УСТРОЙСТВА МЭМС, ИМЕЮЩИЕ ПОДДЕРЖИВАЮЩИЕ СТРУКТУРЫ, И СПОСОБЫ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

1. Способ изготовления устройства МЭМС, согласно которому:
берут подложку;
наносят на нее электродный слой;
наносят поверх электродного слоя временный слой;
формируют во временном слое рельеф с образованием отверстий;
наносят поверх временного слой подвижный слой и
формируют поддерживающие структуры, расположенные над подвижным слоем и по меньшей мере частично в отверстиях в временном слое.
2. Способ по п.1, согласно которому подвижный слой содержит механический подслой и отражающий подслой.
3. Способ по п.2, согласно которому механический подслой формируют непосредственно поверх отражающего подслоя.
4. Способ по п.2, согласно которому при нанесении подвижного слоя на временный слой:
наносят поверх временного слоя отражающий подслой;
формируют рельеф в отражающем подслое;
наносят второй временный слой после отражающего подслоя и поверх него и
после отражающего подслоя и поверх него наносят механический подслой.
5. Способ по п.2, согласно которому отражающий подслой содержит алюминий.
6. Способ по п.2, согласно которому подвижный подслой содержит по меньшей мере один материал, выбранный из группы материалов: никель и хром.
7. Способ по п.2, согласно которому отражающий подслой наносят после формирования рельефа материала временного слоя и дополнительно удаляют по меньшей мере участок отражающего слоя, расположенный вдоль основания отверстий во временном слое.
8. Способ по п.2, согласно которому отражающий подслой наносят до формирования рельефа материала временного слоя.
x
x
9. Способ по п.1, согласно которому поддерживающие структуры содержат по меньшей мере один материал, выбранный из группы: алюминий, AlO, диоксид кремния, SiN, никель и хром.
10. Способ по п.1, согласно которому при формировании поддерживающих структур:
наносят слой поддерживающего материала поверх подвижного слоя и по меньшей мере частично в отверстия во временном слое и
формируют рельеф слоя поддерживающего материала для образования поддерживающих структур, расположенных над указанными отверстиями.
11. Способ по п.10, согласно которому дополнительно:
формируют рельеф временного слоя с образованием кольцевых отверстий, формирующих столбцы материала временного слоя; и
поверх материала временного слоя наносят слой защитного материала, заполняя кольцевые отверстия слоем защитного материала, по отношению к которому материал временного слоя является селективно вытравливаемым.
12. Способ по п.11, согласно которому дополнительно слой защитного материала подвергают обратному травлению с тем чтобы обнажить временный слой, причем указанное травление выполняют до формирования рельефа временных слоев для образования отверстий, которые формируют в столбцах материала временного слоя.
13. Способ по п.12, согласно которому дополнительно:
травят временный слой для его удаления с формированием, благодаря чему между подвижным слоем и электродным слоем формируется полость; и
удаляют защитный материал с тем, чтобы обнажить стороны столбцов материала временного слоя, причем защитный материал удаляют после травления временного слоя с образованием указанной полости.
14. Способ по п.10, согласно которому дополнительно:
формируют в подвижном слое по меньшей мере одно отверстие и
сквозь материал временного слоя травят проход, который проходит по меньшей мере от одного отверстия в подвижном слое до слоя, расположенного под материалом временного слоя, причем слой поддерживающего материала заполняет указанный проход.
15. Способ по п.14, согласно которому слой поддерживающего материала содержит выравнивающий материал.
16. Способ по п.14, согласно которому указанное по меньшей мере одно отверстие в подвижном слое проходит по существу сквозь горизонтальный участок подвижного слоя.
17. Способ по п.14, согласно которому подвижный слой содержит боковые стенки в указанном отверстии и указанное по меньшей мере одно отверстие проходит сквозь боковую стенку подвижного слоя.
18. Способ по п.10, согласно которому при формировании рельефа поддерживающего слоя с образованием по меньшей мере одной поддерживающей структуры дополнительно формируют рельеф поддерживающего слоя с образованием по меньшей мере одной ребристой структуры, расположенной поверх подвижного слоя и на расстоянии от отверстий в материале временного слоя.
