在很多应用中希望对各种对象进行精确定位或微观定位。虽然对象 定位的所需精度依应用而异，但对象的定位精度经常是在数微米到十 分之几微米之内。需要微观定位的典型应用包括微加工应用，处理或 检查微生物试样，以及光纤，例如单模光纤，与另一光纤的(对准)定 位。比如，通过将光纤相对激光二极管进行合适定位可以使激光二极 管提供的光学信号大部分耦合到相应的光纤上。
虽然已经提出数种微观定位装置，但仍然需要微观定位技术更佳的 定位装置。比如，对光纤定位精度的要求日益提高。同样，现在需要 可提供可靠并且可重复的在几微米至十分之几微米之内进行微观定位 的更精确的定位装置。此外，现在很多应用要求对象不仅能够在两个 方向上定位，而且要求可以在三个正交方向，即X，Y和Z方向，上定 位。同样，现在也需要可在X，Y和Z每个方向上对对象进行微观定位 的更精确的定位装置。虽然所需的对象定位精度日益提高，但同时也 日益强调降低或至少限制定位装置的造价。同样，所需要的装置应该 是以可担负得起和有效的方式制造并且不会危及所得到的定位装置的 定位精度的定位装置。
发明简介
本发明提供一种以可担负得起，可重复和可靠的方式制造并可在 X，Y和Z每个方向上对对象进行精确微观定位的微型机电定位设备。 微型机电定位设备包括一个参照面，一个配置于参照面上的固定位置 处的支板以及一个靠近支板并且至少在参照面一部分的上方悬置的平 台。此平台具有第一和第二主平面并确定XY平面。此平台通常是借助 一个或多个在支板和平台之间延伸的弹簧悬置于参照面的上方，使第 一主平面对着参照面。通常，待定位或对准的对象，如光纤等等，是 固定于平台的第二主平面的位置以便可通过相应移动或定位此平台使 对象得到精确的定位。
根据一个优选实施例，微型机电定位设备还包括一个在执行时用来 在XY平面上移动平台的第一微型机电执行器。本实施例的微型机电定 位设备可还包括一个在执行时用来在XY平面上在与第一微型机电执 行器产生的移动的方向垂直的方向上定位平台的第二微型机电执行 器。同样，本实施例的微型机电定位设备可在X方向和Y方向两个方 向上精确地定位此平台。
根据本实施例，每个微型机电执行器包括相对支板在固定位置分开 置放的锚定件和在分开的锚定件之间延伸的拱形梁。每个微型机电执 行器还包括用来加热拱形梁以使该梁进一步拱起的加热装置。最好是 此加热装置包括在第一和第二相对端部之间延伸的加热器，而各端部 一般又配置于支板之上。为了从加热器到拱形梁有效地传热，拱形梁 在加热器上方延伸，并且虽然与加热器分开，但是只稍微分开一点， 以便加热器产生的热量可使拱形梁进一步拱起。于是，每个微型机电 执行器都可以有效地把加热器所产生的热量转化为拱形梁的机械运 动。每个微型机电执行器最好还包括一个在长度方向上延伸的与拱形 梁相连接并且向外朝着平台延伸的执行器部件。此实施例的平台最好 还包括一个配置于平台上的固定位置处的接触部件，在相应的微型机 电执行器执行过程中执行部件端部与该接触部件相接触，以可控方式 在XY平面上移动平台及由平台所承载的任何对象。
根据一个优选实施例，此微型机电定位设备可包括一个在垂直于由 平台确定的XY平面的Z方向上移动平台及由平台所承载的任何对象的 执行器。根据此实施例，平台的第一主平面最好包括一个凹部。此实 施例的微型机电定位设备还包括一个配置于平台上并且至少部分地叠 置于平台凹部的执行器。在驱动时，执行器就使平台及平台所承载的 任何对象向着底下的参照面弯曲并与其接触以便从而控制平台在Z方 向上的移动。
