JP5527152B2 - Optical deflection device - Google Patents

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Description

本願は、光ビームを偏向させる(光ビームの反射方向を変化させることをいう)光偏向装置であって、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を利用するものに関する。   The present application relates to an optical deflection apparatus that deflects a light beam (refers to changing the reflection direction of the light beam) and uses an MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology.

特許文献1に、光ビームを偏向させる静電駆動型の光偏向装置1000が開示されている。図86および図87に見られるように、基板1101上に絶縁膜1102を介し、複数(この例では2個)の電極1103、支点部材1106、規制部材1108、着地部材1109が形成されている。図87において、1107はミラー部材としての板状部材である(図86は板状部材1107を除いた状態を示している)。板状部材1107は、その上面に光反射領域を有し、また、その少なくとも裏面は導体層とされている。支点部材1106は、板状部材1107に電位を付与するための電極を兼ねるものであり、少なくとも頂部に導体が露出しており、板状部材1107と電気的に接触する。板状部材1107は、支点部材1106の頂部を支点として図87に示す向きに傾斜させ、あるいは、その逆向きに傾斜させることができる。具体的には、板状部材1107と、一対の電極1103の一方との間に駆動電圧を印加すると、駆動電圧を印加した電極1103と板状部材1107との間に静電引力が作用し、両者が接近するように板状部材1107が傾斜する。板状部材1107の基板面方向の移動範囲は規制部材1108によって制限される。また、板状部材1107の飛び出しを防止するため、規制部材1108の頂部に傘状のストッパ部1108aが設けられている。規制部材1108およびストッパ部1108aによって、板状部材1107が紛失してしまうことが防止されている。   Patent Document 1 discloses an electrostatic drive type optical deflection apparatus 1000 that deflects a light beam. 86 and 87, a plurality (two in this example) of electrodes 1103, a fulcrum member 1106, a regulating member 1108, and a landing member 1109 are formed on a substrate 1101 with an insulating film 1102 interposed therebetween. 87, reference numeral 1107 denotes a plate member as a mirror member (FIG. 86 shows a state in which the plate member 1107 is removed). The plate-like member 1107 has a light reflection region on the upper surface thereof, and at least the back surface thereof is a conductor layer. The fulcrum member 1106 also serves as an electrode for applying a potential to the plate-like member 1107, and the conductor is exposed at least at the top, and is in electrical contact with the plate-like member 1107. The plate-like member 1107 can be inclined in the direction shown in FIG. 87 with the top of the fulcrum member 1106 as a fulcrum, or in the opposite direction. Specifically, when a driving voltage is applied between the plate-like member 1107 and one of the pair of electrodes 1103, an electrostatic attractive force acts between the electrode 1103 to which the driving voltage is applied and the plate-like member 1107, The plate-like member 1107 is inclined so that the two approach each other. The movement range of the plate-like member 1107 in the substrate surface direction is limited by the regulating member 1108. Further, an umbrella-shaped stopper portion 1108 a is provided on the top of the regulating member 1108 in order to prevent the plate-like member 1107 from jumping out. The restricting member 1108 and the stopper portion 1108a prevent the plate-like member 1107 from being lost.

特許文献1の光偏向装置1000は、板状部材1107を支持するための支持梁等の固定部を有さない。よって、板状部材1107を傾斜させる際の抵抗力(支持梁の捻り抵抗など)を小さくすることができるため、板状部材1107を低電圧で駆動させることが可能となる。   The optical deflecting device 1000 of Patent Document 1 does not have a fixing portion such as a support beam for supporting the plate-like member 1107. Therefore, since the resistance force (such as the torsional resistance of the support beam) when the plate-like member 1107 is inclined can be reduced, the plate-like member 1107 can be driven at a low voltage.

特開2008−225363号公報JP 2008-225363 A

特許文献1の光偏向装置1000では、規制部材1108およびストッパ部1108aによって、板状部材1107の角部の移動が規制されている。板状部材1107の角部は、支点部材1106から最も離れている部位であるため、板状部材1107を傾斜させたときの移動距離が最も大きくなる。すると、角部の移動距離に合わせて規制部材1108およびストッパ部1108aを作成する必要があるため、規制部材1108やストッパ部1108aが大型化する。これにより、光偏向装置1000を平面視したときに、光偏向装置1000が占有する面積に対して板状部材1107の面積が占める割合(開口率)が低下してしまう。   In the optical deflecting device 1000 of Patent Document 1, the movement of the corner of the plate-like member 1107 is restricted by the restricting member 1108 and the stopper portion 1108a. Since the corner portion of the plate-like member 1107 is the part farthest from the fulcrum member 1106, the moving distance when the plate-like member 1107 is tilted becomes the longest. Then, since it is necessary to create the regulating member 1108 and the stopper portion 1108a according to the moving distance of the corner portion, the regulating member 1108 and the stopper portion 1108a are increased in size. As a result, when the optical deflecting device 1000 is viewed in plan, the ratio (opening ratio) of the area of the plate-like member 1107 to the area occupied by the optical deflecting device 1000 is reduced.

本願の光偏向装置は、基板と、平板形状の可動部と、可動部の第1の端部に接続されている第1の突出部と、第1の突出部と同一の中心軸を有するように、可動部の第2の端部に接続されている第2の突出部と、基板上に設置されており、第1の突出部が回転可能に第1の突出部の中心軸の周囲を取り囲んでいる第1の規制部と、基板上に設置されており、第2の突出部が回転可能に第2の突出部の中心軸の周囲を取り囲んでいる第2の規制部と、可動部を揺動させるアクチュエータと、を備えている。そして、第1の規制部で第1の突出部が支持されており、第2の規制部で第2の突出部が支持されていることで、可動部が基板の上方に離反した位置で中心軸の周りに揺動可能に支持されている。   The optical deflecting device of the present application has a substrate, a flat plate-shaped movable portion, a first protrusion connected to the first end of the movable portion, and the same central axis as the first protrusion. And a second protrusion connected to the second end of the movable part, and a second protrusion disposed on the substrate, the first protrusion being rotatable around the central axis of the first protrusion. A first restricting portion that surrounds, a second restricting portion that is installed on the substrate and surrounds the central axis of the second projecting portion so that the second projecting portion can rotate, and a movable portion And an actuator for swinging. The first restricting portion supports the first projecting portion, and the second restricting portion supports the second projecting portion, so that the movable portion is separated from the upper side of the substrate at the center. The shaft is swingably supported.

アクチュエータは、可動部に駆動トルクを与えることで、可動部を揺動させる機構である。アクチュエータの駆動方式の例としては、静電駆動式、電磁駆動式、熱駆動式、などが挙げられる。   The actuator is a mechanism that swings the movable part by applying a driving torque to the movable part. Examples of the actuator drive system include an electrostatic drive system, an electromagnetic drive system, and a thermal drive system.

比較対象として、可動部の移動範囲を規制する場合に、中心軸から離れた部位を規制する場合を説明する。この場合、可動部が揺動するときの規制部位の移動距離は、規制部位が中心軸から離れることに従って大きくなる。そして、規制部位の移動距離に合わせて規制部を作成する必要があるため、移動距離が大きくなるほど規制部が大型化してしまう。本願の光偏向装置では、第1の突出部および第2の突出部によって中心軸が形成されている。そして、第1の突出部の周囲を第1の規制部で取り囲むとともに、第2の突出部の周囲を第2の規制部で取り囲むことで、中心軸に垂直な方向への中心軸の移動範囲を規制することができる。可動部が揺動するときには中心軸の周りに揺動するため、可動部の揺動時においても、中心軸の位置は移動しない。よって、中心軸から離れた部位を規制する場合に比して、規制部を小さくすることができる。これにより、光偏向装置を平面視したときに、光偏向装置が占有する面積に対して可動部の面積が占める割合(開口率)を高めることができる。   As a comparison object, a case will be described in which a part away from the central axis is restricted when the movement range of the movable part is restricted. In this case, the movement distance of the restriction part when the movable part swings increases as the restriction part moves away from the central axis. And since it is necessary to create a control part according to the movement distance of a control part, a control part will become large, so that movement distance becomes large. In the optical deflecting device of the present application, the central axis is formed by the first protrusion and the second protrusion. And while surrounding the 1st protrusion part with the 1st control part and surrounding the 2nd protrusion part with the 2nd control part, the movement range of the center axis in the direction perpendicular to the center axis Can be regulated. When the movable part swings, it swings around the central axis, so the position of the central axis does not move even when the movable part swings. Therefore, the restriction portion can be made smaller as compared with the case where the portion away from the central axis is restricted. Thereby, when the optical deflecting device is viewed in plan, the ratio (aperture ratio) occupied by the area of the movable portion to the area occupied by the optical deflecting device can be increased.

また、本願の光偏向装置では、第1の突出部が第1の端部から中心軸に沿って突出している距離、および、第2の突出部が第2の端部から中心軸に沿って突出している距離の各々は、可動部の第1の端部と第1の規制部との間の中心軸に沿った第1の離反距離と、可動部の第2の端部と第2の規制部との間の中心軸に沿った第2の離反距離を合計した距離よりも大きいとしてもよい。第1の端部と第1の規制部が接触するまで、中心軸に沿って可動部が移動した場合には、第2の端部と第2の規制部との距離が最大距離となる。この最大距離は、第1の離反距離と第2の離反距離を合計した距離となる。そして本願の光偏向装置では、第2の突出部が突出している距離が、第1の離反距離と第2の離反距離を合計した距離(最大距離)よりも大きくされているため、第2の突出部が第2の規制部から外れてしまうことを防止できる。同様にして、第2の端部と第2の規制部が接触するまで、中心軸に沿って可動部が移動した場合においても、第1の突出部が突出している距離が、第1の離反距離と第2の離反距離を合計した距離(最大距離)よりも大きくされているため、第1の突出部が第1の規制部から外れてしまうことを防止できる。   In the optical deflecting device of the present application, the distance by which the first protrusion protrudes from the first end along the central axis, and the second protrusion from the second end along the central axis. Each of the protruding distances includes a first separation distance along the central axis between the first end of the movable part and the first restricting part, a second end of the movable part, and a second The distance may be larger than the total distance of the second separation distances along the central axis between the restriction portions. When the movable portion moves along the central axis until the first end portion and the first restricting portion come into contact with each other, the distance between the second end portion and the second restricting portion becomes the maximum distance. This maximum distance is the sum of the first separation distance and the second separation distance. In the optical deflecting device of the present application, the distance at which the second protrusion protrudes is greater than the total distance (maximum distance) of the first separation distance and the second separation distance. It can prevent that a protrusion part remove | deviates from a 2nd control part. Similarly, even when the movable portion moves along the central axis until the second end portion and the second restricting portion come into contact with each other, the distance at which the first protruding portion protrudes is the first separation. Since the distance is greater than the total distance (maximum distance) of the second separation distance, it is possible to prevent the first projecting portion from being detached from the first restricting portion.

また、本願の光偏向装置では、中心軸に垂直な断面における第1の突出部の下面の形状が、曲面を有して基板側へ突出している形状とされており、中心軸に垂直な断面における第2の突出部の下面の形状が、曲面を有して基板側へ突出している形状とされているとしてもよい。第1の突出部の下面が、第1の規制部によって支持されている状態で、可動部が揺動する場合を説明する。第1の突出部の下面と、第1の規制部を支持している第1の規制部の支持面が共に平面の場合には、平面と平面とが接することになる。すなわち、中心軸に垂直な断面において、両者が線接触する。すると、中心軸を中心にして可動部を揺動させると、第1の突出部と第1の規制部との接触部で引っかかりが発生するため、スムーズに可動部を揺動させることができない。一方、本願の光偏向装置では、中心軸に垂直な断面において、第1の突出部の下面の形状が、曲面を有して基板側へ突出している形状とされている。すると、第1の突出部の下面と第1の規制部の支持面が接触する際に、曲面と平面との接触となる。すなわち、中心軸に垂直な断面において、両者が常に点接触する。よって、可動部が揺動する際に、引っかかりが発生することがないため、スムーズに可動部を揺動させることができる。なお、第2の突出部と第2の規制部においても、同様にして、引っかかりが発生することがないため、スムーズに可動部を揺動させることができる。   Further, in the optical deflecting device of the present application, the shape of the lower surface of the first projecting portion in the cross section perpendicular to the central axis is a shape having a curved surface and projecting to the substrate side, and the cross section perpendicular to the central axis. The shape of the lower surface of the second protrusion may be a shape having a curved surface and protruding toward the substrate. A case where the movable part swings in a state where the lower surface of the first projecting part is supported by the first restricting part will be described. When the lower surface of the first projecting portion and the support surface of the first restricting portion supporting the first restricting portion are both flat, the flat surface and the flat surface are in contact with each other. That is, they are in line contact with each other in a cross section perpendicular to the central axis. Then, if the movable part is swung around the central axis, the moving part cannot be smoothly swung because the contact between the first projecting part and the first restricting part is caught. On the other hand, in the optical deflecting device of the present application, the shape of the lower surface of the first protrusion is a shape that has a curved surface and protrudes toward the substrate in a cross section perpendicular to the central axis. Then, when the lower surface of the first projecting portion and the support surface of the first restricting portion come into contact with each other, the curved surface comes into contact with a flat surface. In other words, they are always in point contact with each other in a cross section perpendicular to the central axis. Therefore, when the movable part swings, the movable part can swing smoothly because no catch occurs. Similarly, in the second projecting portion and the second restricting portion, the movable portion can be smoothly swung because the catch does not occur.

また、本願の光偏向装置では、第1の規制部の中心軸に垂直な断面において、第1の突出部の下面と対向する面が曲面を有して窪んでいる形状とされており、第2の規制部の中心軸に垂直な断面において、第2の突出部の下面と対向する面が曲面を有して窪んでいる形状とされており、第1の突出部の下面の曲率が、第1の規制部の第1の突出部の下面と対向する面の曲率以上とされており、第2の突出部の下面の曲率が、第2の規制部の第2の突出部の下面と対向する面の曲率以上とされているとしてもよい。これにより、第1の突出部の下面と、第1の規制部の第1の突出部の下面と対向する面とが噛み合うことになる。よって、第1の突出部が、基板に平行な方向であって中心軸に垂直な方向へ移動することを規制することができる。すなわち、第1の突出部の第1の規制部上での位置決めをすることができる。また、第1の突出部の下面と、第1の規制部の第1の突出部の下面と対向する面とは、共に曲面で形成されている。よって、両者の面が噛み合った状態で、中心軸を中心にして可動部を揺動させる場合においても、噛み合い部で引っかかりが発生しないため、スムーズに可動部を揺動させることができる。なお、第2の突出部と第2の規制部においても、同様にして、引っかかりが発生することがないため、スムーズに可動部を揺動させることができる。   Further, in the optical deflecting device of the present application, in the cross section perpendicular to the central axis of the first restricting portion, the surface facing the lower surface of the first projecting portion has a curved surface and is recessed. In the cross section perpendicular to the central axis of the second restricting portion, the surface facing the lower surface of the second projecting portion has a curved shape and is recessed, and the curvature of the lower surface of the first projecting portion is The curvature of the surface facing the lower surface of the first projecting portion of the first restricting portion is equal to or greater than the curvature of the second projecting portion, and the curvature of the lower surface of the second projecting portion is the lower surface of the second projecting portion of the second restricting portion. The curvature may be equal to or greater than the curvature of the opposing surface. Thereby, the lower surface of the first projecting portion and the surface of the first restricting portion that faces the lower surface of the first projecting portion mesh with each other. Therefore, the first protrusion can be restricted from moving in a direction parallel to the substrate and perpendicular to the central axis. That is, the first protrusion can be positioned on the first restricting portion. Moreover, both the lower surface of the 1st protrusion part and the surface facing the lower surface of the 1st protrusion part of the 1st control part are formed in the curved surface. Therefore, even when the movable portion is swung around the central axis in a state where both surfaces are meshed with each other, the movable portion can be smoothly swung because no catch occurs at the meshing portion. Similarly, in the second projecting portion and the second restricting portion, the movable portion can be smoothly swung because the catch does not occur.

