CN111552072B - 大尺寸mems垂直梳齿微镜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种大尺寸MEMS垂直梳齿微镜及其制备方法，该微镜包括：由可动镜面及固定支撑结构形成的可动微光反射镜结构；位于可动微光反射镜结构下方且与固定支撑结构键合的可动平台结构；设置于可动平台结构外侧的上梳齿结构及下梳齿结构；带有运动空间且与下梳齿结构键合的基底；位于可动镜面表面的金属反射层、位于上梳齿结构引线区域及下梳齿结构引线区域的焊盘。该结构利用MEMS工艺实现大尺寸MEMS垂直梳齿微镜的制备，将可动微光反射镜结构设置于微驱动器的上方，可实现大尺寸大转角可动微光反射镜结构的制作；另外，制作工艺简单可控，可适于大规模生产，并且可动微光反射镜结构的形状、厚度等可根据设计需要灵活选择，灵活度高，应用范围更广。

Description

大尺寸MEMS垂直梳齿微镜及其制备方法
技术领域
本发明属于微电子机械系统(MEMS)技术领域，特别是涉及一种大尺寸MEMS垂直梳齿微镜及其制备方法。
背景技术
MEMS微镜是把微光反射镜与MEMS驱动器集成在一起的光学MEMS器件，由于其具有体积小、成本低、响应快以及集成度高等传统产品不具备的特点，已成为技术发展的重要方向，在激光扫描、光通讯、数字显示等方面具有广泛的应用前景。MEMS微镜主要依靠微驱动器来驱动工作，根据驱动方式可分为静电驱动、电磁驱动、电热驱动、压电驱动等多种形式。其中，静电驱动具有兼容性好、体积小、可大批量制造等优点成为MEMS微镜设计和工艺开发的主要方向之一。
在激光扫描应用方向，如车载激光雷达希望MEMS微镜的镜面尺寸越大越好，并且需要较大的旋转角度。传统静电垂直梳齿驱动芯片的制备一般先通过DRIE(深反应离子刻蚀)工艺形成固定梳齿，再通过自对准或双面高精度对准光刻与DRIE工艺形成可动梳齿，通常微光反射镜与可动梳齿在同一个平面并且同时进行加工制备。因此，大尺寸的微光反射镜芯片的体积将大幅增加，并且镜面的尺寸形状及最大转角也受到芯片结构及制作工艺的限制。
大尺寸MEMS微镜的制备另一种方法是采用组装的工艺：即微光反射镜和MEMS驱动器分开制备，再进行组装形成MEMS微镜。但大尺寸微光反射镜的组装需要高精密夹持设备，并且在组装过程中容易造成对准偏差及粘贴可靠性等一系列问题，进而影响了器件的成品率及一致性，甚至对器件的性能也造成一定的影响。
因此，如何改进大尺寸MEMS垂直梳齿微镜及其制作方法，以改善上述缺陷，是亟需解决的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种大尺寸MEMS垂直梳齿微镜及其制备方法，用于解决现有技术中大尺寸MEMS垂直梳齿微镜芯片的体积较大，镜面的设计受芯片结构及制作工艺的限制，及工艺成品率较低等的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种大尺寸MEMS垂直梳齿微镜的制备方法，所述制备方法至少包括：
提供第一硅片，刻蚀所述第一硅片的下表面形成未释放的微光反射镜，所述未释放的微光反射镜包括镜面及与其连接的固定支撑结构；
提供具有双层硅器件层的SOI硅结构，包括底层衬底层、第二氧化层、第二硅器件层、第一氧化层及第一硅器件层；
刻蚀所述第一硅器件层及所述第一氧化层，在所述第一硅器件层形成未释放的上可动平台结构及上梳齿结构，及形成贯穿所述第一硅器件层及所述第一氧化层的电极引线槽；
提供第二硅片，于所述第二硅片的上表面形成绝缘层，刻蚀所述绝缘层及所述第二硅片形成运动空间；
将所述第一硅片与所述SOI硅结构进行硅-硅键合，形成第一中间体结构，其中，所述固定支撑结构与所述上可动平台结构对准键合；
去除所述底层衬底层及所述第二氧化层，以显露所述第二硅器件层；
