CN114057151A - 致动器及其形成方法、驱动方法、电子设备 - Google Patents

Abstract

一种致动器及其形成方法、驱动方法、电子设备，致动器包括：基板；固定台，位于所述基板上；拨动杆，悬浮于所述基板上；伸缩结构，位于所述固定台和所述拨动杆之间，且所述伸缩结构的一端与固定台连接，另一端与所述拨动杆连接；位于基板上的啮合传动机构，位于所述拨动杆远离所述固定台的一侧，且所述啮合传动机构与所述拨动杆相啮合；步进轨道，悬置于所述基板上，且与所述啮合传动机构相啮合。本发明能够将拨动杆周期性的偏转累积成步进轨道较大的位移，且单次拨动步骤偏转引起的步进轨道的移动步长小，通过重复上述的工作过程，能够使连接臂发生周期性的翘曲累积成步进轨道较大的位移，本发明提供的致动器具有行程大、移动精度高的优点。

Description

致动器及其形成方法、驱动方法、电子设备

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种致动器及其形成方法、驱动方法、电子设备。

背景技术

随着数码摄像机、数码照相机、平板电脑或智能手机等电子终端的飞速发展，电子终端给用户的生活、工作、娱乐等方面提供了越来越多的帮助。其中，拍摄功能已成为电子终端不可或缺的一部分，而且随着人们生活品质的提高，人们对拍摄效果的要求越来越高，因此，拍摄过程中的对焦效果也越来越重要。

在一些电子终端中，通常需要让其中的某些部件发生平移或者拉伸，从而实现某些特殊功能，例如：实现光学防抖(Optical image stabilization，OIS)。

光学防抖是依靠特殊的镜头或者感光元件最大程度的降低操作者在使用过程中由于抖动或者物体发生移动造成影像不稳定。目前一种光学防抖技术通常是在镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动，并且会将信号传至微处理器立即计算需要补偿的位移量，然后通过补偿镜片组，根据抖动方向及位移量加以补偿，从而有效的克服因相机的振动产生的影像模糊。

还有一些光学防抖技术是在一些具有镜头模组的摄像机、照相机和手机等各种电子终端中，通常会通过VCM马达(Voice Coil Actuator/Voice Coil Motor，音圈马达)等驱动机构来使得可移动透镜在光轴方向上位移以聚焦或变焦，或者，在垂直于光轴方向的方向上位移以防止光学抖动。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种致动器及其形成方法、驱动方法、电子设备，提升致动器的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种致动器，包括：基板；固定台，位于所述基板上；拨动杆，悬浮于所述基板上；伸缩结构，位于所述固定台和所述拨动杆之间，且所述伸缩结构的一端与固定台连接，另一端与所述拨动杆连接；位于基板上的啮合传动机构，位于所述拨动杆远离所述固定台的一侧，且所述啮合传动机构与所述拨动杆相啮合；步进轨道，悬置于所述基板上，且与所述啮合传动机构相啮合。

相应的，本发明还提供一种致动器的形成方法，包括：提供基板，所述基板包括固定台区、伸缩区、传动区以及轨道区，所述伸缩区位于所述固定台区的一侧，所述传动区位于所述伸缩区远离固定台区的一侧，所述轨道区位于所述固定台区、伸缩区和传动区的同一侧；在所述基板上形成第一柱体，所述第一柱体分立于所述固定台区、伸缩区以及传动区；在所述第一柱体露出的所述基板上形成第一牺牲层；在所述第一柱体上以及第一牺牲层上形成第二柱体，位于所述固定台区中的所述第一柱体和位于所述第一柱体上的所述第二柱体作为固定台，位于所述伸缩区的所述第一牺牲层上的第二柱体作为拨动杆，位于所述伸缩区的所述第一柱体和位于第一柱体上方的所述第二柱体作为伸缩结构，且伸缩结构一端与所述固定台连接，一端与所述拨动杆连接，位于所述传动区的所述第一柱体和第二柱体作为啮合传动机构，所述啮合传动机构与所述拨动杆相啮合；所述轨道区中，在所述第一牺牲层正上方的所述第二柱体上形成第三柱体，所述轨道区中，所述第二柱体和第三柱体的叠层结构作为步进轨道；形成所述第三柱体后，去除所述第一牺牲层。

相应的，本发明还提供一种前述致动器的驱动方法，包括：执行初始驱动处理，使得致动器处于浮接状态，所述伸缩结构处于初始状态；在所述初始驱动处理后，对所述伸缩结构执行一次或多次位移处理，所述位移处理包括拨动步骤和回位步骤，所述拨动步骤使一个所述伸缩结构相对于初始状态伸长，使另一个所述伸缩结构相对于初始状态压缩，两个所述伸缩结构驱动两个所述拨动杆发生偏转，所述拨动杆驱动啮合传动机构发生转动，所述啮合传动机构驱动步进轨道发生移动；所述啮合传动机构驱动步进轨道发生移动后，对所述伸缩结构执行回位步骤，使得所述致动器处于浮接状态。

相应的，本发明还提供一种电子设备，包括：前述的致动器；与所述致动器连接的被移动部件。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明实施例提供的致动器中，在工作时，执行初始驱动处理，所述致动器处于浮接状态，所述伸缩结构处于初始状态，在所述初始驱动处理后，对所述伸缩结构执行一次或多次位移处理，所述位移处理包括拨动步骤和回位步骤，所述拨动步骤使一个所述伸缩结构相对于初始状态伸长，使另一个所述伸缩结构相对于初始状态压缩，两个伸缩结构驱动所述拨动杆相对于固定台发生偏转，所述拨动杆驱动啮合传动机构发生转动，所述啮合传动机构驱动步进轨道发生位移；所述啮合传动机构驱动步进轨道发生位移后，对所述伸缩结构执行回位步骤，使得所述致动器处于浮接状态，两个所述伸缩结构恢复到初始状态。通过位移处理，能够将拨动杆的偏转，转变成步进轨道的微小位移，通过重复上述的工作过程，能够将拨动杆周期性的偏转累积成步进轨道较大的位移，且单次拨动步骤偏转引起的步进轨道的移动步长小，因此，本发明提供的致动器具有行程大、移动精度高的优点，且本发明提供的致动器适用于半导体工艺制造，还有利于实现批量化生产、较低成本和较高的集成度。

可选方案中，所述致动器还包括：连接臂，悬浮于所述基板上，所述连接臂的一端与所述固定台连接，所述连接臂的另一端与两个所述拨动杆连接；所述伸缩结构，位于所述连接臂的两侧。对所述伸缩结构执行回位步骤，使得所述致动器处于浮接状态，所述连接臂两侧的所述伸缩结构恢复到初始状态，且伸缩结构恢复到初始状态的过程中，因为所述连接臂起到将拨动杆与固定台柔性连接的作用，连接臂不会对所述拨动杆有力的作用，拨动杆能够避让所述啮合传动机构，使得拨动杆不易拨动啮合传动机构发生转动。

附图说明

图1至图3是本发明第一实施例致动器的结构示意图；

图4是本发明第二实施例致动器的结构示意图；

图5是本发明第三实施例致动器的结构示意图；

图6至图17是本发明致动器的形成方法一实施例中各步骤对应的结构示意图；

图18是本发明致动器的驱动方法的结构示意图；

图19是本发明电子设备一实施例的结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，目前的静电MEMS致动器通常只能实现单步驱动，单步驱动可以实现精确控制驱动步长，有些大行程静电MEMS可以通过控制静电大小控制吸合部分情况，进而初略控制吸合距离，但不能精确控制，许多应用场景需要精确的步进式驱动，最终累计成大行程。静电驱动很难完成行程步进驱动功能。

为了解决所述技术问题，本发明实施例提供的致动器中，在工作时，执行初始驱动处理，所述致动器处于浮接状态，所述伸缩结构处于初始状态，在所述初始驱动处理后，对所述伸缩结构执行一次或多次位移处理，所述位移处理包括拨动步骤和回位步骤，所述拨动步骤使一个所述伸缩结构相对于初始状态伸长，使另一个所述伸缩结构相对于初始状态压缩，两个伸缩结构驱动所述拨动杆相对于固定台发生偏转，所述拨动杆驱动啮合传动机构发生转动，所述啮合传动机构驱动步进轨道发生位移；所述啮合传动机构驱动步进轨道发生位移后，对所述伸缩结构执行回位步骤，使得所述致动器处于浮接状态，两个所述伸缩结构恢复到初始状态。通过位移处理，能够将拨动杆的偏转，转变成步进轨道的微小位移，通过重复上述的工作过程，能够将拨动杆周期性的偏转累积成步进轨道较大的位移，且单次拨动步骤偏转引起的步进轨道的移动步长小，因此，本发明提供的致动器具有行程大、移动精度高的优点，且本发明提供的致动器适用于半导体工艺制造，还有利于实现批量化生产、较低成本和较高的集成度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1至图3是本发明致动器第一实施例的结构示意图。

