TW200848781A - Micro oscillating device and micro oscillating device array - Google Patents

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TW200848781A
TW200848781A TW097110994A TW97110994A TW200848781A TW 200848781 A TW200848781 A TW 200848781A TW 097110994 A TW097110994 A TW 097110994A TW 97110994 A TW97110994 A TW 97110994A TW 200848781 A TW200848781 A TW 200848781A
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micro
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driving
frame
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TW097110994A
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Osamu Tsuboi
Norinao Kouma
Hiromitsu Soneda
Hisao Okuda
Yoshihiro Mizuno
Tsuyoshi Matsumoto
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Fujitsu Ltd
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Description

200848781 九、發明說明: L發明所屑技術領織j 發明領域 加速度感 動部分的 5 本發明是關於微振動裝置,例如微鏡裝置、 測器、角速度感測器以及具有細微移動部分或振 振動裝置。本發明也是關於微振動裝置陣列。 發明背景 細年内,在許多技術領域内正作出努力使得到具 10 有由微機械加工技術形成的一微結構之裝置之實於廣用 此等裝置包括微鏡裝置、加速度感測器、角速度感測器以 及其内具有細微移動部分或振動部分的其他微振動襄置。 微鏡裝置被用於光碟技術以及光學通訊技術之領域(例 如,做為-反光裝置)。加速度感測器及角速度感測器適用 15於被併人行動電話㈣錄影機及照相機之照相機震動校 正、汽車導航系統、氣囊釋放時序控制系統、汽車及機器 人之姿勢控制等之領域。該等微振動裝置一般包括一固定 部分、-移動部分以及連接該固定部分與該移動部分的一 連接部分。例如,該等微振動裝置在Jp_A_2〇〇3_i97〇〇、 20 JP-A-2004-341364及 JP-A_2006_72252 内被揭露。 微振動裝置-般使用一靜電致動器作為它們的驅動機 制以產生-驅動力。該驅動力由當一電壓被施加在一對電 極之間時的-靜電吸引提供。該靜電致動器之一問題是, 當電壓被施加時,由該電極對形成的一電場可能泡漏到該 200848781 致動器外。例如,已經知道電場洩漏易於發生在梳-齒形靜 電致動器内。 在兩個微振動裝置彼此靠近設置之一情形下,來自一 靜電致動器的電場洩漏可能對相鄰的微振動裝置之驅動特 5 性產生不利的影響。例如,在包括多個以一維或二維方式 排列的微鏡裝置(即,微振動裝置)的一微鏡裝置陣列内,來 自一微鏡裝置之靜電致動器的電場洩露可能對其他相鄰的 微振動裝置之驅動特性產生不利的影響。為了消除由微鏡 裝置陣列(微振動裝置陣列)内的電場洩露引起的驅動特性 10 之不利的影響,該等微鏡裝置(該等微振動裝置)必須彼此隔 開一足夠大的間距。換言之,電場洩露是當在微振動裝置 陣列内努力增加裝置密度而產生的問題。 t發明内容】 發明概要 15 本發明已在以上所描述的情況下被提出,因此本發明 之一目的是提供一種適用於減少洩漏到該裝置之外部的電 場的微振動裝置及微振動裝置陣列。 本發明之一第一層面提供一種微振動裝置,該微振動 裝置包括:至少一框架;具有用於施加一參考電壓的一第 20 一驅動電極的一振動部分;將該框架與該振動部分彼此連 接的一連接部分,從而定義該振動部分之一振動動作之一 軸;以及一第二驅動電極,固定到該框架且與該第一驅動 電極協作以產生該振動運動之一驅動力。該第一驅動電極 具有彼此分開且在與該軸交叉的一方向内延伸的一第一端 200848781 外^及一第二端外延。該第二驅動電極位於該第一端外 延與該第二端外延之間的一間隔内。該第-端外延料第 延伸方向内是由該第-驅動電極及該第 -鶴,極組成_動_之結_ 5 10 15 關於該振動部分的一軸。 丨刀°亥軸疋 :發明之微振動裝置可藉由在該第一驅動電極 -驅動電極之間施加1壓而被_。_地,當摔料 ΓΓ料,,參鮮—驅動電 ^例如’該參考電壓是一地電麼。在此情 考電壓高的一預定 、 比°亥茶 一 .、、、电壓被施加給該第二驅動電極以在 W一驅動電極與該第二驅動電極之間產生-靜電吸引。 猎由使用該靜電吸引為驅動力,可能使該振動部分進行一 、動運動即進仃—旋轉位移。藉由控制該參考電壓細亥 =2之間的電壓差值,可能控制該靜電吸引,從岐 制该振動部分之旋轉位移之量。 山&成該微振動裝置内的該第—驅動電極之部分的該第 别= 及該第二料縣該軸之延伸方向⑽供驅動機 二(二弟-驅動電極及該第二驅動電極)之結構内的最外部 刀口亥軸疋關於該振動部分的一軸。此外,當該裝置運作 時=考電壓(例如,一地電壓)被施加給包括該第-端外延 及端外延的該第一驅動電極。該第二驅動電極位於 一二:端外延與该第二端外延提供的-特定結構之間的 刀距離内。因此,當高於該參考電壓的一預定驅動電 堅在破置運作期間自該第二驅動電極產生一電場時,該電 20 200848781 場可能被該第一驅動電極内的該第一端外延及該第二端外 延吸收(換言之,自該第二驅動電極產生的電場不可能洩漏 到超出該第一端外延及該第二端外延的該驅動機制外 部)。因此,當裝置運作時,該微振動裝置適用於減少電場 5 洩漏到裝置外部。所描述的此一微振動裝置適用於組成具 有一高裝置密度的一微振動裝置陣列。 依據本發明之第一層面的微振動裝置可進一步包括: 一附加框;一附加連接部分,將該框架與該附加框連接且 定義了在與該框架之振動運動之軸交叉的一方向内延伸的 10 一附加軸;以及一驅動機制,用於產生該框架之該振動運 動之一驅動力。本發明之微振動裝置可以是具有以上配置 的一雙軸可移動裝置。 較佳地,該第一驅動電極可包括以該第一端外延延伸 的一方向内提供的一間隔彼此平行地自該第一端外延延伸 15 向該第二端外延的多個電極齒,以及以該第二端外延延伸 的一方向内提供的一間隔彼此平行地自該第二端外延延伸 向該第一端外延的多個電極齒。此外,該第二驅動電極可 包括沿著該第一端外延及該第二端外延延伸的一臂、以該 臂延伸的一方向内提供的一間隔彼此平行地自該臂延伸向 20 該第一端外延的多個電極齒以及以該臂延伸的一方向内提 供的一間隔彼此平行地自該臂延伸向該第二端外延的多個 電極齒。