[发明专利]芯片级真空密封的静电式振镜

权利要求书

1.一种静电式振镜的制备方法，其特征在于，按照如下步骤：

1)准备绝缘层上硅晶圆；绝缘层上硅晶圆是由底硅、氧化埋层以及顶硅构成的三层结构晶圆，其中顶硅厚度为5um-150um，氧化埋层厚度为0.2um-5um，底硅厚度为50um-1mm；

2)绝缘层上硅晶圆顶硅金属制备；在绝缘层上硅晶圆顶硅表面制备图形化的金属层，分别构成反射镜面以及焊盘；制备图形化金属的方法包括沉积金属-光刻-金属刻蚀，以及光刻-沉积金属-剥离两种；其中沉积金属的方法包括溅射、蒸发、电镀；

3)正面介质层制备：在绝缘层上硅晶圆正面沉积介质层，沉积厚度为200nm-5um；然后对所沉积介质层进行平坦化处理；平坦化的方式是化学机械抛光；

4)介质层开窗；在第3步完成的介质层表面进行光刻、刻蚀，去除部分介质层，包括金属表面的介质层以及后续顶硅待刻蚀区域的介质层；

5)绝缘层上硅晶圆背腔制作；在绝缘层上硅晶圆底硅制作空腔，即为背腔；该空腔由底硅表面延伸至绝缘层；

6)基板键合；在绝缘层上硅晶圆底硅表面键合基板；

7)绝缘层上硅晶圆顶硅层刻蚀；对键合基板后的绝缘层上硅晶圆正面的顶硅进行刻蚀，形成结构层的反射镜体、转轴、锚体、可动梳齿以及固定梳齿；绝缘层上硅晶圆顶层硅刻蚀过程中实施强化散热，提高刻蚀质量；

8)释放；绝缘层上硅晶圆顶硅正面刻蚀后，去除绝缘层上硅晶圆背腔上方的氧化埋层区域；

9)前腔板制作；另外选取一块晶圆，在其下表面刻蚀，形成一个空腔；在其上表面制作顶焊盘；该顶焊盘与位于结构层的驱动焊盘或者接地焊盘电气连通，实现这一连通的方式包括低电阻率前腔板；

10)绝缘层上硅晶圆与前腔板真空键合；在真空环境中，将前腔板置于绝缘层上硅晶圆顶硅一面，使前腔板的空腔正对绝缘层上硅晶圆顶硅层可动结构部分，前腔板空腔四周的平面与绝缘层上硅晶圆顶硅的固定框上方的介质层接触，实施键合；

前腔板面积小于绝缘层上硅晶圆面积，键合后绝缘层上硅晶圆顶硅层可动结构全部被前腔板空腔覆盖，但顶硅层表面的焊盘位于前腔板覆盖区域之外；整个键合过程在真空环境中实施，键合后由基板、绝缘层、结构层以及前腔板密封形成的内部空腔为真空状态；

所述静电式振镜由基板、背腔板、绝缘层、结构层、平坦层以及前腔板自下而上依次堆叠连接构成。

2.如权利要求1所述的静电式振镜的制备方法，其特征在于：

步骤5)是采用光刻胶做掩蔽层，采用等离子体干法刻蚀的方法制作空腔；

步骤8)去除部分氧化埋层的方法是氟化氢气体干法释放；

步骤9)将顶焊盘与接地焊盘通过第电阻率前腔板电气连通：即前腔板为低电阻率材料，其下表面直接与接地焊盘接触，顶焊盘直接与前腔板上表面接触，进而顶焊盘与接地焊盘电气连通。