CN101268400A

CN101268400A - 促动器

Info

Publication number: CN101268400A
Application number: CNA2006800348403A
Authority: CN
Inventors: 黑塚章; 小尾浩士
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2006-09-19
Publication date: 2008-09-17
Also published as: JP4949254B2; US20090180168A1; US7872395B2; WO2007034777A1; JPWO2007034777A1

Abstract

本发明的促动器(1)，具备：第1可动部(5)、支持第1可动部(5)的第2可动部(6)、和支持第2可动部(6)的固定部(13)。第2可动部(6)，具备：用于向第1可动部(5)供给第1电压的第1导电部(6a)、被供给第2电压的第2导电部(6b)、以及在电性绝缘状态下将第1导电部(6a)与第2导电部(6b)相互固定的衬底部(15)。衬底部(15)，从促动器(1)的与设置有反射镜部(34)的面相反一侧的面，固定第1导电部(6a)与第2导电部(6b)。

Description

促动器

技术领域

[0001]

本发明涉及促动器，特别涉及2轴转动型的共振反射镜元件。本发明的应用微型机械加工技术的共振反射镜元件，例如被用于激光打印机等使用的光扫描装置、硬盘阅读器等读取装置、激光投影仪等。

背景技术

[0002]

在用微型机械加工技术形成的振动反射镜元件中，例如反射镜部被用在同一条直线上设置的两个铰链支持着。在与反射镜部相对的位置，设置电极。在反射镜部与电极之间产生的静电引力的作用下，反射镜部将两个铰链作为扭转旋转轴，往复振动。

[0003]

这种振动反射镜元件，与用电动机使多晶硅反射镜转动的反射镜元件相比，结构简单，可以在半导体制造工艺中一次形成，所以容易小型化，制造成本也低。另外，振动反射镜元件因为具有单一的反射面，所以没有具有多个面的多晶硅反射镜的那种精度的离差。另外，因为振动反射镜元件的动作是往复振动，所以还能够满足高速化的要求。

[0004]

专利文献1公开了1轴转动型的反射镜元件，而非专利文献1公开了2轴转动型的反射镜元件。

[0005]

1轴转动型的反射镜元件的可动部，是用铰链支持的反射镜部。可动部和固定部，被用分离槽分离，给反射镜部外加驱动电压后，产生静电引力，用该静电引力驱动反射镜部。

[0006]

在2轴转动型的反射镜元件中，中间框通过铰链，支持反射镜部，固定部进而通过铰链，支持中间框，反射镜部和中间框部，构成可动部。

[0007]

下面，参照图10，讲述2轴转动型的反射镜元件。图10是表示2轴转动型的共振反射镜元件51的立体图。

[0008]

共振反射镜元件51，具备具有反射镜面的第1可动部55、支持第1可动部55的第2可动部56和支持第2可动部56的固定部63。

[0009]

共振反射镜元件51，进而具备X铰链57及Y铰链58。第2可动部56，通过Y铰链58作媒介，连接支持第1可动部55。第1可动部55将通过向图10中的Y方向延伸的Y铰链58的轴作为转动轴，对于第2可动部56而言，可以在Y铰链58的周围转动。固定部63，通过X铰链57作媒介，连接支持第2可动部56。第2可动部56将通过向图10中的X方向延伸的X铰链57的轴作为转动轴，对于固定部63而言，可以在X铰链57的周围转动。

[0010]

第1可动部55，在其外周部具备X梳型电极59a，该X梳型电极59a产生使第1可动部55对于第2可动部56而言相对变位的驱动力。第2可动部56，在其外周部具备Y梳型电极61a，该Y梳型电极61a产生使第2可动部56对于固定部63而言相对变位的驱动力。

[0011]

另外，在第2可动部56的内周部，形成和X梳型电极59a隔着间隙互相啮合地相对的X梳型电极59b。在固定部63的内周部，形成和Y梳型电极61a隔着间隙互相啮合地相对的Y梳型电极61b。