また、本願の光偏向装置では、第1の突出部の中心軸に垂直な断面の形状が円形状とされており、第2の突出部の中心軸に垂直な断面の形状が円形状とされているとしてもよい。可動部に静電引力などの様々な力が作用することにより、第1の突出部の外周面が、第1の規制部の内壁の側面部分や上面部分に接触した状態で、可動部が揺動する場合がある。本願の光偏向装置では、第1の突出部の中心軸に垂直な断面の形状が円形状であるため、第1の突出部の外周面は全て曲面とされている。よって、このような場合においても、第1の突出部の外周面と第1の規制部の内壁との接触部分で引っかかりが発生することがないため、スムーズに可動部を揺動させることができる。なお、第2の突出部と第2の規制部においても、同様にして、引っかかりが発生することがないため、スムーズに可動部を揺動させることができる。   Further, in the optical deflecting device of the present application, the shape of the cross section perpendicular to the central axis of the first protrusion is circular, and the shape of the cross section perpendicular to the central axis of the second protrusion is circular. It may be. When various forces such as electrostatic attraction act on the movable part, the movable part is shaken in a state where the outer peripheral surface of the first protruding part is in contact with the side surface part or the upper surface part of the inner wall of the first restricting part. May move. In the optical deflecting device of the present application, since the shape of the cross section perpendicular to the central axis of the first protrusion is circular, the outer peripheral surface of the first protrusion is all curved. Accordingly, even in such a case, the movable portion can be smoothly swung because the catch does not occur at the contact portion between the outer peripheral surface of the first protrusion and the inner wall of the first restricting portion. . Similarly, in the second projecting portion and the second restricting portion, the movable portion can be smoothly swung because the catch does not occur.

また、本願の光偏向装置では、基板上に設置され、外部と電気的に接続される端子部と、第1の突出部の基板に沿った方向の幅よりも小さい幅を有し、導電材料で形成されており、一端が端子部に電気的に接続され、他端が第1の突出部の端部に電気的に接続されている導通部と、をさらに備えてもよい。また、アクチュエータは、基板上の、中心軸を通り基板に垂直な面に対して対称な位置に、一対の下部電極を備えるとしてもよい。また、可動部および第1の突出部は、導電材料で形成されており、第1の突出部と可動部とが電気的に接続されているとしてもよい。導通部、第1の突出部、可動部は導電材料で形成されている。導電材料の一例としては、ポリシリコンが挙げられる。導通部、第1の突出部、可動部は、導電材料が表面に露出していてもよいし、表面がシリコン酸化膜等の絶縁材料で被覆されていてもよい。   Further, in the optical deflecting device of the present application, a terminal portion that is installed on the substrate and is electrically connected to the outside, and has a width smaller than a width in the direction along the substrate of the first protruding portion, and a conductive material And a conducting portion in which one end is electrically connected to the terminal portion and the other end is electrically connected to the end portion of the first projecting portion. In addition, the actuator may include a pair of lower electrodes at positions symmetrical with respect to a plane passing through the central axis and perpendicular to the substrate on the substrate. Moreover, the movable part and the first projecting part may be made of a conductive material, and the first projecting part and the movable part may be electrically connected. The conducting portion, the first projecting portion, and the movable portion are made of a conductive material. An example of the conductive material is polysilicon. The conductive part, the first projecting part, and the movable part may have a conductive material exposed on the surface, or the surface may be covered with an insulating material such as a silicon oxide film.

端子部、導通部、第1の突出部および可動部は、互いに電気的に導通している。そして、端子部と一方の下部電極との間に駆動電圧を印加することにより、可動部と一方の下部電極との間に静電引力を作用させることができる。これにより、一方の下部電極に向かい合う範囲の可動部を基板に向けて引き付けることができるため、可動部を基板に対して揺動させることが可能となる。   The terminal portion, the conduction portion, the first protrusion, and the movable portion are electrically connected to each other. And an electrostatic attraction can be made to act between a movable part and one lower electrode by applying a drive voltage between a terminal part and one lower electrode. As a result, the movable portion in a range facing one of the lower electrodes can be attracted toward the substrate, so that the movable portion can be swung with respect to the substrate.

また、本願の光偏向装置では、基板上に設置され、外部と電気的に接続される端子部をさらに備えてもよい。また、アクチュエータは、基板上の、中心軸を通り基板に垂直な面に対して対称な位置に、一対の下部電極を備えていてもよい。また、第1の規制部は、導電材料で形成され、端子部に電気的に接続されていてもよい。また、可動部および第1の突出部は、導電材料で形成されていてもよい。また、第1の突出部と可動部とが電気的に接続されており、第1の突出部の表面、および、第1の規制部の第1の突出部を取り囲んでいる部位の内壁面は、導電材料が露出しているとしてもよい。   In addition, the optical deflection apparatus of the present application may further include a terminal portion that is installed on the substrate and electrically connected to the outside. In addition, the actuator may include a pair of lower electrodes at positions symmetrical with respect to a plane passing through the central axis and perpendicular to the substrate. The first restricting portion may be formed of a conductive material and electrically connected to the terminal portion. Moreover, the movable part and the first projecting part may be formed of a conductive material. Further, the first projecting portion and the movable portion are electrically connected, and the inner wall surface of the portion surrounding the first projecting portion and the first projecting portion of the first restricting portion is electrically connected. The conductive material may be exposed.

第1の突出部の表面、および、第1の規制部の第1の突出部を取り囲んでいる部位の内壁面は、導電材料が露出している。よって、第1の突出部を第1の規制部で支持する際に、導電材料同士が接触することで、電気的に導通を取ることができる。すると、端子部、第1の規制部、第1の突出部および可動部が、互いに電気的に導通する。
そして、端子部と一方の下部電極との間に駆動電圧を印加することにより、可動部と一方の下部電極との間に静電引力を作用させることができる。これにより、一方の下部電極に向かい合う範囲の可動部を基板に向けて引き付けることができるため、可動部を基板に対して揺動させることが可能となる。
The conductive material is exposed on the surface of the first protrusion and the inner wall surface of the portion surrounding the first protrusion of the first restricting portion. Therefore, when the first projecting portion is supported by the first restricting portion, electrical conduction can be obtained by bringing the conductive materials into contact with each other. Then, the terminal portion, the first restricting portion, the first projecting portion, and the movable portion are electrically connected to each other.
And an electrostatic attraction can be made to act between a movable part and one lower electrode by applying a drive voltage between a terminal part and one lower electrode. As a result, the movable portion in a range facing one of the lower electrodes can be attracted toward the substrate, so that the movable portion can be swung with respect to the substrate.

本発明によれば、低い駆動力でミラーを揺動させることが可能な光偏向装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical deflecting device capable of swinging a mirror with a low driving force.

実施例1の光偏向装置の平面図である。1 is a plan view of an optical deflecting device according to Embodiment 1. FIG. 図1に示す光偏向装置のII−II線における断面図である。It is sectional drawing in the II-II line of the optical deflection apparatus shown in FIG. 図1に示す光偏向装置のIII−III線における断面図である。It is sectional drawing in the III-III line of the optical deflection | deviation apparatus shown in FIG. 図1に示す光偏向装置のIV−IV線における断面図である。It is sectional drawing in the IV-IV line of the optical deflection apparatus shown in FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 図1に示す光偏向装置のXXIX−XXIX線における断面図である。It is sectional drawing in the XXIX-XXIX line | wire of the optical deflection apparatus shown in FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 1. FIG. 実施例2の光偏向装置の平面図である。6 is a plan view of an optical deflecting device of Embodiment 2. FIG. 図53に示す光偏向装置のLIV−LIV線における断面図である。It is sectional drawing in the LIV-LIV line | wire of the optical deflection apparatus shown in FIG. 図53に示す光偏向装置のLV−LV線における断面図である。It is sectional drawing in the LV-LV line of the optical deflection apparatus shown in FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 図53に示す光偏向装置のLXIX−LXIX線における断面図である。It is sectional drawing in the LXIX-LXIX line | wire of the optical deflection apparatus shown in FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 実施例2の光偏向装置の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the optical deflection | deviation apparatus of Example 2. FIG. 突出部および規制部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a protrusion part and a control part. 突出部および規制部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a protrusion part and a control part. 光偏向装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of an optical deflection apparatus. 突出部および規制部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a protrusion part and a control part. 従来例の光学装置を示す図である。It is a figure which shows the optical apparatus of a prior art example. 従来例の光学装置を示す図である。It is a figure which shows the optical apparatus of a prior art example.

以下に説明する実施例の主要な特徴を以下に列記する。
(特徴1)導通部は折り返し形状を有している。これにより、導通部の捻り抵抗力が、突出部の捻り抵抗力よりも小さくされている。よって、可動部の揺動動作に対して導通部の捻り抵抗力が与える影響を、小さくすることができる。
(特徴2)基板下層に第1の柱状部および第2の柱状部が形成されている。第1および第2の柱状部の外周の一端から、第1および第2の突出部が突出している。可動部の端部に第1および第2の規制部が形成されている。第1の規制部は、第1の突出部の中心軸の周囲を取り囲んでいる。第2の規制部は、第2の突出部の中心軸の周囲を取り囲んでいる。
The main features of the embodiments described below are listed below.
(Feature 1) The conducting portion has a folded shape. Thereby, the twisting resistance force of the conduction part is made smaller than the twisting resistance force of the protruding part. Therefore, it is possible to reduce the influence of the twisting resistance force of the conducting portion on the swinging motion of the movable portion.
(Feature 2) A first columnar portion and a second columnar portion are formed in the lower layer of the substrate. First and second protrusions protrude from one end of the outer periphery of the first and second columnar parts. The 1st and 2nd control part is formed in the edge part of a movable part. The 1st control part has surrounded the circumference of the central axis of the 1st projection part. The second restricting portion surrounds the center axis of the second protrusion.

実施例1に係る光偏向装置20について説明する。図1は、光偏向装置20の平面図である。図2は、図1のII−II線断面図である。図3は、図1のIII−III線断面図である。図4は、図1のIV−IV線断面を拡大した図である。図4は、規制部250aの、中心軸240に垂直な断面についての断面図に相当する。図29は、図1のXXIX−XXIX線断面を拡大した図である。   The optical deflecting device 20 according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a plan view of the light deflecting device 20. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. FIG. 4 is an enlarged view of a section taken along line IV-IV in FIG. FIG. 4 corresponds to a cross-sectional view of a cross section perpendicular to the central axis 240 of the restricting portion 250a. 29 is an enlarged view of a cross section taken along line XXIX-XXIX in FIG.

可動部220は、導電層225と、導電層225の周囲に形成された絶縁層223、224とを含んでいる。絶縁層223の上面に導電層225が形成されており、導電層225の上面および側面に絶縁層224が形成されている。また可動部220の上層に、反射層(図示せず)が形成されることで、可動部220はミラーとして機能する。可動部220の端部242aに、突出部241aが形成されている。また、可動部220の端部242bに、突出部241bが形成されている。突出部241aおよび241bは、同一の中心軸240を有している。図3に示すように、1対の突出部241a、241bは、絶縁層223、224および導電層225を備えている。図1および図3に示すように、突出部241a、241bは細長く形成されている。突出部241a、241bの長手方向軸が、可動部220の中心軸240となる。   The movable part 220 includes a conductive layer 225 and insulating layers 223 and 224 formed around the conductive layer 225. A conductive layer 225 is formed on the upper surface of the insulating layer 223, and an insulating layer 224 is formed on the upper surface and side surfaces of the conductive layer 225. In addition, a reflective layer (not shown) is formed on the upper part of the movable part 220, so that the movable part 220 functions as a mirror. A protruding portion 241 a is formed at the end 242 a of the movable portion 220. Further, a protruding portion 241 b is formed at the end 242 b of the movable portion 220. The protrusions 241a and 241b have the same central axis 240. As shown in FIG. 3, the pair of protruding portions 241 a and 241 b includes insulating layers 223 and 224 and a conductive layer 225. As shown in FIGS. 1 and 3, the projecting portions 241a and 241b are elongated. The longitudinal axis of the protrusions 241 a and 241 b is the central axis 240 of the movable part 220.

図1および図3に示すように、基板下層200上には、規制部250aおよび250bが設置されている。規制部250aは、突出部241aが回転可能となるような適度の間隙を有して、突出部241aの中心軸240の周囲を取り囲んでいる。同様にして、規制部250bは、突出部241bが回転可能なように、突出部241bの中心軸240の周囲を取り囲んでいる。これにより、規制部250aで突出部241aが支持されており、規制部250bで突出部241bが支持されている。そして可動部220が、基板下層200の上方に離反した位置で、中心軸240の周りに揺動可能に支持されている。   As shown in FIGS. 1 and 3, restricting portions 250 a and 250 b are installed on the substrate lower layer 200. The restricting portion 250a surrounds the periphery of the central axis 240 of the protruding portion 241a with an appropriate gap that allows the protruding portion 241a to rotate. Similarly, the restricting portion 250b surrounds the central axis 240 of the protruding portion 241b so that the protruding portion 241b can rotate. Accordingly, the protruding portion 241a is supported by the restricting portion 250a, and the protruding portion 241b is supported by the restricting portion 250b. The movable portion 220 is supported so as to be swingable around the central axis 240 at a position separated above the substrate lower layer 200.

図1に示すように、突出部241aは、端部242aから中心軸240に沿って、距離Laだけ突出している。同様に、突出部241bは、端部242bから中心軸240に沿って、距離Lbだけ突出している。規制部250aの可動部220側の端部と、可動部220の端部242aとの間の距離を、距離Daとする。同様に、規制部250bの可動部220側の端部と、可動部220の端部242bとの間の距離を、距離Dbとする。ここで、距離Laおよび距離Lbの各々は、距離Daと距離Dbを合計した距離よりも大きくされている。   As shown in FIG. 1, the protruding portion 241a protrudes from the end portion 242a along the central axis 240 by a distance La. Similarly, the protruding portion 241b protrudes from the end portion 242b along the central axis 240 by a distance Lb. The distance between the end on the movable portion 220 side of the restricting portion 250a and the end 242a of the movable portion 220 is defined as a distance Da. Similarly, the distance between the end on the movable portion 220 side of the restricting portion 250b and the end 242b of the movable portion 220 is defined as a distance Db. Here, each of the distance La and the distance Lb is made larger than the total distance of the distance Da and the distance Db.

図2に示すように、基板下層200は、ウェハ層201と、絶縁層202、203と、固定電極204a、204bとを含んでいる。ウェハ層201と、ウェハ層201の上面全体に形成されている絶縁層202と、固定電極204a、204bとは、平面状である。固定電極204a、204bは、可動部220の中心軸240を含み可動部220に垂直な面に対して対称に形成されている。また固定電極204a、204bは互いに絶縁されている。外部端子231a、231bの各々は、絶縁層203、223および224を貫通している。固定電極204aは外部端子231aと電気的に接続されており、固定電極204bは外部端子231bと電気的に接続されている。固定電極204a、204bおよび絶縁層202の上面には、絶縁層203が形成されている。そして基板下層200は、その全体が平面状となっている。   As shown in FIG. 2, the substrate lower layer 200 includes a wafer layer 201, insulating layers 202 and 203, and fixed electrodes 204a and 204b. The wafer layer 201, the insulating layer 202 formed on the entire upper surface of the wafer layer 201, and the fixed electrodes 204a and 204b are planar. The fixed electrodes 204 a and 204 b are formed symmetrically with respect to a plane that includes the central axis 240 of the movable portion 220 and is perpendicular to the movable portion 220. The fixed electrodes 204a and 204b are insulated from each other. Each of the external terminals 231a and 231b passes through the insulating layers 203, 223, and 224. The fixed electrode 204a is electrically connected to the external terminal 231a, and the fixed electrode 204b is electrically connected to the external terminal 231b. An insulating layer 203 is formed on the upper surfaces of the fixed electrodes 204 a and 204 b and the insulating layer 202. The entire substrate lower layer 200 is planar.

