自动聚焦装置及其制造方法与流程

本揭露是有关一种自动聚焦装置及其制造方法。

背景技术：

半导体集成电路(integratedcircuit,ic)产业经历了快速的增长。在ic发展的过程中，功能密度(每个晶片区域的互连元件的数量)大致已经增加了，而几何尺寸(可以使用制造制程产生的最小元件(或线))已经缩小。这种按比例缩小的制程通常通过提高生产效率和降低相关成本以提供收益。然而，这种按比例缩小还伴随着包含这些ic的装置的设计和制造中增加的复杂性，并且为了实现这些进展，需要在装置的设计中进行类似的开发。

随着功能密度的进展，微机电系统(microelectromechanicalsystems,mems)装置的发展引导了全新的装置和结构，其尺寸远小于以前可获得的。mems装置是一种形成具有机械和电子特性的微结构的技术。mems装置可以包括用于实现机械功能的多个元件(例如，可移动元件)。另外，mems装置可包括各种感测器，其感测各种机械信号，例如压力、惯性力等，并将机械信号转换成它们相应的电信号。

mems应用包括运动感测器、压力感测器、打印机喷嘴等。其他mems应用包括惯性感测器，例如用于测量线性加速度的加速度计和用于测量角速度的陀螺仪。而且，mems应用可以扩展到诸如成像模块的光学应用，以及诸如rf开关等的射频(radiofrequency,rf)应用。

技术实现要素：

根据本揭露一实施方式，一种自动聚焦装置的制造方法包括：形成一悬臂梁构件有一环型；形成一压电构件在该悬臂梁构件上；形成一膜在该悬臂梁构件上，其中该膜具有一第一区域及一第二区域，该第一区域具有一平表面，该第二区域位于该第一区域与该悬臂梁构件的一内缘之间，且该第二区域具有多个波纹结构；及涂布一液体光学介质于该膜上并以一保护层密封该液体光学介质。

根据本揭露一实施方式，一种自动聚焦装置的制造方法包括：形成一支撑层在一基底层上，其中该支撑层具有一中心区域和环绕于该中心区域的一外围区域；形成一介电层在该支撑层上；形成一压电构件在该介电层上，相对于该支撑层的周围区域；图案化该介电层以形成一第一凸部及一第二凸部于该支撑层的该中心区域中；以一膜覆盖该介电层，其中该膜共形地成形于该第一凸部和该第二凸部上方；涂布一液体光学介质于该膜的上方，并以一保护层密封该液体光学介质；以及蚀刻该基底层、该支撑层及该介电层以暴露该膜。

根据本揭露一实施方式，一种自动聚焦装置，包括：一悬臂梁构件为一环型；一压电构件位于该悬臂梁构件上方；一膜具有一第一区域和一第二区域被该悬臂梁构件围绕，其中该第一区域具有一平表面，且该第二区域位于该第一区域和该悬臂梁构件并具有多个波纹结构；一保护层位于该膜之上；以及一液体光学介质位于该膜和该保护层之间。

附图说明

当与附图一起阅读时自以下【实施方式】最好地理解本揭示案的态样。应注意根据工业中的标准实务，不按比例绘制各种特征。事实上，为论述的清晰性可任意地增加或减小各特征的尺寸。