[0012]

如上所述，第1可动部55，对于第2可动部56而言，可以在Y铰链58的周围转动地被支持着；第2可动部56，对于固定部63而言，可以在X铰链57的周围转动地被支持着。从而能够实现2轴转动型的共振反射镜元件51。

[0013]

第2可动部56，具备旨在向第1可动部55供给电压的第1导电部56a和供给别的电压的第2导电部56b。在第1导电部56a和第2导电部56b之间形成的分离槽64的作用下，第1导电部56a和第2导电部56b被分割，互相电性绝缘。这样，能够分别独立地向第1导电部56a及第2导电部56b外加驱动电压。

[0014]

图11是表示共振反射镜元件51的剖面图。该剖面图与图10的D-D剖面对应。参照图11，向分离槽64堆积绝缘层，再埋入多晶硅，接合第1导电部56a和第2导电部56b后，第1导电部56a和第2导电部56b就不会分断。这样，第1导电部56a及第2导电部56b就作为第2可动部56一体变位。

[0015]

图12是表示共振反射镜元件51的电气性分离的状态的平面图。外加给X凸台70的电压Vx，成为第1可动部55的电压，使接地凸台72为接地电平(GND)后，在第1可动部55和第2可动部56之间，就产生Vx的电位差。

[0016]

另外，外加给Y凸台71的电压Vy，成为固定部63的电压，在固定部63和第2可动部56之间，就产生Vy的电位差。

[0017]

适当控制Vx和Vy后，第1可动部55及第2可动部56就以各自的共振频率进行共振动作。这样，在2轴转动型的共振反射镜元件51中，能够独立驱动控制第1可动部55的X轴周围的转动和Y轴周围的转动。

专利文献1：JP特开2004-239987号公报

非专利文献1：“AN ELECTROSTATICALL EXCITED 2D-MICRO-CANNING-MIRROR WITH AN IN-PLANE CONFIGURATION OFTHE DRIVING ELECTRODES”(MEMS2000.Proceedings Piscataway，NJ：IEEE，2000)

[0018]

可是，在上述反射镜元件中，存在着以下问题。

[0019]

在1轴转动型的反射镜元件中，不能够2轴转动，动作局限于1轴的转动。

[0020]

在图10～图12所示的2轴转动型的反射镜元件51中，填埋分离槽64的工序，花费时间，成为导致成本增加的主要原因。

[0021]

另外，分离槽64越深，越难以切实填埋，如果填埋不完全，由于振动，填埋部分就会受到损伤，第1导电部56a和第2导电部56b就有脱落的危险。

[0022]

进而，如果分离槽64中的绝缘层的堆积不充分，第1导电部56a和第2导电部56b之间的电气性的绝缘就有成为不完全的危险。

发明内容

[0023]

本发明就是针对上述情况研制的，其目的在于提供能够用简单的制造工艺很容易地形成而且可靠性高的2轴转动型的反射镜元件。

[0024]

本发明的促动器，具备第1可动部、支持所述第1可动部的第2可动部、支持所述第2可动部的固定部，所述第2可动部，具备旨在向所述第1可动部供给第1电压的第1导电部、供给第2电压的第2导电部、在电性绝缘状态下将所述第1导电部和所述第2导电部相互固定的衬底部。

[0025]

采用某种实施方式后，所述第1可动部，具备反射光的反射镜部；所述衬底部，从和设置所述促动器的所述反射镜部的面相反一侧的面，固定所述第1导电部和所述第2导电部。

[0026]

采用某种实施方式后，在所述第2可动部的所述第1导电部和所述第2导电部之间形成的槽的作用下，所述第1导电部和所述第2导电部被电性绝缘。

[0027]

采用某种实施方式后，在对于所述第2可动部上的所述分离槽而言点对称的位置，形成虚设槽。

[0028]

