微反射鏡陣列的設(shè)計和工藝研究.pdf

1、微反射鏡陣列是微光電機系統(tǒng)領(lǐng)域中一種重要的光學(xué)器件，可以廣泛地運用于各種宏觀光學(xué)領(lǐng)域中，包括掃描器、空間光調(diào)制器等，它使得傳統(tǒng)光學(xué)中很難實現(xiàn)的系統(tǒng)變成了事實，包括圖像顯示、自適應(yīng)光學(xué)和光束掃描等。隨著微加工技術(shù)的發(fā)展，微反射鏡陣列正在朝著高頻率、大偏轉(zhuǎn)角度、多自由度、低耗能和大規(guī)模陣列的方向發(fā)展。本文主要介紹了一種靜電力驅(qū)動的微反射鏡陣列的設(shè)計、模擬和工藝，這種微鏡陣列采用表面機械加工的方法制作完成，是光束掃描領(lǐng)域中的核心器件之一。

2、 本文的主要內(nèi)容如下： (1) 系統(tǒng)地分析了微鏡的工作原理和結(jié)構(gòu)特征，按照結(jié)構(gòu)設(shè)計原則并結(jié)合本實驗室實驗條件給出了微鏡的尺寸。并提出了一套完整的制作微鏡的表面犧牲層工藝，并用LEDIT軟件設(shè)計了相應(yīng)的掩膜版。 (2) 利用ANSYS有限元分析軟件模擬了力電耦合場中微鏡的靜態(tài)和動態(tài)特性，得到了所設(shè)計的微鏡單元的應(yīng)力、臨界電壓、瞬態(tài)響應(yīng)以及模態(tài)等參數(shù)。 (3) 實驗研究了微鏡制作的各項工藝，重點研究了金屬雙層布線

3、工藝和犧牲層工藝。在金屬雙層布線工藝中，通過對金屬鍍層的剝離、絕緣層的沉積以及絕緣層的反應(yīng)離子刻蝕工藝的大量繁復(fù)的實驗研究，獲得了雙層布線的優(yōu)化工藝。在犧牲層工藝中，分析了作為犧牲層材料的非光敏聚酰亞胺的特性，通過優(yōu)化后的濕法腐蝕法，在犧牲層上得到了陡直的孔槽。同時通過調(diào)整聚酰亞胺膜退火條件使聚酰亞胺固化并獲得穩(wěn)定的機械及化學(xué)性能，此外還研究了O2等離子去除犧牲層的工藝，獲得了犧牲層的優(yōu)化釋放條件。 (4) 通過優(yōu)化預(yù)處理工藝，