19. Способ по п.10, согласно которому дополнительно шлифуют поддерживающий слой для уменьшения высоты поддерживающей структуры.
20. Способ по п.10, согласно которому при формировании рельефа слоя поддерживающего материала поддерживающий слой подвергают селективному травлению по отношению к подвижному слою.
21. Способ по п.10, согласно которому подвижный слой содержит по существу плоский основный участок и при осуществлении которого дополнительно до нанесения слоя поддерживающего материала травят отверстие по меньшей мере сквозь участок по существу плоского основного участка.
22. Способ по п.1, согласно которому при формировании поддерживающих структур:
поверх подвижного слоя наносят маску;
формируют рельеф с образованием по меньшей мере одного отверстия, которое расположено над одним из отверстий во временном слое; и
в этом отверстии в маске формируют по меньшей мере одну поддерживающую структуру посредством нанесения покрытия.
23. Способ по п.22, согласно которому поддерживающую структуру формируют электроосаждением.
24. Способ по п.1, согласно которому при нанесении электродного слоя поверх подложки:
поверх подложки наносят слой оксидов индия и олова и
поверх слоя оксидов индия и олова наносят слой хрома.
25. Способ по п.1, согласно которому дополнительно поверх электродного слоя наносят частично отражающий слой, причем подвижный слой содержит механический подслой и отражающий подслой, который расположен на стороне подвижного слоя, обращенной к частично отражающему слою.
26. Способ по п.1, согласно которому дополнительно формируют рельеф электродного слоя с образованием электродных отверстий, которые расположены под отверстиями во временном слое.
27. Способ по п.1, согласно которому дополнительно наносят между электродным слоем и временным материалом наносят диэлектрический слой.
28. Способ по п.27, согласно которому диэлектрический слой содержит диоксид кремния.
29. Способ по п.1, согласно которому дополнительно перед формированием поддерживающих структур поверх подвижного слоя наносят слой, повышающий адгезию.
30. Способ по п.1, согласно которому дополнительно временный слой травят для его удаления, благодаря чему между подвижным слоем и электродным слоем образуется полость.
31. Способ по п.30, согласно которому дополнительно перед травлением временного слоя поверх поддерживающей структуры наносят защитный слой.
32. Способ по п.30, согласно которому дополнительно перед травлением временного слоя формируют рельеф подвижного слоя с образованием травильных отверстий.
33. Способ по п.1, согласно которому дополнительно формируют первый вывод в электрическом соединении с подвижным слоем и второй вывод в электрическом соединении с электродным слоем.
34. Способ по п.33, согласно которому при формировании подвижного слоя наносят по меньшей мере механический слой.
35. Способ по п.34, согласно которому при формировании первого вывода механический слой наносят поверх участка подложки, проходящего от участка механического слоя, расположенного над временным слоем, и формируют рельеф механического слоя с образованием первого вывода.
36. Способ по п.34, согласно которому при формировании второго вывода механический слой наносят поверх открытого участка электродного слоя и формируют рельеф механического слоя с образованием второго вывода и электрической изоляции второго вывода от участка подвижного слоя, расположенного над материалом временного слоя.
37. Способ по п.36, согласно которому электродный слой содержит оксиды индия и олова, а механический слой содержит никель, который наносят непосредственно поверх открытого участка оксидов индия и олова.
38. Способ по п.33, согласно которому при формировании поддерживающих структур наносят слой поддерживающего материала, содержащего непроводящий материал, причем слой поддерживающего материала оказывается нанесенным по меньшей мере поверх первого или второго вывода и остается по меньшей мере поверх участка указанного вывода для его защиты.
39. Способ по п.38, согласно которому слой поддерживающего материала наносят перед формированием рельефа с образованием по меньшей мере одного из указанных первого или второго выводов.
40. Способ по п.38, согласно которому слой поддерживающего материала наносят после формирования рельефа по меньшей мере из указанных первого или второго выводов.
