微反射镜阵列是微光电机系统领域中一种重要的光学器件,可以广泛地运用于各种宏观光学领域中,包括扫描器、空间光调制器等,它使得传统光学中很难实现的系统变成了事实,包括图像显示、自适应光学和光束扫描等。随着微加工技术的发展,微反射镜阵列正在朝着高频率、大偏转角度、多自由度、低耗能和大规模阵列的方向发展。本文主要介绍了一种静电力驱动的微反射镜阵列的设计、模拟和工艺,这种微镜阵列采用表面机械加工的方法制作完成,是光束扫描领域中的核心器件之一。本文的主要内容如下:(1)系统地分析了微镜的工作原理和结构特征,按照结构设计原则并结合本实验室实验条件给出了微镜的尺寸。并提出了一套完整的制作微镜的表面牺牲层工艺,并用LEDIT软件设计了相应的掩膜版。(2)利用ANSYS有限元分析软件模拟了力电耦合场中微镜的静态和动态特性,得到了所设计的微镜单元的应力、临界电压、瞬态响应以及模态等参数。(3)实验研究了微镜制作的各项工艺,重点研究了金属双层布线工艺和牺牲层工艺。在金属双层布线工艺中,通过对金属镀层的剥离、绝缘层的沉积以及绝缘层的反应离子刻蚀工艺的大量繁复的实验研究,获得了双层布线的优化工艺。在牺牲层工艺中,分析了作为牺牲层材料的非光敏聚酰亚胺的特性,通过优化后的湿法腐蚀法,在牺牲层上得到了陡直的孔槽。同时通过调整聚酰亚胺膜退火条件使聚酰亚胺固化并获得稳定的机械及化学性能,此外还研究了O2等离子去除牺牲层的工艺,获得了牺牲层的优化释放条件。(4)通过优化预处理工艺,改善了在铝基底上化学镀镍柱形成微镜支柱以及电互连的工艺。