致动器包括：基板116；固定台101，位于所述基板116上；拨动杆104，悬浮于所述基板116上；伸缩结构105，位于所述固定台101和所述拨动杆104之间，且所述伸缩结构105的一端与固定台101连接，另一端与所述拨动杆104连接；位于基板116上的啮合传动机构102，位于所述拨动杆104远离所述固定台101的一侧，且所述啮合传动机构102与所述拨动杆104相啮合；步进轨道106，悬置于所述基板116上，且与所述啮合传动机构102相啮合。

本发明实施例提供的致动器中，在工作时，执行初始驱动处理，所述致动器处于浮接状态，所述伸缩结构105处于初始状态，在所述初始驱动处理后，对所述伸缩结构105执行一次或多次位移处理，所述位移处理包括拨动步骤和回位步骤，所述拨动步骤使一个所述伸缩结构105相对于初始状态伸长，使另一个所述伸缩结构105相对于初始状态压缩，两个伸缩结构105驱动所述拨动杆104相对于固定台101发生偏转，所述拨动杆104驱动啮合传动机构102发生转动，所述啮合传动机构102驱动步进轨道106发生位移；所述啮合传动机构102驱动步进轨道106发生位移后，对所述伸缩结构105执行回位步骤，使得所述致动器处于浮接状态，两个所述伸缩结构105恢复到初始状态。通过位移处理，能够将拨动杆104的偏转，转变成步进轨道106的微小位移，通过重复上述的工作过程，能够将拨动杆104周期性的偏转累积成步进轨道106较大的位移，且单次拨动步骤偏转引起的步进轨道106的移动步长小，因此，本发明提供的致动器具有行程大、移动精度高的优点，且本发明提供的致动器适用于半导体工艺制造，还有利于实现批量化生产、较低成本和较高的集成度。

在致动器工作时，所述基板116为致动器提供运行平台。

本实施例中，基板116的材料可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅、锗、锗硅、碳硅、碳锗硅、砷化铟、砷化镓、磷化铟或者其它III/V化合物半导体，还包括这些半导体构成的多层结构等，或者为绝缘体上硅、绝缘体上层叠硅、绝缘体上层叠锗化硅、绝缘体上锗化硅以及绝缘体上锗，或者还可以为双面抛光硅片，也可为氧化铝等的陶瓷基底、石英或玻璃基底等。

固定台101与基板116固定连接，在致动器工作时，固定台101用于为伸缩结构105在固定台101侧壁法线方向上的伸缩提供伸缩支撑。

本实施例中，固定台101的材料可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅(Si)、锗(Ge)、锗硅(SiGe)、碳硅(SiC)、碳锗硅(SiGeC)、砷化铟(InAs)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)或者其它III/V化合物半导体，还包括这些半导体构成的多层结构等，或者为绝缘体上硅(SOI)、绝缘体上层叠硅(SSOI)、绝缘体上层叠锗化硅(S-SiGeOI)、绝缘体上锗化硅(SiGeOI)以及绝缘体上锗(GeOI)，或者还可以为双面抛光硅片(Double Side PolishedWafers，DSP)，也可为氧化铝等的陶瓷基底、石英或玻璃基底等。

所述致动器，所述拨动杆104的数量为两个，且两个所述拨动杆104呈分叉状，所述致动器还包括：连接臂103，悬浮于所述基板116上，所述连接臂103的一端与所述固定台101连接，所述连接臂103的另一端与两个所述拨动杆104连接。所述伸缩结构105，位于所述连接臂103的两侧。

连接臂103用于将拨动杆104和固定台101柔性连接。在拨动杆104相对于固定台101发生偏转的过程中，拨动杆104带动连接臂103发生翘曲；在回位步骤中，因为连接臂103起到将拨动杆104与固定台101柔性连接的作用，连接臂103不会对拨动杆104有力的作用，拨动杆104能够避让啮合传动机构102，使得拨动杆104不易拨动啮合传动机构102发生转动。

本实施例中，连接臂103的材料可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅、锗、锗硅、碳硅、碳锗硅、砷化铟、砷化镓、磷化铟或者其它III/V化合物半导体，还包括这些半导体构成的多层结构等，或者为绝缘体上硅、绝缘体上层叠硅、绝缘体上层叠锗化硅、绝缘体上锗化硅以及绝缘体上锗，或者还可以为双面抛光硅片，也可为氧化铝等的陶瓷基底、石英或玻璃基底等。

需要说明的是，在初始驱动处理状态下，连接臂103的延伸方向为第一方向。在拨动步骤中，连接臂103可以向连接臂103任一侧翘曲。

需要说明的是，所述连接臂103和固定台101连接，在连接臂103翘曲时，连接臂103受到固定台101提供的支撑。

两个拨动杆104与啮合传动机构102相啮合，用于将伸缩结构105的伸缩量的差值转化为啮合传动机构102的转动。

本实施例中，拨动杆104的材料可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅、锗、锗硅、碳硅、碳锗硅、砷化铟、砷化镓、磷化铟或者其它III/V化合物半导体，还包括这些半导体构成的多层结构等，或者为绝缘体上硅、绝缘体上层叠硅、绝缘体上层叠锗化硅、绝缘体上锗化硅以及绝缘体上锗，或者还可以为双面抛光硅片，也可为氧化铝等的陶瓷基底、石英或玻璃基底等。

需要说明的是，在浮接状态下，两个拨动杆104相对于连接臂103及其延长方向对称。

需要说明的是，固定台101位于基板116上，连接臂103与固定台101连接，拨动杆104与连接臂103连接，相应的拨动杆104能够受到固定台101为偏转提供支撑。

需要说明的是，拨动步骤使连接臂103一侧的伸缩结构105相对于初始状态伸长，使连接臂103另一侧的伸缩结构105相对于初始状态压缩，可以使得两个拨动杆顺时针偏转，也可以逆时针偏转。

伸缩结构105位于连接臂103的两侧，且伸缩结构105的一端与固定台101连接，另一端与拨动杆104连接。在拨动步骤中，连接臂103一侧的伸缩结构105相对于初始状态伸长，使连接臂103另一侧的伸缩结构105相对于初始状态压缩，两个伸缩结构105驱动拨动杆104发生偏转。

在拨动步骤中，连接臂103两侧的伸缩结构105均沿着第一方向发生线性伸缩。

本实施例中，伸缩结构105包括固定电极板1052和位于固定电极板1052之间的可动电极板1051，所述固定电极板1052，固定在所述基板116上；所述可动电极板1051，悬置于所述基板116上。通过控制固定电极板1052和可动电极板1051之间的电位差，相应的，固定电极板1052和可动电极板1051之间相互排斥或者相互吸合，使得伸缩结构105在第一方向上发生伸长或压缩。

具体的，基板116与伸缩结构105中的固定电极板1052固定连接，可动电极板1051悬浮在基板116上，在伸缩结构工作时，固定电极板1052相对于基板116固定，通过控制固定电极板1052和可动电极板1051之间的电位差，可动电极板1051与固定电极板1052之间相互排斥或者相互吸合，使得伸缩结构105在第一方向上发生伸长或压缩。

本实施例中，固定电极板1052和可动电极板1051的材料可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅、锗、锗硅、碳硅、碳锗硅、砷化铟、砷化镓、磷化铟或者其它III/V化合物半导体，还包括这些半导体构成的多层结构等，或者为绝缘体上硅、绝缘体上层叠硅、绝缘体上层叠锗化硅、绝缘体上锗化硅以及绝缘体上锗，或者还可以为双面抛光硅片，也可为氧化铝等的陶瓷基底、石英或玻璃基底等。

需要说明的是，致动器还包括：弹性部件107，弹性部件107将伸缩结构105与固定台101连接，将拨动杆104与伸缩结构105连接。伸缩结构105与固定台101以及拨动杆104均通过弹性部件107连接，在进行拨动步骤和回位步骤的过程中，伸缩结构105能够在第一方向上伸长或缩短，弹性部件107使得伸缩结构105始终与固定台101以及拨动杆104连接，便于将伸缩结构105的伸缩差提供的作用力传递给拨动杆104，从而拨动杆104发生偏转，使得拨动杆104拨动啮合传动机构102发生转动。

本实施例中弹性部件107为弹簧。

本实施例中，弹性部件107的材料可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅、锗、锗硅、碳硅、碳锗硅、砷化铟、砷化镓、磷化铟或者其它III/V化合物半导体，还包括这些半导体构成的多层结构等，或者为绝缘体上硅、绝缘体上层叠硅、绝缘体上层叠锗化硅、绝缘体上锗化硅以及绝缘体上锗，或者还可以为双面抛光硅片，也可为氧化铝等的陶瓷基底、石英或玻璃基底等。

啮合传动机构102用于将伸缩结构105给予拨动杆104的偏转转化为步进轨道106的位移量。

本实施例中，啮合传动机构102包括：第一固定轴108，固定于所述基板116上；第一齿轮1021，与第一固定轴108转动连接，第一齿轮1021与两个拨动杆104相啮合；第二固定轴109，固定于所述基板116上，位于第一固定轴108远离固定台101的一侧；第二齿轮1022，与第二固定轴109转动连接，且第二齿轮1022与第一齿轮1021相啮合，且第二齿轮1022与步进轨道106相啮合。其他实施例中，啮合传动机构除了第一固定轴和第二固定轴外，还可以有其他固定轴，以及与其他固定轴相匹配的齿轮。

