CN106066535A - 一种高均匀性的电热mems微镜/微镜阵列及制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种集成MEMS微镜阵列，包括M×N个热驱动MEMS微镜单元1、器件层PAD2、底部PAD3、TSV通孔4、TSV基底5和电引线6，其中M、N为大于等于1的整数，该热驱动MEMS微镜单元1包括镜面1‑1、驱动臂1‑2和镜框1‑3，镜面1‑1通过驱动臂1‑2连接在镜框1‑3上，驱动臂1‑2通过电引线6依次与器件层PAD2、TSV通孔4和底部PAD3电连接，驱动臂1‑2位于镜面1‑1的侧面。本申请通过键合带热驱动结构图形的SOI圆片和带腔TSV圆片，解决了热驱动MEMS微镜的释放均匀性、阵列结构的引线电阻分布不均和散热困难的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种集成MEMS微镜阵列及制造方法，特别是涉及电热式微镜阵列，属于微机电技术领域。
背景技术
基于热双层材料（bimorph）结构的电热MEMS微镜有很多其它驱动方式不可比拟的优势，比如同时获得大转角、大位移、高镜面填充率和低电压。Bimorph是薄膜结构，需要与硅衬底分离，即结构释放。目前Bimorph的释放主要依靠对薄膜下的硅进行Undercut，这个释放工艺已经取得了很多应用，但是这个Undercut工艺很容易造成过度侧向刻蚀、侧向刻蚀的非均匀甚至留下一些残余硅等结构非均匀性问题，进而导致芯片与芯片的响应特性差异，对于微镜阵列而言，就会导致单元与单元之间的差异。
同时，现有热式MEMS微镜阵列器件（如CN 104020561 B）只能将所有引线都引到芯片边沿，可用来制作1×N阵列结构，或小阵列的M×N阵列结构。但需要制作较大的M×N阵列结构时，将中心单元的引线引导到芯片的边沿就变得十分困难，且会造成引线电阻分布不均和散热困难等技术问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是：热驱动MEMS微镜的驱动臂释放均匀性、阵列结构的引线电阻分布不均和散热困难的技术问题。
本发明的技术方案是：一种集成MEMS微镜阵列，包括M×N个热驱动MEMS微镜单元1、器件层PAD2、底部PAD3、TSV通孔4、TSV基底5和电引线6，其中M、N为大于等于1的整数，该热驱动MEMS微镜单元1包括镜面1-1、驱动臂1-2和镜框1-3，镜面1-1通过驱动臂1-2连接在镜框1-3上，驱动臂1-2通过电引线6依次与器件层PAD2、TSV通孔4和底部PAD3电连接，驱动臂1-2位于镜面1-1的侧面。
本发明的优点和技术效果：本申请通过键合带热驱动结构图形的SOI圆片和带腔TSV圆片，解决了热驱动MEMS微镜的释放均匀性、阵列结构的引线电阻分布不均和散热困难的技术问题。
附图说明
图1是集成MEMS微镜单元的三维示意图。
图2是热驱动MEMS微镜单元的剖面图。
图3是实施例2中选择SOI圆片作为微镜基底8的步骤示意图；
图4是实施例2中在微镜基底8的顶硅层8-1的表面形成驱动臂1-2和上层PAD2-1的步骤示意图；
图5是实施例2中选择带腔的TSV圆片作为TSV基底5，该TSV基底5的上表面有下层PAD2-2，下表面有底部PAD3的步骤示意图；
图6是实施例2中将TSV基底5的下层PAD2-2与微镜基底8的上层PAD2-1键合，形成新圆片9的步骤示意图；
图7是实施例2中去除新圆片9的底硅层8-3的步骤示意图；
图8是实施例2中去除新圆片9的底硅层8-3和氧埋层8-2的步骤示意图；
图9是实施例2中淀积金属层10并图形化，形成镜面1-1（结合图7）的步骤示意图；
图10是实施例2中淀积金属层10并图形化，形成镜面1-1（结合图8）的步骤示意图；
