CN100343712C - 微型可移动设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供形成在基底上并适于沿平行于所述基底薄片表面的方向移动的可移动部件(11)；形成在所述基底上并固定设置在其上的固定部件(10a)；以及平行于基底薄片表面延伸的弹性铰链(6A)至(6D)，其相反两端与可移动部件(11)和固定部件(10a)连接，用于以可移动方式支撑可移动部件(11)。沿垂直于铰链(6A)至(6D)纵向平面的横截面来看，铰链具有随着接近基底顶面而变小的宽度，进而具有梯形或三角形横截面。在要求提供相等弹簧常数的所述铰链顶面上测量的宽度被选定为比具有矩形横截面(等宽)的铰链宽度大，并且这样易于在制造过程中进行光刻。

Description

微型可移动设备
技术领域
本发明涉及一种由诸如光刻或蚀刻工艺的微型加工技术制造的微型可移动设备，具体地说，涉及一种微型可移动设备，其包括适于平行于基底薄片表面移动的可移动部件以及用可移动方式支撑可移动部件的铰链。
背景技术
上述种类的微型可移动设备包括微型光开关、微型光衰减器、微型加速计等，并且这种微型可移动设备通常由具有三层结构的SOI(绝缘体外延硅)基底制成，所述三层结构包括在一单晶硅基底上叠加另一单晶硅层，以及插入其中的绝缘层。
附图1示出了申请号No.6,315,462，在2001年11月13日出版的美国专利(下文称作文献1)中披露的光开关构造，以及作为使用所述SOI基底制造的微型可移动设备的常规设计的实例，将在下文描述的光开关的构造。
在包含SOI基底的薄片类复合基底111的顶面上以十字形结构形成四个光纤通道112a至112d，并且由彼此垂直的光纤通道112a和112b限定的区域表示驱动结构(formation)111′。槽口113相对于每个光纤通道112a和112b以45°角形成在驱动结构111′中，以及在槽口113中设置可移动杆114。
反射镜115固定在可移动杆114的一端上，并位于以十字形结构设置的光纤112a至112d的中心116处。支持梁117a和117b使它们的一端在杆114长度中间位置处与可移动杆114的相反的两侧相连，而支持梁117a和117b的其他端部通过铰链118a和118b分别被固定在固定部件119a和119b，所述铰链为片簧的形式。类似地，在可移动杆114的另一端部，支持梁117c和117d具有与可移动杆114的相反两侧相连的一端，而支持梁117c和117d的其他端部通过铰链118c和118d分别被固定在固定部件119a和119b，所述铰链也为片簧的形式，因此，通过铰链118a至118d使得可移动杆114受到支撑并沿纵向可以移动。
可移动杆114适于由包括可移动梳齿电极121a至121d的梳齿型静电致动器所驱动，所述电极分别被固定在支持梁117a至117d上，以及固定地安装在驱动结构111′上的匹配固定梳齿电极122a至122d。
当在可移动梳齿电极121a、121b上和固定梳齿电极122a、122b上施加电压时，产生在朝向中心116的方向上移动可移动杆114的静电吸引力。另一方面，当在可移动梳齿电极121c、121d上和固定梳齿电极122c、122d上施加电压时，所产生的静电吸引力使得可移动杆114沿远离中心116的方向移动。这样，通过使用梳齿型静电致动器驱动可移动杆114，能将反射镜115插入在中心116或从其中拔出。
光纤123a至123d分别设置在四个光纤通道112a至112d中，并且当反射镜115插入中心116时，例如从光纤123a发出的光由反射镜115反射而照射光纤123d，而从光纤123b发出的光被反射镜115反射照射光纤123c。另一方面，当反射镜115从中心116抽出时，从光纤123a发出的光照射光纤123c，而从光纤123b发出的光照射光纤123d，并以这样的方式产生光路开关。
