[發(fā)明專利]一種微型光學(xué)器件及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810056983.5
• 申請日: 2008-01-28
• 公開（公告）號: CN101246259A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳慶華;吳文剛;王子千;閆桂珍;郝一龍;王陽元
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08;G03F7/00;B81C1/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 徐寧;關(guān)暢

1、一種微型光學(xué)器件，其特征在于：它包括固定電極、可動電極、支撐梁、玻璃襯底、光反射模塊和光纖固定模塊；

所述固定電極包括連接在所述玻璃襯底頂面兩側(cè)的梳齒式固定電極和固定在所述玻璃襯底頂面中部的平板式固定電極；

所述可動電極為插設(shè)在所述梳齒式固定電極間的兩梳齒式可動電極和分別位于所述平板式固定電極上方的兩平板式可動電極；

所述支撐梁包括折疊橫梁和組合扭轉(zhuǎn)梁，所述折疊橫梁包括通過短梁連接兩所述兩梳齒式可動電極的通梁，通過錨點懸浮固定在所述平板式固定電極兩側(cè)玻璃襯底上、且通過兩短梁連接所述通梁的折疊梁；所述組合扭轉(zhuǎn)梁包括多個支梁，其中兩所述支梁各有一端連接所述折疊橫梁，各有另一端連接相應(yīng)的平板式可動電極的外側(cè)；另兩所述支梁的各有一端連接相應(yīng)的平板式固定可動電極的內(nèi)側(cè)，各有另一端連接光反射模塊的尾部兩側(cè)，再兩所述支梁各有一端連接所述折疊橫梁，各有另一端連接所述光反射模塊的尾部；

所述光纖固定模塊上以所述光反射模塊為中心，呈放射狀設(shè)置有若干光纖槽，且每一所述光纖槽分別對準(zhǔn)所述光反射模塊上多個光反射面中的一個。

2、如權(quán)利要求1所述的一種微型光學(xué)器件，其特征在于：所述組合扭轉(zhuǎn)梁與所述折疊橫梁為單端不等高梁，即底面平齊而頂面不等高，或者頂面平齊而底面不等高。

3、如權(quán)利要求2所述的一種微型光學(xué)器件，其特征在于：所述單端不等高的組合扭轉(zhuǎn)梁與所述折疊橫梁的底部平齊，頂部低于所述折疊橫梁。

4、如權(quán)利要求2所述的一種微型光學(xué)器件，其特征在于：所述單端不等高的組合扭轉(zhuǎn)梁與所述折疊橫梁的頂部平齊，底部高于所述折疊橫梁。

5、如權(quán)利要求1所述的一種微型光學(xué)器件，其特征在于：所述組合扭轉(zhuǎn)梁與所述折疊橫梁為雙端不等高梁，即頂面和底面都不平齊。

6、如權(quán)利要求1或2或3所述一種微型光學(xué)器件的制備方法，其主要包括以下工藝：

(1)采用雙拋N型(100)硅片；

(2)在硅片上形成氧化硅掩膜，然后刻蝕深槽，所述深槽的深度定出玻璃襯底上的固定電極和可動電極之間的間隙；

(3)去除氧化硅掩膜，對所述硅片表面進(jìn)行摻雜，以形成歐姆接觸；

(4)在玻璃襯底上制作金屬電極，作為微驅(qū)動結(jié)構(gòu)的引線電極；

(5)將玻璃襯底和硅片進(jìn)行陽極鍵合，并將硅片減薄到固定電極的厚度；

(6)在硅片上形成氧化硅掩膜，再在氧化硅掩膜表面形成光刻膠掩膜，進(jìn)而形成氧化硅和光刻膠的復(fù)合掩模；然后以光刻膠掩膜為掩?？涛g深槽，定出折疊橫梁上端與組合扭轉(zhuǎn)梁上端的高度差；

(7)去除光刻膠掩模，以氧化硅掩膜為掩模刻蝕釋放結(jié)構(gòu)，完成微型光學(xué)器件制備。

7、如權(quán)利要求1或5所述一種微型光學(xué)器件的制備方法，其主要包括以下工藝：

(1)采用雙拋N型(100)硅片；

(2)在硅片上形成氧化硅掩膜，再在氧化硅掩模表面形成光刻膠掩膜，進(jìn)而形成氧化硅和光刻膠的復(fù)合掩模；以光刻膠掩膜為掩模刻蝕深槽，深槽的深度定出折疊橫梁與組合扭轉(zhuǎn)梁的下端高度差；

(3)去除光刻膠掩模，以氧化硅掩模為掩模刻蝕硅片形成深槽，深槽的深度定出玻璃襯底上的固定電極和可動電極之間的間隙；

(4)去除氧化硅掩膜，對所述硅片表面進(jìn)行摻雜，以形成歐姆接觸；

(5)在玻璃襯底上制作金屬電極，作為微驅(qū)動結(jié)構(gòu)的引線電極；

(6)將玻璃襯底和硅片進(jìn)行陽極鍵合，并將硅片減薄到固定電極的厚度；

(7)在硅片上形成氧化硅掩膜，再在氧化硅掩膜表面形成光刻膠掩膜，進(jìn)而形成氧化硅和光刻膠的復(fù)合掩模；然后以光刻膠掩膜為掩模刻蝕深槽，定出折疊橫梁上端與組合扭轉(zhuǎn)梁上端的高度差；

(8)去除光刻膠掩模，以氧化硅掩膜為掩模刻蝕釋放結(jié)構(gòu)，完成微型光學(xué)器件制備。