CN1467521A - 微镜单元及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

微镜单元包含带有镜部分的运动件、框架以及连接运动件与框架的扭杆。运动件、框架和扭杆集成制作在材料衬底上。框架含有比运动件厚的部分。

Description

微镜单元及其制作方法
技术领域
本发明涉及到微镜单元及其制作方法。微镜单元是加在例如光开关器件中的元件，后者是在多路光纤间或在光盘驱动器中切换光路的，光盘驱动器在光盘上记录数据和/或重现所记录的数据。
背景技术
近年来，光通讯技术广泛地用于各个领域。在光通讯中，光纤起着光信号传输媒体的作用。当通过一路指定光纤的光信号被切换至另一路光纤时，一般使用所谓的光开关器件。为实现高质量的光通讯，光开关器件在开关动作时必须有高容量、高速和高可靠性。有鉴于此，由微机械技术制作的微镜单元作为加入光开关器件的开关元件，引起了人们的注意。微镜单元能进行开关操作而无须在光开关器件的输入侧光路与输出侧光路间将光信号转换为电信号。
微镜单元被公开在，例如，日本专利公开4-343318号和11-52278号中。此外，使用微机械技术制作微镜单元的光开关器件公开在文章“MEMS Components for WDM Transmission System”(OpticalFiber Communication[OFC]2002，PP.89-90)等中。
图21概括了一种普通的光开关器件500。光开关器件500包含一对微镜阵列501、502，输入光纤阵列503，输出光纤阵列504和多个微透镜505、506。输入光纤阵列503包含预定数目的输入光纤503a。微镜阵列501备有同样多个微镜单元501a，每个对应于一路输入光纤503a。同样，输出光纤阵列504包含预定数目的输出光纤504a。微镜阵列502也备有同样多个微镜单元502a，每个对应于一路输出光纤504a。每个微镜单元501a、502a都有一个反射光的镜面。此镜面的取向是可以控制的。每个微透镜505对着相应的输入光纤503a的一端。同样，每个微透镜506也对着相应的输出光纤504a的一端。
在传输光信号时，来自输入光纤503a的光L1分别通过相应的微透镜505变成彼此平行的光进入微镜阵列501。光L1分别被其相应的微镜单元501a反射而向微镜阵列502偏转。此时，微镜单元501a的镜面是先取预定的方向，使光L1直接进入其各自所需的微镜单元502a。然后光L1在微镜单元502a上被反射而向输出光纤阵列504偏转。此时，微镜单元502a的镜面是先取预定的方向，使光L1直接进入其各自所需的输出光纤504a。
正如所述，按照光开关器件500，来自输入光纤503a的光L1，由于微镜阵列501、502的偏转而到达所需的输出光纤504a。换言之，给定的输入光纤503a以一一对应的关系与输出光纤504a相连。按照这种安排，适当地改变微镜单元501a、502a的偏转角度就可实现开关功能，使光L1能偏转入不同的输出光纤504a。
图22概括了另一种普通的光开关器件600。光开关器件600包含微镜阵列601、固定的镜602、输入-输出光纤阵列603、和多个微透镜604。输入-输出光纤阵列603包含预定数目的输入光纤603a和输出光纤603b。微镜阵列601包含同样多个微镜单元601a，每个对应于光纤603a、603b中的一路。每个微镜单元601a都有反射光的镜面，镜面的方向是可控的。每个微透镜604对着光纤603a、603b中相应一路光纤的一端。
在传输光信号时，来自输入光纤603a的光L2通过相应的微透镜604，对着微镜阵列601。然后光L2被相应的第一微镜单元601a反射，偏转至固定的镜602上而被其反射，进入相应的第二微镜单元601a。此时，第一微镜单元601a的镜面先取预定的方向来对着光L2，使L2进入预定的一个微镜单元601a。然后，光L2在第一微镜单元601a被反射而偏转至输入-输出光纤阵列603。此时，第二微镜单元601a的镜面先取预定的方向来对着光L2，使L2进入预定的输出光纤603b之一。
正如所述，按照光开关器件600，来自输入光纤603a的光L2，因被微镜阵列601和固定的镜602偏转而到达所需的输出光纤603b。换言之，给定的输入光纤603a以一一对应的关系与输出光纤603b相连。按照这种安排，适当地改变第一和第二微镜单元601a的偏转角度就可实现开关功能，使光L2能偏转入不同的输出光纤603b。
图23是一种用于光开关器件500、600的普通微镜单元700的部分透视图，有些部分未示出。微镜单元700包含镜式部分710其上表面为镜面(未示出)、内框720和外框730(部分未示出)，每个都与梳状电极集成在一起。具体说来，镜式部分710的一对端面上分别制作有一对梳状电极710a、710b。在内框720中，一对梳状电极720a、720b向内伸出，对应于梳状电极710a、710b。另外，一对梳状电极720c、720d向外伸出。在外框730中，一对梳状电极730a向内伸出，对应于梳状电极720c、720d。镜式部分710与内框720由一对扭杆740彼此相连。内框720与外框730也由一对扭杆750彼此相连。这对扭杆740为镜式部分710提供了转轴，使之对内框20转动。这对扭杆750为内框720以及相关的镜式部分710提供了转轴，使之对外框730转动。
按照上述安排，在微镜单元700中，一对梳状电极，如梳状电极710a和梳状电极720a，彼此相向靠近以产生静电力，并在不施加电压时取图24A所示位置，即假定一个电极为下位，另一个电极为上位。当施加电压时，如图24B所示，梳状电极710a被拉向梳状电极720a从而使镜式部分710转动。更具体地讲，在图23中，当梳状电极710a带正电荷而梳状电极720a带负电荷时，镜式部分710绞动扭杆740而沿M1方向转动。另一方面，当梳状电极720c带正电荷而梳状电极730a带负电荷时，内框720绞动扭杆750而沿M2方向转动。
