CN113031247B - 一种具有镜面振幅放大功能的微镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有镜面振幅放大功能的微镜，包括依次设置的衬底层、掩埋层和器件层，器件层上设置有镜面、至少一个弹性件和至少一个驱动结构，镜面通过弹性件与驱动结构相连；驱动结构包括驱动板，驱动板上设置有多个刻蚀通孔，刻蚀通孔用于减小驱动板运动时的空气阻尼。本发明提供的具有镜面振幅放大功能的微镜可实现更大的镜面偏转幅度，其主要功能性结构适用于各种驱动方式的微镜。

Description

一种具有镜面振幅放大功能的微镜

技术领域

本发明涉及微机电系统(MEMS:Micro-electromechanical SYstems)技术领域，具体涉及一种具有镜面振幅放大功能的微镜。

背景技术

自1980年第一款扫描式硅镜发布以来，微机电系统(MEMS:Micro-electromechanical SYstems)，被广泛应用于光学扫描领域，并发展出大量的技术及产品。光学扫描领域已经成为了MEMS研究的重要方向。而随着技术的发展，在过去的十年间，微型投影技术和众多的医学成像技术的应用，成为了当前MEMSS光学扫描装置，尤其是激光扫描装置发展的主要方向。微型投影技术的发展，促使了一系列新型产品的出现，比如手机大小的微型激光投影仪或者带有激光投影功能的智能手机、驾驶车辆时车内放置的可用于显示导航信息的抬头显示器HUD，虚拟现实技术VR、增强现实技术AR等在内的各种可穿戴设备等。

现有的MEMS微镜，其镜面通过延伸出的扭转轴与固定的锚点相连，悬挂在背腔结构结构上方。其中，扭转轴通常设置在镜面的轴线上。并且，其常从镜面延伸出刚性结构，并在刚性结构上设置驱动结构。对于不同的驱动方式，微镜设置有不同的驱动结构。例如，对于静电驱动微镜，常从镜面延伸出若干刚性的悬臂梁，并在悬臂梁上设置梳齿结构；对于电磁驱动微镜，常从镜面延伸出刚性的框架结构，并在框架上设置线圈结构。工作时，镜面与从镜面延伸出的刚性结构在驱动力作用下，以扭转轴为轴作周期性运动。由于镜面与刚性结构的连接方式为刚性连接，因此镜面的运动幅度与刚性结构相同。

目前，如何增大现有的MEMS微镜的运动幅度，从而实现更大的机械扫描角度，已成为亟需解决的技术问题。现阶段常采用的技术方案有两种，一种技术方案是增大微镜的驱动力，另一种技术方案是减小微镜运动时的空气阻尼。以静电驱动微镜为例，增大驱动力的技术方案主要通过增设梳齿结构，或增大驱动电压，以增大电极电容，从而提高用于驱动的静电力；而减小空气阻尼的技术方案则主要通过对可动结构的形状进行设计或采用真空封装。

然而，现阶段所采用的技术方案，对于镜面运动幅度的提升是非常有限的，尤其是对于准静态操作下的微镜驱动。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种可实现镜面振幅放大功能的微镜。

本发明采用的具体技术方案如下：

本发明的第一方面，提供一种具有镜面振幅放大功能的微镜，所述微镜包括依次设置的衬底层、掩埋层和器件层，所述器件层上设置有镜面、至少一个弹性件和至少一个驱动结构，所述镜面通过所述弹性件与所述驱动结构相连；

所述驱动结构包括驱动板，所述驱动板上设置有多个刻蚀通孔，所述刻蚀通孔用于减小驱动板运动时的空气阻尼。

进一步的，所述至少一个驱动结构包括第一驱动结构，所述第一驱动结构包括第一驱动板、第一锚点、至少一个第一悬臂梁和两个相对设置的第一固定框架；

所述第一驱动板和所述第一锚点设置于两个所述第一固定框架之间，所述第一驱动板位于所述镜面和所述第一锚点之间；

所述第一驱动板通过所述第一悬臂梁与所述第一锚点相连，所述第一驱动板通过弹性件与所述镜面相连。

进一步的，第一驱动结构还包括第一梳齿对结构，

所述第一梳齿对结构包括第一动梳齿和第一静梳齿，所述第一动梳齿分布于所述第一驱动板朝向所述第一固定框架的两侧，所述第一静梳齿分布于所述第一固定框架上，所述第一动梳齿与所述第一静梳齿相互交错分布构成第一平面梳齿对或第一垂直梳齿对。

进一步的，所述至少一个驱动结构还包括第二驱动结构，所述第二驱动结构与所述第一驱动结构关于所述镜面沿Y方向的对称轴相对称，

所述第二驱动结构包括第二驱动板、第二锚点、至少一个第二悬臂梁和两个第二固定框架，两个第二固定框架相对设置，所述第二驱动板和所述第二锚点设置于两个所述第二固定框架之间，所述第二驱动板位于所述镜面和所述第二锚点之间；

所述第二驱动板通过所述第二悬臂梁与所述第二锚点相连，所述第二驱动板通过所述弹性件与所述镜面相连。

进一步的，所述第二驱动结构还包括第二梳齿对结构，

所述第二梳齿对结构包括第二动梳齿和第二静梳齿，所述第二动梳齿分布于所述第二驱动板朝向所述第二固定框架的两侧，所述第二静梳齿分布于所述第二固定框架上，所述第二动梳齿与所述第二静梳齿相互交错分布构成第二平面梳齿对或第二垂直梳齿对。

进一步的，所述镜面、所述第一驱动板、所述第二驱动板、所述弹性件、所述第一动梳齿、所述第二动梳齿、所述第一悬臂梁和所述第二悬臂梁构成所述微镜的可动结构，所述可动结构、所述第一静梳齿和所述第二静梳齿的下方均设置有背腔结构。

进一步的，所述背腔结构内的底面设置有与所述刻蚀通孔相配合的第三静梳齿，所述第三静梳齿的数量小于或等于所述刻蚀通孔的数量，所述刻蚀通孔能够随着所述第一驱动板和/或所述第一驱动板的运动套入所述第三静梳齿。进一步的，所述镜面两侧沿Y方向上延伸有扭转轴，所述扭转轴与所述镜面沿Y方向的对称轴之间具有预设间隔，所述扭转轴的端部设置有第三锚点，所述第一锚点、所述第二锚点和所述第三锚点的周围均设置有电隔离槽。

