双面电极结构的MEMS微镜及其制备方法与流程

双面电极结构的mems微镜及其制备方法
技术领域
1.本发明属于微电子机械系统(mems)技术领域，特别是涉及一种双面电极结构的mems微镜及其制备方法。


背景技术：

2.随着mems技术的发展日益成熟，mems微镜及微镜阵列的应用也越来越广泛，如应用在光通信器件、数字显示、激光扫描等领域。静电mems微镜及微镜阵列(即包含多个微镜的结构)由于具有结构紧凑、功耗低、易于集成等优点而备受关注。
3.目前，从mems微镜及微镜阵列的应用情况来看，电极的引出方式主要有两种，一种是从器件的上表面引出，另一种是从器件的下表面引出。传统mems微镜的电极制作在器件的上表面，通过打线键合与外部的电极相连接；传统微镜阵列的电极制作在器件的下表面，通过共熔键合与外部的电极相连接。
4.静电mems微镜及微镜阵列的应用需求日益广泛，对其性能及测试也提出了更高的要求，通常需要对每一颗芯片进行微镜转动角度
‑
电压的测试。微镜转动角度的精确测试通常采用高精度光学测试系统，通过对微光反射镜的光学反馈来实现。而对于传统的微镜阵列来说，微光反射镜和电极分别位于器件的上、下两个表面，测试时需要在器件的下表面施加给定的电压，这就给微镜阵列的测试，特别是晶圆级微镜阵列的自动化测试造成了极大的困难。
5.因此，如何进一步提高mems微镜及微镜阵列的灵活性，以及改善上述缺陷，是亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种双面电极结构的mems微镜及其制备方法，用于解决现有技术中的memes微镜及微镜阵列在测试和封装时存在测试难度大，封装受限，难以满足应用要求等问题。
7.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种双面电极结构的mems微镜，包括：
8.框架；
9.可动微光反射镜，位于所述框架内；
10.弹性梁，与所述框架和/或所述可动微光反射镜相连接；
11.梳齿结构，与所述框架及所述可动微光反射镜连接以驱动所述可动微光反射镜旋转，所述梳齿结构包括上梳齿与下梳齿，所述上梳齿的顶面高于所述下梳齿的顶面，且所述上梳齿与所述下梳齿在水平面上的投影交错排列；
12.第一上梳齿电极及第二上梳齿电极，与所述上梳齿相连接；
13.第一下梳齿电极及第二下梳齿电极，与所述下梳齿相连接。
14.可选地，所述弹性梁包括第一弹性梁及第二弹性梁，第一弹性梁及第二弹性梁位
于所述框架内并沿第一方向将所述框架与所述可动微光反射镜相连接。
15.可选地，所述框架包括内框架及位于内框架外围的外框架，所述可动微光反射镜位于所述内框架内；所述弹性梁还包括第三弹性梁及第四弹性梁，所述第三弹性梁与所述第四弹性梁位于所述内框架和外框架之间，且沿第二方向将所述内框架与外框架相连接，第二方向与第一方向垂直。
16.可选地，所述第一弹性梁与第二弹性梁的形状及尺寸相同；所述第三弹性梁与第四弹性梁的形状及尺寸相同；所述第一弹性梁、第二弹性梁、第三弹性梁及第四弹性梁以所述可动微光反射镜的中心呈对称分布。
17.可选地，所述双面电极结构的mems微镜还包括衬底，所述衬底位于所述框架、所述可动微光反射镜、所述弹性梁及所述梳齿结构的下方，所述衬底中设有运动空间槽以提供所述可动微光反射镜及所述弹性梁的运动空间。
18.更可选地，所述运动空间槽为底部封闭的凹槽或为上下贯通的通槽。
19.可选地，所述双面电极结构的mems微镜还包括金属反射层，所述金属反射层位于所述可动微光反射镜的上表面。
20.可选地，所述mems微镜为多个，相邻的mems微镜相互连接，且相互电隔离。
21.本发明还提供一种双面电极结构的mems微镜的制备方法，包括以下步骤：
22.提供一双器件层基底，所述双器件层基底包括依次堆叠的第一器件层、第一绝缘层、第二器件层、第二绝缘层及基底层；
23.对所述第一器件层及所述第一绝缘层进行刻蚀以于第一器件层中形成下梳齿及上梳齿电极引线槽，所述上梳齿电极引线槽内及下梳齿之间显露出所述第二器件层；
24.提供一衬底，于所述衬底中形成运动空间槽和上下贯通的衬底电极引线槽，衬底电极引线槽位于运动空间槽的外侧；
25.于刻蚀后的衬底表面、运动空间槽表面及衬底电极引线槽表面形成绝缘层；