作为一种常规方法，微镜单元700可由SOI(绝缘体上的硅)晶片来制作，这种晶片是在硅层间夹有一绝缘层。具体说来，首先，如图25A所示，晶片800被制作为层状结构，包含第一硅层801、第二硅层802、以及夹于这些硅层间的绝缘层803。其次，如图25B所示，用预定掩模对第一硅层801进行各向异性腐蚀以形成镜式部分710、扭杆140、梳状电极710a和要在第一硅层801上制作的其他件。接下来，如图25C所示，用预定掩模对第二硅层802进行各向异性腐蚀以形成梳状电极720a和要在第二硅层802上制作的其他件。注意，为简化作图起见，图25A-25C的每个都只给出一个剖面图，每个图都包含多个取自晶片800不同部分的剖面。
然而，按照上述的常规制作方法，晶片800的厚度直接反映着微镜单元700的厚度。具体说来，微镜单元700的厚度是与用来制作微镜单元的晶片800厚度相同的。为此，按照常规的方法，材料晶片800的厚度必须与要制作的微镜单元700的厚度相同。这就意味着，如果微镜单元700要做得薄就必须使用同样厚度的晶片800。例如，考虑制作镜面尺寸为100-1000μm的微镜单元700的情形。考虑到整个运动件包括镜式部分710和内框720的质量，综合考虑运动件的运动量，实现运动量所需的梳状电极尺寸等，才能确定所需的运动件或微镜单元700的厚度。对于这一特殊情形，所需厚度为100-200μm。结果，为制作具有这样厚度的微镜单元700，就要使用100-200μm厚的晶片800。
按照该常规的方法，为了制作薄的微镜单元700，必须使用相应薄的晶片800。这意味着，晶片800直径越大，越难操作。例如，取微镜单元700制作在厚200μm、直径6吥嫉SOI晶片800的情形。经常，晶片800在制作过程中途破碎。在形成图25B所示第一硅层801上的预定构件后，晶片800的强度降低，使在第二硅层802上进行加工时特别难于操作晶片。由于操作的困难，已如所述，晶片800的厚度限制了晶片平表面的尺寸。而且，对晶片平表面尺寸的限制也限制了微镜阵列芯片的制作。具体说来，当微镜阵列芯片是在单个衬底上以阵列图案形成多个微镜单元来制作时，阵列的尺寸就有了限制。
图26表示微镜单元700安装在引线衬底上。图中，微镜单元700表示沿图23的XXVI-XXVI线截取的剖面。按照图23的常规微镜单元700，运动件包括镜式部分710和内框720与外框730具有同样的厚度。为此，当微镜单元700装在引线衬底810上时，为使运动件正确运动，如图26所示在引线衬底810与外框730间必须留有间隙811。在微镜单元700与引线衬底810间留出足够厚度的间隙，就能避免运动件与引线衬底810接触而变成不能运动的状况。考虑到微镜单元700在引线衬底810上的安装过程，不能有效地分别留出间隙811。
发明内容
在上述情况下提出了本发明。因此本发明的一个目的是提供一种微镜单元能够减少对制作所用晶片平表面尺寸的限制。本发明的另一个目的是提供制作这种微镜单元的方法。
根据本发明的第一方面提供一种微镜单元，它包含：运动件包含镜部分、框架以及连接运动件与框架的扭杆。运动件、框架和扭杆都集成制作在共同的材料衬底上。此框架含有比运动件厚的部分。
按照上述安排，减少了对制作微镜单元所用材料衬底或晶片尺寸的限制。根据本发明第一方面的微镜单元包含框架，它有一部分比运动件厚。因此，即使整个运动件的质量、运动件的运动量、实现此运动量所需的梳状电极尺寸等要求运动件具有第一厚度，例如薄至100-200μm厚，仍可使用厚于第一厚度的第二厚度晶片来制作微镜单元。当使用这样的晶片时，在制作各必须件的整个过程中框架的预定或较大区域都保持第二厚度，从而可保持晶片的强度。结果，在制作微镜单元的过程中能适当地防止晶片损坏。
正如所述，根据本发明第一方面的微镜单元包含框架，它有一部分比运动件厚。这意味着框架至少在元件厚的一侧延伸超出运动部分。因此，如果框架在远离运动件镜面侧充分延伸，就能将微镜单元通过框架直接装在引线衬底上。这是因为框架充分地延伸，在运动件与引线衬底间提供了适当的空间，结果，运动件的运动不会受到引线衬底的阻碍。另一方面，如果框架在运动件镜面的同一侧充分延伸，就能将一透明盖片如玻璃片直接固定在微镜单元上以保护镜面。这是因为框架的充分延伸，在运动件与盖片间提供了适当的空间，结果，运动件的运动不会受到透明盖片的阻碍。
正如所述，根据本发明第一方面提供的微镜单元，能够减少对其制作所用晶片平表面尺寸的限制。而且，能适当地与相邻件如引线衬底和透明盖片结合起来而无须各自制备间隔。
根据本发明的第二方面提供的另一种微镜单元包含运动件、框架以及连接运动件与框架的扭杆。运动件、框架和扭杆都集成制作在层状结构的材料衬底上，层状结构包含中间层和夹着中间层的硅树脂层。
运动件包含：来自中间层的第一中间部分；与第一中间部分保持接触的第一构件并提供了镜部分；以及第二构件，它与第一中间部分保持接触但在第一构件异侧。
框架包含：来自中间层的第二中间部分；第三构件，它与第二中间部分保持接触且在第一构件同侧；以及第四构件，它与第二中间部分保持接触并与第二构件同侧，且第四构件在远离第二构件处沿层状结构的层向延伸。
这样配置的微镜单元也可如第一方面所述来减少对其制作所用晶片平表面尺寸的限制。此外，也如第一方面所述，能够与相邻件如引线衬底结合起来而无须分立的间隔。第二方面的微镜单元优选实施方式还包括引线衬底与第四构件结合在一起。
优选地，微镜单元还可包含引线衬底与第四构件结合在一起。再者，第三构件也可在远离第一构件处沿层向延伸。
根据本发明的第三方面提供的微镜单元包含运动件、框架以及连接运动件与框架的扭杆。运动件、框架和扭杆都集成制作在层状结构的通用材料衬底上，层状结构包含中间层和夹着中间层的硅树脂层。
运动件包含：来自中间层的第一中间部分；第一构件与第一中间部分保持接触并提供了镜部分；以及第二构件，它与第一中间部分保持接触但在第一构件异侧。
框架包含：来自中间层的第二中间部分；第三构件，它与第二中间部分保持接触且在第一构件同侧；以及第四构件，它与第二中间部分保持接触并与第二构件同侧。
第三构件在远离第一构件处沿层状结构的层向延伸。
优选地，微镜单元还可包含与第三构件结合的透明盖片。
优选地，在上述各个微镜单元中，运动件可包含第一梳状电极，框架可包含第二梳状电极以使运动件在第一和第二梳状电极间产生的静电力作用下工作。