采用某种实施方式后，所述第1及第2可动部，腐蚀通过绝缘层作媒介接合第1及第2硅层的SOI晶片的所述第1硅层后形成；所述衬底部，腐蚀所述第2硅层后形成。

[0029]

采用某种实施方式后，所述第1可动部，具备第1及第2梳型电极，该第1及第2梳型电极产生使所述第1可动部对于所述第2可动部而言相对变位的驱动力；所述第1梳型电极，向垂直于所述第1可动部的转动轴的方向延伸；所述第2梳型电极，向与所述第1可动部的转动轴平行的方向延伸；所述第2可动部，具备第3及第4梳型电极，该第3及第4梳型电极产生使所述第2可动部对于所述固定部而言相对变位的驱动力；所述第3梳型电极，向垂直于所述第2可动部的转动轴的方向延伸；所述第4梳型电极，向与所述第2可动部的转动轴平行的方向延伸。

[0030]

本发明的所述的促动器的制作方法，其特征在于，包含：腐蚀通过绝缘层作媒介接合第1及第2硅层的S0I晶片的所述第1硅层后，形成所述第1及第2可动部的步骤；腐蚀所述第2硅层后，形成所述衬底部的步骤。

[0031]

采用某种实施方式后，形成所述衬底部的步骤，包含：形成将形成所述第2硅层的所述衬底部的位置作为掩模的抗蚀剂图案的步骤；腐蚀所述第2硅层，直到作为所述衬底部残留的所述第2硅层操的厚度部分的深度的程度为止的步骤；腐蚀所述第2硅层，直到剥离所述抗蚀剂图案，在形成所述衬底部15的位置以外的位置，所述绝缘层露出为止的步骤；除去所述绝缘层露出的部分的步骤。

[0032]

采用本发明后，在将第2可动部的第1导电部和第2导电部电性绝缘状态下，固定衬底部。这样，能够切实固定第1导电部和第2导电部。另外，因为不必填埋第1导电部和第2导电部之间的槽，所以能够简化促动器的制造工艺，提供便宜的促动器。

[0033]

另外，采用某种实施方式后，促动器具备反射镜部，从而能够获得2轴转动型的共振反射镜元件。

[0034]

另外，采用某种实施方式后，在对于第2可动部上的第1导电部和第2导电部之间的槽而言点对称的位置，形成虚设槽，从而能够抑制第2可动部个重量平衡的偏移。

[0035]

另外，采用某种实施方式后，第1可动部，具备向与第1可动部的转动轴平行的方向延伸的梳型电极；第2可动部，具备向与第2可动部的转动轴平行的方向延伸的梳型电极。这样，能够用较大的转动角度驱动第1及第2可动部。

附图说明

[0036]

图1是表示采用本发明的本实施方式的共振反射镜元件的立体图。

图2是表示采用本发明的本实施方式的共振反射镜元件的下部立体图。

图3是表示采用本发明的本实施方式的共振反射镜元件的平面图。

图4是表示采用本发明的本实施方式的共振反射镜元件的电气性的分离状态的平面图。

图5是表示采用本发明的本实施方式的共振反射镜元件的动作的立体图。

图6A是表示采用本发明的本实施方式的共振反射镜元件的制造工序的剖面图。

图6B是表示采用本发明的本实施方式的共振反射镜元件的制造工序的剖面图。

图6C是表示采用本发明的本实施方式的共振反射镜元件的制造工序的剖面图。

图6D是表示采用本发明的本实施方式的共振反射镜元件的制造工序的剖面图。

图6E是表示采用本发明的本实施方式的共振反射镜元件的制造工序的剖面图。

图6F是表示采用本发明的本实施方式的共振反射镜元件的制造工序的剖面图。

图6F是与图1所示的共振反射镜元件1的A-A剖面对应的图形。

图7是表示采用本发明的本实施方式的共振反射镜元件的梳型电极的相对面积的剖面图。

图8是表示采用本发明的本实施方式的共振反射镜元件的辅助梳型电极的相对面积的剖面图。

图9是表示采用本发明的本实施方式的共振反射镜元件的电极间的相对面积及静电电容变化的曲线图。

图10是表示2轴转动型的共振反射镜元件的立体图。

图11是表示2轴转动型的共振反射镜元件的剖面图。

图12是表示2轴转动型的共振反射镜元件的电气性分离的状态的平面图。

符号说明

[0037]

