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公開番号2025098959
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-02
出願番号2024211673
出願日2024-12-04
発明の名称MEMSデバイス及びMEMSデバイスの製造方法
出願人株式会社村田製作所
代理人個人,個人,個人
主分類B81B 3/00 20060101AFI20250625BHJP(マイクロ構造技術)
要約【課題】可動部を傾斜させるための静電引力及び駆動電圧が大きくなることを抑制することができるMEMSデバイスを提供する。
【解決手段】MEMSデバイスは、第1方向に延びた回転軸を中心として回転可能な可動部と、第1方向に交差し且つ可動部から離れる第2方向へ可動部から延びる第1アームと、第2方向とは逆方向である第3方向へ可動部から延びる第2アームと、を備える。可動部の少なくとも一部は、第1材料を含む。第1アーム及び第2アームは、第1材料とは異なる第2材料を含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１方向に延びた回転軸を中心として回転可能な可動部と、
前記第１方向に交差し且つ前記可動部から離れる第２方向へ前記可動部から延びる第１アームと、
前記第２方向とは逆方向である第３方向へ前記可動部から延びる第２アームと、を備え、
前記可動部の少なくとも一部は、第１材料を含み、
前記第１アーム及び前記第２アームは、前記第１材料とは異なる第２材料を含む、ＭＥＭＳデバイス。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記第１材料の熱膨張係数と前記第２材料の熱膨張係数とは、略同一である、請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項３】
前記第２材料の熱膨張係数は、前記第１材料の熱膨張係数以上である、請求項１または２に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項４】
前記第１材料は、単結晶材料であり、
前記第２材料は、多結晶材料である、請求項１から３のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項５】
前記第１材料は、シリコンであり、
前記第２材料は、ポリシリコンである、請求項４に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項６】
前記第１方向及び前記第２方向に交差する第４方向において、前記回転軸は、前記可動部及び前記第１アームの接続位置と前記可動部及び前記第２アームの接続位置との間に位置する、請求項１から５のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項７】
前記第１方向及び前記第２方向に交差する第４方向において、前記可動部及び前記第１アームの接続位置と前記可動部及び前記第２アームの接続位置とは、前記回転軸と異なる位置にあり且つ前記回転軸に対して同じ側に位置する、請求項１から５のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項８】
前記可動部は、
前記第１材料を含む本体部と、
前記第２材料を含み且つ前記第１アーム及び前記第２アームに接続された接続部と、を備える、請求項１から７のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項９】
前記可動部は、前記第１材料及び前記第２材料とは異なる第３材料を含む薄膜部を備え、
前記薄膜部は、前記本体部と前記接続部との間に位置する、請求項８に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１０】
前記第１方向及び前記第２方向に交差する第４方向における前記第１アーム及び前記第２アームの長さは、２μｍ以上かつ２０μｍ以下である、請求項１から９のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、回転可能な可動部を有するＭＥＭＳデバイス、及び当該ＭＥＭＳデバイスの製造方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
回転可能な可動部を有する微小電気機械デバイス（Micro Electro Mechanical Systems（ＭＥＭＳ）デバイス）の一例として、ミラー部を回転させて傾斜させることができるＭＥＭＳデバイスが特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されたＭＥＭＳデバイスは、Ｘ軸に沿って延びたトーションバネと、トーションバネに接続されたミラーを有する可動部と、静電容量部とを備える。静電容量部は、可動部と一体に構成された第１層と、第１層とは別体である第２層とから構成されている。第１層が備える複数の歯と第２層が備える複数の歯との噛み合わせで生じる静電力によって、可動部の傾斜が実現されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許公開第２０２１／０３９６９９３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたＭＥＭＳデバイスでは、可動部と静電容量部の第１層とが一体である。そのため、可動部を傾斜させるために大きな静電引力及び駆動電圧を必要とし、消費電流が大きくなる。
【０００６】
従って、本開示の目的は、前記課題を解決することにあって、可動部を傾斜させるための静電引力及び駆動電圧が大きくなることを抑制することができるＭＥＭＳデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様のＭＥＭＳデバイスは、
第１方向に延びた回転軸を中心として回転可能な可動部と、
前記第１方向に交差し且つ前記可動部から離れる第２方向へ前記可動部から延びる第１アームと、
前記第２方向とは逆方向である第３方向へ前記可動部から延びる第２アームと、を備え、
前記可動部の少なくとも一部は、第１材料を含み、
前記第１アーム及び前記第２アームは、前記第１材料とは異なる第２材料を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、可動部を傾斜させるための静電引力及び駆動電圧が大きくなることを抑制することができるＭＥＭＳデバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の第１実施形態に係るＭＥＭＳデバイスを示す平面図。
本開示の第１実施形態に係るＭＥＭＳデバイスを示す左側面図。
本開示の第１実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法の一例を説明するための左側面図。
本開示の第１実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法の一例を説明するための左側面図。
本開示の第１実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法の一例を説明するための左側面図。
本開示の第１実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法の一例を説明するための左側面図。
本開示の第２実施形態に係るＭＥＭＳデバイスを示す左側面図。
本開示の第２実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法の一例を説明するための左側面図。
本開示の第２実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法の一例を説明するための左側面図。
本開示の第２実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法の一例を説明するための左側面図。
本開示の第２実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法の一例を説明するための左側面図。
本開示の第３実施形態に係るＭＥＭＳデバイスを示す左側面図。
本開示の第４実施形態に係るＭＥＭＳデバイスを示す左側面図。
本開示の第４実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法の一例を説明するための左側面図。
本開示の第４実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法の一例を説明するための左側面図。
本開示の第４実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法の一例を説明するための左側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の一例を添付図面に従って説明する。以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。以下の説明では、必要に応じて特定の方向あるいは位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」を含む用語）が用いられることがある。本明細書及び図面では、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向が定義される。Ｚ方向は、ＭＥＭＳデバイスの厚み方向であり、Ｘ方向及びＹ方向は、ＭＥＭＳデバイスの厚み方向に対して交差する方向（以下の各実施形態及び図面では直交する方向）である。Ｘ方向及びＹ方向は、互いに交差（以下の各実施形態及び図面では互いに直交）している。Ｘ方向の矢印の方向は、第２方向の一例である。Ｘ方向の矢印と逆方向は、第３方向の一例である。つまり、第２方向及び第３方向は、互いに逆方向である。Ｙ方向は、第１方向の一例である。Ｚ方向は、第４方向の一例である。前述した特定の方向あるいは位置を示す用語の使用は、図面を参照した本開示の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本開示の技術的範囲が限定されるものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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