図1および図3に示すように、基板下層200上には柱状部210が形成されている。柱状部210の外周の一端から、導通部270が伸びており、突出部241aの端部244に電気的に接続されている。導通部270は、突出部241aの幅Waよりも小さい幅を有している。また導通部270は、折り返し形状を有している。これにより、導通部270の捻り抵抗力が、突出部241aの捻り抵抗力よりも小さくされている。よって、可動部220を揺動させる際に必要な駆動力に対して、導通部270の捻り抵抗力が与える影響を、小さくすることができる。また、導通部270の捻り抵抗力の影響を小さくすることで、可動部220が固定電極204aに近づくように傾く場合と固定電極204bに近づくように傾く場合での、各々の傾き角度を揃えることができる。   As shown in FIGS. 1 and 3, a columnar section 210 is formed on the substrate lower layer 200. A conducting portion 270 extends from one end of the outer periphery of the columnar portion 210 and is electrically connected to the end portion 244 of the protruding portion 241a. The conducting portion 270 has a width that is smaller than the width Wa of the protruding portion 241a. The conduction part 270 has a folded shape. Thereby, the twisting resistance force of the conduction | electrical_connection part 270 is made smaller than the twisting resistance force of the protrusion part 241a. Therefore, the influence of the twisting resistance force of the conducting portion 270 on the driving force required when the movable portion 220 is swung can be reduced. Further, by reducing the influence of the torsional resistance force of the conducting portion 270, the respective inclination angles when the movable portion 220 is inclined so as to approach the fixed electrode 204a and when the movable portion 220 is inclined so as to approach the fixed electrode 204b are made uniform. Can do.

図3に示すように、柱状部210は、絶縁層223および224と、絶縁層223と絶縁層224との間に形成されている導電層225とを備えている。外部端子232から引き出された導電層は、絶縁層224を貫通して、導電層225と電気的に接続されている。柱状部210の絶縁層223と、可動部220の絶縁層223とは、導通部270および突出部241aの絶縁層223によって連続している。また、柱状部210の絶縁層224と、可動部220の絶縁層224とは、導通部270および突出部241aの絶縁層224によって連続している。また、柱状部210の導電層225と、可動部220の導電層225とは、導通部270および突出部241aの導電層225によって連続している。これにより、外部端子232、導通部270、突出部241aおよび可動部220は、互いに電気的に導通している。   As shown in FIG. 3, the columnar part 210 includes insulating layers 223 and 224 and a conductive layer 225 formed between the insulating layer 223 and the insulating layer 224. The conductive layer extracted from the external terminal 232 penetrates the insulating layer 224 and is electrically connected to the conductive layer 225. The insulating layer 223 of the columnar part 210 and the insulating layer 223 of the movable part 220 are continuous by the conductive part 270 and the insulating layer 223 of the protruding part 241a. Further, the insulating layer 224 of the columnar part 210 and the insulating layer 224 of the movable part 220 are continuous by the conductive part 270 and the insulating layer 224 of the protruding part 241a. Further, the conductive layer 225 of the columnar part 210 and the conductive layer 225 of the movable part 220 are continuous by the conductive part 270 and the conductive layer 225 of the protruding part 241a. Thereby, the external terminal 232, the conduction | electrical_connection part 270, the protrusion part 241a, and the movable part 220 are mutually electrically connected.

図4において、突出部241aの中心軸240に垂直な断面は円形状とされており、その直径はR1である。また、規制部250aの中心軸240に垂直な断面は、突出部241aの周囲を円形状に取り囲んでいる形状とされている。規制部250aの内壁の直径はR2である。突出部241aの直径R1は、規制部250aの内壁の直径R2よりも小さくされている。突出部241aの断面は、中心軸240に沿った全長に渡って円形状とされている。なお突出部241bにおいても、同様にして、中心軸240に沿った全長に渡って断面が円形状とされている。規制部250aは、基板下層200の絶縁層202の上に設置された、導電層204の上方に形成されている。規制部250aは、その内部に存在する導電層254および導電層295、導電層の外周を被覆する絶縁層253および絶縁層296、導電層の内周を被覆する絶縁層255および絶縁層294を備えている。規制部250aの内壁の最下点(最も基板下層200に近い点)と、絶縁層203との距離は、距離Hとされている。距離Hは、可動部220が絶縁層203表面から離反する距離の最小値である。また、突出部241aは、中心部に存在する導電層225、導電層の外周を被覆する絶縁層223および絶縁層224を備えている。なお、規制部250bおよび突出部241bの構造は、規制部250aおよび突出部241aの各々と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。   In FIG. 4, the cross section perpendicular to the central axis 240 of the protrusion 241a is circular, and its diameter is R1. Further, the cross section perpendicular to the central axis 240 of the restricting portion 250a has a shape surrounding the protrusion 241a in a circular shape. The inner wall diameter of the restricting portion 250a is R2. The diameter R1 of the protruding portion 241a is smaller than the diameter R2 of the inner wall of the restricting portion 250a. The cross section of the projecting portion 241 a is circular over the entire length along the central axis 240. Similarly, the protrusion 241 b has a circular cross section over the entire length along the central axis 240. The restricting portion 250 a is formed above the conductive layer 204 installed on the insulating layer 202 of the substrate lower layer 200. The restricting portion 250a includes a conductive layer 254 and a conductive layer 295 existing therein, an insulating layer 253 and an insulating layer 296 covering the outer periphery of the conductive layer, and an insulating layer 255 and an insulating layer 294 covering the inner periphery of the conductive layer. ing. The distance between the lowest point of the inner wall of the restricting portion 250a (the point closest to the substrate lower layer 200) and the insulating layer 203 is a distance H. The distance H is the minimum value of the distance at which the movable part 220 is separated from the surface of the insulating layer 203. In addition, the protruding portion 241a includes a conductive layer 225 present at the center, an insulating layer 223 that covers the outer periphery of the conductive layer, and an insulating layer 224. In addition, since the structure of the control part 250b and the protrusion part 241b is the same as that of each of the control part 250a and the protrusion part 241a, detailed description is abbreviate | omitted here.

光偏向装置20の動作を説明する。光偏向装置20は、静電駆動式の装置である。光偏向装置20では、固定電極204aに印加する駆動電圧と固定電極204bに印加する駆動電圧とを制御することによって、可動部220を中心軸240の周りに揺動させる。例えば、外部端子232を接地し、外部端子231a、231bを駆動信号生成器(図示しない)に接続する場合を説明する。外部端子232、導通部270、突出部241aおよび可動部220は、互いに電気的に導通しているため、可動部220の電位は接地電位とされる。   The operation of the optical deflection apparatus 20 will be described. The light deflection apparatus 20 is an electrostatic drive type apparatus. In the optical deflecting device 20, the movable part 220 is swung around the central axis 240 by controlling the drive voltage applied to the fixed electrode 204a and the drive voltage applied to the fixed electrode 204b. For example, the case where the external terminal 232 is grounded and the external terminals 231a and 231b are connected to a drive signal generator (not shown) will be described. Since the external terminal 232, the conducting portion 270, the protruding portion 241a, and the movable portion 220 are electrically connected to each other, the potential of the movable portion 220 is set to the ground potential.

駆動信号生成器を用いて、固定電極204aに駆動電圧を印加する場合には、可動部220の導電層225と固定電極204aとの間に静電引力が発生する。よって、固定電極204aに対向する位置の可動部220が、基板下層200に吸引される。よって図2において、可動部220の第1端部227aの下端が固定電極204aに近づくとともに、第2端部227bが固定電極204bから離れるように、可動部220が傾く。   When a drive voltage is applied to the fixed electrode 204a using the drive signal generator, an electrostatic attractive force is generated between the conductive layer 225 of the movable part 220 and the fixed electrode 204a. Therefore, the movable part 220 at a position facing the fixed electrode 204 a is attracted to the substrate lower layer 200. Accordingly, in FIG. 2, the movable portion 220 is tilted so that the lower end of the first end portion 227a of the movable portion 220 approaches the fixed electrode 204a and the second end portion 227b moves away from the fixed electrode 204b.

次に、固定電極204bに駆動電圧を印加する場合には、導電層225と固定電極204bとの間に静電引力が発生する。よって、可動部220の第2端部227bの下端が固定電極204bに近づくとともに、第1端部227aが固定電極204aから離れるように、可動部220が傾く。   Next, when a driving voltage is applied to the fixed electrode 204b, an electrostatic attractive force is generated between the conductive layer 225 and the fixed electrode 204b. Therefore, the movable portion 220 is tilted so that the lower end of the second end portion 227b of the movable portion 220 approaches the fixed electrode 204b and the first end portion 227a is separated from the fixed electrode 204a.

実施例1に係る光偏向装置20の効果を説明する。本願の光偏向装置20では、突出部241aおよび突出部241bによって中心軸240が形成されている。そして、突出部241aの周囲を規制部250aで取り囲むとともに、突出部241bの周囲を規制部250bで取り囲むことで、中心軸240に垂直な方向への中心軸240の移動範囲を規制することができる。可動部220が揺動するときには中心軸240の周りに揺動するため、可動部220の揺動時においても、中心軸240の位置は移動しない。よって、図86および図87に示す特許文献1の光偏向装置1000のように、中心軸から離れた部位を規制する場合に比して、規制部を小さくすることができる。これにより、光偏向装置20を平面視したときに、光偏向装置20が占有する面積に対して可動部220の面積が占める割合(開口率)を高めることができる。   The effect of the optical deflection apparatus 20 according to the first embodiment will be described. In the optical deflecting device 20 of the present application, a central axis 240 is formed by the protruding portion 241a and the protruding portion 241b. And while surrounding the protrusion part 241a with the restriction part 250a and surrounding the protrusion part 241b with the restriction part 250b, the movement range of the central axis 240 in the direction perpendicular to the central axis 240 can be restricted. . When the movable part 220 swings, it swings around the central axis 240. Therefore, even when the movable part 220 swings, the position of the central axis 240 does not move. Therefore, as in the case of the optical deflecting device 1000 of Patent Document 1 shown in FIGS. 86 and 87, the restricting portion can be made smaller as compared with the case where the portion away from the central axis is restricted. Thereby, when the optical deflecting device 20 is viewed in plan, the ratio (opening ratio) occupied by the area of the movable portion 220 to the area occupied by the optical deflecting device 20 can be increased.

また、本願の光偏向装置20では、距離Laおよび距離Lbの各々は、距離Daと距離Dbを合計した距離よりも大きくされている。端部242aと規制部250aが接触するまで、中心軸240に沿って可動部220が図1の左側へ移動した場合には、端部242bと規制部250bとの離反距離が最大となる。この離反距離の最大値は、距離Daと距離Dbを合計した距離となる。そして本願の光偏向装置20では、突出部241bが突出している距離Lbが、距離Daと距離Dbを合計した距離よりも大きくされているため、突出部241bが規制部250bから外れてしまうことを防止できる。同様にして、端部242bと規制部250bが接触するまで、中心軸240に沿って可動部220が図1の右側へ移動した場合においても、突出部241aが突出している距離Laが、距離Daと距離Dbを合計した距離よりも大きくされているため、突出部241aが規制部250aから外れてしまうことを防止できる。   Further, in the optical deflecting device 20 of the present application, each of the distance La and the distance Lb is set larger than the total distance of the distance Da and the distance Db. When the movable part 220 moves to the left side of FIG. 1 along the central axis 240 until the end part 242a and the restricting part 250a come into contact with each other, the separation distance between the end part 242b and the restricting part 250b is maximized. The maximum value of the separation distance is the sum of the distance Da and the distance Db. In the optical deflecting device 20 of the present application, the distance Lb from which the protruding portion 241b protrudes is larger than the sum of the distance Da and the distance Db, so that the protruding portion 241b is disengaged from the restricting portion 250b. Can be prevented. Similarly, even when the movable portion 220 moves to the right side in FIG. 1 along the central axis 240 until the end portion 242b and the restricting portion 250b come into contact with each other, the distance La that the protruding portion 241a protrudes is the distance Da. Since the distance Db is larger than the total distance, the protruding portion 241a can be prevented from coming off the restricting portion 250a.

また、突出部241aおよび241bが、規制部250aおよび250bによって支持されている状態で、可動部220が揺動する場合を説明する。本願の光偏向装置20では、中心軸240に垂直な断面において、突出部241aの断面は円形である。よって、突出部241aの下面の形状が、曲面を有して基板下層200側へ突出している。すると、突出部241aの下面と規制部250aの内壁が接触する際に、曲面で接触することになる。すなわち、中心軸240に垂直な断面(図4)で見た場合に、両者が常に点接触する。よって、可動部220が揺動する際に、引っかかりが発生することがないため、スムーズに可動部220を揺動させることができる。なお、突出部241bと規制部250bにおいても、同様にして、引っかかりが発生することがないため、スムーズに可動部220を揺動させることができる。   A case will be described in which the movable portion 220 swings in a state where the protruding portions 241a and 241b are supported by the restricting portions 250a and 250b. In the optical deflecting device 20 of the present application, the cross section of the projecting portion 241a is circular in the cross section perpendicular to the central axis 240. Therefore, the shape of the lower surface of the protruding portion 241a has a curved surface and protrudes toward the substrate lower layer 200 side. Then, when the lower surface of the protruding portion 241a and the inner wall of the restricting portion 250a come into contact with each other, they come into contact with a curved surface. That is, when viewed in a cross section perpendicular to the central axis 240 (FIG. 4), both are always in point contact. Therefore, when the movable part 220 swings, no catch is generated, so that the movable part 220 can swing smoothly. Similarly, the protrusion 241b and the restricting portion 250b are not caught in the same manner, so that the movable portion 220 can be smoothly swung.

また、本願の光偏向装置20では、突出部241aおよび突出部241bは、中心軸240に垂直な断面の形状が円形状とされている。可動部220に静電引力などの様々な力が作用することにより、突出部241aの外周面が、規制部250aの内壁の側面部分や上面部分など様々な部分に接触した状態で、可動部220が揺動する場合がある。本願の光偏向装置20では、突出部241aの中心軸240に垂直な断面の形状が円形状であるため、突出部241aの外周面は全て曲面とされている。よって、突出部241aの外周面が、規制部250aの内壁の何れの位置に接触する場合においても、両者の接触部分で引っかかりが発生することがないため、スムーズに可動部220を揺動させることができる。なお、突出部241bと規制部250bにおいても、同様にして、引っかかりが発生することがないため、スムーズに可動部220を揺動させることができる。   In the optical deflecting device 20 of the present application, the protrusions 241a and 241b have a circular cross section perpendicular to the central axis 240. When various forces such as electrostatic attraction act on the movable part 220, the movable part 220 is in a state where the outer peripheral surface of the projecting part 241a is in contact with various parts such as the side surface part and the upper surface part of the inner wall of the restricting part 250a. May swing. In the optical deflecting device 20 of the present application, since the shape of the cross section perpendicular to the central axis 240 of the protruding portion 241a is circular, the outer peripheral surface of the protruding portion 241a is all curved. Therefore, even when the outer peripheral surface of the projecting portion 241a contacts any position on the inner wall of the restricting portion 250a, the movable portion 220 can be smoothly swung because the contact portion between the both does not occur. Can do. Similarly, the protrusion 241b and the restricting portion 250b are not caught in the same manner, so that the movable portion 220 can be smoothly swung.

