微機電反射體及用于制造微機電反射體的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微機電反射體，其具有一個電極襯底、多個電極凹槽、至少一個扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)、一個載體襯底和一個反射體表面，所述電極襯底具有第一表面和與所述第一表面相對置的第二表面，在所述電極襯底的第一表面上布置有單晶硅層，所述多個電極凹槽從第二表面開設(shè)到所述電極襯底中，所述至少一個扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)構(gòu)造在所述單晶硅層中在所述電極凹槽中的一個之上，所述載體襯底設(shè)置在所述電極襯底的第二表面上，所述反射體表面布置在所述單晶硅層上。在此，通過所述電極凹槽形成至少一個通過所述扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)可運動地支承在所述電極襯底中的第一電極和至少一個與所述載體襯底和所述單晶硅層機械固定地錨定的第二電極。此外，所述第一電極的和所述第二電極的電極面彼此平行地垂直于所述電極襯底的表面地布置。
【專利說明】微機電反射體及用于制造微機電反射體的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微機電反射體和一種用于制造微機電反射體的方法，尤其是在電容式運行的微機電反射體的領(lǐng)域中。

【背景技術(shù)】
[0002]微型化鏡用于不同的應(yīng)用，例如，便攜式電信設(shè)備的光學(xué)器件。這些鏡——往往亦稱微鏡在此可以由微機電結(jié)構(gòu)(MEMS,“micro-electromechanical systems” (微機電系統(tǒng)))制造。
[0003]這樣的微鏡可以基于電容式工作原理，這意味著，以電壓加載兩個彼此按預(yù)先確定的幾何形狀布置的電極元件。通過改變該電壓可以感應(yīng)生成這些電極相對于彼此的運動。在此，大多是這些電極中的一個固定在襯底上，而這些電極中的另外一個相對于所述襯底關(guān)于至少一個自由度可以自由運動。
[0004]在電容式微鏡中，通常將所述微鏡布置在襯底上并且通過一個或多個扭轉(zhuǎn)軸使其從襯底平面偏轉(zhuǎn)出來。在此，所述扭轉(zhuǎn)可以通過垂直于襯底、彼此間隔開并且布置在微鏡下方的電極激勵。如果在電極之間施加控制電壓，則電極之間的靜電吸引力或靜電排斥力將導(dǎo)致圍繞大多置于襯底表面處的扭轉(zhuǎn)軸傾斜，使得處于電極之上的并且與傾斜的電極機械耦合的微鏡從所述襯底平面傾斜出來。
[0005]出版文獻US 7，079，299 BI公開了一種在硅襯底中的靜電梳式結(jié)構(gòu)，其構(gòu)造用于使布置在其之上的微鏡繞扭轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。出版文獻US 6，694，504 B2公開了一種用于制造微鏡的方法，所述微鏡的靜電扭轉(zhuǎn)驅(qū)動結(jié)構(gòu)具有通過在硅襯底中豎直蝕刻的和彼此豎直錯開的電極。
[0006]在這種微鏡的制造中，在整個襯底高度上實施多次蝕刻和沉積過程。這可能導(dǎo)致在可能的電極幾何形狀選擇方面的限制，這又可能引起在電極或微鏡的運動自由度方面的限制。此外，沿著所述扭轉(zhuǎn)軸的機械懸掛裝置往往由多晶硅層結(jié)構(gòu)或氧化物層結(jié)構(gòu)加工，由此通過輻射而在鏡表面處出現(xiàn)的熱量可能難以導(dǎo)出到襯底中。
