(57)【要約】      （修正有）【課題】マイクロミラーの簡略化された製造方法、ならびに簡略化された製造方法によって製造されたマイクロミラーを提供すること。【解決手段】基板１５０によって支持されているヒンジ接続支柱１２２ａであって、ヒンジ接続支柱は、底層３１２、およびヒンジ接続支柱の中央においてキャビティ１２５ａを取り囲んでいる側面層３１５を含んでいる、ヒンジ接続支柱と、ヒンジ接続支柱の側面層に接続されたヒンジコンポーネント１２０ａと、ヒンジコンポーネントの回りで傾斜するように構成されたミラープレートとを備えている、マイクロミラー。【選択図】図２２
2008134635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板によって支持されているヒンジ接続支柱であって、該ヒンジ接続支柱は、底層、および該ヒンジ接続支柱の中央においてキャビティを取り囲んでいる側面層を含んでいる、ヒンジ接続支柱と、
該ヒンジ接続支柱の該側面層に接続されたヒンジコンポーネントと、
該ヒンジコンポーネントの回りで傾斜するように構成されたミラープレートと
を備えている、マイクロミラー。
【請求項２】
前記側面層は、前記基板に対して傾いている、請求項１に記載のマイクロミラー。
【請求項３】
前記側面層は、円錐形であり、該側面層および前記底層は、カップ状の構造を形成している、請求項１に記載のマイクロミラー。
【請求項４】
前記側面層、前記底層、および前記ヒンジコンポーネントは、一つにまとまった構造を形成している、請求項１に記載のマイクロミラー。
【請求項５】
前記側面層、前記底層、および前記ヒンジコンポーネントは、実質的に同じ材料から構成されている、請求項１に記載のマイクロミラー。
【請求項６】
前記側面層は、前記基板に対して実質的に垂直である、請求項１に記載のマイクロミラー。
【請求項７】
前記ミラープレートは、反射性の層およびヒンジ層を含んでいる、請求項１に記載のマイクロミラー。
【請求項８】
前記ヒンジ接続支柱、前記ヒンジコンポーネント、および前記ヒンジ層は、一つにまとまった構造を形成している、請求項７に記載のマイクロミラー。
【請求項９】
前記ヒンジコンポーネントおよび前記ヒンジ層は、同一平面上にある、請求項７に記載のマイクロミラー。
【請求項１０】
前記ヒンジ接続支柱、前記ヒンジコンポーネント、および前記ヒンジ層は、実質的に同じ材料から構成されている、請求項７に記載のマイクロミラー。
【請求項１１】
前記ヒンジ接続支柱、前記ヒンジコンポーネント、および前記ヒンジ層は、導電性の材料を含んでいる、請求項７に記載のマイクロミラー。
【請求項１２】
基板上にミラープレートを製造するための方法であって、
該基板上にヒンジ支持支柱を形成するステップと、
該ヒンジ支持支柱上のヒンジ接続支柱、および該ヒンジ接続支柱に接続されたヒンジ層を、同時に形成するステップと、
該ヒンジ層の上に反射性の層を形成するステップと、
該反射性の層および該ヒンジ層の一部分を選択的に除去することにより、該ミラープレート、ならびに該ヒンジ接続支柱および該ヒンジ層に接続されたヒンジコンポーネントを形成するステップであって、該ミラープレートは、該ヒンジコンポーネントの回りで傾斜するように構成されている、ステップと
を包含する、方法。
【請求項１３】
前記ヒンジ接続支柱を形成するステップは、
前記基板上および前記ヒンジ支持支柱上に犠牲材料を配置するステップと、
該犠牲材料にビアを形成することにより、該ヒンジ支持支柱の上表面を露出させるステップと、
導電性の材料を堆積させることにより、該ビア内に該ヒンジ接続支柱を、および該犠牲材料の上に前記ヒンジ層を同時に形成するステップと
を含んでいる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ビアは、前記基板に対して傾いている表面を含んでいる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ビアは、前記基板に対して実質的に垂直な表面を含んでいる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記ヒンジ接続支柱は、底層および円錐形の側面層を含んでおり、該円錐形の側面層の下縁は、該底層に接続されて、キャビティを規定している、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記ヒンジコンポーネントおよび前記ヒンジ層は、同一平面上にある、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記ヒンジ接続支柱、前記ヒンジコンポーネント、および前記ヒンジ層は、導電性の材料を含んでいる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記基板上および前記ヒンジ支持支柱上に犠牲材料を堆積させるステップと、
