JP5113986B2

JP5113986B2 - 適応制御光学ミラー用ｍｅｍｓ素子

Info

Publication number: JP5113986B2
Application number: JP2005064702A
Authority: JP
Inventors: エス．グレイウォールデニス
Original assignee: アルカテル−ルーセントユーエスエーインコーポレーテッド
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2025-03-09
Also published as: US7099063B2; JP2005254448A; US20050200938A1

Description

本発明は、適応制御光学に関し、より詳細には適応制御光学に用いられる微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）に関する。

本願の主題は、２００４年２月５日出願の米国特許出願第１０／７７２，８４７号、整理番号Ｇｒｅｙｗａｌｌ３１の主題に関連し、同出願は参照により本明細書に組み込まれる。

適応制御光学は、光信号が伝播する環境が信号に及ぼすひずみについての情報を用いて、光信号を改善する光学の一分野である。この主題についての優れた入門書として「ＰｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆＡｄａｐｔｉｖｅＯｐｔｉｃｓ」ｂｙＲ．Ｋ．Ｔｙｓｏｎ、ＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅｓｓ、ＳａｎＤｉｅｇｏ、１９９１があり、その教示は参照により本明細書に組み込まれる。

適応制御光学要素の代表的な例は、波面センサによって駆動され、望遠鏡の像に影響を与える環境ひずみを補償するように構成された可変形ミラーである。自然に発生する大気中の小さな温度変化（約１℃）が、不規則に乱れた空気の動きを引き起こし、また大気密度の変化を引き起こし、その結果屈折率の変化を引き起こす。光線が伝播する経路に沿ったこれら変化の累積効果により、光線がふらついたり、広がったり、強度が変動したりすることが起こり得て、そのどれもが像の品質を低下させる。波面センサは、大気中で受けたひずみを測定し、可変形ミラーへのフィードバック信号を生成する素子である。フィードバック信号に基いて、光線のひずみを大幅に減少させるように可変形ミラーが変形し、それによって像の品質が改善される。

可変形ミラーでよく用いられるタイプの１つはセグメントに分割したミラーであり、このミラーでは、各セグメント（ピクセル）が個々に平行移動し、かつ／または回転することができる。多くの用途では、分割型ミラーは、（１）セグメントごとの平行移動／回転の大きさがそれぞれ１μｍ／１０°程度であり、（２）ミラー全体としては、充填率が少なくとも９８％である必要がある。しかし、従来技術による多くの設計では、これらの要求が互いに直接対立してしまい、満足することが難しく不可能なことすらある。たとえば、高充填率の要求に対する解決法としては、ミラー支持要素および駆動体をミラーの下に（下に隠して）配置することが考えられる。この配置による結果の一つとして、各セグメントがミラー面の下方に位置する軸の周りを回転することになり、その結果、回転中、ミラー面内の横方向変位を伴うことになる。この変位によって生じる隣接するミラー・セグメントとの物理的干渉を避けるために、セグメント同士の間に比較的大きな間隔が必要になる。しかしこうすると、充填率が大幅に低下する。
米国特許出願第１０／７７２，８４７号「ＰｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆＡｄａｐｔｉｖｅＯｐｔｉｃｓ」ｂｙＲ．Ｋ．Ｔｙｓｏｎ、ＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅｓｓ、ＳａｎＤｉｅｇｏ、１９９１米国特許第６，２０１，６３１号米国特許第５，６２９，７９０号米国特許第５，５０１，８９３号

本発明の原理によれば、従来技術における問題点は、ミラー平面内に位置する軸まわりで可動ミラー・ピクセルが回転できるように、基板上に支持され、ミラー・ピクセルと基板の間に配置された作動アクチュエータに結合された、可動ミラー・ピクセルを有するＭＥＭＳ素子によって対処される。

