CN110799890B - 致动器装置 - Google Patents

Abstract

致动器装置具备：支撑部；可动部；第一连结部，其以可动部能够在第一轴线周围摇动的方式在第一轴线上将可动部连结于支撑部；以及第一配线，其被设置于第一连结部上。第一配线具有由维氏硬度为50HV以上的金属材料构成的第一主体部。第一主体部包括面对第一连结部的第一表面和第一表面以外的第二表面。第二表面在垂直于第一配线的延伸方向的截面上具有曲率在整个第二表面上连续的形状。

Description

致动器装置

技术领域

本发明的一个方面涉及一种构成为例如MEMS(Micro Electro MechanicalSystems(微机电系统))器件的致动器装置。

背景技术

作为MEMS器件，已知有一种致动器装置，其包括支撑部；可动部；以可动部可在规定的轴线周围摇动的方式在轴线上将可动部与支撑部连结的连结部；和设置于连结部上的配线。在这样的致动器装置中，存在例如可动部以其共振频率水平(数kHz～数十kHz)高速地摇动的情况。因此，如果使用铝或铜等的金属作为配线的材料，则由于磁滞行为、加工硬化等，产生控制性的降低、特性随时间的变化等，存在涉及特性的劣化、断线等的担忧。

为了解决如上所述的问题，提出了一种技术，通过在由半导体材料构成的连结部扩散杂质来形成扩散层，并且使连结部本身作为配线而发挥作用(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-186975号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，由于通常扩散层的电阻远高于金属材料的电阻，因此上述的技术如以高速且大的摆角使可动部摇动的情况那样不适于流过比较大的电流的情况。因此，为了谋求低电阻化且抑制金属疲劳的产生，考虑由硬度高的金属材料构成配线。但是，在可动部摇动的时候，存在在配线产生起因于应力集中的脆性破坏的担忧。

本发明的一个方面的目的在于，提供一种致动器装置，其能够谋求设置于连结部上的配线的低电阻化以及金属疲劳的抑制并且能够提高可靠性。

解决问题的技术手段

本发明的一个方面所涉及的致动器装置，具备：支撑部；可动部；第一连结部，其以可动部能够在第一轴线周围摇动的方式在第一轴线上将可动部连结于支撑部；以及第一配线，其被设置于第一连结部上，第一配线具有由维氏硬度为50HV以上的金属材料构成的第一主体部，第一主体部包括面对第一连结部的第一表面和第一表面以外的第二表面，第二表面在垂直于第一配线的延伸方向的截面上具有曲率在整个第二表面上连续的形状。

在该致动器装置中，设置于第一连结部的第一配线具有由维氏硬度为50HV以上的金属材料构成的第一主体部。由此，与第一配线的整体由扩散层构成的情况相比，可以谋求第一配线的低电阻化，并且与由维氏硬度小于50HV的金属材料构成第一配线的整体的情况相比，可以谋求金属疲劳的抑制。再者，第一主体部的第二表面在垂直于第一配线的延伸方向的截面上具有曲率在整个第二表面上连续的形状。由此，由于在第二表面不存在曲率不连续的点，因此抑制了应力集中的发生。其结果，可以抑制脆性破坏产生于第一配线。特别地，假设在第二表面存在曲率不连续的点，则在致动器装置的制造过程等中在第二表面容易产生缺口、伤痕等，在它们产生的位置上存在产生应力集中的担忧。在该致动器装置中，由于第二表面遍及整体具有曲率连续的形状，因此可以抑制这样的应力集中的产生。因此，根据该致动器装置，能够谋求设置于连结部上的配线的低电阻化以及金属疲劳的抑制，并且能够提高可靠性。

在本发明的一个方面所涉及的致动器装置中，第二表面也可以在垂直于第一配线的延伸方向的截面上具有以朝向第一连结部的相反侧凸出的方式弯曲的弯曲部分。在该情况下，可以抑制脆性破坏产生于第一配线，并且能够确保第一配线的截面积并谋求第一配线的进一步的低电阻化。

在本发明的一个方面所涉及的致动器装置中，第二表面也可以在垂直于第一配线的延伸方向的截面上以构成锐角的方式与第一表面相交叉。在该情况下，可以抑制第二表面和第一表面的交叉部分上的应力集中，可以进一步提高可靠性。

在本发明的一个方面所涉及的致动器装置中，也可以是第一连结部由半导体材料构成，在第一连结部，以与第一配线接触的方式形成有扩散有杂质的扩散层。在该情况下，由于扩散层作为第一配线的一部分而发挥作用，因此可以谋求第一配线的进一步的低电阻化。

在本发明的一个方面所涉及的致动器装置中，第一主体部也可以由钨、钛、镍、钼、铝合金、钨合金、钛合金、镍合金以及不锈钢中的至少一种构成。在该情况下，可以适当地得到上述作用效果，即能够谋求设置于连结部上的配线的低电阻化以及金属疲劳的抑制并且能够提高可靠性。

在本发明的一个方面所涉及的致动器装置中，第一配线也可以还具有被设置于所述第一连结部和所述第一主体部之间的种子层。在该情况下，可以提高第一主体部相对于第一连结部的紧贴性。