該犠牲材料にビアを形成することにより、該ヒンジ支持支柱の上表面を露出させるステップであって、該ヒンジ接続支柱を形成する前記ステップは、導電性の材料を堆積させることにより、該ビア内に該ヒンジ接続支柱を、および該犠牲材料の上に前記ヒンジ層を同時に形成することを含んでいる、ステップと、
該ヒンジ層における該導電性の材料を選択的に除去することにより、該ヒンジ層において開口部を形成し、該ヒンジ層内にあり、かつ該ヒンジ接続支柱の上にあるヒンジコンポーネントを規定するステップと、
該ヒンジ層上および該ヒンジコンポーネント上に、スペーサ層を形成するステップであって、前記反射性の層の一部分を選択的に除去する前記ステップは、該犠牲材料を露出させ、該犠牲材料を除去することにより、前記ミラープレート、ならびに該ヒンジ接続支柱および該ヒンジ層に接続された該ヒンジコンポーネントを形成する、ステップと
をさらに包含する、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、マイクロミラーの製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
空間的光変調器（ＳＬＭ）は、反射性の表面を有する傾斜可能ミラーを用いて構成され得る。各ミラープレートは、静電気力によって、軸回りで「オン」位置と「オフ」位置との間に傾斜され得る。静電気力は、ミラープレートとミラープレートの下の電極との間の電位差によって生成され得る。「オン」位置において、マイクロミラープレートは、入射光を反射し得、指定されたピクセルを表示画像内に形成する。「オフ」位置において、マイクロミラープレートは、入射光を表示画像から離れるように配向し得る。ミラープレートは、機械的停止部により、「オン」位置および「オフ」位置に保持され得る。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
（概要）
１つの一般的な局面において、本発明は、マイクロミラーに関し、上記マイクロミラーは、基板によって支持されているヒンジ接続支柱であって、上記ヒンジ接続支柱は、ヒンジ支持支柱に接続された底層、およびヒンジ接続支柱の中央においてキャビティを取り囲んでいる側面層を含んでいる、ヒンジ支持支柱と、ヒンジ接続支柱の側面層に接続されたヒンジコンポーネントと、ヒンジコンポーネントの回りで傾斜するように構成されたミラープレートとを含んでいる。
【０００４】
別の一般的な局面において、本発明は、基板の上にミラープレートを製造する方法に関する。上記方法は、基板上にヒンジ支持支柱を形成するステップと、ヒンジ支持支柱上のヒンジ接続支柱、およびヒンジ接続支柱に接続されたヒンジ層を、同時に形成するステップと、スペーサ層上に反射性の層を形成するステップと、反射性の層およびヒンジ層の一部分を選択的に除去することにより、ミラープレート、ならびにヒンジ接続支柱およびヒンジ層に接続されたヒンジコンポーネントを形成するステップであって、ミラープレートは、ヒンジコンポーネントの回りで傾斜可能である、ステップとを含んでいる。
【０００５】
別の一般的な局面において、本発明は、基板の上にミラープレートを製造する方法に関する。上記方法は、基板上にヒンジ支持支柱を形成するステップと、基板上およびヒンジ支持支柱上に犠牲材料を配置するステップと、犠牲材料にビアを形成することにより、ヒンジ支持支柱の上表面を露出させるステップと、導電性の材料を堆積させることにより、ビア内にヒンジ接続支柱を、および犠牲材料の上にヒンジ層を同時に形成するステップと、ヒンジ層における導電性の材料を選択的に除去することにより、ヒンジ層において開口部を形成し、ヒンジ層におけるヒンジ接続支柱の上のヒンジを規定するステップと、ヒンジ層およびヒンジ上にスペーサ層を形成するステップと、スペーサ層上に反射性の層を形成するステップと、反射性の層、スペーサ層、およびヒンジ層の一部分を除去することにより、犠牲材料を露出させるステップと、犠牲材料を除去することにより、ミラープレート、ならびにヒンジ接続支柱およびヒンジ層に接続されたヒンジコンポーネントを形成するステップであって、ミラープレートは、ヒンジコンポーネントの回りで傾斜するように構成されている、ステップとを含んでいる。
