專(zhuān)利名稱：二維激勵(lì)器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))激勵(lì)器(actuator)及其制造方法，并且特別涉及一種二維MEMS激勵(lì)器及其制造方法。
背景技術(shù)：
應(yīng)用于光學(xué)掃描儀的MEMS激勵(lì)器包括利用靜電力沿一個(gè)方向或兩個(gè)方向移動(dòng)的微型鏡面。
美國(guó)專(zhuān)利No.5025346公開(kāi)了一種利用通過(guò)梳狀電機(jī)獲得的靜電效應(yīng)的微激勵(lì)器(microactuator)。微激勵(lì)器包括活動(dòng)梳狀電極與靜止梳狀電極交替排列在活動(dòng)結(jié)構(gòu)和靜止結(jié)構(gòu)處的結(jié)構(gòu)?；顒?dòng)結(jié)構(gòu)由附近的支撐結(jié)構(gòu)懸掛。在水平共振頻率下驅(qū)動(dòng)該懸掛結(jié)構(gòu)。
傳統(tǒng)的微激勵(lì)器具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中驅(qū)動(dòng)活動(dòng)梳狀電極(drivingmovable comb electrode)平行于平臺(tái)平面或活動(dòng)結(jié)構(gòu)形成，而與驅(qū)動(dòng)梳狀電極相對(duì)應(yīng)的靜止梳狀電極(stationary comb electrode)在固定的狀態(tài)下并且與驅(qū)動(dòng)梳狀電極類(lèi)似地平行于平臺(tái)平面方向與驅(qū)動(dòng)梳狀電極交替排列。在傳統(tǒng)的微激勵(lì)器中，由于梳狀電極設(shè)置在平臺(tái)周?chē)?，因此微激?lì)器的總體尺寸與平臺(tái)或活動(dòng)結(jié)構(gòu)相比明顯增大。結(jié)果，使傳統(tǒng)激勵(lì)器的應(yīng)用受到限制。
同時(shí)，已經(jīng)建議了一種雙軸驅(qū)動(dòng)激勵(lì)器(Harald Schenk，Sensors andActuators A 89(2001)，pp.104-111，以及IEEE Journal of Selected Topics inQuantum Electronics，vol.6，no.5(2000)pp.715-722)，其具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)軸驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)由第二往復(fù)機(jī)械結(jié)構(gòu)支撐。
雙軸驅(qū)動(dòng)激勵(lì)器是單軸驅(qū)動(dòng)激勵(lì)器的擴(kuò)展應(yīng)用，并且具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中在一平面上設(shè)置所有用于驅(qū)動(dòng)第一軸的靜止梳狀電極和驅(qū)動(dòng)梳狀電極以及用于驅(qū)動(dòng)第二軸的靜止梳狀電極和驅(qū)動(dòng)梳狀電極。由此，如在第一軸驅(qū)動(dòng)激勵(lì)器中一樣的梳狀電極的排列結(jié)構(gòu)極大地限制了用于光學(xué)掃描的平臺(tái)的有效面積。另外，由于上述雙軸驅(qū)動(dòng)激勵(lì)器為連續(xù)運(yùn)動(dòng)的共振掃描儀，因此無(wú)法靜態(tài)定位鏡面，使得線性驅(qū)動(dòng)成為不可能。
另外，由于驅(qū)動(dòng)梳狀電極和靜止梳狀電極排列在諸如平臺(tái)或框架的平面上，因此對(duì)稱的電場(chǎng)產(chǎn)生于驅(qū)動(dòng)梳狀電極與靜止梳狀電極之間，因此無(wú)法獲得用于引入平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。因此，為驅(qū)動(dòng)平臺(tái)需要用于產(chǎn)生非對(duì)稱電場(chǎng)的額外的啟動(dòng)電極(starting electrode)。另外，由于在一個(gè)掃描儀上設(shè)置有一個(gè)平臺(tái)，因此，將雙軸驅(qū)動(dòng)激勵(lì)器應(yīng)用至需要足夠尺寸的反射表面的激光電視十分困難。盡管需要將多個(gè)鏡面排列為陣列形式，以產(chǎn)生激光電視中所需的10KHz或更高的驅(qū)動(dòng)頻率，并同時(shí)具有超過(guò)1×1mm2的足夠的反射表面，但是無(wú)法在由Harald Schenk建議的掃描儀中布置多個(gè)鏡面。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述和/或其它問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種通過(guò)有效布置梳狀電極而具有大面積反射表面并能夠以高速驅(qū)動(dòng)的激勵(lì)器，及其制造方法。
本發(fā)明提供了一種能夠在整個(gè)操作[段](范圍)中驅(qū)動(dòng)線性反射表面的激勵(lì)器，及其制造方法。
本發(fā)明提供了一種無(wú)需啟動(dòng)電極即能初始驅(qū)動(dòng)并電學(xué)地分離和控制的雙軸激勵(lì)器，及其制造方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種激勵(lì)器，包括平臺(tái)，其具有第一方向和與該第一方向相垂直的第二方向，并且圍繞垂直于該第一方向和第二方向的第三方向相對(duì)于沿該第一方向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)中心軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)；第一支撐部分，支撐平臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；基體，在平臺(tái)下預(yù)定間隔處面對(duì)平臺(tái)，并由第一支撐部分支撐；平臺(tái)驅(qū)動(dòng)部分，具有多個(gè)第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極和與第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極相對(duì)應(yīng)的多個(gè)第一靜止梳狀電極，其分別形成在每個(gè)平臺(tái)的下表面和基體面對(duì)平臺(tái)的上表面上；第二支撐部分，支撐第一支撐部分，使得第一支撐部分相對(duì)于沿該第二方向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)中心軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)；以及，第一支撐部驅(qū)動(dòng)部分，具有設(shè)置在第一支撐部分處的第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極和固定地處于與第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極相對(duì)應(yīng)的位置處的第二靜止梳狀電極，從而產(chǎn)生第一支撐部分的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種激勵(lì)器，包括平臺(tái)陣列，其中多個(gè)平臺(tái)彼此平行地排列，平臺(tái)具有第一方向和與該第一方向相垂直的第二方向，并且圍繞垂直于該第一方向和第二方向的第三方向相對(duì)于沿該第一方向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)中心軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