JP2005134895A - 微小可動デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】 光スイッチのミラーの二つの切替え位置をヒンジにより自己保持させ、作製歩留りが高いものとする。
【解決手段】 ミラー４を保持する可動ロッド７を、変形Ｓ字状板ばねヒンジ６Ａ〜６Ｄにより固定部１０に支持し、ロッド７に固定した櫛歯電極５と、固定櫛歯電極８との間に電圧を印加し、その静電吸引力によりミラー４を中心部１ｃから抜き、その状態を、ヒンジ６Ａ〜６Ｄの屈曲状態の反転により、印加電圧解除後も自己保持し、この状態で電極８と電極９間に電圧を印加して、ミラー４を中心部１ｃに移動させ、ヒンジ６Ａ〜６Ｄが前の形状に反転し、印加電圧解除後もその状態を保持する。作製初期状態でヒンジ６Ａ〜６Ｄとその両側の対向壁面との間隔Ｄ１とＤ３、またＤ２とＤ４をそれぞれ同一とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、静電駆動部により駆動されるミラーを可動部としてもつ光スイッチ、可動電極を可動部としてもつリレーデバイスなど基板上にヒンジにより可動部が保持され、そのヒンジの２つの異なる屈曲状態で可動部を安定に自己保持し、かつそのヒンジの可動範囲を挟んで両側に壁面が上記基板に形成されている微小可動デバイスに関する。

可動部が２つの安定状態に自己保持されるものでないが、可動部を備える微小可動デバイス、特にフォトリソグラフィによるマスクの形成と、ガス反応性の異方性ドライエッチングにより作製されるものとして基板上にミラー、ヒンジ、アクチュエータ、光導波部の各要素を形成し、光導波部にミラーを挿抜することによって光路の切換えを行なう機能を有する光スイッチを説明する。
図３に特許文献１のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems：微小電気機械システム）光スイッチの構造を示す。基板１００（図３では１００ａと１００ｂに分割分離して示しているが一体のものである）の上面（１００ｕ）に４本のファイバ溝１Ａ〜１Ｄが一端を互に連続して十字状に形成され、その互いに直角なファイバ溝１Ａと１Ｂ間の基板１００を駆動体形成部１０１とし、駆動体形成部１０１にファイバ溝１Ａと１Ｂに対しそれぞれ４５度をなすスロット１０３が上面（１００ｕ）に形成され、スロット１０３内に可動ロッド１１６が配され、可動ロッド１１６の両側に支持枠１３４Ａ，１３４Ｂの一端が固定され、支持枠１３４Ａ，１３４Ｂの他端が板ばねヒンジ１２８Ａ，１２８Ｂにより固定支持部１３０Ａ，１３０Ｂに固定され、可動ロッド１１６はその延長方向に、かつ基板１００の板面（上面１００ｕ）と平行に移動自在に保持されている。４本の光ファイバ１０６Ａ〜１０６Ｄがファイバ溝１Ａ〜１Ｄ内に配置され、光ファイバ１０６Ａ〜１０６Ｄの放射状配置の中心部１ｃにミラー１０２が位置して可動ロッド１１６の一端に支持され、可動ロッド１１６の他端に櫛歯型静電アクチュエータ１２２が連結される。

櫛歯型静電アクチュエータ１２２は可動ロッド１１６の両側にそれぞれ延長された可動櫛歯電極１１０と固定櫛歯電極１０８が可動ロッド１１６の延長方向に配列され、可動櫛歯電極１１０が可動ロッド１１６に固定され、固定櫛歯電極１０８が、駆動体形成部１０１にそれぞれ固定される。なお基板１００の上面１００ｕの駆動体形成部１０１領域に浅い方形状凹部１１５がスロット１０３とつながって形成され、この凹部１１５内に可動ロッド１１６が延長挿入され、静電アクチュエータ１２２、ヒンジ１２８Ａ，１２８Ｂ、支持枠１３４Ａ，１３４Ｂが位置され、固定櫛歯電極１０８、固定支持部１３０Ａ，１３０Ｂは凹部１１５の底に固定されているが、その他の可動部は凹部１１５の底面との間に隙間があり浮かされている。櫛歯電極１１０と１０８の間に電圧を印加することにより静電気の吸引力が発生し、可動ロッド１１６が固定櫛歯電極１０８側に移動し、ミラー１０２が中心部１ｃから抜き出た状態に維持させる。この電圧印加を解くと、可動ロッド１１６はヒンジ１２８Ａ，１２８Ｂの復帰力で中心部１ｃに移動しミラー１０２が中心部１ｃに位置し、元の状態に戻る。