26.将所述双器件层基底具有所述第一器件层的一面与所述衬底具有所述运动空间槽开口的一面键合，其中，所述衬底电极引线槽与所述上梳齿电极引线槽的开口正对，所述下梳齿位于所述运动空间槽的正上方；
27.去除所述基底层以暴露出第二绝缘层；
28.对所述第二绝缘层及所述第二器件层进行刻蚀以形成框架、上梳齿、可动微光反射镜、弹性梁及下梳齿电极引线槽，所述可动微光反射镜位于所述框架内侧，所述弹性梁与所述框架和/或所述可动微光反射镜相连接；所述下梳齿电极引线槽自所述第二器件层延伸到所述第一器件层的表面；所述可动微光反射镜及所述上梳齿位于所述运动空间槽的正上方，且所述上梳齿与所述下梳齿在水平面上的投影交错排列；
29.去除所述第二绝缘层，并去除所述第一绝缘层位于所述下梳齿表面的部分；
30.于所述可动微光反射镜的表面形成金属反射层；
31.于所述衬底电极引线槽表面分别形成第二上梳齿电极和第二下梳齿电极，于所述第二器件层的表面形成第一上梳齿电极，于所述下梳齿电极引线槽内形成第一下梳齿电极，所述第一下梳齿电极和第二下梳齿电极均与下梳齿电连接，所述第一上梳齿电极和第二上梳齿电极且均与上梳齿电连接。
32.可选地，所述衬底电极引线槽的下部开口尺寸大于上部开口尺寸。
33.在一示例中，所述衬底内形成有衬底电极引线槽，所述衬底电极引线槽和所述运动空间槽的开口位于所述衬底的相对两侧，所述第二上梳齿电极和第二下梳齿电极自所述衬底电极引线槽延伸至衬底下表面。
34.在另一示例中，所述衬底内形成第一隔离槽和第二隔离槽，隔离槽延伸至与绝缘槽相连接，且上下相对应，所述第二上梳齿电极和第二下梳齿电极位于所述衬底背离所述第一器件层的表面。
35.如上所述，本发明的双面电极结构的mems微镜及其制备方法，具有以下有益效果：本发明提供的双面电极结构的mems微镜，测试时可以很容易地在芯片上方搭建探针和测试系统，因而可以采用常规的测试方法而不需要开发或定制专门的测试设备，封装时电极仍可以通过下方引出，可以极大提高芯片的测试及封装灵活性，可以有效解决现有测试技术中的难点问题。
附图说明
36.图1显示为本发明实施例一提供的双面电极结构的mems微镜的制备方法的流程图。
37.图2至图8显示为依图1的制备方法制备双面电极结构的mems微镜在各步骤中所呈现出的例示性截面结构示意图；其中，图8同时显示为实施例三提供的双面电极结构的mems微镜于一示例中的结构示意图以及图11中的局部结构a的放大示意图。
38.图9及图10显示为依图1的制备方法制备的双面电极结构的mems微镜于不同示例中的俯视结构示意图。
39.图11显示为依图1的制备方法制备的双面电极结构的mems微镜于又一示例中的截面结构示意图。
40.图12至19显示为依本发明实施例二提供的双面电极结构的mems微镜的制备方法于各步骤中所呈现的结构示意图。
41.元件标号说明
42.11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一器件层
43.12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一绝缘层
44.13
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二器件层
45.14
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二绝缘层
46.15
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
基底层
47.16
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
下梳齿
48.17
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
上梳齿电极引线槽
49.18
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
衬底
50.19
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
运动空间槽
51.20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
衬底电极引线槽
