CN116256890A - 一种垂直梳齿驱动的三维mems微镜 - Google Patents

一种垂直梳齿驱动的三维mems微镜 Download PDF

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CN116256890A CN202211738957.7A CN202211738957A CN116256890A CN 116256890 A CN116256890 A CN 116256890A CN 202211738957 A CN202211738957 A CN 202211738957A CN 116256890 A CN116256890 A CN 116256890A
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Abstract

本发明公开了一种垂直梳齿驱动的三维MEMS微镜,该微镜结构,包括表面有一层金属薄膜的微镜、与微镜相连的折叠梁、与折叠梁相连的扭转梁、与扭转梁相连的四个垂直梳齿驱动器;驱动器包括中间轴、两个支撑梁、一组垂直梳齿组和另一组垂直梳齿组,两组垂直梳齿组的梳齿排列方式不同。本发明在实现微镜双轴扭转驱动的基础上,还实现了平面外的垂直方向的上下运动;同时,该结构还可以降低驱动电压、增大驱动角度,有效提高驱动效率,并实现高速驱动;本发明通过将两片硅晶圆键合实现了该三维MEMS微镜结构,同时利用自对准技术实现了高精度的垂直梳齿结构,提高了三维MEMS微镜的性能。

Description

一种垂直梳齿驱动的三维MEMS微镜
技术领域
本发明涉及微机电技术领域,特别涉及一种垂直梳齿驱动的三维MEMS微镜。
背景技术
微机电系统(MEMS,Micro-Electro Mechanical System)技术是一种加工微小器件的技术,MEMS加工的微小器件的尺寸一般在微米到毫米量级。MEMS器件具有微型化、集成化、可批量生产、成本低等优点。MEMS微镜是利用微机电加工技术,将微反射镜与MEMS驱动器集成在一起的光学MEMS器件。相较于传统的扫描镜,MEMS微镜具有体积小、扫描模式多、准确度高、适合大规模量产、成本低等优点。目前,MEMS微镜已广泛应用于激光雷达、激光微投影仪、激光打印机、医疗成像等领域。传统的MEMS微镜一般为平面内的运动,但随着电信和生物医学等领域中光学应用的发展,MEMS微镜平面外的运动模式也具有很大的发展价值。现阶段对MEMS微镜平面外的运动模式的研发较少,如何设计一款三维MEMS微镜的垂直梳齿结构,是现阶段需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种垂直梳齿驱动的三维MEMS微镜,该微镜可以实现平面外运动,并且相较于一般的有框架式结构的微镜,还实现了垂直方向的上下振动;在不改变芯片面积的情况下,通过改进驱动器的排布方式和梳齿的形状,增加梳齿对数,使得梳齿排布更加紧密,降低驱动电压,提高驱动效率。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种垂直梳齿驱动的三维MEMS微镜,包括表面有一层金属薄膜的正八边形微镜、与微镜相连的折叠梁、与折叠梁相连的扭转梁、四个环绕中间微镜一周,并相互垂直排列的双向垂直梳齿静电驱动器;驱动器包括中间轴、两个支撑梁和两组垂直梳齿组,并且两组梳齿组的梳齿的排列方式不同;中间轴的厚度与器件层的厚度相同,微镜的镜子、支撑梁、折叠梁和扭转梁的厚度与梳齿的厚度相同,并且微镜的镜面、折叠梁、扭转梁、支撑梁和上梳齿的上表面均处于同一上平面。
