一种微镜装置及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种微镜装置，其特征在于，包括衬底层(110)、第一掩埋层(150)和器件结构层，所述衬底层(110)、所述第一掩埋层(150)和所述器件结构层依次层叠连接；所述器件结构层包括可动结构，所述可动结构包括可动镜面(121)和驱动板(123)；所述可动镜面(121)的正面和所述驱动板(123)上均设有减重部(127)，所述可动镜面(121)的背面设有金属反射层；所述衬底层(110)上设置有背腔结构，所述背腔结构能够为可动结构提供运动空间；所述第一掩埋层(150)上设有通光区域，所述背腔结构和所述通光区域能够将所述金属反射层暴露在外。2.根据权利要求1所述的微镜装置，其特征在于，所述减重部(127)包括刻蚀槽。3.根据权利要求2所述的微镜装置，其特征在于，所述器件结构层包括第一器件层(120)、第二掩埋层(140)和第二器件层(130)，所述第一器件层(120)、所述第二掩埋层(140)和所述第二器件层(130)依次层叠连接；所述可动结构设于所述第一器件层(120)上；所述减重部(127)设于所述可动镜面(121)与所述第一掩埋层(150)间隔的一面，所述金属反射层设于所述可动镜面(121)与所述第一掩埋层(150)连接的一面。4.根据权利要求2所述的微镜装置，其特征在于，所述器件结构层包括第一器件层(120)、第二掩埋层(140)和第二器件层(130)，所述第一器件层(120)、所述第二掩埋层(140)和所述第二器件层(130)依次层叠连接；所述可动结构设于所述第二器件层(130)上；所述减重部(127)设于所述可动镜面(121)与所述第二掩埋层(140)间隔的一面，所述金属反射层设于所述可动镜面(121)与所述第二掩埋层(140)连接的一面。5.根据权利要求3所述的微镜装置，其特征在于，所述可动镜面(121)上的刻蚀槽的深度小于所述第一器件层(120)的厚度。6.根据权利要求4所述的微镜装置，其特征在于，所述可动镜面(121)上的刻蚀槽的深度小于所述第二器件层(130)的厚度。7.根据权利要求3所述的微镜装置，其特征在于，还包括加固框架(131)；所述加固框架(131)设于所述第二器件层(130)上，所述加固框架(131)与所述可动结构键合成整体，所述加固框架(131)能够加固所述可动结构；或；所述加固框架(131)刻蚀于所述可动结构上；所述加固框架(131)能够加固所述可动结构。8.根据权利要求4所述的微镜装置，其特征在于，还包括加固框架(131)；所述加固框架(131)刻蚀于所述可动结构上；所述加固框架(131)能够加固所述可动结构。9.一种微镜装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：获取soi晶圆，所述soi晶圆包括衬底层(110)、第一掩埋层(150)和第一器件层(120)；制备形成器件层结构，包括：若设定可动结构设于所述第一器件层(120)上且加固框架(131)设于所述第二器件层(130)上，则包括以下步骤：利用减质工艺对所述第一器件层(120)进行刻蚀处理，定义可动
结构和对位标记；所述可动结构包括可动镜面(121)、驱动板(123)和可动梳齿结构(122)；在所述可动结构上制备形成减重部(127)；获取第二器件层(130)，在所述第二器件层(130)上制备形成第二掩埋层(140)；将所述第二掩埋层(140)与所述第一器件层(120)键合，形成整体晶圆；对所述第二掩埋层(140)与所述第二器件层(130)进行刻蚀处理，暴露对位标记；对所述第二器件层(130)进行刻蚀处理，形成加固框架(131)和静梳齿结构(132)；在所述第一器件层(120)和所述第二器件层(130)上淀积一层金属薄膜并图形化，制备形成金属焊盘结构；在所述整体晶圆的正面涂敷光刻胶，并固化形成保护层结构；将所述整体晶圆倒扣，对所述衬底层(110)进行刻蚀处理，形成背腔结构(111)；去除所述第一掩埋层(150)和所述第二掩埋层(140)的裸露区域；在所述整体晶圆的背部淀积一层金属薄膜，其中，在所述可动镜面(121)的背部形成的金属薄膜作为金属反射层(160)，在所述衬底层(110)的底部形成的金属薄膜能够用于芯片焊接。10.根据权利要求9所述的微镜装置的制备方法，其特征在于，制备形成器件层结构，还包括：若设定可动结构设于所述第一器件层(120)上且加固框架(131)通过刻蚀形成于所述可动结构上，包括以下步骤：利用减质工艺对所述第一器件层(120)进行刻蚀处理，在所述第一器件层(120)上形成具有不同刻蚀深度的器件层结构并定义对位标记；所述器件层结构包括可动镜面(121)、驱动板(123)和可动梳齿结构(122)、加固框架(131)和减重部(127)，其中，所述加固框架(131)能够通过对所述减重部(127)的形貌、尺寸和排布范围进行设计形成于所述可动镜面(121)上；获取第二器件层(130)，在所述第二器件层(130)上制备形成第二掩埋层(140)；将所述第二掩埋层(140)与所述第一器件层(120)键合，形成整体晶圆；对所述第二掩埋层(140)与所述第二器件层(130)进行刻蚀处理，暴露所述对位标记；对所述第二器件层(130)进行刻蚀处理，形成静梳齿结构(132)；或；若设定可动结构设于第二器件层(130)上且加固框架刻蚀于所述可动结构上，则包括以下步骤：对第一器件层(120)进行刻蚀处理，形成固定框架结构(128)和静梳齿结构(132)；所述静梳齿结构(132)排布在固定框架结构(128)上；所述固定框架结构(128)还包含对位标记；获取第二器件层(130)，在所述第二器件层(130)上制备形成第二掩埋层(140)；将所述第二掩埋层(140)与所述第一器件层(120)键合，形成整体晶圆；对所述第二掩埋层(140)与所述第二器件层(130)进行刻蚀处理，暴露所述对位标记；依照对位标记，利用减质工艺对所述第二器件层进行刻蚀处理，在所述第二器件层上同时形成可动结构、减重部(127)和所述加固框架(131)；其中，所述加固框架(131)能够通过对所述减重部(127)的形貌、尺寸和排布范围进行设计形成于所述可动镜面(121)上。11.根据权利要求10所述的微镜装置的制备方法，其特征在于，所述减质工艺包括基于负载效应或双层胶工艺的干法刻蚀。

技术总结
本申请提供一种微镜装置及其制备方法，该微镜装置包括衬底层、第一掩埋层和器件结构层，衬底层、第一掩埋层和器件结构层依次层叠连接；器件结构层包括可动结构，可动结构包括可动镜面和驱动板；可动镜面的正面和驱动板上均设有减重部，可动镜面的背面设有金属反射层；衬底层上设置有背腔结构，背腔结构能够为可动结构提供运动空间；第一掩埋层上设有通光区域，背腔结构和通光区域能够将金属反射层暴露在外。本申请提供的微镜装置能够通过减轻可动结构的质量减小MEMS微镜系统的振子质量和扭转轴劲度系数，保证镜面的谐振频率不变，即器件的可靠性不变，同时，使镜面在相同的驱动电压下实现更大的运动幅度。电压下实现更大的运动幅度。电压下实现更大的运动幅度。


技术研发人员：马宏
受保护的技术使用者：觉芯电子（无锡）有限公司
技术研发日：2020.04.21
技术公布日：2021/10/22