KR20050102041A

KR20050102041A - 마이크로 요동 소자

Info

Publication number: KR20050102041A
Application number: KR1020040071378A
Authority: KR
Inventors: 쯔보이오사무; 고우마노리나오; 오꾸다히사오; 소네다히로미쯔; 우에다사또시; 사와끼이뻬이; 나까무라요시따까
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤; 후지쓰 메디아 데바이스 가부시키가이샤
Priority date: 2004-04-20
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2005-10-25
Also published as: CN1322352C; CN1690766A; US7038830B2; TWI285750B; JP2005305582A; US20050231787A1; TW200535452A; KR100618508B1; JP4464186B2

Abstract

본 발명은 양호한 소자 특성을 얻음으로써 소형화를 도모하는데 적합한 마이크로 요동 소자를 제공하는 것이다. 본 발명의 마이크로 요동 소자(X1)는 프레임(21)과, 가동 기능부(11)와, 구동 기구(12, 23)와, 가동 기능부(11)로부터 구동기구(한쌍의 빗살 전극(12, 23))까지 연장되는 빔부(13)와, 프레임(21) 및 빔부(13)를 연결하는 비틀림 연결부(22)(한쌍의 토션 바(22a))를 구비한다. 비틀림 연결부(22)는 가동 기능부(1)의 회전 동작의, 빔부(13)의 연장 방향으로 교차하는 회전축심(A1)을 규정한다. 회전축심(A1)의 연장 방향에서 빔부(13)는 가동 기능부(11)보다 짧다.

Description

마이크로 요동 소자 {MICRO FLUCTUATION DEVICE}

본 발명은 회전 변위 가능한 가동부를 갖는 예를 들면 마이크로 미러 소자 등의 마이크로 요동 소자에 관한 것이다.

최근, 여러 가지 기술 분야에서 마이크로머시닝 기술에 의해 형성되는 미소 구조를 갖는 소자의 응용화가 도모되고 있다. 예를 들면 광 통신 기술 분야에 있어서는 광 반사 기능을 구비하는 미소한 마이크로 미러 소자가 주목받고 있다.

광 통신에 있어서는 광 섬유를 매체로 하여 광 신호가 전송되고, 또한 일반적으로, 광 신호의 전송 경로를 어떤 섬유로부터 다른 섬유로 전환하기 위해 광 스위칭 장치가 사용된다. 양호한 광 통신을 달성하는 데에 있어서 광 스위칭 장치에 요구되는 특성으로서는 전환 동작에서의 대용량성, 고속성, 고신뢰성 등을 들 수 있다. 이러한 관점에서 광 스위칭 장치로서는 마이크로머시닝 기술에 의해 제작되는 마이크로 미러 소자를 조립한 것에 대한 기대가 높아지고 있다. 마이크로 미러 소자에 의하면, 광 스위칭 장치에서의 입력측의 광 전송로와 출력측의 광 전송로간에, 광 신호를 전기 신호로 변환하지 않고서 광 신호 그대로 스위칭 처리를 행할 수 있고, 상기의 특성을 얻는 데에 있어서 적합하기 때문이다.

마이크로 미러 소자는 광을 반사하기 위한 미러면을 구비하여, 그 미러면의 요동에 의해 광의 반사 방향을 변화시킬 수 있다. 미러면을 요동하는 데에 있어서 정전기력을 이용하는 정전 구동형의 마이크로 미러 소자가, 많은 장치에서 채용되어 있다. 정전 구동형 마이크로 미러 소자는 소위 표면 마이크로머시닝 기술에 의해 제조되는 마이크로 미러 소자와, 소위 벌크 마이크로머시닝 기술에 의해 제조되는 마이크로 미러 소자로, 크게 2개로 나눌 수 있다.

표면 마이크로머시닝 기술에서는 기판상에 있어서 각 구성 부위에 대응하는 재료 박막을 원하는 패턴에 가공하고, 이러한 패턴을 순차적으로 적층함으로써 지지 고정부, 요동부, 미러면, 및 전극부 등, 소자를 구성하는 각 부위나, 후에 제거되는 희생층을 형성한다. 한편, 벌크 마이크로머시닝 기술에서는 재료 기판 자체를 에칭함으로써 고정 지지부나 요동부 등을 원하는 형상으로 성형하고, 미러면이나 전극을 박막 형성한다. 벌크 마이크로머시닝 기술에 대해서는 예를 들면 하기의 특허 문헌 1∼3에 기재되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본특개평10-190007호의 공보

[특허 문헌 2] 일본특개평10-270714호의 공보

[특허 문헌 3] 일본특개평2000-31502호의 공보

마이크로 미러 소자에 요구되는 기술적 사항의 하나로서 광 반사를 담당하는 미러면의 평면도가 높은 것을 들 수 있다. 하지만, 표면 마이크로머시닝 기술에 따르면, 최종적으로 형성되는 미러면이 얇기 때문에 미러면이 만곡하기 쉽고, 따라서 넓은 면적의 미러면에서 높은 평면도를 달성하는 것이 곤란하다. 이에 대해, 벌크 마이크로머시닝 기술에 따르면, 상대적으로 두꺼운 재료 기판 자체를 에칭 기술에 의해 연삭하여 미러 지지부를 구성하여 그 미러 지지부상에 미러면을 형성하기 때문에, 넓은 면적의 미러면이라고 해도, 강성을 확보할 수 있다. 그 결과, 충분히 높은 광학적 평면도를 갖는 미러면을 형성하는 것이 가능하다.

도 20 및 도 21은 벌크 마이크로머시닝 기술에 의해 제작되는 정전 구동형의 종래의 마이크로 미러 소자(X5)를 도시한다. 도 20은 마이크로 미러 소자(X5)의 분해 사시도이고, 도 21은 조립된 상태의 마이크로 미러 소자(X5)에 있어서의 도 21의 선 XXI-XXI을 따른 단면도이다.

마이크로 미러 소자(X5)는 미러 기판(200)과 베이스 기판(206)이 적층되는 구조를 갖는다. 미러 기판(200)은 미러 지지부(201)와, 프레임(202)과, 이들을 연결하는 한쌍의 토션 바(203)로 이루어진다. 도전성을 갖는 실리콘 기판 등의 소정의 재료 기판에 대하여, 그 한 면에서 에칭을 실시함으로써, 미러 기판(200)에 있어서의 미러 지지부(201), 프레임(202), 및 한쌍의 토션 바(203)의 외곽 형상을 형성할 수 있다. 미러 지지부(201)의 표면에는 미러면(204)이 형성되어 있다. 미러 지지부(201)의 이면에는 한쌍의 전극(205a, 205b)이 형성되어 있다. 한쌍의 토션 바(203)는 미러 지지부(201)의 후술하는 회전 동작에 있어서의 회전축심(A5)를 규정한다. 베이스 기판(206)상에는 미러 지지부(201)의 전극(205a)에 대향하는 전극(207a), 및 전극(205b)에 대향하는 전극(207b)이 형성되어 있다.

마이크로 미러 소자(X5)에 있어서는 미러 기판(200)의 프레임(202)에 전위를 부여하면, 프레임(202)과 동일한 도체 재료에 의해 일체적으로 형성되어 있는 한쌍의 토션 바(203) 및 미러 지지부(201)를 통하여, 전극(205a) 및 전극(205b)에 전위가 전달된다. 따라서 프레임(202)에 소정의 전위를 부여함으로써, 전극(205a, 205b)을 예를 들면 플러스로 대전시킬 수 있다. 이 상태에서 베이스 기판(206)의 전극(207a)을 마이너스로 대전시키면, 전극(205a)과 전극(207a)간에 정전인력이 발생하여, 미러 지지부(201)는 한쌍의 토션 바(203)를 비틀면서 도(21)에 도시한 바와 같이 회전축심(A5) 주위에 화살표(M5) 방향으로 회전한다. 미러 지지부(201)는 전극 간의 정전인력과 각 토션 바(203)의 비틀림 저항력의 총합이 균형을 이루는 각도까지 요동할 수 있다. 대신에, 미러 지지부(201)의 전극(205a, 205b)을 플러스로 대전시킨 상태에서 전극(207b)을 마이너스로 대전시키면, 전극(205b)과 전극(207b)간에 정전인력이 발생하여, 미러 지지부(201)는 화살표(M5)와는 반대 방향으로 회전한다. 이상과 같은 미러 지지부(201)의 요동 구동에 의해 미러면(204)에 의해 반사되는 광의 반사 방향을 전환할 수 있다.

