[发明专利]一种微型光学器件及其制备方法

权利要求书

1、一种微型光学器件，其特征在于：它包括固定电极、可动电极、支撑梁、玻璃衬底、光反射模块和光纤固定模块；

所述固定电极包括连接在所述玻璃衬底顶面两侧的梳齿式固定电极和固定在所述玻璃衬底顶面中部的平板式固定电极；

所述可动电极为插设在所述梳齿式固定电极间的两梳齿式可动电极和分别位于所述平板式固定电极上方的两平板式可动电极；

所述支撑梁包括折叠横梁和组合扭转梁，所述折叠横梁包括通过短梁连接两所述两梳齿式可动电极的通梁，通过锚点悬浮固定在所述平板式固定电极两侧玻璃衬底上、且通过两短梁连接所述通梁的折叠梁；所述组合扭转梁包括多个支梁，其中两所述支梁各有一端连接所述折叠横梁，各有另一端连接相应的平板式可动电极的外侧；另两所述支梁的各有一端连接相应的平板式固定可动电极的内侧，各有另一端连接光反射模块的尾部两侧，再两所述支梁各有一端连接所述折叠横梁，各有另一端连接所述光反射模块的尾部；

所述光纤固定模块上以所述光反射模块为中心，呈放射状设置有若干光纤槽，且每一所述光纤槽分别对准所述光反射模块上多个光反射面中的一个。

2、如权利要求1所述的一种微型光学器件，其特征在于：所述组合扭转梁与所述折叠横梁为单端不等高梁，即底面平齐而顶面不等高，或者顶面平齐而底面不等高。

3、如权利要求2所述的一种微型光学器件，其特征在于：所述单端不等高的组合扭转梁与所述折叠横梁的底部平齐，顶部低于所述折叠横梁。

4、如权利要求2所述的一种微型光学器件，其特征在于：所述单端不等高的组合扭转梁与所述折叠横梁的顶部平齐，底部高于所述折叠横梁。

5、如权利要求1所述的一种微型光学器件，其特征在于：所述组合扭转梁与所述折叠横梁为双端不等高梁，即顶面和底面都不平齐。

6、如权利要求1或2或3所述一种微型光学器件的制备方法，其主要包括以下工艺：

(1)采用双抛N型(100)硅片；

(2)在硅片上形成氧化硅掩膜，然后刻蚀深槽，所述深槽的深度定出玻璃衬底上的固定电极和可动电极之间的间隙；

(3)去除氧化硅掩膜，对所述硅片表面进行掺杂，以形成欧姆接触；

(4)在玻璃衬底上制作金属电极，作为微驱动结构的引线电极；

(5)将玻璃衬底和硅片进行阳极键合，并将硅片减薄到固定电极的厚度；

(6)在硅片上形成氧化硅掩膜，再在氧化硅掩膜表面形成光刻胶掩膜，进而形成氧化硅和光刻胶的复合掩模；然后以光刻胶掩膜为掩模刻蚀深槽，定出折叠横梁上端与组合扭转梁上端的高度差；

(7)去除光刻胶掩模，以氧化硅掩膜为掩模刻蚀释放结构，完成微型光学器件制备。

7、如权利要求1或5所述一种微型光学器件的制备方法，其主要包括以下工艺：

(1)采用双抛N型(100)硅片；

(2)在硅片上形成氧化硅掩膜，再在氧化硅掩模表面形成光刻胶掩膜，进而形成氧化硅和光刻胶的复合掩模；以光刻胶掩膜为掩模刻蚀深槽，深槽的深度定出折叠横梁与组合扭转梁的下端高度差；

(3)去除光刻胶掩模，以氧化硅掩模为掩模刻蚀硅片形成深槽，深槽的深度定出玻璃衬底上的固定电极和可动电极之间的间隙；

(4)去除氧化硅掩膜，对所述硅片表面进行掺杂，以形成欧姆接触；

(5)在玻璃衬底上制作金属电极，作为微驱动结构的引线电极；

(6)将玻璃衬底和硅片进行阳极键合，并将硅片减薄到固定电极的厚度；

(7)在硅片上形成氧化硅掩膜，再在氧化硅掩膜表面形成光刻胶掩膜，进而形成氧化硅和光刻胶的复合掩模；然后以光刻胶掩膜为掩模刻蚀深槽，定出折叠横梁上端与组合扭转梁上端的高度差；

(8)去除光刻胶掩模，以氧化硅掩膜为掩模刻蚀释放结构，完成微型光学器件制备。