在本发明的一个方面所涉及的致动器装置中，种子层也可以由维氏硬度为50HV以上的金属材料构成。在该情况下，可以抑制金属疲劳以及脆性破坏产生于种子层。

在本发明的一个方面所涉及的致动器装置中，也可以进一步具备：屏障(barrier)层，其被设置于第一连结部和第一配线之间。在该情况下，即使是在容易扩散的金属材料包含于第一配线的情况下，也可以抑制该金属材料向第一连结部的扩散。

在本发明的一个方面所涉及的致动器装置中，屏障层也可以由维氏硬度为50HV以上的材料构成。在该情况下，可以抑制金属疲劳以及脆性破坏产生于屏障层。

在本发明的一个方面所涉及的致动器装置中，也可以进一步具备：第二配线，其被设置于支撑部上，并且连接于第一配线，第二配线由维氏硬度小于50HV的金属材料构成。在该情况下，通过例如由电阻率小的金属材料构成第二配线，可以使设置于支撑部上的第二配线低电阻化。

在本发明的一个方面所涉及的致动器装置中，也可以进一步具备：框部，其支撑支撑部以及可动部；第二连结部，其以支撑部能够在与第一轴线相交叉的第二轴线周围摇动的方式，在第二轴线上将支撑部连结于框部；以及第三配线，其被设置于第二连结部上，第三配线具有由电阻率比构成第一主体部的金属材料小的金属材料构成的第二主体部。在该情况下，可以使设置于第二连结部上的第三配线低电阻化。

在本发明的一个方面所涉及的致动器装置中，也可以进一步具备：框部，其支撑支撑部以及可动部；第二连结部，其以支撑部能够在与第一轴线相交叉的第二轴线周围摇动的方式，在第二轴线上将支撑部连结于框部；以及第三配线，其被设置于第二连结部上，第三配线具有由维氏硬度为50HV以上的金属材料构成的第二主体部，第二主体部包括：面对第二连结部的第三表面和第三表面以外的第四表面，第四表面在垂直于第三配线的延伸方向的截面上具有曲率在整个第四表面上连续的形状。在该情况下，即使对于设置于第二连结部上的第三配线，也可以谋求低电阻化以及金属疲劳的抑制并且可以得到高的可靠性。

在本发明的一个方面所涉及的致动器装置中，也可以进一步具备被设置于可动部的镜。在该情况下，可以使镜在第一轴线周围摇动而用于光的扫描等。

发明的效果

根据本发明的一个方面，能够提供一种致动器装置，其能够谋求设置于连结部上的配线的低电阻化以及金属疲劳的抑制并且能够提高可靠性。

附图说明

图1是示出实施方式所涉及的致动器装置的立体图。

图2是示出图1所示的致动器装置的电路结构的俯视图。

图3是沿图2的III-III线的部分截面图。

图4是沿图3的IV-IV线的部分截面图。

图5是沿图3的V-V线的部分截面图。

图6是示出试做的第一配线的截面的显微镜照片。

图7(a)～图7(c)是第一～第三比较例的概略截面图。

图8是示出试做的第三比较例的配线的截面的显微镜照片。

图9(a)及图9(b)是第一及第二变形例的概略截面图。

图10是第三变形例的概略截面图。

图11是第四变形例的概略截面图。

具体实施方式

在下文中，参考附图对本发明的一个方面所涉及的实施方式进行详细的说明。此外，在以下的说明中，对相同或相当的要素使用相同的符号，省略重复的说明。

如图1和图2所示，致动器装置1具备：镜2、磁场产生部3、框部4、支撑部5、可动部6、一对第二连结部7、一对第一连结部8。致动器装置1作为在互相正交的第一轴线X1以及第二轴线X2各自的周围使镜2摇动的MEMS器件而构成。这样的致动器装置1被用于例如光通信用光开关或光扫描仪等。

镜2是由金属膜构成的光反射膜。镜2在俯视时(在从与至少配置有支撑部5、可动部6以及一对第一连结部8的平面正交的方向观察的情况下)呈圆形形状。构成镜2的金属材料例如是铝(Al)、铝合金、金(Au)、银(Ag)、银类合金等。

磁场产生部3是矩形形状的平板，具有一对主面。磁场产生部3使磁场作用于设置于支撑部5的线圈11以及设置于可动部6的线圈12(之后对线圈11、12进行描述)。磁场产生部3例如由永久磁铁等构成。磁场产生器3中的磁极的排列例如是海尔贝克(Halbach)排列。

框部4是在俯视时呈矩形形状的平板状的框体。框部4配置于磁场产生部3的一个主面上。框部4经由一对第二连结部7而支撑支撑部5、可动部6以及镜2等。各第二连结部7以支撑部5能够在第二轴线X2周围摇动的方式，在第二轴线X2上将支撑部5连结于框部4。即，各第二连结部7作为扭力杆而发挥作用。各第二连结部7为了强度的提高以及扭转弹簧常数的调整的容易化，在俯视时呈蜿蜒形状。更具体地，各第二连结部7具有在第二轴线X2方向延伸并且在第一轴线X1方向排列配置的多个直线状部分7a和交替地连结多个直线状部分7a的两端的多个折返部分7b。多个折返部分7b包含直线状地延伸的折返部分和R状地弯曲并延伸的折返部分。