[0007]存在對以下微鏡、尤其是可電容式運行的微鏡的需求:所述微鏡可簡單地并且成本有利地制造，其機械穩(wěn)健性得以改善，其幾何尺寸在制造過程中盡可能靈活地實現(xiàn)，并且其具有改善了的導(dǎo)熱特性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]按照一個方面，本發(fā)明實現(xiàn)一種微機電反射體，其具有一個電極襯底、多個電極凹槽、至少一個扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)、一個載體襯底和一個反射體表面，所述電極襯底具有第一表面和與所述第一表面相對置的第二表面，在所述電極襯底的第一表面上布置有單晶硅層，所述多個電極凹槽從第二表面開設(shè)到所述電極襯底中，所述至少一個扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)構(gòu)造在所述單晶硅層中在所述電極凹槽中的一個之上，所述載體襯底設(shè)置在所述電極襯底的第二表面上，所述反射體表面布置在所述單晶硅層上方。在此，通過所述電極凹槽形成至少一個通過所述扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)可運動地支承在所述電極襯底中的第一電極和至少一個與所述載體襯底和所述單晶硅層機械固定地錨定的第二電極。此外，所述第一電極的和所述第二電極的電極面彼此平行地垂直于所述電極襯底的表面地布置。
[0009]按照另一個方面，本發(fā)明實現(xiàn)一種用于制造微機電反射體的方法，所述方法具有下列步驟:穿過構(gòu)造在電極襯底上的氧化物層和構(gòu)造在所述氧化物層上的單晶硅層構(gòu)造導(dǎo)電的覆鍍通孔(Durchkontakt);在所述單晶娃層中構(gòu)造至少一個扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)；在所述電極襯底的背離所述單晶硅層的表面中構(gòu)造電極凹槽，以便通過所述電極凹槽形成至少一個通過所述扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)可運動地支承在所述電極襯底中的第一電極和至少一個與所述單晶硅層機械固定地錨定的第二電極，其中，所述第一電極的和所述第二電極的電極面彼此平行地垂直于所述電極襯底的表面地布置；在所述電極襯底的背離所述單晶硅層的表面上施加載體襯底；并且在所述單晶硅層上方施加反射體表面。
[0010]本發(fā)明的構(gòu)思是，實現(xiàn)一種基于MEMS(微機電系統(tǒng))的可電容式控制的微鏡裝置或反射體裝置，其中，從電極襯底中蝕刻豎直的電極面，并通過單晶硅層將豎直的電極面機械錨定在襯底的鏡側(cè)的表面上。在與鏡側(cè)表面的相對置的表面上設(shè)有線路襯底(Leitungssubstrat),通過所述線路襯底可以以電壓加載電極。在此，從電極襯底中一方面蝕刻固定電極，而另一方面蝕刻可相對于所述固定電極運動的電極，其中，可運動的電極機械耦合到具有進行反射的表面的載體結(jié)構(gòu)上，而電極之間的靜電力導(dǎo)致可運動的電極和載體結(jié)構(gòu)繞一個處于襯底平面中的扭轉(zhuǎn)軸傾斜。
[0011]所述微鏡裝置的一個顯著的優(yōu)點在于，所述電極通過所述單晶層非常穩(wěn)健地懸掛在襯底中。這提高了可以用于致動所述微鏡的精度。此外，單晶層的導(dǎo)熱性顯著高于例如多晶硅層或者氧化物層的導(dǎo)熱性，使得在所述鏡表面上出現(xiàn)的輻射熱量可以顯著更高效地導(dǎo)出到所述電極襯底或?qū)щ娨r底中。
[0012]這樣的微鏡裝置在電極彼此的間距方面可以以相應(yīng)較小的尺寸設(shè)計，以便提高有效的起作用的電容式電極面積。因此，有利地產(chǎn)生低的構(gòu)造空間要求和成本低廉的構(gòu)造方式。
[0013]此外，按照根據(jù)本發(fā)明的反射體的一個實施例，所述反射體還可以具有一個構(gòu)造在所述單晶層和電極襯底之間的氧化物層和至少一個穿過所述單晶層和所述氧化物層的導(dǎo)電的覆鍍通孔，通過所述氧化物層所述第一電極與所述單晶層導(dǎo)電連接。這使得可運動的第一電極通過所述單晶層電連接到所述載體襯底上成為可能，而不必對所述第一電極與所述第二電極的絕緣進行折衷。
[0014]按照根據(jù)本發(fā)明的反射體的另一個實施例，所述載體襯底可以通過金屬鍵合材料與電極襯底連接。這使得載體襯底和電極襯底之間的特別穩(wěn)定的導(dǎo)電連接成為可能。
[0015]按照根據(jù)本發(fā)明的反射體的另一個實施例，可以從所述載體襯底的背離所述電極襯底的表面穿過所述載體襯底構(gòu)造硅覆鍍通孔直至所述金屬鍵合材料。因此，可以有利地將載體襯底本身作為與可以在載體襯底的下側(cè)上構(gòu)造的重新布線平面的導(dǎo)電連接使用。
