机电装置的机械层及其形成方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供机械层(14)及其形成方法。在一个方面中，一种机电系统装置包含衬底(20)以及具有激活位置及松弛位置的机械层(14)。所述机械层与所述衬底间隔开以界定可收缩间隙(19)。所述间隙在所述机械层处于所述激活位置时处于收缩状况且在所述机械层处于所述松弛位置时处于非收缩状况。所述机械层包含反射层(121)、导电层(123)及支撑层(122)。所述支撑层定位于所述反射层与所述导电层之间且经配置以支撑所述机械层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及机电系统。
技术介绍
机电系统包含具有电及机械元件、激活器、换能器、传感器、光学组件(例如，镜)及电子器件的装置。可以多种尺寸制造机电系统，包含但不限于微米尺寸及纳米尺寸。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包含具有介于从大约一微米到数百微米或更大的范围内的大小的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含具有小于一微米的大小(举例来说，包含小于数百纳米的大小)的结构。可使用沉积、蚀刻、光刻及/或蚀刻掉衬底及/或所沉积材料层的部分或添加层以形成电装置及机电装置的其它微机械加工工艺形成机电元件。一种类型的机电系统装置称作干涉式调制器(IMOD)。如本文中所用，术语干涉式调制器或干涉式光调制器是指使用光学干涉原理选择性地吸收及/或反射光的装置。在一些实施方案中，干涉式调制器可包含一对导电板，所述对导电板中的一者或两者可为全部或部分透明的及/或反射的且能够在施加适当电信号时相对运动。在实施方案中，一个板可包含沉积于衬底上的固定层且另一板可包含通过气隙与所述固定层分离的反射膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射于干涉式调制器上的光的光学干涉。干涉式调制器装置具有广泛的应用，且预期用于改进现有产品及形成新产品，尤其是具有显示能力的那些产品O干涉式装置阵列可包含锚定于每一像素的拐角处的机械层。需要具有用于机械层的较小锚定区域及改进的填充因数的干涉式装置。
技术实现思路
本专利技术的系统、方法及装置各自具有数个创新性方面，所述方面中的单个方面均不单独地决定本文中所揭示的所要属性。可以一种机电装置来实施本专利技术中所描述的标的物的一个创新性方面，所述机电装置包含衬底；部分反射光学堆叠，其安置于所述衬底上；及可移动机械层，其经定位使得所述部分反射光学堆叠在所述机械层与所述衬底之间，所述机械层包含反射层、导电层及安置于所述反射层与所述导电层之间的支撑层。所述支撑层锚定于所述光学堆叠上光学非作用锚定区中且从所述锚定区远离所述光学堆叠延伸，从而使所述机械层与所述光学堆叠间隔开以在所述机械层与所述光学堆叠之间界定可收缩间隙。所述机械层可通过跨越所述机械层及安置于所述衬底与所述可收缩间隙之间的固定电极施加电压而移动到激活位置及松弛位置。所述可收缩间隙在所述机械层处于所述激活位置时处于收缩状态，且所述间隙在所述机械层处于所述松弛位置时处于非收缩状态。在一些实施方案中，所述机械层进一步包含邻近于所述锚定区且在光学非作用区的至少一部分中安置的纽结。在一些实施方案中，所述机械层中的所述纽结包含远离所述间隙延伸的上升部分及朝向所述间隙延伸的下降部分。在一些实施方案中，所述反射层及所述导电层包含铝合金。在一些实施方案中，所述支撑层包含氧氮化硅(SiON) 。可以一种装置来实施本专利技术中所描述的标的物的另一创新性方面，所述装置包含衬底；用于部分反射光的装置，其安置于所述衬底上；及用于干涉地反射光的可移动装置。所述可移动反射光装置包含用于支撑所述可移动反射装置的装置，所述支撑装置锚定于所述部分反射装置上光学非作用锚定区中。所述支撑装置从所述锚定区远离所述部分反射装置延伸，从而使所述可移动反射装置与所述部分反射装置间隔开以在所述可移动反射光装置与所述部分反射光装置之间界定可收缩间隙。