[实用新型]垂直梳齿驱动MOEMS微镜

说明书

技术领域

本实用新型涉及微机电技术领域，尤其涉及一种垂直梳齿驱动MOEMS微镜。

背景技术

随着光通信网络传输和交换容量的逐渐增大，需求光分插复用、光交叉连接等光 通信用关键设备的升级与发展，而这与光衰减器（VOA）、光开关（OSW）等微光学电子机械系 统（MOEMS）基础元器件的发展密不可分。MOEMS因其体积小易集成、响应时间短且利于批量 化制备等特点，近年备广泛得以关注，其驱动方式已发展有电容驱动（平板驱动、梳齿驱 动）、热驱动及磁驱动等多种形式。其中，垂直梳齿驱动MOEMS芯片可以有效克服平板驱动偏 转角度小、固有频率低等不足，已成为MOEMS芯片设计和工艺开发的热点之一。

传统垂直梳齿驱动芯片制备工艺，一般选用两片SOI圆片，首先在一片SOI圆片结 构层通过深硅刻蚀形成固定梳齿结构，随后与另一片SOI圆片完成键合，去除该SOI圆片衬 底硅后，利用双面光刻工艺，再进行可动梳齿结构的光刻与深硅刻蚀。由于梳齿驱动静电力 与梳齿间隙直接相关，因此，需要有高精度的双面光刻对位工艺设备，以确保定齿与动齿间 隙一致。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种垂直梳齿驱动MOEMS微镜，所述微镜 只采用一片SOI圆片，具有工艺简单、控制精准和成本低的特点。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种垂直梳齿驱动MOEMS 微镜，其特征在于：包括硅圆片，所述硅圆片的上下表面设有氧化层，位于上侧的氧化层的 上表面设有SOI圆片的结构层，所述SOI圆片的结构层与右SOI圆片内设有左右两组梳齿结 构，每组梳齿结构包括位于上侧的可动梳齿结构和位于下侧的固定梳齿结构，固定梳齿结 构固定在上侧的氧化层的上表面，可动梳齿结构包括若干个间隔设置的可动梳齿，固定梳 齿结构包括若干个间隔设置的固定梳齿，所述固定梳齿与可动梳齿间的空隙相对，可动梳 齿的下表面与固定梳齿的上表面保持在同一平面，且可动梳齿与固定梳齿不接触；两组梳 齿结构之间为微镜扭转空间，在微镜扭转空间内设有可动微镜结构，所述可动微镜结构的 上表面设有反射镜面层，所述SOI圆片的结构层的上表面设有梳齿驱动电极。

进一步的技术方案在于：所述硅圆片为双面抛光硅圆片，厚度为400±100μm，SOI 圆片的结构层厚度最少为100μm。

进一步的技术方案在于：所述反射镜面层和梳齿驱动电极为铬或金，铬的厚度为 10nm-30nm，金的厚度不低于100nm。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述微镜只采用单片SOI圆片，镜面结 构与梳齿结构为一层，可动梳齿结构和镜面释放同时进行，工艺简单，可降低过多工艺对镜 面质量可能产生的影响。双面抛光硅圆片表面氧化层作为隔离阻挡层，可有效避免镜面与 下衬底接触而导致的短路现象，提高器件的稳定性。

附图说明

图1-10是本实用新型的过程结构示意图；

图11是本实用新型所述的微镜结构示意图；

图12是本实用新型所述的微镜的部分结构示意图；

其中：1、硅圆片2、SOI圆片21、结构层22、中间氧化层23、衬底层3、梳齿驱动 电极4、可动梳齿结构5、固定梳齿结构6、可动微镜结构7、反射镜面层8、氧化层9、预 掩蔽图形10、光刻胶图形。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新 型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实 用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。