1 共振反射镜元件

2 绝缘层

3 器件层

4 操纵层

5 第1可动部

6 第2可动部6

7 X铰链

8 Y铰链

9 X梳型电极

10 X辅助梳型电极

11 Y梳型电极

12 Y辅助梳型电极

13 固定部

14 分离槽

15 衬底部

20 X凸台

21 Y凸台

22 接地凸台

30 SOI晶片

31 抗蚀剂图案

32 抗蚀剂图案

33 抗蚀剂图案

34 反射膜

具体实施方式

[0038]

下面，参照附图，讲述本发明的实施方式。

[0039]

首先，参照图1，讲述本实施方式的促动器。图1是表示本实施方式的促动器——共振反射镜元件1的立体图，

[0040]

共振反射镜元件1，是对例如通过由氧化硅(SiO2)构成的绝缘层2作媒介接合2个硅层的晶片——所谓SOI(Silicon On Insultor)晶片进行加工后制造而成。

[0041]

2个硅层中，向第1硅层渗杂磷(P)及砷(As)等n型杂质及硼(B)等p型杂质后，使其具有导电性，称作“器件层3”。第2硅层是成为晶片本体的较厚的部分，称作“操纵层4”。

[0042]

对于器件层3，经过采用后文讲述的腐蚀进行的布图后，形成第1可动部5和第2可动部6。

[0043]

共振反射镜元件1，具备具有反射镜面34的第1可动部5、支持第1可动部5的第2可动部6和支持第2可动部6的固定部13。

[0044]

共振反射镜元件1，进而具备X铰链7及Y铰链8。第2可动部6，通过Y铰链8作媒介，连接支持第1可动部5。第1可动部5将通过向图1中的Y方向延伸的Y铰链8的轴作为转动轴，对于第2可动部6而言，可以在Y铰链8的周围转动。固定部13，通过X铰链7作媒介，连接支持第2可动部6。第2可动部6将通过向图1中的X方向延伸的X铰链7的轴作为转动轴，对于固定部13而言，可以在X铰链7的周围转动。共振反射镜元件1，具有这种万向支架结构。第2可动部6是位于外框部——固定部13和中心部的第1可动部5之间的中间框。

[0045]

第1可动部5，在其外周部具备X梳型电极9a及X辅助梳型电极10a，该X梳型电极9a及X辅助梳型电极10a产生使第1可动部5对于第2可动部6而言相对变位的驱动力。X梳型电极9a，向垂直于第1可动部5的转动轴的方向延伸。X辅助梳型电极10a，向与第1可动部5的转动轴平行的方向延伸。X辅助梳型电极10a，在连接第1可动部5的Y铰链8的边缘形成；X梳型电极9a，在不连接第1可动部5的Y铰链8的边缘形成。由于X辅助梳型电极10a与Y铰链8平行而且以同等的长度形成，所以的芯片尺寸不会变大是连接的边缘形成平行而且同等的长度形成，所以X辅助梳型电极10a不会使芯片尺寸变大。

[0046]

第2可动部56，在其外周部具备Y梳型电极11a及Y辅助梳型电极12a，该X梳型电极1a及X辅助梳型电极12a产生使第2可动部5对于固定部13而言相对变位的驱动力。Y梳型电极11a，向垂直于第2可动部6的转动轴的方向延伸。Y辅助梳型电极12a，向与第2可动部6的转动轴平行的方向延伸。Y辅助梳型电极12a，在连接第2可动部6的X铰链7的边缘形成；Y梳型电极11a，在不连接第2可动部6的X铰链7的边缘形成。由于Y辅助梳型电极12a与X铰链7平行而且以同等的长度形成，所以Y辅助梳型电极12a不会使芯片尺寸变大。