【０００６】
システムの実装は、以下の１つ以上を含み得る。側面層は、円錐形であり得る。側面層および底層は、カップ状の構造を形成し得る。側面層、底層、およびヒンジコンポーネントは、一つにまとまった構造を形成し得る。側面層、底層、およびヒンジコンポーネントは、実質的に同じ材料から構成され得る。側面層は、基板に対して実質的に垂直であり得る。ミラープレートは、反射性の層およびヒンジ層を含み得る。ヒンジ接続支柱、ヒンジコンポーネント、およびヒンジ層は、一つにまとまった構造を形成し得る。ヒンジコンポーネントおよびヒンジ層は、同一平面上にある構造を形成し得る。ヒンジ接続支柱、ヒンジコンポーネント、およびヒンジ層は、実質的に同じ材料から構成され得る。ヒンジ接続支柱、ヒンジコンポーネント、およびヒンジ層は、導電性の材料を含み得る。
【０００７】
実装は、以下の利点の１つ以上を含み得る。開示されているシステムおよび方法は、基板上にマイクロミラーを製造するための簡略化されたプロセス、ならびにマイクロミラーの向上された機械的完全性および機械的強度を提供し得る。ミラープレートおよび支持構造のいくつかのコンポーネントは、単一のステップで、一つにまとまったコンポーネントに同時に形成され得る。
【０００８】
本発明は、複数の実施形態に関連して、特に示され、記載されているが、当業者は、本明細書の趣旨および範囲から逸れることなしに、形態および詳細に関する様々な変更が本明細書になされ得ることを理解し得る。
【０００９】
本発明はさらに、以下の手段を提供する。
【００１０】
（項目１）  
基板によって支持されているヒンジ接続支柱であって、該ヒンジ接続支柱は、底層、および該ヒンジ接続支柱の中央においてキャビティを取り囲んでいる側面層を含んでいる、ヒンジ接続支柱と、
該ヒンジ接続支柱の該側面層に接続されたヒンジコンポーネントと、
該ヒンジコンポーネントの回りで傾斜するように構成されたミラープレートと
を備えている、マイクロミラー。
【００１１】
（項目２）
上記側面層は、上記基板に対して傾いている、項目１に記載のマイクロミラー。
【００１２】
（項目３）
上記側面層は、円錐形であり、該側面層および上記底層は、カップ状の構造を形成している、項目１に記載のマイクロミラー。
【００１３】
（項目４）
上記側面層、上記底層、および上記ヒンジコンポーネントは、一つにまとまった構造を形成している、項目１に記載のマイクロミラー。
【００１４】
（項目５）
上記側面層、上記底層、および上記ヒンジコンポーネントは、実質的に同じ材料から構成されている、項目１に記載のマイクロミラー。
【００１５】
（項目６）
上記側面層は、上記基板に対して実質的に垂直である、項目１に記載のマイクロミラー。
【００１６】
（項目７）
上記ミラープレートは、反射性の層およびヒンジ層を含んでいる、項目１に記載のマイクロミラー。
【００１７】
（項目８）
上記ヒンジ接続支柱、上記ヒンジコンポーネント、および上記ヒンジ層は、一つにまとまった構造を形成している、項目７に記載のマイクロミラー。
【００１８】
（項目９）
上記ヒンジコンポーネントおよび上記ヒンジ層は、同一平面上にある、項目７に記載のマイクロミラー。
【００１９】
（項目１０）
上記ヒンジ接続支柱、上記ヒンジコンポーネント、および上記ヒンジ層は、実質的に同じ材料から構成されている、項目７に記載のマイクロミラー。
【００２０】
（項目１１）
上記ヒンジ接続支柱、上記ヒンジコンポーネント、および上記ヒンジ層は、導電性の材料を含んでいる、項目７に記載のマイクロミラー。
【００２１】
（項目１２）
基板上にミラープレートを製造するための方法であって、
該基板上にヒンジ支持支柱を形成するステップと、
該ヒンジ支持支柱上のヒンジ接続支柱、および該ヒンジ接続支柱に接続されたヒンジ層を、同時に形成するステップと、
該ヒンジ層の上に反射性の層を形成するステップと、