优选地，第一梳状电极可制作在第一构件中，而第二梳状电极可制作在第四构件与第二中间部分接触的部分中。
优选地，在上述各个微镜单元中，运动件可包含：继电器框架，它经扭杆与框架相连；与继电器框架留有间隔的镜式部分；以及继电器杆，它将继电器框架与镜式部分连接起来，继电器杆延伸的方向与扭杆延伸方向交叉。
在以上情形中，镜式部分可包含第三梳状电极，继电器框架可包含第四梳状电极以使镜式部分在第三和第四梳状电极间产生的静电力作用下工作。第三梳状电极可制作在第一构件中，而第四梳状电极可制作在第二构件中。
根据本发明的第四方面提供了配备有运动件、框架和扭杆的微镜单元制作方法。该方法包括以下步骤：
对材料衬底沿衬底厚度方向用第一掩模图形和第二掩模图形进行第一腐蚀，安排第一掩模图形来掩蔽衬底上至少要成为一部分框架的区域，在某一部分提供第二掩模图形来掩蔽衬底上要成为运动件的区域；
除去第二掩模图形；
用第一掩模图形对材料衬底进行第二腐蚀。
优选地，第一腐蚀可进行至第一硅层厚度方向的一半，第二腐蚀进行至穿透材料衬底，使得至少形成运动件。
优选地，第一腐蚀可进行至穿透材料衬底，第二腐蚀进行至衬底厚度方向的一半，使得至少形成运动件。
根据本发明的第五方面提供了由材料衬底制作微镜单元的方法，衬底包含第一硅层、第二硅层和夹于其间的中间层。要制作的微镜单元包含运动件、框架以及扭杆。该方法包括以下步骤：
使用第一掩模图形和第二掩模图形对材料衬底的第一硅层进行第一腐蚀，安排第一掩模图形来掩蔽第一硅层要成为至少一部分框架的区域，第二掩模图形有一部分用来掩蔽第一硅层要成为运动件的区域；
除去第二掩模图形；
使用第一掩模图形对第一硅层进行第二腐蚀。
优选地，第一腐蚀可进行至第一硅层厚度方向的一半，第二腐蚀可进行至达到中间层。
优选地，第一腐蚀可进行至达到中间层，第二腐蚀可进行至第一硅层厚度方向的一半。
优选地，第二掩模图形还可有一部分用来掩蔽第一硅层要成为框架中梳状电极的区域。
根据本发明的第六方面提供了由第一材料衬底制作微镜单元的方法，第一材料衬底包含第一硅层、第二硅层以及夹在其间的中间层，微镜单元包含运动件、框架和扭杆。该方法包括以下步骤：
制作第一掩模图形，它有一部分用来掩蔽第一硅层要成为运动件的区域；
制作加有第一掩模图形的第二材料衬底，这是将第三硅层键合至制有第一掩模图形的第一硅层表面上而成的；
使用第二掩模图形对第三硅层进行第一腐蚀，第二掩模图形有一部分用来掩蔽至少一部分框架，第一腐蚀继续进行至达到第一硅层；
对第一腐蚀露出的部分进行第二腐蚀，第二腐蚀使用第一掩模图形进行至达到中间层为止。
优选地，第一掩模图形还可有一部分用来掩蔽框架中要成为梳状电极的区域。
根据本发明的第七方面提供了制作微镜单元的方法，微镜单元包含运动件、备有梳状电极的框架、以及连接运动件与框架的扭杆。该方法包括以下步骤：
对制备为第一材料衬底的第一硅层使用第一掩模图形进行第一腐蚀，第一掩模图形有一部分用来掩蔽第一材料衬底要成为梳状电极的区域，第一腐蚀继续进行直至腐蚀达到的深度相应于梳状电极的厚度；
制作第二材料衬底，它包含第一材料衬底、与第一材料衬底保持接触的中间层、以及与中间层保持接触的第二硅层；
使用第二掩模图形和第三掩模图形对第一硅层进行第二腐蚀，第二掩模图形有一部分用来掩蔽要成为至少一部分框架的区域，第三掩模图形有一部分用来掩蔽要成为运动件和梳状电极的区域，第二腐蚀继续进行直至腐蚀到第一硅层的一半；
除去第三掩模图形；
使用第二掩模图形对第一硅层进行第三腐蚀直至达到梳状电极为止。
根据本发明的第八方面提供了由第一材料衬底制作微镜单元的方法，第一材料衬底包含第一硅层、第二硅层、以及夹于其间的中间层，加有扭杆的第一硅层与中间层保持接触，微镜单元包含运动件、框架和扭杆。该方法包括以下步骤：
在第一硅层上制作第一掩模图形，第一掩模图形有一部分用来掩蔽要成为运动件的区域；
制作加有第一掩模图形的第二材料衬底，这是将第三硅层键合在制有第一掩模图形的第一硅层表面上而成的；
使用第二掩模图形对第三硅层进行第一腐蚀，第二掩模图形有一部分用来掩蔽要成为至少一部分框架的区域，第一腐蚀继续进行直至露出第一掩模图形；
使用第一掩模图形对第一硅层进行第二腐蚀，直至达到中间层为止。
根据本发明第四至第八方面的方法能够制作根据本发明第一至第三方面的微镜单元。因此，根据本发明第四至第八方面提供的方法，能够减少对制作微镜单元所用晶片平表面尺寸的限制。而且能够适当地将相邻件与制作的元件结合而无须分立的间隔。
由下面的详细描述并参照附图，本发明的其他特点和优点将变得更加明显。
附图说明
图1为根据本发明第一种实施方式的微镜单元透视图；
图2为沿图1 II-II线截取的微镜单元剖面图；
图3为沿图1 III-III线截取的微镜单元剖面图；
图4为沿图1 VI-VI线截取的微镜单元剖面图；
图5表示图1中的微镜单元工作时的状态；
图6A-6D表示图1的微镜单元制作方法的步骤；
图7A-7D表示图6的后续步骤；
图8A-8C表示图7的后续步骤；
图9A-9D表示图1的微镜单元另一种制作方法的步骤；
图10A-10D表示图9的后续步骤；
图11A-11D表示图1的微镜单元另一种制作方法的步骤；
图12A-12D表示图11的后续步骤；
图13A-13D表示图1的微镜单元另一种制作方法的步骤；
图14A-14D表示图13的后续步骤；
图15为根据本发明第二种实施方式的微镜单元透视图；
图16为沿图15 XVI-XVI线截取的剖面图；
图17表示装在引线衬底上附有透明盖片的图15的微镜单元；
图18A-18C表示图15的微镜单元制作方法的步骤；
图19A-19C表示图18的后续步骤；
图20A-20C表示图19的后续步骤；
图21为表示常规光开关器件的示意图；
图22为表示另一种常规光开关器件的示意图；
图23为表示配备有梳状电极的常规微镜单元的透视图；
图24A-24B表示成对工作的梳状电极安排；
图25A-25C表示图23的常规微镜单元制作方法的步骤；
图26表示图23的微镜单元工作时的状态。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的优选实施方式。