ミラー１０２が中心部１ｃに挿入されている状態では光ファイバ１０６Ａから出射した光がミラー１０２で反射されて光ファイバ１０６Ｂに入射し、光ファイバ１０６Ｄから出射した光はミラー１０２で反射されて光ファイバ１０６Ｃに入射する。ミラー１０２を中心部１ｃから抜き出した状態では光ファイバ１０６Ａから出射した光は光ファイバ１０６Ｃに入射し、光ファイバ１０６Ｄから出射した光は受光用光ファイバ１０６Ｂに入射する。
特表２００３−５０６７５５号公報

図３に示した微小光スイッチではミラー１０２を中心部１ｃから抜けている状態を保持するには両櫛歯電極１０８と１１０間に電圧を印加し続けなければならず、その間電力消費がなされ、経済的でない。この点から異なる屈曲状態をもつことができるヒンジを用いることにより、静電型アクチュエータに電圧を印加してミラー１０２を中心部１ｃに位置させた状態、又は中心部１ｃから抜いた状態にすると、電圧印加を解除してもその状態に保持される微小光スイッチを考えた。以下にこの光スイッチを説明する。図４にその平面図を、その断面を図５に示すように、基板３１の上面３１ｕに十字状にファイバ溝１が形成され、十字状ファイバ溝１の中心部１ｃに対し、放射状となっている４本のファイバ溝１Ａ〜１Ｄにそれぞれ、光ファイバ３２Ａ〜３２Ｄが挿入され、図６に示すようにファイバ溝１Ａ〜１Ｄが光ファイバ径に十分近い溝幅で作成されているため上方から圧入すれば溝の両側壁面に安定して挟持されると共に、中心部１ｃの近くの突き当て突部３に各光ファイバ端面が突き当てられて基板３１に対して光ファイバ３２Ａ〜３２Ｄが位置決めされる。各光ファイバ３２Ａ〜３２Ｄの端面は例えば６°に斜面研磨されたコリメーションファイバが用いられた例である。

図４に示すように基板３１の上面３１ｕ側における十字状ファイバ溝１により４分割された１つの領域が駆動体形成部１０とされ、駆動体形成部１０はこれを２分するように中心部１ｃと連通したロッド溝３３が形成され、ロッド溝３３に可動ロッド７が配され、可動ロッド７の中心部１ｃ側の一端にミラー４が保持され、可動ロッド７の両側の各２個所に連結された変形Ｓ字状板ばねヒンジ６Ａ〜６Ｄにより、可動ロッド７がその延長方向に移動自在に駆動体形成部１０に支持される。ヒンジ６Ａ，６Ｃと６Ｂ，６Ｄとの間において、櫛歯型静電アクチュエータが設けられ、その可動櫛歯電極５が可動ロッド７の両側に固定され、可動櫛歯電極５のヒンジ６Ｃ，６Ｄ側とヒンジ６Ａ，６Ｂ側とに第１、第２固定櫛歯電極８，９が駆動体形成部１０に固定されている。また板ばねヒンジ６Ａ，６Ｂと６Ｃ，６Ｄは駆動体形成部１０に形成されたヒンジ用凹部１４ａと１４ｂ内に配されている。