根据一个优选实施例，平台确定一个长条形的突舌部，其上配置有 执行器。最好是位于平台的长条形突舌部之下的第一主平面的一部分 具有一个凹部，从而可改善长条形突舌部的柔性。于是，执行器的驱 动就使长条形突舌部向着底下的参照面弯曲并与其接触以便从而使平 台在Z方向上移动。
用来在Z方向上定位平台的执行器通常是一个双层结构，其第一层 一般是由导电材料组成，而第二层是由膨胀系数比第一层为低的材料 组成。为了进一步改善本优选实施例的执行器的柔性，第一层最好具 有一条或多条缝隙。利用这种特性，平台的柔性可通过确定数个开口 通向平台的第一主平面的凹部的孔口而得到进一步的改善。
本发明的微型机电定位设备最好是包括第一和第二微型机电执行 器，以及一个像热双层执行器这样的执行器，用来在Z方向上移动平 台。这样，本优选实施例的微型机电定位设备就可以相对参照面在X、 Y和Z方向的每一个方向上精确地对平台进行定位。由于本发明的微 型机电定位设备的结构的结果，此微型机电定位设备还可以担负得 起，可靠和可重复地制造并且不会危及微型机电定位设备的定位精 度。
附图简介
图1为根据本发明的一个实施例的微型机电定位设备的上视图。
图1A为沿图1的微型机电定位设备的1A-1A线的部分剖视图。
图2为沿图1的微型机电定位设备的微型机电执行器的2-2线的剖 视图。
图3为沿图1的微型机电定位设备的3-3线的剖视图。
图4为沿图1的微型机电定位设备的4-4线的剖视图，其中示出在 执行前的长条形突舌部。
图5为沿图1的微型机电定位设备的4-4线的剖视图，其中示出在 执行后的长条形突舌部。
图6为根据本发明的另一个实施例的微型机电定位设备的顶视图。
图7为沿图6的微型机电定位设备的7-7线的剖视图，示出的是在 Z执行器动作之前的状态。
图8为沿图6的微型机电定位设备的7-7线的剖视图，示出的是在 Z执行器动作之后的状态。
图9为根据本发明的一个实施例的微型机电定位设备的在同一基板 上制作一对微型机电定位设备的顶视图。
实施例详述
下面参考附图对本发明进行更全面的介绍，其中示出本发明的优选 实施例。但本发明的实施方案可以有多种不同形式，并且不应当解释 为局限于此处所示的实施例；而提供这些实施例的目的是为了使本发 明的公开更为完整全面，并且可以将本发明的范围全面地传达给技术 内行人士。从头至尾相同的标号代表同样的元件。
参看图1示出的根据本发明的微型机电定位设备10的第一实施 例。如下所述，此微型机电定位设备的设计目的是在，比如，微型装 配操作过程中，在微生物试样操作过程中，在光纤与激光二极管或其 他光学元件对准定位的过程中对对象进行精确定位。
微型机电定位设备10包括一个参照面12，一个配置于参照面上的 固定位置处的支板14，以及一个靠近支板并且至少在参照面一部分的 上方悬置的平台16。虽然支板、参照面和平台可以由各种材料制作， 但支板、参照面和平台通常是由同样的材料，如硅、玻璃或石英，制 作。虽然支板和参照面可以是由同一基板制作的一体或整体结构，但 支板和参照面通常是分别配置于或安装于固定位置上的两个分开的元 件。在这方面，支板通常是借助静电粘合、共晶结合、胶合剂等等附 加于形成参照面的参照片上。
如图1及图3及图4的详细剖视图所示，支板14一般是从参照面 12向上延伸而确定一个用来悬置平台16的空腔。虽然示出的实施例 中的平台一般是矩形形状，但此平台也可以具有其他形状而并不脱离 本发明的精神和范围。然而，不管平台的形状如何，支板是邻接配置 于平台的至少一侧，并且最好是两侧。此外，支板最好是与平台分开， 其中间由一个很小的缝隙20，通常至少是10微米宽。