进一步的，所述弹性件由多个框型弹簧相连而成或所述弹性件由多个折叠梁相连而成。

本发明的第二方面，提供另一种具有镜面振幅放大功能的微镜，所述微镜包括依次设置的第一器件层、第一掩埋层、第二器件层、第二掩埋层和衬底层，

所述第一器件层上设置有可动结构，所述可动结构包括驱动板，所述驱动板上设置有多个刻蚀通孔，所述刻蚀通孔用于减小驱动板运动时的空气阻尼，所述可动结构的下方设置有背腔结构。

进一步的，所述驱动板上设置有动梳齿，所述背腔结构内的侧壁上设置有与动梳齿相配合的静梳齿，所述动梳齿与所述静梳齿相互交错分布构成垂直梳齿对。

进一步的，所述背腔结构内的底面还设置有与所述刻蚀通孔相配合的静梳齿，所述静梳齿的数量小于或等于所述刻蚀通孔的数量，所述刻蚀通孔能够随着所述驱动板的运动套入所述静梳齿。

本发明的第三方面，提供又一种具有镜面振幅放大功能的微镜，所述微镜包括镜面、弹性件和多个驱动结构，多个所述驱动结构环绕所述镜面设置，多个所述驱动结构分别通过所述弹性件与所述镜面相连，每个所述驱动结构具有独立的电势差；

每个所述驱动结构包括驱动板，所述驱动板上设置有多个刻蚀通孔，所述刻蚀通孔用于减小驱动板运动时的空气阻尼。

进一步的，所述微镜由依次设置的第一器件层、第一掩埋层、第二器件层、第二掩埋层和衬底层组成，

每个所述驱动结构还包括固定框架、锚点和悬臂梁，其中所述镜面、所述弹性件、所述驱动板、所述锚点和所述悬臂梁位于所述第一器件层，所述驱动板通过所述悬臂梁与所述锚点相连；

所述固定框架设置于第二器件层上，所述驱动板和所述锚点在所述第二器件层所在平面的投影位于所述固定框架内。

进一步的，每个所述驱动结构还包括梳齿对结构，所述梳齿对结构包括动梳齿和静梳齿，所述动梳齿分布于所述驱动板朝向所述固定框架的两侧，所述静梳齿分布于所述固定框架上，所述动梳齿与所述静梳齿相互交错分布构成垂直梳齿对。

本发明提供的具有镜面振幅放大功能的微镜具有如下有益效果：

1、本发明提供的具有镜面振幅放大功能的微镜可实现更大的镜面偏转幅度，尤其适合在准静态操作下的微镜偏转；

2、本发明提供的具有镜面振幅放大功能的微镜的主要功能性结构，适用于各种驱动方式的微镜；

3、本发明提供的具有镜面振幅放大功能的微镜同时适用于现有的各种增加镜面振幅的技术方案；

4、本发明提供的具有镜面振幅放大功能的微镜仅需通过传统的刻蚀工艺便可完成制作，涉及的工艺相当成熟稳定，可靠性高，重复性好，可进行大批量制作，可通过现有的设备实现。

5、本发明提供的具有镜面振幅放大功能的微镜既可以进行旋转，也可以在垂直方向上平动。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方式，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1(a)是本发明实施例一提供的一种具有镜面振幅放大功能的微镜的俯视图；

图1(b)是本发明实施例一提供的一种具有镜面振幅放大功能的微镜的侧视图；

图1(c)是本发明实施例一提供的一种具有镜面振幅放大功能的微镜的工作示意图；

图2(a)是本发明实施例二提供的一种具有镜面振幅放大功能的微镜的俯视图；

图2(b)是本发明实施例二提供的一种具有镜面振幅放大功能的微镜的垂直平动模式的工作示意图；

图3(a)是本发明实施例三提供的采用第一种垂直梳齿结构的具有镜面振幅放大功能的微镜的结构示意图；

图3(b)是本发明实施例三提供的采用第二种垂直梳齿结构的具有镜面振幅放大功能的微镜的结构示意图；

图3(c)是本发明实施例三提供的采用第三种垂直梳齿结构的具有镜面振幅放大功能的微镜的结构示意图；

图3(d)是本发明实施例三提供的采用第四种垂直梳齿结构的具有镜面振幅放大功能的微镜的结构示意图；

图3(e)是本发明实施例三提供的采用第五种垂直梳齿结构的具有镜面振幅放大功能的微镜的结构示意图；

图4(a)是本发明实施例四提供的一种采用垂直梳齿结构的具有镜面振幅放大功能的微镜的结构示意图；

图4(b)是本发明实施例四提供的另一种采用垂直梳齿结构的具有镜面振幅放大功能的微镜的结构示意图；

图5(a)是本发明实施例五提供的一种具有镜面振幅放大功能的微镜的俯视图；

图5(b)是本发明实施例五提供的一种具有镜面振幅放大功能的微镜的侧视图；

图5(c)是本发明实施例五提供的另一种具有镜面振幅放大功能的微镜的俯视图；

图5(d)是本发明实施例五提供的又一种具有镜面振幅放大功能的微镜的俯视图；

图6(a)是本发明实施例六提供的一种具有镜面振幅放大功能的微镜的俯视图；

图6(b)是本发明实施例六提供的另一种具有镜面振幅放大功能的微镜的俯视图；

图7是本发明实施例七提供的一种具有镜面振幅放大功能的微镜的俯视图；

图8(a)是本发明实施例八提供的具有镜面振幅放大功能的微镜中所涉及的一种弹性件的结构示意图；

图8(b)是本发明实施例八提供的具有镜面振幅放大功能的微镜中所涉及的另一种弹性件的结构示意图；

图8(c)是本发明实施例八提供的具有镜面振幅放大功能的微镜中所涉及的一种悬臂梁的结构示意图；

图8(d)是本发明实施例八提供的具有镜面振幅放大功能的微镜中所涉及的另一种悬臂梁的结构示意图；

图9是本发明实施例九提供的一种具有镜面振幅放大功能的微镜的俯视图；

图中：

101-镜面，102-扭转轴，103-弹性件，104-第一驱动板，105-第一梳齿对结构，105a-第一动梳齿，105b-第一静梳齿，106-第一悬臂梁，107-第一锚点，108-第一固定框架，109-电隔离槽，110-器件层，111-第二驱动板，112-第二梳齿对结构，112a-第二动梳齿，112b-第二静梳齿，113-第二悬臂梁，114-第二锚点，115-第二固定框架，116-第三锚点，117-掩埋层，118-衬底层，119-背腔结构，120-刻蚀通孔，121-金属反射层，122-第一金属焊盘，123-第二金属焊盘；

