[发明专利]制造提供气隙控制的微机电系统装置的方法

说明书

本申请是申请日为2006年6月30日，发明名称为“制造提供气隙控制的微机电系统装置的方法”，申请号为200780024852.2的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用作干涉式调制器的微机电系统。更明确地说，本发明涉及制造在可移动元件与衬底之间具有不同大小腔的微机电系统装置的改进方法。

背景技术

微机电系统(MEMS)包含微机械元件、激活器和电子元件。可使用沉积、蚀刻和或其它蚀刻掉衬底和/或已沉积材料层的部分或者添加层以形成电装置和机电装置的微加工工艺来产生微机械元件。一种类型的MEMS装置称为干涉式调制器。如本文所使用，术语干涉式调制器或干涉式光调制器指的是一种使用光学干涉原理选择性地吸收且/或反射光的装置。在某些实施例中，干涉式调制器可包括一对导电板，其中之一或两者可能整体或部分透明且/或具有反射性，且能够在施加适当电信号时进行相对运动。在特定实施例中，一个板可包括沉积在衬底上的固定层，且另一个板可包括通过气隙与固定层分离的金属薄膜。如本文更详细描述，一个板相对于另一个板的位置可改变入射在干涉式调制器上的光的光学干涉。这些装置具有广范围的应用，且在此项技术中，利用且/或修改这些类型装置的特性使得其特征可被发掘用于改进现有产品和创建尚未开发的新产品，将是有益的。

发明内容

一实施例提供一种制造至少两个类型的微机电系统(MEMS)装置的方法，所述至少两个类型的MEMS装置在移除牺牲材料之后具有不同的释放状态，所述方法包括：提供衬底；在所述衬底的至少一部分上方形成第一导电层；在所述第一导电层的至少一部分上方形成第一牺牲层；在所述第一牺牲层上方形成多个导电可移动元件，且在所述衬底上方形成多个挠曲控制器，所述挠曲控制器经配置以在移除所述牺牲层时可操作地支撑所述导电可移动元件，且其中所述第一牺牲层是可移除的，以借此释放所述MEMS装置且在所述第一导电层与所述可移动元件之间形成具有至少两个间隙大小的腔。

另一实施例提供一种制造至少两个类型的干涉式调制器的方法，所述至少两个类型的干涉式调制器在移除牺牲材料之后具有不同的腔深度，所述方法包括：提供衬底；在所述衬底的至少一部分上方形成光学堆叠；在所述光学堆叠的至少一部分上方形成第一牺牲材料，其中所述牺牲材料是可移除的，以借此形成腔；在所述第一牺牲材料的部分上方形成第二导电层；以及在所述衬底上方形成至少两个类型的挠曲控制器，所述挠曲控制器经配置以可操作地支撑所述第二导电层，其中所述至少两个类型的挠曲控制器包含不同大小的组件，所述不同大小的组件经配置以在移除所述第一牺牲层之后，在所述第二导电层的部分下方形成不同深度的腔。

另一实施例提供一种微机电系统(MEMS)装置，其包括：衬底；多个可移动元件，其在所述衬底上方，每一可移动元件通过腔而与所述衬底分离；以及多个挠曲控制器，其在所述衬底上方，所述多个挠曲控制器经配置以可操作地支撑所述可移动元件，其中所述多个挠曲控制器包含具有不同尺寸的部分以控制所选择的挠曲。所述所选择的挠曲用以在所述衬底与所述多个可移动元件之间形成具有至少两个间隙大小的腔。

另一实施例提供一种控制在包括一个或一个以上薄膜层的装置的两个层之间的腔的深度的方法，所述方法包括：提供衬底；在所述衬底的至少一部分上方形成牺牲层；在所述牺牲层的至少一部分上方形成第一层；以及在所述衬底上方形成一个或一个以上挠曲控制器，所述挠曲控制器经配置以可操作地支撑所述第一层，且在移除所述牺牲层时形成深度大于所述牺牲层的深度约30％或30％以上的腔，其中垂直于所述衬底而测量所述深度。

另一实施例提供一种未释放微机电系统(MEMS)装置，其包括：衬底；牺牲层，其在所述衬底的至少一部分上方；可移动元件，其在所述第一牺牲层上方；以及一个或一个以上挠曲控制器，其在所述衬底上方，所述一个或一个以上挠曲控制器经配置以可操作地支撑所述可移动元件，且在移除所述牺牲层时，在所述衬底与所述可移动元件之间形成深度大于所述牺牲层的深度约30％或30％以上的腔，其中垂直于所述衬底而测量所述深度，所述牺牲层可通过蚀刻移除。

另一实施例提供一种控制在包含一个或一个以上薄膜层的装置的两个层之间的腔的深度的方法，所述方法包括：提供衬底；在所述衬底的至少一部分上方形成牺牲层，所述牺牲层可通过蚀刻移除；在所述牺牲层的至少一部分上方形成第一薄膜层；以及在所述衬底上方形成一个或一个以上挠曲控制器，所述挠曲控制器经配置以可操作地支撑所述第一薄膜层，且在移除所述牺牲层时使所述薄膜层朝向所述衬底移位。