平台16最好是具有互相对置的第一和第二主平面16a，16b，并确 定XY平面及垂直于此XY平面的Z轴。尽管对于本发明的实践而言不 是必需，但平台最好是悬置于由参照面12和支板14所确定的空腔之 内并使平台的第二主平面，即上表面，一般与支板的上表面共面。
此平台16通常是借助在支板和平台之间延伸的悬挂弹簧22悬置或 跨接于支板14和平台之间。如图1所示，比如，悬挂弹簧可在一对锚 定件24之间延伸，其中的一个锚定件置于平台上，另一个锚定件置于 支板上。锚定件于悬挂弹簧最好是用金属，比如镍或镍磷合金，制作， 其制作方式是通过电镀过程在支板上淀积而形成以得到高的宽高比。 本领域的技术人士公知，电镀技术包括但不限于“LIGA(光刻、电加工 和铸造)”工艺。锚定件最好是与平台和支板分开，比如借助氮化硅 这样的介质层，以便使锚定件与台和支板电绝缘。
为了使平台16以相对平坦的方式悬置于参照面12之上以使平台的 第二主平面16b大体平行于支板14的上表面，并且最好是与其共面， 微型机电定位设备10最好是包括两个或多个悬挂弹簧22，而悬挂弹 簧22分开置放于平台的周边周围。比如，悬挂弹簧可延伸于支板和平 台相应的角部中间。
为了使平台16能够相对支板14移动，以及相对参照面12移动， 微型机电定位设备10最好是包括一个执行器。为了使平台在X方向上 和/或Y方向上进行可控移动，微型机电定位设备最好是包括一个置于 支板上靠近平台一侧的第一微型机电执行器30。如下所述及如图1所 示，微型机电定位设备通常包括置于支板上的第一和第二主微型机电 执行器以便为平台提供在X和Y两个方向上的可控移动。于是，第一 执行器的执行将使平台在X方向上移动，而第第二执行器的执行将使 平台在Y方向上移动。尽管微型机电执行器可以设计成为能够提供不 同位移量，一个优选实施例的微型机电执行器是在X和Y方向上提供 至少20微米的位移。
在1996年12月16日提出申请的申请号为No.08/767,192的标题 为“热拱起梁微型机电执行器”的美国专利申请书中以及在1997年9 月24日提出申请的申请号为No.08/936,598的标题为“热拱起梁微 型机电装置及相关的制造方法”的美国专利申请书中描述了一个优选 实施例的微型机电执行器30，此处援引两者的全部内容。如图1所示 及如图2所详示，每个微型机电执行器都包括一对位于支板上表面上 的分开的支持物或锚定件(以下称之为“锚定件”)34。分开的锚定件 最好是由金属，比如镍，制作，制作方式通常是借助与形成悬挂弹簧 22及相关的锚定件24同样的电镀过程淀积在支板14的上表面。如图 1所示，比如，同一结构既可以用作微型机电执行器的锚定件又可以 用作弹簧。
每个微型机电执行器30还包括至少一个，最好是多个，在分开的 锚定件34中间延伸的拱形梁36。尽管微型机电执行器可具有任意数 目和任意尺寸的拱形梁，一个实施例的微型机电执行器是包括5个5μm 宽，10μm高和2mm长的拱形梁。拱形梁通常也是由具有正热膨胀系数 的导电材料制作，以便使拱形梁在受热时膨胀。特别是，拱形梁最好 是由金属制作，并且更好是由镍或镍磷合金制作。如前面结合分开的 锚定件所述，拱形梁最好也是利用电镀法形成以便有高的宽高比。比 如，拱形梁的宽高比最好是大于1.5∶1，并且更好是大约为3∶1。如图 1所示，拱形梁是向着最好是与支板14的上表面平行延伸的方向上拱 起。尽管拱形梁没有支撑，通常是借助于脱模层和湿法刻蚀(如在1997 年9月24日提出申请的申请号为No.08/936,598的标题为“热拱起 梁微型机电装置及相关的制造方法”的美国专利申请书中所描述的)， 拱形梁保持为在分开的锚定件上锚定并朝着所需要的或垂直于移动的 方向，即朝着平台16拱起。