基板116与啮合传动机构102中的第一固定轴108和第二固定轴109固定连接。在啮合传动机构102工作过程中，第一固定轴108限定了第一齿轮1021的转动位置，第二固定轴109限定了第二齿轮1022的转动位置。

本实施例中，所述第二固定轴109的延伸方向与所述基板116的表面相垂直，所述第一固定轴108的延伸方向与所述基板116的表面相垂直。也就是说，第二固定轴109的延伸方向与第一固定轴108的延伸方向平行；步进轨道106，位于第一固定轴108轴心和第二固定轴109轴心所在平面的一侧或两侧。第一固定轴109的延伸方向和第二固定轴109的延伸方向相同，相应使得啮合传动机构易于制造。其他实施例中，第二固定轴的延伸方向与第一固定轴的延伸方向还可以相交叉。

第一固定轴108用于固定第一齿轮1021的转动位置。

第一齿轮1021与两个拨动杆104相啮合，第一齿轮1021用于接收拨动杆104的偏转，将拨动杆104的偏转传递至第二齿轮1022。

第二固定轴109用于固定第二齿轮1022的转动位置。

第二齿轮1022同时与第一齿轮1021和步进轨道106相啮合，第二齿轮1022用于接收第一齿轮1021的转动，并将接收到的转动转化为步进轨道106的位移。

本实施例中，第一固定轴108、第一齿轮1021、第二固定轴109以及第二齿轮1022的材料相同，可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅、锗、锗硅、碳硅、碳锗硅、砷化铟、砷化镓、磷化铟或者其它III/V化合物半导体，还包括这些半导体构成的多层结构等，或者为绝缘体上硅、绝缘体上层叠硅、绝缘体上层叠锗化硅、绝缘体上锗化硅以及绝缘体上锗，或者还可以为双面抛光硅片，也可为氧化铝等的陶瓷基底、石英或玻璃基底等。

需要说明的是，第一固定轴108和第二固定轴109轴心线所在平面与第一方向平行。其他实施例中，第一固定轴和第二固定轴轴心线所在平面还可以与第一方向交叉。

本实施例中，第二齿轮1022的基圆直径大于第一齿轮1021的基圆直径。第二齿轮1022的基圆直径大于第一齿轮1021的基圆直径，使得致动器工作过程中，步进轨道106与固定台101和伸缩结构105不易发生干涉。

步进轨道106用于接收啮合传动机构102的转动，将啮合传动机构102的转动转化成位移。

本实施例中，步进轨道106具有与啮合传动机构102相啮合的齿形。

需要说明的是，本实施例中，步进轨道106沿第一方向延伸。在致动器工作过程中，步进轨道106的位移方向与第一方向相同。其他实施例中，步进轨道的延伸方向还可以与第一方向相交。

需要说明的是，且所述步进轨道106的延伸方向与所述固定台101指向所述啮合传动机构102的方向平行。其他实施例中，且所述步进轨道的延伸方向与所述固定台指向所述啮合传动机构的方向交叉。

本实施例中，连接臂103为两个，两个连接臂103位于固定台101的同一侧；啮合传动机构102的数量为两个，且两个啮合传动机构102相啮合；步进轨道106的数量为两个，两个步进轨道106相平行，且步进轨道106分立于两个啮合传动机构102以及两个连接臂103的两侧。致动器还包括：轨道固定端110，与两个步进轨道106的同一端连接。

连接臂103、啮合传动机构102以及步进轨道106的数量均为两个，轨道固定端110，与两个步进轨道106的同一端连接，用于固定两个步进轨道106，使得两个步进轨道106能够同时发生位移，有利于增加致动器运行的稳固性。且在致动器的浮接状态下，两个啮合传动机构102相互锁定，使得步进轨道106不易发生位移，有利于提高致动器的控制性。

本实施例中，两个啮合传动机构102相啮合指代的是，两个啮合传动机构102中的两个第二齿轮1022相啮合。需要说明的是，两个啮合传动机构102中的两个第二齿轮1022的齿数可以不同，只要满足两个第二齿轮1022相啮合的同时，两个第二齿轮1022还能分别和不同的步进轨道106相啮合即可。需要说明的是，当两个啮合传动机构102中的第二齿轮1022的齿数不同时，两个第二齿轮1022与步进轨道106啮合的时序不同，也就是说，两个第二齿轮1022先后推动步进轨道106发生位移，有利于提高啮合的平顺性，使得致动器工作时不易出现顿挫。

参考图2和图3，图3是图2的在BB方向的剖面图，致动器还包括：封盖113(如图2所示)，位于步进轨道106上，且与步进轨道106连接，封盖113具有露出第一固定轴108和第二固定轴109所在区域的滑槽114。

致动器还包括：滑轨锁位帽115(如图2所示)，滑轨锁位帽115包括小径端1151(如图3所示)和位于小径端1151上方的大径端1152(如图3所示)，小径端1151与滑槽114滑动连接，滑轨锁位帽115的数量为两个，且小径端1151贯穿滑槽114且分别与第一固定轴108和第二固定轴109的顶部连接，在封盖113表面的法线方向上，大径端1152以及封盖113有重叠。

封盖113位于步进轨道106上，且与步进轨道106连接，也就是说，在致动器工作时，封盖113和步进轨道106一起运动，封盖113中具有露出第一固定轴108和第二固定轴109所在区域的滑槽114；小径端1151与第一固定轴108和第二固定轴109的顶部连接，也就是说滑轨锁位帽115与第一固定轴108和第二固定轴109固定连接，在致动器工作时，小径端1151与滑槽114滑动配合，限制了步进轨道在第一方向移动，有利于增加致动器运行的稳固性。

在封盖113表面的法线方向上，大径端1152以及封盖113有重叠封盖113和滑轨锁位帽115进一步限定步进轨道106在封盖113法线方向的位移方向，有利于增加致动器运行的稳固性。

需要说明的是，步进轨道106中具有通槽111(如图3所示)；致动器还包括：轨道固定柱112，位于基板116上，轨道固定柱112与通槽111滑动配合。

在致动器工作时，步进轨道106通过通槽111与轨道固定柱112滑动配合，通槽111和轨道固定柱112滑动配合进一步限定步进轨道106的位移方向，提升步进轨道105位移的稳定性。

图4是本发明致动器第二实施例的结构示意图。

本发明实施例中致动器与第一实施例的相同之处在此不再赘述，与第一实施例的不同之处在于：步进轨道406的数量为一个；固定台401的数量为两个，两个固定台401分别位于步进轨道406的两侧；连接臂403的数量为两个，两个连接臂403分别位于步进轨道406的两侧；啮合传动机构402的数量为两个，两个啮合传动机构402分别位于步进轨道406的两侧，且均与步进轨道406相啮合。

本发明实施例中，两个固定台401分别位于步进轨道406的两侧，两个连接臂403分别位于步进轨道406的两侧，两个啮合传动机构402分别位于步进轨道406的两侧，且均与步进轨道406相啮合，在致动器工作时，与一个步进轨道和一个啮合传动机构相比，两个啮合传动机构402共同推动一个步进轨道406发生位移，能够给步进轨道406提供更大的力，使得致动器更易移动被移动部件，且两个啮合传动机构402共同推动一个步进轨道406，使得步进轨道406更易平稳位移，提高致动器工作的稳定性。

需要说明的是，连接臂403的数量为两个，相应的拨动杆404的数量为四个。

拨动杆204与啮合传动机构402中的第一齿轮4021相啮合，第二齿轮4022与步进轨道406相啮合。

图5是本发明致动器第三实施例的结构示意图。

本发明实施例中致动器与第一实施例的相同之处在此不再赘述，与第一实施例的不同之处在于：固定台301的数量为一个；连接臂303的数量为一个；啮合传动机构的数量为一个；步进轨道306的数量为两个，两个步进轨道306平行设置，两个步进轨道306分别位于啮合传动机构的两侧，且两个步进轨道306均与啮合传动机构相啮合。

本发明实施例中，啮合传动机构的数量为一个，步进轨道306的数量为两个，且两个步进轨道306平行设置，两个步进轨道306分别位于啮合传动机构的两侧，且两个步进轨道306均与啮合传动机构相啮合，一个啮合传动机构推动两个步进轨道306发生位移，有利于提高致动器的平面利用率，缩减致动器的尺寸；且两个平行设置的步进轨道306与同一个啮合传动机构相啮合，能够使得两个步进轨道306向相反方向位移。