)；第一支撐部分，支撐平臺(tái)陣列，使每個(gè)平臺(tái)能夠往復(fù)運(yùn)動(dòng)；基體，在平臺(tái)陣列下預(yù)定間隔處面對(duì)平臺(tái)，并由第一支撐部分支撐；平臺(tái)驅(qū)動(dòng)部分，具有第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極和與第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極相對(duì)應(yīng)的第一靜止梳狀電極，其分別形成在平臺(tái)的下表面和基體面對(duì)平臺(tái)的上表面上；第二支撐部分，支撐第一支撐部分，使得第一支撐部分相對(duì)于沿該第二方向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)中心軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)；以及，第一支撐部驅(qū)動(dòng)部分，具有設(shè)置在第一支撐部分處的第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極和固定地處于與第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極相對(duì)應(yīng)的位置處的第二靜止梳狀電極，從而產(chǎn)生第一支撐部分的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
第一支撐部分包括一對(duì)第一扭力桿，分別從平臺(tái)的兩側(cè)沿該第一方向延伸并且彼此平行；以及，直角邊緣型活動(dòng)框架，具有一對(duì)彼此平行的第一部分，和沿該第二方向延伸并且彼此平行的一對(duì)第二部分，第一扭力桿連接至該第一部分。
第二支撐部分包括一對(duì)第二扭力桿，分別從第一支撐部分的第二部分沿該第二方向延伸；以及，直角邊緣型靜止框架，具有一對(duì)彼此平行的第一部分，和沿該第二方向延伸并且彼此平行的一對(duì)第二部分，第二扭力桿連接至該第一部分。
在平臺(tái)驅(qū)動(dòng)部分中，形成在平臺(tái)下表面上的第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極和形成在基體上的第一靜止梳狀電極沿該第三方向彼此平行并且交替延伸。
第一支撐部驅(qū)動(dòng)部分包括第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極，沿該第一方向從每個(gè)第一支撐部分的第一部分延伸；以及，靜止梳狀電極，形成在第二支撐部分的第一部分上，與第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極交替排列。
第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極和第二靜止梳狀電極沿該第三方向彼此偏開(kāi)地排列，從而沿該第三方向形成非對(duì)稱電場(chǎng)。
活動(dòng)框架包括處于基體側(cè)面的第二部分活動(dòng)框架和位于第二部分活動(dòng)框架上的第一部分活動(dòng)框架。
靜止框架包括第一部分靜止框架和第一部分靜止框架下部的第二部分靜止框架，并且與第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極相對(duì)應(yīng)的第二靜止梳狀電極從第一部分靜止框架延伸。
第一扭力桿與平臺(tái)和第一部分活動(dòng)框架一體地形成，而第二扭力桿與活動(dòng)框架和第一部分靜止框架一體地形成。


本發(fā)明的上述特征將通過(guò)參照附圖詳細(xì)介紹其優(yōu)選實(shí)施例而變得明顯易懂，附圖中圖1為示出根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的激勵(lì)器的透視圖；圖2為圖1的激勵(lì)器的平面圖；圖3為沿圖2的x-x線截取的截面圖；圖4為沿圖3的y-y線截取的截面圖；圖5為示出根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的激勵(lì)器的透視圖；圖6為圖5的激勵(lì)器的平面圖；圖7為圖5的激勵(lì)器的水平截面圖；圖8為圖5的激勵(lì)器的垂直截面圖；圖9為示出圖5的激勵(lì)器的光反射的視圖；圖10為示出根據(jù)本發(fā)明的激勵(lì)器中的電路的視圖；圖11A至11C為示出在根據(jù)本發(fā)明的制造激勵(lì)器的方法中，制造用于支撐上部結(jié)構(gòu)的支持器的步驟的視圖；圖12A至12K為示出在根據(jù)本發(fā)明的制造激勵(lì)器的方法中，制造上部結(jié)構(gòu)的主體的步驟的視圖；圖13A至13K為示出在根據(jù)本發(fā)明的制造激勵(lì)器的方法中，在上部結(jié)構(gòu)的主體安裝于支持器后對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行的后續(xù)步驟的視圖；圖14A至14E為示出在根據(jù)本發(fā)明的制造激勵(lì)器的方法中，處理下部結(jié)構(gòu)的下主體的步驟的視圖；圖15A和15B為示出在根據(jù)本發(fā)明的制造激勵(lì)器的方法中，處理下部結(jié)構(gòu)的上體的步驟的視圖；圖16A至16O為示出在根據(jù)本發(fā)明的制造激勵(lì)器的方法中，在結(jié)合了下部結(jié)構(gòu)的上體和下體后的后續(xù)步驟的視圖；以及圖17A和17B為示出在根據(jù)本發(fā)明的制造激勵(lì)器的方法中，結(jié)合和完成激勵(lì)器的下部結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)的步驟的視圖。
具體實(shí)施例方式
在下面對(duì)本發(fā)明的介紹中，根據(jù)需要，為更好的理解本發(fā)明，可放大附圖中示出的構(gòu)成元件的尺寸，或者在某些時(shí)候可略去一些元件。然而，這種描述方式不對(duì)本發(fā)明的技術(shù)概念的范圍構(gòu)成限制。
優(yōu)選實(shí)施例1參照?qǐng)D1和2，具有形成于其表面上的鏡面(未示出)的平臺(tái)100由第一支撐部分支撐，第一支撐部分包括第一扭力桿(torsion bar)210和能夠相對(duì)于沿第一方向的中心軸x-x往復(fù)運(yùn)動(dòng)(seesawing)的直角邊緣型活動(dòng)框架200。支撐平臺(tái)100的第一支撐部分由第二支撐部分支撐，第二支撐部分包括第二扭力桿(torsion bar)310和能夠相對(duì)于沿第二方向的中心軸y-y往復(fù)運(yùn)動(dòng)的直角邊緣型靜止框架300。因此，平臺(tái)100由第一和第二支撐部分支撐為能夠沿雙軸方向移動(dòng)。
具有第一方向x和第二方向y的平臺(tái)100由延伸至第一方向x的兩個(gè)第一扭力桿210和210連接至直角邊緣型活動(dòng)框架200。因此，平臺(tái)100由位于其兩側(cè)的第一扭力桿210和210支撐為能夠相對(duì)于沿第一方向的中心軸x-x往復(fù)運(yùn)動(dòng)。直角邊緣型活動(dòng)框架200具有平行于y-y軸并且扭力桿210連接至其中部的第一部分200y，以及平行于x-x軸并且扭力桿310連接至其中部的第一部分200x。直角邊緣型靜止框架300設(shè)置于直角邊緣型活動(dòng)框架200的外側(cè)，從而包圍直角邊緣型活動(dòng)框架200，直角邊緣型靜止框架300包括沿第一方向x延伸的第一部分300y和沿第二方向y延伸的第二部分300x。靜止框架300和活動(dòng)框架200連接至位于各自的第二部分200x和300x之間中部的第二扭力桿310。第二扭力桿310沿第二方向y延伸，并且由此使得活動(dòng)框架200被支撐為能夠相對(duì)于沿第二方向的中心軸y-y往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