該反射性の層および該ヒンジ層の一部分を選択的に除去することにより、該ミラープレート、ならびに該ヒンジ接続支柱および該ヒンジ層に接続されたヒンジコンポーネントを形成するステップであって、該ミラープレートは、該ヒンジコンポーネントの回りで傾斜するように構成されている、ステップと
を包含する、方法。
【００２２】
（項目１３）
上記ヒンジ接続支柱を形成するステップは、
上記基板上および上記ヒンジ支持支柱上に犠牲材料を配置するステップと、
該犠牲材料にビアを形成することにより、該ヒンジ支持支柱の上表面を露出させるステップと、
導電性の材料を堆積させることにより、該ビア内に該ヒンジ接続支柱を、および該犠牲材料の上に上記ヒンジ層を同時に形成するステップと
を含んでいる、項目１２に記載の方法。
【００２３】
（項目１４）
上記ビアは、上記基板に対して傾いている表面を含んでいる、項目１３に記載の方法。
【００２４】
（項目１５）
上記ビアは、上記基板に対して実質的に垂直な表面を含んでいる、項目１３に記載の方法。
【００２５】
（項目１６）
上記ヒンジ接続支柱は、底層および円錐形の側面層を含んでおり、該円錐形の側面層の下縁は、該底層に接続されて、キャビティを規定している、項目１２に記載の方法。
【００２６】
（項目１７）
上記ヒンジコンポーネントおよび上記ヒンジ層は、同一平面上にある、項目１２に記載の方法。
【００２７】
（項目１８）
上記ヒンジ接続支柱、上記ヒンジコンポーネント、および上記ヒンジ層は、導電性の材料を含んでいる、項目１２に記載の方法。
【００２８】
（項目１９）
上記基板上および上記ヒンジ支持支柱上に犠牲材料を堆積させるステップと、
該犠牲材料にビアを形成することにより、該ヒンジ支持支柱の上表面を露出させるステップであって、該ヒンジ接続支柱を形成する上記ステップは、導電性の材料を堆積させることにより、該ビア内に該ヒンジ接続支柱を、および該犠牲材料の上に上記ヒンジ層を同時に形成することを含んでいる、ステップと、
該ヒンジ層における該導電性の材料を選択的に除去することにより、該ヒンジ層において開口部を形成し、該ヒンジ層内にあり、かつ該ヒンジ接続支柱の上にあるヒンジコンポーネントを規定するステップと、
該ヒンジ層上および該ヒンジコンポーネント上に、スペーサ層を形成するステップであって、上記反射性の層の一部分を選択的に除去する上記ステップは、該犠牲材料を露出させ、該犠牲材料を除去することにより、上記ミラープレート、ならびに該ヒンジ接続支柱および該ヒンジ層に接続された該ヒンジコンポーネントを形成する、ステップと
をさらに包含する、項目１２に記載の方法。
【００２９】
（摘要）
マイクロミラーは、基板上のヒンジ支持支柱と、ヒンジ支持支柱上のヒンジ接続支柱であって、ヒンジ接続支柱は、ヒンジ支持支柱に接続された底層、およびヒンジ接続支柱の中央においてキャビティを取り囲んでいる側面層を含んでいる、ヒンジ接続支柱と、ヒンジ接続支柱の側面層に接続されたヒンジコンポーネントと、ヒンジコンポーネントの回りで傾斜するように構成されたミラープレートとを含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（詳細な説明）
図１〜図３を参照すると、ミラープレート１１０は、反射性の層１１１、スペーサ層１１３、およびヒンジ層１１４を含み得る。一部の実施形態において、スペーサ層１１３は、一対の穴１１２ａおよび１１２ｂと、一対の開口部１０８ａおよび１０８ｂを含んでいる。一部の実施形態において、ヒンジ層１１４は、２つのヒンジコンポーネント１２０ａおよび１２０ｂを含んでいる。各ヒンジコンポーネント１２０ａまたは１２０ｂは、中央において、キャビティ１２５ａまたは１２５ｂを含んでいる。ヒンジコンポーネント１２０ａおよび１２０ｂは、それぞれ、細長いヒンジ１６３ａおよび１６３ｂにより、ヒンジ層１１４の主要部分に接続されている。細長いヒンジ部分１６３ａおよび１６３ｂは、ギャップ１６２ａおよび１６２ｂによって、ヒンジ層１１４の主要部分から分離されている。ヒンジコンポーネント１２０ａおよび１２０ｂは、ギャップ１６１によってヒンジ層１１４の主要部分から分離されている。ミラープレート１１０は、２つのヒンジコンポーネント１２０ａおよび１２０ｂによって規定された軸の回りで傾斜し得る。一部の実施形態において、ヒンジ層１１４はまた、スペーサ層における穴１１２ａおよび１１２ｂの下に、それぞれ、２対の穴１０９ａおよび１０９ｂを含んでいる。穴１０９ａまたは１０９ｂの各対は、ヒンジ層１１４において、橋１０７ａまたは１０７ｂを規定している。橋１０７ａまたは１０７ｂは、スペーサ層１１３における穴１１２ａまたは１１２ｂの下に配置されている。図１７〜図２１に示されているように、各橋１０７ａまたは１０７ｂは、基板上のランディングストップ１４０ａまたは１４０ｂの上に配置されている。図２における直線Ａ−Ａ、直線Ｂ−Ｂ、および直線Ｃ−Ｃは、図５〜図２０における断面図の切断部を示している。
