プレーナ型電磁アクチュエータ及びその製造方法
【課題】 駆動コイル、絶縁膜、及び保護膜の引っ張り応力による可動板の反りを低減し、高品質のプレーナ型電磁アクチュエータ及びその製造方法を提供する
【解決手段】 可動板１の表面側周縁部に形成される駆動コイルは第１駆動コイルパターン１１と第２駆動コイルパターン１２とで構成され、該第１駆動コイルパターン１１と該第２駆動コイルパターン１２とが交互に隣接配置される構成で、交差部１３でのみそれぞれが重なる形態である。前記交差部１３付近には絶縁膜１７が形成され、該絶縁膜１７を介して前記第１駆動コイルと第２駆動コイルが重なり合っている。本構成において、前記絶縁膜１７は交差部１３付近（図に示す４ヶ所）にのみ形成されるだけなので、従来技術と比較し絶縁膜形成量を削減した構成となる。
【解決手段】 可動板１の表面側周縁部に形成される駆動コイルは第１駆動コイルパターン１１と第２駆動コイルパターン１２とで構成され、該第１駆動コイルパターン１１と該第２駆動コイルパターン１２とが交互に隣接配置される構成で、交差部１３でのみそれぞれが重なる形態である。前記交差部１３付近には絶縁膜１７が形成され、該絶縁膜１７を介して前記第１駆動コイルと第２駆動コイルが重なり合っている。本構成において、前記絶縁膜１７は交差部１３付近（図に示す４ヶ所）にのみ形成されるだけなので、従来技術と比較し絶縁膜形成量を削減した構成となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動板に備えた駆動コイルに発生する電磁力によりトーションバーに軸支された可動板を回動するプレーナ型電磁アクチュエータ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、光スキャナ等に用いられる偏光器として、シリコン基板等をＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical-Systems）技術を用いて加工し製造されたプレーナ型アクチュエータが知られている。これは、ミラー面を形成した可動板をそれと一体的に形成したトーションバーを軸として回動させるものであり、小型で低消費電力、更には大量生産により製造コストが抑えられる等の特徴を有している。
【０００３】
プレーナ型アクチュエータは、その駆動方式により電磁駆動型と静電駆動型に大別され、特に前者の電磁駆動型のプレーナ型アクチュエータは、可動板の周縁部に沿って形成された金属薄膜からなる駆動コイルに静電磁界を発生させ、可動板の周辺に配置された静磁界発生手段（例えば、永久磁石）との磁力的な相互作用により可動板を駆動するように構成されたものである。（例えば特許文献１参照）
【０００４】
このように構成したプレーナ型電磁アクチュエータの駆動コイルに電流を供給すると、前記静磁界発生手段により発生する静磁場が、トーションバーの軸方向と平行な可動板の対辺部を流れる駆動コイルの電流に作用して駆動コイルにローレンツ力を発生させ、前記可動板と前記トーションバーを中心に回動させる。この時、前記トーションバーと前記可動板の固有振動数にほぼ等しい周波数の電流が駆動コイルに供給されると、可動板はこの周波数で共振し効率よく回動することになる。
【０００５】
図１３は従来のプレーナ型電磁アクチュエータを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。また、図１４はその製造工程を示すＡ−Ａ’断面図である。以下、図１３、１４を参照して従来のプレーナ型電磁アクチュエータ及びその製造方法について説明する。１は平板状の可動板であり、２本のトーションバー２、２を介して枠状のフレーム３に回動可能に軸支されている。可動板１の表面側周縁部には駆動コイル４（１層目コイルパターン４ａ、２層目コイルパターン４ｂ）が絶縁膜１０ａを介在し、２層に渡って形成されており、裏面側中央部にはミラー部５（上面図では不図示）が形成されている。プレーナ型電磁アクチュエータを駆動する際には、前記駆動コイル４に通電して静磁界を発生させ、フレーム３上もしくはその周辺部に設けられた磁石６、６との磁力的な相互作用により可動板１を回動させる。
【０００６】
前記従来のプレーナ型電磁アクチュエータは、図１４に示す工程により製造される。尚、レジスト塗布・除去工程は図示省略としてある。
工程（ａ）：ＳＯＩ（Silicon‐On‐Insulator）基板７の表裏面を熱酸化してシリコン酸化膜８ａ、８ｂを形成する。ＳＯＩ基板７とは、例えば１００μｍの厚みを有するシリコン活性層７ａと、１μｍの厚みを有する中間層７ｂと、４００μｍの厚みを有するシリコン支持基板７ｃとの積層体である。
工程（ｂ）：前工程（ａ）で形成されたシリコン酸化膜８ａ上面全体にアルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜９をスパッタリング等により形成する。
工程（ｃ）：前工程（ｂ）で形成された金属膜９上面全体にポジ型の感光性レジストをスピンコートにより均一に塗布する。その後、所望のコイルパターン形状で遮光領域を有するフォトマスクを被せて紫外線露光し、露光後、露光（感光）された領域の感光性レジストを現像液を用いて溶解除去する。ポジ型の感光性レジストは紫外線により感光された部分のみが現像液に溶解するため、感光された感光性レジストを当該現像液により現像した際には非感光領域、即ち前記フォトマスクの遮光領域の形状に沿った形状に感光性レジストがパターニングされる。そして、以上の工程により形成されたレジストパターンをマスクとして金属膜９をドライ、若しくはウェットエッチングし、１層目コイルパターン４ａを形成する。１層目コイルパターン４ａ形成後、マスクとして用いた前記レジストパターンを薬液（アセトン等）もしくはＯ2アッシングにより除去する。
【０００７】
工程（ｄ）：前工程（ｃ）で形成された１層目コイルパターン４ａ上にネガ型のポリイミド（以下ＰＩという。）からなる絶縁膜１０ａを形成する。絶縁膜１０ａを形成する際には、まずＳＯＩ基板７の上面全体にネガ型のＰＩをスピンコートにより均一に塗布する。塗布後、前記１層目コイルパターン４ａの形状に相当する部分が開口したフォトマスクをＳＯＩ基板７上に被せ、フォトマスクの上方から紫外線を照射してＰＩの露光を行う。露光後、露光された領域以外のＰＩを現像液により除去する。ネガ型のＰＩは、露光された部分のみが現像液に溶解しない性質を有しており、露光された部分、即ち１層目コイルパターン４ａ部分のみが現像液に溶解されずに残り、絶縁膜１０ａとして形成される。
工程（ｅ）：前工程（ｄ）で形成された絶縁膜１０ａを被うようにＳＯＩ基板７の上面全体に工程（ｂ）で形成したものと同様のアルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜９を形成する。
工程（ｆ）：前工程（ｅ）で形成された金属膜９をパターニングして２層目コイルパターン４ｂを形成する。尚、金属膜９のパターニングは前記工程（ｃ）と同様の方法により行う。
工程（ｇ）：前工程（ｆ）で形成された２層目コイルパターン４ｂ上にネガ型のＰＩからなる保護膜（絶縁膜）１０ｂを前記工程（ｄ）にならい形成する。
工程（ｈ）：シリコン酸化膜８ａの、可動板形成部、トーションバー形成部、ならびにフレーム形成部を除いた部分をドライエッチングにより除去する。
工程（ｉ）：前工程（ｈ）により露出されたシリコン活性層７ａを異方性エッチングにより除去し、次いでそれにより露出された中間層７ｂをドライエッチングにより除去する。
工程（ｊ）：ＳＯＩ基板７下面側に形成されたシリコン酸化膜８ｂの、フレーム形成部を除いた部分をドライエッチングにより除去する。
工程（ｋ）：前工程（ｊ）により露出されたシリコン支持基板７ｃを異方性エッチングにより除去する。
工程（ｌ）：前工程（ｋ）により露出された中間層７ｂ上にミラー膜（ミラー部）５をスパッタリング、又は真空蒸着により形成する。
【特許文献１】特開平７−１７５００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来構成によるプレーナ型電磁アクチュエータは、ＳＯＩ基板から成る可動板の表面は熱酸化してシリコン酸化膜が形成され、該可動板周縁部に金属薄膜による駆動コイル、ＰＩからなる絶縁膜および保護膜が形成されてなるものである。前記絶縁膜は、駆動コイルを積層する際上層駆動コイル、下層駆動コイルそれぞれを絶縁するために設けられるもので、コイル面全面に形成されている。該構成による問題点として、前記駆動コイル、絶縁膜及び保護膜は、引っ張り応力を持つため、可動板全体が表面方向凹型に反り、その影響によりミラー部にも反りが生じてしまうということがあった。
【０００９】
前記ＳＯＩ基板表面を熱酸化して形成されたシリコン酸化膜は、前記引っ張り応力とは逆の圧縮応力を持つが、駆動コイル等、特に絶縁膜、保護膜の引っ張り応力の方が強いため、結果的に可動板表面方向凹型に反りを生じてしまうのである。これにより、例えば、偏光器として機能させる場合にその偏光に支障をきたし、品質の低下を招く原因となってしまう。
【００１０】
本発明の目的は、駆動コイル、絶縁膜、及び保護膜の引っ張り応力による可動板の反りを低減し、高品質のプレーナ型電磁アクチュエータ及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１のプレーナ型電磁アクチュエータは、少なくとも、平板状の可動板と、該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、前記可動板の少なくとも一方の面に形成された駆動コイルと、前記可動板の外方部位に配置された一対の静磁界発生手段とを有するプレーナ型電磁アクチュエータであって、前記駆動コイルは第１駆動コイルパターンと、第２駆動コイルパターンとで構成され、前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターンとが交互に隣接配置され、それぞれが部分的に交差して重なり合う交差部を有し、前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターン間の前記交差部のみに絶縁膜が形成されて成ることを特徴とする。
【００１２】
前記交差部の前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターンの間にのみ絶縁膜を形成する構成としたので、絶縁膜の絶対量を削減することができ、前記可動板に生じる反りを低減することができる。
【００１３】
本発明の請求項２のプレーナ型電磁アクチュエータは、前記第１駆動コイルパターン上に、補助パターンが積層されて成ることを特徴とする。
【００１４】
前記第１駆動コイルパターン上に補助パターンを積層したので、駆動コイルパターンの厚みが増し、抵抗値を低減することができる。
【００１５】
本発明の請求項３のプレーナ型電磁アクチュエータは、少なくとも、平板状の可動板と、該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、前記可動板の少なくとも一方の面に形成された駆動コイルと、前記可動板の外方部位に配置された一対の静磁界発生手段とを有するプレーナ型電磁アクチュエータであって、前記駆動コイルは、第１駆動コイルパターンと、第２駆動コイルパターンと、第３駆動コイルパターンとで構成され、前記第２駆動コイルパターンは部分的に切断された切断部を有し、該切断部に前記第１駆動コイルパターンの一部が配置され、前記第１駆動コイルパターンと平面的に交差する交差部が構成されており、該交差部上のみに絶縁膜を介して第３駆動コイルパターンが形成されて成ることを特徴とする。
【００１６】
