の第３の層との間に作用する静電力または電磁力を変化させることにより、３つの反射層間の角度を容易に変化させることができる。
【００２３】
第２の発明に係る反射装置の製造方法は、基板上に第１の層を形成するステップと、第１の層上に、異なる格子定数を有する複数の半導体層の積層構造を含む第２の層を形成するステップと、第２の層上に反射層を含む第３の層を形成するステップと、第３の層に所定の点を中心として順に第１の角度、第２の角度および第３の角度をなす第１の折線部分、第２の折線部分、第３の折線部分および第４の折線部分を形成することにより、第１の折線部分および第２の折線部分に沿った２辺を有する第１の領域と、第２の折線部分および第３の折線部分に沿った２辺を有する第２の領域と、第３の折線部分および第４の折線部分に沿った２辺を有する第３の領域とを設けるステップと、第１、第２、第３および第４の折線部分を除く部分で第１、第２および第３の領域を取り囲むように、第３の層から第１の層に至る深さの分離溝を形成するステップと、第１、第２および第３の領域における第１の層を選択的に除去することにより、第２の層に作用する歪により第２の層を第１の折線部分、第２の折線部分および第４の折線部分で谷状に折曲しかつ第３の折線部分で山状に折曲し、第１の領域および第２の領域を基板上の第３の層に対して起立させ、第３の領域を基板上の第３の層に対向させ、かつ第１の領域と第２の領域とを所定の角度にするステップとを備えたものである。
【００２４】
本発明に係る反射装置の製造方法においては、第１、第２、第３および第４の折線部分を除く部分で第１、第２および第３の領域を取り囲む分離溝において第３の層、第２の層および第１の層が除去され、かつ第１、第２および第３の領域における第１の層が除去されているので、第１、第２および第３の領域内の第２の層が第１および第４の折線部分でのみ周囲の領域につながりつつ解放状態となっている。
【００２５】
第２の層の複数の半導体層の格子定数が異なるため、第２の層に格子定数の差に起因する歪が発生する。それにより、歪を緩和するように第２の層が第１の折線部分、第２の折線部分および第４の折線部分で谷状に折曲されかつ第３の折線部分で山状に折曲される。したがって、第１の領域および第２の領域が基板上の第３の層に対して起立し、第３の領域が基板上の第３の層に対向し、かつ第１の領域と第２の領域とが所定の角度をなす。
【００２６】
このように、第１の領域の第３の層、第２の領域の第３の層および基板上の第３の層が互いに関連しつつ互いに所定の角度をなすので、３つの反射層の位置関係が厳密に規定される。また、複数の半導体層の格子定数の差に起因する歪を緩和するように第２の層が自動的に折曲される。そのため、簡単なプロセスで３つの反射層からなる小型の反射装置を容易に作製することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１〜図４は本発明の一実施の形態における反射装置の製造方法を示す工程図である。図１は反射装置の製造工程での反射層の起立前の状態を示す模式的平面図、図２は反射装置の製造工程での反射層の起立前の状態を示す模式的斜視図、図３は反射装置の製造工程での反射層の起立過程を示す模式的斜視図、図４は反射装置の製造工程での反射層の起立後の状態を示す模式的斜視図である。図５は図１の第１〜第３の領域の拡大図である。
【００２８】
本実施の形態の反射装置は、任意の方向から入射する光を入射方向と平行な方向に反射するレトロリフレクタである。
【００２９】
図１および図２において、基板１の表面には後述する反射層６が形成されている。反射層６には、矩形の第１の領域６０１、矩形の第２の領域６０２および二等辺直角三角形の第３の領域６０３が設けられている。第１の領域６０１と第２の領域６０２とは互いに１辺で隣接するように配置され、第３の領域６０３は一方の短辺で第２の領域６０２に隣接するように配置されている。
【００３０】