[0047]

另外，在第2可动部6的内周部，形成和X梳型电极9a隔着间隙互相啮合地相对的X梳型电极9b、和X辅助梳型电极10a隔着间隙互相啮合地相对的X辅助梳型电极10b。在固定部13的内周部，形成和Y梳型电极11a隔着间隙互相啮合地相对的Y梳型电极11b、和Y辅助梳型电极12a隔着间隙互相啮合地相对的Y辅助梳型电极12b。辅助梳型电极的效果，将在后文讲述。

[0048]

如上所述，第1可动部5，对于第2可动部6而言，可以在Y铰链8的周围转动地被支持着；第2可动部6，对于固定部13而言，可以在X铰链7的周围转动地被支持着。从而能够实现2轴转动型的共振反射镜元件1。

[0049]

在第1可动部5和第2可动部6之间产生电位差后，第1可动部5对于第2可动部6相对变位。图6F是与图1所示的共振反射镜元件1的A-A剖面对应的图形。参照图1及图6F，第2可动部6，具备旨在向第1可动部5供给第1电压的第1导电部6a和供给第2电压的第2导电部6b。在第1导电部6a和第2导电部6b之间形成的分离槽14的作用下，第1导电部6a和第2导电部6b被分割，互相电性绝缘。这样，能够分别独立地向第1导电部6a及第2导电部6b外加驱动电压。

[0050]

图2是表示本发明的共振反射镜元件1的下部立体图。图2的上侧是用立体图表示的共振反射镜元件1的靠前侧，图2的下侧是用立体图表示的共振反射镜元件1的里头侧，切掉固定部13的一部分操纵层4后图示。共振反射镜元件1进而具备以电性绝缘的状态将第1导电部6a和第2导电部6b(图1)相互固定的衬底部15。衬底部15，从与共振反射镜元件1的设置有反射镜面34的面(上面)相反侧的面(下面)，将第1导电部6a与第2导电部6b固定。

[0051]

参照图2，第1及第2可动部5及6的下部，操纵层4被除去，这样第1及第2可动部5及6就可以转动。在第2可动部6的下部，作为衬底部15，部分性地残留着操纵层4。利用该残留的操纵层4和相同的位置上的绝缘层2，形成衬底部15。衬底部15的厚度，比固定部13的厚度薄地形成，这样能够实现第2可动部6的轻量化。

[0052]

图3是表示共振反射镜元件1的衬底部15的位置的平面图。

[0053]

图3所示的印有网状点的部分，是衬底部15，在存在该衬底部15的区域内，形成分离槽14。因此，即使第1导电部6a和第2导电部6b被分离槽14分离，第1导电部6a和第2导电部6b也成为一体变位。不象现有技术的例子那样，需要进行向分离槽14埋入其它材料后接合的工序。

[0054]

另外，因为绝缘层2、器件层3及操纵层4是预先被牢固地接合的晶片结构，所以由器件层3形成的第2可动部6和由绝缘层2及操纵层4形成的衬底部15的接合强度，可靠性非常高。

[0055]

因为不需要通过埋入工序形成的绝缘，所以第1导电部6a和第2导电部6b之间的电气性的绝缘，有可能不完全。

[0056]

另外，由于形成连接X凸台20和第1可动部5的连接部——第1导电部6a的分离槽14，位于偏向转动轴的位置，所以第2可动部6的重量平衡偏向一边，共同振动时，往往引起第2可动部6的上下动作等不必要的共振。因此，将第2可动部6的中心作为基准，在对于第2可动部6上的分离槽14而言点对称的位置，形成虚设槽23。另外，对于第2可动部6上的分离槽14而言，分别在将X转动轴作为基准的轴对称的位置及将Y转动轴作为基准的轴对称的位置上，形成虚设槽23。在与分离槽14对称的位置上形成虚设槽23后，能够抑制重量平衡的偏移。

