[发明专利]腔室上方的层的平面化

说明书

技术领域

本发明涉及微装置的制造，特别地，涉及具有镜面的微装置的制 造。

背景技术

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。

发明内容

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。

因此，根据本发明的一个方面，提供了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；

其中，所述方法进一步包括：