刻蚀所述第二硅器件层，在所述第二硅器件层形成下梳齿结构；
刻蚀所述上梳齿结构与所述下梳齿结构之间的所述第一氧化层；
将所述第一中间体结构的下表面与所述第二硅片的上表面进行硅-绝缘层键合，形成第二中间体结构；
对所述第二中间体结构的上表面进行刻蚀面，形成可动微光反射镜结构，所述可动微光反射镜结构包括可动镜面及与其连接的所述固定支撑结构；
于所述可动镜面上形成镜面反射层，于所述电极引线槽的引线区域及所述第一硅器件层的引线区域形成焊盘。
可选地，形成所述未释放的微光反射镜时还包括于所述镜面的边缘形成临时支撑结构的步骤。
可选地，所述第一硅片及所述第二硅片采用双抛硅片，所述SOI硅结构采用低阻硅片。
可选地，所述第一硅片为单器件层SOI硅片，其中，器件层用以形成所述镜面，衬底层及埋氧层用以形成所述固定支撑结构。
可选地，具有双层硅器件层的所述SOI硅结构是采用具有双层硅器件层的三层硅结构的单个SOI硅片制作的；或具有双层硅器件层的所述SOI硅结构是由两个单器件层SOI硅片键合形成的；或具有双层硅器件层的所述SOI硅结构是单个单器件层SOI硅片，衬底层为所述第二硅器件层，器件层为所述第一硅器件层。
可选地，在所述第二硅器件层形成未释放的下梳齿结构时还包括形成下可动平台结构的步骤，所述下可动平台结构与所述上可动平台结构上下对应。
可选地，所述运动空间为贯通所述绝缘层及所述第二硅片的贯通槽。
可选地，所述可动镜面和/或所述固定支撑结构的尺寸、形状及厚度可调。
本发明还提供一种大尺寸MEMS垂直梳齿微镜，所述微镜至少包括：
可动微光反射镜结构，包括可动镜面及与其连接的所述固定支撑结构；
位于所述可动微光反射镜结构下方的可动平台结构，且与所述固定支撑结构键合；
设置于所述可动平台结构外侧的上梳齿结构及下梳齿结构，所述上梳齿结构及下梳齿结构中梳齿的间隙相对，所述上梳齿结构及下梳齿结构驱动所述可动平台结构带动所述可动微光反射镜结构运动；
带有运动空间的基底，且与所述下梳齿结构键合，所述运动空间用于所述上梳齿结构、下梳齿结构及可动平台结构的运动间隙；
位于所述可动镜面表面的镜面反射层、位于所述上梳齿结构引线区域及所述下梳齿结构引线区域的焊盘。
可选地，所述可动微光反射镜结构及所述基底采用双抛硅片，所述上梳齿结构及下梳齿结构采用低阻硅片。
可选地，所述可动微光反射镜结构采用单器件层SOI硅片制成，其中，器件层用以形成所述可动镜面，衬底层及埋氧层用以形成所述固定支撑结构。
可选地，所述上梳齿结构及下梳齿结构采用具有双层硅器件层的SOI硅结构制成，具有双层硅器件层的所述SOI硅结构包括底层衬底层、第二氧化层、第二硅器件层、第一氧化层及第一硅器件层，其中，所述第二硅器件层用以形成所述下梳齿结构，所述第一硅器件层用以形成所述上梳齿结构。
可选地，所述可动镜面和/或所述固定支撑结构的尺寸、形状及厚度可调。
可选地，所述运动空间为贯通所述基底的贯通槽。
可选地，所述可动平台结构包括上下对应的上可动平台结构及下可动平台结构。
可选地，所述大尺寸MEMS垂直梳齿微镜用于制作1D转动结构、2D转动结构或带有Piston运动方式的转动结构。
如上所述，本发明的大尺寸MEMS垂直梳齿微镜及其制备方法，利用传统MEMS工艺实现了大尺寸MEMS垂直梳齿微镜的设计与制作，通过将可动微光反射镜结构设置于微驱动器的上方的三维结构，使可动镜面的尺寸、形状及最大转角不受微驱动器的结构及工艺限制，从而可实现大尺寸大转角可动微光反射镜结构的制作；另外，工艺简单可控，对准精度高，工艺稳定，可适于大规模生产，并且可动微光反射镜结构的形状、厚度等可根据设计需要灵活选择，灵活度高，应用范围更广。
附图说明
图1显示为本发明的大尺寸MEMS垂直梳齿微镜的制备方法的工艺流程图。
图2至图19显示为本发明实施例一的大尺寸MEMS垂直梳齿微镜的制备方法各步骤所呈现的结构示意图。
