CN111856430A - 一种用于激光雷达的双层梳齿驱动mems扫描镜及制备方法 - Google Patents

一种用于激光雷达的双层梳齿驱动mems扫描镜及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及微机电技术领域，具体涉及用于激光雷达的双层梳齿驱动MEMS扫描镜及制备方法。MEMS扫描镜包括透明的玻璃盖帽、旋转扫描镜本体和硅基底；旋转扫描镜本体包括包括方形的微镜、第一S型扭转梁、第二S型扭转梁、长方形的内层框架和长方形的外层框架；外层框架同轴套设在内层框架外，且内层框架的两端分别通过第一S型扭转梁连接着外层框架；微镜两端均依次通过直连接梁、第二S型扭转梁对应连接着内层框架，使得微镜活动安装在内层框架的中部；通过向梳齿电极层、上电极和下电极施加驱动电压，使得所述微镜可在活动腔内旋动。本发明的制备方法采用体硅加工工艺和基于SOI硅‑玻璃键合技术完成对MEMS扫描镜的制造与封装加工效率高、重复性较好。

Description

一种用于激光雷达的双层梳齿驱动MEMS扫描镜及制备方法
技术领域
本发明涉及微机电技术领域，具体涉及一种用于激光雷达的双层梳齿驱动MEMS扫描镜及制备方法。
背景技术
随着各种先进器件的不断发展，激光雷达逐渐向低成本、低功耗、小型化和便捷式应用方向发展，特别是MEMS技术的发展带动了MEMS扫描镜的发展。用于激光雷达系统的MEMS扫描镜要求其扫描角度大，驱动电压低，有效的降低系统的功耗，且工艺简单易于集成。
MEMS扫描镜主要依靠微驱动器来推动可活动镜面产生转动或平动，从而改变入射光的传播方向。MEMS扫描镜可根据其驱动方式分为电磁驱动、电热驱动、压电驱动和静电驱动四类。其中，电磁驱动功耗很高，并且在包装反射镜时始终需要在外部施加磁场，无法实现系统的微型化。电热驱动其响应缓慢、功耗高以及对环境温度敏感等因素限制了MEMS扫描镜的性能。电压驱动的扫描镜响应速度快，但是难以制造高质量的压电薄膜。然而，静电驱动的MEMS扫描镜具有体积小、功耗低、可扩展性高，响应速度快以及与集成电路的良好兼容性等优点，能够在大位移状态下实现高精度的位置控制，从各方面特性上看更适合应用于激光雷达领域。2017年Yanjun Fan和Can Cui等人提出了一种新型的静电垂直梳状驱动扫描微镜的制造和测试,制作的反射镜在95 VPP正弦信号下可以实现±10.8°的机械扫描角，该器件的谐振频率为393 Hz。
然而，现有的MEMS扫描镜主要还存在以下缺点：(1)驱动电压较高，扫描频率与扭转角度较小，无法有效的降低激光雷达功耗。(2)扫描镜结构和加工工艺复杂，加工成本高。
发明内容
针对现有用于激光雷达的MEMS扫描镜存在的不足，本发明提供一种用于激光雷达的双层梳齿驱动MEMS扫描镜及制备方法，解决了现有技术中存在的驱动电压较高，扫描频率与扭转角度较小等问题。
本发明为了解决以上技术问题采用以下技术方案：
一种用于激光雷达的双层梳齿驱动MEMS扫描镜，包括透明的玻璃盖帽16、旋转扫描镜本体和硅基底15；
所述旋转扫描镜本体为方形的结构层硅材料，且包括方形的微镜1、第一S型扭转梁2、第二S型扭转梁3、长方形的内层框架4和长方形的外层框架5；
所述外层框架5同轴套设在内层框架4外，且内层框架4的两端分别通过第一S型扭转梁2连接着外层框架5；
所述微镜1两端均依次通过直连接梁6、第二S型扭转梁3对应连接着内层框架4，使得微镜1活动安装在内层框架4的中部；
以外层框架5的中心为原点，外层框架5的长度方向为y轴、宽度方向为x轴，所述第一S型扭转梁2的旋转轴、第二S型扭转梁3的旋转轴和直连接梁6均位于y轴上；
