[发明专利]一种旋转结构的制备方法以及旋转结构

说明书

本发明实施例提供了一种旋转结构的制备方法以及旋转结构，该方法包括：采用湿法腐蚀工艺制备第一半导体结构，第一半导体结构包括位于第一表面的第一斜坡凹槽；制备包括独立设置的第一下电极连接单元和第二下电极连接单元的第二半导体结构；采用键合工艺，将第一半导体结构的第一表面设置在第二半导体结构之上；在第一半导体结构的预设区域制备可旋转单元；在第一半导体结构背离第一表面侧的表面制备上电极、第一下电极和第二下电极。本发明实施例提供的技术方案，制备的斜坡面的倾斜角度可以做到很小，且制备工艺简单，提升斜坡面的制备灵活度。

技术领域

本发明实施例涉及微机电系统技术领域，尤其涉及一种旋转结构的制备方法以及旋转结构。

背景技术

在微机电系统领域，旋转结构可以应用于自适应光学的波阵面校正、空间光调制、光学元件对准、显微操纵器、光开关、光衰减器和光学多路复用器等方面。

按照旋转结构的驱动方式不同，主要分为：电磁驱动、电热驱动、压电驱动和静电驱动等。电磁驱动是利用电磁体或者永磁体产生的磁场力作为驱动力，该驱动方式的驱动电流大，能量消耗较大，且磁性薄膜的制造和外磁场的施加非常困难；电热驱动是利用驱动电流使材料受热膨胀产生驱动力，因此响应速度低，功耗大，且受环境温度影响较大，精度较低；而现有技术中，MEMS压电制造工艺还不成熟，制造难度大，性能不稳定，使得MEMS压电驱动器件还未能在市场上得到成熟的应用；静电驱动是目前研究最多的一种，一般在结构中引入一对或多对电极，通过电极间的静电力驱动运动，该驱动方式需要较高的工作电压(≥50V)，而工作电压高不利于器件与电路的一体化集成。

使用静电驱动的旋转结构主要使用梳齿驱动和平板驱动两种方式，梳齿驱动通过制作固定梳齿和可动梳齿，可动梳齿或悬于固定梳齿上方或与固定梳齿成一定角度，通过驱动不同方向的梳齿亦可以实现二维旋转。但是由于梳齿及其缝隙尺寸一般在微米级别，一旦有灰尘颗粒掉入其中就可能导致结构卡死，器件无法正常工作，所以对封装环境及封装都需要特别注意微小颗粒的影响。平行板驱动结构中，由于静电力大小和距离的平方成反比，同时为了防止上下电极产生吸合效应导致结构损坏，上下极板间需要很大的电极距离，这导致平行板驱动需要很高的驱动电压(如超过200V)。

为了改善传统结构的驱动电压高的缺点，采用台阶平板结构是一种较好的方法，台阶数越多结构越近似于斜坡结构，相应的驱动电压也会越低，但同时工艺也变得越复杂。

基于此，现有技术中得到制备工艺简单，性能稳定，无需较高压驱动电压的静电驱动旋转结构比较困难。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种旋转结构的制备方法以及旋转结构，实现了一种制备工艺简单，性能稳定，无需较高压驱动电压的静电驱动旋转结构。

第一方面，本发明实施例提供了一种旋转结构的制备方法，包括：

采用湿法腐蚀工艺制备第一半导体结构，所述第一半导体结构包括位于第一表面的第一斜坡凹槽，所述第一斜坡凹槽的斜坡面为(111)晶面，所述第一表面和第二表面相对设置；

制备第二半导体结构，所述第二半导体结构包括独立设置的第一下电极连接单元和第二下电极连接单元；

采用键合工艺，将所述第一半导体结构的第一表面设置在所述第二半导体结构的独立设置的所述第一下电极连接单元和所述第二下电极连接单元之上；

在所述第一半导体结构的预设区域制备可旋转单元；

在所述第一半导体结构背离所述第一表面侧的表面制备上电极、第一下电极和第二下电极，所述上电极与所述可旋转单元电连接，所述第一下电极与所述第一下电极连接单元电连接，所述第二下电极与所述第二下电极连接单元电连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种旋转结构，第一方面任意所述的方法制备得到，包括：