마이크로 미러 소자(X5)에 있어서 회전축심(A5) 방향의 단축화에 의해 소형화를 도모하기 위해서는 미러 지지부(201)에 대하여 도 20에 도시하는 길이 L51, 프레임(202)에 대하여 도 20에 도시하는 길이 L52, 또는 토션 바(203)에 대하여 도 20에 도시하는 길이 L53을 작게 할 필요가 있다. 그러나, 미러 지지부(201)의 길이 L51이 작을수록, 미러 지지부(201)의 표면에 형성되는 미러면(204)에 대하여 대면적을 확보하는 것이 곤란해지고, 소자의 광 반사 기능에 대하여 양호한 광학적 특성을 얻는 것이 곤란해진다. 또한, 미러 지지부(201)의 길이 L51이 작을 수록, 미러 지지부(201)의 이면에 형성되어 있는 전극(205a, 205b)의 면적에 대해 대면적을 확보하는 것이 곤란해져, 소자를 구동하는 데 필요한 동작 전압을 저감하는 것이 곤란해진다. 프레임(202)의 길이 L52는 프레임(202)의 강도를 확보하기 위해 일정 이상으로 설정할 필요가 있다. 토션 바(203)의 길이 L53이 과도하게 작은 경우, 그 토션 바(203)에 대하여 양호한 기계적 특성(스프링 상수, 강도 등)을 얻는 것이 곤란하다. 이와 같이, 마이크로 미러 소자(X5)는 회전축심(A5) 방향의 단축화에 의해 소형화를 도모하는 데에 있어서 곤란성을 갖는다. 마이크로 미러 소자에 대해서는 일반적으로, 회전 각도가 크고 또한 고속의 회전 동작을 낮은 구동 전압으로 실현할 수 있는 소자 특성이 요구되므로, 마이크로 미러 소자(X5)에서는 그와 같은 양호한 소자 특성을 얻으면서 소형화를 도모하는 것이 곤란하다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 양호한 소자 특성을 얻으면서 소형화를 도모하는 데 적합한 마이크로 요동 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 측면에 따른 마이크로 요동 소자는 프레임과, 가동 기능부와, 구동 기구와, 가동 기능부에서 구동 기구까지 연장되는 빔부와, 프레임 및 빔부를 연결하는 비틀림 연결부를 구비한다. 비틀림 연결부는 가동 기능부의 회전 동작의, 빔부의 연장 방향으로 교차하는 회전축심을 규정한다. 또한, 회전축심의 연장 방향에서 빔부는 가동 기능부보다 짧다. 본 소자는 예를 들면 마이크로 미러 소자에 적용할 수 있다.

본 발명의 제1 측면에 따른 마이크로 요동 소자에서는 가동 기능부의 회전 동작의 회전축심을 규정하는 비틀림 연결부는 가동 기능부에 대하여 직접 접속하지 않고, 가동 기능부보다 가늘고 그 가동 기능부에서부터 연장되는 빔부에 접속되어 있다. 그 때문에, 본 소자에 있어서는 가동 기능부 및 비틀림 연결부에 대하여, 이러한 것들이 회전축심 방향으로 중첩되도록 배치하는 것이 가능하다. 가동 기능부 및 비틀림 연결부가 회전축심 방향으로 중첩하는 구성은 가동 기능부 및 비틀림 연결부에 대하여 회전축심 방향으로 충분한 길이를 확보하면서 소자 전체의 회전축심 방향의 치수를 짧게 설정하는 데에 적합하다. 회전축심 방향 치수가 적절하게 확보되어 있는 가동 기능부나 비틀림 연결부에서는 각각에 요구되는 특성이 얻어지기 쉽다. 따라서 본 소자는 각 부위(프레임, 가동 기능부, 비틀림 연결부, 구동 기구)의 회전축심 방향 치수를 적절하게 확보함으로써 양호한 소자 특성을 얻으면서 소자 전체의 회전축심 방향 치수를 짧게 설정함으로써 소형화를 도모하는 데 적합한 것이다.

본 발명의 제1 측면에서 바람직하게는 구동 기구는 협동하여 정전기력을 발생시키기 위한 제1 빗살 전극 및 제2 빗살 전극을 갖고, 제1 빗살 전극은 빔부에 고정되고, 제2 빗살 전극은 프레임에 고정되어 있다. 이러한 구성은 구동 전압을 저감하는 데에 적합하다.

본 발명의 제1 측면에서의 바람직한 실시예에서는 마이크로 요동 소자는 가동 기능부에 있어서의 빔부와는 반대측에 연결된 추가 구동 기구를 더 구비한다. 이 경우, 바람직하게는 구동 기구 및 추가 구동 기구는 회전 동작에 있어서의 동일 회전 방향을 위한 구동력을 발생시킬 수 있다. 이와 같은 구성은 구동 전압을 저감시키는데 적합하다. 또한, 바람직하게는 추가 구동 기구는 협동해서 정전기력을 발생시키기 위한 제1 빗살 전극 및 제2 빗살 전극을 갖고, 제1 빗살 전극은 가동 기능부에 고정되고, 제2 빗살 전극은 프레임에 고정되어 있다.

본 발명의 제1 측면에 있어서의 다른 바람직한 실시예로는 마이크로 요동 소자는 추가 프레임과, 그 추가 프레임 및 프레임을 연결해서 그 프레임의 추가 회전 동작의 추가 회전축심을 규정하는 추가 비틀림 연결부와, 추가 회전 동작을 위한 구동력을 발생시키기 위한 추가 구동 기구를 더 구비한다. 이 경우, 회전축심 및 추가 회전축심은 평행하다. 본 소자는 이와 같이 2축형의 요동소자로서 구성해도 된다.

본 발명의 제2 측면에 따른 마이크로 요동 소자는 가동 기능부, 제1 전극, 및 그 가동 기능부에서부터 상기 제1 전극까지 연장되는 빔부를 갖는 요동부와, 프레임과, 그 프레임 및 빔부를 연결하며, 또한 요동부 내지 가동 기능부의 회전 동작의, 빔부의 연장 방향으로 교차하는 회전축심을 규정하는 비틀림 연결부와, 제1 전극과 협동해서 회전 동작의 구동력을 발생시키기 위한 제2 전극을 구비한다. 본 소자에서는 회전축심의 연장 방향에서 빔부는 가동 기능부보다 짧다.

본 발명의 제2 측면에 따른 마이크로 요동 소자에서는 요동부의 회전 동작, 즉 가동 기능부의 회전 동작의 회전축심을 규정하는 비틀림 연결부는 가동 기능부에 대하여 직접 접속하지 않고, 가동 기능부보다 가늘고 상기 가동 기능부에서부터 연장되는 빔부에 접속되어 있다. 그 때문에, 본 소자에 있어서는 가동 기능부 및 비틀림 연결부에 대해, 이들이 회전축심 방향으로 중첩하도록 배치하는 것이 가능하다. 가동 기능부 및 비틀림 연결부가 회전축심 방향으로 중첩되는 구성은 가동 기능부 및 비틀림 연결부에 대하여 회전축심 방향으로 충분한 길이를 확보하면서 소자 전체의 회전축심 방향의 치수를 짧게 설정하는 데에 적합하다. 따라서 본 소자는 각 부위(프레임, 가동 기능부, 비틀림 연결부, 구동 기구)의 회전축심 방향 치수를 적절하게 확보함으로써 양호한 소자 특성을 얻으면서 소자 전체의 회전축심 방향 치수를 짧게 설정함으로써 소형화를 도모하는데 적합한 것이다.

본 발명의 제2 측면에서의 바람직한 실시예에서는 제1 전극은 빗살 전극이고, 제2 전극은 프레임에 고정된 빗살 전극이다. 본 소자의 구동 기구로서는 이러한 한쌍의 빗살 전극을 채용할 수 있다.

본 발명의 제2 측면에서의 다른 바람직한 실시예에서는 마이크로 요동 소자는 또한 베이스부를 구비하고, 제1 전극은 평판 전극이고, 제2 전극은 베이스부상에 형성되어 제1 전극에 대향하는 평판 전극이다. 본 소자의 구동기구로서는 이러한 한쌍의 평판 전극을 채용할 수 있다.

본 발명의 제2 측면에 있어서 바람직하게는 마이크로 요동 소자는 가동 기능부에 있어서의 빔부와는 반대측에 고정된 제3 전극과, 그 제3 전극과 협동해서 회전 동작의 구동력을 발생시키기 위한 제4 전극을 더 구비한다. 이 경우, 바람직하게는 제3 전극은 빗살 전극이고, 제4 전극은 프레임에 고정된 빗살 전극이다. 이러한 구성은 구동 전압을 저감하는 데에 적합하다.

본 발명의 제3 측면에 따른 마이크로 요동 소자는 제1 프레임 및 제2 프레임과, 가동 기능부와, 제1 구동 기구 및 제2 구동 기구와, 가동 기능부에서부터 제1 구동 기구까지 연장되는 제1 빔부와, 제1 프레임 및 제1 빔부를 연결하고, 또한, 가동 기능부의 회전 동작의 제1 빔부의 연장 방향으로 교차하는 제1 회전축심을 규정하는 제1 비틀림 연결부와, 제1 프레임에서부터 제2 구동 기구까지 연장되는 제2 빔부와, 제2 프레임 및 제2 빔부를 연결하고, 또한, 제1 프레임의 회전 동작의 제2 빔부의 연장 방향으로 교차하는 제2 회전축심을 규정하는 제2 비틀림 연결부를 구비한다. 본 소자에서는 제1 회전축심의 연장 방향에서 제1 빔부는 가동 기능부보다 짧고, 또한, 제2 회전축심의 연장 방향에서 제2 빔부는 제1 프레임보다 짧다.

본 발명의 제3 측면에 따른 마이크로 요동 소자에서는 가동 기능부의 제1 회전 동작의 제1 회전축심을 규정하는 제1 비틀림 연결부는 가동 기능부에 대하여 직접 접속하지 않고, 가동 기능부보다 가늘고 그 가동 기능부에서부터 연장되는 제1 빔부에 접속하고 있다. 그 때문에, 본 소자에 있어서는 가동 기능부 및 제1 비틀림 연결부에 대하여, 이들이 제1 회전축심 방향에 있어서 중첩하도록 배치하는 것이 가능하다. 가동 기능부 및 제1 비틀림 연결부가 제1 회전축심 방향으로 중첩하는 구성은 가동 기능부 및 제1 비틀림 연결부에 대하여 제1 회전축심 방향으로 충분한 길이를 확보하면서 소자 전체의 제1 회전축심 방향의 치수를 짧게 설정하는 데에 적합하다.

