【技术实现步骤摘要】
静电驱动MEMS梳齿结构、采用该结构的微镜及其制备方法
[0001]本专利技术涉及微机电系统MEMS
,特别涉及一种静电驱动MEMS梳齿结构、采用该结构的微镜及其制备方法。
技术介绍
[0002]静电驱动的梳齿结构是一类广泛应用于微机电系统(MEMS)传感器、驱动器和执行器的微驱动结构。静电驱动梳齿结构一般包含至少一组驱动梳齿和一组接地梳齿;该驱动梳齿和接地梳齿组交错排列,呈叉指状,即每个驱动梳齿相邻两侧为接地梳齿,每个接地梳齿两侧为驱动梳齿,相邻梳齿之间保持一定间距,互不接触。驱动梳齿组与驱动电压相连,接地梳齿组与地线相连,在静电作用力下驱动梳齿和接地梳齿发生相对位移,即水平位移或者角位移。正常状态下驱动梳齿与接地梳齿保持间距互不接触,但是在冲击振动等情况下,驱动梳齿和接地梳齿可能发生吸附而相互接触。如梳齿表面没有绝缘层,则两种梳齿接触后驱动电压直接与地线短路放电,梳齿接触区域产生瞬时高温甚至火花,从而导致梳齿结构损坏。MEMS微镜是一类广泛应用于3D扫描、投影、测距以及VR等领域的MEMS器件。其中静电驱动式MEM ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.静电驱动MEMS梳齿结构,其特征在于,其梳齿表面具有绝缘层(01),相邻梳齿表面的绝缘层是同一种绝缘层或者不同绝缘层。2.根据权利要求1所述的静电驱动MEMS梳齿结构,其特征在于,包含至少一组驱动梳齿(200)和至少一组接地梳齿(100),其中驱动梳齿(200)接驱动电压,接地梳齿(100)接地线;每组驱动梳齿(200)和接地梳齿(100)的梳齿数量大于等于1;驱动梳齿组与接地梳齿组交错排列,呈叉指状,即每个驱动梳齿(200)两侧是接地梳齿(100)或者无结构,每个接地梳齿(100)两侧为驱动梳齿(200)或者无结构。3.根据权利要求2所述的静电驱动MEMS梳齿结构,其特征在于,所述驱动梳齿(200)与接地梳齿(100)表面的绝缘层是同种绝缘层或者异种绝缘层,同种绝缘层即驱动梳齿与接地梳齿表面均为绝缘层A或者均为绝缘层B;异种绝缘层即驱动梳齿表面为绝缘层A或B,接地梳齿表面为绝缘层B或A。4.微镜,采用权利要求1或2所述的静电驱动MEMS梳齿结构,其特征在于,所述微镜从下到上依次由基底(10
’
)、隔离层(20
’
)以及器件层(30
’
)构成,基底(10
’
)是内部具有空腔的框架,器件层(30
’
)内包括镜体(300),镜体(300)通过转轴(400)与外框(600)连接,静电驱动MEMS梳齿结构中的接地梳齿(100)一端与外框(600)连接,驱动梳齿(200)一端与镜体(300)或者转轴(400)连接,接地梳齿(100)另一端与驱动梳齿(200)的另一端交错布置,所述驱动梳齿(200)与接地梳齿(100)表面均具有绝缘层(01),隔离层(20
’
)下表面与基底(10
’
)上表面接触,隔离层(20
’
)上表面的器件层(30
’
)与外框(600)下表面接触。5.权利要求4所述微镜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(一)、投片:选取SOI晶圆,清洗并干燥后待用;所述SOI晶圆是三层结构的硅基晶圆,SOI晶圆自下而上由底硅层(10)、氧化埋层(20)以及顶硅层(30)构成;(二)、顶硅层(30)光刻:在第(一)步准备好的SOI晶圆的顶硅层(30)上表面旋涂光刻胶并光刻,形成图形化的光刻胶构成的顶硅层掩模(40A);(三)、顶硅层(30)刻蚀:采用湿法腐蚀或者干法刻蚀的方式对顶硅层(30)进行刻蚀,到达氧化埋层(20)停止,形成位于顶硅层的刻蚀形成的镜体、驱动梳齿、接地梳齿、转轴以及外框结构;刻蚀结束后去除顶硅层掩模(40A);经过刻蚀并且去除顶硅层掩模(40A)的具有镜体、驱动梳齿、接地梳齿、转轴以及外框结构的顶硅层即为微镜的器件层(30
’
);(四)、形成绝缘层:在刻蚀形成的位于顶硅层的镜体、驱动梳齿、接地梳齿、转轴以及外框结构表面形成绝缘层;此处形成绝缘层的方法包括高温氧化、等离子增强化学气相沉积PECVD、低压化学气相沉积LPCVD、常压化学气相沉积APCVD、物理沉积PVD、原子层沉积ALD或分步异质沉积法;其中采用高温氧化、PECVD、LPCVD、APCVD、PVD或ALD方法得到同种绝缘层;采用分步异质沉积法得到两种不同的绝缘层,分别为绝缘层A和绝缘层B;(五)、绝缘...
【专利技术属性】
技术研发人员:姜军委,张妮妮,刘青峰,马力,杨涛,彭磊,李欢欢,王芳,
申请(专利权)人:西安知象光电科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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