【００３１】
ヒンジコンポーネント１２０ａ（または１２０ｂ）は、ヒンジコンポーネント１２０ａの下のヒンジ接続支柱１２２ａに接続されている。図２２においても示されているように、ヒンジ接続支柱１２２ａは、底層３１２および側面層３１５を含んでおり、上記側面層および底層は、ヒンジ接続支柱１２２ａの中央において、キャビティ１２５ａを形成している。キャビティ１２５は、図１〜図３に示されているような円形の開口部、または長方形の開口部（例えば、正方形の開口部）を有し得る。一部の実施形態において、側面層３１５は、実質的に基板に対して垂直であり得る。一部の実施形態において、側面層３１５は、テーパされた（ｔａｐｅｒｅｄ）壁を有している。側面層３１５は、底層３１２と共に、カップ状の構造を形成し得る。円形の開口部を有するキャビティにおいて、側面層３１５は、円錐形の壁であり得るか、平行な壁を有している。長方形の開口部を有するキャビティにおいて、側面層３１５は、テーパされた壁または互いに平行な壁を有し得る。実施形態において、ヒンジ接続支柱は、ヒンジコンポーネントにおける開口部と同じ形状または断面を有している。
【００３２】
ヒンジ接続支柱１２２ａの底面は、基板上のヒンジ支持支柱１２１ａに接続されている。側面層３１５および底層３１２は、実質的に同じ材料から構成され得、一つにまとまった構造を形成している。側面層３１５およびヒンジ層１１４は、実質的に同じ厚さを有し得る。一部の実施形態において、側面層３１５は、底層３１２よりも薄いものである。ヒンジコンポーネント１２０ａおよび１２０ｂ、ならびにヒンジ層は、同じ平面状の層（ヒンジ層１１４）から形成され得る。ヒンジ支持支柱１２１ａは、上部分１２３ａおよび下部分１２４ｂを含み得、これらは、分離した堆積ステップで形成され得る。
【００３３】
図１、図４、および図５を参照すると、ヒンジ支持支柱１２１ａおよび１２１ｂ、ステップ電極１３０ａ、１３０ｂ、１３１ａ、および１３１ｂ、ならびにランディングストップ１４０ａおよび１４０ｂが、基板１５０上に形成される（ステップ４１０〜４３５）。基板１５０は、ヒンジ支持支柱１２１ａおよび１２１ｂ、ステップ電極１３０ａ、１３０ｂ、１３１ａ、および１３１ｂ、ならびにランディングストップ１４０ａおよび１４０ｂに接続している電気回路を含み得る。ヒンジ層１１４およびヒンジ接続支柱１２２ａおよび１２２ｂ、ならびに支持支柱１２１ａおよび１２１ｂは、導電性の材料から形成されている。このようにして、ヒンジ層１１４は、ヒンジ接続支柱１２２ａおよび１２２ｂを介することにより、ヒンジ支持支柱１２１ａおよび１２１ｂに電気的に接続されている。ヒンジ層１１４ならびにステップ電極１３０ａ、１３０ｂ、１３１ａ、および１３１ｂの電位は、ヒンジ層１１４とステップ電極１３０ａおよび１３０ｂとの間、またはヒンジ層１１４とステップ１３１ａおよび１３１ｂとの間に電位差を生成するように、制御され得る。結果として生じる静電気力は、２つのヒンジコンポーネント１２０ａおよび１２０ｂによって規定された軸の回りで、ミラープレート１１０を傾斜させ得る。ステップ４１０〜４３５の詳細は、２００６年５月１０日に出願され、「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ  ａ  Ｍｉｃｒｏ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ」と題された、米国特許出願第１１／３８２，６３０号に開示されており、上記米国特許出願は、あらゆる目的のために参照により本明細書に援用される。
【００３４】