第１の領域６０１の１辺に沿って点線で示される谷折溝１０が形成され、第１の領域６０１と第２の領域６０２との間の辺に沿って点線で示される谷折溝１０が形成されている。また、第２の領域６０２と第３の領域６０３との間の辺に沿って一点鎖線で示される山折線２０が形成されている。さらに、第３の領域６０３の斜辺に沿って点線で示される谷折溝１０が形成されている。
【００３１】
また、第１の領域６０１の残りの２辺、第２の領域６０２の残りの２辺および第３の領域６０３の他方の短辺に沿って太い実線で示される分離溝１１が形成されている。
【００３２】
第３の領域６０３上には、三角形の第１の電極３０１が形成されている。谷折溝１０を挟んで第１の電極３０１に対向するように反射層６上に第２の電極３０２が形成されている。また、反射層６上には、第１の電極３０１および第２の電極３０２にそれぞれ接続される電極パッド３１１，３１２が形成されている。さらに、図１に示すように、第２の電極３０２の近傍に突起５００が設けられている。
【００３３】
図５に示すように、第１の領域６０１の一辺の長さＬは、約１０μｍ〜数百μｍ程度である。また、第２の領域６０２と第３の領域６０３との間の山折線２０においては、山折が容易になるように断続的に反射層６が除去されている。また、３つの谷折溝１０と１つの山折線２０との交差部４００は、折曲時に応力が集中しないように反射層６が除去されている。
【００３４】
第１、第２および第３の領域６０１，６０２，６０３の反射層６が分離溝１１で周辺の領域の反射層６から分離される。また、第１の領域６０１が谷折溝１０で基板１に対して谷状に折曲され、第１の領域６０１と第２の領域６０２とが谷折溝１０で互いに谷状に折曲され、第３の領域６０３が谷折溝１０で基板１に対して谷状に折曲され、かつ、第２の領域６０２と第３の領域６０３とが山折線２０で互いに山状に折曲される。このとき、谷折溝１０での谷状の変形力については後述する。３つの谷折溝１０での谷状の変形力を利用して山折線２０での山状の変形が起こる。
【００３５】
それにより、図３に示すように、第１の領域６０１の反射層（以下、第１の反射層と呼ぶ）６１１および第２の領域６０２の反射層（以下、第２の反射層と呼ぶ）６１２が基板１上で起立するとともに、第３の領域６０３の反射層（以下、第３の反射層と呼ぶ）６１３が基板１上の反射層（以下、第４の反射層と呼ぶ）６１４に対向する。それにより、第３の反射層６０３上の第１の電極３０１が第４の反射層６０４上の第２の電極３０２に対向する。
【００３６】
さらに、第３の反射層６１３が第４の反射層６１４上の突起５００に接触すると、図４に示すように、第１の反射層６１１および第２の反射層６１２が第４の反射層６１４に対して垂直に起立し、かつ第１の反射層６１１と第２の反射層６１２とが互いに直角をなす。このとき、第３の反射層６１３上の第１の電極３０１と第４の反射層６０４上の第２の電極３０２とは突起５００により僅かな隙間をもって離間し、互いに接触しない。
【００３７】
本実施の形態の反射装置においては、第１、第２および第３の反射層６１１〜６１３が互いに関連して折曲され、セルフロッキング機構が構成されるので、互いの位置関係が厳密に規定される。それにより、第１の反射層６１１、第２の反射層６１２および第４の反射層６１４により互いに直交する３枚の平面鏡が容易かつ正確に構成される。したがって、この反射装置は、任意の方向から入射した光を入射方向と平行な方向に正確に反射することができる。
【００３８】
また、電極パッド３１１，３１２を介して第１の電極３０１と第２の電極３０２との間に電圧を印加すると、第１の電極３０１と第２の電極３０２との間に静電力が作用する。したがって、第１の電極３０１と第２の電極３０２との間に印加する電圧を変化させることにより、第３の反射層６１３と第４の反射層６１４とがなす角度を制御することができる。それにより、第１、第２、第３および第４の反射層６１１〜６１４がなす角度を制御することができる。
【００３９】