[0016]按照根據(jù)本發(fā)明的反射體的另一個實施例，所述載體襯底在面向所述電極襯底的表面上具有氧化物層，所述氧化物層在所述硅覆鍍通孔的區(qū)域中橫向超出所述硅覆鍍通孔的延伸在所述載體襯底上延伸。這顯著地提高了固定的第二電極的機械穩(wěn)定性。
[0017]按照根據(jù)本發(fā)明的反射體的另一個實施例，所述第一電極可以圓柱形構(gòu)造。這使在一個改進方案中圍繞圓柱形的第一電極對稱地布置的四個第二電極成為可能。因此，在正方形或矩形的反射體面的情況下，可以在固定的第二電極之間實現(xiàn)特別大的和穩(wěn)健的導(dǎo)電連接面。
[0018]此外，按照根據(jù)本發(fā)明的反射體的另一個實施例，所述反射體還可以具有至少一個輔助電極，所述至少一個輔助電極通過所述電極凹槽構(gòu)造在所述第二電極的背離所述第一電極的一側(cè)上，并且所述至少一個輔助電極與所述第二電極豎直間隔開地布置。因此，用于所述第一電極的控制信號可以有利地通過所述輔助電極、就是說與電極襯底的電位無關(guān)地引導(dǎo)。
[0019]按照根據(jù)本發(fā)明的反射體的另一個實施例，在所述單晶層上施加金屬鍵合材料、與金屬鍵合材料連接的隔件和布置在隔件上的鏡元件，其中，在鏡元件的背離隔件的一側(cè)上施加反射面。因此，可以有利地增大所述反射面，而不必以反射體的運動自由度、也即反射體的傾斜自由度的減小為代價。
[0020]按照根據(jù)本發(fā)明的反射體的另一個實施例，鏡元件可以具有橫向延展，所述橫向延展在所述電極襯底的襯底平面中延伸超出所述扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)。
[0021]按照根據(jù)本發(fā)明的反射體的另一個實施例，所述載體襯底和/或所述電極襯底可以具有SOI襯底。借助這類襯底，用于所述電極電位隔離的氧化物層已經(jīng)存在，從而用于反射體的加工方法有利地變得比較簡單、比較短時間和較廉價。
[0022]現(xiàn)在由下面參照附圖的描述中得出本發(fā)明的實施方式的其他的特征和優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]只要是合理的，所描述的構(gòu)型和擴展方案就能夠任意地彼此組合。本發(fā)明的其他可能的構(gòu)型、擴展方案和實現(xiàn)也包括本發(fā)明的之前或在下面關(guān)于實施例所描述的特征的未明確提到的組合。
[0024]附圖應(yīng)該傳遞本發(fā)明的實施方式的進一步理解。它們闡明實施方式并與描述相關(guān)聯(lián)地用于闡述本發(fā)明的原理和方案。參考附圖得出其他實施方式和上述優(yōu)點中的許多優(yōu)點。附圖的元素不一定彼此按比例地示出。在下面的描述中，諸如“左”、“右”、“上”、“下”、“在上方”、“在下方”、“在旁邊”、“前面”、“后面”、“豎直”、“水平”等方向說明僅僅用于說明的目的，而不是對一般性的限制。
[0025]圖1以剖視圖示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第一中間產(chǎn)物的示意圖；
[0026]圖2以剖視圖示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第二中間產(chǎn)物的示意圖；
[0027]圖3以示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第三中間產(chǎn)物的示意圖；
[0028]圖4以剖視圖示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第四中間產(chǎn)物的示意圖；
[0029]圖5以剖視圖示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第五中間產(chǎn)物的示意圖；
[0030]圖6以剖視圖示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第六中間產(chǎn)物的示意圖；
[0031]圖7以剖視圖示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第七中間產(chǎn)物的示意圖；