前記第２駆動コイルパターンは部分的に切断された切断部を有し、該切断部に前記第１駆動コイルパターンの一部が配置され、前記第１駆動コイルパターンと平面的に交差する交差部が構成されており、前記交差部のみに絶縁膜を形成し、該絶縁膜を介して第３駆動コイルパターンを形成する構成としたので、前記絶縁膜の絶対量を削減でき、前記可動板に生じる反りを低減することができる。
【００１７】
本発明の請求項４のプレーナ型電磁アクチュエータは、前記第１駆動コイルパターン及び／又は第２駆動コイルパターン上に補助パターンが積層されて成ることを特徴とする。
【００１８】
前記第１駆動コイルパターン及び／又は第２駆動コイルパターン上に補助パターンを積層したので、駆動コイルパターンの厚みが増し、抵抗値を低減することができる。
【００１９】
本発明の請求項５のプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法は、少なくとも、平板状の可動板と、該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、前記可動板の少なくとも一方の面に第１駆動コイルパターンと第２駆動コイルパターンが形成され、前記第１駆動コイルパターンと、前記第２駆動コイルパターンとが交互に隣接配置され、それぞれが部分的に交差して重なり合う交差部を有し、前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターン間の前記交差部のみに絶縁膜が形成された駆動コイルと、前記可動板の外方部位に配置された一対の静磁界発生手段とを有するプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法であって、
少なくとも、
第１駆動コイルパターンを形成する工程と、
前記工程後、前記第１駆動コイルパターン上の一部に絶縁膜を形成する工程と
前記工程後、前記絶縁膜上で、前記第１駆動コイルパターンと部分的に交差するように第２駆動コイルパターンを形成する工程と、
を有することを特徴とする。
【００２０】
前記製造方法により、本発明の請求項１のプレーナ型電磁アクチュエータが容易に得られる。
【００２１】
本発明の請求項６のプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法は、前記第２駆動コイルパターン形成と同時に、前記第１駆動コイルパターン上に補助パターンを形成することを特徴とする。
【００２２】
前記製造方法により、本発明の請求項２のプレーナ型電磁アクチュエータが容易に得られる。
【００２３】
本発明の請求項７のプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法は、少なくとも、平板状の可動板と、該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、前記可動板の少なくとも一方の面に第１駆動コイルパターンと第２駆動コイルパターンと第３駆動コイルパターンが形成され、前記第２駆動コイルパターンは部分的に切断された切断部を有し、該切断部に前記第１駆動コイルパターンの一部が配置され、前記第１駆動コイルパターンと平面的に交差する交差部が構成されており、該交差部上に絶縁膜を介して前記第３駆動コイルパターンが形成された駆動コイルと、前記可動板の外方部位に配置された一対の静磁界発生手段とを有するプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法であって、
少なくとも、
第１駆動コイルパターンを形成する工程と、
第２駆動コイルパターンを形成する工程と、
前記第１、第２駆動コイルパターンの交差部のみに絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に第３駆動コイルパターンを形成する工程と、
を有することを特徴とする。
【００２４】
前記製造方法により、本発明の請求項３のプレーナ型電磁アクチュエータが容易に得られる。
【００２５】
本発明の請求項８のプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法は、前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターンが同一工程で形成されることを特徴とする。
【００２６】
前記製造方法により、前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターンが同一工程で形成されるので、製造工程を簡略化できる。
【００２７】
本発明の請求項９のプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法は、前記第３駆動コイルパターン形成時に、前記第１駆動コイルパターン及び／又は前記第２駆動コイルパターン上に補助パターンを形成することを特徴とする。
【００２８】
前記製造方法により、本発明の請求項４のプレーナ型電磁アクチュエータが容易に得られる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、駆動コイルパターン上の、特に引っ張り応力の強い絶縁膜の絶対量を大幅に減らすことが可能であり、該絶縁膜の削減により、可動板の反り量を削減することが可能である。よって、高品質のプレーナ型電磁アクチュエータが提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
少なくとも平板状の可動板と、該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、前記可動板の少なくとも一方の面に形成された駆動コイルと、前記可動板の外方部位に配置された一対の静磁界発生手段とを有するプレーナ型電磁アクチュエータであって、前記駆動コイルは第１駆動コイルパターンと、第２駆動コイルパターンとで構成され、前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターンとが交差して重なり合う交差部を有し、該交差部の前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターンの間には絶縁膜が形成されるプレーナ型電磁アクチュエータとし、前記絶縁膜の絶対量を削減することにより、前記可動板に生じる反りの低減を実現した。
【実施例１】
【００３１】
図１は本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの一実施例を示す図である。（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。ただし、一構成部材である磁石は省略してある。また、従来技術と同様の部分には同一の符号を用いている（以下同様）。以下、本発明の一実施例を図１を参照して説明する。本発明のプレーナ型電磁アクチュエータはその基本構造は従来技術と同様であり、特徴は可動板上に形成された駆動コイル及び絶縁膜形状にある。１は平板状の可動板であり、２本のトーションバー２、２を介して枠状のフレーム３に回動可能に軸支されている。可動板１の表面側周縁部に形成される駆動コイルは第１駆動コイルパターン１１と第２駆動コイルパターン１２とで構成され、該第１駆動コイルパターン１１と該第２駆動コイルパターン１２とが交互に隣接配置される構成で、交差部１３でのみそれぞれが重なる形態である。前記交差部１３付近には絶縁膜１７が形成され、該絶縁膜１７を介して前記第１駆動コイルと第２駆動コイルが重なり合っている。本図において絶縁膜１７はＬ字型に形成されているが、第１駆動コイルと第２駆動コイルが絶縁されれば良く、その形状はこれに限定されるものではない。本構成において、前記絶縁膜１７は交差部１３付近（図に示す４ヶ所）にのみ形成されるだけなので、従来技術と比較し絶縁膜形成量を削減した構成となる。これにより、引っ張り応力による可動板１の反りを低減している。また、本構成による駆動コイルは、従来の積層されている駆動コイルと異なり、一平面状に駆動コイルパターンが形成されるため、従来と同様の駆動コイルパターン幅であると、単純にそのターン数は半減するが、該駆動コイルパターン幅を半分にし、ターン数を倍にすることで駆動時に必要なローレンツ力を得ることが可能である。
【００３２】
図２は前記した本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図で、図１のＡ−Ａ’断面部を示す工程毎の図である。尚、工程（ｇ）より後の工程は従来工程と同様のため詳細な説明は省略する。
工程（ａ）：ＳＯＩ（Silicon‐On‐Insulator）基板７の表裏面を熱酸化してシリコン酸化膜８ａ、８ｂを形成する。ＳＯＩ基板７とは、例えば１００μｍの厚みを有するシリコン活性層７ａと、１μｍの厚みを有する中間層７ｂと、４００μｍの厚みを有するシリコン支持基板７ｃとの積層体である。
工程（ｂ）：前工程（ａ）で形成されたシリコン酸化膜８ａ上面全体にアルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜９をスパッタリング等により形成する。
工程（ｃ）：前工程（ｂ）で形成された金属膜９上面全体にポジ型の感光性レジストをスピンコートにより均一に塗布する。その後、所望のコイルパターン形状で遮光領域を有するフォトマスクを被せて紫外線露光し、露光後、露光（感光）された領域の感光性レジストを現像液を用いて溶解除去する。ポジ型の感光性レジストは紫外線により感光された部分のみが現像液に溶解するため、感光された感光性レジストを当該現像液により現像した際には非感光領域、即ち前記フォトマスクの遮光領域の形状に沿った形状に感光性レジストがパターニングされる。そして、以上の工程により形成されたレジストパターンをマスクとして金属膜９をドライ若しくは、ウェットエッチングし、第１駆動コイルパターン１１を形成する。第１駆動コイルパターン１１形成後、マスクとして用いた前記レジストパターンを薬液（アセトン等）もしくはＯ2アッシングにより除去する。
【００３３】
工程（ｄ）：前工程（ｃ）で形成された第１駆動コイルパターン１１上、次工程（ｅ）で形成する第２駆動コイルパターン１２と交差する交差部１３にネガ型のＰＩからなる絶縁膜１７を形成する。絶縁膜１７を形成する際には、まずＳＯＩ基板７の上面全体にネガ型のＰＩをスピンコートにより均一に塗布する。塗布後、前記第１駆動コイルパターン１１上、次工程（ｅ）で形成する第２駆動コイルパターン１２と交差する交差部１３に相当する部分が開口したフォトマスクをＳＯＩ基板７上に被せ、フォトマスクの上方から紫外線を照射してＰＩの露光を行う。露光後、露光された領域以外のＰＩを現像液により除去する。ネガ型のＰＩは、露光された部分のみが現像液に溶解しない性質を有しており、露光された部分、即ち第１駆動コイルパターン１１上、次工程（ｅ）で形成する第２駆動コイルパターン１２と交差する交差部１３部分のみが現像液に溶解されずに残り、絶縁膜１７として形成される。
工程（ｅ）：前工程（ｄ）で形成された絶縁膜１７を被うようにＳＯＩ基板７の上面全体に工程（ｂ）で形成したものと同様のアルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜９を形成する。
工程（ｆ）：前工程（ｅ）で形成された金属膜９をパターニングして第２駆動コイルパターン１２を形成する。尚、金属膜９のパターニングは前記工程（ｃ）と同様の方法により行う。
工程（ｇ）：前工程（ｃ）、（ｆ）で形成された第１駆動コイルパターン１１、第２駆動コイルパターン１２上にネガ型のＰＩからなる保護膜（絶縁膜）１８を前記工程（ｄ）にならい形成する。尚、工程（ｇ）の保護膜（絶縁膜）形成工程は可動板の反り量を調節するために膜厚を薄くしたり省略することも可能である。その場合、ＳＯＩ基板７上に形成されたシリコン酸化膜７ａが可動板に対して及ぼす応力を考慮し適宜決定すればよい。
【実施例２】
【００３４】