图11是实施例2中图形化顶硅层8-1的步骤示意图（结合图9）；
图12是实施例2中图形化刻蚀氧埋层8-2和顶硅层8-3的步骤示意图（结合图10）；
图13是实施例3中选择圆片作为微镜基底8的步骤示意图；
图14是实施例3中在微镜基底8的表面形成驱动臂1-2和上层PAD2-1的步骤示意图；
图15是实施例3中选择带腔的TSV圆片作为TSV基底5的步骤示意图；
图16是实施例3中将TSV基底5的下层PAD2-2与微镜基底8的上层PAD2-1键合，形成新圆片9的步骤示意图；
图17是实施例3中减薄新圆片9的下表面至设定厚度的步骤示意图；
图18是实施例3中淀积金属层10并图形化，形成镜面1-1的步骤示意图；
图19是实施例3中图形化新圆片9上表面，释放镜面1-1和驱动臂1-2的步骤示意图。
图20是实施例4的MEMS微镜单元的三维示意图。
图21是实施例4的MEMS微镜单元的剖面图。
图22是实施例5中选择SOI圆片作为微镜基底8的步骤示意图；
图23是实施例5在微镜基底8的顶硅层8-1的表面形成驱动臂1-2和上层PAD2-1的步骤示意图；
图24是实施例5中释放驱动臂1-2的步骤示意图
图25是实施例5中选择带腔的TSV圆片作为TSV基底5，该TSV基底5的上表面有下层PAD2-2，下表面有底部PAD3，空腔包含凸台结构的步骤示意图；
图26是实施例5中将TSV基底5的下层PAD2-2与微镜基底8的上层PAD2-1键合，形成新圆片9的步骤示意图；
图27是实施例5中去除新圆片9的底硅层8-3的步骤示意图；
图28是实施例5中去除新圆片9的底硅层8-3和氧埋层8-2的步骤示意图；
图29是实施例5中淀积金属层10并图形化，形成镜面1-1（结合图27）的步骤示意图；
图30是实施例5中淀积金属层10并图形化，形成镜面1-1（结合图28）的步骤示意图；
图31是实施例5中图形化顶硅层8-1的步骤示意图（结合图29）；
图32是实施例5中图形化刻蚀氧埋层8-2和顶硅层8-3的步骤示意图（结合图30）；
图33是实施例6中选择圆片作为微镜基底8的步骤示意图；
图34是实施例6中在微镜基底8的表面形成驱动臂1-2和上层PAD2-1的步骤示意图；
图35是实施例6释放驱动臂1-2的步骤示意图
图36是实施例6中选择带腔的TSV圆片作为TSV基底5的步骤示意图；
图37是实施例6中将TSV基底5的下层PAD2-2与微镜基底8的上层PAD2-1键合，形成新圆片9的步骤示意图；
图38是实施例6中减薄新圆片9的下表面至设定厚度的步骤示意图；
图39是实施例6中淀积金属层10并图形化，形成镜面1-1的步骤示意图；
图40是实施例6中图形化新圆片9上表面，释放镜面1-1和驱动臂1-2的步骤示意图。
图中，1是微镜阵列，2是器件层PAD，2-1是上层PAD，2-2是下层PAD，3是底部PAD，4是TSV通孔，5是TSV基底，6是热驱动MEMS微镜单元，6-1是镜面，6-1-1是反射层，6-2是驱动臂，6-3是镜框，7是电引线，8是微镜基底，8-1是顶硅层，8-2是氧埋层，8-3是底硅层，9是新圆片。
具体实施方式
一种集成MEMS微镜阵列，包括M×N个热驱动MEMS微镜单元1、器件层PAD2、底部PAD3、TSV通孔4、TSV基底5和电引线6，其中M、N为大于等于1的整数，该热驱动MEMS微镜单元1包括镜面1-1、驱动臂1-2和镜框1-3，镜面1-1通过驱动臂1-2连接在镜框1-3上，驱动臂1-2通过电引线6依次与器件层PAD2、TSV通孔4和底部PAD3电连接，驱动臂1-2位于镜面1-1的侧面。
所述器件层PAD2包括上层PAD2-1和下层PAD2-2，上层PAD2-1连接在镜框1-3下部，下层PAD2-2连接在引线基底5上部，上层PAD2-1和下层PAD2-2通过键合连接在一起。
所述镜面1-1下方的TSV基底5开有空腔5-1。