[0032]圖8以剖視圖示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第八中間產(chǎn)物的示意圖；
[0033]圖9以剖視圖示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第九中間產(chǎn)物的示意圖；
[0034]圖10以剖視圖示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第十中間產(chǎn)物的示意圖；
[0035]圖11以剖視圖示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第十一中間產(chǎn)物的示意圖；
[0036]圖12以剖視圖示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第十二中間產(chǎn)物的示意圖；
[0037]圖13以剖視圖示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第十三中間產(chǎn)物的示意圖；
[0038]圖14以剖視圖示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第十四中間產(chǎn)物的示意圖；
[0039]圖15以剖視圖示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第十五中間產(chǎn)物的示意圖；
[0040]圖16以剖視圖示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第十六中間產(chǎn)物的示意圖；
[0041]圖17以剖視圖示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第十七中間產(chǎn)物的示意圖；
[0042]圖18以剖視圖示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第十八中間產(chǎn)物的示意圖；
[0043]圖19以剖視圖示出在根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的制造中的第十九中間產(chǎn)物的示意圖；
[0044]圖20以剖視圖示出根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的示意圖；
[0045]圖21以剖視圖示出根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的另一示意圖；而
[0046]圖22以俯視圖示出圖21的根據(jù)本發(fā)明的微機電反射體的示意圖。

【具體實施方式】
[0047]圖1以剖視圖示出在微機電反射體的制造中的第一中間產(chǎn)物的示意圖。在此，電極襯底3可以設(shè)有氧化物層2，所述氧化物層施加在電極襯底3的表面上。然后，在氧化物層2上可以施加單晶硅層I。在一個實施變型方案中，單晶硅層I可以是作為電極襯底3的(“silicon an insulator:絕緣體上娃，SOI晶片”)的絕緣體上娃晶片上的第一功能層。
[0048]如圖2所示，在單晶娃層I中可以設(shè)置過孔(Vias( “vertical interconnectaccess (豎直互聯(lián)通道)”)或溝槽4，其向下一直延伸到氧化物層2上。如圖3所示，在過孔底部或溝槽底部4a的區(qū)域中蝕刻氧化物層2，同樣直至電極襯底3上。
[0049]圖4示出微機電反射體的一個中間產(chǎn)物的示意圖。所制造的過孔或溝槽4以導(dǎo)電材料5填充。如果電極襯底3和單晶硅層I具有不同的摻雜類型——例如η-摻雜和P-摻雜，則材料5可以具有金屬層，例如由鈦和氮化鈦制成的層。在此，可以沉積勢壘層5，在所述勢壘層上由化學(xué)氣相沉積鎢層。反之在電極襯底3和單晶硅層I相同的摻雜類型的情況下，由化學(xué)氣相進行硅層5的沉積。在此，可以在沉積過程期間或之后摻雜硅層5。這例如可以通過以下方式進行:在一個溫度步驟中在硅層5中設(shè)置電極襯底3與單晶硅層I的摻雜。
[0050]正如在圖5中可以看到的那樣，在平面化步驟中可以使所填充的過孔5a除去多余的金屬層5，以便從電極襯底3穿過氧化物層2和單晶硅層I形成導(dǎo)電的覆鍍通孔。