支撑部5是例如俯视时呈矩形形状的平板状的框体，位于框部4的内侧。支撑部5以与磁场产生部3的一个主面相对并且与磁场产生部3的一个主面分开的方式配置。支撑部5经由一对第一连结部8而支撑可动部6和镜2等。各第一连结部8以可动部6能够在第一轴线X1周围摇动的方式，在第一轴线X1上将可动部6连结于支撑部5。即，各第一连结部8作为扭力杆而发挥作用。各第一连结部8是例如俯视时呈大致矩形形状的平板状的构件，沿第一轴线X1直线状地延伸。

可动部6具有框架F和配置部9，位于支撑部5的内侧。框架F是在俯视时呈矩形形状的平板状的框体，连接于第一连结部8。配置部9是在俯视时呈圆形形状的平板，配置于框架F的内侧，并且连接于框架F。可动部6以与磁场产生部3的一个主面相对并且与磁场产生部3的一个主面分开的方式配置。镜2配置于配置部9上。即，镜2设置于可动部6。框部4、支撑部5、可动部6、一对第二连结部7以及一对第一连结部8由例如硅(Si)等的半导体材料一体地形成。此外，在图2所示的例子中，在框架F与配置部9之间形成有间隙，但是框架F与配置部9也可以以在互相之间不形成间隙的方式连续地设置。

如图2所示，致动器装置1还具备设置于支撑部5的线圈11和设置于可动部6的线圈12。线圈11埋设于支撑部5，线圈12埋设于可动部6。各线圈11、12由例如铜(Cu)等的金属材料构成。此外，在图2中，为容易理解，以实线表示各配线，线圈11、12等的各配线实际上被下述的绝缘层51、绝缘层52和/或绝缘层53覆盖。

线圈11俯视时以螺旋状卷绕多圈。配线14a的一端电连接于线圈11的内侧端部。配线14b的一端电连接于线圈11的外侧端部。各配线14a、14b由下述的第二金属材料构成。各配线14a、14b设置于一个连结部7上，并从支撑部5到达框部4。配线14a的另一端与设置于支撑部5的电极15a电连接，配线14b的另一端与设置于支撑部5的电极15b电连接。各电极15a、15b与控制电路等电连接。配线14a以通过线圈11的上方的方式与线圈11立体地交叉。

线圈12俯视时以螺旋状卷绕多圈。配线16a的一端电连接于线圈12的内侧端部。配线16b的一端电连接于线圈12的外侧端部。各配线16a、16b设置于一对第一连结部8、支撑部5和另一个第二连结部7上，并从可动部6到达框部4。配线16a的另一端与设置于支撑部5的电极17a电连接，配线16b的另一端与设置于支撑部5的电极17b电连接。各电极17a、17b与控制电路等电连接。配线16a以通过线圈12的上方的方式与线圈12立体地交叉。

各个配线16a、16b具有设置于各第一连结部8上的第一配线21、以及分别设置于支撑部5及可动部6上的第二配线31A、31B。

第一配线21由第一金属材料构成。第一配线21遍及支撑部5、第一连结部8以及可动部6上而设置。第一配线21具有第一部分22、第二部分23和第三部分24。第一部分22在支撑部5、第一连结部8以及可动部6上沿着第一轴线X1延伸。第二部分23在支撑部5上从第一部分22的支撑部5侧的端部延伸至另一个第二连结部7侧。第三部分24在可动部6上从第一部分22的可动部6侧的端部延伸至一个第二连结部7侧。第一部分22的延伸方向和第二部分23的延伸方向互相正交，第一部分22的延伸方向和第三部分24的延伸方向互相正交。第一配线21在支撑部5上的端部电连接于第二配线31A。第一配线21在可动部6上的端部电连接于第二配线31B。

第二配线31A、31B由第二金属材料构成。第二配线31A的一端电连接于第一配线21。第二配线31A的另一端电连接于电极17a。在第二配线31A的一端，设置有与其他部分相比宽度扩展的宽度扩展部32A。第二配线31A在宽度扩展部32A电连接于第一配线21。第二配线31B的一端电连接于第一配线21。第二配线31B的另一端电连接于线圈12。在第二配线31B的一端，设置有与其他部分相比宽度扩展的宽度扩展部32B。第二配线31B在宽度扩展部32B电连接于第一配线21。

构成第一配线21的第一金属材料的维氏硬度为50HV以上。维氏硬度通过JISZ2244:2009中规定的试验方法测量。第一金属材料是例如钨(W)、钛(Ti)、镍、钼(Mo)、铝合金、钨合金、钛合金、镍合金和不锈钢中的至少一种。作为铝合金，例如可以列举硬铝等。不锈钢是包含50％以上的铁(Fe)和10.5％以上的铬(Cr)的合金。合金的维氏硬度根据其构成材料而变化。在第一金属材料是合金的情况下，使用以维氏硬度为50HV以上的方式构成的合金来作为第一金属材料。在第一金属材料是镍、钛、钨、硬铝的情况下，第一金属材料的维氏硬度分别为96HV、120HV、100HV～350HV、115HV～128HV。第一金属材料的维氏硬度也可以是500HV以下。

