[发明专利]一种旋转结构的制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种旋转结构的制备方法，包括：提供衬底和掩膜版，掩膜版包括第一曝光口和第二曝光口；通过掩膜版对所述衬底进行掩模曝光的同时匀速移动衬底，以在衬底上形成斜坡结构，斜坡结构包括第一斜坡面和第二斜坡面；制备可旋转结构和电极结构，电极结构包括第一电极和第二电极，第一电极与斜坡结构电连接，第二电极与可旋转结构电连接，可旋转结构用于根据第一电极和第二电极之间的静电力进行旋转。利用移动光刻的方法制备斜坡结构，斜坡结构制备简单，解决现有技术中通过多次光刻工艺制备斜坡结构工艺复杂的技术问题；同时利用移动光刻的方法制备斜坡结构时，斜坡结构的倾斜角度可调，斜坡结构制备灵活。

技术领域

本发明实施例涉及微机电系技术领域，尤其涉及一种旋转结构的制备方法。

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。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。

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。

现有技术中，制备平行板驱动结构可以采用灰度掩模光刻或者M2LIGA技术。灰度掩膜根据制作设备及原理可分为直写灰度掩膜、模拟灰度掩膜。直写灰度掩膜的特点是精度较高，但所需设备十分昂贵，且制作灰度掩膜的速度慢、成本高。模拟灰度掩膜的中网板和浓淡点图的空间频率限制了最小特征尺寸的进一步缩小。M2LIGA技术存在成本昂贵(X光源需要昂贵的加速器)，用于X光光刻的掩膜版本身就是3D微结构，复杂，周期长等缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种旋转结构的制备方法，以解决现有技术中旋转结构制备复杂、制备成本高的技术问题。

本发明实施例提供一种旋转结构的制备方法，用于制备静电驱动的旋转结构，所述旋转结构包括斜坡结构和可旋转结构；

所述制备方法包括：

提供衬底和掩膜版，所述掩膜版包括第一曝光口和第二曝光口；

通过所述掩膜版对所述衬底进行掩模曝光的同时匀速移动所述衬底，以在所述衬底上形成斜坡结构，所述斜坡结构包括第一斜坡面和第二斜坡面；

制备可旋转结构和电极结构，所述电极结构包括第一电极和第二电极，所述第一电极与所述斜坡结构电连接，所述第二电极与所述可旋转结构电连接，所述可旋转结构用于根据所述第一电极和所述第二电极之间的静电力进行旋转。

可选的，通过所述掩膜版对所述衬底进行掩模曝光的同时匀速移动所述衬底，以在所述衬底上形成斜坡结构，包括：

在所述衬底一侧制备第一氧化层并对所述第一氧化层进行图案化，所述第一氧化层暴露所述斜坡结构的制备区域；

在所述第一氧化层远离所述衬底一侧以及所述第一氧化层暴露区域制备光刻胶；

通过所述掩膜版对所述光刻胶进行掩模曝光的同时匀速移动所述衬底，以在所述光刻胶上形成光刻胶斜坡结构；