图1为根据本揭示案的一些实施例的影像装置的剖面图，其中用于控制焦点的膜处于平面状态；

图2为根据本揭示案的一些实施例的影像装置的剖面图，其中用于控制焦点的膜处于弯曲状态；

图3为根据本揭示案的一些实施例的膜的立体剖面图；

图4为根据本揭示案的一些实施例的膜的剖面图；

图5为根据本揭示案的一些实施例的悬臂梁和膜的仰视图；

图6为根据本揭示案的一些实施例的制造自动聚焦装置的方法的流程图；

图7为根据本揭示案的一些实施例的制造自动聚焦装置的方法的剖面图，其中压电构件位于支撑层上；

图8为根据本揭示案的一些实施例的制造自动聚焦装置的方法的一个阶段的剖面图，其中将膜、液体光学介质和保护层置于支撑层上；

图9为根据本揭示案的一些实施例的制造自动聚焦装置的方法的一个阶段的剖面图，其中蚀刻支撑层和基底层以暴露膜。

【符号说明】

1:成像模块

2:电路板

3:影像感测器

10:自动聚焦装置

11:足部构件

12:悬臂梁构件、悬臂梁层

13:压电构件

14:膜

15:框架

16:液体光学介质

17:保护层

31:第一凸部

32:第二凸部

33:第三凸部

111:外边缘

112:内边缘

116:基底层

117:第一介电层

120:孔

121:外边缘

122:内边缘

123:外部

126:支撑层

127:第二介电层

131:外边缘

136:第一金属电极层

137:压电材料层

138:第二金属电极层

141:中心部分

142:外围部分

143:边缘部分

144:凸缘

160:空间

181:迹线

182:迹线

185:钝化层

21:波纹结构

22:波纹结构

23:波纹结构

213:上壁

211:第一侧壁

212:第二侧壁

311:第一侧壁

312:第二侧壁

313:上表面

o:光轴

l:光

w0、w1、w2、w3、w4、w5、w6、w7、w8:宽度

h1:高度

r1:第一区域

r2:第二区域

r3:第三区域

r4:中心区域

r5:外围区域

wr1、wr2、wr3:宽度

rd:径向

s40:方法

s41、s42、s43、s44、s45:操作

具体实施方式

以下揭示案提供用于实施所提供的标的的不同特征的许多不同的实施例或实例。下文描述部件及布置的特定实例以简化本揭示案。当然，此等特定实例仅为实例且不意欲为限制性的。举例而言，在以下描述中第一凸部形成于第二凸部上方或形成于第二凸部上可包括其中第一凸部及第二凸部直接接触而形成的实施例，且亦可包括其中额外特征可形成于第一凸部与第二凸部之间使得第一凸部及第二凸部不直接接触的实施例。另外，本揭示案可在各种实例中重复元件数字及/或字母。此重复是为简单性及清晰性的目的且本身不规定所论述的各种实施例及/或配置之间的关系。

另外，本文中为便于描述可使用诸如“之下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”及其类似用语的空间上相对的术语以描述如图形中所图示的一元件或特征与另一(其他)元件或特征的关系。空间上相对的术语意欲涵盖除图形中所描绘的定向之外使用中或操作中的元件的不同定向。设备可按另一方向经定向(经转动90度或处于其他定向)且可因此同样地解释本文中所使用的空间上相对的描述符。

微机电系统(mems)装置的一种应用是成像模块的自动聚焦装置。在这自动聚焦装置中，膜位于成像模块的一光学轴之上。透过改变膜的曲率，调节入射到成像模块中的光的焦点，以正确地产生聚焦的图像。然而，由于应力分布不均，会在膜上产生皱折，图像质量因此降低在图像的皱折的区域如周边边缘等。

为了解决上述问题，本揭示案的一个实施例提供了一种具有自动聚焦装置的成像模块，其中一改性膜具有第一区域及围绕在第一区域的第二区域，其中第一区域具有一平表面，以及第二区域具有多个波纹结构。波纹结构可以形成为环型并且同心地布置。通过将波纹结构布置在用于支撑膜并用于改变膜曲率的悬臂梁旁边，大幅地减小了膜中的初始应力，因此改善了图像装置的性能。

图1是根据本揭示案的一些实施例的成像模块1的示意图。在一些实施例中，成像模块1具有一电路板2、一影像感测器3及自动聚焦装置10。成像模块1的元件可以被添加或省略，并且本揭示案不应被实施例限制。

在一些实施例中，影像感测器3结合到电路板2中的电端子，诸如印刷电路板(printedcircuitboard,pcb)。影像感测器3可以是电荷耦合元件(chargecoupleddevice,ccd)影像感测器。电荷耦合元件(ccd)影像感测器是一种电子设备，能够将光图案或影像转换为电荷图案或电子影像。ccd包括几个光敏元件，光敏元件具有将电荷从一个光敏元件收集、存储和传输到另一光敏元件的能力。硅的光敏特性使硅成为影像感测器设计中的材料选择。每个光敏元件代表一个图像元件或像素。利用半导体技术和设计规则，制造出形成像素的线或矩阵的结构。晶片边缘的一个或多个输出放大器收集来自ccd的信号。可以通过施加一系列脉冲，将一个像素接一个像素的电荷逐行传输到输出放大器来获得电子图像。输出放大器将电荷转换为电压。外部电子设备将输出信号转换为适合监视器或框接收器的形式。

