JPH08201708A - 低温ｃｖｄによるデジタルマイクロミラーデバイス製造方法 - Google Patents
低温ｃｖｄによるデジタルマイクロミラーデバイス製造方法Info
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- JPH08201708A JPH08201708A JP7253961A JP25396195A JPH08201708A JP H08201708 A JPH08201708 A JP H08201708A JP 7253961 A JP7253961 A JP 7253961A JP 25396195 A JP25396195 A JP 25396195A JP H08201708 A JPH08201708 A JP H08201708A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
-
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- C23C16/08—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material from metal halides
- C23C16/12—Deposition of aluminium only
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マイクロメカニカルデバイス用の進歩した支
柱を作製する方法。 【解決手段】 基板上の、支柱（１６、２３）を配置す
べきすべての場所に導電層（３３、７１）を堆積させ
る。次に、スペーサー層（４１、８１）を堆積させ、エ
ッチしてビア（４１ａ、８１ａ）を形成する。各ビア
（４１ａ、８１ａ）が支柱（１６、２３）の外側表面を
定義する。各ビアの底面は導電層（３３、７１）になっ
ている。これにより、アルミニウムＣＶＤプロセスがビ
ア（４１ａ、８１ａ）を選択的に充填することができ、
従って支柱（１６、２３）を形成できる。
柱を作製する方法。 【解決手段】 基板上の、支柱（１６、２３）を配置す
べきすべての場所に導電層（３３、７１）を堆積させ
る。次に、スペーサー層（４１、８１）を堆積させ、エ
ッチしてビア（４１ａ、８１ａ）を形成する。各ビア
（４１ａ、８１ａ）が支柱（１６、２３）の外側表面を
定義する。各ビアの底面は導電層（３３、７１）になっ
ている。これにより、アルミニウムＣＶＤプロセスがビ
ア（４１ａ、８１ａ）を選択的に充填することができ、
従って支柱（１６、２３）を形成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロメカニカル
デバイスに関するものであり、更に詳細にはデジタルマ
イクロミラーデバイスと化学蒸着法（ＣＶＤ）によって
それを製造する方法とに関する。
デバイスに関するものであり、更に詳細にはデジタルマ
イクロミラーデバイスと化学蒸着法（ＣＶＤ）によって
それを製造する方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】電気−機械技術分野での最近の進展は、
各種メカニカルデバイスの超小型化にある。そのような
デバイスの代表的なものは、小型のギア、レバー、およ
びバルブである。これら”マイクロメカニカル”デバイ
スは、しばしば電気的な制御回路とともに、集積回路技
術を使用して作製される。一般的な用途としては加速度
計、圧力センサー、およびアクチュエーターが含まれ
る。別の１つの例として、マイクロメカニカル画素から
空間光変調器が構成される。
各種メカニカルデバイスの超小型化にある。そのような
デバイスの代表的なものは、小型のギア、レバー、およ
びバルブである。これら”マイクロメカニカル”デバイ
スは、しばしば電気的な制御回路とともに、集積回路技
術を使用して作製される。一般的な用途としては加速度
計、圧力センサー、およびアクチュエーターが含まれ
る。別の１つの例として、マイクロメカニカル画素から
空間光変調器が構成される。
【０００３】マイクロメカニカル空間光変調器の１つの
型はデジタル・マイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）であ
って、それは変形可能なミラーデバイスと呼ばれること
もある。ＤＭＤは小型の傾くことのできるミラーを数百
または数千個含むアレイを有する。ＤＭＤへ入射する光
は、結像面へ向かって各ミラーによって選択的に反射さ
れて像を形成するか、もしくはその方向から反れて反射
される。ミラーの傾斜を許容するように、各ミラーは、
下層の制御回路から上方へ空隙によって隔てられて、支
柱上に設置された１個または複数個のヒンジに取り付け
られている。この制御回路は、各ミラーの選択的な傾斜
を引き起こす静電的な力を供給する。
型はデジタル・マイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）であ
って、それは変形可能なミラーデバイスと呼ばれること
もある。ＤＭＤは小型の傾くことのできるミラーを数百
または数千個含むアレイを有する。ＤＭＤへ入射する光
は、結像面へ向かって各ミラーによって選択的に反射さ
れて像を形成するか、もしくはその方向から反れて反射
される。ミラーの傾斜を許容するように、各ミラーは、
下層の制御回路から上方へ空隙によって隔てられて、支
柱上に設置された１個または複数個のヒンジに取り付け
られている。この制御回路は、各ミラーの選択的な傾斜
を引き起こす静電的な力を供給する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ＤＭＤの設計には各種
のものがあり、それらの大部分がヒンジを取り付ける支
柱の作製を含んでいる。支柱の作製は基本的に２つの方
式で行われている。第１の方式はスペーサー材料層の中
にビアをエッチするものである。次に、そのビアの中へ
金属を堆積させて各ビアの内面を金属で被覆し、それに
よって各ビアの中に中空の金属支柱を形成する。第２の
方式はスペーサー材料を選択的にエッチして、残る材料
で固体支柱を形成するものである。
のものがあり、それらの大部分がヒンジを取り付ける支
柱の作製を含んでいる。支柱の作製は基本的に２つの方
式で行われている。第１の方式はスペーサー材料層の中
にビアをエッチするものである。次に、そのビアの中へ
金属を堆積させて各ビアの内面を金属で被覆し、それに
よって各ビアの中に中空の金属支柱を形成する。第２の
方式はスペーサー材料を選択的にエッチして、残る材料
で固体支柱を形成するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様は、
マイクロメカニカルデバイス用の支柱を作製する進歩し
た方法である。基板上へ導電層が堆積される。導電層を
覆ってスペーサー層が堆積され、スペーサー層中へビア
がエッチされる。これらのビアが”鋳型”として用いら
れて、各ビアが支柱の外側表面を定義する。このエッチ
ングはスペーサー層を貫通するように行われて、各ビア
の底面は前記導電層となる。次に、スペーサー層の上面
がアルミニウムの化学蒸着法（ＣＶＤ）に曝される。こ
の蒸着を続けることによってビアには所望の高さにアル
ミニウムが充填される。このＣＶＤ堆積は選択性のもの
であり、各ビア底面にある導電層のためにアルミニウム
が堆積するのはビアの内部だけであり、スペーサー層の
表面には堆積しない。次に、このスペーサー層が平坦な
表面として用いられて、その上へ他の要素が作製され、