덧붙여, 본 소자에서는 제1 프레임의 회전 동작의 제2 회전축심을 규정하는 제2 비틀림 연결부는 프레임에 대하여 직접 접속하지 않고, 제1 프레임의 전체 폭보다 작은 폭을 갖고 그 제1 프레임으로부터 연장되는 제2 빔부에 접속되어 있다. 그 때문에, 본 소자에 있어서는 제1 프레임 및 제2 비틀림 연결부에 대하여, 이들이 제2 회전축심 방향에 있어서 중첩되도록 배치하는 것이 가능하다. 제1 프레임 및 제2 비틀림 연결부가 제2 회전축심 방향으로 중첩되는 구성은 제1 프레임 및 제2 비틀림 연결부에 대하여 제2 회전축심 방향으로 충분한 길이를 확보하면서 소자 전체의 제2 회전축심 방향의 치수를 짧게 설정하는 데에 적합하다. 따라서 본 소자는 각 부위의 제1 및 제2 회전축심 방향 치수를 적절하게 확보함으로써 양호한 소자 특성을 얻으면서 소자 전체의 제1 및 제2 회전축심 방향 치수를 짧게 설정함으로써 소형화를 도모하는데 적합한 것이다.

본 발명의 제3 측면에 있어서 바람직하게는 제1 회전축심 및 제2 회전축심은 평행하다. 이러한 구성은 본 소자의 제1 내지 제2 회전축심 방향 치수를 짧게 설정하는데에 적합하다.

바람직하게는 제1 구동기구는 협동해서 정전기력을 발생시키기 위한 제1 빗살 전극 및 제2 빗살 전극을 갖고, 제1 빗살 전극은 제1 빔부에 고정되고, 제2 빗살 전극은 제1 프레임에 고정되어 있다. 바람직하게는 제2 구동기구는 협동해서 정전기력을 발생시키기 위한 제1 빗살 전극 및 제2 빗살 전극을 갖고, 제1 빗살 전극은 제2 빔부에 고정되고, 제2 빗살 전극은 제2 프레임에 고정되어 있다. 이러한 구성은 구동 전압을 저감하는 데에 적합하다.

본 발명의 제1 내지 제3 측면에 있어서 바람직하게는 회전축심의 연장 방향으로 이격하는, 가동 기능부에서의 2개소에 대하여 각각에 자세 조정력을 작용시키는 것이 가능한 자세 조정 기구를 더 구비한다. 이러한 자세 조정 기구는 가동 기능부의 부당한 변위를 억제하는 데에 있어서, 즉 가동 기능부의 자세를 조정하는 데에 적합하다.

바람직하게는 마이크로 요동 소자는 가동 기능부에 대향하는 베이스부와 가동 기능부와 협동해서 정전기력을 발생시키기 위한 제1 보조 전극과 가동 기능부와 협동하여 정전기력을 발생하기 위한 제2 보조 전극을 더욱 구비하고, 그 제1 및 제2 보조 전극은 회전축심의 연장 방향으로 서로 이격하여 베이스부 상에 형성되고 또한 가동 기능부에 대향한다. 자세 조정 기구로서는 이러한 정전형 자세 조정 기구를 채용해도 된다.

<실시예>

도 1∼도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로 미러 소자(X1)를 도시한다. 도 1은 마이크로 미러 소자(X1)의 평면도이고, 도 2 및 도 3은 각각, 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ 및 선 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도이다.

마이크로 미러 소자(X1)는 요동부(10)와, 프레임(21)과, 비틀림 연결부(22)와, 빗살 전극(23)을 구비한다. 도면의 명확화의 관점에서 도 1에 있어서는 요동부(10) 및 프레임(21)에 대하여 해칭하여 도시한다.

요동부(10)는 미러 지지부(11)와, 빗살 전극(12)과, 빔부(13)를 갖는다. 미러 지지부(11)의 표면에는 광 반사 기능을 구비하는 미러면(11a)이 형성되어 있다. 미러 지지부(11)는 예를 들면 실리콘 재료로 이루어지고, 미러면(11a)은 예를 들면 금으로 이루어진다. 이러한 미러 지지부(11) 및 미러면(11a)은 본 발명에 있어서의 가동 기능부를 구성한다. 또한, 미러 지지부(11) 내지 가동 기능부에 대하여 도 1에 도시하는 길이 L1은 예를 들면 20∼200㎛이다. 한편, 빗살 전극(12)은 본 소자의 구동 기구에 있어서의 가동 전극을 구성하고, 예를 들면, 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어진다. 빔부(13)는 도 1에 도시하는 화살표 (D1)방향으로 연장되어 미러 지지부(11) 및 빗살 전극(12)을 연결한다. 빔부(13)에 대하여 도 1에 도시하는 길이 L2는 예를들면 3∼30㎛이고, 또한 길이 L1보다 짧다. 이러한 빔부(13)는 예를 들면, 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어진다.

프레임(21)은 요동부(10)를 둘러싸는 형상을 갖고, 예를 들면 실리콘 재료로 이루어진다. 또한, 프레임(21) 내에는 소정의 도전 경로(도시 생략)가 형성되어 있다.

비틀림 연결부(22)는 한쌍의 토션 바(22a)로 이루어진다. 각 토션 바(22a)는 요동부(10)의 빔부(13) 및 프레임(21)에 접속하여 이들을 연결하고, 도 3에 도시한 바와 같이 소자 두께 방향에서 빔부(13) 및 프레임(21)보다도 얇다. 이러한 비틀림 연결부(22) 내지 한쌍의 토션 바(22a)는 요동부(10) 내지 미러 지지부(11)의 회전 동작의 회전축심(A1)을 규정한다. 회전축심(A1)은 도 1에 도시하는 화살표(D1) 방향과, 즉 빔부(13)의 연장 방향과 직교한다. 바람직하게는 회전축심(A1)은 요동부(10)의 무게 중심 또는 그 근방을 지난다. 또한, 토션 바(22a)는 프레임(21) 내의 도전 경로와 빔부(13)를 전기적으로 접속하는 기능을 구비하고, 예를 들면, 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어진다.

빗살 전극(23)은 빗살 전극(12)과 협동하여 정전기력을 발생시키기 위한 부위이고, 도 3에 도시된 바와 같이 프레임(21)에 고정되어 있다. 즉, 빗살 전극(23)은 본 소자의 구동 기구에 있어서의 고정 전극을 구성한다. 이러한 빗살 전극(23)은 예를 들면, 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어진다. 빗살 전극(12, 23)은 요동부(10)의, 예를 들면 비동작 시에는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 서로 다른 높이에 위치한다. 또한, 빗살 전극(12, 23)은 요동부(1O)의 회전 동작 시에 서로 접촉하지 않도록 이들의 전극치가 위치 어긋난 상태로 배치되어 있다.

도 4 및 도 5는 마이크로 미러 소자(X1)의 제조 방법의 일례를 나타낸다. 이 방법은 벌크 마이크로머시닝 기술의 일종인 MEMS(micro electro mechanical systems) 기술에 의해 마이크로 미러 소자(X1)를 제조하기 위한 하나의 방법이다. 도 4 및 도 5는 도 5의 (d)에 도시하는 미러 지지부(M), 빔부(B), 프레임(F1, F2), 토션 바(T1, T2), 및 한쌍의 빗살 전극(E1, E2)의 형성 과정을 하나의 단면의 변화로서 도시한다. 그 하나의 단면은 가공이 실시되는 재료 기판(다층 구조를 갖는 웨이퍼)에 있어서의 단일의 마이크로 미러 소자 형성 구획에 포함되는 복수의 소정 개소의 단면을, 모델화하여 연속 단면으로서 도시한 것이다. 미러 지지부(M)는 미러 지지부(11)의 한 부위에 상당한다. 빔부(B)는 빔부(13)에 상당하고, 빔부(13)의 횡단면을 나타낸다. 프레임(F1, F2)은 각각, 프레임(21)에 상당하고, 프레임(21)의 횡단면을 나타낸다. 토션 바(T1)는 토션 바(22a)에 상당하고, 토션 바(22a)의 연장 방향의 단면을 나타낸다. 토션 바(T1)는 토션 바(22a)에 상당하고, 토션 바(22a)의 횡단면을 나타낸다. 빗살 전극(E1)은 빗살 전극(12)에 상당하고, 빗살 전극(12)의 빗살 무늬 횡단 방향의 단면을 나타낸다. 빗살 전극(E2)은 빗살 전극(23)에 상당하고, 빗살 전극(23)에 있어서의 빗살 무늬 횡단 방향의 단면을 나타낸다.

마이크로 미러 소자(X1)의 제조에서는 우선, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같은 재료 기판(100)을 준비한다. 재료 기판(100)은 실리콘층(101, 102)과 그 실리콘층(101, 102) 사이의 절연층(103)으로 이루어지는 적층 구조를 갖는 SOI(silicon on insulator) 기판이다. 실리콘층(1O1, 102)은 불순물을 도핑함으로써 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어진다. 불순물로서는 B 등의 p형 불순물이나 P 및 Sb 등의 n형 불순물을 채용할 수 있다. 절연층(103)은 예를 들면 산화 실리콘으로 이루어진다. 실리콘층(101)의 두께는 예를 들면 1O∼1OO㎛이고, 실리콘층(102)의 두께는 예를 들면 50∼500㎛이고, 절연층(103)의 두께는 예를 들면 0.3∼3㎛ 이다.

다음으로, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 실리콘층(101)상에 미러면(11a)을 형성한다. 미러면(11a)의 형성에 있어서는 우선 스퍼터링법에 의해 실리콘층(101)에 대하여 예를 들면 Cr(50nm) 및 이것에 이어서 Au(200nm)를 성막한다. 다음으로, 소정의 마스크를 개재하여 이들 금속막에 대해 에칭 처리를 순차적으로 행함으로써, 미러면(11a)을 패턴 형성한다. Au에 대한 에칭액으로서는 예를 들면, 옥화칼륨-요오드 수용액을 사용할 수 있다. Cr에 대한 에칭액으로서는 예를 들면 질산 제2 셀륨암모니아 수용액을 사용할 수 있다.

