[发明专利]一种腔长可调型MEMS法布里珀罗腔

权利要求书

1.一种腔长可调型MEMS法布里珀罗腔的制备方法，其特征在于：一种腔长可调型MEMS法布里珀罗腔，包括可动镜面(1)、固定镜面(2)和腔体(3)，固定镜面(2)上方和腔体(3)下端连接，腔体(3)上端和可动镜面(1)下方连接，形成三层结构，采用MEMS体硅工艺加工而成；

所述的可动镜面(1)包括可动结构(1-3)，可动结构(1-3)的上方设有上层增透膜(1-2)和上层电极(1-1)，可动结构(1-3)的下方设有上层增反膜(1-4)；

所述的固定镜面(2)包括固定结构(2-3)，固定结构(2-3)的下方设有下层增透膜(2-2)，固定结构(2-3)的上方设有下层增反膜(2-4)和下层电极(2-1)；

所述的一种腔长可调型MEMS法布里珀罗腔的制备方法，包括以下步骤:

步骤1，可动镜面(1)的制备：

(a)采用标准清洗工艺清洗双抛500μm单晶硅晶圆用于可动结构(1-3)的加工，在清洗过的双抛500μm厚单晶硅晶圆上表面利用磁控溅射工艺制作一层190nm厚的氮化硅薄膜用于上层增透膜(1-2)的加工；

(b)在单晶硅晶圆下表面利用等离子体增强化学气相沉积方法制作一层264nm厚的氧化硅薄膜用作上层增反膜(1-4)的加工；

(c)利用BOE腐蚀液图形化步骤(b)沉积的氧化硅薄膜，形成上层增反膜(1-4)的第一层膜；

(d)采用剥离工艺图形化步骤(a)沉积的氮化硅薄膜，形成上层增透膜；

(e)采用磁控溅射及剥离工艺制作上层电极(1-1)，上层电极(1-1)为50nm铬加200nm金，其中铬的作用为增加金与硅晶圆的粘附性；

(f)采用磁控溅射工艺溅射一层94nm厚的锗薄膜，并利用剥离工艺图形化以形成上层增反膜(1-4)的第二层膜；

(g)采用深反应离子刻蚀工艺刻蚀出可动结构(1-3)的镜体及柔性梁的形状并释放镜面结构使其可动；

步骤2，固定镜面(2)的制备：

(h)采用标准清洗工艺清洗双抛500μm单晶硅晶圆用于固定结构(2-3)的加工，在清洗过的双抛500μm厚单晶硅晶圆上表面利用等离子体增强化学气相沉积方法制作一层264nm厚的氧化硅薄膜用作下层增反膜(2-4)的加工；

(i)在经过步骤(h)的单晶硅晶圆下表面利用等离子体增强化学气相沉积方法制作一层190nm厚的氮化硅薄膜形成下层增透膜(2-2)；

(j)利用BOE腐蚀液图形化步骤(h)沉积的氧化硅薄膜，形成下层增反膜(2-4)的第一层膜；

(k)采用磁控溅射及剥离工艺制作下层电极(2-1)，下层电极(2-1)为50nm铬加200nm金；

(l)采用磁控溅射工艺溅射一层94nm厚的锗薄膜，并利用剥离工艺图形化以形成下层增反膜(2-4)的第二层膜；

(m)采用标准光刻工艺制作30μm厚的材质为永久键合胶的腔体(3)；

步骤3，可动镜面(1)与固定镜面(2)键合：

(n)利用永久键合胶的键合工艺将可动镜面(1)、固定镜面(2)及腔体(3)键合形成腔长可调型MEMS法布里珀罗腔。

2.根据权利要求1所述的一种腔长可调型MEMS法布里珀罗腔的制备方法，其特征在于：所述的可动结构(1-3)包括基座(1-3-1)，基座(1-3-1)通过梁式弹簧(1-3-3)和横向稳定质量块(1-3-2)的外侧连接，横向稳定质量块(1-3-2)的内侧通过梁式弹簧(1-3-3)和中心质量块(1-3-4)连接，横向稳定质量块(1-3-2)为分体式块状结构，由四个L型分质量块呈中心对称分布构成。

3.根据权利要求1所述的一种腔长可调型MEMS法布里珀罗腔的制备方法，其特征在于：所述的上层电极(1-1)和下层电极(2-1)两者共同组成电极组，在加电情况下驱动可动结构(1-3)发生位移，从而调节法布里珀罗腔的腔长。

4.根据权利要求1所述的一种腔长可调型MEMS法布里珀罗腔的制备方法，其特征在于：所述的上层增透膜(1-2)使得可动结构(1-3)上表面对红外光的透过率达到98％以上。