[发明专利]用于制造具有黑色表面的微电子器件的工艺和微电子器件

说明书

公开了用于制造具有黑色表面的微电子器件的工艺和微电子器件。一种用于制造黑硅表面的工艺，该工艺包括多个粗糙化循环，每个粗糙化循环包括：在硅体的区域上沉积非平面聚合物层；以及以非单向方式对该聚合物层和该硅体的该区域进行等离子体蚀刻，并以非均匀方式去除该硅体的该区域的不大于10nm的表面部分。

技术领域

本发明涉及一种用于制造具备黑色表面的微电子器件的工艺，并且涉及一种相应的微电子器件。

背景技术

众所周知，一些类型的电子器件(如MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)器件)具有期望尽可能多地减少光的入射和/或反射的黑色空腔。

这适用于例如在小型化投影仪模块(所谓的微微投影仪)中所使用的MEMS微反射镜，该MEMS微反射镜能够在一定距离处投影图像或产生期望的光图案。

MEMS微反射镜通常包括悬挂在对应空腔上方的一个或多个反射镜元件，并且从将是可移动的半导体材料本体开始制造，所述本体通常具有倾斜或旋转运动，用于以期望的方式引导入射光束。

例如，图1是微微投影仪的示意性表示，其中光源1(诸如激光源)产生光束2(通常由三个单色光束形成，每个基本颜色一个单色光束)，该光束通过仅示意性表示的光学系统3被微反射镜8偏转，此处的微反射镜由一对反射镜元件5、6形成。第一反射镜元件5例如可以是水平反射镜元件，该第一反射镜元件围绕第一轴A旋转并且生成快速水平扫描，并且第二反射镜元件6可以例如是竖直反射镜元件，该第二反射镜元件围绕横向于(特别是垂直于)第一轴线A的第二轴线B旋转，并且生成通常为锯齿型的慢竖直扫描。将这两个MEMS反射镜元件5、6的运动进行组合使得光束2执行完全的二维扫描运动并且一旦被投影到投影屏幕7上就会在其上生成二维图像。例如在WO 2010/067354中对这类系统进行了描述。

图1的系统的变体包括二维类型的单个反射镜元件，该反射镜元件可同时围绕水平轴B和竖直轴A旋转，以便生成与图1相同的扫描图案。

MEMS微反射镜的另一应用是3D手势识别系统。这些系统通常使用微微投影仪和图像采集装置(如相机)。这里的光束可以在可见范围内、在不可见范围内，或者可以具有任何有用的频率。该微微投影仪可以与图1的微微投影仪相似，并且由微反射镜8偏转的光束2用于在两个方向上将对象进行扫描。例如，该微微投影仪可以在物体上投射小的带区。物体的任何可能的突出区域或凹陷区域(归因于其深度)在由相机检测到的光线中产生变形，这可以由用于检测第三维度的合适的电子设备进行处理。

在这两种情况下，利用所考虑的技术，通过致动系统控制反射镜元件的旋转，该致动系统目前是静电类型、磁性类型或压电类型的。

反射镜元件5、6可以具有图2所示的结构并且使用压电致动系统。这里，半导体材料(诸如硅)的芯片10包括结构层11，该结构层在具有空腔16的衬底13之上延伸(图3)。结构层11形成振荡元件14，该振荡元件布置在空腔16之上并且承载反射表面12。两个支撑臂15在振荡元件14的相对侧上延伸并且界定出振荡元件14的旋转轴线(例如，竖直反射镜元件6的旋转轴线B)。支撑臂15通过扭转弹簧18连接到相对于基底13固定的固定外围部分17。

由于致动组件20扭转弹簧18使得支撑臂15能够围绕轴线B旋转，从而形成静电类型的驱动结构。每个致动组件20因此包括面向固定电极22的移动电极21。

详细地，移动电极21相对于支撑臂15被固定，并且相对于固定电极22成叉指状，以便生成电容耦合。固定电极22由相对于芯片10的衬底13所固定的固定外围部分17承载。给定电极21，22的布置，驱动结构也被定义为“梳式驱动结构”。