52.21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
绝缘层
53.22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
框架
54.221
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
内框架
55.222
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
外框架
56.23
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
上梳齿
57.24
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
可动微光反射镜
58.251
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一弹性梁
59.252
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二弹性梁
60.253
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第三弹性梁
61.254
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第四弹性梁
62.26
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
下梳齿电极引线槽
63.27
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
金属反射层
64.28
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二上梳齿电极
65.29
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二下梳齿电极
66.30
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一上梳齿电极
67.31
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一下梳齿电极
68.32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
隔离槽
69.33
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
绝缘槽
具体实施方式
70.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
71.请参阅图1至图19。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质技术内容的变更下，当亦视为本发明可实施的范畴。
72.现有的静电mems微镜阵列中，电极一般与微镜镜面位于上下两个方向，由于微镜阵列的面积较大，并且电极数目较多，电极如果从上方引出会影响器件的使用，所以电极一般位于器件的下表面，现有技术中为解决这个问题，在测试时电极通常从下方引出，但这使得晶圆级测试的探针只能位于芯片的下方，而目前没有这样的测试设备，需要独立开发，难度也比较大，测试时需要在器件的下表面施加给定的电压，给微镜阵列的测试带来很大的困难。为解决此类问题，本发明提出了改善方案。
73.实施例一
74.如图1所示，本发明提供一种双面电极结构的mems微镜的制备方法，包括以下步骤：
75.s1：如图1的步骤s1及图2所示，提供一双器件层基底，所述双器件层基底包括依次堆叠的第一器件层11、第一绝缘层12、第二器件层13、第二绝缘层14及基底层15；第一器件层11和第二器件层13的材质包括但不限于硅、锗等半导体材料，第一绝缘层12和第二绝缘层14包括但不限于氧化硅、氮化硅；在一较佳示例中，可采用双器件层soi低阻硅片作为所述双器件层基底，可以简化工艺流程，提高良率及器件性能一致性；
