可变形镜的制造方法技术

一种适于大规模生产的可变形镜的制造方法，包括如下步骤：沿着将要成为可变形镜的区域间的边界、在作为支撑基板（２）的第一晶圆（２０）和作为镜基板（３）的第二晶圆（３０）的表面上形成第一沟槽和第二沟槽；设置第一与第二晶圆，使支撑柱（５）和压电元件（４）夹在第一晶圆与第二晶圆的上述区域之间，且形成所述第二沟槽的表面朝内，以使其接合；通过对第二晶圆外表面的平坦化处理直到至少抵达第二沟槽，将第二晶圆分割成镜基板；通过沿着第一沟槽折断第一晶圆，将第一晶圆分割成支撑基板；以及在分割步骤得到的每个镜基板的外表面形成反射膜（６）。根据本发明专利技术的可变形镜的制造方法，可以同时得到许多具有良好质量的可变形镜，且该方法足以适应大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，所述可变形镜装在光学拾取装置上。
技术介绍
通常，压縮盘(CD)或数字多用盘(DVD)可以在市场上作为光学记 录介质记录诸如图像和声音的信息。而且，近些年来，新一代DVD正在商 品化，其使用具有短波长的紫色激光束实现较高密度记录。为了使用这样的 光盘，需要光盘设备作为驱动装置。所述光盘设备驱动光盘旋转并使激光束 射到光盘的记录表面，由此记录或擦除信息，且根据记录表面的反射光而重 现所述信息。进而，为了实现这样的功能，光盘设备装有光学拾取装置以作 为发射激光束的一组单元，使激光束射向光盘的记录表面而形成束斑、并接 收来自光盘记录表面的反射光。这里，光学拾取装置，特别是根据其满足的标准，适用于高数值孔 径(NA)的新一代DVD，当光盘厚度变化显著时，所产生的球面像差的 影响会变得明显，这样可能不会得到小束斑。因此，重现信号的跳动会 恶化，且记录峰值功率降低，从而导致记录和重现质量的下降。此外，由于光盘的翘曲等因素而导致激光束的光轴相对于记录表面 微弱倾斜。这样，激光束的光路被弯曲从而产生彗形像差，其使得激光 束难以聚焦成合适的斑直径，结果，记录和重现质量恶化。记录和重现 质量的恶化还有其他因素，包括例如光学透镜或分光器等光学系统的导 致像散差的定位精度，所述光学透镜或分光器是光学拾取装置的元件。为了防止上述情况，提供一种可变形镜，可以矫正诸如球面像差等波像 差(wave aberration)。例如，如图4所述，在光学系统中使用可变形镜1 的光学拾取装置由半导体激光器12、准直透镜13、分光器14、可变形镜l、 四分之一波片15、物镜16、聚光透镜17、光电检测器18等制成。从半导体激光器12发出的激光束由准直透镜13转变为平行光束，该平行光束通过分光器14，在经由四分之一波片15改变其偏振状态之后，被可变形镜1反射， 并且由物镜16聚焦在光盘D的记录表面上。进而，从光盘D的记录表面反 射的激光束通过物镜16，被可变形镜1反射，再通过四分之一波片15，随 后由分光器14反射，再由聚光透镜17聚光并最后引导至光电检测器18。可变形镜1具有所谓凸镜(rise up mirror)的功能，其向光盘D反射激 光束并以平行于光盘D的方式反射由光盘D反射的反射光。可变形镜1的 另一功能是，当需要微调激光束的反射角时改变其反射面，以矫正波像差。 这样，根据从光电检测器18获得的信号，当需要矫正波像差时，设置于光 学拾取装置中的控制部分发送信号给可变形镜1，以改变反射面的形状，从 而矫正该像差。对于可变形镜1，有一种类型采用了由压电材料制成的压电元件的特征 (例如JP-A-2004-109769和JP-A-2004-226457)。