201-镜面，202-弹性件，203-第一驱动板，204-第二驱动板，205-背腔结构；

301-第一驱动板，301a-第一动梳齿，301b-第一静梳齿，302-第二驱动板，302a-第二动梳齿，302b-第二静梳齿，303-背腔结构，304-器件层，305-掩埋层，306-衬底层，307-基底结构，308-第一器件层，309-第一掩埋层，310-第二器件层，311-第二掩埋层；

401-第一驱动板，401a-第一动梳齿，401b-第一静梳齿，402-第二驱动板，402a-第二动梳齿，402b-第二静梳齿，403-器件层；

501-镜面，502-扭转轴，503-弹性件，504-第一驱动板，505-第二驱动板，506-背腔结构，507-衬底层，508-刻蚀通孔，509-静梳齿；

601-镜面，602-扭转轴，603-弹性件，604-第一驱动板，605-第一横梁，606-刻蚀通孔，607-静梳齿，608-附加静梳齿，609-附加动梳齿，610-驱动梁；

701-镜面，702-第一弹性件，703-第二弹性件，704-第一驱动板，705-第一锚点；

801-弹性件，802-悬臂梁；

901-镜面，902-弹性件，903-驱动结构，9031-驱动板，9031a-刻蚀通孔，9032-悬臂梁，9033-锚点，9034-固定框架，9035-梳齿对结构，9035a-动梳齿，9035b-静梳齿，904-电隔离槽，905-金属反射层，906-金属焊盘。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方式和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例一

本实施例提供了一种具有镜面振幅放大功能的微镜，如图1(a)-(c)所示，所述微镜为基于梳齿结构的静电驱动式一维微镜，兼具振幅放大功能，可实现相当大的偏转角度。

图1(a)是该实施例微镜的俯视图，图1(b)是从图1(a)中X和-X两个方向观察拼接得到的侧视图，为方便说明，以下实施例中所有侧视图都是从X和-X两个方向观察的侧视图，所有侧视图中间沿Y方向的实线均代表两个方向视图的分割线。

优选的，所述微镜以SOI晶圆为材料，通过半导体工艺加工制作而成。具体的，所述SOI晶圆由一层或多层器件层110，一层或多层掩埋层117和衬底层118从上至下依次堆叠构成。其中，所述器件层110的厚度在10～100μm之间，所述掩埋层117的厚度在0.1～3μm之间，所述衬底层118的厚度在100～800μm之间。

如图1(a)和图1(b)所示，所述器件层110上设置有镜面101、四个弹性件103和两个驱动结构，两个所述驱动结构通过四个所述弹性件103与所述镜面101相连，两个所述驱动结构关于所述镜面101沿Y方向的对称轴相对称。

具体的，所述第一驱动结构包括第一驱动板104、第一锚点107、若干第一悬臂梁106和两个相对设置的第一固定框架108，所述第一驱动板104和所述第一锚点107设置于两个所述第一固定框架108之间，所述第一驱动板104位于所述镜面101和所述第一锚点107之间，所述第一驱动板104通过所述第一悬臂梁106与所述第一锚点107相连，所述第一驱动板104通过弹性件103与所述镜面101相连。

所述第二驱动结构包括第二驱动板111、第二锚点114、若干第二悬臂梁113和两个相对设置的第二固定框架115，所述第二驱动板111和所述第二锚点114设置于两个所述第二固定框架115之间，所述第二驱动板111位于所述镜面101和所述第二锚点114之间，所述第二驱动板111通过所述第二悬臂梁113与所述第二锚点114相连，所述第二驱动板111通过所述弹性件103与所述镜面101相连。

优选的，所述第一驱动板104和所述第二驱动板111上均设置有刻蚀通孔120以改善空气阻尼对驱动板运动的影响，从而使所述第一驱动板104和所述第二驱动板111更容易达到较大的偏转角度。可选的，所述刻蚀通孔120可以是任意几何形状，其排布可以是任意方式，在改善所述第一驱动板104和所述第二驱动板111的空气阻尼的同时，能够始终保持所述第一驱动板104和所述第二驱动板111的刚性。

进一步的，所述第一驱动结构还包括第一梳齿对结构105，所述第一梳齿对结构105包括第一动梳齿105a和第一静梳齿105b，所述第一动梳齿105a分布于所述第一驱动板104朝向所述第一固定框架108的两侧，所述第一静梳齿105b分布于所述第一固定框架108上，所述第一动梳齿105a与所述第一静梳齿105b处于同一平面，且在平面上交叉间隔，构成平面梳齿结构。工作时，所述第一动梳齿105a随所述第一驱动板104偏转而发生偏转，所述第一静梳齿105b则与所述第一固定框架108一起始终保持静止。在本实施例中，所述第一梳齿对结构105为平面梳齿结构，在其他实施例中，所述第一梳齿对结构105也可以为垂直梳齿结构。

进一步的，所述第二驱动结构还包括第二梳齿对结构112，所述第二梳齿对结构112包括第二动梳齿112a和第二静梳齿112b，所述第二动梳齿112a分布于所述第二驱动板111朝向所述第二固定框架115的两侧，所述第二静梳齿112b分布于所述第二固定框架115上，第二动梳齿112a与所述第二静梳齿112b处于同一平面，且在平面上交叉间隔，构成平面梳齿结构。工作时，所述第二动梳齿112a随所述第二驱动板111偏转而发生偏转，所述第二静梳齿112b则与所述第二固定框架115一起始终保持静止。在本实施例中，所述第二梳齿对结构112为平面梳齿结构，在其他实施例中，所述第二梳齿对结构112也可以为垂直梳齿结构。

所述镜面101两侧沿Y方向的对称轴上延伸有扭转轴102，所述扭转轴102的端部设置有第三锚点116。所述第一锚点107、所述第二锚点114和所述第三锚点116均为静止的不可动结构，其下方与所述掩埋层117和所述衬底层118相连。

所述镜面101的上表面蒸镀有金属反射层121。优选的，所述金属反射层121的材质为金，厚度在50～500nm之间。可选的，所述镜面101的形状可以是圆形、方形等各种几何形状，不仅限于图1(a)和图1(b)所示形状。

所述第一锚点107的上表面均蒸镀有第一金属焊盘122，并通过引线(图中未示出)，使外部电路提供的电信号导入。所述第一固定框架108的上表面蒸镀有第二金属焊盘123，并通过引线(图中未示出)，使外部电路提供的电信号导入。