また板ばねヒンジ６Ａ〜６Ｄの断面形状は、その両側面がわずか、例えばθ１＝０．５°程度傾斜したテーパ面とされ、基板３１の表面（上面３１ｕ）側の面６ｓ側より内面に近づくに従って、漸次幅が狭くなるようにされていることが好ましい。例えば図７Ａに示すように下の底辺に対し上辺が広い台形状あるいは図７Ｂに示すようにくさび形三角形状とするとよい。
変形Ｓ字状板ばねヒンジ６Ａ〜６Ｄは異なる屈曲状態を保持するものである。従ってこの光デバイスの作製直後の初期形状（第１安定状態）において、例えばミラー４が中心部１ｃに挿入されているようにする。この時、光ファイバ３２Ａから出射された光はミラー４によって反射され光ファイバ３２Ｂに入射される。光ファイバ３２Ｄから出射された光は光ファイバ３２Ｃへ反射入射される。可動ロッド７、可動櫛歯電極５と板ばねヒンジ６Ａ〜６Ｄを介して電気的につながれている駆動体形成部１０、第２固定櫛歯電極９をそれぞれアースした状態で第１固定櫛歯電極８に電圧を印加すれば、第１固定櫛歯電極８と可動櫛歯電極５との間に静電吸引力が働き、その力が第１安定状態の保持力よりも大きい場合、板ばねヒンジ６Ａ〜６Ｄは第２安定状態へと反転し、その電圧の印加を絶ってもその状態で自己保持される。この時、図８に示すようにミラー４は中心部１ｃから退避した状態となり、光ファイバ３２Ａ，３２Ｄからの各出射光は光ファイバ３２Ｃ，３２Ｂにそれぞれ入射される。駆動体形成部１０、第１固定櫛歯電極８をアースした状態で第２固定櫛歯電極９に電圧を印加すれば、第２固定櫛歯電極９と可動櫛歯電極５との間に静電吸引力が作用し、その力が第２安定状態よりも大きい場合には再び第１安定状態へと戻る。なお、第１又は第２固定櫛歯電極８又は９と可動電極５との間にそれぞれ電圧を印加するには
、例えば第１、第２固定櫛歯電極８，９にそれぞれボンディングワイヤを接続しておき、これらボンディングワイヤと駆動体形成部１０との間に電圧を印加すればよい。また板ばねヒンジ６Ａ〜６Ｂは２つの安定な異なる屈曲状態間を反転することができるものであればよい。

この光デバイスにおいて、ミラー４以外の可動部はミラー駆動方向と平行な中心線（可動ロッド７の中心線）に関して線対称な構造を有し、尚且つ、４本の板ばねヒンジ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄによる可動ロッド７の支持点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（すなわち、ヒンジ反力作用点）は可動櫛歯電極５と可動ロッド７との連結部（すなわち、駆動力作用点Ｓ）に関して対象な位置に配置されている。更に、前記駆動力作用点Ｓは可動部の重心にほぼ一致するように設計されている。このような構造をとることにより、例え、アクチュエータの駆動力が前記可動部を駆動すべき所望の方向とは異なるベクトル成分を含有している場合においても、前記駆動力の不要ベクトル成分に対し前記４本の板ばねヒンジ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄから均等に反力が作用するため、前記可動部の所望の駆動方向以外への動きを効果的に抑制することができる。

また、衝撃力等の外乱が作用した場合においても、１）可動部の重心に関し対称な位置に４本の板ばねヒンジ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄが設けられていること、２）重い構造体である可動櫛歯電極５を４本の板ばねヒンジ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄが均等に支持していること、以上２点の構造的特徴により可動部の不必要な動きを効果的に抑制することができる。
次に図４〜６に示した光デバイスを作製する方法としては以下のようにすることが考えられる。図９はその各工程における図４中５Ａ−５Ａ線断面を示す。

図９Ａに示すように中間絶縁層４１を介して２枚のシリコン単結晶層４２，４３が接合された基板、いわゆるＳＯＩ基板３１を用意する。例えばシリコン単結晶層４２として厚さ３５０μｍの単結晶シリコン基板を用い、そのシリコン基板４２上に厚さ３μｍのシリコン酸化膜４１が中間絶縁層として形成され、更にその上にシリコン単結晶層４３として単結晶のシリコンデバイス層４３が形成されて基板３１とされる。
その基板３１上、つまりシリコンデバイス層４３上にマスク材層４４を形成する。マスク材層４４としては例えばシリコン酸化膜が用いられる。

ミラー４、ヒンジ６Ａ〜６Ｂ、可動ロッド７、可動櫛歯電極５、第１、第２固定櫛歯電極８，９上と、ファイバ溝１、ロッド溝３３及び板ばねヒンジ６Ａ〜６Ｂの屈曲動作に影響を与えない空間部分（ヒンジ用凹部１４）を除く基板３１上、つまりミラー面と、ミラー面以外の基板板面に垂直な側壁面とを規定するパターン、この例では図４に示す形状パターンに、例えばフォトリソグラフィ技術を用いてマスク材層４４をパターニングして図９Ｂに示すようにマスク４５を作成する。
次に例えばＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）によるドライエッチングにより、マスク４５をマスクとしてシリコンデバイス層４３を、図９Ｃに示すように中間絶縁層４１が露出するまで、基板３１の板面に対し、ほぼ垂直にエッチングする。これによりファイバ溝１、ロッド溝３３、ヒンジ用凹部１４、各櫛歯電極の櫛歯などが形成される。