41. Устройство МЭМС, сформированное способом по п.1.
42. Устройство МЭМС, содержащее:
подложку;
электродный слой, расположенный поверх подложки;
подвижный слой, расположенный поверх электродного слоя, при этом в целом отделенный от электродного слоя воздушным зазором и содержащий углубления в поддерживающих областях; и
жесткие поддерживающие структуры, сформированные поверх подвижного слоя и по меньшей мере частично в указанных углублениях в подвижном слое.
43. Устройство МЭМС, по п.42, в котором жесткие поддерживающие структуры выступают за углубления над верхней поверхностью подвижного слоя.
44. Устройство МЭМС по п.42, в котором поддерживающая структура проходит сквозь отверстие в подвижном слое к нижележащему слою.
45. Устройство МЭМС по п.44, в котором углубления в подвижном слое содержат по существу плоский основный участок, сквозь который проходит указанное отверстие в подвижном слое.
46. Устройство МЭМС по п.44, в котором углубления в подвижном слое имеют боковые стенки, причем отверстие в подвижном слое проходит сквозь боковую стенку подвижного слоя.
47. Устройство МЭМС по п.42, дополнительно содержащее столбцы дополнительного материала, которые расположены ниже подвижного слоя, проходят вблизи углублений в подвижном слое, дополнительно поддерживают вышележащую поддерживающую структуру.
48. Устройство МЭМС по п.42, дополнительно содержащее:
первый вывод, расположенный на указанной подложке и соединенный с подвижным слоем;
второй вывод, расположенным на указанной подложке и соединенный с электродным слоем.
49. Устройство МЭМС по п.48, дополнительно содержащее кусочек пассивационного материала, сформированный по меньшей мере над участком одного из указанных первого или второго выводов, причем кусочек пассивационного материала и жесткие поддерживающие структуры сформированы из одинакового материала.
50. Устройство МЭМС по п.48, в котором подвижный слой содержит механический подслой, а первый вывод сформирован из того же материала, что и механический подслой.
51. Устройство МЭМС по п.48, в котором второй вывод содержит слой оксидов индия и олова в прямом контакте со слоем никеля.
52. Устройство МЭМС по п.42, дополнительно содержащее диэлектрический слой, расположенный между электродным слоем и воздушным зазором.
x
x
53. Устройство МЭМС по п.42, в котором поддерживающие структуры содержат по меньшей мере один материал из группы: алюминий, AlO, диоксид кремния, SiN, никель и хром.
54. Устройство МЭМС по п.42, дополнительно содержащее по меньшей мере одну ребристую структуру, расположенную поверх подвижного слоя и на расстоянии от углублений в подвижном слое и сформированную из того же материала, что и поддерживающие структуры.
55. Устройство МЭМС по п.42, в котором подвижный слой содержит отражающий подслой и механический подслой, а углублениями в механическом слое являются углубления по меньшей мере в механическом подслое в поддерживающих областях.
56. Устройство МЭМС по п.42, дополнительно содержащее защитный слой, расположенный поверх поддерживающих структур.
57. Устройство МЭМС по п.42, дополнительно содержащее:
процессор, сконфигурированный для взаимодействия по меньшей мере с указанным электродным слоем или указанным подвижным слоем и обработки видеоданных, и
запоминающее устройство, сконфигурированное для взаимодействия с указанным процессором.
58. Устройство МЭМС по п.57, дополнительно содержащее схему формирователя, сконфигурированную для передачи по меньшей мере одного сигнала по меньшей мере на указанный электродный слой или указанный подвижный слой.
59. Устройство МЭМС по п.57, дополнительно содержащее контроллер, сконфигурированный для подачи по меньшей мере части видеоданных на схему формирователя.
60. Устройство МЭМС по п.57, дополнительно содержащее модуль видеоисточника, сконфигурированный для подачи указанных видеоданных на указанный процессор.
61. Устройство МЭМС по п.60, в котором модуль видеоисточника содержит по меньшей мере приемник, приемопередатчик или передатчик.