可替代地，影像感测器3可以是互补金属氧化物半导体(complementarymetaloxidesemiconductor,cmos)影像感测器。cmos影像感测器的工作电压低于ccd影像感测器的工作电压，从而降低了可携式应用软件的功率消耗。每个cmos主动像素感测器格都有自己的缓冲放大器，可以单独定址和读取。一个常用的单元具有四个晶体管和一个光敏元件。该单元具有将光电感测器与电容性的“浮置扩散区”分开的转换闸、位于浮置扩散区和电源之间的重置闸、用于缓冲浮置扩散区与读出线电容的源极跟随晶体管以及行选择闸将单元连接到读出线。列上的所有像素都连接到普通放大器。除了与ccd相比功率消耗较低外，cmos影像感测器的设计通常更简单，通常具有晶体和解耦合。

自动聚焦装置10位于影像感测器3的上方以及配置成改变入射到影像模块1的光l的焦点。根据本揭示案中的一些实施例，自动聚焦装置10包括足部构件11、悬臂梁构件12、压电构件13、膜14、框15、液体光学介质16及保护层17。

在后续的叙述中，除非另外叙述，否则在附图中呈现的任何一个元件的宽度称为该元件在垂直于自动聚焦装置10的光轴o的方向上的尺寸，且任何一个元件的厚度或高度被称为该元件在平行于光轴o的方向上的尺寸。

足部构件11用以将自动聚焦装置10连接至电路板2。在一些实施例中，足部构件11具有环型且其中心与成像模块1的光轴o对准。然而，应当理解，可以对本揭示案的实施例做出许多变化和修改。在一些实施例中，足部构件11具有围绕成像模块1的光轴o圆周地布置的多个列。足部构件11可以形成有多层，例如基底层116和第一介电层117。将在与第6-9图有关的实施例中详细描述形成足部构件11的方法。

悬臂梁构件12配置以支撑该膜14。在一些实施例中，悬臂梁构件12位于足部构件11的上方。悬臂梁构件12沿着垂直于成像模块1的光轴o的方向从外边缘111延伸到内边缘112。在一些实施例中，悬臂梁构件12在垂直于成像模块1的光轴o的方向上具有比足部构件11更大的宽度。具体而言，如图1所示，悬臂梁构件12的外边缘121与足部构件11的外边缘111齐平。悬臂梁构件12的内边缘122比足部构件11的内边缘112更靠近成像模块1的光轴o。因此，在悬臂梁构件12的移动期间，足部构件11和悬臂梁构件12之间的干涉可以被避免。

在一些实施例中，悬臂梁部件12具有环型，其中心与成像模块1的光轴o对准。孔120被悬臂梁构件12的内边缘122围绕。孔120供入射到自动聚焦装置10的光穿过并投射在影像感测器3上。悬臂梁构件12可以形成有多层，例如支撑层126和第二介电层127。将在与第6-9图有关的实施例中详细描述用于形成悬臂梁构件12的方法。

压电构件13被配置为使悬臂梁构件12弯曲以通过施加电荷来控制连接至悬臂梁构件12的膜14的曲率。在一些实施例中，压电构件13远离悬臂梁构件12的内边缘122以容许悬臂梁构件12弯曲。具体而言地，压电构件13覆盖悬臂梁构件12的外部123，悬臂梁构件12的外部123是直接连接到悬臂梁构件12的外边缘121，以及压电构件13覆盖悬臂梁构件12的内部124，悬臂梁构件12的内部124是直接连接到被压电构件13暴露出的悬臂梁构件12的内边缘122。

在一些实施例中，压电构件13包括多层。举例来说，压电构件13包括第一金属电极层136、压电材料层137及第二金属电极层138。第一金属电极层136、压电材料层137及第二金属电极层138依序堆叠在悬臂梁构件12上，第一金属电极层136与悬臂梁构件12的第二介电层127接触。在一些实施例中，压电材料层137包括材料诸如钛酸钡或锆钛酸铅(pzt)陶瓷的材料，其在施加电场时表现出压电效应。

在一些实施例中，两条迹线181和182分别电性连接到第一金属电极层136和第二金属电极层138。在操作中，通过迹线181和182将电荷施加到第一金属电极层136和第二金属电极层138，并且响应于在第一金属电极层136和第二金属电极层138之间产生的施加的电场，在压电材料层137中产生内部机械应变。因此，如图2所示，与压电构件13直接接触的悬臂梁构件12是弯曲，且膜片14的曲率改变，这导致光l射入自动聚焦装置10以正确聚焦在图像传感器3。