每个微型机电执行器30也包括用来对拱形梁36加热的装置。施加 的热量使梁由于梁的热膨胀而进一步拱起。梁的拱起最好是出现在预 定的移动方向上以便使拱形梁在朝向平台16的方向上产生位移。虽然 可应用多种技术来加热拱形梁，所示出的实施例的第一及第二微型机 电执行器都包括一个外加热器38。外加热器在通常用作建立与加热器 的电接触盘的第一和第二相对端之间延伸。如图1所示，一个优选实 施例的加热器在金属拱形梁的下方通过曲折的路径前后弯曲，从而可 使曲折的加热器产生的热量可以以相对均匀的方式对金属拱形梁进行 加热。
尽管加热器38的第一及第二端使是位于支板14的上表面，在加热 器的其余部分，即加热器的中间部分，下方的支板部分可刻蚀去掉或 以其他方式去掉以便进一步使加热器与支板热绝缘，如下所述及如图3 所示。如图1所示，加热器可以以悬臂梁的方式在由支板内部所确定 的空腔14a的上方延伸，或者另外一种方式是由基板确定的空腔可以 由一个隔膜覆盖，此隔膜通常是由如氮化硅这样的介质材料形成以便 在结构上支持加热器，同时又可以在加热器和支板之间保持热绝缘。 尽管图中未示出，在由支板确定的空腔上方延伸的加热器的中间部分 可利用一个连接件进一步支撑，该连接件通常也是由如氮化硅之类的 介质材料形成，并且跨接在加热器和支板的上表面的另外的一个部分 之间。
如下所述，加热器38一般包括由具有高电阻率(比如电阻率至少为 5×10-6Ω·cm)的至少是部分导电的材料形成的芯部38a以及由围绕至少 是部分导电材料的介质材料形成的涂层38b。在一个实施例中，加热 器包括一个多晶硅、钛或钨制作的的芯部，其周围是氮化硅或二氧化 硅的涂层。如图2的剖视图所示，拱形梁36借助气隙40及加热器的 介质涂层的结合与加热器的至少是部分导电的芯部电绝缘。为了使加 热器所产生的热量以最有效的方式传输到拱形梁，在保证电绝缘的情 况下气隙最好是尽可能地减小。在一个优选实施例中，气隙小于5微 米，并且在1微米至2微米之间就更好。对于气隙在1微米至2微米 之间的实施例，覆盖面对着拱形梁的至少是部分导电材料部分的介质 材料的厚度大约为0.25微米。
本发明的微型机电定位设备10的第一及第二微型机电执行器30的 每一个最好是也都包括一个在长度方向上延伸的执行部件42，该执行 部件42与拱形梁36连接并从该处向外延伸。此执行部件在机械上与 多个拱形梁36在一点上，通常是在分开的锚定件34之间的中点上， 连接，如图1及图2所示。这样，拱形梁进一步在预定的方向上拱起 将使执行部件在同一预定方向上，即在朝向平台16的方向上。发生位 移。通过将多个拱形梁配置成为阵列形式，每一个微型机电执行器都 可获得力的增加，结果可提供很大的力及很大的位移。此外，借助多 个梁与执行部件的机械连接，每个微型机电执行器也可以获得刚性效 果而使其能够提供比同样数目的单独运行的单个拱形梁能够提供的力 高得多的力度。
尽管第一及第二微型机电执行器30最好是利用上述及示于图1及 图2中的外加热器38进行加热，但也可以利用使电流流过拱形梁36 对微型机电执行器进行加热或是将加热器加热与流过拱形梁的电流加 热两种方式结合起来进行加热。此外，两个微型机电执行器中的一个 或两者可以其他的外加热装置，如轻便电炉，烤箱，红外线，辐射等 等，进行加热。在第一及第二微型机电执行器中分别包括外加热器的 实施例中，加热器可以有各种不同的形状，如图1及图2所示的曲折 形状或是，比如，置于下方并且与执行部件42对准定位的加热器。
