一种动态形变可控微镜镜面梳齿结构及其加工方法技术

本发明专利技术提供一种动态形变可控微镜镜面梳齿结构及其加工方法，包括如下步骤：步骤一，准备晶圆；步骤二，形成微镜镜面、静梳齿和动梳齿的平面排布区；步骤三，覆盖所述步骤二中形成的缝隙；步骤四，露出包含动梳齿、微镜镜面和联通所述动梳齿的焊盘区域的第一区域；步骤五，刻蚀掉所述第一区域下的第一单晶硅器件层和第一绝缘层；步骤六，在晶圆表面选择性沉积金属层；步骤七，反转晶圆，在衬底层底面形成掩膜，深度刻蚀以蚀穿所述衬底层。本发明专利技术使用双硅器件层的SOI晶圆加工垂直梳齿，无需采用晶圆键合工艺，降低加工难度，提高了成品率。动静梳齿对的定义只需一次光刻，避免了分步光刻时的对位误差问题，使加工形貌尽可能地逼近设计样式。

A dynamic deformation controllable micro mirror comb structure and its processing method

The invention provides a dynamic deformation controlled micromirror mirror surface comb structure and a processing method, including steps: Step 1, preparation of a wafer; step two, forming a planar arrangement area of a micro mirror surface, a static comb and a movable comb; step three, covering the gap formed in the second step, step four, showing a movable comb, The micromirror mirror face and the first area of the pad area of the movable comb are connected by a step five, the first single crystal silicon device layer and the first insulating layer under the first region are etched out; step six, the metal layer is selectively deposited on the wafer surface; step seven, reversing the wafer, forming a mask at the bottom of the substrate layer, and etching the penetration of the depth to the bottom. The substrate layer is described. The invention uses a SOI wafer with double silicon devices to process vertical comb teeth without using wafer bonding process, thereby reducing processing difficulty and improving product yield. The definition of dynamic comb teeth only needs one time lithography to avoid the problem of para error in step lithography and make the machined morphology as close as possible to the design pattern.

【技术实现步骤摘要】
一种动态形变可控微镜镜面梳齿结构及其加工方法
本专利技术涉及微机电系统(MEMS:Micro-electromechanicalSystems)
，具体涉及一种垂直梳齿结构及其加工方法。
技术介绍
微镜是基于半导体微加工技术的光束偏转装置。由于具有体积小、扫描频率高和能耗低的特点，微镜在激光雷达、激光扫描投影、内窥镜和光开关等领域，拥有广泛的应用前景。在不同的应用场景中，需要微镜作谐振式、准静态扫描，或者数字式跳跃。谐振式扫描是指微镜在本征共振频率附近按固有模态进行振动，而准静态扫描的频率通常远低于本征共振频率。例如在条形码扫描应用中，只需微镜扫描出激光线，谐振式扫描即可实现；在利用逐行扫描原理的激光投影设备中，微镜需要在至少一个方向上执行准静态扫描。而在光交叉连接器等设备中，需要微镜在特定的角度间切换并保持静止，属于数字式扫描。微镜的驱动手段分为多种，其中静电驱动微镜工艺简单、结构紧凑，具有最广阔的应用前景。然而在常见的平面梳齿微镜中，静电力引起的力矩与转轴回复力的力矩方向相同，无法使镜面保持受力平衡状态。要实现准静态或数字式扫描，必须采用垂直梳齿结构。现有的垂直梳齿加工方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态形变可控微镜镜面梳齿结构的加工方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤一，准备晶圆，所述晶圆包括五层结构，依次为:第一单晶硅器件层，第一绝缘层、第二单晶硅器件层、第二绝缘层和衬底层；步骤二，形成微镜镜面、静梳齿和动梳齿的平面排布区；步骤三，覆盖所述步骤二中形成的缝隙；步骤四，露出包含动梳齿、微镜镜面和联通所述动梳齿的焊盘区域的第一区域；步骤五，刻蚀掉所述第一区域下的第一单晶硅器件层和第一绝缘层；步骤六，在晶圆表面选择性沉积金属层；步骤七，反转晶圆，在所述衬底层底面形成掩膜，深度刻蚀以蚀穿所述衬底层；去除第二绝缘层，以释放所述微镜的可动部分。

【技术特征摘要】
1.一种动态形变可控微镜镜面梳齿结构的加工方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤一，准备晶圆，所述晶圆包括五层结构，依次为:第一单晶硅器件层，第一绝缘层、第二单晶硅器件层、第二绝缘层和衬底层；步骤二，形成微镜镜面、静梳齿和动梳齿的平面排布区；步骤三，覆盖所述步骤二中形成的缝隙；步骤四，露出包含动梳齿、微镜镜面和联通所述动梳齿的焊盘区域的第一区域；步骤五，刻蚀掉所述第一区域下的第一单晶硅器件层和第一绝缘层；步骤六，在晶圆表面选择性沉积金属层；步骤七，反转晶圆，在所述衬底层底面形成掩膜，深度刻蚀以蚀穿所述衬底层；去除第二绝缘层，以释放所述微镜的可动部分。2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤二基于光刻和干法刻蚀工艺，包含如下子步骤：步骤二(A)，在晶圆表面形成第一光刻胶掩膜层；步骤二(B)，使用掩膜版定义静梳齿、动梳齿和镜面的平面排布；并基于标准光刻工艺露出刻蚀区域；步骤二(C)，以光刻胶为掩膜对所述刻蚀区域实施干法刻蚀，所述干刻穿透所述晶圆的第一单晶硅器件层，第一绝缘层和第二单晶硅器件层。步骤二(D)，去除所述第一光刻胶掩膜层。3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤三包括如下子步骤：步骤三(A)，采用单次或多次涂胶工艺覆盖所述步骤二中干法刻蚀形成的缝隙，并形成第二光刻胶掩膜层；或者，步骤三(A’)，通过介质沉积工艺覆盖所述步骤二中干法刻蚀形成的缝隙；步骤三(B’)，在所述介质上涂覆光刻胶以形成第二光刻胶掩膜层。4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，在所述步骤四中，通过光刻工艺裸露出包含动梳齿、微镜镜面和联通动梳齿的焊盘区的第一区域，所述第一区域从对应结构向外延伸一段距离。5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤五包括如下子步骤：步骤五(A)，以第二光刻胶掩膜层为掩膜刻蚀掉所述的第一区域所对应的第一器件层和第一绝缘层；步骤五(B)，去除所述第二光刻胶掩膜层。6.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤六中，沉积在不同的位置的所述金属层具有不同的作用，沉积焊盘区所对应的第一单晶硅器件层上的金属层作为上层静梳齿焊盘，沉积在微镜镜面所对应的第二单晶硅器件层上的金属层构成反射镜面，沉积在焊盘区所对应的第二单晶硅器件层上的金属层构成下层静梳齿或动梳齿的焊盘。7.一种动态形变可控微镜镜面梳齿结构的加工方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞传庆，王鹏，陈文礼，王宏臣，孙丰沛，董珊，
申请(专利权)人：无锡英菲感知技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32