[发明专利]处理用于制造诸如微镜的振荡结构的晶片的方法

说明书

实施例公开了处理用于制造诸如微镜的振荡结构的晶片的方法。为了制造振荡结构，通过以下步骤处理晶片：形成扭转弹性元件；形成连接到扭转弹性元件的移动元件；处理晶片的第一侧以形成机械增强结构；以及通过化学蚀刻、沉积金属材料和/或沉积压电材料的步骤来处理所述晶片的第二侧。晶片的第一侧的处理在晶片的第二侧的处理之前实施，以便不损坏形成在晶片的第一侧上的可能的敏感结构。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年1月24日提交的专利号102020000001411的意大利申请的优先权，在法律允许的最大范围内，该申请的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开涉及一种处理用于制造振荡结构的晶片的方法，特别是利用压电致动。

背景技术

已知微机械镜(或反射器)结构至少部分地由半导体材料制成并使用MEMS(微机电系统)技术获得。

MEMS反射器被配置成接收光束并以周期或准周期的方式改变其传播方向。为此目的，MEMS反射器包括由反射镜形成的移动元件，其在空间中的位置由适当的振荡控制信号电控制。

例如，美国专利申请号2011/0109951(通过引用并入)描述了一种用于控制谐振型MEMS反射器的反射镜的位置的电路，反射镜被布置成在静电型致动器的作用下绕旋转轴旋转。特别地，根据本专利申请的MEMS反射器包括由半导体材料制成的固定支撑体和通过扭转弹簧固定到固定支撑体的反射镜。

使用压电型致动器的应用也是已知的。

用于制造反射镜、扭转弹簧和致动器的一个或多个步骤证明是困难的、复杂的，并且通常涉及特别的注意，只要有利于保证这样制造的结构的残余应力减小，以便防止反射镜在其静止状态时的不期望的翘曲或变形。

此外，已知的方法设想了加工晶片/多个晶片(在所述晶片上制造反射镜)的前表面和后表面(彼此相对)的步骤，例如在前表面上形成反射器和/或压阻致动器(或其它敏感结构)，以及在后表面上形成机械增强和/或锚固结构。采取特定的预防措施(特别是使用支撑和处理晶片和/或使用相容的化学物质)，以防止在背面加工期间损坏正面的敏感结构(例如反射器/致动器)。

本领域需要一种处理用于制造振荡结构的晶片的方法，该方法将特别地克服现有技术的不期望的方面。

发明内容

本文中公开了一种处理具有彼此相对的第一侧和第二侧的晶片以用于制造振荡结构的方法，该方法包括以下步骤：a)形成第一弹性扭转元件和第二弹性扭转元件，第一弹性扭转元件和第二弹性扭转元件被约束到固定支撑体的相应部分并限定旋转轴；b)形成被插入于第一弹性扭转元件和第二弹性扭转元件之间并连接到第一弹性扭转元件和第二弹性扭转元件的移动元件，移动元件因第一可变形元件和第二可变形元件的扭转而能够围绕旋转轴旋转；以及c)通过：c1)在晶片的第一侧上生长增强层，和c2)通过移除增强层的选择性部分来图案化增强层，在移动元件处处理晶片的第一侧，以形成用于移动元件的机械增强结构。该方法还包括以下步骤：d)处理晶片的第二侧，包括在晶片的第二侧实施以下中的至少一种：化学蚀刻、金属材料的沉积和压电材料的沉积。步骤d)是在执行步骤c)之后执行的。

该方法还可以包括在执行步骤c)之后但在执行步骤d)之前将支撑结构耦合到晶片的第一侧的步骤。

为支撑结构提供凹部，并且可实施将支撑结构耦合到晶片的第一侧的步骤，使得机械增强结构被完全包含在凹部内。

步骤d)可以包括处理晶片的第二侧，包括在晶片的第二侧至少实施金属材料的沉积。可以实施金属材料的沉积以形成移动元件上的反射层和/或电触头和/或电路径。可以实施压电材料的沉积以形成压电致动器，压电致动器被配置为在使用中引起第一弹性扭转元件和第二弹性扭转元件的扭转。