所述每个直连接梁6的两侧均匀布设有驱动梳齿61；所述内层框架4每个侧框的内侧均匀布设有内层可动梳齿41、每个侧框的外侧均匀布设有外层可动梳齿42；所述外层框架5每个侧框的内侧均匀布设有固定梳齿51；
所述外层可动梳齿42和固定梳齿51交替布置，且高低交错；所述内层可动梳齿41和驱动梳齿61交替布置，且高低交错；
所述微镜1的上表面设有微镜反射层11，所述每个驱动梳齿61、内层可动梳齿41、外层可动梳齿42和固定梳齿51外均包裹梳齿电极层12。
所述玻璃盖帽16的下底面布设有上电极13，所述硅基底15的上底面布设有下电极10，且上电极13对应着y轴方向一侧的外层框架5，下电极10对应着y轴方向另一侧的外层框架5；
所述玻璃盖帽16、外层框架5和硅基底15依次键合，形成封闭的活动腔，所述微镜1可在活动腔内旋动。
工作时，通过向梳齿电极层12、上电极13和下电极10施加驱动电压，使得所述微镜1可在活动腔内旋动。
进一步，所述相邻驱动梳齿61之间的间隔距离、相邻固定梳齿51之间的间隔距离、相邻内层可动梳齿41之间的间隔距离和相邻外层可动梳齿42之间的间隔距离均相等。
进一步，所述下电极10、微镜反射层11和梳齿电极层12均为金的金属材料，上电极13为掺Sn的ITO薄膜，且透射率达到90%以上，所述玻璃盖帽16为K9玻璃材料制成，且透射率达到99%。
本发明还包括一种用于激光雷达的双层梳齿驱动MEMS扫描镜的制备方法，采用体硅加工工艺，包括以下步骤：
步骤（1）：取一片双抛SOI晶片，且包括顶硅层100、中间氧化硅层101、底硅层102，在顶硅层100上采用深反应离子刻蚀并显露出微镜1、直连接梁6、第一S型扭转梁2、第二S型扭转梁3、内层框架4、外层框架5、驱动梳齿61、内层可动梳齿41、外层可动梳齿42和固定梳齿51；使得驱动梳齿61和内层可动梳齿41交替布置、外层可动梳齿42和固定梳齿51交替布置；
步骤（2）：在步骤1的基础上采用一张掩膜板光刻，减薄内层可动梳齿41和固定梳齿51上的顶硅层100；
步骤（3）：在步骤2的基础上采用一张掩膜板光刻，减薄第一S型扭转梁2和第一S型扭转梁3上的顶硅层100；
步骤（4）：取一片硅片15腐蚀出下凹槽，得到硅基底15，采用电子束蒸发工艺在下凹槽的表面沉积金属薄膜，形成下电极10；
步骤（5）：将步骤3得到的双抛SOI晶片倒置，并和硅基底15进行硅-硅键合；
步骤（6）：采用深反应离子刻蚀技术将步骤5的双抛SOI晶片的底硅层102全部去掉，露出氧化硅层101；
步骤（7）：在氧化硅层101上采用反应离子刻蚀技术，将外层可动梳齿42和驱动梳齿61上的氧化硅层101去掉，保留直连接梁6、第一S型扭转梁2和第二S型扭转梁3、固定梳齿51、内层可动梳齿41、内层框架4、外层框架5和微镜1上的氧化硅层101；
步骤（8）：在步骤7的基础上采用深反应离子刻蚀技术，把外层可动梳齿42和驱动梳齿61上的顶硅层100刻蚀减薄，使得外层可动梳齿42和固定梳齿51高低交错布置，驱动梳齿61和内层可动梳齿41高低交错布置；
步骤（9）：在步骤8的基础上采用深反应离子刻蚀技术，刻蚀掉直连接梁6、第一S型扭转梁2、第二S型扭转梁3、固定梳齿51、内层可动梳齿41、内层框架4、外层框架5和微镜1上的氧化硅层101；
步骤（10）：在步骤9的基础上采用电子束蒸发工艺，利用掩膜板在微镜1的上表面沉积一层金属薄膜，为微镜反射层11，
在内层可动梳齿41表面、外层可动梳齿42表面、驱动梳齿61表面和固定梳齿51表面均沉积一层金属薄膜，为梳齿电极层12；
