促動器的製作方法

2023-06-14 15:28:26

專利名稱：促動器的製作方法
技術領域：
本發明涉及促動器，特別涉及2軸轉動型的共振反射鏡元件。本發明 的應用微型機械加工技術的共振反射鏡元件，例如被用於雷射印表機等使 用的光掃描裝置、硬碟閱讀器等讀取裝置、雷射投影儀等。
背景技術：
在用微型機械加工技術形成的振動反射鏡元件中，例如反射鏡部被用 在同一條直線上設置的兩個鉸鏈支持著。在與反射鏡部相對的位置，設置 電極。在反射鏡部與電極之間產生的靜電引力的作用下，反射鏡部將兩個 鉸鏈作為扭轉旋轉軸，往復振動。
這種振動反射鏡元件，與用電動機使多晶矽反射鏡轉動的反射鏡元件 相比，結構簡單，可以在半導體製造工藝中一次形成，所以容易小型化， 製造成本也低。另外，振動反射鏡元件因為具有單一的反射面，所以沒有 具有多個面的多晶矽反射鏡的那種精度的離差。另外，因為振動反射鏡元 件的動作是往復振動，所以還能夠滿足高速化的要求。
專利文獻1公開了 1軸轉動型的反射鏡元件，而非專利文獻1公開了 2軸轉動型的反射鏡元件。
1軸轉動型的反射鏡元件的可動部，是用鉸鏈支持的反射鏡部。可動 部和固定部，被用分離槽分離，給反射鏡部外加驅動電壓後，產生靜電引 力，用該靜電引力驅動反射鏡部。
在2軸轉動型的反射鏡元件中，中間框通過鉸鏈，支持反射鏡部，固 定部進而通過鉸鏈，支持中間框，反射鏡部和中間框部，構成可動部。
共振反射鏡元件51，具備具有反射鏡面的第1可動部55、支持第1可 動部55的第2可動部56和支持第2可動部56的固定部63。
共振反射鏡元件51，進而具備X鉸鏈57及Y鉸鏈58。第2可動部 56，通過Y鉸鏈58作媒介，連接支持第1可動部55。第1可動部55將通 過向圖10中的Y方向延伸的Y鉸鏈58的軸作為轉動軸，對於第2可動部 56而言，可以在Y鉸鏈58的周圍轉動。固定部63，通過X鉸鏈57作媒 介，連接支持第2可動部56。第2可動部56將通過向圖10中的X方向延 伸的X鉸鏈57的軸作為轉動軸，對於固定部63而言，可以在X鉸鏈57 的周圍轉動。
第1可動部55，在其外周部具備X梳型電極59a，該X梳型電極59a 產生使第1可動部55對於第2可動部56而言相對變位的驅動力。第2可 動部56，在其外周部具備Y梳型電極61a,該Y梳型電極61a產生使第2 可動部56對於固定部63而言相對變位的驅動力。
另外，在第2可動部56的內周部，形成和X梳型電極59a隔著間隙互 相嚙合地相對的X梳型電極59b。在固定部63的內周部，形成和Y梳型電 極61a隔著間隙互相嚙合地相對的Y梳型電極61b。
如上所述，第1可動部55，對於第2可動部56而言，可以在Y鉸鏈 58的周圍轉動地被支持著；第2可動部56，對於固定部63而言，可以在X 鉸鏈57的周圍轉動地被支持著。從而能夠實現2軸轉動型的共振反射鏡元件51。
第2可動部56，具備旨在向第1可動部55供給電壓的第1導電部56a 和供給別的電壓的第2導電部56b。在第1導電部56a和第2導電部56b之 間形成的分離槽64的作用下，第1導電部56a和第2導電部56b被分割， 互相電性絕緣。這樣，能夠分別獨立地向第1導電部56a及第2導電部56b 外加驅動電壓。