62. Устройство МЭМС по п.57, дополнительно содержащее устройство ввода, сконфигурированное для приема входных данных и их передачи на указанный процессор.
63. Устройство МЭМС содержащее:
первые средства, проводящие электричество;
вторые средства, проводящие электричество, и
средства поддержки указанных вторых проводящих средств над указанными первыми проводящими средствами, причем указанные поддерживающие средства располагаются выше участков вторых средств, проводящих электричество и выполненных с возможностью перемещения относительно указанных первых проводящих средств в ответ на образование электростатического потенциала между указанными первыми и вторыми проводящими средствами.
64. Устройство МЭМС по п.63, в котором первые проводящие средства содержит электродный слой, поддерживаемый подложкой.
65. Устройство МЭМС по п.63, в котором вторые проводящие средства содержат подвижный слой, участки которого отделены от первых проводящих средств полостью.
66. Устройство МЭМС по п.65, в котором поддерживающие средства содержат по меньшей мере одну поддерживающую структуру, сформированную поверх вторых проводящих средств и по меньшей мере частично в углублениях в вторых проводящих средств.
67. Способ изготовления устройства МЭМС, согласно которому
берут подложку;
наносят поверх нее электродный слой;
наносят поверх электродного слоя временный слой;
формируют рельеф временного слоя с образованием отверстий;
поверх временного слоя формируют поддерживающие структуры, которые оказываются сформированными по меньшей мере частично в отверстиях во временном материале и содержат по существу горизонтально выступающий участок, проходящий по существу поверх плоского участка материала временного слоя; и
поверх временного слоя и поддерживающих структур наносят подвижный слой.
68. Способ по п.67, согласно которому дополнительно подвергают травлению временный слой, благодаря чему формируют зазор между подвижным слоем и электродным слоем.
69. Способ по п.67, согласно которому поддерживающие структуры содержат неорганический материал.
70. Способ по п.67, согласно которому подвижный слой содержит механический подслой и отражающий подслой.
71. Способ по п.70, согласно которому механический подслой формируют непосредственно поверх отражающего подслоя.
72. Способ по п.70, согласно которому при нанесении подвижного слоя поверх временного слоя:
наносят поверх временного слоя отражающий подслой;
формируют рельеф отражающего подслоя;
после отражающего подслоя и поверх него наносят второй временный слой и
после отражающего подслоя и поверх него наносят механический подслой.
73. Способ по п.72, согласно которому дополнительно:
формируют рельеф второго временного слоя с образованием по меньшей мере одного дополнительного отверстия, открывающего по меньшей мере участок отражающего подслоя; и
поверх второго временного слоя наносят слой поддерживающего материала с образованием жесткой структуры в указанном по меньшей мере одном дополнительном отверстии.
74. Способ по п.70, согласно которому отражающий подслой содержит алюминий.
75. Способ по п.70, согласно которому механический подслой содержит по меньшей мере один материал, выбранный из группы: никель и хром.
x
x
76. Способ по п.67, согласно которому поддерживающая структура содержит по меньшей мере один материал, выбранный из группы: алюминий, AlO, диоксид кремния, SiN, никель и хром.
77. Способ по п.67, согласно которому дополнительно поверх временного слоя наносят слой, препятствующий травлению.
78. Способ по п.77, согласно которому слой, препятствующий травлению, содержит отражающий материал.
79. Способ по п.77, согласно которому слой, препятствующий травлению, наносят до формирования рельефа временного слоя.
80. Способ по п.77, согласно которому слой, препятствующий травлению, наносят после формирования рельефа временного слоя.
81. Способ по п.80, согласно которому дополнительно удаляют участки слоя, препятствующего травлению, расположенные на расстоянии от поддерживающих структур.
82. Способ по п.81, согласно которому поддерживающие структуры используют в качестве твердой маски при травлении слоя, препятствующего травлению.
83. Способ по п.67, согласно которому поддерживающие структуры имеют по существу плоскую верхнюю поверхность.