[0051]在圖6示出，如何可以在兩個覆鍍通孔5b之間的區(qū)域中制備反射體面。在此，可以直接在單晶硅層I上沉積反射體面，例如鏡金屬。但是，正如圖6的例子中所示的那樣，也可以在兩個覆鍍通孔5b之間的區(qū)域中在單晶硅層I上首先構(gòu)造鋁層6。然后，可以將鋁層6用于處在單晶硅層I上方的鏡元件的構(gòu)造，正如下面參照圖8進一步闡述的那樣。
[0052]圖7示出單晶硅層I的結(jié)構(gòu)化。在此，在兩個覆鍍通孔5b以外施加扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)7，所述扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)例如可以具有一個嚴重偏離I的，例如數(shù)值小于0.5或大于2的寬度對高度的截面比。因此，在相同扭轉(zhuǎn)剛度的扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)7的情況下，可以達到改善的熱傳導(dǎo)特性。
[0053]圖8示出在電極襯底3上具有氧化物層10和單晶硅層11的載體晶片9。在此，載體晶片9例如可以是SOI晶片。在晶片9上可以設(shè)置基座或者隔件12，其表面設(shè)有鍵合材料8。例如鍵合材料8可以是直接施加在隔件12上的鍺層。在此，隔件12同樣可以由硅制造。在此，可以已經(jīng)預(yù)先結(jié)構(gòu)化單晶硅層11和隔件12，以便通過在載體晶片9上側(cè)的硅蝕刻過程和隨后的各向同性氧化蝕刻來實施可運動的鏡結(jié)構(gòu)或反射體表面的釋放(Freistellen)。如圖9所示，鍵合材料8與鍵合材料6的鍵合產(chǎn)生電極襯底3和載體晶片9之間的固定鍵合。在鋁層作為鍵合材料6并且鍺層作為鍵合材料8的情況下，硅可以擴散進入鋁-鍺連接并且有利地提高鍵合的熔化溫度。
[0054]在圖10所示的將電極襯底3從下側(cè)在3a區(qū)域中減薄之后，可以在電極襯底3的背側(cè)或下側(cè)上制備鍵合面14，例如，通過結(jié)構(gòu)化的鋁層14，正如圖11示意性地示出的那樣。
[0055]然后，圖12示出蝕刻過程的示意圖，借助蝕刻過程在電極襯底3中設(shè)置電極凹槽15。電極凹槽15尤其是直接在扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)7下方蝕刻的，以便從剩余的電極襯底3釋放兩個扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)7之間的中間區(qū)域。由此在電極襯底3中出現(xiàn)通過扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)7可運動地支承在電極襯底3中的豎直的第一電極。所述豎直的第一電極在表面上通過氧化物層2與電極襯底3上的單晶硅層I導(dǎo)電連接。
[0056]可以在電極襯底3的邊緣區(qū)域中形成其他電極凹槽15，以便將與單晶硅層I機械固定地錨定的第二電極與輔助電極隔離，其中，所述輔助電極通過電極凹槽15構(gòu)造在所述第二電極的背離第一電極的一側(cè)上，并且所述輔助電極與所述第二電極豎直間隔開地布置。尤其可以在覆鍍通孔5b下方布置輔助電極，以便通過所述輔助電極和覆鍍通孔5b將電位引導(dǎo)至第一電極上。
[0057]圖13示出隨后將具有氧化物層17和多晶硅層18的載體襯底16施加在電極襯底3的背離單晶硅層I的表面上。例如，也可以將SOI晶片用于載體襯底16。電極襯底3和載體襯底16同樣可以通過鍵合過程連接，其方式是，將在多晶硅層18上施加的金屬化19——例如鍺層19與鍵合面14——例如鋁層14進行鍵合。為此可以利用金屬鍵合方法，所述金屬鍵合方法例如在鋁-鍺鍵合20的情況下如圖14所示的那樣導(dǎo)致硅從載體襯底16擴散進所述鍵合中以及由此引起熔化溫度升高。因此，在再一次溫度步驟中所述鍵合沒有第二次熔化。
[0058]通過鍵合20的鍵合，尤其豎直的第二電極中的一個與載體襯底16相對于電極襯底3穩(wěn)定地和不能運動地電連接與機械連接。在此，多晶硅層18可以如此結(jié)構(gòu)化，使得相鄰的第二電極和輔助電極彼此電隔離，并且從多晶硅層18釋放在可運動的第一電極下方的區(qū)域?？蛇x地，也可以適當?shù)亟Y(jié)構(gòu)化氧化物層17，以便釋放在電極襯底3中的可運動的第一電極以保證最大的可動性。