圖11是表示共振反射鏡元件51的剖面圖。該剖面圖與圖10的D—D 剖面對應。參照圖ll，向分離槽64堆積絕緣層，再埋入多晶矽，接合第l 導電部56a和第2導電部56b後，第1導電部56a和第2導電部56b就不會 分斷。這樣，第1導電部56a及第2導電部56b就作為第2可動部56—體 變位。
圖12是表示共振反射鏡元件51的電氣性分離的狀態的平面圖。外加 給X凸臺70的電壓Vx，成為第1可動部55的電壓，使接地凸臺72為接 地電平(GND)後，在第1可動部55和第2可動部56之間，就產生Vx 的電位差。
另外，外加給Y凸臺71的電壓Vy，成為固定部63的電壓，在固定部 63和第2可動部56之間，就產生Vy的電位差。
適當控制Vx禾卩Vy後，第1可動部55及第2可動部56就以各自的共 振頻率進行共振動作。這樣，在2軸轉動型的共振反射鏡元件51中，能夠 獨立驅動控制第1可動部55的X軸周圍的轉動和Y軸周圍的轉動。專利文獻1: JP特開2004—239987號公報非專利文獻1: "AN ELECTROSTATICALL EXCITED 2D—MICRO —CANNING —MIRROR WITH AN IN —PLANE CONFIGURATION OF THE DRIVING ELECTRODES" (MEMS2000.Proceedings Piscataway,NJ: IEEE,2000)
可是，在上述反射鏡元件中，存在著以下問題。
在1軸轉動型的反射鏡元件中，不能夠2軸轉動，動作局限於1軸的 轉動。
在圖10 圖12所示的2軸轉動型的反射鏡元件51中，填埋分離槽64 的工序，花費時間，成為導致成本增加的主要原因。
另外，分離槽64越深，越難以切實填埋，如果填埋不完全，由于振動， 填埋部分就會受到損傷，第1導電部56a和第2導電部56b就有脫落的危 險。
進而，如果分離槽64中的絕緣層的堆積不充分，第1導電部56a和第 2導電部56b之間的電氣性的絕緣就有成為不完全的危險。
發明內容
本發明就是針對上述情況研製的，其目的在於提供能夠用簡單的製造 工藝很容易地形成而且可靠性高的2軸轉動型的反射鏡元件。
本發明的促動器，具備第1可動部、支持所述第1可動部的第2可動 部、支持所述第2可動部的固定部，所述第2可動部，具備旨在向所述第l 可動部供給第1電壓的第1導電部、供給第2電壓的第2導電部、在電性 絕緣狀態下將所述第1導電部和所述第2導電部相互固定的襯底部。
採用某種實施方式後，所述第1可動部，具備反射光的反射鏡部；所 述襯底部，從和設置所述促動器的所述反射鏡部的面相反一側的面，固定 所述第1導電部和所述第2導電部。
採用某種實施方式後，在所述第2可動部的所述第1導電部和所述第2導電部之間形成的槽的作用下，所述第1導電部和所述第2導電部被電性絕緣。
採用某種實施方式後，在對於所述第2可動部上的所述分離槽而言點 對稱的位置，形成虛設槽。
採用某種實施方式後，所述第1及第2可動部，腐蝕通過絕緣層作媒 介接合第1及第2矽層的SOI晶片的所述第1矽層後形成；所述襯底部， 腐蝕所述第2矽層後形成。
採用某種實施方式後，所述第1可動部，具備第1及第2梳型電極， 該第1及第2梳型電極產生使所述第1可動部對於所述第2可動部而言相 對變位的驅動力；所述第1梳型電極，向垂直於所述第1可動部的轉動軸 的方向延伸；所述第2梳型電極，向與所述第1可動部的轉動軸平行的方 向延伸；所述第2可動部，具備第3及第4梳型電極，該第3及第4梳型 電極產生使所述第2可動部對於所述固定部而言相對變位的驅動力；所述 第3梳型電極，向垂直於所述第2可動部的轉動軸的方向延伸；所述第4 梳型電極，向與所述第2可動部的轉動軸平行的方向延伸。