このエッチングにより形成された側壁を含むシリコンデバイス層４３の表面を洗浄した後、中間絶縁層４１に対して選択的なエッチング液、例えば弗素酸（ＨＦ）の５０％溶液（又は弗化水素酸と弗化アンモニウムの混合液）に浸して中間絶縁層４１に対しエッチングを行う。このエッチング時間は、ミラー４、可動櫛歯電極５、ヒンジ６Ａ〜６Ｄ、可動ロッド７などの可動部と対応する部分の中間絶縁層４１は完全に除去されるが、第１、第２固定櫛歯電極８，９の櫛歯以外の部分などの基体３１に固定されているべき部分の中間絶縁層４１は周縁のわずかな部分が除去されるのみとする。このエッチング処理により、
前記可動部は板ばねヒンジ６Ａ〜６Ｄにより、移動自在に基板３１に支持される。またこの例では中間絶縁層４１とマスク材層４４は同一材とし、マスク４５も同時に除去している。

ミラー４の両側面に高反射率の金属、例えばＡｕ／Ｐｔ／Ｔｉ多層膜をスパッタによりコーティングして、ミラー本体を形成する。
以上述べたように異なる２つの屈曲状態をもつばねヒンジを用いることにより、駆動部に電圧を印加してミラーを変位させた後、この電圧の印加を解除してもそのミラーの変位した状態が保持され消費電力を減少させることができる。
しかし、実際にこの光スイッチを試作したところ、図４中に破線で示すように、ヒンジの１乃至複数がこれと対向するヒンジ用凹部１４の壁面に付いた状態になっているものが生じ、歩留りが期待できないことが判明した。このような問題が生じないようにするには、ヒンジ６Ａ〜６Ｄの機械的剛性を大にすればよい、例えばヒンジ６Ａ〜６Ｄの厚みを大きくすればよい。しかしこのようにするとミラーを変位させるための駆動電圧も大きなものが必要となり、このように微小デバイスを用いるモジュールや装置などに比較的大きな電圧源を用意することは適しない。

そこでヒンジが壁面に付いた状態になる原因を追求し、ガス反応性のドライエッチングの後に、ウエットエッチングを行い、その後の乾燥工程が終了した状態においてヒンジが壁面に付いた状態のものが生じることが判明した。そこで乾燥工程として、減圧下で昇華する液体でエッチング液を置換した後、低温にし固化させ、減圧下で昇華させる方法や、液化二酸化炭素（ＣＯ₂ ）でエッチング液を置換し、液相から気相への状態変化を伴わない高温高圧下で行う超臨界乾燥法、あるいは単純に表面張力の小さい液体で置換した後、乾燥するといった方法などについて検討した。これらのなかで、表面張力の小さい液体から乾燥する方法が簡便であるが、確実性に欠けることがわかった。

リレーの可動接点を２安定性のヒンジにより保持し、可動接点を２つの固定接点に対し切替接続してその状態を自己保持させたり固定接点との接触又は非接触にしてその状態を自己保持させたりするリレーデバイス、あるいは前述した光スイッチのミラー部を質量部とし、静電アクチュエータにかえて、静電容量型の変位センサとし、あるしきい値を超える加速度が入力されると質量部の位置が切替わる衝撃センサなどを、微小デバイスとして構成する場合は、同様の問題が生じると考えられる。
この発明目的は２つの異なる屈曲状態をもつヒンジにより可動部を支持し、その可動部の変位された状態を自己保持する微小可動デバイスであって、歩留りよく作製することができるものを提供することにある。

この発明によれば可動部が２つの異なる屈曲状態をもつヒンジにより支持され、ヒンジの２つの安定な屈曲状態の一方において、ヒンジとその両側のヒンジと接触可能な対向壁面との両間隔が、ヒンジの長手方向の各点で互いに等しくされている。ここでヒンジの一端部の壁面との間隔と、他端部の壁面との間隔は等しくなくてもよいことに注意されたい。

図４に示した光スイッチではヒンジ６Ａ〜６Ｄとその両側のヒンジ用凹部１４の対向壁面との間隔、例えばヒンジ６Ａについては間隔Ｄ１とＤ３が異なっているため、デバイス作製時のウエットエッチング後の乾燥工程で図１０に示すようにヒンジ６（６Ａ）の両側においてエッチング液の蒸発状態が不平衡となり、ヒンジの両側の液体が蒸発してしまうタイミングがずれ、ヒンジと壁面との両側において壁面との間隔が狭側は蒸発が遅れ液が残るが間隔が広い側には液がなくなる状態が生じ、この状態で液体の表面張力によりヒンジ６（６Ａ）が凹部１４の壁面に引き寄せられ、乾燥工程が終了してもそのままヒンジ６
（６Ａ）が壁面についたままになってしまうと考えられる。