通过附图2A至2C中所说明的方法制造光学开关。特别地，如附图2A所示，提供一个SOI基底130，其包括一个单晶硅基底131，其上叠加另一单晶硅层133、并在其中插入由二氧化硅薄膜形成的绝缘层132。通过构图工艺在单晶硅层133上形成想要的掩模134。单晶硅层133通过所述掩模134曝光的部分受到活性离子蚀刻(RIE)以去除单晶硅层133，直到绝缘层132被暴露出来，如附图2B所示。
附图2B所示，单晶硅层133的窄宽度部分135对应包括可移动杆114、反射镜115、支持梁117a至117d、可移动梳齿电极121a至121d的可移动部件以及以可移动的方式支撑可移动部件的铰链118a至118d，而宽的宽度部分136对应诸如固定地设置在单晶硅基底131上的固定部件119a和119b的固定部分。应当理解，附图2B为这些部分的说明示图。
对附图2B中所示的暴露的绝缘层132进行湿蚀刻，进行蚀刻操作直到位于宽度窄的部分135下面区域中的绝缘层132被侧蚀刻去除。因此，如附图2C所示，窄宽度部分135被设置在单晶硅基底131的上方，它们之间具有空气间隙137。因此，绝缘层132的去除使得可移动部件和由窄宽度部分135形成的铰链118a至118b可移动地与单晶硅基底131分离。应当注意到，单晶硅层133形成反射镜115的部分，由侧壁表面上的反射薄膜所形成。
在对单晶硅层133进行蚀刻操作的过程中，如上所述，重要的是相对于单晶硅层133的表面或单晶硅基底131的薄片表面垂直地进行蚀刻，以形成垂直侧壁表面。为了提供获得垂直侧壁表面的蚀刻工艺，PCT国际待公开申请WO94/14187(1994年6月23日出版，在下文称作文献2)公开了一种使用等离子以交替方式持续蚀刻步骤和聚合物沉淀步骤。
在以上述方式构造的光开关中，通过在平行于单晶硅基底131的薄片表面的方向上的铰链118a至118d的挠曲使所述可移动部件可以被移动。相应地，如果铰链118a至118d具有增加的厚度或者如果附图1的平面图中所示的铰链118a至118d具有沿垂直于其纵向的方向测量的增加的宽度，则其机械刚性变得更大，需要给静电梳齿致动器施加增大量级的驱动电压，以便将可移动部件移动。
另一方面，因为铰链118a至118d的机械刚性与其厚度的三次方成比例，所以铰链118a至118d对可移动部件的动态响应具有很大的影响，并因此对厚度需要极高的准确度。为了允许使用减小量级的适当的电压，必须使铰链118a至118d的厚度非常薄，例如在1μm的数量级，在这个尺寸范围使用光刻获得高精确度不是一件简单的事。因此，在制造包括这样铰链118a至118d的光开关的过程中已经遇到了一定的困难。
该问题并不限于光开关，也出现在具有这样一种构造的其他类型的微型可移动设备中，所述构造通过铰链在基底上支撑可移动部件，使其在平行于基底薄片表面的方向上如光开关中类似的方式移动。
US 6,229,640公开了一种根据权利要求1的前序部分的微型设备。该文献教导铰链的侧壁应该尽可能地垂直。考虑到制造公差，该文献教导侧壁具有相对于垂直线为90°±0.6°的角度。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种微型可移动设备，通过允许在光刻构图过程中所使用的铰链图案(铰链掩模)的宽度被挑选得相对较大以易于光刻的完成并使制造误差的影响相对较小，从而有利于微型可移动设备的制造。
这一目的通过一种微型设备实现，该微型设备包括基底和形成在基底表面上并适于在平行于所述表面的方向上相对于基底移动的可移动部件，形成在基底上并固定在其上的固定部件，以及平行于基底的所述表面延伸的弹性伸长铰链，其相对端之一连接至可移动部件，另一端连接至固定部件，从而以可移动方式支撑可移动部件；其中铰链在垂直于铰链纵向的平面中的横截面区域中，背对基底的第一侧处的宽度大于朝向基底的相对第二侧处的宽度，其特征在于，角θ1为0.6°＜θ1≤5.25°，该角θ1形成在连接所述横截面区域的所述第一侧和第二侧的铰链的相对侧面的每个与基底的所述表面上的垂线之间。
所述铰链具有梯形横截面或者三角形横截面。
与上述现有技术不同，本发明提供一种铰链，如沿垂直于铰链纵向长度的平面的横截面中所示，该铰链的宽度被有意地选择为朝向基底减少。