本発明の一つの実施形態では、作動アクチュエータが可動電極を有し、その可動電極上にミラー・ピクセルが取り付けられている。可動電極は１対の直立ばねによって基板上に支持されており、直立ばねのそれぞれが、ばねの一方の端部で互いに結合し、他方の端部では分離している平行な２つのセグメントを有する。分離しているセグメント端部の一方は基板に結合され、分離しているセグメント端部の他方は可動電極に結合されている。結合しているセグメント端部に対応する直立ばねの端部が基板から遠ざかる方に向けられて、（ｉ）ミラー・ピクセル中の狭いスロットを貫通してばね本体が突き出し、（ｉｉ）直立ばねのほぼ中央にミラー面が来るようになっている。有利には、本発明の実施形態に従って実現されたミラー・ピクセルは、回転中の横方向変位が比較的小さく、ミラー支持構造体がミラー面内で占める表面積が比較的小さい。それにより、ミラー・ピクセルの間隔が密で約９８％以上の充填率をもたらすセグメント型ミラーが実現できる。

本発明の別の実施形態では、ＭＥＭＳ素子は基板上に支持された直立ばねを有する。直立ばねは、ばねの一方の端部で互いに結合し、他方の端部では分離している２つのセグメントを有する。直立ばねは、結合しているセグメント端部の方が、分離しているセグメント端部より基板から遠くなるように基板に対して配置される。分離しているセグメント端部の一方は基板に結合され、分離している端部の他方ははさみ型動作により最初の一方の端部に対して移動できるようになされている。

図１は、本発明の原理にしたがって構成された、適応制御光学ミラーのピクセルを動かすのに用いることができる例示的なＭＥＭＳ素子１００を示す３次元透視図である。素子１００は、作動アクチュエータ１１０に結合された可動プレート１０２を有する。プレート１０２は、プレートと、基板１７０に取り付けられた支柱１０４ａ、ｂの１つとの間にそれぞれ連結された１対のトーション・ロッド１０６ａ、ｂによって支持される。ロッド１０６ａ、ｂは、図１の破線ＡＢで示されるプレート１０２の回転軸を規定する。

アクチュエータ１１０は、２個の側方電極１１２ａ、ｂおよび中間電極１１４で形成されるフリンジフィールドアクチュエータである。側方電極１１２ａおよびｂは基板１７０に取り付けられ、したがって静止している。それとは逆に、中間電極１１４は、リンク・ロッド１１６によってプレート１０２に取り付けられ、したがってプレートと共に基板１７０に対して動くことができる。中間電極１１４が側方電極１１２の１つに向かって動くと、リンク・ロッド１１６が中間電極の動きをプレート１０２に伝え、それによりプレートが軸ＡＢの周りを回転する。

側方電極１１２のそれぞれは、絶縁層１８０によって基板１７０から電気的に絶縁されており、基板に対して電気的にバイアスさせることができる。それとは逆に、中間電極１１４は、リンク・ロッド１１６、プレート１０２、トーション・ロッド１０６、および支柱１０４を介して基板１７０に電気的に接触している。したがって、電極１１２および１１４を相互に電気的にバイアスさせて、プレート１０２を動かすことができる。たとえば、側方電極１１２ａを中間電極１１４に対してバイアスさせ側方電極１１２ｂはバイアスさせずにおくと、中間電極はバイアスさせた電極に向かって引き寄せられ、それにより、それに対応する方向にプレート１０２が回転する。トーション・ロッド１０６の歪弾性力が電極間の静電引力と釣り合うと、プレート１０２が静止する。バイアスが除かれると、弾性力によってプレート１０２および中間電極１１４は初期位置に戻る。同様に、側方電極１１２ｂを中間電極１１４に対してバイアスさせ側方電極１１２ａはバイアスさせずにおくと、プレート１０２は反対方向へ回転する。

図２Ａ〜Ｃに本発明の別の実施形態を示す。より具体的には、図２ＡはＭＥＭＳ素子２００の３次元透視図であり、図２Ｂは素子２００に用いられるばね２０６の３次元透視図であり、図２Ｃはプレートの回転可能範囲を示す素子２００の側面図である。

