KR20060034790A - 2축 액츄에이터 및 그 제조방법 - Google Patents

2축 액츄에이터 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

2축 액츄에이터 및 그 제조방법이 개시된다.
개시된 액츄에이터는: 제1 방향으로 시이소 운동하는 스테이지부와, 상기 스테이지부의 시이소 운동을 지지하는 제1 지지부와, 상기 스테이지부의 상기 제1방향의 마주보는 양측에서 바깥쪽으로 연장된 제1구동 콤전극과, 상기 제1구동 콤전극과 대면하는 상기 제1지지부에서 상기 제1구동콤전극과 교호적으로 배치되게 연장된 제1고정콤전극을 구비하는 스테이지부 구동부와, 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 상기 제1 지지부가 시이소 운동하도록 상기 제1 지지부를 지지하는 제2 지지부와, 상기 제1 지지부에 설치된 제2 구동 콤전극과, 상기 제2 구동 콤전극에 대응되게 형성된 제2 고정 콤전극을 구비하는 제1 지지부 구동부를 구비한다. 상기 제1 및 제2 구동콤전극은 상기 스테이지부와 같은 제1레벨에 형성되며, 상기 제1 및 제2 고정콤전극은 수직면에서 상기 제1 및 제2 고정콤전극과 겹치지 않게 상기 스테이지 보다 낮은 제2레벨로 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

2축 액츄에이터 및 그 제조방법{2-axis actuator and method of manufacturing the same}
도 1은 본 발명에 따른 액츄에이터의 기본적인 구조를 가지는 제1 실시예를 개략적으로 보인 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선단면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 선단면도이다.
도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ 선단면도이다.
도 6은 도 2의 액츄에이터의 전기적 경로를 설명하기 위한 액츄에이터의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 2축 액츄에이터에 전압을 인가하는 타이밍도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시에에 따른 2축 액츄에이터의 구조의 단면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 액츄에이터의 제3 실시예를 개략적으로 보인 단면도이다.
도 11a 내지 도 11e는 하부 구조물의 제작공정을 단계별로 보여주는 단면도이다.
도 12a 내지 도 12c는 구조물 본체의 하부구조의 제작 공정을 단계별로 보여주는 단면도이다.
도 13a 내지 13f는 하부 구조물과 구조물 본체의 결합상태에서 구조물 본체의 상부구조를 제작하는 과정을 단계별로 보여주는 단면도이다.
본 발명은 MEMS(Micro Electro-Mechanical System)기술을 이용한 2축 액츄에이터 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2축방향의 시이소 구동을 위한 2축 액츄에이터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
2축 구동 액츄에이터를 포함하는 광스캐너는 대형 디스플레이 장치에 유용하게 사용될 수 있다. 2축 구동 액츄에이터의 구동속도는 디스플레이장치의 해상도와 관계가 있으며, 구동각도는 화면 크기와 관계가 있다. 즉, 마이크로 미러의 구동속도가 빠를수록 해상도는 높아지며, 구동각도가 클수록 화면은 커진다. 따라서, 대형 및 고해상도의 디스플레이 구현을 위해서는 고속으로 구동 하면서도 큰 구동각도를 가지는 광스캐너, 즉 2축 구동 액츄에이터의 확보가 필수적이다.
그러나, 마이크로 미러의 구동속도와 구동각도는 서로 상충 관계(trade-off relation)에 있기 때문에, 2축 액츄에이터의 구동속도를 빠르게 하면서 구동각도를 크게 하는데는 어려움이 있다.
디스플레이 장치에 사용되는 광스캐너는 수평 주사시에는 고속구동, 즉 공진 구동이 필요하지만 수직 주사를 위해서는 선형 주사, 즉 비공진 주사가 필요하다.
종래의 액츄에이터는 공진구동을 위한 것으로서 비공진 구동이 이루어지기 어려운 문제가 있다.
본 발명의 제1 목적은 수평 주사는 공진구동으로 하고, 수직 주사는 비공진 선형주사가 가능한 2축 구동 액츄에이터 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제2 목적은 구동력이 크고 구동각도가 큰 2축 액츄에이터 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제3 목적은 제조공정이 단순한 2축 액츄에이터 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 2축 액츄에이터는,
제1 방향으로 시이소 운동하는 스테이지부;
상기 스테이지부의 시이소 운동을 지지하는 제1 지지부;
상기 스테이지부의 상기 제1방향의 마주보는 양측에서 바깥쪽으로 연장된 제1구동 콤전극과, 상기 제1구동 콤전극과 대면하는 상기 제1지지부에서 상기 제1구동콤전극과 교호적으로 배치되게 연장된 제1고정콤전극을 구비하는 스테이지부 구동부;
상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 상기 제1 지지부가 시이소 운동하도록 상기 제1 지지부를 지지하는 제2 지지부; 및
상기 제1 지지부에 설치된 제2 구동 콤전극과, 상기 제2 구동 콤전극에 대응되게 형성된 제2 고정 콤전극을 구비하는 제1 지지부 구동부;를 구비하며,
상기 제1 및 제2 구동콤전극은 상기 스테이지부와 같은 제1레벨에 형성되며, 상기 제1 및 제2 고정콤전극은 수직면에서 상기 제1 및 제2 구동콤전극과 겹치지 않게 상기 스테이지 보다 낮은 제2레벨로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 스테이지부는:
상기 제1구동콤전극이 형성되는 연결부와, 상기 연결부 내에 형성된 스테이지를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 스테이지는:
원형 플레이트 형상인 것이 바람직하다.
또한 상기 연결부는:
상기 스테이지가 그 내측에 연결되는 타원형 띠인 것이 바람직하다.
상기 제1 지지부는:
상기 스테이지부의 양측으로부터 상기 제2 방향에 나란하게 연장되는 한 쌍의 제1 토션스프링; 및
상기 제1 토션스프링 각각이 연결되는 상호 나란한 한 쌍의 제1 부분과, 상기 제2 방향에 나란하게 연장되는 한 쌍의 제2 부분을 가지며, 상기 제1토션스프링이 연결된 제1실리콘층과, 상기 제1고정콤전극이 연결된 제2실리콘층과, 상기 제1실리콘층 및 상기 제2실리콘층 사이의 절연층으로 이루어진 4각 테두리형 운동 프 레임;을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제2 지지부는:
상기 제1 지지부의 제2 부분의 각각으로부터 상기 제1 방향으로 연장된 한 쌍의 제2 토션스프링과, 상기 제2 토션스프링이 연결되는 나란한 한 쌍의 제2 부분과 상기 제1 방향에 나란하게 연장되는 한 쌍의 제1 부분을 가진 4각 테두리형 고정 프레임;을 구비하며,
상기 고정프레임 및 상기 제2토션스프링은 각각 상기 제1실리콘층, 상기 제2실리콘층, 및 상기 절연층으로 이루어진 것이 바람직하다.