本發明的所述的促動器的製作方法，其特徵在於，包含腐蝕通過絕緣層作媒介接合第1及第2矽層的SOI晶片的所述第1矽層後，形成所述第1及第2可動部的步驟；腐蝕所述第2矽層後，形成所述襯底部的步驟。
採用某種實施方式後，形成所述襯底部的步驟，包含形成將形成所 述第2矽層的所述襯底部的位置作為掩模的抗蝕劑圖案的步驟；腐蝕所述 第2矽層，直到作為所述襯底部殘留的所述第2矽層操的厚度部分的深度 的程度為止的步驟；腐蝕所述第2矽層，直到剝離所述抗蝕劑圖案，在形 成所述襯底部15的位置以外的位置，所述絕緣層露出為止的步驟；除去所 述絕緣層露出的部分的步驟。
採用本發明後，在將第2可動部的第1導電部和第2導電部電性絕緣 狀態下，固定襯底部。這樣，能夠切實固定第1導電部和第2導電部。另 外，因為不必填埋第1導電部和第2導電部之間的槽，所以能夠簡化促動 器的製造工藝，提供便宜的促動器。
另外，採用某種實施方式後，促動器具備反射鏡部，從而能夠獲得2 軸轉動型的共振反射鏡元件。
另外，採用某種實施方式後，在對於第2可動部上的第1導電部和第 2導電部之間的槽而言點對稱的位置，形成虛設槽，從而能夠抑制第2可動 部個重量平衡的偏移。
另外，採用某種實施方式後，第1可動部，具備向與第1可動部的轉 動軸平行的方向延伸的梳型電極；第2可動部，具備向與第2可動部的轉 動軸平行的方向延伸的梳型電極。這樣，能夠用較大的轉動角度驅動第1 及第2可動部。



圖1是表示採用本發明的本實施方式的共振反射鏡元件的立體圖。 圖2是表示採用本發明的本實施方式的共振反射鏡元件的下部立體圖。圖3是表示採用本發明的本實施方式的共振反射鏡元件的平面圖。 圖4是表示採用本發明的本實施方式的共振反射鏡元件的電氣性的分 離狀態的平面圖。圖5是表示採用本發明的本實施方式的共振反射鏡元件的動作的立體圖。圖6A是表示採用本發明的本實施方式的共振反射鏡元件的製造工序 的剖面圖。圖6B是表示採用本發明的本實施方式的共振反射鏡元件的製造工序的剖面圖。圖6C是表示採用本發明的本實施方式的共振反射鏡元件的製造工序 的剖面圖。圖6D是表示採用本發明的本實施方式的共振反射鏡元件的製造工序 的剖面圖。圖6E是表示採用本發明的本實施方式的共振反射鏡元件的製造工序 的剖面圖。圖6F是表示採用本發明的本實施方式的共振反射鏡元件的製造工序 的剖面圖。圖6F是與圖1所示的共振反射鏡元件1的A—A剖面對應的圖形。 圖7是表示採用本發明的本實施方式的共振反射鏡元件的梳型電極的相對面積的剖面圖。圖8是表示採用本發明的本實施方式的共振反射鏡元件的輔助梳型電極的相對面積的剖面圖。圖9是表示採用本發明的本實施方式的共振反射鏡元件的電極間的相對面積及靜電電容變化的曲線圖。圖10是表示2軸轉動型的共振反射鏡元件的立體圖。 圖11是表示2軸轉動型的共振反射鏡元件的剖面圖。 圖12是表示2軸轉動型的共振反射鏡元件的電氣性分離的狀態的平面圖。符號說明