所述镜面1-1为正方形、长方形、圆形、椭圆形或多边形中的一种，并由4组驱动臂1-2在所述镜面1-1的4个边支撑。
所述驱动臂1-2包括至少两层热膨胀系数不同的材料，其中至少一层材料为加热电阻材料层，该加热电阻材料层与所述器件层电引线6电连接。
所述驱动臂1-2中一种材料可以用一次或多次，并且所述驱动臂1-2的每一层可以是连续的，也可以是不连续的。
当M和N均等于1，即该器件为单镜面微镜芯片。
一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，包括如下步骤：
1）选择SOI圆片作为微镜基底8，该微镜基底8包括顶硅层8-1、氧埋层8-2和底硅层8-3；
2）在微镜基底8的顶硅层8-1的表面淀积并图形化形成驱动臂1-2和上层PAD2-1；
3）选择带腔的TSV圆片作为TSV基底5，该TSV基底5的上表面有下层PAD2-2，下表面有底部PAD3，下层PAD2-2和底部PAD3通过TSV通孔4连接；
4）将TSV基底5的下层PAD2-2与微镜基底8的上层PAD2-1键合，形成第一新圆片9；
5）去除第一新圆片9的底硅层8-3，或去除第一新圆片9的底硅层8-3和氧埋层8-2；
6）淀积金属层并图形化，形成镜面1-1的反射层1-1-1；
7）图形化顶硅层8-1，或图形化刻蚀氧埋层8-2和顶硅层8-1，释放镜面1-1和驱动臂1-2，形成所述集成MEMS微镜阵列。
所述驱动臂（1-2）中的一段依次由二氧化硅-钛-二氧化硅-铝-二氧化硅构成，也可依次由二氧化硅-钛-铜-钛-二氧化硅-钨-二氧化硅构成。
一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，包括如下步骤：
1）选择圆片作为微镜基底8；
2）在微镜基底8的表面淀积并图形化形成驱动臂1-2和上层PAD2-1；
3）选择带腔的TSV圆片作为TSV基底5，该TSV基底5的上表面有下层PAD2-2，下表面有底部PAD3，下层PAD2-2和底部PAD3通过TSV通孔4连接；
4）将TSV基底5的下层PAD2-2与微镜基底8的上层PAD2-1键合，形成第二新圆片11；
5）减薄第二新圆片11的下表面至设定厚度；
6）淀积金属层并图形化，形成镜面1-1的反射层1-1-1；
7）图形化第二新圆片11上表面，释放镜面1-1和驱动臂1-2，形成所述集成MEMS微镜阵列。
所述驱动臂（1-2）中的一段依次由二氧化硅-钛-二氧化硅-铝-二氧化硅构成，也可依次由二氧化硅-钛-铜-钛-二氧化硅-钨-二氧化硅构成。
一种集成MEMS微镜阵列，包括M×N个热驱动MEMS微镜单元1、器件层PAD2、底部PAD3、TSV通孔4、TSV基底5和电引线6，其中M、N为大于等于1的整数，该热驱动MEMS微镜单元1包括镜面1-1、驱动臂1-2和镜框1-3，镜面1-1通过驱动臂1-2连接在镜框1-3上，驱动臂1-2通过电引线6依次与器件层PAD2、TSV通孔4和底部PAD3电连接，驱动臂1-2位于镜面1-1的下方。
一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
1）选择SOI圆片作为微镜基底8，该微镜基底8包括顶硅层8-1、氧埋层8-2和底硅层8-3；
2）在微镜基底8的顶硅层8-1的表面淀积并图形化形成驱动臂1-2和上层PAD2-1；
3）释放驱动臂1-2，使驱动臂1-2处于悬浮状态；
4）选择带腔的TSV圆片作为TSV基底5，该TSV基底5的上表面有下层PAD2-2，下表面有底部PAD3，下层PAD2-2和底部PAD3通过TSV通孔4连接；
5）将TSV基底5的下层PAD2-2与微镜基底8的上层PAD2-1键合，形成第三新圆片12；
6）去除第三新圆片12的底硅层8-3，或去除第三新圆片12的底硅层8-3和氧埋层8-2；
7）淀积金属层并图形化，形成镜面1-1的反射层1-1-1；
