[发明专利]一种微镜结构及形成方法、微镜阵列以及探测器在审
申请号: | 202011250270.X | 申请日: | 2020-11-11 |
公开(公告)号: | CN112320751A | 公开(公告)日: | 2021-02-05 |
发明(设计)人: | 程正喜;徐鹤靓;陈永平 | 申请(专利权)人: | 中国科学院上海技术物理研究所 |
主分类号: | B81B7/04 | 分类号: | B81B7/04;B81C1/00;G02B26/08 |
代理公司: | 上海沪慧律师事务所 31311 | 代理人: | 郭英 |
地址: | 200083 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 结构 形成 方法 阵列 以及 探测器 | ||
1.一种微镜结构,其特征在于,包括:
六边形光反射膜,其被配置为悬设于一衬底之上;
六段导电梁,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,每段所述导电梁与所述光反射膜的其中一条边一一对应设置,并分别通过一个支点结构绝缘地连接至所述光反射膜对应的一条边的外侧上;所述导电梁包括平行设置的下导电梁和上导电梁,所述下导电梁和所述上导电梁其中之一为弹簧结构,且所述下导电梁与所述上导电梁之间以沿梁长方向设置的多个隔离部相绝缘;
六个支撑柱,其被配置为分置且支撑于每两段所述导电梁的相邻或相接端点位置的下方与所述衬底的表面之间,并形成各段所述导电梁与所述衬底之间的电连接;
其中,通过向至少一段所述导电梁的所述下导电梁和所述上导电梁中通电,使所述下导电梁与所述上导电梁之间因静电相吸或排斥所带来的所述弹簧结构的拉伸或收缩,使所述导电梁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边向上或向下位移,并通过对各段所述导电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。
2.根据权利要求1所述的微镜结构,其特征在于,所述光反射膜的外侧与所述导电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各段所述导电梁方向延伸的突出,所述突出作为所述支点结构搭接于所述导电梁上,使所述光反射膜与所述导电梁之间形成连接。
3.根据权利要求2所述的微镜结构,其特征在于,所述光反射膜覆于所述隔热层的表面上。
4.根据权利要求2所述的微镜结构,其特征在于,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。
5.根据权利要求2所述的微镜结构,其特征在于,所述突出唯一地配置于每段所述导电梁与所述光反射膜的对应边之间,并连接于所述导电梁的梁长方向上的中部。
6.根据权利要求1所述的微镜结构,其特征在于,所述下导电梁为直臂梁,所述上导电梁为波浪形弹簧结构,所述隔离部设于所述弹簧结构的波浪形底部位置与所述下导电梁之间;或者,所述下导电梁为波浪形弹簧结构,所述上导电梁为直臂梁,所述隔离部设于所述弹簧结构的波浪形顶部位置与所述上导电梁之间。
7.一种微镜结构形成方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供一衬底,在所述衬底上形成CMOS电路;
在所述衬底的表面上形成第一牺牲层并图形化;
在所述第一牺牲层上形成连通至所述CMOS电路的六个通孔,并在所述通孔内填充金属,形成六个导电支撑柱结构,且使每个所述支撑柱中具有分隔的四个金属电极;
在所述第一牺牲层的表面上形成六段直臂梁形下导电梁,使各段所述下导电梁按首尾依次相邻或相接方式形成环形排列,并使每两段所述下导电梁的相邻或相接端点共同位于一个对应的所述支撑柱上,且与所述支撑柱中的其中两个所述金属电极相连;
在所述下导电梁上形成介质隔离层,并图形化,在所述下导电梁上沿梁长方向形成多个隔离部;
在所述第一牺牲层的表面上形成第二牺牲层,并图形化,去除所述下导电梁以外区域上多余的第二牺牲层材料,并在所述下导电梁上形成沿梁长方向的具有波浪形形貌的第二牺牲层图形,同时,露出位于波浪形形貌底部位置处的所述隔离部的顶部;
在所述第二牺牲层图形的表面上对应形成六段波浪形的上导电梁图形,并使每两段所述上导电梁的相邻或相接端点共同位于一个对应的所述支撑柱上,且与所述支撑柱中的其中另两个所述金属电极相连;
在所述第一牺牲层的表面上形成介质隔热层,并图形化,在由各段所述下导电梁所围成的六边形区域以内的所述第一牺牲层的表面上形成六边形隔热层图形,并使形成的所述隔热层图形的每条边的外侧上具有搭接至对应一段所述下导电梁中部上的一个所述隔离部上的突出,作为支点结构;
在所述隔热层图形的表面上形成六边形光反射膜图形;
通过释放工艺去除所述第一牺牲层和第二牺牲层,形成悬空的微镜结构。
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