76.s2：对所述第一器件层11及所述第一绝缘层12进行刻蚀以于第一器件层11中形成下梳齿16及上梳齿23电极引线槽，所述上梳齿23电极引线槽内及下梳齿16之间显露出所述第二器件层13；比如先于第一器件层11表面涂布光刻胶，经曝光显影定义出所需的图形，然后进行刻蚀；所述下梳齿16形成于第一器件层11中，下梳齿16通常为多个，多个下梳齿16间隔分布(且优选均匀间隔)，与后续形成的上梳齿23形成梳齿对，且第一器件层11的中间预留出对应位于后续的可动微光反射镜24下方的空间，上梳齿23电极引线槽优选位于下梳齿16的外侧；该步骤后得到的结构如图3所示；
77.s3：提供一衬底18，于所述衬底18中形成运动空间槽19和上下贯通的衬底电极引线槽20，衬底电极引线槽20位于运动空间槽19的外侧；运动空间槽19可以为仅具有上部开口而底部封闭的凹槽，也可以为上下贯通的通槽，运动空间槽19的深度决定了弹性梁及梳齿结构的运动空间，因而需根据整体结构进行精心设计；
78.s4：于刻蚀后的衬底18表面、运动空间槽19表面及衬底电极引线槽20表面形成绝缘层21；比如提供一硅衬底18，经光刻刻蚀形成所需的图形后对得到的结构进行氧化处理以于表面形成氧化硅层，得到的结构如图4所示；当然，在其他示例中，所述衬底18和绝缘层21也可以为其他材料，对此不做严格限制；
79.s5：将所述双器件层基底具有所述第一器件层11的一面与所述衬底18具有所述运动空间槽19开口的一面键合，其中，所述衬底电极引线槽20与所述上梳齿23电极引线槽的开口正对，所述下梳齿16电极位于所述运动空间槽19的正上方，得到的结构如图5所示；
80.s6：去除所述基底层15以暴露出第二绝缘层14，比如采用包括但不限于刻蚀法和化学机械研磨法中的任意一种或两种去除所述基底层15；
81.s7：对所述第二绝缘层14及所述第二器件层13进行刻蚀以形成框架22、上梳齿23、可动微光反射镜24、弹性梁及下梳齿电极引线槽26(即框架22、上梳齿23、可动微光反射镜24和弹性梁都形成于第二器件层13中，因而其材料都与第二器件层的材料相同，比如均为硅材料层)，所述可动微光反射镜24位于所述框架22内侧，所述弹性梁与所述框架22和/或所述可动微光反射镜24相连接(可以直接相连或间接相连，后续同)；所述下梳齿电极引线槽26自所述第二器件层13延伸到所述第一器件层11的表面(或者说下梳齿电极引线槽26贯穿第二器件层13和第一绝缘层12而暴露出第一器件层11)；所述可动微光反射镜24及所述上梳齿23位于所述运动空间槽19的正上方，且所述上梳齿23与所述下梳齿16在水平面上的投影交错排列，上梳齿23和下梳齿16均为多个，以形成多个梳齿对，比如为3个以上梳齿对，这有助于提高mems微镜的灵敏度；该步骤后得到的结构如图6所示；
82.s8：去除所述第二绝缘层14，并去除所述第一绝缘层12位于所述下梳齿16表面的部分，以使上梳齿23和下梳齿16之间不相连；
83.s9：于所述可动微光反射镜24的表面形成金属反射层27，比如采用溅射方法形成所述金属反射层27，所述金属反射层27的材质包括但不限于金、银、铝或多种金属材质的结合；该步骤得到的结构如图7所示；
84.s10：于所述衬底电极引线槽20表面(包括底表面和侧壁表面)分别形成第二上梳齿电极28和第二下梳齿电极29，于所述第二器件层13的表面形成第一上梳齿电极30，于所述下梳齿电极引线槽26内形成第一下梳齿电极31，所述第一下梳齿电极31和第二下梳齿电极29均与下梳齿16电连接，第一下梳齿电极31和第二下梳齿电极29可以上下对应，所述第
一上梳齿电极30和第二上梳齿电极28均与上梳齿23电连接，第一上梳齿电极30和第二上梳齿电极28可以上下对应。各电极的材料可以相同或不同，比如可采用溅射方法形成各电极，第二上梳齿电极28和第二下梳齿电极29可沿衬底电极引线槽20的内表面向外一直延伸到衬底18的表面。该步骤后得到的结构如图8所示。
85.在一示例中，所述衬底电极引线槽20的下部开口尺寸大于上部开口尺寸，因而在溅射形成第二上梳齿电极28和第二下梳齿电极29的过程中有利于将金属填充到槽底和侧面。