[0059]圖15至18示出在載體襯底16中構(gòu)造硅覆鍍通孔22、23、24，載體襯底可以選擇事先減薄。通過硅覆鍍通孔22、23和24，可以將第一和第二電極的電信號從布置在載體襯底16上的娃層18穿過載體襯底16引導(dǎo)至載體襯底16的下側(cè)?？梢栽谳d體襯底16的下側(cè)上的另一氧化物層21中形成硅覆鍍通孔22、23和24，然后在所述氧化物層上可以形成重新布線(Umverdrahtung)平面中的重新布線25,如圖19所示。在此,可以類似出版文獻DE 10 2009 045 385 Al所描述地那樣進行硅覆鍍通孔的施加。在此，有利的是，尤其在固定的第二電極的區(qū)域中硅層18與硅覆鍍通孔24的區(qū)域重疊直至進入載體襯底16的載體襯底區(qū)域。在此，至少在一個位置上可以將重疊選擇得如此大，使得氧化物層17在所述區(qū)域中也還覆蓋載體襯底16。這保證所述第二電極的高機械穩(wěn)定性。所述重疊也可以圍繞硅覆鍍通孔24四周設(shè)計得如此大，使得電極襯底3的鏡側(cè)表面相對于載體襯底16的下側(cè)區(qū)域完全地和密封地隔離，以便最佳地保護載體襯底16的下側(cè)上的控制電子電路。
[0060]在施加載體襯底16之后襯底堆疊或堆積足夠機械穩(wěn)定化，以便例如通過蝕刻過程去除載體晶片9，如圖20所示。然后例如可以通過借助氟氫酸的氣相蝕刻過程去除所釋放的氧化物層10，以便如圖21所示的那樣保證在鏡元件11上的盡可能清潔和光滑的鏡表面，在所述鏡表面上可以施加反射體表面R。
[0061]此外，圖21示例性地示出可運動的第一電極M、固定的第二電極F以及在電極襯底3的外部區(qū)域中可選地存在的輔助電極C。通過在第一電極M和第二電極F之間施加電壓可以實現(xiàn)電極M圍繞平行于電極襯底3的襯底平面地和在單晶硅層I延伸的扭轉(zhuǎn)軸的扭轉(zhuǎn)，從而引起鏡元件11或反射體表面R的相應(yīng)扭轉(zhuǎn)T。通過隔件12保證鏡元件11盡可能大的傾斜自由度。此外，鏡元件11如此設(shè)計，使得鏡元件超過可運動電極的面，以便實現(xiàn)盡可能大的反射體表面。
[0062]圖22示出在圖21中的反射體沿著圖21中示出的剖面線A-A的示意圖。優(yōu)選地，可運動的電極M可以是圓柱形的，例如，空心圓柱體元件。在此，可能有利的是，圍繞所述可運動電極M的四周布置四個固定電極F。在矩形或正方形的鏡元件11的情況下，可以特別節(jié)省空間地相對于鏡元件11的定向旋轉(zhuǎn)45°地構(gòu)造固定電極F，使得在單晶硅層I和固定電極F之間在鏡元件11下方實現(xiàn)用于固定電極F的特別大的連接面積。在此，可運動電極M和固定電極F之間的距離可以選擇得尤其大于固定電極F和輔助電極C之間的距離。
[0063]借助所描述的過程順序可以制造單個反射體以及反射體陣列。
【權(quán)利要求】
1.一種微機電反射體，其具有: 一個電極襯底(3)，所述電極襯底具有第一表面和與所述第一表面相對置的第二表面，在所述電極襯底的第一表面上布置單晶硅層(I); 多個電極凹槽(15)，其從第二表面開設(shè)到所述電極襯底(3)中； 至少一個扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)(7)，其構(gòu)造在所述單晶硅層(I)中在所述電極凹槽(15)中的一個之上； 一個載體襯底(16),所述載體襯底設(shè)置在所述電極襯底(3)的第二表面上；和 一個反射體表面(R)，其布置在所述單晶硅層(I)上， 其中，通過所述電極凹槽(15)形成至少一個通過所述扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)(7)可運動地支承在所述電極襯底(3)中的第一電極(M)和至少一個與所述載體襯底(16)和所述單晶硅層(I)機械固定地錨定的第二電極(F)，其中，所述第一電極(M)的和所述第二電極(F)的電極面彼此平行地垂直于所述電極襯底(3)的表面地布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機電反射體，所述微機電反射體還具有 