需要说明的是，啮合传动机构中的大齿轮3022与步进轨道306相啮合。

相应的，本发明实施例还提供一种伸缩结构的形成方法。参考图6至图17，示出了本发明伸缩结构的形成方法第一实施例中各步骤对应的结构示意图。

参考图6，提供基板200，基板200包括固定台区(图中未示出)、伸缩区(图中未示出)、传动区II以及轨道区I，伸缩区位于固定台区的一侧，传动区II位于伸缩区远离固定台区的一侧，轨道区I位于固定台区、伸缩区和传动区II的同一侧；在基板200上形成第一柱体201，第一柱体201分立于固定台区、伸缩区以及传动区II。

基板200为后续形成致动器提供工艺平台。

本实施例中，基板200的材料可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅、锗、锗硅、碳硅、碳锗硅、砷化铟、砷化镓、磷化铟或者其它III/V化合物半导体，还包括这些半导体构成的多层结构等，或者为绝缘体上硅、绝缘体上层叠硅、绝缘体上层叠锗化硅、绝缘体上锗化硅以及绝缘体上锗，或者还可以为双面抛光硅片，也可为氧化铝等的陶瓷基底、石英或玻璃基底等。

本实施例中，提供基板200的步骤中，伸缩区、传动区II以及轨道区I的数量均为两个，两个伸缩区位于固定台区的同一侧，轨道区I位于两个伸缩区和传动区II的两侧。

后续过程中，在伸缩区形成伸缩结构，在传动区II形成啮合传动机构，在轨道区I中形成步进轨道，在致动器的浮接状态下，两个啮合传动机构相互锁定，使得步进轨道不易发生位移，有利于提高致动器的控制性，且与只有一个步进轨道和一个啮合传动机构相比，两个步进轨道在两个啮合传动机构的作用下，能够获得更大的驱动力。

本实施例中，第一柱体201的材料可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅、锗、锗硅、碳硅、碳锗硅、砷化铟、砷化镓、磷化铟或者其它III/V化合物半导体，还包括这些半导体构成的多层结构等，或者为绝缘体上硅、绝缘体上层叠硅、绝缘体上层叠锗化硅、绝缘体上锗化硅以及绝缘体上锗，或者还可以为双面抛光硅片，也可为氧化铝等的陶瓷基底、石英或玻璃基底等。

形成第一柱体201的步骤包括：在基板200上形成第一材料层；对第一材料层进行平坦化处理；对第一材料层进行平坦化处理后，图形化第一材料层，剩余的第一材料层作为第一柱体201。

本实施例中，采用物理气相沉积工艺(Physical Vapor Deposition，PVD)形成第一材料层。物理气相沉积工艺具有沉积温度低(常在550℃以下)、沉积速度快、沉积层的成分和结构可以控制、操作简单、高效率低成本的优点，且物理气相沉积工艺与现有机台和工艺流程的兼容度高。其他实施例中，还可以采用化学气相沉积工艺(Chemical VaporDeposition，CVD)或原子层沉积工艺(Atomic Layer Deposition，ALD)，形成第一材料层。

本实施例中，采用干法刻蚀工艺图形化第一材料层(图中未示出)，形成第一柱体201。干法刻蚀工艺具有各向异性刻蚀特性，具有较好的刻蚀剖面控制性，有利于使第一柱体201的形貌满足工艺需求。

需要说明的是，形成第一柱体201的步骤中，固定台区中的第一柱体201用于与后续形成在其上方的第二柱体作为固定台。

需要说明的是，后续形成的啮合传动机构中，啮合传动机构中包括第一固定轴以及与第一固定轴转动连接的第一齿轮，第二固定轴以及与第二固定轴转动连接的第二齿轮。相应的，形成第一柱体201的步骤中，传动区II中具有两个第一柱体201。两个第一柱体201分别用于形成第一固定轴和第二固定轴。

需要说明的是，形成第一柱体201的步骤中，伸缩区中的第一柱体201用于与后续形成在伸缩区中的第二柱体作为伸缩结构。

需要说明的是，形成第一柱体201的步骤中，第一柱体201还形成在轨道区I中。形成在轨道区I中的第一柱体201为后续形成轨道固定柱做准备。

参考图7，在第一柱体201露出的基板200上形成第一牺牲层202。

第一牺牲层202为后续形成第二柱体提供支撑，使得形成在第一牺牲层202上的第二柱体与基板200为不固定连接。使得后续过程中，形成在第一牺牲层202上的结构能够与基板200发生移动或转动。

本实施例中，第一牺牲层202的材料包括氧化硅。其他实施例中，第一牺牲层的材料还可以为氮化硅、氮氧化硅等其他绝缘材料。

形成第一牺牲层202的步骤包括：在第一柱体201和基板200上形成第一牺牲材料层；对第一牺牲材料层进行平坦化处理，去除高于第一柱体201的第一牺牲材料层，剩余的位于第一柱体201之间的第一牺牲材料层作为第一牺牲层202。

本实施例中，采用化学气相沉积工艺形成第一牺牲材料层。化学气相沉积工艺是利用含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质进行化学反应生成薄膜的方法，具有良好的台阶覆盖性，且化学气相沉积工艺能够控制第一牺牲材料层的沉积厚度，能够获得使得第一牺牲材料层的薄膜纯度较高。

本实施例中，采用化学机械平坦化工艺(chemical mechanical planarization，CMP)对第一牺牲材料层进行平坦化处理。化学机械平坦化工艺是一种全局表面平坦化技术，可以准确并均匀的去除高于第一柱体201的第一牺牲材料层。

参考图8，在第一柱体201上以及第一牺牲层202上形成第二柱体203，位于固定台区中的第一柱体201和位于第一柱体201上的第二柱体203作为固定台(图中未示出)，位于伸缩区的第一牺牲层上的第二柱体203作为拨动杆(图中未示出)，且拨动杆，位于伸缩区的第一柱体201和位于第一柱体201上方的第二柱体203作为伸缩结构(图中未示出)，且伸缩结构一端与固定台连接，一端与拨动杆连接，位于传动区II的第一柱体201和第二柱体203作为啮合传动机构，啮合传动机构与拨动杆相啮合。

在致动器工作时，执行初始驱动处理，所述致动器处于浮接状态，所述伸缩结构处于初始状态，在所述初始驱动处理后，对所述伸缩结构执行一次或多次位移处理，所述位移处理包括拨动步骤和回位步骤，所述拨动步骤使一个所述伸缩结构相对于初始状态伸长，使另一个所述伸缩结构相对于初始状态压缩，两个伸缩结构驱动所述拨动杆相对于固定台发生偏转，所述拨动杆驱动啮合传动机构发生转动，所述啮合传动机构驱动步进轨道发生位移；所述啮合传动机构驱动步进轨道发生位移后，对所述伸缩结构执行回位步骤，使得所述致动器处于浮接状态，两个所述伸缩结构恢复到初始状态。通过位移处理，能够将拨动杆的偏转，转变成步进轨道的微小位移，通过重复上述的工作过程，能够将拨动杆周期性的偏转累积成步进轨道较大的位移，且单次拨动步骤偏转引起的步进轨道的移动步长小，因此，本发明提供的致动器具有行程大、移动精度高的优点，且本发明提供的致动器适用于半导体工艺制造，还有利于实现批量化生产、较低成本和较高的集成度。

需要说明的是，形成所述第二柱体203的步骤中，所述拨动杆的数量为两个，且两个所述拨动杆呈分叉状，位于所述伸缩区的所述第一牺牲层202上的第二柱体203还作为连接臂，所述连接臂的一端与所述两个拨动杆连接，所述连接臂的一端与所述固定台连接，所述连接臂形成在所述两个拨动杆靠近所述固定台区的一端；所述伸缩结构形成在所述连接臂的两侧。

连接臂用于将拨动杆和固定台柔性连接。在拨动杆相对于固定台发生偏转的过程中，拨动杆带动连接臂发生翘曲；在回位步骤中，因为连接臂起到将拨动杆与固定台柔性连接的作用，连接臂不会对拨动杆有力的作用，拨动杆能够避让啮合传动机构，使得拨动杆不易拨动啮合传动机构发生转动。

本实施例中，第二柱体203的材料可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅、锗、锗硅、碳硅、碳锗硅、砷化铟、砷化镓、磷化铟或者其它III/V化合物半导体，还包括这些半导体构成的多层结构等，或者为绝缘体上硅、绝缘体上层叠硅、绝缘体上层叠锗化硅、绝缘体上锗化硅以及绝缘体上锗，或者还可以为双面抛光硅片，也可为氧化铝等的陶瓷基底、石英或玻璃基底等。

本实施例中，形成第二柱体203的步骤包括：在第一牺牲层202以及第一柱体201上形成第二材料层(图中未示出)；对第二材料层进行平坦化处理；对第二材料层进行平坦化处理后，图形化第二材料层，剩余的第二材料层，作为第二柱体203。

本实施例中，采用物理气相沉积工艺形成第二材料层。其他实施例中，还可以采用化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺形成第二材料层。