[0057]

图4是表示共振反射镜元件1的电气性的分离状态的平面图。

[0058]

在图4中，如前所述，在第2可动部6上形成分离槽14，被电气性地分割成2个区域。

[0059]

一个区域，是从X凸台20起，经由X铰链7、第1导电部6a、Y铰链8后，到第1可动部5为止的区域；另一个区域，是从接地凸台22起，经由X铰链7后，到第2可动部6为止的区域。

[0060]

采用这种结构后，外加给X凸台20的电压Vx，就成为第1可动部5的电压，将接地凸台22作为接地电平(GND)后，在第1可动部5和第2可动部6之间，产生Vx的电位差。

[0061]

另外，外加给Y凸台21的电压Vy，就成为固定部13的电压，在固定部13和第2可动部6之间，产生Vy的电位差。

[0062]

适当控制Vx和Vy后，第1可动部5及第2可动部6，就以各自的共振频率共振动作。这样，在2轴转动型的共振反射镜元件1中，能够独立地驱动控制第1可动部5的X轴周围的转动和Y轴周围的转动。

[0063]

图5是表示共振反射镜元件1的动作状态的立体图。

[0064]

第1可动部5，对于第2可动部6而言，在Y铰链8的周围转动。第2可动部6，和第1可动部5一起，对于固定部13而言，在X铰链7的周围转动。这样，用第1可动部5反射的激光束，就朝着X-Y的方向二维扫描。

[0065]

接着，讲述共振反射镜元件1的制造方法。

[0066]

图6A～图6F是表示共振反射镜元件1的制造工序的剖面图。

[0067]

这些剖面图，与图1的A-A剖面对应。

[0068]

参照图6A，准备S0I晶片30。器件层3的厚度，成为第1及第2可动部5及6的厚度，考虑各可动部的共振频率及对于驱动电压而言的振动振幅、刚性等后决定。在这里，使器件层3为50μm、绝缘层2为2μm、操纵层4为500μm。

[0069]

向器件层3渗杂P及As等n型杂质及B等p型杂质后，使其具有导电性。

[0070]

接着，参照图6B，利用自旋涂敷法，使液态的光敏抗蚀剂在器件层3的表面成膜，经过曝光及显影后，形成抗蚀剂图案31，作为光敏抗蚀剂，例如可以使用AZP4210及AZ1500(KURARIANTOJYAPA制造)。以后的抗蚀剂图案，也可以经过这种光敏抗蚀剂的成膜及随后的曝光·显影后形成。

[0071]

再接着，参照图6C，将抗蚀剂图案31作为掩模，利用Deep-RIE(DeepReactive Ion Etching)贯通腐蚀器件层3的硅。

[0072]

在Deep-RIE中，在交替进行腐蚀和侧壁保护的Bosch制造工艺中，进行利用SF6气体的腐蚀、利用C4F8气体的侧壁保护。对于以后的硅层而言的Deep-RIE，也能够采用该条件。

[0073]

经过该腐蚀后，形成第1可动部5、第2可动部6、梳型电极、铰链、分离槽14等各构成要素的形状。为了将第1导电部6a和第2导电部6b电气性的分离，在分离槽14的区域，完全除去器件层3，直到绝缘层2露出为止。分离槽14的宽度，例如是1～10μm，但并不局限于此。

[0074]

剥离抗蚀剂图案31后，形成将形成操纵层4下部(晶片背面)的固定部13的区域作为掩模的抗蚀剂图案32和将形成固定部13和衬底部15的区域作为掩模的抗蚀剂图案33。

[0075]