図２Ａを参照すると、素子２００は図１の素子１００に類似しており、同様に適応制御光学ミラーのピクセルを実現するのに用いることができる。素子２００は、基板２７０上に支持され、素子１００のアクチュエータ１１０と同様な作動アクチュエータ２１０に結合された可動プレート２０２を有する。ただし、素子１００のトーション・ロッド１０６ａ、ｂの代わりに、素子２００では直立ばね２０６ａ、ｂが使用され、図２Ｂにその１つを詳細に示す。次に図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、各直立ばね２０６は２つの基部２２６ａ、ｂを有し、その一方は支持柱２０４ａ、ｂのうちの対応する１本に結合され、他方はアクチュエータ２１０の中間電極２１４に結合されている。各直立ばね２０６は、２つのばねセグメント２２８ａ、ｂを有し、そのばねセグメント２２８ａ、ｂは、図２Ｃに示すように、プレート２０２には接触せずに、プレートのスロット（開口）２０８を通って突き出ている。ばねセグメント２２８ａとｂは直立ばね２０６の上端でブリッジ２３０によって結合されている。好ましい実装形態では、セグメント２２８の幅および厚さ（Ｗ_ｓｅｇおよびｔ_ｓｅｇ）は、直立ばね２０６が、図２Ｃに示す「はさみ」型のばね変形を比較的容易に許しながら、基板２７０の面に直交する方向に沿う圧縮に耐える（すなわち長手方向に高い剛性を有する）ような幅および厚さである。

次に図２Ｃを参照すると、中間電極２１４が図２Ａに示すバイアスされていない位置から動かされると、直立ばね２０６の一方の基部は中間電極と一緒に動くが、支柱２０４にしっかり取り付けられた他方の基部は静止したままである。直立ばね２０６が長手方向の剛性をもつので、このばねの可動基部に取り付けられた構造物の動きは、図２Ｃに符号Ｐで示すばねの中間点（すなわち、半分の長さ）を通る軸周りの単なる回転によって極めて良く近似されることが分かる。したがって、リンク・ロッド２１６が直立ばね２０６の約半分の長さＬ_ｒをもつ場合には、プレート２０２は、素子１００（図１）のプレート１０２と同様にプレート２０２の面内に位置する軸の周りを回転する。素子２００のいくつかの実装形態では、プレート２０２の面内でスロット２０８が占める表面積を、素子１００で、プレート１０２の面内で支柱１０４およびトーション・ロッド１０６が占有する対応する面積より大幅に小さくすることができる。これにより、素子２００の充填率が素子１００の充填率に比べて増加する。

図３に、本発明のさらに別の実施形態によるＭＥＭＳ素子３００を示す。素子３００と素子２００（図２）は類似しており、両素子の類似の構成要素には、最後の２桁が同じ符号が付されている。ただし、素子３００と２００の違いの１つは、素子３００が、中間電極２１４の代わりにクレードル構造物３３４をもつことである。電極２１４（図２）と同様に、直立ばね３０６ａ、ｂが変形すると、クレードル構造物３３４が全体として動くことができ、それによりプレート３０２が基板３７０に対して回転することができる。しかも、基板３７０に対する回転に加えて、クレードル構造物３３４によって、プレート３０２がＺ軸に沿ってクレードル構造物に対するピストン運動ができるようになる。

クレードル構造物３３４は、可動プレート３３２を有し、その上にプレート３０２が、リンク・ロッド３１６を用いて取り付けられている。プレート３３２は、プレート３３２の面外への変位を許容する１対の蛇行ばね３３６でクレードル基底３３８の上に懸架されている。プレート３３２下方でクレードル基底３３８に取り付けられた駆動電極３４２が、プレート３３２と一緒になって、プレート３０２を変位させるのに使用できる平行板アクチュエータを形成する。たとえば、電極３４２がプレート３３２に対してバイアスされると、静電引力を発生してプレート３３２を電極に向かって引き付け、それによりプレート３０２がクレードル構造物３３４に対して変位する。バイアスが除かれると、ばね３３６がプレート３３２および３０２を初期位置に戻す。