図３は本発明の実施例１の別形態を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。１は平板状の可動板であり、２本のトーションバー２、２を介して枠状のフレーム３に回動可能に軸支されている。可動板１の表面側周縁部に形成される駆動コイルは第１駆動コイルパターン１１と第２駆動コイルパターン１２とで構成され、該第１駆動コイルパターン１１と該第２駆動コイルパターン１２は、交互に隣接配置され、交差部１３で絶縁膜１７を介して交差している。本構成において、前記絶縁膜１７は交差部１３（図に示す４ヶ所）にのみ形成されるだけなので、従来技術と比較し絶縁膜形成量を削減した構成となる。これにより、引っ張り応力による可動板１の反りを低減している。また、本構成においては、第１駆動コイルパターン上の前記絶縁膜１７以外の部位に積層される補助パターン１５が形成されている。これにより、該駆動コイルパターンのターン数を倍にし、また抵抗値を低減するために、該駆動コイルパターン厚を増し、該駆動コイルパターンに生じる抵抗値低減、ならびに駆動時のローレンツ力を安定させることができる。
【００３５】
図４は前記した本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図で、図３のＡ−Ａ’断面部を示す工程毎の図である。以下実施例１とは異なる製造工程部分のみ説明する。
工程（ａ）〜工程（ｅ）までは実施例１と同様である。
工程（ｆ）：前工程（ｅ）で形成された金属膜９をパターニングして第２駆動コイルパターン１２を形成する。尚、第２駆動コイルパターン１２の形成と同時に第１駆動コイルパターン１１と同様の補助パターン１５を第１駆動コイルパターン１１上の絶縁膜１７が形成された部位以外に形成する。尚、金属膜９のパターニングは前記工程（ｃ）と同様の方法により行う。
【実施例３】
【００３６】
図５は本発明のプレーナ型電磁アクチュエータの一実施例を示した図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。以下、本発明の一実施例を図５を参照して説明する。本発明のプレーナ型電磁アクチュエータはその基本構造は従来技術と同様であり、特徴は可動板上に形成された駆動コイル及び絶縁膜形状、ならびにその製造プロセスにある。前記駆動コイルは、第１駆動コイルパターン１９と、第２駆動コイルパターン２０と、第３駆動コイルパターン２１（図では４ヶ所）とで構成され、前記第２駆動コイルパターン２０は部分的に切断された切断部２０ａを有し、該切断部２０ａに前記第１駆動コイルパターン１９の一部が配置され、前記第１駆動コイルパターンと平面的に交差する交差部２２が構成されており、該交差部２２上に絶縁膜２３を介して第３駆動コイルパターン２１が形成されている。前記第３駆動コイルパターン２１は前記第２駆動コイルパターン２０の切断部２０ａ間を電気的に接続するために形成されたものである。
【００３７】
本構成において、前記絶縁膜２３は交差部２２（図に示す４ヶ所）にのみ形成されるだけなので、従来技術と比較し絶縁膜形成量を削減した構成となる。これにより、引っ張り応力による可動板１の反りを低減している。また、本構成による駆動コイルは、従来の積層されている駆動コイルと異なり、一平面状に駆動コイルパターンが形成されるため、従来と同様の駆動コイルパターン幅であると、単純にそのターン数は半減するが、該駆動コイルパターン幅を半分にし、ターン数を倍にすることで駆動時に必要なローレンツ力を得ることが可能である。
【００３８】
図６は前記した実施例３の本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図で、図５のＡ−Ａ’断面部を示す工程毎の図である。尚、工程（ｇ）以降は従来工程と同様のため省略する。
工程（ａ）：ＳＯＩ（Silicon‐On‐Insulator）基板７の表裏面を熱酸化してシリコン酸化膜８ａ、８ｂを形成する。ＳＯＩ基板７とは、例えば１００μｍの厚みを有するシリコン活性層７ａと、１μｍの厚みを有する中間層７ｂと、４００μｍの厚みを有するシリコン支持基板７ｃとの積層体である。
工程（ｂ）：前工程（ａ）で形成されたシリコン酸化膜８ａ上面全体にアルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜９をスパッタリング等により形成する。
工程（ｃ）：前工程（ｂ）で形成された金属膜９上面全体にポジ型の感光性レジストをスピンコートにより均一に塗布する。その後、所望のコイルパターン形状で遮光領域を有するフォトマスクを被せて紫外線露光し、露光後、露光（感光）された領域の感光性レジストを現像液を用いて溶解除去する。ポジ型の感光性レジストは紫外線により感光された部分のみが現像液に溶解するため、感光された感光性レジストを当該現像液により現像した際には非感光領域、即ち前記フォトマスクの遮光領域の形状に沿った形状に感光性レジストがパターニングされる。そして、以上の工程により形成されたレジストパターンをマスクとして金属膜９をドライ若しくは、ウェットエッチングし、第１駆動コイルパターン１９及び第２駆動コイルパターン２０を形成する。第１駆動コイルパターン１９、第２駆動コイルパターン２０形成後、マスクとして用いた前記レジストパターンを薬液（アセトン等）もしくはＯ2アッシングにより除去する。
【００３９】
工程（ｄ）：前工程（ｃ）で形成された第１駆動コイルパターン１９と第２駆動コイルパターン２０が交差する交差部２２にネガ型のＰＩからなる絶縁膜２３を形成する。絶縁膜２３を形成する際には、まずＳＯＩ基板７の上面全体にネガ型のＰＩをスピンコートにより均一に塗布する。塗布後、前記第１駆動コイルパターン１９と第２駆動コイルパターン２０が交差する交差部２２に相当する部分が開口したフォトマスクをＳＯＩ基板７上に被せ、フォトマスクの上方から紫外線を照射してＰＩの露光を行う。露光後、露光された領域以外のＰＩを現像液により除去する。ネガ型のＰＩは、露光された部分のみが現像液に溶解しない性質を有しており、露光された部分、即ち第１駆動コイルパターン１９と第２駆動コイルパターン２０が交差する交差部２２部分のみが現像液に溶解されずに残り、絶縁膜２３として形成される。
工程（ｅ）：前工程（ｄ）で形成された絶縁膜２３を被うようにＳＯＩ基板７の上面全体に工程（ｂ）で形成したものと同様のアルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜９を形成する。
工程（ｆ）：前工程（ｅ）で形成された金属膜９をパターニングして第３駆動コイルパターン２１を形成する。尚、金属膜９のパターニングは前記工程（ｃ）と同様の方法により行う。
工程（ｇ）：前工程（ｃ）、（ｆ）で形成された第１駆動コイルパターン１９、第２駆動コイルパターン２０、第３駆動コイルパターン２１上にネガ型のＰＩからなる保護膜（絶縁膜）２３を前記工程（ｄ）にならい形成する。尚、工程（ｇ）の保護膜（絶縁膜）形成工程は可動板の反り量を調節するために膜厚を薄くしたり省略することも可能である。その場合、ＳＯＩ基板７上に形成されたシリコン酸化膜７ａが可動板に対して及ぼす応力を考慮し適宜決定すればよい。
【実施例４】
【００４０】
図７は本発明の実施例３の別形態を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。本実施例は、第１駆動コイルパターン１９、第２駆動コイルパターン２０上に、第１駆動コイルパターン１９、第２駆動コイルパターン２０同様の補助パターン２４を積層した構成である。これにより、駆動コイルパターンの厚みが増すので、駆動コイルの抵抗値を低減させることができる。前記補助パターンは、第１駆動コイルパターン１９若しくは第２駆動コイルパターンのいずれか一方にのみ形成する構成でも良い。
【００４１】
図８は前記実施例４の本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図で、図７のＡ−Ａ’断面部を示す工程毎の図である。以下実施例３とは異なる製造工程の部分のみ説明する
工程（ａ）〜工程（ｅ）までは実施例３の製造工程と同様である。
工程（ｆ）：前工程（ｅ）で形成された金属膜９をパターニングして第３駆動コイルパターン２１を形成する。尚、第３駆動コイルパターン２１形成と同時に第１駆動コイルパターン１９、第２駆動コイルパターン２０と同様の補助パターン２４を第１駆動コイルパターン１９及び第２駆動コイルパターン２０上に形成する。尚、金属膜９のパターニングは前記工程（ｃ）と同様の方法により行う。
【実施例５】
【００４２】
図９は本発明の一実施例を示した図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。以下、本発明の一実施例を図９を参照して説明する。本発明のプレーナ型電磁アクチュエータはその基本構造は従来技術と同様であり、特徴は可動板上に形成された駆動コイル及び絶縁膜形状、ならびにその製造プロセスにある。該駆動コイルは第１駆動コイルパターン２５と第２駆動コイルパターン２６とで構成され、該第１駆動コイルパターン２５と該第２駆動コイルパターン２６とが交差する交差部２７に絶縁膜２８が介在している。本実施例では該第１駆動コイルパターン２５において該駆動コイルパターン部分の大半を形成し、該第２駆動コイルパターン２６は引き出し部のみとする構成である。本構成においても、前記絶縁膜２８は交差部２７にのみ形成されるだけなので、従来技術と比較し絶縁膜形成量を削減した構成となる。これにより、引っ張り応力による可動板１の反りを低減している。また、本構成による駆動コイルは、従来の積層されている駆動コイルと異なり、一平面状に駆動コイルパターンが形成されるため、従来と同様の駆動コイルパターン幅であると、単純にそのターン数は半減するが、該駆動コイルパターン幅を半分にし、ターン数を倍にすることで駆動時に必要なローレンツ力を得ることが可能である。
【００４３】
図１０は前記した実施例５の本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図で、図９のＡ−Ａ’断面部を示す工程毎の図である。尚、工程（ｇ）より後の工程は従来工程と同様のため省略する。
工程（ａ）：ＳＯＩ（Silicon‐On‐Insulator）基板７の表裏面を熱酸化してシリコン酸化膜８ａ、８ｂを形成する。ＳＯＩ基板７とは、例えば１００μｍの厚みを有するシリコン活性層７ａと、１μｍの厚みを有する中間層７ｂと、４００μｍの厚みを有するシリコン支持基板７ｃとの積層体である。
工程（ｂ）：前工程（ａ）で形成されたシリコン酸化膜８ａ上面全体にアルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜９をスパッタリング等により形成する。
工程（ｃ）：前工程（ｂ）で形成された金属膜９上面全体にポジ型の感光性レジストをスピンコートにより均一に塗布する。その後、所望のコイルパターン形状で遮光領域を有するフォトマスクを被せて紫外線露光し、露光後、露光（感光）された領域の感光性レジストを現像液を用いて溶解除去する。ポジ型の感光性レジストは紫外線により感光された部分のみが現像液に溶解するため、感光された感光性レジストを当該現像液により現像した際には非感光領域、即ち前記フォトマスクの遮光領域の形状に沿った形状に感光性レジストがパターニングされる。そして、以上の工程により形成されたレジストパターンをマスクとして金属膜９をドライ若しくは、ウェットエッチングし、第１駆動コイルパターン２５を形成する。第１駆動コイルパターン２５形成後、マスクとして用いた前記レジストパターンを薬液（アセトン等）もしくはＯ2アッシングにより除去する。
【００４４】