根据本发明，在铰链顶面上测量的为获得一个给定弹簧常数所需要的宽度被选定为比铰链具有矩形截面时的要大，这样使光刻过程中使用的铰链掩模的构图宽度增加，有利于以相应的方式进行制造。
附图说明
附图1为作为微型可移动设备的一个实例的传统光开关的平面图；
附图2A说明了制造附图1所示的光开关的方法，并且是说明在由SOI基底形成的复合基底顶部上形成掩模状态的横截面；
附图2B示出当通过附图2A中所示掩模进行曝光的设备层受到蚀刻状态的横截面；
附图2C示出通过附图2B中所示蚀刻去除固定部件下面以外区域中的绝缘层状态的横截面；
附图3为本发明用于光开关的一个实例的平面图；
附图4A为附图3中所示光开关沿VA-VA′线的横截面；
附图4B为附图3中所示光开关沿VB-VB′线的横截面；
附图4C为附图3中所示光开关沿VC-VC′线的横截面；
附图5为附图3中所示光开关的十字形光纤通道中心附近区域的局部放大平面图；
附图6为附图3中所示光开关的静电致动器的局部放大平面图；
附图7A为示意性说明用于附图3中所示光开关铰链的一种形式横截面构造的横截面；
附图7B为示意性说明用于附图3中所示光开关铰链的另一种形式横截面构造的横截面；
附图8为说明附图3中所示光开关中反射镜从光纤通道的中心抽出状态的平面图；
附图9为示意性说明具有不同宽度的铰链构造的横截面；
附图10图解表示铰链宽度和弹簧常数之间关系的特性曲线；
附图11图解表示铰链宽度误差和弹簧常数之间关系的特性曲线；
附图12A是当在附图3中所示的光开关制造过程中，在由SOI基底所形成的复合基底形成上形成掩模材料层时，沿VA-VA线的横截面；
附图12B示出当附图12A中所示的掩模材料层被构图形成掩模时的状态横截面；
附图12C示出当经由附图12B所示掩模暴露的设备层经受蚀刻操作时的状态横截面；
附图12D示出当通过附图12C所示的蚀刻操作去除固定部件下面以外区域中的绝缘层时的状态横截面。
具体实施方式
参照附图，在下文描述用于光开关的本发明的实施例。
附图3示出了光开关的平面图，以及附图4A至4C示出附图3所示的光开关的横截面。在该实例中，使用SOI基底制造所述光开关。如附图3所示，在由SOI基底形成的片状复合基底31的顶面31u上形成十字形结构的四个光纤通道1A至1D，并在从十字形设置的中心1c辐射延伸的四个光纤通道1A至1D中设置光纤32A至32D。如附图5所示，光纤32A至32D被容纳在各个光纤通道1A至1D中，并使它们的端面设置于靠着一个朝向所述中心1c设置的支座保护3的支座，因此光纤32A至32D相对于复合基底31被定位。在该实例中，每个光纤32A至32D使其端面相对于垂直于光纤轴的平面倾斜6°角，并研磨形成一个准直光纤。
如附图3所示，由光纤通道1A至1D所划分的复合基底31的顶面31u的四个区域之一限定了驱动结构10。在驱动结构10中形成杆通道33从而将驱动结构10平分并与中心1c相连通。在驱动结构10中也形成凹槽12并使其与位于中心1c相反的杆通道33的端部相连通。应当注意，除杆通道33和凹槽12以外，驱动结构10的其余部分形成固定部件10a。
可移动杆7被设置在杆通道33中，并且反射镜4通过朝向中心1设置的可移动杆7的端部所承载。可移动杆7延伸穿过凹槽12，并通过片簧形式的铰链6A至6D支撑在固定部件10a上，所述铰链在凹槽12里的区域中的两个位置处与可移动杆7的相反两侧相连接，以使可移动杆7在其纵向上且平行于复合基底31的薄片表面(顶面31u)移动。在该实施例中，铰链6A至6D中每个铰链采取挠曲构造，使得当其相反端相互平行时其薄片表面沿所述纵向居中地略微挠曲，它们因此能够呈现两种挠曲方向相反的稳定挠曲状态。