다음으로, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 실리콘층(101)상에는 산화막 패턴(110) 및 레지스트 패턴(111)을 형성하고, 실리콘층(102)상에 산화막 패턴(112)을 형성한다. 산화막 패턴(110)은 요동부(10)(미러 지지부(M), 빔부(B), 빗살 전극(E1)) 및 프레임(21)(프레임(F1, F2))에 대응하는 패턴 형상을 갖는다. 레지스트 패턴(111)은 양 토션 바(22a)(토션 바(T1, T2))에 대응하는 패턴 형상을 갖는다. 또한, 산화막 패턴(112)은 프레임(21)(프레임(F1, F2)) 및 빗살 전극(23)(빗살 전극(E2))에 대응하는 패턴 형상을 갖는다.

다음으로, 도 4의 (d)에 도시한 바와 같이, 산화막 패턴(110) 및 레지스트 패턴(111)을 마스크로 하여, DRIE(deep reactive ion etching)에 의해 실리콘층(101)에 대하여 소정의 깊이까지 에칭 처리를 행한다. 소정의 깊이란 토션 바(T1, T2)의 두께에 상당하는 깊이이고, 예를 들면 5㎛이다. DRIE으로는 에칭과 측벽 보호를 교대로 행하는 Bosch 프로세스에 있어서 양호한 에칭 처리를 행할 수 있다. 후에 나오는 DRIE에 대해서도, 이러한 Bosch 프로세스를 채용할 수 있다.

다음으로, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 박리액을 작용시킴으로써 레지스트 패턴(111)을 박리한다. 박리액으로서는 예를 들면 AZ 리무버700(클라리언트 재팬 제)를 사용할 수 있다.

다음으로, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 산화막 패턴(110)을 마스크로 하여, DRIE에 의해 토션 바(T1, T2)을 잔존 형성함으로써 실리콘층(101)에 대하여 절연층(103)에 이를때까지 에칭 처리를 행한다. 본 에칭 처리에 의해 요동부(10)(미러 지지부(M), 빔부(B), 빗살 전극(E1)), 양 토션 바(22a)(토션 바(T1, T2), 및 프레임(21)(프레임(F1, F2))의 일부가 형성된다.

다음으로, 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이 산화막 패턴(112)을 마스크로 하여, DRIE에 의해 실리콘층(102)에 대하여 절연층(103)에 이를 때까지 에칭 처리를 행한다. 본 에칭 처리에 의해 프레임(21)(프레임 F1, F2)의 일부 및 빗살 전극(E2)(빗살 전극(23)이 형성된다.

다음으로, 도 5의 (d)에 도시한 바와 같이 절연층(103)에 있어서 노출하고 있는 개소, 및 산화막 패턴(110, 112)을 에칭 제거한다. 에칭 방법으로서는 드라이 에칭 또는 웨트 에칭을 채용할 수 있다. 드라이 에칭을 채용하는 경우, 에칭 가스로서는 예를 들면, CF₄이나 CHF₃등을 채용할 수 있다. 웨트 에칭을 채용하는 경우, 에칭액으로서는 예를 들면, 불산과 불화암모늄으로 이루어지는 완충된 불산(BHF)을 사용할 수 있다.

이상의 일련의 공정을 거치는 것에 의해 미러 지지부(M), 빔부(B), 프레임 (F1, F2), 토션 바(T1, T2), 및 한쌍의 빗살 전극(E1, E2)을 형성하여 마이크로 미러 소자(X1)를 제조할 수 있다.

마이크로 미러 소자(X1)에 있어서는 빗살 전극(12, 23) 각각에 대하여 필요에 따른 소정의 전위를 부여함으로써 요동부(10) 내지 미러 지지부(11)를 회전축심(A1) 주위로 회전시킬 수 있다. 빗살 전극(12)에 대한 전위 부여는 프레임(21) 내의 소정의 도전 경로, 양 토션 바(22a), 및 빔부(13)를 개재하여 실현할 수가 있고, 빗살 전극(12)은 예를 들면 접지 접속되어 있다. 빗살 전극(12, 23) 각각에 소정의 전위를 부여함으로써 빗살 전극(12, 23)간에 원하는 정전인력을 발생시키면, 빗살 전극(12)은 빗살 전극(23)에 인입된다. 그 때문에, 요동부(10) 내지 미러 지지부(11)는 회전축심(A1) 주위에 회전 동작하여, 전극 사이의 정전인력과 각 토션 바(22a)의 비틀림 저항력의 총합의 균형이 잡히는 각도까지 회전할 수 있다. 균형 상태에서는 빗살 전극(12, 23)은 예를 들면 도 6 및 도 7에 도시하는 배향을 취한다. 이러한 회전 동작에 있어서의 회전 변위량은 빗살 전극(12, 23)에의 부여 전위를 조정함으로써 조절할 수 있다. 또, 빗살 전극(12, 23) 사이에 작용하는 정전인력을 소멸시키면, 각 토션 바(22a)는 그 자연 상태로 복귀하여, 요동부(10) 내지 미러 지지부(11)는 도 3에 도시하고 있는 바와 같은 배향을 취한다. 이상과 같은 요동부(10) 내지 미러 지지부(11)의 요동 구동에 의해 미러 지지부(11)상에 형성된 미러면(11a)에서 반사되는 광의 반사 방향을 적절하게 전환할 수 있다.

마이크로 미러 소자(X1)에 있어서는 요동부(10)내지 미러 지지부(11)의 회전 동작의 회전축심(A1)를 규정하는 비틀림 연결부(22)는 미러 지지부(11)보다 가늘고 그 미러 지지부(11)로부터 연장하는 빔부(13)에 접속하고, 미러 지지부(11) 및 비틀림 연결부(22)(한쌍의 토션 바(22a))는 회전축심(A1) 방향으로 중첩한다. 그 때문에, 마이크로 미러 소자(X1)에서는 미러 지지부(11) 및 비틀림 연결부(22)에 대하여 회전축심(A1) 방향으로 충분한 길이를 확보하면서 소자 전체의 회전축심(A1) 방향의 치수를 짧게 설정하기 쉽다. 회전축심(A1) 방향 치수가 적절하게 확보되어 있는 미러 지지부(11)와 비틀림 연결부(22)에서는 각각에 요구되는 특성이 얻어지기 쉽다. 따라서 마이크로 미러 소자(X1)는 양호한 소자 특성을 얻으면서 소자 전체의 회전축심(A1) 방향 치수를 짧게 설정함으로써 소형화를 도모하는 데 적합한 것이다.

도 8은 복수의 마이크로 미러 소자(X1)를 포함하는 마이크로 미러 어레이 Y를 나타낸다. 도면의 명확화의 관점에서 도 8에 있어서는 요동부(10) 및 프레임(21)에 대하여 해칭하여 도시한다. 마이크로 미러 어레이(Y)에서는 복수의 마이크로 미러 소자(X1)는 회전축심(A1)의 방향으로 일렬로 배치되어 있다. 따라서 마이크로 미러 어레이(Y)에서는 복수의 미러면(11a)은 회전축심(A1)의 방향으로 일렬로 배치되고 있다. 각 마이크로 미러 소자(X1)는 상술한 바와 같이, 양호한 소자 특성을 얻으면서 소자 전체의 회전축심(A1) 방향 치수를 짧게 설정함으로써 소형화를 도모하는 데 적합하다. 그 때문에, 마이크로 미러 어레이(Y)도, 회전축심(A1) 방향의 치수를 짧게 설정함으로써 소형화를 도모하는 데 적합하다. 덧붙여, 각 마이크로 미러 소자(X1)에서는 미러 지지부(11) 및 비틀림 연결부(22)가 회전축심(A1) 방향으로 중첩되기 때문에, 마이크로 미러 어레이(Y)에 의하면, 복수의 미러면(11a)에 대하여, 짧은 배치 피치를 실현할 수 있다. 즉, 마이크로 미러 어레이(Y)에서는 복수의 미러면(11a)을 열의 연장 방향으로 고밀도로 배치할 수 있다.

도 9∼도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로 미러 소자(X2)를 도시한다. 도 9는 마이크로 미러 소자(X2)의 평면도이고, 도 10은 마이크로 미러 소자(X2)의 일부 생략 평면도이다. 또한, 도 11은 도 9의 선 XI-XI을 따른 단면도이다.

마이크로 미러 소자(X2)는 요동부(30)와, 프레임(41)과, 비틀림 연결부(42)와, 빗살 전극(43)과, 베이스 기판(51)과, 한쌍의 평판 전극(52, 53)을 구비한다. 도면의 명확화의 관점에서 도 9 및 도 10에 있어서는 베이스 기판(51)에 대하여 해칭하여 나타낸다.

요동부(30)는 미러 지지부(31)와, 빗살 전극(32)과, 빔부(33)를 갖는다. 미러 지지부(31)의 표면에는 광 반사 기능을 구비하는 미러면(31a)이 형성되어 있다. 미러 지지부(31)는 예를 들면 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어지고, 미러면(31a)은 예를 들면 금으로 이루어진다. 이러한 미러 지지부(31) 및 미러면(31a)은 본 발명에 있어서의 가동 기능부를 구성한다. 또한, 미러 지지부(31)내지 가동 기능부에 대해서 도 9에 도시하는 길이 L1은 예를 들면 20∼200㎛이다. 빗살 전극(32) 및 빔부(33)의 구성은 각각, 상술한 빗살 전극(12) 및 빔부(13)의 구성과 동일하다.