可选的，所述第三锚点116的周围设置有电隔离槽109，所述第一固定框架108和所述第二固定框架115均被所述电隔离槽109分隔成若干电势差独立的区域，并通过所述第二金属焊盘123和引线接入若干独立的电信号。

进一步的，所述镜面101、所述第一驱动板104、所述第二驱动板111、所述扭转轴102、所述弹性件103、所述第一动梳齿105a、所述第二动梳齿112a、所述第一悬臂梁106和所述第二悬臂梁113构成所述微镜的可动结构，所述可动结构的下方设置有背腔结构119。由于所述微镜的梳齿结构为平面梳齿，因此，所述背腔结构119还设置在所述静梳齿的下方。优选的，所述背腔结构119通过刻蚀工艺刻蚀所述掩埋层117和所述衬底层118形成。

工作时，由于锚固结构与固定框架结构被所述电隔离槽109分隔，因此，由外部电路产生的两个独立的电信号可通过引线(图中未示出)以及所述第一金属焊盘122、所述第二金属焊盘123分别接入所述锚固结构和所述固定框架结构。所述锚固结构包括第一锚点107、第二锚点114和第三锚点116。所述固定框架结构包括第一固定框架108和第二固定框架115。由于所述第一驱动板104、所述第一动梳齿105a以及所述第二驱动板111、所述第二动梳齿112a分别通过单晶硅与所述第一锚点107、所述第二锚点114电互连，所述第一静梳齿105b、所述第二静梳齿112b分别通过单晶硅与所述第一固定框架108、所述第二固定框架115电互连，因此所述第一动梳齿105a和所述第一静梳齿105b以及所述第二动梳齿112a和所述第二静梳齿112b之间均存在电势差，产生静电力，从而导致所述第一驱动板104和所述第二驱动板111发生偏转，所述第一驱动板104和所述第二驱动板111分别通过所述第一悬臂梁106、所述第二悬臂梁113与所述第一锚点107和所述第二锚点114相连，在静电力的作用下，所述第一驱动板104和所述第二驱动板111分别以所述第一悬臂梁106和所述第一锚点107的连接处以及所述第二悬臂梁113和所述第二锚点114的连接处为轴发生偏转，定义所述第一驱动板104和所述第二驱动板111的偏转轴为L’，如图1(a)所示。

所述第一驱动板104和所述第二驱动板111分别与所述镜面101之间通过所述弹性件103相连，当所述第一驱动板104和所述第二驱动板111在静电力的作用下发生偏转时，所述弹性件103带动所述镜面101发生偏转。所述镜面101通过所述扭转轴102与所述第三锚点116相连，在所述弹性件103的作用力下，所述镜面101以所述扭转轴102为轴发生偏转，将所述镜面101的偏转轴定义为L”。

如图1(c)所示，所述第一驱动板104和所述第二驱动板111的偏转轴到所述扭转轴102的距离较远，定义此距离为d₁，而所述弹性件103与所述镜面101的连接处到所述扭转轴102的距离相当接近，定义此距离为d₂。对于设计好的同一微镜，所述距离均为定值。由于d₁＞＞d₂，通过简单的几何关系可知，当所述第一驱动板104和所述第二驱动板111在静电力的作用下以其轴偏转较小的角度α时，所述镜面101将在所述弹性件103的作用下以其轴偏转较大的角度β，以保持结构的一致性，即可实现本实施例所述的振幅放大功能。

实施例二

本实施例提供的具有镜面振幅放大功能的微镜的结构与实施例一提供的微镜的结构相似，如图2(a)所示，本实施例与实施例一的区别之处在于：本实施例所述微镜移除了与镜面201相连的扭转轴结构，所述镜面201仅通过弹性件202悬挂在背腔结构205的上方。由于移除了与所述镜面201相连的扭转轴结构，因此所述镜面201除了可以进行一维偏转外，还可以在垂直方向上作面外平动。

如图2(b)所示，当所述镜面201两侧的第一驱动板203和第二驱动板204在静电力的作用下偏转较小的角度α时，所述镜面201在垂直方向上平动一段距离，定义此距离为d₃，且d₃约等于d×tanα。

在本实施例中，所述微镜采用平面梳齿结构，只能作谐振操作，在其他实施例中，所述微镜也可以采用垂直梳齿结构，则既可作谐振操作，也可作准静态操作。

实施例三

本实施例提供的具有镜面振幅放大功能的微镜的结构与实施例一和实施例二提供的微镜的结构基本一致。不同的是，本实施例分别采用了五种不同的垂直梳齿结构作为微镜的梳齿结构，微镜上不同区域的静梳齿结构之间电势独立，在工作时将接入不同的电信号。

如图3(a)-(e)所示，并结合图1(a)可知，本实施例在第一驱动板301上设置有第一动梳齿301a，所述第一驱动板的所述第一动梳齿均在同一平面内，在背腔结构303内的侧壁上设置有与所述第一动梳齿301a相配合的第一静梳齿301b，所述第一动梳齿301a与所述第一静梳齿301b相互交错分布构成垂直梳齿对。同理，本实施例在第二驱动板302上设置有第二动梳齿302a，所述第二驱动板302的所述第一动梳齿均在同一平面内，在背腔结构303内的侧壁上设置有与所述第二动梳齿302a相配合的第二静梳齿302b，所述第二动梳齿302a与所述第二静梳齿302b相互交错分布构成垂直梳齿对。

如图3(a)所示，采用第一种垂直梳齿结构的微镜由单层SOI晶圆制成，所述单层SOI晶圆包括依次设置的器件层304、掩埋层305和衬底层306。所述第一动梳齿301a和第二动梳齿302a设置于所述器件层304上，所述第一静梳齿301b和所述第二静梳齿302b设置于所述衬底层306上。所述第一动梳齿301a和所述第一静梳齿301b相互交错排布，且所述第一动梳齿301a位于所述第一静梳齿301b的上方，同理，所述第二动梳齿302a与所述第二静梳齿302b相互交错排布，且位于所述第二静梳齿302b的上方。

此外，本实施例通过键合工艺，在所述衬底层306的下方键合了基底结构307。所述基底结构307可以是玻璃晶圆，也可以是单晶硅晶圆。若所述基底结构307的材料为单晶硅，则键合时需在单晶硅表面通过热氧化工艺生成致密氧化膜或通过电绝缘的键合材料进行间接键合，从而保证所述基底结构307与所述衬底层306之间电绝缘。