最後にはスペーサー層は除去される。
マイクロメカニカルデバイス用の支柱を作製する進歩し
た方法である。基板上へ導電層が堆積される。導電層を
覆ってスペーサー層が堆積され、スペーサー層中へビア
がエッチされる。これらのビアが”鋳型”として用いら
れて、各ビアが支柱の外側表面を定義する。このエッチ
ングはスペーサー層を貫通するように行われて、各ビア
の底面は前記導電層となる。次に、スペーサー層の上面
がアルミニウムの化学蒸着法（ＣＶＤ）に曝される。こ
の蒸着を続けることによってビアには所望の高さにアル
ミニウムが充填される。このＣＶＤ堆積は選択性のもの
であり、各ビア底面にある導電層のためにアルミニウム
が堆積するのはビアの内部だけであり、スペーサー層の
表面には堆積しない。次に、このスペーサー層が平坦な
表面として用いられて、その上へ他の要素が作製され、
最後にはスペーサー層は除去される。
【０００６】本発明の１つの特長は、上面全体が反射性
のミラー要素を提供できることである。その結果、本Ｄ
ＭＤは光の利用の点で更に効率の高いものとなる。支柱
金属の堆積は化学蒸着法（ＣＶＤ）によって行われる
が、この方法は低温プロセスであって、基板上にフォト
レジストを乗せたままで行うことができる。また、ＣＶ
Ｄは既に取り付けられている導電層に対して選択的であ
り、ＣＶＤ堆積の後にＣＶＤ材料をエッチングする必要
がない。
のミラー要素を提供できることである。その結果、本Ｄ
ＭＤは光の利用の点で更に効率の高いものとなる。支柱
金属の堆積は化学蒸着法（ＣＶＤ）によって行われる
が、この方法は低温プロセスであって、基板上にフォト
レジストを乗せたままで行うことができる。また、ＣＶ
Ｄは既に取り付けられている導電層に対して選択的であ
り、ＣＶＤ堆積の後にＣＶＤ材料をエッチングする必要
がない。
【０００７】
【発明の実施の形態】一例として、以下の説明は、しば
しば”変形可能なミラーデバイス”と呼ばれる、特別な
型の”デジタルマイクロ−ミラーデバイス”（ＤＭＤ）
に関して行う。従来の技術の項で述べたように、ＤＭＤ
の１つの用途として像の形成がある。そこにおいて、Ｄ
ＭＤは結像面の方向へ選択的に光を反射させるように働
く変形可能なミラーのアレイを含んでいる。ＤＭＤによ
って形成される像はディスプレイシステムやノンインパ
クトプリント用として利用できる。光学的ステアリン
グ、光学的スイッチング、および加速度計のような像形
成を含まないＤＭＤのその他の用途も可能である。それ
らの用途のうち、加速度計のような応用においては、”
ミラー”は必ずしも反射性のものでなくてよく、印加さ
れる力は静電的なものではなく加速度によるものであ
る。更に、いくつかの応用においては、ＤＭＤはデジタ
ルモードで動作する必要がない。
しば”変形可能なミラーデバイス”と呼ばれる、特別な
型の”デジタルマイクロ−ミラーデバイス”（ＤＭＤ）
に関して行う。従来の技術の項で述べたように、ＤＭＤ
の１つの用途として像の形成がある。そこにおいて、Ｄ
ＭＤは結像面の方向へ選択的に光を反射させるように働
く変形可能なミラーのアレイを含んでいる。ＤＭＤによ
って形成される像はディスプレイシステムやノンインパ
クトプリント用として利用できる。光学的ステアリン
グ、光学的スイッチング、および加速度計のような像形
成を含まないＤＭＤのその他の用途も可能である。それ
らの用途のうち、加速度計のような応用においては、”
ミラー”は必ずしも反射性のものでなくてよく、印加さ
れる力は静電的なものではなく加速度によるものであ
る。更に、いくつかの応用においては、ＤＭＤはデジタ
ルモードで動作する必要がない。
【０００８】一般に、”ＤＭＤ”という用語は、偏向可
能なようにヒンジで止められて、印加される力に応じて
それが接触する基板から上方へ空隙で以て隔てられて位
置する質量体を少なくとも１個有する任意のマイクロメ
カニカルデバイスを含むものとしてここでは使用されて
いる。以下に説明するように、本発明はいくつかの態様
を有し、それらに共通する特徴は製造工程へアルミニウ
ムのＣＶＤを採用しているということである。”アルミ
ニウムＣＶＤ”の意味するところは、堆積される材料が
主として、あるいは完全にアルミニウムであるようなＣ
ＶＤ堆積である。
能なようにヒンジで止められて、印加される力に応じて
それが接触する基板から上方へ空隙で以て隔てられて位
置する質量体を少なくとも１個有する任意のマイクロメ
カニカルデバイスを含むものとしてここでは使用されて
いる。以下に説明するように、本発明はいくつかの態様
を有し、それらに共通する特徴は製造工程へアルミニウ
ムのＣＶＤを採用しているということである。”アルミ
ニウムＣＶＤ”の意味するところは、堆積される材料が
主として、あるいは完全にアルミニウムであるようなＣ
ＶＤ堆積である。
【０００９】図１は、ミラー要素１２アレイを有するＤ
ＭＤ１０の部分平面図である。図１の中で、各ミラー要
素１２のうちミラー１４だけが見えている。典型的なＤ
ＭＤ１０では、ミラー要素１２は中心間隔１７ミクロン
で作製される。以下で図１０に関連して述べるように、
本発明の１つの特徴は、各ミラー１４の下の支柱が選択
的なＣＶＤプロセスの性質のために隠されてしまい、各
ミラー１４の表面全体が反射性を持つということであ
る。
ＭＤ１０の部分平面図である。図１の中で、各ミラー要
素１２のうちミラー１４だけが見えている。典型的なＤ
ＭＤ１０では、ミラー要素１２は中心間隔１７ミクロン
で作製される。以下で図１０に関連して述べるように、
本発明の１つの特徴は、各ミラー１４の下の支柱が選択
的なＣＶＤプロセスの性質のために隠されてしまい、各
ミラー１４の表面全体が反射性を持つということであ
る。
【００１０】図２Ａは単一のミラー要素１２の展開鳥瞰
図である。例として、ＤＭＤ１０はヒンジが隠れたタイ
プのＤＭＤとなっている。他のＤＭＤ設計でもそうであ
るが、ヒンジ２２は支柱２３上に取り付けられている。
それに加えて、番地電極２４が電極柱２５によって、ヒ
ンジ２２およびヒンジ支柱２３と同じレベルに支えられ
ている。ミラー１４はヒンジ／電極層の上方に形成さ
れ、ミラー支柱１６によって支えられている。
図である。例として、ＤＭＤ１０はヒンジが隠れたタイ
プのＤＭＤとなっている。他のＤＭＤ設計でもそうであ
るが、ヒンジ２２は支柱２３上に取り付けられている。
それに加えて、番地電極２４が電極柱２５によって、ヒ
ンジ２２およびヒンジ支柱２３と同じレベルに支えられ
ている。ミラー１４はヒンジ／電極層の上方に形成さ
れ、ミラー支柱１６によって支えられている。
【００１１】ミラー支柱１６は着地ヨーク２１の上方に
形成される。着地ヨーク２１は捻りヒンジである２個の
ヒンジ２２のそれぞれの一端へ取り付けられる。各ヒン
ジ２２の他端はヒンジ支柱２３へ取り付けられる。ヒン
ジ支柱２３および電極支柱２５は、ヒンジ２２、番地電
極２４、および着地ヨーク２１を制御バス２６および番
地パッド２７の上方に支えている。ミラー１４が傾く
時、着地ヨーク２１の先端は制御バス２６に接触する。
制御バス２６および着地パッド２７は、典型的にはＣＭ
ＯＳ製造技術を用いて基板内に作製される番地および制
御回路の基板との間に、適当な電気的ビアコンタクト２
８を有している。
形成される。着地ヨーク２１は捻りヒンジである２個の
ヒンジ２２のそれぞれの一端へ取り付けられる。各ヒン
ジ２２の他端はヒンジ支柱２３へ取り付けられる。ヒン
ジ支柱２３および電極支柱２５は、ヒンジ２２、番地電
極２４、および着地ヨーク２１を制御バス２６および番
地パッド２７の上方に支えている。ミラー１４が傾く
時、着地ヨーク２１の先端は制御バス２６に接触する。
