[发明专利]微机电反射体及用于制造微机电反射体的方法

说明书

本发明涉及一种微机电反射体，其具有一个电极衬底、多个电极凹槽、至少一个扭转弹簧结构、一个载体衬底和一个反射体表面，所述电极衬底具有第一表面和与所述第一表面相对置的第二表面，在所述电极衬底的第一表面上布置有单晶硅层，所述多个电极凹槽从第二表面开设到所述电极衬底中，所述至少一个扭转弹簧结构构造在所述单晶硅层中在所述电极凹槽中的一个之上，所述载体衬底设置在所述电极衬底的第二表面上，所述反射体表面布置在所述单晶硅层上。在此，通过所述电极凹槽形成至少一个通过所述扭转弹簧结构可运动地支承在所述电极衬底中的第一电极和至少一个与所述载体衬底和所述单晶硅层机械固定地锚定的第二电极。此外，所述第一电极的和所述第二电极的电极面彼此平行地垂直于所述电极衬底的表面地布置。

技术领域

本发明涉及一种微机电反射体和一种用于制造微机电反射体的方法，尤其是在电容式运行的微机电反射体的领域中。

背景技术

微型化镜用于不同的应用，例如，便携式电信设备的光学器件。这些镜——往往亦称微镜在此可以由微机电结构(MEMS，“micro-electromechanical systems”(微机电系统))制造。

这样的微镜可以基于电容式工作原理，这意味着，以电压加载两个彼此按预先确定的几何形状布置的电极元件。通过改变该电压可以感应生成这些电极相对于彼此的运动。在此，大多是这些电极中的一个固定在衬底上，而这些电极中的另外一个相对于所述衬底关于至少一个自由度可以自由运动。

在电容式微镜中，通常将所述微镜布置在衬底上并且通过一个或多个扭转轴使其从衬底平面偏转出来。在此，所述扭转可以通过垂直于衬底、彼此间隔开并且布置在微镜下方的电极激励。如果在电极之间施加控制电压，则电极之间的静电吸引力或静电排斥力将导致围绕大多置于衬底表面处的扭转轴倾斜，使得处于电极之上的并且与倾斜的电极机械耦合的微镜从所述衬底平面倾斜出来。

出版文献US 7,079,299 B1公开了一种在硅衬底中的静电梳式结构，其构造用于使布置在其之上的微镜绕扭转轴旋转。出版文献US 6,694,504 B2公开了一种用于制造微镜的方法，所述微镜的静电扭转驱动结构具有通过在硅衬底中竖直蚀刻的和彼此竖直错开的电极。

在这种微镜的制造中，在整个衬底高度上实施多次蚀刻和沉积过程。这可能导致在可能的电极几何形状选择方面的限制，这又可能引起在电极或微镜的运动自由度方面的限制。此外，沿着所述扭转轴的机械悬挂装置往往由多晶硅层结构或氧化物层结构加工，由此通过辐射而在镜表面处出现的热量可能难以导出到衬底中。

存在对以下微镜、尤其是可电容式运行的微镜的需求：所述微镜可简单地并且成本有利地制造，其机械稳健性得以改善，其几何尺寸在制造过程中尽可能灵活地实现，并且其具有改善了的导热特性。

发明内容

按照一个方面，本发明实现一种微机电反射体，其具有一个电极衬底、多个电极凹槽、至少一个扭转弹簧结构、一个载体衬底和一个反射体表面，所述电极衬底具有第一表面和与所述第一表面相对置的第二表面，在所述电极衬底的第一表面上布置有单晶硅层，所述多个电极凹槽从第二表面开设到所述电极衬底中，所述至少一个扭转弹簧结构构造在所述单晶硅层中在所述电极凹槽中的一个之上，所述载体衬底设置在所述电极衬底的第二表面上，所述反射体表面布置在所述单晶硅层上方。在此，通过所述电极凹槽形成至少一个通过所述扭转弹簧结构可运动地支承在所述电极衬底中的第一电极和至少一个与所述载体衬底和所述单晶硅层机械固定地锚定的第二电极。此外，所述第一电极的和所述第二电极的电极面彼此平行地垂直于所述电极衬底的表面地布置。