如圖1和3所示，活動(dòng)框架200和靜止框架300具有包括多重層201、202和203、以及301、302、303和304的多層結(jié)構(gòu)。多層結(jié)構(gòu)無(wú)法從單個(gè)基體材料獲得，因此平臺(tái)100、活動(dòng)框架200和靜止框架300由從SI、SOI和玻璃襯底獲得的多重層201、203、301、303和304形成。附圖標(biāo)記202和302表示結(jié)合層，具體地說(shuō)，為用于結(jié)合上部和下部多重層201和203以及301和303的低溫熔融結(jié)合層(eutectic bonding layer)。通過(guò)關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的制造激勵(lì)器方法的介紹將了解該多層結(jié)構(gòu)。如同將在制造方法的介紹中描述的，結(jié)合層結(jié)合了構(gòu)成激勵(lì)器的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)。因此，上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)將分別制造，并且在最后的步驟中結(jié)合起來(lái)。
作為本發(fā)明的特性特征，產(chǎn)生平臺(tái)100往復(fù)運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)驅(qū)動(dòng)部分，如圖3所示，通過(guò)形成于平臺(tái)100下表面的第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極120和形成于其下的基體110的第二靜止梳狀電極130提供。如圖4所示，圖4為沿圖3的y-y線截取的截面圖，第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極120排列在平臺(tái)100的下表面上對(duì)應(yīng)第一扭力桿210的兩側(cè)處，第一扭力桿210為平臺(tái)100的旋轉(zhuǎn)軸，而第二靜止梳狀電極130與第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極120對(duì)應(yīng)地排列在基體110上。
使平臺(tái)100和活動(dòng)框架200相對(duì)于沿y方向的中心軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)部分設(shè)置在活動(dòng)框架200與靜止框架300之間。如圖1和2所示，第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極410和第二靜止梳狀電極420分別交替排列在活動(dòng)框架200第一部分200y的側(cè)表面和靜止框架300第一部分300y面向第一部分200y的側(cè)表面。作為本發(fā)明的另一特性特征，第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極410和第二靜止梳狀電極420放置為彼此沿垂直于平臺(tái)100平面的z方向偏開(kāi)，即，沿著活動(dòng)框架200相對(duì)于第二扭力桿310沿該方向運(yùn)動(dòng)的方向。電極的位移，由電極之間沿第三方向z的非對(duì)稱電場(chǎng)產(chǎn)生了其間沿第三方向的靜電力。由此，產(chǎn)生了與第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極410相連并由第二扭力桿310支撐的活動(dòng)框架200的往復(fù)型動(dòng)能力。
根據(jù)本發(fā)明的激勵(lì)器的另一技術(shù)特征在于，由于驅(qū)動(dòng)平臺(tái)100的梳狀電極120和130設(shè)置在平臺(tái)100下，因此梳狀電極120和130不需要額外的空間。因此平臺(tái)100可在整個(gè)空間中占據(jù)最小的區(qū)域。
下面介紹的第二優(yōu)選實(shí)施例2涉及一種多個(gè)平臺(tái)排列為陣列形式的激勵(lì)器。
優(yōu)選實(shí)施例2圖5為示出根據(jù)本發(fā)明的具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)的激勵(lì)器的透視圖。圖6為圖5的激勵(lì)器的平面圖。圖7為沿圖6的x-x線截取的截面圖。
參照?qǐng)D5和6，具有形成于其表面上的鏡面(未示出)的多個(gè)平臺(tái)100a排列成陣列形式，并且平臺(tái)陣列由直角邊緣型活動(dòng)框架200所包圍。同直角邊緣型活動(dòng)框架200一起構(gòu)成第一支撐部分的第一扭力桿210a從每個(gè)平臺(tái)100a的兩側(cè)延伸出來(lái)。因此，平臺(tái)100a由能夠分別相對(duì)于與第一方向平行的中心軸x0-x0、...、xn-xn往復(fù)運(yùn)動(dòng)的第一支撐部分支撐。另外，如在上述第一優(yōu)選實(shí)施例中所述的，支撐平臺(tái)100a的第一支撐部分由包括第二扭力桿310和直角邊緣型靜止框架300的第二支撐部分支撐，能夠相對(duì)于沿第二方向的中心軸y-y往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由此，平臺(tái)100a由能夠沿雙軸方向移動(dòng)的第一和第二支撐部分支撐。
具體地說(shuō)，具有第一方向x0-xn和第二方向y的彼此平行的每個(gè)平臺(tái)100a通過(guò)兩個(gè)沿第一方向x0-xn延伸的第一扭力桿210a連接至直角邊緣型活動(dòng)框架200。由此，平臺(tái)100a由在其兩側(cè)能夠相對(duì)于沿第一方向的中心軸x0-x0、...、xn-xn往復(fù)運(yùn)動(dòng)的第一扭力桿210a支撐。支撐平臺(tái)陣列的直角邊緣型活動(dòng)框架200包括平行于y-y軸延伸并且第一扭力桿210a連接至其的第一部分200y和平行于x-x軸延伸并且第一扭力桿210a連接至其中央的第二部分200x。直角邊緣型活動(dòng)框架200由包括沿第一方向延伸的第一部分300y和沿垂直于第一方向的第二方向延伸的第二部分300x的直角邊緣型靜止框架300所包圍。靜止框架300和活動(dòng)框架200通過(guò)位于各自的第二部分200x和300x之間中部的第二扭力桿310連接。第二扭力桿310沿第二方向y延伸，使得活動(dòng)框架200可通過(guò)第二扭力桿310相對(duì)于沿第二方向的中心軸y-y往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
如在第一實(shí)施例中一樣，活動(dòng)框架200和靜止框架300分別具有多重層201、202和203、以及301、302、303和304的多層結(jié)構(gòu)。多層結(jié)構(gòu)將在下面對(duì)制造方法的介紹中詳細(xì)介紹。
在第二優(yōu)選實(shí)施例中，產(chǎn)生平臺(tái)100a往復(fù)運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)驅(qū)動(dòng)部分，如圖7所示，包括形成于每個(gè)平臺(tái)100a下表面上的第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極120和形成于其下的基體110上的第二靜止梳狀電極130。如圖8所示，圖8為沿圖6的y-y線截取的截面圖，第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極120排列在每個(gè)平臺(tái)100a的下表面上對(duì)應(yīng)第一扭力桿210a的兩側(cè)處，第一扭力桿210為每個(gè)平臺(tái)100a的旋轉(zhuǎn)軸。與平臺(tái)100a的第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極120相對(duì)應(yīng)的第二靜止梳狀電極130以陣列形式排列在基體110上。
