掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

微电子元件及其制备方法、电子设备

文献发布时间:2023-06-19 19:27:02


微电子元件及其制备方法、电子设备

技术领域

本申请涉及集成电路的领域,尤其涉及微电子元件及其制备方法、电子设备。

背景技术

微振镜是一种常见的微电子结构,广泛应用于汽车激光雷达等领域,随着汽车自动驾驶技术的发展,具有微振镜的微电子元件也在不断地创新与改进。

目前在具有微振镜的微电子元件中,通常利用电磁驱动等方式实现微振镜偏转角度的调节过程,然而,上述微电子元件结构复杂,且微振镜偏转角度的调节过程难度大。

发明内容

本申请提供微电子元件及其制备方法、电子设备,用以解决微电子元件的结构复杂,且微振镜偏转角度的调节过程难度大的问题。

本申请提供的微电子元件,包括基底、至少两个调节件、支撑结构和微镜结构;

至少两个所述调节件沿第一方向排布,各所述调节件均可沿第二方向伸缩设置,所述调节件的第一端设置于所述基底;

所述支撑结构包括支撑梁、支撑柱和转动梁,所述支撑梁连接所述调节件的第二端,所述支撑梁远离所述基底的表面通过所述支撑柱连接所述转动梁,所述转动梁远离所述支撑梁的表面连接所述微镜结构。

通过采用上述技术方案,通过设置至少两个调节件、支撑结构和微镜结构,并使调节件沿第一方向排布,当需要实现微镜结构偏转角度的调节过程时,各调节件均沿第二方向伸长或缩短,从而带动支撑梁绕垂直于第一方向的转动轴转动,使得支撑梁能够依次带动支撑柱和转动梁转动,进而使转动梁能够带动微镜结构绕垂直于第一方向的转动轴转动,以使微镜结构倾斜,实现微镜结构偏转角度的调节过程,简化了带有微振镜的微电子元件的结构,并且使得微振镜偏转角度的调节过程更加方便。

在一些可能的实施方式中,所述支撑梁和所述转动梁均沿所述第一方向延伸,所述支撑梁与所述转动梁相对设置;

所述支撑柱的数量设置为两个,所述支撑柱的第一端连接所述支撑梁,所述支撑柱的第二端连接所述转动梁。

在一些可能的实施方式中,所述微镜结构包括两个微镜单元和连接部,所述两个微镜单元沿第三方向排布,所述第三方向垂直于所述第一方向,所述两个微镜单元之间设置所述转动梁;

所述连接部连接所述转动梁远离所述支撑梁的表面,且所述连接部的第一端连接其中一个所述微镜单元,所述连接部的第二端连接另一个所述微镜单元。

在一些可能的实施方式中,所述基底设置有静电吸引层,以使所述微镜单元靠近或远离所述基底。

在一些可能的实施方式中,所述静电吸引层包括多个静电吸引部,所述多个静电吸引部呈多行多列分布。

在一些可能的实施方式中,所述第二方向垂直于所述第一方向;

所述调节件的数量设置为三个,其中两个所述调节件各对应设置于所述支撑梁沿所述第一方向的端部,另一个所述调节件设置于所述支撑梁沿所述第一方向的中部。

在一些可能的实施方式中,所述微镜结构设置有多个,所述多个微镜结构呈多行多列分布;各所述微镜结构均通过一个所述支撑结构连接至少两个所述调节件。

在一些可能的实施方式中,所述调节件包括可存储电荷的第一极板和第二极板,以及弹性连接件;

所述第一极板和所述第二极板沿所述第二方向间隔设置,所述第一极板和所述第二极板中的一个连接所述基底,另一个连接所述支撑梁;

所述弹性连接件的一端连接所述第一极板,另一端连接所述第二极板。

在一些可能的实施方式中,所述第一极板设置有绝缘层,所述绝缘层连接所述弹性连接件远离所述第二极板的一端;

和/或,所述第二极板设置有绝缘层,所述绝缘层连接所述弹性连接件远离所述第一极板的一端。

在一些可能的实施方式中,所述调节件包括电阻导热层、膨胀层和固定层;

所述膨胀层的第一表面连接所述电阻导热层,所述膨胀层的第二表面连接所述固定层。

在一些可能的实施方式中,所述膨胀层呈环状设置,所述膨胀层的内侧容置所述固定层;

