双面电极结构的MEMS微镜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种双面电极结构的MEMS微镜及其制备方法。MEMS微镜包括框架；可动微光反射镜，位于所述框架内；弹性梁，与所述框架和/或所述可动微光反射镜相连接；梳齿结构，与所述框架及所述可动微光反射镜连接以驱动所述可动微光反射镜旋转，所述梳齿结构包括上梳齿与下梳齿，所述上梳齿的顶面高于所述下梳齿的顶面，且所述上梳齿与所述下梳齿在水平面上的投影交错排列；第一上梳齿电极及第二上梳齿电极，与所述上梳齿相连接，且上下相对应；第一下梳齿电极及第二下梳齿电极，与所述下梳齿相连接。采用本发明专利技术，电极引线槽的尺寸及位置等可根据设计需要灵活选择，可以极大提高器件灵活度，可以使得MEMS微镜应用范围更广。可以使得MEMS微镜应用范围更广。可以使得MEMS微镜应用范围更广。

【技术实现步骤摘要】
双面电极结构的MEMS微镜及其制备方法


[0001]本专利技术属于微电子机械系统(MEMS)
，特别是涉及一种双面电极结构的MEMS微镜及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着MEMS技术的发展日益成熟，MEMS微镜及微镜阵列的应用也越来越广泛，如应用在光通信器件、数字显示、激光扫描等领域。静电MEMS微镜及微镜阵列(即包含多个微镜的结构)由于具有结构紧凑、功耗低、易于集成等优点而备受关注。
[0003]目前，从MEMS微镜及微镜阵列的应用情况来看，电极的引出方式主要有两种，一种是从器件的上表面引出，另一种是从器件的下表面引出。传统MEMS微镜的电极制作在器件的上表面，通过打线键合与外部的电极相连接；传统微镜阵列的电极制作在器件的下表面，通过共熔键合与外部的电极相连接。
[0004]静电MEMS微镜及微镜阵列的应用需求日益广泛，对其性能及测试也提出了更高的要求，通常需要对每一颗芯片进行微镜转动角度
‑
电压的测试。微镜转动角度的精确测试通常采用高精度光学测试系统，通过对微光反射镜的光学反馈来实现。而对于传统的微镜阵列来说，微光反射镜和电极分别位于器件的上、下两个表面，测试时需要在器件的下表面施加给定的电压，这就给微镜阵列的测试，特别是晶圆级微镜阵列的自动化测试造成了极大的困难。
[0005]因此，如何进一步提高MEMS微镜及微镜阵列的灵活性，以及改善上述缺陷，是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种双面电极结构的MEMS微镜及其制备方法，用于解决现有技术中的MEMES微镜及微镜阵列在测试和封装时存在测试难度大，封装受限，难以满足应用要求等问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种双面电极结构的MEMS微镜，包括：
[0008]框架；
[0009]可动微光反射镜，位于所述框架内；
[0010]弹性梁，与所述框架和/或所述可动微光反射镜相连接；
[0011]梳齿结构，与所述框架及所述可动微光反射镜连接以驱动所述可动微光反射镜旋转，所述梳齿结构包括上梳齿与下梳齿，所述上梳齿的顶面高于所述下梳齿的顶面，且所述上梳齿与所述下梳齿在水平面上的投影交错排列；
[0012]第一上梳齿电极及第二上梳齿电极，与所述上梳齿相连接；
[0013]第一下梳齿电极及第二下梳齿电极，与所述下梳齿相连接。
[0014]可选地，所述弹性梁包括第一弹性梁及第二弹性梁，第一弹性梁及第二弹性梁位
于所述框架内并沿第一方向将所述框架与所述可动微光反射镜相连接。