步骤（11）：取一片K9玻璃采用HF溶液刻蚀出上凹槽，得到玻璃盖帽16，采用磁控溅射技术在上凹槽的表面溅射一层掺Sn的 ITO薄膜，形成上电极13；
步骤（12）：将玻璃盖帽16和步骤10得到的结构进行硅-玻璃阳极键合；使得上凹槽和下凹槽通过键合形成封闭的活动腔，所述微镜1可在活动腔内旋动。
进一步，所述双抛SOI晶片的厚度为70um，顶硅层100厚度为30um、中间氧化硅层101厚度为10um、底硅层102为30um，所述内层可动梳齿41、外层可动梳齿42、驱动梳齿61和固定梳齿51的厚度均为20um，且外层可动梳齿42和固定梳齿51高低交错的重叠高度为10um，内层可动梳齿41和驱动梳齿61高低交错的重叠高度为10um。
本发明的有益技术效果如下：
1、本发明的MEMS扫描镜以外层框架的中心即微镜的中心为原点，外层框架的长度方向为y轴、宽度方向为x轴，
本发明的具有双层梳齿结构特征：直连接梁两侧的驱动梳齿，和内层可动梳齿形成第一层梳齿结构；外层可动梳齿和固定梳齿形成第二层梳齿结构，因此双层梳齿结构为以y轴为对称轴的轴对称结构；且微镜活动连接在内层框架的中部；
工作时施加在梳齿电极层的驱动电压的特征：通过梳齿电极层，施加在直连接梁两侧的驱动梳齿上的驱动电压正、负相反；施加在内层可动梳齿上的驱动电压，和交替布置的驱动梳齿上的驱动电压正、负相反；施加在外层可动梳齿上的驱动电压，和固定梳齿上的驱动电压正、负相反；同时施加在上电极、下电极的驱动电压正、负相反。
综上所述，内层框架带动微镜在第一层梳齿结构受到的静电排斥力作用下发生一次角度偏转，在一次角度偏转基础上，内层框架带动微镜在第二层梳齿结构受到的静电排斥力作用下发生二次角度偏转；当驱动电压达到110v时，微镜可实现最大偏转角，且最大偏转角为±13.46°。
2、本发明的内层框架的两端分别通过第一S型扭转梁连接着外层框架，微镜两端均依次通过直连接梁、第二S型扭转梁对应连接着内层框架，使得微镜活动安装在内层框架的中部；采用第一S型扭转梁和第二S型扭转梁代替普通直扭转梁，因S型扭转梁相比直扭转梁具有较小的敏感轴刚度，降低了扭转梁的扭转刚度，可以有效的降低驱动微镜所需的电压，增大微镜的扭转角。
附图说明
图1为本发明的MEMS扫描镜的结构示意图。
图2为本发明的旋转扫描镜本体的结构示意图。
图3为本发明y轴一侧驱动梳齿的受力情况示意图。
图4为本发明中y轴另一侧驱动梳齿的受力情况示意图。
图5为S型扭转梁和直扭转梁的位移对比图。
图6为驱动电压和微镜扫描角度关系图。
图7为双抛硅片的层结构示意图。
图8为步骤（1）的工艺剖面示意图。
图9为步骤（2）的工艺剖面示意图。
图10为步骤（3）的工艺剖面示意图。
图11为步骤（4）的工艺剖面示意图。
图12为步骤（5）的工艺剖面示意图。
图13为步骤（6）的工艺剖面示意图。
图14为步骤（7）的工艺剖面示意图。
图15为步骤（8）的工艺剖面示意图。
图16为步骤（9）的工艺剖面示意图。
图17为步骤（10）的工艺剖面示意图。
图18为步骤（11）的工艺剖面示意图。
图19为步骤（12）的工艺剖面示意图。
其中标号：1微镜、11微镜反射层、2第一S型扭转梁、3第二S型扭转梁、4长内层框架、41内层可动梳齿、42外层可动梳齿、5外层框架、51固定梳齿、6直连接梁、61驱动梳齿、10下电极、12梳齿电极层、13上电极、100顶硅层、101中间氧化硅层、102底硅层、16玻璃盖帽、15硅基底。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
见图1～2，一种用于激光雷达的双层梳齿驱动MEMS扫描镜，包括透明的玻璃盖帽16、旋转扫描镜本体和硅基底15；