84. Способ по п.67, согласно которому при формировании поддерживающих структур:
поверх временного слоя наносят слой поддерживающего материала и
формируют рельеф слоя поддерживающего материала с образованием поддерживающих структур, расположенных выше по меньшей мере участка отверстий во временном слое.
85. Способ по п.84, согласно которому слой поддерживающего материала содержит углубления, соответствующие нижележащим отверстиям во временном слое.
86. Способ по п.85, согласно которому дополнительно
после нанесения слоя поддерживающего материала наносят слой выравнивающего материала так, чтобы по меньшей мере частично заполнить углубления в слое поддерживающего материала; а
слой выравнивающего материала травят обратным травлением приблизительно до верхней поверхности поддерживающей структуры с формированием подвижного слоя поверх остатка выравнивающего материала.
87. Способ по п.86, согласно которому выравнивающий материал содержит фоторезистный материал, используемый с образованием поддерживающих структур.
88. Способ по п.84, согласно которому дополнительно после нанесения поддерживающего слоя и до нанесения подвижного слоя наносят слой, усиливающий адгезию.
89. Способ по п.67, согласно которому при формировании поддерживающих структур:
поверх временного слоя наносят слой поддерживающего материала и
анодируют по меньшей мере участок слоя поддерживающего материала с образованием по меньшей мере одной поддерживающей структуры.
90. Способ по п.89, согласно которому слой поддерживающего материала содержит алюминий или тантал.
91. Способ по п.67, согласно которому при формировании поддерживающих структур:
поверх временного слоя, в котором сформирован рельеф, наносят затравочный слой;
поверх затравочного слоя формируют маску, которая имеет по меньшей мере одно отверстие,
в котором формируют поддерживающую структуру посредством нанесения покрытия.
92. Способ по п.91, согласно которому указанное отверстие в маске задает форму поддерживающей структуры.
93. Способ по п.67, согласно которому дополнительно:
поверх подвижного слоя наносят слой заклепочного материала и
формируют его рельеф с образованием дополнительных поддерживающих структур, по меньшей мере частично расположенных выше поддерживающих структур, расположенных ниже подвижного слоя.
94. Способ по п.67, согласно которому дополнительно перед нанесением временного слоя наносят частично отражающий слой.
95. Способ по п.94, согласно которому частично отражающий слой содержит хром.
96. Способ по п.67, согласно которому дополнительно перед нанесением временного слоя наносят частично отражающий слой, причем при нанесении подвижного слоя поверх временного слоя наносят отражающий подслой поверх материала временного слоя.
97. Способ по п.67, согласно которому устройство МЭМС содержит интерферометрический модулятор.
98. Способ по п.67, согласно которому электродный слой содержит оксиды индия и олова.
99. Способ по п.67, согласно которому дополнительно формируют рельеф электродного слоя с образованием электродных отверстий, которые расположены под указанными отверстиями во временном слое.
100. Способ по п.67, согласно которому дополнительно между электродным слоем и материалом временного слоя наносят диэлектрический слой.
101. Способ по п.67, согласно которому толщина поддерживающих структур меньше толщины слоя материала временного слоя.
102. Способ по п.67, согласно которому поддерживающие структуры размещены конформно поверх материала временного слоя и имеют углубление, соответствующее указанным отверстиям в временном слое.
103. Устройство МЭМС, сформированное способом по п.67.
104. Устройство МЭМС, содержащее:
подложку;
электродный слой, расположенный поверх подложки;
подвижный слой, расположенный поверх электродного слоя, в целом отделенный от электродного слоя воздушным зазором; и
поддерживающие структуры, расположенные ниже по меньшей мере участка и содержащие по существу горизонтально выступающий участок, отделенный от электродного слоя указанным зазором.
105. Устройство МЭМС по п.104, в котором поддерживающие структуры содержат неорганический материал.
106. Устройство МЭМС по п.104, в котором подвижный слой содержит отражающий подслой, обращенный к электродному слою, и механический подслой, расположенный поверх отражающего подслоя.
107. Устройство МЭМС по п.105, в котором механический подслой по меньшей мере частично отделен от отражающего подслоя.