本实施例中，固定台与基板固定连接，在致动器工作时，固定台用于为伸缩结构在固定台侧壁法线方向上的伸缩提供伸缩支撑。

连接臂用于将拨动杆和固定台柔性连接。在拨动杆相对于固定台发生偏转的过程中，拨动杆带动连接臂发生翘曲；在回位步骤中，因为连接臂起到将拨动杆与固定台柔性连接的作用，连接臂不会对拨动杆有力的作用，拨动杆能够避让啮合传动机构，使得拨动杆不易拨动啮合传动机构发生转动。

需要说明的是，在初始驱动处理状态下，连接臂的延伸方向为第一方向。

还需要说明的是，在拨动步骤中，连接臂可以向连接臂任一侧翘曲。

需要说明的是，所述连接臂和固定台连接，在连接臂翘曲时，连接臂受到固定台提供的支撑。

两个拨动杆与啮合传动机构相啮合，用于将连接臂两侧的伸缩结构的伸缩量的差值转化为啮合传动机构的转动。

本实施例中，在浮接状态下，两个拨动杆相对于连接臂及其延长方向对称。

需要说明的是，拨动步骤使连接臂一侧的伸缩结构相对于初始状态伸长，使连接臂另一侧的伸缩结构相对于初始状态压缩，可以使得两个拨动杆顺时针偏转，也可以逆时针偏转。

需要说明的是，固定台位于基板200上，连接臂与固定台连接，拨动杆与连接臂连接，相应的拨动杆能够受到固定台为偏转提供支撑。

伸缩结构位于连接臂的两侧，且伸缩结构的一端与固定台连接，另一端与拨动杆连接。在拨动步骤中，连接臂一侧的伸缩结构相对于初始状态伸长，使连接臂另一侧的伸缩结构相对于初始状态压缩，两个伸缩结构驱动拨动杆发生偏转。

在拨动步骤中，连接臂两侧的伸缩结构均沿着第一方向发生线性伸缩。

形成第二柱体203的步骤中，在伸缩区中形成伸缩结构(图中未示出)，所述伸缩结构包括：固定电极板和位于所述固定电极板之间的可动电极板。具体的，在伸缩区中，第一柱体201和位于第一柱体201上的第二柱体203作为固定电极板，位于固定电极板之间的第一牺牲层202上的第二柱体203作为可动板电极极。通过控制固定电极板和可动电极板之间的电位差，相应的，固定电极板和可动电极板之间相互排斥或者相互吸合，使得伸缩结构在第一方向上发生伸长或压缩。

具体的，所述固定电极板，固定在所述基板200上；所述可动电极板，悬置于所述基板200上。

具体的，基板200与伸缩结构中的固定电极板固定连接，可动电极板悬浮在基板200上，在伸缩结构工作时，固定电极板相对于基板200固定，通过控制固定电极板和可动电极板之间的电位差，可动电极板与固定电极板之间相互排斥或者相互吸合，使得伸缩结构在第一方向上发生伸长或压缩。

需要说明的是，形成第二柱体203的步骤中，还形成弹性部件，弹性部件将拨动杆和伸缩结构连接，将固定台和伸缩结构连接。伸缩结构与固定台以及拨动杆均通过弹性部件连接，在进行拨动步骤和回位步骤的过程中，伸缩结构能够在第一方向上伸长或缩短，弹性部件使得伸缩结构始终与固定台以及拨动杆连接，便于将两个伸缩结构的伸缩差提供的作用力传递给拨动杆，从而拨动杆发生偏转，使得拨动杆拨动啮合传动机构发生转动。

本实施例中弹性部件为弹簧。

本实施例中，弹性部件的材料可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅、锗、锗硅、碳硅、碳锗硅、砷化铟、砷化镓、磷化铟或者其它III/V化合物半导体，还包括这些半导体构成的多层结构等，或者为绝缘体上硅、绝缘体上层叠硅、绝缘体上层叠锗化硅、绝缘体上锗化硅以及绝缘体上锗，或者还可以为双面抛光硅片，也可为氧化铝等的陶瓷基底、石英或玻璃基底等。

啮合传动机构用于将伸缩结构给予拨动杆的偏转转化为步进轨道的位移量。

形成第二柱体203的步骤中，两个传动区II中的啮合传动机构相啮合，两个轨道区I中的步进轨道相平行，一个步进轨道与一个啮合传动机构啮合。两个啮合传动机构相互锁定，使得步进轨道不易发生位移，有利于提高致动器的控制性。

本实施例中，形成第二柱体203的步骤中，传动区II中的第一柱体201和位于第一柱体201上的第二柱体203作为堆叠柱，靠近固定台区的堆叠柱作为第一固定轴206，位于第一固定轴206侧部的第二柱体203作为第一齿轮208，第一齿轮208和拨动杆相啮合；远离固定台区的堆叠柱作为第二固定轴207，位于第二固定轴207侧部的第二柱体203作为第二齿轮209，第二齿轮209与第一齿轮208和步进轨道均相啮合。

在致动器工作时，第一齿轮208与第一固定轴206转动连接，第一齿轮208与两个拨动杆相啮合；第二齿轮209与第二固定轴207转动连接，且第二齿轮209与第一齿轮208相啮合，且第二齿轮209与后续形成的步进轨道啮合；轨道区I中第一牺牲层202上的第二柱体203为后续形成步进轨道做准备，轨道区I中第一牺牲层202上的第二柱体，位于第一固定轴206轴心和第二固定轴207轴心所在平面的一侧或两侧。其他实施例中，啮合传动机构除了第一固定轴和第二固定轴外，还可以有其他固定轴，以及与其他固定轴相匹配的齿轮。

本实施例中，第二固定轴207的延伸方向与所述基板200的表面相垂直，第一固定轴206的延伸方向与所述基板200的表面相垂直，也就是说所述第一固定轴206的延伸方向与所述第二固定轴207的延伸方向平行；步进轨道后续形成在第一固定轴206轴心和第二固定轴207轴心所在平面的一侧或两侧。第一固定轴207的延伸方向和第二固定轴207的延伸方向相同，相应使得啮合传动机构易于制造。其他实施例中，第二固定轴的延伸方向与第一固定轴的延伸方向还可以相交叉。

第一固定轴206用于固定第一齿轮208的转动位置。

第一齿轮208同时与两个拨动杆相啮合，第一齿轮208用于接收拨动杆的偏转，将拨动杆的偏转传递至第二齿轮209。

第一固定轴207用于固定第二齿轮209的转动位置。

第二齿轮209同时与第一齿轮208和步进轨道相啮合，第二齿轮209用于接收第一齿轮208的偏转，并将接收到的偏转转化为步进轨道的位移量。

需要说明的是，在致动器工作过程中，步进轨道的位移方向与致动器处于初始状态时的连接臂的延伸方向相同，且第一固定轴206和第一固定轴207轴心线所在平面与连接臂的延伸方向平行。本实施例中，形成第二柱体203的步骤中，第二齿轮209的基圆直径大于第一齿轮208的基圆直径。第二齿轮209的基圆直径大于第一齿轮208的基圆直径，使得致动器工作过程中，步进轨道与固定台和伸缩结构不易发生干涉。

本实施例中，形成第二柱体203的步骤中，连接臂为两个，两个连接臂位于固定台的同一侧；啮合传动机构的数量为两个，且两个啮合传动机构相啮合；步进轨道的数量为两个，两个步进轨道相平行，且步进轨道分立于两个啮合传动机构以及两个连接臂的两侧。

形成第二柱体203的步骤中，还在两个轨道区I的同一侧形成连接两个步进轨道的轨道固定端205。轨道固定端205用于固定后续形成的两个步进轨道，使得两个步进轨道能够同时发生位移，有利于增加致动器运行的稳固性。且在致动器的浮接状态下，两个啮合传动机构相互锁定，使得步进轨道不易发生位移，有利于提高致动器的控制性。

本实施例中，两个啮合传动机构相啮合指代的是，两个啮合传动机构中的两个第二齿轮209相啮合。需要说明的是，两个啮合传动机构中的两个第二齿轮209的齿数可以不同，只要满足两个第二齿轮209相啮合的同时，两个第二齿轮209还能分别和两个步进轨道相啮合即可。需要说明的是，当两个啮合传动机构中的第二齿轮209的齿数不同时，两个第二齿轮209与步进轨道啮合的时序不同，也就是说，两个第二齿轮209先后推动步进轨道发生位移，有利于提高啮合的平顺性，使得致动器工作时不易出现顿挫。

形成第二柱体的步骤中，轨道区I中的第一柱体201和位于第一柱体201上的第二柱体作为轨道固定柱205。

需要说明的是，形成第二柱体203的步骤中，第一牺牲层202上的第二柱体203相间隔的位于轨道固定柱205的两侧。后续在第一牺牲层202正上方的第二柱体203上形成第三柱体，第一牺牲层202正上方的第二柱体203和第三柱体作为步进轨道，步进轨道之间的区域作为通槽，后续去除第一牺牲层202和第二牺牲层后，轨道固定柱205和通槽滑动配合。