所述旋转扫描镜本体为方形的结构层硅材料，且包括方形的微镜1、第一S型扭转梁2、第二S型扭转梁3、长方形的内层框架4和长方形的外层框架5；
所述外层框架5同轴套设在内层框架4外，且内层框架4的两端分别通过第一S型扭转梁2连接着外层框架5；
所述微镜1两端均依次通过直连接梁6、第二S型扭转梁3对应连接着内层框架4，使得微镜1活动安装在内层框架4的中部；
以外层框架5的中心为原点，外层框架5的长度方向为y轴、宽度方向为x轴，所述第一S型扭转梁2的旋转轴、第二S型扭转梁3的旋转轴和直连接梁6均位于y轴上；
所述每个直连接梁6的两侧均匀布设有驱动梳齿61；所述内层框架4每个侧框的内侧均匀布设有内层可动梳齿41、每个侧框的外侧均匀布设有外层可动梳齿42；所述外层框架5每个侧框的内侧均匀布设有固定梳齿51；
所述外层可动梳齿42和固定梳齿51交替布置，且高低交错；所述内层可动梳齿41和驱动梳齿61交替布置，且高低交错；
所述微镜1的上表面设有微镜反射层11，所述每个驱动梳齿61、内层可动梳齿41、外层可动梳齿42和固定梳齿51外均包裹梳齿电极层12。
所述玻璃盖帽16的下底面布设有上电极13，所述硅基底15的上底面布设有下电极10，且上电极13对应着y轴方向一侧的外层框架5，下电极10对应着y轴方向另一侧的外层框架5；
所述玻璃盖帽16、外层框架5和硅基底15依次键合，形成封闭的活动腔，所述微镜1可在活动腔内旋动。
所述相邻驱动梳齿61之间的间隔距离、相邻固定梳齿51之间的间隔距离、相邻内层可动梳齿41之间的间隔距离和相邻外层可动梳齿42之间的间隔距离均相等。
所述下电极10、微镜反射层11和梳齿电极层12均为金的金属材料，上电极13为掺Sn的ITO薄膜，且透射率达到90%以上，所述玻璃盖帽16为K9玻璃材料制成，且透射率达到99%。
工作原理：本发明的MEMS扫描镜以外层框架5的中心即微镜1的中心为原点，外层框架5的长度方向为y轴、宽度方向为x轴，
本发明的具有双层梳齿结构特征：直连接梁6两侧的驱动梳齿61，和内层可动梳齿41形成第一层梳齿结构；外层可动梳齿42和固定梳齿51形成第二层梳齿结构，因此双层梳齿结构为以y轴为对称轴的轴对称结构；且微镜1活动连接在内层框架4的中部；
工作时施加在梳齿电极层的驱动电压的特征：通过梳齿电极层12，使得施加在直连接梁6两侧的驱动梳齿61上的驱动电压正、负相反；施加在内层可动梳齿41上的驱动电压，和交替布置的驱动梳齿61上的驱动电压正、负相反；施加在外层可动梳齿42上的驱动电压，和固定梳齿51上的驱动电压正、负相反；同时施加在上电极13、下电极10的驱动电压正、负相反。
综上所述，内层框架4带动微镜1在第一层梳齿结构受到的静电排斥力作用下发生一次角度偏转，在一次角度偏转基础上，内层框架4带动微镜1在第二层梳齿结构受到的静电排斥力作用下发生二次角度偏转；当驱动电压达到110v时，微镜1可实现最大偏转角，且最大偏转角为±13.46°。
见图6，所示为以往的单层梳齿结构和本发明的双层梳齿的偏转特性，可以看出偏转角度θ与偏转电压V成二次方关系，当施加的驱动电压达到110V时，单层梳齿结构的微镜1偏转角度为±2.16°，双层梳齿结构的微镜1偏转角度能达到±13.46°，有效的提高了扫描镜的灵敏度。
具体的可动梳齿61在驱动电压的作用下的受力情况见图3和图4。
见图3，所示为y轴一侧的每个可动梳齿61的受力情况，每个可动梳齿61在内层可动梳齿梳齿41和下电极10形成的电场作用下会受到静电力的作用，其左右静电引力的大小相等方向相反，最终可动梳齿61受到的合力为竖直向上的静电排斥力；
