(57)【要約】【課題】初期駆動に必要な印加電圧を抑えながら、マイクロミラーを容易に傾斜させる。【解決手段】トーションバー１４Ａ、１４Ｂを介してマイクロミラー１２が揺動可能に支持されるマイクロミラーデバイス１０において、マイクロミラー１２と一体的に形成された櫛歯形状の可動電極部２０Ａ、２０Ｂに、Ｘ軸に沿ってその先端部がマイクロミラー１２に向けて延びる可動電極２６Ａ１〜２６Ａ４、２６Ｂ１〜２６Ｂ４を設ける。一方、支持フレーム１６と一体的に形成された櫛歯形状の固定電極部３０Ａ１、３０Ａ２、３０Ｂ１、３０Ｂ２に、Ｘ軸に沿ってその先端部が支持フレーム１６に向けて延び、可動電極２６Ａ１〜２６Ａ４、２６Ｂ１〜２６Ｂ２とそれぞれ交互にピッチ間隔ｓで近接配置される固定電極３６Ａ１〜３６Ａ４、３６Ｂ１〜３６Ｂ４を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーションバーを軸として揺動可能なマイクロミラーと、
前記トーションバーを介して前記マイクロミラーを支持する支持枠と、
前記マイクロミラーと繋がり、前記マイクロミラーの反射面と平行であって前記マイクロミラーの揺動軸と垂直な揺動垂直方向に沿って先端部が前記マイクロミラーに向けて延びる可動電極を有する第１の電極部と、
前記支持枠と繋がり、揺動垂直方向に沿って先端部が前記支持枠に向けて延びる固定電極を有する第２の電極部とを備え、
前記可動電極が、前記マイクロミラーの傾斜していない状態で、隣接する複固定電極と揺動軸の方向に関して部分的に対向することを特徴とするマイクロミラーデバイス。
【請求項２】
前記第１の電極部が、前記マイクロミラーの中心線に沿って延出し、その延出する電極部分から回り込んでその両側に複数の可動電極が並んでいることを特徴とする請求項１に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項３】
前記第２の電極部が、前記第１の電極部の両側から延出し、前記複数の固定電極が複数の可動電極と交互に並ぶことを特徴とする請求項２に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項４】
前記複数の固定電極が、ミラー反射面に垂直な方向に沿って前記複数の可動電極よりも厚みがあることを特徴とする請求項１に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項５】
前記可動電極が、揺動垂直方向に沿って前記固定電極の先端部よりも前記支持フレームに近い位置から前記マイクロミラーに向けて延びていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項６】
前記第１および第２の電極部が、櫛歯状に形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項７】
前記マイクロミラーデバイスが、２つの導体層の間に絶縁層を挟んだウェハによって作製され、
前記複数の可動電極が、１つの導体層において形成される一方、前記複数の固定電極が、２つの導体層に跨って形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のマイクロミラーデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電引力によってマイクロミラーを傾斜させるマイクロミラーデバイスに関し、特に、マイクロミラーを駆動させる電極の配置構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ技術によって作製されるマイクロミラーデバイスは、シリコンウェハなどを極細パターニングして得られる一体的なデバイスであり、光を反射させるマイクロミラーをフレーム内に形成し、トーションバーを介してマイクロミラーを揺動可能に支持する。マイクロミラーデバイスは、例えばバーコードリーダ、レーザプリンタに実装される光スキャナとして利用可能であって、マイクロミラーを傾斜させながら反射光束を走査させる。