在一些实施例中，第一金属电极层136构成被施加可变电压的位址电极，第二金属电极层138构成被施加固定电压的接地电极。然而，应当理解，可以对本揭示案的实施例做出许多变化和修改。第一金属电极层136及第二金属电极层138可连接至具有不同的电压的两个不同电源。

在一些实施例中，自动聚焦装置10还包括形成在悬臂梁构件12和压电构件13上方的钝化层185。钝化层185为压电构件13提供钝化，并且主要有助于减少从压电构件13到其他元件的泄漏路径。钝化层185可以包括氧化铝、氮化硅材料或氧化硅材料。

参照图1，膜14配置以控制存储在空间160中的液体光学介质16的形状。为了说明的目的，在图1所示的实施例中的膜14被划分为中心部分141、外围部分142和边缘部分143。中心部分141、外围部分142和边缘部分143沿着垂直于自动聚焦装置10的光轴o的方向径向布置。

在一些实施例中，膜14越过自动聚焦装置10延伸并且覆盖由悬臂梁构件12限定的孔120。也就是说，如图1所示，中心部分141位于孔120内并且被悬臂梁构件12的内边缘122围绕。外围部分142围绕中心部分141并且覆盖悬臂梁构件12的内部124和压电构件13。边缘部分143围绕外围部分142并覆盖压电构件13的外边缘131。压电构件13的外边缘131可以与悬臂梁构件12的外边缘121齐平。在钝化层185形成在悬臂梁构件12和压电构件13之上的情况下，钝化层185位于膜14的外围部分142和边缘部分143的下方。

在一些实施例中，膜14还包括凸缘144。凸缘144围绕用于支撑框架15的边缘部分143，并且在垂直于自动聚焦装置10的光轴o的方向上延伸。然而，应当理解，可以对本公开的实施例做出许多变化和修改。在一些其他实施例中，省略了凸缘144，并且框架15由诸如足部构件11或悬臂梁构件12的其他结构支撑。膜14可以由包括低应力氮化硅或硅树脂的材料制成，且具有范围在1um至约5um的厚度。

根据一些实施例，膜14的中心部分141的结构特征在下面描述。

图3是根据本揭示案的一些实施例的膜14的中心部分141的立体剖面图。图4是根据本揭示案的一些实施例的膜14的中心部分141的剖面图。为了说明的目的，如图3和图4所示，膜14的中心部分141被分成三个区域，即第一区域r1、第二区域r2和第三区域r3。第一区域r1、第二区域r2和第三区域r3在膜14的径向rd上连续地布置。应注意，在图3和图4所示的实施例中，第一区域r1、第二区域r2和第三区域r3一体形成且在它们之间不形成间隙。

在一些实施例中，第一区域r1具有圆形形状并且对应于自动聚焦装置10的光轴o。第二区域r2围绕第一区域r1并且具有环型形状。当从上视图看，第二区域r2的宽度wr2在范围大约30um至大约300um。在一些实施例中，第一区域r1的直径在范围大约1000um至大约2950um。

第一区域r1具有本质上光滑且平坦的表面，并且在第一平面p1中延伸，在该第一平面p1中，支撑层126与第二介电层127(图1)抵接。第二区域r2包括多个波纹结构，例如波纹结构21、波纹结构22和波纹结构23。每一个波纹结构21、波纹结构22和波纹结构23形成环型，并且相对于自动聚焦装置10(图1)的光轴o同心地布置。

在一些实施例中，每一个波纹结构21、波纹结构22和波纹结构23具有锥形的横截面。例如，波纹结构21具有第一侧壁211、第二侧壁212和上壁213。第一侧壁211连接到第一区域r1并且相对于第一平面p1倾斜角度b1(图4)。第二侧壁212与第一侧壁211相对并且相对于第一平面p1倾斜相同的角度b2。上壁213连接第一侧壁211和第二侧壁212的顶端。上壁213在平行于第一平面p1的第二平面p2上延伸。波纹结构21的底部具有宽度w1，且波纹结构21的顶部具有宽度w2。宽度w1大于宽度w2。

在一实施例中，宽度w2在约1μm至约30μm的范围内。波纹结构21可以具有对称梯形的形式。也就是说，角度b1等于角度b2。角度b1和b2可以在从大约95度到大约150度的范围内。波纹结构22和波纹结构23可具有与波纹结构21相似或相同的构造，在此将不再赘述。

