[发明专利]用于具有倾斜的光学窗的微机械设备的制造方法和相应的微机械设备

说明书

本发明涉及一种用于具有倾斜的光学窗的微机械设备的制造方法和一种相应的微机械设备。所述制造方法包括以下步骤：提供具有前侧(VS)和后侧(RS)的第一衬底(S1)；在所述第一衬底(S1)中形成多个间隔开的通孔(F1、F2)，所述通孔沿着多个间隔开的列(R1、R2)布置在所述第一衬底(S1)中；沿着所述列(R1、R2)中的每一列形成相应的连续的斜的槽(N1、N2)，所述槽确定用于倾斜的光学窗(G1、G2)的支座；并且将所述光学窗(G1、G2)在所述通孔(F1、F2)上方接合到所述槽(N1、N2)中。

技术领域

本发明涉及一种用于具有倾斜的光学窗的微机械设备的制造方法和相应的微机械设备。

背景技术

虽然也可以应用任意的光学设备和系统，但本发明和基于本发明的问题参照光学微机械微镜扫描器设备进行阐释。

微机械MEMS构件必须针对有害的外部环境影响(例如湿气、侵蚀性介质等)受到保护。同样必要的是针对机械触碰/损害以及为了实现由晶片复合结构通过锯切分离成芯片的防护。在许多情况下也必须通过严密封装才能够实现确定的气氛(例如气体类型和/或气体压力)的调设。

具有带腔和通孔的罩晶片的MEMS构件在晶片复合结构中的封装已经详细地设定。为此将罩晶片关于具有MEMS结构的晶片进行调整并且与该晶片接合在一起。所述接合例如可以通过阳极键合或直接键合(在玻璃和硅之间的无接合剂的连接)、通过共晶接合层或通过玻璃焊剂或粘接剂实现。MEMS构件位于罩晶片的腔下方，其中，用于借助细线材连接MEMS构件的电键合垫可以通过罩晶片中的通孔接近。

对于光学微机械MEMS构件(MOEMS)、如微镜而言，需要之前描述的防护并且附加地需要具有高光学品质的和必要时具有特定光学涂层的透明窗。单独地，在罩中也实现用于电连接的通孔。

在光学射束穿过透明窗时，在边界面上产生反射。当微机械微镜扫描器设备的位置固定的反射位于微镜的扫描区域中时，投影图像的亮度上升并且因此起干扰作用。通过光学窗的抗反射涂层仅在干扰反射的亮度方面减小该干扰反射。因为微镜通常围绕其静止位态对称地摆动或偏转，所以当光学窗平行于镜面的静止位态并且当镜平面和光学窗之间的距离小时，所述反射总是位于扫描区域中(在MEMS构件中总是这种情况)。

避免通过反射引起的干扰的唯一的可能性在于，使所述反射从扫描区域转向离开，其方式是，光学窗和镜面在未偏转的状态中不彼此平行。为此，存在两个可能性方案，即一方面使光学窗倾斜，或者另一方面使镜的静止位态倾斜。两个可能性方案在现有技术中已知。

用于单独的芯片的倾斜窗例如在EP 1 688 776 A1中公开。在EP 1 748 029 A2中描述了用于晶片级封装的倾斜窗或者另外的窗形式，通过所述窗形式可以避免反射。

根据EP 1 748 029 A2，在晶片复合结构中由透明材料(玻璃或塑料)制造三维的表面结构(例如倾斜窗)。

用于制造三维结构的方法要么非常贵，要么得不到所需要的光学品质。此外，具有相应的三维结构的晶片在加工时、例如在晶片键合期间是有问题的，因为结构会容易地被损坏。

用于制造具有倾斜的光学窗的防护罩的其他方法例如由DE 10 2008 040 528A1、DE 10 2010 062 118 A1和DE 10 2012 206 858 A1已知。

发明内容

本发明实现一种根据权利要求1的用于具有倾斜的光学窗的微机械设备制造方法以及一种根据权利要求10的相应的微机械设备。

优选的扩展方案是各个从属权利要求的主题。

基于本发明的想法在于，在第一衬底中形成多个间隔开的通孔，所述通孔沿着多个间隔开的列布置在第一衬底中。相应的连续的斜槽沿着所述排中的每一排形成，所述槽确定用于倾斜的光学窗的支座。