这种可变形镜1 一般由支撑基板、被支撑柱支撑且与支撑基板相对的镜基板、以及夹在支撑基板和镜 基板之间的压电元件组成。镜基板的外表面设置有反射膜以作为激光束的反 射面。当对压电元件施加预定电压以形成电场时，压电元件在支撑基板和镜 基板之间膨胀或收縮，镜基板随着此膨胀或收縮弹性变形，反射膜，即，反 射面，随着镜基板的变形而变形。在此环境下，并没有建立起适于大规模制造这种可变形镜的方法。 例如，在目前的条件下，为了同时制造大量可变形镜，有一种方法包括 下列步骤在晶圆上形成可变形镜的单个部分，并且切割该晶圆以将其 分成单个可变形镜。在此方法中，需要制备将成为支撑基板和镜基板的 不同的晶圆，且支撑柱和压电元件夹在所述晶圆的将成为单个可变形镜 的区域之中。然后，该两个晶圆与支撑柱、以及该两个晶圆与压电元件 分别相互接合。之后，用盘形划片机(dicing saw)将晶圆沿着单个可变 形镜的区域边界切割晶圆，使其分成单个可变形镜。然后，在每个可变 形镜的镜基板的外表面形成反射膜。因此，至少可同时得到多个可变形 镜。然而，根据这种方法，由于在将成为镜基板的晶圆与支撑柱间的接 合部和在该晶圆与压电元件间的接合部内会产生局部残留应力，晶圆会发生扭曲。如果晶圆最后形成为镜基板，这个扭曲会在残留在镜基板外 表面形成的反射膜中，此时就得不到合适的反射面。这样，所得的可变 形镜的产率(合格率)会下降，因此，此方法不适于大规模生产。另外，当用划片机切割晶圆时，晶圆，特别是作为镜基板的晶圆在很多情况下可能因碎裂(chipped)或断裂(broken)而损坏。这是因为 由于要求镜基板(即，其晶圆)随着压电元件的膨胀和收縮而弹性变形 以起到上述可变形镜的作用，导致晶圆首先又薄又脆。这样就降低了所 获得的可变形镜的产率，因此这个方法仍不适于大规模生产。如果预先从晶圆上切除将成为每个可变形镜的镜基板，且使用芯片 级(chip level)的镜基板与晶圆级(wafer level)的支撑基板相对，来制 造将成为每个可变形镜的部分，那么在用划片机切割(作为支撑基板的) 晶圆时，对镜基板的损坏会降低很多。但在此情况下，作为元件的芯片 级镜基板的数量会增加，且其组织和处理都不胜其荷，进而限制了可变 形镜的制造效率，因此这个方法仍不适于大规模生产。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的一个目的是提供一种，其 适于大规模生产。为达到上述目的，根据本专利技术的第一方面的，其中每个可变形镜包括支撑基板；镜基板，所述镜基板与支撑基板相对且由支 撑柱支撑并在表面具有反射膜；以及压电元件，所述压电元件夹在支撑基板 和镜基板之间；当施加电场时，压电元件膨胀或收縮以使镜基板和反射膜变 形；所述制造方法包括如下特征第一晶圆的沟槽形成步骤，沿着第一晶圆 的表面的将要成为可变形镜的区域之间的边界形成第一沟槽，所述第一晶圆 将要作为所述支撑基板；形成第二晶圆沟槽步骤，沿着第二晶圆的表面的将 要成为可变形镜的区域之间的边界形成第二沟槽，所述第二晶圆将要成为镜 基板；接合步骤，设置第一晶圆与第二晶圆，使支撑柱和压电元件夹在第一 晶圆与第二晶圆的上述区域之间，且形成所述第二沟槽的表面朝内，以至少 将第一晶圆与支撑柱、第一晶圆与压电元件、第二晶圆与支撑柱相互接合； 第二晶圆分割步骤，通过对第二晶圆外表面进行平坦化处理(flattening process)直到至少抵达第二沟槽而将第二晶圆分割成镜基板；第一晶圆分割 步骤，通过沿着第一沟槽折断第一晶圆，将第一晶圆分割成支撑基板；以及 反射膜形成步骤，在通过所述分割步骤得到的每个镜基板的外表面上形成反 射膜。