8）图形化顶硅层8-1，或图形化刻蚀氧埋层8-2和顶硅层8-1，释放镜面1-1，形成所述集成MEMS微镜阵列。
所述驱动臂1-2中的一段依次由二氧化硅-钛-二氧化硅-铝-二氧化硅构成，也可依次由二氧化硅-钛-铜-钛-二氧化硅-钨-二氧化硅构成。
一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，包括如下步骤：
1）选择圆片作为微镜基底8；
2）在微镜基底8的表面淀积并图形化形成驱动臂1-2和上层PAD2-1；
3）释放驱动臂1-2，使驱动臂1-2处于悬浮状态；
4）选择带腔的TSV圆片作为TSV基底5，该TSV基底5的上表面有下层PAD2-2，下表面有底部PAD3，下层PAD2-2和底部PAD3通过TSV通孔4连接；
5）将TSV基底5的下层PAD2-2与微镜基底8的上层PAD2-1键合，形成第四新圆片13；
6）减薄第四新圆片13的下表面至设定厚度；
7）淀积金属层并图形化，形成镜面1-1的反射层1-1-1；
8）图形化第四新圆片13上表面，释放镜面1-1，形成所述集成MEMS微镜阵列。
所述驱动臂1-2中的一段依次由二氧化硅-钛-二氧化硅-铝-二氧化硅构成，也可依次由二氧化硅-钛-铜-钛-二氧化硅-钨-二氧化硅构成。
实施例1
如图1、图2所示，一种集成MEMS微镜阵列，包括M×N个热驱动MEMS微镜单元1、器件层PAD2、底部PAD3、TSV通孔4、TSV基底5和电引线6，其中M、N为大于等于1的整数，该热驱动MEMS微镜单元1包括镜面1-1、驱动臂1-2和镜框1-3，镜面1-1通过驱动臂1-2连接在镜框1-3上，驱动臂1-2通过电引线6依次与器件层PAD2、TSV通孔4和底部PAD3电连接，驱动臂1-2位于镜面1-1的侧面。
所述器件层PAD2包括上层PAD2-1和下层PAD2-2，上层PAD2-1连接在镜框1-3下部，下层PAD2-2连接在引线基底5上部，上层PAD2-1和下层PAD2-2通过键合连接在一起。
所述镜面1-1下方的TSV基底5开有空腔5-1。
所述镜面1-1为正方形、长方形、圆形、椭圆形或多边形中的一种，并由4组驱动臂1-2在所述镜面1-1的4个边支撑。
所述驱动臂1-2包括至少两层热膨胀系数不同的材料，其中至少一层材料为加热电阻材料层，该加热电阻材料层与所述器件层电引线6电连接。
所述驱动臂1-2中一种材料可以用一次或多次，并且所述驱动臂1-2的每一层可以是连续的，也可以是不连续的。
当M和N均等于1，即该器件为单镜面微镜芯片。
所述驱动臂1-2包括至少两层热膨胀系数不同的材料、至少一层加热电阻材料层和至少一层电隔离层，该电隔离层将加热电阻材料层与两层热膨胀系数不同的材料隔离，该加热电阻材料层和电引线6电连接。所述驱动臂1-2为由薄膜梁连接而成的折叠梁结构，可为多段Bimorph结构与直梁构成，参照专利CN 103091835 B，也可以是正反叠放Bimorph级联而成，参照专利CN 203101727 U。作为一种优选方案，驱动臂1-2有Cu和W两种金属材料组成Bimorph结构，W同时可作为电引线，Cu有极高的热膨胀系数，且其热导率高，W的杨氏模量大，且这两种材料的熔点都高，两种材料组成的驱动臂，可实现大的位移量程。
所述驱动臂包含多层薄膜，其中变形Bimorph结构其厚度范围是0.5um~4um，隔离层其厚度范围0.01um~0.5um，加热器其厚度范围0.01um~0.3um。优选地，Al和SiO2厚度分别为1um，1.1um，隔离层厚度0.1um，加热器厚度0.2um。
所述镜面，包括镜面反射层和镜面支撑，反射层厚度范围30nm~500nm，镜面支撑厚度范围10um~50um；优选地，金属反射层厚度100nm，镜面支撑厚度20um；
实施例2