【０００３】
マイクロミラーデバイスでは、フレーム側、ミラー側にそれぞれ電極が設けられており、電極間の静電引力によってマイクロミラーを微小傾斜させる。具体的には、ミラー側に設けられた電極（以下、可動電極という）とフレーム側に設けられた電極（以下、固定電極という）を、ミラー反射面の垂直方向（デバイスの厚さ方向）に関し、上下にずらして配置する。ＤＣ駆動によって電極間に電圧を印加させると、静電引力が電極間に発生し、ミラー側の可動電極が固定電極の方に引き寄せられる。そして、可動電極と繋がるマイクロミラーが、トーションバーの捻れによって傾斜する（特許文献１、２、３参照）。
【特許文献１】特開平１１−５２２７８号公報
【特許文献２】特開２００７−１７８７１１号公報
【特許文献３】特開２００７−１８３４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のマイクロミラーデバイスでは、マイクロミラーが傾斜していないとき、可動電極は固定電極と対向する位置になく、一方の電極が他方の電極に対して上方、あるいは下方に位置する。すなわち、ミラー側面から見たときに可動電極は固定電極と重なった位置にない。そのため、マイクロミラーを初期駆動によって傾斜開始させるとき、距離的に離れた電極同士を引き合わせる静電引力が必要になるため、初期駆動の印加電圧を大きくしなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のマイクロミラーデバイスは、初期駆動時の印加電圧を抑えながらマイクロミラーを容易に傾斜させることが可能であり、マイクロミラーデバイスは、トーションバーを軸として揺動可能なマイクロミラーと、トーションバーを介してマイクロミラーを支持する支持枠を備える。例えば、シリコンウェハによって一一体的に形成される。
【０００６】
また、本発明のマイクロミラーデバイスは、マイクロミラーと繋がり、マイクロミラーの反射面と平行でマイクロミラーの揺動軸と垂直な方向（以下、揺動垂直方向という）に沿ってその先端部がマイクロミラーに向けて延びる可動電極を有する第１の電極部と、支持枠と繋がり、揺動垂直方向に沿ってその先端部が支持枠に向けて延びる固定電極を有する第２の電極部とを備える。例えば棒状の可動電極、固定電極が互いに反対方向に延びる。
【０００７】
本発明では、複数の可動電極各々が、マイクロミラーの傾斜していない状態で、隣接する固定電極と揺動軸方向に関して部分的に対向する。すなわち、揺動垂直方向から見たとき、可動電極の一部は、隣接する固定電極側面上に投影される。可動電極は回り込むような形でマイクロミラーに向かって延びているため、初期駆動のとき、固定電極と可動電極との間で発生する静電引力は、可動電極をミラー側に引き寄せる力となって作用する。
【０００８】
ところが、可動電極とマイクロミラーは繋がっていて、可動電極が全体的に固定電極に引き寄せられようとするため、可動電極を傾斜させようとする力が働く。その結果、トーションバーの捻りによってマイクロミラーが傾斜する。可動電極、固定電極が揺動方向に沿って離れていないため、低い印加電圧によっても静止状態のマイクロミラーが容易に傾斜する。その結果、マイクロミラーをより大きく傾斜させることが可能となる。