この発明によればヒンジの長手方向における各点でヒンジの両側でその対応壁面との間隔が互いに等しいため、デバイス作製におけるウエットエッチングの後の乾燥工程で、液体がヒンジの両側で同様に減少してゆくため、ヒンジが壁面についた状態になり難い。

この発明を図４に示した光スイッチを適用した実施形態を、図１に図４及び図５と対応する部分に同一参照番号を付けて示し、重複説明を省略する。
この実施形態では、初期状態、つまり光スイッチを作製した時、図１ではミラー４が十字状ファイバ溝１の中心部１ｃに位置している状態で板ばねヒンジ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄの長手方向における各点の両側のヒンジ用凹部１４ａ，１４ｂとの対向壁面１４ａ１，１４ａ２，１４ａ３，１４ａ４，１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３，１４ｂ４との間隔（距離）は互いに等しくされている。図１の例ではヒンジ６Ａ〜６Ｄと、これらそれぞれ対向するヒンジ用凹部１４ａ，１４ｂの対応壁面とは互いに平行し、ヒンジ６Ａ及び６Ｂとその両側の壁面との間隔（距離）Ｄ１，Ｄ３、ヒンジ６Ｃ及び６Ｄと、その両側の対向壁面との各間隔（距離）Ｄ２，Ｄ４は全て等しくＤ１＝Ｄ２＝Ｄ３＝Ｄ４とされている。しかしＤ１＝Ｄ３かつＤ２＝Ｄ４とするがＤ１≠Ｄ２であってもよい。更にこのように各ヒンジ６Ａ〜６Ｄとその両側の壁面との間隔（距離）がそのヒンジ長手方向における各点で同一、つまり均一でなくてもよい。即ち図２に示すようにヒンジ６（６Ａ）の可動ロッド７側の端部におけるヒンジ６と対向壁面１４ａ１，１４ａ２との間隔（距離）Ｄ３ａとＤ１ａは等しく、ヒンジ６の反対側の端部におけるヒンジ６と対向壁面１４ａ１，１４ａ２との間隔（距離）Ｄ３ｂとＤ１ｂは等しいが、これら両端部の間隔Ｄ３ａとＤ３ｂは互いに異なっていてもよい。また上記のＤ３ｂとＤ１ｂ等を等しくすることは、ヒンジ６Ａ〜６Ｄの全長に亙らなくとも、少なくとも対向する壁面と接触可能な長手方向の各点において成立すればよい。

またこの実施形態においては可動櫛歯電極５、第１、第２固定電極８，９、ヒンジ６Ａ〜６Ｄが形成、収容されている凹部内は、基板３１のこれら櫛歯電極、ヒンジが形成されている面３１ｕに形成され、基板３１の辺縁に開放されている溝と接続されている。この例ではヒンジ用凹部１４ａはロッド溝３３を通じて十字状ファイバ溝１の中心部１ｃとつながっている。ファイバ溝１（１Ａ〜１Ｄ）はその中心部１ｃと反対側の端が、基板３１の各角から外部に開放されている。更にロッド溝３３の延長方向において、これを中心部１ｃと反対方向に延長するように開放用溝１６が基板３１の辺縁に達するまで形成され、ヒンジ用凹部１４ｂが開放用溝１６とつながっている。更にヒンジ用凹部１４ａと１４ｂの各櫛歯電極側は、その可動ロッド７と平行な壁面に沿った連通溝１７，１８により互いにつながっている。また好ましくはこれら連通溝１７，１８につながり、基板３１の辺縁（図１では下側の辺縁）に達する開放溝１９，２０が形成されている。

この実施形態１に示した光スイッチは図９に示した製法と同様に作製することができる。その場合、マスク材層４４をパターニングする際に、板ばねヒンジ６Ａ〜６Ｂが２つの安定な屈曲状態の一方の形状（目的とする初期状態の形状）になるようにすると共に、ヒンジ用凹部１４ａ，１４ｂの壁面形状、またこれら壁面とヒンジとの間隔が先に述べたようにし、かつ開放用溝１６，１９，２０や連通溝１７，１８が形成されるようにする。つまり図１に示す平面形状にパターニングすればよい。
この実施形態１では、ヒンジ６Ａ〜６Ｄと、その長手方向の各点でその両側のヒンジ用凹部１４ａ，１４ｂとの壁面との間隔が等しいため、図２に示すように蒸発遅れした液体１５がヒンジ６Ａ〜６Ｄの両側で同一量となり、ヒンジが壁面に引き寄せられたままになるおそれがない。しかも作製時のウエットエッチング後の乾燥工程で簡便な液体からの直接乾燥を利用することができ、かつ歩留りがよいものとなる。