图1为根据本发明第一种实施方式的微镜单元X1的透视图。图2为沿图1 II-II线截取的剖面图。图3为沿图1 III-III线截取的剖面图以及图4为沿图1 VI-VI线截取的剖面图。
如图1所示，微镜单元X1包含镜式部分110、内框120环绕着镜式部分110、外框130环绕着内框120、一对扭杆150连接内框120与外框130。一对扭杆140提供了镜式部分110的转轴A1，使之对于内框120转动。一对扭杆150提供了内框120的转轴A2，使之对于外框130转动。根据本实施方式，转轴A1和转轴A2一般都是互相垂直的。此微镜单元X1是由导电材料制成的单块结构，除了后面将要描述的其镜面111和绝缘层160以外。导电材料为，例如，掺以n型杂质如P和As或p型杂质如B的硅和多晶硅。
镜式部分110的上表面是由镜面111薄膜制成的。此外，镜式部分110有两个相对的彼此远离的侧面分别制作有梳状电极110a、110b。
内框120，参见全部图1--图4可对之有更清楚的了解，具有层状结构，包含内框主体部分121、一对电极基座122以及置于其间的绝缘层160。这对电极基座122分别制作有向内延伸的梳状电极122a、122b。如图2清楚地所示，梳状电极122a、122b在镜式部分梳状电极110a、110b的下面。梳状电极110a、110b和122a、122b被布置得使它们在镜式部分转动时彼此不干扰，例如，如图4所示的梳状电极110a与梳状电极122a的样式，即，它们的齿彼此交错。
如图3清楚地所示，一对扭杆140每个都比镜式部分110薄，并连接镜式部分110及内框主体部分121。
如图2清楚地所示，外框130具有层状结构，包含第一外框131、第二外框132以及其间的绝缘层160。第一外框131与第二外框132由绝缘层160电绝缘。如图3清楚地所示，第二外框132制作有向内延伸的梳状电极132a、132b作为其集成件。梳状电极132a、132b分别处在内框主体部分121的梳状电极121a、121b下面。梳状电极121a、121b和梳状电极132a、132b被布置成交错的方式，使得在内框120转动时它们彼此不干扰。如图2一图4清楚地所示，第二外框132向下延伸预定的长度，超出电极基座122和作为运动件的梳状电极122a、122b预定的长度，也超出制作在外框130中的梳状电极132a、132b预定的长度。
如图2所示，每个扭杆150都具有层状结构，包含上层151、下层152以及其间的绝缘层160。上层151和下层152由绝缘层160电绝缘。上层151连接内框主体部分121和第一外框131，而下层152连接电极基座122和第二外框132。
按照具有上述结构的微镜单元X1，当第一外框131接地时，由同样的硅材料制成及与第一外框131一体的部件，即，扭杆150的上层151、内框主体部分121、扭杆140以及镜式部分110提供了导电路径，使梳状电极110a、110b和梳状电极121a、121b接地。在这种状态下，为梳状电极122a或梳状电极122b施加预定的电位，则在梳状电极110a与梳状电极122a间或在梳状电极110b与梳状电极122b间产生静电力，就能使镜式部分110绕转轴A1转动。同样，为梳状电极132a或梳状电极132b施加预定的电位，则在梳状电极121a与梳状电极132a间或在梳状电极121b与梳状电极132b间产生静电力，就能使镜式部分110绕转轴A2转动。第二外框132由例如空气隙电绝缘，使得为梳状电极122a、122b、132a和132b选择施加电位提供必要的导电路径。
图5表示装在引线衬底400上的微镜单元X1。此微镜单元X1被示于沿图1 V-V线截取的剖面图中。按照此微镜单元X1，外框130厚于运动件，后者包含镜式部分110和内框120。具体说来，外框130的第二外框132向下延伸预定的长度，超出电极基座122和内框120的梳状电极122a、122b，也超出在外框130中制作的梳状电极132a、132b。第二外框132的向下延伸超过了运动件工作时所达到的深度，例如，内框120的电极基座122达到的深度。按照这种安排，在引线衬底400固定在第二外框132下表面上的状态下，为运动件的运动提供了空间，以避免运动件与引线衬底400不希望的接触。因此，当微镜单元X1装在引线衬底400上时，无须在微镜单元X1与引线衬底400间留间隔。
图6至图8表示制作微镜单元X1的第一种方法。这是一种用微机械技术制作上述微镜单元X1的方法。为简化作图起见，图6--图8的每一个只给出一个剖面图以表示怎样制作镜式部分M、扭杆T、内框F1、一组梳状电极E1，E2、以及外框F2。事实上，每个剖面图都提供了表示进行微机械加工的材料衬底不同部分的模型。具体说来，镜式部分M代表镜式部分110的局部剖面，扭杆T代表扭杆140的剖面或扭杆150的局部剖面，内框F1代表内框120的局部剖面包含内框主体部分121和电极基座122，梳状电极E1代表梳状电极110a、110b或梳状电极121a、121b的局部剖面，梳状电极E2代表梳状电极122a、122b或梳状电极132a、132b的局部剖面，外框F2代表外框130的局部剖面包含第一外框131和第二外框132。
在微镜单元X1的制作中，首先，如图6A所示，先制备衬底。衬底为SOI(绝缘体上的硅)晶片1。SOI晶片1具有层状结构包含较薄的第一硅层11、较厚的第二硅层12以及夹于其间作为中间层的绝缘层160。第一硅层11为掺以n型杂质如P或As的导电硅层。第二硅层12为掺以n型杂质如P或As的导电的硅或多晶硅层。作为选择，这些材料也可掺以p型杂质如B而使之导电。绝缘层160是用热氧化法在第一硅层11或第二硅层12表面生长氧化硅而成的。作为热氧化法的替代，可用CVD法制作绝缘层160。在制作绝缘层160后，第一硅层11和第二硅层12就被键合在一起，绝缘层160夹于其间，从而完成了SOI晶片1的制备。根据本实施方式，第一硅层11厚100μm，第二硅层12厚200μm，绝缘层160厚1μm。