应理解的是，尽管在图3和图4所示的实施例中，波纹结构21、波纹结构22和波纹结构23在其横截面具有梯形，但是本揭露不限于此。波纹结构21、波纹结构22和波纹结构23可以成形为任何形状，像是矩形、半圆形、三角形或其组合。

在一些实施例中，任两个彼此相邻定位的波纹结构21、波纹结构22和波纹结构23之间形成连接结构。例如，在波纹结构21与波纹结构22之间形成连接结构24，并且在波纹结构22与波纹结构23之间形成连接结构25。连接结构24和连接结构25中的每一个均具有环型形状并且相对于光轴o同心地形成。连接结构24和连接结构25在第一平面p1上延伸。在一些实施例中，连接结构24和连接结构25中的每一个具有在从大约1um到大约30um的范围的宽度w3。宽度w3可以小于宽度w2。在一些实施例中，连接结构24和25被省略。波纹结构21、波纹结构22和波纹结构23紧邻彼此。

在一些实施例中，彼此相邻定位的波纹结构21，波纹结构22和波纹结构23中的两个间隔相同的间距。例如，波纹结构21和波纹结构22间隔开距离w4，并且波纹结构22和波纹结构23间隔开距离w5。距离w4等于距离w5。然而，应当理解成，可以对本揭示案的实施例做出许多变化和修改。两个彼此相邻定位的波纹结构之间的间距可以变化。

在一些实施例中，在膜14的远离光轴o的径向rd上，波纹结构的密度和尺寸逐渐增加。换句话说，在远离光轴o的径向rd上，两个相邻波纹结构的间距逐渐增大，并且波纹结构的高度或宽度也逐渐增大。例如，波纹结构21、波纹结构22和波纹结构23在远离光轴o的径向上顺序地布置。波纹结构22与波纹结构23之间的距离大于波纹结构22与波纹结构21之间的距离。此外，波纹结构23的高度可以大于波纹结构22的高度，波纹结构22的高度可以大于波纹结构21的高度。在一些实施例中，由于膜14中的初始应力在远离光轴o的膜14的径向rd上逐渐增加，因此通过布置具有变化的密度和尺寸的波纹结构，可以适当地释放初始应力，并且第一区域r1的面积比可以同时达最大化。因此，成像品质将大幅提升。

在一些实施例中，最里面的波纹结构的侧壁与第一区域r1和第二区域r2的边界重叠，并且最外面的波纹结构的侧壁与第二区域r2和第三区域r3的边界重叠。举例来说，如图4所示，波纹结构21是最内侧的波纹结构(意即，最接近光轴o)，并且第一侧壁211与第一区域r1和第二区域r2的边界重叠。另外，波纹结构23是最外面的波纹结构(意即，最远离光轴o)，并且其侧壁232与第二区域r2和第三区域r3的边界重叠。

第三区域r3围绕第二区域r2。在一些实施例中，第三区域r3具有在第一平面p1中延伸的基本平坦的表面并且没有波纹结构。在一些实施例中，如图5所示，第三区域r3与悬臂梁构件12的内边缘122相邻，并且位于悬臂梁构件12的内边缘122与第二区域r2之间。第三区域r3的宽度wr3大于20um且小于200um。在一些实施例中，省略了第三区域r3，第二区域r2与悬臂梁构件12的内边缘122相邻(即，第三区域r3的宽度wr3等于0)。

尽管图3和图4示出了形成在膜14中的三个波纹结构(例如波纹结构21、波纹结构22和波纹结构23)，但是膜14可以包括任意数量的波纹结构以释放初始应力。在一些实施例中，膜14中的波纹结构的数量在1至10的范围内。

再次参考图1，框架15配置为支撑保护层17。在一些实施例中，如图1所示，框架15位于压电构件13的外侧(即，远离自动聚焦装置10的光轴o的一侧)，且框架15位于膜14的凸缘144上。在一些实施例中，膜14的一部分被夹在框架15和压电构件13之间。框架15可以由包括sin的材料制成并且具有在大约50um至大约100um的范围内的宽度。在一些实施例中，框架15位于自动聚焦设备10的最外边缘处，并且框架15具有环型形状并且具有在大约2000um至大约4500um的范围内的外径。

保护层17位于框架15上方。在一些实施例中，用于存储液体光学介质的空间160被膜14、框架15和保护层17围绕。保护层17由诸如玻璃的透光材料制成。在一些实施例中，保护层17的厚度在大约200um至大约300um的范围内。在一些实施例中，保护层17具有200um的厚度。