本实施例是实施例1的具体制造方法，选择的是SOI圆片作为微镜基底8的制造方法。
如图3～图11所示，一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，包括如下步骤：
1）如图3所示，选择SOI圆片作为微镜基底8，该微镜基底8包括顶硅层8-1、氧埋层8-2和底硅层8-3；
2）如图4所示，在微镜基底8的顶硅层8-1的表面淀积并图形化形成驱动臂1-2和上层PAD2-1；驱动臂1-2包含淀积金属层、电隔离层和加热层。金属淀积可以是溅射或者蒸发。电隔离层淀积可以是化学气相沉积或者物理气相沉积。图形化可以是湿法刻蚀或者干法刻蚀。
3）如图5所示，选择带腔的TSV圆片作为TSV基底5，该TSV基底5的上表面有下层PAD2-2，下表面有底部PAD3，下层PAD2-2和底部PAD3通过TSV通孔4连接；
4）如图6所示，将TSV基底5的下层PAD2-2与微镜基底8的上层PAD2-1键合，形成第一新圆片9；
5）如图7所示，去除第一新圆片9的底硅层8-3，或如图8所示，去除第一新圆片9的底硅层8-3和氧埋层8-2；
6）如图9或图10所示，淀积金属层并图形化，形成镜面1-1的反射层1-1-1，作为一种优选方案，此金属层可以是Au，其反射率高；
7）如图11所示，图形化刻蚀氧埋层8-2和顶硅层8-1，或如图12所示，图形化顶硅层8-1，释放镜面1-1和驱动臂1-2，形成所述集成MEMS微镜阵列，作为一种优选方案，图形化工艺为各向异性刻蚀，保证无侧向刻蚀。
实施例3
本实施例是实施例1的具体制造方法，选择的是圆片作为微镜基底8的制造方法。
如图13～图19所示，一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，包括如下步骤：
1）如图13所示，选择圆片作为微镜基底8；
2）如图14所示，在微镜基底8的表面淀积并图形化形成驱动臂1-2和上层PAD2-1；
3）如图15所示，选择带腔的TSV圆片作为TSV基底5，该TSV基底5的上表面有下层PAD2-2，下表面有底部PAD3，下层PAD2-2和底部PAD3通过TSV通孔4连接；
4）如图16所示，将TSV基底5的下层PAD2-2与微镜基底8的上层PAD2-1键合，形成第二新圆片11；
5）如图17所示，减薄第二新圆片11的下表面至设定厚度；
6）如图18所示，淀积金属层并图形化，形成镜面1-1的反射层1-1-1；
7）如图19所示，图形化第二新圆片11上表面，释放镜面1-1和驱动臂1-2，形成所述集成MEMS微镜阵列。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于，①、驱动臂1-2位于镜面1-1的下方，②、TSV圆片基底5的空腔中包含一个凸台结构。“驱动臂1-2位于镜面1-1的下方”可以有效提高微镜阵列的镜面填充率；“凸台”可以对微镜初始面型起到限位作用，保证阵列单元之间的一致性。
如图20、图21所示，一种集成MEMS微镜阵列，包括M×N个热驱动MEMS微镜单元1、器件层PAD2、底部PAD3、TSV通孔4、TSV基底5和电引线6，其中M、N为大于等于1的整数，该热驱动MEMS微镜单元1包括镜面1-1、驱动臂1-2和镜框1-3，镜面1-1通过驱动臂1-2连接在镜框1-3上，驱动臂1-2通过电引线6依次与器件层PAD2、TSV通孔4和底部PAD3电连接，驱动臂1-2位于镜面1-1的下方。
TSV基底5的空腔中可包含一个凸台结构。
实施例5
本实施例是实施例4的具体制造方法，选择的是SOI圆片作为微镜基底8的制造方法。
如图22～31所示，一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
1）如图22所示，选择SOI圆片作为微镜基底8，该微镜基底8包括顶硅层8-1、氧埋层8-2和底硅层8-3；