一個氧化物層(2)，其構(gòu)造在所述單晶層(I)和所述電極襯底(3)之間；和 至少一個穿過所述單晶層(I)和所述氧化物層(2)的導(dǎo)電的覆鍍通孔(5b)，通過所述氧化物層所述第一電極(M)與所述單晶層(I)導(dǎo)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項所述的微機電反射體，其中，所述載體襯底(16)通過金屬鍵合材料與所述電極襯底(3)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微機電反射體，其中，從所述載體襯底(16)的背離所述電極襯底(3)的表面穿過所述載體襯底(16)構(gòu)造硅覆鍍通孔(25)直至所述金屬鍵合材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微機電反射體，其中，所述載體襯底(16)在面向所述電極襯底(3)的表面上具有氧化物層(17)，所述氧化物層在所述硅覆鍍通孔(25)的區(qū)域中橫向超出所述硅覆鍍通孔(25)的延伸在所述載體襯底(16)上延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的微機電反射體，其中，所述第一電極(M)圓柱形構(gòu)造。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微機電反射體，其中，構(gòu)造有四個第二電極(F)，所述四個第二電極圍繞圓柱形的第一電極(M)對稱布置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的微機電反射體，所述微機電反射體還具有:至少一個輔助電極(C)，所述至少一個輔助電極通過所述電極凹槽(15)構(gòu)造在所述第二電極(F)的背離所述第一電極(M)的一側(cè)上，并且所述至少一個輔助電極與所述第二電極(F)豎直間隔開地布置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的微機電反射體，其中，在所述單晶層(I)上施加金屬鍵合材料(13)、與所述金屬鍵合材料(13)連接的隔件(12)和布置在所述隔件(12)上的鏡元件(11)，其中，在所述鏡元件(11)的背離所述隔件(12)的一側(cè)上施加反射面(R)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的微機電反射體，其中，所述鏡元件(11)具有橫向延展，所述橫向延展在所述電極襯底(3)的襯底平面中延伸超出所述扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)(7)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的微機電反射體，其中，所述載體襯底(16)和/或所述電極襯底(3)具有SOI襯底。
12.一種用于制造微機電反射體的方法，所述方法具有下列步驟: 穿過構(gòu)造在電極襯底(3)上的氧化物層(2)和構(gòu)造在所述氧化物層(2)上的單晶硅層(I)構(gòu)造導(dǎo)電的覆鍍通孔(5b)； 在所述單晶硅層(I)中構(gòu)造至少一個扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)(X)； 在所述電極襯底⑶的背離所述單晶硅層⑴的表面中構(gòu)造電極凹槽(15)，以便通過所述電極凹槽(15)形成至少一個通過所述扭轉(zhuǎn)彈簧結(jié)構(gòu)(7)可運動地支承在所述電極襯底(3)中的第一電極(M)和至少一個與所述單晶硅層(I)機械固定地錨定的第二電極(F)，其中，所述第一電極(M)的和所述第二電極(F)的電極面彼此平行地垂直于所述電極襯底(3)的表面地布置； 在所述電極襯底(3)的背離所述單晶硅層(I)的表面上施加載體襯底(16);并且 在所述單晶硅層(I)上方施加反射體表面(R)。
【文檔編號】B81C1/00GK104252039SQ201410457664
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月25日
【發(fā)明者】J·賴因穆特 申請人:羅伯特·博世有限公司