프레임(41)은 요동부(30)를 둘러싸는 형상을 갖고, 예를 들면 실리콘 재료로 이루어진다. 또한, 프레임(41) 내에는 소정의 도전 경로(도시 생략)가 형성되어 있다.

비틀림 연결부(42)는 한쌍의 토션 바(42a)로 이루어진다. 각 토션 바(42a) 는 요동부(30)의 빔부(33) 및 프레임(41)에 접속하여 이들을 연결하고, 소자 두께 방향으로 빔부(33) 및 프레임(41)보다도 얇다. 이러한 비틀림 연결부(42) 내지 한쌍의 토션 바(42a)는 요동부(30) 내지 미러 지지부(31)의 회전 동작의 회전축심 (A2)을 규정한다. 회전축심(A2)은 도 9에 도시하는 화살표(D1) 방향과, 즉 빔부(33)의 연장 방향과 직교한다. 바람직하게는 회전축심(A2)은 요동부(30)의 무게 중심 또는 그 근방을 지난다. 토션 바(42a)는 프레임(41) 내의 도전 경로와 빔부(33)를 전기적으로 접속하는 기능을 구비하고, 예를 들면, 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어진다.

빗살 전극(43)은 빗살 전극(32)과 협동하여 정전기력을 발생하기 위한 부위이고, 프레임(41)에 고정되어 있다. 즉, 빗살 전극(43)은 본 소자의 구동 기구에 있어서의 고정 전극을 구성한다. 이러한 빗살 전극(43)은 예를 들면, 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어진다. 빗살 전극(32, 43)은 요동부(30)의, 예를 들면 비동작 시에는 상호 다른 높이에 위치한다. 또한, 빗살 전극(32, 43)은 요동부(30)의 회전 동작 시에 상호 접촉하지 않도록, 이들의 전극치가 위치 어긋난 상태로 배치되고 있다.

베이스 기판(51)은 예를 들면 실리콘 기판이고, 도 11에 도시한 바와 같이 프레임(41)에 대하여 고정되어 있다. 프레임(41) 및 베이스 기판(51)은 예를 들면 플립 칩 본딩 기술에 의해 접합되어 있다. 평판 전극(52, 53)은 도 10에 도시한 바와 같이, 회전축심(A2)의 방향으로 서로 이격하여 베이스 기판(51)상에 형성되어 있고, 도 11에 잘 도시되는 바와 같이, 미러 지지부(31)에 대향하고 있다. 또한, 베이스 기판(51)상에는 평판 전극(52, 53)과 전기적으로 접속하는 소정의 배선 패턴(도시 생략)이 형성되어 있다.

마이크로 미러 소자(X2)에 있어서는 빗살 전극(32, 43) 각각에 대하여 필요에 따라 소정의 전위를 부여함으로써 요동부(30)내지 미러 지지부(31)를 회전축심(A2) 주위로 회전시킬 수 있다. 빗살 전극(32)에 대한 전위 부여는 프레임(41) 내의 소정의 도전 경로, 양 토션 바(42a), 및 빔부(33)를 통하여 실현할 수가 있고, 빗살 전극(32)은 예를 들면 접지 접속되어 있다. 회전 동작에 있어서의 회전 변위량은 빗살 전극(32, 43)에의 부여 전위를 조정함으로써 조절할 수 있다. 이러한 요동부(30)내지 미러 지지부(31)의 요동 구동에 의해 미러 지지부(31)상에 형성된 미러면(31a)에서 반사되는 광의 반사 방향을 적절하게 전환할 수 있다.

마이크로 미러 소자(X2)에 있어서는 빗살 전극(32)과 전기적으로 접속하고 그 빗살 전극(32)과 동 전위인 미러 지지부(31)와, 평판 전극(52)과의 사이에는 평판 전극(52)에 대하여 소정의 전위를 부여함으로써 원하는 정전기력(도 11에 도시하는 정전기력(S1))을 발생시킬 수 있다. 마찬가지로, 미러 지지부(31)와 평판 전극(53) 사이에는 평판 전극(53)에 대하여 소정의 전위를 부여함으로써 원하는 정전기력(도 11에 도시하는 정전기력(S2))을 발생시킬 수 있다. 정전기력(S1, S2)은 각각, 정전인력 또는 정전척력이다. 이러한 정전기력(S1, S2) 각각을 필요에 따라 조절함으로써 요동부(30)내지 미러 지지부(31)에 대하여, 부당한 회전 변위(회전축심(A2) 주위의 회전 변위 이외의 회전 변위)를 억제할 수 있다. 예를 들면, 회전축심(A2)과 수직으로 교차하는 축심(도 9 및 도 11에 도시하는 예를 들면 축심(A2)') 주위의, 요동부(30)내지 미러 지지부(31)의 회전 변위를 억제할 수 있다. 따라서 마이크로 미러 소자(X2)에서는 회전축심(A2)에 대하여 미러면(31a)이 항상 평행하게 되도록, 요동부(30)내지 미러 지지부(31)의 자세를 제어하는 것이 가능하다. 이러한 자세 조정 기구는 고정밀도인 광반사 기능을 실현하는 데에 적합하다.

자세 조정 기구로서는 정전기력을 이용하는 상술한 바와 같은 구성에 대신하여, 로우렌츠힘을 이용하는 구성을 채용해도 된다. 이 구성에 있어서는 예를 들면, 미러 지지부(31)에 있어서의 베이스 기판(51)에 대향하는 면에 영구자석을 배치하고, 또한, 회전축심(A2) 방향으로 이격하여 그 영구자석에 대향하는 한쌍의 평면 코일을, 평판 전극(52, 53) 대신에 베이스 기판(51)상에 배치한다. 또한, 베이스 기판(51)에는 각 평면 코일에 통전하기 위한 소정의 배선 패턴(도시 생략)이 형성된다. 이러한 자력형 자세 조정 기구에 있어서는 각 평면 코일의 발생하는 자계를 필요에 따라 조절함으로써 각 평면 코일과 영구자석의 사이에 원하는 자력을 발생시켜, 요동부(30)내지 미러 지지부(31)에 대하여 부당한 회전 변위를 억제하는 것이 가능하다.

마이크로 미러 소자(X2)에 있어서는 미러 지지부(31)의 회전 동작의 회전축심(A2)를 규정하는 비틀림 연결부(42)는 미러 지지부(31)보다 가늘고 그 미러 지지부(31)로부터 연장되는 빔부(33)에 접속하고, 미러 지지부(31) 및 비틀림 연결부(42)는 회전축심(A2) 방향으로 중첩한다. 그 때문에, 마이크로 미러 소자(X2)에서는 미러 지지부(31) 및 비틀림 연결부(42)에 대하여 회전축심(A2) 방향으로 충분한 길이를 확보하면서 소자 전체의 회전축심(A2) 방향의 치수를 짧게 설정하기 쉽다. 따라서 마이크로 미러 소자(X2)는 양호한 소자 특성을 얻으면서 소자 전체의 회전축심(A2) 방향 치수를 짧게 설정함으로써 소형화를 도모하는데 적합한 것이다.

도 12∼도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 마이크로 미러 소자(X3)를 도시한다. 도 12는 마이크로 미러 소자(X3)의 평면도이고, 도 13∼도 15는 각각, 도 12의 선 Ⅷ-Ⅷ, 선 XⅣ-XⅣ, 및 선 XV-XV를 따른 단면도이다.

마이크로 미러 소자(X3)는 요동부(60)와, 프레임(71)과, 비틀림 연결부(72)와, 빗살 전극(73, 74)을 구비한다. 도면의 명확화의 관점에서 도 12에 있어서는 요동부(60), 프레임(71), 및 빗살 전극(74)에 대하여 해칭하여 도시한다.

요동부(60)는 미러 지지부(61)와, 빗살 전극(62, 64)과, 빔부(63)를 구비한다. 미러 지지부(61)의 표면에는 광반사 기능을 갖는 미러면(61a)이 형성되어 있다. 미러 지지부(61)는 예를 들면 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어지고, 미러면(61a)은 예를 들면 금으로 이루어진다. 이러한 미러 지지부(61) 및 미러면(61a)은 본 발명에 있어서의 가동 기능부를 구성한다. 또한, 미러 지지부(61) 내지 가동 기능부에 대하여 도 12에 도시하는 길이 L1은 예를 들면 20∼200㎛이다. 빗살 전극(62) 및 빔부(63)의 구성은 각각, 상술한 빗살 전극(12) 및 빔부(13)의 구성과 동일하다. 한편, 빗살 전극(64)은 예를 들면 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어지고, 도 15에 도시한 바와 같이 미러 지지부(61)에 대하여 고정되어 있다. 또한, 빗살 전극(64)은 미러 지지부(61) 및 빗살 전극(64)에 걸쳐 매설되어 있는 도전 플러그(도시 생략)을 개재하여, 미러 지지부(61)와 전기적으로 접속되어 있다.