制御バス２６および着地パッド２７は、典型的にはＣＭ
ＯＳ製造技術を用いて基板内に作製される番地および制
御回路の基板との間に、適当な電気的ビアコンタクト２
８を有している。
【００１２】このように、ヒンジが隠れたＤＭＤ１０の
各ミラー要素１２は３つの基本的な構造レベルを有して
いる。コンタクトレベルにはバス２６とパッド２７が含
まれる。ヒンジレベルにはヨーク２１、ヒンジ２２、お
よび番地電極２４が含まれる。ミラーレベルにはミラー
１４が含まれる。
各ミラー要素１２は３つの基本的な構造レベルを有して
いる。コンタクトレベルにはバス２６とパッド２７が含
まれる。ヒンジレベルにはヨーク２１、ヒンジ２２、お
よび番地電極２４が含まれる。ミラーレベルにはミラー
１４が含まれる。
【００１３】以下で図３ないし図１１に関連して説明す
るように、本発明の１つの態様は、ミラー支柱１６、ヒ
ンジ支柱２３、および電極支柱２５が化学的堆積（ＣＶ
Ｄ）プロセスで堆積させたアルミニウムを含むことであ
る。別の１つの態様は、パターニングおよびエッチング
される金属層の厚さを減らすために、堆積が用いられて
いるということである。更に詳細には、金属層のパター
ニングは、薄い導電層を堆積およびエッチして所望の要
素の形状に形成しておき、その後、選択的ＣＶＤ堆積に
よってその要素の厚さを厚くすることで実現できる。
るように、本発明の１つの態様は、ミラー支柱１６、ヒ
ンジ支柱２３、および電極支柱２５が化学的堆積（ＣＶ
Ｄ）プロセスで堆積させたアルミニウムを含むことであ
る。別の１つの態様は、パターニングおよびエッチング
される金属層の厚さを減らすために、堆積が用いられて
いるということである。更に詳細には、金属層のパター
ニングは、薄い導電層を堆積およびエッチして所望の要
素の形状に形成しておき、その後、選択的ＣＶＤ堆積に
よってその要素の厚さを厚くすることで実現できる。
【００１４】図２Ｂは、本発明が有用な別のタイプのＤ
ＭＤのミラー要素１２ａを示している。これは捻り梁型
のものであって、それのヒンジ２２ａは隠れておらず、
ミラー１４ａの両側から突き出ている。図２Ｂのデバイ
スで、ヒンジ支柱２３ａは本発明に従ってビアをＣＶＤ
のアルミニウムで充填することによって作成され、電極
２６ａおよび２７ａは薄い層をエッチし、ＣＶＤアルミ
ニウムで厚さを増やすことによって作成されよう。その
他のタイプのＤＭＤには片持ち梁型のものや撓み梁型の
ものがある。”空間光変調器およびその方法（Ｓｐａｔ
ｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ ａｎｄ Ｍ
ｅｔｈｏｄ）”と題する米国特許第４，６６２，７４６
号、”空間光変調器（Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍ
ｏｄｕｌａｔｏｒ）”と題する米国特許第４，９５６，
６１０号、”空間光変調器およびその方法（Ｓｐａｔｉ
ａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ ａｎｄ Ｍｅ
ｔｈｏｄ）”と題する米国特許第５，０６１，０４９
号、”多重レベルの変形可能なミラーデバイス（Ｍｕｌ
ｔｉ−ｌｅｖｅｌ Ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ Ｍｉｒｒｏ
ｒ Ｄｅｖｉｃｅ）”と題する米国特許第５，０８３，
８５７号、および”進歩した多重レベルデジタルマイク
ロミラーデバイス（Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ＭｕｌｔｉＬｅ
ｖｅｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄ
ｅｖｉｃｅ）”と題する米国特許出願第０８／１７１，
３０３号には各種の型のＤＭＤが述べられている。これ
らの特許はすべてテキサスインスツルメンツ社に譲渡さ
れており、ここに参考のために引用する。
ＭＤのミラー要素１２ａを示している。これは捻り梁型
のものであって、それのヒンジ２２ａは隠れておらず、
ミラー１４ａの両側から突き出ている。図２Ｂのデバイ
スで、ヒンジ支柱２３ａは本発明に従ってビアをＣＶＤ
のアルミニウムで充填することによって作成され、電極
２６ａおよび２７ａは薄い層をエッチし、ＣＶＤアルミ
ニウムで厚さを増やすことによって作成されよう。その
他のタイプのＤＭＤには片持ち梁型のものや撓み梁型の
ものがある。”空間光変調器およびその方法（Ｓｐａｔ
ｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ ａｎｄ Ｍ
ｅｔｈｏｄ）”と題する米国特許第４，６６２，７４６
号、”空間光変調器（Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍ
ｏｄｕｌａｔｏｒ）”と題する米国特許第４，９５６，
６１０号、”空間光変調器およびその方法（Ｓｐａｔｉ
ａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ ａｎｄ Ｍｅ
ｔｈｏｄ）”と題する米国特許第５，０６１，０４９
号、”多重レベルの変形可能なミラーデバイス（Ｍｕｌ
ｔｉ−ｌｅｖｅｌ Ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ Ｍｉｒｒｏ
ｒ Ｄｅｖｉｃｅ）”と題する米国特許第５，０８３，
８５７号、および”進歩した多重レベルデジタルマイク
ロミラーデバイス（Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ＭｕｌｔｉＬｅ
ｖｅｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄ
ｅｖｉｃｅ）”と題する米国特許出願第０８／１７１，
３０３号には各種の型のＤＭＤが述べられている。これ
らの特許はすべてテキサスインスツルメンツ社に譲渡さ
れており、ここに参考のために引用する。
【００１５】像表示の用途における動作時には、光源が
ＤＭＤの表面を照らす。この光をミラー要素１２アレイ
の寸法にほぼ合わせて整形し、またこの光をそれらの方
向へ向けるためにレンズ系を使用することができる。ミ
ラー支柱１６がヒンジ２２の制御下でミラー１４の回転
を許容する。ミラー１４は、番地電極２４へ適当な電圧
を印加することによって生ずる静電的な力に応答して回
転する。ミラー１４が回転するとヨーク２１が着地電極
２４へ接触する。ミラー１４が回転すると、ヨーク２１
がバス２６へ接触する。
ＤＭＤの表面を照らす。この光をミラー要素１２アレイ
の寸法にほぼ合わせて整形し、またこの光をそれらの方
向へ向けるためにレンズ系を使用することができる。ミ
ラー支柱１６がヒンジ２２の制御下でミラー１４の回転
を許容する。ミラー１４は、番地電極２４へ適当な電圧
を印加することによって生ずる静電的な力に応答して回
転する。ミラー１４が回転するとヨーク２１が着地電極
２４へ接触する。ミラー１４が回転すると、ヨーク２１
がバス２６へ接触する。
【００１６】下層のＣＭＯＳ回路のメモリセル中のデー
タに依存した電圧が、ミラー１４の対向する隅下に位置
する２つの番地電極２４へ印加される。番地電極２４に
対して選択的な電圧供給を行うことによって、ミラー１
４とそれらの番地電極２４との間に静電力が発生する。
この静電力が各ミラー１４を約＋１０度（オン）または
約−１０度（オフ）のいずれかへ傾斜させ、それによっ
て、ＤＭＤの表面へ入射する光の変調が行われる。”オ
