[发明专利]机电装置的机械层及其形成方法

说明书

相关申请案交叉参考

本发明主张对2010年4月9日提出申请、标题为“机械层及其形成方法(MECHANICAL LAYER AND METHODS OF FORMING THE SAME)”且转让给本发明受让人的第61/322,776号美国临时专利申请案的优先权。先前申请案的揭示内容视为本发明的一部分且以引用方式并入本发明中。

技术领域

本发明涉及机电系统。

背景技术

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。

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。

发明内容

本发明的系统、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发明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发明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。