図６を参照すると、犠牲材料３０５が、例えばスピンコーティングによって、基板１５０、ヒンジ支持支柱１２１ａおよび１２１ｂ、ステップ電極１３０ａ、１３０ｂ、１３１ａおよび１３１ｂ、ならびにランディングストップ１４０ａおよび１４０ｂの上に配置される（ステップ４４０）。犠牲材料は、フォトレジスト材料、アモルファスカーボン、ポリアリーレン、ポリアリーレンエーテル（これは、ＳＩＬＫとも呼称され得る）、および水素シルセスキオキサン（ＨＳＱ）を含み得る。硬化した後、必要に応じて、犠牲材料３０５は、化学機械的研磨（ＣＭＰ）によって、ミラープレート１１０におけるヒンジ層１１４の下表面と基板１５０との間の距離を規定する所定の高さにまで、平坦化され得る（図８〜図２２参照）。ヒンジ支持支柱１２１ａの上の犠牲材料３０５にビア３１０が形成され、ヒンジ支持支柱１２１ａの上表面を露出させる（図７Ａに示されている）。ビア３１０は、円形または長方形の開口部を有し得る。
【００３５】
ビア３１０は、主に、基板１５０に対して実質的に垂直な側壁３１６を含んでいる。基板１５０は、その後、ヒンジ支持支柱１２１ａ、１２１ｂ、および犠牲材料３０５を有し、その後、フォトレジストのオーバーフローを引き起こすことによって、図７Ｂに示されているような、基板１５０に対して傾いている側壁３１７を形成するために、高温処理を受ける。一部の実施形態において、傾いた側壁３１７は、異方性エッチングによって、ビア３１０に形成され得る。
【００３６】
次に、図８に示されているように、導電性の材料が、例えば物理気相成長によって、犠牲材料３０５上およびヒンジ支持支柱１２１ａ上に堆積され、ヒンジ層１１４を形成する。堆積された導電性の材料はまた、同時に、ビア３１０において、１つ以上の側面層３１５および底層３１２を形成する（ステップ４４５）。側面層３１５および底層３１２は、キャビティ１２５ａを規定している。ヒンジ接続支柱１２２ａは、側面層３１５および底層３１２によって形成されている。導電性材料の例は、チタン、チタンアルミニウム合金、チタンニッケル合金、およびチタン銅合金を含む。ヒンジ層１１４、側面層３１５、および底層３１２の同時の形成は、その他のデバイスのいくつかの製造ステップを１つのステップに結合させるので、マイクロミラーの製造を簡略化する。ヒンジ層１１４、側面層３１５、および底層３１２は、一つにまとまった層に形成されるので、ミラープレート１１０の機械的完全性および機械的強度は、向上される。
【００３７】
図９に示されているように、その後、フォトレジスト層３１８が、ヒンジ層１１４、側面層３１５、および底層３１２に導入される（ステップ４５０）。フォトレジスト層３１８は、２つの開口部３２０を形成してヒンジ層３１４を露出させるために、パターニングされる。フォトレジスト層３１８はまた、２つの穴１０９ａおよび１０９ｂを形成するための窪みをも含んでいる（図９においては示されていない）。その後、ヒンジ層１１４は、図１１に示されているように、ヒンジ層１１４において、開口部３２０の下に、ギャップ１６２ａならびに２対の穴１０９ａおよび１０９ｂを形成するために、エッチングされる。したがって、犠牲材料３０５は、穴１０９ａおよび１０９ｂにおいて、露出される。その後、図１２に示されているように、ヒンジ層１１４において、細長い接続部分１６３ａを規定するために、フォトレジスト層３１８が除去される。
【００３８】
図１３を参照すると、フォトレジストのような犠牲材料３２５が、キャビティ１２５ａを充填するために堆積されている（ステップ４５５）。犠牲材料３２５は、その後のステップにおいて、スペーサ層１１３がキャビティ１２５ａ上およびヒンジ層１１４上に形成されることを可能にする。犠牲材料３２５はまた、穴１０９ａおよび１０９ｂを介して犠牲材料３０５上に堆積され、穴１０９ａおよび１０９ｂを充填する。犠牲材料３２５は、ヒンジ層およびビア３１０の上でスピンコートされ得る。その後、ヒンジ層１１４上の犠牲材料３２５は、除去される。単一のスピンコーティングは、キャビティ１２５ａを充填するのに十分な程度には、犠牲材料３２５を堆積させ得ないので、犠牲材料３２５の数回のスピンコーティングが適用され得、数回のスピンコーティングの各々の後に、ヒンジ層１１４の表面からの犠牲材料３２５の除去が続き得る。犠牲材料３２５の上表面は、平坦な表面（すなわち、ヒンジ層１１４の上表面と実質的に同じ高さの表面）を形成するために平坦化される。
【００３９】
