[发明专利]微器件和制造该器件的方法

说明书

技术领域

以下描述涉及一个或多个配有侧壁环绕的腔体支撑的可动部分的微器件。

背景技术

最近，随着微机电系统(MEMS)技术的进步，微器件例如微镜器件已经发展和投入实际使用。微镜器件被应用到各种装置例如条形码阅读器和激光打印机以及作为采用扫描光扫描物体的光学扫描器。日本专利临时公开2003-57575公开了一个利用镜子和电极间产生的静电吸引力转动镜子的静电驱动微镜器件。

微镜器件具有显微结构，因此微小的异物例如粘附在镜子或电极上的灰尘将恶化其性能。例如，当镜子表面上粘附有异物时，从光源发出入射到镜子表面的光被异物散射使得扫描光变成散射光。它将导致不愿看到的情况例如扫描光的大量能量损失，大的扫描光斑直径，和扫描光不能扫描想要扫描的位置的情况。此外，异物可能粘附到可动部分并影响镜子的运转。另外，当电极表面粘附有异物时，镜子和电极间的静电吸引力发生改变并导致不愿看到的情况，镜子产生与预期的转动角不同的转动。特别地，静电驱动微镜器件有一个缺点，空气中的微粒可能被静电吸引力收集到电极上。而且，镜子器件可能因为存在于电极间的异物产生短路。此外，当镜子粘附有异物时，镜子将变得更重导致镜子的共振频率变低(也就是说，扫描速度变低)，或镜子的移动范围变窄。因此，为了解决上述问题，通常采用将镜子和电极固定并全密封在腔体中的结构来提高抵抗灰尘的能力。

发明内容

当全密封固定有镜子的腔体时，例如通过密封元件，环绕腔体的框架与密封元件装调并连接在一起。然而，既然框架和密封元件是显微结构，因此它们之间要求高精度的装调。此外，它们之间可能引起装调误差而导致微镜器件制造中的低产量。

本发明在提供一个或多个微器件和制造微器件的方法方面是有优势的，可以实现对密封可动部分的密封元件的容易装调和微器件制造中的高产量。

根据本发明的一些方面，提供一个微器件，包括用于形成环绕的腔体的框架，该框架具有第一开口和正对着第一开口的第二开口，腔体中提供的可动部分，腔体中用于支撑可动部分的支撑部分，用于结合框架和密封框架第一开口的第一密封元件，以及用于结合框架和密封框架第二开口的第二密封元件。框架包括一个装调结构，用于相对于框架装调第一密封元件和第二密封元件中的至少一个。

可选择地，可以形成外部尺寸等于或小于腔体外部尺寸的第一密封元件，并且可以形成外部尺寸等于或小于腔体外部尺寸的第二密封元件。

可选择地，在其中安装第一密封元件和第二密封元件中的至少一个来形成装调结构。

还可选择地，装调结构可以以台阶形式形成，以便在其中安装第一密封元件和第二密封元件中的至少一个。

可选择地，可以整体地形成框架，可动部分，和支撑部分。

还可选择地，可以完全密封腔体。

根据本发明的一些方面，进一步提供了制造配有一个或多个侧壁环绕的腔体支撑的可动部分的微器件的方法。该方法包括在包含在晶圆中的每个芯片的第一表面上形成第一掩膜图形的第一掩膜图形步骤，以在第一表面上定义不被第一掩膜覆盖的第一曝光区域，以预定的深度刻蚀第一曝光区域的第一刻蚀步骤，以形成在第一曝光区域外的区域突出于第一曝光区域的第一台阶结构，形成第二掩膜图形的第二掩膜图形步骤，以在第一曝光区域中定义不被第二掩膜覆盖的第二曝光区域，以预定的深度刻蚀第二曝光区域的第二刻蚀步骤，以形成部分的一个或多个侧壁，形成第三掩膜图形的第三掩膜图形步骤，以在第二曝光区域中定义不被第三掩模覆盖的第三曝光区域，刻蚀第三曝光区域和形成余下的一个或多个环绕腔体的侧壁和腔体支撑的可动部分的第三刻蚀步骤，相对于第一台阶结构装调第一密封元件的第一装调步骤，使得第一密封元件安装到第一台阶结构中，和结合第一密封元件和第一台阶结构的第一结合步骤。