86.在对所述第二绝缘层14及所述第二器件层13进行刻蚀的过程中，可根据需要采用不同的掩膜图形以形成不同的图案。比如在一示例中，如图9所示，得到的mems微镜为单轴结构，即所述mems微镜仅包括一个方向上的弹性梁，因而只能在一个方向上旋转。具体地，所述弹性梁包括第一弹性梁251及第二弹性梁252，第一弹性梁251及第二弹性梁252位于所述框架22内并沿第一方向，且通常将所述框架22与所述可动微光反射镜24相连接。第一弹性梁251和第二弹性的形状和尺寸优选一致，有利于提高mems微镜的性能，增强整体结构的稳定性。当然，本说明书中“第一”以及“第二”之类的描述只是出于描述的方便而非对具体结构的限定。
87.在另一示例中，如图10所示，所述框架22包括内框架221及位于内框架221外围的外框架222，所述可动微光反射镜24位于所述内框架221内；所述弹性梁还包括第三弹性梁253及第四弹性梁254，所述第三弹性梁253与所述第四弹性梁254位于所述内框架221和外框架222之间，且通常沿第二方向将所述内框架221与外框架222相连接，第二方向与第一方向垂直，即可以自两个相互垂直的方向驱动所述可动微光反射镜24。
88.在一较优示例中，所述第一弹性梁251与第二弹性梁252的形状及尺寸相同；所述第三弹性梁253与第四弹性梁254的形状及尺寸相同；所述第一弹性梁251、第二弹性梁252、第三弹性梁253及第四弹性梁254以所述可动微光反射镜24的中心呈对称分布。各弹性梁均在对所述第二绝缘层14及所述第二器件层13进行刻蚀以形成框架22和可动微光反射镜24等结构的过程中同步形成。因而各弹性梁和可动微光反射镜24、框架22和上梳齿23位于同一平面上。
89.在一示例中，所述mems微镜为多个，相邻的mems微镜相互连接，且相互电隔离，具体如图11所示，即图8仅对应图11中的局部结构a。即本发明适用于形成晶圆级的mems微镜阵列。
90.需要特别说明的是，上述步骤序号仅为更详细说明本发明的过程，而非用于限制其先后顺序。实际上根据需要，各步骤的顺序可以调整和/或相应的步骤可以合并，比如对衬底18进行刻蚀以形成运动空间槽19和衬底电极引线槽20的过程可以和对双器件层基底进行刻蚀以形成下梳齿16及上梳齿23电极引线槽的过程在不同的设备上同步进行。而具体到某一步骤中，比如于所述衬底18中形成运动空间槽19和上下贯通的衬底电极引线槽20的过程中，运动空间槽19和衬底电极引线槽20可以通过同一刻蚀过程或不同的刻蚀过程完成(从成本的角度考量，优选采用同一掩膜在同一刻蚀工艺中形成)，比如第一上梳齿电极30、第一下梳齿电极31和金属反射层27可以在同一工艺中同时完成，对此不做严格限制。重要的是，采用本发明，电极引线槽的尺寸及位置等可根据设计需要灵活选择，可以极大提高器件灵活度，可以使得mems微镜应用范围更广。本发明提供的双面电极结构的mems微镜，测试
时可以很容易地在芯片上方搭建探针和测试系统，因而可以采用常规的测试方法而不需要开发或定制专门的测试设备，封装时电极仍可以通过下方引出，可以极大提高芯片的测试及封装灵活性，可以有效解决现有测试技术中的难点问题。
91.实施例二
92.如图12至图19所示，本发明还提供另一种双面电极结构的mems微镜的制备方法，本实施例的制备方法与实施例一的区别主要在于，实施例一中，在衬底中形成了贯穿衬底的衬底电极引线槽，第二上梳齿电极和第二下梳齿电极自衬底电极引线槽延伸至衬底下表面；而本实施例中，没有形成衬底电极引线槽，而将第二上梳齿电极和第二下梳齿电极直接形成于衬底背离第一器件层的表面，衬底中相应形成了多个贯穿衬底的隔离槽(可以认为是由上下对应且相互连接的隔离槽和绝缘槽共同贯穿衬底)以起到电绝缘作用。
93.具体地，本发明的制备方法包括步骤：
94.提供一衬底18，于所述衬底18的相对两侧形成运动空间槽19、绝缘槽33和隔离槽32，所述运动空间槽19、绝缘槽33和隔离槽32均沿衬底18的纵向延伸；该步骤具体可以包括，先采用光刻刻蚀于衬底18内形成多个隔离槽32，得到的结构如图12所示，然后于隔离槽内填充绝缘材料，包括但不限于二氧化硅，得到的结构如图13所示，之后于衬底18内形成运动空间槽19和绝缘槽33，运动空间槽19和隔离槽32的开口位于所述衬底18的相对两面，且运动空间槽19和绝缘槽33延伸到隔离槽32的表面，或者说运动空间槽19和/或绝缘槽33和隔离槽32相连通，得到的结构如图14所示；
