腔室上方的层的平面化制造技术

本发明专利技术公开了一种用于制造微结构的方法，包括将牺牲材料布置到形成在下层中的凹部中和在位于凹部中的牺牲材料上形成补偿材料层。补偿材料高于下层的上表面。去除补偿材料的第一部分以在牺牲材料上形成大体上为平的表面。大体上为平的表面与下层的上表面大体上共面。在下层和大体上为平的表面上形成上层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微装置的制造，特别地，涉及具有镜面的微装置的制造。
技术介绍
可利用具有反射面的可倾斜镜板的阵列来构造空间光调制器(SLM)。通过静电力的作用，每个镜板可以绕着轴线倾斜到"开"位 置和"关，，位置。静电力可以通过镜板与位于镜板下方的电极之间的 电势差产生。在"开"位置，微镜板可反射入射光以便形成显示图象 中的指定像素。在"关，，位置，微镜板可引导入射光远离显示图象。 在"开"或"关"位置，镜板可以通过机械止挡器来保持。
技术实现思路
根据一个总的方面，描述了用于制造微结构的方法。该方法包括 将牺牲材料布置到在下层中形成的凹部中和在位于凹部中的牺牲材料上形成补偿材料层。补偿材料高于下层的上表面。使用各向同性蚀刻 去除补偿材料的第一部分以便在牺牲材料上形成大体上为平的表面。 该大体上为平的表面与下层的上表面大体上共面。在下层和大体上为 平的表面上形成上层。根据另一个总的方面，描述了用于制造微结构的方法。该方法包 括将牺牲材料布置到在下层中形成的凹部中；在位于凹部中的牺牲材料和下层上形成光阻材料层；去除位于下层和牺牲材料上的光阻材料 层的第一部分以便在牺牲材料上形成大体上为平的表面，其中该大体 上为平的表面与下层的上表面大体上共面；并在下层和大体上为平的 表面上形成上层。根据另一个总的方面，描述了用于在基底上方制造镜板的方法。 该方法包括形成位于基底上的铰链支柱、同时形成位于铰链支柱上的 铰链连接柱和连接到铰链连接柱的铰链层、以及形成位于铰链层上的 间隔层。该间隔层包括位于铰链连接柱上方的孔。第一牺牲材料布置 在位于间隔层中的孔中。补偿材料层形成在第一牺牲材料上。补偿材 料高于间隔层的上表面。使用各向同性蚀刻去除补偿材料的第一部分 以便在牺牲材料上形成大体上为平的表面。该大体上为平的表面与间 隔层的上表面大体上共面。反射层形成在铰链层和大体上为平的表面 上方。有选择地去除反射层和铰链层的部分以便形成镜板和连接到铰 链连接柱和铰链层的铰链元件。镜板被构造为绕着铰链元件倾斜。根据另一个总的方面，描述了用于在基底上方制造镜板的方法。 该方法包括形成位于基底上的铰链支柱。铰链连接柱形成在铰链支柱 和连接到铰链连接柱的铰链层上。间隔层形成在铰链层上。该间隔层 包括位于铰链连接柱上方的孔。第一牺牲材料布置在位于间隔层中的 孔中。光阻材料层形成在第一牺牲材料和间隔层上。去除间隔层和牺 牲材料上的光阻材料层的第一部分以便在牺牲材料上形成大体上为平 的表面。该大体上为平的表面具有与间隔层的上表面大体上相同的高 度。反射层形成在铰链层和大体上为平的表面上方。有选择地去除反 射层和铰链层的部分以便形成镜板和连接到铰链连接柱和铰链层的铰 链元件。镜板被构造为绕着铰链元件倾斜。这种系统的实施方案可以包括下述的一个或多个。这里所描述的 方法可以进一步包括去除牺牲材料和牺牲材料上的补偿材料的第二部 分以便在上层下方形成腔室。该方法可以进一步包括在下层和位于凹 部中的牺牲材料上形成中间层并有选择地从中间层去除材料以便在牺 牲材料上方形成补偿材料层。中间层和牺牲材料可具有大体上相同的 材料成分。布置牺牲材料的步骤和形成中间层的步骤可以在一个连续 步骤中进行。镜板的上层可以包括反射面。各向同性蚀刻可以包括等离子蚀刻。 补偿材料可以包括光阻材料、硅或二氧化硅。补偿材料可具有与牺牲材料大体上相同的成分。上层可具有高度偏差小于0.1微米的上表面。 上层可具有高度偏差小于0.05微米的上表面。实施方案可以包括下述优点中的一个或多个。所公开的方法可用 来在腔室上方形成平面层。与传统工艺相比，可以使用较少的材料和 在较短的时间内生产平面层。当形成平面镜面时，可减少不希望有的 光散射。