图20显示为本发明实施例二的大尺寸MEMS垂直梳齿微镜的结构示意图。
元件标号说明
100 第一硅片
101 未释放的微光反射镜
102 镜面
103 固定支撑结构
104 临时支撑结构
200 SOI硅结构
201 底层衬底层
202 第二氧化层
203 第二硅器件层
204 第一氧化层
205 第一硅器件层
206 上可动平台结构
207 上梳齿结构
208 电极引线槽
209 下梳齿结构
210 下可动平台结构
211 可动平台结构
300 第二硅片
301 绝缘层
302 运动空间
303 可动微光反射镜结构
304 可动镜面
400 第一中间体结构
500 第二中间体结构
501 镜面反射层
502 焊盘
600 基底
601 可动平台结构
A 引线区域
S1～S11 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图20。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一
本实施例提供一种大尺寸MEMS垂直梳齿微镜的制备方法，利用传统MEMS工艺实现了大尺寸MEMS垂直梳齿微镜的设计与制作，通过将可动微光反射镜结构设置于微驱动器的上方，使可动镜面的尺寸、形状及最大转角不受微驱动器的结构及工艺限制，从而可实现大尺寸大转角可动微光反射镜结构的制作；另外，工艺简单可控，对准精度高，工艺稳定，可适于大规模生产，并且可动微光反射镜结构的形状、厚度等可根据设计需要灵活选择，灵活度高，应用范围更广。
如图1至图19所示，所述制备方法包括如下步骤：
如图1至图4所示，首先进行步骤S1，提供第一硅片100(如图2所示)，刻蚀所述第一硅片100的下表面形成未释放的微光反射镜101，所述未释放的微光反射镜101包括镜面102及与其连接的固定支撑结构103(如图3所示)。
作为示例，对所述第一硅片100的下表面进行光刻、刻蚀工艺形成所述未释放的微光反射镜101。刻蚀工艺可以采用干法刻蚀或者湿法刻蚀，刻蚀的深度即为所述固定支撑结构103的高度，同时未刻蚀的所述第一硅片的厚度即为所述镜面102的厚度。所述固定支撑结构103的高度同时也是所述镜面102的运动间隙。
如图4所示，作为示例，形成所述未释放的微光反射镜时101还包括于所述镜面102的边缘形成临时支撑结构104。形成该临时支撑结构104可以在后续该未释放的微光反射镜101与SOI硅结构进行硅-硅键合时增大键合面积，提高键合良率。所述临时支撑结构104可在整个器件制作完成后通过划片等方法去除，或保留该临时支撑结构104，较佳地，去除所述临时支撑结构104，以便于器件后续的打线工艺。
作为示例，所述第一硅片100可以采用单器件层SOI硅片，当刻蚀该单器件层SOI硅片形成所述未释放的微光反射镜101时，刻蚀掉该单器件层SOI硅片的衬底层及埋氧层形成所述固定支撑结构103，器件层则形成为所述镜面102。第一硅片100采用单器件层SOI硅片刻蚀精度可控性高，一致性好，器件层的厚度即为镜面的厚度，衬底层及埋氧层的厚度即为固定支撑结构的高度。
作为示例，所述第一硅片100可以采用常规的双抛硅片，以降低制造成本，当刻蚀该双抛硅片时，根据所述固定支撑结构103的高度确定刻蚀深度，未刻蚀的厚度即为所述镜面102的厚度，所述镜面102及所述固定支撑结构103的厚度可根据设计需要灵活选择。
如图1及图5所示，然后进行步骤S2，提供具有双层硅器件层的SOI硅结构200，包括底层衬底层201、第二氧化层202、第二硅器件层203、第一氧化层204及第一硅器件层205。