如图3(b)所示，采用第二种垂直梳齿结构的微镜由双层SOI晶圆制成，所述双层SOI晶圆包括依次设置的第一器件层308、第一掩埋层309、第二器件层310、第二掩埋层311和衬底层306。所述第一动梳齿301a和第二动梳齿302a设置在第一器件层308上，所述第一静梳齿301b和所述第二静梳齿302b设置在第二器件层310上。所述第一动梳齿301a和所述第一静梳齿301b相互交错排布，且均悬空设置在背腔结构303的上方，同理，所述第二动梳齿302a位于所述第二静梳齿302b的上方。

可选的，也可将所述第一动梳齿301a和第二动梳齿302a设置在所述第二器件层310上，所述第一静梳齿301b和所述第二静梳齿302b设置在所述第一器件层308上，从而改变垂直方向上所述第一动梳齿301a和所述第一静梳齿301b之间的相对位置以及第二动梳齿302a和所述第二静梳齿302b之间的相对位置，改变准静态操作下微镜的运动。

如图3(c)所示，采用第三种垂直梳齿结构的微镜与采用第二种垂直梳齿结构的微镜的结构相似，同样由双层SOI晶圆制成，所述双层SOI晶圆包括依次设置的第一器件层308、第一掩埋层309、第二器件层310、第二掩埋层311和衬底层306。区别在于，所述第一动梳齿301a和第二动梳齿302a设置在所述第一器件层308上，且所述第一静梳齿301b和所述第二静梳齿302b设置在所述衬底层306上，两者设置的位置不能互换。

如图3(d)所示，采用第四种垂直梳齿结构的微镜与采用第二种和第三种垂直梳齿结构的微镜的结构相似，同样由双层SOI晶圆制成，所述双层SOI晶圆包括依次设置的第一器件层308、第一掩埋层309、第二器件层310、第二掩埋层311和衬底层306。区别在于，所述第一驱动板301和所述第二驱动板302的结构不对称但质量相同。其中，排布在所述第一驱动板301上的第一动梳齿301a设置在所述第一器件层308上，与之相对应的第一静梳齿301b设置在所述第二器件层310上；而排布在所述第二驱动板302上的第二动梳齿302a则设置在所述第二器件层310上，与之相对应的第二静梳齿302b则设置在所述第一器件层308上。所述第一动梳齿301a与所述第一静梳齿301b之间相互交错排布，且所述第一动梳齿301a位于所述第一静梳齿301b的上方，所述第二动梳齿302a与所述第二静梳齿302b之间相互交错排布，且所述第二静梳齿302b位于所述第二动梳齿302a的上方，所述第一动梳齿301a、所述第一静梳齿301b、所述第二动梳齿302a以及所述第二静梳齿302b均悬空设置在背腔结构303的上方。

如图3(e)所示，采用第五种垂直梳齿结构的微镜与采用第四种垂直梳齿结构的微镜的结构相似，同样由双层SOI晶圆制成。区别在于第一静梳齿301b设置于所述第二器件层310上，且所述第一静梳齿301b的底端与所述衬底层306相连。优选的，所述第一器件层308和所述第二器件层310的材质为单晶硅，所述第一掩埋层309和所述第二掩埋层311的材质为二氧化硅，所述衬底层306的材质为单晶硅。所述第一器件层308和所述第二器件层310的厚度在10～100μm之间，所述第一掩埋层309和所述第二掩埋层311的厚度在0.1～3μm之间，所述衬底层306的厚度在100～800μm之间。

实施例四

本实施例提供的具有镜面振幅放大功能的微镜的结构与实施例三提供的微镜的结构相似，均采用了垂直梳齿结构。本实施例与实施例三中图3(a)的区别之处在于：本实施例的第一动梳齿401a和第一静梳齿401b以及第二动梳齿402a和第二静梳齿402b均位于器件层403，如图4(a)和图4(b)所示。

具体的，参考图1(a)并结合图4(a)所示，所述第一动梳齿402a排布在所述第一静梳齿402b的上方，所述第二动梳齿402a排布于所述第二静梳齿402b的上方；参考图1(a)并结合图4(b)所示，本实施例中的第一驱动板401和第二驱动板402结构不对称但质量相同。其中，排布在所述第一驱动板401上的所述第一动梳齿401a位于所述第一静梳齿401b的上方，而排布在所述第二驱动板402的所述第二动梳齿402a则位于所述第二静梳齿402b的下方。

在本实施例中，定义所述第一动梳齿401a的下表面到所述第一静梳齿401b的上表面的距离为d，通过控制刻蚀工艺的刻蚀深度，可以控制d的大小。d可以小于0，即所述第一动梳齿401a和所述第一静梳齿401b交错排布的同时相互重叠；d可以等于0，即所述第一动梳齿401a的下表面与所述第一静梳齿401b的上表面共面；d可以大于0，如图4(a)和图4(b)所示。

实施例五

本实施例提供的具有镜面振幅放大功能的微镜的结构与实施例一提供的微镜的结构相似，如图5(a)-图5(d)所示，本实施例与实施例一的区别之处在于：

所述背腔结构内的底面设置有与所述刻蚀通孔相配合的静梳齿，所述静梳齿的数量小于或等于所述刻蚀通孔的数量，所述刻蚀通孔能够随着所述第一驱动板和/或所述第一驱动板的运动套入所述静梳齿，具体的：

1)如图5(a)、图5(c)和图5(d)所示，第一驱动板504和第二驱动板505上的多个刻蚀通孔508以阵列方式排布，具体的，多个所述刻蚀通孔508以行或列的排布方式分布在所述第一驱动板504和第二驱动板505上；

2)如图5(b)所示，背腔结构506底面的衬底层507上还设置有与所述刻蚀通孔508相配合的静梳齿509，所述静梳齿509呈阵列分布，所述静梳齿509的数量与所述刻蚀通孔508的数量相等，在可能的实施方式中，所述静梳齿509的数量可以小于所述刻蚀通孔508的数量；

3)如图5(a)和图5(b)所示，所述刻蚀通孔508位于所述静梳齿509的正上方，当所述第一驱动板504和第二驱动板505在静电力作用下发生偏转时，可以使所述静梳齿509穿过所述刻蚀通孔508；

4)所述刻蚀通孔508采用刻蚀工艺形成，所述刻蚀通孔508与所述静梳齿509在形状、排布、数目、尺寸、位置等方面一一匹配；

5)如图5(b)所示，所述衬底层507的下方还设置有基底层。

工作时，所述刻蚀通孔508随着所述第一驱动板504和所述第二驱动板505作周期性运动，并周期性地套入所述静梳齿509，从而极大地增加了电极电容，增大了驱动力，从而进一步增大所述第一驱动板504和所述第二驱动板505的偏转幅度，使镜面501达到更大的机械扫描角度。