梳齿型静电致动器被设置在位于可移动杆7长度中间的铰链6A和6B以及设置在与反射镜4相反的可移动杆7的另一端处的铰链6C和6D之间，并包括固定在可移动杆7相对侧的可移动梳齿电极5。在该实例中，可移动梳齿电极5被形成在一对支撑臂5a和5b上，支撑臂5a和5b使它们的一端固定在可移动杆7的相对侧，并朝向铰链6A和6B以及铰链6C和6D延伸。第一和第二固定梳齿电极8和9被设置在可移动梳齿电极5的铰链6C-6D一侧以及铰链6A和6B一侧，从而与可移动梳齿电极5相互配合。第一和第二固定梳齿电极8和9分别被固定在固定部件8a、8b和9a、9b上。远离反射镜4设置的一半可移动杆7，支撑臂5a和5b，可移动梳齿电极5，铰链6A至6D，第一和第二固定梳齿电极8和9和固定部件8a、8b、9a和9b被设置在凹槽12中，并且固定部件8a、8b、9a和9b通过绝缘层41固定在凹槽12的底面上，后面将作进一步的描述。
在铰链6A至6D长度的相对侧面上，通过第一和第二固定梳齿电极8和9的固定部件8a、8b和9a、9b和固定部件10a形成位于铰链6A至6D的相反的侧表面(薄片表面)的壁面。如附图6所示，在光开关的制造上流行的初始状态，用D1表示铰链6A和6B与固定部件9a和9b之间的间隔，用D2表示铰链6A和6B与固定部件10a之间的间隔，用D3表示铰链6C和6D与固定部件8a和8b之间的间隔，以及用D4表示铰链6C和6D与固定部件10a之间的间隔，间隔D1至D4在每个铰链的全部长度上恒定，并且在该实例中D1＝D2＝D3＝D4。
在本实例中，如附图7A或7B所示，在垂直于每个铰链6A至6D纵向的平面中的横截面结构为梯形或三角形，并且宽度在位于复合基底31顶面31u的表面(顶面)6s上为最大，所述两个侧表面略微以诸如θ1＝0.5°的角度倾斜从而提供锥形表面。
铰链6A至6D具有反向挠曲的两个稳定挠曲的状态(condition)。因此，在光开关制造中所采取的初始构造(第一稳定状态)中，反射镜4作为一个实例被插入到中心1c中。同时，从光纤32A发出的光由反射镜4反射从而照射到光纤32B上，从光纤32D发出的光被反射镜4反射从而照射到光纤32C上。
当对第一固定梳齿电极8施加电压时，同时将第二固定梳齿电极9与固定部件10a连接接地，所述固定部件10a通过支撑臂5a和5b、可移动杆7和铰链6A至6D与可移动梳齿电极5电连接，一吸引静电力作用在第一固定梳齿电极8和可移动梳齿电极5之间，如果该吸力大于用于保持第一稳定状态的力，则铰链6A至6D反向转到其第二稳定状态，并且如果终止施加电压，可通过自保持作用使其维持在该状态。如附图8所示，此时从中心1c抽出反射镜4，因此，从光纤32A或32D发出的光分别照射光纤32C或32B。当对第二固定梳齿电极9施加电压时，同时使固定部件10a和第一固定梳齿电极8接地，一吸引静电力作用在第二固定梳齿电极9和可移动梳齿电极5之间，如果该吸力大于用于保持第二稳定状态的力，则铰链6A至6D再次回复到第一稳定状态。
为了在第一或第二固定梳齿电极8或9以及可移动梳齿电极5施加电压，接合线可以连接到固定于所述第一和第二固定梳齿电极8和9的固定部件8a、8b和9a、9b，并且可以在这些连线和固定部件10a之间施加所述电压。
在该光开关中，以可移动的方式由铰链6A至6D支撑包括反射镜4、可移动杆7、支撑臂5a和5b以及可移动梳齿电极5的可移动部件11，除反射镜4以外，可移动部件11被设置成相对于可移动杆7的中心线具有轴对称性。由四个铰链6A、6B、6C和6D支撑的可移动杆7的点A、B、C和D(或铰链反作用点)位于相对于支撑臂5a和5b与可移动杆7之间的连接点(或驱动作用点S)对称的位置处。
另外，驱动作用点S被设置成基本上与可移动部件11的重心一致。作为这种构造的结果，如果静电致动器的驱动包含与所需方向不同的矢量分量，该所需方向为可移动部件11将被驱动的方向，那么来自于四个铰链6A至6D的反作用相等地作用于驱动中不期望的矢量分量，进而有效地抑制可移动部件11沿不同于将被驱动的预定方向的移动。
在施加诸如撞击的外部干扰的情况下，则四个铰链6A至6D设置在相对于可移动部件的重心对称的位置的构造特性以及相当于沉重构件的可移动梳齿电极5相等地由四个铰链6A至6D所支撑的构造特性，能够有效地抑制可移动部件11的非预定移动。