同時(shí)，使平臺(tái)100a和支撐平臺(tái)100a的活動(dòng)框架200相對(duì)于沿y方向的中心軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)部分設(shè)置在活動(dòng)框架200與靜止框架300之間。如圖5和6所示，第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極410和第二靜止梳狀電極420交替排列在活動(dòng)框架200第一部分200y和靜止框架300第一部分300y彼此面對(duì)的側(cè)表面處。由此，相對(duì)于沿第一方向的軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的各個(gè)平臺(tái)100a可通過(guò)活動(dòng)框架200同時(shí)相對(duì)于沿第二方向的軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)。作為本發(fā)明的另一特性特征，如在第一優(yōu)選實(shí)施例中的一樣，第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極410和第二靜止梳狀電極420放置為彼此沿垂直于平臺(tái)100a平面的z方向偏開(kāi)，即，沿著活動(dòng)框架200相對(duì)于第二扭力桿310沿該方向運(yùn)動(dòng)的方向。電極的位移由于電極之間沿第三方向(平臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向)的非對(duì)稱電場(chǎng)而產(chǎn)生了其間沿第三方向z的靜電力。由此，產(chǎn)生了由第二扭力桿310支撐的活動(dòng)框架200的往復(fù)型動(dòng)能力。
在上述的第一和第二優(yōu)選實(shí)施例中，具有與靜止梳狀電極和驅(qū)動(dòng)梳狀電極相似的相反電極結(jié)構(gòu)，作為通過(guò)電容變化探測(cè)平臺(tái)100和100a的運(yùn)動(dòng)，未向平臺(tái)100和100a提供驅(qū)動(dòng)力的一種感應(yīng)器的感應(yīng)電極，可選擇性地設(shè)置在平臺(tái)100和100a的下表面和基體的與之對(duì)應(yīng)的上表面上。
在根據(jù)第二優(yōu)選實(shí)施例的激勵(lì)器中，如圖9中所示，由于平臺(tái)100a上的單入射光束由同時(shí)工作的平臺(tái)100a所反射，與其中入射光束由單個(gè)平臺(tái)反射的結(jié)構(gòu)相比，可降低光學(xué)掃描儀的總體厚度，使得每個(gè)平臺(tái)的重量可以明顯降低，并且可明顯增大驅(qū)動(dòng)速度。
平臺(tái)和電極的電引線結(jié)構(gòu)未在第一和第二優(yōu)選實(shí)施例以及所附的附圖中說(shuō)明或示出。然而，在這些結(jié)構(gòu)中，存在用作來(lái)自外側(cè)的電接引的引線層和用于層間電連接的通孔。電通路主要以硅提供，并且硅形成了各個(gè)結(jié)構(gòu)的基體。至平臺(tái)100和100a的電通路為由硅制成的扭力桿210和210a，并且，在需要電分離和絕緣的部分，硅被圖案化并將絕緣材料填充在適當(dāng)部分。另外，通孔以用于通過(guò)通孔的層間接觸的導(dǎo)電材料填充。
在第一和第二優(yōu)選實(shí)施例中，需要至少三條通路的引線用于平臺(tái)100和100a的運(yùn)動(dòng)。需要三條通路用于活動(dòng)框架200的運(yùn)動(dòng)。此處，當(dāng)?shù)仉妱?shì)保持相同電勢(shì)時(shí)，總共需要五條電通路。圖10為示出根據(jù)本發(fā)明的激勵(lì)器的用于說(shuō)明激勵(lì)器的電通路的平面圖。在附圖中，暗部600為電絕緣層或絕緣部。附圖標(biāo)記P1、P2、P3、P4和P5為用于與外部電路接線的焊墊。
參照?qǐng)D10，第一焊墊P1設(shè)置在第二部分300x的一側(cè)(圖中的上側(cè))，并且經(jīng)第二扭力桿310連接至第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極410和平臺(tái)下的驅(qū)動(dòng)梳狀電極120。第一焊墊P1起虛地作用。第二焊墊P2和P3設(shè)置在通過(guò)靜止框架300中的絕緣部分602電隔離的靜止框架300的第一部分300y的端側(cè)。由此，用于產(chǎn)生靜電力的電路在第二靜止梳狀電極420與第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極410之間。同時(shí)，第四焊墊P4和第五焊墊P5設(shè)置在靜止框架300一側(cè)的第二部分300x處(圖中的下側(cè))，并且與第一部分300y電分離。另外，第四焊墊P4和第五焊墊P5通過(guò)橫穿第二扭力桿310并經(jīng)第二扭力桿310連接至活動(dòng)框架200的絕緣部分601電分離。連接第四和第五焊墊P4和P5的活動(dòng)框架200的第二部分200x具有通過(guò)其中央的絕緣部分601和其兩端側(cè)的絕緣部分603電分離的部分。第四和第五焊墊P4和P5連接處的部分經(jīng)通孔和填充其間的導(dǎo)電材料通過(guò)基體110上的第一靜止梳狀電極130連接。
橫穿附圖上部中的第二扭力桿310的絕緣部分600不是為了電分離第二扭力桿310而插入，而是為了使第二扭力桿形成與附圖下部的絕緣部分601相同的形狀。
下面將介紹根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的制造激勵(lì)器的方法。在優(yōu)選實(shí)施例中，將介紹制造根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的激勵(lì)器的方法。通過(guò)對(duì)制造方法的描述，根據(jù)第二優(yōu)選實(shí)施例的激勵(lì)器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)將變得更加明顯易懂。如需要，將引用圖5至10中示出的構(gòu)成元件的附圖標(biāo)記。
1.上部結(jié)構(gòu)的制造方法支持器的制造如圖11A所示，用玻璃10作為用于固定激勵(lì)器的支持器的材料，并且在耐熱玻璃10的上表面涂覆并構(gòu)圖DFR(干膜光致抗蝕劑)膜11。在激勵(lì)器的靜止框架300的邊緣部分放置在玻璃10上時(shí)，將要開(kāi)放的窗口11a具有固定的尺寸。
如圖11B所示，由于窗口11a而未被覆蓋的玻璃10的暴露部分通過(guò)噴沙蝕刻掉。如圖11C所示，通過(guò)去除DFR膜11，獲得具有預(yù)定圖案窗口10a的完成的支持器10。
上部結(jié)構(gòu)主體的制造如圖12A所示，SOI(silicon on insulator硅覆絕緣體)晶片作為用于上部結(jié)構(gòu)的材料，該SOI晶片具有約500μm的厚度，并且其中在上部硅膜22與下部硅主體20之間形成將在形成第一和第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極時(shí)用作蝕刻停止層的SiO2膜21。