再接着，参照图6D，硅腐蚀操纵层4下部，直到作为衬底部15残留的操纵层4的厚度部分的深度的程度为止。然后，剥离抗蚀剂图案33。

[0076]

接着，参照图6E，硅腐蚀操纵层4下部，直到在形成固定部13和衬底部15的区域以外的区域，绝缘层2露出为止，这样形成固定部13和衬底部15。因为进行若干过度腐蚀，以便使腐蚀切实到达绝缘层2，所以参照图6D讲述的腐蚀深度，考虑过度腐蚀的情况后设定。

[0077]

衬底部15的厚度，考虑必要强度、可动部的共振频率、对于驱动电压而言的必要的振幅等后设计。衬底部15的厚度，例如是30～100μm，但并不局限于此。在这里，采用厚度50μm。为了将第1导电部6a和第2导电部6b电气性的分离，衬底部15和第1及第2导电部6a及6b的连接部位，必须具有绝缘性。在该例中，由于衬底部15的绝缘层部分和第1及第2导电部6a及6b的接触，所以第1导电部6a和第2导电部6b保持电气性分离的状态。

[0078]

再接着，参照图6F，作为反射膜34，向第1可动部5的表面蒸镀厚度50μm的铝、金或银。反射膜34的材料，根据使用的光的波长和必要的反射率，适当选定。

[0079]

最后，除去绝缘层2露出的部分及抗蚀剂图案32，释放第1及第2可动部5及6。

[0080]

这样，由于衬底部15的形成，只在腐蚀后除去可动部的背面的操纵层4之际，追加衬底部15的形状的抗蚀剂掩模后，进行2个阶段的腐蚀即可，所以能够不使制造工艺复杂化地形成衬底部15。

[0081]

接着，讲述辅助梳型电极的作用效果。

[0082]

一般来说，静电促动器的驱动力F和变位x的关系，取决于电极间的静电电容C和电压V。静电电容C则取决于以间隙g相对的电极的相对面积S。如果使介电率为ε₀，那么静电电容C就成为

C(x)＝ε₀S/g

驱动力F就成为

[0083]

[数学式1]

F = \frac{&PartialD;}{&PartialD; x} (\frac{1}{2} C (x) V^{2})

[0084]

图7是表示共振反射镜元件1的梳型电极的相对面积的剖面图。图7所示的剖面图，与上侧所示的俯视图的B-B剖面对应。

[0085]

参照图7，在到转动中心的距离为r处，设置长度L、厚度t的梳型电极时，介有间隙g相对的电极面积S，对于转动角θ而言，使梳齿的数量为Nmain后，可以表示为

Smain＝2Nmain(t·L-L(r+R)θ/2)

＝2Nmain·L(t-(r+R)θ/2)

[0086]

图8是表示共振反射镜元件1的辅助梳型电极的相对面积的剖面图。图8所示的剖面图，与上侧所示的俯视图的C-C剖面对应。

[0085]

参照图8，到转动中心的距离为r的电极的相对面积S’，可以表示为S’＝L(t-rθ)

[0088]

合计所有的辅助梳型电极时的辅助梳型电极的相对面积Sside

[0089]

[数学式2]

Sside＝∑S‘

[0090]

图9是表示共振反射镜元件1的电极间的相对面积及静电电容变化的曲线图。

[0091]

参照图9，Smain在梳型电极彼此互相重叠的范围内，表示非0的值，在它的外侧是0。与此不同，在静电电容包含C(θ)中，实际上在梳齿的相对面以外的部分(梳齿的前端及没有梳齿的边缘等)处也稍微产生静电电容，所以C(θ)main的分布，成为包含Smain的圆滑的曲线。

[0092]

在图9所示的例子中，使反射镜部的转动角为±15°时，如果使反射镜部的长度r为0.5mm、厚度为50μm，那么大约±5°就成为重叠的范围。

[0093]