如图5所示，作为示例，具有双层硅器件层的SOI硅结构200可以采用具有双层硅器件层的三层硅结构的单个SOI硅片制作的，其中所述第二硅器件层203后续用于形成下梳齿结构，所述第一硅器件层205后续用于形成上梳齿结构。具有双层硅器件层的SOI硅结构200也可以采用由两个单器件层SOI硅片键合形成，且两个单器件层SOI硅片键合顺序也不做限制，例如，在本步骤中，先提供第一个单器件层SOI硅片，然后在该第一个单器件层SOI硅片的器件层形成上梳齿结构，接着再提供第二个单器件层SOI硅片，并与去除了衬底层的第一单器件层SOI硅片键合，最后在该第二单器件层SOI硅片的器件层形成下梳齿结构；或者，在本步骤中，同时提供两个单器件层SOI硅片，并去除其中一个单器件层SOI硅片的衬底，然后将该两个单器件层SOI硅片键合，形成该具有双层硅器件层的SOI硅结构200。采用具有双层硅器件层的SOI硅结构200制备上梳齿结构及下梳齿结构时减薄精度可控性高，一致性好。
作为示例，具有双层硅器件层的所述SOI硅结构200也可以采用单个单器件层SOI硅片，其中，单器件层SOI硅片的衬底层为所述第二硅器件层203，后续用以形成下梳齿结构，单器件层SOI硅片的器件层为所述第一硅器件层205，后续用以形成上梳齿结构。采用单个单器件层SOI硅片制备上梳齿结构及下梳齿结构在进行衬底层减薄工艺时需减薄至所需厚度作为下梳齿结构所需的厚度，厚度可根据设计需要灵活选择。
作为示例，具有双层硅器件层的SOI硅结构200采用低阻硅片，以有效提高后续制备的微镜器件的电性能。
作为示例，所述底层衬底层201为硅衬底，所述第二氧化层202及所述第一氧化层204为氧化硅材料层。
如图1及图7所示，接着进行步骤S3，刻蚀所述第一硅器件层205及所述第一氧化层204，在所述第一硅器件层205形成未释放的上可动平台结构206及上梳齿结构207，及形成贯穿所述第一硅器件层205及所述第一氧化层204的电极引线槽208。
作为示例，如图6所示，先对所述第一硅器件层205的上表面进行光刻、刻蚀工艺形成所述未释放的上可动平台结构206、所述上梳齿结构207及预形成所述电极引线槽208；如图7所示，然后再基于刻蚀出的窗口(包括相邻两上梳齿结构之间的刻蚀窗口、上梳齿结构及上可动平台结构之间的刻蚀窗口及预形成的电极引线槽的刻蚀窗口)刻蚀所述第一氧化层204，以在预形成的电极引线槽区域形成所述电极引线槽208，该电极引线槽208后续用于形成下梳齿结构的焊盘。在本实施例中，采用DRIE刻蚀工艺刻蚀所述第一硅器件层205，采用RIE刻蚀工艺刻蚀所述第一氧化层204。
如图1及图8所示，接着进行步骤S4，提供第二硅片300，于所述第二硅片300的上表面形成绝缘层301，刻蚀所述绝缘层301及所述第二硅片300形成运动空间302。这里，形成的所述运动空间302的深度即为后续形成的微镜运动间隙的大小，另外保留在第二硅片300上表面的绝缘层301可作为后续的键合材料层及第二硅片300与下梳齿结构之间的绝缘层。
如图8所示，作为示例，可以采用热氧氧化工艺形成所述绝缘层301，此时，该绝缘层301也可形成于所述第二硅片300的下表面。刻蚀工艺可以采用干法刻蚀或湿法腐蚀，刻蚀的深度即为后续形成的微镜运动间隙的大小。
作为示例，所述第二硅片300可以采用常规的双抛硅片，以降低制造成本。
如图8所示，作为示例，所述运动空间302可以是不贯穿所述第二硅片300的盲槽；也可以说是贯穿所述第二硅片300的贯通槽，在此不作限制，可以根据具体的器件要求进行设置。
如图1及图9所示，接着进行步骤S5，将所述第一硅片100与所述SOI硅结构200进行硅-硅键合，形成第一中间体结构400。具体地，本步骤是将刻蚀后的第一硅片100下表面与刻蚀后的所述SOI硅结构200的上表面进行硅-硅键合，键合后，所述固定支撑结构103与所述上可动平台结构206对准键合在一起。通过本步骤将微镜结构中的可动微光反射镜结构与上梳齿结构207设置为三维的上下结构，如此，镜面的尺寸、形状将不受微驱动器的结构限制，可以灵活选择，另外，镜面的最大转角可通过固定支撑结构来调整，从而也不受微驱动器的结构限制，所以可以实现大尺寸大转角可动微光反射镜结构的制作。