제1지지부 구동부는:
상기 운동프레임으로부터 상기 제2토션스프링과 나란하게 상기 제1레벨에서 연장된 제1연장부재를 구비하며,
상기 제2구동콤전극은 상기 제1연장부재으로부터 마주보는 상기 제2지지부의 제1부분 방향으로 연장되며,
상기 제2고정콤전극은 상기 제2 지지부의 제2실리콘층으로부터 상기 제1연장부재에 대응되게 연장된 제2연장부재로부터 연장되게 형성된 것이 바람직하다.
상기 제1 및 제2구동콤전극은 상기 제2토션스프링의 제1실리콘층을 통해서 통전되며,
상기 고정프레임의 제2실리콘층은 상기 제1방향 및 상기 제2방향의 양방향으로 각각 구별되게 전압을 인가하도록 4개의 전기적 절연부가 형성되어 있으며,
상기 운동프레임의 제2실리콘층에는 상기 제2토션스프링의 제2실리콘층으로 부터의 전압이 구별되게 인가되도록 2개의 전기적 절연부가 형성된 것이 바람직하다.
본 발명의 일 국면에 따르면,
상기 연결부의 내측에는 제3구동콤전극이 더 형성되어 있으며,
상기 제1지지부의 하부에는 베이스가 더 형성되어 있으며,
상기 베이스 상에는 상기 제3구동콤전극과 대응되는 제3고정콤전극이 형성된 다.
그리고, 상기 베이스 상에는 대응되는 제1고정콤전극과 제3고정콤전극을 전기적으로 연결하는 도전층이 더 형성된다.
상기 스테이지부, 상기 스테이지부 구동부, 상기 제1지지부, 상기 제2지지부, 상기 제1지지부 구동부는 하나의 SOI 기판으로 제조될 수 있다.
상기 제1토션스프링은 멘더 스프링인 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 2축 액츄에이터는,
제1 방향으로 시이소 운동하는 스테이지부;
상기 스테이지부의 시이소 운동을 지지하는 제1 지지부;
상기 스테이지의 상기 제1방향의 마주보는 양측에서 바깥쪽으로 연장된 제1구동 콤전극과, 상기 제1구동 콤전극과 대면하는 상기 제1지지부에서 상기 제1구동콤전극과 교호적으로 배치되게 연장된 제1고정콤전극을 구비하는 스테이지부 구동부;
상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 상기 제1 지지부가 시이소 운동하도록 상기 제1 지지부를 지지하는 제2 지지부; 및
상기 제1 지지부에 설치된 제2 구동 콤전극과, 상기 제2 구동 콤전극에 대응되게 형성된 제2 고정 콤전극을 구비하는 제1 지지부 구동부;를 구비하며,
상기 제1 및 제2 구동콤전극은 상기 스테이지부와 같은 제1레벨에 형성되며, 상기 제1 및 제2 고정콤전극은 수직면에서 상기 제1 및 제2 고정콤전극과 겹치지 않게 상기 스테이지 보다 낮은 제2레벨과 상기 스테이지 보다 높은 제3레벨에 각각 형성된 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 2축 액츄에이터 제조방법은,
제1실리콘층, 절연층 및 제2실리콘층이 순차적으로 이루어진 제1기판을 사용하여, 상기 제2실리콘층을 식각하여 4각 테두리형의 운동프레임 부분과, 상기 운동프레임의 마주보는 내측에 제1방향으로 연장된 제1고정콤전극과, 상기 운동프레임 부분을 포위하는 4각 테두리형의 고정프레임 부분과, 상기 운동프레임 부분과 상기 고정프레임 부분을 제1방향으로 연결하는 제2토션스프링 부분과, 상기 고정프레임 부분으로부터 상기 제2토션스프링 부분과 나란한 제2부분과, 상기 제2부분으로부터 상기 제2토션스프링 부분으로 연장된 제2고정콤전극을 형성하는 제1단계;
글래스기판의 마주보는 양측 중앙부 및 다른 양측에 각각 전극패드를 형성하는 제2단계;
상기 글래스기판에서, 상기 고정프레임 부분의 내측 영역을 식각하는 제3단 계;
상기 글래스 기판의 상부에 상기 제1기판의 제2실리콘층을 본딩하는 제4단계;
상기 제1실리콘층 상에서 상기 고정프레임 부분에 해당되는 영역에 전극패드를 형성하는 제5단계;
상기 제1실리콘층을 식각하여 스테이지부, 상기 스테이지부의 양측에 상기 제1고정콤전극과 엇갈리게 형성된 제1구동콤전극, 상기 운동프레임 부분, 상기 운동프레임 부분 및 상기 스테이지부 사이를 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 연결하는 제1토션스프링, 상기 고정프레임 부분, 상기 제2토션스프링 부분, 상기 운동프레임으로부터 상기 제2토션스프링 부분 및 상기 제1부분 사이로 연장된 제2부분, 상기 제2부분으로부터 연장되어 상기 제2고정콤전극과 엇갈리게 형성된 제2구동콤전극을 형성하는 제6단계; 및
상기 노출된 절연층을 식각하는 제7단계;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 2축 액츄에이터 제조방법은,
제1실리콘층, 절연층 및 제2실리콘층이 순차적으로 이루어진 제1기판을 사용하여, 상기 제2실리콘층을 식각하여 4각 테두리형의 운동프레임 부분과, 상기 운동프레임의 마주보는 내측에 제1방향으로 연장된 제1고정콤전극과, 상기 운동프레임 부분을 포위하는 4각 테두리형의 고정프레임 부분과, 상기 운동프레임 부분과 상기 고정프레임 부분을 제1방향으로 연결하는 제2토션스프링 부분과, 상기 고정프레임 부분으로부터 상기 제2토션스프링 부분과 나란한 제1부분과, 상기 제1부분으로부터 상기 제2토션스프링 부분으로 연장된 제2고정콤전극, 상기 구동프레임의 내부에 제1방향으로 제3고정콤전극을 형성하는 제1단계;
글래스기판의 마주보는 양측 중앙부 및 다른 양측에 각각 전극패드를 형성하고, 상기 제1고정콤전극 및 상기 제3고정콤전극 사이를 연결하는 도전층을 형성하는 제2단계;
상기 글래스기판에서, 상기 고정프레임 부분 및 상기 운동프레임 부분 사이의 상부를 식각하되, 그 하부는 연결되게 식각하는 제3단계;
상기 글래스 기판의 상부에 상기 제1기판의 제2실리콘층을 본딩하는 제4단계;
상기 상기 글래스기판의 하부를 CMP 하여 상기 고정프레임 부분에 부착된 부분과, 상기 운동프레임 부분에 부착된 부분을 분리하는 제5단계;
상기 제1실리콘층 상에서 상기 고정프레임 부분에 해당되는 영역에 전극패드를 형성하는 제6단계;
상기 제1실리콘층을 식각하여 스테이지 및 상기 스테에지를 내측에 포함하는 연결부를 포함하는 스테이지부, 상기 연결부의 외측에 상기 제1고정콤전극과 엇갈리게 형성된 제1구동콤전극, 상기 연결부의 내측에 상기 제3고정콤전극과 엇갈리게 형성된 제3구동콤전극, 상기 운동프레임 부분, 상기 운동프레임 부분 및 상기 연결부 사이를 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 연결하는 제1토션스프링, 상기 고정프레임 부분, 상기 제2토션스프링 부분, 상기 운동프레임으로부터 상기 제2토션 스프링 부분 및 상기 제2부분 사이로 연장된 제1부분, 상기 제1부분으로부터 연장되어 상기 제2고정콤전극과 엇갈리게 형성된 제2구동콤전극을 형성하는 제7단계;
상기 노출된 절연층을 식각하는 제8단계;를 구비한다.