在SLM中，减少光散射可以增加对比度和亮度。所公开的 系统和方法适合于微装置，例如微镜和带有悬臂的结构。虽然以上参考多个实施例特别地示出和描述了本专利技术，但本领域 技术人员应当理解，在不偏离本专利技术的实质和范围的情况下，可以在 形式和细节方面进行各种变化。附图说明以下附图包括于说明书中并形成说明书的一部分，其示出了本发 明的实施例，并且与说明书一起用来解释本专利技术的原理。 图l示出了微镜的展开图。 图2是图1中微镜的镜板的底视图。图3示出了图1中微镜的铰链、铰链连接柱和铰链支柱的详图。 图4示出了用于制造微镜的工艺流程图。图5-8是沿图2中线A-A截取的横截面视图，示出了在基底上制 造微镜的若干步骤。图9-12是沿图2中线B-B截取的横截面视图，示出了在基底上制 造微镜的若干步骤。图13-14是沿图2中线A-A截取的横截面视图，示出了在基底上 制造微镜的若干步骤。图15、 16、 17A、 18A、 19A和20A是沿图2中线C-C截取的横 截面视图，示出了在基底上制造微镜的若干步骤。图17B是沿图2中线A-A截取的横截面视图，示出了位于间隔层 中的腔室的形成。图18B是沿图2中线A-A截取的横截面视图，示出了在位于间隔层中腔室上方的牺牲材料的上表面中形成的凹部。图18C是沿图2中线A-A截取的横截面视图，示出了位于图18B 中所示的凹部上方的补偿层的形成。图18D是沿图2中线A-A截取的横截面视图，示出了使用图18B 和18C中所示的工艺在填充位于间隔层中的腔室的牺牲材料上形成平 的上表面的情况。图18E是沿图2中线A-A截取的横截面视图，示出了在间隔层上 和位于间隔层中的腔室中形成牺牲材料层的情况，其中凹部形成在位 于间隔层中的腔室上方的牺牲材料的上表面中。图18F是沿图2中线A-A截取的横截面视图，示出了在图18E 中所示的凹部上方形成补偿层的情况。图18G是沿图2中线A-A截取的横截面视图，示出了使用图18E 和18F中所示的工艺在填充间隔层中的腔室的牺牲材料上形成平的上 表面的情况。图18H是沿图2中线A-A截取的横截面视图，示出了在间隔层和 位于间隔层中的腔室中的牺牲材料上形成光阻材料层的情况。图181是沿图2中线A-A截取的横截面视图，示出了使用图18H 中所示的工艺在填充间隔层中的腔室的牺牲材料上形成平的上表面的 情况。图19B和20B是沿图2中线A-A截取的横截面视图，示出了在 基底上制造微镜的若干步骤。图21和22分别是沿图2中线C-C和A-A截取的横截面视图，示 出了在基底上形成的微镜。具体实施方式参考图l-3，镜板110可包括反射层111、间隔层113和铰链层114。 在某些实施例中，间隔层113包括一对孔112a、 112b和一对开口 108a、 108b。在某些实施例中，铰链层114包括两个铰链元件120a和120b。 每个铰链元件120a或120b包括位于中心的腔室125a或125b。铰链元件120a和120b分别通过细长的铰链163a和163b与铰链层114的 主要部分相连。细长的铰链163a和163b通过间隙162a、 162b与铰 链层114的主要部分分离。铰链元件120a和120b通过间隙161与铰 链层114的主要部分分离。镜板110可绕着由两个铰链元件120a和 120b限定的轴线倾斜。在某些实施例中，铰链层114还分别在位于间 隔层中的孔112a和112b下方包括两对孔109a和109b。每对孔109a 或109b在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造微结构的方法，包括：　在形成在下层中的凹部中布置牺牲材料；　在凹部中的牺牲材料上形成补偿材料层；　去除补偿材料的第一部分以便在该牺牲材料上形成大体上为平的表面，其中该大体上为平的表面与下层的上表面大体上共面；和　在下层和大体上为平的表面上形成上层。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘晓和，李契京，
申请(专利权)人：视频有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]