【０００９】
マイクロミラーの回転安定性を考慮すれば、電極をマイクロミラーに対して対称的に配置させるのが望ましい。そのため、第１の電極部を、マイクロミラーの中心線に沿って延出し、その延出する電極部分から回り込んでその両側に複数の可動電極が並べるのがよい。この場合、記第２の電極部が、第１の電極部の両側から延出し、複数の固定電極が複数の可動電極と交互に並べるのがよい。例えば、第１および第２の電極部は、櫛歯状に形成され、複数の固定電極と複数の可動電極とを交互に近接配置させればよい。
【００１０】
トーションバーの弾性限界などから、可動電極を厚く形成することは難しい。そのため、従来のように可動電極と固定電極がほぼ同じ厚さで上下に配置すると、マイクロミラーの傾斜開始と同時に重なり合うエリアが最大となり、静電引力がすぐに飽和する（最大限度に達する）。そのため、マイクロミラーを微小傾斜させることしかできない。
【００１１】
そこで、マイクロミラーの傾斜角をより大きくするため、初期駆動による傾斜開始直後に電極間の対向するエリア（揺動軸から見て重なるエリア）が限界に達せず、傾斜するほどその重なるエリアが大きくなるように構成するのが望ましい。
【００１２】
そのため、複数の固定電極を、ミラー反射面に垂直な方向に沿って複数の可動電極よりも厚みをもたせるのがよい。例えば、可動電極、固定電極の表面をミラー反射面と一致する一方で、ミラー反射面から反射方向とは逆方向に沿ってより多くの厚みを持たせればよい。傾斜角の増加に応じて重なるエリアが増大するようにするため、例えば、可動電極を、揺動垂直方向に沿って固定電極の先端部よりも支持フレームに近い位置からマイクロミラーに向けて延びるように構成すればよい。
【００１３】
ＳＯＩウェハなどの基板からマイクロミラーデバイスを作製する場合、２つの導体層の間に絶縁層を挟んだウェハを利用し、複数の可動電極を、１つの導体層において形成し、複数の固定電極を、２つの導体層に跨って形成すればよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、初期駆動に必要な印加電圧を抑えながら、マイクロミラーを容易に傾斜させ、最大傾斜角を大きくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下では、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、マイクロミラーデバイスの平面図である。
【００１７】
マイクロミラーデバイス１０は、矩形状のマイクロミラー１２、およびマイクロミラー１２を囲む矩形状の支持フレーム（ジンバル部）１６を備え、一対のトーションバー１４Ａ、１４Ｂを介してマイクロミラー１２が支持されている。マイクロミラーデバイス１０は、シリコン基板に基づいて作製され、その構造は一体的である。ここでは、スキャナの走査デバイスとして利用される。
【００１８】
マイクロミラー１２は、トーションバー１４Ａ、１４Ｂの中心軸Ｙを回転軸（揺動軸）として揺動可能である。金属膜の蒸着されたマイクロミラー１２の反射面１２Ｓには、走査対象物を走査するための光束が入射する。光束の反射方向はマイクロミラー１２の傾斜角に依存し、傾斜角を制御することによって光走査が行われる。
【００１９】
回転軸Ｙに垂直な方向であって、マイクロミラー１２の反射面１２Ｓに沿った中心線をＸ軸として規定すると、マイクロミラー１２の両側面からＸ軸上に沿って突出するような形で櫛歯状の可動電極部２０Ａ、２０Ｂ（第１の電極部）が形成されている。可動電極部２０Ａ、２０Ｂは、Ｙ軸に関して対称的に配置されている。