ン”ミラー１４で反射された光は、表示光学系を通って
結像面へ向かう。”オフ”ミラー１４からの反射光は結
像面からは外れてしまう。結果のパターンが像を形成す
る。各像フレーム間での、ミラー１４が”オン”である
時間長がグレイ度を決定する。カラーホイール（ｃｏｌ
ｏｒ ｗｈｅｅｌ）または３−ＤＭＤ構成を採用するこ
とによって色を加えることができる。
タに依存した電圧が、ミラー１４の対向する隅下に位置
する２つの番地電極２４へ印加される。番地電極２４に
対して選択的な電圧供給を行うことによって、ミラー１
４とそれらの番地電極２４との間に静電力が発生する。
この静電力が各ミラー１４を約＋１０度（オン）または
約−１０度（オフ）のいずれかへ傾斜させ、それによっ
て、ＤＭＤの表面へ入射する光の変調が行われる。”オ
ン”ミラー１４で反射された光は、表示光学系を通って
結像面へ向かう。”オフ”ミラー１４からの反射光は結
像面からは外れてしまう。結果のパターンが像を形成す
る。各像フレーム間での、ミラー１４が”オン”である
時間長がグレイ度を決定する。カラーホイール（ｃｏｌ
ｏｒ ｗｈｅｅｌ）または３−ＤＭＤ構成を採用するこ
とによって色を加えることができる。
【００１７】実効的には、ミラー１４とそれの番地電極
２４とがコンデンサーを構成する。ミラー１４およびそ
れの番地電極２４に対して適切な電圧が印加されると、
その結果静電力（引力または斥力）が生じて、ミラー１
４は吸引する番地電極２４の方向へ傾斜するか、あるい
は反発する番地電極２４から遠ざかるように傾斜する。
ミラー１４はヨーク２１がバス２６に接するまで傾く。
２４とがコンデンサーを構成する。ミラー１４およびそ
れの番地電極２４に対して適切な電圧が印加されると、
その結果静電力（引力または斥力）が生じて、ミラー１
４は吸引する番地電極２４の方向へ傾斜するか、あるい
は反発する番地電極２４から遠ざかるように傾斜する。
ミラー１４はヨーク２１がバス２６に接するまで傾く。
【００１８】一旦、番地電極２４とミラー１４との間の
静電力が取り除かれると、ヒンジ２２に蓄えられていた
エネルギーが、ミラー１４を未偏向位置へ戻す復帰力を
提供する。ミラー１４をそれの未偏向位置へ戻すのを助
けるために、ミラー１４または番地電極２４に対して適
当な電圧を供給することもできる。
静電力が取り除かれると、ヒンジ２２に蓄えられていた
エネルギーが、ミラー１４を未偏向位置へ戻す復帰力を
提供する。ミラー１４をそれの未偏向位置へ戻すのを助
けるために、ミラー１４または番地電極２４に対して適
当な電圧を供給することもできる。
【００１９】
【実施例】図３ないし図１１は本発明の方法態様を示し
ている。例として、既に述べたヒンジが隠れたタイプの
ＤＭＤ１０のミラー要素１２を作製する場合について本
発明の方法を説明する。ＣＶＤ工程の説明を除いて、こ
の型のＤＭＤの製造過程の詳細については既に引用した
米国特許出願第０８／１７１，３０３号に開示されてい
る。適切な修正を施せば、本方法はその他の型のＤＭ
Ｄ，あるいは支柱を有するその他の型のマイクロメカニ
カルデバイス製造に適用できる。
ている。例として、既に述べたヒンジが隠れたタイプの
ＤＭＤ１０のミラー要素１２を作製する場合について本
発明の方法を説明する。ＣＶＤ工程の説明を除いて、こ
の型のＤＭＤの製造過程の詳細については既に引用した
米国特許出願第０８／１７１，３０３号に開示されてい
る。適切な修正を施せば、本方法はその他の型のＤＭ
Ｄ，あるいは支柱を有するその他の型のマイクロメカニ
カルデバイス製造に適用できる。
【００２０】図３Ａおよび図３Ｂはヒンジが隠れたＤＭ
Ｄ１０のミラー要素１２のコンタクトレベルを示してい
る。図３Ａおよび図３Ｂを図２Ａと比較すると、図３Ａ
はライン３Ａ−３Ａに沿った断面図であり、図３Ｂはラ
イン３Ｂ−３Ｂに沿った断面図で、いずれもコンタクト
２８部分を示している。本方法は下層の番地および制御
回路が既に作製されていることを想定している。この回
路はＣＭＯＳ基板３１として示されている。基板３１は
保護用の酸化物層３２で覆われている。
Ｄ１０のミラー要素１２のコンタクトレベルを示してい
る。図３Ａおよび図３Ｂを図２Ａと比較すると、図３Ａ
はライン３Ａ−３Ａに沿った断面図であり、図３Ｂはラ
イン３Ｂ−３Ｂに沿った断面図で、いずれもコンタクト
２８部分を示している。本方法は下層の番地および制御
回路が既に作製されていることを想定している。この回
路はＣＭＯＳ基板３１として示されている。基板３１は
保護用の酸化物層３２で覆われている。
【００２１】本発明の１つの態様は選択性のＣＶＤ堆積
の使用であり、そのため、制御バス２６および着地番地
パッド２７のパターニングおよびエッチングは従来のパ
ターニングおよびエッチングよりももっと薄い層で実現
できる。
の使用であり、そのため、制御バス２６および着地番地
パッド２７のパターニングおよびエッチングは従来のパ
ターニングおよびエッチングよりももっと薄い層で実現
できる。
【００２２】まず、薄い金属層３３ａを堆積させ、そこ
から制御バス２６および着地番地パッド２７の第１層を
パターニングおよびエッチングする。”薄い”という表
現によって意味するのは、層３３ａが制御バス２６およ
びパッド２７に望ましい厚さよりも相対的に薄いという
ことである。ここで、それらの要素の望ましい厚さが約
３，０００オングストロームとした場合、層３３ａは約
３００オングストロームの厚さを有する。層３３ａの目
的のための”薄い”という厚さは、層３３ａおよび３３
ｂの合計の厚さの１／１０のオーダーにある。層３３ａ
のための適した材料はチタン・タングステンの合金であ
る。バス２６およびパッド２７がパターニングされた後
に、それらは第２の金属層３３ｂをＣＶＤ堆積させるこ
とによって厚くされる。この第２の金属層は所望の厚さ
になるまで、パターニングされた要素の上へ選択的に堆
積される。結果の構造は、エッチされた層３３ａとＣＶ
Ｄ層３３ｂとを含む金属層３３である。あるいは、既存
のＤＭＤ製造プロセスにおけるように、層３３を１つの
層として堆積させ、エッチすることによって制御バス２
６およびパッド２７を形成してもよい。制御バス２６お
よびパッド２７が２段階で層３３ａ／３３ｂとして堆積
されるか、あるいは１つの層３３として堆積されるかに
関わらず、それらは以下で図５に関連して説明するよう
に、以降のアルミニウムＣＶＤに対する導電性表面を提
供する。図３Ｂに示されたように、酸化物層３２は、適
当な位置において、ＣＭＯＳ基板３１の金属へのコンタ
クトを許容するためのビアを有する。本発明の別の１つ
の態様は、これらのビア中へアルミニウムの堆積を施し
てコンタクト２８を形成するために、ＣＶＤを使用する
ことである。結果の構造ではコンタクトレベルが平坦化
されて以降の層形成が容易になる。この平坦化はバス２
６およびパッド２７のパターニングの前あるいは後のい
ずれかに実行できる。
から制御バス２６および着地番地パッド２７の第１層を
パターニングおよびエッチングする。”薄い”という表
現によって意味するのは、層３３ａが制御バス２６およ
びパッド２７に望ましい厚さよりも相対的に薄いという
ことである。ここで、それらの要素の望ましい厚さが約
３，０００オングストロームとした場合、層３３ａは約
３００オングストロームの厚さを有する。層３３ａの目
的のための”薄い”という厚さは、層３３ａおよび３３
ｂの合計の厚さの１／１０のオーダーにある。層３３ａ
のための適した材料はチタン・タングステンの合金であ
る。バス２６およびパッド２７がパターニングされた後
に、それらは第２の金属層３３ｂをＣＶＤ堆積させるこ
とによって厚くされる。この第２の金属層は所望の厚さ