静电驱动方式需要对MEMS微镜芯片进行分区域供电,驱动器周围的沟槽结构,很好地实现了MEMS微镜的供电隔离;驱动器周围有供电电极,单个驱动器对应的电极有4个;其中,两个电极接地并为与中间轴相连的活动梳齿供电,另外两个电极上施加两个驱动电压分别为两组梳齿组中的固定梳齿供电。
双向垂直梳齿驱动器在单一轴向有两组,分别排布在微镜两边;单一轴向的两个驱动器可以产生两种微镜驱动模式:微镜垂直上下运动、微镜沿单轴方向扭转。
三维垂直梳齿驱动的MEMS微镜结构的加工工艺,包括如下步骤:
S1:两个硅晶圆的静电键合;
S2:键合后硅晶圆的背部干法刻蚀;
S3:在硅晶圆正面先制备一层氧化层掩膜,氧化层掩膜刻蚀完成后,再在氧化层掩膜上制备一层光刻胶掩膜,并实现氧化层掩膜与光刻胶掩膜的自对准;
S4:两次正面干法刻蚀;
S5:为微镜的镜面及电极部分溅射金属层;
步骤S1中包括两片硅晶圆,一片用来做器件层,一片用来做衬底层;对两片硅晶圆分别进行氧化、光刻、刻蚀、键合等步骤;
步骤S2中对键合后的硅晶圆结构进行背部刻蚀,刻蚀出腔体,为微镜的可动结构提供活动空间;
步骤S3中包括两层不同材料的正面掩膜的制备,先制备一层以氧化层作为材料的掩膜,氧化层掩膜刻蚀完成后再在氧化层掩膜上制备一层以光刻胶作为材料的掩膜;并利用自对准技术实现氧化层和光刻胶掩膜的自对准;
步骤S4中包括两次正面刻蚀,第一次正面刻蚀步骤刻蚀出部分沟槽隔离结构和梳齿间隙,第二次刻蚀出下梳齿,以及将沟槽隔离结构和梳齿间隙完全刻穿;
步骤S5中包括硬掩膜制备和金属溅射两个步骤,硬掩膜制备采用干法刻蚀和湿法腐蚀相结合的方式,硬掩膜加工完成后,将硬掩膜罩在经过步骤S4加工完成的微镜结构正面,进行金属溅射步骤;
经过上述步骤,垂直梳齿驱动的三维MEMS微镜加工完成。
本发明的有益效果为:本方案设计了一款三维MEMS微镜的垂直梳齿结构,可以实现MEMS微镜平面外的运动,平面外的运动是通过三维MEMS微镜的垂直梳齿结构实现的,垂直梳齿结构即梳齿不在同一平面,分为上梳齿和下梳齿,上下梳齿交错排布。垂直梳齿结构的加工包括多次刻蚀,形成厚度不同的多层梁结构。相较于传统的二维MEMS微镜一般只能沿x轴和y轴扭转的运动模态,本发明涉及的三维MEMS微镜还增加了沿Z轴上下振动的模态。
此外,垂直梳齿对在驱动前就有重叠部分,可以降低偏置电压;通过改变梳齿的形状,可以提高梳齿密度,使得梳齿排布更为紧密,降低驱动电压。
附图说明
图1a是本发明垂直梳齿驱动的三维MEMS微镜结构的俯视图;
图1b是本发明垂直梳齿驱动的三维MEMS微镜的倾斜梳齿的俯视图;
图1c是本发明三维MEMS微镜梳齿对的结构示意图;
图2a是本发明三维MEMS微镜实现微镜偏转的结构示意图;
图2b是本发明三维MEMS微镜实现微镜偏转的简化示意图;
图2c是本发明三维MEMS微镜实现微镜垂直振动的结构示意图;
图2d是本发明三维MEMS微镜实现微镜垂直振动的简化示意图;
图3a-3z是本发明三维MEMS微镜加工方法的流程图;
图4是本发明图3a-3z所用材质的说明图。
附图标记:1、微镜;2、折叠梁;3、扭转梁;4、双向驱动器;5、中间轴;6、支撑梁;7、垂直梳齿组;8、梳齿组二;A、硅晶圆A;B、硅晶圆B;C、硅晶圆C。
具体实施方式
以下所述仅是本发明的优选实施方式,保护范围并不仅局限于该实施例,凡属于本发明思路下的技术方案应当属于本发明的保护范围。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“底部”和“顶部”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