构成第二配线31A、31B的第二金属材料的维氏硬度小于50HV。即，第二金属材料的维氏硬度小于第一金属材料的维氏硬度。换句话说，第一金属材料的维氏硬度大于第二金属材料的维氏硬度。第二金属材料是例如铝、铜、铝铜合金、铝硅铜合金、铝硅钛合金、铝硅合金或铝钛合金。在第二金属材料是合金的情况下，使用以维氏硬度小于50HV的方式构成的合金来作为第二金属材料。在第二金属材料是铝、铜的情况下，第二金属材料的维氏硬度分别是25HV、46HV。构成第二配线31A的金属材料和构成第二配线31B的金属材料也可以互为不同。第二金属材料的电阻率也可以小于第一金属材料的电阻率。换句话说，第一金属材料的电阻率也可以大于第二金属材料的电阻率。此外，在金属材料中，存在维氏硬度越小，则电阻率变得越小的趋势。

在本实施方式中，构成设置于各第二连结部7上的配线(以下称为第三配线)的金属材料的电阻率小于第一金属材料的电阻率。第三配线是配线14a、14b中的位于第二连结部7上的部分、以及第二配线31A、31B中的位于第二连结部7上的部分。作为满足上述的电阻率的关系的金属材料的组合，例如，构成第三配线的金属材料为铝、铜、铝铜合金、铝硅铜合金、铝硅钛合金、铝硅合金或铝钛合金，第一金属材料可以列举作为钨、钛、镍、钼、铝合金、钨合金、钛合金、镍合金和不锈钢中的至少一种的组合。此外，在本实施方式中，第三配线构成为第二配线31A、31B的一部分，但是第三配线也可以与第二配线31A、31B分开地构成，并且与第二配线31A、31B电连接。在该情况下，构成第三配线的金属材料和构成第二配线31A、31B的金属材料也可以互相不同。另外，在本实施方式中，第三配线构成为配线14a、14b的一部分，但是第三配线也可以与配线14a、14b分开地构成，并且与配线14a、14b电连接。在该情况下，构成第三配线的金属材料与构成配线14a、14b的金属材料也可以互相不同。

如图3～图5所示，致动器装置1还具备绝缘层51、52、53。各绝缘层51、52、53由例如二氧化硅(SiO₂)或氮化硅(SiN)构成。绝缘层51设置于框部4、支撑部5、可动部6、一对第二连结部7以及一对第一连结部8的表面。绝缘层52、53设置于可动部6上的绝缘层51上。

如图3所示，第一配线21的第一部分22设置于第一连结部8的平坦的表面8a上。即，第一部分22(第一配线21)被载置于第一连结部8的表面8a上。第一配线21具有设置于表面8a上的种子层25和设置于种子层25上的第一主体部26。即，种子层25设置于第一连结部8与第一主体部26之间。在该例子中，种子层25以及第一主体部26的两者由上述的第一金属材料构成。例如，种子层25由钛构成，第一主体部26由钨构成。第一主体部26是在第一配线21中用于主要流过电流的部分，并且是截面积最大的部分。从沿第一连结部8的表面8a的方向观察，第一主体部26位于比第一配线21的其他的部分更远离第一连结部8的一侧。种子层25具有使第一主体部26相对于由硅构成的第一连结部8的紧贴性提高的功能。第一主体部26也可以由镍、钼、铝合金、钨合金、钛合金、镍合金或不锈钢构成。也可以省略种子层25，第一主体部26直接设置在表面8a上。在该情况下，第一主体26也可以由钨、钛、镍、钼、铝合金、钨合金、钛合金、镍合金或不锈钢构成。

第一部分22中的第一主体部26具有面向第一连结部8的第一表面27和第一表面27以外的第二表面28。第一表面27经由种子层25而面向第一连结部分8，遍及第一表面27的整体平坦地形成。第二表面28在垂直于第一部分22的延伸方向(平行于第一轴线X1的方向)的截面(图3所示的截面)上具有曲率在整个第二表面28上连续的形状。换句话说，在该截面中，在第二表面28上不存在曲率不连续的点。曲率不连续的点是指，例如是尖的角部(包括锐角、直角、钝角中的任一个的情况)的顶点。第二表面28在该截面中具有与表面8a平行地延伸的平坦的平坦部分28a、和与平坦部分28a的两端部连续并以朝向第一连结部8的相反侧凸出的方式弯曲的一对弯曲部分28b。此处，平坦部分28a(直线部分)的曲率可以被认为是值0，在平坦部分28a和弯曲部分28b的边界上曲率也是连续的。第二表面28在该截面上不具有以朝向第一连结部8侧凸出的方式弯曲的部分，作为整体呈朝向第一连结部8的相反侧的凸状。第二表面28在弯曲部分28b上与第一表面27交叉。第二表面28在该截面中，以构成锐角(小于90度的角)的方式与第一表面27交叉。第二表面28和第一表面27构成的角度θ例如是约45度以下。此处，角度θ是第二表面28和第一表面27构成的内侧的角的角度。如本实施方式那样，在第二表面28在与第一表面27的交叉部分上弯曲的情况下，角度θ是第二表面28的该交叉部分上的切线与第一表面27构成的角的角度。

第一部分22中的种子层25具有与第二表面28相连的表面25a。表面25a例如与第一连结部8的表面8a大致垂直地延伸。表面25a和表面8a构成的角度(表面25a和表面8a构成的内侧的角的角度)也可以为约45度～约90度。在如上所述表面25a和表面8a构成的角的角度比较大的情况下，与该角度小的情况相比，容易通过蚀刻平滑地形成表面25a的第一连结部8侧的端部。由此，可以抑制应力集中产生于种子层25。