图6是根据本揭示案的一些实施例的用于制造自动聚焦装置的方法s40的流程图。尽管方法s40被示出和/或描述为一系列动作或事件，但是应当理解，该方法不限于所示出的顺序或动作。因此，在一些实施例中，可以以与所示出的顺序不同的顺序执行动作，和/或可以同时执行动作。此外，在一些实施例中，可以将所图示的动作或事件细分为多个动作或事件，其可以在分开的时间或与其他动作或子动作同时执行。在一些实施例中，可以省略一些示出的动作或事件，并且可以包括其他未示出的动作或事件。应当理解的是，其他附图用作该方法的示例，但是该方法也适用于其他结构和/或配置。

方法s40包括操作s41，其中在基底层116上方形成支撑层126。基底层116可以是体硅基底、锗基底、化合物半导体基底或其他合适的基底。在一些实施例中，如图7所示，在形成支撑层126之前，可以在基底层116上形成第一介电层117。可以使用诸如原子层沉积(ald)、化学气相沉积(cvd)、物理气相沉积(pvd)等之类的合适的沉积技术在整个支撑层126上沉积第一介电层117。接着，使用适当的光刻和蚀刻技术对第一介电层117进行构图，以暴露出基底层116的一部分。可以基于图1所示的孔120的形状和面积来确定第一电介质层117的去除面积。

可以使用诸如原子层沉积(ald)、化学气相沉积(cvd)、物理气相沉积(pvd)等的合适的沉积技术将支撑层126沉积在暴露的支撑层126和第一介电层117上。可以可选择性地在沉积的支撑层126上执行化学机械抛光(cmp)工艺，使得所得的支撑层126可以具有基本平坦的顶表面。在一些实施例中，支撑层126比第一介电层117厚。例如，支撑层的厚度在约3um至约10um的范围内，并且第一电介质层117的厚度在约0.1um至约1um的范围内。

在一些实施例中，如图7所示，支撑层126具有中心区域r4和外围区域r5。中心区域r4具有圆形形状，其对应于将在随后的过程中形成的孔120。外围区域r5围绕中心区域r4。在一些实施例中，中心区域r4和外围区域r5的边界与第一介电层117的内端118重叠，该内端118在随后的蚀刻制程中界定了孔120的宽度。

在一些实施例中，如图7所示，在形成支撑层126之后，使用诸如原子层沉积(ald)、化学气相沉积(cvd)，物理气相沉积(pvd)或类似方法的合适的沉积技术在支撑层126上形成第二电介质层127，然后进行蚀刻制程以对第二介电层127进行图型化，以形成凸部31、32和33。第二介电层127可以由与第一介电层117相同的介电材料形成。第二介电层127的厚度可以在大约1um至大约2um的范围内。在通过模制制造膜14的情况下，可以省略第二介电层127。

方法s40还包括操作s42，其中相对于支撑层12的外围区域r5在支撑层126上形成压电构件13。在一些实施例中，为了形成压电构件13、第一金属电极层136、压电材料层137和第二金属电极层138顺序地堆叠在支撑层126(或第二电介质层127)上。然后使用适当的光刻技术将第一金属电极层136、压电材料层137和第二金属电极层138图案化以暴露支撑层126的内部124。在一些实施例中，第一金属电极层136和第二金属电极层138由诸如铂的导电金属制成，并且各自具有在大约0.1um至大约0.5um的范围内的厚度。压电材料层137可以由诸如钛酸钡或锆钛酸铅(pzt)陶瓷的材料制成，并且具有在大约0.3um至大约1um的范围内的厚度。

在一些实施例中，在形成压电材料层137之后，使用诸如原子层沉积(ald)、化学气相沉积(cvd)、物理气相沉积(pvd)等合适的沉积技术在压电构件13和支撑层126(或第二介电层127)上沉积钝化层185。压电材料层137可以被图型化以形成用于促进迹线181和压电构件13之间的电性连接的通孔。压电材料层137可以由包括sin的材料制成并且具有大约0.1um至大约0.5um的厚度。迹线181可以由包括ti、au或其他合适的导电材料的金属制成，并且具有约0.1um至约1um的厚度。

方法s40还包括操作s43，其中制备如图3和图4所述的膜14。根据一些实施例，如图7所示，膜14的制备包括图型化第二介电层127以形成多个凸部，例如在中心区域r4的支撑层126上的第一凸部31、第二凸部32和第三凸部33。

