发明名称 微镜元件和其制造方法
摘要 一种微镜单元包括一移动件其载有一镜部、一框以及扭杆其连结该移动件至该框。移动件、框及扭杆系由一种基材整合一体成形。该框包括一个比移动件更厚的部分。
申请公布号 TWI223717 申请公布日期 2004.11.11
申请号 TW091137200 申请日期 2002.12.24
申请人 富士通股份有限公司;富士通媒体装置股份有限公司 发明人 水野义博;上田知史;壶井修;佐一平;奥田久雄;高马悟觉;曾根田弘光;山岸文雄
分类号 G02B26/08;G02B26/10 主分类号 G02B26/08
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种微镜单元,其包含:一具有第一梳状电极之移 动件;一具有第二梳状电极之框,该第二梳状电极 系藉前述第一与第二梳状电极间所产生之静电力 使该移动件运转;及一使移动件连结至该框之扭杆 ; 其中该移动件、框及扭杆系由材料基板一体成形, 该材料基板具有层状结构,包括一中间绝缘层以及 夹置该中间层之矽层; 其中该移动件包括:一源自该中间绝缘层之第一中 间部;一第一结构件,其系被固持呈接触该第一中 间部且设有一镜部;以及一第二结构件,其系被固 持呈接触该第一中间部于前述第一结构件之相对 侧上; 其中该框包括:一源自该中间绝缘层之第二中间部 ;一第三结构件,系被固持呈与该第二中间部于第 一结构件之同侧接触;以及一第四结构件,系被固 持呈与该第二中间部于第二结构件同侧接触;以及 其中该第四结构件系于层状结构叠层方向延伸超 出该第二结构件及前述第二梳状电极。 2.如申请专利范围第1项之微镜单元,其进一步包含 一布线基板连结至该第四结构件。 3.如申请专利范围第1项之微镜单元,其中该第三结 构件系于叠层方向延伸超出第一结构件。 4.如申请专利范围第3项之微镜单元,其进一步包括 一透明盖连结至该第三结构件。 5.如申请专利范围第1项之微镜单元,其中该第一梳 状电极系成形于第一结构件,第二梳状电极系成形 于第四结构件之接触第二中间部部分。 6.如申请专利范围第1项之微镜单元,其中该移动件 包括:一继电框透过扭杆而连结至该框;一镜成形 部其系与该继电框隔开;以及一继电杆其连结继电 框至镜成形部,该继电杆系于交叉扭杆延伸方向之 方向延伸。 7.如申请专利范围第6项之微镜单元,其中该镜成形 部包括第三梳状电极,继电框包括第四梳状电极, 供藉第三与第四梳状电极间产生之静电力而操作 镜成形部。 8.如申请专利范围第7项之微镜单元,其中该第三梳 状电极可成形于第一结构件,第四梳状电极可成形 于第二结构件。 9.一种制造微镜单元之方法,该微镜单元包含一移 动件、一框以及一扭杆,该方法包含下列步骤: 经由使用第一遮罩图案及第二遮罩图案,于基板厚 度方向首先对基材进行第一蚀刻,该第一遮罩图案 系设置成可遮罩基板将变成该框一部分之一区,该 第二遮罩图案设置有一部分供遮罩基板之将成为 移动件之一区; 去除第二遮罩图案;以及 经由使用第一遮罩图案,对基材进行第二蚀刻。 10.如申请专利范围第9项之方法,其中该第一蚀刻 可进行至基板厚度方向中途,第二蚀刻进行至贯穿 基板材料,因而至少形成移动件。 11.如申请专利范围第9项之方法,其中该第一蚀刻 系进行至基材被贯穿,第二蚀刻系进行至基材厚度 方向中途,因而至少形成移动件。 12.一种由基材制造微镜单元之方法,该基材包括一 第一矽层、一第二矽层以及一夹置于二矽层间之 中间层;欲制造之微镜单元包括一移动件、一框及 一扭杆,该方法包含下列步骤: 经由使用一第一遮罩图案以及一第二遮罩图案,对 基材第一矽层进行第一蚀刻,该第一遮罩图案系设 置成可遮罩第一矽层之将变成至少框部分之一区, 该第二遮罩图案包括一部分供遮罩该第一矽层之 将变成移动件之一区; 去除第二遮罩图案;以及 经由使用该第一遮罩图案,对第一矽层进行第二蚀 刻。 13.如申请专利范围第12项之方法,其中该第一蚀刻 进行至第一矽层厚度方向中途,该第二蚀刻进行至 到达中间层。 14.如申请专利范围第12项之方法,其中该第一蚀刻 进行至到达中间层,而第二蚀刻进行至第一矽层厚 度方向中途。 15.如申请专利范围第12项之方法,其中该第二遮罩 图案进一步包括一部分供遮罩该第一矽层之将变 成框之梳状电极之一区。 