이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 액츄에이터의 바람직한 실시예 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 각각 설명한다. 이하의 실시예의 설명에서, 도면에 도시된 구성요소들은 필요에 따라 과장되게 표현되거나, 도면의 복잡성을 피하고 이해를 돕기 위해 특정 도면에서 생략될 수 있고, 이러한 변형된 도면 상의 표현은 본원 발명의 기술적 범위를 제한하지 않음을 밝힌다.
도 1은 본 발명에 따른 액츄에이터의 기본적인 구조를 가지는 제1 실시예를 개략적으로 보인 사시도이며, 도 2는 도 1의 평면도, 도 3 내지 도 5는 각각 도 2의 Ⅲ-Ⅲ, Ⅳ-Ⅳ, Ⅴ-Ⅴ선단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 스테이지부는 표면에 미러(미도시)가 형성되는 스테이지(100)와 상기 스테이지(100)가 그 내측에 연결되는 연결부(110)를 구비한다. 상기 스테이지(100)는 광반사를 위한 최소의 면적을 가지는 원형 플레이트 형상이며, 연결부(110)는 타원형의 띠(band)이며, 스테이지(100)는 연결부(110)의 단축 내주면에 연결되어 있다. 이러한 원형 스테이지를 사용하는 것은 스테이지의 하중을 줄이면서 구동력을 증가시키기 위한 것이다.
상기 연결부(110)는 제1 토션스프링(210) 및 사각 테두리형 운동 프레임(200)을 포함하는 제1 지지부에 의해 제1 방향(X 방향)으로 시이소 운동이 가능하게 지지된다. 상기 제1토션스프링(210)은 꼬불꼬불한 멘더스프링(meander spring) 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
제1 지지부는 제2 토션스프링(310) 및 사각 테두리형 고정 프레임(300)을 포함하는 제2 지지부에 의해 제1방향과 직교하는 방향인 제2 방향(Y방향)으로 시이소 운동이 가능하게 지지된다. 따라서, 상기 스테이지(100)는 상기 제1 지지부 및 제2 지지부에 의해 2축 방향으로의 움직임이 가능하게 지지된다.
좀더 구체적으로 살펴보면, 스테이지(100)가 제2 방향으로 형성된 두 개의 제1 토션스프링(210)에 의해 사각 테두리형 운동 프레임(200)에 연결되어 있다. 따라서, 상기 스테이지(100)는 제1 토션스프링(210)를 중심으로 시이소 운동이 가능하게 지지된다. 또한, 상기 제1토션스프링(210)은 멘더스프링(meander spring) 구조로 형성되어 후술하는 운동프레임(200)의 제2부분(200y) 길이를 줄일 수 있으며, 따라서 비공진 구동각도를 향상시킬 수 있다.
상기 사각 테두리형 운동 프레임(200)은 제1토션스프링(210)이 그 중앙에 연결되며, 제1 방향으로 나란한 두 개의 제1 부분(200x)과 후술하는 제2 토션스프링(310)이 그 중앙에 연결되며 제2방향으로 나란한 제2 부분(200y)을 구비한다. 상기 사각 테두리형 운동 프레임(200)의 둘레에는 이를 에워싸는 것으로, 제1 방향으로 연장되는 제1 부분(300x)과 제2 방향으로 연장되는 제2 부분(300y)을 갖춘 사각 테두리형 고정 프레임(300)이 마련된다. 고정 프레임(300)과 운동 프레임(200)은 각각의 제2 부분(200y, 300y)들 사이의 중앙에 위치하는 전술한 제2 토션스프링(310)에 연결된다. 상기 제2 토션스프링(310)는 제1 방향으로 연장된다. 따라서 운동 프레임(200)은 제2 토션스프링(310)를 중심으로 시이소 운동할 수 있게 지지된 다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 운동 프레임(200), 고정 프레임(300) 및 제2토션스프링(310)은 다중의 적층구조(201, 202, 203)(301, 302, 303)(311, 312, 313)로 이루어져 있다. 이러한 다층구조는 불순물로 하이 도핑된(highly doped) 제1실리콘층(201, 301, 311)과, 제2실리콘층(203, 303, 313)과, 이들 사이의 SiO2 절연층(202, 302, 312)이 형성된 SOI 기판을 이용할 수 있다. 참조번호 204 및 304는 제1베이스 및 제2베이스이며, 글래스 기판과 같은 절연성 기판을 사용할 수 있다. 이러한 다층구조에 대해서는 본 발명에 따른 액츄에이터의 제조방법의 설명을 통해서 이해될 것이다.
상기 스테이지(100)의 시이소 운동을 발생시키는 스테이지 구동부는, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 연결부(110)의 외측에 형성된 제1 구동 콤전극(120) 및 운동프레임(200)의 제2실리콘층(202)으로부터 상기 제1구동 콤전극(120)과 엇갈리게 연장된 제1고정콤전극(220)과, 연결부(110)의 내측에 형성된 제3구동콤전극(130) 및 제2베이스(204) 상에서 상기 제3구동콤전극(130)과 대응되게 형성된 제3 고정콤전극(250)을 구비한다. 이들 콤전극들은 수직으로 형성되며, 상호 대응되는 콤전극들은 서로 다른 레벨의 실리콘층으로부터 연장되어 형성되므로, 후술하듯이 콤전극의 제조가 용이해지며, 전기적 통로를 형성하기가 용이해 진다.