프레임(71)은 요동부(60)를 둘러싸는 형상을 갖고, 예를 들면 실리콘 재료로 이루어진다. 또한, 프레임(71) 내에는 소정의 도전 경로(도시 생략)가 형성되어 있다. 비틀림 연결부(72)는 한쌍의 토션 바(72a)로 이루어진다. 각 토션 바(72a)는 요동부(60)의 빔부(63) 및 프레임(71)에 접속하여 이들을 연결하고, 도 15에 도시한 바와 같이, 소자 두께 방향에서 빔부(63) 및 프레임(71)보다도 얇다. 이와 같은 비틀림 연결부(72) 내지 한쌍의 토션 바(72a)는 요동부(60)내지 미러 지지부(61)의 회전 동작의 회전축심(A3)을 규정한다. 회전축심(A3)은 도 12에 도시하는 화살표(D1) 방향과, 즉 빔부(63)의 연장 방향과 직교한다. 바람직하게는 회전축심(A3)은 요동부(60)의 무게 중심 또는 그 근방을 지난다. 또한, 토션 바(72a)는 프레임(71) 내의 도전 경로와 빔부(63)를 전기적으로 접속하는 기능을 갖고, 예를 들면, 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어진다.

빗살 전극(73)은 빗살 전극(62)과 협동하여 정전기력을 발생하기 위한 부위이고, 도 15에 도시한 바와 같이 프레임(71)에 고정되어 있다. 빗살 전극(73)은 예를 들면, 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어진다. 빗살 전극(73) 및 상술힌 빗살 전극(62)은 본 소자의 하나의 구동 기구를 구성한다. 빗살 전극(62, 73)은 요동부(60)의, 예를 들면 비동작 시에는 도 13 및 도 15에 도시한 바와 같이, 서로 다른 높이에 위치한다. 또한, 빗살 전극(62, 73)은 요동부(60)의 회전 동작 시에 서로 접하지 않도록, 이들의 전극치가 위치 어긋난 상태로 배치되어 있다.

빗살 전극(74)은 빗살 전극(64)과 협동하여 정전기력을 발생시키기 위한 부위이고, 도 12 및 도 15에 도시한 바와 같이 프레임(71)에 고정되어 있다. 빗살 전극(74)은 예를 들면, 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어지진다. 빗살 전극(74) 및 상술한 빗살 전극(64)은 본 소자의 하나의 구동 기구를 구성한다. 빗살 전극(64, 74)은 요동부(60)의, 예를 들면 비동작 시에는 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 서로 다른 높이에 위치한다. 또한, 빗살 전극(64, 74)은 요동부(60)의 회전 동작 시에 서로 접촉하지 않도록, 이들의 전극치가 위치 어긋난 상태로 배치되고 있다.

이러한 마이크로 미러 소자(X3)는 마이크로 미러 소자(X1)에 관하여 상술한 바와 같이 MEMS 기술을 이용하여 소정의 재료 기판에 가공을 실시함으로써 제조할 수 있다.

마이크로 미러 소자(X3)에 있어서는 요동부(60)내지 빗살 전극(62, 64)에 대하여 필요에 따라 소정의 전위를 부여하면서 빗살 전극(73, 74) 각각에 대하여 필요에 따라 소정의 전위를 부여함으로써 요동부(60) 내지 미러 지지부(61)를 회전축심(A3) 주위로 회전시킬 수 있다. 요동부(60)에 대한 전위 부여는 프레임(71) 내의 소정의 도전 경로 및 양 토션 바(72a)를 통하여 실현할 수가 있고, 요동부(60)내지 빗살 전극(62, 64)은 예를 들면 접지 접속되어 있다. 빗살 전극(73, 74) 각각에 소정의 전위를 부여함으로써 빗살 전극(62, 73)간 및 빗살 전극(64, 74)간 각각에 원하는 정전인력을 발생시키면, 빗살 전극(62)은 빗살 전극(73)에 인입되고, 또한, 빗살 전극(64)은 빗살 전극(74)에 인입된다. 그 때문에, 요동부(60)내지 미러 지지부(61)는 회전축심(A3) 주위로 회전 동작하여, 발생하는 정전인력과 각 토션 바(72a)의 비틀림 저항력의 총합이 균형이 잡히는 각도까지 요동할 수 있다. 이러한 회전 동작에 있어서의 회전 변위량은 빗살 전극(73, 74)에의 부여 전위를 조정함으로써 조절할 수 있다. 이러한 요동부(60) 내지 미러 지지부(61)의 요동 구동에 의해 미러 지지부(61)상에 형성된 미러면(61a)에서 반사되는 광의 반사 방향을 적절하게 전환할 수 있다.

마이크로 미러 소자(X3)는 빗살 전극(62, 73)에 의해 구성되는 구동 기구 외에, 빗살 전극(64, 74)에 의해 구성되는 구동 기구를 구비한다. 이들 2개의 구동 기구는 요동부(60)내지 미러 지지부(61)의 회전 동작에 있어서의 동일 회전 방향을 위한 구동력을 발생할 수 있게 된다. 따라서 마이크로 미러 소자(X3)는 구동 전압을 저감하는 데에 적합하다.

마이크로 미러 소자(X3)에 있어서는 미러 지지부(61)의 회전 동작의 회전축심(A3)을 규정하는 비틀림 연결부(72)는 미러 지지부(61)보다 가늘고 그 미러 지지부(61)에서부터 연장되는 빔부(63)에 접속하고, 미러 지지부(61) 및 비틀림 연결부(72)는 회전축심(A3) 방향으로 중첩한다. 그 때문에, 마이크로 미러 소자(X3)에서는 미러 지지부(61) 및 비틀림 연결부(72)에 대하여 회전축심(A3) 방향으로 충분한 길이를 확보하면서 소자 전체의 회전축심(A3) 방향의 치수를 짧게 설정하기 쉽다. 회전축심(A3) 방향 치수가 적절하게 확보되어 있는 미러 지지부(61)나 비틀림 연결부(72)에서는 각각에 요구되는 특성이 얻어지기 쉽다. 따라서 마이크로 미러 소자(X3)는 양호한 소자 특성을 얻으면서 소자 전체의 회전축심(A3) 방향 치수를 짧게 설정함으로써 소형화를 도모하는데 적합한 것이다.

도 16∼도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 마이크로 미러 소자(X4)를 도시한다. 도 16은 마이크로 미러 소자(X4)의 평면도이고, 도 17∼도 19는 각각 도 16의 선 XVⅡ-XVⅡ, 선 XVⅢ-XVⅢ, 및 선 XIX-XIX를 따른 단면도이다.

마이크로 미러 소자(X4)는 요동부(80)와, 프레임(91, 92)과, 비틀림 연결부(93, 94)와, 빔부(95)와, 빗살 전극(96, 97, 98)을 구비한다. 도면의 명확화의 관점에서 도 16에 있어서는 요동부(80), 프레임(91, 92), 빔부(95), 및 빗살 전극(98)에 대하여 해칭하여 나타낸다.

요동부(80)는 미러 지지부(81)와, 빗살 전극(82)과, 빔부(83)를 갖는다. 미러 지지부(81)의 표면에는 광 반사 기능을 구비하는 미러면(81a)이 형성되어 있다. 미러 지지부(81)는 예를 들면 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어지고, 미러면(81a)은 예를 들면 금으로 이루어진다. 이러한 미러 지지부(81) 및 미러면(81a)은 본 발명에 있어서의 가동 기능부를 구성한다. 또한, 미러 지지부(81) 내지 가동 기능부에 대하여 도 16에 도시하는 길이 L1은 예를 들면 20∼200㎛이다. 빗살 전극(82) 및 빔부(83)의 구성은 각각, 상술한 빗살 전극(12) 및 빔부(13)의 구성과 동일하다.

프레임(91)은 요동부(80)를 둘러싸는 형상을 갖고, 예를 들면 실리콘 재료로 이루어진다. 또한, 프레임(91) 내에는 소정의 도전 경로(도시 생략)가 형성되어 있다. 프레임(91)에 대하여 도 16에 도시하는 길이 L3은 예를 들면 30∼300㎛이고, 또한 미러 지지부(81)의 길이 L1보다 길다.

프레임(92)은 프레임(91)을 둘러싸는 형상을 갖고, 예를 들면 실리콘 재료로 이루어진다. 또한, 프레임(92) 내에는 소정의 도전 경로(도시 생략)가 형성되어 있다.

비틀림 연결부(93)는 한쌍의 토션 바(93a)로 이루어진다. 각 토션 바(93a)는 요동부(80)의 빔부(83) 및 프레임(91)에 접속하여 이들을 연결하고, 도 19에 도시한 바와 같이, 소자 두께 방향에서 빔부(83) 및 프레임(91)보다도 얇다. 이와 같은 비틀림 연결부(93)내지 한쌍의 토션 바(93a)는 요동부(80)내지 미러 지지부(81)의 회전 동작의 회전축심(A4)을 규정한다. 회전축심(A4)은 도 16에 도시하는 화살표(D1) 방향과, 즉 빔부(83)의 연장 방향과 직교한다. 바람직하게는 회전축심(A4)은 요동부(80)의 무게 중심 또는 그 근방을 지난다. 또한, 토션 바(93a)는 프레임(91) 내의 도전 경로와 빔부(83)를 전기적으로 접속하는 기능을 구비하고, 예를 들면, 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어진다.

빗살 전극(96)은 빗살 전극(82)과 협동하여 정전기력을 발생하기 위한 부위이고, 도 19에 도시한 바와 같이 프레임(91)에 고정되어 있다. 또한, 빗살 전극(96)은 예를 들면, 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어진다. 빗살 전극(96) 및 상술한 빗살 전극(82)은 서로 전기적으로 분리되어 있고, 본 소자의 하나의 구동 기구를 구성한다. 빗살 전극(82, 96)은 요동부(80)의 예를 들면 비동작 시에는 도 17 및 도 19에 도시한 바와 같이, 서로 다른 높이에 위치한다. 또한, 빗살 전극(82, 96)은 요동부(80)의 회전 동작 시에 서로 당접하지 않도록, 이들의 전극치가 위치 어긋난 양태로 배치되어 있다.