工程（ｄ）：前工程（ｃ）で形成された第１駆動コイルパターン２５上、次工程（ｅ）で形成する第２駆動コイルパターン２６と交差する交差部２７にネガ型のＰＩからなる絶縁膜２８を形成する。絶縁膜２８を形成する際には、まずＳＯＩ基板７の上面全体にネガ型のＰＩをスピンコートにより均一に塗布する。塗布後、前記第１駆動コイルパターン２５上、次工程（ｅ）で形成する第２駆動コイルパターン２６と交差する交差部２７に相当する部分が開口したフォトマスクをＳＯＩ基板７上に被せ、フォトマスクの上方から紫外線を照射してＰＩの露光を行う。露光後、露光された領域以外のＰＩを現像液により除去する。ネガ型のＰＩは、露光された部分のみが現像液に溶解しない性質を有しており、露光された部分、即ち第１駆動コイルパターン２５上、次工程（ｅ）で形成する第２駆動コイルパターン２６と交差する交差部２７部分のみが現像液に溶解されずに残り、絶縁膜２８として形成される。
工程（ｅ）：前工程（ｄ）で形成された絶縁膜２８を被うようにＳＯＩ基板７の上面全体に工程（ｂ）で形成したものと同様のアルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜９を形成する。
工程（ｆ）：前工程（ｅ）で形成された金属膜９をパターニングして第２駆動コイルパターン２６を形成する。尚、金属膜９のパターニングは前記工程（ｃ）と同様の方法により行う。
工程（ｇ）：前工程（ｃ）、（ｆ）で形成された第１駆動コイルパターン２５、第２駆動コイルパターン２６上にネガ型のＰＩからなる保護膜（絶縁膜）２３を前記工程（ｄ）にならい形成する。尚、工程（ｇ）の保護膜（絶縁膜）形成工程は可動板の反り量を調節するために膜厚を薄くしたり省略することも可能である。その場合、ＳＯＩ基板７上に形成されたシリコン酸化膜７ａが可動板に対して及ぼす応力を考慮し適宜決定すればよい。
【実施例６】
【００４５】
図１１は本発明の実施例５の別形態を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。第１駆動コイルパターン２５上の、第２駆動コイルパターン２６との交差部２７以外の部位に補助パターン２９を積層した構成である。これにより、駆動コイルパターンの厚みが増すので、駆動コイルの抵抗値を低減させることができる。
【００４６】
図１２は前記実施例６の本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図で、図１１のＡ−Ａ’断面部を示す工程毎の図である。以下実施例５とは異なる製造工程の部分のみ説明する
工程（ａ）〜工程（ｅ）までは実施例５の製造工程と同様である。
工程（ｆ）：前工程（ｅ）で形成された金属膜９をパターニングして第２駆動コイルパターン２６を形成する。尚、第２駆動コイルパターン２６形成と同時に第１駆動コイルパターン２５上の、第２駆動コイルパターン２６との交差部２７以外の部位に補助パターン２９を形成する。尚、金属膜９のパターニングは前記工程（ｃ）と同様の方法により行う。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの一実施例を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図（実施例１）
【図２】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図
【図３】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの一実施例を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図（実施例２）
【図４】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図
【図５】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの一実施例を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図（実施例３）
【図６】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図
【図７】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの一実施例を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図（実施例４）
【図８】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図
【図９】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの一実施例を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図（実施例５）
【図１０】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図
【図１１】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの一実施例を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図（実施例６）
【図１２】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図
【図１３】従来のプレーナ型電磁アクチュエータを示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）はＡ−Ａ’断面図
【図１４】従来のプレーナ型電磁アクチュエータの製造工程を示す図
【符号の説明】
【００４８】
１ 可動板
２ トーションバー
３ フレーム
４ 駆動コイル
４ａ １層目コイル
４ｂ ２層目コイル
５ ミラー部
６ 磁石
７ ＳＯＩ基板
７ａ シリコン活性層
７ｂ 中間層
７ｃ シリコン支持基板
８ａ シリコン酸化膜
８ｂ シリコン酸化膜
９ 金属薄膜
１０ａ 絶縁膜
１０ｂ 絶縁膜
１１ 第１駆動コイルパターン
１２ 第２駆動コイルパターン
１３ 交差部
１４ 第３駆動コイルパターン
１５ 補助パターン
１６ 補助パターン
１７ 絶縁膜
１８ 保護膜
１９ 第１駆動コイルパターン
２０ 第２駆動コイルパターン
２１ 第３駆動コイルパターン
２２ 交差部
２３ 絶縁膜
２４ 補助パターン
２５ 第１駆動コイルパターン
２６ 第２駆動コイルパターン
２７ 交差部
２８ 絶縁膜
２９ 補助パターン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動板に備えた駆動コイルに発生する電磁力によりトーションバーに軸支された可動板を回動するプレーナ型電磁アクチュエータ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、光スキャナ等に用いられる偏光器として、シリコン基板等をＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical-Systems）技術を用いて加工し製造されたプレーナ型アクチュエータが知られている。これは、ミラー面を形成した可動板をそれと一体的に形成したトーションバーを軸として回動させるものであり、小型で低消費電力、更には大量生産により製造コストが抑えられる等の特徴を有している。
【０００３】
プレーナ型アクチュエータは、その駆動方式により電磁駆動型と静電駆動型に大別され、特に前者の電磁駆動型のプレーナ型アクチュエータは、可動板の周縁部に沿って形成された金属薄膜からなる駆動コイルに静電磁界を発生させ、可動板の周辺に配置された静磁界発生手段（例えば、永久磁石）との磁力的な相互作用により可動板を駆動するように構成されたものである。（例えば特許文献１参照）
【０００４】
このように構成したプレーナ型電磁アクチュエータの駆動コイルに電流を供給すると、前記静磁界発生手段により発生する静磁場が、トーションバーの軸方向と平行な可動板の対辺部を流れる駆動コイルの電流に作用して駆動コイルにローレンツ力を発生させ、前記可動板と前記トーションバーを中心に回動させる。この時、前記トーションバーと前記可動板の固有振動数にほぼ等しい周波数の電流が駆動コイルに供給されると、可動板はこの周波数で共振し効率よく回動することになる。
【０００５】
図１３は従来のプレーナ型電磁アクチュエータを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。また、図１４はその製造工程を示すＡ−Ａ’断面図である。以下、図１３、１４を参照して従来のプレーナ型電磁アクチュエータ及びその製造方法について説明する。１は平板状の可動板であり、２本のトーションバー２、２を介して枠状のフレーム３に回動可能に軸支されている。可動板１の表面側周縁部には駆動コイル４（１層目コイルパターン４ａ、２層目コイルパターン４ｂ）が絶縁膜１０ａを介在し、２層に渡って形成されており、裏面側中央部にはミラー部５（上面図では不図示）が形成されている。プレーナ型電磁アクチュエータを駆動する際には、前記駆動コイル４に通電して静磁界を発生させ、フレーム３上もしくはその周辺部に設けられた磁石６、６との磁力的な相互作用により可動板１を回動させる。
【０００６】
前記従来のプレーナ型電磁アクチュエータは、図１４に示す工程により製造される。尚、レジスト塗布・除去工程は図示省略としてある。
工程（ａ）：ＳＯＩ（Silicon‐On‐Insulator）基板７の表裏面を熱酸化してシリコン酸化膜８ａ、８ｂを形成する。ＳＯＩ基板７とは、例えば１００μｍの厚みを有するシリコン活性層７ａと、１μｍの厚みを有する中間層７ｂと、４００μｍの厚みを有するシリコン支持基板７ｃとの積層体である。
工程（ｂ）：前工程（ａ）で形成されたシリコン酸化膜８ａ上面全体にアルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜９をスパッタリング等により形成する。
工程（ｃ）：前工程（ｂ）で形成された金属膜９上面全体にポジ型の感光性レジストをスピンコートにより均一に塗布する。その後、所望のコイルパターン形状で遮光領域を有するフォトマスクを被せて紫外線露光し、露光後、露光（感光）された領域の感光性レジストを現像液を用いて溶解除去する。ポジ型の感光性レジストは紫外線により感光された部分のみが現像液に溶解するため、感光された感光性レジストを当該現像液により現像した際には非感光領域、即ち前記フォトマスクの遮光領域の形状に沿った形状に感光性レジストがパターニングされる。そして、以上の工程により形成されたレジストパターンをマスクとして金属膜９をドライ、若しくはウェットエッチングし、１層目コイルパターン４ａを形成する。１層目コイルパターン４ａ形成後、マスクとして用いた前記レジストパターンを薬液（アセトン等）もしくはＯ2アッシングにより除去する。
【０００７】
工程（ｄ）：前工程（ｃ）で形成された１層目コイルパターン４ａ上にネガ型のポリイミド（以下ＰＩという。）からなる絶縁膜１０ａを形成する。絶縁膜１０ａを形成する際には、まずＳＯＩ基板７の上面全体にネガ型のＰＩをスピンコートにより均一に塗布する。塗布後、前記１層目コイルパターン４ａの形状に相当する部分が開口したフォトマスクをＳＯＩ基板７上に被せ、フォトマスクの上方から紫外線を照射してＰＩの露光を行う。露光後、露光された領域以外のＰＩを現像液により除去する。ネガ型のＰＩは、露光された部分のみが現像液に溶解しない性質を有しており、露光された部分、即ち１層目コイルパターン４ａ部分のみが現像液に溶解されずに残り、絶縁膜１０ａとして形成される。
工程（ｅ）：前工程（ｄ）で形成された絶縁膜１０ａを被うようにＳＯＩ基板７の上面全体に工程（ｂ）で形成したものと同様のアルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜９を形成する。