所述电阻导热层设置于所述膨胀层的外侧,所述电阻导热层的端部靠近所述基底。

本申请实施例还提供一种电子设备,包括上述任一项所述微电子元件。

通过采用上述技术方案,通过设置至少两个调节件、支撑结构和微镜结构,并使调节件沿第一方向排布,当需要实现微镜结构偏转角度的调节过程时,各调节件均沿第二方向伸长或缩短,从而带动支撑梁绕垂直于第一方向的转动轴转动,使得支撑梁能够依次带动支撑柱和转动梁转动,进而使转动梁能够带动微镜结构绕垂直于第一方向的转动轴转动,以使微镜结构倾斜,实现微镜结构偏转角度的调节过程,简化了带有微振镜的微电子元件的结构,并且使得微振镜偏转角度的调节过程更加方便。

本申请实施例还提供一种微电子元件的制备方法,包括:

在基底的表面形成第一牺牲层;

在所述第一牺牲层形成调节件和支撑梁,其中,所述支撑梁形成于所述第一牺牲层远离所述基底的表面;所述调节件的第一端连接所述基底,所述调节件的第二端连接所述支撑梁;

在所述支撑梁远离所述第一牺牲层的表面形成第二牺牲层;

在所述第二牺牲层形成支撑柱和转动梁,其中,所述转动梁形成于所述第二牺牲层远离所述支撑梁的表面;所述支撑柱连接所述支撑梁和所述转动梁;

在所述转动梁远离所述第二牺牲层的表面形成微镜结构;

去除所述第一牺牲层和所述第二牺牲层。

通过采用上述技术方案,当制备上述微电子元件时,在基底上形成第一牺牲层,并利用第一牺牲层形成调节件和支撑梁;然后在支撑梁表面形成第二牺牲层,并利用第二牺牲层形成支撑柱和用于连接微镜结构的转动梁;当需要实现微镜结构偏转角度的调节过程时,各调节件均沿第二方向伸长或缩短,从而带动支撑梁绕垂直于第一方向的转动轴转动,使得支撑梁能够依次带动支撑柱和转动梁转动,进而使转动梁能够带动微镜结构绕垂直于第一方向的转动轴转动,以使微镜结构倾斜,实现微镜结构偏转角度的调节过程,简化了带有微振镜的微电子元件的结构,并且使得微振镜偏转角度的调节过程更加方便。

在一些可能的实施方式中,所述微镜结构包括两个微镜单元,所述制备方法还包括:

在所述基底形成静电吸引层,以通过所述静电吸引层带动所述微镜单元靠近或远离所述基底。

在一些可能的实施方式中,在所述第一牺牲层形成调节件的步骤中,包括:

在所述第一牺牲层形成过渡孔,所述过渡孔沿第二方向的长度等于所述第一牺牲层的厚度;

在所述过渡孔靠近所述基底的一端形成第一极板;

在所述第一极板远离所述基底的表面形成弹性连接件;

在所述弹性连接件远离所述第一极板的一端形成第二极板。

在一些可能的实施方式中,在所述第一极板远离所述基底的表面形成弹性连接件的步骤中,包括:

在所述第一极板远离所述基底的表面形成绝缘层;

在所述绝缘层远离所述第一极板的表面形成多个第三牺牲层和多个导电层,沿远离所述基底的方向上,多个所述第三牺牲层与多个所述导电层依次交替设置;

在各所述第三牺牲层均形成连接部,在相邻的两个所述连接部中,其中一个所述连接部连接所述导电层的一端,另一个所述连接部连接所述导电层的另一端,以使多个所述连接部和多个所述导电层构成所述弹性连接件;

去除所述第三牺牲层。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请实施例提供的微电子元件的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的支撑结构的示意图;

图3为本申请实施例提供的调节件的结构示意图;

图4为本申请实施例提供的另一实施方式的调节件的结构示意图;

图5为本申请实施例提供的具有多个微镜结构的微电子元件的结构示意图;

图6为本申请实施例提供的微电子元件制备过程中的结构示意图;

图7为本申请实施例提供的微电子元件的制备方法的流程示意图;

图8为本申请实施例提供的微电子元件制备过程中弹性连接件的结构示意图;

图9为本申请实施例提供的调节件的制备流程示意图;

图10为本申请实施例提供的弹性连接件的制备流程示意图。

附图标记说明:

100、基底;110、静电吸引层;111、静电吸引部;200、调节件;210、第一极板;211、绝缘层;220、弹性连接件;221、延伸部;222、导电层;230、第二极板;240、电阻导热层;250、膨胀层;260、固定层;300、支撑结构;310、支撑梁;320、支撑柱;330、转动梁;400、微镜结构;410、微镜单元;420、连接部;500、第一牺牲层;510、过渡孔;600、第二牺牲层;610、容纳孔;700、第三牺牲层;710、通孔。

通过上述附图,已示出本申请明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

正如背景技术所述,微电子机械系统(Micro-Electro-Mechanica System,MEMS)技术是一种先进的制造技术,具有微小、可执行、可集成和工艺兼容性好等诸多优点,广泛应用于诸多高新技术产业。在具有微振镜的微电子元件中,目前通常利用电磁驱动等方式实现微振镜偏转角度的调节过程,即在微振镜上设置有磁性材料,并在基底上施加电流,从而通过电流与磁性材料所形成的磁场相互作用,以在基底与磁性材料之间产生电磁力,使得设置有磁性材料的微振镜受到电磁力作用而偏转,进而实现微振镜偏转角度的调节过程。然而,上述具有微振镜的微电子元件的结构复杂,且微振镜偏转角度的调节过程难度大。

为了解决上述技术问题,本申请实施例提供一种微电子元件及其制备方法、电子设备,该微电子元件通过设置至少两个调节件、支撑结构和微镜结构,并且,至少两个调节件设置为沿第一方向排布,当需要实现微镜结构偏转角度的调节过程时,各调节件均沿第二方向伸长或缩短,从而带动支撑梁绕垂直于第一方向的转动轴转动,使得支撑梁能够依次带动支撑柱和转动梁转动,进而使转动梁能够带动微镜结构绕垂直于第一方向的转动轴转动,以使微镜结构倾斜,实现微镜结构偏转角度的调节过程。进而相对于相关技术中的微电子元件,本申请实施例提供的微电子元件简化了微振镜的结构,并且,本申请实施例提供的微电子元件能够使微振镜偏转角度的调节过程更加方便。

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本申请的实施例进行描述。

参照图1-图4,本申请实施例提供一种微电子元件,包括基底100、至少两个调节件200、支撑结构300和微镜结构400;至少两个调节件200沿第一方向(即图中的x方向)排布,各调节件200均可沿第二方向伸缩设置,调节件200的第一端设置于基底100。支撑结构300包括支撑梁310、支撑柱320和转动梁330,支撑梁310连接调节件200的第二端,所述支撑梁310远离基底100的表面通过支撑柱320连接转动梁330,转动梁330远离支撑梁310的表面连接微镜结构400。

当需要实现微镜结构400偏转角度的调节过程时,各调节件200均沿第二方向(即图中的y方向)伸长或缩短,从而带动支撑梁310绕垂直于第一方向且平行于基底100的转动轴转动,使得支撑梁310能够依次带动支撑柱320和转动梁330转动,进而使转动梁330能够带动微镜结构400绕垂直于第一方向的转动轴转动,以实现微镜结构400偏转角度的调节过程。

示例性的,第二方向垂直于第一方向,即第二方向垂直于基底100所在平面,调节件200可沿靠近或远离基底100的方向移动。容易理解的是,第二方向还可以设置为其他方向,例如,第二方向与第一方向之间还可以形成有45°或60°的夹角,本申请实施例对此不作进一步限制。

参照图1和图2,在本申请实施例中,调节件200的数量设置为三个,其中两个调节件200各对应设置于支撑梁310沿第一方向的端部,另一个调节件200设置于支撑梁310沿第一方向的中部。当利用三个调节件200对微镜结构400的偏转角度进行调节时,调节各调节件200沿第二方向的长度,以使三个调节件200的长度沿第一方向的顺序逐渐增大或减小,使得支撑梁310沿第一方向的一端与基底100的距离大于或小于另一端与基底100的距离,从而实现微镜结构400偏转角度的调节过程。

下面结合附图2对支撑结构300进行描述,在本申请实施例中,支撑梁310和转动梁330均沿第一方向延伸,支撑梁310与转动梁330相对设置;支撑柱320的第一端连接支撑梁310,支撑柱320的第二端连接转动梁330,以使支撑梁310能够通过支撑柱320带动转动梁330运动。示例性的,支撑柱320的数量设置为两个,且两个支撑柱320沿第一方向排布,每个支撑柱320均沿第二方向延伸。