한편, 상기 스테이지(100) 및 이를 지지하는 운동 프레임(200)을 시이소 운동시키는 운동 프레임 구동부는 운동 프레임(200)과 고정 프레임(300) 사이에 마련된다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제2토션스프링(310)의 양측에 운동 프레 임(200)의 제2 부분(200y)의 제1실리콘층(201)으로부터 이에 대면하는 고정 프레임(300)의 제2 부분(300y)방향으로 연장된 제1연장부재(230)이 형성되어 있다. 제1연장부재(230)에는 제2 구동 콤전극(240)이 형성되어 있다. 고정 프레임(300)의 제2실리콘층(303)으로부터 연장되어 상기 제1연장부재(230)에 대응되게 제2연장부재(340)이 형성되어 있다. 상기 제2연장부재(340)의 상기 제1연장부재(230)과 마주보는 측면에 상기 제2구동 콤전극(240)과 대응되게 형성된 제2 고정 콤전극(350)이 형성되어 있다. 이들 콤전극들(240, 350)은 도 4에서 보듯이 상호 교호적으로 배치되어 있으며, 각각 다른 레벨의 실리콘층에서 연장되어 있다.
본 발명의 제1실시예에 있어서, 스테이지(100)의 운동을 위해 적어도 3개 경로의 배선이 필요하며, 운동 프레임(200)의 운동에도 3개의 경로가 필요하다. 여기에서 그라운드를 동일전위로 유지할 경우 5개의 경로가 필요하다. 도 6은 액츄에이터의 전기적 경로를 설명하기 위한 액츄에이터의 평면도이다. 도면에서 어둡게 채색된 부분(601,602)은 전기적 절연부(electrically isolated portion)이며, 참조번호 P1, P2, P3, P4, P5는 외부 회로와의 결선을 위한 전극패드이다. 전극패드들(P2~P5)는 각각 절기적 절연부(601) 사이에 배치된다.
도 6을 참조하면, 제1전극패드(P1)는 제2 부분(300y)의 일측(도면에서 좌측)에 마련되며, 제2 토션스프링(310)의 제1실리콘층(311)을 통하여 제1~제3 구동 콤전극(120, 130, 240)에 전기적으로 연결된다. 여기에서 제1패드(P1)는 가상 접지단(virtual ground)으로서의 역할을 수행하다. 제2 패드(P2, P3)는 절연부(601)에 의해 전기적으로 고립된 고정 프레임(300)의 제1 부분(300x)의 제2실리콘층(303)에 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 제2 고정 콤전극(350)과 제2 구동 콤전극(240) 간에 정전기력을 발생하기 위한 전기적 회로 형성이 가능하다. 한편, 제 4 패드(P4) 및 제 5 패드(P5)는 고정 프레임(300)의 제2 부분(300y)의 제2실리콘층(313)에서 제2토션스프링(310)의 제2실리콘층(313)과 전기적으로 연결된다. 제2 토션스프링(310)의 제2실리콘층(313)을 통해 운동 프레임(200)으로 전기적으로 연결된다. 제 4, 5 패드(P4, P5)가 연결되는 운동 프레임(200)의 두 개의 제2 부분(200y)의 제2실리콘층(203)은 절연부(602)에 의해 전기적으로 분리된다. 상기 제 4, 5 패드(P4, P5)는 제2토션스프링(310)의 제2실리콘층(313)을 통해서 제1고정콤전극(220)과 연결되며, 제3고정콤전극(250)은 도 4에 도시된 것과 같이 제1베이스(204) 상에 형성된 도전층(206)에 의해 제1고정콤전극(220)에 전기적으로 연결된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 2축 액츄에이터의 작용을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 전극 패드 P1을 그라운드 전압으로 하고, 전극패드 P5에 소정의 전압을 인가하면, 제1 및 제3 고정콤전극(220, 250)과 제1 및 제3 구동콤전극(120, 130) 사이의 정전기력으로 스테이지(100)는 양의 x방향으로 시소운동을 한다. 반대로 전극패드 P4에 전압을 인가하면, 스테이지(100)는 음의 x방향으로 시소운동을 한다.
또한 전극 패드 P2에 소정의 전압을 인가하면, 제2구동콤전극(240)과 제2고정콤전극(350) 사이의 정전기력으로 스테이지(100)는 음의 y 방향으로 구동되며, 전극패드 P3에 전압을 인가하면 스테이지(100)는 양의 y 방향으로 구동된다. 따라 서, 스테이지(100)는 2축으로 구동이 가능해진다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 2축 액츄에이터에 전압을 인가하는 타이밍도이다.
도 7을 참조하면, 수평주사용으로 전극패드 P2 및 P3 에 180도 위상차의 싸인 펄스 전압을 인가하고(7A 참조), 양방향 수직주사인 경우 전극패드 P4 및 P5 에는 180 도 위상차의 삼각파 전압을 인가하였다(7B 참조). 단방향 수직주사인 경우 전극패드 P4 및 P5 에 스텝 펄스를 인가한다(7C 참조). 이때 수평주사용으로는 22.5 kHz, 수직주사용으로는 비공진 선형구동을 위해 60 Hz 로 구동하였다. 수직주사의 선형을 위해서는 공진주파수가 대략 1 kHz 이상되게 제2토션스프링이 설계된다. ANSYS 프로그램으로 모델링한 결과, 수평주사에서는 가진 주파수가 22.5 kHz 일 때, 구동각도가 8° 이상이었으며, 수직주사에서는 공진주파수가 1200 Hz 수준이며, 가진 주파수를 60 Hz 로 할 때 구동각도가 4.5°~ 5.0 °로 높게 구동되었다.
도 8은 본 발명의 제2실시에에 따른 2축 액츄에이터의 구조의 단면도이다. 제2실시예에 따른 액츄에이터는 제1실시예의 액츄에이터에서 스테이지부의 제3구동콤전극(130), 제3고정콤전극(250), 제1베이스(204), 제1고정콤전극(220)과 제3고정콤전극(250)을 전기적으로 연결하는 도전층(206)이 제거된 구조이다.