以上用於該驅動機制的此一配置適用於減少電場 洩漏到該驅動機制之外部,即用於減少電場洩漏到裝置之 外部。除此之外,該配置減少了所謂的牽入現象。因此, 200848781 該配置適用於獲得該振動部分之一大量的旋轉位移。 較佳地,該第一驅動電極可包括以該軸延伸的該方向 内提供的一間隔彼此平行地延伸向該第二驅動電極的多個 電極齒。該第一端外延及該第二端外延提供該第一驅動電 5 極内的兩末端的電極齒。該第二驅動電極可包括以該轴延 伸的該方向内提供的一間隔彼此平行地延伸向該第一驅動 電極的多個電極齒。以上用於該驅動機制的此一配置適用 於減少電場洩漏到該驅動機制之外部,即用於減少電場洩 漏到裝置之外部。 10 較佳地,該振動部分可進一步包括一可移動作用部分 以及一第一遮蔽電極部分。該第一遮蔽電極部分位於該可 移動作用部分與該第二驅動電極之間。該第一遮蔽電極部 分是用於吸收趨向於洩漏到該驅動機制外部的一電場或者 已:¾漏到該驅動機制外部的一電場的一部分,因此該第一 15 遮蔽電極部分被提供(例如)一地電壓。該微振動裝置可自具 有一層壓結構的一材料基材獲得,該層壓結構由一第一導 電層、一第二導電層以及該第一導電層與該第二導電層之 間的一絕緣層組成。在此情況下,例如,該可移動作用部 分是在該第一導電層内形成的一部分,而該第二驅動電極 20 及該第一遮蔽電極部分是在該第二導電層内形成的部分。 較佳地,該微振動裝置可進一步包括透過一絕緣層結 合到該臂的一第二遮蔽電極部分。該第二遮蔽電極部分是 用於吸收趨向於洩漏到該驅動機制外部的一電場的一部 分,因此該第二遮蔽電極部分被提供(例如)一地電壓。如以 9 200848781 上的此一配置用於減少電場洩漏到該驅動機制外部是較佳 的,即用於減少電場洩漏裝置外部。該微振動裝置可自具 有一層壓結構的一材料基材獲得,該層壓結構由一第一導 電層、一第二導電層以及該第一導電層與該第二導電層之 5 間的一絕緣層組成。在此情況下,例如,該第二遮蔽電極 部分在該第一導電層内形成的一部分,而該臂在該第二導 電層内形成的一部分。 較佳地,該框架包括一框架主體以及一第三遮蔽電極 部分。該第三遮蔽電極部分是用於吸收已洩漏到該驅動機 10 制外部的一電場的一部分,因此該第三遮蔽電極部分被提 供(例如)一地電壓。定義了該裝置之外邊界的框架具有一第 三遮蔽電極部分之配置用於減少電場洩漏到該裝置外部是 較佳的。該微振動裝置可自具有一層壓結構的一材料基材 獲得,該層壓結構由一第一導電層、一第二導電層以及該 15 第一導電層與該第二導電層之間的一絕緣層組成。在此情 況下,例如,該第一驅動電極及該第三遮蔽電極部分在該 第一導電層内形成’而該第二驅動電極及該框架主體在該 第二導電層内形成。 較佳地,該第一、該第二及該第三遮蔽電極部分以及 20 該第一驅動電極可彼此電氣連接。依據以上的此一配置, 當該裝置運作時,該參考電壓不僅被提供給該第一驅動電 極而且被提供給該等遮蔽電極部分中的每個。 較佳地,該框架主體可包括第四遮蔽電極部分。該第 四遮蔽電極部分是用於吸收已洩漏到該驅動機制外部的一 10 200848781 電場的一部分,因此該第四遮蔽電極部分被提供(例如)一地 電壓。定義了該裝置之外邊界的框架具有一第四遮蔽電極 部分之配置用於減少電場洩漏到該裝置外部是較佳的。 較佳地,該第一、該第二、該第三及該第四遮蔽電極 5 部分以及該第一驅動電極可彼此電氣連接。依據以上的此 一配置,當該裝置運作時,該參考電壓不僅被提供給該第 一驅動電極而且被提供給該等遮蔽電極部分中的每個。 本發明之一第二層面提供包括依據本發明之第一層面 的多個微振動裝置的一微振動裝置陣列。此一微振動裝置 10 陣列適用於獲得一高裝置密度。 較佳地,該等微振動裝置内的該等轴可彼此平行。較 佳地,該參考電壓被共同施加給該等微振動裝置内的該等 振動部分之該等第一驅動電極,而一電壓被個別地施加給 每個微振動裝置内的第二驅動電極。 15 圖式簡單說明 第1圖是依據本發明之一第一實施例的一微振動裝置 之一平面圖; 第2圖是第1圖中的該微振動裝置之一部分未被描述的 平面圖; 20 第3圖是沿著第1圖中的直線III-III截取的一截面圖; 第4圖是沿著第1圖中的直線IV-IV截取的一放大的截 面圖; 第5圖是沿著第1圖中的直線V-V截取的一放大的截面 圖; 11 200848781 第6圖是沿著第1圖中的直線VI-VI截取的一放大的截 面圖; 第7圖是沿著第1圖中的直線III-III截取的一載面圖,顯 示了操作期間的一狀態; 5 第8圖顯示了用於製造第1圖中的該微振動裝置之一方 法内的幾個步驟; 第9圖顯示了在第8圖中的步驟之後的步驟; 第10圖是一罩幕圖案之一平面圖; 第11圖是另一罩幕圖案的一平面圖; 10 第12圖顯示了依據本發明之一第二實施例的一微振動 裝置陣列; 第13圖是沿著第12圖中的直線XIII-XIII截取的一放大 的部分截面圖; 第14圖是依據本發明的一第三實施例的一微振動裝置 15 陣列之一部分平面圖; 第15圖是被包括在第14圖中的微振動裝置陣列内的一 微振動裝置之一平面圖; 第16圖是第15圖中的微振動裝置之一部分未被描述的 平面圖; 20 第17圖是沿著第15圖中的直線XVII-XVII截取的一放 大的截面圖; 第18圖是沿著第1圖中的直線XVIII-XVIII截取的一放 大的截面圖; 第19圖是沿著第15圖中的直線XIX-XIX截取的一放大 12 200848781 的截面圖; 第20圖是沿著第15圖中的直線XX-XX截取的一放大的 截面圖; 第21圖是依據本發明之一第四實施例的一微振動裝置 5 之一平面圖; 第22圖是第21圖中的微振動裝置之一部分未被描述的 平面圖; 第23圖是沿著第21圖中的直線ΧΧΠΙ_ΧΧΙΙΙ截取的一截 面圖; 1〇 第24圖是沿著第21圖中的直線XXIV-XXIV截取的一放 大的截面圖;以及 第25圖顯示了依據本發明之一第五實施例的一微振動 裝置陣列。 t jiT ^ 15較佳實施例之詳細說明 第1圖至第6圖顯示了依據本發明之一第一實施例的一 微振動裝置Xl。第1圖是該微振動裝置XI之一平面圖。第2 圖是該微振動裝置XI之一部分未被描述的平面圖。第3圖是 〉告著第1圖中的直線III-III截取的截面圖。第4圖至第6圖分 別是沿著第1圖中的直線IV-IV、V-V以及VI-VI截取的放大 的截面圖。 该微振動裝置XI包括一振動部分10、一框架21、一對 連接部分22、~驅動電極23及一遮蔽電極部分24。在本實 施例中’該裝置x是一微鏡裝置。該微振動裝置XI藉由大 13 200848781 量微機械加工技術(例如,赃竭支術)由—絕緣層上覆石夕 (SOI)晶圓提供的-材料基材製造。該材料基材具有由一第 -石夕層及-第二糾及該等㈣之__絕緣層組成的一 層壓結構。每個石夕層透過摻雜雜質而具有一預定導電性。 5該微振動裝置XI内以上提到的部分主要在該第—石夕層及/ 或該第二石夕層内形成。出於說明清楚之目的,剖面線被提 供在第1圖中的在該第-石夕層内形成的部分上且對於圖式 之觀察者而言隱緣層更高。在第2圖中,所示的結構在該 微振動裝置XI内的第二矽層内形成。 10 隸動部分1G包括—地區11、-驅動電極12、-樑13 及一遮蔽電極部分14。 