1共振反射鏡元件2絕緣層3器件層4操縱層5第1可動部6第2可動部67X鉸鏈8Y鉸鏈 9X梳型電極 IOX輔助梳型電極 11 Y梳型電極 12Y輔助梳型電極 13固定部 14分離槽 15襯底部20 X凸臺21 Y凸臺 22接地凸臺 30 SOI晶片 31抗蝕劑圖案 32抗蝕劑圖案 33抗蝕劑圖案 34反射膜具體實施方式


下面，參照附圖，講述本發明的實施方式。
首先，參照圖1，講述本實施方式的促動器。圖1是表示本實施方式 的促動器——共振反射鏡元件1的立體圖，
共振反射鏡元件1，是對例如通過由氧化矽(Si02)構成的絕緣層2 作媒介接合2個矽層的晶片——所謂SOI (Silicon On Insultor)晶片進行加 工後製造而成。
2個矽層中，向第l矽層滲雜磷(P)及砷(As)等n型雜質及硼(B) 等p型雜質後，使其具有導電性，稱作"器件層3"。第2矽層是成為晶片本體的較厚的部分，稱作"操縱層4"。
對於器件層3，經過採用後文講述的腐蝕進行的布圖後，形成第1可 動部5和第2可動部6。
共振反射鏡元件1，具備具有反射鏡面34的第1可動部5、支持第1 可動部5的第2可動部6和支持第2可動部6的固定部13。
共振反射鏡元件1，進而具備X鉸鏈7及Y鉸鏈8。第2可動部6， 通過Y鉸鏈8作媒介，連接支持第1可動部5。第1可動部5將通過向圖1 中的Y方向延伸的Y鉸鏈8的軸作為轉動軸，對於第2可動部6而言，可 以在Y鉸鏈8的周圍轉動。固定部13，通過X鉸鏈7作媒介，連接支持第 2可動部6。第2可動部6將通過向圖1中的X方向延伸的X鉸鏈7的軸 作為轉動軸，對於固定部13而言，可以在X鉸鏈7的周圍轉動。共振反射 鏡元件1,具有這種萬向支架結構。第2可動部6是位於外框部——固定部 13和中心部的第1可動部5之間的中間框。
第1可動部5，在其外周部具備X梳型電極9a及X輔助梳型電極10a， 該X梳型電極9a及X輔助梳型電極10a產生使第1可動部5對於第2可動 部6而言相對變位的驅動力。X梳型電極9a，向垂直於第1可動部5的轉 動軸的方向延伸。X輔助梳型電極10a，向與第1可動部5的轉動軸平行的 方向延伸。X輔助梳型電極10a，在連接第1可動部5的Y鉸鏈8的邊緣形 成；X梳型電極9a，在不連接第1可動部5的Y鉸鏈8的邊緣形成。由於 X輔助梳型電極10a與Y鉸鏈8平行而且以同等的長度形成，所以的晶片 尺寸不會變大是連接的邊緣形成平行而且同等的長度形成，所以X輔助梳 型電極10a不會使晶片尺寸變大。
第2可動部56，在其外周部具備Y梳型電極lla及Y輔助梳型電極 12a，該X梳型電極la及X輔助梳型電極12a產生使第2可動部5對於固 定部13而言相對變位的驅動力。Y梳型電極lla，向垂直於第2可動部6的轉動軸的方向延伸。Y輔助梳型電極12a，向與第2可動部6的轉動軸平 行的方向延伸。Y輔助梳型電極12a，在連接第2可動部6的X鉸鏈7的邊 緣形成；Y梳型電極lla，在不連接第2可動部6的X鉸鏈7的邊緣形成。 由於Y輔助梳型電極12a與X鉸鏈7平行而且以同等的長度形成，所以Y 輔助梳型電極12a不會使晶片尺寸變大。
另外，在第2可動部6的內周部，形成和X梳型電極9a隔著間隙互相 嚙合地相對的X梳型電極9b、和X輔助梳型電極10a隔著間隙互相嚙合地 相對的X輔助梳型電極10b。在固定部13的內周部，形成和Y梳型電極 lla隔著間隙互相嚙合地相對的Y梳型電極llb、和Y輔助梳型電極12a 隔著間隙互相嚙合地相對的Y輔助梳型電極12b。輔助梳型電極的效果， 將在後文講述。