绝缘层51以搁在第一配线21上的方式被设置。在第一连结部8的表面8a，以与第一配线21接触的方式，遍及与第一配线21的相对区域的整体形成有扩散层8b。扩散层8b遍及支撑部5、可动部6以及第一连结部8而形成。扩散层8b是例如通过在n型的硅基板的表面扩散有p型的杂质而形成的扩散区域、或者在p型硅基板的表面扩散有n型的杂质而形成的扩散区域。

关于第一配线21的第二部分23以及第三部分24，也具有与第一部分22相同的层结构及截面形状。即，即使关于第二部分23中的第一主体部26的上表面(面对支撑部5的表面以外的表面)，在垂直于第二部分23的延伸方向(平行于第二轴线X2的方向)的截面上，也具有曲率在整个上表面上连续的形状。即使关于第三部分24中的第一主体部26的上表面(面对可动部6的表面以外的表面)，在垂直于第三部分24的延伸方向(平行于第二轴线X2的方向)的截面上，也具有曲率在整个上表面上连续的形状。这样，“垂直于第一配线21的延伸方向的截面”是指，在第一配线21具有沿互相不同的方向延伸的多个部分的情况下，各部分中的垂直于延伸方向的截面。在该例子中，第一配线21具有沿着延伸方向一样的截面形状。

图6是示出试做的第一配线的截面的显微镜照片。这样的截面形状的第一配线21可以通过光刻、干法蚀刻或湿法蚀刻等形成。例如，在使用光刻的情况下，可以通过灰度掩模的使用、或者光致抗蚀剂的烘烤来形成三维地带有圆形的抗蚀剂图案。通过将该抗蚀剂图案转印于硅基板，可以获得期望的配线形状。

如图4所示，第二配线31A设置于绝缘层51的内部。即，第二配线31A经由绝缘层51而设置于支撑部5以及第二连接部7上。第二配线31A形成为例如截面矩形形状。

如图5所示，在可动部6，设置有呈对应于线圈12的形状的槽部55。在槽部55的内表面设置有绝缘层51。在槽部55内的绝缘层51上设置有种子层56。种子层56由例如氮化钛构成。线圈12经由绝缘层51及种子层56而配置于槽部55内。线圈12通过例如镶嵌法将例如铜等的金属材料埋入于槽部55内而形成。绝缘层52以覆盖配置于槽部55内的线圈12的方式设置。第二配线31B具有与例如第二配线31A相同的截面形状，并设置于绝缘层52上。即，第二配线31B经由绝缘层51、52而设置于可动部6上。第二配线31B经由以使线圈12的内侧端部露出的方式设置于绝缘层52的开口，而电连接于线圈12。在第二配线31B上设置有绝缘层53。

在线圈12的形成过程中，沿着线圈12中的绝缘层52侧的表面和种子层56的边界形成有槽部13。绝缘层52在可动部6的相反侧的表面上与槽部13对应的位置，具有槽部52a。槽部52a在绝缘层52的形成时以绝缘层52的一部分进入槽部13内的方式形成。绝缘层53在可动部6的相反侧的表面上与槽部52a对应的位置，具有槽部53a。槽部53a在绝缘层53的形成时以绝缘层53的一部分进入槽部52a内的方式形成。

在致动器装置1中，当电流流入线圈11时，由于磁场产生部3中产生的磁场，对流过线圈11内的电子在规定的方向上产生洛伦兹力。由此，线圈11在规定的方向上受到力。因此，通过控制流入线圈11的电流的方向或大小等，可以使支撑部5在第二轴线X2周围摇动。同样地，通过控制流入线圈12的电流的方向或大小，可以使可动部6在第一轴线X1的周围摇动。因此，通过分别控制线圈11及线圈12的电流的方向或大小等，可以使镜2在互相正交的第一轴线X1和第二轴线X2各自的周围摇动。另外，通过使对应于可动部6的共振频率的频率的电流流入线圈12，可以使可动部6以共振频率水平高速地摇动。在该情况下，配置于内侧(靠近镜2的一侧)的第一连结部8比配置于外侧的第二连结部7更高速地摇动。

在以上说明的致动器装置1中，设置于第一连结部8上的第一配线21具有由维氏硬度为50HV以上的第一金属材料构成的第一主体部26。由此，与第一配线21的整体由扩散层构成的情况相比，可以谋求第一配线21的低电阻化，并且与由维氏硬度小于50HV的金属材料构成第一配线21的整体的情况相比，可以谋求金属疲劳的抑制。再者，第一主体部26的第二表面28在垂直于第一配线21的延伸方向的截面上具有曲率在整个第二表面28上连续的形状。由此，由于在第二表面28不存在曲率不连续的点，因此抑制了应力集中的发生。其结果，可以抑制脆性破坏产生于第一配线21。

这里，参考图7(a)、图7(b)、图7(c)以及图8，对在第一配线21的第二表面28上不存在曲率不连续的点的优越性进行进一步说明。在图7(a)～图7(c)所示的第一比较例、第二比较例及第三比较例中，在对应于第一连结部8的连结部10上，设置有对应于第一配线21的配线121。在连结部108及配线121上，设置有对应于绝缘层51的绝缘层151。在第一～第三比较例的任一者中，在配线121的上表面(面对连结部108的表面以外的表面)128存在曲率不连续的点P1、P2及P3。点P1～P3是尖的角部的顶点。点P1～P3形成于平坦部分彼此的连接点、或平坦部分和弯曲部分的连接点。曲率不连续的点存在形成于弯曲部分彼此的连接点的情况。图8是示出试做的第三比较例的配线的截面的显微镜照片。这样的截面形状的配线121例如通过与实施方式的第一配线21同样的方法形成。