次に、図１４に示されているように、スペーサ層１１３が、ヒンジ層１１４上に堆積される（ステップ４６０）。スペーサ層１１３は、例えば、アモルファスシリコン材料から形成され得る。次に、図１５に示されているように、フォトレジスト材料１２７が、スペーサ層１１３の上にスピンコートされる（ステップ４６５）。その後、図１６に示されているように、ランディングストップ１４０ａおよび１４０ｂの上方に、窪み１２６ａおよび１２６ｂを形成して、スペーサ層１１３の上表面を露出させるために、フォトレジスト層１２７が、パターニングされる。窪みはまた、ヒンジ１１３の上のフォトレジスト層１２７においても形成される。その後、図１７Ａに示されているように、スペーサ層１１３は、キャビティ１１２ａおよび１１２ｂを形成するために、窪み１２６ａおよび１２６ｂにおける露出領域において、エッチングされる。その後、図１７Ｂに示されているように、スペーサ層１１３はまた、ヒンジコンポーネント１２０ａの上方にキャビティ１２８を形成するために、エッチングされる。その後、キャビティ１１２ａおよび１１２ｂ、ならびに２対の穴１０９ａおよび１０９ｂは、図１８Ａに示されているように、犠牲材料３３０によって充填される。図１８Ｂに示されているように、キャビティ１２８もまた、犠牲材料３３０によって充填される。犠牲材料３３０は、穴１０９ａおよび１０９ｂにおいて、ヒンジ層１１４と基板１５０との間に存在する犠牲材料３０５と接触する。
【００４０】
次に、図１９Ａおよび図１９Ｂに示されているように、反射性の層１１１が、スペーサ層１１３および犠牲材料３３０上に堆積される（ステップ４７０）。反射性の層１１２に適切な材料は、金、アルミニウム、および金／アルミニウム合金を含み得る。
【００４１】
次に、図２０Ａおよび図２０Ｂに示されているように、開口部３４０が、フォトレジストマスキングおよびエッチングを用いて、各ミラープレート１１０の境界を規定することにより、形成される（ステップ４７５）。すなわち、開口部３４０は、ミラープレート１１０を隣接するミラープレート１１０ａおよび１１０ｂから分離し、犠牲材料３０５を露出させる。
【００４２】
図２１および図２２に示されているように、犠牲材料３０５、３２５、および３３０は、ミラープレート１１０を分離させるために、除去される（ステップ４８０）。ミラープレート１１０は、反射性の層１１１、スペーサ層１１３、およびヒンジ層１１４を含んでいる。ヒンジ接続支柱１２２ａおよび１２２ｂは、その各々が、１つ以上の側面層３１５、底層３１２、ならびに中央のキャビティ１２５ａまたは１２５ｂを含んでいる。ヒンジコンポーネント１２０ａは、ヒンジ接続支柱１２２ａの側面層３１５に接続されている。ヒンジ接続支柱１２２ａはさらに、基板１５０上のヒンジ支持支柱１２１ａにも接続されている。ヒンジ層１１４、ヒンジ接続支柱１２２ａおよび１２２ｂ、ならびにヒンジ支持支柱１２１ａおよび１２１ｂは、ヒンジ層１１４の電位が、基板１５０における電気回路によって制御されることを可能にするために、導電性である。
【００４３】
ミラープレート１１０は、ヒンジ層１１４と基板１５０上の電極１３０ａ〜１３０ｂとの間の電位差によって生成される静電気的なトルクのもとで、ヒンジコンポーネント１２０ａおよび１２０ｂによって規定される軸の回りで、傾斜し得る。ミラープレート１１０の傾斜運動は、橋１０７ａまたは１０７ｂが、ランディングストップ１４０ａおよび１４０ｂと接触するときに、停止され得る。ランディングストップ１４０ａおよび１４０ｂは、ミラープレートを、反射性の層１１１が入射光を所定の方向に反射し得る正確な傾斜角に、規定し得る。静電気力は、橋１０７ａまたは１０７ｂにおいて、ゆがみを生成し得る。静電気力が除去または反転されたときに、ランディングストップ１０７ａまたは１０７ｂからのミラープレート１１０の分離を助けるために、蓄積された弾性エネルギーは、解放され得る。
【００４４】
一部の実施形態において、マイクロミラーの寸法は、以下の通りである。ヒンジコンポーネント１２０ａおよび１２０ｂは、約２〜７μｍの長さであり得、約０．２〜０．６μｍの幅であり得、約０．０４〜０．１μｍの厚さであり得る。ヒンジ支持支柱１２１ａおよび１２１ｂは、約０．５μｍ〜１．１μｍの幅であり得、約１〜２μｍの高さであり得る。ランディングストップ１４０ａおよび１４０ｂは、０．５μｍ〜２．０μｍの高さであり得、０．２〜０．６μｍの幅であり得る。電極１３０ａおよび１３０ｂは、０．２〜０．５μｍの高さであり得る。ステップ電極１３１ａおよび１３１ｂは、０．５〜１．０μｍの高さであり得る。反射性の層１１１は、５００オングストローム以下の厚さであり得る。
