[发明专利]微镜结构及其制作方法、微镜阵列和探测器

说明书

本发明公开了一种微镜结构，包括：光反射膜，悬设于衬底上；多段形变梁，首尾依次相邻或相接地围绕在光反射膜的外侧以外或下方位置，每段形变梁分别通过一个支点结构绝缘地连接至光反射膜的外侧上；多个支撑柱，分别支撑于每两段形变梁的相邻或相接端点位置的下方；通过向至少一段形变梁中通电，使形变梁因通电发热而产生相对于其长度方向的向上或向下方向的弯曲变形，带动与之连接的光反射膜的对应侧向上或向下位移，并通过对各段形变梁执行分别控制所形成的变形大小不同组合，实现使光反射膜朝向任意预定方向的偏转或/和上下浮动。本发明还公开了一种微镜结构制作方法、微镜阵列和探测器。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路和探测器技术领域，尤其涉及一种能实现任意方向偏转的微镜结构及其制作方法、微镜阵列和探测器。

背景技术

目前，微镜已成为微机电系统(MEMS)产品中的重要一员，并已开始应用于车载激光雷达中。随着自动驾驶技术的发展，对激光雷达及其MEMS微镜技术也提出了越来越高的要求。

其中，现有采用静电驱动方式实现对微镜偏转角度的控制，已成为一种较成熟的技术。然而，在通过静电场控制来调节微镜的偏转角度时，往往需要设计十分复杂的偏转结构，例如梳齿结构等，这无疑增加了控制难度，且其仅可实现使微镜平面沿一个固定轴向进行偏转，因而难以满足实际使用场景中对微镜偏转方向的广泛需求。

参考文献：

1)美国专利US7286278B2 Methods for depositing,releasing and packagingmicro-electromechanical devices on wafer substrates(在晶圆衬底上沉积、释放和封装微电子器件的方法)。

2)美国专利US9348136B2 Micromirror apparatus and methods(微镜装置和方法)。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种微镜结构及其制作方法、微镜阵列和探测器。

为实现上述目的，本发明提供了以下的技术方案：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种微镜结构，包括：

光反射膜，其被配置为悬设于一衬底之上；

多段形变梁，其被配置为首尾依次相邻或相接地围绕在所述光反射膜的外侧以外位置或围绕位于所述光反射膜的下方位置，每段所述形变梁分别通过一个支点结构绝缘地连接至所述光反射膜的外侧上；

多个支撑柱，其被配置为分置且支撑于每两段所述形变梁的相邻或相接端点位置的下方与所述衬底的表面之间，并形成各段所述形变梁与所述衬底之间的电连接；

其中，通过向至少一段所述形变梁中通电，使所述形变梁因通电发热而产生相对于其长度方向的向上或向下方向的弯曲变形，带动与之连接的所述光反射膜的对应侧向上或向下位移，并通过对各段所述形变梁执行分别控制所形成的变形大小不同组合，实现使所述光反射膜朝向任意预定方向的偏转或/和上下浮动。

进一步地，所述光反射膜为矩形，所述形变梁被配置为与所述光反射膜的边一一对应。

进一步地，所述光反射膜的外侧与所述形变梁之间通过隔热层形成绝缘连接，所述隔热层被配置为其外侧上具有朝向所述形变梁方向延伸的突出，所述突出作为所述支点结构搭接于所述形变梁上，使所述光反射膜与所述形变梁之间形成连接。

进一步地，所述光反射膜覆于所述隔热层的表面上；或者，所述光反射膜通过其外侧嵌于框形的所述隔热层的内框中。

进一步地，所述突出唯一地配置于每段所述形变梁与所述光反射膜的对应侧之间，并连接于所述形变梁的梁长方向上的中部。