図４に、本発明のさらに別の実施形態によるＭＥＭＳ素子４００の３次元透視図を示す。図２の素子２００と同様に、素子４００は可動プレートをそのプレートの面内に位置する軸周りに回転させる。ただし、可動プレートが単一の軸周りに回転する素子２００とは違って、素子４００の可動プレートは異なる２軸の周りを回転することができ、それにより、プレートを所望のいかなる方向にでも傾けられる能力が得られる。

素子４００は、基板４７０上に支持され、作動アクチュエータ４１０に結合された可動プレート４０２を有する。プレート４０２は、外側リング４５２および内側ディスク４５４を有するジンバル構造４５０上にリンク・ロッド４１６を用いて取り付けられている。外側リング４５２は１対の直立ばね４０６ａ、ｂによって支持され、直立ばねはそれぞれ、外側リングと、基板４７０に取り付けられた支柱４０４ａ、ｂの１つとの間に取り付けられている。内側ディスク４５４は、内側ディスクと外側リング４５２との間にそれぞれ取り付けられたもう１対の直立ばね４０６ｃ、ｄによって支持される。直立ばね４０６ａ〜ｄはそれぞれ、図２Ｂに示された直立ばね２０６に類似し、プレート４０２の対応するスロット４０８を通って突き出ている。好ましい実装形態では、リンク・ロッド４１６の長さはばね４０６の長さの約半分であり、その結果、ばね４０６ａ、ｂで規定される回転軸（図４の軸ＡＢ）および軸４０６ｃ、ｄで規定される回転軸（図４の軸ＣＤ）がプレート４０２の面内に来る。図４の実施形態では軸ＡＢと軸ＣＤは互いに直交しているが、別の軸方向を用いることもできる。

アクチュエータ４１０は、３個の側方電極４１２ａ〜ｃおよび中間電極４１４を備えるフリンジフィールドアクチュエータである。各側方アクチュエータ４１２は、たとえば図２Ａの側方電極２１２に類似し、中間電極４１４は図２Ａの中間電極２１４に類似している。中間電極４１４が初期位置から側方電極４１２に向かって偏位すると、リンク・ロッド４５６が中間電極の動きをジンバル構造４５０の内側ディスク４５４に伝え、それにより、さらに以下に説明するように内側ディスクを回転させる。

中間電極４１４が偏位する方向は、側方電極４１２ａ〜ｃに加えられる電圧によって決まる。一般に、中間電極４１４は、バイアス電圧を適切に組み合わせて加えることによって、選択されたいかなる方向にでも偏位させることができる。たとえば、基板４７０に直交し軸ＡＢを通る平面が側方電極４１２ｂの対称面であると仮定する。すると、側方電極４１２ｂが中間電極４１４に対してバイアスされ、他の側方電極４１２ａおよび４１２ｃはバイアスされていないときは、中間電極は電極４１２ｂに向かって、軸ＡＢの基板４７０上への投影に沿って引き寄せられる。その結果、ディスク４５４が、したがってプレート４０２が軸ＣＤ周りに回転する。同様に、中間電極４１４を軸ＣＤの投影に沿って引き寄せるように電極４１２ａ〜ｃをバイアスさせると、ディスク４５４とプレート４０２は軸ＡＢ周りに回転する。中間電極４１４を任意の方向に偏位させることにより、一般に、ディスク４５４とプレート４０２が軸ＡＢおよび軸ＣＤ両方の周りを回転することが、当業者には理解されよう。

本発明の素子を製造するのに種々の製造技術を使用することができる。ある実施形態では、上記で参照した米国特許出願第１０／７７２，８４７号に開示されているのと同様な製造方法が使用できる。簡潔にいうと、製造方法はシリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）ウェーハで始まり、当業者には周知の一連のパターニング、エッチング、およびデポジション工程に続く。パターニング工程はリソグラフィを用いて実施する。エッチング工程は材質に特定のエッチング、たとえば種々のシリコン層に対してはリアクティブ・イオン・エッチング（ＲＩＥ）、また種々の酸化シリコン層に対してはフッ素をベースにしたエッチングを用いて実施する。デポジション工程は、たとえば化学的気相成長を用いて実施する。さらに別の様々な製造工程の記述を、米国特許第６，２０１，６３１号、第５，６２９，７９０号、および第５，５０１，８９３号に見ることができ、それらの教示は参照により本明細書に組み込まれる。

