【手続補正書】
【提出日】平成20年4月7日(2008.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  （ａ）第1電位で電源に結合された第1導体と第2電位で電源に結合された第2の導体を有し、該第2電位が該第1電位よりも小さい、実質的に平面の基板と、
（ｂ）前記基板に固着された第1端部と第2端部とを有する第1導電コイルであって、該第1端部が、前記第1導体と連通し、前記第2端部が、前期基板から切り離されかつそれに対して可動でありかつ前記第2導体と連通して、前記第1コイル内に第1磁束を生ずるように、該第1コイルを介して電流を選択的に導通することができる、第1導電コイルと、
（ｃ）前記第1コイルに近接して位置しかつ第2磁束を供給する磁石とを備え、
（ｄ）前記第1磁束が、前記第2磁束に実質的に対向し、それによって前記第1導電コイルの前記第2端部を前記基板に対して動かす磁気斥力を発生させることを特徴とする微小電気機械アクチュエータ。
【請求項２】  前記第1磁束が、前記基板に対して実質的に直交することを特徴とする請求項1に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項３】  前記第1コイルが、前記コイルの前記第2端部が動くとき、実質的に円錐形のヘリックス（つる巻き線）であることを特徴とする請求項1に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項４】  前記第1コイルが、2個の交互配置の円錐形螺線であることを特徴とする請求項1に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項５】  前記基板に固着された第1端部を有する第2導電コイルをさらに備え、前記第1端部が、前記第2導体と、前記第1導体の第2端部と連通する第2端部とに連通し、それによって、第3磁束を生じるように、前記第1コイル内の選択的な電流が前記第2コイルを介して導通し、さらに前記第1および第3磁束が前記第2磁束に実質的に対向し、それによって前記第1および第2コイルの前記第2端部を前記基板に対して動かすことを特徴とする請求項1に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項６】  前記第1および第2コイルの前記第2端部に固着したブリッジをさらに備えることを特徴とする請求項5に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項７】  前記第1コイルが時計回りの円錐形螺線であり、前記第2コイルが反時計回りの円錐形螺線であることを特徴とする請求項5に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項８】  前記第1および第2コイルが、交互配置の二重の円錐形螺線であることを特徴とする請求項5に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項９】  前記第1および第2コイルの前記第2端部に結合したミラーを備え、前記第1および第2コイル内の前記選択的な電流が、前記ミラーの一部を前記基板に対して動かすように、前記第2磁束が実質的に対向する前記第1および第3磁束を生成することを特徴とする請求項5に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項１０】  前記第1コイルが半導体であり、さらに前記選択的な電流に相対的に低い抵抗の経路を与える金属層を含むことを特徴とする請求項1に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項１１】  平面基板と、
前記基板に固着した第1端部と前記基板から切り離されている第2端部を有する第1コイル部材と、
前記基板に固着した第1端部と前記基板から切り離されている第2端部を有し、
前記第1と第2コイル部材の第2端部とが互いに結合している第2コイル部材と、
前記第1および第2コイル部材に近接して位置する、第1磁束を供給する磁束手段とを備え、電流が前記1および第2コイル部材を伝わって導通し、それによって前記第1および第2コイル内にコイル磁束を生じ、さらに前記第1磁束が、前記コイル磁束に対して実質的に対向し、それによって前記第1および第2コイル部材の前記第2端部を基板に対して動かすことを特徴とする微小電気機械アクチュエータ。
【請求項１２】  前記第1および第2コイルが円錐形螺旋コイルであることを特徴とする請求項11に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項１３】  前記磁束手段が、前記第1および第2コイル部材がその上に位置する基板の表面と反対の基板の表面上に位置する永久磁石であることを特徴とする請求項11に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項１４】  前記磁束手段が、電流を導通する第3コイル部材であることを特徴とする請求項11に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項１５】  前記磁束手段が、前記基板に結合された強磁気材料であることを特徴とする請求項11に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項１６】  前記第1および第2コイル部材の前記第2端部を結合するブリッジをさらに備えることを特徴とする請求項11に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項１７】  第1および第2アクチュエータと、