になるまで、パターニングされた要素の上へ選択的に堆
積される。結果の構造は、エッチされた層３３ａとＣＶ
Ｄ層３３ｂとを含む金属層３３である。あるいは、既存
のＤＭＤ製造プロセスにおけるように、層３３を１つの
層として堆積させ、エッチすることによって制御バス２
６およびパッド２７を形成してもよい。制御バス２６お
よびパッド２７が２段階で層３３ａ／３３ｂとして堆積
されるか、あるいは１つの層３３として堆積されるかに
関わらず、それらは以下で図５に関連して説明するよう
に、以降のアルミニウムＣＶＤに対する導電性表面を提
供する。図３Ｂに示されたように、酸化物層３２は、適
当な位置において、ＣＭＯＳ基板３１の金属へのコンタ
クトを許容するためのビアを有する。本発明の別の１つ
の態様は、これらのビア中へアルミニウムの堆積を施し
てコンタクト２８を形成するために、ＣＶＤを使用する
ことである。結果の構造ではコンタクトレベルが平坦化
されて以降の層形成が容易になる。この平坦化はバス２
６およびパッド２７のパターニングの前あるいは後のい
ずれかに実行できる。
【００２３】図４では、ヒンジスペーサー層４１が堆積
されて、その上へヨーク２１およびヒンジ２２を作製す
べき平坦な表面が得られている。層４１の厚さは着地ヨ
ーク２１の下側の空隙の寸法を決定し、それはミラー１
４の回転角度を決定することになる。典型的なスペーサ
ー層４１は約１ミクロンの厚さのものである。スペーサ
ー層４１のための典型的な材料はフォトレジストであ
る。
されて、その上へヨーク２１およびヒンジ２２を作製す
べき平坦な表面が得られている。層４１の厚さは着地ヨ
ーク２１の下側の空隙の寸法を決定し、それはミラー１
４の回転角度を決定することになる。典型的なスペーサ
ー層４１は約１ミクロンの厚さのものである。スペーサ
ー層４１のための典型的な材料はフォトレジストであ
る。
【００２４】図４に示されたように、スペーサー層４１
をパターニングし、エッチすることでビア４１ａが形成
され、それがヒンジ支柱２３を定義する。典型的には、
ビア４１ａは丸く、本質的に円柱状の支柱２３を定義す
るが、その他の形状のものでも同様に用いることができ
る。ビア４１ａのエッチングはビア４１ａの底面に導電
層３３が来るまで行われる。
をパターニングし、エッチすることでビア４１ａが形成
され、それがヒンジ支柱２３を定義する。典型的には、
ビア４１ａは丸く、本質的に円柱状の支柱２３を定義す
るが、その他の形状のものでも同様に用いることができ
る。ビア４１ａのエッチングはビア４１ａの底面に導電
層３３が来るまで行われる。
【００２５】図５では、今やビア４１ａを備えたスペー
サー層４１を構成する基板上面がアルミニウムＣＶＤに
曝される。層３３は、ＣＶＤの選択的な特性に合わせて
各ビア４１ａの底部に導電面を提供する。堆積は、ビア
４１ａが所望の高さ、例えばスペーサー層４１の上面位
置に充填されるまで続けられる。ビア４１ａ底部の導電
性材料に対するＣＶＤアルミニウムの選択性のために、
アルミニウムはビア４１ａの内部にだけ堆積し、スペー
サー層４１の表面には堆積しない。図５の堆積の結果、
固体の支柱２３が得られる。
サー層４１を構成する基板上面がアルミニウムＣＶＤに
曝される。層３３は、ＣＶＤの選択的な特性に合わせて
各ビア４１ａの底部に導電面を提供する。堆積は、ビア
４１ａが所望の高さ、例えばスペーサー層４１の上面位
置に充填されるまで続けられる。ビア４１ａ底部の導電
性材料に対するＣＶＤアルミニウムの選択性のために、
アルミニウムはビア４１ａの内部にだけ堆積し、スペー
サー層４１の表面には堆積しない。図５の堆積の結果、
固体の支柱２３が得られる。
【００２６】図４および図５において、番地電極支柱２
５のためのビアは見えない。しかし、支柱２３に関する
エッチングおよび充填と同時に、それらもビアのエッチ
ングおよびアルミニウムＣＶＤによるビアの充填によっ
て同様に形成される。
５のためのビアは見えない。しかし、支柱２３に関する
エッチングおよび充填と同時に、それらもビアのエッチ
ングおよびアルミニウムＣＶＤによるビアの充填によっ
て同様に形成される。
【００２７】図６では、スペーサー層４１および支柱２
３を覆ってヒンジ金属層６１が堆積され、それがパター
ニングおよびエッチングされることによってヒンジ２２
が形成されている。層６１の典型的な厚さの範囲は４０
０−１，０００オングストロームである。層６１のため
の典型的な材料はアルミニウム合金である。
３を覆ってヒンジ金属層６１が堆積され、それがパター
ニングおよびエッチングされることによってヒンジ２２
が形成されている。層６１の典型的な厚さの範囲は４０
０−１，０００オングストロームである。層６１のため
の典型的な材料はアルミニウム合金である。
【００２８】図７Ａでは、基板上へヨーク金属層７１が
堆積されており、それはこの時点でパターニングされて
いるヒンジ２２を含んでいる。層７１はパターニングお
よびエッチングされてヨーク２１と各支柱２３上のキャ
ップ２３’とを構成している。層７１の典型的な厚さは
３，０００オングストロームである。層６１と同様に、
層７１のための典型的な材料はアルミニウム合金であ
る。
堆積されており、それはこの時点でパターニングされて
いるヒンジ２２を含んでいる。層７１はパターニングお
よびエッチングされてヨーク２１と各支柱２３上のキャ
ップ２３’とを構成している。層７１の典型的な厚さは
３，０００オングストロームである。層６１と同様に、
層７１のための典型的な材料はアルミニウム合金であ
る。
【００２９】図７Ｂは図７Ａに対する代替え例であり、
この場合には図３Ｂでコンタクトレベルの形成に用いた
のと同様の２段階法によってヨーク２１およびキャップ
２３’が形成される。まず、導電層７１ａが堆積、エッ
チされる。次に、アルミニウムＣＶＤが実行されて、各
ヨーク２１およびキャップ２３’の上で、それらの要素
が所望の厚さになるまで付加的な層７１ｂが追加され
る。
この場合には図３Ｂでコンタクトレベルの形成に用いた
のと同様の２段階法によってヨーク２１およびキャップ
２３’が形成される。まず、導電層７１ａが堆積、エッ
チされる。次に、アルミニウムＣＶＤが実行されて、各
ヨーク２１およびキャップ２３’の上で、それらの要素
が所望の厚さになるまで付加的な層７１ｂが追加され
る。
【００３０】図８では、それまでの基板上へミラースペ
ーサー層８１が堆積されている。スペーサー層８１の典
型的な厚さは２．２マイクロメートルである。それは約
１８０℃において紫外線硬化される。ミラー支柱１６を
定義するためのビア８１ａがスペーサー層８１中にエッ
チされている。ビア４１ａと同様に、ビア８１ａの底面
はここでは層７１の導電層になっている。
ーサー層８１が堆積されている。スペーサー層８１の典
型的な厚さは２．２マイクロメートルである。それは約
１８０℃において紫外線硬化される。ミラー支柱１６を
定義するためのビア８１ａがスペーサー層８１中にエッ
チされている。ビア４１ａと同様に、ビア８１ａの底面
はここでは層７１の導電層になっている。
【００３１】図９では、図５のＣＶＤ堆積と同様にし
て、ビア８１ａ中へＣＶＤでアルミニウムが堆積されて
いる。層７１の金属が、ＣＶＤの選択性に合った導電性
表面を提供する。この結果、アルミニウムがビア８１ａ
を充填し、ミラー支柱１６を形成する。ＣＶＤの選択性
のために、アルミニウムはスペーサー層８１の表面には
堆積しない。このＣＶＤは、ビア８１ａが所望のレベ
ル、例えば、ほぼスペーサー層８１の上面レベルに充填
されるまで続けられる。結果は、各支柱１６がアルミニ