2）如图23所示，在微镜基底8的顶硅层8-1的表面淀积并图形化形成驱动臂1-2和上层PAD2-1；
3）如图24所示，释放驱动臂1-2，使驱动臂1-2处于悬浮状态；
4）如图25所示，选择带腔的TSV圆片作为TSV基底5，该TSV基底5的上表面有下层PAD2-2，下表面有底部PAD3，下层PAD2-2和底部PAD3通过TSV通孔4连接，该带腔的TSV圆片的腔体中心可带有凸台，该凸台可对微镜起限位作用；
5）如图26所示，将TSV基底5的下层PAD2-2与微镜基底8的上层PAD2-1键合，形成第三新圆片12；
6）如图27所示，去除第三新圆片12的底硅层8-3；或如图28所示，去除第三新圆片12的底硅层8-3和氧埋层8-2；
7）如图29或30所示，淀积金属层并图形化，形成镜面1-1的反射层1-1-1；
8）如图31所示，图形化刻蚀氧埋层8-2和顶硅层8-1，或如图32所示，图形化顶硅层8-1，释放镜面1-1，形成所述集成MEMS微镜阵列。
实施例6
本实施例是实施例4的具体制造方法，选择的是圆片作为微镜基底8的制造方法。
如图33～40所示，一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
1）如图33所示，选择圆片作为微镜基底8；
2）如图34所示，在微镜基底8的表面淀积并图形化形成驱动臂1-2和上层PAD2-1；
3）如图35所示，释放驱动臂1-2，使驱动臂1-2处于悬浮状态；
4）如图36所示，选择带腔的TSV圆片作为TSV基底5，该TSV基底5的上表面有下层PAD2-2，下表面有底部PAD3，下层PAD2-2和底部PAD3通过TSV通孔4连接，该带腔的TSV圆片的腔体中心可带有凸台，该凸台可对微镜起限位作用；
5）如图37所示，将TSV基底5的下层PAD2-2与微镜基底8的上层PAD2-1键合，形成第四新圆片13；
6）如图38所示，减薄第四新圆片13的下表面至设定厚度；
7）如图39所示，淀积金属层并图形化形成镜面1-1的反射层1-1-1；
8）如图40所示，图形化第四新圆片13上表面，释放镜面1-1，形成所述集成MEMS微镜阵列。
关于热驱动MEMS微镜的释放均匀性的技术问题，本申请采用带腔TSV原片与驱动臂圆片键合，背面采用DRIE各向异性刻蚀释放，驱动臂底部硅可被完全刻蚀，无任何侧向刻蚀量。
关于阵列结构的引线电阻分布不均的技术问题，本申请采用TSV点对点引线技术，将阵列中的每个微镜单元的PAD直接引到TSV片的背面，实现了走线电阻的一致性。
关于散热困难的技术问题，本申请通过TSV片将微镜单元中驱动臂的热量直接传导到芯片外部，减小了微镜单元间的温度差异，TSV片缩短了散热通道，提高了散热效率。
Claims (22)
1.一种集成MEMS微镜阵列，其特征在于包括M×N个热驱动MEMS微镜单元（1）、器件层PAD（2）、底部PAD（3）、TSV通孔（4）、TSV基底（5）和电引线（6），其中M、N为大于等于1的整数，该热驱动MEMS微镜单元（1）包括镜面（1-1）、驱动臂（1-2）和镜框（1-3），镜面（1-1）通过驱动臂（1-2）连接在镜框（1-3）上，驱动臂（1-2）通过电引线（6）依次与器件层PAD（2）、TSV通孔（4）和底部PAD（3）电连接，驱动臂（1-2）位于镜面（1-1）的侧面。
2.根据权利要求1所述一种集成MEMS微镜阵列，其特征在于所述驱动臂（1-2）位于镜面（1-1）的下方。
3.根据权利要求1所述一种集成MEMS微镜阵列，其特征在于所述器件层PAD（2）包括上层PAD（2-1）和下层PAD（2-2），上层PAD（2-1）连接在镜框（1-3）下部，下层PAD（2-2）连接在引线基底（5）上部，上层PAD（2-1）和下层PAD（2-2）通过键合连接在一起。