[0015]可选地，所述框架包括内框架及位于内框架外围的外框架，所述可动微光反射镜位于所述内框架内；所述弹性梁还包括第三弹性梁及第四弹性梁，所述第三弹性梁与所述第四弹性梁位于所述内框架和外框架之间，且沿第二方向将所述内框架与外框架相连接，第二方向与第一方向垂直。
[0016]可选地，所述第一弹性梁与第二弹性梁的形状及尺寸相同；所述第三弹性梁与第四弹性梁的形状及尺寸相同；所述第一弹性梁、第二弹性梁、第三弹性梁及第四弹性梁以所述可动微光反射镜的中心呈对称分布。
[0017]可选地，所述双面电极结构的MEMS微镜还包括衬底，所述衬底位于所述框架、所述可动微光反射镜、所述弹性梁及所述梳齿结构的下方，所述衬底中设有运动空间槽以提供所述可动微光反射镜及所述弹性梁的运动空间。
[0018]更可选地，所述运动空间槽为底部封闭的凹槽或为上下贯通的通槽。
[0019]可选地，所述双面电极结构的MEMS微镜还包括金属反射层，所述金属反射层位于所述可动微光反射镜的上表面。
[0020]可选地，所述MEMS微镜为多个，相邻的MEMS微镜相互连接，且相互电隔离。
[0021]本专利技术还提供一种双面电极结构的MEMS微镜的制备方法，包括以下步骤：
[0022]提供一双器件层基底，所述双器件层基底包括依次堆叠的第一器件层、第一绝缘层、第二器件层、第二绝缘层及基底层；
[0023]对所述第一器件层及所述第一绝缘层进行刻蚀以于第一器件层中形成下梳齿及上梳齿电极引线槽，所述上梳齿电极引线槽内及下梳齿之间显露出所述第二器件层；
[0024]提供一衬底，于所述衬底中形成运动空间槽和上下贯通的衬底电极引线槽，衬底电极引线槽位于运动空间槽的外侧；
[0025]于刻蚀后的衬底表面、运动空间槽表面及衬底电极引线槽表面形成绝缘层；
[0026]将所述双器件层基底具有所述第一器件层的一面与所述衬底具有所述运动空间槽开口的一面键合，其中，所述衬底电极引线槽与所述上梳齿电极引线槽的开口正对，所述下梳齿位于所述运动空间槽的正上方；
[0027]去除所述基底层以暴露出第二绝缘层；
[0028]对所述第二绝缘层及所述第二器件层进行刻蚀以形成框架、上梳齿、可动微光反射镜、弹性梁及下梳齿电极引线槽，所述可动微光反射镜位于所述框架内侧，所述弹性梁与所述框架和/或所述可动微光反射镜相连接；所述下梳齿电极引线槽自所述第二器件层延伸到所述第一器件层的表面；所述可动微光反射镜及所述上梳齿位于所述运动空间槽的正上方，且所述上梳齿与所述下梳齿在水平面上的投影交错排列；
[0029]去除所述第二绝缘层，并去除所述第一绝缘层位于所述下梳齿表面的部分；
[0030]于所述可动微光反射镜的表面形成金属反射层；
[0031]于所述衬底电极引线槽表面分别形成第二上梳齿电极和第二下梳齿电极，于所述第二器件层的表面形成第一上梳齿电极，于所述下梳齿电极引线槽内形成第一下梳齿电极，所述第一下梳齿电极和第二下梳齿电极均与下梳齿电连接，所述第一上梳齿电极和第二上梳齿电极且均与上梳齿电连接。
[0032]可选地，所述衬底电极引线槽的下部开口尺寸大于上部开口尺寸。
[0033]在一示例中，所述衬底内形成有衬底电极引线槽，所述衬底电极引线槽和所述运动空间槽的开口位于所述衬底的相对两侧，所述第二上梳齿电极和第二下梳齿电极自所述衬底电极引线槽延伸至衬底下表面。
[0034]在另一示例中，所述衬底内形成第一隔离槽和第二隔离槽，隔离槽延伸至与绝缘槽相连接，且上下相对应，所述第二上梳齿电极和第二下梳齿电极位于所述衬底背离所述第一器件层的表面。
[0035]如上所述，本专利技术的双面电极结构的MEMS微镜及其制备方法，具有以下有益效果：本专利技术提供的双面电极结构的MEMS微镜，测试时可以很容易地在芯片上方搭建探针和测试系统，因而可以采用常规的测试方法而不需要开发或定制专门的测试设备，封装时电极仍可以通过下方引出，可以极大提高芯片的测试及封装灵活性，可以有效解决现有测试技术中的难点问题。