见图4，所示为y轴另一侧的每个可动梳齿61的受力情况，每个可动梳齿61在内层可动梳齿41和上电极13形成的电场作用下会受到静电力的作用，其左右静电引力的大小相等方向相反，最终可动梳齿61受到的合力为竖直向下的静电排斥力，上述方向相反的一对力使得内层框架4发生一次角度偏转；
同理内层框架4在外层可动梳齿42和固定梳齿51的作用下，在一次角度偏转的基础上，再次发生一定角度偏转，这样微镜1的偏转角度增大，且当驱动电压达到110V时，最大偏转角为±13.46°。
见图5，所示为在相同力的作用下时S型扭转梁的位移大于直扭转梁的位移；
因此本发明的内层框架4的两端分别通过第一S型扭转3梁连接着外层框架5，微镜1两端均依次通过直连接梁6、第二S型扭转梁2对应连接着内层框架4，使得微镜1活动安装在内层框架的中部；采用第一S型扭转梁3和第二S型扭转梁2代替普通直扭转梁，因S型扭转梁相比直扭转梁具有较小的敏感轴刚度，降低了扭转梁的扭转刚度，可以有效的降低驱动微镜所需的电压，增大微镜的扭转角。
实施例2
本发明还包括一种用于激光雷达的双层梳齿驱动MEMS扫描镜的制备方法，采用体硅加工工艺，包括以下步骤：
步骤（1）：取一片双抛SOI晶片，且包括顶硅层100、中间氧化硅层101、底硅层102，双抛SOI晶片的层结构如图7所示；
在顶硅层100上采用深反应离子刻蚀并显露出微镜1、直连接梁6、第一S型扭转梁2、第二S型扭转梁3、内层框架4、外层框架5、驱动梳齿61、内层可动梳齿41、外层可动梳齿42和固定梳齿51；使得驱动梳齿61和内层可动梳齿41交替布置、外层可动梳齿42和固定梳齿51交替布置；如图8所示。
步骤（2）：在步骤1的基础上采用一张掩膜板光刻，减薄内层可动梳齿41和固定梳齿51上的顶硅层100；如图9所示。
步骤（3）：在步骤2的基础上采用一张掩膜板光刻，减薄第一S型扭转梁2和第一S型扭转梁3上的顶硅层100；如图10所示。
步骤（4）：取一片硅片15腐蚀出下凹槽，得到硅基底15，采用电子束蒸发工艺在下凹槽的表面沉积金属薄膜，形成下电极10；如图11所示。
步骤（5）：将步骤3得到的双抛SOI晶片倒置，并和硅基底15进行硅-硅键合；如图12所示。
步骤（6）：采用深反应离子刻蚀技术将步骤5的双抛SOI晶片的底硅层102全部去掉，露出氧化硅层101；如图13所示。
步骤（7）：在氧化硅层101上采用反应离子刻蚀技术，将外层可动梳齿42和驱动梳齿61上的氧化硅层101去掉，保留直连接梁6、第一S型扭转梁2和第二S型扭转梁3、固定梳齿51、内层可动梳齿41、内层框架4、外层框架5和微镜1上的氧化硅层101；如图14所示。
步骤（8）：在步骤7的基础上采用深反应离子刻蚀技术，把外层可动梳齿42和驱动梳齿61上的顶硅层100刻蚀减薄，使得外层可动梳齿42和固定梳齿51高低交错布置，驱动梳齿61和内层可动梳齿41高低交错布置；如图15所示。
步骤（9）：在步骤8的基础上采用深反应离子刻蚀技术，刻蚀掉直连接梁6、第一S型扭转梁2、第二S型扭转梁3、固定梳齿51、内层可动梳齿41、内层框架4、外层框架5和微镜1上的氧化硅层101；如图16所示。
步骤（10）：在步骤9的基础上采用电子束蒸发工艺，利用掩膜板在微镜1的上表面沉积一层金属薄膜，为微镜反射层11，
在内层可动梳齿41表面、外层可动梳齿42表面、驱动梳齿61表面和固定梳齿51表面均沉积一层金属薄膜，为梳齿电极层12。如图17所示。
步骤（11）：取一片K9玻璃采用HF溶液刻蚀出上凹槽，得到玻璃盖帽16，采用磁控溅射技术在上凹槽的表面溅射一层掺Sn的 ITO薄膜，形成上电极13。如图18所示。
