[發(fā)明專利]MEMS芯片及其制備方法、MEMS器件、電子設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011436611.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114057155A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫豐沛;馮志宏;徐景輝;董曉詩(shī)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B81B7/00
• 分類號(hào): B81B7/00;B81B7/02;B81B7/04;B81C1/00;G02B26/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环NMEMS芯片及其制備方法、用以提高M(jìn)EMS芯片的結(jié)構(gòu)可靠性，可廣泛用于無(wú)線通信、生物醫(yī)學(xué)、航空航天、消費(fèi)電子、汽車電子以及儀器測(cè)量等諸多領(lǐng)域。MEMS芯片包括襯底、運(yùn)動(dòng)組件、固定組件和驅(qū)動(dòng)組件，固定組件位于襯底與運(yùn)動(dòng)組件之間，其中：運(yùn)動(dòng)組件包括固定部、運(yùn)動(dòng)部以及第一支撐梁，第一支撐梁分別與運(yùn)動(dòng)部和固定部連接，且運(yùn)動(dòng)部朝向固定組件的第一面開(kāi)設(shè)有第一避讓槽；固定組件接地設(shè)置，固定組件朝向運(yùn)動(dòng)組件的一面具有凸臺(tái)以及第一限位柱，凸臺(tái)與固定部連接并用于支撐固定部，第一限位柱對(duì)應(yīng)一個(gè)第一避讓槽；驅(qū)動(dòng)組件與運(yùn)動(dòng)部連接，用于驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部運(yùn)動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種MEMS芯片及其制備方法、MEMS器件、電子設(shè)備。

背景技術(shù)

MEMS(micro-electro-mechanical system，微機(jī)電系統(tǒng))微鏡是利用MEMS技術(shù)實(shí)現(xiàn)光線偏轉(zhuǎn)或者調(diào)制的器件，與機(jī)械微鏡相比，MEMS微鏡具有體積小、成本低、可靠性高以及利于集成等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于光通信領(lǐng)域，如光衰減器、波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)、光交叉連接器等光調(diào)制模塊；或被應(yīng)用于自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，如光學(xué)雷達(dá)、抬頭顯示等所需的光學(xué)傳感模塊或顯示模塊。

現(xiàn)有的一種MEMS微鏡，其結(jié)構(gòu)包括固定層、活動(dòng)層和驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其中，固定層上設(shè)置有支撐結(jié)構(gòu)，活動(dòng)層可通過(guò)支撐梁活動(dòng)設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)上，且活動(dòng)層背離固定層的一側(cè)設(shè)置有光反射區(qū)，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)則可用于驅(qū)動(dòng)活動(dòng)層相對(duì)固定層轉(zhuǎn)動(dòng)。這種微鏡的缺點(diǎn)在于，微鏡在受到較大的外界沖擊時(shí)，支撐梁較易由于活動(dòng)層的轉(zhuǎn)動(dòng)角度或位移過(guò)大而發(fā)生斷裂，導(dǎo)致微鏡的結(jié)構(gòu)可靠性較低。

申請(qǐng)內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环NMEMS芯片及其制備方法、MEMS芯片陣列、MEMS器件及電子設(shè)備，用以提高M(jìn)EMS芯片的結(jié)構(gòu)可靠性。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环NMEMS芯片，該MEMS芯片可包括襯底、運(yùn)動(dòng)組件、固定組件和驅(qū)動(dòng)組件，固定組件可位于襯底與運(yùn)動(dòng)組件之間，且運(yùn)動(dòng)組件和固定組件都可以為導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。其中，運(yùn)動(dòng)組件可包括固定部、運(yùn)動(dòng)部以及第一支撐梁，第一支撐梁可分別與運(yùn)動(dòng)部和固定部連接，以將運(yùn)動(dòng)部可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在固定部上，且運(yùn)動(dòng)部朝向固定組件的第一面開(kāi)設(shè)有第一避讓槽；固定組件朝向運(yùn)動(dòng)組件的一面設(shè)置有凸臺(tái)和第一限位柱，凸臺(tái)可與固定部連接并對(duì)固定部進(jìn)行支撐，以使運(yùn)動(dòng)部可相對(duì)固定組件轉(zhuǎn)動(dòng)，第一限位柱則位于固定組件上對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)部的區(qū)域，且第一限位柱對(duì)應(yīng)一個(gè)第一避讓槽；驅(qū)動(dòng)組件與運(yùn)動(dòng)部連接，可用于驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)MEMS芯片的相關(guān)功能。

上述方案中，當(dāng)MEMS芯片受到外界沖擊時(shí)，第一限位柱可以限制運(yùn)動(dòng)部朝向固定組件方向的位移幅度，從而可以減小由于運(yùn)動(dòng)部位移量過(guò)大而導(dǎo)致第一支撐梁斷裂的風(fēng)險(xiǎn)，提高M(jìn)EMS芯片的結(jié)構(gòu)可靠性。

在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，第一限位柱與第一避讓槽是一一對(duì)應(yīng)的，或多個(gè)第一限位柱對(duì)應(yīng)同一個(gè)第一避讓槽。

在一些可能的實(shí)施方案中，驅(qū)動(dòng)組件具體可用于驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部繞設(shè)定的第一旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使運(yùn)動(dòng)部相對(duì)固定組件發(fā)生偏轉(zhuǎn)；上述第一避讓槽可位于第一旋轉(zhuǎn)軸線的至少一側(cè)，這樣，當(dāng)驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一限位柱可與第一避讓槽配合對(duì)運(yùn)動(dòng)部的轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行限制，減小運(yùn)動(dòng)部由于轉(zhuǎn)動(dòng)量過(guò)大而導(dǎo)致第一支撐梁損壞的風(fēng)險(xiǎn)，提高M(jìn)EMS芯片的結(jié)構(gòu)可靠性。

為了簡(jiǎn)化MEMS芯片的制作工藝，在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，可以將第一限位柱與凸臺(tái)設(shè)計(jì)為相等的高度，從而使兩者可以通過(guò)刻蝕工藝一次成型。