并且,应当注意的是,支撑梁310、支撑柱320和转动梁330内均可以设置有导电线路,以使转动梁330能够通过支撑柱320与支撑梁310电连接,进而实现微镜结构400与支撑梁310之间的电连接,使得支撑结构300的功能更加丰富。

参照图1-图2,在本申请实施例中,微镜结构400包括两个微镜单元410和连接部420,两个微镜单元410沿第三方向排布,第三方向垂直于第一方向,两个微镜单元410之间设置转动梁330,以使两个微镜单元410设置于转动梁330沿第一方向的两侧;连接部420连接转动梁330远离支撑梁310的表面,且连接部420的第一端连接其中一个微镜单元410,连接部420的第二端连接另一个微镜单元410,以使转动梁330能够通过连接部420同时带动两个微镜单元410绕垂直于第一方向的转动轴转动。

示例性的,在第一方向上,连接部420设置于转动梁330的中部。两个微镜单元410与连接部420一体成型,以使微镜结构400的形成过程更加方便,且微镜单元410与连接部420之间的连接更加稳定。并且,在本申请实施例中,微镜单元410还可以设置为多种形状,例如,微镜单元410的形状可以设置为方形,或者,微镜单元410的形状还可以设置为圆形。

通过采用上述技术方案,当利用三个调节件200对微镜结构400的偏转角度进行调节时,支撑梁310绕垂直于第一方向的转动轴转动,使得支撑梁310通过支撑柱320带动转动梁330移动,转动梁330与连接部420接触,并推动连接部420带动两个微镜单元410移动,从而实现微镜单元410角度的调节。

参照图1,在本申请实施例中,基底100设置有静电吸引层110,以带动微镜单元410靠近或远离基底100,从而使微镜结构400绕平行于第一方向的转动轴转动,进而使微镜结构400的转动方式更加丰富,使得微镜结构400的使用更加方便。并且,在静电吸引层110远离基底100的表面还形成有介质层270,以通过介质层270将静电吸引层110与调节件200分隔,减小调节件200与静电吸引层110接触的可能性。

示例性的,静电吸引层110包括多个静电吸引部111,各静电吸引部111均能够存储电荷,以通过电荷对微镜单元410产生静电吸引。具体设置为,在基底100所在的平面内,多个静电吸引部111呈多行多列分布,每个静电吸引部111均呈长方形,且至少部分静电吸引部111设置于转动梁330沿第一方向的一侧,以吸引其中一个微镜单元410;至少部分静电吸引部111设置于转动梁330沿第一方向的另一侧,以吸引另一个微镜单元410,从而能够通过多个静电吸引部111对两个微镜单元410进行吸引,进而能够通过改变静电吸引层110对两个微镜单元410吸引力,驱动微镜结构400绕平行于第一方向的转动轴转动。

通过采用上述技术方案,当利用静电吸引层110驱动微镜结构400移动,以改变微镜结构400的偏转角度时,调节多个静电吸引部111,使得设置于转动梁330沿第一方向的一侧的部分静电吸引部111所存储的电荷,多于另一部分静电吸引部111所存储的电荷,从而改变静电吸引层110对两个微镜单元410的吸引力,使得其中一个微镜单元410所受的吸引力大于另一微镜单元410所受的吸引力,进而使受吸引力大的微镜单元410与基底100之间的距离小于另一微镜单元410与基底100之间的距离,进而实现微镜结构400偏转角度的调节过程。

参照图3和图4,在本申请实施例中,调节件200可以设置为多种结构,只要能够带动支撑梁310转动,以通过支撑结构300实现微镜结构400偏转角度的调节过程即可。

示例性的,下面结合附图3对其中一种调节件200的结构进行描述,调节件200包括可存储电荷的第一极板210和第二极板230,以及连接第一极板210和第二极板230的弹性连接件220;第一极板210和第二极板230沿所述第二方向间隔设置,第一极板210和第二极板230中的一个连接基底100,另一个连接支撑梁310;弹性连接件220的一端连接第一极板210,另一端连接第二极板230。

通过采用上述技术方案,当对调节件200沿第二方向的长度进行调节时,调节第一极板210和第二极板230所存储的电荷量,从而对第一极板210和第二极板230之间的吸引力进行调节,进而能够调节第一极板210和第二极板230沿第二方向的距离,并带动弹性连接件220伸长或缩短,以实现调节件200沿第二方向长度的调节过程。