其次，如图6B所示，在第一硅层11上制作氧化物膜图形51，在第二硅层12上制作氧化物膜图形52。具体说来，首先，用CVD法在第一硅层11和第二硅层12上生长氧化硅膜。然后，以各自的预定掩模腐蚀氧化物膜。在此腐蚀图形步骤中，一种有用的腐蚀液是，例如，含氢氟酸和氟化铵的缓冲氢氟酸。应注意，在后工序中形成的氧化物膜图形也可用这里所述的工艺来实现。氧化物膜图形51是掩蔽第一硅层11要成为镜式部分M、内框F1、梳状电极E1以及外框F2的区域。更具体地，氧化物膜图形51被制作成相应于图1所示的镜式部分110、内框主体部分121、梳状电极110a、110b、梳状电极121a、121b、以及第一外框131的平面布局。氧化物膜图形52是掩蔽第二硅层12要成为外框F2的区域。更具体地，氧化物膜图形52被制作成相应于图1所示的第二外框132的平面布局。
接着，如图6C所示，在第一硅层11上制作抗蚀剂图形53。具体说来，用旋转涂敷法施加液态光致抗蚀剂以在第一硅层11上形成膜。然后对此膜曝光和显影而成为抗蚀剂图形53。这一步可用的光致抗蚀剂包括，例如，AZP4210(日本Clariant制造)和AZ1500(日本Clariant制造)。应注意，在后面的工序中制作抗蚀剂图形也可使用这里所述的工艺过程，即制作抗蚀剂膜、曝光和显影。抗蚀剂图形53是为了掩蔽第一硅层11要成为镜式部分M、扭杆T、内框F1、梳状电极E1、以及外框F2的区域。更具体地，抗蚀剂图形53被制作成相应于图1所示的镜式部分110、扭杆140、150、内框主体部分121、梳状电极110a、110b、梳状电极121a、121b、以及第一外框131的平面布局。
接着，如图6D所示，以抗蚀剂图形53作掩模，用DRIE(深度反应离子刻蚀)法腐蚀第一硅层11，使腐蚀深度等于扭杆T厚度。在本实施方式中，此深度为5μm。在DRIE期间，当进行Bosch工艺过程时，交替使用侧壁保护来进行腐蚀，用SF6气体腐蚀8秒，接着用侧壁保护以C4F8气体腐蚀6.5秒，晶片施加的偏置功率为23W。这些条件允许充分地进行腐蚀。同样的条件也可用于后面工序的DRIE工艺过程。
接着，如图7A所示，除去抗蚀剂图形53。去膜液可用AZ remover700(日本Clariant制造)。这也可用于后工序的去除抗蚀剂图形。
接着，如图7B所示，以氧化物膜图形51作掩模，用DRIE腐蚀第一硅层11，直至达到绝缘层160。这一步形成了镜式部分M、扭杆T、部分内框F1、梳状电极E1、以及部分外框F2。
接着，如图7C所示，在第二硅层12上制作抗蚀剂图形54。抗蚀剂图形54是在第二硅层12上掩蔽内框F1和梳状电极E2。更具体地，抗蚀剂图形54被制作成相应于图1所示的电极基座122、梳状电极122a、122b、以及梳状电极132a、132b的平面布局。
接着，如图7D所示，以氧化物膜图形52和抗蚀剂图形54作掩模，用DRIE腐蚀第二硅层12，使腐蚀深度等于梳状电极E2的厚度。
接着，如图8A所示，除去抗蚀剂图形54。然后，如图8B所示，以氧化物膜图形52作掩模，腐蚀第二硅层12直至达到绝缘层160。这就形成了部分内框F1、梳状电极E2以及部分外框F2。
接着，如图8C所示，浸入腐蚀液中腐蚀掉露出的绝缘层160。在此步骤中，露在元件表面上的氧化物膜图形51、52同时被除去。这一步在从绝缘层160起的100μm内形成了镜式部分M、扭杆T、内框F1以及梳状电极E1、E2，也形成了外框F2，它包含200μm厚的第二外框132。这就是怎样来制作微镜单元X1。
按照所述的这种方法，运动件和两级梳状结构都比所用材料衬底薄，即，薄于晶片。因此，无论运动件和两级梳状结构的厚度如何，都能使用这样的晶片，其厚度能在制作微镜单元的整个工艺过程中保持足够的强度。现在能够使用的晶片其厚度能保持足够的强度而无论运动件和两级梳状结构的厚度如何，这就减少了对晶片平表面尺寸的限制。
图9和图10表示制作微镜单元X1的第二种方法。这也是一种用微机械技术制作上述微镜单元X1的方法。为了简化如图6-图8的作图起见，图9和图10每个都只给出了剖面图，表示怎样制作镜式部分M、扭杆T、内框F1、一组梳状电极E1、E2以及外框F2。
在第二种制作方法中，首先，遵循第一种方法所述参照图6A-6D和图7A-7C的同样步骤，直至图9A所示的SOI晶片1。具体说来，在图9A所示的SOI晶片1中，用DRIE腐蚀以氧化物膜图形51掩蔽的第一硅层11，在第二硅层12上制作氧化物膜图形52和抗蚀剂图形54。
接着，如图9B所示，用DRIE腐蚀由抗蚀剂图形54和氧化物膜图形52掩蔽的第二硅层12，直至达到绝缘层160。此后，如图9C所示，除去抗蚀剂图形54。
接着，如图9D所示，从下面喷涂形成图中的抗蚀剂图形55’。喷涂所用的光致抗蚀剂液可用AZ5200稀释剂(Clariant Japan制造)将AZP4210(Clariant Japan制造)稀释4倍而成。
接着，对光致抗蚀剂55’曝光和显影，形成图10A所示的光致抗蚀剂膜55。光致抗蚀剂膜55主要是为保护绝缘层160。
接着，如图10B所示，用DRIE腐蚀由氧化物膜图形52掩蔽的第二硅层12至预定的深度。这一步制成了部分内框F1和梳状电极E2。
接着，如图10C所示，除去抗蚀剂图形55。然后，如图10D所示，浸入腐蚀液中腐蚀掉露出的绝缘层160。在这一步中，露在元件表面上的氧化物膜图形51、52被同时除去。这一步在从绝缘层160起的100μm内形成了镜式部分M、扭杆T、内框F1以及梳状电极E1、E2，还形成了外框F2，它包含200μm厚的第二外框。这就是怎样来制作微镜单元X1。
按照所述的这种方法，运动件和两级梳状结构都薄于所用的材料衬底，即薄于晶片。因此，第二种方法同样提供了第一种方法所具有的优点。
图11和图12表示制作微镜单元X1的第三种方法。这也是一种用微机械技术制作上述微镜单元X1的方法。为了简化如图6-图8的作图起见，图11和图12每个都只给出了剖面图，表示怎样制作镜式部分M、扭杆T、内框F1、一组梳状电极E1、E2以及外框F2。
按照第三种方法，首先，如图11A所示，制备衬底。提供的衬底为SOI(绝缘体上的硅)晶片2。SOI晶片2具有层状结构，包含第一硅层13、第二硅层14以及夹于其间作为中间层的绝缘层160。根据本实施方式，第一硅层13厚100μm，第二硅层14厚200μm，绝缘层160厚1μm。在制备SOI晶片2期间，用第一种方法所述的相同方法，使硅层成为导电的，并制作绝缘层160。