为了使平台在X方向上和/或Y方向上对平台16进行相对支板14， 以及相对参照面12的可控移动，第一及第二微型机电执行器30的拱 形梁36受到加热，比如借助使电流流过相应的外加热器38。于是， 拱形梁进一步在预定的方向上朝向平台拱起，结果执行部件的一个端 部以可操作方式接触平台，从而是平台及其所承载的任何对象在预定 的方向上移动。例如，第一微型机电执行器的执行将使平台在X方向 上移动，而第二微型机电执行器的执行将使平台在Y方向上移动。
最好是不是直接接触平台16，而是每个微型机电执行器30的执行 部件42分别接触配置于平台上固定位置处的相应的接触部件44。如 图1及图3所示，每个接触部件最好是沿平台边缘定位，与相应的微 型机电执行器邻接并与相应的微型机电执行器的执行部件对准定位。 接触部件最好也是由镍或镍磷合金形成，其制作方式是通过电镀过程 在支板上淀积而形成以得到高的宽高比。接触部件最好也借助介质层 45，如氮化硅，以与上述相同方式与平台分开。
最好是执行部件42与相应的接触部件44之间的间隔相对地小，以 便减小执行部件在接触到相应的接触部件并移动平台16之前所必须 通过的距离。通常执行部件42与相应的接触部件44之间的间隔的大 小由(光刻)石印技术限定，在一个优选实施例中为10微米。
为了使平台16在Z方向上移动，微型机电定位设备10最好包括配 置于平台上的另外一个执行器50，此执行器的执行可使平台弯曲而与 位于下面的参照面12接触。尽管微型机电定位设备可包括不同类型的 Z执行器，一个优选实施例的Z执行器是具有第一及第二层的热双层 结构。第一层52通常是由金属这样具有相对大的膨胀系数的导电材料 形成，更具体地说像镍或镍磷合金。第二层54通常是由具有比形成第 一层的材料较低或较小的膨胀系数的材料形成。通常形成第一层的材 料与形成其他金属结构，如弹簧及微型机电结构的材料相同，以便使 第一层可以在同一电镀过程中淀积而形成。如图6所示，比如，同一 结构可用作弹簧的锚定件，并且可形成Z执行器的第一层的一部分。 此外，形成第二层的材料一般是硅，并且在一些优选实施例中，如在 图3及图4中所示，实际上可以由平台本身的一部分形成。
在加热形成Z执行器50的热双层结构时，由于形成第一及第二层 的材料的热膨胀系数不同，第一及第二层的膨胀量或膨胀程度不同。 由于膨胀不同，结果Z执行器以可控方式弯曲。为了强迫Z执行器向 下朝向位于下面的参照面12弯曲，由具有大膨胀系数的材料形成的第 一层52最好是配置于由具有较小膨胀系数的材料形成的第二层54之 上或顶上，如图3及图4所示。
本领域的技术人士都了解，Z执行器50的热双层结构可利用多种不 同的方式加热。比如，可使电流直接通过由导电较好的材料形成的第 一层。然而，如前所示，Z执行器也可包括位于第一及第二层之间的 加热器56。虽然此加热器可利用多种不同的材料制作，一个优选实施 例的加热器包括一个由具有高电阻率(比如电阻率至少为5×10-6Ω·cm) 的至少是部分导电的材料形成的芯部56b以及由围绕至少是部分导电 材料的介质材料形成的涂层56a，56c。在一个实施例中，在一个实施 例中，加热器包括一个多晶硅、钛或钨制作的的芯部，其周围是氮化 硅或二氧化硅的涂层。通过使电流流过加热器，加热器可加热第一及 第二层使其以不同程度膨胀，从而使Z执行器弯曲。在图1所示的微 型机电定位设备的实施例中，比如，Z执行器将向下弯曲，如图5所 示，结果接触下面的参照面12并使平台16的其余部分向上提升。