前記第1および第2アクチュエータに結合されたミラーと、
第1磁束を供給する磁束源とを備え、
前記第1および第2アクチュエータが、固定して配置された第1端部および電気的に連結された第2端部を有する第1および第2部材をそれぞれ含み、それぞれのアクチュエータの前記第1と第2部材の間を電流が流れることができ、それによって、それぞれのアクチュエータ部材を膨張させて、前記ミラーを第1の向きから第2の向きに動かす第2磁束を生じるように、前記第1または第2アクチュエータに電流を選択的に印加することができることを特徴とするミラーアクチュエータデバイス。
【請求項１８】  前記ミラーと結合された第3および第4アクチュエータをさらに備え、該第3および第4アクチュエータが、固定して配置された第1端部および電気的に結合された第2端部を有する第1および第2部材を含み、前記それぞれのアクチュエータの前記第1と第2部材の間を電流が流れることができ、それによって、前記それぞれのアクチュエータ部材を膨張させて、前記ミラーを前記第1の向きから前記第2の向きに動かす前記第2磁束を生ずるように、前記第1、第2、第3および第4アクチュエータに電流を選択的に印加することができることを特徴とする請求項17に記載のアクチュエータデバイス。
【請求項１９】  前記第1および第2アクチュエータと前記ミラーとが平面基板上に形成され、前記ミラーが、実質的に平面でありかつ前記基板に対して実質的に平行であることを特徴とする請求項17に記載のアクチュエータデバイス。
【請求項２０】  前記第1および第2アクチュエータが、前記ミラーを第1の回転軸周りに回転させることができ、さらに前記第3および第4アクチュエータが、前記ミラーを第2の回転軸周りに回転させることができることを特徴とする請求項18に記載のアクチュエータデバイス。
【請求項２１】  前記第1および第2アクチュエータの前記第1部材が、導体部分および半導体部分を含むことを特徴とする請求項17に記載のアクチュエータデバイス。
【請求項２２】  固定して配置された前記第1端部に対して前記第2端部が動くことができるように、前記第1および第2アクチュエータ部材が、形状が円錐形螺線でありかつ可撓性であることを特徴とする請求項17に記載のアクチュエータデバイス。
【請求項２３】  前記第1および第2アクチュエータが、平面基板上にリソグラフィ法で製造することによって形成され、前記ミラーが、前記第1および第2アクチュエータによって前記基板上方に懸架され、さらに前記第1および第2アクチュエータを作動することによって、前記それぞれの第1および第2のミラー縁部が、前記基板の前記平面から離れる方向に動くことを特徴とする請求項17に記載のアクチュエータデバイス。
【請求項２４】  ミラーを動かす微小電気機械システムアクチュエータであって、
平面基板と、
電導性コイルをそれぞれ含む複数のアクチュエータであって、電流が前記コイルによって導通されるとき、そのコイルが磁束を生成し、前記アクチュエータが前記基板上方にミラーを支持するように配置されたアクチュエータと、
第1磁束を供給する磁束源と、
前記基板上方に前記ミラーを同じ間隔で持ち上げるように、前記アクチュエータ内に定常磁束を生成するために定常電流を供給する第1電流源と、
前記同じ間隔よりも大きくまたは小さく前記基板に対して前記ミラーを動かすように、前記アクチュエータ内に第2磁束を生成するための選択的な第2電流を供給する第2電流源とを備えることを特徴とする微小電気機械システムアクチュエータ。
【請求項２５】  それぞれのアクチュエータが、時計回りの螺線である第1電導コイルと反時計回りの螺線である第2電導コイルを含むことを特徴とする請求項24に記載の微小電気機械システムアクチュエータ。
【請求項２６】  それぞれのアクチュエータが、第1および第2電導コイルを含みかつ前記第1および第2コイルを前記ミラーに結合するブリッジをさらに備えることを特徴とする請求項24に記載の微小電気機械システムアクチュエータ。
【請求項２７】  前記磁束源が永久磁石であることを特徴とする請求項24に記載の微小電気機械システムアクチュエータ。
【請求項２８】  前記磁束源が、電気を導通する基板コイルであることを特徴とする請求項24に記載の微小電気機械システムアクチュエータ。
【請求項２９】  前記アクチュエータコイルが、半導体部分および導体部分を備えることを特徴とする請求項24に記載の微小電気機械システムアクチュエータ。
【請求項３０】  それぞれのアクチュエータが、第1および第2電導コイルとブリッジとを含み、さらに前記第1および第2コイルの第1端部が前記基板に固着され、前記第1および第2コイルの第2端部が前記ブリッジによって互いに結合されていることを特徴とする請求項24に記載の微小電気機械システムアクチュエータ。
【請求項３１】  （ａ）実質的に平面の基板と、