当需要将微镜结构400复位时,将第一极板210和第二极板230所存储的电荷量调节至初始状态,弹性连接件220能够带动第一极板210或第二极板230回复至初始状态,进而能够利用弹性连接件220起到一定的复位作用。并且,当对第一极板210和第二极板230之间的距离进行调节时,弹性连接件220能够对第一极板210和第二极板230距离的调节过程起到一定的缓冲作用,减小由于第一极板210和第二极板230之间距离过小而出现击穿损坏,或者由于第一极板210和第二极板230之间距离过大而使调节件200失效的可能性。

示例性的,第二极板230连接支撑梁310,第一极板210连接基底100。容易理解的是,第二极板230可以与支撑梁310电连接,使得第二极板230所存储的电荷可以来自于微镜结构400;或者,第二极板230所存储的电荷还可以来自于其他部件,本申请实施例对此不作进一步限制。

为了减小第一极板210和第二极板230之间短路,从而损坏调节件200的可能性,在本申请实施例中,第一极板210设置有绝缘层211,绝缘层211连接弹性连接件220远离第二极板230的一端;和/或,第二极板230设置有绝缘层211,绝缘层211连接弹性连接件220远离第一极板210的一端,从而利用绝缘层211将第一极板210和第二极板230隔开,以减小第一极板210和第二极板230相互接触并短路的可能性。

并且,当弹性连接件220由导电材料制成时,绝缘层211设置于弹性连接件220与第二极和/或第一极板210之间,从而能够将弹性连接件220与第二极和/或第一极板210隔开,以减小第一极板210和第二极板230通过弹性连接件220而短路的可能性。

在本申请实施例中,调节件200还可以设置为其他结构,例如,参照图4,调节件200还可以设置为包括电阻导热层240、膨胀层250和固定层260,膨胀层250的第一表面连接电阻导热层240,膨胀层250的第二表面连接固定层260,且膨胀层250的热膨胀系数大于固定层260的热膨胀系数。

当需要对调节件200沿第二方向的长度进行调节时,在电阻导热层240通入电流,使得电阻导热层240的温度上升,并对膨胀层250进行加热,从而使膨胀层250受热膨胀,设置于膨胀层250第二表面的固定层260对膨胀层250起到一定支撑作用,使得膨胀层250能够沿第二方向膨胀,从而实现对调节件200沿第二方向长度的调节过程。

具体设置为,示例性的,膨胀层250呈环状设置,膨胀层250的内侧容置固定层260;电阻导热层240设置于膨胀层250的外侧,电阻导热层240的端部靠近基底100。即膨胀层250的第一表面设置为膨胀层250的外侧,膨胀层250的第二表面设置为膨胀层250的内侧;且固定层260可以设置为多种形状,例如,固定层260可以设置为环形,或者固定层260还可以设置为板状,本申请实施例对此不作进一步限制。

通过采用上述技术方案,当需要对调节件200沿第二方向的长度进行调节时,设置于膨胀层250外侧的电阻导热层240对膨胀层250进行加热,从而使膨胀层250受热膨胀,设置于膨胀层250内侧固定层260对膨胀层250的内侧起到一定支撑作用,使得膨胀层250能够朝向膨胀层250的外侧膨胀,进而使膨胀层250沿第二方向的长度增加,以实现对调节件200沿第二方向长度的调节过程;并且,电阻导热层240的端部靠近基底100,从而使电阻导热层240充分覆盖于膨胀层250的外侧,以保证膨胀层250的受热面积,同时减小电阻导热层240两个端部相互接触而产生短路的可能性。

容易理解的是,当支撑柱320设置为多个,且多个支撑柱320沿第一方向排布时,各支撑柱320还可以设置为沿第二方向可伸缩设置,从而能够在多个调节件200的基础上进一步对微镜结构400的偏转角度进行调节,进而能够增大微镜结构400的角度调节范围;且支撑柱320的结构可以与上述调节件200的结构相同,本申请实施例对此不作进一步限制。

参照图5,在本申请实施例中,微镜结构400设置有多个,多个微镜结构400呈多行多列分布;各微镜结构400均通过一个支撑结构300连接至少两个调节件200,从而使各微镜结构400均能够通过对应的调节件200实现偏转角度的调节过程,以增大微电子元件的适用范围,改善微电子元件的使用效果。