該地區11是在該第一石夕層内形的成的一部分且具有被 提供能夠反射光的-鏡表面lla的一表面。該地㈣及該鏡 表面11a組成依據本發明的一可移動作用部分。第i圖中對 15該地區U或可移動作用部分指示的長度^是(例如)2〇至 300 μηι 〇 该驅動電極12是在該第一石夕層内形成的 一部分且包括 、對# 12Α、12Β、多個電極齒12a以及多個電極齒⑶。該 等臂12A、12B在第1圖中所示的箭頭〇指示的方向内彼此平 20行^乍為依據本發明的第一端外延及第二端外延。如第牖 及第4圖中所不,該等電極齒12a以該臂12八延伸的方向内提 供的-間隔彼此平行地自f 12八延伸向臂12B。該等電極齒 12b以該臂12B延伸的方向内提供的—間隔彼此平行地自臂 12B延伸向臂12A。該驅動電極12是當操作該微振動裝置幻 14 200848781 時被施加一預定參考電壓(例如’一地電壓)的部分。如以上 所描述的驅動電極12作為依據本發明的第一驅動電極。 樑13是在該第一矽層内形成的一部分且連接該地區u 與该驅動電極12。 5 如第2圖中所示,該遮蔽電極部分14是在第二矽層内形 成的一部分且透過一絕緣層15結合到該驅動電極12,如第5 圖中所示。該遮蔽電極部分14及該驅動電極12透過穿過該 絕緣層15的導電介層16彼此電氣連接。所描述的遮蔽電極 部分14作為依據本發明的第一遮蔽電極部分。 10 如第3圖及第6圖中所示,例如,該框架21具有一層壓 結構,該層壓結構包括在第一矽層内形成的一第一層塊 21a、在第二矽層内形成的一第二層塊21b以及該第一層塊 21a與該第二層塊21b之間的一絕緣層21c。如第1圖中所 示’該第一層塊21a是部分包圍該振動部分10的一遮蔽電極 15 部分21a’。該遮蔽電極部分21a,作為依據本發明的第三遮蔽 電極部分。該第二層塊21b是整體包圍該振動部分1〇的一框 木主體且也是一遮蔽電極部分21b’。該遮蔽電極部分2ib, 作為依據本發明的第四遮蔽電極部分。如第6圖中所示,該 第一層塊21a及該第二層塊21b透過穿過該絕緣層21c的導 20 電介層21d彼此電氣連接。 如第1圖中所示,該等連接部分22中的每個由兩個扭力 桿22a提供。每個扭力桿22a是在該第-石夕層内形成的一部 分、與該振動部分10之樑13以及該框架21之該第一層塊叫 連接,從而將該振料分贼該框架21連接在—起。該扭 15 200848781 力桿22a提供該樑13與該第一層塊21a之間的電氣連接。該 專連接部分22的每個内的兩扭力桿22a彼此隔開一間隙,該 間隙自該框架21向著該振動部分1〇逐漸增加。如第3圖中所 示,在一裝置厚度方向Η内,該等扭力桿22a比該振動部分 5 10薄且比該框架21之第一層塊21a薄。所描述的該對連接部 分22定義了該振動部分1〇(即該地區n)之振動動作之一軸 A1。e亥軸A1與弟1圖中的箭頭d指示的方向垂直(即,與該 驅動電極12之該等臂12八、12B延伸的方向垂直),且較^地 經過或靠近該振動部分1〇之重心。該等連接部分22(各自包 H)括兩扭力桿22a,料之間的間隙自該框架21向該地區收 漸增加)適用於減少對該地區n之振動動作不需要的位移 分量之產生。 15 20 成笔極23是在該步一吵糟 内形成的-部分且由-臂23A、^電極齒23叫及多個電 極齒23b組成。該臂23A在第!圖中的箭頭D指示的方向内延 伸。該等電極齒2加該臂23A延伸的方向啸供的一間隔 彼此平行地自該臂23A延伸向該_電極i2m兮等 電極齒23_㈣23缝㈣方_提㈣-_彼料行 地自該臂23A延伸向該驅動電極12之臂。 該遮蔽電極部分μ是在第—石夕層内形成的—部分,且 如第4圖中所示透過該絕緣層Μ結合到該驅動電極η之臂 23A。該箱電極部分24與該_電極23彼此電氣隔開。如 第1圖中所示,該遮蔽電極部分24是連續至且與該框架此 弟-層塊2U(遮蔽電極部她,)電氣連接。所描述的遮蔽 16 200848781 電極部分24作為依據本發明的第二電極部分。 在該微振動裝置XI内,一對驅動電極12、23組成一驅 動機制(即,一致動器)以產生移動該振動部分1〇所需的一驅 動力。在該驅動機制内,該驅動電極12之該等臂12A、12B(第 5 一端外延及第二端外延)在與該軸A1垂直的一方向彼此以 一間隔延伸。該等臂12A、12B(即,一對端外延)在該軸A1 之延伸方向内提供由該等驅動電極12、23組成的驅動機制 之結構内的最外部分,該軸A1是關於該振動部分1〇的一 轴如弟1圖及弟4圖中所示,该驅動電極23被提供在如以 1〇上所描述的該等臂12A、12B之間的一分隔距離以内。例 如,該分隔距離L2是10至300 μιη。 當操作該微振動裝置XI時,一預定參考電壓被施加給 ΰ亥振動部分1〇之驅動電極12,如先前所描述的。將參考電 位施加給該驅動電極12可透過該框架21之該第一層塊 15 21a、該等連接部分22之扭力桿22a以及該振動部分⑺之樑 13達成。例如,該參考電壓是一地電壓且較佳地被維持在 一位定位準。接著藉由施加比該參考電壓更高的一驅動電 壓給該驅動電極23,在驅動電極12、23之間產生一靜電吸 弓丨(在該等電極齒12a、23a之間與該等電極齒12b、23b之 20 間)。當驅動電極12、23之間的靜電吸引等於或大於一預定 位準時,該驅動電極12被牵引向該驅動電極23。因此,該 振動部分1〇(即,該地區11)關於該軸A1振動運動,進行一 旋轉位移至靜電吸引被該被扭曲的連接扭力桿22a之總的 扭轉阻力平衡的一角度。當平衡時,該等驅動電極12、23 17 200848781 到達(例如)弟7圖中所描述的方向之一狀態。此一振動動作 内的旋轉位移之量可藉由改變被施加給該驅動電極23的電 壓之量而被控制。當該等驅動電極12、23之間的靜電吸引 被關閉時,該等扭力桿22a中的每個返回到其自然狀態,從 5而允許該振動部分1〇(即,地區11)到達(例如)第3圖中所描 述的方向之一狀態。透過該振動部分1〇(即,該地區丨丨的) 之振動驅動,如所描述,可能改變被提供在該地區n上的 鏡表面11a反射的光之光反射方向。
組成該微振動裝置XI内的驅動電極12之部分的臂 1〇 12A、12B在該軸A1之延伸方向内提供由驅動電極12、23 組成的驅動機制之結構内的最外部分,_A1是關於該振 動部分_ —軸。此外,當該裝置運料,-參考電壓(例 如,一地電壓)被施加給包括該等臂12A、12B的驅動電極 12。該驅動電極23被提供在該等臂以、12B之間的一分隔 15距離L2内,如以上所描述的。因此,當高於該參考電壓的 預疋驅動私壓在裝置操作期間自該驅動電極23產生一電 場時,該電場可能被該驅動電極12之該等臂i2A、i2B吸收 (換言之,自該驅動電極23產生的電場不可能泡漏到超出該 等’ 12A 12B的驅動機制外部)。因此,該微振動裝置'I 2〇適用於減少在裳置操作期間浪漏到該裳置外部的電場。當 製造具有一高裝置密度的微振動裳置陣列時,所描述的微 振動裝置X1是較佳的。在該微振動裳置陣列内,多個微振 動裝置XI可以-維方式或二維方式排列。 依據該微振動裳置X1,該驅動電極12、該振動部分10 18 200848781 之遮蔽電極部分14、該框架21之遮蔽電極部*21a,、2lb,(該 第一層塊21a及該第二層塊2ib)及該遮蔽電極部分24彼此 電氣連接。