（ｂ）前記基板に固着された第1端部および該基板に対して移動可能な可動デバイスに結合された第2端部を有し、第1磁束を供給する第1磁気材料部材と、
（ｃ）前記第1磁気材料部材に近接して位置し、電流が導通されると第2磁束を供給する電磁石とを備え、
（ｄ）前記第1磁束が前記第2磁束に実質的に対向し、それによって、前記基板に対して前記第1コイルの前記第2端部を動かし、それによって前記可動デバイスを動かす磁気斥力を生成することを特徴とする微小電気機械アクチュエータ。
【請求項３２】  前記第1磁束が基板に対して実質的に直交することを特徴とする請求項31に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項３３】  前記第１コイルの前記第2端部が動くとき、前記第1磁気材料部材が実質的に円錐形ヘリックスであることを特徴とする請求項31に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項３４】  第2磁気材料部材であって、前記基板に固着された第1端部と前記可動デバイスに結合された第2端部とを有し、それによって該第2磁気材料部材が、第3磁束を供給し、さらに前記第1および第3磁束に前記第2磁束が実質的に対向し、それによって前記第1および第2磁気材料部材の前記第2端部を前記基板に対して動かす、第2磁気材料部材をさらに備えることを特徴とする請求項31に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項３５】  前記第1および第2磁気材料部材が時計回りの円錐形螺線であることを特徴とする請求項34に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項３６】  前記電磁石が、前記基板上に形成した半導体コイルであることを特徴とする請求項31に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項３７】  前記電磁石が、半導体コイルであり、さらに前記選択的な電流に相対的に低い抵抗の経路を与える金属層を含むことを特徴とする請求項31に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【請求項３８】  前記電磁石が、第2基板上に形成した半導体コイルであり、前記第2基板が、前記磁気材料部材に近接して位置することを特徴とする請求項31に記載の微小電気機械アクチュエータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
アクチュエータの好ましい実施形態は、マルチユーザMEMSプロセス(Multi-User MEMS Processes)(MUMP)として当業界で公知の一般的な製造プロセスによって作製されるが、そのプロセスを以下で詳細に説明する。1つの好ましい実施形態では、4個のアクチュエータを1つの層の部分として基板上に形成し、ブリッジおよびミラーを別のミラー層の部分として形成する。アクチュエータは、矩形であるミラーの4つのコーナにそれぞれ設置する。ミラーは、ブリッジによってアクチュエータに連結し、アクチュエータの上に乗っている。したがって、アクチュエータの伸展によって、ミラーがそれぞれ上下または基板から離れてまた基板に向かって動く。ミラーを回転軸周りに回転させるように、アクチュエータの対を伸展することができる。アクチュエータを選択的に伸展することによって、直交する二等分軸周りまたは対角軸に沿って、ミラーを動かすことができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
第2に、別々にエッチングしたホールとホールの間で生じる恐れのある配列の狂いをなくすために、1回のステップで第1および第2酸化物層108、118をエッチングするようにアンカー2エッチング(符号120で示す)を施す。より重要なことは、アンカー2エッチングによって、ポリ1構造のアンカーリング(anchoring)に無関係な切込みを第1酸化物層中入れる必要がなくなることである。そのような切込みがあると、ポリ0または窒化物層を損傷する恐れのある続く処理に対して基板を不必要に曝すことになる。アンカー2エッチングに関して、第2酸化物をフォトリソグラフィ法によってパターン形成し、さらにポリ1_ポリ2_バイアエッチングと同じ方法でRIEによってエッチングする。図11は、ポリ1_ポリ2_バイアエッチングおよびアンカー2エッチング完了後のウェーハ断面を示す。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
図18を参照すると、プローブ受台224aと224bの間に印加されている定常電位源258が、その定常電位源から一方のコイル208aの中心218aまで導通する電流を生ずる(218aでの電位が218bより大きいとき)。電流の経路は、コイル208aの螺線を伝わってコイル208aの最外部220まで時計回りに続く。電流は、コイル208aからブリッジ210によってコイル208bの最外部まで導通され、さらにそこから電流は、コイル208bの螺線216を伝わってコイル208bの最内部218およびプローブ受台224bまで時計回りに導通する。したがって、図18の平面図に見るように、電流は各コイルを通って時計回りに進む。