在如第一～第三比较例那样在配线121的上表面128存在曲率不连续点P1～P3的情况下，存在在致动器装置的制造过程中在上表面128容易产生缺口、伤痕等，并且在它们产生的位置上产生应力集中的担忧。即，例如，在用于配线形成的蚀刻中、或制造工序中的处理中等，由于对点P1～P3施加外力，有在该部分产生缺口、伤痕等的情况。在该情况下，当可动部的摇动时，在缺口、伤痕产生的部分应力集中，从而有产生脆性破坏的担忧。相对于此，在致动器装置1中，由于第一配线21的第二表面28具有遍及整体而曲率连续的形状，因此可以抑制这样的应力集中的产生。

因此，根据致动器装置1，能够谋求设置于第一连结部8上的第一配线21的低电阻化以及金属疲劳的抑制并且能够提高可靠性。此外，假设在第一配线21如线圈21那样由埋入于槽部内的镶嵌配线构成的情况下，有以下缺点。首先，一般使用铜作为镶嵌配线的材料，但是由于铜的维氏硬度小于50HV，因此金属疲劳容易产生于配线。因此，存在产生因塑性变形引起的弹簧常数的非线性化、磁滞行为、因加工硬化等引起的控制性的降低、特性随时间的变化等的担忧。此外，在镶嵌配线中在槽部内形成有角部，由于在槽部内的表面存在多个曲率不连续的点，因此应力集中容易产生。

在致动器装置1中，第二表面28在垂直于第一配线21的延伸方向的截面上具有以朝向第一连结部8的相反侧凸出的方式弯曲的弯曲部分28b。在该情况下，可以抑制脆性破坏产生于第一配线21并且确保第一配线21的截面积，可以谋求第一配线21的进一步的低电阻化。即，在致动器装置1中，与例如弯曲部分28b假设以朝向第一连结部8侧凸出的方式弯曲的情况相比，第一配线21的截面积大。

在致动器装置1中，第二表面28与垂直于第一表面27的延长方向的截面上以构成锐角的方式与第一表面27相交叉。由此，可以抑制第二表面28与第一表面27的交叉部分中的应力集中，可以进一步提高可靠性。

在致动器装置1中，扩散有杂质的扩散层8b以与第一配线21接触的方式形成于第一连结部8。由此，由于扩散层8b作为第一配线21的一部分而发挥作用，可以谋求第一配线21的进一步的低电阻化。

在致动器装置1中，第一主体部26由钨、钛、镍、钼、铝合金、钨合金、钛合金、镍合金及不锈钢中的至少一种构成。由此，可以适当地得到上述作用效果，即，能够谋求设置于第一连结部8上的第一配线21的低电阻化以及金属疲劳的抑制并且能够提高可靠性。

在致动器装置1中，第一配线21还具有被设置于第一连结部8和第一主体部26之间的种子层25。由此，可以提高第一主体部26相对于第一连结部8的紧贴性。

在致动器装置1中，种子层25由维氏硬度为50HV以上的金属材料构成。由此，可以抑制金属疲劳以及脆性破坏产生于种子层25。

在致动器装置1中，设置于支撑部5上的第二配线31A由维氏硬度小于50HV的第二金属材料构成。由此，通过例如使用电阻率低的材料作为第二金属材料，可以使设置于支撑部5上的第二配线31A低电阻化。

在致动器装置1中，镜2设置于可动部6。由此，可以使镜2在第一轴线X1周围摇动，并用于光的扫描等。

以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但是本发明不限于上述实施方式。例如，各构成的材料和形状不限于上述的材料和形状，可以采用各种材料和形状。

第一配线21也可以如图9(a)以及9(b)所示的第一和第二变形例那样构成。在第一和第二变形例中，没有形成扩散层8b，并且绝缘层57设置于第一连结部8上。第一配线21设置于绝缘层57上。即，第一配线21经由绝缘层57而设置于第一连结部8上。第一主体部26的第一表面27经由种子层25以及绝缘层57而面对第一连结部8。在第一变形例以及第二变形例的任一者中，第一主体部26的第二表面28在垂直于第一配线21的延伸方向的截面上具有曲率在整个第二表面28连续的形状。在第一变形例中，第二表面28和第一表面27构成的角度θ例如为约45度～约90度。在第二变形例中，第二表面28在该截面上除了平坦部分28a及弯曲部分28b之外，进一步具有以向第一连结部8侧凸出的方式弯曲的弯曲部分28c。在第二变形例中，第二表面28和第一连结部8构成的角度θ例如为约45度以下。根据这样的第一及第二变形例，与上述实施方式同样地，能够谋求设置于第一连结部8上的第一配线21的低电阻化以及金属疲劳的抑制并且能够提高可靠性。