第一凸部31、第二凸部32和第三凸部33可以分别形成为具有对应于波纹结构21、波纹结构22和波纹结构23的形状。在一些实施例中，第一凸部31、第二凸部32和第三凸部33中的每一个形成从上视图看时为环型，并且同心地布置。此外，第一突出部31、第二突出部32和第三突出部33中的每一个远离支撑层126逐渐变细。例如，如图7所示，第一凸部31包括第一侧壁311、第二侧壁312和上表面313。第一侧壁311相对于支撑层126倾斜，并且第二侧壁312相对于支撑层126倾斜。上表面313将第一侧壁311连接到第二侧壁312。上表面313平行于支撑层126。

在一些实施例中，第一凸部31、第二凸部32和第三凸部33中的每一个具有相同的宽度w6，并且两个相邻的特征，例如第一凸部31和第二凸部32，间隔开距离w7。距离w7可以大于宽度w6。在一些实施例中，第一凸部31、第二凸部32和第三凸部33中的每一个具有大约2um至大约15um的高度h2。在钝化层185形成在特征31-33上的情况下，高度h2可以略小于以下制造的波纹结构的高度h1(参见图4)。

在一些实施例中，诸如第三凸部33的最外部特征与悬臂梁构件12的内边缘122相距预定距离w8。在一些实施例中，预定距离w8大于0。例如，预定距离w8在大约18um至大约100um的范围内(即，宽度wr3与膜14的厚度之间的差)。在一些其他实施例中，第三凸部33紧邻悬臂梁构件12的内边缘122，并且在第三凸部33的底边缘与悬臂梁构件12的内边缘122之间不形成间隙。

如图8所示，膜14的制备还包括在压电构件13和第二介电层127上形成聚合物层，该聚合物层已经使用诸如原子层沉积(ald)、化学气相沉积(cvd)、物理气相沉积(pvd)等合适的沉积技术进行了图型化。聚合物层的厚度可以在约1um至约5um的范围内。膜14可以共形地形成在第一凸部31、第二凸部32和第三凸部33上方。

应当注意的是，膜14的制备不限于上述实施例。在另一个实施例中，具有与波纹结构21相对应的多个特征的图型化模具(图中未示出)被用于压膜14。在按压膜之后，将图型化的模具从膜上移除，并且膜保持图型化的模具的特征的相反形状。然后将膜14放置在悬臂梁构件12上。

方法s40还包括操作s44，其中将液体光学介质16施加在膜14上，并且液体光学介质16被保护层17密封。在一些实施例中，在填充液体光学介质16之前，框架15预先连接至膜14。在填充液体光学介质16之后，保护层17覆盖空间160的顶部。可以通过诸如固化的适当技术将保护层17附接到框架15，以将液体光学介质16密封在空间160中。

方法s40还包括操作s45，其中蚀刻基底层116和支撑层126以暴露膜14。在一些实施例中，使用一种或多种蚀刻制程去除基底层116和支撑层126的一部分，所述蚀刻制程包括例如湿式蚀刻、干式蚀刻或湿式蚀刻和干式蚀刻的组合。结果结构如图9所示。去除支撑层126的一部分导致孔120。在一些实施例中，孔120具有约1500um至约3000um的范围的宽度。在操作s45之后，悬臂梁构件12和膜14的中心部分141被释放。结果，可以通过压电构件13中的应变来调节膜14的中心部分141的曲率。

基于以上讨论，可以看出本揭示案具有以下优点。然而，应当理解，其他实施例可以提供额外的优点，并且在此不必揭示所有优点，并且对于所有实施例都不需要特定的优点。

本揭示案的实施例提供了一种自动聚焦装置，其使用具有多个波纹结构的膜来改变自动聚焦装置的焦距。通过波纹结构，膜中的初始应力被有效地释放，因此减轻了由膜上形成的皱纹导致的图像劣化的顾虑。由于与没有波纹结构的膜相比，该膜具有更光滑的表面，因此使用自动聚焦装置的成像模块的装置性能得到显著改善。