米国特許出願第１０／７７２，８４７号でも可撓性の垂直ビームの製造法を開示しており、その垂直ビームは、どちらのタイプの構造も基板の面に実質的に垂直に延びているという点で、本発明のいくつかの実施形態（たとえば図２のばね２０６）の垂直ばねと類似している。ただし、可撓性垂直ビームは可動プレートと基板の間の空間内に限られているが、垂直ばねは対応する可動プレートを貫通して突き出している。この違いがあるので、垂直ばねの突き出し構造を作り出すことに関連する製造工程を以下により詳しく説明する。

図５Ａ〜Ｆに、本発明の一実施形態による素子２００の代表的な製造工程を概略的に示す。より具体的には、図５Ａ、５Ｃ、および５Ｅは、それぞれの製造工程中の素子２００の上面図であり、図５Ｂ、５Ｄ、および５Ｆはそれらに対応する側面断面図である。

図５Ａ、Ｂを参照すると、ある実施形態では、（ｉ）２つのシリコン層、すなわちハンドル・レイヤ５６２およびオーバ・レイヤ５６６と、（ｉｉ）オーバ・レイヤ５６６とハンドル・レイヤ５６２の間に配置された酸化シリコン層５６４とを有するシリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）ウェーハから、素子５００の製造が始まる。プレート５０２を、リアクティブ・エッチングを用いてオーバ・レイヤ５６６中に形成する。そのエッチングは酸化シリコン層で止まる。開口２０８ａ、ｂ（図２も参照）を、オーバ・レイヤ５６６および酸化シリコン層５６４の対応する部分をエッチングで取り除いて作り出す。時限式のエッチングをハンドル・レイヤ５６２に適用して、将来の直立ばね２０６がプレート２０２の上に突き出す（図２参照）長さに対応する深さを有する縦穴を作り出す。

図５Ｃ、Ｄを参照すると、先ず、相対的に厚い（たとえば５μｍ）酸化シリコン層５６８を、図５Ａ、Ｂの構造上に堆積させる。次いで、プレート２０２と中間電極２１４を連結するリンク・ロッド２１６用の開口５８０を形成するために、層５６８をパターニングし、エッチングする。次いで、薄い（たとえば１μｍ）多結晶シリコン層５７２を、層５６８の上に堆積させる。層５７２の開口５８０を満たす部分が、リンク・ロッド２１６を作り出す。最後に、開口２０８に対応する縦穴から多結晶シリコンを取り除くために、層５７２をパターニングし、エッチングする。

図５Ｅ、Ｆを参照すると、先ず、薄い（たとえば０．５μｍ）多結晶シリコン層５７４を、図５Ｃ、Ｄの構造上に堆積する。この層は、開口２０８に対応する縦穴の縦壁を含めて、その構造の露出面を全て覆う。次いで、層５７２および５７４を含む複合シリコン層を、パターニングしエッチングして、中間電極２１４、側方電極２１２、および直立ばね２０６を形成する。詳細には、直立ばね２０６のブリッジ２３０（図２Ｂ参照）は、レイヤ５７４の、対応する縦穴の底部に位置する部分から形成され、直立ばね２０６のばねセグメント２２８ａ、ｂ（図２Ｂ参照）は、層５７４の、縦穴の縦壁の１つに位置する部分から形成され、直立ばね２０６の２つの基部２２６ａ、ｂは、層５７４の、縦穴の上端周辺近くに堆積した部分から形成される。酸化シリコン５６８が、直立ばね２０６がプレート２０２に接触するのを防いでいることに留意されたい。

