[发明专利]数字微镜器件的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种数字微镜器件的形成方法。

背景技术

数字微镜器件（Digital Micro Display，简称DMD）是一种新型的全数字化的平板显示器件，它将反射微镜阵列和CMOS SRAM集成在同一芯片上。由于反射微镜占有数字微镜器件单元的绝大部分显示面积，因此可以制作出高亮度和高像质的系统。

图1是现有一种数字微镜器件的立体结构分解图，如图1所示，数字微镜器件包括：基底1，基底1上形成有微镜器件控制电路；位于基底1上的数字微镜阵列，所述数字微镜阵列中的每个数字微镜包括：通过两个第一支撑柱3支撑在基底1上方的铰链（hinge）2，两个第一支撑柱3分别位于铰链2的两端，铰链2通过第一导电插塞（未图示）与控制电路电连接；两个分别位于铰链2两侧的固定电极4，固定电极4通过第二支撑柱5支撑在基底1上方、并通过第二导电插塞（未图示）与控制电路电连接；位于铰链2上方的反射镜6，反射镜6通过第三导电插塞7与铰链2电连接。

数字微镜器件的工作原理如下：在任意一个固定电极4与反射镜6之间施加电性相反的电压时，反射镜6受到固定电极4的吸引，可绕着铰链2旋转预定角度（如±12°）；在失电后反射镜6在铰链2的扭转恢复力的作用下恢复到平衡位置，如此一来，根据反射镜6位置的不同，反射光的出射角度就不相同，因此每个反射镜相当于一个光开关，当光开关处理“开态”时，反射光就可以通过投影透镜投到屏幕上，屏幕上出现亮态；当光开关处于“关态”时，反射光无法根据需要控制亮暗位置，从而实现显示。

下面结合图2A至图5A、以及图2B至图5B对上述数字微镜器件的形成方法作介绍，图2A至图5A是现有数字微镜器件在各个制作阶段沿第一截面的剖面结构示意图，图2B至图5B是现有数字微镜器件在各个制作阶段沿第二截面的剖面结构示意图，所述第一截面垂直穿过所述反射镜、铰链及第一支撑柱，所述第二截面垂直于第一截面、并垂直穿过所述反射镜、铰链、固定电极及第二支撑柱。具体地，该方法包括：

结合图1、图2A和图2B所示，提供形成有微镜器件控制电路（未图示）的基底1，在基底1上形成牺牲层8，在牺牲层8内形成两个第一支撑柱3、及两个第二支撑柱5，第一支撑柱3内具有露出基底1的第一通孔（未标识），第二支撑柱5内具有露出基底1的第二通孔（未标识）。

继续结合图1、图2A和图2B所示，在第一支撑柱3的第一通孔内形成与控制电路电连接的第一导电插塞9，在第二支撑柱5的第二通孔内形成与控制电路电连接的第二导电插塞10。

结合图1、图3A和图3B所示，在牺牲层8、第一支撑柱3、第二支撑柱5、第一导电插塞9及第二导电插塞10上形成导电材料层21a、位于导电材料层21a上方的介质材料层22a、位于介质材料层22a上方的图形化光刻胶层11。

结合图1、图4A和图4B所示，以图形化光刻胶层11为掩模，对介质材料层22a（图3A和图3B所示）进行干法刻蚀，以形成介质层22。

结合图1、图5A和图5B所示，去除图形化光刻胶层11（图4A和图4B所示）之后，以介质层22为掩模，对导电材料层21a（图4A和图4B所示）进行湿法刻蚀，以形成导电层21。位于第一支撑柱3及第一导电插塞9上方的导电层21与介质层22共同构成铰链2，位于第二支撑柱5及第二导电插塞10上方的导电层21与介质层22共同构成固定电极4，通过在导电层21上方设置介质层22，可以提高铰链2的强度，从而提高铰链2的可靠性（即铰链2可以转动的次数）。

由于湿法刻蚀是各向同性刻蚀，因此，在湿法刻蚀形成导电层21的过程中，刻蚀剂不仅会去除导电材料层21a中未被介质层22覆盖的部分，还会去除导电材料层21a中被介质层22覆盖的边缘部分21b（图中以虚线表示），定义导电层21中被刻蚀部分（即21b）的最大宽度（平行于基底表面方向上的尺寸）为W，W大于导电层21的厚度。

随着数字微镜器件技术的发展，为了提高数字微镜器件的灵敏度，数字微镜器件的尺寸越来越小，因此铰链2的关键尺寸也越来越小。由于导电层21的边缘部分21b被刻蚀，使导电层21无法对介质层22施加足够的支撑力，造成介质层22容易倒塌。

发明内容

本发明要解决的问题是：现有数字微镜器件形成方法容易造成铰链中的介质层倒塌。

为解决上述问题，本发明提供一种数字微镜器件的形成方法，包括：

提供形成有微镜器件控制电路的基底；

在所述基底上形成第一牺牲层；