在本实施例中，所述镜面501通过扭转轴502和弹性件503悬挂在所述背腔结构506的上方。在其他实施例中，可以去除所述微镜的扭转轴502结构，使所述镜面501通过所述弹性件503实现悬空。

在本实施例中，所述微镜采用平面梳齿结构，在其他实施例中，所述微镜也可以采用垂直梳齿结构。

在本实施例中，所述第一驱动板504和所述第二驱动板505上仅设置了容许所述静梳齿509通过的刻蚀通孔508，在其他实施例中，所述第一驱动板504和所述第二驱动板505上还可设置其它刻蚀通孔508结构，以在保持所述所述第一驱动板504和所述第二驱动板505刚性的同时，改善空气阻尼对所述第一驱动板504和所述第二驱动板505运动的影响。

在本实施例中，所述刻蚀通孔508可以为沿Y方向延伸的长条形结构，以阵列排布方式排布，如图5(a)所示；所述刻蚀通孔508也可以为沿X方向延伸的长条形结构，以阵列排布方式排布，如图5(c)所示；所述刻蚀通孔508也可以为沿X方向延伸的骨架状结构，以阵列排布方式排布，如图5(d)所示。相应的，所述静梳齿509可以按照与所述刻蚀通孔508的形状、排布、数目和尺寸相匹配的结构进行设计。

在其他实施例中，所述刻蚀通孔508和所述静梳齿509的形状和排布方式也可根据实际需求进行设计，并不局限于本实施例所述形状和排布方式。

实施例六

本实施例提供的具有镜面振幅放大功能的微镜的结构与前述实施例提供的微镜的结构不同，具体的，如图6(a)和图6(b)所示，本实施例与前述实施例的区别之处在于：

本实施例仅具有一个驱动结构；本实施例的扭转轴602位于镜面601沿Y方向的对称轴的左侧，所述扭转轴602的轴线与所述镜面601沿Y方向的对称轴之间具有第一预设间隔，定义所述镜面601沿X方向的尺寸为l₁，则所述第一预设间隔的范围为0-l₁/2。本实施例的第一驱动板604延伸出第一横梁605，经由弹性件603与所述镜面601的边沿相连。

在本实施例中，除了设置了与实施例五相同的静梳齿607和刻蚀通孔606，若所述第一横梁605足够长，还可以增设附加静梳齿607和与之配对的附加动梳齿609，如图6(a)所示。

附加静梳齿608和附加动梳齿609设置在所述第一驱动板604的框架内部，其中附加静梳齿608设置在衬底层上，附加动梳齿609设置在所述第一驱动板604的框架内侧，其排布位置与附加静梳齿608相对应，两者相互交错排布，构成一组新的梳齿结构，从而增加本实施例所述微镜的电极电容，为所述微镜的偏转提供更大的驱动力。

本实施例同实施例五一样在硅衬底层上设置有静梳齿607，通过相同的机理，也为所述微镜的偏转提供了更大的驱动力。

工作时，所述第一驱动板604在静电力作用下发生偏转，并通过所述第一横梁605与所述弹性件603带动所述镜面601发生偏转。由于所述镜面601通过所述扭转轴602与锚点相连，因此，所述第一驱动板604带动所述镜面601偏转时，所述镜面601以所述扭转轴602为轴发生偏转。本实施例通过调整所述第一横梁605的长度和所述扭转轴602的位置，可将所述第一驱动板604的小角度运动，放大为所述镜面601的大角度运动。

可选的，所述第一驱动板604可替换为“山型”驱动梁610，如图6(b)所示。相较于所述第一驱动板604，所述驱动梁610具有更小的质量，更小的面积，从而提高了所述微镜的抗冲击性能，在保持相同的谐振频率的前提下，可采用更细的第一悬臂梁，从而降低了驱动所需的驱动力，在相同的驱动力驱动下更容易达到更大的运动幅度，从而进一步提升了所述镜面601的振动幅度。

在本实施例中，所述微镜的第一驱动板两侧采用平面梳齿结构，在其他实施例中，所述微镜的第一驱动板两侧还可以采用垂直梳齿结构。若所述第一驱动板604两侧排布的梳齿结构为平面梳齿，则所述微镜仅能用于实现谐振操作；若所述第一驱动板604两侧排布的梳齿结构为垂直梳齿，则所述微镜既可以进行谐振操作，也可以进行准静态操作。

实施例七

本实施例提供的具有镜面振幅放大功能的微镜的结构与实施例六提供的微镜的结构相似，如图7所示，本实施例与实施例六的区别之处在于：

本实施例仅具有一个驱动结构；

所述微镜移除了与镜面701相连的扭转轴结构，第一驱动板704经由相对于所述镜面701上下对称分布的两个第一弹性件702与所述镜面701相连。所述第一弹性件702的轴线位于镜面701沿Y方向的对称轴的右侧，所述第一弹性件702的轴线与所述镜面701沿Y方向的对称轴之间具有第二预设间隔，定义所述镜面701沿X方向的尺寸为l₂，则所述第二预设间隔的范围为0-l₂/2。所述镜面701通过两个所述第一弹性件702连接，悬挂在背腔结构的上方。所述镜面701经由第二弹性件703与所述第一锚点705相连。

工作时，所述第一驱动板704通过所述第一弹性件702带动镜面701偏转。由于所述第一弹性件702的连接处较为靠近所述锚点，可将连接处较小的位移，在所述镜面701的远端放大成较大的位移。

实施例八

本实施例展示了本发明所述微镜中所涉及的弹性件的结构。如图8(a)和图8(b)所示，在本实施例中，所述弹性件801不仅可以如图8(a)所示的多个框型弹簧相连接的结构，还可以如图8(b)所示的单个折叠次数不限的折叠梁结构，也可以是其它满足需要的结构。

本实施例还展示了本发明所述微镜中所涉及的悬臂梁的结构。如图8(c)和图8(d)所示，在本实施例中，所述悬臂梁802不仅可以由多个条形杆构成，如图8(c)所示，还可以是H型悬臂梁结构，如图8(d)所示，也可以是其它满足需要的结构。