接着，如图11B所示，在第一硅层13上制作氧化物膜图形56，在第二硅层14上制作氧化物膜图形57。氧化物膜图形56是为了掩蔽第一硅层13要成为镜式部分M、内框F1、梳状电极E1以及外框F2的区域。更具体地，氧化物膜图形56被制作成相应于图1所示镜式部分110、内框主体部分121、梳状电极110a、110b、梳状电极121a、121b以及第一外框131的平面布局。氧化物膜图形57是为了掩蔽第二硅层14要成为内框F1和梳状电极E2的区域。更具体地，氧化物膜图形57被制作成相应于图1所示电极基座122、梳状电极122a、122b以及梳状电极132a、132b的平面布局。
接着，如图11C所示，第三硅层15直接键合在SOI晶片2的第二硅层14上。第三硅层15被掺杂制成导电的硅层，厚100μm。此外，第三硅层15在相应于氧化物膜图形57处用DRIE制作镂空的空间。根据本实施方式，此镂空的空间深5μm。在这一步中的键合是在10-4Torr的真空和1100℃的温度下进行的。键合使第三硅层15与第二硅层14结合为一体。
接着，如图11D所示，用DRIE腐蚀由氧化物膜图形56掩蔽的第一硅层13，直至达到绝缘层160。这一步就制成了镜式部分M、扭杆T、部分内框F1、梳状电极E1以及部分外框F2。
接着，如图12A所示，在第三硅层15上制作氧化物膜图形58。氧化物膜图形58是为了掩蔽要成为外框F2的区域。更具体地，氧化物膜图形58被制作成相应于图1所示的第二外框132的平面布局。
接着，如图12B所示，用DRIE腐蚀由氧化物膜图形58掩蔽的第三硅层15，直至露出氧化物膜图形57。
接着，如图12C所示，用DRIE腐蚀由氧化物膜图形57和氧化物膜图形58掩蔽的第二硅层14，直至达到绝缘层160。这就制成了部分内框F1、梳状电极E2以及部分外框F2。
接着，如图12D所示，浸入腐蚀液中，腐蚀掉露出的绝缘层160。在这一步中露在元件表面上的氧化物膜图形56、57、58被同时除去。这一步在从绝缘层160起的100μm内形成了镜式部分M、扭杆T、内框F1以及梳状电极E1、E2，还形成了外框F2，它包含厚200μm的第二外框132。这就是怎样来制作微镜单元X1。
按照所述的这种方法，能够制作运动件和两级梳状结构，其所用材料衬底或晶片厚于这些部件。因此，第三种方法同样提供了第一种方法所具有的优点。在图11D所示步骤之前没有对硅层进行降低晶片强度的制作。这样，在图11D所示步骤之前对晶片平表面的尺寸没有特别加以限制。
图13和图14表示制作微镜单元X1的第四种方法。这也是一种用微机械技术制作上述微镜单元X1的方法。为了简化如图6-图8的作图起见，图13和图14每个都只给出了剖面图，表示怎样制作镜式部分M、扭杆T、内框F1、一组梳状电极E1、E2以及外框F2。
根据第四种方法，首先，如图13A所示，制备衬底。提供的衬底为SOI晶片3。SOI晶片3具有层状结构，包含第一硅层16、第二硅层17以及夹于其间作为中间层的绝缘层160。第二硅层17已用DRIE法制成相应于梳状电极E2的形状。第二硅层17由绝缘层160与第一硅层16结合在一起。梳状电极E2接触绝缘层160。根据本实施方式，第一硅层16厚100μm，第二硅层17厚200μm，绝缘层160厚1μm。在制备SOI晶片3期间，用方法1所述的同样方法，使硅层成为导电的，并制作绝缘层160。
接着，如图13B所示，在第一硅层16上制作氧化物膜图形59，在第二硅层17上制作氧化物膜图形60。氧化物膜图形59是为了掩蔽第一硅层16要成为镜式部分M、内框F1、梳状电极E1以及外框F2的区域。更具体地，氧化物膜图形59被制作成相应于图1所示的镜式部分110、内框主体部分121、梳状电极110a、110b、梳状电极121a、121b以及第一外框131的平面布局。氧化物膜图形60是为了掩蔽第二硅层17要成为外框F2的区域。更具体地，氧化物膜图形60被制作成相应于图1所示第二外框132的平面布局。
接着，遵循第一种方法所述参照图6A-6D和图7A-7B的同样步骤，直至SOI晶片3如图13C所示。
接着，如图13D所示，在第二硅层17上制作抗蚀剂图形61。抗蚀剂图形61是为了掩蔽第二硅层17要成为内框F1、梳状电极E2以及外框F2的区域。
接着，如图14A所示，用DRIE腐蚀由抗蚀剂图形61掩蔽的第二硅层17至预定的深度或梳状电极E2的高度。然后，如图14B所示，除去抗蚀剂图形61。
接着，如图14C所示，用DRIE腐蚀由氧化物膜图形60掩蔽的第二硅层17，直至达到绝缘层160。这一步就形成了部分内框F1、梳状电极E2以及部分外框F2。
接着，如图14D所示，浸入腐蚀液中腐蚀掉露出的绝缘层160。在这一步中，露在元件表面上的氧化物膜图形59、60也被同时除去。这一步就在从绝缘层160起的100μm内形成了镜式部分M、扭杆T、内框F1以及梳状电极E1，还形成了外框F2，它包含200μm厚的第二外框132。这就是怎样来制作微镜单元X1。
根据所述的这种方法，能够制作运动件和两级梳状结构，其厚度薄于所用的材料衬底，即晶片。因此，第四种方法也同样提供了第一种方法所具有的优点。
图15为根据本发明第二种实施方式的微镜单元X2的透视图。图16为沿图15 XVI-XVI线截取的剖面图。微镜单元X2包含镜式部分110、环绕它的内框120、环绕内框120的外框130’、一对扭杆140连接镜式部分110与内框120、以及一对扭杆150连接内框120与外框130’。微镜单元X2的外框结构不同于微镜单元X1，但其镜式部分110、内框120以及扭杆140、150与微镜单元X1所述者相同。
如图16清楚地所示，外框130’具有层状结构，包含第一外框131’、第二外框132以及夹于其间的绝缘层160。第一外框131’和第二外框132由绝缘层160电绝缘。如图16清楚地所示，第一外框131’向上延伸超出内框主体部分121，后者是镜式部分110和内框120构成的运动件的一部分。第二外框132具有与第一种实施方式所述的相同结构。