【００２０】
可動電極部２０Ａは、Ｘ軸に対しても対称的であり、マイクロミラー１２から延出する棒状の突出部２２ＡがＸ軸上に沿って支持フレーム１６の内周面１６Ａに向けて延びている。突出部２２Ａの先にはＸ軸に垂直（Ｙ軸に平行）な電極アーム部２４Ａが形成されており、突出部２２Ａから両側に延びている。
【００２１】
さらに、電極アーム部２４Ａからマイクロミラー１２に向けて可動電極２６Ａ１、２６Ａ２、２６Ａ３、２６Ａ４が形成されている。よって、可動電極部２０Ａは、従来のようにマイクロミラー１２から支持フレーム１６に向けてその先端部が延びるのではなく、一度マイクロミラー１２から離れた位置へ延出してから、マイクロミラー１２へ向かって戻ってくるようにして、回り込むような形で支持フレーム１６からマイクロミラー１２に向けて延びている。可動電極部２０Ｂについても、可動電極部２０Ａと同様、突出部２２Ｂ、電極アーム部２４Ｂ、可動電極２６Ｂ１、２６Ｂ２、２６Ｂ３、２６Ｂ４によって構成されている。
【００２２】
可動電極部２０Ａの傍には、支持フレーム１６Ａと一体的に形成された固定電極部３０Ａ１、３０Ａ２（第２の電極部）が配置され、可動電極部２０Ｂの傍にも固定電極３０Ｂ１、３０Ｂ２が配置されている。文字「Ｅ」に似た櫛歯形状の固定電極部３０Ａ１、３０Ａ２は、Ｘ軸に関して対称的に配置され、マイクロミラー１２のＸ軸方向に沿った両側面に沿って、突出部３２Ａ１、３２Ａ２が支持フレーム１６から延出する。
【００２３】
そして、固定電極部３０Ａ１の突出部３２Ａ１からＹ軸に沿って延びる電極アーム部３４Ａ１が形成され、電極アーム部３４Ａ１から支持フレーム１６に向けて固定電極３６Ａ１、３６Ａ２がＸ軸に沿って形成されている。すなわち、固定電極３６Ａ１、３６Ａ２は、従来のように、単にマイクロミラー１２に向けて延びているのではなく、マイクロミラー１２近傍まで延出してから、その先端部が支持フレーム１６に向けて戻ってくるようにして、回り込むような形で延びている。同様に固定電極３０Ａ２は、突出部３２Ａ２、電極アーム部３４Ａ２、固定電極３６Ａ３、３６Ａ４を備える。
【００２４】
可動電極部２０Ａと固定電極部３０Ａ１、３０Ａ２は、櫛歯状の歯が互い違いに配列するように配置され、可動電極２６Ａ１、２６Ａ２、２６Ａ３、２６Ａ４と固定電極３６Ａ１、３６Ａ２、３６Ａ３、３６Ａ４は、Ｙ軸に沿って交互に一定のピッチ間隔ｓで並ぶ。また、可動電極２６Ａ１、２６Ａ２２６Ａ３、２６Ａ４の先端部と固定電極部３０Ａ１の電極アーム部３４Ａ１、３４Ａ２は、所定距離間隔ｄだけ離れており、固定電極３６Ａ１、３６Ａ２、３６Ａ３、３６Ａ４の先端部も可動電極２０Ａの電極アーム部２４Ａと所定距離間隔ｄだけ離れている。すなわち、可動電極２６Ａ１、２６Ａ２、２６Ａ３、２６Ａ４と固定電極３６Ａ１、３６Ａ２、３６Ａ３、３６Ａ４は、Ｘ軸方向に沿って位置がずれている。
【００２５】
Ｙ軸に関して反対側の固定電極３０Ｂ１、３０Ｂ２も同様の構成であって、固定電極部３０Ｂ１は突出部３２Ｂ１、電極アーム部３４Ｂ１、固定電極３６Ｂ１、３６Ｂ２を備え、固定電極部３０Ｂ２は突出部３２Ｂ２、電極アーム部３４Ｂ２、固定電極３６Ｂ３、３６Ｂ４を備える。そして、櫛歯形状の固定電極部３０Ｂ１、３０Ｂ２と可動電極部２０Ｂとは、Ｙ軸と平行な方向において、可動電極２６Ｂ１〜２６Ｂ４と固定電極３６Ｂ１〜３６Ｂ４が互い違いに等間隔ｓで並んでいる。
【００２６】