16.一种制造一微镜单元之方法,该方法系经由使用 一第一基材其包括一第一矽层、一第二矽层以及 一夹置二矽层间之中间层,该微镜单元包括一移动 件、一框以及一扭杆,该方法包含下列步骤: 形成一第一遮罩图案,其包括一部分,其系供遮罩 第一矽层之将变成移动件之一区; 经由将一第三矽层连结至其上已经形成第一遮罩 图案之第一矽层表面,而制造一结合该第一遮罩图 案之第二基材; 经由使用一第二遮罩图案,该图案包括可供遮罩至 少部分框之部分,对第三矽层进行第一蚀刻,该第 一蚀刻持续至达到第一矽层;以及 对藉第一蚀刻暴露之第一矽层进行第二蚀刻,该第 二蚀刻系经由使用第一遮罩图案进行至达到中间 层为止。 17.如申请专利范围第16项之方法,其中该第一遮罩 图案进一步包括一部分,该部分系供遮罩将变成成 形于框之梳状电极之一区。 18.一种制造微镜单元之方法,该微镜单元包括一移 动件、一设置有梳状电极之框、以及一连结移动 件至框之扭杆,该方法包含下列步骤: 对准备作为第一基材之第一矽层进行第一蚀刻,该 第一蚀刻系经由使用第一遮罩图案进行,该图案包 括一部分供遮罩第一基材之将变成梳状电极之一 区,该第一蚀刻系持续至蚀刻达到对应梳状电极厚 度之深度为止; 制造一第二基材,该第二基材包括第一基材、一维 持接触第一基材之中间层、以及一维持接触中间 层之第二矽层; 经由使用一第二遮罩图案以及一第三遮罩图案,对 该第一矽层进行第二蚀刻,该第二遮罩图案包括一 欲遮罩将变成框之至少一部分之一区之部分,该第 三遮罩图案包括一遮罩欲变成移动件及梳状电极 之一区之部分,该第二蚀刻系持续至蚀刻达到第一 矽层中途部分为止; 去除第三遮罩图案;以及 经由使用第二遮罩图案对第一矽层进行第三蚀刻, 直至到达梳状电极为止。 19.一种制造一微镜单元之方法,该方法系经由使用 一第一基材,其包括一第一矽层、一第二矽层以及 一夹置于该等矽层间之中间层,该第一矽层结合一 维持接触中间层之扭杆,该微镜单元包括一移动件 、一框以及该扭杆,该方法包含下列步骤: 形成一第一遮罩图案于该第一矽层上,该第一遮罩 图案包括一遮罩将变成移动件之一区之部分; 制造一结合该第一遮罩图案之第二基材,系经由将 一第三矽层连结至其上欲形成第一遮罩图案之第 一矽层表面; 经由使用一第二遮罩图案对第三矽层进行第一蚀 刻,该第二遮罩图案包括一遮罩将变成至少框之一 部分之一区的部分,该蚀刻系持续至第一遮罩图案 暴露为止;以及 经由使用第一遮罩图案,对第一矽层进行第二蚀刻 ,直至达到中间层为止。 图式简单说明: 第1图为根据本发明之第一具体实施例之微镜单元 之透视图; 第2图为该微镜单元沿第1图之线Ⅱ-Ⅱ所取之剖面 图; 第3图为该微镜单元沿第1图之线Ⅲ-Ⅲ所取之剖面 图; 第4图为该微镜单元沿第1图之线Ⅵ-Ⅵ所取之剖面 图; 第5图显示第1图之微镜单元操作状态; 第6A-6D图显示第1图之微镜单元制造方法之步骤; 第7A-7D图显示于第6图之步骤后之步骤; 第8A-8C图显示于第7图之步骤后之步骤; 第9A-9D图显示第1图之微镜单元另一制造方法之步 骤; 第10A-10D图显示于第9图之步骤后之步骤; 第11A-11D图显示第1图之微镜单元另一制造方法之 步骤; 第12A-12D图显示于第11图之步骤后之步骤; 第13A-13D图显示第1图之微镜单元另一制造方法之 步骤; 第14A-14D图显示于第13图之步骤后之步骤; 第15图为透视图显示根据本发明之第二具体实施 例之微镜单元; 第16图为沿第15图线XVI-XVI所取之剖面图; 第17图显示第15图之微镜单元安装于附接有透明盖 之布线基板上; 第18A-18C图显示第15图之微镜单元制造方法之步骤; 第19A-19C图显示于第18图之步骤后之步骤; 第20A-20C图显示于第19图之步骤后之步骤; 第21图为示意图显示一种习知光切换装置; 第22图为示意图显示另一种习知光切换装置; 第23图为透视图显示设置有梳状电极之习知微镜 单元; 第24A-24B图显示成对操作之梳状电极配置; 第25A-25C图显示第23图之习知微镜单元制造方法之 步骤;以及 第26图显示第23图之微镜单元操作状态。
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