因此,當該裝置運作時,不僅該驅動電極12而 且該遮蔽電極部分14、21^、2113,、24被提供該參考電壓(例 5如,一地電壓)。因此,當高於該參考電壓的一預定驅動電 壓在裝置運作時自該驅動電極23產生至(例如)該地區11的 一電場時,該電場可能被該遮蔽電極部分14吸收(換言之, 該電場不可能到達該地區u,例如,超出該遮蔽電極部分 14)。同樣地,當該裝置運作時自該驅動電極23產生的電場 10可能被該遮蔽電極部分21a’吸收(換言之,電場不可能洩漏 到超出該框架21之遮蔽電極部分2ia,的裝置外)。除此之 外^ 置運作時自該驅動電極23產生的電場可能被該 遮蔽電極部分21b,吸收(換言之,電場不可能洩漏到超出該 框架21之遮蔽電極部分21b’的裝置外)。再者,當裝置運作 15時自該驅動電極23之電極齒23&產生的朝向(例如)該驅動電 極12之該臂12B的電場以及當裝置運作時自該驅動電極23 之電極齒23b產生的朝向(例如)該驅動電極12之該臂12A的 電%可也被该遮敝電極部分24吸收。該等電場吸收之影塑 也幫助減少洩漏到裝置外部的電場。 20 除此之外,依據該微振動裴置XI,該驅動電極12(是該 驅動機制内的兩驅動電極中的一者)之電極齒12&、12b與該 軸A1平行延伸,而該驅動電極23(是該驅動機制内的兩驅動 電極中的另一者)之電極齒23a、23b與該軸A1平行延伸。此 一配置對於有效地產生該振動部分10關於該軸人丨之振動運 19 848781 動所需的驅動力是較佳的。 方法二圖及=9圖顯示了—種用於製造該微振崎置XI的 工技術额振動裝置X1如何可透過大量微機械加 面十 、例子。第8圖及第9圖顯示了-連串截 地巴L 了弟9⑷圖中所示的各個部分之-製造流程,即- 框架F1、F2、連接部分CM及-組電細、E2。 壓結構::::連串製造操作製造的-材料晶圓(具有層 人 ® )之夕個截面收集的片段截面之-概念性 10 15 二一以形成單個微振動裝置。地區1表示地區“之部分。 表丁‘13且被顯示為該樑13之_橫截面。各自表示框架 :的框架FI、F2被顯示為該框架21之橫截面。表示連接部 刀22的連接部分C1被顯示為在扭力桿22a延伸的方向内截 取的一截面。表示連接部分22的連接部分C2_示為扭力 桿22a之一橫截面。表示該驅動電極12之部分的電極E1被顯 示為該等電極齒12a、12b之一橫截面。表示該驅動電極23 之部分的電極E2被顯示為該等電極齒23a、23b之一橫截面。 當製造該微振動裝置XI時,首先準備第8(4圖中所示 的一材料基材100。該材料基材100是具有一層壓結構的一 SOI晶圓,該層壓結構包括矽層1〇卜102以及該等石夕層1〇1、 20 102之間的一絕緣層103。雖然未在圖中顯示,但是導電介 層16、21d已經形成。該等石夕層101、102由摻雜雜質的導電 矽材料製造。該雜質可以是如硼的一P-型雜質或者如碟及 銻此類的一η-型雜質。例如,該絕緣層103由氧化石夕製造。 該矽層101具有一(例如)10至100 μπι的厚度,該矽層1〇2具有 20 200848781 一(例如)50至500 μηι的厚度,以及該絕緣層具有一(例如)〇.3 至3 μιη的厚度。 接著,如第8(b)圖中所示,一鏡表面11 a在該石夕層 上形成。特別地,當形成該鏡表面11a時,首先(例如 5 之膜(50 nm),接著(例如)一Αιι之膜(200 nm)藉由濺散在該 矽層101上而形成。接著,該等金屬膜透過一預定光罩被依 次地蝕刻以形成鏡表面11 a之圖案。A11之蝕刻劑可以是峨化 鉀-碘水溶液。Cr之蝕刻劑可以是硝酸鈽餒水溶液。 接著’如第8(c)圖中所示,一氧化物膜圖案11〇及一抗 ίο餘層圖案Hi形成在該石夕層ιοί上以及一氧化物膜圖案112 形成在該矽層102上。該氧化物膜圖案110具有第1〇圖中所 示的一圖案以形成需在該石夕層101上形成的振動部分1〇(包 括地區L、樑B以及電極E1)、該框架21之部分(包括該等框 架FI、F2)以及該遮蔽電極部分24。該抗蝕層圖案η丨具有 15用於形成該等連接部分22(包括連接部分Cl、C2)的一圖 案。該氧化膜圖案112具有第U圖中所示的一圖案以形成該 框架之部分(包括框架n、F2)、該驅動電極23(包括電極 E2)及該遮蔽電極部分14。 接著,如第_圖中所示,DRIE(深反應離子姓刻)之蝕 20刻對該石夕層101執行到-預定深度,使用該氧化物膜圖案 110及該抗㈣圖案111提供的罩幕。該預定深度是等於該 等連接部分cn、C2之厚度的-深度,例如5卿。在該drie 步驟中,若一波希法被使用,則良好的非等向性餘刻可被 執行,其中藉由使用SF6氣體的钱刻以及藉由使用明氣體 21 200848781 的側壁保護彼此交替。此步驟以及之後所描述的該等步驟 中的DRIE可藉由使用波希法被執行。 接著,如第9(a)圖中所示,該抗蝕層圖案111被去除。 該抗蝕層圖案111之去除可以一去除劑達成。 5 接著,如第9(b)圖中所示,使用該氧化膜圖案110作為 一罩幕,DRIE之蝕刻對該矽層執行,直到達到該絕緣層103 以形成該等連接部分Cl、C2。此蝕刻製程產生該振動部分 1〇(包括該地區L、該橫樑B及該電極E1)、該框架21之部分 (包括該等框架FI、F2)(該第一層塊21a)、該等連接部分22 10 中的每個(包括連接部分Cl、C2)以及該遮蔽電極部分24。 接著,如第9(c)圖中所示,使用該氧化物膜圖案112作 為一罩幕,DRIE之蝕刻對該矽層102執行直到到達該絕緣 層103。此蝕刻製程產生該框架21之部分(包括框架F1、 F2)(該第二層塊21b)、該驅動電極23(包括該電極E2)及該遮 15 蔽電極部分14。 接著,如第9(d)圖中所示,該絕緣層103及該等氧化物 膜圖案110、112之暴露部分被蝕刻掉。該蝕刻可以是乾蝕 刻或濕蝕刻。若乾蝕刻被使用,則可用的蝕刻氣體之例子 包括CF4及CHF3。若濕蝕刻被使用,則在此製程中使用的 20 蝕刻劑可以是包含氫氟酸及氟化氨的緩衝氫氟酸(BHF)。 藉由執行以上所描述的一系列步驟,可能形成該地區 L、該等框架FI、F2、該等連接部分Cl、C2以及一組電極 El、E2,從而製造一微振動裝置X卜 第12圖顯示了依據本發明之一第二實施例的一微振動 22 200848781 裝置陣列Yi。第彳^岡s 圖疋/ 口者弟12圖中的直線ΧΙΙΙ-ΧΙΙΙ截取 的該微振動裝置陣列γι的部分截面圖。 該微振動裝置陣列Y1包括多個(在此實_中是_ 微振動裝置Xi。太 在讀被振動裝置陣列Y1内,該等微振動裝 軸A1之方向以直線排列(換言之,以一維方式)。因 在賴振動裝置陣列γ1内,該等鏡表面11a在軸A1之 方向内排列為直線。 择在雜振動裝置陣列γ1内,該框架21之第-層塊21a ' 牙過所有微振動裝置XI,因此所有驅動電極12、該 振動4刀10之该等遮蔽電極部分Μ、該等框架η之該等遮 蔽私極#刀21a’、21b,(第一層塊21a以及第二層塊21b)以及 錢=動裝置X1内的該等遮蔽電極部分24彼此電氣連接。 