JP4098792B2 - ミラー装置 - Google Patents
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Description
上記のようなミラー装置のうち、小型で精密性が要求される場合、半導体製造に用いる基板に対するエッチング処理により精密に且つ小型に形成した、所謂MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)構造のものが用いられている。
枠板状に形成された固定部(21)と、
基部(25a)および該基部の両端から該基部と直交する方向に延びた一対の腕部(25b、25c)とにより略コの字状に形成され、該一対の腕部を前記固定部の枠内の中央側に向けた状態で前記枠内の一端側に配置された第1駆動板(25)と、
前記第1駆動板の一方の腕部の外縁から前記固定部の内縁との間を連結し、その長さ方向に捩れ変形可能な第1駆動軸(26)と、
前記第1駆動板の他方の腕部の外縁から前記第1駆動軸と一直線上に並ぶように延びて前記固定部の内縁との間を連結し、その長さ方向に捩れ変形可能に形成され、前記第1駆動軸とともに前記固定部の枠内で前記第1駆動板を回動自在に支持する第2駆動軸(27)と、
基部(30a)および該基部の両端から該基部と直交する方向に延びた一対の腕部(30b、30c)とにより略コの字状に形成され、該一対の腕部を前記固定部の枠内の中央部に向けた状態で前記枠内の他端側に配置された第2駆動板(30)と、
前記第2駆動板の一方の腕部の外縁から前記固定部の内縁との間を連結し、その長さ方向に捩れ変形可能な第3駆動軸(31)と、
前記第2駆動板の他方の腕部の外縁から前記第3駆動軸と一直線上に並ぶように延びて前記固定部の内縁との間を連結し、その長さ方向に捩れ変形可能に形成され、前記第3駆動軸とともに前記固定部の枠内で前記第2駆動板を回動自在に支持する第4駆動軸(32)と、
前記固定部の枠内で且つ前記第1駆動板および第2駆動板とで囲まれた領域のほぼ中央に配置され、光を反射するための反射面が少なくとも一面側に形成された反射板(35)と、
前記第1駆動板の一方の腕部に近い前記反射板の外縁と該第1駆動板の一方の腕部の先端との間を連結し、その長さ方向に沿った捩れ変形を含み弾性変形自在な第1支持軸(36)と、
前記第1駆動板の他方の腕部に近い前記反射板の外縁と該第1駆動板の他方の腕部の先端との間を連結し、その長さ方向に沿った捩れ変形を含み弾性変形自在な第2支持軸(37)と、
前記第2駆動板の一方の腕部に近い前記反射板の外縁と該第2駆動板の一方の腕部の先端との間を連結し、その長さ方向に沿った捩れ変形を含み弾性変形自在な第3支持軸(38)と、
前記第2駆動板の他方の腕部に近い前記反射板の外縁と該第2駆動板の他方の腕部の先端との間を連結し、その長さ方向に沿った捩れ変形を含み弾性変形自在な第4支持軸(39)と、
前記第1駆動板の基部および第2駆動板の基部に力を付与して前記第1駆動板および第2駆動板を回動させ、前記反射板の角度または位置を変化させる駆動手段(22、23、40)とを備えている。
前記駆動手段は、
前記固定部に設けられ、前記第1駆動板の基部との間に静電的な引力を生じさせるための電圧を印加するための第1電極(22)と、
前記固定部に設けられ、前記第2駆動板の基部との間に静電的な引力を生じさせるための電圧を印加するための第2電極(23)と、
前記第1電極および第2電極に電圧を与えて前記第1駆動板および第2駆動板を回動させる駆動信号発生器(40)とを含んでいることを特徴としている。
絶縁層(101)を第1導電層(102)と第2導電層(103)とで挟む3層構造の一枚のSOI基板(100)に対するエッチング処理により一体的に形成されたミラー装置であって、
前記固定部は、前記絶縁層を第1導電層と第2導電層とで挟む3層構造を有し、
前記第1電極および第2電極は、前記SOI基板の導電層に対するエッチング処理で形成されたギャップ(24)により前記固定部から絶縁されて形成されていることを特徴としている。
前記第1電極と第2電極は前記SOI基板の一方の導電層に形成されていることを特徴としている。
前記第1電極は前記SOI基板の一方の導電層に形成され、第2電極は前記SOI基板の他方の導電層に形成されていることを特徴としている。
図1、図2は、本発明を適用したミラー装置20の構成を示している。
位置可変の場合には、基本的に各電極22、23に駆動信号S1、S2を直流の同一電圧Vに設定する。