如圖12B所示，具有預(yù)定圖案窗口的光致抗蝕劑掩模23形成于硅膜22上。此處，由掩模23覆蓋的部分包括將形成平臺(tái)100a的區(qū)域W1、將形成活動(dòng)框架200的區(qū)域W2、將形成靜止框架300的區(qū)域W3和將形成扭力桿的區(qū)域(未示出)。
如圖12C所示，硅膜22上未被光致抗蝕劑掩模23覆蓋的部分在ICPRIE(inductively coupled plasma reactiveion etching感耦等離子體反應(yīng)離子蝕刻)法中蝕刻掉，使得絕緣膜(SiO2膜)21通過(guò)光致抗蝕劑掩模23的窗口23a露出。蝕刻完成后，通過(guò)剝離去除光致抗蝕劑掩模23。
如圖12D所示，在熱氧化法中，在硅膜22和露出絕緣膜21上形成SiO2絕緣膜21a。由此，上側(cè)的硅膜22通過(guò)在下側(cè)的絕緣膜21和在上側(cè)的絕緣膜21a完全從外側(cè)隔離開(kāi)。
如圖12E所示，在絕緣膜21和21a上沉積氮化硅(Si3N4)膜24。
如圖12F所示，在氮化膜24上形成具有窗口25a的光致抗蝕劑掩模25。窗口25a作為形成用于電連接的通孔的圖案。由此，窗口25a在平臺(tái)區(qū)W1、活動(dòng)框架區(qū)W2和靜止框架區(qū)W3上以預(yù)定的數(shù)量形成預(yù)定的尺寸。
如圖12G所示，通過(guò)窗口25a暴露的部分在干法蝕刻中去除，使得通孔26處與初始形式，其中硅膜22的表面在通孔26的底部露出。接著，如圖12H所示，在ICPRIE法中蝕刻掉暴露在通孔26底部的硅膜22和其下的絕緣膜21。蝕刻完成時(shí)，去除光致抗蝕劑掩模25。
如圖12I所示，用于電連接的導(dǎo)電材料，例如，Au/Cr膜27，沉積在所得產(chǎn)品的整個(gè)上表面上。
如圖12J所示，形成光致抗蝕劑掩模28后，在未被光致抗蝕劑掩模28覆蓋的部分上的Au/Cr膜27被去除，使得Au/Cr膜僅保留在必須的部分上。保留了Au/Cr膜27的部分即由光致抗蝕劑掩模28覆蓋的部分，即與平臺(tái)區(qū)W1和活動(dòng)框架區(qū)W2中的通孔26相對(duì)應(yīng)的部分，以及將用作靜止區(qū)域W3中的通孔26和焊墊P1、P2、P3和P5的部分。
如圖12K所示，通過(guò)去除光致抗蝕劑掩模28，獲得了從SOI晶片得到的處理一半的上部結(jié)構(gòu)的主體。
支持器與上部結(jié)構(gòu)主體的結(jié)合及后續(xù)步驟如圖13A所示，上部結(jié)構(gòu)主體安裝于從上述方法獲得的支持器10上。在此處使用陽(yáng)極結(jié)合，并且硅主體20的底表面20a面向上。硅主體20面向上的底表面20a處于使硅主體20安裝在支持器10上的狀態(tài)中，底表面20a通過(guò)CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)法研磨。
如圖13B所示，在底表面20a上沉積SiO2絕緣膜29。
如圖13C所示，在絕緣膜29上形成具有預(yù)定圖案窗口30a的光致抗蝕劑掩模30。保留光致抗蝕劑掩模30的部分與將形成平臺(tái)100a的第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極120的區(qū)域W4、將形成第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極410的區(qū)域W5和將形成靜止框架300的區(qū)域W6相對(duì)應(yīng)。
如圖13D所示，在干法蝕刻法中去除絕緣膜29未由光致抗蝕劑掩模30覆蓋的暴露部分。接著去除光致抗蝕劑掩模30。
如圖13E所示，在絕緣膜29的整個(gè)表面上沉積Au/Cr種層31后，在其上形成具有預(yù)定圖案窗口32a的光致抗蝕劑掩模32。Au/Cr種層31可通過(guò)在絕緣膜29上沉積Cr至500的厚度并在其上沉積Au至1500至2000的厚度而獲得。窗口32a對(duì)應(yīng)形成在活動(dòng)框架區(qū)域W2和靜止框架區(qū)域W3中的通孔布置。
如圖13F所示，導(dǎo)電金屬膜，例如，AuSn膜33，在電鍍法中形成于通過(guò)窗口32a暴露的種層的表面上，并且去除光致抗蝕劑掩模32。在將上部結(jié)構(gòu)的主體與下部結(jié)構(gòu)結(jié)合時(shí)，AuSn膜33用作低溫熔融(eutectic bonding)層。
如圖13G所示，通過(guò)涂覆構(gòu)圖光致抗蝕劑在AuSn膜33上形成光致抗蝕劑掩模34。
如圖13H所示，通過(guò)濕法蝕刻蝕刻掉由光致抗蝕劑掩模34覆蓋的Au/Cr種層31。
如圖13I所示，通過(guò)在ICPRIE法中蝕刻硅主體20未由AuSn膜33和SiO2絕緣膜29覆蓋的基體材料至預(yù)定的深度，形成從硅主體20的基體材料分離的平臺(tái)100a下的第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極120(圖13I的下側(cè))、包圍平臺(tái)100a的活動(dòng)框架200、以及形成在活動(dòng)框架200的外側(cè)表面的第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極410和靜止框架300。此處，由于ICPRIE法的特點(diǎn)，蝕刻停止在SOI結(jié)構(gòu)中的SiO2絕緣膜21處。
如圖13J所示，執(zhí)行了ICPRIE法后保留下來(lái)的SiO2絕緣膜21和Si3N4絕緣膜24被穿透，使得活動(dòng)框架200、第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極410和靜止框架300完全分離。結(jié)果，平臺(tái)100a與活動(dòng)框架200通過(guò)第一扭力桿210連接起來(lái)，而活動(dòng)框架200與靜止框架300通過(guò)第二扭力桿310連接起來(lái)。因此，完成了用于激勵(lì)器的上部結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D13K，通過(guò)在平臺(tái)100a的上表面上沉積諸如Au/Cr的反射材料形成反射膜140，使得該上部結(jié)構(gòu)可用作光學(xué)掃描儀。
上述步驟關(guān)注的是單個(gè)裝置的制造。然而，通常，上述裝置可通過(guò)晶片單位處理制造，從而對(duì)于單個(gè)晶片獲得多個(gè)裝置?？筛郊宇~外的步驟，期間，以晶片為單位集中處理該些裝置。需要進(jìn)行用于從晶片上分離裝置的切割步驟。由于驅(qū)動(dòng)梳狀電極可在切割步驟期間受損，因此可在切割步驟之前，在驅(qū)動(dòng)梳狀電極上形成保護(hù)層，用于保護(hù)驅(qū)動(dòng)梳狀電極。切割步驟完成后，形成在各個(gè)裝置上的保護(hù)層最終被去除。這一附加步驟不會(huì)對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。
2.下部結(jié)構(gòu)的制造方法下部結(jié)構(gòu)的下體的制造如圖14A所示，制備由耐熱玻璃制成并用作根據(jù)本發(fā)明的激勵(lì)器中的下部結(jié)構(gòu)的支撐體的襯底40，并且在襯底40的表面上形成Si3N4絕緣膜41。
如圖14B所示，在Si3N4絕緣膜41上形成具有預(yù)定圖案窗口42a的光致抗蝕劑掩模42。窗口42a與下部結(jié)構(gòu)中活動(dòng)框架200與靜止部分300之間的間隔相對(duì)應(yīng)。鄰近窗口42a之間的部分處理成支撐第一靜止梳狀電極130的基體110，而兩窗口42a外側(cè)的部分處理成靜止框架300的最下多重層304。
如圖14C所示，Si3N4絕緣膜41未由光致抗蝕劑掩模42覆蓋的暴露部分通過(guò)干法蝕刻去除。
如圖14D所示，蝕刻Si3N4絕緣膜41后，通過(guò)濕法蝕刻蝕刻掉襯底40的暴露部分，從而形成具有預(yù)定深度的阱40a。