图17表示装在引线衬底400上并盖有透明盖片401的微镜单元X2。图中的微镜单元X2为沿图15的XVII-XVII线截取的剖面。按照微镜单元X2，外框130’厚于由镜式部分110和内框120构成的运动件。具体说来，第二外框132向下延伸超出电极基座122和内框120的梳状电极122a、122b，也超出了外框130的梳状电极132a、132b。第二外框132向下延伸超过了运动件工作所达到的深度，例如，内框120的电极基座122所达到的深度。按照这种安排，在引线衬底400直接固定在第二外框132下表面上的情况下，为运动件的运动留出了空间，从而避免了运动件与引线衬底不希望的接触。此外，第一外框131’向上延伸超出镜式部分110、梳状电极110a、110b、内框主体部分121以及内框120的梳状电极121a、121b。第一外框131’向上延伸超过了运动件工作所达到的高度，例如，内框120的梳状电极121a、121b所达到的高度。按照这种安排，在透明盖片401固定在第一外框131’上表面上的情况下，为运动件的运动留出了空间，就可避免运动件与透明盖片401不希望的接触。这样，按照微镜单元X2，由于第一外框131’和第二外框132的延伸超出了运动件，当微镜单元X2装在引线衬底400上时，就无须在微镜单元X2与引线衬底400或透明盖片401间留出间隔。
图18-图20表示制作微镜单元X2的一种方法。这是用微机械技术制作上述微镜单元X2的一种方法。为了简化如图6-图8的作图起见，图18--图20每个都只给出了剖面图，表示怎样制作镜式部分M、扭杆T、内框F1、一组梳状电极E1、E2以及外框F2。
在微镜单元X2的制作中，首先，如图18A所示，制备衬底。衬底为SOI晶片4。SOI晶片4具有层状结构，包含第一硅层18、第二硅层19以及夹于其间作为中间层的绝缘层160。在第一硅层18中已经制作有扭杆T。具体说来，在第一硅层18中制作扭杆T，可先在第一硅层18中制作预定的沟槽，然后在沟槽表面制作氧化物膜，再用多晶硅填充沟槽。这样构成的第一硅层18由绝缘层160与第二硅层19结合起来，其扭杆T与绝缘层160接触。根据本实施方式，第一硅层18厚100μm，第二硅层19厚200μm，绝缘层160厚1μm。扭杆厚5μm。在制备SOI晶片4期间，用与第一种方法所述相同的方法使硅层成为导电的并制作绝缘层160。
接着，如图18B所示，在第一硅层18上制作氧化物膜图形62，在第二硅层19上制作氧化物膜图形63。氧化物膜图形62是为了掩蔽第一硅层18要成为镜式部分M、内框F1以及梳状电极E1的区域。更具体地，氧化物膜图形62被制作成相应于图1所示的镜式部分110、内框主体部分121、梳状电极110a、110b以及梳状电极121a、121b的平面布局。氧化物膜图形63是为了掩蔽第二硅层19要成为外框F2和梳状电极E2的区域。更具体地，氧化物膜图形63被制作成相应于图1所示的电极基座122、梳状电极122a、122b以及第二外框132、132b。
接着，如图18C所示，SOI晶片4的第一硅层18直接与第三硅层20键合。此外，第四硅层21直接与第二硅层19键合。第三硅层20和第四硅层21都是由掺杂的导电硅层制成的，厚100μm。此外，第三硅层20和第四硅层21都是在相应于氧化物膜图形62、63处先用DRIE镂空的。根据本实施方式，镂空的深度为5μm。这一步的键合是在10-4Torr真空和1100℃的温度下进行的。此键合工艺使第三硅层20与第一硅层18、第四硅层21与第二硅层19集合在一起。
接着，如图19A所示，在第三硅层20上制作氧化物膜图形64，在第四硅层21上制作氧化物膜图形65。氧化物膜图形64是为了掩蔽第三硅层20和第一硅层18要成为外框F2的区域。更具体地，氧化物膜图形64被制作成相应于图15所示的第一外框131’的平面布局。氧化物膜图形65是为了掩蔽第四硅层21要成为外框F2的区域。更具体地，氧化物膜图形65被制作成相应于图15所示的第二外框132的平面布局。
接着，如图19B所示，用DRIE腐蚀由氧化物膜图形64掩蔽的第三硅层20，直至露出氧化物膜图形62。接着，如图19C所示，用DRIE腐蚀由氧化物膜图形62和氧化物膜图形64掩蔽的第一硅层18，直至达到绝缘层160。
接着，如图20A所示，用DRIE腐蚀由氧化物膜图形65掩蔽的第四硅层21，直至露出氧化物膜图形63。接着，如图20B所示，用DRIE腐蚀由氧化物膜图形63和氧化物膜图形65掩蔽的第二硅层19，直至达到绝缘层160。
接着，如图20C所示，浸入腐蚀液中腐蚀掉露出的绝缘层160。在这一步中，露在元件表面上的氧化物膜图形62-65被同时除去。这一步就在从绝缘层160起的100μm内形成了镜式部分M、扭杆T、内框F1以及梳状电极E1、E2，还形成了外框F2，它包含厚200μm的第一外框131’和第二外框132。这就是怎样来制作微镜单元X2。
根据所述的这种方法，能够在材料衬底，即晶片中制作运动件和两级梳状结构，所用晶片厚于这些部件。因此，此方法也同样提供了第一种方法所具有的优点。在图19B所示步骤之前，没有对硅层进行降低晶片强度的制作操作。因此，在图19B所示步骤之前，对晶片平表面的尺寸没有特别加以限制。
在上述制作微镜单元的任何方法中，在用CVD法对要成为镜式部分110的区域覆盖氧化物膜图形前，在镜式部分110上制作镜面111。镜面111可在硅层上要成为镜式部分110的区域溅射Au或Cr而成。
至于在微镜单元X2中对绝缘层160下面的材料层进行的工艺，前面所述的工艺可用前述第一和第四种方法之一对下面材料层所用的一种工艺来代替。这样的工艺过程的联合也可制作微镜单元X2，其外框131’向上、下都延伸。
这样描述的本发明，显然可作出多种变更。这样的变更没有背离本发明的主旨和范围，而且，所附权利要求书的范围内包括了本领域的技术人员所显而易见的所有这些修改。

Claims (22)

1.一种微镜单元，包括：包括一个镜部分的运动件；一个框架；以及，连接运动件与框架的一个扭杆；
其中所述运动件、框架和扭杆被集成制作在一个共同的材料衬底上，框架含有比运动件厚的部分。
2.一种微镜单元，包括：包括一个镜部分的运动件；一个框架；以及，连接运动件与框架的一个扭杆，