如前述，铰链6A至6D的两个侧面倾斜以提供锥形表面，因此，在横截面中看到的宽度从顶面6s向下变窄。因此，可以选择每个需要提供相等弹簧常数的铰链6A至6D的顶面6s宽度比具有矩形截面结构的铰链所需的宽度宽，并且当以相应方式形成光开关制造过程中所用铰链掩模时，易于进行光刻。顶面6s的增加的宽度减少了制造误差的影响。
对于具有如附图9所示铰链6A(6B至6D)的横截面结构的梯形或三角形横截面的铰链，其侧面的倾斜角的θ1假定为给定值
Figure C20041010052900101
并且具有各种顶面6s的宽度W1的数值，以及对于具有矩形横截面并且具有梯形或三角形横截面相应的宽度和高度的铰链，在附图10中图解地示出了铰链宽度W1和弹簧常数之间的关系，在附图11中图解地示出了铰链宽度的误差和弹簧常数之间的关系。应当注意到，附图9中示出的铰链高度H被选定为100μm。在附图10和11中，三角形标记(△)表示具有梯形或三角形横截面的铰链，而矩形标记(□)表示具有矩形截面的铰链。
从附图10中可以看出，对于相同的弹簧常数，具有梯形或三角形横截面的铰链能够具有比具有矩形截面的铰链大0.6μm的顶面6s宽度。从附图11中可以看出，宽度W1的误差增加，具有梯形或三角形横截面的铰链中的弹簧常数改变要比具有矩形横截面的铰链小，对于具有梯形或三角形横截面的铰链，在弹簧常数相等时的误差允许更大的制造误差。
现在参照附图12A至12D说明一种制造以上述方式构造的光开关的方法，所述附图示出了附图3所示部件沿VA-VA线在几个步骤中的截面。
如附图12A所示，提供一个三层SOI基底，其包括在其上沉积有氧化硅薄膜形成的绝缘层41的单晶硅基底42，以及设置在绝缘层41顶部上的单晶硅层43。在该实例中，SOI基底确定复合基底31。单晶硅基底42可以具有例如350μm的厚度，而绝缘层41可以具有例如3μm的厚度。单晶硅层43可以具有例如100μm的厚度。在以下的说明中，单晶硅层43被称作设备层43。
在设备层43顶面形成掩模材料层44。用于层44的掩膜材料可以包括例如氧化硅薄膜。
使用光刻技术和蚀刻技术，对掩模材料层44构图以形成附图12B中所示的掩模45，所述掩膜5限定可移动部件11结构，可移动部件11包含反射镜4、可移动杆7、支撑臂5a和5b、可移动梳齿电极5、支撑可移动部件11的铰链6A至6D、固定部件10a、8a、8b、9a和9b以及第一和第二固定梳齿电极8和9，以及还限定了光纤通道1A至1D位置。
随后，利用掩模45在设备层43上进行使用ICP(传导式耦合等离子)的气体反应干蚀刻，基本上垂直于复合基底31的薄片表面进行干蚀刻直到暴露出绝缘层41。该蚀刻操作从设备层43形成各个构件，如可移动部件11、固定部件10a等。使用例如文献2中已公开的技术的干蚀刻产生深蚀刻，其中交替地连续进行所述蚀刻步骤和聚合物沉淀步骤。在所述方法的执行中，应使得设备层43被蚀刻的侧壁表面尽可能地垂直于单晶硅基底42的薄片表面，一个选择是相对强地实行蚀刻步骤，并相对弱地实行聚合物沉淀步骤。特别是在略微增加蚀刻步骤的间隔同时，略微减少聚合物沉淀步骤。这样，以适当的方式在掩模下面进行的侧面蚀刻，为铰链6A至6D的两侧面产生所需的锥形表面。
因为可通过调节一个或多个包括电功率、气体流速、温度和气压的蚀刻条件，可获得由使用一定程度的侧面蚀刻所产生的铰链6A至6D两侧面的锥形表面，所以调节一个或多个这些条件。根据倾斜锥形表面的倾角θ1，能很容易地实验测得怎样的条件将被使用。
在净化所述设备层43的表面后，将其浸入相对于绝缘层41呈现蚀刻速率各向异性的溶液，例如，50％的氟酸(HF)溶液(或氢氟酸和氟化胺的混合溶液)，以蚀刻曝光的绝缘层41。选定蚀刻时间间隔使得对应可移动部件11的区域中的绝缘层41完全被去除，所述可移动部件包括反射镜4、可移动梳齿电极5、可移动杆7、铰链6A至6D以及第一和第二固定梳齿电极8和9，如附图12D所示，但仅沿边缘地并略微地去除例如在对应保持固定在单晶硅基底42上的固定部件10a和固定部件8a、8b、9a和9b的区域中的绝缘层41。作为蚀刻操作的结果，可移动部件11被铰链6A至6D所支撑使得其在固定部件10a上可以移动，并沿平行于基底薄片表面的方向在单晶硅基底42上可移动。在该实例中，绝缘层41和掩模材料层44使用相同的材料，因此，同时去除掩模45。