例えばS1=V、S2=0とすると、図5の(a)のように、第1駆動板25は直流電圧Vに対応した力を受けて反時計回りに回動するが、第2駆動板30は第2電極23からの力を受けない。
始めに、図8の(a)のように、SOI基板100の第1導電層102の表面のうち、固定部21、第1電極22、第2電極23の形成部分に、マスク201をフォトリソグラフィ技術により形成してから、図8の(b)のように、ICP−RIE装置でマスク201に覆われていない第1導電層部分をエッチング除去する。
Claims (5)
- 枠板状に形成された固定部(21)と、
基部(25a)および該基部の両端から該基部と直交する方向に延びた一対の腕部(25b、25c)とにより略コの字状に形成され、該一対の腕部を前記固定部の枠内の中央側に向けた状態で前記枠内の一端側に配置された第1駆動板(25)と、
前記第1駆動板の一方の腕部の外縁から前記固定部の内縁との間を連結し、その長さ方向に捩れ変形可能な第1駆動軸(26)と、
前記第1駆動板の他方の腕部の外縁から前記第1駆動軸と一直線上に並ぶように延びて前記固定部の内縁との間を連結し、その長さ方向に捩れ変形可能に形成され、前記第1駆動軸とともに前記固定部の枠内で前記第1駆動板を回動自在に支持する第2駆動軸(27)と、
基部(30a)および該基部の両端から該基部と直交する方向に延びた一対の腕部(30b、30c)とにより略コの字状に形成され、該一対の腕部を前記固定部の枠内の中央部に向けた状態で前記枠内の他端側に配置された第2駆動板(30)と、
前記第2駆動板の一方の腕部の外縁から前記固定部の内縁との間を連結し、その長さ方向に捩れ変形可能な第3駆動軸(31)と、
前記第2駆動板の他方の腕部の外縁から前記第3駆動軸と一直線上に並ぶように延びて前記固定部の内縁との間を連結し、その長さ方向に捩れ変形可能に形成され、前記第3駆動軸とともに前記固定部の枠内で前記第2駆動板を回動自在に支持する第4駆動軸(32)と、
前記固定部の枠内で且つ前記第1駆動板および第2駆動板とで囲まれた領域のほぼ中央に配置され、光を反射するための反射面が少なくとも一面側に形成された反射板(35)と、
前記第1駆動板の一方の腕部に近い前記反射板の外縁と該第1駆動板の一方の腕部の先端との間を連結し、その長さ方向に沿った捩れ変形を含み弾性変形自在な第1支持軸(36)と、
前記第1駆動板の他方の腕部に近い前記反射板の外縁と該第1駆動板の他方の腕部の先端との間を連結し、その長さ方向に沿った捩れ変形を含み弾性変形自在な第2支持軸(37)と、
前記第2駆動板の一方の腕部に近い前記反射板の外縁と該第2駆動板の一方の腕部の先端との間を連結し、その長さ方向に沿った捩れ変形を含み弾性変形自在な第3支持軸(38)と、
前記第2駆動板の他方の腕部に近い前記反射板の外縁と該第2駆動板の他方の腕部の先端との間を連結し、その長さ方向に沿った捩れ変形を含み弾性変形自在な第4支持軸(39)と、
前記第1駆動板の基部および第2駆動板の基部に力を付与して前記第1駆動板および第2駆動板を回動させ、前記反射板の角度または位置を変化させる駆動手段(22、23、40)とを備えたミラー装置。 - 前記駆動手段は、
前記固定部に設けられ、前記第1駆動板の基部との間に静電的な引力を生じさせるための電圧を印加するための第1電極(22)と、
前記固定部に設けられ、前記第2駆動板の基部との間に静電的な引力を生じさせるための電圧を印加するための第2電極(23)と、
前記第1電極および第2電極に電圧を与えて前記第1駆動板および第2駆動板を回動させる駆動信号発生器(40)とを含んでいることを特徴とする請求項1記載のミラー装置。 - 絶縁層(101)を第1導電層(102)と第2導電層(103)とで挟む3層構造の一枚のSOI基板(100)に対するエッチング処理により一体的に形成されたミラー装置であって、
前記固定部は、前記絶縁層を第1導電層と第2導電層とで挟む3層構造を有し、
前記第1電極および第2電極は、前記SOI基板の導電層に対するエッチング処理で形成されたギャップ(24)により前記固定部から絶縁されて形成されていることを特徴とする請求項2記載のミラー装置。 - 前記第1電極と第2電極は前記SOI基板の一方の導電層に形成されていることを特徴とする請求項3記載のミラー装置。
- 前記第1電極は前記SOI基板の一方の導電層に形成され、前記第2電極は前記SOI基板の他方の導電層に形成されていることを特徴とする請求項3記載のミラー装置。
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