本发明公开了一种微机电系统芯片及其制造方法，属于微机电系统技术领域。
背景技术：
微机电系统是在半导体制造技术基础上发展起来的，融合了光刻、腐蚀、薄膜、liga、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件。微机电系统是集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源微能源、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信等于一体的微型器件或系统。
常用的微机电系统驱动结构包括静电驱动被广泛应用，其中静电驱动主要采用梳齿结构。梳齿结构一般分为两类，一类是面内梳齿结构，用作面内结构驱动，一类是上下梳齿结构，用作面外驱动。面外驱动的动齿和固齿一高一低不在一个平面。上下梳齿结构可以用来制作扫描微镜，三轴加速度计、三轴陀螺仪。但是要制作高低梳齿，现有的高低梳齿设计中，传统的memes制造工艺利用键合工艺分别刻蚀高低梳齿，或者利用多次光刻分别刻蚀高低梳齿，需要高精度对准，对工艺要求高且成品率低，存在多次刻蚀，加工复杂等缺陷。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是面外齿驱动器加工复杂等缺陷，提出了一种可实现外面驱动芯片及其制作方法。
本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：
采用四层结构，驱动器布置于第三层，质量块与转轴布置在第一层层，第二层布置支持结构，其中驱动器采用面内驱动器结构，可以实现面内驱动，通过中层支撑结构产生面外驱动转矩，带动质量块运动，该结构工艺上利于实现，不挑战工艺难点，可以大大简化面外运动加工难度，实现大角度，大质量块驱动。
说明书：
1.一种微机电系统芯片，其特征在于包括第一层结构(1)，第二层结构(2)，第三层结构(3)，第四层结构(4)。其中第一层结构(1)包括柔性连接(1-1)，第一层质量块(1-2)，第一层固定端(1-3)，驱动焊盘(1-4)。第一层质量块(1-2)连接柔性连接(1-1)，柔性连接(1-1)连接质量块(1-2)与第一层固定端(1-3)，驱动焊盘(1-4)位于第一层固定端。第二层结构(2)包括支撑结构(2-1)，第二层键合区域(2-2)，第二层键合下部区域(2-2)位于支持结构(2-1)下表面。第三层结构(3)包括驱动器(3-1)，第三层键合上部区域(3-2)，第三层固定端(3-3)，第三层质量块(3-4)。驱动器连接第三层固定端(3-3)与第三层质量块(3-4)，第三层键合上部区域(3-2)位于第三层质量块(3-5)上表面，第三层键合上部区域(3-2)与第二层键合下部区域(2-2)键合在一起。第四层结构(4)包括衬底(4-1)，空腔(4-2)，衬底(4-1)用于支撑固定端，空腔为了保留一定活动空间。优选的，第一层结构，第二层结构，第三层结构均为单晶硅材料。
优选的，第四层结构可以是单晶硅材料，也可以是二氧化硅材料。
优选的，电热驱动器为单晶硅材料，可采用v形梁，u形梁，z形梁，或者他们的组合。
优选的，静电驱动器为单晶硅材料，由多个梳齿构成，梳齿之间间距0.3um～5um。
优选的，该质量块可以是正方形、长方形、圆形、椭圆形或多边形中的一种。
优选的，该柔性连接，为单晶硅材料，可以是扭转梁，回形梁，折叠梁。
优选的，该空腔可以是全镂空结构，也可以是半镂空结构，主要是预留空间给质量块运动。
附图说明
图1：芯片结构
图2：面内静电驱动器
图3：面内电热驱动v形梁
图4：面内电热驱动u形梁
图5：面内电热驱动z形梁
图中，第一层结构(1)，第二层结构(2)，第三层结构(3)，第四层结构(4)，柔性连接(1-1)，第一层质量块(1-2)，第一层固定端(1-3)，驱动焊盘(1-4)，支撑结构(2-1)，第二层键合区域(2-2)，驱动器(3-1)，第三层键合上部区域(3-2)，第三层固定端(3-3)，第三层质量块(3-4)，第三层质量块(3-5)，衬底(4-1)，空腔(4-2)
下面简单描述该混合驱动器制造方法之一。
1)选择第一soi圆片(5)，作为第三层结构(3)和第四层结构(4)，该soi圆片包括底硅层(5-1)、氧埋层(5-2)和顶硅层(5-3)；
2)在顶硅层(5-3)的表面图形化形成驱动器(3-1)，第三层键合上部区域(3-2)，第三层质量块(3-5)；
3)选择第二soi圆片(6)作为第一层结构(1)和第二结构层；该soi圆片包括底硅层(6-1)、氧埋层(6-2)和顶硅层(6-3)；
4)在底硅层(6-3)的表面图形化形成支撑结构(2-2)，第二层键合下部区域(2-3)；
5)将第一soi圆片(5)与第二soi圆片(6)键合，形成新圆片(7)；
6)在新圆片(7)的表面淀积金属层并图形化，柔性连接(1-1)，第一层质量块(1-2)，第一层固定端(1-3)，驱动焊盘(1-4)，第一层键合区域(1-5)最终形成所述微机电系统芯片。
本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：本发明采用面内驱动器和支撑结构，产生面外的驱动扭矩，可以实现快速扫描和大角度扫描驱动结构。并采用soi硅片加工，soi的正面单晶硅器件层即为机械结构层，背面为支撑结构。驱动器直接采用drie平面刻蚀，一次成型。简化了制造工艺，大大降低加工成本和加工难度，提高成品率。