빔부(95)는 도 16에 도시하는 화살표(D1) 방향으로 연장되고, 프레임(91) 및 빗살 전극(97)을 연결한다. 또한, 빔부(95)에 대하여 도 16에 도시하는 길이 L4는 예를 들면 3∼30㎛이고, 또한 프레임(91)의 길이 L3보다 짧다. 빔부(95)는 예를 들면, 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어진다.

비틀림 연결부(94)는 한쌍의 토션 바(94a)로 이루어진다. 각 토션 바(94a)는 빔부(95) 및 프레임(92)에 접속하여 이들을 연결하고, 도 19에 도시한 바와 같이, 소자 두께 방향에서 빔부(95) 및 프레임(92)보다도 얇다. 이러한 한쌍의 토션 바(94a) 내지 비틀림 연결부(94)는 프레임(91), 및 이것에 수반하는 요동부(80) 내지 미러 지지부(81)의, 회전 동작의 회전축심(A4')을 규정한다. 회전축심(A4')은 도 16에 도시하는 화살표(D1) 방향 즉 빔부(95)의 연장 방향과 직교하고, 회전축심(A4)에 대하여 평행하다. 또한, 토션 바(94a)는 프레임(92) 내의 도전 경로와 빔부(95)를 전기적으로 접속하는 기능을 구비하고, 예를 들면, 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어진다.

빗살 전극(97, 98)은 협동하여 정전기력을 발생하기 위한 부위이고, 서로 전기적으로 분리되고 또한 본 소자의 하나의 구동 기구를 구성한다. 빗살 전극(97)은 빔부(95)와 전기적 기계적으로 접속하고, 빗살 전극(98)은 도 16 및 도 19에 도시한 바와 같이 프레임(92)에 고정되어 있다. 빔부(95) 및 빗살 전극(97)의 전기적 접속은 예를 들면, 빔부(95) 및 빗살 전극(97)에 걸쳐 매설되어 있는 도전 플러그(도시 생략)를 통하여 달성된다. 빗살 전극(97, 98)은 프레임(91)의 예를 들면 비동작 시에는 도 18 및 도 19에 도시한 바와 같이, 서로 다른 높이에 위치한다. 또한, 빗살 전극(97, 98)은 프레임(91)의 회전 동작 시에 서로 접촉하지 않도록, 이들의 전극치가 위치 어긋난 상태로 배치되어 있다. 빗살 전극(97, 98)은 예를 들면, 도전성이 부여된 실리콘 재료로 이루어진다.

이러한 마이크로 미러 소자(X4)는 마이크로 미러 소자(X1)에 관하여 상술한 바와 같이 MEMS 기술을 이용하여 소정의 재료 기판에 가공을 실시함으로써 제조할 수 있다.

마이크로 미러 소자(X4)에 있어서는 빗살 전극(82, 96) 각각에 대하여 , 필요에 따라 소정의 전위를 부여함으로써 요동부(80)내지 미러 지지부(81)를 회전축심(A4) 주위에 회전시킬 수 있다. 빗살 전극(82, 96)에 소정의 전위를 부여함으로써 빗살 전극(82, 96)간에 원하는 정전인력을 발생시키면, 빗살 전극(82)은 빗살 전극(96)에 인입된다. 이러한 회전 동작에 있어서의 회전 변위량은 빗살 전극(82, 96)에의 부여 전위를 조정함으로써 조절할 수 있다. 이와 함께, 마이크로 미러 소자(X4)에 있어서는 빗살 전극(97, 98) 각각에 대하여 필요에 따라 소정의 전위를 부여함으로써 프레임(91), 및 이것에 수반하는 요동부(80)내지 미러 지지부(81)를, 회전축심 (A4') 주위로 회전시킬 수 있다. 빗살 전극(97, 98)에 소정의 전위를 부여함으로써 빗살 전극(97, 98) 간에 원하는 정전인력을 발생시키면, 빗살 전극(97)은 빗살 전극(98)에 인입된다. 이러한 회전 동작에 있어서의 회전 변위량은 빗살 전극(97, 98)에의 부여 전위를 조정함으로써 조절할 수 있다. 이상과 같은 요동 구동에 의해 미러 지지부(81)상에 형성된 미러면(81a)에서 반사되는 광의 반사 방향을 적절하게 전환할 수 있다.

마이크로 미러 소자(X4)에 있어서는 요동부(80)내지 미러 지지부(81)의 회전 동작의 회전축심(A4)을 규정하는 비틀림 연결부(93)는 미러 지지부(81)보다 가늘고 그 미러 지지부(81)에서부터 연장되는 빔부(83)에 접속하여, 미러 지지부(81) 및 비틀림 연결부(93)는 회전축심(A4) 방향(화살표(D2) 방향)에 있어서 중첩한다. 그 때문에, 마이크로 미러 소자(X4)에서는 미러 지지부(81) 및 비틀림 연결부(93)에 대하여 화살표(D2) 방향으로 충분한 길이를 확보하면서 소자 전체의 화살표(D2) 방향의 치수를 짧게 설정하기 쉽다. 덧붙여, 마이크로 미러 소자(X4)에 있어서는 프레임(91), 및 이것에 수반하는 요동부(80)내지 미러 지지부(81)의 회전 동작의 회전축심(A4')을 규정하는 비틀림 연결부(94)는 프레임(91)보다 가늘고 그 프레임(91)으로부터 연장되는 빔부(95)에 접속하고, 프레임(91) 및 비틀림 연결부(94)는 회전축심(A4') 방향(화살표(D2) 방향)에 있어서 중첩한다. 그 때문에, 마이크로 미러 소자(X4)에서는 프레임(91) 및 비틀림 연결부(94)에 대하여 화살표(D2) 방향으로 충분한 길이를 확보하면서 소자 전체의 화살표(D2) 방향의 치수를 짧게 설정하기 쉽다. 따라서 마이크로 미러 소자(X4)는 각 부위의 회전축심 방향 치수(화살표(D2) 방향 치수)를 적절하게 확보함으로써 양호한 소자 특성을 얻으면서 소자 전체의 회전축심 방향 치수를 짧게 설정함으로써 소형화를 도모하는 데 적합한 것이다.

이상을 정리하여, 본 발명의 구성 및 그 다양성을 이하에 부기하여 열거한다.

(부기 1) 프레임과,

가동 기능부와,

구동 기구와,

상기 가동 기능부에서 상기 구동 기구까지 연장되는 빔부와,

상기 프레임 및 상기 빔부를 연결하고, 또한 상기 가동 기능부의 회전 동작의, 상기 빔부의 연장 방향으로 교차하는 회전축심을 규정하는 비틀림 연결부를 구비하고,

상기 회전축심의 연장 방향에서 상기 빔부는 상기 가동 기능부보다 짧은 마이크로 요동 소자.

(부기 2) 상기 구동 기구는 협동하여 정전기력을 발생시키기 위한 제1 빗살 전극 및 제2 빗살 전극을 갖고, 상기 제1 빗살 전극은 상기 빔부에 고정되고, 상기 제2 빗살 전극은 상기 프레임에 고정되어 있는 부기 1에 기재된 마이크로 요동 소자.

(부기 3) 상기 가동 기능부에서의 상기 빔부와는 반대 측에 연결된 추가 가동 기구를 더 구비하는 부기 1 또는 2에 기재된 마이크로 요동 소자.

(부기 4) 상기 구동 기구 및 상기 추가 구동 기구는 상기 회전 동작에 있어서의 동일 회전 방향을 위한 구동력을 발생할 수 있는 부기 3에 기재된 마이크로 요동 소자.

(부기 5)상기 추가 가동 기구는 협동하여 정전기력을 발생시키기 위한 제1 빗살 전극 및 제2 빗살 전극을 갖고, 상기 제1 빗살 전극은 상기 가동 기능부에 고정되고, 상기 제2 빗살 전극은 상기 프레임에 고정되어 있는 부기 3 또는 4에 기재된 마이크로 요동 소자.

(부기 6) 추가 프레임과, 그 추가 프레임 및 상기 프레임을 연결하여 그 프레임의 추가 회전 동작의 추가 회전축심을 규정하는 추가 비틀림 연결부와, 상기 추가 회전 동작을 위한 구동력을 발생시키기 위한 추가 구동 기구를 더욱 구비한 부기 1 또는 2에 기재된 마이크로 요동 소자.

(부기 7) 상기 회전축심 및 상기 추가 회전축심은 평행인 부기 6에 기재된 마이크로 요동 소자.

(부기 8) 프레임과,

가동 기능부, 제1 전극, 및 그 가동 기능부부터 그 제1 전극까지 연장되는 빔부를 갖는 요동부와,

상기 프레임 및 상기 빔부를 연결하고, 또한, 상기 요동부의 회전 동작의, 상기 빔부의 연장 방향으로 교차하는 회전축심을 규정하는 비틀림 연결부와,

상기 제1 전극과 협동하고 상기 회전 동작의 구동력을 발생시키기 위한 제2 전극을 구비하고,

(부기 9) 상기 제1 전극은 빗살 전극이고, 상기 제2 전극은 상기 프레임에 고정된 빗살 전극인, 부기 8에 기재된 마이크로 요동 소자.

(부기 10) 베이스부를 더 구비하고, 상기 제1 전극은 평판 전극이고, 상기 제2 전극은 상기 베이스부상에 형성되어 상기 제1 전극에 대향하는 평판 전극인 부기 8에 기재된 마이크로 요동 소자.

(부기 11) 상기 가동 기능부에서의 상기 빔부와는 반대 측에 고정된 제3 전극과, 그 제3 전극과 협동하여 상기 회전 동작의 구동력을 발생시키기 위한 제4 전극을 더 구비하는 부기 8 내지 10 중 어느 하나에 기재된 마이크로 요동 소자.