一田忒彳政振動裝置陣列Y1被操作時,一預定參考電壓被 15共同施加給所有微振動裝置XI内的振動部分10之驅動電極 15 I2,且在此情形下,一預定電壓被施加給該等微振動裝置 l X1:被選擇的微振動裝置之驅動電極23。因此,每個微振 動衣置XI内的振動部分10(即,該等微振動裝置幻中被選擇 的雜動裝置之地區n)被個別地驅動,從而使其能夠改變 在每個微振動裝置X1内的該地區u上形成的鏡表面⑴之 20光反射方向。每個微振動裝置X1如關於該第一實施例所特 別描述的被驅動。 如關於該第-實施例所描述的,在每個微振動裝置X1 内,該驅動電極23被提供在該分隔距離L2,即在該等臂 12A、12B之間的一距離内,該等臂12八、12B該軸ai之延 23 200848781 成該驅動機制(驅動電極i2,之結構内的最外 口p刀且被提供參考電壓(例如,一 地电壓)。因此,當高於該 2電預定驅動電壓在震置操作時使該驅動電極23 產生一電場時,該電場可能被該驅動電極12之該等臂以、 5 12B吸收’因此賴到裝置外部的電場被減少。因此,依據 该微振動裝置陣列Y1,電場为 以之_(即,來自該等微振 中的—者内的驅動機制(驅動電極12、23)之電場 搞可騎相_«歸置χι作雜產生過度的不 利蝴被減少。以上所描述的微振崎置陣肋適用於達 1〇成多個微振動裝置X1以及多個鏡表面之間的一小的固 =距。換言之,該微振動裳置陣列增加該微振 動裝置Xl(即該鏡表面lla)之裝置密度。 如以上關於該第一實施例所描述的,在每個微振動裝 置XI内,不僅該驅動電極12之該等臂12A、12B而且 電極部分14、21&,、训,、24中的每個的電場吸收之影” 幫助減少電場誠之問題,即來自該等微振動裝置^、 -者内的驅動機制(驅動電極12、23)之電場浅漏可能 ^ 的微振動裝置XI之操作特性產生過度的不利影響。目鄰 20 f 14圖是依據本發明之—第三實施例的1振動穿晋 陣列Y2之一部分平面圖。該微振動裝置陣列Y2包括夕: 振動裝置XI。在該微振動裝置陣列Υ2内,該等 们铽 11 t彳4振動癸 X2以直線排列(換言之,以一維方式)。 、直 第15圖至第20圖顯不了被包括在該微振動裝置陣列γ 24 200848781 内的微振動裝置X2。第15圖是該微振動裝置χ2之一平面圖 以及第16圖是該微振動裝置Χ2之一部分未被描述的平面 圖。第17至20圖分別是沿著第15圖中的直線XVII-XVII、 XVIII-XVIII、ΧΙΧ_ΧΙΧ以及取的截面圖。 5 10 15 20 綠倣振動裝置X2包括一振動部分10、一框架21,、一對 連接邛刀22、一驅動電極23、一遮蔽電極部分24、一框架 3卜對連接部分32A、32B、驅動電極%、%以及遮蔽電 極邰刀35、36、37。在本實施例中,該裝置是一微鏡裝置。 ,級振動虞置χ2由大量微機械加工技術(例如細⑽技術) 自由S0IB3gj提供的一材料基材製造。該材料基材具有由 -第-㈣及及該抑狀__絕緣層組 成的-層壓結構。每個矽層透過摻雜雜質而具有一預定 電性。該微振動裝置X2_以上提_部分^在該一 石夕層及/或該第二㈣内形成。•說明清楚之目的, 線減供在第15圖中的在該第1層⑽成的該等部 且比絕緣層更高(對於圖式 、刀 ^ 鱿祭考而吕)。在第16圖中,吣 不的4錢微振練置X2内的第4層㈣成 該= 裝置X2不同於該第—實施例提 置XI 口為_架21被_21,替換且該裝置進—衣 架31,連接部分32A、32B, 命 v匕括框 部分35、%、37。铺振動 、34以及遮蔽電極 對連接部分22、知動電助灿的該振動部分10、該 與該微振動裝置X丨内的該振動部分丨。、二:實質上 該驅動電極23«及該賴電極部分24㈣。。刀22、 25 200848781 該框架21’不同於該框架2i,因為該第一層塊21a具有 部分21e、21f。如第15圖及第17圖中所示,該部分21e在該 第一層塊21a内透過一間隙與其周邊隔開。該部分21e透過 穿過該絕緣層21c的導電介層21g與該驅動電極23之臂23A 5電氣連接。如第15圖中所示,該部分21f被提供在該框架21 之一末端且具有在第15圖中的箭頭D所指示的方向延伸的 一部分。此外,如第20圖中所示,該部分2if透過穿過該絕 緣層21c的導電介層21h與該第二層塊21b電氣連接。 如第18圖中所示,該框架31具有一層壓結構,該層壓 1〇結構包括在該第一矽層内形成的一第一層塊31a、在該第二 矽層内形成的一第二層塊3lb以及在該第一層塊與第二層 塊31a、31b之間的一絕緣層3lc。如第15圖及第18圖所示, 該第一層塊31a包括透過一間隙與其周邊隔開的一部分 31a。如第16圖及第is圖所示,該第二層塊31b包括透過一 15間隙與其周邊隔開的一部分训,。該等部分31&,、训,透過 穿過該絕緣層31e的導電介層31d彼此電氣連接。 士弟囷中所示,該連接部分32A由兩個扭力桿32a提 t、每個扭力;^32a是在該第_⑨層内形成的—部分且與該 2架21’内的該第_層塊21a之部分2U以及該框架31内的該 20第層塊31a之部分3la,連接,從而連接該等框架m〕。 。亥等扭力杯32a提供该等部分21e、31a,之間的電氣連接。該 兩扭力桿32a彼此隔開一間隙,該間隙自該框架㈣該框架 21’逐漸增加。與該第一實施例中的該等連接部分^之該等 扭力桿22a相同,該等扭力桿仏是薄的部分。 26 200848781 如第15圖中所示,該連接部分32B由兩扭力桿&日 供。每個扭力桿32b是該第一矽層内形成的一部分且與气王 架21’内的該第一層塊21a之部分2if以及該框架31内的,^ 一層塊31a連接,從而連接該等框架21,、31。該等扭^ 3 2 b提供該部分2丨f與該第一層塊3丨a之部分之間的電氣样 接。該兩扭力桿3 2 b彼此隔開一間隙,該間隙自該框連 該框架21,逐漸增加。與該第-實施例内的該等連接部^ 之扭力桿22a相同,該等扭力桿32b是薄的部分。 2 10 15 20 該對連接部分32A、32B定義了該框架21,之振動 一軸A2。該轴A2在第15圖中的箭頭d指示的方向内、 包括兩扭力桿32a(其等之__自該_31向 。, 逐漸增加)的連接縣32AW包括兩扭力桿32b(= 的間隙向該框芊21,孫如描a、 、、之間 對該框㈣,分32B_於減少 <振勁動作不需要的位移分量。 林動電極33是在該第一石夕層内形成的 個電極齒33a組成。嗲耸雷炻刀且由夕 1隔彼此平行地自該框架21,内 = 該驅動電極34延伸。 刀21f向者 臂3:及=電極34是在該第二抑内形成的—部分且由一 夕個電極齒34a組成。該臂34a在 向内延伸。該等電 ㈣万 一間隔彼此平行地自^: f34A延伸的方向内提供的 了也自该臂34A延伸向該驅動電極33。 一石夕声内圖巾^ 4地顯不’該遮蔽電極部分35是在該第 一㈣_成的-部分以及連續至該框扣,内的該^ 27 200848781 層塊21b之部分。此外,如第19圖中所*,該遮蔽電極部分 35透過該絕緣層38結合到該框架21,内的該部分以卜 士第15圖中/月邊地顯示,該遮蔽電極部分%是在該第 -矽層内形成的-部分且連續至該框架 緣層39結合到該驅動電極34。該遮蔽電極%與該驅動電極 34彼此電氣隔開。 如第16圖中清楚地顯示,該遮蔽電極部分以在該第 二石夕層内形成的-部分且沿著娜動電極34延伸。