如上所述，第1可動部5，對於第2可動部6而言，可以在Y鉸鏈8 的周圍轉動地被支持著；第2可動部6，對於固定部13而言，可以在X鉸 鏈7的周圍轉動地被支持著。從而能夠實現2軸轉動型的共振反射鏡元件1 。
在第1可動部5和第2可動部6之間產生電位差後，第1可動部5對 於第2可動部6相對變位。圖6F是與圖1所示的共振反射鏡元件1的A— A剖面對應的圖形。參照圖1及圖6F，第2可動部6，具備旨在向第l可 動部5供給第1電壓的第1導電部6a和供給第2電壓的第2導電部6b。在 第1導電部6a和第2導電部6b之間形成的分離槽14的作用下，第1導電 部6a和第2導電部6b被分割，互相電性絕緣。這樣，能夠分別獨立地向 第1導電部6a及第2導電部6b外加驅動電壓。
圖2是表示本發明的共振反射鏡元件1的下部立體圖。圖2的上側是 用立體圖表示的共振反射鏡元件1的靠前側，圖2的下側是用立體圖表示 的共振反射鏡元件1的裡頭側，切掉固定部13的一部分操縱層4後圖示。 共振反射鏡元件1進而具備以電性絕緣的狀態將第1導電部6a和第2導電 部6b (圖1)相互固定的襯底部15。襯底部15，從與共振反射鏡元件1的設置有反射鏡面34的面(上面)相反側的面(下面)，將第l導電部6a與 第2導電部6b固定。
參照圖2，第1及第2可動部5及6的下部，操縱層4被除去，這樣 第1及第2可動部5及6就可以轉動。在第2可動部6的下部，作為襯底 部15，部分性地殘留著操縱層4。利用該殘留的操縱層4和相同的位置上 的絕緣層2，形成襯底部15。襯底部15的厚度，比固定部13的厚度薄地 形成，這樣能夠實現第2可動部6的輕量化。
圖3是表示共振反射鏡元件1的襯底部15的位置的平面圖。
圖3所示的印有網狀點的部分，是襯底部15，在存在該襯底部15的 區域內，形成分離槽14。因此，即使第1導電部6a和第2導電部6b被分 離槽14分離，第1導電部6a和第2導電部6b也成為一體變位。不象現有 技術的例子那樣，需要進行向分離槽14埋入其它材料後接合的工序。
另外，因為絕緣層2、器件層3及操縱層4是預先被牢固地接合的晶 片結構，所以由器件層3形成的第2可動部6和由絕緣層2及操縱層4形 成的襯底部15的接合強度，可靠性非常高。
因為不需要通過埋入工序形成的絕緣，所以第1導電部6a和第2導電 部6b之間的電氣性的絕緣，有可能不完全。
另外，由於形成連接X凸臺20和第1可動部5的連接部——第1導 電部6a的分離槽14，位於偏向轉動軸的位置，所以第2可動部6的重量平 衡偏向一邊，共同振動時，往往引起第2可動部6的上下動作等不必要的 共振。因此，將第2可動部6的中心作為基準，在對於第2可動部6上的 分離槽14而言點對稱的位置，形成虛設槽23。另外，對於第2可動部6上 的分槽14而言，分別在將X轉動軸作為基準的軸對稱的位置及將Y轉 動軸作為基準的軸對稱的位置上，形成虛設槽23。在與分離槽14對稱的位置上形成虛設槽23後，能夠抑制重量平衡的偏移。
圖4是表示共振反射鏡元件1的電氣性的分離狀態的平面圖。
在圖4中，如前所述，在第2可動部6上形成分離槽14，被電氣性地 分割成2個區域。
一個區域，是從X凸臺20起，經由X鉸鏈7、第1導電部6a 、 Y鉸 鏈8後，到第1可動部5為止的區域；另一個區域，是從接地凸臺22起， 經由X鉸鏈7後，到第2可動部6為止的區域。