综上所述,当需要实现微镜结构400偏转角度的调节过程时,各调节件200均沿第二方向伸长或缩短,从而带动支撑梁310绕垂直于第一方向的转动轴转动,使得支撑梁310能够依次带动支撑柱320和转动梁330转动,进而使转动梁330能够带动微镜结构400绕垂直于第一方向的转动轴转动,以使微镜结构400倾斜;并且,调节多个静电吸引部111,使得设置于转动梁330沿第一方向的一侧的部分静电吸引部111所存储的电荷,多于另一部分静电吸引部111所存储的电荷,从而改变静电吸引层110对两个微镜单元410的吸引力,使得其中一个微镜单元410所受的吸引力大于另一微镜单元410所受的吸引力,进而使受吸引力大的微镜单元410与基底100之间的距离小于另一微镜单元410与基底100之间的距离,实现微镜结构400偏转角度的调节过程,简化了微振镜的结构,使得微振镜偏转角度的调节过程更加方便。

本申请实施例还提供一种电子设备,可应用于汽车激光雷达等,包括上述任一实施方式所述微电子元件。由于本申请实施例提供的电子设备包括上述任一实施方式所述的微电子元件,因此电子设备包括上述任一实施方式所述的微电子元件的优点与有益效果,本申请实施例在此不再赘述。

参照图6和图7,本申请实施例还提供一种微电子元件的制备方法,包括:在基底100的表面形成第一牺牲层500;在第一牺牲层500形成调节件200和支撑梁310,其中,支撑梁310形成于第一牺牲层500远离基底100的表面;调节件200的第一端连接基底100,调节件200的第二端连接支撑梁310;在支撑梁310远离第一牺牲层500的表面形成第二牺牲层600;在第二牺牲层600形成支撑柱320和转动梁330,其中,转动梁330形成于第二牺牲层600远离支撑梁310的表面;支撑柱320连接支撑梁310和转动梁330;在转动梁330远离第二牺牲层600的表面形成微镜结构400;去除第一牺牲层500和第二牺牲层600。该制备方法具体包括以下步骤:

S101、在基底100的表面形成第一牺牲层500;

在一些可能的实施方式中,基底100作为微电子元件的支撑部件,用于支撑设在其上的其他部件,基底100可以采用印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)或陶瓷、硅等材料制作形成。

容易理解的是,可以通过多种方式在基底100形成第一牺牲层500,例如涂敷或化学气相淀积(CVD)方法,本申请实施例对此不作进一步限制。

示例性的,微镜结构400包括两个微镜单元410,则微电子元件的制备方法还包括:在基底100形成静电吸引层110,以通过静电吸引层110带动微镜单元410靠近或远离基底100,进而增大微镜结构400的偏转角度。

其中,静电吸引层110包括多个呈多行多列分布的静电吸引部111,在本申请实施例中,可通过沉积法在基底100的表面形成静电吸引层110基础,随后图形化静电吸引层110基础,以去除部分静电吸引层110基础,从而使剩余静电吸引层110基础形成多个呈多行多列分布的静电吸引部111,以使多个静电吸引部111形成静电吸引层110。

当在基底100上形成静电吸引层110后,还可以在静电吸引层110远离基底100的表面沉积形成介质层270,从而能够在介质层270远离静电吸引层110的表面形成第一牺牲层500,以通过介质层270将调节件200与静电吸引层110分隔。

S102、在第一牺牲层500形成调节件200和支撑梁310,其中,支撑梁310形成于第一牺牲层500远离基底100的表面;调节件200的第一端连接基底100,调节件200的第二端连接支撑梁310;

参照图7-图9,示例性的,调节件200可以设置为包括电阻导热层240、膨胀层250和固定层260;膨胀层250的第一表面连接电阻导热层240,膨胀层250的第二表面连接固定层260。容易理解的是,可以通过物理汽相淀积(PVD)方法、原子层沉积(ALD)以及化学气相淀积(CVD)方法在过渡孔510内沉积固定层260、膨胀层250和电阻导热层240,以实现调节件200的形成过程。

在本申请实施例中,调节件200包括可存储电荷的第一极板210和第二极板230,以及连接第一极板210和第二极板230的弹性连接件220;第一极板210和第二极板230沿所述第二方向间隔设置,第一极板210和第二极板230中的一个连接基底100,另一个连接支撑梁310;弹性连接件220的一端连接第一极板210,另一端连接第二极板230。在第一牺牲层500形成上述调节件200的步骤包括:

S1021、在第一牺牲层500形成过渡孔510,过渡孔510沿第二方向的长度等于第一牺牲层500的厚度;

示例性的,可以通过刻蚀等方式去除部分第一牺牲层500,以形成过渡孔510,并使得过渡孔510沿第二方向的长度等于第一牺牲层500的厚度,从而能够在过渡孔510内形成第一极板210、弹性连接件220和第二极板230。

S1022、在过渡孔510靠近基底100的一端形成第一极板210;

在本申请实施例中,可以通过物理汽相淀积(PVD)等方式,在过渡孔510靠近基底100的一端形成第一极板210,使得第一极板210能够形成于介质层270远离基底100的表面,且第一极板210与供电元件电连接,以使供电元件能够向第一极板210提供电荷。

S1023、在第一极板210远离基底100的表面形成弹性连接件220;

参照图7-图10,示例性的,在第一极板210远离基底100的表面形成弹性连接件220的步骤中,包括:

S10231、在第一极板210远离基底100的表面形成绝缘层211;

在本申请实施例中,可以通过沉积等方式在第一极板210上形成绝缘层211,以利用绝缘层211将第一极板210和第二极板230隔开,以减小第一极板210和第二极板230相互接触而短路的可能性;并且,还能够利用绝缘层211将第一极板210与弹性连接件220隔开,以减小第一极板210和第二极板230通过弹性连接件220而短路的可能性。

S10232、在绝缘层211远离所述第一极板210的表面形成多个第三牺牲层700和多个导电层222,沿远离基底100的方向上,多个第三牺牲层700与多个导电层222依次交替设置;

示例性的,导电层222可以设置为互连层,容易理解的是,可以通过涂敷或化学气相淀积(CVD)方法等在基底100形成第三牺牲层700,然后在第一牺牲层500远离基底100的表面可通过BEOL(Back End Of Line)后道技术形成导电层222;随后在导电层222远离基底100的表面再形成第三牺牲层700,以通过依次层叠交替设置多个第三牺牲层700和多个导电层222形成弹性连接件220。

S10233、在各第三牺牲层700均形成延伸部221,在相邻的两个延伸部221中,其中一个延伸部221连接导电层222的一端,另一个延伸部221连接导电层222的另一端,以使多个延伸部221和多个导电层222构成弹性连接件220;

示例性的,可以通过刻蚀等方式去除部分第三牺牲层700,以在各第三牺牲层700均形成通孔710,并使得通孔710沿第二方向的长度等于对应的第三牺牲层700的厚度;随后在通孔710内通过物理汽相淀积(PVD)形成延伸部221,以使延伸部221能够与导电层222连接。

并且,在相邻的两个第三牺牲层700之间,两个通孔710分别对应设置于导电层222的两端,以使相邻的两个延伸部221分别连接在导电层222的两端,从而使弹性连接件220设置为S形弹性连接件220,以通过S形弹性连接件220释放一定的应力,并能够在第一极板210和第二极板230之间起到一定的缓冲作用。

容易理解的是,在本申请实施例中,可以在形成一层第三牺牲层700后,即在该第三牺牲层700内形成通孔710,并在通孔710内沉积形成延伸部221,随后在该第三牺牲层700远离基底100的表面形成导电层222;

或者,还可以在基底100形成依次交替设置的多个第三牺牲层700和多个导电层222,随后在第三牺牲层700内形成通孔710,随后在各通孔710内均沉积形成延伸部221,以形成S形弹性连接件220,使得S形弹性连接件220的一端连接绝缘层211,另一端连接第二极板230,以实现弹性连接件220的形成过程。

S10234、去除第三牺牲层700;

示例性的,在过渡孔510内形成多个延伸部221和多个导电层222后,可以通过刻蚀等方式将第三牺牲层700去除,从而使绝缘层211与第二极板230之间保留弹性连接件220,以通过弹性连接件220连接第一极板210和第二极板230。

S1024、在弹性连接件220远离第一极板210的一端形成第二极板230;

在本申请实施例中,可以通过物理汽相淀积(PVD)等方式,在过渡孔510远离基底100的一端形成第二极板230,使得第二极板230远离基底100的表面与过渡孔510远离基底100的一端齐平。