이하에서 설명되는 제3 실시예는 스테이지의 상부에 상기 스테이지를 2축으로 구동시키는 구동부를 더 구비한 액츄에이터에 관한 것이다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 액츄에이터의 제3 실시예를 개략적으로 보 인 단면도이며, 제1실시예와 실질적으로 동일한 부재에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.
도 2, 도 9 및 도 10을 참조하면, 스테이지부, 구동콤전극들이 형성된 제1레벨을 기준으로 그 하부의 제2레벨에는 제1실시예의 구조물이 형성되어 있으며, 상기 제1레벨 상부에는 상기 제1실시예의 구조물과 실질적으로 동일한 구조물이 형성되어 있다. 즉, 운동 프레임(200), 고정 프레임(300) 및 제2토션스프링(310)은 다중의 적층구조(201, 202, 203, 202', 203')(301, 302, 303, 302', 303')(311, 312, 313, 312', 313')로 이루어져 있다. 이러한 다층구조는 불순물로 하이 도핑된(highly doped) 제1실리콘층(201, 301, 311), 제2실리콘층(203, 303, 313), 제3실리콘층(203', 303', 313')과, 이들 사이의 제1 절연층(202, 302, 312) 및 제2 절연층(202', 302', 312')이 형성된 SOI 기판을 이용할 수 있다. 참조번호 204, 304, 204'은 각각 제1 내지 제3 베이스이며, 글래스 기판과 같은 절연성 기판을 사용할 수 있다.
제1~제3고정콤전극(220', 350', 250'), 제2연장부재(340'), 도전층(206')은 각각 상기 제1레벨의 상부인 제3레벨에 형성되어 있으며, 상기 제1레벨의 하부인 제2레벨에 형성된 제1~제3고정콤전극(220, 350, 250), 제2연장부재(340), 도전층(206)과 대응되게 형성되어 있다.
제3 실시예의 액츄에이터는 도 10에 도시된 바와 같이 구동콤전극들에 그라운드 전압(Vg)가 인가되고, 스테이지(100)를 중심으로 제2레벨 및 제3레벨에서 점대칭으로 형성된 전극에 동일한 전압(V1~V4)를 각각 인가함으로써 2축 방향으로 구 동된다. 이와 같이 대각선으로 형성된 고정전극에 전압을 동시에 인가함으로써 제3실시예의 액츄에이터는 제1실시예의 액츄에이터 보다 구동력이 증가되며, 보다 안정적으로 구동될 수 있다.
이하, 상기와 같은 구조의 본 발명의 액츄에이터를 제작하기 위한 본 발명에 따른 제조방법의 제4 실시예를 단계별로 설명한다. 이하의 제4 실시예에서는 전술한 제1 실시예의 제조방법이 설명된다. 이러한 제조방법의 설명을 통해서 전술한 제1 실시예의 액츄에이터의 구체적인 구조를 이해할 수 있을 것이며, 필요에 따라 도 1 내지 도 6에 도시된 구성요소가 참조번호와 함께 인용된다.
1. 하부구조물 제작
도 11a를 참조하면, 400 ㎛ 두께의 파이렉스 글래스(400)를 준비한 후, 글래스(400) 상에 포토레지스트(402)를 패터닝하여 전극패드 P4, P5와, 도전층(206) 에 해당되는 영역을 노출시킨다. 이때 도면에는 나타내지 않았지만 전극패드 P2, P3 용으로도 소정 영역을 노출시킨다.
도 11b를 참조하면, 포토레지스트(402)로 노출된 영역을 대략 2000 Å 깊이로 습식 식각하고, 포토레지스트(402)를 제거한다.
도 11c를 참조하면, 글래스(400) 상에 Au/Cr을 4000/200 Å 두께로 순차적으로 증착한 다음 패터닝하여 P2~P5 전극패드 및 도전층(206)을 형성한다(P2 및 P3 전극패드는 도 6 참조).
도 11d를 참조하면, 글래스(400) 상에 전극들을 덮는 DFR(Dry Film Resist) 필름(404)을 코팅한 후, DFR 필름(404)을 패터닝한다. 이때 개구부(404a)의 영역은 액츄에이터의 고정 프레임(300) 및 운동프레임(200)의 사이에 대응된다.
도 11e를 참조하면, 상기 파이렉스 글래스(400)의 노출부분을 샌드 블라스팅으로 에칭하고, 상기 DFR 필름(404)을 제거하여 완성된 글래스 베이스 기판(400)을 만든다. 이때 샌드 블라스팅된 부분이 부분적으로 식각되게 하여 글래스 기판이 일체적으로 형성되게 한다.
2. 구조물의 하부 제작
도 12a를 참조하면, 상부 구조물로 가공될 소재로서, 약 500 ㎛ 정도의 두께를 가지는 것으로서, 식각 저지층(etch stop)으로 사용하기 위하여 제1실리콘층(501)과 제2실리콘층(503)의 사이에 1 ~ 2 ㎛ 두께로 SiO2 절연층(502)이 형성되어 있는 SOI(silicon on insulator) 기판(500)를 준비한다. 제2실리콘층(503) 위에 소정 형상의 포토레지스트 마스크(504)를 형성한다. 여기에서 마스크(504)에 덮힌 부분은 제3고정콤전극 부분(W1), 제1고정콤전극 부분(W2), 운동프레임 부분(W3), 제2연장부재(W4), 고정프레임 부분(W5)이며, 고정프레임 부분(W5)으로부터 연장된 제2고정콤전극 부분은 미도시되었다.
도 12b를 참조하면, 제2실리콘층(503)에서 상기 마스크(504)에 덮히지 않은 부분을 ICPRIE(Inductively Coupled Plasma Reactive Ion Etching)법에 의해 에칭하여 상기 마스크(504)의 노출영역을 통하여 절연층(502)이 노출되게 한다. 에칭이 완료된 후 상기 마스크(504)를 스트립핑 등에 의해 제거한다.
도 12c를 참조를 참조하면, 절연층(502) 상에 제3고정콤전극(250), 제1고정 콤전극(220), 운동프레임(200), 제2연장부재(340), 고정프레임(300)이며, 고정프레임 (340)으로부터 연장된 제2고정콤전극(350)이 형성된다.
3. 베이스 기판과 구조물의 하부 결합 및 구조물의 상부 제작
도 13a을 참조하면, 전술한 과정을 통해 얻어진 글래스 기판(400)에 제2실리콘층(503)이 식각된 기판(500)을 본딩한다. 이때에 사용되는 접합법은 양극접합법(anodic bonding)이며 제2실리콘층(503)이 상기 글래스 기판(400)과 접촉되게 한다. 이때, 전극패드(P2~P5)의 일부가 고정프레임(300)으로부터 노출되게 한다. 이어서, 제1실리콘층(501)의 상면(501a)을 CMP(Chemical Mechanical Polishing)에 의해 연마한다. 제1실리콘층(501)을 대략 70 ㎛ 두께로 연마한다.