步骤（12）：将玻璃盖帽16和步骤10得到的结构进行硅-玻璃阳极键合；使得上凹槽和下凹槽通过键合形成封闭的活动腔，所述微镜1可在活动腔内旋动；如图19所示。
所述双抛SOI晶片的厚度为70um，顶硅层100厚度为30um、中间氧化硅层101厚度为10um、底硅层102为30um，所述内层可动梳齿41、外层可动梳齿42、驱动梳齿61和固定梳齿51的厚度均为20um，且外层可动梳齿42和固定梳齿51高低交错的重叠高度为10um，内层可动梳齿41和驱动梳齿61高低交错的重叠高度为10um，具体尺寸结构见表1所示；
表1
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因此本发明的一种用于激光雷达的双层梳齿驱动MEMS扫描镜的制备方法，采用体硅加工工艺和基于SOI硅-玻璃键合技术完成对MEMS扫描镜的制造与封装。兼容微电子加工技术，通过定制模板与规范工艺操作，可节省大量的时间，提高了加工效率，且重复性较好。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于激光雷达的双层梳齿驱动MEMS扫描镜，其特征在于：包括透明的玻璃盖帽（16）、旋转扫描镜本体和硅基底（15）；
所述旋转扫描镜本体为方形的结构层硅材料，且包括方形的微镜（1）、第一S型扭转梁（2）、第二S型扭转梁（3）、长方形的内层框架（4）和长方形的外层框架（5）；
所述外层框架（5）同轴套设在内层框架（4）外，且内层框架（4）的两端分别通过第一S型扭转梁（2）连接着外层框架（5）；
所述微镜（1）两端均依次通过直连接梁（6）、第二S型扭转梁（3）对应连接着内层框架（4），使得微镜（1）活动安装在内层框架（4）的中部；
以外层框架（5）的中心为原点，外层框架（5）的长度方向为y轴、宽度方向为x轴，所述第一S型扭转梁（2）的旋转轴、第二S型扭转梁（3）的旋转轴和直连接梁（6）均位于y轴上；
所述每个直连接梁（6）的两侧均匀布设有驱动梳齿（61）；所述内层框架（4）每个侧框的内侧均匀布设有内层可动梳齿（41）、每个侧框的外侧均匀布设有外层可动梳齿（42）；所述外层框架（5）每个侧框的内侧均匀布设有固定梳齿（51）；
所述外层可动梳齿（42）和固定梳齿（51）交替布置，且高低交错；所述内层可动梳齿（41）和驱动梳齿（61）交替布置，且高低交错；
所述微镜（1）的上表面设有微镜反射层（11），所述每个驱动梳齿（61）、内层可动梳齿（41）、外层可动梳齿（42）和固定梳齿（51）外均包裹梳齿电极层（12）；
所述玻璃盖帽（16）的下底面布设有上电极（13），所述硅基底（15）的上底面布设有下电极（10），且上电极（13）对应着y轴方向一侧的外层框架（5），下电极（10）对应着y轴方向另一侧的外层框架（5）；
所述玻璃盖帽（16）、外层框架（5）和硅基底（15）依次键合，形成封闭的活动腔，
工作时，通过向梳齿电极层（12）、上电极（13）和下电极（10）施加驱动电压，使得所述微镜（1）可在活动腔内旋动。
2.根据权利要求1所述一种用于激光雷达的双层梳齿驱动MEMS扫描镜，其特点在于：所述相邻驱动梳齿（61）之间的间隔距离、相邻固定梳齿（51）之间的间隔距离、相邻内层可动梳齿（41）之间的间隔距离和相邻外层可动梳齿（42）之间的间隔距离均相等。
3.根据权利要求1所述一种用于激光雷达的双层梳齿驱动MEMS扫描镜，其特点在于：
所述下电极（10）、微镜反射层（11）和梳齿电极层（12）均为金的金属材料，上电极（13）为掺Sn的ITO薄膜，且透射率达到90%以上，所述玻璃盖帽（16）为K9玻璃材料制成，且透射率达到99%。