工程（ｆ）：前工程（ｅ）で形成された金属膜９をパターニングして２層目コイルパターン４ｂを形成する。尚、金属膜９のパターニングは前記工程（ｃ）と同様の方法により行う。
工程（ｇ）：前工程（ｆ）で形成された２層目コイルパターン４ｂ上にネガ型のＰＩからなる保護膜（絶縁膜）１０ｂを前記工程（ｄ）にならい形成する。
工程（ｈ）：シリコン酸化膜８ａの、可動板形成部、トーションバー形成部、ならびにフレーム形成部を除いた部分をドライエッチングにより除去する。
工程（ｉ）：前工程（ｈ）により露出されたシリコン活性層７ａを異方性エッチングにより除去し、次いでそれにより露出された中間層７ｂをドライエッチングにより除去する。
工程（ｊ）：ＳＯＩ基板７下面側に形成されたシリコン酸化膜８ｂの、フレーム形成部を除いた部分をドライエッチングにより除去する。
工程（ｋ）：前工程（ｊ）により露出されたシリコン支持基板７ｃを異方性エッチングにより除去する。
工程（ｌ）：前工程（ｋ）により露出された中間層７ｂ上にミラー膜（ミラー部）５をスパッタリング、又は真空蒸着により形成する。
【特許文献１】特開平７−１７５００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来構成によるプレーナ型電磁アクチュエータは、ＳＯＩ基板から成る可動板の表面は熱酸化してシリコン酸化膜が形成され、該可動板周縁部に金属薄膜による駆動コイル、ＰＩからなる絶縁膜および保護膜が形成されてなるものである。前記絶縁膜は、駆動コイルを積層する際上層駆動コイル、下層駆動コイルそれぞれを絶縁するために設けられるもので、コイル面全面に形成されている。該構成による問題点として、前記駆動コイル、絶縁膜及び保護膜は、引っ張り応力を持つため、可動板全体が表面方向凹型に反り、その影響によりミラー部にも反りが生じてしまうということがあった。
【０００９】
前記ＳＯＩ基板表面を熱酸化して形成されたシリコン酸化膜は、前記引っ張り応力とは逆の圧縮応力を持つが、駆動コイル等、特に絶縁膜、保護膜の引っ張り応力の方が強いため、結果的に可動板表面方向凹型に反りを生じてしまうのである。これにより、例えば、偏光器として機能させる場合にその偏光に支障をきたし、品質の低下を招く原因となってしまう。
【００１０】
本発明の目的は、駆動コイル、絶縁膜、及び保護膜の引っ張り応力による可動板の反りを低減し、高品質のプレーナ型電磁アクチュエータ及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１のプレーナ型電磁アクチュエータは、少なくとも、平板状の可動板と、該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、前記可動板の少なくとも一方の面に形成された駆動コイルと、前記可動板の外方部位に配置された一対の静磁界発生手段とを有するプレーナ型電磁アクチュエータであって、前記駆動コイルは第１駆動コイルパターンと、第２駆動コイルパターンとで構成され、前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターンとが交互に隣接配置され、それぞれが部分的に交差して重なり合う交差部を有し、前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターン間の前記交差部のみに絶縁膜が形成されて成ることを特徴とする。
【００１２】
前記交差部の前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターンの間にのみ絶縁膜を形成する構成としたので、絶縁膜の絶対量を削減することができ、前記可動板に生じる反りを低減することができる。
【００１３】
本発明の請求項２のプレーナ型電磁アクチュエータは、前記第１駆動コイルパターン上に、補助パターンが積層されて成ることを特徴とする。
【００１４】
前記第１駆動コイルパターン上に補助パターンを積層したので、駆動コイルパターンの厚みが増し、抵抗値を低減することができる。
【００１５】
本発明の請求項３のプレーナ型電磁アクチュエータは、少なくとも、平板状の可動板と、該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、前記可動板の少なくとも一方の面に形成された駆動コイルと、前記可動板の外方部位に配置された一対の静磁界発生手段とを有するプレーナ型電磁アクチュエータであって、前記駆動コイルは、第１駆動コイルパターンと、第２駆動コイルパターンと、第３駆動コイルパターンとで構成され、前記第２駆動コイルパターンは部分的に切断された切断部を有し、該切断部に前記第１駆動コイルパターンの一部が配置され、前記第１駆動コイルパターンと平面的に交差する交差部が構成されており、該交差部上のみに絶縁膜を介して第３駆動コイルパターンが形成されて成ることを特徴とする。
【００１６】
前記第２駆動コイルパターンは部分的に切断された切断部を有し、該切断部に前記第１駆動コイルパターンの一部が配置され、前記第１駆動コイルパターンと平面的に交差する交差部が構成されており、前記交差部のみに絶縁膜を形成し、該絶縁膜を介して第３駆動コイルパターンを形成する構成としたので、前記絶縁膜の絶対量を削減でき、前記可動板に生じる反りを低減することができる。
【００１７】
本発明の請求項４のプレーナ型電磁アクチュエータは、前記第１駆動コイルパターン及び／又は第２駆動コイルパターン上に補助パターンが積層されて成ることを特徴とする。
【００１８】
前記第１駆動コイルパターン及び／又は第２駆動コイルパターン上に補助パターンを積層したので、駆動コイルパターンの厚みが増し、抵抗値を低減することができる。
【００１９】
本発明の請求項５のプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法は、少なくとも、平板状の可動板と、該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、前記可動板の少なくとも一方の面に第１駆動コイルパターンと第２駆動コイルパターンが形成され、前記第１駆動コイルパターンと、前記第２駆動コイルパターンとが交互に隣接配置され、それぞれが部分的に交差して重なり合う交差部を有し、前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターン間の前記交差部のみに絶縁膜が形成された駆動コイルと、前記可動板の外方部位に配置された一対の静磁界発生手段とを有するプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法であって、
少なくとも、
第１駆動コイルパターンを形成する工程と、
前記工程後、前記第１駆動コイルパターン上の一部に絶縁膜を形成する工程と
前記工程後、前記絶縁膜上で、前記第１駆動コイルパターンと部分的に交差するように第２駆動コイルパターンを形成する工程と、
を有することを特徴とする。
【００２０】
前記製造方法により、本発明の請求項１のプレーナ型電磁アクチュエータが容易に得られる。
【００２１】
本発明の請求項６のプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法は、前記第２駆動コイルパターン形成と同時に、前記第１駆動コイルパターン上に補助パターンを形成することを特徴とする。
【００２２】
前記製造方法により、本発明の請求項２のプレーナ型電磁アクチュエータが容易に得られる。
【００２３】
本発明の請求項７のプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法は、少なくとも、平板状の可動板と、該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、前記可動板の少なくとも一方の面に第１駆動コイルパターンと第２駆動コイルパターンと第３駆動コイルパターンが形成され、前記第２駆動コイルパターンは部分的に切断された切断部を有し、該切断部に前記第１駆動コイルパターンの一部が配置され、前記第１駆動コイルパターンと平面的に交差する交差部が構成されており、該交差部上に絶縁膜を介して前記第３駆動コイルパターンが形成された駆動コイルと、前記可動板の外方部位に配置された一対の静磁界発生手段とを有するプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法であって、
少なくとも、
第１駆動コイルパターンを形成する工程と、
第２駆動コイルパターンを形成する工程と、
前記第１、第２駆動コイルパターンの交差部のみに絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に第３駆動コイルパターンを形成する工程と、
を有することを特徴とする。
【００２４】
前記製造方法により、本発明の請求項３のプレーナ型電磁アクチュエータが容易に得られる。
【００２５】
本発明の請求項８のプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法は、前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターンが同一工程で形成されることを特徴とする。
【００２６】
前記製造方法により、前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターンが同一工程で形成されるので、製造工程を簡略化できる。
【００２７】
本発明の請求項９のプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法は、前記第３駆動コイルパターン形成時に、前記第１駆動コイルパターン及び／又は前記第２駆動コイルパターン上に補助パターンを形成することを特徴とする。
【００２８】
前記製造方法により、本発明の請求項４のプレーナ型電磁アクチュエータが容易に得られる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、駆動コイルパターン上の、特に引っ張り応力の強い絶縁膜の絶対量を大幅に減らすことが可能であり、該絶縁膜の削減により、可動板の反り量を削減することが可能である。よって、高品質のプレーナ型電磁アクチュエータが提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
少なくとも平板状の可動板と、該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、前記可動板の少なくとも一方の面に形成された駆動コイルと、前記可動板の外方部位に配置された一対の静磁界発生手段とを有するプレーナ型電磁アクチュエータであって、前記駆動コイルは第１駆動コイルパターンと、第２駆動コイルパターンとで構成され、前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターンとが交差して重なり合う交差部を有し、該交差部の前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターンの間には絶縁膜が形成されるプレーナ型電磁アクチュエータとし、前記絶縁膜の絶対量を削減することにより、前記可動板に生じる反りの低減を実現した。
【実施例１】
【００３１】
