[发明专利]用于制造MEMS微反射镜设备的工艺以及相关联设备

权利要求书

1.一种MEMS技术中用于制造微反射镜设备的工艺，所述工艺包括以下步骤：

在采用半导体材料的单体本体(104)中形成掩埋空腔(106)，所述单体本体具有第一主表面和第二主表面(104A，104B)，所述掩埋空腔(106)在底部界定被布置在所述掩埋空腔(106)与所述第一主表面(104A)之间的悬置膜(105)；

限定所述悬置膜(105)以便形成支撑框架(115)和可移动质量块(114)，所述可移动质量块由所述支撑框架(115)承载并且可围绕与所述第一主表面(104A)平行的轴线(C)旋转；

形成电绝缘区域(120)，所述电绝缘区域从所述单体本体(104)的所述第一主表面(104A)一直到所述空腔(106)沿着将所述支撑框架(115)与固定支撑区域(122)电分离的线在所述悬置膜(105)周围外围地延伸；以及

在所述可移动质量块的顶部形成反射区域(145)，

其中形成电绝缘区域(120)包括：

在所述悬置膜(105)中形成多个孔(118)，所述孔(118)从所述第一主表面(104A)延伸至所述掩埋空腔(106)并且通过悬置桥(119)彼此间隔开；以及

将所述悬置桥(119)完全热氧化。

2.根据权利要求1所述的工艺，其中，形成掩埋空腔(106)包括：

在采用单晶半导体材料的衬底(100)内形成沟槽(102)，所述沟槽从所述衬底的一面延伸并且在所述沟槽之间界定采用半导体材料的柱状物(103)；

从所述柱状物(103)外延地生长采用半导体材料的封闭层，所述封闭层在顶部封闭所述沟槽；以及

进行热退火并且使所述柱状物的所述半导体材料朝向所述封闭层迁移以便形成所述单体本体(104)、所述掩埋空腔(106)以及所述悬置膜(105)。

3.根据权利要求1或2所述的工艺，进一步包括在所述单体本体中从所述第二主表面(104B)形成开口(121)，所述开口延伸远至所述掩埋空腔(106)并连接到所述掩埋空腔。

4.根据权利要求1所述的工艺，其中，热氧化包括在所述孔(118)中生长氧化物部分(155)。

5.根据权利要求4所述的工艺，其中，所述氧化物部分(155)并不完全填满所述孔(118)。

6.根据权利要求1、4和5中任一项所述的工艺，其中，形成多个孔(118)以及限定所述悬置膜(105)包括：选择性地移除所述悬置膜(105)的多个部分以及同时形成所述孔(118)以及环绕所述可移动质量块(114)的沟槽(108)。

7.根据权利要求6所述的工艺，其中，所述沟槽(108)界定并将与所述可移动质量块(114)刚性连接的可移动电极(112)以及与所述支撑框架(115)刚性连接的固定电极(113)分离；所述可移动电极和所述固定电极是梳齿式的。

8.根据权利要求6所述的工艺，其中，热氧化包括在所述沟槽(108)的壁以及所述掩埋空腔(106)的壁上形成氧化物层(116)，其中，所述氧化物层(116)并不填满所述沟槽(108)。

9.根据权利要求8所述的工艺，进一步包括从所述第二主表面(104B)对所述单体本体(104)的所述半导体材料进行深度蚀刻，其中，所述掩埋空腔(106)的所述壁上的所述氧化物层(116)形成蚀刻停止层。

10.根据权利要求8所述的工艺，其中，在限定所述悬置膜(105)之前执行形成多个孔(118)和热氧化。

11.根据权利要求10所述的工艺，其中，在热氧化之后并且在限定所述悬置膜(105)之前，通过深度蚀刻从所述单体本体(104)的所述第二主表面选择性地移除所述单体本体(104)的在所述掩埋空腔(106)下面的所述半导体材料，其中，所述掩埋空腔(106)的所述壁上的所述氧化物层(116)形成蚀刻停止层。