如图4及图10所示，作为示例，当在所述未释放的微光反射镜101的边缘形成所述临时支撑结构104时，在此步骤中，可以有效增大键合面积，提高键合稳定性，使良率提高。
如图1及图11所示，接着进行步骤S6，去除所述底层衬底层201及所述第二氧化层202，以显露所述第二硅器件层203。
如图11所示，作为示例，先去除所述第一中间体结构400下部的所述SOI硅结构200下表面的所述底层衬底层201，刻蚀工艺可以采用干法刻蚀、湿法腐蚀或CMP等；然后去除所述第一中间体结构400下部的所述SOI硅结构200下表面的所述第二氧化层202，刻蚀工艺可以采用干法刻蚀或湿法腐蚀。
如图1及图12所示，接着进行步骤S7，刻蚀所述第二硅器件层203，在所述第二硅器件层203形成下梳齿结构209。
如图12所示，作为示例，对所述第二硅器件层203的下表面进行对准光刻、DRIE刻蚀工艺形成所述下梳齿结构209，其中，所述下梳齿结构209与所述上梳齿结构207需要进行高精度对准，以保证上梳齿结构207与下梳齿结构209电容间隙的一致性。
如图13所示，作为示例，形成下梳齿结构209时还包括于所述第二硅器件层203形成下可动平台结构210，所述下可动平台结构210与所述上可动平台结构206上下对应。即所述上可动平台结构206与所述下可动平台结构210共同构成微镜结构的可动平台结构211。这里需要说明的是，微镜结构的可动平台结构211可以仅设置为所述上可动平台结构206，也可以设置为上下对应的上可动平台结构206及所述下可动平台结构210的结合，具体可根据实际情况进行设置，在此不做限定。
如图1及图14所示，接着进行步骤S8，刻蚀所述上梳齿结构207与所述下梳齿结构209之间的所述第一氧化层204。
作为示例，刻蚀工艺可以采用干法刻蚀或氢氟酸湿法腐蚀。
这里需要说明的是，当可动平台结构211包括上下对应的上可动平台结构206及所述下可动平台结构210时，此步骤不需要去除上可动平台结构206及所述下可动平台结构210之间的所述第一氧化层204。
如图1及图15所示，接着进行步骤S9，将所述第一中间体结构400的下表面与所述第二硅片300的上表面进行硅-绝缘层键合，形成第二中间体结构500。具体地，本步骤是将所述第一中间体结构400下部的经刻蚀的所述SOI硅结构200下表面的下梳齿结构209层与所述第二硅片300上表面的绝缘层301进行硅-绝缘层键合，键合后，所述上梳齿结构207、上可动平台结构206及所述下梳齿结构209形成于所述第二硅片300的所述运动空间的上方，从而运动空间即为微镜结构的运动间隙。绝缘层301起到键合材料层及绝缘层的作用。
这里需要说明的是，步骤S1至步骤S9中，有些步骤之间没有必然的先后顺序，本领域技术人员可以根据具体情况进行调换，例如，步骤S1与步骤S2、S3之间没有必然的先后联系，所以步骤S1与步骤S2、S3可以同时进行，也可以先进行步骤S2、S3，再进行步骤S1。
如图1及图16所示，接着进行步骤S10，对所述第二中间体结构500的上表面进行刻蚀，形成可动微光反射镜结构，所述可动微光反射镜结构包括可动镜面304及与其连接的所述固定支撑结构103。具体地，本步骤是将所述第二中间体结构500上部的所述未释放的微光反射镜101上部的镜面102进行刻蚀，以释放所述镜面102为可动镜面304，刻蚀的厚度即为所述镜面102的厚度。
作为示例，刻蚀所述镜面102时，显露出所述电极引线槽208，以便于后续焊盘及引线的制备。
