二维MEMS扫描微镜及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115236849A(43)申请公布日2022.10.25(21)申请号202110437854.6(22)申请日2021.04.22(71)申请人安徽中科米微电子技术有限公司地址233000安徽省蚌埠市禹会区冠宜大厦2号楼三层(72)发明人李伟徐静(74)专利代理机构上海光华专利事务所(普通合伙)31219专利代理师卢炳琼(51)Int.Cl.G02B26/08(2006.01)B81B7/02(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称二维MEMS扫描微镜及其制备方法(57)摘要本发明提供一种二维MEMS扫描微镜及其制备方法。包括内框架；外框架，位于内框架的外围；可动微光反射镜，位于内框架内；内轴弹性梁、外轴弹性梁；梳齿结构，包括第一上梳齿、第二上梳齿、第一下梳齿和第二下梳齿；第一上梳齿的顶面高于第一下梳齿的顶面，且第一上梳齿和第一下梳齿在水平面上的投影交错排列；第二上梳齿与内框架的外侧相连接，第二上梳齿的顶面高于第二下梳齿的顶面，且第二上梳齿和第二下梳齿在水平面上的投影交错排列；衬底；其中，第二下梳齿的底部与衬底的上表面连接固定，使得本发明可以有效减小梳齿的宽度，进而增加梳齿对的数量，增大MEMS扫描微镜的旋转角度，提升器件可靠性。CN115236849ACN115236849A权利要求书1/2页1.一种二维MEMS扫描微镜，其特征在于，包括：内框架；外框架，位于内框架的外围；可动微光反射镜，位于内框架内；与内框架相连接的用于内轴旋转的内轴弹性梁；与外框架相连接的用于外轴旋转的外轴弹性梁；梳齿结构，包括第一上梳齿、第二上梳齿、第一下梳齿和第二下梳齿；第一上梳齿的顶面高于第一下梳齿的顶面，且第一上梳齿和第一下梳齿在水平面上的投影交错排列；第二上梳齿与内框架的外侧相连接，第二上梳齿的顶面高于第二下梳齿的顶面，且第二上梳齿和第二下梳齿在水平面上的投影交错排列；衬底，所述衬底位于所述内框架、外框架、可动微光反射镜、内轴弹性梁、外轴弹性梁及梳齿结构的下方；所述衬底中设有运动空间槽以提供所述可动微光反射镜、内框架、内轴弹性梁及外轴弹性梁的运动空间；其中，所述第二下梳齿的底部与所述衬底的上表面连接固定。2.根据权利要求1所述的二维MEMS扫描微镜，其特征在于，所述第二下梳齿的宽度小于所述第二上梳齿的宽度。3.根据权利要求1所述的二维MEMS扫描微镜，其特征在于，所述二维MEMS扫描微镜还包括限位梳齿，所述限位梳齿与所述第二上梳齿和/或第二下梳齿平行间隔设置；所述限位梳齿的长度大于与其相平行的梳齿的长度，所述限位梳齿的宽度不小于与其相平行的梳齿的宽度。4.根据权利要求1所述的二维MEMS扫描微镜，其特征在于，所述运动空间槽为底部封闭的凹槽或为具有上部开口及下部开口的通槽。5.根据权利要求1所述的二维MEMS扫描微镜，其特征在于，所述二维MEMS扫描微镜还包括与第一上梳齿及第二上梳齿相连接的上梳齿电极，与第一下梳齿相连接的第一下梳齿电极及与第二下梳齿相连接的第二下梳齿电极，上梳齿电极位于所述外框架的表面。6.根据权利要求1所述的二维MEMS扫描微镜，其特征在于，所述内轴弹性梁包括第一弹性梁及第二弹性梁，所述外轴弹性梁包括第三弹性梁及第四弹性梁，第一弹性梁及第二弹性梁沿第一方向将所述框架与所述可动微光反射镜相连接，第三弹性梁与第四弹性梁沿第二方向将所述内框架与外框架相连接，第二方向与第一方向垂直。7.根据权利要求6所述的二维MEMS扫描微镜，其特征在于，所述第一弹性梁与第二弹性梁的形状及尺寸相同；所述第三弹性梁与第四弹性梁的形状及尺寸相同；所述第一弹性梁、第二弹性梁、第三弹性梁及第四弹性梁以所述可动微光反射镜的中心呈对称分布。8.一种二维MEMS扫描微镜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一双器件层基底，所述双器件层基底包括依次堆叠的第一器件层、第一绝缘层、第二器件层、第二绝缘层及基底层；刻蚀所述第一器件层及所述第一绝缘层，于所述第一器件层中形成第一下梳齿及第二下梳齿；提供一衬底，于所述衬底中形成运动空间槽，所述运动空间槽在所述衬底的正面具有开口；将所述双器件层基底具有所述第一器件层的一面与所述衬底正面键合，形成键合体结2CN115236849A权利要求书2/2页构，所述第一下梳齿位于所述运动空间槽的上方，所述第二下梳齿的底部与衬底正面键合固定；去除所述基底层，以暴露出第二绝缘层；刻蚀所述第二绝缘层及所述第二器件层，于所述第二器件层中形成内框架、外框架、第一上梳齿、第二上梳齿、可动微光反射镜、内轴弹性梁、外轴弹性梁及下梳齿电极引线槽；外框架位于内框架的外围，可动微光反射镜位于内框架内，内轴弹性梁与内框架相连接，外轴弹性梁与外框架相连接，第二上梳齿与内