マイクロミラーデバイス１０は、駆動電圧回路（図示せず）に接続されており、マイクロミラー１２はＤＣ駆動される。可動電極部２０Ａ、２０Ｂと固定電極部３０Ａ１、３０Ａ２、３０Ｂ１、３０Ｂ２との間に所定電圧が印加されると、互いに極の異なる電荷が生じ、静電引力が発生する。後述するように、静電引力によって可動電極部２０Ａ、２０Ｂの傾斜方向に力が作用し、マイクロミラー１２が回転する。印加電圧に応じてマイクロミラー１２の傾斜角度を調整し、マイクロミラー１２をリニア駆動することが可能である。
【００２７】
図２は、図１の破線II−IIに沿ったマイクロミラーデバイスの断面図である。図３は、図１の破線III−IIIに沿ったマイクロミラーデバイス断面図である。
【００２８】
図２では、区間（Ａ）がＸ軸に沿った断面図を、区間（Ｂ）がＹ軸に沿った断面図を示している。マイクロミラー１２の反射面１２Ｓに垂直な方向をＺ軸として定めると、支持フレーム１６、可動電極２６Ａ１、２６Ａ２、固定電極３６Ａ１、３６Ａ２の表面は、Ｚ軸に関してマイクロミラー１２の反射面１２Ｓと同じ高さにある。
【００２９】
支持フレーム１６と一体的に形成された固定電極部３０Ａ１の突出部３２Ａ１、および固定電極３６Ａ１、３６Ａ２は、支持フレーム１６と同じ厚さＴを有する。一方、マイクロミラー１２と一体的に形成された可動電極部２０Ａの突出部２２Ａ、および可動電極２６Ａ１、２６Ａ２は、マイクロミラー１２と同じ厚さｔであり、固定電極３６Ａ１、３６Ａ２の厚さＴに比べて非常に薄い。
【００３０】
図２の区間（Ｂ）に示すように、可動電極２６Ａ１、２６Ａ２は、隣接する固定電極３６Ａ１、３６Ａ２と部分的に対向する。すなわち、マイクロミラー１２の傾斜角がない状態（マイクロミラーＯＦＦ状態）では、可動電極２６Ａ１、２６Ａ２と固定電極３６Ａ１、３６Ａ２はＺ軸方向に関して上下に位置ずれしていない。
【００３１】
そして、図３に示すように、可動電極２６Ｂ２をＹ軸方向から見ると、可動電極２６Ｂ２の一部が固定電極３６Ｂ２の一部と重なる。これは、可動電極２６Ｂ２と固定電極３６Ｂ２とがＸ軸方向に対して互いに距離ｄだけずれているためである。このような可動電極２６Ｂ２と固定電極３６Ｂ２は、他の固定電極とそれに隣接する可動電極との間でも同じである。
【００３２】
図４は、電圧印加によるマイクロミラー１２の傾斜状態を示した図である。図４を用いて、マイクロミラー１２の傾斜について説明する。ここでは、図３に示した可動電極２６Ｂ２と固定電極３６Ｂ２について例示する。
【００３３】
静電引力が働かずマイクロミラー１２が支持フレーム１６に対して傾斜していない状態では、マイクロミラー１２の反射面１２Ｓは、支持フレーム１６の表面と同一平面上にある。ここでは、可動電極２６Ｂ２と固定電極３６Ｂ２が対向するエリア、すなわちＹ軸から見て重なっているエリアＡＬを網線で示している。
【００３４】
マイクロミラー１２を時計方向に回転させるため、初期駆動として印加電圧ＶをＶ１に設定すると、可動電極部２０Ｂ全体と固定電極部３０Ｂ１、３０Ｂ２全体との間で極性の異なる電荷が生じる。その結果、可動電極各々とそれに隣接する固定電極との間には、Ｘ軸に沿って互いに引き合おうとする静電引力が発生し、可動電極２６Ｂ２と固定電極３６Ｂ２との間にもそのような静電引力が生じる。
【００３５】
可動電極２６Ｂ２と固定電極３６Ｂ２との間には、重なりエリアＡＬを大きくするように、Ｘ軸に沿って互いに引き寄せる力が働く。しかしながら、可動電極２６Ｂ２はマイクロミラー１２と一体的に形成されており、可動電極部２０Ｂの突出部２２Ｂから反力を受ける。
【００３６】
一方、マイクロミラー１２は、弾性のトーションバー１４Ａ、１４Ｂを介して支持フレーム１６に繋がっている。そして、可動電極２６Ｂ２の重なりエリアＡＬ以外の部分が固定電極３６Ｂ２の方向へ引き寄せられる。そのため、重なりエリアＡＬを大きくする、可動電極２６Ｂ２を下方向に傾斜させようとする力が作用し、トーションバー１４Ａ、１４Ｂの捻れによってマイクロミラー１２が傾斜する。