作为示例，所述可动镜面304和/或所述固定支撑结构103的尺寸、厚度及形状灵活可调。例如，所述可动镜面304的形状可以为圆形、方形、多边形等规则图形也可以不规则的图形，所述固定支撑结构103的形状可以为圆环形、方环形等，都可根据具体要求进行设置。
如图1及图17所示，最后进行步骤S11，于所述可动镜面304上形成镜面反射层501，于所述电极引线槽208的引线区域A及所述第一硅器件层205的引线区域A形成焊盘502。
作为示例，所述镜面反射层501及所述焊盘502可通过金属溅射工艺完成，其材料优选为钛钨金。所述电极引线槽208的引线区域A上的焊盘502为所述下梳齿结构209的引线焊盘，所述第一硅器件层205的引线区域A上的焊盘502为所述上梳齿结构207的引线焊盘。该两个引线区域A的选择可以根据具体情况设置。
如图18所示，示出了当所述运动空间302采用贯穿所述第二硅片300的贯通槽的情况下形成的微镜的结构示意图。如图19所示，示出了当所述可动平台结构211设置为包括上下对应的上可动平台结构206及所述下可动平台结构210的结合的情况下形成的微镜的结构示意图。
作为示例，本方法制备的大尺寸MEMS垂直梳齿微镜既可以制作1D转动结构，也可以制作2D转动结构，也可以制作带有Piston运动方式的转动结构，适用范围广，灵活性高。
实施例二
本实施例提供一种大尺寸MEMS垂直梳齿微镜，该大尺寸MEMS垂直梳齿微镜结构可以采用上述实施例一的制备方法制备，但不限于实施例一所述的制备方法，只要能形成本结构即可。该大尺寸MEMS垂直梳齿微镜所能达到的有益效果可请参见实施例一，以下不再赘述。
如图20所示，该大尺寸MEMS垂直梳齿微镜包括：
可动微光反射镜结构303，包括可动镜面304及与其连接的所述固定支撑结构103；
位于所述可动微光反射镜结构303下方的可动平台结构601，且与所述固定支撑结构103键合；
设置于所述可动平台结构601外侧的上梳齿结构207及下梳齿结构209，所述上梳齿结构207及下梳齿结构209中梳齿的间隙相对，所述上梳齿结构207及下梳齿结构209驱动所述可动平台结构601带动所述可动微光反射镜结构303运动；
带有运动空间302的基底600，且与所述下梳齿结构209键合，所述运动空间302用于所述上梳齿结构207、下梳齿结构209及所述可动平台结构601的运动间隙；
位于所述可动镜面304表面的镜面反射层501、位于所述上梳齿结构207引线区域A及所述下梳齿结构209引线区域A的焊盘502。
作为示例，所述可动微光反射镜结构303及所述基底600采用双抛硅片，所述上梳齿结构207及下梳齿结构209采用低阻硅片，较佳地，所述基底600包括双抛硅片层及形成于其上、下表面的绝缘层301。
作为示例，所述可动微光反射镜结构303采用单器件层SOI硅片制成，其中，器件层用以形成所述可动镜面304，衬底层及埋氧层用以形成所述固定支撑结构103。
如图5及图14所示，作为示例，所述上梳齿结构207及下梳齿结构209采用具有双层硅器件层的SOI硅结构200制成，具有双层硅器件层的所述SOI硅结构200包括底层衬底层201、第二氧化层202、第二硅器件层203、第一氧化层204及第一硅器件层205，其中，所述第二硅器件层203用以形成所述下梳齿结构209，所述第二硅器件205层用以形成上梳齿结构207。
作为示例，所述可动镜面304和/或所述固定支撑结构103的尺寸、形状及厚度可调。例如，所述可动镜面304的形状可以为圆形、方形、多边形等规则图形也可以不规则的图形，所述固定支撑结构103的形状可以为圆环形、方环形等，都可根据具体要求进行设置。
作为示例，所述运动空间302为贯通所述基底600的贯通槽。
如图19所示，作为示例，所述可动平台结构601可由上下对应的上可动平台结构206及下可动平台结构210的结合形成。
作为示例，本实施例的大尺寸MEMS垂直梳齿微镜既可以制作1D转动结构，也可以制作2D转动结构，也可以制作带有Piston运动方式的转动结构，适用范围广，灵活性高。