採用這種結構後，外加給X凸臺20的電壓Vx，就成為第1可動部5 的電壓，將接地凸臺22作為接地電平(GND)後，在第1可動部5和第2 可動部6之間，產生Vx的電位差。
另夕卜，外加給Y凸臺21的電壓Vy，就成為固定部13的電壓，在固定 部13和第2可動部6之間，產生Vy的電位差。
適當控制Vx和Vy後，第1可動部5及第2可動部6，就以各自的共 振頻率共振動作。這樣，在2軸轉動型的共振反射鏡元件1中，能夠獨立 地驅動控制第1可動部5的X軸周圍的轉動和Y軸周圍的轉動。
圖5是表示共振反射鏡元件1的動作狀態的立體圖。
第1可動部5，對於第2可動部6而言，在Y鉸鏈8的周圍轉動。第 2可動部6，和第1可動部5—起，對於固定部13而言，在X鉸鏈7的周 圍轉動。這樣，用第1可動部5反射的雷射束，就朝著X-Y的方向二維掃 描。
接著，講述共振反射鏡元件1的製造方法。
圖6A 圖6F是表示共振反射鏡元件1的製造工序的剖面圖。
這些剖面圖，與圖1的A—A剖面對應。
參照圖6A，準備SOI晶片30。器件層3的厚度，成為第1及第2可 動部5及6的厚度，考慮各可動部的共振頻率及對於驅動電壓而言的振動 振幅、剛性等後決定。在這裡，使器件層3為50"m、絕緣層2為2um、 操縱層4為500um。
向器件層3滲雜P及As等n型雜質及B等p型雜質後,使其具有導電性。
接著，參照圖6B，利用自旋塗敷法，使液態的光敏抗蝕劑在器件層3 的表面成膜，經過曝光及顯影后，形成抗蝕劑圖案31，作為光敏抗蝕劑， 例如可以使用AZP4210及AZ1500 (KURARIANTOJYAPA製造)。以後的 抗蝕劑圖案，也可以經過這種光敏抗蝕劑的成膜及隨後的曝光 顯影后形 成。
再接著，參照圖6C，將抗蝕劑圖案31作為掩模，利用Deep—RIE(Deep Reactive Ion Etching)貫通腐蝕器件層3的矽。
在Deep—RIE中，在交替進行腐蝕和側壁保護的Bosch製造工藝中， 進行利用SF6氣體的腐蝕、利用C4F8氣體的側壁保護。對於以後的矽層而 言的Deep—RIE，也能夠採用該條件。
經過該腐蝕後，形成第1可動部5、第2可動部6 、梳型電極、鉸鏈、 分離槽14等各構成要素的形狀。為了將第1導電部6a和第2導電部6b電 氣性的分離，在分離槽14的區域，完全除去器件層3，直到絕緣層2露出 為止。分離槽14的寬度，例如是l 10um，但並不局限於此。剝離抗蝕劑圖案31後，形成將形成操縱層4下部(晶片背面)的固定 部13的區域作為掩模的抗蝕劑圖案32和將形成固定部13和襯底部15的 區域作為掩模的抗蝕劑圖案33。
再接著，參照圖6D，矽腐蝕操縱層4下部，直到作為襯底部15殘留 的操縱層4的厚度部分的深度的程度為止。然後，剝離抗蝕劑圖案33。
接著，參照圖6E，矽腐蝕操縱層4下部，直到在形成固定部13和襯 底部15的區域以外的區域，絕緣層2露出為止，這樣形成固定部13和襯 底部15。因為進行若干過度腐蝕，以便使腐蝕切實到達絕緣層2，所以參 照圖6D講述的腐蝕深度，考慮過度腐蝕的情況後設定。
襯底部15的厚度，考慮必要強度、可動部的共振頻率、對於驅動電壓 而言的必要的振幅等後設計。襯底部15的厚度，例如是30 100um，但 並不局限於此。在這裡，採用厚度50um。為了將第1導電部6a和第2導 電部6b電氣性的分離，襯底部15和第1及第2導電部6a及6b的連接部 位，必須具有絕緣性。在該例中，由於襯底部15的絕緣層部分和第1及第 2導電部6a及6b的接觸，所以第1導電部6a和第2導電部6b保持電氣性 分離的狀態。