本发明设计了一种垂直梳齿驱动的三维MEMS微镜,如图1a,包括一个正八边形、表面有一层铝薄膜、背面有桁架结构的微镜、折叠梁、扭转梁和四个双向垂直梳齿静电驱动器;四个驱动器分别环绕中间微镜一周,相互垂直排布,并且为非对称式结构,即微镜的中心线位置并不在驱动器的中间位置;这种环形非对称式的排布方式可以在不改变芯片面积的前提下,增加驱动器的长度,从而增加梳齿对数;梳齿对数的增加,可以适当降低驱动器的驱动电压,增大驱动器的偏转角度,从而提高驱动器的驱动效率。
三维MEMS微镜的单个驱动器包括中间轴、两个支撑梁和两组排列方式不同的梳齿组;中间轴两侧连接着交错排列且有重叠的活动梳齿,支撑梁与上梳齿处于同一上平面,并且厚度相同;微镜的梳齿为倾斜梳齿,即梳齿的横截面为直角梯形,如图1b;所述倾斜梳齿在相同的芯片面积下,实现了梳齿对数的增加,提高了驱动效率。
单个驱动器上有两组排列方式不同的梳齿组,梳齿对结构图如图1c;其中,一组梳齿组的排列方式为与中间轴连接的活动梳齿组左边为下梳齿、右边为上梳齿,固定梳齿组左边为上梳齿,右边为下梳齿,另一组梳齿组的排列方式为活动梳齿组左边为上梳齿、右边为下梳齿,固定梳齿组左边为下梳齿,右边为上梳齿;同时,微镜上有电隔离结构,可以实现不同区域之间独立供电;单个驱动器对应的电极有四个,其中,两个电极接地并为与中间轴相连的活动梳齿供电,另外两个电极上施加两个驱动电压分别为两组梳齿组中的固定梳齿供电;当给梳齿对施加驱动后,即固定梳齿施加驱动电压,活动梳齿接地,活动梳齿两侧受到方向相反的静电引力,产生方向相反的垂直位移,带动整个驱动器可动部分扭转,单个驱动器可以产生两种不同方向的旋转。
静电驱动的原理是分别给上下梳齿组供电,在上下梳齿之间产生静电引力,静电引力使得上下梳齿之间的重叠面积有增大的趋势,动梳齿在静电引力的作用下,产生垂直位移,进而引起驱动器中间轴的扭转,进一步带动与之相连的扭转梁的弯曲,进而拉动镜面,引起镜面的偏转。重叠面积的微分公式为:
Figure BDA0004033435310000061
其中,r1是动梳齿末端与驱动器中心转轴中线的垂直距离,r2是定梳齿与驱动器中心转轴中线的垂直距离;dθ是动梳齿偏转角度的微分。通过重叠面积的微分可以计算出驱动器一侧的电容变化:
Figure BDA0004033435310000062
其中,ε0为空气的介电常数,d为动梳齿和定梳齿之间间隙的垂直距离;一对梳齿之间的静电驱动力公式为:/>
Figure BDA0004033435310000063
其中,V为驱动器定梳齿上施加的驱动电压,动梳齿接地,dy为动梳齿移动的垂直距离的微分,与dθ的关系为:dy=r1·dθ;因此,驱动力公式进一步整理为:/>
Figure BDA0004033435310000071
驱动器中心轴两边都有梳齿组,因此,电容的变化是双倍的,双边电容的变化为:
Figure BDA0004033435310000072
驱动器的转矩为:/>
Figure BDA0004033435310000073
其中,N为驱动器中一组梳齿组中梳齿对的个数;垂直梳齿驱动器支撑梁的刚度公式为:/>
Figure BDA0004033435310000074
其中,k1为与b/a比值有关的数值因子,b为支撑梁横截面的长边,a为支撑梁横截面的短边,l为支撑梁的长度,G为硅材料的剪切模量;垂直梳齿驱动器的扭转角度计算公式为:/>
Figure BDA0004033435310000075
微镜的偏转角度与垂直梳齿驱动器的偏转角度成比例关系:
Figure BDA0004033435310000076
其中,d1为垂直梳齿驱动器的中线到折叠梁中线的垂直距离,d2为微镜中心到折叠梁中线的垂直距离。