根据一些实施例，提供了一种形成自动聚焦装置的方法。该方法包括形成悬臂梁构件。悬臂梁构件具有环型形状。该方法还包括形成压电构件在悬臂梁构件上方。该方法还包括形成膜在悬臂梁构件上。膜具有第一区域和第二区域。第一区域具有平表面，并且第二区域位于第一区域和悬臂梁构件的内边缘之间并且具有多个波纹结构。此外，该方法包括在膜上施加液体光学介质并用保护层密封液体光学介质。在一些实施例中，形成膜使得波纹结构分别形成为环型，并且波纹结构与自动聚焦装置的光轴同心地布置。在一些实施例中，形成膜使得波纹结构间隔开的距离小于每个波纹结构的宽度。在一些实施例中，实施用膜覆盖悬臂梁构件的步骤，使得膜围绕第二区域并形成有平坦表面的第三区域位于第二区域和悬臂梁构件的内边缘之间。在一些实施例中，形成膜使得每个波纹结构形成有：相对于第一平面倾斜的第一侧壁，第一区域沿着该第一平面延伸；与第一侧壁相对并相对于第一平面倾斜的第二侧壁；上表面将第一侧壁与第二侧壁连接并平行于第一平面。在一些实施例中，形成膜使得每个波纹结构形成为锥形。在一些实施例中，形成膜使得第二区域具有在约50um至约300um的范围内的宽度。在一些实施例中，形成压电构件，使悬臂梁构件的靠近悬臂梁构件内边缘的部分不与压电构件重叠。在一些实施例中，该方法还包括在用膜覆盖悬臂梁构件之前，在压电构件和悬臂梁构件上方形成钝化层。

根据一些实施例，提供了一种形成自动聚焦装置的方法。该方法包括在基层上形成支撑层。支撑层具有中心区域和围绕该中心区域的外围区域。该方法还包括在支撑层上形成介电层。在介电层进行图型化以在支撑层的中心区域中形成第一凸部和第二凸部。该方法还包括相对于支撑层的外围区域在介电层上形成压电构件。此外，该方法包括用膜覆盖介电层。膜在第一凸部和第二凸部上共形地形成。再者，该方法还包括将液体光学介质施加到膜上，并用保护层密封液体光学介质。该方法还包括蚀刻基底层、支撑层和介电层以暴露膜。在一些实施例中，对支撑层进行图型化以使得第一凸部和第二凸部均形成为环型并且同心地布置。在一些实施例中，图型化支撑层使得第一凸部和第二凸部间隔开的距离大于第一凸部和第二凸部中的每个的宽度。在一些实施例中，图型化支撑层使得第二凸部比第一凸部更靠近外围区域，并且第二凸部与支撑层的中心区域和外围区域的边界间隔开一大于0的预定距离。在一些实施例中，对支撑层进行构图以使得第一凸部包括：相对于支撑层倾斜的第一侧壁；以及相对于支撑层倾斜的第一侧壁。与第一侧壁相对并相对于支撑层倾斜的第二侧壁；上表面将第一侧壁与第二侧壁连接并平行于支撑层。在一些实施例中，图型化支撑层以形成第一凸部和第二凸部的步骤，使得第一凸部和第二凸部中的每个形成为锥形。在一些实施例中，图型化支撑层以形成第一凸部和第二凸部的步骤，使得第一凸部和第二凸部中的每一个形成为具有大约2um至大约15um的高度。在一些实施例中，形成压电元件使支撑层的邻近外围区域和中心区域的边界的部分不被压电元件重叠。

根据一些实施例，提供了一种自动聚焦装置。该自动聚焦装置包括环型的悬臂梁构件。该自动聚焦装置还包括位于悬臂梁构件上的压电构件。自动聚焦装置还包括具有第一区域和第二区域的膜，膜被悬臂梁构件围绕。所述第一区域具有平表面，并且所述第二区域位于所述第一区域和所述悬臂梁构件之间并且包括多个波纹结构。此外，自动聚焦装置包括保护层和液体光学介质。保护层位于膜上方，并且液体光学介质位于膜与保护层之间。在一些实施例中，波纹结构形成为环型并且与自动聚焦装置的光轴同心地布置。在一些实施例中，至少一个波纹结构具有锥形的横截面。在一些实施例中，膜还包括位于悬臂梁构件和第二区域之间的第三区域，第三区域具有平表面。在一些实施例中，第二区域是紧邻悬臂梁构件。

上文概述了若干实施例的特征使得熟悉此项技术者可更好地理解本揭示案的态样。熟悉此项技术者将了解他们可容易地以本揭示案为基础设计或修改用于达到相同目的及/或实现本文引入的实施例的相同优点的其他制程及结构。熟悉此项技术者亦将了解此等等效构造不脱离本揭示案的精神及范畴，且他们可在不脱离本揭示案的精神及范畴的情况下作出各种改变、替换及变更。