95.提供一双器件层基底，所述双器件层基底包括依次堆叠的第一器件层11、第一绝缘层12、第二器件层13、第二绝缘层14及基底层15，对所述第一器件层11及所述第一绝缘层12进行刻蚀以于第一器件层11中形成多个下梳齿16，所述多个下梳齿16之间显露出所述第二器件层13(即下梳齿16之间的第一绝缘层12被刻蚀掉)，且多个下梳齿16之间形成有对应后续的可动微光反射镜的凹槽，该凹槽贯穿第一器件层和第一绝缘层，该步骤得到的结构如图15所示；
96.将所述双器件层基底具有所述第一器件层11的一面与所述衬底18具有所述运动空间槽19开口的一面键合，其中，所述下梳齿16位于所述运动空间槽19的正上方，得到的结构如图16所示；
97.去除所述基底层15和第二绝缘层14以暴露出第二器件层13；
98.对所述第二器件层13及第一绝缘层12进行刻蚀以形成框架22、上梳齿23、可动微光反射镜24、弹性梁、上梳齿电极引线槽17及下梳齿电极引线槽26，所述可动微光反射镜24位于所述框架22内侧，所述弹性梁与所述框架22和/或所述可动微光反射镜24相连接；所述上梳齿电极引线槽17及下梳齿电极引线槽26均贯穿所述第二器件层13和第一绝缘层12直至延伸到所述第一器件层11的表面；所述可动微光反射镜24及所述上梳齿23位于所述运动空间槽19的正上方，且所述上梳齿23与所述下梳齿16在水平面上的投影交错排列，该步骤得到的结构如图17所示；
99.去除位于所述下梳齿16表面的所述第一绝缘层12；
100.形成金属反射层27、第一上梳齿电极30、第二上梳齿电极28、第一下梳齿电极31及第二下梳齿电极29，所述金属反射层27位于所述可动微光反射镜24的表面；所述第一上梳齿电极30自所述上梳齿电极引线槽17延伸至第一器件层表面，所述第一下梳齿电极31位于
所述下梳齿电极引线槽26内，所述第二上梳齿电极28和第二下梳齿电极29位于所述衬底18背离所述第一器件层11的表面，所述第一下梳齿电极31和第二下梳齿电极29均与下梳齿16电连接，所述第一上梳齿电极30和第二上梳齿电极28均与上梳齿23电连接，该步骤得到的结构如图18所示。
101.本实施例相较于实施例一，除了没有形成衬底电极引线槽，而将第二上梳齿电极和第二下梳齿电极直接形成于衬底背离第一器件层的表面，而衬底中相应形成了多个贯穿衬底的隔离槽以起到电绝缘作用外，其他部分，包括各结构的材质，对各结构层的处理工艺等都基本相同，具体请参考实施例一中的介绍，出于简洁的目的不赘述。且本实施例最终形成的双面电极电极的mems微镜的俯视结构与实施例一也基本相同，具体可以参考图10所示。
102.另外，本实施例的制备方法同样可以用于制备单个或多个mems微镜，当为多个时，多个mems微镜可呈阵列依次排布，具体可以参考图19所示，即图18为图19的区域a的放大示意图。
103.实施例三
104.本发明提供一种双面电极结构的mems微镜，所述mems微镜可以基于实施例一或实施例二中任一方案中所述的制备方法制备，故前述对mems微镜的介绍完全适用于此处。当然，本发明也可以基于其他的方法制备，对此不做严格限制。
105.具体地，如图8至图11所示(图8可以看做是图9和10的局部截面结构示意图)，本发明提供的双面电极结构的mems微镜包括：
106.框架22；
107.可动微光反射镜24，位于所述框架22内；
108.弹性梁，与所述框架22和/或所述可动微光反射镜24相连接；
109.梳齿结构，与所述框架22及所述可动微光反射镜24连接以驱动所述可动微光反射镜24旋转，所述梳齿结构包括上梳齿23与下梳齿16，所述上梳齿23的顶面高于所述下梳齿16的顶面，且所述上梳齿23与所述下梳齿16在水平面上的投影交错排列，上梳齿23和下梳齿16均优选为多个以形成多个静电梳齿对；
110.第一上梳齿电极30及第二上梳齿电极28，与所述上梳齿23相连接，且上下相对应，比如第一上梳齿电极30形成于框架22上表面而第二上梳齿电极28位于框架22下方；
111.第一下梳齿电极31及第二下梳齿电极29，与所述下梳齿16相连接，且上下相对应，比如结合实施例一可以看到，第一下梳齿电极31形成于第一器件层11表面而第二下梳齿电极29位于第一器件层11下方。
112.作为示例，框架22、弹性梁、可动微光反射镜24及梳齿结构的材质包括但不限于硅、锗等半导体材料。
113.本发明的mems微镜采用双面电极结构设计，可以极大提高芯片的测试及封装灵活性。