示例性的,当弹性连接件220远离基底100的一端为延伸部221时,则可以在该延伸部221所对应的第三牺牲层700表面形成第二极板230,并使得第二极板230与延伸部221连接,且第二极板230远离基底100的表面与过渡孔510远离基底100的一端齐平,随后将第三牺牲层700去除;当弹性连接件220远离基底100的一端为导电层222时,则可以在该导电层222远离基底100的表面形成第二极板230,以使第二极板230能够与导电层222连接,且第二极板230远离基底100的表面与过渡孔510远离基底100的一端齐平。

当在第一牺牲层500内形成调节件200后,可以通过物理汽相淀积(PVD)方法在第一牺牲层500远离基底100的表面沉积形成支撑梁310基础,随后图形化支撑梁310基础,以形成支撑梁310。容易理解的是,还可以在支撑梁310内形成电连接结构,以使支撑梁310能够与第二极板230电连接,本申请实施例对此不作进一步限制。

S103、在支撑梁310远离第一牺牲层500的表面形成第二牺牲层600;在第二牺牲层600形成支撑柱320和转动梁330,其中,转动梁330形成于第二牺牲层600远离支撑梁310的表面;支撑柱320连接支撑梁310和转动梁330;

容易理解的是,在本申请实施例中,可以通过涂敷或化学气相淀积(CVD)方法等在支撑梁310远离第一牺牲层500的表面形成第二牺牲层600,随后在第二牺牲层600内通过刻蚀等方式形成容纳孔610,使得容纳孔610沿第二方向的长度等于第二牺牲层600的厚度,再通过物理汽相淀积(PVD)方法在容纳孔610内沉积形成支撑柱320。

并且,当支撑柱320设置为可伸缩结构时,例如,支撑柱320与调节件200的结构相同时,则可以按照调节件200的形成方式在容纳孔610内形成支撑柱320,本申请实施例在此不再赘述。

当在第二牺牲层600内形成支撑柱320后,在第二牺牲层600远离基底100的表面通过物理汽相淀积(PVD)方法形成转动梁330基础,随后图形化转动梁330基础,以形成转动梁330,使得转动梁330与支撑梁310相对设置,且转动梁330与支撑柱320连接,以实现转动梁330的形成过程,进而使支撑梁310、支撑柱320和转动梁330共同构成支撑结构300。

S104、在转动梁330远离第二牺牲层600的表面形成微镜结构400;

在本申请实施例中,当通过第二牺牲层600完成支撑柱320和转动梁330的形成过程后,可以通过物理汽相淀积(PVD)方法在第二牺牲层600远离基底100的表面形成微镜结构400基础,并图形化微镜结构400基础,以形成微镜结构400。

示例性的,当微镜结构400包括两个微镜单元410和连接部420时,两个微镜单元410与静电吸引层110相对设置,以能够通过改变静电吸引层110对两个微镜单元410的吸引力,实现微镜结构400偏转角度的调节过程。

S105、去除第一牺牲层500和第二牺牲层600。

在本申请实施例中,当完成微镜结构400的形成过程后,可以通过刻蚀等方式将第一牺牲层500和第二牺牲层600一起去除。或者,当通过第一牺牲层500形成调节件200和支撑梁310后,可以将第一牺牲层500去除,随后在支撑梁310远离基底100的表面形成第二牺牲层600,当完成微镜结构400的形成过程后,再将第二牺牲层600去除,本申请实施例对第一牺牲层500的去除过程不作限制,只要能够保证支撑柱320和转动梁330的形成过程即可。

综上所述,当制备上述微电子元件时,先在基底100上形成第一牺牲层500,并利用第一牺牲层500形成调节件200和支撑梁310;然后在支撑梁310表面形成第二牺牲层600,并利用第二牺牲层600形成支撑柱320和用于连接微镜结构400的转动梁330;当需要实现微镜结构400偏转角度的调节过程时,各调节件200均能够沿第二方向伸长或缩短,从而带动支撑梁310绕垂直于第一方向的转动轴转动,使得支撑梁310能够依次带动支撑柱320和转动梁330转动,进而使转动梁330能够带动微镜结构400绕垂直于第一方向的转动轴转动,以使微镜结构400倾斜,实现微镜结构400偏转角度的调节过程,简化了微振镜的结构,并且使得微振镜偏转角度的调节过程更加方便。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

技术分类

06120115915596