如图1所示，加热器56最好是淀积于平台16之上以便延伸到Z执 行器50之外。特别是，加热器的相对端最好是延伸到Z执行器之外到 相应的接触盘24a而与加热器建立电接触。在这方面，接触盘最好是 配置于平台靠近Z执行器的部分上以便将电损失减少到最小。如图1A 所示，介质涂层56c最好是在每一个接触盘的下面确定一个开口以使 接触盘的导电材料与加热器的芯部56b接触。
接触盘24a通常是由导电材料，如镍合镍磷合金形成。另外，在一 个优选实施例中，接触盘是相应的悬挂弹簧锚定件24的延伸部。于 是，与接触盘的电接触可借助位于支板14之上的对应的悬挂弹簧锚定 件通过悬挂弹簧22来建立。
为了促进平台16以可控制方式弯曲，位于Z执行器50下面的平台 部分最好是刻蚀出一个凹部16c，其开口通过平台对着参照面12的第 一主平面16a。于是，最好是执行器的执行将主要引起平台的凹部弯 曲。
在图1所示的实施例中，比如，平台16确定一个长条形突舌部， 该部分在近端16d附加于平台的其余部分，否则将与平台分开。根据 此实施例，Z执行器50至少部分位于长条形突舌部之上从而Z执行器 50的动作将使长条形突舌部向下朝向位于下面的参照面12弯曲。于 是，位于长条形突舌部的中间部分之下的平台部分最好是具有如图4 及图5所示的凹部以促进在Z执行器动作时长条形突舌部的弯曲。
最好是Z执行器50在平台16的下表面16b接触参照面12之前一 直动作，从而将平台的其余部分向上，即在Z方向上，提升，如图5 所示。本领域的技术人士应该了解，平台上无凹部的部分，即平台较 厚的部分，在Z执行器执行时通常将接触位于下面的参照面。比如， 图1的微型机电定位设备10的Z执行器的远侧部分16e最好是全厚 度，以便在Z执行器执行时Z执行器的中间部分弯曲，从而使Z执行 器的远侧部分向下偏斜并与参照面接触，结果Z执行器的进一步执行 将使平台的其余部分向上提升。于是，平台上承载的任何对象也将以 可控方式向上提升。
为了进一步增加Z执行器50的柔性，Z执行器的由导电较好的材料 形成的第一层52上可形成一个或多个通常沿Z执行器的长度方向上延 伸的缝隙58。此外，图1的微型机电定位设备10的实施例中，其中 的Z执行器是以悬臂梁的方式从平台的其余部分延伸，Z执行器的尺 寸也可以改变以便相应地改变Z执行器的柔性。
如图6及图7所示，另一实施例的微型机电定位设备10可包括多 个Z执行器50。根据此实施例，Z执行器一般是配置于平台16的上表 面16b之上以便穿过平台的一部分水平延伸。于是，多个Z执行器同 时执行将会使至少使平台的一部分向下弯曲与参照面12接触的弯曲 力进一步增加。如图8所示，Z执行器50的执行，比如通过使电流流 过位于相应的Z执行器的第一及第二层之间的加热器56，将会使平台 的凹部弯曲，一直到平台的无凹部的部分，即平台厚度更厚的部分， 接触位于下面的参照面12为止。比如，图6中的微型机电定位设备的 平台的边缘部分最好是全厚度，以便在Z执行器执行时平台的凹部弯 曲，从而使平台的边缘部分向下偏斜并与参照面接触，结果Z执行器 的进一步执行将会使平台其余部分向上提升。见图8。于是，平台上 承载的任何对象也将以可控方式向上提升。
虽然在图6的实施例中示出的是单个加热器56在每个Z执行器50 的第一及第二层之间通过，每个Z执行器都可以包括单独的加热器， 如果愿意对话。于是，Z执行器可以受到加热并且因而以不同的方式 执行。除了可以包括一个通过平台16的第一主平面16a，即平台的下 表面，开放的凹部16c之外，平台可确定一个或多个如图6所示的开 口16f以便进一步增加平台的柔性。