製造工程はさらに直截的に続き、支持柱２０４ａ，ｂおよび基板２７０を図５Ｅ、Ｆの構造の上に形成（図２も参照）する。酸化層を全て取り除く（たとえばエッチングで取り除く）と、素子２００の最終構造が現れる。酸化シリコン層５６４および５６８が取り除かれた後は、ハンドル（・シリコン）・レイヤ５６２が最終構造からすっかり分離することに留意されたい。また、図５Ｂ、５Ｄ、および５Ｆに示した図は、図２Ａに示した図に対し転倒している（逆さになっている）ことにも留意されたい。

本発明を例示的な実施形態に関して説明してきたが、この説明を限定的な意味に解釈すべきではない。本発明に関する技術分野の技術者にとって明らかな、ここに記述された実施形態に対する様々な変更形態、ならびに本発明の他の実施形態は、添付の特許請求の範囲に記述された本発明の原理および範囲に含まれるものとみなされる。

本発明によるＭＥＭＳ素子の製造法を、シリコン／酸化シリコンＳＯＩを使用する場合について説明してきたが、ゲルマニウム補償シリコンのような他の適切な材料を同様に用いてもよい。材料は、公知のように適当に不純物を添加してもよい。それぞれの表面は、たとえば反射率および／または導電率を向上させるために金属を堆積したり、機械的強度を向上するためにイオンを注入したりして、修正してもよい。異なる形状のプレート、ばね、セグメント、ロッド、支柱、アクチュエータ、電極および／または他の素子要素／構造物を、本発明の原理および範囲から逸脱することなく用いることができる。ばねは、種々の形状および大きさを取ることができ、ここで、用語「ばね」とは、一般に、変形した後に元の形状に戻ることができる適切な弾性構造体の全てを指す。直立ばねのばねセグメントは、互いに平行でも、平行でなくてもよい。ミラー・セグメント中の開口（たとえば図２の開口２０８）は、前記ミラー・セグメントにすっかり囲まれていても、そうでなくてもよい。あるいは、ミラー・セグメントは、直立ばねが前記ミラー・セグメントの外縁の外側を通るような形状でもよい。リンク・ロッド（たとえば図２のリンク・ロッド２１６）の長さは、対応するミラー・セグメントの回転軸がそのセグメントの面内に来ないように選択してもよい。本発明の様々なＭＥＭＳ素子を、必要に応じて、かつ／または当分野の技術者にとって自明なように配列することができる。

本発明の一実施形態に従うＭＥＭＳ素子の３次元透視図である。本発明の別の実施形態によるＭＥＭＳ素子の図である。本発明の別の実施形態によるＭＥＭＳ素子の図である。本発明の別の実施形態によるＭＥＭＳ素子の図である。本発明のさらに別の実施形態によるＭＥＭＳ素子の断面図である。本発明のさらに別の実施形態によるＭＥＭＳ素子の３次元透視図である。図２に示す本発明の一実施形態による素子の代表的な製造工程を示す図である。図２に示す本発明の一実施形態による素子の代表的な製造工程を示す図である。図２に示す本発明の一実施形態による素子の代表的な製造工程を示す図である。図２に示す本発明の一実施形態による素子の代表的な製造工程を示す図である。図２に示す本発明の一実施形態による素子の代表的な製造工程を示す図である。図２に示す本発明の一実施形態による素子の代表的な製造工程を示す図である。