此外, 10如苐19圖中所示’遠遮蔽電極部分37透過該絕緣層%結合 到遮蔽電極部分36且透過穿過該絕緣層39的導電介層3知 與其電氣連接。 在該微振動裝置X2内,一對驅動電極12、23組成一驅 動機制(即一致動器)以產生用以移動該振動部分1〇所需的 15 一驅動力。而且,一對驅動電極33、34組成一驅動機制(即, 一致動器)以產生移動該框架21,所需的一驅動力。 當操作該微振動裝置X2時,一預定參考電壓被施加給 該振動部分10之驅動電極12及該驅動電極33。將參考電壓 施加給該驅動電極12可透過該框架31内的第一層塊31 a之 20部分、該連接部分32B之該扭力桿32b、該框架21,内的該第 一層塊21a之部分21f、該等介層21h、該框架21,内的第二層 塊21b、該等介層21d(在第6圖中被顯示)、該框架2丨,内的該 第一層塊21a之部分、該等連接部分22之扭力桿22a以及該 振動部分10之樑13達成。將參考電壓施加給該驅動電極33 28 200848781 可透過該《仙㈣第-層塊Ma之部分、該連接部分 32B之扭力桿32b以及該框架u,内的該第—層塊之部分 21f達成。該參考電壓是(例如)—地電壓且較佳地被維持在 一恒定位準。 5 10 15 20 利用以上配置,可驗據需要在該微振動裝置χ2内施 加比該參考電壓高的-驅動電祕該等畴電極23、财 的每個,以產生該等驅動電極12、23之間的靜電吸引,以 使該振動部分H)關於該軸…轉動。同樣地,可能在該等驅 動電極33、34之間產生-靜電„及引以使該框妨,以及振動 部分1〇關於該軸A2轉動。換言之,該微振動農置幻是一雙 軸振動裝置。施加雜電壓給電極23可透過該框架 ’内的該第二層塊31b之部分仙,、該孔則、該框架训 的該第-層塊31a之該部分叫,、該連接部分32a之該等扭 力桿32a、該框架21,之該第—層塊之部分仏以及該等介芦 2lg達成。透過此雙軸振動運動,可能改變被提供在該地區 11上的鏡表面11a反射的光之光反射方向。 依據實質上具有該第-實施例提供的該微振動裝置幻 内提供的所有配置的微振動,在裝置操作期間自該 駆動^極23$漏到該裝置之外部的電場被減少,正如 關於該第一實施例所描述的。 除此之外,依據該微振動裝置χ2,在裝置操作 雜動電極34_到該裝置之外部的電場也被減少。在兮 微振動裳㈣内,該驅動電極33及料遮蔽電極部分Μ: 36、37彼此電氣連接,因此當該襄置運作時,不僅該驅動 29 200848781 10 15 20 電極33而且該等遮蔽電極部分35、36、37都被提供表考带 壓(例如,一地電壓)。因此,當該裝置運作時高於該來考带 壓的一預定驅動電壓自該驅動電極34產生朝向(例如)节= 動電極33的一電場時,該電場可能被該遮蔽電極部分% = 及該驅動電極33吸收(換言之,該電場不可能超出該驅動電 極33及該遮蔽電極部分35)。同樣地,在裝置操作期間具有 自該驅動電極34產生的朝向遠離該驅動電極%之那—側的 一電場。該電場可能被該等遮蔽電極部分36、37吸收(換一 之,電場不可能洩漏到該等遮蔽部分36、37之外)。兮等二 場吸收之影響也幫助減少電場洩露到裝置外部。"、電 該微振動裝置陣列Y2包括多個以上所描述的微振動裝 置Χ2。在該微振動裝置陣列丫2内,所有該等微振動裝置幻 以單個陣列排列,因此所有它們_ Α2(在第丨4圖 述)彼此平行。 $ 在該微振動裂置陣列Υ2内,除了該等部分仏,之 該框架31之該第-層塊31a在所有該等微振較置 連續的。因此,該等微振動裝置X2内的所有驅動電極/ 該等振動部分H)之料遮蔽電極部分14、該等㈣ 等第-層塊2U之部分(遮蔽電極部條,)、該第二^ 之部分(遮蔽電極部分21b,)以及該等遮蔽電 = 電氣連接。 刀Μ彼此 當該微振動裳置陣列切皮操作時,—預定 f2同施加給:有微振動_的振動部分丨。之驅: 12,且在此情形下,—〜 寬極 一預疋電壓被施加給該等微振動袈置 30 200848781 5 / 10 15 20 X2中被選擇的微振動裝置之該等驅動電極μ、料。因此 每個微振動裝置幻内的該振動部㈣及該框架Μ,被個別 地驅動,使其能夠改變在每個微振動裝置χ2_地區U 形成的鏡表面lla之光反射方向。 如已描述的,在每個微振動裝置幻内,當裝置運作日士 自該電極23產生的㈣到該裝置之外部的電場被減少。因才 此,在該微振動裝置陣列丫2内,電場线漏之問題(即,來自 該等微振動裝置如的—者⑽驅動機制(該等驅動電極 12、23)的電場域可能對相鄰的微振動裝置χ2之操作特性 引起過度的不利影響)被減少。除此之外,在每個微振㈣ 置Χ2内,在裝置運作顧自該電極%㈣職裝置外部的 電場被減少。因此,依據紐振域料取2,來自該等 微振動裝置Χ2中的-者内的驅動機制(驅動電極%、34)的 電場泡輯相_微振練置幻之操作雜引起過度的不 利衫I之問題減少。如以上所描述的微振動裝置陣列丫域 用於獲得多個雙軸類型微振域置χ2之間以及多個鏡表面 lla之間的小的固定間距。換言之,該微振動裝置陣列 適用於增加該微振動|置X2(即鏡表面Ua)之裝置密度。 第21圖至第24圖顯示了依據本發明之一第四層面的一 微振動裝置X3。第21®是該微振動裝置幻之—平面圖以及 第22圖是該微機裝置χ3之-部分未被描述的平面圖。第 23圖及第24圖疋沿著第23圖的直線χχιιι_χχιπ及 XXIV-XXIV截取的截面圖。 5玄被振動t置X3包括一振動部分ι〇,、一框架Μ、一對 31 200848781 連接部分22以及一驅動電極26。 隹枣具軛例中,該 -微鏡裝置。該微振動裝ΪΧ3藉由大量微機械力破置疋 MEMS技術)自由一 s〇I晶圓提供的—材料_ ^技術(如 10 15 料基材具有由一第一秒層及一第二梦層以及該;二= 的-絕緣層組成的-層壓結構。每㈣層透過__二 有-預料電性。賴振域置Χ3㈣以上提到的部^、 要在該第-料及/«第二㈣_成。為了說明清= 目的,剖面線被提供在第21圖中的在該第一矽層内形成的 該等部分上且比絕緣層高(對於圖式之觀察者而言)。在第^ 圖中,所示的結構在該微振動裝置Χ3内的第二矽層内形成。 該微振動裝置Χ3不同於該第-實施例提供的微振動裳 置XI,因為振動部分10由振動部分1〇,替代、驅動電極幻 由驅動電極26替代且該裝置不包括遮蔽電極部分24。該微 振動裝置Χ3内的框架21及該對連接部分22實質上與該微振 動袭置XI内的框架21及該對連接部分22相同。 该振動部分10’包括一地區11、一驅動電極17、一樑13 及—遮蔽電極部分14且不同於該微振動裝置XI之振動部分 10,因為該驅動電極12由該驅動電極17替代。 該驅動電極17是在該第一矽層内形成的一部分且包括 一基極17Α 及電極齒 17a、17b、17c、17d、17e、17f。如第 21圖中所示,該等電極齒17a至17f自該基極17A延伸向該驅 動氣極26 ’且如第21圖及第24圖中所示,以該軸A1延伸的 方向提供的一間隔彼此平行。該等電極齒17a、17f在如第 21圖中所示的箭頭指示的方向内是平行的且作為依據本發 32 200848781 明的第一端外延及第二端外延。該驅動電極17是當操作該 微振動裝置X3時被施加一預定參考電壓(例如,一地電壓) 的一部分。以上所描述的驅動電極17作為依據本發明的第 一驅動電極。 