ウムの固体物を含む構造である。
て、ビア８１ａ中へＣＶＤでアルミニウムが堆積されて
いる。層７１の金属が、ＣＶＤの選択性に合った導電性
表面を提供する。この結果、アルミニウムがビア８１ａ
を充填し、ミラー支柱１６を形成する。ＣＶＤの選択性
のために、アルミニウムはスペーサー層８１の表面には
堆積しない。このＣＶＤは、ビア８１ａが所望のレベ
ル、例えば、ほぼスペーサー層８１の上面レベルに充填
されるまで続けられる。結果は、各支柱１６がアルミニ
ウムの固体物を含む構造である。
【００３２】図１０では、導電材料の薄い層１０１ａが
堆積されている。層１０１ａは約３００オングストロー
ムの厚さであり、スパッタリングのような従来の手段で
堆積される。層１０１ａのための典型的な材料はチタン
・タングステン合金である。層１０１ａはミラー１４の
形状にエッチされ、その後ＣＶＤによって層１０１ｂが
堆積される。ＣＶＤのため、層１０１ｂはスパッタリン
グ等のその他の堆積法よりも細かい粒子でできている。
この結果、優れた反射特性が得られる。
堆積されている。層１０１ａは約３００オングストロー
ムの厚さであり、スパッタリングのような従来の手段で
堆積される。層１０１ａのための典型的な材料はチタン
・タングステン合金である。層１０１ａはミラー１４の
形状にエッチされ、その後ＣＶＤによって層１０１ｂが
堆積される。ＣＶＤのため、層１０１ｂはスパッタリン
グ等のその他の堆積法よりも細かい粒子でできている。
この結果、優れた反射特性が得られる。
【００３３】図１０に示されたように、支柱１６が固体
であるため、層１０１ａおよび１０１ｂは平坦な表面を
構成する。この結果、ミラー１４の全体的な反射特性に
寄与する一様なミラー表面が得られる。
であるため、層１０１ａおよび１０１ｂは平坦な表面を
構成する。この結果、ミラー１４の全体的な反射特性に
寄与する一様なミラー表面が得られる。
【００３４】図１１では、ウエハがチップに分割されて
いる。チップはプラズマエッチング室中に設置され、そ
こでスペーサー層４１および８１が除去される。これに
より、ミラー１４の下方に空隙が生じ、またヨーク２１
の下方にも別の空隙が生じて、ＤＭＤ１０の動作中にお
けるそれらの傾斜動作が許容されるようになる。
いる。チップはプラズマエッチング室中に設置され、そ
こでスペーサー層４１および８１が除去される。これに
より、ミラー１４の下方に空隙が生じ、またヨーク２１
の下方にも別の空隙が生じて、ＤＭＤ１０の動作中にお
けるそれらの傾斜動作が許容されるようになる。
【００３５】本発明の１つの特徴は、すべてのＣＶＤ工
程が低温で実行できるということである。”低温”とい
う意味は、それ以前に堆積されているフォトレジストを
顕著に劣化させることのない温度のことである。これは
通常、４００℃よりも低温を意味する。
程が低温で実行できるということである。”低温”とい
う意味は、それ以前に堆積されているフォトレジストを
顕著に劣化させることのない温度のことである。これは
通常、４００℃よりも低温を意味する。
【００３６】
【その他の実施例】本発明は特定の実施例に関して説明
してきたが、この説明は限定的な意図のものではない。
開示実施例に対する各種の修正が、代替え実施例ととも
に、当業者には明らかであろう。従って、本発明の特許
請求の範囲は本発明の真のスコープに含まれるすべての
修正を包含するものと解釈されるべきである。
してきたが、この説明は限定的な意図のものではない。
開示実施例に対する各種の修正が、代替え実施例ととも
に、当業者には明らかであろう。従って、本発明の特許
請求の範囲は本発明の真のスコープに含まれるすべての
修正を包含するものと解釈されるべきである。
【００３７】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１）支柱によって支えられた少なくとも１個の機械的
要素を有するマイクロメカニカルデバイスのための前記
支柱を作製する進歩した方法であって、基板上へ導電層
を堆積させること、前記導電層を覆ってスペーサー層を
堆積させること、前記スペーサー層中へ支柱の外側表面
を定義するビアをエッチングすることであって、ビアの
底部が前記導電層になるまで前記スペーサー層を貫通し
てエッチングすること、前記スペーサー層の上部をアル
ミニウムの化学蒸着（ＣＶＤ）に曝すこと、および前記
ビアが所望の高さにアルミニウムで充填されるまで前記
蒸着工程を続けること、の工程を含む方法。
る。 （１）支柱によって支えられた少なくとも１個の機械的
要素を有するマイクロメカニカルデバイスのための前記
支柱を作製する進歩した方法であって、基板上へ導電層
を堆積させること、前記導電層を覆ってスペーサー層を
堆積させること、前記スペーサー層中へ支柱の外側表面
を定義するビアをエッチングすることであって、ビアの
底部が前記導電層になるまで前記スペーサー層を貫通し
てエッチングすること、前記スペーサー層の上部をアル
ミニウムの化学蒸着（ＣＶＤ）に曝すこと、および前記
ビアが所望の高さにアルミニウムで充填されるまで前記
蒸着工程を続けること、の工程を含む方法。
【００３８】（２）第１項記載の方法であって、前記導
電層を堆積させる工程がチタンを含む材料で以て実行さ
れる方法。
電層を堆積させる工程がチタンを含む材料で以て実行さ
れる方法。
【００３９】（３）第１項記載の方法であって、前記導
電層を堆積させる工程が、前記導電層が約３００オング
ストロームの厚さになるまで実行される方法。
電層を堆積させる工程が、前記導電層が約３００オング
ストロームの厚さになるまで実行される方法。
【００４０】（４）第１項記載の方法であって、前記ス
ペーサー層を堆積させる工程がフォトレジストで以て実
行される方法。
ペーサー層を堆積させる工程がフォトレジストで以て実
行される方法。
【００４１】（５）第１項記載の方法であって、前記化
学蒸着に曝す工程が４００℃よりも低い温度で実行され
る方法。
学蒸着に曝す工程が４００℃よりも低い温度で実行され
る方法。
【００４２】（６）ヒンジ支柱、前記ヒンジ支柱から延
びるヒンジ、前記ヒンジに取り付けられたミラーの各要
素であって、加えられる力に応答して前記ミラーが偏向
できるように前記ヒンジが変形可能になった前記各要素
を有するミラー要素をその上に作製された基板を有する
タイプのデジタルマイクロミラーデバイスを作製する進
歩した方法であって、基板上へ導電層を堆積させるこ
と、前記導電層を覆ってスペーサー層を堆積させるこ
と、前記スペーサー層中へ支柱の外側表面を定義するビ
アをエッチングすることであって、ビアの底部が前記導
電層になるまで前記スペーサー層を貫通してエッチング
すること、前記スペーサー層の上部をアルミニウムの化
学蒸着に曝すこと、および前記ビアが所望の高さにアル
ミニウムで充填されるまで前記蒸着工程を続けること、
の工程を含む方法。
びるヒンジ、前記ヒンジに取り付けられたミラーの各要
素であって、加えられる力に応答して前記ミラーが偏向
できるように前記ヒンジが変形可能になった前記各要素
を有するミラー要素をその上に作製された基板を有する
タイプのデジタルマイクロミラーデバイスを作製する進
歩した方法であって、基板上へ導電層を堆積させるこ
と、前記導電層を覆ってスペーサー層を堆積させるこ
と、前記スペーサー層中へ支柱の外側表面を定義するビ
アをエッチングすることであって、ビアの底部が前記導
電層になるまで前記スペーサー層を貫通してエッチング
すること、前記スペーサー層の上部をアルミニウムの化
学蒸着に曝すこと、および前記ビアが所望の高さにアル
ミニウムで充填されるまで前記蒸着工程を続けること、