在致动器工作时，步进轨道通过通槽111与轨道固定柱112滑动配合，通槽111和轨道固定柱滑动配合进一步限定步进轨道的位移方向，提升步进轨道位移的稳定性。

参考图9，致动器的形成方法还包括：形成第二柱体203后，在第二柱体203露出的第一牺牲层202上形成第二牺牲层210。

在第二柱体203露出的第一牺牲层202上形成第二牺牲层210，为后续形成第三柱体的做准备。

形成第二牺牲层210的步骤包括：在第二柱体203露出的第一牺牲层202上以及第二柱体上形成第二牺牲材料层(图中未示出)；采用平坦化处理，去除高于第二柱体的第二牺牲材料层，剩余的在第二柱体203露出的第一牺牲层202上形成第二牺牲材料层，作为第二牺牲层210。

本实施例中，第二牺牲层210的材料包括氧化硅。其他实施例中，第二牺牲层的材料还可以为氮化硅、氮氧化硅等其他绝缘材料。

本实施例中，采用化学气相沉积工艺形成第二牺牲材料层。

本实施例中，采用化学机械平坦化工艺对第二牺牲材料层进行平坦化处理。

参考图10，在轨道区I中，在第一牺牲层正上方的第二柱体203上形成第三柱体211，轨道区I中，第二柱体203和第三柱体2011的叠层结构作为步进轨道204。

第三柱体211用于和轨道区I中第一牺牲层202上的第二柱体203共同构成步进轨道204，步进轨道204和啮合传动机构相啮合。步进轨道204中具有与啮合传动机构相啮合的齿形。

本实施例中，第三柱体211的材料可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅、锗、锗硅、碳硅、碳锗硅、砷化铟、砷化镓、磷化铟或者其它III/V化合物半导体，还包括这些半导体构成的多层结构等，或者为绝缘体上硅、绝缘体上层叠硅、绝缘体上层叠锗化硅、绝缘体上锗化硅以及绝缘体上锗，或者还可以为双面抛光硅片，也可为氧化铝等的陶瓷基底、石英或玻璃基底等。

本实施例中，形成第三柱体211的步骤包括：在第二牺牲层210以及第二柱体203上形成第三材料层(图中未示出)；对第三材料层进行平坦化处理；对第三材料层进行平坦化处理后，图形化第三材料层，剩余的第三材料层，作为第三柱体211。

本实施例中，采用化学机械平坦化工艺对第三材料层进行平坦化处理。

本实施例中，采用物理气相沉积工艺形成第三材料层。其他实施例中，还可以采用化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺形成第三材料层。

形成第三柱体211的步骤中，还在传动区II的第一柱体201正上方的第二柱体203上形成第五柱体212。

第五柱体212为后续在传动区II中形成滑轨锁位帽做准备。

需要说明的是，第五柱体212和第三柱体211在一步骤形成。

参考图11，在第三柱体211露出的第二牺牲层210和第二柱体203上形成第三牺牲层213。

第三牺牲层213为后续形成第四柱体做准备。第三牺牲层213的材料和形成方法与第一牺牲层202相同，在此不再赘述。

参考图12，在第三柱体211和第三牺牲层213上形成第四柱体，第三牺牲层213和步进轨道204正方上的第四柱体作为封盖214，封盖214中具有露出第一固定轴206和第二固定轴207所在区域的滑槽216。

形成第四柱体的步骤中，还在第五柱体212上形成第六柱体217。

第六柱体217和第五柱体212，以及后续形成在第六柱体217上的第七柱体共同构成小径端，在致动器工作时，小径端与滑槽216滑动配合。

本实施例中，形成第四柱体和第六柱体的步骤包括：在第三牺牲层213和第三柱体211上形成第四材料层；对第四材料层进行平坦化处理；对第四材料层进行平坦化处理后，图形化第四材料层，剩余的位于第三牺牲层213和步进轨道204正方上的第四材料层，作为第四柱体，剩余第五柱体212正上方的第四材料层作为第六柱体。

本实施例中，采用化学机械平坦化工艺对第四材料层进行平坦化处理。

本实施例中，采用物理气相沉积工艺形成第四材料层。其他实施例中，还可以采用化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺形成第四材料层。

参考图13，在第四柱体和第六柱体217之间的第三牺牲层213上形成第四牺牲层218。

第四牺牲层218为后形成第七柱体做准备。第四牺牲层218的材料和形成方法与第一牺牲层202相同，在此不再赘述。

参考图14，形成第四牺牲层218后，在第六柱体217上形成第七柱体219，第七柱体219、位于第七柱体219下方的第六柱体217以及位于第六柱体217下方的第五柱体212作为小径端222。

小径端222贯穿滑槽216(如图12所示)且分别与第一固定轴206和第一固定轴207的顶部连接，后续去除第一牺牲层202、第二牺牲层210、第三牺牲层213以及第四牺牲层218后，小径端222与滑槽216滑动连接。小径端222与滑槽216滑动配合，限制了步进轨道204在第一方向移动，有利于增加致动器运行的稳固性。

形成第七柱体219的步骤包括：在第四牺牲层218、第四柱体以及第六柱体217上形成第五材料层；对第五材料层进行平坦化处理；对第五材料层进行平坦化处理后，图形化第五材料层，剩余的位于第六柱体217正上方的第五材料层，作为第七柱体219。

本实施例中，采用化学机械平坦化工艺对第五材料层进行平坦化处理。

本实施例中，采用物理气相沉积工艺形成第五材料层。其他实施例中，还可以采用化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺形成第五材料层。

参考图15，在第七柱体219的露出的第四牺牲层218和第四柱体上形成第五牺牲层220。

第五牺牲层220为后形成第八柱体做准备。第五牺牲层220的材料和形成方法与第一牺牲层202相同，在此不再赘述。

参考图16，形成第五牺牲层220后，在第七柱体219上形成第八柱体，第八柱体作为大径端221，小径端222和大径端221作为滑轨锁位帽，大径端221在基板200上的投影与封盖214在基板200上的投影有重叠。

小径端222与第一固定轴206和第一固定轴207的顶部连接，也就是说滑轨锁位帽与第一固定轴206和第一固定轴207固定连接，在致动器工作时，小径端222与滑槽216滑动配合，封盖214和滑轨锁位帽进一步限定步进轨道204的位移方向，有利于增加致动器运行的稳固性。

形成第八柱体的步骤包括：在第五牺牲层220以及第七柱体219上形成第六材料层；对第六材料层进行平坦化处理；对第六材料层进行平坦化处理后，图形化第六材料层，剩余的位于第七柱体219正上方的第六材料层，作为第八柱体。

本实施例中，采用化学机械平坦化工艺对第六材料层进行平坦化处理。

本实施例中，采用物理气相沉积工艺形成第六材料层。其他实施例中，还可以采用化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺形成第六材料层。

参考图17，形成第二柱体203后，去除第一牺牲层202。

去除第一牺牲层202，用于形成致动器。

具体的，形成滑轨锁位帽后，去除第一牺牲层202。

且去除第一牺牲层的步骤中，还去除第二牺牲层210、第三牺牲层213、第四牺牲层218以及第五牺牲层220。

本实施例中，采用湿法刻蚀工艺去除第一牺牲层202、第二牺牲层210、第三牺牲层213、第四牺牲层218以及第五牺牲层220。第一牺牲层202、第二牺牲层210、第三牺牲层213、第四牺牲层218以及第五牺牲层220的材料均为氧化硅，相应的，湿法刻蚀工艺中采用的刻蚀溶液为氟化氢溶液。

相应的，本发明还提供一种致动器的驱动方法，用于驱动前述实施例的致动器。结合图1，参考图18，示出了本发明驱动方法一实施例中各步骤对应的结构示意图。

执行初始驱动处理，使得致动器处于浮接状态，伸缩结构处于初始状态；在初始驱动处理后，对伸缩结构105执行一次或多次位移处理，位移处理包括拨动步骤和回位步骤，拨动步骤使一个伸缩结构105相对于初始状态伸长，使另一个伸缩结构105相对于初始状态压缩，两个伸缩结构105驱动两个拨动杆104发生偏转，拨动杆104驱动啮合传动结构102发生转动，啮合传动结构102驱动步进轨道106发生移动；啮合传动结构102驱动步进轨道106发生移动后，对伸缩结构105执行回位步骤，使得致动器处于浮接状态。

本发明实施例提供的致动器中，在工作时，执行初始驱动处理，致动器处于浮接状态，伸缩结构105处于初始状态，在初始驱动处理后，对伸缩结构105执行一次或多次位移处理，位移处理包括拨动步骤和回位步骤，拨动步骤使一个伸缩结构105相对于初始状态伸长，使另一个伸缩结构105相对于初始状态压缩，两个伸缩结构105驱动两个拨动杆104相对于固定台101发生偏转，拨动杆104驱动啮合传动机构102发生转动，啮合传动机构102驱动步进轨道106发生位移；啮合传动机构102驱动步进轨道106发生位移后，对伸缩结构105执行回位步骤，使得伸缩结构105处于浮接状态，两个伸缩结构105恢复到初始状态。通过位移处理，能够将拨动杆104的偏转，转变成步进轨道106的微小位移，通过重复上述的工作过程，能够将拨动杆104周期性的偏转累积成步进轨道106较大的位移，且单次拨动杆104的偏转引起的步进轨道106的移动步长小，因此，本发明提供的致动器具有行程大、移动精度高的优点，且本发明提供的致动器适用于半导体工艺制造，还有利于实现批量化生产、较低成本和较高的集成度。