図１は本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの一実施例を示す図である。（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。ただし、一構成部材である磁石は省略してある。また、従来技術と同様の部分には同一の符号を用いている（以下同様）。以下、本発明の一実施例を図１を参照して説明する。本発明のプレーナ型電磁アクチュエータはその基本構造は従来技術と同様であり、特徴は可動板上に形成された駆動コイル及び絶縁膜形状にある。１は平板状の可動板であり、２本のトーションバー２、２を介して枠状のフレーム３に回動可能に軸支されている。可動板１の表面側周縁部に形成される駆動コイルは第１駆動コイルパターン１１と第２駆動コイルパターン１２とで構成され、該第１駆動コイルパターン１１と該第２駆動コイルパターン１２とが交互に隣接配置される構成で、交差部１３でのみそれぞれが重なる形態である。前記交差部１３付近には絶縁膜１７が形成され、該絶縁膜１７を介して前記第１駆動コイルと第２駆動コイルが重なり合っている。本図において絶縁膜１７はＬ字型に形成されているが、第１駆動コイルと第２駆動コイルが絶縁されれば良く、その形状はこれに限定されるものではない。本構成において、前記絶縁膜１７は交差部１３付近（図に示す４ヶ所）にのみ形成されるだけなので、従来技術と比較し絶縁膜形成量を削減した構成となる。これにより、引っ張り応力による可動板１の反りを低減している。また、本構成による駆動コイルは、従来の積層されている駆動コイルと異なり、一平面状に駆動コイルパターンが形成されるため、従来と同様の駆動コイルパターン幅であると、単純にそのターン数は半減するが、該駆動コイルパターン幅を半分にし、ターン数を倍にすることで駆動時に必要なローレンツ力を得ることが可能である。
【００３２】
図２は前記した本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図で、図１のＡ−Ａ’断面部を示す工程毎の図である。尚、工程（ｇ）より後の工程は従来工程と同様のため詳細な説明は省略する。
工程（ａ）：ＳＯＩ（Silicon‐On‐Insulator）基板７の表裏面を熱酸化してシリコン酸化膜８ａ、８ｂを形成する。ＳＯＩ基板７とは、例えば１００μｍの厚みを有するシリコン活性層７ａと、１μｍの厚みを有する中間層７ｂと、４００μｍの厚みを有するシリコン支持基板７ｃとの積層体である。
工程（ｂ）：前工程（ａ）で形成されたシリコン酸化膜８ａ上面全体にアルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜９をスパッタリング等により形成する。
工程（ｃ）：前工程（ｂ）で形成された金属膜９上面全体にポジ型の感光性レジストをスピンコートにより均一に塗布する。その後、所望のコイルパターン形状で遮光領域を有するフォトマスクを被せて紫外線露光し、露光後、露光（感光）された領域の感光性レジストを現像液を用いて溶解除去する。ポジ型の感光性レジストは紫外線により感光された部分のみが現像液に溶解するため、感光された感光性レジストを当該現像液により現像した際には非感光領域、即ち前記フォトマスクの遮光領域の形状に沿った形状に感光性レジストがパターニングされる。そして、以上の工程により形成されたレジストパターンをマスクとして金属膜９をドライ若しくは、ウェットエッチングし、第１駆動コイルパターン１１を形成する。第１駆動コイルパターン１１形成後、マスクとして用いた前記レジストパターンを薬液（アセトン等）もしくはＯ2アッシングにより除去する。
【００３３】
工程（ｄ）：前工程（ｃ）で形成された第１駆動コイルパターン１１上、次工程（ｅ）で形成する第２駆動コイルパターン１２と交差する交差部１３にネガ型のＰＩからなる絶縁膜１７を形成する。絶縁膜１７を形成する際には、まずＳＯＩ基板７の上面全体にネガ型のＰＩをスピンコートにより均一に塗布する。塗布後、前記第１駆動コイルパターン１１上、次工程（ｅ）で形成する第２駆動コイルパターン１２と交差する交差部１３に相当する部分が開口したフォトマスクをＳＯＩ基板７上に被せ、フォトマスクの上方から紫外線を照射してＰＩの露光を行う。露光後、露光された領域以外のＰＩを現像液により除去する。ネガ型のＰＩは、露光された部分のみが現像液に溶解しない性質を有しており、露光された部分、即ち第１駆動コイルパターン１１上、次工程（ｅ）で形成する第２駆動コイルパターン１２と交差する交差部１３部分のみが現像液に溶解されずに残り、絶縁膜１７として形成される。
工程（ｅ）：前工程（ｄ）で形成された絶縁膜１７を被うようにＳＯＩ基板７の上面全体に工程（ｂ）で形成したものと同様のアルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜９を形成する。
工程（ｆ）：前工程（ｅ）で形成された金属膜９をパターニングして第２駆動コイルパターン１２を形成する。尚、金属膜９のパターニングは前記工程（ｃ）と同様の方法により行う。
工程（ｇ）：前工程（ｃ）、（ｆ）で形成された第１駆動コイルパターン１１、第２駆動コイルパターン１２上にネガ型のＰＩからなる保護膜（絶縁膜）１８を前記工程（ｄ）にならい形成する。尚、工程（ｇ）の保護膜（絶縁膜）形成工程は可動板の反り量を調節するために膜厚を薄くしたり省略することも可能である。その場合、ＳＯＩ基板７上に形成されたシリコン酸化膜７ａが可動板に対して及ぼす応力を考慮し適宜決定すればよい。
【実施例２】
【００３４】
図３は本発明の実施例１の別形態を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。１は平板状の可動板であり、２本のトーションバー２、２を介して枠状のフレーム３に回動可能に軸支されている。可動板１の表面側周縁部に形成される駆動コイルは第１駆動コイルパターン１１と第２駆動コイルパターン１２とで構成され、該第１駆動コイルパターン１１と該第２駆動コイルパターン１２は、交互に隣接配置され、交差部１３で絶縁膜１７を介して交差している。本構成において、前記絶縁膜１７は交差部１３（図に示す４ヶ所）にのみ形成されるだけなので、従来技術と比較し絶縁膜形成量を削減した構成となる。これにより、引っ張り応力による可動板１の反りを低減している。また、本構成においては、第１駆動コイルパターン上の前記絶縁膜１７以外の部位に積層される補助パターン１５が形成されている。これにより、該駆動コイルパターンのターン数を倍にし、また抵抗値を低減するために、該駆動コイルパターン厚を増し、該駆動コイルパターンに生じる抵抗値低減、ならびに駆動時のローレンツ力を安定させることができる。
【００３５】
図４は前記した本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図で、図３のＡ−Ａ’断面部を示す工程毎の図である。以下実施例１とは異なる製造工程部分のみ説明する。
工程（ａ）〜工程（ｅ）までは実施例１と同様である。
工程（ｆ）：前工程（ｅ）で形成された金属膜９をパターニングして第２駆動コイルパターン１２を形成する。尚、第２駆動コイルパターン１２の形成と同時に第１駆動コイルパターン１１と同様の補助パターン１５を第１駆動コイルパターン１１上の絶縁膜１７が形成された部位以外に形成する。尚、金属膜９のパターニングは前記工程（ｃ）と同様の方法により行う。
【実施例３】
【００３６】
図５は本発明のプレーナ型電磁アクチュエータの一実施例を示した図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。以下、本発明の一実施例を図５を参照して説明する。本発明のプレーナ型電磁アクチュエータはその基本構造は従来技術と同様であり、特徴は可動板上に形成された駆動コイル及び絶縁膜形状、ならびにその製造プロセスにある。前記駆動コイルは、第１駆動コイルパターン１９と、第２駆動コイルパターン２０と、第３駆動コイルパターン２１（図では４ヶ所）とで構成され、前記第２駆動コイルパターン２０は部分的に切断された切断部２０ａを有し、該切断部２０ａに前記第１駆動コイルパターン１９の一部が配置され、前記第１駆動コイルパターンと平面的に交差する交差部２２が構成されており、該交差部２２上に絶縁膜２３を介して第３駆動コイルパターン２１が形成されている。前記第３駆動コイルパターン２１は前記第２駆動コイルパターン２０の切断部２０ａ間を電気的に接続するために形成されたものである。
【００３７】
本構成において、前記絶縁膜２３は交差部２２（図に示す４ヶ所）にのみ形成されるだけなので、従来技術と比較し絶縁膜形成量を削減した構成となる。これにより、引っ張り応力による可動板１の反りを低減している。また、本構成による駆動コイルは、従来の積層されている駆動コイルと異なり、一平面状に駆動コイルパターンが形成されるため、従来と同様の駆動コイルパターン幅であると、単純にそのターン数は半減するが、該駆動コイルパターン幅を半分にし、ターン数を倍にすることで駆動時に必要なローレンツ力を得ることが可能である。
【００３８】
図６は前記した実施例３の本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図で、図５のＡ−Ａ’断面部を示す工程毎の図である。尚、工程（ｇ）以降は従来工程と同様のため省略する。
工程（ａ）：ＳＯＩ（Silicon‐On‐Insulator）基板７の表裏面を熱酸化してシリコン酸化膜８ａ、８ｂを形成する。ＳＯＩ基板７とは、例えば１００μｍの厚みを有するシリコン活性層７ａと、１μｍの厚みを有する中間層７ｂと、４００μｍの厚みを有するシリコン支持基板７ｃとの積層体である。
工程（ｂ）：前工程（ａ）で形成されたシリコン酸化膜８ａ上面全体にアルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜９をスパッタリング等により形成する。
工程（ｃ）：前工程（ｂ）で形成された金属膜９上面全体にポジ型の感光性レジストをスピンコートにより均一に塗布する。その後、所望のコイルパターン形状で遮光領域を有するフォトマスクを被せて紫外線露光し、露光後、露光（感光）された領域の感光性レジストを現像液を用いて溶解除去する。ポジ型の感光性レジストは紫外線により感光された部分のみが現像液に溶解するため、感光された感光性レジストを当該現像液により現像した際には非感光領域、即ち前記フォトマスクの遮光領域の形状に沿った形状に感光性レジストがパターニングされる。そして、以上の工程により形成されたレジストパターンをマスクとして金属膜９をドライ若しくは、ウェットエッチングし、第１駆動コイルパターン１９及び第２駆動コイルパターン２０を形成する。第１駆動コイルパターン１９、第２駆動コイルパターン２０形成後、マスクとして用いた前記レジストパターンを薬液（アセトン等）もしくはＯ2アッシングにより除去する。
【００３９】
工程（ｄ）：前工程（ｃ）で形成された第１駆動コイルパターン１９と第２駆動コイルパターン２０が交差する交差部２２にネガ型のＰＩからなる絶縁膜２３を形成する。絶縁膜２３を形成する際には、まずＳＯＩ基板７の上面全体にネガ型のＰＩをスピンコートにより均一に塗布する。塗布後、前記第１駆動コイルパターン１９と第２駆動コイルパターン２０が交差する交差部２２に相当する部分が開口したフォトマスクをＳＯＩ基板７上に被せ、フォトマスクの上方から紫外線を照射してＰＩの露光を行う。露光後、露光された領域以外のＰＩを現像液により除去する。ネガ型のＰＩは、露光された部分のみが現像液に溶解しない性質を有しており、露光された部分、即ち第１駆動コイルパターン１９と第２駆動コイルパターン２０が交差する交差部２２部分のみが現像液に溶解されずに残り、絶縁膜２３として形成される。
工程（ｅ）：前工程（ｄ）で形成された絶縁膜２３を被うようにＳＯＩ基板７の上面全体に工程（ｂ）で形成したものと同様のアルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜９を形成する。
工程（ｆ）：前工程（ｅ）で形成された金属膜９をパターニングして第３駆動コイルパターン２１を形成する。尚、金属膜９のパターニングは前記工程（ｃ）と同様の方法により行う。