当将上述实施方式与第一及第二变形例相比时，在上述实施方式中，第二表面28和第一表面27构成的角度θ小于第一变形例的情况。由此，与第一变形例相比，能够进一步抑制第二表面28与第一表面27的交叉部分中的应力集中。另外，在上述实施方式中，由于弯曲部分28b延伸至第二表面28与第一表面27的交叉部分，因此假设第一主体部26的高度是相同的，则与第二变形例相比，形成有弯曲部分28b的区域更宽。由此，可以扩大第一配线21的截面积，并且能够谋求低电阻化。另一方面，当将第一变形例与第二变形例相比时，在第一变形例中，由于角度θ比第二变形例大，因此与第二变形例相比，可以扩大第一配线21的截面积，并且能够谋求低电阻化。相对于此，在第二变形例中，由于角度θ比第一变形例小，因此与第一变形例相比，可以抑制第二表面28与第一表面27的交叉部分中的应力集中。再者，在第二变形例中，由于具有弯曲部分28b、29c，因此可以使应力分散。

如图10所示的第三变形例那样，致动器装置1也可以进一步具备屏障层41。在第三变形例中，第一主体部26由铝合金、钨合金、钛合金、镍合金或不锈钢构成，在第一主体部26包含有扩散系数高的金属材料(例如锌(Zn)、铜)。为了抑制该金属材料的扩散，在绝缘层57上设置有屏障层41，在屏障层41上设置有第一配线21。即，屏障层41设置于第一连结部8与第一配线21之间。屏障层41由维氏硬度为50HV以上的金属材料或绝缘材料构成。构成屏障层41的材料是例如钛、氮化钛或钨。在该例子中，屏障层41具有设置于绝缘层57上的第一层42和设置于第一层42上的第二层43。例如，第一层42由钛构成，第二层43由氮化钛(TiN)或钨构成。第二层43是主要起到屏障功能的层。即使在这样的第三变形例中，也与上述实施方式同样地，能够谋求设置于第一连结部8上的第一配线21的低电阻化以及金属疲劳的抑制并且能够提高可靠性。另外，可以抑制第一主体部26中包含的金属材料的向第一连结部8的扩散。再者，可以抑制金属疲劳和脆性破坏产生于屏障层41。此外，也可以省略第一层42，直接在绝缘层57上设置第二层43。

也可以如图11中所示的第四变形例那样形成种子层25。在第四变形例中，在垂直于第一配线21的延伸方向(平行于第一轴线X1的方向)的截面(图11中所示的截面)上，第一配线21的第二表面28和种子层25的表面25a的边界部分上的曲率是连续的。表面25a在该截面中，具有曲率在整个表面25a连续的形状。即，在第一配线21中，第一主体部26的第二表面28以及种子层25的表面25a在该截面中，具有曲率在整个第二表面28和表面25a连续的形状。表面25a在该截面中，以构成锐角的方式与第一连结部8相交叉。表面25a和第一连结8构成的角度(表面25a和第一连结部8构成的内侧的角的角度)是例如约45度以下。即使在这样的第四变形例中，也与上述实施方式同样地，能够谋求设置于第一连结部8上的第一配线21的低电阻化以及金属疲劳的抑制并且能够提高可靠性。另外，可以抑制第二表面28与表面25a的边界部分中的应力集中，并且可以进一步提高可靠性。

在上述实施方式中，设置于各第二连结部7上的配线(以下称为第三配线)也可以与第一配线21同样地构成。在该情况下，第三配线例如被构成为配线14a、14b中的位于第二连结部7上的部分、以及第二配线31A、31B中的位于第二连结部7上的部分，并且与配线14a、14b或第二配线31A、31B电连接。第三配线具有由维氏硬度为50HV以上的金属材料构成的第二主体部。作为构成第三配线的金属材料，可以使用作为第一金属材料列举的材料。第三配线的第二主体部包括面对第二连结部7的第三表面和第三表面以外的第四表面。第四表面在垂直于第三配线的延伸方向的截面上具有曲率在整个第四表面连续的形状。根据这样的变形例，关于设置于第二连结部7上的第三配线，也能够谋求的低电阻化以及金属疲劳的抑制并且能够提高可靠性。此外，在第三配线中，与第一配线21同样地，“垂直于第三配线的延伸方向的截面”是指，第三配线具有在互相不同的方向延伸的多个部分的情况下，各部分中的垂直于延伸方向的截面。例如，直线状部分7a上的第三配线的延伸方向是沿该直线状部分7a的方向。直线状的折返部分7b上的第三配线的延伸方向是沿该折返部7b的方向。R状地弯曲的折返部分7b上的第三配线的延伸方向是沿该折返部分7b的方向(周向)。

致动器装置1也可以是驱动镜2以外的致动器装置。镜2的形状不限于圆形形状。镜2也可以呈例如矩形形状、菱形形状或椭圆形形状等。在上述实施方式中，镜2的摇动(驱动)由电磁力进行，但也可以由压电元件进行。在该情况下，代替线圈11、12，设置用于对压电元件施加电压的配线。磁场产生部3也可以被省略。第一轴线X1和第二轴线X2也可以不正交，只要是互相交叉即可。致动器装置1也可以是仅在第一轴线X1的周围摇动的致动器装置。在该情况下，可以省略框部4以及第二连结部7，也可以在支撑部5设置用于与控制电路等的电连接的电极。