另一方面，Sside的梳齿的数量较少，峰值较小，但是由于配置在离转动中心较近的部分，所以在比主梳型电极大的转动角的范围内重叠，具有非0的值的角度范围大。这样，它们的合计Smain+Sside，就遍及整个转动范围具有非0的值，C(θ)total的转动角较大的区域的值，也和C(θ)main相比增大。这样，只与主梳型电极相比时，辅助梳型电极具有使转动角较大的区域的静电电容增加的效果。

[0094]

辅助梳型电极使静电电容增加后，驱动力也相应增加。

[0095]

另外，通过检出静电电容来检出反射镜部的转动角度之际，对于使主梳型电极的重叠消失的那种较大的转动角度，也能够切实检出静电电容量变化。这样，能够将反射镜部的转动角度反馈给驱动信号，更切实地进行共振驱动。

[0095]

本发明在使用反射镜元件变更光的行进方向的技术领域大有用处。例如在激光打印机等使用的光扫描装置、硬盘阅读器等读取装置、激光投影仪等中大有用处。

Claims

1、一种促动器，具备：第1可动部、支持所述第1可动部的第2可动部、和支持所述第2可动部的固定部，

所述第2可动部，具备：

用于向所述第1可动部供给第1电压的第1导电部、

被供给第2电压的第2导电部、以及

在电性绝缘状态下将所述第1导电部与所述第2导电部相互固定的衬底部。

2、如权利要求1所述的促动器，其特征在于：所述第1可动部，具备反射光的反射镜部；

所述衬底部，从所述促动器的与设置有所述反射镜部的面相反一侧的面，固定所述第1导电部与所述第2导电部。

3、如权利要求1所述的促动器，其特征在于：通过在所述第2可动部的所述第1导电部与所述第2导电部之间形成的槽，将所述第1导电部与所述第2导电部电性绝缘。

4、如权利要求3所述的促动器，其特征在于：在对于所述第2可动部上的所述槽而言点对称的位置，形成虚设槽。

5、如权利要求1所述的促动器，其特征在于：所述第1可动部及第2可动部，是通过腐蚀经绝缘层接合第1及第2硅层的SOI晶片的所述第1硅层后形成的；

所述衬底部，是通过腐蚀所述第2硅层后形成的。

6、如权利要求1所述的促动器，其特征在于：所述第1可动部，具备第1及第2梳型电极，该第1及第2梳型电极用于产生使所述第1可动部相对于所述第2可动部而言进行相对变位的驱动力；

所述第1梳型电极，向垂直于所述第1可动部的转动轴的方向延伸；

所述第2梳型电极，向与所述第1可动部的转动轴平行的方向延伸；

所述第2可动部，具备第3及第4梳型电极，该第3及第4梳型电极用于产生使所述第2可动部相对于所述固定部而言进行相对变位的驱动力；

所述第3梳型电极，向垂直于所述第2可动部的转动轴的方向延伸；

所述第4梳型电极，向与所述第2可动部的转动轴平行的方向延伸。

7、一种促动器的制作方法，用于制作权利要求1所述的促动器，

所述制作方法，包含：

通过腐蚀经绝缘层接合第1及第2硅层的SOI晶片的所述第1硅层后形成所述第1及第2可动部的步骤；和

腐蚀所述第2硅层，形成所述衬底部的步骤。

8、如权利要求7所述的促动器的制作方法，其特征在于：形成所述衬底部的步骤，包含：

形成抗蚀剂图案的步骤，该抗蚀剂图案用于所述第2硅层的形成所述衬底部的位置的掩模；

腐蚀所述第2硅层，直至作为所述衬底部残留的所述第2硅层的厚度量的深度的步骤；

剥离所述抗蚀剂图案，腐蚀所述第2硅层，直至所述绝缘层在形成所述衬底部的位置以外的位置露出的步骤；以及

去除所述绝缘层的露出部分的步骤。