由于平台16在X，Y和Z方向上的可控移动的结果，本发明的微型 机电定位设备10可精确地以精确控制及可靠的的方式对放置于平台 上的对象进行定位。比如，此微型机电定位设备可以使对象在0.2微 米内定位。于是，此微型机电定位设备可应用于广阔的应用之中，如 微观定位应用，微生物试样操作，光纤对准定位等等。在光纤对准定 位应用中，在平台上可形成一个凹槽60，通常是V字形的凹槽，用来 接受并牢固地保持光纤，如图5及图6所示。于是，平台的移动也将 使光纤以类似的方式移动。微型机电定位设备就可以精确地将光纤， 比如单模光纤，相对激光二极管或其他光学元件对准定位。
如图9所示，在单个基板上可形成多个微型机电定位设备10以便 提供多个对象的同时对准定位。比如，多个微型机电定位设备可使多 根光纤与相应的激光二极管或其他光学元件对准定位。图9中还示 出，激光二极管或其他光学元件最好是也安装于相对基板的固定位置 62处。通过在制作微型机电定位设备之前先确定激光二极管或其他光 学元件将要安装的位置，前后的制作过程就可利用预定的位置作为参 考以便保证每个微型机电定位设备制作成为对激光二极管或其他光学 元件进行一般或粗糙对准定位。最好是制作过程所提供的粗糙对准定 位可保证平台所承载的光纤相对激光二极管或其他光学元件的任何初 始错位将小于微型机电定位设备的移动范围，即，在X，Y和Z方向上 小于，比如，20微米。通过以可控方式使微型机电定位设备的相应的 执行器执行，平台所承载的光纤就可以精确地与激光二极管或其他光 学元件对准定位。尽管上述的对准定位过程使结合光纤的对准定位进 行描述，本发明的微型机电定位设备可以以类似方式对各种各样的对 象进行对准定位。
尽管对本发明的实践并非必需，平台16和支板14最好是由绝缘体 基外延硅(SOI)基片形成。如剖视图所示，SOI基片包括单晶硅上层， 具有大致为0.5微米至1微米厚度的氧化物中间层，以及体基片材料， 如硅，的下层，此下层一般比其他层厚得多。如上所述，支板一般又 是粘合于由参照基片确定的参照面12之上。
第一及第二微型机电执行器30最好是根据在1997年9月24日提 出申请的申请号为No.08/936,598的标题为“热拱起梁微型机电装置 及相关的制造方法”的待批准的美国专利申请书中所描述的过程在SOI 基片上制作。如在该专利申请书所述，悬挂弹簧22及锚定件24，接 触盘24a以及Z执行器50的导电材料的第一层52可以在共通电镀步 骤中与第一及第二微型机电执行器的拱形梁36及分开的锚定件34同 时一起制作。此外，加热Z执行器的第一及第二层的加热器56最好是 与第一及第二微型机电执行器的加热器38同时一起制作。由于本发明 的微型机电定位设备10的构造结果，此微型机电定位设备还可以以可 担负得起，可靠和可重复的方式制造并且不会危及微型机电定位设备 的定位精度。
利用上述的描述及附图中的叙述本发明所属的领域的技术人士将 会想到本发明的多种改型和其他实施例。因此，应当理解，本发明并 不限于所公开的具体实施例，并且改型及其他实施例准备包括于下附 的权利要求书的范围之内。尽管此处采用的是具体术语，但它们仅仅 是应用其一般及描述意义而并非出于限制目的。
相关申请
本专利申请是1996年12月16日提出的美国专利申请号为No. 08/767,192的专利申请的部分继续申请，该申请的内容的整体已明示 地结合于此说明书中。