反射镜4的两侧面例如通过溅射被具有高反射性的金属所覆盖，诸如金(Au)/铂(Pt)/钛(Ti)的多层薄膜，因此形成反射镜表面。
应当注意，在该实例中，设置铰链6A至6D和设置在每个铰链6A至6D相反两侧的侧壁表面之间的间隔D1至D4，使得D1＝D2＝D3＝D4，并使得每个铰链6A至6D与设置在其相反两侧的侧壁表面之间的间隔在每个铰链6A至6D的纵向上的每点处彼此相等，因此避免在湿蚀刻之后的干燥步骤中使得液体仅在每个铰链6A至6D的一侧上存留的状况，以及由此产生的问题，即铰链6A至6D被存留在一侧上的液体的表面张力所吸引，使其在干燥步骤之后保持对侧壁表面的吸引。
本发明的应用不限于上述的光开关，而本发明也适用于传感器或致动器，例如微型光衰减器，其中包括一个替换所述光开关中反射镜的光遮蔽板，或微型加速计，其中包括一个替换所述反射镜的工质(mass carrier)，以及替换所述光开关的静电致动器的静电位移传感器，所述静电致动器要求弹性铰链和高精确弹簧常数规格，因此带来在制造过程中易于进行光刻的好处。
通过实例的方式，铰链不限于具有两个截然不同的稳定弯曲态，而是在不同于上述光开关且未配置反射镜表面的微型可移动设备中，对于铰链两个侧面的倾角θ1可以比上述实例给定的0.5°大。
在所述的光开关中，铰链的两个侧面具有等于0.5°的倾角，但是下面将这种光开关倾角θ1的优选范围进行说明。
在光开关中，通过蚀刻操作同时与铰链一起形成的镜表面具有和铰链相同倾角θ1，但反射镜表面的这种倾斜对设置在相同平面中的光纤之间的光耦合产生损耗。
在光开关中，光纤通常在其自由端部配有准直光纤，这样聚集发出的光在反射表面位置处限定一个光束腰部。由反射镜倾斜所引起的光损耗依赖于光束腰部直径的大小，增大光束腰部直径就增加反射表面造成的损失，减小光束直径就减小这种损失。
通过准直光纤设计调节射束腰部的直径，并且对于从单模光纤中发出的光通量，调节的优选范围在2.0至30.0μm级。另一方面，存在许多引起光开关光损耗的其它因素，鉴于此，归因于反射镜表面倾斜的实际可允许损耗在0.1至0.3dB。
按照光波长为1.55μm以及水平入射角为45°的光束，计算由反射表面倾斜所引起的光损耗，获得这样的结果：
1)在光束腰部的最小直径为2.0μm下产生0.3dB的最大可允许的损耗的倾斜或实际可能的最大倾角等于5.25°；以及
2)在光束腰部的最大直径为30.0μm下产生0.1dB的最小可允许的损耗的倾斜或实际可能的最小倾角等于0.20°。
因此，在光开关中，能够有效实现本发明的倾角θ1的实际范围能被推断为大于0.6°至5.25°的范围。

Claims (3)

1.一种微型设备，包括基底(42)和形成在基底(42)表面上并适于在平行于所述表面的方向上相对于基底(42)移动的可移动部件(11)，形成在基底(42)上并固定在其上的固定部件(10a)，以及平行于基底(42)的所述表面延伸的弹性伸长铰链(6A-6D)，其相对端之一连接至可移动部件(11)，另一端连接至固定部件(10a)，从而以可移动方式支撑可移动部件(11)；
其中铰链(6A-6D)在垂直于铰链(6A-6D)纵向的平面中的横截面区域中，背对基底(42)的第一侧(6s)处的宽度(W1)大于朝向基底的相对第二侧处的宽度，
其特征在于，角θ1为0.6°＜θ1≤5.25°，该角θ1形成在连接所述横截面区域的所述第一侧和第二侧的铰链的相对侧面的每个与基底(42)的所述表面上的垂线之间。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述铰链(6A-6D)具有梯形横截面。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述铰链(6A-6D)具有三角形横截面。
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