第１の反射層６１１、第２の反射層６１２および第４の反射層６１４がなす角度が９０度から外れた場合、入射した光が入射方向と平行な方向に反射されない。すなわち、第１の電極３０１と第２の電極３０２との間へ電圧を印加しないときには、光源から出射される光が反射装置により光源へ反射される。一方、第１の電極３０１と第２の電極３０２との間へ電圧を印加すると、光源から出射される光が反射装置により光源とは異なる方向へ反射される。これを利用すると、第１の電極３０１と第２の電極３０２との間に印加する電圧を制御することにより、光源から出射された光を変調して光源に戻すことができる。このように、本実施の形態の反射装置は、光変調器として用いることができる。
【００４０】
図６、図７、図８および図９は図１〜図５の反射装置における反射層の起立構造の作製方法を示す工程図であり、（ａ）は模式的断面図、（ｂ）は模式的平面図である。
【００４１】
まず、図６に示すように、ＧａＡｓからなる基板１上に、ＡｌＧａＡｓからなる犠牲層（sacrifice層）２、歪層（strain層）５および反射層６を順にエピタキシャル成長させる。
【００４２】
これらの犠牲層２、歪層５および反射層６は、ＭＢＥ法（分子線エピタキシャル成長法）、ＭＯＣＶＤ法（有機金属化学的気相成長法）、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）等のエピタキシャル成長技術を用いて形成される。
【００４３】
歪層５は、厚さ数ｎｍ〜数十ｎｍのＩｎＧａＡｓ層３および厚さ数ｎｍ〜数十ｎｍのＧａＡｓ層４により構成される。ＩｎＧａＡｓ層３の格子定数は、ＧａＡｓ層４の格子定数よりも大きい。そのため、歪層５に格子定数の差による歪が発生する。
【００４４】
また、反射層６は、分布反射膜（Distributed Bragg Reflector:以下、ＤＢＲ膜と呼ぶ）により構成される。ＤＢＲ膜は、後述するように、ＡｌＧａＡｓとＧａＡｓとの積層構造を有する。
【００４５】
次に、図７に示すように、フォトリソグラフィおよびエッチングにより反射層６に湾曲領域を規定する凹部からなる谷折溝１０を形成する。エッチングとしては、ウェットエッチング法またはＲＩＥ法（反応性イオンエッチング法）を用いることができる。
【００４６】
次に、図８に示すように、フォトリソグラフィおよびエッチングにより所定領域を取り囲むように反射層６、歪層５および犠牲層２を除去し、分離溝１１を形成する。それにより、分離溝１１で取り囲まれた反射層６Ａが周囲の反射層６Ｂから分離される。この場合にも、エッチングとしてウェットエッチング法またはＲＩＥ法を用いる。
【００４７】
その後、図９に示すように、歪層５下の犠牲層２をウェットエッチング法により選択的にエッチングする。その結果、歪層５を構成するＩｎＧａＡｓ層３とＧａＡｓ層４との格子定数の差に起因する歪を緩和するように歪層５が谷折溝１０の下方の領域１２で湾曲する。この場合、ＩｎＧａＡｓ層３の厚さ、ＧａＡｓ層４の厚さおよびＩｎＧａＡｓ層３におけるＩｎ組成比を最適に選択することにより、反射層６ＡをＧａＡｓ基板１に対して垂直に起立させることができる。
【００４８】
例えば、ＩｎＧａＡｓ層３の厚さを１０ｎｍとし、ＧａＡｓ層４の厚さを１０ｎｍとする。また、ＩｎＧａＡｓ層３の組成Ｉｎ_XＧａ_1-XＡｓにおけるＩｎ組成比Ｘを０．２とすると、歪層５がＧａＡｓ基板１に対して垂直に起立する。
【００４９】
なお、ＩｎＧａＡｓ層３におけるＩｎ組成比を変化させることにより、ＩｎＧａＡｓとＧａＡｓとの格子定数の差を約７％まで変化させることができる。
【００５０】
ＩｎＧａＡｓ層３の厚さｔ１とＧａＡｓ層４の厚さｔ２とが等しいとした場合、ＩｎＧａＡｓ層３の厚さｔ１、ＧａＡｓ層４の厚さｔ２、ＩｎＧａＡｓ層３におけるＩｎ組成比Ｘおよび歪層５の曲率半径Ｒとの間には、次の関係がある。
【００５１】
Ｒ＝（２／３）・（ａ／Δａ）・ｄ
ここで、ａはＧａＡｓの格子定数であり、５．６５３３Åである。また、ΔａはＩｎ_XＧａ_1-XＡｓの格子定数とＧａＡｓの格子定数との差である。Ｉｎ_0.2Ｇａ_0.8Ａｓの格子定数は５．７３４３Åである。また、ｄはＩｎＧａＡｓ層３の厚さｔ１およびＧａＡｓ層４の厚さｔ２の合計である。ｔ１＝ｔ２＝１０［ｎｍ］の場合、ｄ＝２０［ｎｍ］となる。本例では、Ｒ＝０．９４４［μｍ］となる。なお、湾曲領域の円弧の長さは１．４８３μｍとする。