114.在一示例中，如图9所示，所述弹性梁包括第一弹性梁251及第二弹性梁252，第一弹性梁251及第二弹性梁252位于所述框架22内并沿第一方向将所述框架22与所述可动微光反射镜24相连接。该方案结构比较简单，但可动微光反射镜24仅能朝一个方向旋转。为提高整体结构的稳定性及器件性能，第一弹性梁251和第二弹性梁252的尺寸及形状优选完全
相同。
115.在另一示例中，如图10所示，所述框架22包括内框架221及位于内框架221外围的外框架222，所述可动微光反射镜24位于所述内框架221内；所述弹性梁还包括第三弹性梁253及第四弹性梁254，所述第三弹性梁253与所述第四弹性梁254位于所述内框架221和外框架222之间，且沿第二方向将所述内框架221与外框架222相连接，第二方向与第一方向垂直。本方案中，可自两个相互垂直的方向驱动可动微光反射镜24旋转。
116.为进一步提高器件性能，作为示例，所述第一弹性梁251与第二弹性梁252的形状及尺寸相同；所述第三弹性梁253与第四弹性梁254的形状及尺寸相同；所述第一弹性梁251、第二弹性梁252、第三弹性梁253及第四弹性梁254以所述可动微光反射镜24的中心呈对称分布。
117.在一示例中，所述双面电极结构的mems微镜还包括衬底18，所述衬底18位于所述框架22、所述可动微光反射镜24、所述弹性梁及所述梳齿结构的下方，所述衬底18中设有运动空间槽19以提供所述可动微光反射镜24及所述弹性梁的运动空间。所述运动空间槽19可以为底部封闭的凹槽或为上下贯通的通槽。
118.在一示例中，如图8所示，所述衬底18内形成有衬底电极引线槽20(该结构基于实施例一的方法制备而成)，所述衬底电极引线槽20和所述运动空间槽19的开口位于所述衬底18的相对两侧，所述第二上梳齿电极28和第二下梳齿电极29于所述衬底电极引线槽20延伸至衬底下表面。
119.在另一示例中，如图18所示，所述衬底18内形成有多个隔离槽32和绝缘槽33(该结构基于实施例二的方法制备而成)，所述隔离槽32和所述运动空间槽19的开口位于所述衬底18的相对两侧，且所述隔离槽32延伸至与所述运动空间槽19或绝缘槽33相连接，所述第二上梳齿电极28和第二下梳齿电极29位于所述衬底18背离所述第一器件层11的表面(也即背离运动空间槽19的表面)。
120.作为示例，所述双面电极结构的mems微镜还包括金属反射层27，所述金属反射层27位于所述可动微光反射镜24的上表面，以提高可动微光反射镜24对光的反射性能，提高器件灵敏度。所述金属反射层27的材质包括但不限于金、银、铜、铝等单一金属或合金材料。
121.在一示例中，如图11所示，所述mems微镜为多个，相邻的mems微镜相互连接，且相互电隔离，即图8仅为图11中的局部结构a的放大示意图。多个mems微镜可采用晶圆级制备工艺同时制备和封装，可以极大提高生产效率。由于采用本发明的双面电极结构的设计，因而在测试时可以从上方引出，极大提高芯片的封装及测试灵活性。
122.更详细的介绍，还请参考实施例一或二中的内容，出于简洁的目的不再赘述。
123.综上所述，本发明提供一种双面电极结构的mems微镜及其制备方法。mems微镜包括框架；可动微光反射镜，位于所述框架内；弹性梁，与所述框架和/或所述可动微光反射镜相连接；梳齿结构，与所述框架及所述可动微光反射镜连接以驱动所述可动微光反射镜旋转，所述梳齿结构包括上梳齿与下梳齿，所述上梳齿的顶面高于所述下梳齿的顶面，且所述上梳齿与所述下梳齿在水平面上的投影交错排列；第一上梳齿电极及第二上梳齿电极，与所述上梳齿相连接，且上下相对应；第一下梳齿电极及第二下梳齿电极，与所述下梳齿相连接，且上下相对应。采用本发明，电极引线槽的尺寸及位置等可根据设计需要灵活选择，可以极大提高器件灵活度，可以使得mems微镜应用范围更广。本发明提供的双面电极结构的
mems微镜，测试时可以很容易地在芯片上方搭建探针和测试系统，因而可以采用常规的测试方法而不需要开发或定制专门的测试设备，封装时电极仍可以通过下方引出，可以极大提高芯片的测试及封装灵活性，可以有效解决现有测试技术中的难点问题。且本发明在用于制备mems微镜阵列时，其优点尤为突出。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
124.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。