工程（ｇ）：前工程（ｃ）、（ｆ）で形成された第１駆動コイルパターン１９、第２駆動コイルパターン２０、第３駆動コイルパターン２１上にネガ型のＰＩからなる保護膜（絶縁膜）２３を前記工程（ｄ）にならい形成する。尚、工程（ｇ）の保護膜（絶縁膜）形成工程は可動板の反り量を調節するために膜厚を薄くしたり省略することも可能である。その場合、ＳＯＩ基板７上に形成されたシリコン酸化膜７ａが可動板に対して及ぼす応力を考慮し適宜決定すればよい。
【実施例４】
【００４０】
図７は本発明の実施例３の別形態を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。本実施例は、第１駆動コイルパターン１９、第２駆動コイルパターン２０上に、第１駆動コイルパターン１９、第２駆動コイルパターン２０同様の補助パターン２４を積層した構成である。これにより、駆動コイルパターンの厚みが増すので、駆動コイルの抵抗値を低減させることができる。前記補助パターンは、第１駆動コイルパターン１９若しくは第２駆動コイルパターンのいずれか一方にのみ形成する構成でも良い。
【００４１】
図８は前記実施例４の本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図で、図７のＡ−Ａ’断面部を示す工程毎の図である。以下実施例３とは異なる製造工程の部分のみ説明する
工程（ａ）〜工程（ｅ）までは実施例３の製造工程と同様である。
工程（ｆ）：前工程（ｅ）で形成された金属膜９をパターニングして第３駆動コイルパターン２１を形成する。尚、第３駆動コイルパターン２１形成と同時に第１駆動コイルパターン１９、第２駆動コイルパターン２０と同様の補助パターン２４を第１駆動コイルパターン１９及び第２駆動コイルパターン２０上に形成する。尚、金属膜９のパターニングは前記工程（ｃ）と同様の方法により行う。
【実施例５】
【００４２】
図９は本発明の一実施例を示した図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。以下、本発明の一実施例を図９を参照して説明する。本発明のプレーナ型電磁アクチュエータはその基本構造は従来技術と同様であり、特徴は可動板上に形成された駆動コイル及び絶縁膜形状、ならびにその製造プロセスにある。該駆動コイルは第１駆動コイルパターン２５と第２駆動コイルパターン２６とで構成され、該第１駆動コイルパターン２５と該第２駆動コイルパターン２６とが交差する交差部２７に絶縁膜２８が介在している。本実施例では該第１駆動コイルパターン２５において該駆動コイルパターン部分の大半を形成し、該第２駆動コイルパターン２６は引き出し部のみとする構成である。本構成においても、前記絶縁膜２８は交差部２７にのみ形成されるだけなので、従来技術と比較し絶縁膜形成量を削減した構成となる。これにより、引っ張り応力による可動板１の反りを低減している。また、本構成による駆動コイルは、従来の積層されている駆動コイルと異なり、一平面状に駆動コイルパターンが形成されるため、従来と同様の駆動コイルパターン幅であると、単純にそのターン数は半減するが、該駆動コイルパターン幅を半分にし、ターン数を倍にすることで駆動時に必要なローレンツ力を得ることが可能である。
【００４３】
図１０は前記した実施例５の本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図で、図９のＡ−Ａ’断面部を示す工程毎の図である。尚、工程（ｇ）より後の工程は従来工程と同様のため省略する。
工程（ａ）：ＳＯＩ（Silicon‐On‐Insulator）基板７の表裏面を熱酸化してシリコン酸化膜８ａ、８ｂを形成する。ＳＯＩ基板７とは、例えば１００μｍの厚みを有するシリコン活性層７ａと、１μｍの厚みを有する中間層７ｂと、４００μｍの厚みを有するシリコン支持基板７ｃとの積層体である。
工程（ｂ）：前工程（ａ）で形成されたシリコン酸化膜８ａ上面全体にアルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜９をスパッタリング等により形成する。
工程（ｃ）：前工程（ｂ）で形成された金属膜９上面全体にポジ型の感光性レジストをスピンコートにより均一に塗布する。その後、所望のコイルパターン形状で遮光領域を有するフォトマスクを被せて紫外線露光し、露光後、露光（感光）された領域の感光性レジストを現像液を用いて溶解除去する。ポジ型の感光性レジストは紫外線により感光された部分のみが現像液に溶解するため、感光された感光性レジストを当該現像液により現像した際には非感光領域、即ち前記フォトマスクの遮光領域の形状に沿った形状に感光性レジストがパターニングされる。そして、以上の工程により形成されたレジストパターンをマスクとして金属膜９をドライ若しくは、ウェットエッチングし、第１駆動コイルパターン２５を形成する。第１駆動コイルパターン２５形成後、マスクとして用いた前記レジストパターンを薬液（アセトン等）もしくはＯ2アッシングにより除去する。
【００４４】
工程（ｄ）：前工程（ｃ）で形成された第１駆動コイルパターン２５上、次工程（ｅ）で形成する第２駆動コイルパターン２６と交差する交差部２７にネガ型のＰＩからなる絶縁膜２８を形成する。絶縁膜２８を形成する際には、まずＳＯＩ基板７の上面全体にネガ型のＰＩをスピンコートにより均一に塗布する。塗布後、前記第１駆動コイルパターン２５上、次工程（ｅ）で形成する第２駆動コイルパターン２６と交差する交差部２７に相当する部分が開口したフォトマスクをＳＯＩ基板７上に被せ、フォトマスクの上方から紫外線を照射してＰＩの露光を行う。露光後、露光された領域以外のＰＩを現像液により除去する。ネガ型のＰＩは、露光された部分のみが現像液に溶解しない性質を有しており、露光された部分、即ち第１駆動コイルパターン２５上、次工程（ｅ）で形成する第２駆動コイルパターン２６と交差する交差部２７部分のみが現像液に溶解されずに残り、絶縁膜２８として形成される。
工程（ｅ）：前工程（ｄ）で形成された絶縁膜２８を被うようにＳＯＩ基板７の上面全体に工程（ｂ）で形成したものと同様のアルミニウム（Ａｌ）からなる金属膜９を形成する。
工程（ｆ）：前工程（ｅ）で形成された金属膜９をパターニングして第２駆動コイルパターン２６を形成する。尚、金属膜９のパターニングは前記工程（ｃ）と同様の方法により行う。
工程（ｇ）：前工程（ｃ）、（ｆ）で形成された第１駆動コイルパターン２５、第２駆動コイルパターン２６上にネガ型のＰＩからなる保護膜（絶縁膜）２３を前記工程（ｄ）にならい形成する。尚、工程（ｇ）の保護膜（絶縁膜）形成工程は可動板の反り量を調節するために膜厚を薄くしたり省略することも可能である。その場合、ＳＯＩ基板７上に形成されたシリコン酸化膜７ａが可動板に対して及ぼす応力を考慮し適宜決定すればよい。
【実施例６】
【００４５】
図１１は本発明の実施例５の別形態を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。第１駆動コイルパターン２５上の、第２駆動コイルパターン２６との交差部２７以外の部位に補助パターン２９を積層した構成である。これにより、駆動コイルパターンの厚みが増すので、駆動コイルの抵抗値を低減させることができる。
【００４６】
図１２は前記実施例６の本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図で、図１１のＡ−Ａ’断面部を示す工程毎の図である。以下実施例５とは異なる製造工程の部分のみ説明する
工程（ａ）〜工程（ｅ）までは実施例５の製造工程と同様である。
工程（ｆ）：前工程（ｅ）で形成された金属膜９をパターニングして第２駆動コイルパターン２６を形成する。尚、第２駆動コイルパターン２６形成と同時に第１駆動コイルパターン２５上の、第２駆動コイルパターン２６との交差部２７以外の部位に補助パターン２９を形成する。尚、金属膜９のパターニングは前記工程（ｃ）と同様の方法により行う。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの一実施例を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図（実施例１）
【図２】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図
【図３】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの一実施例を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図（実施例２）
【図４】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図
【図５】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの一実施例を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図（実施例３）
【図６】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図
【図７】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの一実施例を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図（実施例４）
【図８】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図
【図９】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの一実施例を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図（実施例５）
【図１０】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図
【図１１】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの一実施例を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図（実施例６）
【図１２】本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法を示す図
【図１３】従来のプレーナ型電磁アクチュエータを示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）はＡ−Ａ’断面図
【図１４】従来のプレーナ型電磁アクチュエータの製造工程を示す図
【符号の説明】
【００４８】
１ 可動板
２ トーションバー
３ フレーム
４ 駆動コイル
４ａ １層目コイル
４ｂ ２層目コイル
５ ミラー部
６ 磁石
７ ＳＯＩ基板
７ａ シリコン活性層
７ｂ 中間層
７ｃ シリコン支持基板
８ａ シリコン酸化膜
８ｂ シリコン酸化膜
９ 金属薄膜
１０ａ 絶縁膜
１０ｂ 絶縁膜
１１ 第１駆動コイルパターン
１２ 第２駆動コイルパターン
１３ 交差部
１４ 第３駆動コイルパターン
１５ 補助パターン
１６ 補助パターン
１７ 絶縁膜
１８ 保護膜
１９ 第１駆動コイルパターン
２０ 第２駆動コイルパターン
２１ 第３駆動コイルパターン
２２ 交差部
２３ 絶縁膜
２４ 補助パターン
２５ 第１駆動コイルパターン
２６ 第２駆動コイルパターン
２７ 交差部
２８ 絶縁膜