【００５２】
図１０は反射層６の詳細な構成を示す模式的断面図である。
図１０に示すように、反射層６は、複数のＡｌＧａＡｓ層６ａと複数のＧａＡｓ層６ｂとが交互に積層されてなる積層構造を有する。ＡｌＧａＡｓ層６ａおよびＧａＡｓ層６ｂの周期は４〜２０である。
【００５３】
この反射層６のＡｌＧａＡｓ層６ａの厚さｄ₁およびＧａＡｓ層６ｂの厚さｄ₂は、次式のように設定する。
【００５４】
ｄ₁＝λ／（４ｎ₁） …（１）
ｄ₂＝λ／（４ｎ₂） …（２）
ここで、λは発光波長であり、ｎ₁およびｎ₂はそれぞれＡｌＧａＡｓ層６ａおよびＧａＡｓ層６ｂの屈折率である。
【００５５】
一般に、電磁波が屈折率の高い物質から低い物質へ入射する場合にはその位相は変化せず、屈折率の低い物質から高い物質へ入射する場合にはその位相はπだけ変化する。ＡｌＧａＡｓ層６ａおよびＧａＡｓ層６ｂが上式（１），（２）を満足する場合、各層における反射波の位相が揃うため、高反射率が得られる。
【００５６】
なお、ＡｌＡｓを酸化することにより得られる酸化アルミニウム層とＡｌＧａＡｓ層とを交互に積層することにより反射層６を構成してもよい。
【００５７】
このようにして、ＧａＡｓからなる基板１の表面に対して垂直に起立するＤＢＲ膜からなる反射層６が作製される。
【００５８】
したがって、図６〜図９に示した起立構造の作製方法を用いて図１〜図５に示した反射装置を製造することができる。
【００５９】
なお、歪層５に電流を流すことにより歪層５を加熱してもよい。それにより、歪層５の湾曲の程度を調整し、反射層６Ａの角度を変化させることができる。また、ＩｎＧａＡｓ層３を熱膨張させることにより歪層５を容易に湾曲させることができる。この場合には、図１の工程でＩｎＧａＡｓ層３に導電性を付与するためにｎ型またはｐ型の不純物をドープしておく。
【００６０】
また、歪層５に印加する電圧または歪層５に流す電流を変化させることにより反射層６Ａの角度を直角以外の角度に変化させることも可能である。
【００６１】
本実施の形態の反射装置は、通常のフォトリソグラフィ、エッチング、エピタキシャル成長等のプレーナ技術により容易かつ安価に製造することができる。
【００６２】
図１１は歪層５の構成の他の例を示す模式的断面図であり、（ａ）は折曲していない状態を示し、（ｂ）は山折された状態を示し、（ｃ）は谷折された状態を示す。
【００６３】
図１１（ａ）に示すように、歪層５は、ＧａＡｓ層４が第１のＩｎＧａＡｓ層３ａおよび第２のＩｎＧａＡｓ層３ｂにより挟まれた構造を有する。第２のＩｎＧａＡｓ層３ｂは第１のＩｎＧａＡｓ層３ａよりも大きな厚みを有する。第２のＩｎＧａＡｓ層３ｂ上に反射層６が形成される。
【００６４】
この場合、第１のＩｎＧａＡｓ層３ａおよび第２のＩｎＧａＡｓ層３ｂはＧａＡｓ層４に比べて大きな格子定数を有するので、第１のＩｎＧａＡｓ層３ａはＧａＡｓ層４を上方に湾曲させるように作用し、第２のＩｎＧａＡｓ層３ｂはＧａＡｓ層４を下方に湾曲させるように作用する。この状態では、第２のＩｎＧａＡｓ層３ｂ上に反射層６が形成されているため、歪層５は湾曲しない。
【００６５】
図１１（ｂ）に示すように、反射層６を第２のＩｎＧａＡｓ層３ｂが露出するまでエッチングすると、第１のＩｎＧａＡｓ層３ａの厚みが第２のＩｎＧａＡｓ層３ｂの厚みに比べて大きいので、第２のＩｎＧａＡｓ層３ｂがＧａＡｓ層４を下方に湾曲させるように作用する。それにより、反射層６がエッチング部分で山状に折曲される。
【００６６】
図１１（ｃ）に示すように、反射層６および第２のＩｎＧａＡｓ層３ｂをＧａＡｓ層４が露出するまでエッチングすると、第１のＩｎＧａＡｓ層３ａはＧａＡｓ層４を上方に湾曲させるように作用する。それにより、反射層６がエッチング部分で谷状に折曲される。
【００６７】
図１〜図５の反射装置において図１１に示す歪層５を用いるとともにエッチング深さを調整することにより、反射層６を谷状および山状に折曲することができる。