附图说明
[0036]图1显示为本专利技术实施例一提供的双面电极结构的MEMS微镜的制备方法的流程图。
[0037]图2至图8显示为依图1的制备方法制备双面电极结构的MEMS微镜在各步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双面电极结构的MEMS微镜，其特征在于，包括：框架；可动微光反射镜，位于所述框架内；弹性梁，与所述框架和/或所述可动微光反射镜相连接；梳齿结构，与所述框架及所述可动微光反射镜连接以驱动所述可动微光反射镜旋转，所述梳齿结构包括上梳齿与下梳齿，所述上梳齿的顶面高于所述下梳齿的顶面，且所述上梳齿与所述下梳齿在水平面上的投影交错排列；第一上梳齿电极及第二上梳齿电极，与所述上梳齿相连接；第一下梳齿电极及第二下梳齿电极，与所述下梳齿相连接。2.根据权利要求1所述的双面电极结构的MEMS微镜，其特征在于，所述弹性梁包括第一弹性梁及第二弹性梁，第一弹性梁及第二弹性梁位于所述框架内并沿第一方向将所述框架与所述可动微光反射镜相连接。3.根据权利要求2所述的双面电极结构的MEMS微镜，其特征在于，所述框架包括内框架及位于内框架外围的外框架，所述可动微光反射镜位于所述内框架内；所述弹性梁还包括第三弹性梁及第四弹性梁，所述第三弹性梁与所述第四弹性梁位于所述内框架和外框架之间，且沿第二方向将所述内框架与外框架相连接，第二方向与第一方向垂直。4.根据权利要求3所述的双面电极结构的MEMS微镜，其特征在于，所述第一弹性梁与第二弹性梁的形状及尺寸相同；所述第三弹性梁与第四弹性梁的形状及尺寸相同；所述第一弹性梁、第二弹性梁、第三弹性梁及第四弹性梁以所述可动微光反射镜的中心呈对称分布。5.根据权利要求1所述的双面电极结构的MEMS微镜，其特征在于，所述双面电极结构的MEMS微镜还包括衬底，所述衬底位于所述框架、所述可动微光反射镜、所述弹性梁及所述梳齿结构的下方，所述衬底中设有运动空间槽以提供所述可动微光反射镜及所述弹性梁的运动空间；所述运动空间槽为底部封闭的凹槽或为上下贯通的通槽。6.根据权利要求5所述的双面电极结构的MEMS微镜，其特征在于，所述衬底内形成有衬底电极引线槽，所述衬底电极引线槽和所述运动空间槽的开口位于所述衬底的相对两侧，所述第二上梳齿电极和第二下梳齿电极自所述衬底电极引线槽延伸至衬底下表面；或所述衬底内形成有多个隔离槽，隔离槽延伸至与绝缘槽相连接，且上下相对应，所述第二上梳齿电极和第二下梳齿电极位于所述衬底背离所述第一器件层的表面。7.根据权利要求1所述的双面电极结构的MEMS微镜，其特征在于，所述双面电极结构的MEMS微镜还包括金属反射层，所述金属反射层位于所述可动微光反射镜的上表面。8.根据权利要求1
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7任一项所述的双面电极结构的MEMS微镜，其特征在于，所述MEMS微镜为多个，相邻的MEMS微镜相互连接，且相互电隔离。9.一种双面电极结构的MEMS微镜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一双器件层基底，所述双器件层基底包括依次堆叠的第一器件层、第一绝缘层、第二器件层、第二绝缘层及基底层；对所述第一器件层及所述第一绝缘层进行刻蚀以于第一器件层中形成下梳齿及上梳齿电极引线槽，所述上梳齿电极引线槽内及下梳齿之间显露出所述第二器件层；提供一衬底，于所述衬底中形成运动空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，徐静，
申请(专利权)人：安徽中科米微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：