根据此结构，反射膜在镜基板平坦的外表面上形成。因此，反射膜 的反射面也是平的，因此可以同时得到许多具有良好质量的可变形镜。在根据本专利技术的第二方面的制造方法中，优选该平坦化处理为抛光 处理或蚀刻处理。在根据本专利技术的第三方面的制造方法中，优选将薄金属层设置在第 一晶圆和支撑柱之间的接合部分、以及第一晶圆和压电元件之间的接合 部分，所述第一晶圆与所述支撑柱以及所述第一晶圆与所述压电元件在 受热时相互挤压，从而相互接合。在根据本专利技术的第四方面的制造方法中，优选将薄金属层设置在第 二晶圆和支撑柱之间的接合部分、以及第二晶圆和压电元件之间的接合 部分，所述第二晶圆与所述支撑柱以及所述第二晶圆与所述压电元件在 加热时相互挤压，从而相互接合。在根据本专利技术的第五方面的制造方法中，优选将第一晶圆设置为使 所述第一晶圆的形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变形镜的制造方法，每个可变形镜包括：支撑基板；镜基板，所述镜基板与支撑基板相对且由支撑柱支撑，并且所述镜基板的表面具有反射膜；以及压电元件，所述压电元件夹在所述支撑基板与所述镜基板之间，当施加电场时，所述压电元件膨胀或收缩使所述镜基板和所述反射膜变形；以及所述制造方法包括：第一晶圆的沟槽形成步骤，沿着第一晶圆的表面的将要成为可变形镜的区域之间的边界形成第一沟槽，所述第一晶圆将要成为所述支撑基板；第二晶圆的沟槽形成步骤，沿着第二晶圆的表面的将要成为可变形镜的区域之间的边界形成第二沟槽，所述第二晶圆将要成为所述镜基板；接合步骤，将所述第一晶圆和所述第二晶圆设置为使所述支撑柱和所述压电元件夹在所述第一晶圆与所述第二晶圆的上述区域之间，且形成所述第二沟槽的表面朝内，以至少将所述第一晶圆与所述支撑柱相互接合、所述第一晶圆与所述压电元件相互接合、所述第二晶圆与所述支撑柱相互接合；第二晶圆分割步骤，通过对所述第二晶圆的外表面进行平坦化处理直到至少抵达第二沟槽，将所述第二晶圆分割成镜基板；第一晶圆分割步骤，通过沿着所述第一沟槽折断所述第一晶圆，将所述第一晶圆分割成所述支撑基板；以及反射膜形成步骤，在通过所述分割步骤得到的每个镜基板的外表面上形成反射膜。...

【技术特征摘要】
JP 2006-8-9 2006-2166601. 一种可变形镜的制造方法，每个可变形镜包括 支撑基板；镜基板，所述镜基板与支撑基板相对且由支撑柱支撑，并且所述镜基板 的表面具有反射膜；以及压电元件，所述压电元件夹在所述支撑基板与所述镜基板之间，当施加 电场时，所述压电元件膨胀或收縮使所述镜基板和所述反射膜变形；以及所述制造方法包括第一晶圆的沟槽形成步骤，沿着第一晶圆的表面的将要成为可变形镜的 区域之间的边界形成第一沟槽，所述第一晶圆将要成为所述支撑基板；第二晶圆的沟槽形成步骤，沿着第二晶圆的表面的将要成为可变形镜的 区域之间的边界形成第二沟槽，所述第二晶圆将要成为所述镜基板；接合步骤，将所述第一晶圆和所述第二晶圆设置为使所述支撑柱和所述 压电元件夹在所述第一晶圆与所述第二晶圆的上述区域之间，且形成所述第 二沟槽的表面朝内，以至少将所述第一晶圆与所述支撑柱相互接合、所述第 一晶圆与所述压电元件相互接合、所述第二晶圆与所述支撑柱相互接合；第二晶圆分割步骤，通过对所述第二晶圆的外表面进行平坦化处理直...

【专利技术属性】
技术研发人员：前田重雄，田中克彦，石井明，杉山进，
申请(专利权)人：船井电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]