其中所述运动件、框架和扭杆被集成制作在具有层状结构的一个材料衬底上，该层状结构包括一个中间层和将中间层夹于其间的硅层，
其中所述运动件包含：来自所述中间层的一个第一中间部分；与第一中间部分保持接触并具有一个镜部分的第一构件；以及，第二构件，它与第一中间部分保持接触并被设在与第一构件相反的一侧，
其中所述框架包括：来自所述中间层的一个第二中间部分；第三构件，它与第二中间部分保持接触并被设在与第一构件相同的一侧；以及，第四构件，它与第二中间部分保持接触并被设在与第二构件相同的一侧，
其中第四构件沿层状结构的层向延伸到第二构件之外。
3.根据权利要求2的微镜单元，还包含与第四构件结合在一起的引线衬底。
4.根据权利要求2的微镜单元，其中第三构件沿层向延伸超出第一构件。
5.一种微镜单元，包含运动件、框架以及连接运动件与框架的扭杆，
其中运动件、框架和扭杆集成制作在层状结构的材料衬底上，层状结构包含中间层和将中间层夹于其间的硅层，
其中运动件包含：来自中间层的第一中间部分；与第一中间部分保持接触并提供镜部分的第一构件；以及第二构件，它与第一中间部分保持接触但在第一构件异侧，
其中框架包含：来自中间层的第二中间部分；第三构件，它与第二中间部分保持接触且在第一构件同侧；以及第四构件，它与第二中间部分保持接触并与第二构件同侧，
其中第三构件沿层状结构的层向延伸超出第一构件。
6.根据权利要求4的微镜单元，还包含与第三构件结合在一起的透明盖片。
7.根据权利要求1的微镜单元，其中运动件包含第一梳状电极，框架包含第二梳状电极，以使运动件在第一与第二梳状电极间产生的静电力作用下工作。
8.根据权利要求7的微镜单元，其中第一梳状电极制作在第一构件中，第二梳状电极制作在第四构件与第二中间部分接触的部分中。
9.根据权利要求1的微镜单元，其中运动件包含：继电器框，它经扭杆与框架连接；与继电器框间隔开的镜式部分；以及连接继电器框与镜式部分的继电器杆，继电器杆的延伸方向与扭杆延伸方向交叉。
10.根据权利要求9的微镜单元，其中镜式部分包含第三梳状电极，继电器框包含第四梳状电极，以使镜式部分在第三和第四梳状电极间产生的静电力作用下工作。
11.根据权利要求10的微镜单元，其中第三梳状电极制作在第一构件中，第四梳状电极制作在第二构件中。
12.一种制作微镜单元的方法，微镜单元备有运动件、框架以及扭杆，此方法包含以下步骤：
使用第一掩模图形和第二掩模图形沿衬底厚度方向对材料衬底进行第一腐蚀，安排第一掩模图形来掩蔽衬底上要成为至少一部分框架的区域，第二掩模图形有一部分用来掩蔽衬底上要成为运动件的区域；
除去第二掩模图形；
使用第一掩模图形对材料衬底进行第二腐蚀。
13.根据权利要求12的方法，其中第一腐蚀沿衬底厚度方向进行一半，第二腐蚀进行至穿透材料衬底，使得至少形成运动件。
14.根据权利要求12的方法，其中第一腐蚀进行至穿透材料衬底，第二腐蚀沿衬底厚度方向进行一半，使得至少形成运动件。
15.一种由材料衬底制作微镜单元的方法，材料衬底包含第一硅层、第二硅层以及夹于硅层间的中间层，微镜单元包含运动件、框架以及扭杆，此方法包括以下步骤：
使用第一掩模图形和第二掩模图形对材料衬底的第一硅层进行第一腐蚀，安排第一掩模图形来掩蔽第一硅层要成为至少一部分框架的区域，第二掩模图形有一部分用来掩蔽第一硅层要成为运动件的区域；
除去第二掩模图形；
使用第一掩模图形对第一硅层进行第二腐蚀。
16.根据权利要求15的方法，其中第一腐蚀沿第一硅层厚度方向进行一半，第二腐蚀进行至达到中间层。
17.根据权利要求15的方法，其中第一腐蚀进行至达到中间层，第二腐蚀沿第一硅层厚度方向进行一半。
18.根据权利要求15的方法，其中第二掩模图形还有一部分用来掩蔽第一硅层要成为框架中梳状电极的区域
19.一种使用第一材料衬底制作微镜单元的方法，所用的第一材料衬底包含第一硅层、第二硅层以及夹于硅层间的中间层，微镜单元包含运动件、框架以及扭杆，此方法包括以下步骤：
制作第一掩模图形，它有一部分用来掩蔽第一硅层要成为运动件的区域；
制作加有第一掩模图形的第二材料衬底，这是将第三硅层键合至制有第一掩模图形的第一硅层上而成的；
使用第二掩模图形对第三硅层进行第一腐蚀，第二掩模图形有一部分用来掩蔽至少一部分框架，第一腐蚀继续进行直至达到第一硅层；
对第一腐蚀露出的第一硅层进行第二腐蚀，使用第一掩模图形进行第二腐蚀直至达到中间层。
20.根据权利要求19的方法，其中第一掩模图形还有一部分用来掩蔽要成为框架中梳状电极的区域。
21.一种制作微镜单元的方法，微镜单元包含运动件、备有梳状电极的框架以及连接运动件与框架的扭杆，此方法包括以下步骤：
对制备作为第一材料衬底的第一硅层进行第一腐蚀，使用第一掩模图形进行第一腐蚀，第一掩模图形有一部分用来掩蔽第一材料衬底要成为梳状电极的区域，第一腐蚀继续进行至其深度达到相应于梳状电极厚度为止；
制作第二材料衬底，它包含第一材料衬底、与第一材料衬底保持接触的中间层、以及与中间层保持接触的第二材料衬底；
使用第二掩模图形和第三掩模图形对第一硅层进行第二腐蚀，第二掩模图形有一部分用来掩蔽要成为一部分框架的区域，第三掩模图形有一部分用来掩蔽要成为运动件和梳状电极的区域，第二腐蚀继续进行至第一硅层一半为止；
除去第三掩模图形；
使用第二掩模图形对第一硅层进行腐蚀直至达到梳状电极为止。
22.一种使用第一材料衬底制作微镜单元的方法，所用的第一材料衬底包含第一硅层、第二硅层以及夹于硅层间的中间层，含有扭杆的第一硅层与中间层保持接触，微镜单元包含运动件、框架以及扭杆，此方法包括以下步骤：
在第一硅层上制作第一掩模图形，第一掩模图形有一部分用来掩蔽要成为运动件的区域；
制作加有第一掩模图形的第二材料衬底，这是将第三硅层键合至制有第一掩模图形的第一硅层上而成的；
使用第二掩模图形对第三硅层进行第一腐蚀，第二掩模图形有一部分用来掩蔽要成为至少一部分框架的区域，腐蚀继续进行直至露出第一掩模图形；
使用第一掩模图形对第一硅层进行第二腐蚀，直至达到中间层。
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