本实施例中，拨动步骤中，靠近步进轨道106一侧的伸缩结构105相对于初始状态伸长。

本实施例中，伸缩结构105包括固定电极板1052和位于固定电极板1052之间的可动电极板1051。通过控制固定电极板1052和可动电极板1051之间的电位差，相应的，固定电极板1052和可动电极板1051之间相互排斥或者相互吸合，使得伸缩结构105发生伸长或压缩。

本实施例中，啮合传动机构102包括：第一固定轴108；第一齿轮1021，与第一固定轴108转动连接，第一齿轮1021与两个拨动杆104相啮合；第二固定轴109，位于第一固定轴108远离固定台101的一侧，第二固定轴109的延伸方向与第一固定轴108的延伸方向相同；第二齿轮1022，与第二固定轴109转动连接，且第二齿轮1022与第一齿轮1021相啮合，且第二齿轮1022与步进轨道106啮合；步进轨道106，位于第一固定轴108轴心和第二固定轴109轴心所在平面的一侧或两侧。其他实施例中，啮合传动机构除了第一固定轴和第二固定轴外，还可以有其他固定轴，以及与其他固定轴相匹配的齿轮。

所述致动器还包括：连接臂103，悬浮于所述基板116上，所述连接臂103的一端与所述固定台101连接，所述连接臂103的另一端与两个所述拨动杆104连接。所述伸缩结构105，位于所述连接臂103的两侧。

连接臂103用于将拨动杆104和固定台101柔性连接。在拨动杆104相对于固定台101发生偏转的过程中，拨动杆104带动连接臂103发生翘曲；在回位步骤中，因为连接臂103起到将拨动杆104与固定台101柔性连接的作用，连接臂103不会对拨动杆104有力的作用，拨动杆104能够避让啮合传动机构102，使得拨动杆104不易拨动啮合传动机构102发生转动。

本实施例中，连接臂103为两个，两个连接臂103位于固定台101的同一侧；啮合传动机构102的数量为两个，且两个啮合传动机构102相啮合；步进轨道106的数量为两个，两个步进轨道106相平行，且步进轨道106分立于两个啮合传动机构102以及两个连接臂103的两侧。致动器还包括：轨道固定端110，与两个步进轨道106的同一端连接。

连接臂103、啮合传动机构102以及步进轨道106的数量均为两个，轨道固定端110，与两个步进轨道106的同一端连接，用于固定两个步进轨道106，使得两个步进轨道106能够同时发生位移，有利于增加致动器运行的稳固性。且在致动器的浮接状态下，两个啮合传动机构102相互锁定，使得步进轨道不易发生位移，有利于提高致动器的控制性。

本实施例中，拨动步骤中，靠近步进轨道106一侧的伸缩结构105相对于初始状态伸长，也就是说，连接臂103中靠近步进轨道106一侧的伸缩结构105相对于初始状态伸长。相应的，波动杆104(a)顺时针偏转，相应的第一齿轮1021(a)逆时针旋转，第二齿轮1022(a)顺时针旋转，步进轨道106(a)获得向上的位移；波动杆104(b)逆时针偏转，相应的第一齿轮1021(b)顺时针旋转，第二齿轮1022(b)逆时针旋转，步进轨道106(b)获得向上的位移。

其他实施例中，拨动步骤中，靠近步进轨道106一侧的伸缩结构105相对于初始状态收缩，也就是说，连接臂103中靠近步进轨道106一侧的伸缩结构105相对于初始状态收缩。相应的，波动杆104(b)顺时针偏转，相应的第一齿轮1021(b)逆时针旋转，第二齿轮1022(b)顺时针旋转，步进轨道106(b)获得向下的位移；波动杆104(a)逆时针偏转，相应的第一齿轮1021(a)顺时针旋转，第二齿轮1022(a)逆时针旋转，步进轨道106(a)获得向下的位移。

参考图19，示出了本发明电子设备一实施例的结构示意图。

电子设备包括：本发明实施例提供的致动器；与致动器连接的被移动部件。

具体的，被移动部件包括图像传感器、射频发生器、镜片、棱镜、光栅或波导。

本实施例中，电子设备可以为中间组件，例如：摄像模组、镜头组件等。电子设备还可以为终端设备，例如：电子设备800。

本实施例中，致动器的数量为一个或者多个，致动器的一端与被移动部件的同一端连接。致动器使被移动部件发生位移。

通过本发明实施例提供的致动器移动被移动部件，有利于精确控制被移动部件的移动量，具有行程大、移动精度高的优点，且本发明提供的致动器适用于半导体工艺制造，还有利于实现批量化生产、较低成本和较高的集成度。

其他实施例中，伸缩结构的数量为多个，多个伸缩结构沿圆周方向等角度排布在被伸缩部件周围。

致动器可以采用前述实施例致动器的形成方法所形成，也可以采用其他致动器的形成方法所形成。本实施例中，对致动器的具体描述，可参考前述实施例中的相应描述，本实施例在此不再赘述。虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (31)

1.一种致动器，其特征在于，包括：

基板；

固定台，位于所述基板上；

拨动杆，悬浮于所述基板上；

伸缩结构，位于所述固定台和所述拨动杆之间，且所述伸缩结构的一端与固定台连接，另一端与所述拨动杆连接；

位于基板上的啮合传动机构，位于所述拨动杆远离所述固定台的一侧，且所述啮合传动机构与所述拨动杆相啮合；

步进轨道，悬置于所述基板上，且与所述啮合传动机构相啮合。

2.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述拨动杆的数量为两个，且两个所述拨动杆呈分叉状；

所述致动器还包括：连接臂，悬浮于所述基板上，所述连接臂的一端与所述固定台连接，所述连接臂的另一端与两个所述拨动杆连接；

所述伸缩结构，位于所述连接臂的两侧。

3.如权利要求2所述的致动器，其特征在于，所述连接臂的数量为两个，两个所述连接臂位于所述固定台的同一侧；

所述啮合传动机构的数量为两个，且两个所述啮合传动机构相啮合；

所述步进轨道的数量为两个，两个所述步进轨道相平行，且所述步进轨道分立于两个所述啮合传动机构以及两个连接臂的两侧；

所述致动器还包括：轨道固定端，与两个所述步进轨道的同一端连接。

4.如权利要求2所述的致动器，其特征在于，所述步进轨道的数量为一个；所述固定台的数量为两个，两个所述固定台分别位于所述步进轨道的两侧；

所述连接臂的数量为两个，两个所述连接臂分别位于所述步进轨道的两侧；

所述啮合传动机构的数量为两个，两个所述啮合传动机构分别位于所述步进轨道的两侧，且均与所述步进轨道相啮合。

5.如权利要求2所述的致动器，其特征在于，所述固定台的数量为一个；

所述连接臂的数量为一个；

所述啮合传动机构的数量为一个；

所述步进轨道的数量为两个，两个所述步进轨道平行设置，两个所述步进轨道分别位于所述啮合传动机构的两侧，且两个所述步进轨道均与所述啮合传动机构相啮合。

6.如权利要求1至5任一项所述的致动器，其特征在于，所述啮合传动机构包括：

第一固定轴，固定于所述基板上；

第一齿轮，与所述第一固定轴转动连接，所述第一齿轮与所述拨动杆相啮合；

第二固定轴，固定于所述基板上，位于所述第一固定轴远离所述固定台的一侧；

第二齿轮，与所述第二固定轴转动连接，且所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合，且所述第二齿轮与所述步进轨道相啮合。

7.如权利要求6所述的致动器，其特征在于，所述第二固定轴的延伸方向与所述基板的表面相垂直，所述第一固定轴的延伸方向与所述基板的表面相垂直；

所述步进轨道，位于所述第一固定轴轴心和第二固定轴轴心所在平面的一侧或两侧。

8.如权利要求6所述的致动器，其特征在于，所述第二齿轮的基圆直径大于所述第一齿轮的基圆直径。

9.如权利要求1至5任一项所述的致动器，其特征在于，所述伸缩结构包括固定电极板和位于所述固定电极板之间的可动电极板；

所述固定电极板，固定在所述基板上；

所述可动电极板，悬置于所述基板上。

10.如权利要求1至5任一项所述的致动器，其特征在于，所述致动器还包括：弹性部件，所述弹性部件将伸缩结构与所述固定台连接，将所述拨动杆与所述伸缩结构连接。

11.如权利要求10所述的致动器，其特征在于，所述弹性部件包括：弹簧。

12.如权利要求6所述的致动器，其特征在于，所述致动器还包括：封盖，位于所述步进轨道上，且与所述步进轨道连接，所述封盖具有露出所述第一固定轴和第二固定轴所在区域的滑槽；