4.根据权利要求1所述一种用于激光雷达的双层梳齿驱动MEMS扫描镜的制备方法，采用体硅加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤（1）：取一片双抛SOI晶片，且包括顶硅层（100）、中间氧化硅层（101）、底硅层（102），在顶硅层（100）上采用深反应离子刻蚀并显露出微镜（1）、直连接梁（6）、第一S型扭转梁（2）、第二S型扭转梁（3）、内层框架（4）、外层框架（5）、驱动梳齿（61）、内层可动梳齿（41）、外层可动梳齿（42）和固定梳齿（51）；使得驱动梳齿（61）和内层可动梳齿（41）交替布置、外层可动梳齿（42）和固定梳齿（51）交替布置；
步骤（2）：在步骤（1）的基础上采用一张掩膜板光刻，减薄内层可动梳齿（41）和固定梳齿（51）上的顶硅层（100）；
步骤（3）：在步骤（2）的基础上采用一张掩膜板光刻，减薄第一S型扭转梁（2）和第一S型扭转梁（3）上的顶硅层（100）；
步骤（4）：取一片硅片（15）腐蚀出下凹槽，得到硅基底（15），采用电子束蒸发工艺在下凹槽的表面沉积金属薄膜，形成下电极（10）；
步骤（5）：将步骤（3）得到的双抛SOI晶片倒置，并和硅基底（15）进行硅-硅键合；
步骤（6）：采用深反应离子刻蚀技术将步骤（5）双抛SOI晶片的底硅层（102）全部去掉，露出氧化硅层（101）；
步骤（7）：在氧化硅层（101）上采用反应离子刻蚀技术，将外层可动梳齿（42）和驱动梳齿（61）上的氧化硅层（101）去掉，保留直连接梁（6）、第一S型扭转梁（2）和第二S型扭转梁（3）、固定梳齿（51）、内层可动梳齿（41）、内层框架（4）、外层框架（5）和微镜（1）上的氧化硅层（101）；
步骤（8）：在步骤（7）的基础上采用深反应离子刻蚀技术，把外层可动梳齿（42）和驱动梳齿（61）上的顶硅层（100）刻蚀减薄，使得外层可动梳齿（42）和固定梳齿（51）高低交错布置，驱动梳齿（61）和内层可动梳齿（41）高低交错布置；
步骤（9）：在步骤（8）的基础上采用深反应离子刻蚀技术，刻蚀掉直连接梁（6）、第一S型扭转梁（2）、第二S型扭转梁（3）、固定梳齿（51）、内层可动梳齿（41）、内层框架（4）、外层框架（5）和微镜（1）上的氧化硅层（101）；
步骤（10）：在步骤（9）的基础上采用电子束蒸发工艺，利用掩膜板在微镜（1）的上表面沉积一层金属薄膜，为微镜反射层（11），
在内层可动梳齿（41）表面、外层可动梳齿（42）表面、驱动梳齿（61）表面和固定梳齿（51）表面均沉积一层金属薄膜，为梳齿电极层（12）；
步骤（11）：取一片K9玻璃采用HF溶液刻蚀出上凹槽，得到玻璃盖帽（16），采用磁控溅射技术在上凹槽的表面溅射一层掺Sn的 ITO薄膜，形成上电极（13）；
步骤（12）：将玻璃盖帽（16）和步骤（10）得到的结构进行硅-玻璃阳极键合；使得上凹槽和下凹槽通过键合形成封闭的活动腔，所述微镜（1）可在活动腔内旋动。
5.根据权利要求1所述一种用于激光雷达的双层梳齿驱动MEMS扫描镜的制备方法，其特点在于：所述双抛SOI晶片的厚度为70um，顶硅层（100）厚度为30um、中间氧化硅层（101）厚度为10um、底硅层（102）为30um，所述内层可动梳齿（41）、外层可动梳齿（42）、驱动梳齿（61）和固定梳齿（51）的厚度均为20um，且外层可动梳齿（42）和固定梳齿（51）高低交错的重叠高度为10um，内层可动梳齿（41）和驱动梳齿（61）高低交错的重叠高度为10um。
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