综上所述，本发明提供一种大尺寸MEMS垂直梳齿微镜及其制备方法，利用传统MEMS工艺实现了大尺寸MEMS垂直梳齿微镜的设计与制作，通过将可动微光反射镜结构设置于微驱动器的上方的三维结构，使可动镜面的尺寸、形状及最大转角不受微驱动器的结构及工艺限制，从而可实现大尺寸大转角可动微光反射镜结构的制作；另外，工艺简单可控，对准精度高，工艺稳定，可适于大规模生产，并且可动微光反射镜结构的形状、厚度等可根据设计需要灵活选择，灵活度高，应用范围更广。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种大尺寸MEMS垂直梳齿微镜的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括：
提供第一硅片，刻蚀所述第一硅片的下表面形成未释放的微光反射镜，所述未释放的微光反射镜包括镜面及与其连接的固定支撑结构；
提供具有双层硅器件层的SOI硅结构，包括底层衬底层、第二氧化层、第二硅器件层、第一氧化层及第一硅器件层；
刻蚀所述第一硅器件层及所述第一氧化层，在所述第一硅器件层形成未释放的上可动平台结构及上梳齿结构，及形成贯穿所述第一硅器件层及所述第一氧化层的电极引线槽；
提供第二硅片，于所述第二硅片的上表面形成绝缘层，刻蚀所述绝缘层及所述第二硅片形成运动空间；
将所述第一硅片与所述SOI硅结构进行硅-硅键合，形成第一中间体结构，其中，所述固定支撑结构与所述上可动平台结构对准键合；
去除所述底层衬底层及所述第二氧化层，以显露所述第二硅器件层；
刻蚀所述第二硅器件层，在所述第二硅器件层形成下梳齿结构；
刻蚀所述上梳齿结构与所述下梳齿结构之间的所述第一氧化层；
将所述第一中间体结构的下表面与所述第二硅片的上表面进行硅-绝缘层键合，形成第二中间体结构；
对所述第二中间体结构的上表面进行刻蚀面，形成可动微光反射镜结构，所述可动微光反射镜结构包括可动镜面及与其连接的所述固定支撑结构；
于所述可动镜面上形成镜面反射层，于所述电极引线槽的引线区域及所述第一硅器件层的引线区域形成焊盘。
2.根据权利要求1所述的大尺寸MEMS垂直梳齿微镜的制备方法，其特征在于：形成所述未释放的微光反射镜时还包括于所述镜面的边缘形成临时支撑结构的步骤。
3.根据权利要求1所述的大尺寸MEMS垂直梳齿微镜的制备方法，其特征在于：所述第一硅片及所述第二硅片采用双抛硅片，所述SOI硅结构采用低阻硅片。
4.根据权利要求1所述的大尺寸MEMS垂直梳齿微镜的制备方法，其特征在于：所述第一硅片为单器件层SOI硅片，其中，器件层用以形成所述镜面，衬底层及埋氧层用以形成所述固定支撑结构。
5.根据权利要求1所述的大尺寸MEMS垂直梳齿微镜的制备方法，其特征在于：具有双层硅器件层的所述SOI硅结构是采用具有双层硅器件层的三层硅结构的单个SOI硅片制作的；或具有双层硅器件层的所述SOI硅结构是由两个单器件层SOI硅片键合形成的；或具有双层硅器件层的所述SOI硅结构是单个单器件层SOI硅片，衬底层为所述第二硅器件层，器件层为所述第一硅器件层。
6.根据权利要求1所述的大尺寸MEMS垂直梳齿微镜的制备方法，其特征在于：在所述第二硅器件层形成所述下梳齿结构时还包括形成下可动平台结构的步骤，所述下可动平台结构与所述上可动平台结构上下对应。
7.根据权利要求1所述的大尺寸MEMS垂直梳齿微镜的制备方法，其特征在于：所述运动空间为贯通所述绝缘层及所述第二硅片的贯通槽。
8.根据权利要求1所述的大尺寸MEMS垂直梳齿微镜的制备方法，其特征在于：所述可动镜面和/或所述固定支撑结构的尺寸、形状及厚度可调。
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