また、比較例として、可動部が支持梁によって支持され、固定端を有する光偏向装置を説明する。当該光偏向装置では、支持梁を基板下層の垂直上下方向へたわみにくくするには、支持梁断面の可動部に垂直な方向の厚さを厚くする必要がある。しかし、支持梁断面の可動部に垂直な方向の厚さを厚くするほど、支持梁の捻り抵抗力が大きくなるため、可動部を揺動させる際に必要な駆動力が大きくなってしまう。よって、支持梁のたわみにくさと駆動力とのバランスを取る必要があるため、光偏向装置の設計が困難となるなどの問題があった。一方、本願の光偏向装置20では、突出部241aおよび241bの周囲を、規制部250aおよび250bで取り囲んでいる構造であるため、可動部220を支持している突出部241aおよび241bの端部が固定されていない。よって、支持梁の捻り抵抗がないため、突出部241aおよび241bを基板下層200の垂直上下方向へたわみにくくするために、突出部241aおよび241bの断面の可動部220に垂直な方向の厚さを厚くした場合においても、可動部を揺動させる際に必要な駆動力が大きくならない。よって、可動部220の基板下層200の垂直上下方向への移動量を小さくすることと、少ない駆動力によって大きな揺動角を得ることを両立することが可能となる。これにより、光偏向装置20の組み立て時や、光偏向装置20の落下時など、ウェハ表面に垂直な方向を有する大きな加速度が可動部220に印加される場合においても、可動部220が基板下層200方向に沈み込む量を小さくすることができる。よって、可動部220下面が基板下層200上面に張り付いてしまう、いわゆるスティッキングの発生を防止することができる。   As a comparative example, an optical deflecting device in which the movable part is supported by a support beam and has a fixed end will be described. In the optical deflecting device, in order to make it difficult for the support beam to bend in the vertical vertical direction of the lower layer of the substrate, it is necessary to increase the thickness in the direction perpendicular to the movable portion of the cross section of the support beam. However, as the thickness of the cross section of the support beam in the direction perpendicular to the movable portion increases, the torsional resistance force of the support beam increases, so that the driving force required to swing the movable portion increases. Therefore, since it is necessary to balance the flexibility of the support beam and the driving force, there is a problem that it becomes difficult to design the optical deflecting device. On the other hand, in the optical deflecting device 20 of the present application, the protrusions 241a and 241b are surrounded by the restricting parts 250a and 250b, so that the ends of the protrusions 241a and 241b supporting the movable part 220 are provided. It is not fixed. Therefore, since there is no twisting resistance of the support beam, in order to make the protrusions 241a and 241b difficult to bend in the vertical vertical direction of the substrate lower layer 200, the thickness in the direction perpendicular to the movable part 220 of the cross section of the protrusions 241a and 241b is set. Even when the thickness is increased, the driving force required to swing the movable portion does not increase. Therefore, it is possible to achieve both a reduction in the amount of movement of the movable portion 220 in the vertical vertical direction of the substrate lower layer 200 and a large swing angle with a small driving force. Thus, even when a large acceleration having a direction perpendicular to the wafer surface is applied to the movable part 220, such as when the optical deflection apparatus 20 is assembled or when the optical deflection apparatus 20 is dropped, the movable part 220 is moved to the lower substrate layer 200. The amount of sinking in the direction can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of so-called sticking in which the lower surface of the movable portion 220 sticks to the upper surface of the substrate lower layer 200.

次に、規制部250aおよび250bを備えている光偏向装置20の製造方法について、図4〜図52を用いて説明する。図5〜図28は、光偏向装置20の製造工程の各工程における材料ウェハ、または材料ウェハの上面に絶縁層等を積層した積層体の状態を、図4と同じ断面で図示している。また、図30〜51は、積層体の状態を、図29と同じ断面で図示している。尚、光偏向装置20のその他の構成については、従来用いられている一般的なMEMS技術を用いた光偏向装置の製造方法を適用することができる。   Next, a method for manufacturing the optical deflection apparatus 20 including the restricting portions 250a and 250b will be described with reference to FIGS. 5 to 28 show the state of the material wafer in each step of the manufacturing process of the optical deflecting device 20 or a laminated body in which an insulating layer or the like is laminated on the upper surface of the material wafer, in the same cross section as FIG. 30 to 51 show the state of the laminated body in the same cross section as FIG. In addition, about the other structure of the optical deflection | deviation apparatus 20, the manufacturing method of the optical deflection | deviation apparatus using the general MEMS technique used conventionally can be applied.

最初に基板下層200を構成する各層を形成する。まず、図5に示すような材料ウェハ201を準備する。材料ウェハ201の材料には、例えば単結晶シリコン基板を用いることができる。次に、熱酸化等を行い、材料ウェハ201の上面に酸化膜から成る絶縁層202を形成する。次に、絶縁層202の上面にポリシリコン等を材料とする導電層204を成膜し、フォトエッチングを行ってパターニングして、規制部250aの土台部分を形成する。またこのフォトエッチングによって、固定電極204a、204b(図1、図2参照)も同時に形成される。ここで、フォトエッチングとは、フォトリソグラフィーからエッチングまでの一連の処理を意味する。さらに、絶縁層202、導電層204、固定電極204a、204bの上面に、絶縁層203を形成する。これにより、図6に示す基板下層200を形成することができる。   First, each layer constituting the substrate lower layer 200 is formed. First, a material wafer 201 as shown in FIG. 5 is prepared. As a material of the material wafer 201, for example, a single crystal silicon substrate can be used. Next, thermal oxidation or the like is performed to form an insulating layer 202 made of an oxide film on the upper surface of the material wafer 201. Next, a conductive layer 204 made of polysilicon or the like is formed on the upper surface of the insulating layer 202, and is patterned by photo-etching to form a base portion of the restricting portion 250a. In addition, the fixed electrodes 204a and 204b (see FIGS. 1 and 2) are also formed simultaneously by this photoetching. Here, the photoetching means a series of processes from photolithography to etching. Further, the insulating layer 203 is formed over the insulating layer 202, the conductive layer 204, and the fixed electrodes 204a and 204b. Thereby, the substrate lower layer 200 shown in FIG. 6 can be formed.

図6に示す積層体に、ポリシリコン等を材料とする第1犠牲層251を形成する。次に、熱酸化等を行い、第1犠牲層251の上面に酸化膜から成るエッチング用マスク261を成膜する。フォトエッチングによりエッチング用マスク261にパターニング処理することによって、エッチングホール262を形成する。これにより、図7および図30に示すように、エッチングホール262を有する、エッチング用マスク261が形成される。図7において、エッチングホール262の中心位置は、規制部250aの中心位置と一致している。また、エッチングホール262の開口幅W5は、規制部250aの幅W1(図4参照)よりも小さい。これは後述するように、等方性エッチングにより、エッチングホール262の横方向へのエッチングが発生するためである。   A first sacrificial layer 251 made of polysilicon or the like is formed on the stacked body shown in FIG. Next, thermal oxidation or the like is performed to form an etching mask 261 made of an oxide film on the upper surface of the first sacrificial layer 251. An etching hole 262 is formed by patterning the etching mask 261 by photoetching. As a result, an etching mask 261 having an etching hole 262 is formed as shown in FIGS. In FIG. 7, the center position of the etching hole 262 coincides with the center position of the restricting portion 250a. Further, the opening width W5 of the etching hole 262 is smaller than the width W1 of the restricting portion 250a (see FIG. 4). This is because etching in the lateral direction of the etching hole 262 occurs by isotropic etching, as will be described later.

次に、エッチングホール262を通して、第1犠牲層251に等方性エッチング処理を行う。等方性エッチングの例としては、XeF(二フッ化キセノン)ガス等を用いたドライエッチングが挙げられる。また、界面活性剤入りTMAH(Tetra methyl ammonium hydroxide)等を用いたウェットエッチングが挙げられる。等方性エッチング処理により、図8および図31に示すように、エッチングホール262の開口部を中心として、窪み部263が形成される。等方性エッチングでは、縦横方向に同時にエッチングされるため、アンダーカット(エッチングホール262の横方向へのエッチング)が発生する。よって図8に示すように、エッチングによって第1犠牲層251に形成される窪み部263の断面形状を、半円形状にすることができる。また、窪み部263の半円形状における半径の値は、等方性エッチング処理の処理時間によって調整することができる。また、窪み部263は、図52の平面図に示すように、可動部220、突出部241aおよび241b、規制部250aおよび250b、導通部270を含む領域の全体を掘り下げるように形成される。その後、エッチング用マスク261を除去することにより、図9および図32に示すように、第1犠牲層251に窪み部263が形成されている形状が得られる。 Next, an isotropic etching process is performed on the first sacrificial layer 251 through the etching hole 262. As an example of isotropic etching, dry etching using XeF 2 (xenon difluoride) gas or the like can be given. Moreover, wet etching using TMAH (Tetra methyl ammonium hydroxide) containing a surfactant or the like can be given. By the isotropic etching process, a recess 263 is formed around the opening of the etching hole 262 as shown in FIGS. In isotropic etching, since etching is performed simultaneously in the vertical and horizontal directions, an undercut (etching in the horizontal direction of the etching hole 262) occurs. Therefore, as shown in FIG. 8, the cross-sectional shape of the recess 263 formed in the first sacrificial layer 251 by etching can be made semicircular. Further, the value of the radius of the semicircular shape of the recess 263 can be adjusted by the processing time of the isotropic etching process. In addition, as shown in the plan view of FIG. 52, the recessed portion 263 is formed so as to dig up the entire region including the movable portion 220, the protruding portions 241a and 241b, the regulating portions 250a and 250b, and the conducting portion 270. Thereafter, the etching mask 261 is removed to obtain a shape in which the recess 263 is formed in the first sacrificial layer 251 as shown in FIGS.

次に、第1犠牲層251上にレジスト層(不図示)を塗布する。そして、窪み部263の底部に開口部が形成されるように、レジスト層をフォトエッチングによりパターニング処理する。パターニングされたレジスト層を通して、第1犠牲層251および絶縁層203を異方性エッチング処理する。異方性エッチングの例としては、RIE(Reactive Ion Etching)が挙げられる。その後、レジスト層を除去する。これにより、図10および図33に示すように、窪み部263の底面の第1犠牲層251および絶縁層203が除去され、孔部264が形成される。   Next, a resist layer (not shown) is applied on the first sacrificial layer 251. Then, the resist layer is patterned by photoetching so that an opening is formed at the bottom of the recess 263. The first sacrificial layer 251 and the insulating layer 203 are anisotropically etched through the patterned resist layer. An example of anisotropic etching is RIE (Reactive Ion Etching). Thereafter, the resist layer is removed. Thereby, as shown in FIGS. 10 and 33, the first sacrificial layer 251 and the insulating layer 203 on the bottom surface of the recess 263 are removed, and a hole 264 is formed.

図10および図33に示す積層体に熱酸化処理を行い、第1犠牲層251および導電層204の表面に、酸化膜からなる絶縁層253を成膜する。これにより、図11および図34に示す積層体が得られる。   The stacked body shown in FIGS. 10 and 33 is subjected to thermal oxidation treatment, and an insulating layer 253 made of an oxide film is formed on the surfaces of the first sacrificial layer 251 and the conductive layer 204. Thereby, the laminated body shown in FIG. 11 and FIG. 34 is obtained.

図11および図34に示す積層体に対して、CMP(Chemical Mechanical Polishing)によって平坦化が行われる。これにより、第1犠牲層251の上面に形成されている絶縁層253が除去されることで、窪み部263および孔部264の表面のみに絶縁層253が残存する。また、孔部264の底面のみが露出しているレジスト層(不図示)を形成し、異方性エッチング処理を行った後に、当該レジスト層を除去する。これにより、孔部264の底面の絶縁層253が除去され、導電層204が露出する。よって、図12および図35に示す積層体が得られる。   The stacked body shown in FIGS. 11 and 34 is planarized by CMP (Chemical Mechanical Polishing). As a result, the insulating layer 253 formed on the upper surface of the first sacrificial layer 251 is removed, so that the insulating layer 253 remains only on the surfaces of the recess 263 and the hole 264. Further, a resist layer (not shown) in which only the bottom surface of the hole 264 is exposed is formed, and after performing an anisotropic etching process, the resist layer is removed. Thereby, the insulating layer 253 on the bottom surface of the hole 264 is removed, and the conductive layer 204 is exposed. Therefore, the laminate shown in FIGS. 12 and 35 is obtained.

図12および図35に示す積層体に、ポリシリコンの導電層254を成膜する。そして、CMPによる平坦化により、第1犠牲層251の上面に形成されている導電層254のみを除去する。そして、可動部220、規制部250aおよび250bの形状に合わせたレジスト層265を形成する。そしてフォトエッチング処理により、導電層254をパターニングする。これにより、図13および図36に示す積層体が得られる。また、図36に示すように、可動部220の領域の導電層254と、突出部241bの領域の導電層254とが、分離される。   A polysilicon conductive layer 254 is formed on the stacked body shown in FIGS. Then, only the conductive layer 254 formed on the upper surface of the first sacrificial layer 251 is removed by planarization by CMP. Then, a resist layer 265 that matches the shapes of the movable portion 220 and the restricting portions 250a and 250b is formed. Then, the conductive layer 254 is patterned by a photoetching process. Thereby, the laminated body shown in FIG. 13 and FIG. 36 is obtained. Also, as shown in FIG. 36, the conductive layer 254 in the region of the movable portion 220 and the conductive layer 254 in the region of the protruding portion 241b are separated.

図13および図36に示す積層体からレジスト層265を除去する。そして、導電層254の上面に、熱酸化膜からなる絶縁層255を成膜する。さらに、CMPによる平坦化により、第1犠牲層251の上面に形成されている絶縁層255のみを除去する。これにより、図14および図37に示す積層体が得られる。   The resist layer 265 is removed from the stacked body shown in FIGS. Then, an insulating layer 255 made of a thermal oxide film is formed on the upper surface of the conductive layer 254. Further, only the insulating layer 255 formed on the upper surface of the first sacrificial layer 251 is removed by planarization by CMP. Thereby, the laminated body shown in FIG. 14 and FIG. 37 is obtained.

図14および図37に示す積層体の上面に、可動部220、規制部250aおよび250bの形状に合わせたレジスト層266を形成する。そしてフォトエッチング処理により、絶縁層255および絶縁層253をパターニングする。これにより、図15および図38に示す積層体が得られる。また、図38に示すように、可動部220の領域の絶縁層253および255と、規制部250bの領域の絶縁層253および255とが、分離される。   A resist layer 266 that matches the shapes of the movable portion 220 and the restricting portions 250a and 250b is formed on the top surface of the laminate shown in FIGS. Then, the insulating layer 255 and the insulating layer 253 are patterned by a photoetching process. Thereby, the laminated body shown in FIG. 15 and FIG. 38 is obtained. As shown in FIG. 38, the insulating layers 253 and 255 in the region of the movable portion 220 are separated from the insulating layers 253 and 255 in the region of the restricting portion 250b.

図15および図38に示す積層体の上面に、ポリシリコンを用いて、第2犠牲層256を形成する。そしてCMP工程により平坦化することで、窪み部257(図16)内および窪み部263(図39)内の第2犠牲層256のみが残される。これにより、図16および図39に示す積層体が得られる。   A second sacrificial layer 256 is formed on the upper surface of the stacked body shown in FIGS. 15 and 38 using polysilicon. Then, by flattening by the CMP process, only the second sacrificial layer 256 in the recess 257 (FIG. 16) and the recess 263 (FIG. 39) is left. Thereby, the laminated body shown in FIG. 16 and FIG. 39 is obtained.