所述可移动反射光装置可通过跨越所述可移动反射光装置及安置于所述衬底与所述可收缩间隙之间的固定电极施加电压而移动到激活位置及松弛位置。所述可收缩间隙在所述可移动反射光装置处于所述激活位置时处于收缩状态，且所述间隙在所述可移动反射光装置处于所述松弛位置时处于非收缩状态。在一些实施方案中，所述可移动反射光装置包含反射层及导电层，且所述支撑层安置于所述反射层与所述导电层之间。可以一种形成机电装置中的机械层的方法来实施本专利技术中所描述的标的物的另一创新性方面。所述方法包含提供衬底；在所述衬底上方形成光学堆叠；在所述光学堆叠上方提供牺牲层；移除所述牺牲层的安置于锚定区上方的一部分；在所述牺牲层及所述锚定区上方形成机械层；及移除所述牺牲层以在所述机械层与所述衬底之间形成可收缩间隙。形成所述机械层包含在所述牺牲层上方提供反射层；移除所述反射层的在所述锚定区上方的一部分；在所述反射层上方提供支撑层使得所述支撑层的一部分接触所述锚定区；及在所述支撑层上方提供导电层。在一些实施方案中，所述方法进一步包含在所述衬底的至少一部分上方沉积成形层，所述成形层包含邻近于所述锚定区的至少一个突出部。在一些实施方案中，所述方法进一步包含在所述成形层上方包含在所述至少一个突出部上方将所述牺牲层形成为保形层，且形成所述机械层进一步包含在所述牺牲层及所述成形层上方包含在所述至少一个突出部上方将所述机械层形成为保形层，使得在所述机械层的在每一至少一个突出部上方的一部分中形成纽结。在随附图式及以下描述中阐明本说明书中所描述的标的物的一个或一个以上实施方案的细节。根据所述描述、图式及权利要求书将明了其它特征、方面及优点。注意，以下各图的相对尺寸可能并未按比例绘制。附图说明图I展示描绘干涉式调制器(IMOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的等角视图的实例。图2展示图解说明并入有3X3干涉式调制器显示器的电子装置的系统框图的实例。图3展示图解说明图I的干涉式调制器的可移动反射层位置对所施加电压的图的实例。图4展示图解说明当施加各种共用电压及分段电压时干涉式调制器的各种状态的表的实例。图5A展示图解说明在图2的3X3干涉式调制器显示器中的显示数据帧的图的实例。图5B展示可用于写入图5A中所图解说明的显示数据帧的共用信号及分段信号的 时序图的实例。图6A展示图I的干涉式调制器显示器的部分横截面的实例。图6B到6E展示干涉式调制器的不同实施方案的横截面的实例。图7展示图解说明用于干涉式调制器的制造工艺的流程图的实例。图8A到SE展示制作干涉式调制器的方法中的各种阶段的横截面示意性图解的实例。图9A到9P展示根据各种实施方案制作干涉式调制器的方法中的各种阶段的横截面示意性图解的实例。图IOA到IOC展示各种干涉式调制器装置的横截面示意性图解的实例。图11是针对干涉式调制器装置的三个实例的处于激活状态及松弛状态的模拟机械层位置的图表。图12A到12F展示制作干涉式调制器的方法中的各种阶段的横截面示意性图解的实例。图13展示图解说明用于干涉式调制器的制造工艺的流程图的实例。图14A及14B展示图解说明包含多个干涉式调制器的显示装置的系统框图的实例。在各个图式中，相似的参考编号及标示指示相似的元件。具体实施例方式以下详细描述针对用于描述创新性方面的目的的一些实施方案。然而，可以多种不同方式应用本文中的教示。所描述的实施方案可在经配置以显示图像(无论是处于运动(例如，视频)还是静止的(例如，静止图像)，且无论是文本、图形的还是图片的)的任一装置中实施。更特定来说，本专利技术预期所述实施方案可在以下多种电子装置中实施或可与所述电子装置相关联例如(但不限于)，移动电话、具有多媒体因特网能力的蜂窝式电话、移动电视接收器、无线装置、智能电话、蓝牙装置、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手持式或便携式计算机、上网本、笔记本计算机、智能本、打印机、复印机、扫瞄仪、传真装置、GPS接收器/导航器、相机、MP3播放器、摄录像机、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.09 US 61/322,7761.