4.根据权利要求1所述一种集成MEMS微镜阵列，其特征在于所述镜面（1-1）下方的TSV基底（5）开有空腔（5-1）。
5.根据权利要求1所述一种集成MEMS微镜阵列，其特征在于所述镜面（1-1）为正方形、长方形、圆形、椭圆形或多边形中的一种，并由4组驱动臂（1-2）在所述镜面（1-1）的4个边支撑。
6.根据权利要求1所述一种集成MEMS微镜阵列，其特征在于所述驱动臂（1-2）包括至少两层热膨胀系数不同的材料，其中至少一层材料为加热电阻材料层，该加热电阻材料层与所述器件层电引线（6）电连接。
7.根据权利要求6所述一种热驱动MEMS微镜阵列器件，其特征在于所述驱动臂（1-2）中一种材料可以用一次或多次，并且所述驱动臂（1-2）的每一层可以是连续的。
8.根据权利要求6所述一种热驱动MEMS微镜阵列器件，其特征在于所述驱动臂（1-2）中一种材料可以用一次或多次，并且所述驱动臂（1-2）的每一层可以是不连续的。
9.根据权利要求1所述一种集成MEMS微镜阵列，其特征在于所述M和N均等于1，即该器件为单镜面微镜芯片。
10.根据权利要求1所述一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
1）选择SOI圆片作为微镜基底（8），该微镜基底（8）包括顶硅层（8-1）、氧埋层（8-2）和底硅层（8-3）；
2）在微镜基底（8）的顶硅层（8-1）的表面淀积并图形化形成驱动臂（1-2）和上层PAD（2-1）；
3）选择带腔的TSV圆片作为TSV基底（5），该TSV基底（5）的上表面有下层PAD（2-2），下表面有底部PAD（3），下层PAD（2-2）和底部PAD（3）通过TSV通孔（4）连接；
4）将TSV基底（5）的下层PAD（2-2）与微镜基底（8）的上层PAD（2-1）键合，形成第一新圆片（9）；
5）去除第一新圆片（9）的底硅层（8-3），或去除第一新圆片（9）的底硅层（8-3）和氧埋层（8-2）；
6）淀积金属层并图形化，形成镜面（1-1）的反射层（1-1-1）；
7）图形化顶硅层（8-1），或图形化刻蚀氧埋层（8-2）和顶硅层（8-1），释放镜面（1-1）和驱动臂（1-2），形成所述集成MEMS微镜阵列。
11.根据权利要求10所述一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，其特征在于所述驱动臂（1-2）中的一段依次由二氧化硅-钛-二氧化硅-铝-二氧化硅构成。
12.根据权利要求10所述一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，其特征在于所述驱动臂（1-2）中的一段依次由二氧化硅-钛-铜-钛-二氧化硅-钨-二氧化硅构成。
13.根据权利要求1所述一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
1）选择圆片作为微镜基底（8）；
2）在微镜基底（8）的表面淀积并图形化形成驱动臂（1-2）和上层PAD（2-1）；
3）选择带腔的TSV圆片作为TSV基底（5），该TSV基底（5）的上表面有下层PAD（2-2），下表面有底部PAD（3），下层PAD（2-2）和底部PAD（3）通过TSV通孔（4）连接；
4）将TSV基底（5）的下层PAD（2-2）与微镜基底（8）的上层PAD（2-1）键合，形成第二新圆片（11）；
5）减薄第二新圆片（11）的下表面至设定厚度；
6）淀积金属层并图形化，形成镜面（1-1）的反射层（1-1-1）；
7）图形化第二新圆片（11）上表面，释放镜面（1-1）和驱动臂（1-2），形成所述集成MEMS微镜阵列。
14.根据权利要求13所述一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，其特征在于所述驱动臂（1-2）中的一段依次由二氧化硅-钛-二氧化硅-铝-二氧化硅构成。