【００３７】
さらに印加電圧Ｖを大きな値に設定すると、重なりエリアＡＬがより一層拡大するように、可動電極２６Ｂ２しいてはマイクロミラー１２がさらに傾斜する。重なりエリアＡＬはマイクロミラー１２の傾斜角にほぼ比例して増加するため、印加電圧Ｖを上げるほどマイクロミラー１２が傾斜していく。
【００３８】
他の可動電極、固定電極についても、同様な電圧印加によってマイクロミラー１２を傾斜させる力が働く。マイクロミラー１２を時計回りに傾斜させる場合、可動電極２６Ｂ１〜２６Ｂ４、固定電極３６Ｂ１〜３６Ｂ４の間に静電引力を発生させ、マイクロミラー１２を反時計回りに傾斜させる場合、可動電極２６Ｂ１〜２６Ｂ４、固定電極３６Ｂ１〜３６Ｂ４の間に静電引力を発生させる。
【００３９】
図５は、マイクロミラーデバイス１０の製造工程を示した図である。図１のＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図に沿ってウェハを見ながら製造工程を説明する。
【００４０】
マイクロミラーデバイス１０は、酸化膜で覆ったシリコン層にシリコン層を積層させたＳＯＩウェハ１００によって作製される。用意されるＳＯＩウェハ１００は、導電性のシリコン（Ｓｉ）層（ハンドル層）Ｔ３の上に絶縁体のＳｉＯ２層Ｔ２（Ｂｏｘ層）が形成され、その上にＳｉ層Ｔ１（デバイス層）が形成されている（ステップ１）。
【００４１】
最初に、ＳＯＩウェハ１００のＳｉ層Ｔ３に対してサーマルオキシデーション処理が行われ、ＳｉＯ２層が形成される。そして、Ｓｉ層Ｔ３に対してレジストパターニングが行われた後、レジスト除去が行われる（ステップ２）。
【００４２】
そして、Ｓｉ層Ｔ３にレジスト処理が行われると、次に、Ｓｉ層Ｔ１に対してサーマルオキシデーション処理が行われる。Ｓｉ層Ｔ１に対してレジストパターニングが行われると、エッチング処理が行われる（ステップ３）。さらに、ＳｉＯ２層Ｔ２のエッチング処理が行われた後（ステップ４）、Ｓｉ層Ｔ１に対してレジスト除去処理が行われる（ステップ５）。その結果、マイクロミラーデバイス１０が製造される。
【００４３】
このように本実施形態によれば、トーションバー１４Ａ、１４Ｂを介してマイクロミラー１２が揺動可能に支持されるマイクロミラーデバイス１０において、マイクロミラー１２と一体的に形成された櫛歯形状の可動電極部２０Ａ、２０Ｂが、Ｘ軸に沿ってその先端部がマイクロミラー１２に向けて延びる可動電極２６Ａ１〜２６Ａ４、２６Ｂ１〜２６Ｂ４を備える。
【００４４】
一方で、支持フレーム１６と一体的に形成された櫛歯形状の固定電極部３０Ａ１、３０Ａ２、３０Ｂ１、３０Ｂ２は、Ｘ軸に沿ってその先端部が支持フレーム１６に向けて延び、可動電極２６Ａ１〜２６Ａ４、２６Ｂ１〜２６Ｂ２とそれぞれ交互にピッチ間隔ｓで近接配置される固定電極３６Ａ１〜３６Ａ４、３６Ｂ１〜３６Ｂ４を備える。
【００４５】
また、可動電極２６Ａ１〜２６Ａ４、２６Ｂ１〜２６Ｂ４は、固定電極３６Ａ１〜３６Ａ４、３６Ｂ１〜３６Ｂ４に対してＸ軸方向に沿った距離ｄだけ支持フレーム１６の側にずれており、また、固定電極３６Ａ１〜３６Ａ４、３６Ｂ１〜３６Ｂ４は、可動電極２６Ａ１〜２６Ａ４、２６Ｂ１〜２６Ｂ４よりも十分に厚い。そして、可動電極２６Ａ１〜２６Ａ４、２６Ｂ１〜２６Ｂ４の一部が、Ｙ軸方向に沿って固定電極３６Ａ１〜３６Ａ４、３６Ｂ１〜３６Ｂ４の一部と対向している。
【００４６】