一种机电装置，其包括 衬底； 部分反射光学堆叠，其安置于所述衬底上 '及 可移动机械层，其经定位以使得所述部分反射光学堆叠在所述机械层与所述衬底之间，所述机械层包含反射层、导电层及安置于所述反射层与所述导电层之间的支撑层，其中所述支撑层锚定于所述光学堆叠上处于光学非作用锚定区中且从所述锚定区远离所述光学堆叠延伸，从而使所述机械层与所述光学堆叠间隔开以在所述机械层与所述光学堆叠之间界定可收缩间隙， 其中所述机械层可通过跨越所述机械层及安置于所述衬底与所述可收缩间隙之间的固定电极施加电压而移动到激活位置及松弛位置，且其中所述可收缩间隙在所述机械层处于所述激活位置时处于收缩状态，且所述间隙在所述机械层处于所述松弛位置时处于非收缩状态。2.根据权利要求I所述的装置，其中所述机械层进一步包含邻近于所述锚定区且在光学非作用区的至少一部分中安置的纽结。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述机械层中的所述纽结包含远离所述间隙延伸的上升部分及朝向所述间隙延伸的下降部分。4.根据权利要求I所述的装置，其中所述反射层及所述导电层包含铝合金。5.根据权利要求I所述的装置，其中所述支撑层包含电介质材料。6.根据权利要求5所述的装置，其中所述支撑层包含氧氮化硅(SiON)。7.根据权利要求5所述的装置，其中所述支撑层的一部分延伸超过所述反射层且朝向所述光学堆叠延伸，且其中所述支撑层在所述锚定区中接触所述光学堆叠。8.根据权利要求I所述的装置，其中所述支撑层的厚度在大约SOOA与大约8000 A之间。9.根据权利要求I所述的装置，其进一步包括电介质层，所述电介质层安置于所述机械层上，使得所述机械层在所述电介质层与所述可收缩间隙之间。10.根据权利要求9所述的装置，其中所述电介质层的厚度在大约、00\与大约4000\之间。11.根据权利要求I所述的装置，其中所述反射层包含具有在大约200A与大约500A之间的厚度的铝-铜(AlCu)层。12.根据权利要求11所述的装置，其中所述导电层包含具有在大约200A与大约500 A之间的厚度的AlCU层。13.根据权利要求I所述的装置，其中所述纽结的高度尺寸在大纟04UOI与大约5000,4之间。14.根据权利要求13所述的装置，其中所述纽结的宽度尺寸在大约0.2ym与大约5 ii m之间。15.根据权利要求I所述的装置，其中所述光学堆叠包含所述固定电极。16.根据权利要求I所述的装置，其中所述光学堆叠、所述机械层的所述反射层及所述可 收缩间隙形成干涉式调制器。17.根据权利要求I所述的装置，其进一步包括显示器，其包含所述衬底、所述光学堆叠及所述机械层； 处理器，其经配置以与所述显示器通信，所述处理器经配置以处理图像数据；及 存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。18.根据权利要求17所述的装置，其进一步包括经配置以将至少一个信号发送到所述显示器的驱动器电路。19.根据权利要求18所述的装置，其进一步包括经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路的控制器。20.根据权利要求17所述的装置，其进一步包括经配置以将所述图像数据发送到所述处理器的图像源模块。21.根据权利要求20所述的装置，其中所述图像源模块包含接收器、收发器及发射器中的至少一者。22.根据权利要求17所述的装置，其进一步包括经配置以接收输入数据且将所述输入数据传递到所述处理器的输入装置。23.一种装置，其包括 衬底； 用于部分反射光的装置，其安置于所述衬底上 '及 用于反...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶诣，钟帆，维赫穆斯·A·德格罗特，
申请(专利权)人：高通MEMS科技公司，
类型：
国别省市：