[發明專利]一種微鏡結構及形成方法、微鏡陣列以及探測器

在審

• 申請號: 202011250270.X
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112320751A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 程正喜;徐鶴靚;陳永平
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: B81B7/04
• 分類號: B81B7/04;B81C1/00;G02B26/08
• 代理公司: 上海滬慧律師事務所 31311
• 代理人: 郭英

1.一種微鏡結構，其特征在于，包括：

六邊形光反射膜，其被配置為懸設于一襯底之上；

六段導電梁，其被配置為首尾依次相鄰或相接地圍繞在所述光反射膜的外側以外位置或圍繞位于所述光反射膜的下方位置，每段所述導電梁與所述光反射膜的其中一條邊一一對應設置，并分別通過一個支點結構絕緣地連接至所述光反射膜對應的一條邊的外側上；所述導電梁包括平行設置的下導電梁和上導電梁，所述下導電梁和所述上導電梁其中之一為彈簧結構，且所述下導電梁與所述上導電梁之間以沿梁長方向設置的多個隔離部相絕緣；

六個支撐柱，其被配置為分置且支撐于每兩段所述導電梁的相鄰或相接端點位置的下方與所述襯底的表面之間，并形成各段所述導電梁與所述襯底之間的電連接；

其中，通過向至少一段所述導電梁的所述下導電梁和所述上導電梁中通電，使所述下導電梁與所述上導電梁之間因靜電相吸或排斥所帶來的所述彈簧結構的拉伸或收縮，使所述導電梁產生相對于其長度方向的向上或向下方向的彎曲變形，帶動與之連接的所述光反射膜的對應邊向上或向下位移，并通過對各段所述導電梁執行分別控制所形成的變形大小不同組合，實現使所述光反射膜朝向任意預定方向的偏轉或/和上下浮動。

2.根據權利要求1所述的微鏡結構，其特征在于，所述光反射膜的外側與所述導電梁之間通過隔熱層形成絕緣連接，所述隔熱層被配置為其外側上具有朝向各段所述導電梁方向延伸的突出，所述突出作為所述支點結構搭接于所述導電梁上，使所述光反射膜與所述導電梁之間形成連接。

3.根據權利要求2所述的微鏡結構，其特征在于，所述光反射膜覆于所述隔熱層的表面上。

4.根據權利要求2所述的微鏡結構，其特征在于，所述光反射膜通過其外側嵌于框形的所述隔熱層的內框中。

5.根據權利要求2所述的微鏡結構，其特征在于，所述突出唯一地配置于每段所述導電梁與所述光反射膜的對應邊之間，并連接于所述導電梁的梁長方向上的中部。

6.根據權利要求1所述的微鏡結構，其特征在于，所述下導電梁為直臂梁，所述上導電梁為波浪形彈簧結構，所述隔離部設于所述彈簧結構的波浪形底部位置與所述下導電梁之間；或者，所述下導電梁為波浪形彈簧結構，所述上導電梁為直臂梁，所述隔離部設于所述彈簧結構的波浪形頂部位置與所述上導電梁之間。

7.一種微鏡結構形成方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供一襯底，在所述襯底上形成CMOS電路；

在所述襯底的表面上形成第一犧牲層并圖形化；

在所述第一犧牲層上形成連通至所述CMOS電路的六個通孔，并在所述通孔內填充金屬，形成六個導電支撐柱結構，且使每個所述支撐柱中具有分隔的四個金屬電極；

在所述第一犧牲層的表面上形成六段直臂梁形下導電梁，使各段所述下導電梁按首尾依次相鄰或相接方式形成環形排列，并使每兩段所述下導電梁的相鄰或相接端點共同位于一個對應的所述支撐柱上，且與所述支撐柱中的其中兩個所述金屬電極相連；

在所述下導電梁上形成介質隔離層，并圖形化，在所述下導電梁上沿梁長方向形成多個隔離部；

在所述第一犧牲層的表面上形成第二犧牲層，并圖形化，去除所述下導電梁以外區域上多余的第二犧牲層材料，并在所述下導電梁上形成沿梁長方向的具有波浪形形貌的第二犧牲層圖形，同時，露出位于波浪形形貌底部位置處的所述隔離部的頂部；

在所述第二犧牲層圖形的表面上對應形成六段波浪形的上導電梁圖形，并使每兩段所述上導電梁的相鄰或相接端點共同位于一個對應的所述支撐柱上，且與所述支撐柱中的其中另兩個所述金屬電極相連；

在所述第一犧牲層的表面上形成介質隔熱層，并圖形化，在由各段所述下導電梁所圍成的六邊形區域以內的所述第一犧牲層的表面上形成六邊形隔熱層圖形，并使形成的所述隔熱層圖形的每條邊的外側上具有搭接至對應一段所述下導電梁中部上的一個所述隔離部上的突出，作為支點結構；

在所述隔熱層圖形的表面上形成六邊形光反射膜圖形；

通過釋放工藝去除所述第一犧牲層和第二犧牲層，形成懸空的微鏡結構。