【００６８】
上記実施の形態の反射装置では、第３の反射層６１３および第４の反射層６１４にそれぞれ第１の電極３０１および第２の電極３０２を設けることにより、静電力により第１〜第４の反射層６１１〜６１４の角度を変化させているが、これに限定されず、例えば、第３の反射層６１３および第４の反射層６１４にそれぞれ第１のインダクタおよび第２のインダクタを設けることにより、電磁力により第１〜第４の反射層６１１〜６１４の角度を変化させることも可能である。
【００６９】
上記実施の形態では、歪層５としてＩｎＧａＡｓ層とＧａＡｓ層との積層構造を用いているが、これに限定されず、異なる格子定数を有する種々の半導体層の組み合わせを用いることができる。歪層５として他のIII −Ｖ族化合物半導体の積層構造、II−VI族化合物半導体の積層構造を用いてもよい。また、歪層としてＳｉ（シリコン）およびＧｅ（ゲルマニウム）を含む半導体層の積層構造を用いてもよい。
【００７０】
また、上記実施の形態では、ＧａＡｓからなる基板を用いているが、犠牲層、歪層および反射層の材料を考慮してＳｉ基板等の他の基板を用いてもよい。
【００７１】
さらに、上記実施の形態では、犠牲層の材料としてＡｌＧａＡｓを用いているが、これに限定されず、選択エッチングを考慮して他の材料を用いてもよい。
【００７２】
また、反射層の材料も上記実施の形態に限定されず、反射層の用途に応じて任意の材料を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における反射装置の製造工程での反射層の起立前の状態を示す模式的平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態における反射装置の製造工程での反射層の起立前の状態を示す模式的斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態における反射装置の製造工程での反射層の起立過程を示す模式的斜視図である。
【図４】本発明の一実施の形態における反射装置の製造工程での反射層の起立後の状態を示す模式的斜視図である。
【図５】図１の第１〜第３の領域の拡大図である。
【図６】図１〜図５の反射装置における反射層の起立構造の作製方法を示す工程図である。
【図７】図１〜図５の反射装置における反射層の起立構造の作製方法を示す工程図である。
【図８】図１〜図５の反射装置における反射層の起立構造の作製方法を示す工程図である。
【図９】図１〜図５の反射装置における反射層の起立構造の作製方法を示す工程図である。
【図１０】反射層の詳細な構成を示す模式的断面図である。
【図１１】歪層の構成の他の例を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１基板
２犠牲層
３ＩｎＧａＡｓ層
３ａ第１のＩｎＧａＡｓ層
３ｂ第２のＩｎＧａＡｓ層
４ＧａＡｓ層
５歪層
６，６Ａ，６Ｂ反射層
１０谷折溝
１１分離溝
２０山折線
２１湾曲部分
３０１第１の電極
３０２第２の電極
３１１，３１２電極パッド
４００交差部
５００突起
６０１第１の領域
６０２第２の領域
６０３第３の領域
６１１第１の反射層
６１２第２の反射層
６１３第３の反射層
６１４第４の反射層

Claims

基板上に第１の層、第２の層および第３の層が順に形成され、前記第２の層は、異なる格子定数を有する複数の半導体層の積層構造を含み、前記第３の層は反射層を含み、
前記第３の層は、所定の点を中心として順に第１の角度、第２の角度および第３の角度をなす第１の折線部分、第２の折線部分、第３の折線部分および第４の折線部分を有し、前記第１の折線部分および前記第２の折線部分に沿った２辺を有する第１の領域と、前記第２の折線部分および前記第３の折線部分に沿った２辺を有する第２の領域と、前記第３の折線部分および前記第４の折線部分に沿った２辺を有する第３の領域とを含み、