次に熱酸化等を行い、図16および図39に示す積層体の上面に、酸化膜から成るエッチング用マスク280を成膜する。フォトエッチングによりエッチング用マスク280にパターニング処理することによって、エッチングホール282を形成する。エッチングホール262の形状は、図52の上面図のハッチング部に示すように、可動部220、突出部241aおよび241bに対応した形状とされる。突出部241aに対応しているエッチングホール282の中心位置は、突出部241aの中心位置と一致している。次に、エッチングホール282を通して、第2犠牲層256に等方性エッチング処理を行う。等方性エッチング処理により、図17および図40に示すように、エッチングホール282の開口部を中心として、窪み部283が形成される。等方性エッチングでは、縦横方向に同時にエッチングされるため、突出部241aに対応する領域では、図17に示すように、窪み部283の断面形状を半円形状にすることができる。また、窪み部283の半円形状における半径は、等方性エッチング処理の処理時間によって調整することができる。図17における窪み部283の半径は、突出部241a断面の円の半径と一致するように決めればよい。   Next, thermal oxidation or the like is performed to form an etching mask 280 made of an oxide film on the upper surface of the stacked body shown in FIGS. An etching hole 282 is formed by patterning the etching mask 280 by photoetching. The shape of the etching hole 262 is a shape corresponding to the movable portion 220 and the protruding portions 241a and 241b, as shown in the hatched portion in the top view of FIG. The center position of the etching hole 282 corresponding to the protrusion 241a coincides with the center position of the protrusion 241a. Next, an isotropic etching process is performed on the second sacrificial layer 256 through the etching hole 282. As shown in FIGS. 17 and 40, a recess 283 is formed around the opening of the etching hole 282 by the isotropic etching process. In the isotropic etching, the etching is simultaneously performed in the vertical and horizontal directions. Therefore, in the region corresponding to the protruding portion 241a, the cross-sectional shape of the recessed portion 283 can be a semicircular shape as shown in FIG. Moreover, the radius in the semicircle shape of the hollow part 283 can be adjusted with the processing time of an isotropic etching process. The radius of the recess 283 in FIG. 17 may be determined so as to coincide with the radius of the circle in the cross section of the protrusion 241a.

図17および図40に示す積層体からエッチング用マスク280を除去した上で、エッチングホール268を有するレジスト層267を形成する。エッチングホール268は、図17および図40に示す積層体を上面から観測した場合に、可動部220が形成される領域内に位置するように形成される。そしてフォトエッチング処理により、第2犠牲層256をパターニングする。これにより、トレンチ部269が形成される。また、トレンチ部269の底面には、絶縁層255が露出する。そして、図18および図41に示す積層体が得られる。   After removing the etching mask 280 from the stacked body shown in FIGS. 17 and 40, a resist layer 267 having an etching hole 268 is formed. The etching hole 268 is formed so as to be located in a region where the movable portion 220 is formed when the stacked body shown in FIGS. 17 and 40 is observed from the upper surface. Then, the second sacrificial layer 256 is patterned by a photoetching process. Thereby, the trench part 269 is formed. In addition, the insulating layer 255 is exposed on the bottom surface of the trench portion 269. And the laminated body shown in FIG. 18 and FIG. 41 is obtained.

図18および図41に示す積層体からレジスト層267を除去した上で、酸化膜からなる絶縁層223を成膜する。このとき、トレンチ部269内が絶縁層223で充填される。そして、トレンチ部269に充填された絶縁層223が、トレンチ部269の下面に露出している絶縁層255に接続される。その後、CMP工程により平坦化することで、窪み部283内の絶縁層223のみが残される。これにより、図19および図42に示す積層体が得られる。   After removing the resist layer 267 from the stacked body shown in FIGS. 18 and 41, an insulating layer 223 made of an oxide film is formed. At this time, the inside of the trench portion 269 is filled with the insulating layer 223. Then, the insulating layer 223 filled in the trench portion 269 is connected to the insulating layer 255 exposed on the lower surface of the trench portion 269. Thereafter, planarization is performed by a CMP process, so that only the insulating layer 223 in the recess 283 is left. Thereby, the laminated body shown in FIG. 19 and FIG. 42 is obtained.

図19および図42に示す積層体に、ポリシリコンの導電層225を成膜する。そしてCMPにより平坦化する。これにより、図20および図43に示す積層体が得られる。   A polysilicon conductive layer 225 is formed on the stacked body shown in FIGS. Then, planarization is performed by CMP. Thereby, the laminated body shown in FIG. 20 and FIG. 43 is obtained.

図20および図43の積層体に、レジスト層258を塗布する。次に、レジスト層258を、グレースケールマスクという特殊なマスクを用いて露光をすることで、パターニング処理を行う。パターニングは、突出部241aの導電層の大きさおよび形状に合わせて行われる。グレースケールマスクは、マスク部分に濃淡を有しており、濃淡により露光時の光の透過量を制御することが可能なマスクである。レジスト層258の露光工程では、マスクの光の透過量が大きい部分ほど、より深い部分のレジストが露光される。すると、ポジ型のレジスト(露光されると現像液に対して溶解性が増大し、露光部が除去されるレジスト)を用いる場合には、光の透過量が大きい部分ほど、現像後に残るレジスト層258の高さが低くなる。これにより、図21および図44に示す積層体が得られる。   A resist layer 258 is applied to the stacked body of FIGS. Next, the resist layer 258 is exposed using a special mask called a gray scale mask to perform a patterning process. The patterning is performed according to the size and shape of the conductive layer of the protruding portion 241a. The gray scale mask is a mask that has light and shade in the mask portion and can control the amount of light transmitted during exposure by the light and shade. In the exposure process of the resist layer 258, the deeper part of the resist is exposed as the light transmission amount of the mask increases. Then, in the case of using a positive type resist (a resist whose solubility in a developer increases when exposed to light and the exposed part is removed), the resist layer that remains after development as the light transmission amount increases. The height of 258 is lowered. Thereby, the laminated body shown in FIG. 21 and FIG. 44 is obtained.

実施例1で用いられるグレースケールマスクは、突出部241aの導電層の上面の中央部(図21、点P1)での光の透過量が小さく、突出部241aの導電層の両端部(図21、点P2)に行くほど光の透過量が大きくなるように作られている。すると、露光後のレジスト層258を現像することで、図21に示すように、突出部241aを形成する領域の上面に、曲面を有して突起している3次元形状のレジスト層258を形成することができる。   The gray scale mask used in Example 1 has a small amount of light transmission at the central portion (FIG. 21, point P1) of the upper surface of the conductive layer of the protrusion 241a, and both ends of the conductive layer of the protrusion 241a (FIG. 21). , The light transmission amount increases as the point P2) is reached. Then, by developing the resist layer 258 after the exposure, as shown in FIG. 21, a three-dimensional resist layer 258 having a curved surface is formed on the upper surface of the region where the protruding portion 241a is formed. can do.

なお、ネガ型のレジスト(露光されると現像液に対して溶解性が低下し、現像後に露光部分が残るレジスト)を用いることも可能である。この場合は、突出部241aの上面の中央部(図21、点P1)での光の透過量が大きく、突出部241aの端部(図21、点P2)に行くほど光の透過量が小さくなるようなグレースケールマスクを用いればよい。   Note that it is also possible to use a negative resist (a resist whose solubility in a developing solution is reduced when exposed and in which an exposed portion remains after development). In this case, the amount of light transmitted through the central portion (FIG. 21, point P1) of the upper surface of the projecting portion 241a is large, and the amount of transmitted light decreases toward the end portion (FIG. 21, point P2) of the projecting portion 241a. Such a gray scale mask may be used.

次に、3次元形状にパターニングされたレジスト層258を通して、導電層225を異方性エッチング処理する。このとき、レジスト層258の3次元形状が、下層の導電層225に転写される。これにより、図22および図45に示す積層体が得られる。よって、図22に示すように、中心軸240に垂直な断面において、円形断面を有する、導電層225が形成される。   Next, the conductive layer 225 is anisotropically etched through the resist layer 258 patterned into a three-dimensional shape. At this time, the three-dimensional shape of the resist layer 258 is transferred to the lower conductive layer 225. Thereby, the laminated body shown in FIG. 22 and FIG. 45 is obtained. Therefore, as shown in FIG. 22, a conductive layer 225 having a circular cross section in a cross section perpendicular to the central axis 240 is formed.

なお、導電層225は、可動部220を作成する領域にも同時に成膜される。そして、可動部220を作成する領域の導電層225は、図22のグレースケールマスクを用いたエッチング工程の前後において、別のフォトエッチング処理により可動部220の形状にパターニングされる。これにより、可動部220内部の導電層225(図2、図3)が形成される。   Note that the conductive layer 225 is simultaneously formed in the region where the movable portion 220 is formed. Then, the conductive layer 225 in the region for forming the movable part 220 is patterned into the shape of the movable part 220 by another photoetching process before and after the etching process using the gray scale mask of FIG. Thereby, the conductive layer 225 (FIG. 2, FIG. 3) inside the movable part 220 is formed.

図22および図45に示す積層体に熱酸化処理を行うことで、酸化膜からなる絶縁層224を成膜する。これにより、図23および図46に示す積層体が得られる。   An insulating layer 224 made of an oxide film is formed by performing thermal oxidation treatment on the stacked body shown in FIGS. Thereby, the laminated body shown in FIG. 23 and FIG. 46 is obtained.

図23および図46に示す積層体に、レジスト層292を形成する。そして、突出部241aおよび241bや可動部220の形状に合わせたフォトエッチングにより、絶縁層224および絶縁層223をパターニングする。これにより、導電層225を覆う絶縁層224のみが残されることで、図24および図47に示す積層体が形成される。なお、可動部220を作成する領域の絶縁層224も同時にフォトエッチングされることで、可動部220の形状にパターニングされる。これにより、可動部220の上面の絶縁層224(図2、図3)が形成される。   A resist layer 292 is formed on the stacked body shown in FIGS. Then, the insulating layer 224 and the insulating layer 223 are patterned by photoetching that matches the shapes of the protruding portions 241a and 241b and the movable portion 220. Thus, only the insulating layer 224 covering the conductive layer 225 is left, so that the stacked body shown in FIGS. 24 and 47 is formed. Note that the insulating layer 224 in the region for forming the movable portion 220 is also simultaneously photo-etched to be patterned into the shape of the movable portion 220. Thereby, the insulating layer 224 (FIGS. 2 and 3) on the upper surface of the movable portion 220 is formed.

図24および図47の積層体からレジスト層292を除去し、ポリシリコンを材料とする第3犠牲層293を成膜する。そして、第2犠牲層256の形状に合わせたフォトエッチングにより、第3犠牲層293をパターニングする。これにより、絶縁層224を覆う第3犠牲層293のみが残されることで、図25および図48に示す積層体が形成される。   24 and 47, the resist layer 292 is removed, and a third sacrificial layer 293 made of polysilicon is formed. Then, the third sacrificial layer 293 is patterned by photoetching that matches the shape of the second sacrificial layer 256. Thereby, only the third sacrificial layer 293 covering the insulating layer 224 is left, so that the stacked body shown in FIGS. 25 and 48 is formed.

図25および図48の積層体に熱酸化処理を行うことで、酸化膜からなる絶縁層294を成膜する。そして、規制部250aおよび250bの形状に合わせたフォトエッチングにより、絶縁層294をパターニングする。これにより、図26および図49に示す積層体が形成される。そして、図26に示すように、第3犠牲層293を覆う絶縁層294のみが残される。   An insulating layer 294 made of an oxide film is formed by performing thermal oxidation treatment on the stacked body in FIGS. Then, the insulating layer 294 is patterned by photoetching that matches the shapes of the restricting portions 250a and 250b. Thereby, the laminated body shown in FIGS. 26 and 49 is formed. Then, as shown in FIG. 26, only the insulating layer 294 covering the third sacrificial layer 293 is left.

以下同様にして、図26および図49の積層体にポリシリコンを材料とする導電層295を成膜し、規制部250aおよび250bの形状に合わせたフォトエッチングを行うことで、図27および図50に示す積層体が形成される。また、図27および図50の積層体に酸化膜からなる絶縁層296を成膜する。その後フォトエッチングにより、規制部250aおよび250b以外の部分の、絶縁層296および絶縁層294を除去する。これにより、図28および図51に示す積層体が形成される。   In the same manner, a conductive layer 295 made of polysilicon is formed on the stack of FIGS. 26 and 49, and photoetching is performed in accordance with the shapes of the restricting portions 250a and 250b. Is formed. In addition, an insulating layer 296 made of an oxide film is formed on the stacked body shown in FIGS. Thereafter, the insulating layer 296 and the insulating layer 294 other than the restricting portions 250a and 250b are removed by photoetching. Thereby, the laminated body shown in FIGS. 28 and 51 is formed.

図28および図51に示す積層体に対して、XeFガスによる等方性エッチング等を行うと、第1犠牲層251、第2犠牲層256および第3犠牲層293が除去される。なお、図28および図51の工程で行われる等方性エッチング処理は、第1犠牲層251〜第3犠牲層293の全てが完全に除去されるまで行なわれる。これによって、図4および図29に示すように、突出部241aを規制部250aの内壁から離反させるとともに、突出部241bを規制部250bの内壁から離反させることができる。これにより、図1ないし図3に示す光偏向装置20が完成する。 When the stacked body shown in FIGS. 28 and 51 is subjected to isotropic etching or the like with XeF 2 gas, the first sacrificial layer 251, the second sacrificial layer 256, and the third sacrificial layer 293 are removed. The isotropic etching process performed in the steps of FIGS. 28 and 51 is performed until all of the first sacrificial layer 251 to the third sacrificial layer 293 are completely removed. As a result, as shown in FIGS. 4 and 29, the protruding portion 241a can be separated from the inner wall of the restricting portion 250a, and the protruding portion 241b can be separated from the inner wall of the restricting portion 250b. Thereby, the optical deflection apparatus 20 shown in FIGS. 1 to 3 is completed.

なお、導通部270は、突出部241aを作る工程と同様にして、突出部241aと同時に作成されるため、ここでは導通部270の製造工程の詳細な説明は省略する。   In addition, since the conduction | electrical_connection part 270 is produced simultaneously with the protrusion part 241a similarly to the process of producing the protrusion part 241a, detailed description of the manufacturing process of the conduction | electrical_connection part 270 is abbreviate | omitted here.

実施例2に係る光偏向装置30について説明する。図53は、光偏向装置30の平面図である。図54は、図53のLIV−LIV線断面図である。図55は、図53のLV−LV線断面を拡大した図である。図69は、図53のLXIX−LXIX線断面を拡大した図である。可動部320は、導電層325によって形成されている。可動部320の端部342aに、突出部341aが形成されている。また、可動部320の端部342bに、突出部341bが形成されている。突出部341aおよび341bは、同一の中心軸340を有している。   An optical deflecting device 30 according to the second embodiment will be described. FIG. 53 is a plan view of the light deflecting device 30. 54 is a cross-sectional view taken along line LIV-LIV in FIG. 55 is an enlarged view of a cross section taken along line LV-LV in FIG. 69 is an enlarged view of a cross section taken along line LXIX-LXIX of FIG. The movable part 320 is formed by a conductive layer 325. A projecting portion 341 a is formed at the end 342 a of the movable portion 320. In addition, a protruding portion 341 b is formed at the end 342 b of the movable portion 320. The protrusions 341a and 341b have the same central axis 340.