当所述三维MEMS微镜结构处于动态驱动模式时,驱动电压为一个偏置电压上叠加一个交流电压,并且在单个驱动器上施加的两个驱动电压的相位相差180°,这样的驱动电压施加方式可以将驱动力与驱动电压的关系由F-v2转化为线性关系;以正弦信号为例,假设单个驱动器上的一个驱动电压为:v1=U0+u1 sinωt,其中,U0为直流偏置电压,u1为交流小信号幅值,ω为交流小信号的频率;则驱动器上的另一个驱动电压为:v1=U0-u1sinωt;动态驱动模式下的驱动力合力的公式为:
Figure BDA0004033435310000081
代入驱动电压的计算公式,得到:/>
Figure BDA0004033435310000082
驱动力与驱动电压的关系呈线性关系。
x轴上的两个驱动器以相同方向旋转时,会带动微镜绕着y轴产生偏转,如图2a-2b;同样地,y轴上的两个驱动器以相同方向旋转时,会带动微镜绕着x轴产生偏转。
同一轴线的两个驱动器以相反方向旋转时,会带动微镜产生沿Z轴的上下振动,如图2c-2d。
当微镜单一轴向的两个驱动器产生垂直方向的振动模式,这一轴向不能再产生偏转的驱动模式,这是由驱动器的结构及其排布方式决定的;因此,微镜最多只能由两个轴向的耦合;根据微镜两个轴上的工作频率的不同,可以将所述结构的工作模态分为三类:
(1)、点对点式扫描(准静态扫描)模式
这种工作模式下,微镜的两个轴向的工作频率均位于从直流位置到某些较低频率的带宽范围内,远远低于共振频率;因此,微镜可以保持在一个固定的位置,或者匀速转动、平动,或者双轴耦合用以绘制矢量图形;
(2)、混合模式
这种工作模式下,微镜的一个轴工作在准静态模式,另一个轴工作在共振模式;共振轴的共振频率在KHz量级,称为快轴,准静态轴的频率较低,一般为几十Hz,称为慢轴;
(3)、共振模式
这种工作模式下,微镜的两个轴上的驱动器均工作在共振频率峰值附近;微镜的两个轴均高速运行,可以产生较大的偏转角度,微镜的二维运动可以绘制李萨如图形。
垂直梳齿驱动的三维MEMS微镜的具体加工步骤包括:
a、两个硅晶圆的静电键合;
b、键合后硅晶圆的背部干法刻蚀;
c、在硅晶圆正面先制备一层氧化层掩膜,氧化层掩膜刻蚀完成后,再在氧化层掩膜上制备一层光刻胶掩膜,并实现氧化层掩膜与光刻胶掩膜的自对准;
d、两次正面干法刻蚀;
e、为微镜的镜面及电极部分溅射金属层;
步骤a中的两片硅晶圆分别经过正面刻蚀、背面刻蚀以及静电键合等加工步骤制成,具体步骤包括:
S1:硅晶圆A厚度420um,氧化层厚度2μm,硅晶圆A用作衬底层;硅晶圆B厚度420um,氧化层厚度1μm,硅晶圆B用作器件层;
S2:双面涂胶,在硅晶圆A的划片道光刻对准标记,如图3a;
S3:腐蚀硅晶圆A背面的氧化层,并用KOH溶液在硅晶圆A背面腐蚀出对准标记,腐蚀深度2μm,如图3b;
S4:去除硅晶圆A表面的光刻胶,如图3c;
S5:对硅晶圆B进行第一次光刻操作,如图3d;光刻的具体步骤包括:给硅晶圆B双面均涂覆光刻胶,然后经曝光、显影、烘干等一系列光刻步骤,在硅晶圆B背面的氧化层形成光刻胶掩膜,曝光对应的部分为三维MEMS微镜结构的上梳齿部分;为了实现高性能的垂直梳齿结构,曝光部分也就是之后将被刻蚀的部分要比实际梳齿的宽度宽1~2μm,为对准过程中可能产生的误差留出裕度;腐蚀氧化层,腐蚀深度1μm,刻蚀到硅晶圆B器件层的硅露出来,去除硅晶圆B表面的光刻胶;
S6:利用干法刻蚀刻蚀硅晶圆B的背面,刻蚀深度为15μm,对应三维MEMS微镜结构后面的桁架结构,如图3e;
S7:对硅晶圆B进行第二次光刻,如图3f;
S8:利用干法刻蚀刻蚀硅晶圆B的背面,刻蚀深度为20μm,如图3g,对应三维MEMS微镜结构的上梳齿结构,并将中间的微镜和微镜背面的桁架刻蚀到预期厚度;第二次光刻步骤要注意与第一次光刻在硅晶圆B背面留下的对准标记进行对齐操作;
S9:腐蚀硅晶圆B的氧化层,如图3h;
