[发明专利]多组件牺牲结构

说明书

技术领域

本申请案一般来说涉及微机电系统(MEMS)，且更明确地说涉及具有腔的MEMS 及形成其的方法。

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

包括牺牲结构的MEMS当通过蚀刻掉所述牺牲结构而在所述MEMS中形成腔时展 现对结构特征降低的损害，所述牺牲结构包括较快蚀刻部分及较慢蚀刻部分。差异蚀刻 速率以机械方式将结构层去耦，因此降低蚀刻工艺期间装置中的应力。还提供方法及系 统。

因此，一些实施例提供一种包括微机电系统装置的设备，其中所述微机械系统装置 包括：形成于第一结构层上的牺牲结构；及形成于所述牺牲结构上的第二结构层。第二 结构层包括延伸穿过第二结构层的多个蚀刻剂入口，牺牲结构包括邻近第一结构层的第 一部分及远离第一结构层的第二部分，第一部分及第二部分中的一者可在存在第一部分 及第二部分中的另一者的情况下选择性地蚀刻，且所述牺牲结构可在存在第一结构层及 第二结构层的情况下选择性地蚀刻。

在一些实施例中，牺牲结构的第一部分及牺牲结构的第二部分中的一者可由预选定 的蚀刻剂以比第一部分及第二部分中的另一者快的速率蚀刻。在一些实施例中，牺牲结 构的第二部分可由预选定的蚀刻剂以比牺牲结构的第一部分快的速率蚀刻。

在一些实施例中，牺牲结构包括在牺牲结构的第一部分与牺牲结构的第二部分之间 具有递变组成的牺牲层。

在一些实施例中，牺牲结构的第一部分包括第一牺牲层且牺牲结构的第二部分包括 第二牺牲层。在一些实施例中，第一牺牲层与第二牺牲层具有不同压缩。在一些实施例 中，牺牲结构进一步包括第三牺牲层，其中第一牺牲层及第二牺牲层中的至少一者可由 预选定的蚀刻剂以比第三牺牲层快的速率蚀刻。

在一些实施例中，牺牲结构的第一部分包括多个牺牲层从而在其之间形成界面区， 且第二部分包括所述界面区。在一些实施例中，牺牲层包括在实质相同条件下形成的大 致相同的材料。

在一些实施例中，牺牲结构包括W、Mo、Nb、Ta、Re、Cr、Ni、Al、Ga、In、Sn、 Tl、Pb、Bi、Sb、B、Si、Ge及其组合、合金或混合物中的至少一者。在一些实施例中， 牺牲结构包括光致抗蚀剂。

在一些实施例中，预选定的蚀刻剂包括XeF₂。在一些实施例中，使用预选定的蚀刻 剂，牺牲结构的第一部分与牺牲结构的第二部分之间的蚀刻选择性为至少约2.5∶1。

在一些实施例中，牺牲结构由两个牺牲层组成。

在一些实施例中，第一结构层包括电介质材料。一些实施例进一步包括形成于第一 结构层下方的电极。在一些实施例中，第二结构层包括可变形层。

一些实施例进一步包括：形成于牺牲结构与第二结构层之间的可移动反射层；耦合 第二结构层与可移动反射层的连接器；及形成于第二结构层与可移动反射层之间的牺牲 材料层。一些实施例进一步包括在第一结构层与第二结构层之间延伸的支撑结构。

在一些实施例中，所述微机电系统装置为干涉式调制器。

一些实施例进一步包括：显示器；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。