도 13b를 참조하면, 글래스 기판(400)을 CMP 하여 내측 글래스 기판(제1베이스(204))과 외측 글래스 기판(제2베이스(304))을 분리한다.
도 13c를 참조하면, 제1실리콘층(501) 상에 Au/Cr을 4000/200 Å 두께로 증착한 다음 패터닝하여 P1 전극패드를 형성한다.
도 13d를 참조하면, 제1실리콘층(501) 위에 소정 형상의 포토레지스트 마스크(506)를 형성한다. 여기에서 마스크(506)에 덮힌 부분은 스테이지 부분(W6), 연결부 부분(W7), 제1구동콤전극 부분(W8), 운동프레임 부분(W9), 제1연장부재(W10), 고정프레임 부분(W11)이며, 제2 및 제3구동프레임 부분은 미도시되었다.
도 13e를 참조하면, 제1실리콘층(501)에서 상기 마스크(506)에 덮히지 않은 부분을 ICPRIE(Inductively Coupled Plasma Reactive Ion Etching)법에 의해 에칭하여 상기 마스크(506)의 노출영역을 통하여 절연층(502)이 노출되게 한다.
도 13f를 참조하면, 상기 마스크(506)를 사용하여 노출된 절연층(502)을 제거한다. 그리고, 상기 마스크(506)를 제거한다. 절연층(502) 상에 스테이지(100), 연결부(110), 제1구동콤전극(120), 운동프레임(200), 제1연장부재(230), 고정프레임(300)이며, 제2 및 제3구동콤전극(240, 130)이 형성된다.
이어서, 광 스캐너로서 사용하기 위하여 상기 스테이지(100)의 상면에 레이저빔으로부터의 손상을 최소화하기 위해 반사율 99% 이상의 반사막(미도시)을 형성한다.
상기 제조방법의 제4 실시예에서는 제1실시예의 제조방법을 설명하였지만, 제2실시예 및 제3실시예의 액츄에이터의 제조방법도 제4실시예로부터 구현할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같은 본 발명의 액츄에이터는 2축의 시소운동을 하는 구조로서, 스테이지를 제1방향으로 공진구동하는 스테이지 구동부와, 스테이지를 지지하는 제1지지부를 제2방향으로 비공진 선형구동하는 제1지지부 구동부를 구비한다. 이러한 2축 구동 액츄에이터는 고속 수평주사와, 선형 수직주사를 필요로 하는 디스플레이 장치의 광스캐너로 유용하게 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 2축 액츄에이터 제조방법은, 수직주사에 사용되는 토션스프링을 더블 라인으로 전기적으로 분리하여 상부 라인을 고정콤전극으로의 전기적 통로로, 하부 라인을 고정콤전극용 통로로 사용할 수 있다. 또한, 구동콤 전극과 고정콤전극을 서로 다른 레벨에서 형성함으로써 수직콤 구조의 2축 액츄에이 터의 제조공정을 단순화할 수 있다. 따라서, 수직콤 구조의 2축 액츄에이터의 제조비용을 감소시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 고안의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (35)

  1. 제1 방향으로 시이소 운동하는 스테이지부;
    상기 스테이지부의 시이소 운동을 지지하는 제1 지지부;
    상기 스테이지부의 상기 제1방향의 마주보는 양측에서 바깥쪽으로 연장된 제1구동 콤전극과, 상기 제1구동 콤전극과 대면하는 상기 제1지지부에서 상기 제1구동콤전극과 교호적으로 배치되게 연장된 제1고정콤전극을 구비하는 스테이지부 구동부;
    상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 상기 제1 지지부가 시이소 운동하도록 상기 제1 지지부를 지지하는 제2 지지부; 및
    상기 제1 지지부에 설치된 제2 구동 콤전극과, 상기 제2 구동 콤전극에 대응되게 형성된 제2 고정 콤전극을 구비하는 제1 지지부 구동부;를 구비하며,
    상기 제1 및 제2 구동콤전극은 상기 스테이지부와 같은 제1레벨에 형성되며, 상기 제1 및 제2 고정콤전극은 수직면에서 상기 제1 및 제2 구동콤전극과 겹치지 않게 상기 스테이지 보다 낮은 제2레벨로 형성된 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 스테이지부는:
    상기 제1구동콤전극이 형성되는 연결부와, 상기 연결부 내에 형성된 스테이지를 구비하는 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 스테이지는:
    원형 플레이트 형상인 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 연결부는:
    상기 스테이지가 그 내측에 연결하는 타원형 띠인 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 제1 지지부는:
    상기 스테이지부의 양측으로부터 상기 제2 방향에 나란하게 연장되는 한 쌍의 제1 토션스프링; 및
    상기 제1 토션스프링 각각이 연결되는 상호 나란한 한 쌍의 제1 부분과, 상기 제2 방향에 나란하게 연장되는 한 쌍의 제2 부분을 가지며, 상기 제1토션스프링이 연결된 제1실리콘층과, 상기 제1고정콤전극이 연결된 제2실리콘층과, 상기 제1 실리콘층 및 상기 제2실리콘층 사이의 절연층으로 이루어진 4각 테두리형 운동 프레임;을 구비하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 제2 지지부는:
    상기 제1 지지부의 제2 부분의 각각으로부터 상기 제1 방향으로 연장된 한 쌍의 제2 토션스프링과, 상기 제2 토션스프링이 연결되는 나란한 한 쌍의 제2 부분과 상기 제1 방향에 나란하게 연장되는 한 쌍의 제1 부분을 가진 4각 테두리형 고정 프레임;을 구비하며,
    상기 고정프레임 및 상기 제2토션스프링은 각각 상기 제1실리콘층, 상기 제2실리콘층, 및 상기 절연층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  7. 제6 항에 있어서, 제1지지부 구동부는:
    상기 운동프레임으로부터 상기 제2토션스프링과 나란하게 상기 제1레벨에서 연장된 제1연장부재를 구비하며,
    상기 제2구동콤전극은 상기 제1연장부재으로부터 마주보는 상기 제2지지부의 제1부분 방향으로 연장되며,
    상기 제2고정콤전극은 상기 제2 지지부의 제2실리콘층으로부터 상기 제1연장부재에 대응되게 연장된 제2연장부재으로부터 연장되게 형성된 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2구동콤전극은 상기 제2토션스프링의 제1실리콘층을 통해서 통전되며,
    상기 고정프레임의 제2실리콘층은 상기 제1방향 및 상기 제2방향의 양방향으로 각각 구별되게 전압을 인가하도록 4개의 전기적 절연부가 형성되어 있으며,