再接著，參照圖6F，作為反射膜34，向第1可動部5的表面蒸鍍厚度 50Pm的鋁、金或銀。反射膜34的材料，根據使用的光的波長和必要的反 射率，適當選定。
最後，除去絕緣層2露出的部分及抗蝕劑圖案32，釋放第1及第2可 動部5及6。
這樣，由於襯底部15的形成，只在腐蝕後除去可動部的背面的操縱層 4之際，追加襯底部15的形狀的抗蝕劑掩模後，進行2個階段的腐蝕即可，所以能夠不使製造工藝複雜化地形成襯底部15。
接著，講述輔助梳型電極的作用效果。
一般來說，靜電促動器的驅動力F和變位x的關係，取決於電極間的 靜電電容C和電壓V。靜電電容C則取決於以間隙g相對的電極的相對面 積S。如果使介電率為e。，那麼靜電電容C就成為C (x) = e 0S/g驅動力F就成為
[數學式1]F = !丄C 0c) F2 、2 」
圖7是表示共振反射鏡元件1的梳型電極的相對面積的剖面圖。圖7 所示的剖面圖，與上側所示的俯視圖的B—B剖面對應。
參照圖7，在到轉動中心的距離為r處，設置長度L、厚度t的梳型電 極時，介有間隙g相對的電極面積S，對於轉動角e而言，使梳齒的數量為 Nmain後，可以表示為Smain=2Nmain (t L—L (r+R) e /2)二2Nmain L (卜(r+R) e /2)
圖8是表示共振反射鏡元件1的輔助梳型電極的相對面積的剖面圖。 圖8所示的剖面圖，與上側所示的俯視圖的C一C剖面對應。
參照圖8，到轉動中心的距離為r的電極的相對面積S'，可以表示為S， =L (t—r 0 )
合計所有的輔助梳型電極時的輔助梳型電極的相對面積Sside
[數學式2] formula see original document page 19圖9是表示共振反射鏡元件1的電極間的相對面積及靜電電容變化的 曲線圖。
參照圖9， Smain在梳型電極彼此互相重疊的範圍內，表示非0的值， 在它的外側是0。與此不同，在靜電電容包含C (e)中，實際上在梳齒的 相對面以外的部分(梳齒的前端及沒有梳齒的邊緣等)處也稍微產生靜電 電容，所以C ( e ) main的分布，成為包含Smain的圓滑的曲線。
在圖9所示的例子中，使反射鏡部的轉動角為±15°時，如果使反射 鏡部的長度r為0.5mm、厚度為50iim，那麼大約士5。就成為重疊的範圍。
另一方面，Sside的梳齒的數量較少，峰值較小，但是由於配置在離轉 動中心較近的部分，所以在比主梳型電極大的轉動角的範圍內重疊，具有 非0的值的角度範圍大。這樣，它們的合計Smain+Sside，就遍及整個轉 動範圍具有非0的值，C ( 6 ) total的轉動角較大的區域的值，也和C ( e) main相比增大。這樣，只與主梳型電極相比時，輔助梳型電極具有使轉動 角較大的區域的靜電電容增加的效果。
輔助梳型電極使靜電電容增加後，驅動力也相應增加。
另外，通過檢出靜電電容來檢出反射鏡部的轉動角度之際，對於使主 梳型電極的重疊消失的那種較大的轉動角度，也能夠切實檢出靜電電容量 變化。這樣，能夠將反射鏡部的轉動角度反饋給驅動信號，更切實地進行 共振驅動。