Claims

基板から第１の偏位距離のところに懸架された回転可能な物体を備え、前記回転可能な物体は、前記基板に対して前記物体を移動するようになされた作動アクチュエータの一部であり、さらに、
前記回転可能な物体に取り付けられ、前記第１の偏位距離よりも遠い前記基板からの第２の偏位距離のところに位置する第１のプレートを備え、前記第１のプレートは、前記第１のプレートの面内に位置する回転軸の周りで前記回転可能な物体とともに前記基板に対して回転するようになされており、さらに、
前記回転可能な物体と前記基板との間に結合された直立ばねを備え、
前記直立ばねが、前記直立ばねの一方の端部で互いに結合し、前記直立ばねの他方の端部では分離している２つのセグメントを含み、
分離しているセグメント端部の一方が前記基板に結合され、分離しているセグメント端部の他方が、前記回転可能な物体に結合され、前記基板に対して移動できるようになされ、
前記直立ばねと前記作動アクチュエータとは、前記回転軸の周りで前記回転可能な物体と前記第１のプレートとを回転させることができ、そして、
前記回転可能な物体は、前記第１のプレートに結合され、前記第１のプレートと前記基板の間に配置された可動電極であり、前記可動電極が前記基板に対して移動するとき、前記第１のプレートが前記回転軸の周りで回転する、ＭＥＭＳ素子。
前記回転可能な物体が前記基板上に１対の直立ばねによって支持され、各ばねが前記可動電極と前記基板の間に結合され、前記１対の直立ばねが回転軸を規定する、請求項１に記載の素子。
前記基板に結合された１つまたは複数の静止電極をさらに備え、
前記可動電極が前記静止電極の１つに向かって移動するとき、前記第１のプレートが前記回転軸周りに回転し、
前記可動電極と前記１つまたは複数の静止電極がフリンジ場アクチュエータを形成し、
前記可動電極および前記１つまたは複数の静止電極が、積層ウェーハのただ１つの層を用いて形成される、請求項１に記載の素子。
基板から第１の偏位距離のところに懸架された回転可能な物体を備え、前記回転可能な物体は、前記基板に対して前記物体を移動するようになされた作動アクチュエータの一部であり、さらに、
前記回転可能な物体と前記基板との間に結合された直立ばねを備え、
前記直立ばねが、前記直立ばねの一方の端部で互いに結合し、前記直立ばねの他方の端部では分離している２つのセグメントを含み、
分離しているセグメント端部の一方が前記基板に結合され、分離しているセグメント端部の他方が、前記回転可能な物体に結合され、前記基板に対して移動できるようになされ、
前記直立ばねと前記作動アクチュエータとは、前記第１の偏位距離より遠い距離だけ前記基板から偏位する回転軸の周りで前記物体を回転させることができる、ＭＥＭＳ素子。
前記回転可能な物体上に取り付けられ、前記第１の偏位距離より遠い、前記基板から第２の偏位距離のところに配置された構造物をさらに備え、
前記直立ばねが、前記基板から前記構造物の先まで延び、前記構造物中の開口を貫通して突き出る、請求項４に記載の素子。
前記回転可能な物体が、外側の部分構造体と内側の部分構造体とを備え、
前記内側の部分構造体は、前記外側の部分構造体に対して移動できるようになされ、前記外側の構造体は、前記基板に対して移動できるようになされ、
前記素子が２対の直立ばねを備え、一方の対の各ばねは、前記基板と前記外側の部分構造体の間に結合され、他方の対の各ばねは、前記外側の部分構造体と前記内側の部分構造体の間に結合されている、請求項４に記載の素子。
前記回転可能な物体が、
基部と、
前記基部に移動可能に結合された部分構造体と、
前記部分構造体を前記基部に対して平行移動させるようになされた作動アクチュエータとを備え、
前記作動アクチュエータが平行板アクチュエータである、請求項４に記載の素子。
結合しているセグメント端部の方が、分離しているセグメント端部より前記基板から遠い距離のところに来るように、前記直立ばねが前記基板に対して配置され、
前記直立ばねが、分離しているセグメント端部をはさみ型の動作で開くようになされる、請求項４に記載の素子。
前記回転可能な物体に取り付けられ、前記第１の偏位距離よりも遠い前記基板からの第２の偏位距離のところに位置する構造体をさらに含み、前記構造体は、前記回転可能な物体とともに移動するよう機械的に結合される、請求項４に記載の素子。
前記構造体はプレートを備え、前記回転軸は前記プレートの面内に位置する、請求項９に記載の素子。
前記回転可能な物体と前記構造体とが、リンク・ロッドで結合された２つの平行なプレートを備える、請求項９に記載の素子。
前記構造体が、セグメント化されたミラーのピクセルである、請求項９に記載の素子。
前記回転可能な物体は前記作動アクチュエータの可動電極であり、前記作動アクチュエータはさらに、前記基板に結合された１つまたは複数の静止電極をさらに備える、請求項４に記載の素子。