15.根据权利要求13所述一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，其特征在于所述驱动臂（1-2）中的一段依次由二氧化硅-钛-铜-钛-二氧化硅-钨-二氧化硅构成。
16.根据权利要求2所述一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
1）选择SOI圆片作为微镜基底（8），该微镜基底（8）包括顶硅层（8-1）、氧埋层（8-2）和底硅层（8-3）；
2）在微镜基底（8）的顶硅层（8-1）的表面淀积并图形化形成驱动臂（1-2）和上层PAD（2-1）；
3）释放驱动臂（1-2），使驱动臂（1-2）处于悬浮状态；
4）选择带腔的TSV圆片作为TSV基底（5），该TSV基底（5）的上表面有下层PAD（2-2），下表面有底部PAD（3），下层PAD（2-2）和底部PAD（3）通过TSV通孔（4）连接；
5）将TSV基底（5）的下层PAD（2-2）与微镜基底（8）的上层PAD（2-1）键合，形成第三新圆片（12）；
6）去除第三新圆片（12）的底硅层（8-3），或去除第三新圆片（12）的底硅层（8-3）和氧埋层（8-2）；
7）淀积金属层并图形化，形成镜面（1-1）的反射层（1-1-1）；
8）图形化顶硅层（8-1），或图形化刻蚀氧埋层（8-2）和顶硅层（8-1），释放镜面（1-1），形成所述集成MEMS微镜阵列。
17.根据权利要求16所述一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，其特征在于所述驱动臂（1-2）中的一段依次由二氧化硅-钛-二氧化硅-铝-二氧化硅构成。
18.根据权利要求16所述一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，其特征在于所述TSV基底5的空腔中可包含一个凸台结构。
19.根据权利要求16所述一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，其特征在于所述驱动臂（1-2）中的一段依次由二氧化硅-钛-铜-钛-二氧化硅-钨-二氧化硅构成。
20.根据权利要求2所述一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
1）选择圆片作为微镜基底（8）；
2）在微镜基底（8）的表面淀积并图形化形成驱动臂（1-2）和上层PAD（2-1）；
3）释放驱动臂（1-2），使驱动臂（1-2）处于悬浮状态；
4）选择带腔的TSV圆片作为TSV基底（5），该TSV基底（5）的上表面有下层PAD（2-2），下表面有底部PAD（3），下层PAD（2-2）和底部PAD（3）通过TSV通孔（4）连接；
5）将TSV基底（5）的下层PAD（2-2）与微镜基底（8）的上层PAD（2-1）键合，形成第四新圆片（13）；
6）减薄第四新圆片（13）的下表面至设定厚度；
7）淀积金属层并图形化，形成镜面（1-1）的反射层（1-1-1）；
8）图形化第四新圆片（13）上表面，释放镜面（1-1），形成所述集成MEMS微镜阵列。
21.根据权利要求20所述一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，其特征在于所述驱动臂（1-2）中的一段依次由二氧化硅-钛-二氧化硅-铝-二氧化硅构成。
22.根据权利要求20所述一种集成MEMS微镜阵列的制造方法，其特征在于所述驱动臂（1-2）中的一段依次由二氧化硅-钛-铜-钛-二氧化硅-钨-二氧化硅构成。
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