本發明在使用反射鏡元件變更光的行進方向的技術領域大有用處。例如在雷射印表機等使用的光掃描裝置、硬碟閱讀器等讀取裝置、雷射投影 儀等中大有用處。
權利要求
1、一種促動器，具備第1可動部、支持所述第1可動部的第2可動部、和支持所述第2可動部的固定部，所述第2可動部，具備用於向所述第1可動部供給第1電壓的第1導電部、被供給第2電壓的第2導電部、以及在電性絕緣狀態下將所述第1導電部與所述第2導電部相互固定的襯底部。
2、 如權利要求1所述的促動器，其特徵在於所述第1可動部，具 備反射光的反射鏡部；所述襯底部，從所述促動器的與設置有所述反射鏡部的面相反一側的面，固定所述第1導電部與所述第2導電部。
3、 如權利要求1所述的促動器，其特徵在於通過在所述第2可動 部的所述第1導電部與所述第2導電部之間形成的槽，將所述第1導電部 與所述第2導電部電性絕緣。
4、 如權利要求3所述的促動器，其特徵在於在對於所述第2可動 部上的所述槽而言點對稱的位置，形成虛設槽。
5、 如權利要求1所述的促動器，其特徵在於所述第1可動部及第2可動部，是通過腐蝕經絕緣層接合第1及第2矽層的SOI晶片的所述第 l矽層後形成的；所述襯底部，是通過腐蝕所述第2矽層後形成的。
6、 如權利要求1所述的促動器，其特徵在於所述第1可動部，具 備第1及第2梳型電極，該第1及第2梳型電極用於產生使所述第1可動 部相對於所述第2可動部而言進行相對變位的驅動力；所述第1梳型電極，向垂直於所述第1可動部的轉動軸的方向延伸； 所述第2梳型電極，向與所述第1可動部的轉動軸平行的方向延伸； 所述第2可動部，具備第3及第4梳型電極，該第3及第4梳型電極 用於產生使所述第2可動部相對於所述固定部而言進行相對變位的驅動力；所述第3梳型電極，向垂直於所述第2可動部的轉動軸的方向延伸； 所述第4梳型電極，向與所述第2可動部的轉動軸平行的方向延伸。
7、 一種促動器的製作方法，用於製作權利要求1所述的促動器， 所述製作方法，包含通過腐蝕經絕緣層接合第1及第2矽層的SOI晶片的所述第1矽層後 形成所述第1及第2可動部的步驟；和腐蝕所述第2矽層，形成所述襯底部的步驟。
8、 如權利要求7所述的促動器的製作方法，其特徵在於形成所述 襯底部的步驟，包含形成抗蝕劑圖案的步驟，該抗蝕劑圖案用於所述第2矽層的形成所述 襯底部的位置的掩模；腐蝕所述第2矽層，直至作為所述襯底部殘留的所述第2矽層的厚度 量的深度的步驟；剝離所述抗蝕劑圖案，腐蝕所述第2矽層，直至所述絕緣層在形成所 述襯底部的位置以外的位置露出的步驟；以及 去除所述絕緣層的露出部分的步驟。
全文摘要
本發明的促動器(1)，具備第1可動部(5)、支持第1可動部(5)的第2可動部(6)、和支持第2可動部(6)的固定部(13)。第2可動部(6)，具備用於向第1可動部(5)供給第1電壓的第1導電部(6a)、被供給第2電壓的第2導電部(6b)、以及在電性絕緣狀態下將第1導電部(6a)與第2導電部(6b)相互固定的襯底部(15)。襯底部(15)，從促動器(1)的與設置有反射鏡部(34)的面相反一側的面，固定第1導電部(6a)與第2導電部(6b)。
文檔編號B41J2/44GK101268400SQ200680034840
公開日2008年9月17日 申請日期2006年9月19日 優先權日2005年9月21日
發明者小尾浩士, 黑塚章 申請人:松下電器產業株式會社