前記第１、第２、第３および第４の折線部分を除く部分で前記第１、第２および第３の領域を取り囲むように、前記第３の層から前記第１の層に至る深さの分離溝が形成されるとともに、前記第１、第２および第３の領域における前記第１の層が選択的に除去され、
前記第２の層に作用する歪により前記第２の層が前記第１の折線部分、前記第２の折線部分および前記第４の折線部分で谷状に折曲されかつ前記第３の折線部分で山状に折曲され、前記第１の領域および前記第２の領域が前記基板上の前記第３の層に対して起立し、前記第３の領域が前記基板上の前記第３の層に対向し、かつ前記第１の領域と前記第２の領域とが所定の角度をなすことを特徴とする反射装置。
前記第１の角度は９０度であり、前記第２の角度は９０度であり、前記第３の角度は４５度であることを特徴とする請求項１記載の反射装置。
前記第１、第２および第４の折線部分で前記第３の層が除去されたことを特徴とする請求項１記載の反射装置。
前記第２の層は、第１の格子定数を有する第１の半導体層と、前記第１の格子定数よりも小さい第２の格子定数を有する第２の半導体層とを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の反射装置。
前記第３の折線部分で前記第１の層、前記第２の層および前記第３の層が断続的に除去されたことを特徴とする請求項４記載の反射装置。
前記第２の層は、第１の格子定数を有する第１の半導体層と、前記第１の格子定数よりも小さい第２の格子定数を有する第２の半導体層と、前記第２の格子定数よりも大きい第３の格子定数を有する第３の半導体層とを含み、
前記第１、第２および第４の折線部分で前記第２の層が谷状に折曲されるように前記第１、第２および第４の折線部分の前記第３の層および前記第３の半導体層が除去され、前記第３の折線部分で前記第２の層が山状に折曲されるように前記第３の折線部分で前記第３の層が除去されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の反射装置。
前記所定の点で前記第１の層、前記第２の層および前記第３の層が除去されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の反射装置。
前記基板上の前記第３の層に対して起立する前記第１の領域および前記第２の領域の角度を変化させる駆動手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の反射装置。
前記駆動手段は、前記第３の領域と前記基板上の前記第３の層との間に静電力または電磁力を作用させることを特徴とする請求項８記載の反射装置。
基板上に第１の層を形成するステップと、
前記第１の層上に、異なる格子定数を有する複数の半導体層の積層構造を含む第２の層を形成するステップと、
前記第２の層上に反射層を含む第３の層を形成するステップと、
前記第３の層に所定の点を中心として順に第１の角度、第２の角度および第３の角度をなす第１の折線部分、第２の折線部分、第３の折線部分および第４の折線部分を形成することにより、前記第１の折線部分および前記第２の折線部分に沿った２辺を有する第１の領域と、前記第２の折線部分および前記第３の折線部分に沿った２辺を有する第２の領域と、前記第３の折線部分および前記第４の折線部分に沿った２辺を有する第３の領域とを設けるステップと、
前記第１、第２、第３および第４の折線部分を除く部分で前記第１、第２および第３の領域を取り囲むように、前記第３の層から前記第１の層に至る深さの分離溝を形成するステップと、
前記第１、第２および第３の領域における前記第１の層を選択的に除去することにより、前記第２の層に作用する歪により前記第２の層を前記第１の折線部分、前記第２の折線部分および前記第４の折線部分で谷状に折曲しかつ前記第３の折線部分で山状に折曲し、前記第１の領域および前記第２の領域を前記基板上の前記第３の層に対して起立させ、前記第３の領域を前記基板上の前記第３の層に対向させ、かつ前記第１の領域と前記第２の領域とを所定の角度にするステップとを備えたことを特徴とする反射装置の製造方法。