図53および図54に示すように、基板下層300上には、規制部350aおよび350bが設置されている。規制部350aで突出部341aが支持されており、規制部350bで突出部341bが支持されている。そして、可動部320が基板下層300の上方に離反した位置で、中心軸340の周りに揺動可能に支持されている。また、基板下層300上には外部端子332が形成されている。規制部350aの土台となっている導電層304は、外部端子332側へ伸びており、外部端子332と電気的に接続されている。   As shown in FIGS. 53 and 54, restricting portions 350 a and 350 b are installed on the substrate lower layer 300. The protruding portion 341a is supported by the restricting portion 350a, and the protruding portion 341b is supported by the restricting portion 350b. The movable part 320 is supported so as to be swingable around the central axis 340 at a position separated above the substrate lower layer 300. An external terminal 332 is formed on the substrate lower layer 300. The conductive layer 304 that is the base of the restriction portion 350 a extends to the external terminal 332 side and is electrically connected to the external terminal 332.

図55において、突出部341aの中心軸340に垂直な断面は、円形状とされている。また、規制部350aの中心軸340に垂直な断面は、突出部341aの周囲を円形状に取り囲んでいる形状とされている。規制部350aは、基板下層300のウェハ層301の上に設置された、導電層304の上方に形成されている。規制部350aは、導電層354および導電層395によって形成されている。また、突出部341aは、導電層325によって形成されている。   In FIG. 55, the cross section perpendicular to the central axis 340 of the protrusion 341a is circular. Further, the cross section of the restricting portion 350a perpendicular to the central axis 340 has a shape surrounding the protrusion 341a in a circular shape. The restriction portion 350 a is formed above the conductive layer 304 that is installed on the wafer layer 301 of the substrate lower layer 300. The restriction portion 350 a is formed by the conductive layer 354 and the conductive layer 395. Further, the protruding portion 341 a is formed by the conductive layer 325.

なお、規制部350bおよび突出部341bの構造は、規制部350aおよび突出部341aの各々と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。また、光偏向装置30のその他の構造は、実施例1の光偏向装置20と同様であるため、詳細な説明は省略する。   In addition, since the structure of the control part 350b and the protrusion part 341b is the same as that of each of the control part 350a and the protrusion part 341a, detailed description is abbreviate | omitted here. Further, since the other structure of the optical deflecting device 30 is the same as that of the optical deflecting device 20 of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

突出部341aの表面、および、規制部350aの突出部341aを取り囲んでいる部位の内壁面は、導電材料が露出している。よって、突出部341aを規制部350aで支持する際に、導電材料同士が接触することで、電気的に導通を取ることができる。すると、外部端子332、導電層304、規制部350a、突出部341aおよび可動部320が、互いに電気的に導通する。そして、外部端子332に接地電位を与え、固定電極304aまたは304bの一方に駆動電圧を印加することにより、可動部320と駆動電圧を印加した固定電極との間に静電引力を作用させることができる。これにより、可動部320を基板下層300に対して揺動させることが可能となる。   The conductive material is exposed on the surface of the protruding portion 341a and the inner wall surface of the portion surrounding the protruding portion 341a of the restricting portion 350a. Therefore, when the protruding portion 341a is supported by the restricting portion 350a, electrical conduction can be obtained by bringing the conductive materials into contact with each other. Then, the external terminal 332, the conductive layer 304, the restricting portion 350a, the protruding portion 341a, and the movable portion 320 are electrically connected to each other. Then, by applying a ground potential to the external terminal 332 and applying a drive voltage to one of the fixed electrodes 304a or 304b, an electrostatic attractive force can be applied between the movable portion 320 and the fixed electrode to which the drive voltage is applied. it can. Thereby, the movable part 320 can be swung with respect to the substrate lower layer 300.

実施例2に係る光偏向装置30の効果を説明する。実施例2の光偏向装置30によれば、規制部350aを、突出部341aを支持する支持部として機能させるとともに、外部端子332と可動部320との間の導通をとるための導通部としても機能させることができる。これにより、実施例1の光偏向装置20が備えている導通部270を、別途形成する必要がないため、光偏向装置30の構造をより簡略化することができる。   The effect of the light deflection apparatus 30 according to the second embodiment will be described. According to the optical deflecting device 30 of the second embodiment, the restricting portion 350a functions as a support portion that supports the protruding portion 341a, and also serves as a conduction portion for establishing conduction between the external terminal 332 and the movable portion 320. Can function. Thereby, since it is not necessary to form separately the conduction | electrical_connection part 270 with which the optical deflection | deviation apparatus 20 of Example 1 is provided, the structure of the optical deflection | deviation apparatus 30 can be simplified more.

次に、実施例2に係る光偏向装置30の製造方法について、図55〜図81を用いて説明する。光偏向装置30の製造方法は、実施例1に係る光偏向装置20の製造方法(図4〜図52)と比して、規制部350aおよび突出部341aが導電層325のみで形成されている点が異なっている。また、犠牲層として酸化膜を用いる点が異なっている。   Next, a method for manufacturing the optical deflection apparatus 30 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. In the manufacturing method of the optical deflecting device 30, as compared with the manufacturing method of the optical deflecting device 20 according to the first embodiment (FIGS. 4 to 52), the restricting portion 350 a and the protruding portion 341 a are formed of only the conductive layer 325. The point is different. Another difference is that an oxide film is used as the sacrificial layer.

図56に示すように、材料ウェハ301の上面にポリシリコンを材料とする導電層304を成膜し、フォトエッチングを行ってパターニングして、規制部350aの土台部分を形成する。またこのフォトエッチングによって、固定電極304a、304b(図53参照)も同時に形成される。その後、絶縁層302および導電層303を順番に積層する。これにより、図56に示す基板下層300を形成することができる。   As shown in FIG. 56, a conductive layer 304 made of polysilicon is formed on the upper surface of the material wafer 301, and is patterned by photoetching to form a base portion of the restricting portion 350a. In addition, the fixed electrodes 304a and 304b (see FIG. 53) are also formed simultaneously by this photoetching. After that, the insulating layer 302 and the conductive layer 303 are stacked in order. Thereby, the substrate lower layer 300 shown in FIG. 56 can be formed.

図56に示す積層体に、酸化膜を材料とする第1犠牲層351を形成する。次に、第1犠牲層351の上面にレジスト層から成るエッチング用マスク361を成膜する。フォトエッチングによりエッチング用マスク361にパターニング処理することによって、エッチングホール362を形成する。エッチングホール362を通して、第1犠牲層351に等方性エッチング処理を行う。等方性エッチングの例としては、フッ素系ガス等を用いたドライエッチングが挙げられる。等方性エッチング処理により、図57および図70に示すように、エッチングホール362の開口部を中心として、窪み部363が形成される。窪み部363の半円形状における半径の値は、等方性エッチング処理の処理時間によって調整することができる。また、窪み部363は、可動部320、突出部341aおよび341b、規制部350aおよび350bを含む領域の全体を掘り下げるように形成される。その後、エッチング用マスク361を除去する。   A first sacrificial layer 351 made of an oxide film is formed on the stacked body shown in FIG. Next, an etching mask 361 made of a resist layer is formed on the upper surface of the first sacrificial layer 351. An etching hole 362 is formed by patterning the etching mask 361 by photoetching. An isotropic etching process is performed on the first sacrificial layer 351 through the etching hole 362. Examples of isotropic etching include dry etching using a fluorine-based gas or the like. As shown in FIGS. 57 and 70, a recess 363 is formed around the opening of the etching hole 362 by the isotropic etching process. The value of the radius in the semicircular shape of the recess 363 can be adjusted by the processing time of the isotropic etching process. Further, the recess 363 is formed so as to dig up the entire region including the movable portion 320, the protruding portions 341a and 341b, and the restricting portions 350a and 350b. Thereafter, the etching mask 361 is removed.

第1犠牲層351上にレジスト層(不図示)を塗布する。そして、窪み部363の底部に開口部が形成されるように、レジスト層をフォトエッチングによりパターニング処理する。パターニングされたレジスト層を通して、導電層303および絶縁層302を異方性エッチング処理する。これにより、図58および図71に示すように、窪み部363の底面の第1犠牲層351、導電層303および絶縁層302が除去され、孔部364が形成される。   A resist layer (not shown) is applied on the first sacrificial layer 351. Then, the resist layer is patterned by photoetching so that an opening is formed at the bottom of the recess 363. The conductive layer 303 and the insulating layer 302 are anisotropically etched through the patterned resist layer. Thereby, as shown in FIGS. 58 and 71, the first sacrificial layer 351, the conductive layer 303, and the insulating layer 302 on the bottom surface of the recess 363 are removed, and a hole 364 is formed.

図58および図71に示す積層体に、ポリシリコンの導電層354を成膜する。そして、CMPによる平坦化により、第1犠牲層351の上面に形成されている導電層354のみを除去する。これにより、図59および図72に示す積層体が得られる。   A polysilicon conductive layer 354 is formed on the stacked body shown in FIGS. Then, only the conductive layer 354 formed on the upper surface of the first sacrificial layer 351 is removed by planarization by CMP. Thereby, the laminated body shown in FIGS. 59 and 72 is obtained.

図59および図72に示す積層体の上面に、レジスト層からなるエッチング用マスク380を成膜する。フォトエッチングによりエッチング用マスク380にパターニング処理することによって、エッチングホール382を形成する。次に、エッチングホール382を通して、導電層354に等方性エッチング処理を行う。等方性エッチング処理により、図60および図73に示す積層体が得られる。そして、突出部341bを作成する領域では、図60に示すように、エッチングホール382の開口部を中心として窪み部383が形成される。   An etching mask 380 made of a resist layer is formed on the top surface of the stacked body shown in FIGS. An etching hole 382 is formed by patterning the etching mask 380 by photoetching. Next, an isotropic etching process is performed on the conductive layer 354 through the etching hole 382. The laminated body shown in FIGS. 60 and 73 is obtained by the isotropic etching process. And in the area | region which produces the protrusion part 341b, as shown in FIG. 60, the hollow part 383 is formed centering on the opening part of the etching hole 382. As shown in FIG.

図60および図73に示す積層体からエッチング用マスク380を除去した後に、可動部320、規制部350aおよび350bの形状に合わせたレジスト層366を形成する。そしてフォトエッチング処理により、導電層354をパターニングする。これにより、図61および図74に示す積層体が得られる。また、図74に示すように、可動部320の領域の導電層354と、規制部350bの領域の導電層354とが、分離される。   After removing the etching mask 380 from the stacked body shown in FIGS. 60 and 73, a resist layer 366 is formed in accordance with the shapes of the movable portion 320 and the restricting portions 350a and 350b. Then, the conductive layer 354 is patterned by a photoetching process. Thereby, the laminated body shown in FIGS. 61 and 74 is obtained. As shown in FIG. 74, the conductive layer 354 in the region of the movable portion 320 and the conductive layer 354 in the region of the restricting portion 350b are separated.

図61および図74に示す積層体からレジスト層366を除去した後に、酸化膜を用いて、第2犠牲層356を成膜する。そしてCMP工程により平坦化することで、窪み部383内の第2犠牲層356のみが残される。これにより、図62および図75に示す積層体が得られる。   After removing the resist layer 366 from the stacked body shown in FIGS. 61 and 74, a second sacrificial layer 356 is formed using an oxide film. Then, by planarization by the CMP process, only the second sacrificial layer 356 in the recess 383 is left. Thereby, the laminated body shown in FIGS. 62 and 75 is obtained.

図62および図75に示す積層体に、エッチングホール368を有するレジスト層367を形成する。エッチングホール368は、図62および図75に示す積層体を上面から観測した場合に、可動部320が形成される領域内に位置するように形成される。そしてフォトエッチング処理により、第2犠牲層356をパターニングする。これにより、トレンチ部369が形成される。また、トレンチ部369の底面には、導電層354が露出する。そして、図63および図76に示す積層体が得られる。   A resist layer 367 having an etching hole 368 is formed in the stacked body shown in FIGS. The etching hole 368 is formed so as to be located in a region where the movable portion 320 is formed when the stacked body shown in FIGS. 62 and 75 is observed from the upper surface. Then, the second sacrificial layer 356 is patterned by a photoetching process. As a result, a trench portion 369 is formed. Further, the conductive layer 354 is exposed on the bottom surface of the trench portion 369. And the laminated body shown in FIG. 63 and FIG. 76 is obtained.

図63および図76に示す積層体からレジスト層367を除去した後に、ポリシリコンの導電層325を成膜する。このとき、トレンチ部369内が導電層325で充填される。そして、トレンチ部369に充填された導電層325が、トレンチ部369の下面に露出している導電層354に接続される。そしてCMPにより平坦化する。これにより、図64および図77に示す積層体が得られる。   After removing the resist layer 367 from the stacked body shown in FIGS. 63 and 76, a polysilicon conductive layer 325 is formed. At this time, the inside of the trench portion 369 is filled with the conductive layer 325. The conductive layer 325 filled in the trench portion 369 is connected to the conductive layer 354 exposed on the lower surface of the trench portion 369. Then, planarization is performed by CMP. Thereby, the laminated body shown in FIGS. 64 and 77 is obtained.

図64および図77の積層体に、レジスト層359を塗布する。次に、レジスト層359を、グレースケールマスクを用いて露光をすることで、パターニング処理を行う。パターニングは、突出部341aの大きさおよび形状に合わせて行われる。露光後のレジスト層359を現像することで、図65および図78に示す積層体が得られる。このとき、図65に示すように、突出部341aを形成する領域の上面に、曲面を有して突起している3次元形状のレジスト層359を形成することができる。次に、3次元形状にパターニングされたレジスト層359を通して、導電層325を異方性エッチング処理する。このとき、レジスト層359の3次元形状が、下層の導電層325に転写される。よって、図66および図79に示す積層体が得られる。このとき、図66に示すように、中心軸340に垂直な断面において、円形断面を有する導電層325が形成される。   A resist layer 359 is applied to the stacked body of FIGS. Next, the resist layer 359 is exposed using a gray scale mask to perform a patterning process. Patterning is performed in accordance with the size and shape of the protrusion 341a. By developing the resist layer 359 after exposure, the laminate shown in FIGS. 65 and 78 is obtained. At this time, as shown in FIG. 65, a three-dimensional resist layer 359 having a curved surface and protruding can be formed on the upper surface of the region where the protruding portion 341a is formed. Next, the conductive layer 325 is anisotropically etched through the resist layer 359 patterned into a three-dimensional shape. At this time, the three-dimensional shape of the resist layer 359 is transferred to the lower conductive layer 325. Therefore, the laminate shown in FIGS. 66 and 79 is obtained. At this time, as shown in FIG. 66, a conductive layer 325 having a circular cross section in a cross section perpendicular to the central axis 340 is formed.

なお、導電層325は、可動部320を作成する領域にも同時に成膜される。そして、可動部320を作成する領域の導電層325は、図66および図79のグレースケールマスクを用いたエッチング工程の前後において、別のフォトエッチング処理により可動部320の形状にパターニングされる。これにより、導電層325によって、可動部320(図53、図54)が形成される。   Note that the conductive layer 325 is simultaneously formed in a region where the movable portion 320 is formed. The conductive layer 325 in the region for forming the movable part 320 is patterned into the shape of the movable part 320 by another photoetching process before and after the etching process using the gray scale mask of FIGS. 66 and 79. Thereby, the movable part 320 (FIGS. 53 and 54) is formed by the conductive layer 325.

図66および図79の積層体上に、酸化膜を材料とする第3犠牲層393を成膜する。次にレジストを材料とするエッチング用マスク398を成膜する。そして、突出部341aおよび341bや可動部320の形状に合わせたフォトエッチングにより、第3犠牲層393をパターニングする。これにより、図67および図80に示す積層体が形成される。   A third sacrificial layer 393 made of an oxide film is formed on the stacked body of FIGS. 66 and 79. Next, an etching mask 398 made of a resist is formed. Then, the third sacrificial layer 393 is patterned by photoetching that matches the shapes of the protruding portions 341a and 341b and the movable portion 320. Thereby, the laminated body shown in FIGS. 67 and 80 is formed.