S10:键合硅晶圆A和硅晶圆B,键合面为硅晶圆A的正面和硅晶圆B的背面,键合方式为对准键合,注意要将硅晶圆A和硅晶圆B上的对准标记对齐;将键合后的结构用KOH溶液腐蚀,正面减薄至50μm,用于加工三维MEMS微镜的硅晶圆制备完成,如图3i;
步骤b对键合好的硅晶圆进行背部刻蚀操作:
S11:减薄后的结构背面厚涂一层光刻胶,然后经曝光、显影、烘干等一系列光刻步骤,在结构背面形成光刻胶掩膜;腐蚀硅晶圆背面的氧化层,再利用干法刻蚀,将硅晶圆的衬底层刻穿,刻蚀深度为420μm,刻蚀出衬底层硅中的腔体,为三维MEMS微镜结构的可动结构提供足够的活动空间,同时减小三维MEMS微镜的阻尼,如图3j;
S12:去除硅晶圆背面的光刻胶,如图3k;
步骤c中制备了正面氧化层掩膜及光刻胶掩膜,具体步骤包括:
(1)、正面光刻的氧化层掩膜
首先要保证氧化层掩膜与硅晶圆背面的对准标记对齐,硅晶圆背面的对准标记对应着键合面内被掩埋起来的器件层的结构特征;正面光刻的氧化层掩膜保护硅晶圆器件层的上梳齿部分,但是保护部分宽度应该比上梳齿宽度宽1~2μm;通过对硅晶圆进行两次正面刻蚀,形成了三维MEMS微镜结构中的垂直梳齿结构;为实现高性能的垂直梳齿结构,氧化层掩膜与光刻胶掩膜要实现高精度对准;因此,在制备氧化层掩膜时,要适当留出对准误差的裕度,保证经过后续操作,可以实现两层掩膜的高精度对齐;
制备正面光刻的氧化层掩膜的具体步骤包括:
S13:在经过步骤b加工的硅晶圆上表面利用低压化学气相沉积工艺沉积一层氧化硅薄膜,氧化层厚度为1μm,如图3l;
S14:在硅晶圆上表面旋涂一层光刻胶,对硅晶圆进行曝光、显影、烘干等光刻步骤,随后进行一步正面干法刻蚀,刻蚀暴露出来的氧化层,刻蚀深度为1μm,即刻蚀至硅晶圆的器件层的硅暴露出来,清洗硅晶圆表面的光刻胶;经过上述步骤,第一次正面刻蚀对应的氧化层掩膜制备完成,如图3m;
(2)、正面光刻的光刻胶掩膜
这一层掩膜要与氧化层掩膜和硅晶圆的对准标记对齐,光刻胶掩膜保护上梳齿和下梳齿均不被刻蚀,露出梳齿间隙部分;并且,光刻胶掩膜上的图案特征与微镜上的结构特征完全相同;
制备正面光刻的光刻胶掩膜的具体步骤包括:
S15:给完成步骤(1)操作后的硅晶圆旋涂一层光刻胶,经过曝光、显影、烘干等光刻步骤,完成光刻胶掩膜的制备;这一层光刻胶掩膜的结构特征为最终三维MEMS微镜结构的准确特征,如图3n;
S16:对硅晶圆进行氧化层刻蚀,这一步骤可以去除下层的氧化层掩膜相较于上层的光刻胶掩膜多出来的部分,实现两层掩膜的自对准,如图3o;
经过上述步骤,正面刻蚀的两层掩膜制备完成;
结合前面制备键合后的硅晶圆的步骤,三维MEMS微镜制备过程中一共利用了六张掩膜版进行加工,具体包括:一张硅晶圆A的背面对准标记掩膜、两张硅晶圆B的背面掩膜、一张键合后的硅晶圆的背面掩膜,两张键合硅晶圆的正面掩膜;
步骤d中的正面刻蚀分两次进行,具体步骤包括:
S17:第一次正面刻蚀,采用深反应离子刻蚀(DRIE刻蚀),为防止第二次正面刻蚀完成后,因刻蚀不彻底导致梳齿黏连,刻蚀深度增加了2μm,刻蚀深度为32μm,如图3p;
S18:去除硅晶圆表面的光刻胶掩膜,暴露出氧化层掩膜,如图3q;
S19:对硅晶圆进行第二次正面刻蚀,第二次正面刻蚀仍然采用DRIE刻蚀,刻蚀深度为20μm,如图3r;
S20:接着去除硅晶圆表面的氧化层掩膜,如图3s;
经过上述步骤,三维MEMS微镜结构硅微加工步骤完成;
步骤e中的溅射金属层需要借助硬掩膜(ShadowMask)进行,硬掩膜是一片具有溅射金属图形特征的单晶硅晶圆,加工硬掩膜的具体步骤包括:
S21:用于制备硬掩膜的硅晶圆C厚度为320μm,在硅晶圆C背面旋涂一层光刻胶,经过曝光、显影、烘干等一系列光刻步骤在硅晶圆C的背面形成一层光刻胶掩膜,硅晶圆C背面图案化的结构要比硅晶圆C实际的特征结构的尺寸大2~3μm;