    상기 운동프레임의 제2실리콘층에는 상기 제2토션스프링의 제2실리콘층으로부터의 전압이 구별되게 인가되도록 2개의 전기적 절연부가 형성된 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 연결부의 내측에는 제3구동콤전극이 더 형성되어 있으며,
    상기 제1지지부의 하부에는 베이스가 더 형성되어 있으며,
    상기 베이스 상에는 상기 제3구동콤전극과 대응되는 제3고정콤전극이 형성된 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 베이스 상에는 대응되는 제1고정콤전극과 제3고정콤전극을 전기적으로 연결하는 도전층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  11. 제6 항에 있어서,
    상기 스테이지부, 상기 스테이지부 구동부, 상기 제1지지부, 상기 제2지지부, 상기 제1지지부 구동부는 하나의 SOI 기판으로 제조된 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1토션스프링은 멘더 스프링인 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  13. 제1 방향으로 시이소 운동하는 스테이지부;
    상기 스테이지부의 시이소 운동을 지지하는 제1 지지부;
    상기 스테이지의 상기 제1방향의 마주보는 양측에서 바깥쪽으로 연장된 제1구동 콤전극과, 상기 제1구동 콤전극과 대면하는 상기 제1지지부에서 상기 제1구동콤전극과 교호적으로 배치되게 연장된 제1고정콤전극을 구비하는 스테이지부 구동부;
    상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 상기 제1 지지부가 시이소 운동하도록 상기 제1 지지부를 지지하는 제2 지지부; 및
    상기 제1 지지부에 설치된 제2 구동 콤전극과, 상기 제2 구동 콤전극에 대응되게 형성된 제2 고정 콤전극을 구비하는 제1 지지부 구동부;를 구비하며,
    상기 제1 및 제2 구동콤전극은 상기 스테이지부와 같은 제1레벨에 형성되며, 상기 제1 및 제2 고정콤전극은 수직면에서 상기 제1 및 제2 구동콤전극과 겹치지 않게 상기 스테이지 보다 낮은 제2레벨과 상기 스테이지 보다 높은 제3레벨에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 스테이지부는:
    상기 제1구동콤전극이 형성되는 연결부와, 상기 연결부 내에 형성된 스테이지를 구비하는 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 스테이지는:
    원형 플레이트 형상인 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 연결부는:
    상기 스테이지가 그 내측에 연결하는 타원형 띠인 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
  17. 제13 항에 있어서, 상기 제1 지지부는:
    상기 스테이지부의 양측으로부터 상기 제2 방향에 나란하게 연장되는 한 쌍의 제1 토션스프링; 및
    상기 제1 토션스프링 각각이 연결되는 상호 나란한 한 쌍의 제1 부분과, 상기 제2 방향에 나란하게 연장되는 한 쌍의 제2 부분을 가지며, 상기 제1토션스프링이 연결된 제1실리콘층과, 상기 제1고정콤전극이 각각 제2레벨 및 제3레벨에서 연결된 제2실리콘층 및 제3실리콘층과, 상기 제1실리콘층 및 상기 제2실리콘층 사이 의 제1절연층 및 상기 제1실리콘층 및 상기 제3실리콘층 사이의 제2절연층으로 이루어진 4각 테두리형 운동 프레임;을 구비하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 제2 지지부는:
    상기 제1 지지부의 제2 부분의 각각으로부터 상기 제1 방향으로 연장된 한 쌍의 제2 토션스프링과, 상기 제2 토션스프링이 연결되는 나란한 한 쌍의 제2 부분과 상기 제1 방향에 나란하게 연장되는 한 쌍의 제1 부분을 가진 4각 테두리형 고정 프레임;을 구비하며,
    상기 고정프레임 및 상기 제2토션스프링은 각각 상기 제1실리콘층, 상기 제2실리콘층, 제3실리콘층, 상기 제1 및 제2절연층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  19. 제18 항에 있어서, 제1지지부 구동부는:
    상기 운동프레임으로부터 상기 제2토션스프링과 나란하게 상기 제1레벨에서 연장된 제1연장부재를 구비하며,
    상기 제2구동콤전극은 상기 제1연장부재으로부터 마주보는 상기 제2지지부의 제1부분 방향으로 연장되며,
    상기 제2고정콤전극은 상기 제2 지지부의 제2실리콘층 및 제3실리콘층으로부터 각각 상기 제1연장부재에 대응되게 연장된 제2연장부재으로부터 연장되게 형성된 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2구동콤전극은 상기 제2토션스프링의 제1실리콘층을 통해서 통전되며,
    상기 고정프레임의 제2실리콘층 및 제3실리콘층은 상기 제1방향 및 상기 제2방향의 양방향으로 구별되게 전압을 인가하도록 각각 4개의 전기적 절연부가 형성되어 있으며,
    상기 운동프레임의 제2실리콘층 및 제3실리콘층에는 상기 제2토션스프링의 제2 및 제3실리콘층으로부터의 전압이 구별되게 인가되도록 각각 2개의 전기적 절연부가 형성된 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 연결부의 내측에는 제3구동콤전극이 더 형성되어 있으며,
    상기 제1지지부의 하부에는 제1베이스가 더 형성되어 있으며,
    상기 제1베이스 상에는 상기 제3구동콤전극과 대응되는 제3고정콤전극이 형성된 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 제1베이스 상에는 대응되는 제1고정콤전극과 제3고정콤전극을 전기적으로 연결하는 도전층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  23. 제20 항에 있어서,
    상기 연결부의 내측에는 제3구동콤전극이 더 형성되어 있으며,
    상기 제1지지부의 상부에는 제2베이스가 더 형성되어 있으며,
    상기 제2베이스 하부에는 상기 제3구동콤전극과 대응되는 제3고정콤전극이 형성된 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 제2베이스 상부에는 대응되는 제1고정콤전극과 제3고정콤전극을 전기적으로 연결하는 도전층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  25. 제18 항에 있어서,