図67および図80に示す積層体からエッチング用マスク398を除去し、ポリシリコンを材料とする導電層395を成膜する。次にレジストを材料とするエッチング用マスク399を成膜する。そして、規制部350aおよび350bの形状に合わせたフォトエッチングにより、導電層395をパターニングする。これにより、図68および図81に示す積層体が形成される。   The etching mask 398 is removed from the stacked body shown in FIGS. 67 and 80, and a conductive layer 395 made of polysilicon is formed. Next, an etching mask 399 is formed using a resist as a material. Then, the conductive layer 395 is patterned by photoetching that matches the shapes of the restricting portions 350a and 350b. Thereby, the laminated body shown in FIGS. 68 and 81 is formed.

図68および図81に示す積層体からエッチング用マスク399を除去した上で、フッ素系ガスによる等方性エッチング等を行うと、第1犠牲層351、第2犠牲層356および第3犠牲層393が除去される。なお、図68の工程で行われる等方性エッチング処理は、第1犠牲層351〜第3犠牲層393の全てが完全に除去されるまで行なわれる。これによって、図55および図69に示すように、突出部341aを規制部350aの内壁から離反させることができる。これにより、図53および図54に示す光偏向装置30が完成する。   When the etching mask 399 is removed from the stacked body illustrated in FIGS. 68 and 81 and isotropic etching or the like is performed using a fluorine-based gas, the first sacrificial layer 351, the second sacrificial layer 356, and the third sacrificial layer 393 are performed. Is removed. The isotropic etching process performed in the process of FIG. 68 is performed until all of the first sacrificial layer 351 to the third sacrificial layer 393 are completely removed. Thereby, as shown in FIGS. 55 and 69, the protruding portion 341a can be separated from the inner wall of the restricting portion 350a. Thereby, the optical deflection apparatus 30 shown in FIGS. 53 and 54 is completed.

実施例2に係る光偏向装置30の製造方法の効果を説明する。実施例2に係る光偏向装置30では、可動部320、突出部341aおよび341b、規制部350aおよび350bを、ポリシリコンの導電層のみで形成することができる。よって、実施例1に係る光偏向装置20に比して、導電層の表面を絶縁層で被覆するための工程を省略することができるため、より少ない工程で光偏向装置30を作成することが可能となる。   The effect of the manufacturing method of the optical deflection apparatus 30 according to the second embodiment will be described. In the optical deflecting device 30 according to the second embodiment, the movable portion 320, the protruding portions 341a and 341b, and the restricting portions 350a and 350b can be formed of only a polysilicon conductive layer. Therefore, as compared with the optical deflecting device 20 according to the first embodiment, the process for covering the surface of the conductive layer with the insulating layer can be omitted, so that the optical deflecting device 30 can be formed with fewer steps. It becomes possible.

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。   As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.

実施例1および2では、グレースケールマスクを用いる場合を説明したが、この形態に限られない。グレースケールマスクを用いない場合にも、本願の突出部および規制部を形成することが可能である。実施例1の図21の工程において、グレースケールマスクに替えて通常のマスクを用いた場合には、レジスト層258は、一定厚さを有する2次元形状にパターニングされる。この場合、異方性エッチングの処理時において、レジスト層258の2次元形状が下層の導電層225に転写される。その後、図22〜図28の工程を適用すると、図82に示すような突出部441aおよび規制部450aが得られる。突出部441aの中心軸に垂直な断面は、下面が半円形状となり、上面が矩形形状となる。すなわち、突出部441aの下面の形状が、曲面を有して基板下層400側へ突出している形状とされている。また、規制部450aの中心軸に垂直な断面も、内壁面の下面が半円形状となり、内壁面の上面が矩形形状となる。すなわち、規制部450aの内壁のうち、突出部441aの下面と対向する部分が、曲面を有して窪んでいる形状とされている。   In the first and second embodiments, the case where a gray scale mask is used has been described. However, the present invention is not limited to this form. Even when the gray scale mask is not used, it is possible to form the protruding portion and the restricting portion of the present application. In the process of FIG. 21 of the first embodiment, when a normal mask is used instead of the gray scale mask, the resist layer 258 is patterned into a two-dimensional shape having a certain thickness. In this case, the two-dimensional shape of the resist layer 258 is transferred to the lower conductive layer 225 during the anisotropic etching process. Thereafter, when the steps of FIGS. 22 to 28 are applied, a protruding portion 441a and a restricting portion 450a as shown in FIG. 82 are obtained. In the cross section perpendicular to the central axis of the protruding portion 441a, the lower surface has a semicircular shape and the upper surface has a rectangular shape. That is, the shape of the lower surface of the protruding portion 441a is a shape having a curved surface and protruding toward the substrate lower layer 400 side. Further, in the cross section perpendicular to the central axis of the restricting portion 450a, the lower surface of the inner wall surface is semicircular and the upper surface of the inner wall surface is rectangular. That is, of the inner wall of the restricting portion 450a, the portion facing the lower surface of the protruding portion 441a has a curved shape and is recessed.

これにより、突出部441aの下面と、規制部450aの内壁の上面(窪んでいる面)とが噛み合うことになる。よって、突出部441aが、基板下層400に平行な方向であって中心軸に垂直な方向へ移動することを規制することができる。すなわち、突出部441aの規制部450a上での位置決めをすることができる。また、突出部441aの下面と、規制部450aの内壁の上面とは、共に曲面で形成されている。よって、両者の面が噛み合った状態で、中心軸を中心にして可動部を揺動させる場合においても、噛み合い部で引っかかりが発生しないため、スムーズに可動部を揺動させることができる。   As a result, the lower surface of the protruding portion 441a and the upper surface (the recessed surface) of the inner wall of the restricting portion 450a mesh with each other. Therefore, it is possible to restrict the protrusion 441a from moving in a direction parallel to the substrate lower layer 400 and perpendicular to the central axis. That is, the protrusion 441a can be positioned on the restricting portion 450a. Moreover, both the lower surface of the protrusion part 441a and the upper surface of the inner wall of the control part 450a are formed in the curved surface. Therefore, even when the movable portion is swung around the central axis in a state where both surfaces are meshed with each other, the movable portion can be smoothly swung because no catch occurs at the meshing portion.

同様にして、実施例2の図65の工程において、通常のマスクを用いた場合には、レジスト層359は、一定厚さを有する2次元形状にパターニングされる。この場合、異方性エッチングの処理時において、レジスト層359の2次元形状が下層の導電層325に転写される。その後、図66〜図68の工程を適用すると、図83に示すような突出部541aおよび規制部550aが得られる。突出部541aの中心軸に垂直な断面は、下面が半円形状となり、上面が矩形形状となる。また、規制部550aの中心軸に垂直な断面も、内壁面の下面が半円形状となり、内壁面の上面が矩形形状となる。よって、図83に示す構造においても、図82に示す構造と同様にして、スムーズに可動部を揺動させることができる。   Similarly, in the process of FIG. 65 of Embodiment 2, when a normal mask is used, the resist layer 359 is patterned into a two-dimensional shape having a constant thickness. In this case, the two-dimensional shape of the resist layer 359 is transferred to the lower conductive layer 325 during the anisotropic etching process. Thereafter, when the steps of FIGS. 66 to 68 are applied, a protruding portion 541a and a restricting portion 550a as shown in FIG. 83 are obtained. In the cross section perpendicular to the central axis of the protrusion 541a, the lower surface has a semicircular shape and the upper surface has a rectangular shape. In the cross section perpendicular to the central axis of the restricting portion 550a, the lower surface of the inner wall surface has a semicircular shape, and the upper surface of the inner wall surface has a rectangular shape. Therefore, also in the structure shown in FIG. 83, the movable part can be smoothly swung similarly to the structure shown in FIG.

また、実施例1および2では、突出部が可動部に形成され、突出部の周囲を取り囲んでいる規制部が基板下層上に形成される場合を説明したが、この形態に限られない。図84の斜視図に示す、光偏向装置60のような形態であってもよい。光偏向装置60では、基板下層に柱状部610aおよび610bが形成されている。柱状部610aおよび610bの外周の一端から、突出部641aおよび641bが突出している。また、可動部620の端部に規制部650aおよび650bが形成されている。規制部650aは、突出部641aの中心軸640の周囲を取り囲んでいる。同様に、規制部650bは、突出部641bの中心軸640の周囲を取り囲んでいる。この形態によっても、可動部620を、基板下層の上方に離反した位置で、中心軸640の周りに揺動可能に支持することができる。   Moreover, although Example 1 and 2 demonstrated the case where a protrusion part was formed in a movable part and the control part surrounding the circumference | surroundings of a protrusion part was formed on a board | substrate lower layer, it is not restricted to this form. A configuration like the light deflection device 60 shown in the perspective view of FIG. 84 may be adopted. In the optical deflection device 60, columnar portions 610a and 610b are formed in the lower layer of the substrate. Protruding portions 641a and 641b protrude from one end of the outer periphery of the columnar portions 610a and 610b. In addition, restricting portions 650 a and 650 b are formed at the end of the movable portion 620. The restricting portion 650a surrounds the center axis 640 of the protruding portion 641a. Similarly, the restricting portion 650b surrounds the center axis 640 of the protruding portion 641b. Also in this form, the movable part 620 can be supported so as to be swingable around the central axis 640 at a position separated upward from the lower layer of the substrate.

また、突出部および規制部の形状は、様々な組み合わせが可能である。例えば、図85に示すような突出部741aおよび規制部750aの組み合わせであってもよい。図85では、中心軸に垂直な断面において、突出部741aの下面の形状が、曲面を有して基板下層700へ突出している形状とされている。すると、突出部741aの下面と規制部750aの内壁の上面(突出部741aを支持する面)が接触する際に、曲面と平面との接触となる。よって、可動部が揺動する際に、引っかかりが発生することがないため、スムーズに可動部を揺動させることができる。   Moreover, various combinations are possible for the shapes of the protruding portion and the restricting portion. For example, a combination of the protruding portion 741a and the restricting portion 750a as shown in FIG. 85 may be used. In FIG. 85, in the cross section perpendicular to the central axis, the shape of the lower surface of the projecting portion 741a is a shape having a curved surface and projecting to the substrate lower layer 700. Then, when the lower surface of the projecting portion 741a and the upper surface of the inner wall of the restricting portion 750a (surface supporting the projecting portion 741a) come into contact, the curved surface and the flat surface are brought into contact. Therefore, when the movable part swings, the movable part can swing smoothly because no catch occurs.

また、実施例1および2では、可動部を揺動させるアクチュエータが静電駆動式である場合を説明したが、この形態に限られない。本願の技術は、可動部の揺動に関する技術である。よって、電磁駆動式や熱駆動式などの他の駆動方式に対しても、本願の技術を適用することが可能である。   In the first and second embodiments, the case where the actuator that swings the movable portion is of the electrostatic drive type has been described. However, the present invention is not limited to this configuration. The technique of the present application is a technique related to the swinging of the movable part. Therefore, the technique of the present application can be applied to other driving systems such as an electromagnetic driving system and a thermal driving system.

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.

20、30、60 光偏向装置
200、300、400 基板下層
220、320、620 可動部
240、340、640 中心軸
241a、241b、341a、341b、441a、441b、641a、641b、741a、741b 突出部
250a、250b、350a、350b、650a、650b、750a、750b、 規制部
20, 30, 60 Optical deflecting device 200, 300, 400 Substrate lower layer 220, 320, 620 Movable part 240, 340, 640 Center axis 241a, 241b, 341a, 341b, 441a, 441b, 641a, 641b, 741a, 741b Protruding part 250a, 250b, 350a, 350b, 650a, 650b, 750a, 750b, restriction part

Claims (8)