(부기 12) 상기 제3 전극은 빗살 전극이고, 상기 제4 전극은 상기 프레임에 고정된 빗살 전극인 부기 11에 기재된 마이크로 요동 소자.

(부기 13) 제1 프레임 및 제2 프레임과,

가동 기능부와,

제1 구동 기구 및 제2 구동 기구와,

상기 가동 기능부에서부터 상기 제1 구동 기구까지 연장되는 제1 빔부와,

상기 제1 프레임 및 상기 제1 빔부를 연결하고, 또한 상기 가동 기능부의 회전 동작의, 상기 제1 빔부의 연장 방향으로 교차하는 제1 회전축심을 규정하는 제1 비틀림 연결부와,

상기 제1 프레임으로부터 상기 제2 구동 기구까지 연장되는 제2 빔부와,

상기 제2 프레임 및 상기 제2 빔부를 연결하고, 또한 상기 제1 프레임의 회전 동작의, 상기 제2 빔부의 연장 방향으로 교차하는 제2 회전축심을 규정하는 제2 비틀림 연결부를 구비하고,

상기 제1 회전축심의 연장 방향에서 상기 제1 빔부는 상기 가동 기능부보다 짧고, 상기 제2 회전축심의 연장 방향에서 상기 제2 빔부는 상기 제1 프레임보다 짧은 마이크로 요동 소자.

(부기 14) 상기 제1 회전축심 및 상기 제2 회전축심은 평행한 부기 13에 기재된 마이크로 요동 소자.

(부기 15) 상기 제1 구동 기구는 협동하여 정전기력을 발생시키기 위한 제1 빗살 전극 및 제2 빗살 전극을 갖고, 상기 제1 빗살 전극은 상기 제1 빔부에 고정되고, 상기 제2 빗살 전극은 상기 제1 프레임에 고정되어 있는 부기 13 또는 14에 기재된 마이크로 요동 소자.

(부기 16) 상기 제2 구동 기구는 협동하여 정전기력을 발생시키기 위한 제1 빗살 전극 및 제2 빗살 전극을 갖고, 상기 제1 빗살 전극은 상기 제2 빔부에 고정되고, 상기 제2 빗살 전극은 상기 제2 프레임에 고정되어 있는 부기 13 내지 15 중 어느 하나에 기재된 마이크로 요동 소자.

(부기 17) 상기 회전축심 또는 상기 제1 회전축심의 연장 방향으로 이격하는, 상기 가동 기능부에서의 2개소에 대하여 각각에 자세 조정력을 작용시키는 것이 가능한 자세 조정 기구를 더 구비하는 부기 1 내지 16 중 어느 하나에 기재된 마이크로 요동 소자.

(부기 18) 상기 가동 기능부에 대향하는 베이스부와, 상기 가동 기능부와 협동하여 정전기력을 발생시키기 위한 제1 보조 전극과, 상기 가동 기능부와 협동하여 정전기력을 발생시키기 위한 제2 보조 전극을 더 구비하고, 상기 제1 및 제2 보조 전극은 상기 회전축심의 연장 방향으로 서로 이격하여 상기 베이스부상에 형성되고 또한 상기 가동 기능부에 대향하는 부기 1 내지 16 중 어느 하나에 기재된 마이크로 요동 소자.

이와 같이, 본 발명은 양호한 소자 특성을 얻어 소형화를 도모하는데 적합한 마이크로 요동 소자를 제공한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로 미러 소자의 평면도.

도 2는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따른 단면도.

도 3은 도 1의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도.

도 4는 도 1의 마이크로 미러 소자의 제조 방법에서의 일부 공정을 도시하는 도면.

도 5는 도 4의 후에 이어지는 공정을 도시한다.

도 6은 구동 시에 있어서의 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따른 단면도.

도 7은 구동 시에서의 도 1의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도.

도 8은 복수의 도 1의 마이크로 미러 소자를 포함하는 마이크로 미러 어레이를 도시하는 도면.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로 미러 소자의 평면도.

도 10은 본 발명의 제2 실시예 따른 마이크로 미러 소자의 일부 생략 평면도.

도 11은 도 9의 선 Ⅳ-Ⅳ를 따른 단면도.

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 마이크로 미러 소자의 평면도.

도 13은 도 12의 선 Ⅷ-Ⅷ을 따른 단면도.

도 14는 도 12의 선 XⅣ-XⅣ를 따른 단면도.

도 15는 도 12의 선 XV-XV를 따른 단면도.

도 16은 본 발명의 제4 실시예에 따른 마이크로 미러 소자의 평면도.

도 17은 도 16의 선 XVⅡ-XVⅡ를 따른 단면도.

도 18은 도 16의 선 XVⅢ-XVⅢ을 따른 단면도.

도 19는 도 16의 선 XIX-XIX를 따른 단면도.

도 20는 종래의 마이크로 미러 소자의 분해 사시도.

도 21은 조립된 상태에서의 도 20의 마이크로 미러 소자의 선XXI-XXI을 따른 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

X1, X2, X3, X4, X5 : 마이크로 미러 소자

10, 30, 60, 80 : 요동부

11, 31, 61, 81 : 미러 지지부

12, 23, 32, 43, 62, 64, 73, 74, 82, 96∼98 : 빗살 전극

13, 33, 63, 83, 95 : 빔부

21, 41, 71, 91, 92 : 프레임

22, 42, 72, 93, 94 : 비틀림 연결부

22a, 42a, 72a, 93a, 94a : 토션 바

51 : 베이스 기판

52, 53 : 평판 전극

Claims

프레임과,

가동 기능부와,

구동 기구와,

상기 가동 기능부부터 상기 구동 기구까지 연장되는 빔부와,

상기 프레임 및 상기 빔부를 연결하고, 또한 상기 가동 기능부의 회전 동작의, 상기 빔부의 연장 방향으로 교차하는 회전축심을 규정하는 비틀림 연결부를 구비하고,

상기 회전축심의 연장 방향에서 상기 빔부는 상기 가동 기능부보다 짧은 마이크로 요동 소자.
제1항에 있어서,

상기 구동 기구는 협동하여 정전기력을 발생하기 위한 제1 빗살 전극 및 제2 빗살 전극을 갖고, 상기 제1 빗살 전극은 상기 빔부에 고정되고, 상기 제2 빗살 전극은 상기 프레임에 고정되어 있는 마이크로 요동 소자.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 가동 기능부에서의 상기 빔부와는 반대 측에 연결된 추가 구동 기구를 더 구비하는 마이크로 요동 소자.
제3항에 있어서,

상기 추가 구동 기구는 협동하여 정전기력을 발생시키기 위한 제1 빗살 전극 및 제2 빗살 전극을 갖고, 상기 제1 빗살 전극은 상기 가동 기능부에 고정되고, 상기 제2 빗살 전극은 상기 프레임에 고정되어 있는 마이크로 요동 소자.
프레임과,

가동 기능부, 제1 전극, 및 상기 가동 기능부부터 상기 제1 전극까지 연장되는 빔부를 갖는 요동부와,

상기 프레임 및 상기 빔부를 연결하고, 또한 상기 요동부의 회전 동작의, 상기 빔부의 연장 방향으로 교차하는 회전축심을 규정하는 비틀림 연결부와,

상기 제1 전극과 협동하여 상기 회전 동작의 구동력을 발생시키기 위한 제2 전극을 구비하고,

상기 회전축심의 연장 방향에서 상기 빔부는 상기 가동 기능부보다 짧은 마이크로 요동 소자.
제5항에 있어서,

상기 제1 전극은 빗살 전극이고, 상기 제2 전극은 상기 프레임에 고정된 빗살 전극인 마이크로 요동 소자.
제5항에 있어서,

베이스부를 더 구비하고, 상기 제1 전극은 평판 전극이고, 상기 제2 전극은 상기 베이스부상에 형성되어 상기 제1 전극에 대향하는 평판 전극인 마이크로 요동 소자.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가동 기능부에서의 상기 빔부와는 반대 측에 고정된 제3 전극과, 상기 제3 전극과 협동하여 상기 회전 동작의 구동력을 발생시키기 위한 제4 전극을 더 구비하는 마이크로 요동 소자.
제1 프레임 및 제2 프레임과,

가동 기능부와,

제1 구동 기구 및 제2 구동 기구와,

상기 가동 기능부에서부터 상기 제1 구동 기구까지 연장되는 제1 빔부와,

상기 제1 프레임 및 상기 제1 빔부를 연결하고, 또한 상기 가동 기능부의 회전 동작의, 상기 제1 빔부의 연장 방향으로 교차하는 제1 회전축심을 규정하는 제1 비틀림 연결부와,

상기 제1 프레임에서부터 상기 제2 구동 기구까지 연장되는 제2 빔부와,

상기 제2 프레임 및 상기 제2 빔부를 연결하고, 또한 상기 제1 프레임의 회전 동작의, 상기 제2 빔부의 연장 방향으로 교차하는 제2 회전축심을 규정하는 제2비틀림 연결부를 구비하고,

상기 제1 회전축심의 연장 방향에서 제1 빔부는 상기 가동 기능부보다 짧고, 상기 제2 회전축심의 연장 방향에서 상기 제2 빔부는 상기 제1 프레임보다 짧은 마이크로 요동 소자.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 회전축심 또는 상기 제1 회전축심의 연장 방향으로 이격하는, 상기 가동 기능부에서의 2개소에 대하여 각각에 자세 조정력을 작용시키는 것이 가능한 자세 조정 기구를 더 구비하는 마이크로 요동 소자.