实施例九

本实施例提供的具有镜面振幅放大功能的微镜的结构与前述实施例提供的微镜的结构不同，具体的，如图9所示，本实施例与前述实施例的区别之处在于：

本实施例所述微镜为二维微镜，其镜面901不仅可在准静态操作下在两个维度内偏转，同时还具有在垂直方向上平动的能力。

优选的，所述微镜由双层SOI晶圆制成。具体的，所述双层SOI晶圆包括第一器件层、第二器件层、第一掩埋层、第二掩埋层和衬底层。所述第一器件层、所述第二器件层、所述第一掩埋层、所述第二掩埋层和所述衬底层之间依次堆叠在一起。其中，所述第一器件层和所述第二器件层的厚度在10～100m之间，所述第一掩埋层和所述第二掩埋层的厚度在0.1～3μm之间，所述衬底层的厚度在100～800μm之间。

如图9所示，所述微镜包括镜面901、弹性件902和四个驱动结构903，四个所述驱动结构903环绕所述镜面901设置，四个所述驱动结构903分别通过所述弹性件902与所述镜面901相连，每个所述驱动结构903具有独立的电势差。

具体的，每个所述驱动结构903包括驱动板9031、悬臂梁9032、锚点9033和固定框架9034，所述驱动板9031和所述锚点9033在所述第二器件层所在平面的投影位于所述固定框架9034内，所述驱动板9031通过所述悬臂梁9032与所述锚点9033相连。

进一步的，每个所述驱动结构903还包括梳齿对结构9035，所述梳齿对结构9035包括包括动梳齿9035a和静梳齿9035b，所述动梳齿9035a分布于所述驱动板9031朝向所述固定框架9034的两侧，所述静梳齿9035b分布于所述固定框架9034上，所述动梳齿9035a与所述静梳齿9035b相互交错分布构成垂直梳齿对。

优选的，所述镜面901、所述弹性件902、所述驱动板9031、所述悬臂梁9032、所述锚点9033和所述动梳齿9035a设置在所述第一器件层上，所述固定框架9034和所述静梳齿9035b设置在第二器件层上。另外，在可能的实施方式中，所述驱动结构903也可以按照实施例四的方案，都位于同一器件层。

进一步的，所述镜面901、所述驱动板9031、所述弹性件902、所述动梳齿9035a和所述悬臂梁9032构成所述微镜的可动结构。

优选的，所述镜面901和每个所述驱动结构903中的所述驱动板9031、所述悬臂梁9032及所述梳齿对结构9035的下方设置有背腔结构。

优选的，所述固定框架9034被电隔离槽904分隔成个电势相互独立的区域，且各区域上均设置有金属焊盘906，并分别对应所述驱动板9031。

进一步的，所述微镜还包括金属层，所述金属层包括金属反射层905和金属焊盘906，所述金属反射层905设置于所述镜面901上，所述金属焊盘906设置于所述锚点9033和所述固定框架9034上。

为了改善所述驱动板9031的空气阻尼，减小所述驱动板9031的质量，在本实施例中，所述驱动板9031上还设置有刻蚀通孔9031a。所述刻蚀通孔9031a通过刻蚀工艺刻蚀形成，其形状、尺寸、数目、排布方式等均可根据实际需要进行设计，并不局限于本实施例所述形状、尺寸、数目、排布方式。

工作时，通过引线(图中未示出)和所述金属焊盘906，将外部电路产生的电信号接入所述微镜。在准静态操作下，所述固定框架9034的四个电势独立的区域分别接入独立的电信号，具有独立的电势。所述微镜的可动结构通过单晶硅形成电互连，接入相同的电信号，具有相同的电势。因此，设置在四块所述驱动板9031两侧的所述梳齿对结构9035具有独立的电势差。通过各所述梳齿对结构9035提供独立的驱动力，分别使四块所述驱动板9031产生独立的偏转，通过控制块所述驱动板9031的偏转，从而实现所述镜面901在二个维度内旋转或在垂直方向上平动。

在本实施例中，所述微镜的镜面振幅放大功能可放大Y轴方向上的偏转幅度，不放大X轴方向上的偏转幅度，从而形成两个机械偏转角度。

此外，相较于现有的二维微镜，本实施例提供的二维微镜不需要设置填充式电隔离槽。因此，本实施例提供的二维微镜功能多样，且制作工序简单，生产成本低。

需要说明的是，本发明所述实施例均为基于梳齿结构的静电驱动式微镜，但是，本发明所述的可实现镜面振幅放大功能的微镜结构(不包括梳齿结构)，同样适用于其他驱动方式，包括：电热驱动、电磁驱动和压电驱动等。

综上，本发明通过实施上述实施例能够达到如下有益效果：

1、本发明提供的具有镜面振幅放大功能的微镜可实现更大的镜面偏转幅度，尤其适合在准静态操作下的微镜偏转；

2、本发明提供的具有镜面振幅放大功能的微镜的主要功能性结构，适用于各种驱动方式的微镜；

3、本发明提供的具有镜面振幅放大功能的微镜同时适用于现有的各种增加镜面振幅的技术方案；

4、本发明提供的具有镜面振幅放大功能的微镜仅需通过传统的刻蚀工艺便可完成制作，涉及的工艺相当成熟稳定，可靠性高，重复性好，可进行大批量制作，可通过现有的设备实现。

5、本发明提供的具有镜面振幅放大功能的微镜既可以进行旋转，也可以在垂直方向上平动。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种具有镜面振幅放大功能的微镜，其特征在于，包括依次设置的衬底层、掩埋层和器件层，所述器件层上设置有镜面、至少一个弹性件和至少一个驱动结构；

所述至少一个驱动结构包括第一驱动结构，所述第一驱动结构包括第一驱动板、第一锚点和至少一个第一悬臂梁；

所述第一驱动板的一端通过所述第一悬臂梁与所述第一锚点相连，所述第一驱动板的另一端通过弹性件与所述镜面相连；

所述第一驱动板能够以所述第一悬臂梁和第一锚点的连接处为偏转轴发生偏转；所述镜面通过扭转轴与第三锚点相连，所述镜面能够以扭转轴的轴线为偏转轴发生偏转；

所述弹性件与所述镜面的连接处到所述第一驱动板的偏转轴的距离大于所述弹性件与所述镜面的连接处到所述镜面的偏转轴的距离；

所述第一驱动板上设置有多个用于减小驱动板运动时的空气阻尼的刻蚀通孔。

2.根据权利要求1所述的具有镜面振幅放大功能的微镜，其特征在于，所述至少一个驱动结构包括两个相对设置的第一固定框架；

所述第一驱动板和所述第一锚点设置于两个所述第一固定框架之间，所述第一驱动板位于所述镜面和所述第一锚点之间；

所述第一驱动结构还包括第一梳齿对结构，

所述第一梳齿对结构包括第一动梳齿和第一静梳齿，所述第一动梳齿分布于所述第一驱动板朝向所述第一固定框架的两侧，所述第一静梳齿分布于所述第一固定框架上，所述第一动梳齿与所述第一静梳齿相互交错分布构成第一平面梳齿对或第一垂直梳齿对。