108. Устройство МЭМС по п.105, в котором отражающий подслой содержит алюминий.
109. Устройство МЭМС по п.105, в котором механический подслой содержит по меньшей мере один материал, выбранный из группы: никель и хром.
110. Устройство МЭМС по п.105, в котором отражающий подслой проходит по меньшей мере под участком поддерживающей структуры.
111. Устройство МЭМС по п.105, дополнительно содержащее частично отражающий слой, расположенный на противоположной стороне зазора, в качестве отражающего подслоя.
112. Устройство МЭМС по п.103, дополнительно содержащее по меньшей мере одну жесткую структуру, сформированную на стороне отражающего подслоя, противоположной электродному слою.
113. Устройство МЭМС по п.112, в котором жесткая структура содержит такой же материал, что и поддерживающая структура.
114. Устройство МЭМС по п.104, в котором между по меньшей мере участком поддерживающей структуры и воздушным зазором расположен защитный слой.
115. Устройство МЭМС по п.104, дополнительно содержащее по меньшей мере одну поддерживающую структуру, расположенную поверх подвижного слоя и по меньшей мере частично поверх по меньшей мере одной поддерживающей структуры, расположенной ниже подложки.
116. Устройство МЭМС по п.104, дополнительно содержащее слой, усиливающий адгезию, расположенный между поддерживающими структурами и подвижным слоем.
117. Устройство МЭМС по п.104, дополнительно содержащее частично отражающий слой, расположенный поверх подложки и на той же самой стороне воздушного зазора, что и электродный слой.
118. Устройство МЭМС по п.104, в котором поддерживающая структура содержит углубление, по меньшей мере частично заполненное выравнивающим материалом.
119. Устройство МЭМС по п.104, в котором поддерживающая структура содержит металлический материал.
120. Устройство МЭМС по п.104, в котором поддерживающая структура содержит анодированный материал.
121. Устройство МЭМС по п.104, содержащее интерферометрический модулятор.
122. Устройство МЭМС по п.104, дополнительно содержащее:
процессор, сконфигурированный для взаимодействия по меньшей мере с указанным электродным слоем или указанным подвижным слоем и обработки видеоданных; и
запоминающее устройство, сконфигурированное для взаимодействия с указанным процессором.
123. Устройство МЭМС по п.121, дополнительно содержащее схему формирователя, сконфигурированную для подачи по меньшей мере одного сигнала по меньшей мере на указанный электродный слой или указанный подвижный слой.
124. Устройство МЭМС по п.122, дополнительно содержащее контроллер, предназначенный для передачи по меньшей мере части видеоданных на схему формирователя.
125. Устройство МЭМС по п.122, дополнительно содержащее модуль видеоисточника, сконфигурированный для подачи указанных видеоданных на указанный процессор.
126. Устройство МЭМС по п.125, в котором модуль видеоисточника содержит по меньшей мере приемник, приемопередатчик или передатчик.
127. Устройство МЭМС по п.121, в котором оно содержит входное устройство для приема входных данных и передачи указанных входных данных указанному процессору.
128. Устройство МЭМС, содержащее:
первые средства, проводящие электричество;
вторые средства, проводящие электричество; и
средства поддержки вторых проводящих средств над первыми проводящими средствами, причем вторые проводящие средства расположены выше поддерживающих средств и выполнены с возможностью перемещения относительно первых проводящих средств в ответ на образование электростатического потенциала между первыми и вторыми проводящими средствами, а указанные поддерживающие средства содержат по существу горизонтально выступающий участок, отделенный от первых проводящих средств.
129. Устройство по п.128, в котором первые проводящие средства содержат электродный слой, поддерживаемый подложкой.
130. Устройство по п.128, в котором вторые проводящие средства содержат подвижный слой, участки которого отделены от первых проводящих средств полостью.
131. Устройство по п.128, в котором поддерживающие средства содержат по меньшей мере одну поддерживающую структуру, сформированную над первыми проводящими средствами и расположенную ниже вторых проводящих средств.