ミラー側の可動電極部２０Ａ、２０Ｂと支持フレーム側の固定電極部３０Ａ１、３０Ａ２、３０Ｂ１、３０Ｂ２がそれぞれ回り込むような形で電極を交互に並べ、かつ、可動電極２６Ａ１〜２６Ａ４、２６Ｂ１〜２６Ｂ２の一部が固定電極３６Ａ１〜３６Ａ４、３６Ｂ１〜３６Ｂ４の一部と対向しているため、初期駆動のときわずかな印加電圧によっても、マイクロミラー１２は静止状態から容易に傾斜する。
【００４７】
さらに、マイクロミラー１２を傾斜させるほど、可動電極２６Ａ１〜２６Ａ４、２６Ｂ１〜２６Ｂ２と固定電極３６Ａ１〜３６Ａ４、３６Ｂ１〜３６Ｂ４との重なるエリア（対向エリア）が増えていく。すなわち、初期駆動による傾斜開始とともに重なりエリアが最大限度に達するのではなく、可動電極の重なりエリア以外の領域が傾斜に応じて徐々に減少するため、可動電極を傾斜させようとする力がいつまでも働く。そのため、印加電圧を増加させることによってマイクロミラー１２をより大きく傾斜させることができる。
【００４８】
従来のマイクロミラーデバイスの場合、マイクロミラーの回転が始まると、可動電極と固定電極との重なり部分が急激に増大して、重なり部分の面積が回転開始直後に最大となり、静電力が平衡して回転が止まるため、マイクロミラーの回転角を大きく取れない。
【００４９】
一方、本実施形態によれば、マイクロミラーの回転に伴って、可動電極の固定電極に対する可動範囲が大きくとれる。そのため、可動電極と固定電極との重なりエリアの変化は比較的緩やかで、マイクロミラーの回転角に応じて徐々に大きくなる。従って、静電力が平衡してミラーが停止するまでの回転角を大きくすることができるとともに、駆動初期から円滑にマイクロミラーを回転させることができる。
【００５０】
本実施形態では、ＳＯＩウェハによってマイクロミラーデバイスを製造しているが、それ以外の製造方法でもよい。また、可動電極部、固定電極部の形状はＸ，Ｙ軸に関して必ずしても対称的でなくてよく、櫛歯形状以外の形状でも適用可能であり、可動電極、固定電極の数も任意である。また、可動電極、固定電極のピッチ間隔も必要に応じて設定すればよく、マイクロミラーのサイズ、形状も選択的に設定すればよい。
【００５１】
本実施形態では、回転軸（揺動軸）をＹ軸のみとしたが、回転軸をＸ軸としてもよいし、さらに支持フレームについても、同様の電極部構造を用いて、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のいずれの方向にも揺動可能でとして二次元走査できる構造としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】マイクロミラーデバイスの平面図である。
【図２】図１の破線II−IIに沿ったマイクロミラーデバイスの断面図である。
【図３】図１の破線III−IIIに沿ったマイクロミラーデバイスの断面図である。
【図４】電圧印加によるマイクロミラーの傾斜状態を示した図である。
【図５】マイクロミラーデバイスの製造工程を示した図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  マイクロミラーデバイス
１２  マイクロミラー
１４Ａ、１４Ｂ  トーションバー
１６  支持フレーム（支持枠）
２０Ａ、２０Ｂ  可動電極部
３０Ａ１、３０Ａ２  固定電極部
３０Ｂ１、３０Ｂ２  固定電極部
２６Ａ１〜２６Ａ４  可動電極
２６Ｂ１〜２６Ｂ４  固定電極
【図１】
2010113002.tif 000003
【図２】
2010113002.tif 000004
【図３】
2010113002.tif 000005
【図４】
2010113002.tif 000006
【図５】
2010113002.tif 000007