5 如第23圖中清楚地顯示,該驅動電極26是在該第二矽 層内形成的~部分且包括—基極26A及多個電極齒26a。如 第21圖中所不,該等電極齒26a自該基極26A延伸向該驅動 ^ 且如弟22圖及弟24圖中所示(例如)以該軸Ai延伸 的方向内提供的一間隔彼此平行。 1〇 找微振動裝置X3内,-對驅動電極17、26組成-驅 。 ρ 致動為)以產生移動該振動部分1〇,所需的一 =々力°在该雜動機制中,該驅動電極17之該等電極17a、 二鸲外延及第二端外延)在與該軸A1垂直的方向内彼 15軸Allt延伸。該等電極齒H m(即,一對端外延)在該 機制之^方向内提供由該等驅動電極17、26組成的驅動 的一轴構内的最外部分’該軸A1是關於該振動部分10’ 在以轴&第21圖及第24圖中所示,該驅動電極%被提供 如Γ上所描述的該等電極齒17&、⑺的一分隔距離L3内。 ^ π亥分隔距離L3是10至300 μπι。 2〇餘微振祕置Χ3時’―狀參考電壓被施加給 ^部分1G’之驅動電極17,如先前所描述的。將參考電 動電極17可透過該框架21之第—層塊213、該 成 ϋ刀U之扭力杯22a以及该振動部分1 〇,之樑13達 例如’該參考電壓是(例如)一地電壓且較佳地被維持在 33 200848781 一恒定位準。接著,藉由施加比該參考電壓高的一驅動電 壓給該驅動電極26,在該等驅動電極Π、26之間產生一靜 電吸引。當該等驅動電極17、26之間的靜電吸引等於或大 於一預疋位準日寸,該驅動電極17被牽引向該驅動電極26。 5因此,戎振動部分10’(即,地區丨1)進行關於該軸A1的振動 運動,進行一旋轉位移至該靜電吸引被扭曲的連接扭力桿 22a之總的扭轉阻力平衡的一角度。此_振動運動内的旋轉 位移量可藉由改變被施加給該驅動電極26的電壓之量而被 控制。當該等驅動電極17、26之間的靜電吸引被關閉時, 1〇該等扭力桿22a中的每個返回到其自然狀態。透過該振動部 分10’(即,地區1〇之振動驅動,如所描述的,可能改變被 提供在該地區11上的鏡表面lla反射的光之反射方向。 組成該微振動裝置Χ3_驅動電助之部分的該等電 極uil7a 17f在销A1之延伸方向内提供由該等驅動電極 15 17、26組成的驅動機制之結構内的最外部分,該軸A1是關 於該振動部分10,的1。此外,當該褒置運作時,-參考 電壓(例如,一地電壞)被施加給包括該等電極齒m、m 的驅動電極17。該1_電極26被提供在鱗電極齒173、nf ,間的^隔距離U内,如以上所描述的。因此,當高於該 2〇參考電壓的-預定驅動電壓在裝置操作期間自該驅動電極 26產生一電場時,該電場可能被該驅動電極17之該等電極 、 σ之,來自该驅動電極26的電場不可能 茂漏到超出該等電極齒17a、⑺的該驅動機制外部)。除此 之外,依據該微振動裝置幻,該等遮蔽電極部分14、21a,、 34 200848781 ^^電料收中扮演重要的角色,如_該第-實 該微振動穿罟^ 田述的方式。因此, 部的電場梅繼物㈣物峨置外 5 10 15 20 YW=!示了依據一第五實施例的-微振動裳置陣列 動裝置陣=置陣列々Y3包括多個微振動裝置X3。在該微振 3内,該等微振動裝置X3沿著該軸A1以直線排 内,’以—維方式)。因此,在該微振動裝置陣歹m Λ、、鏡表面11a在該軸A1之方向内以直線排列。 在所i:::振動裝置陣列γ3内’該框架21之第-層塊叫 内的所有=置χ3間是連續的。因此一 分14 電極17、$等振動部分1〇,之該等遮蔽電極部 I 以4框架21内的該等遮蔽電極部分21a,、21b,(該等 弟一層塊2la及該等第二層塊训)彼此電氣連接。 當該微振動裝置陣列Y3_料,—預定參考電壓被 極^^加給所有微振動裝置Χ3⑽振動部分1G,之驅動電 =化且在此情形下,—預定電壓被施加給該等微振動裝 ,破選擇微振動裝置X3内的驅動電極26。利用此配 ^可能個別地操作每個微振動裝置幻内的振動部分 〇(即,地區U)且改變每個微振動裝置Χ3内的地㈣上形 ^的=表面11a之光反射方向。每個微振動裝置幻如關於該 弟四貫施例所特別描述地被驅動。 如先前關於該第四實施例所描述的,在每個微振動裝 X3内,該等電極齒17a、17f在該軸A1延伸的方向内提供 35 200848781 該驅動機制(驅動電極17、26)之結構内的最外部以及除 此之外,該驅動電極26被提供該等電極齒17a、17f之間的 分隔距離L3内,該等電極齒17a、17f在裝置運作時被提供 一參考電壓(例如,一地電壓)。因此,當高於該參考電壓的 5 一預疋驅動電壓在裝置操作期間自該驅動電極26產生一電 %日守’该電場可能被該驅動電極17之該等電極齒17a、 吸收,這表示洩漏到裝置外部的電場被減少。因此,依據 该微振動裝置陣列Y3,:¾漏電場之問題(即,來自該等微振 動裴置X3中的一者内的驅動機制(驅動電極17、26)的電場 1〇洩露可能對相鄰的微振動裝置X3之操作特性產生過度的不 利〜%)被減少。如以上所描述的微振動裝置陣列γ3適用於 獲2多個微振動裝置Χ3以及多給鏡表面Ua之間的一小的 固疋間距。換言之,該微振動裝置陣列Y3適用於增加該等 微振動裝置χ3(即鏡表面Ua)之裝置密度。 15 如先‘關於該第四實施例所描述的,每個微振動裝置 X3内的4等遮蔽電極部分丨4、化,、抓,也在電場之吸收 中扣'貝一重要的角色。由該等遮蔽電極部分14、21a,、2lb, 中的每個提供的電場吸收之影響也幫助減少 來自4等微振動裝置X3中的一者内的驅動機制的電場 2〇 Λ漏可%對相鄰的微振動裝置χ3之操作特性產生過度的不 利影響之電場洩漏問題。 【《9式簡單說明】 弟1圖是依據本發明之一第一實施例的一微振動裝置 之一平面圖; 36 200848781 第2圖是第1圖中的該微振動裝置之一部分未被描述的 平面圖; 第3圖是沿著第1圖中的直線III-III截取的一截面圖; 第4圖是沿著第1圖中的直線IV-IV截取的一放大的截 5 面圖; 第5圖是沿著第1圖中的直線V_V截取的一放大的截面 圖; 第6圖是沿著第1圖中的直線VI-VI截取的一放大的截 面圖; 10 第7圖是沿著第1圖中的直線m-πι截取的一截面圖,顯 示了操作期間的一狀態; 第8圖顯示了用於製造第1圖中的該微振動裝置之一方 法内的幾個步驟; 第9圖顯不了在第8圖中的步驟之後的步驟; 15 第10圖是一罩幕圖案之一平面圖; 第11圖是另一罩幕圖案的一平面圖; 第12圖顯示了依據本發明之一第二實施例的一微振動 裝置陣列; 第13圖是沿著第12圖中的直線ΧΙΠ-ΧΙΙΙ截取的一放大 20 的部分截面圖; 第14圖是依據本發明的一第三實施例的一微振動裝置 陣列之一部分平面圖; 第15圖是被包括在第14圖中的微振動裝置陣列内的一 微振動裝置之一平面圖; 37 200848781 第16圖是第15圖中的微振動裝置之一部分未被描述的 平面圖; 第17圖是沿著第15圖中的直線XVII-XVII截取的一放 大的截面圖; 5 第18圖是沿著第1圖中的直線XVIII-XVIII截取的一放 大的截面圖; 第19圖是沿著第15圖中的直線XIX-XIX截取的一放大 的截面圖; 第20圖是沿著第15圖中的直線XX-XX截取的一放大的 10 截面圖, 第21圖是依據本發明之一第四實施例的一微振動裝置 之一平面圖; 第22圖是第21圖中的微振動裝置之一部分未被描述的 平面圖; 15 第23圖是沿著第21圖中的直線XXIII-XXIII截取的一截 面圖; 第24圖是沿著第21圖中的直線XXIV-XXIV截取的一放 大的截面圖;以及 第25圖顯示了依據本發明之一第五實施例的一微振動 20 裝置陣列。 