[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

本發明公開了一種微鏡結構，包括：六邊形光反射膜，懸設于襯底上；六段導電梁，首尾依次相鄰或相接地圍繞在光反射膜的外側以外或下方位置，各導電梁分別通過一個支點結構絕緣地連接至光反射膜的一條對應邊的外側上；六個支撐柱，分別支撐于每兩段導電梁的相鄰或相接端點位置的下方；通過向至少一段導電梁中通電，使導電梁中的下導電梁和上導電梁因靜電相吸或排斥而使導電梁整體產生向上或向下方向的彎曲變形，帶動與之連接的光反射膜的對應邊向上或向下位移，并通過對各段導電梁執行分別控制所形成的變形大小不同組合，實現使光反射膜朝向任意預定方向的偏轉或/和上下浮動。本發明還公開了一種微鏡結構形成方法、微鏡陣列和探測器。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路和探測器技術領域，尤其涉及一種能實現任意方向偏轉的微鏡結構及其形成方法、微鏡陣列和探測器。

背景技術

目前，微鏡已成為微機電系統(MEMS)產品中的重要一員，并已開始應用于車載激光雷達中。隨著自動駕駛技術的發展，對激光雷達及其MEMS微鏡技術也提出了越來越高的要求。

其中，現有采用靜電驅動方式實現對微鏡偏轉角度的控制，已成為一種較成熟的技術。然而，在通過靜電場控制來調節微鏡的偏轉角度時，往往需要設計十分復雜的偏轉結構，例如梳齒結構等，這無疑增加了控制難度，且其僅可實現使微鏡平面沿一個固定軸向進行偏轉，因而難以滿足實際使用場景中對微鏡偏轉方向的廣泛需求。

參考文獻：

1)美國專利US7286278B2 Methods for depositing,releasing and packagingmicro-electromechanical devices on wafer substrates(在晶圓襯底上沉積、釋放和封裝微電子器件的方法)。

2)美國專利US9348136B2 Micromirror apparatus and methods(微鏡裝置和方法)。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種微鏡結構及形成方法、微鏡陣列以及探測器。

為實現上述目的，本發明提供了以下的技術方案：

根據本發明的一個方面，本發明提供一種微鏡結構，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。

進一步地，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。

進一步地，所述光反射膜覆于所述隔熱層的表面上。