3.根据权利要求2所述的具有镜面振幅放大功能的微镜，其特征在于，所述至少一个驱动结构还包括第二驱动结构，所述第二驱动结构与所述第一驱动结构关于所述镜面沿Y方向的对称轴相对称，

所述第二驱动结构包括第二驱动板、第二锚点、至少一个第二悬臂梁和两个第二固定框架，两个第二固定框架相对设置，所述第二驱动板和所述第二锚点设置于两个所述第二固定框架之间，所述第二驱动板位于所述镜面和所述第二锚点之间；

所述第二驱动板通过所述第二悬臂梁与所述第二锚点相连，所述第二驱动板通过所述弹性件与所述镜面相连；

所述第二驱动结构还包括第二梳齿对结构，

所述第二梳齿对结构包括第二动梳齿和第二静梳齿，所述第二动梳齿分布于所述第二驱动板朝向所述第二固定框架的两侧，所述第二静梳齿分布于所述第二固定框架上，所述第二动梳齿与所述第二静梳齿相互交错分布构成第二平面梳齿对或第二垂直梳齿对。

4.根据权利要求3所述的具有镜面振幅放大功能的微镜，其特征在于，所述第二驱动板上设置有多个用于减小驱动板运动时的空气阻尼的刻蚀通孔。

5.根据权利要求4所述的具有镜面振幅放大功能的微镜，其特征在于，所述镜面、所述第一驱动板、所述第二驱动板、所述弹性件、所述第一动梳齿、所述第二动梳齿、所述第一悬臂梁和所述第二悬臂梁构成所述微镜的可动结构，所述可动结构、所述第一静梳齿和所述第二静梳齿的下方均设置有背腔结构。

6.根据权利要求5所述的具有镜面振幅放大功能的微镜，其特征在于，所述背腔结构内的底面设置有与所述刻蚀通孔相配合的第三静梳齿，所述第三静梳齿的数量小于或等于所述刻蚀通孔的数量，所述刻蚀通孔能够随着所述第一驱动板和/或所述第一驱动板的运动套入所述第三静梳齿。

7.根据权利要求4所述的具有镜面振幅放大功能的微镜，其特征在于，所述镜面两侧沿Y方向上延伸有扭转轴，所述扭转轴与所述镜面沿Y方向的对称轴之间具有预设间隔，所述扭转轴的端部设置有第三锚点，所述第一锚点、所述第二锚点和所述第三锚点的周围均设置有电隔离槽。

8.根据权利要求1所述的具有镜面振幅放大功能的微镜，其特征在于，所述弹性件由多个框型弹簧相连而成或所述弹性件由多个折叠梁相连而成。

9.一种具有镜面振幅放大功能的微镜，其特征在于，包括依次设置的第一器件层、第一掩埋层、第二器件层、第二掩埋层和衬底层，

所述第一器件层上设置有镜面、至少一个弹性件和至少一个驱动结构，所述至少一个驱动结构包括第一驱动结构，所述第一驱动结构包括第一驱动板、第一锚点和至少一个第一悬臂梁；

所述第一驱动板的一端通过所述第一悬臂梁与所述第一锚点相连，所述第一驱动板的另一端通过弹性件与所述镜面相连；

所述第一驱动板能够以所述第一悬臂梁和第一锚点的连接处为偏转轴发生偏转；所述镜面通过扭转轴与第三锚点相连，所述镜面能够以扭转轴的轴线为偏转轴发生偏转；

所述弹性件与所述镜面的连接处到所述第一驱动板的偏转轴的距离大于所述弹性件与所述镜面的连接处到所述镜面的偏转轴的距离；

所述第一驱动板的下方设置有背腔结构；

所述第一驱动板上设置有多个用于减小驱动板运动时的空气阻尼的刻蚀通孔。

10.根据权利要求9所述的具有镜面振幅放大功能的微镜，其特征在于，所述第一驱动板上设置有动梳齿，所述背腔结构内的侧壁上设置有与动梳齿相配合的静梳齿，所述动梳齿与所述静梳齿相互交错分布构成垂直梳齿对。

11.根据权利要求9所述的具有镜面振幅放大功能的微镜，其特征在于，所述背腔结构内的底面还设置有与所述刻蚀通孔相配合的静梳齿，所述静梳齿的数量小于或等于所述刻蚀通孔的数量，所述刻蚀通孔能够随着所述第一驱动板的运动套入所述静梳齿。

12.一种具有镜面振幅放大功能的微镜，其特征在于，包括镜面、弹性件和多个驱动结构，多个所述驱动结构环绕所述镜面设置，多个所述驱动结构分别通过所述弹性件与所述镜面相连，每个所述驱动结构具有独立的电势差；

所述驱动结构包括驱动板、锚点和至少一个悬臂梁；

所述驱动板的一端通过所述悬臂梁与所述锚点相连，所述驱动板的另一端通过弹性件与所述镜面相连；

所述驱动板能够以所述悬臂梁和锚点的连接处为偏转轴发生偏转；所述镜面通过扭转轴与第三锚点相连，所述镜面能够以扭转轴的轴线为偏转轴发生偏转；

所述弹性件与所述镜面的连接处到所述驱动板的偏转轴的距离大于所述弹性件与所述镜面的连接处到所述镜面的偏转轴的距离；

所述驱动板上设置有多个用于减小驱动板运动时的空气阻尼的刻蚀通孔。

13.根据权利要求12所述的具有镜面振幅放大功能的微镜，其特征在于，所述微镜由依次设置的第一器件层、第一掩埋层、第二器件层、第二掩埋层和衬底层组成，

每个所述驱动结构还包括固定框架，其中所述镜面、所述弹性件、所述驱动板、所述锚点和所述悬臂梁位于所述第一器件层，所述驱动板通过所述悬臂梁与所述锚点相连；

所述固定框架设置于第二器件层上，所述驱动板和所述锚点在所述第二器件层所在平面的投影位于所述固定框架内。

14.根据权利要求13所述的具有镜面振幅放大功能的微镜，其特征在于，每个所述驱动结构还包括梳齿对结构，所述梳齿对结构包括动梳齿和静梳齿，所述动梳齿分布于所述驱动板朝向所述固定框架的两侧，所述静梳齿分布于所述固定框架上，所述动梳齿与所述静梳齿相互交错分布构成垂直梳齿对。

Images