【主要元件符號說明】 10.. .振動部分 11a...鏡表面 10’...振動部分 12...驅動電極 11.. .地區 12a...電極齒 38 200848781 12A···臂 12b...電極齒 12B…臂 13…樑 14.. .遮蔽電極部分 15…絕緣層 16…導電介層 17.. .驅動電極 17A...基極 17a...電極齒 17b...電極齒 17c...電極齒 17d...電極齒 17e...電極齒 17f...電極齒 21…框架 2Γ...框架 21a...第一層塊 21a’...遮蔽電極部分 21b…第二層塊 21b’...遮蔽電極部分 21c...絕緣層 21d...導電介層 21e··.第一層塊之部分 21f···第一層塊之部分 21g…導電介層 21h...導電介層 22.. .連接部分 22a…扭力桿 23.. .驅動電極 23a...電極齒 23A…臂 23b...電極齒 24.. .遮蔽電極部分 25…絕緣層 26…驅動電極 26a...電極齒 26A...基極 31…框架 31a...第一層塊 31a’…第一層塊之部分 31b…第二層塊 31b’…第二層塊之部分 31c…絕緣層 31d...介層 32b··.扭力桿 32a···扭力桿 32A...連接部分 39 200848781 32B...連接部分 A2…轴 33...驅動電極 B…樑 33a...電極齒 C1...連接部分 34...驅動電極 C2...連接部分 34a...電極齒 D...箭頭 34A···臂 E1...電極 35...遮蔽電極部分 E2…電極 36...遮蔽電極部分 F1...框架 37...遮蔽電極部分 F2...框架 38…絕緣層 III、IV、V、VI···直線 39…絕緣層 L...地區 39a...導電介層 L1...長度 100...材料基材 L2…分隔距離 101...石夕層 L3...分隔距離 102...石夕層 XI...微振動裝置 103…絕緣層 X2...微振動裝置 110...氧化物膜圖案 X3...微振動裝置 111...電阻圖案 Y1...微振動裝置陣列 112…氧化膜圖案 Y2...微振動裝置陣列 A1…轴 Y3...微振動裝置陣列 40

Claims (1)

  1. 200848781 十、申請專利範圍: 1. 一種微振動裝置,包含: 至少一框架; 一振動部分,包括用於施加一參考電壓的一第一驅 5 動電極; 一連接部分,用於將該框架以及該振動部分彼此連 接,該連接部分定義了該振動部分之一振動動作之一 軸;以及 一第二驅動電極,固定到該框架且與該第一驅動電 10 極協作以產生該振動運動之一驅動力; 其中該第一驅動電極包括彼此分開的一第一端外 延以及一第二端外延且該第一端外延及第二端外延在 與該軸交叉的一方向内延伸; 其中該第二驅動電極位於該第一端外延與該第二 15 端外延之間的一分隔距離内。 2. 如申請專利範圍第1項所述之微振動裝置,其進一步包 含一附加框架、一附加連接部分以及一驅動機制,其中 該附加連接部分將該一框架與該附加框架彼此連接且 定義了在與該一框架之該振動運動之軸交叉的一方向 20 内延伸的一附加軸,以及其中該驅動機制產生該一框架 之該振動運動之一驅動力。 3. 如申請專利範圍第1項所述之微振動裝置,其中該第一 驅動電極包括以該第一端外延延伸的一方向内提供的 一間隔彼此平行地自該第一端外延延伸向該第二端外 41 200848781 延的多數個電極齒,該第一驅動電極進一步包括以該第 二端外延延伸的一方向内提供的一間隔彼此平行地自 該第二端外延延伸向該第一端外延的多數個電極齒,以 及其中該第二驅動電極包括沿著該第一端外延及該第 5 二端外延延伸的一臂、以該臂延伸的一方向内提供的一 間隔彼此平行地自該臂延伸向該第一端外延的多數個 電極齒以及以該臂延伸的一方向内提供的一間隔彼此 平行地自該臂延伸向該第二端外延的多數個電極齒。 4. 如申請專利範圍第1項所述之微振動裝置,其中該第一 10 驅動電極包括以該軸延伸的該方向内提供的一間隔彼 此平行地延伸向該第二驅動電極的多數個電極齒,該第 一端外延及該第二端外延提供該第一驅動電極内的兩 末端的電極齒,該第二驅動電極包括以該軸延伸的該方 向内提供的一間隔彼此平行地延伸向該第一驅動電極 15 的多數個電極齒。 5. 如申請專利範圍第1項所述之微振動裝置,其中該振動 部分進一步包括一可移動作用部分以及一第一遮蔽電 極部分,該第一遮蔽電極部分位於該可移動作用部分與 該第二驅動電極之間。 20 6.如申請專利範圍第5項所述之微振動裝置,其中該微振 動裝置猎由處理一材料基材而被獲得’該材料基材具有 包括一第一導電層、一第二導電層以及該第一導電層與 該第二導電層之間的一絕緣層的一壓層結構,其中該可 移動作用部分在該第一導電層内形成,該第二驅動電極 42 200848781 及該第一遮蔽電極部分在該第二導電層内形成。 7. 如申請專利範圍第1項所述之微振動裝置,其進一步包 含透過一絕緣層結合到該臂的一第二遮蔽電極部分。 8. 如申請專利範圍第7項所述之微振動裝置,其中該微振 5 動裝置措由處理一材料基材而被獲得’該材料基材具有 包括一第一導電層、一第二導電層以及該第一導電層與 該第二導電層之間的一絕緣層的一壓層結構,其中該第 二遮蔽電極部分在該第一導電層内形成,該臂在該第二 導電層内形成。 10 9.如申請專利範圍第1項所述之微振動裝置,其中該框架 包括一框架主體以及一第三遮蔽電極部分。 10. 如申請專利範圍第9項所述之微振動裝置,其中該微振 動裝置措由處理一材料基材而被獲得’該材料基材具有 包括一第一導電層、一第二導電層以及該第一導電層與 15 該第二導電層之間的一絕緣層的一層壓結構,其中該第 一驅動電極及該第三遮蔽電極部分在該第一導電層内 形成,該第二驅動電極及該框架主體在該第二導電層内 形成。 11. 如申請專利範圍第10項所述之微振動裝置,其中該第 20 一、該第二及該第三遮蔽電極部分以及該第一驅動電極 彼此電氣連接。 12. 如申請專利範圍第10項所述之微振動裝置,其中該框架 主體包括一第四遮蔽電極部分。 13. 如申請專利範圍第12項所述之微振動裝置,其中該第 43 200848781 一、該第二、該第三及該第四遮蔽電極部分以及該第一 驅動電極彼此電氣連接。 14. 一種微振動裝置陣列,包含如申請專利範圍第1項所述 之多數個微振動裝置。 5 15.如申請專利範圍第14項所述之微振動裝置,其中該等微 振動裝置之該等軸彼此平行。 16.如申請專利範圍第14項所述之微振動裝置,其中參考電 壓被共同施加給個別微振動裝置内的該等振動部分之 該等第一驅動電極,而一電壓被個別地施加給該等微振 10 動裝置中的每個内的該第二驅動電極。 44
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