基板と、
平板形状の可動部と、
前記可動部の第1の端部に接続されている第1の突出部と、
前記第1の突出部と同一の中心軸を有するように、前記可動部の第2の端部に接続されている第2の突出部と、
前記基板上に設置されており、前記第1の突出部が回転可能に前記第1の突出部の前記中心軸の周囲を取り囲んでいる第1の規制部と、
前記基板上に設置されており、前記第2の突出部が回転可能に前記第2の突出部の前記中心軸の周囲を取り囲んでいる第2の規制部と、
前記可動部を揺動させるアクチュエータと、
を備え、
前記第1の規制部で前記第1の突出部が支持されており、前記第2の規制部で前記第2の突出部が支持されていることで、前記可動部が前記基板の上方に離反した位置で前記中心軸の周りに揺動可能に支持されており、
前記第1の規制部の前記中心軸に垂直な断面において、前記第1の突出部の下面と対向する面が曲面を有して窪んでいる形状とされており、
前記第2の規制部の前記中心軸に垂直な断面において、前記第2の突出部の下面と対向する面が曲面を有して窪んでいる形状とされており、
前記中心軸に垂直な断面における前記第1の突出部の下面の形状が、曲面を有して前記基板側へ突出している形状とされており、
前記第1の突出部の下面の曲率が、前記第1の規制部の前記第1の突出部の下面と対向する面の曲率以上とされており、
前記中心軸に垂直な断面における前記第2の突出部の下面の形状が、曲面を有して前記基板側へ突出している形状とされており、
前記第2の突出部の下面の曲率が、前記第2の規制部の前記第2の突出部の下面と対向する面の曲率以上とされていることを特徴とする光偏向装置。
A substrate,
A plate-shaped movable part;
A first protrusion connected to the first end of the movable part;
A second protrusion connected to the second end of the movable part so as to have the same central axis as the first protrusion;
A first restricting portion disposed on the substrate and surrounding the periphery of the central axis of the first protruding portion so that the first protruding portion can rotate;
A second restricting portion disposed on the substrate and surrounding the central axis of the second protruding portion so that the second protruding portion can rotate;
An actuator for swinging the movable part;
With
The first protrusion is supported by the first restricting portion, and the second protrusion is supported by the second restricting portion, so that the movable portion is separated above the substrate. is swingably supported at a position around the central axis,
In a cross section perpendicular to the central axis of the first restricting portion, the surface facing the lower surface of the first projecting portion has a curved surface and is recessed.
In a cross section perpendicular to the central axis of the second restricting portion, the surface facing the lower surface of the second projecting portion has a curved surface and is recessed.
The shape of the lower surface of the first projecting portion in the cross section perpendicular to the central axis is a shape having a curved surface and projecting to the substrate side,
The curvature of the lower surface of the first projecting portion is equal to or greater than the curvature of the surface of the first restricting portion facing the lower surface of the first projecting portion;
The shape of the lower surface of the second projecting portion in the cross section perpendicular to the central axis is a shape having a curved surface and projecting toward the substrate side,
The light deflection apparatus , wherein a curvature of a lower surface of the second projecting portion is equal to or greater than a curvature of a surface of the second restricting portion facing the lower surface of the second projecting portion .
基板と、
平板形状の可動部と、
前記可動部の第1の端部に接続されている第1の突出部と、
前記第1の突出部と同一の中心軸を有するように、前記可動部の第2の端部に接続されている第2の突出部と、
前記基板上に設置されており、前記第1の突出部が回転可能に前記第1の突出部の前記中心軸の周囲を取り囲んでいる第1の規制部と、
前記基板上に設置されており、前記第2の突出部が回転可能に前記第2の突出部の前記中心軸の周囲を取り囲んでいる第2の規制部と、
前記基板上の、前記中心軸を通り前記基板に垂直な面に対して対称な位置に、一対の下部電極を備えているアクチュエータであって、前記可動部を揺動させるアクチュエータと、
前記基板上に設置され、外部と電気的に接続される端子部と、
前記第1の突出部の前記基板に沿った方向の幅よりも小さい幅を有し、導電材料で形成されており、一端が前記端子部に電気的に接続され、他端が前記第1の突出部の端部に電気的に接続されている導通部と、
を備え、
前記第1の規制部で前記第1の突出部が支持されており、前記第2の規制部で前記第2の突出部が支持されていることで、前記可動部が前記基板の上方に離反した位置で前記中心軸の周りに揺動可能に支持されており、
前記可動部および前記第1の突出部は、前記導電材料で形成されており、
前記第1の突出部と前記可動部とが電気的に接続されていることを特徴とする光偏向装置。
A substrate,
A plate-shaped movable part;
A first protrusion connected to the first end of the movable part;
A second protrusion connected to the second end of the movable part so as to have the same central axis as the first protrusion;
A first restricting portion disposed on the substrate and surrounding the periphery of the central axis of the first protruding portion so that the first protruding portion can rotate;
A second restricting portion disposed on the substrate and surrounding the central axis of the second protruding portion so that the second protruding portion can rotate;
An actuator having a pair of lower electrodes at a position symmetrical to a plane perpendicular to the substrate passing through the central axis on the substrate, the actuator swinging the movable part;
A terminal portion installed on the substrate and electrically connected to the outside;
The first protrusion has a width smaller than the width in the direction along the substrate, is formed of a conductive material, one end is electrically connected to the terminal portion, and the other end is the first A conductive portion electrically connected to the end of the protruding portion;
With
The first protrusion is supported by the first restricting portion, and the second protrusion is supported by the second restricting portion, so that the movable portion is separated above the substrate. is swingably supported at a position around the central axis,
The movable portion and the first projecting portion are formed of the conductive material,
The optical deflecting device, wherein the first projecting portion and the movable portion are electrically connected.
基板と、
平板形状の可動部と、
前記可動部の第1の端部に接続されている第1の突出部と、
前記第1の突出部と同一の中心軸を有するように、前記可動部の第2の端部に接続されている第2の突出部と、
前記基板上に設置されており、前記第1の突出部が回転可能に前記第1の突出部の前記中心軸の周囲を取り囲んでいる第1の規制部と、
前記基板上に設置されており、前記第2の突出部が回転可能に前記第2の突出部の前記中心軸の周囲を取り囲んでいる第2の規制部と、
前記基板上の、前記中心軸を通り前記基板に垂直な面に対して対称な位置に、一対の下部電極を備えているアクチュエータであって、前記可動部を揺動させるアクチュエータと、
前記基板上に設置され、外部と電気的に接続される端子部と、
を備え、
前記第1の規制部で前記第1の突出部が支持されており、前記第2の規制部で前記第2の突出部が支持されていることで、前記可動部が前記基板の上方に離反した位置で前記中心軸の周りに揺動可能に支持されており、
前記第1の規制部は、導電材料で形成され、前記端子部に電気的に接続されており、
前記可動部および前記第1の突出部は、前記導電材料で形成されており、
前記第1の突出部と前記可動部とが電気的に接続されており、
前記第1の突出部の表面、および、前記第1の規制部の前記第1の突出部を取り囲んでいる部位の内壁面は、前記導電材料が露出していることを特徴とする光偏向装置。
A substrate,
A plate-shaped movable part;
A first protrusion connected to the first end of the movable part;
A second protrusion connected to the second end of the movable part so as to have the same central axis as the first protrusion;
A first restricting portion disposed on the substrate and surrounding the periphery of the central axis of the first protruding portion so that the first protruding portion can rotate;
A second restricting portion disposed on the substrate and surrounding the central axis of the second protruding portion so that the second protruding portion can rotate;
An actuator having a pair of lower electrodes at a position symmetrical to a plane perpendicular to the substrate passing through the central axis on the substrate, the actuator swinging the movable part;
A terminal portion installed on the substrate and electrically connected to the outside;
With
The first protrusion is supported by the first restricting portion, and the second protrusion is supported by the second restricting portion, so that the movable portion is separated above the substrate. is swingably supported at a position around the central axis,
The first restricting portion is formed of a conductive material, and is electrically connected to the terminal portion,
The movable portion and the first projecting portion are formed of the conductive material,
The first protrusion and the movable part are electrically connected;
The light deflecting device, wherein the conductive material is exposed on a surface of the first projecting portion and an inner wall surface of the first restricting portion surrounding the first projecting portion. .
前記第1の突出部が前記第1の端部から前記中心軸に沿って突出している距離、および、前記第2の突出部が前記第2の端部から前記中心軸に沿って突出している距離の各々は、
前記可動部の前記第1の端部と前記第1の規制部との間の前記中心軸に沿った第1の離反距離と、前記可動部の前記第2の端部と前記第2の規制部との間の前記中心軸に沿った第2の離反距離を合計した距離よりも大きいことを特徴とする請求項1ないし3の何れか一項に記載の光偏向装置。
The distance that the first protrusion protrudes from the first end along the central axis, and the second protrusion protrudes from the second end along the central axis. Each of the distances
A first separation distance along the central axis between the first end of the movable part and the first restricting part; and the second end of the movable part and the second restricting part. optical deflecting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the greater than the distance which is the sum of a second separating distance along the central axis between the parts.
前記第1の突出部の前記中心軸に垂直な断面の形状が円形状とされており、
前記第2の突出部の前記中心軸に垂直な断面の形状が円形状とされていることを特徴とする請求項1ないし4の何れか一項に記載の光偏向装置。
The shape of the cross section perpendicular to the central axis of the first protrusion is a circular shape,
5. The optical deflection apparatus according to claim 1, wherein a shape of a cross section of the second projecting portion perpendicular to the central axis is a circular shape. 6.
基板と、
平板形状の可動部と、
前記基板上の前記可動部の第1の端部と対向する位置に設置されており、前記基板の上方に伸びている第1の土台部と、
前記基板上の前記可動部の第2の端部と対向する位置に設置されており、前記基板の上方に伸びている第2の土台部と、
前記第1の土台部から、前記可動部の側へ前記基板と平行に伸びている第1の突出部と、
前記第2の土台部から、前記第1の突出部と同一の中心軸を有するように、前記可動部の側へ前記基板と平行に伸びている第2の突出部と、
前記可動部の第1の端部に接続されており、前記第1の突出部が回転可能に前記第1の突出部の前記中心軸の周囲を取り囲んでいる第1の規制部と、
前記可動部の第2の端部に接続されており、前記第2の突出部が回転可能に前記第2の突出部の前記中心軸の周囲を取り囲んでいる第2の規制部と、
前記可動部を揺動させるアクチュエータと、
を備え、
前記第1の突出部で前記第1の規制部が支持されており、前記第2の突出部で前記第2の規制部が支持されていることで、前記可動部が前記基板の上方に離反した位置で前記中心軸の周りに揺動可能に支持されており、
前記第1の規制部の前記中心軸に垂直な断面において、前記第1の突出部の上面と対向する面が曲面を有して窪んでいる形状とされており、
前記第2の規制部の前記中心軸に垂直な断面において、前記第2の突出部の上面と対向する面が曲面を有して窪んでいる形状とされており、
前記中心軸に垂直な断面における前記第1の突出部の上面の形状が、曲面を有して前記基板の上方側へ突出している形状とされており、
前記第1の突出部の上面の曲率が、前記第1の規制部の前記第1の突出部の上面と対向する面の曲率以上とされており、
前記中心軸に垂直な断面における前記第2の突出部の上面の形状が、曲面を有して前記基板の上方側へ突出している形状とされており、
前記第2の突出部の上面の曲率が、前記第2の規制部の前記第2の突出部の上面と対向する面の曲率以上とされていることを特徴とする光偏向装置。
A substrate,
A plate-shaped movable part;
A first base portion that is installed at a position facing the first end of the movable portion on the substrate and extends above the substrate;
A second base portion that is installed at a position facing the second end of the movable portion on the substrate and extends above the substrate;
A first protrusion extending in parallel with the substrate from the first base portion toward the movable portion;
A second protrusion extending in parallel with the substrate from the second base portion toward the movable portion so as to have the same central axis as the first protrusion;
A first restricting portion connected to a first end of the movable portion, the first projecting portion rotatably surrounding the central axis of the first projecting portion;
A second restricting portion connected to the second end of the movable portion, the second projecting portion rotatably surrounding the central axis of the second projecting portion;
An actuator for swinging the movable part;
With
The first restricting part is supported by the first projecting part, and the second restricting part is supported by the second projecting part, so that the movable part is separated above the substrate. is swingably supported at a position around the central axis,
In a cross section perpendicular to the central axis of the first restricting portion, a surface facing the upper surface of the first projecting portion has a curved surface and is recessed.
In a cross section perpendicular to the central axis of the second restricting portion, the surface facing the upper surface of the second projecting portion has a curved surface and is recessed.
The shape of the upper surface of the first protrusion in the cross section perpendicular to the central axis is a shape having a curved surface and protruding upward of the substrate,
The curvature of the upper surface of the first projecting portion is equal to or greater than the curvature of the surface of the first restricting portion facing the upper surface of the first projecting portion;
The shape of the upper surface of the second projecting portion in the cross section perpendicular to the central axis is a shape having a curved surface and projecting upward of the substrate,
The optical deflection device , wherein the curvature of the upper surface of the second protrusion is equal to or greater than the curvature of the surface of the second restricting portion facing the upper surface of the second protrusion .
基板と、
平板形状の可動部と、
前記基板上の前記可動部の第1の端部と対向する位置に設置されており、前記基板の上方に伸びている第1の土台部と、
前記基板上の前記可動部の第2の端部と対向する位置に設置されており、前記基板の上方に伸びている第2の土台部と、
前記第1の土台部から、前記可動部の側へ前記基板と平行に伸びている第1の突出部と、
前記第2の土台部から、前記第1の突出部と同一の中心軸を有するように、前記可動部の側へ前記基板と平行に伸びている第2の突出部と、
前記可動部の第1の端部に接続されており、前記第1の突出部が回転可能に前記第1の突出部の前記中心軸の周囲を取り囲んでいる第1の規制部と、
前記可動部の第2の端部に接続されており、前記第2の突出部が回転可能に前記第2の突出部の前記中心軸の周囲を取り囲んでいる第2の規制部と、
前記基板上の、前記中心軸を通り前記基板に垂直な面に対して対称な位置に、一対の下部電極を備えているアクチュエータであって、前記可動部を揺動させるアクチュエータと、
前記基板上に設置され、外部と電気的に接続される端子部と、
前記第1の突出部の前記基板に沿った方向の幅よりも小さい幅を有し、導電材料で形成されており、一端が前記端子部に電気的に接続され、他端が前記第1の規制部の端部に電気的に接続されている導通部と、
を備え、
前記第1の突出部で前記第1の規制部が支持されており、前記第2の突出部で前記第2の規制部が支持されていることで、前記可動部が前記基板の上方に離反した位置で前記中心軸の周りに揺動可能に支持されており、
前記可動部および前記第1の規制部は、前記導電材料で形成されており、
前記第1の規制部と前記可動部とが電気的に接続されていることを特徴とする光偏向装置。
A substrate,
A plate-shaped movable part;
A first base portion that is installed at a position facing the first end of the movable portion on the substrate and extends above the substrate;
A second base portion that is installed at a position facing the second end of the movable portion on the substrate and extends above the substrate;
A first protrusion extending in parallel with the substrate from the first base portion toward the movable portion;
A second protrusion extending in parallel with the substrate from the second base portion toward the movable portion so as to have the same central axis as the first protrusion;
A first restricting portion connected to a first end of the movable portion, the first projecting portion rotatably surrounding the central axis of the first projecting portion;
A second restricting portion connected to the second end of the movable portion, the second projecting portion rotatably surrounding the central axis of the second projecting portion;
An actuator having a pair of lower electrodes at a position symmetrical to a plane perpendicular to the substrate passing through the central axis on the substrate, the actuator swinging the movable part;
A terminal portion installed on the substrate and electrically connected to the outside;
The first protrusion has a width smaller than the width in the direction along the substrate, is formed of a conductive material, one end is electrically connected to the terminal portion, and the other end is the first A conduction part electrically connected to the end of the restriction part;
With
The first restricting portion supports the first restricting portion, and the second projecting portion supports the second restricting portion, so that the movable portion is separated above the substrate. is swingably supported at a position around the central axis,
The movable part and the first restricting part are formed of the conductive material,
The optical deflecting device, wherein the first restricting portion and the movable portion are electrically connected.
基板と、
平板形状の可動部と、
前記基板上の前記可動部の第1の端部と対向する位置に設置されており、前記基板の上方に伸びている第1の土台部と、
前記基板上の前記可動部の第2の端部と対向する位置に設置されており、前記基板の上方に伸びている第2の土台部と、
前記第1の土台部から、前記可動部の側へ前記基板と平行に伸びている第1の突出部と、
前記第2の土台部から、前記第1の突出部と同一の中心軸を有するように、前記可動部の側へ前記基板と平行に伸びている第2の突出部と、
前記可動部の第1の端部に接続されており、前記第1の突出部が回転可能に前記第1の突出部の前記中心軸の周囲を取り囲んでいる第1の規制部と、
前記可動部の第2の端部に接続されており、前記第2の突出部が回転可能に前記第2の突出部の前記中心軸の周囲を取り囲んでいる第2の規制部と、
前記基板上の、前記中心軸を通り前記基板に垂直な面に対して対称な位置に、一対の下部電極を備えているアクチュエータであって、前記可動部を揺動させるアクチュエータと、
前記基板上に設置され、外部と電気的に接続される端子部と、
を備え、
前記第1の突出部で前記第1の規制部が支持されており、前記第2の突出部で前記第2の規制部が支持されていることで、前記可動部が前記基板の上方に離反した位置で前記中心軸の周りに揺動可能に支持されており、
前記第1の突出部は、導電材料で形成され、前記端子部に電気的に接続されており、
前記可動部および前記第1の規制部は、前記導電材料で形成されており、
前記第1の規制部と前記可動部とが電気的に接続されており、
前記第1の突出部の表面、および、前記第1の規制部の前記第1の突出部を取り囲んでいる部位の内壁面は、前記導電材料が露出していることを特徴とする光偏向装置。
A substrate,
A plate-shaped movable part;
A first base portion that is installed at a position facing the first end of the movable portion on the substrate and extends above the substrate;
A second base portion that is installed at a position facing the second end of the movable portion on the substrate and extends above the substrate;
A first protrusion extending in parallel with the substrate from the first base portion toward the movable portion;
A second protrusion extending in parallel with the substrate from the second base portion toward the movable portion so as to have the same central axis as the first protrusion;
A first restricting portion connected to a first end of the movable portion, the first projecting portion rotatably surrounding the central axis of the first projecting portion;
A second restricting portion connected to the second end of the movable portion, the second projecting portion rotatably surrounding the central axis of the second projecting portion;
An actuator having a pair of lower electrodes at a position symmetrical to a plane perpendicular to the substrate passing through the central axis on the substrate, the actuator swinging the movable part;
A terminal portion installed on the substrate and electrically connected to the outside;
With
The first restricting portion supports the first restricting portion, and the second projecting portion supports the second restricting portion, so that the movable portion is separated above the substrate. is swingably supported at a position around the central axis,
The first protrusion is formed of a conductive material, and is electrically connected to the terminal portion.
The movable part and the first restricting part are formed of the conductive material,
The first restricting portion and the movable portion are electrically connected;
The light deflecting device, wherein the conductive material is exposed on a surface of the first projecting portion and an inner wall surface of the first restricting portion surrounding the first projecting portion. .
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