【００４５】
開示された方法は、マイクロミラーのその他の構成と適合することが、理解されるべきである。上述の様々な材料が、ミラープレート、ヒンジ接続支柱、ヒンジ支持支柱、電極、およびランディングステップの様々な層を形成するために、用いられ得る。電極は、図面に示されているような複数のステップ、あるいは単一の高さの上表面を含み得る。ミラープレートはまた、６角形、菱形、および８角形のような、様々な形状を有し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
図面は、詳細な説明と共に、本明細書の実施形態を例示し、本明細書の原理を説明する役目を担っている。
【図１】図１は、マイクロミラーの分解図を示している。
【図２】図２は、図１のマイクロミラーのミラープレートの底面図を示している。
【図３】図３は、図１のヒンジ、ヒンジ接続支柱、およびヒンジ支持支柱の詳細な図を示している。
【図４】図４は、マイクロミラーを製造するためのプロセスの流れ図を示している。
【図５】図５は、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図６】図６は、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図８】図８は、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図９】図９は、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【図１０】図１０は、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【図１１】図１１は、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【図１２】図１２は、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【図１３】図１３は、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図１４】図１４は、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図１５】図１５は、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。
【図１６】図１６は、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、基板上のマイクロミラーを製造するためのいくつかのステップを示している、図２の直線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図２１】図２１は、基板上に形成されたマイクロミラーを示している、図２の直線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。
【図２２】図２２は、基板上に形成されたマイクロミラーを示している、図２の直線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１１０  ミラープレート
１１１  反射性の層
１０８ａ、１０８ｂ  開口部
１１２ａ、１１２ｂ  穴
１１３  スペーサ層
１１４  ヒンジ層
１２０ａ、１２０ｂ  ヒンジコンポーネント
１２１ａ、１２１ｂ  ヒンジ支持支柱
１２２ａ、１２２ｂ  ヒンジ接続支柱
１２３ａ  ヒンジ支持支柱の上部分
１２４ａ  ヒンジ支持支柱の下部分
１２５ａ、１２５ｂ、１２８  キャビティ
１３０ａ、１３０ｂ、１３１ａ、１３１ｂ  ステップ電極
１４０ａ、１４０ｂ  ランディングストップ
１５０  基板
３１２  底層
３１５  側面層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１】
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【図２２】
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