またヒンジ用凹部１４ａ，１４ｂ、櫛歯電極５，８，９が形成、収容されている凹部は
基板３１に形成され、外部に解放されているファイバ溝１や開放用溝１６，１９，２０とつながっているため、作製時のウエットエッチング後の乾燥工程において、エッチング液を基板３１から外部へ流出させることができ、それだけ乾燥工程を短かくすることができる。なおヒンジ用凹部１４ａ，１４ｂの板ばねヒンジ６Ａ〜６Ｄの両側の部分は板ばねヒンジ６Ａ〜６Ｄ、可動ロッド７と凹部１４ａ，１４ｂの底面との隙間でつながっているので、図示された開放用溝１９、２０を設けることなく開放用溝１６のみを設ける構成であってもエッチング液を流出させ、乾燥工程を短くする効果が得られる。しかし開放用溝１６のみの構成の場合は基板３１の外部へ開放される溝に直結している凹部１４ａのヒンジ６Ａ、６Ｂより壁面１４ａ１、１４ａ３側の部分および凹部１４ｂのヒンジ６Ｃ、６Ｄより壁面１４ｂ２、１４ｂ４側の部分のエッチング液の方がより速く排出され、各凹部１４ａ、１４ｂのヒンジ６Ａ〜６Ｄより壁面１４ａ２、１４ａ４及び１４ｂ１、１４ｂ３側の各部分のエッチング液の流出が相対的に遅くなる傾向をもつので、さらに開放用溝１９，２０も設けてこれらヒンジ６Ａ〜６Ｄより壁面１４ａ２、１４ａ４、１４ｂ１、１４ｂ３側の各部分の液の流出を促進させ、乾燥工程におけるヒンジ両側の液の減少の平衡をより確実にすることが望ましい。

この発明は微小光スイッチのみならず、先にも述べたようにフォトリソグラフィ、深彫りドライエッチング、ウエットエッチングを用いて、２つの互いに異なる安定な屈曲状態をもつことができるヒンジで可動部を、その駆動体形成部に支持して、可動部を２つの位置の一方の選択的に自己保持させるリレーデバイス、衝撃センサなどの微小可動デバイスに適用することができる。

この発明の実施形態を示す平面図。 この発明デバイスを作製する際のウエットエッチング後の乾燥、工程の途中における液体の残存状態を示す図。 従来の光スイッチを示す平面図。 ２安定状態のいずれも自己保持可能な光スイッチの一例を示す平面図。 図４に示した光スイッチの５Ａ−５Ａ線断面、５Ｂ−５Ｂ線断面、５Ｃ−５Ｃ線断面を示す図。 図４に示した光スイッチの十字状ファイバ溝の中心部付近の構造を説明するための拡大平面図。 図４に示した光スイッチに用いた板ばねヒンジの拡大断面図。 図４に示した光スイッチにおいてミラーがファイバ溝中心部１ｃから抜けた状態を示す平面図。 図４に示した光スイッチの作製方法を説明するための各工程における図４の５Ａ−５Ａ線断面を示す図。 図４に示した光スイッチの作製時のウエットエッチング後の乾燥工程途中における液体の残存状態を示す図。

Claims (2)

1. 基板上に形成され、その基板板面と平行に変位する可動部と、上記基板上に形成された駆動体形成部と、上記可動部と上記駆動体形成部とに両端が連結され、２つの相異なる屈曲状態で上記可動部を２つの位置に自己保持する双安定動作をするヒンジと、このヒンジの可動範囲を挟んで両側にヒンジと対向して上記駆動体形成部に形成されている壁面とを備える微小可動デバイスであって、
   上記ヒンジとそのヒンジと接触可能な上記両側の壁面との各間隔が、上記ヒンジの２つの安定な屈曲状態の一方において、上記ヒンジの長手方向の各点で互いに等しいことを特徴とする微小可動デバイス。
2. 上記ヒンジと上記両側の壁面とにより構成される各溝が、上記基板の上記駆動体形成部形成面に形成され、基板の辺縁に開放されている溝に連続していることを特徴とする請求項１記載の微小可動デバイス。

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