[发明专利]一种晶圆级微镜、光学窗口以及其制造方法

权利要求书

1.一种微镜，其特征在于，所述微镜包括：

微镜镜体(110)，所述微镜镜体包含一层或多层单晶硅器件层(111)；

基底(120)；

光学框架(130)，所述光学框架(130)的一个主面与所述器件层(111)键合；

光学窗口(140)，所述光学窗口(140)为凸窗结构，且具有第一倾斜面，所述第一倾斜面与所述光学框架(130)的主面具有一夹角。

2.根据权利要求1所述的微镜，其特征在于，所述光学框架(130)具有第一穿孔结构

以及，所述光学窗口(140)具有与所述第一穿孔结构对应的第二穿孔结构。

3.根据权利要求1或2所述的微镜，其特征在于，

所述光学框架(130)与器件层(111)键合，以增大所述微镜封装后的可动空间；

所述光学框架光学框架(130)选用电绝缘材料，或者所述光学框架(130)选用导电材料制造；

所述光学窗口(140)覆盖封装所述微镜镜体的；

和/或，所述第一穿孔结构和所述第二穿孔结构暴露所述微镜的焊盘结构(115)。

4.根据权利要求1所述的微镜，其特征在于，所述微镜镜体(110)除所述一层或多层单晶硅器件层(111)外，还包括：

一层或多层二氧化硅掩埋层(112)；

底部单晶硅衬底层(113)。

5.一种微镜，其特征在于，所述微镜包括：

微镜镜体，所述微镜镜体包含一层或多层单晶硅器件层；

光学框架，所述光学框架的一个主面与所述器件层键合；

光学窗口，所述光学窗口为凸窗结构，且所述光学窗口具有相互平行的第一主面和第二主面，所述第一主面和第二主面与所述光学框架的第一框架主面呈第一夹角(α)；

所述光学窗口具有相互平行的第三主面和第四主面，所述第三主面和第四主面与所述光学框架的第一框架主面呈第二夹角(β)。

6.一种光学窗口的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

对玻璃晶圆(400)的第一主面和第二主面进行预处理，并在所述第一主面上旋涂保护层；

在所述玻璃晶圆的第二主面旋涂光刻胶，并对所述光刻胶预烘；

完成预烘后，采用模压工艺在光刻胶层压印出具有倾斜面的空腔，并形成具有倾斜面的图形层(430)；

通过刻蚀工艺，将图形层(430)的图形会转移至玻璃晶圆(400)，以形成带有倾斜面的空腔结构(450)；

在所述带有倾斜面的空腔结构表面镀增透层。

7.一种微镜的制作方法，其特征在于，所述方法包括：

在第一晶圆上形成微镜镜体；

在第二晶圆上形成光学框架，并键合所述微镜镜体的第一主面与所述光学框架；

在第三晶圆上形成光学窗口，并将所述光学窗口与所述光学框架键合，以完成对所述微镜镜体的半封装；

对所述第一晶圆进行光刻和刻蚀，以释放所述微镜镜体的可动部分；

键合所述微镜镜体的第二主面与基底，以形成对所述微镜镜体的全封装；

对键合后的第三晶圆进行光刻和刻蚀，以完成最终的光学窗口；

对键合后的第一晶圆、第二晶圆以及第三晶圆所形成的整体进行切割，使各独立的完整的MEMS微镜装置相互分离。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对键合后的晶圆整体进行切割，使各独立的完整的MEMS微镜装置相互分离步骤包括：

第一次切割，沿第一切割线(361)进行切割，切割第三圆层后停止切割，暴露出器件层集成有焊盘的区域；

第二次切割，沿第二切割线(362)进行切割，由上到下依次切割第三晶圆、第二晶圆(光学框架)、第一晶圆以及基底所构成的四层结构，使各独立的完整的晶圆级封装的MEMS微镜装置相互分离。