    상기 스테이지부, 상기 스테이지부 구동부, 상기 제1지지부, 상기 제2지지부, 상기 제1지지부 구동부는 하나의 SOI 기판으로 제조된 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  26. 제13 항에 있어서,
    상기 제1토션스프링은 멘더 스프링인 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  27. 제1실리콘층, 절연층 및 제2실리콘층이 순차적으로 이루어진 제1기판을 사용 하여, 상기 제2실리콘층을 식각하여 4각 테두리형의 운동프레임 부분과, 상기 운동프레임의 마주보는 내측에 제1방향으로 연장된 제1고정콤전극과, 상기 운동프레임 부분을 포위하는 4각 테두리형의 고정프레임 부분과, 상기 운동프레임 부분과 상기 고정프레임 부분을 제1방향으로 연결하는 제2토션스프링 부분과, 상기 고정프레임 부분으로부터 상기 제2토션스프링 부분과 나란한 제2부분과, 상기 제2부분으로부터 상기 제2토션스프링 부분으로 연장된 제2고정콤전극을 형성하는 제1단계;
    글래스기판의 마주보는 양측 중앙부 및 다른 양측에 각각 전극패드를 형성하는 제2단계;
    상기 글래스기판에서, 상기 고정프레임 부분의 내측 영역을 식각하는 제3단계;
    상기 글래스 기판의 상부에 상기 제1기판의 제2실리콘층을 본딩하는 제4단계;
    상기 제1실리콘층 상에서 상기 고정프레임 부분에 해당되는 영역에 전극패드를 형성하는 제5단계;
    상기 제1실리콘층을 식각하여 스테이지부, 상기 스테이지부의 양측에 상기 제1고정콤전극과 엇갈리게 형성된 제1구동콤전극, 상기 운동프레임 부분, 상기 운동프레임 부분 및 상기 스테이지부 사이를 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 연결하는 제1토션스프링, 상기 고정프레임 부분, 상기 제2토션스프링 부분, 상기 운동프레임으로부터 상기 제2토션스프링 부분 및 상기 제1부분 사이로 연장된 제2부분, 상기 제2부분으로부터 연장되어 상기 제2고정콤전극과 엇갈리게 형성된 제2 구동콤전극을 형성하는 제6단계;
    상기 노출된 절연층을 식각하는 제7단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터 제조방법.
  28. 제27 항에 있어서,
    상기 제1기판은 SOI 기판인 것을 특징으로 하는 액츄에이터의 제조방법.
  29. 제27 항에 있어서, 상기 제1단계는:
    상기 고정프레임의 제2실리콘층에 상기 제1방향 및 상기 제2방향의 양방향으로 각각 구별되게 전압을 인가하도록 4개의 전기적 절연부를 형성하는 단계; 및
    상기 운동프레임의 제2실리콘층에 상기 제2토션스프링의 제2실리콘층으로부터의 전압이 구별되게 인가되도록 2개의 전기적 절연부를 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터의 제조방법.
  30. 제27 항에 있어서, 상기 제4단계는:
    상기 전극패드가 상기 고정프레임 부분으로부터 바깥쪽으로 노출되게 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터의 제조방법.
  31. 제27 항에 있어서, 상기 제4단계는:
    상기 제1실리콘층 및/또는 상기 글래스기판을 CMP 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터의 제조방법.
  32. 제1실리콘층, 절연층 및 제2실리콘층이 순차적으로 이루어진 제1기판을 사용하여, 상기 제2실리콘층을 식각하여 4각 테두리형의 운동프레임 부분과, 상기 운동프레임의 마주보는 내측에 제1방향으로 연장된 제1고정콤전극과, 상기 운동프레임 부분을 포위하는 4각 테두리형의 고정프레임 부분과, 상기 운동프레임 부분과 상기 고정프레임 부분을 제1방향으로 연결하는 제2토션스프링 부분과, 상기 고정프레임 부분으로부터 상기 제2토션스프링 부분과 나란한 제2부분과, 상기 제2부분으로부터 상기 제2토션스프링 부분으로 연장된 제2고정콤전극, 상기 구동프레임의 내부에 제1방향으로 제3고정콤전극을 형성하는 제1단계;
    글래스기판의 마주보는 양측 중앙부 및 다른 양측에 각각 전극패드를 형성하고, 상기 제1고정콤전극 및 상기 제3고정콤전극 사이를 연결하는 도전층을 형성하는 제2단계;
    상기 글래스기판에서, 상기 고정프레임 부분 및 상기 운동프레임 부분 사이의 상부를 식각하되, 그 하부는 연결되게 식각하는 제3단계;
    상기 글래스 기판의 상부에 상기 제1기판의 제2실리콘층을 본딩하는 제4단계;
    상기 상기 글래스기판의 하부를 CMP 하여 상기 고정프레임 부분에 부착된 부분과, 상기 운동프레임 부분에 부착된 부분을 분리하는 제5단계;
    상기 제1실리콘층 상에서 상기 고정프레임 부분에 해당되는 영역에 전극패드 를 형성하는 제6단계;
    상기 제1실리콘층을 식각하여 스테이지 및 상기 스테에지를 내측에 포함하는 연결부를 포함하는 스테이지부, 상기 연결부의 외측에 상기 제1고정콤전극과 엇갈리게 형성된 제1구동콤전극, 상기 연결부의 내측에 상기 제3고정콤전극과 엇갈리게 형성된 제3구동콤전극, 상기 운동프레임 부분, 상기 운동프레임 부분 및 상기 연결부 사이를 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 연결하는 제1토션스프링, 상기 고정프레임 부분, 상기 제2토션스프링 부분, 상기 운동프레임으로부터 상기 제2토션스프링 부분 및 상기 제2부분 사이로 연장된 제1부분, 상기 제1부분으로부터 연장되어 상기 제2고정콤전극과 엇갈리게 형성된 제2구동콤전극을 형성하는 제7단계;
    상기 노출된 절연층을 식각하는 제8단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터 제조방법.
  33. 제32 항에 있어서,
    상기 제1기판은 SOI 기판인 것을 특징으로 하는 액츄에이터의 제조방법.
  34. 제32 항에 있어서, 상기 제1단계는:
    상기 고정프레임의 제2실리콘층에 상기 제1방향 및 상기 제2방향의 양방향으로 각각 구별되게 전압을 인가하도록 4개의 전기적 절연부를 형성하는 단계; 및
    상기 운동프레임의 제2실리콘층에 상기 제2토션스프링의 제2실리콘층으로부터의 전압이 구별되게 인가되도록 2개의 전기적 절연부를 형성하는 단계;를 더 포 함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터의 제조방법.
  35. 제32 항에 있어서, 상기 제4단계는:
    상기 전극패드가 상기 고정프레임 부분으로부터 바깥쪽으로 노출되게 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터의 제조방법.
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