如圖14E所示，通過(guò)去除光致抗蝕劑掩模42，獲得處理了一半的下部結(jié)構(gòu)的下體。
下部結(jié)構(gòu)的上體的制造如圖15A所示，制備硅襯底50，并且在硅襯底50的表面上形成具有預(yù)定圖案窗口51a的光致抗蝕劑掩模51。
窗口51a與將被去除的部分相對(duì)應(yīng)地形成，將被去除的部分例如在下部結(jié)構(gòu)中分為兩部分的第一靜止梳狀電極之間的邊界區(qū)域、活動(dòng)框架與靜止框架之間的邊界區(qū)域、以及第二靜止梳狀電極與靜止框架中活動(dòng)框架之間的邊界區(qū)域。
如圖15B所示，蝕刻硅襯底50未由光致抗蝕劑掩模51覆蓋的表面至預(yù)定深度，并且去除光致抗蝕劑掩模51，從而獲得處理了一半的下部結(jié)構(gòu)的上體。
下部結(jié)構(gòu)的上體與下體的結(jié)合及后續(xù)步驟如圖16A所示，通過(guò)陽(yáng)極結(jié)合將下部結(jié)構(gòu)的上體和下體的處理表面彼此面對(duì)地結(jié)合起來(lái)。
如圖16B所示，使用DFR膜在諸如玻璃襯底的襯底40的一個(gè)暴露側(cè)面(圖中的上表面)上形成掩模60。由掩模60覆蓋的部分將被處理為靜止框架300的最下的多重層304。
如圖16C所示，通過(guò)噴沙蝕刻玻璃襯底40至預(yù)定深度，使得基體110處于支撐第一靜止梳狀電極和靜止框架300的最下的多重層304的初始形式?；w110和最下的多層304通過(guò)臨時(shí)連接部111連接起來(lái)。由于基體110的厚度因?yàn)楹髞?lái)進(jìn)行的蝕刻而減小，因此除去了臨時(shí)連接部111。
如圖16D所示，去除DFR掩模60，并且通過(guò)CMP法研磨襯底50的外表面(圖中的上表面)。
如圖16E所示，在CMP處理的襯底50的暴露表面上沉積SiO2絕緣膜52后，在SiO2絕緣膜52上形成具有預(yù)定圖案的光致抗蝕劑掩模53。光致抗蝕劑掩模53具有與基體110上的第一靜止梳狀電極、靜止框架300的多重層303和從其延伸出來(lái)的第二靜止梳狀電極420相對(duì)應(yīng)的圖案。
如圖16F所示，蝕刻SiO2絕緣膜52未由光致抗蝕劑掩模53覆蓋的暴露部分，并且去除光致抗蝕劑掩模53。
如圖16G所示，在于上述步驟中圖案化的SiO2絕緣膜52上形成光致抗蝕劑掩模54。光致抗蝕劑掩模54具有用于蝕刻SiO2絕緣膜52和其下的硅襯底50從而物理地和電學(xué)地同從上部結(jié)構(gòu)獲得的靜止框架的上層301和活動(dòng)框架的上層201連接的窗口54a(參照?qǐng)D16H)。
如圖16H所示，在由掩模54覆蓋的SiO2絕緣膜52通過(guò)濕法蝕刻去除后，如圖16I所示，通過(guò)ICPRIE蝕刻硅襯底50至預(yù)定深度，用于形成與給定圖案相對(duì)應(yīng)的阱50a。
如圖16J所示，在去除光致抗蝕劑掩模54后，如圖16K所示，在硅襯底50除由前面的蝕刻步驟形成的阱50a外的最上表面上形成光致抗蝕劑犧牲層55。
如圖16L所示，在硅襯底50的整個(gè)表面上沉積用于形成金屬膜56的An/Cr后，如圖16M所示，去除犧牲層55，從而將金屬膜56保留在阱50a的底部上。
如圖16N所示，蝕刻未由金屬膜56和SiO2絕緣膜52覆蓋的部分，從而形成第一靜止梳狀電極130和第二靜止梳狀電極420。除連接基體110和下部結(jié)構(gòu)中的靜止框架300的下層304的臨時(shí)連接部111外的所有部件都已經(jīng)實(shí)際完成。
3.上部和下部結(jié)構(gòu)的組裝及后續(xù)步驟將從上述方法獲得的上部和下部結(jié)構(gòu)結(jié)合成一體，并完成最終的激勵(lì)器。
如圖17A所示，通過(guò)前述方法完成的上部和下部結(jié)構(gòu)通過(guò)適當(dāng)?shù)慕M裝設(shè)備對(duì)準(zhǔn)。如圖17B所示，通過(guò)低溫熔融結(jié)合使上部和下部結(jié)構(gòu)組裝成一體。期望的激勵(lì)器通過(guò)去除連接基體110和靜止框架300的臨時(shí)連接部111而完成。例如，在通過(guò)兩個(gè)真空卡盤(pán)固定住上部和下部結(jié)構(gòu)后(上部結(jié)構(gòu)的兩個(gè)框架的上部由真空卡盤(pán)固定，而下部結(jié)構(gòu)的中部由真空卡盤(pán)固定)，兩個(gè)結(jié)構(gòu)在通過(guò)顯微鏡觀察的同時(shí)被對(duì)準(zhǔn)。在完成的對(duì)準(zhǔn)時(shí)，使兩個(gè)真空卡盤(pán)彼此接近，從而將上部和下部?jī)蓚€(gè)結(jié)構(gòu)組裝成一體。此處，在保持預(yù)定的壓力和低溫熔融溫度的同時(shí)，框架之間的金屬低溫熔融結(jié)合層被熔化，從而將上部和下部結(jié)構(gòu)結(jié)合成一體。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的激勵(lì)器中，由于靜止梳狀電極和用于驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)梳狀電極形成在平臺(tái)下，并且驅(qū)動(dòng)梳狀電極和靜止梳狀電極沿驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的方向交疊，使得對(duì)于用于驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)梳狀電極的有效布置成為可能，并且使高速驅(qū)動(dòng)成為可能，同時(shí)由于該布置使得大面積的反射表面成為可能。另外，在整個(gè)操作周期內(nèi)可以進(jìn)行反射表面的線性驅(qū)動(dòng)。另外，由于根據(jù)本發(fā)明的激勵(lì)器具有在驅(qū)動(dòng)方向上形成非對(duì)稱電場(chǎng)的結(jié)構(gòu)，因此無(wú)需傳統(tǒng)激勵(lì)器中的啟動(dòng)電極即可初始啟動(dòng)，并且可以得到電學(xué)分離和電學(xué)控制。
雖然本發(fā)明已參照其優(yōu)選實(shí)施例具體地示出和描述如上，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的精神和范圍的情況下，可對(duì)其形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行各種改動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種激勵(lì)器，包括平臺(tái)，具有第一方向和與該第一方向相垂直的第二方向，并且圍繞垂直于該第一方向和第二方向的第三方向相對(duì)于沿該第一方向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)中心軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)；第一支撐部分，支撐平臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；基體，在平臺(tái)下預(yù)定間隔處面對(duì)平臺(tái)，并由第一支撐部分支撐；平臺(tái)驅(qū)動(dòng)部分，具有多個(gè)第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極和與第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極相對(duì)應(yīng)的多個(gè)第一靜止梳狀電極，其分別形成在每個(gè)平臺(tái)的下表面和基體面對(duì)平臺(tái)的上表面上；第二支撐部分，支撐第一支撐部分，使得第一支撐部分相對(duì)于沿該第二方向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)中心軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)；以及第一支撐部驅(qū)動(dòng)部分，具有設(shè)置在第一支撐部分處的第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極和固定地處于與第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極相對(duì)應(yīng)的位置處的第二靜止梳狀電極，從而產(chǎn)生第一支撐部分的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的激勵(lì)器，其中第一支撐部分包括一對(duì)第一扭力桿，分別從平臺(tái)的兩側(cè)沿該第一方向延伸并且彼此平行；以及直角邊緣型活動(dòng)框架，具有一對(duì)彼此平行的第一部分和沿該第二方向延伸并且彼此平行的一對(duì)第二部分，第一扭力桿連接至該第一部分。