第一配线21也可以不具有第二部分23和第三部分24，第一配线21的整体直线状地形成。第二表面28可以不具有平坦部分28a，例如也可以具有遍及整体而弯曲的形状。各第二连结部7也可以形成为直线状。种子层25也可以由维氏硬度小于50HV的金属材料构成。第一主体部26的第二表面28和种子层25的表面25a在垂直于第一部分22的延伸方向的截面上互相的边界部分中的曲率也可以不连续。对于第三配线，也与第一配线21同样地，也可以具有设置于第二连结部7的种子层和设置于该种子层上的第二主体部。在该情况下，至少第二主体部也可以由电阻率比构成第一配线21的第一主体部26的金属材料小的金属材料、和/或维氏硬度为50HV以上的金属材料构成。

在上述实施方式中，用于测量电动势的电动势监视用线圈(感测(sensing)用线圈)、或用于测量温度的温度传感器用线圈(感测用线圈)也可以设置于可动部6。感测用线圈也可以与第一配线21同样地构成且与设置于第一连结部8上的第一配线电连接。或者，在上述实施方式中，线圈12不仅可以被用作为用于驱动可动部6的驱动用线圈，也可以被用作为感测用线圈。线圈12也可以不被用作为驱动用线圈，而仅被用作为感测用线圈。同样地，感测用线圈可以设置于支撑部5，并且与设置于第二连结部7的第三配线电连接，线圈11也可以不仅被用作为驱动用线圈，而且被用作为感测用线圈。

符号的说明

1…致动器装置、5…支撑部、6…可动部、7…第二连结部、8…第一连结部、8b…扩散层、21…第一配线、25…种子层、25a…表面、26…第一主体部、27…第一表面、28…第二表面、28b…弯曲部分、31A…第二配线、41…屏障层、X1…第一轴线、X2…第二轴线。

Claims (15)

1.一种致动器装置，其特征在于：

具备：

支撑部；

可动部；

第一连结部，其以所述可动部能够在第一轴线周围摇动的方式在所述第一轴线上将所述可动部连结于所述支撑部；以及

第一配线，其被设置于所述第一连结部上，

所述第一配线具有由维氏硬度为50HV以上的金属材料构成的第一主体部，

所述第一主体部包括面对所述第一连结部的第一表面和所述第一表面以外的第二表面，

所述第二表面在垂直于所述第一配线的延伸方向的截面上具有曲率在整个所述第二表面上连续的形状，并且以构成锐角的方式与所述第一表面相交叉。

2.如权利要求1所述的致动器装置，其特征在于：

所述第二表面在垂直于所述第一配线的延伸方向的截面上具有以朝向所述第一连结部的相反侧凸出的方式弯曲的弯曲部分。

3.如权利要求1或2所述的致动器装置，其特征在于：

所述第一连结部由半导体材料构成，在所述第一连结部，以与所述第一配线接触的方式形成有扩散有杂质的扩散层。

4.如权利要求1～3中的任意一项所述的致动器装置，其特征在于：

所述第一主体部由钨、钛、镍、钼、铝合金、钨合金、钛合金、镍合金以及不锈钢中的至少一种构成。

5.如权利要求1～4中的任意一项所述的致动器装置，其特征在于：

所述第一配线还具有被设置于所述第一连结部和所述第一主体部之间的种子层。

6.如权利要求5所述的致动器装置，其特征在于：

所述种子层由维氏硬度为50HV以上的金属材料构成。

7.如权利要求1～6中的任意一项所述的致动器装置，其特征在于：

进一步具备：屏障层，其被设置于所述第一连结部和所述第一配线之间。

8.如权利要求7所述的致动器装置，其特征在于：

所述屏障层由维氏硬度为50HV以上的材料构成。

9.如权利要求1～8中的任意一项所述的致动器装置，其特征在于：

进一步具备：第二配线，其被设置于所述支撑部上，并且连接于所述第一配线，

所述第二配线由维氏硬度小于50HV的金属材料构成。

10.如权利要求1～9中的任意一项所述的致动器装置，其特征在于：

进一步具备：

框部，其支撑所述支撑部以及所述可动部；

第二连结部，其以所述支撑部能够在与所述第一轴线相交叉的第二轴线周围摇动的方式，在所述第二轴线上将所述支撑部连结于所述框部；以及

第三配线，其被设置于所述第二连结部上，

所述第三配线具有：第二主体部，其由电阻率比构成所述第一主体部的金属材料小的金属材料构成。

11.如权利要求1～9中的任意一项所述的致动器装置，其特征在于：

进一步具备：

框部，其支撑所述支撑部以及所述可动部；

第二连结部，其以所述支撑部能够在与所述第一轴线相交叉的第二轴线周围摇动的方式，在所述第二轴线上将所述支撑部连结于所述框部；以及

第三配线，其被设置于所述第二连结部上，

所述第三配线具有：第二主体部，其由维氏硬度为50HV以上的金属材料构成，

所述第二主体部包括：面对所述第二连结部的第三表面和所述第三表面以外的第四表面，

所述第四表面在垂直于所述第三配线的延伸方向的截面上具有曲率在整个所述第四表面上连续的形状。

12.如权利要求1～11中的任意一项所述的致动器装置，其特征在于：

进一步具备被设置于所述可动部的镜。

13.如权利要求1～12中的任意一项所述的致动器装置，其特征在于：

进一步具备被设置于所述可动部的线圈，

所述第一配线与所述线圈电连接。

14.如权利要求13所述的致动器装置，其特征在于：

所述线圈是驱动用线圈。

15.如权利要求13或14所述的致动器装置，其特征在于：

所述线圈是感测用线圈。

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