２９ 補助パターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、平板状の可動板と、該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、前記可動板の少なくとも一方の面に形成された駆動コイルと、前記可動板の外方部位に配置された一対の静磁界発生手段とを有するプレーナ型電磁アクチュエータであって、前記駆動コイルは第１駆動コイルパターンと、第２駆動コイルパターンとで構成され、前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターンとが交互に隣接配置され、それぞれが部分的に交差して重なり合う交差部を有し、前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターン間の前記交差部のみに絶縁膜が形成されて成ることを特徴とするプレーナ型電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記第１駆動コイルパターン上に、補助パターンが積層されて成ることを特徴とする請求項１記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。
【請求項３】
少なくとも、平板状の可動板と、該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、前記可動板の少なくとも一方の面に形成された駆動コイルと、前記可動板の外方部位に配置された一対の静磁界発生手段とを有するプレーナ型電磁アクチュエータであって、前記駆動コイルは、第１駆動コイルパターンと、第２駆動コイルパターンと、第３駆動コイルパターンとで構成され、前記第２駆動コイルパターンは部分的に切断された切断部を有し、該切断部に前記第１駆動コイルパターンの一部が配置され、前記第１駆動コイルパターンと平面的に交差する交差部が構成されており、該交差部上のみに絶縁膜を介して第３駆動コイルパターンが形成されて成ることを特徴とするプレーナ型電磁アクチュエータ。
【請求項４】
前記第１駆動コイルパターン及び／又は第２駆動コイルパターン上に補助パターンが積層されて成ることを特徴とする請求項３記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。
【請求項５】
少なくとも、
平板状の可動板と、
該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、
前記可動板の少なくとも一方の面に第１駆動コイルパターンと第２駆動コイルパターンが形成され、前記第１駆動コイルパターンと、前記第２駆動コイルパターンとが交互に隣接配置され、それぞれが部分的に交差して重なり合う交差部を有し、前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターン間の前記交差部のみに絶縁膜が形成された駆動コイルと、
前記可動板の外方部位に配置された一対の静磁界発生手段と、
を有するプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法であって、
少なくとも、
第１駆動コイルパターンを形成する工程と、
前記工程後、前記第１駆動コイルパターン上の一部に絶縁膜を形成する工程と
前記工程後、前記絶縁膜上で、前記第１駆動コイルパターンと部分的に交差するように第２駆動コイルパターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法。
【請求項６】
前記第２駆動コイルパターン形成と同時に、前記第１駆動コイルパターン上に補助パターンを形成することを特徴とする請求項５記載のプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法。
【請求項７】
少なくとも、
平板状の可動板と、
該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、
前記可動板の少なくとも一方の面に第１駆動コイルパターンと第２駆動コイルパターンと第３駆動コイルパターンが形成され、前記第２駆動コイルパターンは部分的に切断された切断部を有し、該切断部に前記第１駆動コイルパターンの一部が配置され、前記第１駆動コイルパターンと平面的に交差する交差部が構成されており、該交差部上に絶縁膜を介して前記第３駆動コイルパターンが形成された駆動コイルと、
前記可動板の外方部位に配置された一対の静磁界発生手段と、
を有するプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法であって、
少なくとも、
第１駆動コイルパターンを形成する工程と、
第２駆動コイルパターンを形成する工程と、
前記第１、第２駆動コイルパターンの交差部のみに絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に第３駆動コイルパターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法。
【請求項８】
前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターンが同一工程で形成されることを特徴とする請求項７記載のプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法。
【請求項９】
前記第３駆動コイルパターン形成時に、前記第１駆動コイルパターン及び／又は前記第２駆動コイルパターン上に補助パターンを形成することことを特徴とする請求項７又は８記載のプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法。
【請求項１】
少なくとも、平板状の可動板と、該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、前記可動板の少なくとも一方の面に形成された駆動コイルと、前記可動板の外方部位に配置された一対の静磁界発生手段とを有するプレーナ型電磁アクチュエータであって、前記駆動コイルは第１駆動コイルパターンと、第２駆動コイルパターンとで構成され、前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターンとが交互に隣接配置され、それぞれが部分的に交差して重なり合う交差部を有し、前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターン間の前記交差部のみに絶縁膜が形成されて成ることを特徴とするプレーナ型電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記第１駆動コイルパターン上に、補助パターンが積層されて成ることを特徴とする請求項１記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。
【請求項３】
少なくとも、平板状の可動板と、該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、前記可動板の少なくとも一方の面に形成された駆動コイルと、前記可動板の外方部位に配置された一対の静磁界発生手段とを有するプレーナ型電磁アクチュエータであって、前記駆動コイルは、第１駆動コイルパターンと、第２駆動コイルパターンと、第３駆動コイルパターンとで構成され、前記第２駆動コイルパターンは部分的に切断された切断部を有し、該切断部に前記第１駆動コイルパターンの一部が配置され、前記第１駆動コイルパターンと平面的に交差する交差部が構成されており、該交差部上のみに絶縁膜を介して第３駆動コイルパターンが形成されて成ることを特徴とするプレーナ型電磁アクチュエータ。
【請求項４】
前記第１駆動コイルパターン及び／又は第２駆動コイルパターン上に補助パターンが積層されて成ることを特徴とする請求項３記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。
【請求項５】
少なくとも、
平板状の可動板と、
該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、
前記可動板の少なくとも一方の面に第１駆動コイルパターンと第２駆動コイルパターンが形成され、前記第１駆動コイルパターンと、前記第２駆動コイルパターンとが交互に隣接配置され、それぞれが部分的に交差して重なり合う交差部を有し、前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターン間の前記交差部のみに絶縁膜が形成された駆動コイルと、
前記可動板の外方部位に配置された一対の静磁界発生手段と、
を有するプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法であって、
少なくとも、
第１駆動コイルパターンを形成する工程と、
前記工程後、前記第１駆動コイルパターン上の一部に絶縁膜を形成する工程と
前記工程後、前記絶縁膜上で、前記第１駆動コイルパターンと部分的に交差するように第２駆動コイルパターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法。
【請求項６】
前記第２駆動コイルパターン形成と同時に、前記第１駆動コイルパターン上に補助パターンを形成することを特徴とする請求項５記載のプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法。
【請求項７】
少なくとも、
平板状の可動板と、
該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、
前記可動板の少なくとも一方の面に第１駆動コイルパターンと第２駆動コイルパターンと第３駆動コイルパターンが形成され、前記第２駆動コイルパターンは部分的に切断された切断部を有し、該切断部に前記第１駆動コイルパターンの一部が配置され、前記第１駆動コイルパターンと平面的に交差する交差部が構成されており、該交差部上に絶縁膜を介して前記第３駆動コイルパターンが形成された駆動コイルと、
前記可動板の外方部位に配置された一対の静磁界発生手段と、
を有するプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法であって、
少なくとも、
第１駆動コイルパターンを形成する工程と、
第２駆動コイルパターンを形成する工程と、
前記第１、第２駆動コイルパターンの交差部のみに絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に第３駆動コイルパターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法。
【請求項８】
前記第１駆動コイルパターンと前記第２駆動コイルパターンが同一工程で形成されることを特徴とする請求項７記載のプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法。
【請求項９】
前記第３駆動コイルパターン形成時に、前記第１駆動コイルパターン及び／又は前記第２駆動コイルパターン上に補助パターンを形成することことを特徴とする請求項７又は８記載のプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−４２４８７（Ｐ２００６−４２４８７Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１８０４２（Ｐ２００４−２１８０４２）
【出願日】平成１６年７月２７日（２００４．７．２７）
【出願人】（０００１６６９４８）シチズンミヨタ株式会社 (438)
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２７日（２００４．７．２７）
【出願人】（０００１６６９４８）シチズンミヨタ株式会社 (438)
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
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