の工程を含む方法。
【００４３】（７）第６項記載の方法であって、前記導
電層を堆積させる工程がチタンを含む材料で以て実行さ
れる方法。
電層を堆積させる工程がチタンを含む材料で以て実行さ
れる方法。
【００４４】（８）第６項記載の方法であって、前記導
電層を堆積させる工程が、前記導電層が約３００オング
ストロームの厚さになるまで実行される方法。
電層を堆積させる工程が、前記導電層が約３００オング
ストロームの厚さになるまで実行される方法。
【００４５】（９）第６項記載の方法であって、前記ス
ペーサー層を堆積させる工程がフォトレジストで以て実
行される方法。
ペーサー層を堆積させる工程がフォトレジストで以て実
行される方法。
【００４６】（１０）第６項記載の方法であって、前記
化学蒸着に曝す工程が４００℃よりも低い温度で実行さ
れる方法。
化学蒸着に曝す工程が４００℃よりも低い温度で実行さ
れる方法。
【００４７】（１１）第６項記載の方法であって、更
に、まず薄い導電性ヒンジ層を堆積させ、前記ヒンジ層
をパターニングおよびエッチングし、次に前記パターニ
ングされたヒンジ層を覆ってアルミニウムＣＶＤによる
堆積を行って前記ヒンジの厚さの残りの分を堆積させる
ことによってヒンジを作製する工程を含む方法。
に、まず薄い導電性ヒンジ層を堆積させ、前記ヒンジ層
をパターニングおよびエッチングし、次に前記パターニ
ングされたヒンジ層を覆ってアルミニウムＣＶＤによる
堆積を行って前記ヒンジの厚さの残りの分を堆積させる
ことによってヒンジを作製する工程を含む方法。
【００４８】（１２）第６項記載の方法であって、更
に、まず薄い導電性ミラー層を堆積させ、前記ミラー層
をパターニングおよびエッチングし、次に前記パターニ
ングされたミラー層を覆ってアルミニウムＣＶＤによる
堆積を行って前記ミラーの厚さの残りの分を堆積させる
ことによってミラーを作製する工程を含む方法。
に、まず薄い導電性ミラー層を堆積させ、前記ミラー層
をパターニングおよびエッチングし、次に前記パターニ
ングされたミラー層を覆ってアルミニウムＣＶＤによる
堆積を行って前記ミラーの厚さの残りの分を堆積させる
ことによってミラーを作製する工程を含む方法。
【００４９】（１３）ヒンジ支柱、前記ヒンジ支柱から
延びるヒンジ、前記ヒンジに取り付けられたヨーク、前
記ヨーク上のミラー支柱、および前記ミラー支柱上に搭
載されたミラーの各要素であって、力を加えられた場合
に前記ミラーが偏向できるように前記ヒンジが変形可能
になった前記各要素を有するミラー要素をその上に作製
された基板を有するタイプのデジタルマイクロミラーデ
バイスを作製する進歩した方法であって、前記基板上へ
導電層を堆積させることによってヒンジ支柱を作製する
こと、前記導電層を覆って第１のスペーサー層を堆積さ
せること、前記第１のスペーサー層中へヒンジ支柱の外
側表面を定義するビアを、各ビアの底面が前記導電層に
なるまで前記第１のスペーサー層を貫通してエッチング
すること、前記第１のスペーサー層の上部をアルミニウ
ム化学蒸着に曝すこと、および前記ビアが所望の高さに
アルミニウムで充填されるまで前記化学蒸着工程を続け
ること、前記ヒンジおよび前記ヨークを作製すること、
および前記ヨークを覆って第２のスペーサー層を堆積さ
せることによって前記ミラー支柱を作製すること、前記
第２のスペーサー層中へミラー支柱の外側表面を定義す
るビアを、各ビアの底面が前記ヨーク層になるまで前記
第２のスペーサー層を貫通してエッチングすること、前
記第２のスペーサー層の上部をアルミニウム化学蒸着に
曝すこと、および前記ビアが所望の高さにアルミニウム
で充填されるまで前記化学蒸着工程を続けること、の工
程を含む方法。
延びるヒンジ、前記ヒンジに取り付けられたヨーク、前
記ヨーク上のミラー支柱、および前記ミラー支柱上に搭
載されたミラーの各要素であって、力を加えられた場合
に前記ミラーが偏向できるように前記ヒンジが変形可能
になった前記各要素を有するミラー要素をその上に作製
された基板を有するタイプのデジタルマイクロミラーデ
バイスを作製する進歩した方法であって、前記基板上へ
導電層を堆積させることによってヒンジ支柱を作製する
こと、前記導電層を覆って第１のスペーサー層を堆積さ
せること、前記第１のスペーサー層中へヒンジ支柱の外
側表面を定義するビアを、各ビアの底面が前記導電層に
なるまで前記第１のスペーサー層を貫通してエッチング
すること、前記第１のスペーサー層の上部をアルミニウ
ム化学蒸着に曝すこと、および前記ビアが所望の高さに
アルミニウムで充填されるまで前記化学蒸着工程を続け
ること、前記ヒンジおよび前記ヨークを作製すること、
および前記ヨークを覆って第２のスペーサー層を堆積さ
せることによって前記ミラー支柱を作製すること、前記
第２のスペーサー層中へミラー支柱の外側表面を定義す
るビアを、各ビアの底面が前記ヨーク層になるまで前記
第２のスペーサー層を貫通してエッチングすること、前
記第２のスペーサー層の上部をアルミニウム化学蒸着に
曝すこと、および前記ビアが所望の高さにアルミニウム
で充填されるまで前記化学蒸着工程を続けること、の工
程を含む方法。
【００５０】（１４）第１３項記載の方法であって、前
記導電層を堆積させる工程がチタンを含む材料で以て実
行される方法。
記導電層を堆積させる工程がチタンを含む材料で以て実
行される方法。
【００５１】（１５）第１３項記載の方法であって、前
記導電層を堆積させる工程が、前記導電層が約３００オ
ングストロームの厚さになるまで実行される方法。
記導電層を堆積させる工程が、前記導電層が約３００オ
ングストロームの厚さになるまで実行される方法。
【００５２】（１６）第１３項記載の方法であって、前
記第１スペーサー層を堆積させる工程および前記第２ス
ペーサー層を堆積させる工程がフォトレジストで以て実
行される方法。
記第１スペーサー層を堆積させる工程および前記第２ス
ペーサー層を堆積させる工程がフォトレジストで以て実
行される方法。
【００５３】（１７）第１３項記載の方法であって、前
記化学蒸着に曝す工程が４００℃よりも低い温度で実行
される方法。
記化学蒸着に曝す工程が４００℃よりも低い温度で実行
される方法。
【００５４】（１８）第１３項記載の方法であって、更
に、まず薄い導電性ヨーク層を堆積させ、前記ヨーク層
をパターニングおよびエッチングし、次にアルミニウム
ＣＶＤによって前記ヨークの厚さの残りの分を堆積させ
ることによってヨークを作製する工程を含む方法。
に、まず薄い導電性ヨーク層を堆積させ、前記ヨーク層
をパターニングおよびエッチングし、次にアルミニウム
ＣＶＤによって前記ヨークの厚さの残りの分を堆積させ
ることによってヨークを作製する工程を含む方法。
【００５５】（１９）第１３項記載の方法であって、更
に、まず薄い導電性ミラー層を堆積させ、前記ミラー層
をパターニングおよびエッチングし、次にアルミニウム
ＣＶＤによって前記ミラーの厚さの残りの分を堆積させ
ることによってミラーを作製する工程を含む方法。
に、まず薄い導電性ミラー層を堆積させ、前記ミラー層
をパターニングおよびエッチングし、次にアルミニウム
ＣＶＤによって前記ミラーの厚さの残りの分を堆積させ
ることによってミラーを作製する工程を含む方法。
【００５６】（２０）マイクロメカニカルデバイス（１
０）用の進歩した支柱（１６、２３）。基板上の、支柱
（１６、２３）を配置すべきすべての場所に導電層（３
３、７１）を堆積させる。次に、スペーサー層（４１、
８１）を堆積させ、エッチしてビア（４１ａ、８１ａ）
を形成する。各ビア（４１ａ、８１ａ）が支柱（１６、
２３）の外側表面を定義する。各ビアの底面は導電層