所述致动器还包括：滑轨锁位帽，所述滑轨锁位帽包括小径端和位于所述小径端上方的大径端，所述小径端与所述滑槽滑动连接，所述滑轨锁位帽的数量为两个，所述小径端贯穿所述滑槽且分别与第一固定轴和第二固定轴的顶部连接，在所述封盖表面的法线方向上，所述大径端以及所述封盖有重叠。

13.如权利要求1至5任一项所述的致动器，其特征在于，所述步进轨道中具有通槽；

所述致动器还包括：轨道固定柱，位于所述基板上，所述轨道固定柱与所述通槽滑动配合。

14.一种致动器的形成方法，其特征在于，包括：

提供基板，所述基板包括固定台区、伸缩区、传动区以及轨道区，所述伸缩区位于所述固定台区的一侧，所述传动区位于所述伸缩区远离固定台区的一侧，所述轨道区位于所述固定台区、伸缩区和传动区的同一侧；

在所述基板上形成第一柱体，所述第一柱体分立于所述固定台区、伸缩区以及传动区；

在所述第一柱体露出的所述基板上形成第一牺牲层；

在所述第一柱体上以及第一牺牲层上形成第二柱体，位于所述固定台区中的所述第一柱体和位于所述第一柱体上的所述第二柱体作为固定台，位于所述伸缩区的所述第一牺牲层上的第二柱体作为拨动杆，且所述拨动杆，位于所述伸缩区的所述第一柱体和位于第一柱体上方的所述第二柱体作为伸缩结构，且伸缩结构一端与所述固定台连接，一端与所述拨动杆连接，位于所述传动区的所述第一柱体和第二柱体作为啮合传动机构，所述啮合传动机构与所述拨动杆相啮合；

所述轨道区中，在所述第一牺牲层正上方的所述第二柱体上形成第三柱体，所述轨道区中，所述第二柱体和第三柱体的叠层结构作为步进轨道；形成所述第三柱体后，去除所述第一牺牲层。

15.如权利要求14所述的致动器的形成方法，其特征在于，形成所述第二柱体的步骤中，所述拨动杆的数量为两个，且两个所述拨动杆呈分叉状；

形成所述第二柱体的步骤中，位于所述伸缩区的所述第一牺牲层上的第二柱体还作为连接臂，所述连接臂的一端与所述两个拨动杆连接，所述连接臂的一端与所述固定台连接，

所述连接臂形成在所述两个拨动杆靠近所述固定台区的一端；

所述伸缩结构形成在所述连接臂的两侧。

16.如权利要求15所述的致动器的形成方法，其特征在于，提供所述基板的步骤中，所述伸缩区、传动区以及轨道区的数量均为两个，两个所述伸缩区位于所述固定台区的同一侧，所述轨道区位于两个所述伸缩区和传动区的两侧；

形成所述第二柱体的步骤中，两个所述传动区中的所述啮合传动机构相啮合，两个所述轨道区中的所述步进轨道相平行，一个所述步进轨道与一个所述啮合传动机构相啮合；

形成所述第二柱体的步骤中，还在两个所述轨道区的同一侧形成连接两个所述步进轨道的轨道固定端。

17.如权利要求15或16所述的致动器的形成方法，其特征在于，形成所述第一柱体的步骤中，所述传动区中具有两个所述第一柱体；

形成所述第二柱体的步骤中，所述传动区中的所述第一柱体和位于所述第一柱体上的所述第二柱体作为堆叠柱，靠近所述固定台区的所述堆叠柱作为第一固定轴，所述传动区中位于所述第一固定轴侧部的所述第二柱体作为第一齿轮，所述第一齿轮和所述拨动杆相啮合；

远离所述固定台区的所述堆叠柱作为第二固定轴，所述传动区中，位于所述第二固定轴侧部的所述第二柱体作为第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮和所述步进轨道均相啮合。

18.如权利要求17所述的致动器的形成方法，其特征在于，形成所述第二柱体的步骤中，所述第二固定轴的延伸方向与所述基板的表面相垂直，所述第一固定轴的延伸方向与所述基板的表面相垂直；

形成所述第二柱体的步骤中，在所述步进轨道位于所述第一固定轴轴心和第二固定轴轴心所在平面的一侧或两侧。

19.如权利要求17所述的致动器的形成方法，其特征在于，形成所述第二柱体的步骤中，所述第二齿轮的基圆直径大于所述第一齿轮的基圆直径。

20.如权利要求15或16所述的致动器的形成方法，其特征在于，形成所述第二柱体的步骤中，所述伸缩结构包括：固定电极板和位于所述固定电极板之间的可动电极板；

所述固定电极板，固定在所述基板上；

所述可动电极板，悬置于所述基板上。

21.如权利要求15或16所述的致动器的形成方法，其特征在于，形成所述第二柱体的步骤中，还形成弹性部件，所述弹性部件将拨动杆和伸缩结构连接，将连接固定台和伸缩结构连接。

22.如权利要求17所述的致动器的形成方法，其特征在于，形成所述第一柱体的步骤中，所述第一柱体还形成在所述轨道区中；

形成所述第二柱体的步骤中，所述轨道区中的所述第一柱体和位于所述第一柱体上的所述第二柱体作为轨道固定柱；

形成所述第二柱体的步骤中，所述第一牺牲层上的所述第二柱体相间隔的位于所述轨道固定柱的两侧；

所述致动器的形成方法还包括：形成所述第二柱体后，在所述第二柱体露出的所述第一牺牲层上形成第二牺牲层；

在所述第三柱体露出的所述第二牺牲层和第二柱体上形成第三牺牲层；

在所述第三柱体和第三牺牲层上形成第四柱体，所述第三牺牲层、步进轨道上方的所述第四柱体作为封盖，所述封盖中具有露出所述第一固定轴和第二固定轴所在区域的滑槽。

23.如权利要求22所述的致动器的形成方法，其特征在于，形成所述第三柱体的步骤中，还在所述传动区的所述第一柱体正上方的所述第二柱体上形成第五柱体；

形成所述第四柱体的步骤中，还在所述第五柱体上形成第六柱体；

在所述第四柱体和第六柱体之间的第三牺牲层上形成第四牺牲层；

形成第四牺牲层后，在所述第六柱体上形成第七柱体，所述第七柱体、位于所述第七柱体下方的第六柱体以及位于所述第六柱体下方的第五柱体作为小径端；

在所述第七柱体露出的所述第四牺牲层和第四柱体上形成第五牺牲层；

形成所述第五牺牲层后，在所述第七柱体上形成第八柱体，所述第八柱体作为大径端，所述小径端和大径端作为滑轨锁位帽，所述大径端在所述基板上的投影与所述封盖在所述基板上的投影有重叠。

24.如权利要求23所述的致动器的形成方法，其特征在于，去除所述第一牺牲层的步骤中，还去除所述第二牺牲层、第三牺牲层、第四牺牲层以及第五牺牲层。

25.如权利要求15或16所述的致动器的形成方法，其特征在于，所述第一柱体的形成步骤包括：在所述基板上形成第一材料层；对所述第一材料层进行平坦化处理；对所述第一材料层进行平坦化处理后，图形化所述第一材料层，剩余的所述第一材料层作为第一柱体。

26.如权利要求15或16所述的致动器的形成方法，其特征在于，在所述第一柱体上以及第一牺牲层上形成第二柱体的步骤包括：在所述第一柱体上以及所述第一牺牲层上形成第二材料层；对所述第二材料层进行平坦化处理；对所述第二材料层进行平坦化处理后，图形化所述第二材料层，剩余的所述第二材料层作为第二柱体。

27.一种如权利要求1至13任一项所述致动器的驱动方法，其特征在于，包括：

执行初始驱动处理，使得致动器处于浮接状态，所述伸缩结构处于初始状态；

在所述初始驱动处理后，对所述伸缩结构执行一次或多次位移处理，所述位移处理包括拨动步骤和回位步骤，所述拨动步骤使一个所述伸缩结构相对于初始状态伸长，使另一个所述伸缩结构相对于初始状态压缩，两个所述伸缩结构驱动两个所述拨动杆发生偏转，所述拨动杆驱动啮合传动机构发生转动，所述啮合传动机构驱动步进轨道发生移动；

所述啮合传动机构驱动步进轨道发生移动后，对所述伸缩结构执行回位步骤，使得所述致动器处于浮接状态。

28.如权利要求27所述的致动器的驱动方法，其特征在于，所述拨动步骤中，靠近所述步进轨道的所述伸缩结构相对于所述初始状态伸长。

29.如权利要求27所述的致动器的驱动方法，其特征在于，所述拨动步骤中，靠近所述步进轨道的所述伸缩结构相对于所述初始状态收缩。

30.一种电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至13任一项所述的致动器；

与所述致动器连接的被移动部件。

31.如权利要求30所述的电子设备，其特征在于，所述被移动部件包括图像传感器、射频发生器、镜片、棱镜、光栅或波导。

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