3.如權(quán)利要求1所述的激勵(lì)器，其中第二支撐部分包括一對(duì)第二扭力桿，分別從第一支撐部分的第二部分沿該第二方向延伸；以及直角邊緣型靜止框架，具有一對(duì)彼此平行的第一部分和沿該第二方向延伸并且彼此平行的一對(duì)第二部分，第二扭力桿連接至該第一部分。
4.如權(quán)利要求2所述的激勵(lì)器，其中第二支撐部分包括一對(duì)第二扭力桿，分別從第一支撐部分的第二部分沿該第二方向延伸；以及直角邊緣型靜止框架，具有一對(duì)彼此平行的第二部分和沿該第二方向延伸并且彼此平行的一對(duì)第一部分，第二扭力桿連接至該第二部分。
5.如權(quán)利要求1至4中的任意一項(xiàng)所述的激勵(lì)器，其中，在平臺(tái)驅(qū)動(dòng)部分中，形成在平臺(tái)下表面上的第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極和形成在基體上的第一靜止梳狀電極沿該第三方向彼此平行并且交替延伸。
6.如權(quán)利要求5所述的激勵(lì)器，其中第一支撐部驅(qū)動(dòng)部分包括第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極，沿該第一方向從每個(gè)第一支撐部分的第一部分延伸；以及靜止梳狀電極，形成在第二支撐部分的第一部分上，與第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極交替排列。
7.如權(quán)利要求1至4中的任意一項(xiàng)所述的激勵(lì)器，其中第一支撐部驅(qū)動(dòng)部分包括第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極，沿該第一方向從每個(gè)第一支撐部分的第一部分延伸；以及靜止梳狀電極，形成在第二支撐部分的第一部分上，與第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極交替排列。
8.如權(quán)利要求3或4所述的激勵(lì)器，其中第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極和第二靜止梳狀電極沿該第三方向彼此偏開(kāi)地排列，從而沿該第三方向形成非對(duì)稱電場(chǎng)。
9.如權(quán)利要求2至4中的任意一項(xiàng)所述的激勵(lì)器，其中活動(dòng)框架包括處于基體側(cè)面的第二部分活動(dòng)框架和位于第二部分活動(dòng)框架上的第一部分活動(dòng)框架。
10.如權(quán)利要求9所述的激勵(lì)器，其中第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極從第一部分活動(dòng)框架延伸。
11.如權(quán)利要求4所述的激勵(lì)器，其中靜止框架包括第一部分靜止框架和位于第一部分靜止框架的下部處的第二部分靜止框架，并且與第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極相對(duì)應(yīng)的第二靜止梳狀電極從第一部分靜止框架延伸。
12.如權(quán)利要求2至4中的任意一項(xiàng)所述的激勵(lì)器，其中第一扭力桿與平臺(tái)和第一部分活動(dòng)框架一體地形成，而第二扭力桿與活動(dòng)框架和第一部分靜止框架一體地形成。
13.一種激勵(lì)器，包括平臺(tái)陣列，其中多個(gè)平臺(tái)彼此平行地排列，平臺(tái)具有第一方向和與該第一方向相垂直的第二方向并且圍繞垂直于該第一方向和第二方向的第三方向相對(duì)于沿該第一方向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)中心軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)；第一支撐部分，支撐平臺(tái)陣列，使每個(gè)平臺(tái)能夠往復(fù)運(yùn)動(dòng)；基體，在平臺(tái)陣列下預(yù)定間隔處，并由第一支撐部分支撐；平臺(tái)驅(qū)動(dòng)部分，具有第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極和與第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極相對(duì)應(yīng)的第一靜止梳狀電極，其分別形成在平臺(tái)的下表面和基體面對(duì)平臺(tái)的上表面上；第二支撐部分，支撐第一支撐部分，使得第一支撐部分相對(duì)于沿該第二方向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)中心軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)；以及第一支撐部驅(qū)動(dòng)部分，具有設(shè)置在第一支撐部分處的第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極和固定地處于與第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極相對(duì)應(yīng)的位置處的第二靜止梳狀電極，從而產(chǎn)生第一支撐部分的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
14.如權(quán)利要求13所述的激勵(lì)器，其中第一支撐部分包括一對(duì)第一扭力桿，分別從平臺(tái)的兩側(cè)沿該第一方向延伸并且彼此平行；以及直角邊緣型活動(dòng)框架，具有一對(duì)彼此平行的第一部分，和沿該第二方向延伸并且彼此平行的一對(duì)第二部分，第一扭力桿連接至該第一部分。
15.如權(quán)利要求13所述的激勵(lì)器，其中第二支撐部分包括一對(duì)第二扭力桿，分別從第一支撐部分的第二部分沿該第二方向延伸；以及直角邊緣型靜止框架，具有一對(duì)彼此平行的第一部分，和沿該第二方向延伸并且彼此平行的一對(duì)第二部分，第二扭力桿連接至該第一部分。
16.如權(quán)利要求14所述的激勵(lì)器，其中第二支撐部分包括一對(duì)第二扭力桿，分別從第一支撐部分的第二部分沿該第二方向延伸；以及直角邊緣型靜止框架，具有一對(duì)彼此平行的第二部分，和沿該第二方向延伸并且彼此平行的一對(duì)第一部分，第二扭力桿連接至該第二部分。
17.如權(quán)利要求13至16中的任意一項(xiàng)所述的激勵(lì)器，其中，在平臺(tái)驅(qū)動(dòng)部分中，形成在平臺(tái)下表面上的第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極和形成在基體上的第一靜止梳狀電極沿該第三方向彼此平行并且交替延伸。