（３３、７１）になっている。これにより、アルミニウ
ムＣＶＤプロセスがビア（４１ａ、８１ａ）を選択的に
充填することができ、従って支柱（１６、２３）を形成
できる。
０）用の進歩した支柱（１６、２３）。基板上の、支柱
（１６、２３）を配置すべきすべての場所に導電層（３
３、７１）を堆積させる。次に、スペーサー層（４１、
８１）を堆積させ、エッチしてビア（４１ａ、８１ａ）
を形成する。各ビア（４１ａ、８１ａ）が支柱（１６、
２３）の外側表面を定義する。各ビアの底面は導電層
（３３、７１）になっている。これにより、アルミニウ
ムＣＶＤプロセスがビア（４１ａ、８１ａ）を選択的に
充填することができ、従って支柱（１６、２３）を形成
できる。
【図１】本発明に従って作製された、ヒンジが隠れたデ
ジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を示す図。
ジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を示す図。
【図２】Ａは本発明に従って作製された、ヒンジが隠れ
たデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を示す
図。Ｂは本発明に従って作製された捻り梁ＤＭＤを示す
図。
たデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を示す
図。Ｂは本発明に従って作製された捻り梁ＤＭＤを示す
図。
【図３】本発明の方法の工程図であって、スタートとな
る基板の、Ａは図２Ａのライン３Ａ−３Ａに沿っての、
Ｂは図２Ａのライン３Ｂ−３Ｂに沿っての断面図。
る基板の、Ａは図２Ａのライン３Ａ−３Ａに沿っての、
Ｂは図２Ａのライン３Ｂ−３Ｂに沿っての断面図。
【図４】本発明の方法の工程図であって、ヒンジスペー
サー層を堆積させ、パターニングおよびビア４１ａのエ
ッチングが行われた段階の断面図。
サー層を堆積させ、パターニングおよびビア４１ａのエ
ッチングが行われた段階の断面図。
【図５】本発明の方法の工程図であって、ビア４１ａを
充填するアルミニウムＣＶＤが行われた段階を示す断面
図。
充填するアルミニウムＣＶＤが行われた段階を示す断面
図。
【図６】本発明の方法の工程図であって、ヒンジ層を堆
積させ、パターニングおよびエッチングした段階の断面
図。
積させ、パターニングおよびエッチングした段階の断面
図。
【図７】本発明の方法の工程図であって、Ａはヨーク金
属層７１およびキャップ層２３’を一体で堆積させ、パ
ターニングおよびエッチングした段階の断面図であり、
Ｂはヨーク層とキャップ層とを２段階で形成した場合の
断面図。
属層７１およびキャップ層２３’を一体で堆積させ、パ
ターニングおよびエッチングした段階の断面図であり、
Ｂはヨーク層とキャップ層とを２段階で形成した場合の
断面図。
【図８】本発明の方法の工程図であって、ミラースペー
サー層を堆積させ、ビア８１ａをエッチングした段階の
断面図。
サー層を堆積させ、ビア８１ａをエッチングした段階の
断面図。
【図９】本発明の方法の工程図であって、ビア８１ａ中
へアルミニウムＣＶＤの充填を行った段階の断面図。
へアルミニウムＣＶＤの充填を行った段階の断面図。
【図１０】本発明の方法の工程図であって、導電層１０
１ａを堆積させ、ミラー形状にエッチングした後に、Ｃ
ＶＤ層１０１ｂを堆積させた段階の断面図。
１ａを堆積させ、ミラー形状にエッチングした後に、Ｃ
ＶＤ層１０１ｂを堆積させた段階の断面図。
【図１１】本発明の方法の工程図であって、ウエハをチ
ップに切断し、プラズマエッチングによってスペーサー
層４１および８１を除去した段階の断面図。
ップに切断し、プラズマエッチングによってスペーサー
層４１および８１を除去した段階の断面図。
１０ ＤＭＤ １２ ミラー要素 １２ａ ミラー要素 １４ ミラー １４ａ ミラー １６ ミラー支柱 ２１ 着地ヨーク ２２ ヒンジ ２２ａ ヒンジ ２３ ヒンジ支柱 ２３ａ ヒンジ支柱 ２３’ キャップ ２４ 番地電極 ２５ 番地電極支柱 ２６ 制御バス ２６ａ 制御バス ２７ 番地パッド ２７ａ 番地パッド ２８ コンタクト ３１ ＣＭＯＳ基板 ３２ 酸化物層 ３３ 金属層 ３３ａ 薄い金属層 ３３ｂ 薄い金属層 ４１ ヒンジスペーサー層 ４１ａ ビア ６１ ヒンジ金属層 ７１ ヨーク金属層 ７１ａ 導電層 ７１ｂ 導電層 ８１ ミラースペーサー層 ８１ａ ビア １０１ａ 薄い導電層 １０１ｂ 薄い導電層
Claims (1)
- 【請求項１】 支柱によって支えられた少なくとも１個
の機械的要素を有するマイクロメカニカルデバイスのた
めの前記支柱を作製する改良された方法であって、 基板上へ導電層を堆積させること、 前記導電層を覆ってスペーサー層を堆積させること、 前記スペーサー層中へ支柱の外側表面を定義するビアを
エッチングすることであって、ビアの底部が前記導電層
になるまで前記スペーサー層を貫通してエッチングする
こと、 前記スペーサー層の上部をアルミニウムの化学蒸着（Ｃ
ＶＤ）に曝すこと、および前記ビアが所望の高さにアル
ミニウムで充填されるまで前記蒸着工程を続けること、
の工程を含む方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US316307 | 1994-09-30 | ||
| US08/316,307 US5526951A (en) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Fabrication method for digital micro-mirror devices using low temperature CVD |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08201708A true JPH08201708A (ja) | 1996-08-09 |
Family
ID=23228472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7253961A Pending JPH08201708A (ja) | 1994-09-30 | 1995-09-29 | 低温ｃｖｄによるデジタルマイクロミラーデバイス製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5526951A (ja) |
| JP (1) | JPH08201708A (ja) |
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| US6969183B2 (en) | 2002-12-27 | 2005-11-29 | Ichikoh Industries, Ltd. | Digital lighting apparatus for vehicle, controller for digital lighting apparatus, and control program for digital lighting apparatus |
| EP2772682A2 (en) | 2013-02-27 | 2014-09-03 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | Vehicle lamp and vehicle lighting system |
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