S22:对硅晶圆C进行背部干法刻蚀,如图3t;
S23:去除硅晶圆表面的光刻胶,并在硅晶圆C表面利用低压化学气相沉积工艺生长一层1μm厚的氧化层,如图3u;
S24:对硅晶圆C进行正面光刻,如图3v;
S25:腐蚀硅晶圆C正面的氧化层,并去除硅晶圆C表面的光刻胶,如图3w;
S26:用KOH溶液对硅晶圆C进行湿法腐蚀,如图3x;
S27:腐蚀硅晶圆C表面的氧化层,经过上述步骤得到用于溅射金属层的硬掩膜,如图3y;
S28:将硬掩膜放置在经过硅微加工的三维MEMS微镜结构上面,就可以进行溅射金属操作,溅射金属材质为铝,溅射区域为微镜表面和电极,如图3z;
经过溅射工艺后,垂直梳齿驱动的三维MEMS微镜结构全部加工完成。
以上所述的具体实施例,对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,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 (6)

1.一种垂直梳齿驱动的三维MEMS微镜,其特征在于,包括一个正多边形的微镜(1),所述微镜表面设有一层金属薄膜,所述微镜背面有桁架、与微镜相连的折叠梁(2)、与折叠梁相连的扭转梁(3)、四个双向垂直梳齿静电驱动器(4),所述双向垂直梳齿静电驱动器包括中间轴(5)、两个支撑梁(6)以及两组排列方式不同的梳齿组,两组所述梳齿组均包括活动梳齿组和固定梳齿组,所述活动梳齿组与中间轴连接,其中一组所述梳齿组的排列方式为活动梳齿组左边为下梳齿、右边为上梳齿,固定梳齿组左边为上梳齿、右边为下梳齿(7),另一组所述梳齿组的排列方式为活动梳齿组左边为上梳齿、右边为下梳齿,固定梳齿组左边为下梳齿、右边为上梳齿(8),所述微镜、折叠梁、扭转梁、支撑梁的厚度均与梳齿的厚度相同,并且微镜、折叠梁、扭转梁、支撑梁和上梳齿的上表面均处于同一上平面。
2.根据权利要求1所述的一种垂直梳齿驱动的三维MEMS微镜,其特征在于,所述双向垂直梳齿静电驱动器设有电隔离结构和若干电极,所述电隔离结构用于为两组梳齿组独立供电,单个所述双向垂直梳齿静电驱动器对应连接有四个电极,其中两个所述电极用于接地,并为与中间轴相连的活动梳齿供电,另外两个所述电极上连接有驱动电压,并为固定梳齿供电。
3.根据权利要求1所述的一种垂直梳齿驱动的三维MEMS微镜,其特征在于,所述双向垂直梳齿静电驱动器为可以实现顺时针和逆时针两个方向扭转的驱动器,单个所述双向垂直梳齿静电驱动器内的两组梳齿组分别为垂直梳齿组和梳齿组二,所述垂直梳齿组的结构对应着驱动器顺时针的扭转方向,梳齿组二的结构对应着驱动器逆时针的扭转方向。
4.根据权利要求1所述的一种垂直梳齿驱动的三维MEMS微镜,其特征在于,四个所述双向垂直梳齿静电驱动器分别环绕中间微镜设置,四个所述双向垂直梳齿静电驱动器相互垂直排布,并且为非对称式结构,所述微镜的中心线位置不在四个所述双向垂直梳齿静电驱动器的中间位置。
5.根据权利要求1所述的一种垂直梳齿驱动的三维MEMS微镜,其特征在于,所述梳齿组中的每对上下梳齿对之间都有交叠,以减小偏置电压,且梳齿为倾斜梳齿。
6.一种垂直梳齿驱动的三维MEMS微镜的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:将两个硅晶圆通过静电键合;
S2:在键合后硅晶圆的背部通过干法进行刻蚀;
S3:在硅晶圆的正面制备两层不同材料的掩膜,并实现两层不同材料的掩膜的自对准;
S4:在硅晶圆的正面进行两次干法刻蚀;
S5:溅射金属层制作微镜的镜面和电极。
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