18.如權(quán)利要求17所述的激勵(lì)器，其中第一支撐部驅(qū)動(dòng)部分包括第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極，沿該第一方向從每個(gè)第一支撐部分的第一部分延伸；以及靜止梳狀電極，形成在第二支撐部分的第一部分上，與第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極交替排列。
19.如權(quán)利要求13至16中的任意一項(xiàng)所述的激勵(lì)器，其中第一支撐部驅(qū)動(dòng)部分包括第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極，沿該第一方向從每個(gè)第一支撐部分的第一部分延伸；以及靜止梳狀電極，形成在第二支撐部分的第一部分上，與第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極交替排列。
20.如權(quán)利要求15或16所述的激勵(lì)器，其中第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極和第二靜止梳狀電極沿該第三方向彼此偏開(kāi)地排列，從而沿該第三方向形成非對(duì)稱電場(chǎng)。
21.如權(quán)利要求14至16中的任意一項(xiàng)所述的激勵(lì)器，其中活動(dòng)框架包括處于基體側(cè)面的第二部分活動(dòng)框架和位于第二部分活動(dòng)框架上的第一部分活動(dòng)框架。
22.如權(quán)利要求21所述的激勵(lì)器，其中第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極從第一部分活動(dòng)框架延伸。
23.如權(quán)利要求16所述的激勵(lì)器，其中靜止框架包括第一部分靜止框架和位于第一部分靜止框架的下部處的第二部分靜止框架，并且與第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極相對(duì)應(yīng)的第二靜止梳狀電極從第一部分靜止框架延伸。
24.如權(quán)利要求14至16中的任意一項(xiàng)所述的激勵(lì)器，其中第一扭力桿與平臺(tái)和第一部分活動(dòng)框架一體地形成，而第二扭力桿與活動(dòng)框架和第一部分靜止框架一體地形成。
25.一種制造激勵(lì)器的方法，包括步驟形成上部結(jié)構(gòu)，包括平臺(tái)，其具有形成于平臺(tái)的下表面上沿垂直方向的第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極；第一部分活動(dòng)框架，以具有預(yù)定寬度的第一分離區(qū)域包圍平臺(tái)；第一部分靜止框架，以具有預(yù)定寬度的第二分離區(qū)域包圍第一部分活動(dòng)框架；扭力桿，從平臺(tái)的兩端側(cè)延伸并連接至第一部分活動(dòng)框架；第二扭力桿，沿第二方向從第一部分活動(dòng)框架延伸并連接至第一部分靜止框架；以及，多個(gè)第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極，沿第一方向從第一部分活動(dòng)框架延伸并位于第二分離區(qū)域中；以及形成下部結(jié)構(gòu)，包括平臺(tái)，對(duì)應(yīng)于上述平臺(tái)；第二部分活動(dòng)框架，支撐基體并與第一部分活動(dòng)框架相對(duì)應(yīng)；第一靜止梳狀電極，形成于基體上并與平臺(tái)的第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極相對(duì)應(yīng)；第二部分靜止框架，與第一部分靜止框架相對(duì)應(yīng)；多個(gè)第二靜止梳狀電極，彼此平行地沿第一方向從第二部分靜止框架延伸至第二分離區(qū)域；以及，臨時(shí)連接部，在第二分離區(qū)域中臨時(shí)地連接第二部分活動(dòng)框架與第二部分靜止框架；形成彼此接觸的第一部分活動(dòng)框架和第二部分活動(dòng)框架，以及第一部分靜止框架和第二部分靜止框架，并將其結(jié)合；以及通過(guò)去除臨時(shí)連接部分開(kāi)活動(dòng)框架，使得由第一部分活動(dòng)框架和第二部分活動(dòng)框架形成的活動(dòng)框架由第二扭力桿懸吊在由第一部分靜止框架和第二部分靜止框架形成的靜止框架處。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中通過(guò)低溫熔融結(jié)合分別結(jié)合第一部分活動(dòng)框架和第二部分活動(dòng)框架，以及第一部分靜止框架和第二部分靜止框架。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，在上部結(jié)構(gòu)的形成步驟中，活動(dòng)框架的第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極和第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極沿垂直方向形成在平臺(tái)的下表面上。
28.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，在下部結(jié)構(gòu)的形成步驟中，第一靜止梳狀電極與平臺(tái)下表面上的第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極相對(duì)應(yīng)，而第二靜止梳狀電極與形成在襯底上表面上的第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極相對(duì)應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種激勵(lì)器，包括具有第一方向和垂直第一方向的第二方向并圍繞垂直于第一方向和第二方向的第三方向相對(duì)沿第一方向的中心軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)。第一支撐部分支撐平臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；w在平臺(tái)下面對(duì)平臺(tái)并由第一支撐部分支撐。平臺(tái)驅(qū)動(dòng)部分具有第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極和與第一驅(qū)動(dòng)梳狀電極對(duì)應(yīng)的第一靜止梳狀電極，位于平臺(tái)的下表面和基體面對(duì)平臺(tái)的上表面上。第二支撐部分支撐第一支撐部分，使得第一支撐部分相對(duì)于沿該第二方向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)中心軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)。第一支撐部驅(qū)動(dòng)部分具有設(shè)置在第一支撐部分處的第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極和固定地處于第二驅(qū)動(dòng)梳狀電極對(duì)應(yīng)位置處的第二靜止梳狀電極從而產(chǎn)生第一支撐部分的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)B81C3/00GK1490240SQ03155680
公開(kāi)日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2003年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月18日
發(fā)明者高泳哲, 李振鎬 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社