JP3790285B2 - マイクロメカニカルデバイス用支柱 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
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、更に詳細にはマイクロメカニカルデバイスの可動要素のための支柱を作製する進歩した方法に関する。
【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。
【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外れて反射される。ミラーの傾斜を許容するように、各ミラーは、下層の制御回路の上方に空隙で隔てられて、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】
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。支柱の作製もいろいろな方法で行われている。１つの方式はスペーサー材料層の中にビア（ｖｉａ，即ち貫通孔）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、中空の金属支柱を得る。この方法に付随する１つの問題点は、ビアの内面を均一に被覆することが困難であるということである。シリコンプロセスの用語で言えば、堆積材料の良好な”ステップカバレッジ”が得られ難く、ビア内面の被覆は層の非常に薄くなった異常部分を有することになるのが普通である。劣悪なステップカバレッジはビアのアスペクト比が増大するとともに大きな問題となってくる。この結果、支柱は機械的に弱いものとなる。
【０００５】
【発明の概要】
本発明の１つの態様は、支柱を有するタイプの進歩したメカニカルデバイスである。進歩している点は、後に除去されるスペーサー層中へエッチされたビアの中へ堆積されたステム材料から作られる支柱ステム（ｓｔｅｍ）を有する支柱になっていることである。側壁リングがステムの周囲を取り囲み、ステムの内面または外面の少なくとも一部分を覆っている。側壁リングは、スペーサー層およびビア内部を覆って酸化物層を堆積させ、次にエッチバックによって酸化物層をスペーサー層の上面までエッチすることによって作製される。
【０００６】
本発明の第１の実施例では、側壁リングはステム材料の堆積の前に作製される。これにより、ビアの上部隅で丸くなり、わずかに凸面になった内部断面形状と、底部で９０度よりも大きい角度を有するビアが得られる。この断面形状は、後に取り付けられて支柱ステムとなる金属層のステップカバレッジを大きく改善する。
【０００７】
本発明の１つの特長は、より強度の高い支柱を提供できることである。側壁リングがステムの前に作製される場合、従来の方法と比べてビアの内面に堆積される金属の厚さがより均一になるという意味で、側壁リングが金属層のステップカバレッジを改善する。この側壁リングは製造工程の後にも所定の場所に留まって、金属壁の強度を支える。
【０００８】
【実施例】
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”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、ＤＭＤ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表示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もよく、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。
【０００９】
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に空隙を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。本発明は、ＤＭＤの製造工程において、ヒンジのための支柱、およびいくつかのＤＭＤ設計では基板の上方に隔てられたその他の要素のための支柱を提供するために用いられる。
【００１０】
図１はミラー要素１２のアレイを有するＤＭＤ１０の一部分の平面図である。図１において、ミラー１４と各ミラー要素１２のミラー支柱１６だけが示されている。典型的なＤＭＤ１０では、ミラー要素１２は中心間隔１７ミクロンで作製される。
【００１１】
図２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、アドレス電極２４は電極柱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／電極層の上方に作製され、ミラー支柱１６によって支えられている。
【００１２】
ミラー支柱１６は着地ヨーク２１の上方に作製される。着地ヨーク２１は２つの捻りヒンジ２２の各々の一端へ取り付けられる。各捻りヒンジ２２の他端はヒンジ支柱２３へ取り付けられる。アドレス電極２４は電極支柱２５によって支えられる。ヒンジ支柱２３および電極支柱２５はヒンジ２２、アドレス電極２４、および着地ヨーク２１を制御バス２６およびアドレスパッド２７の上方へ支えている。ミラー１４が傾いた時、着地ヨーク２１の先端が制御バス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ＣＭＯＳ製造技術を用いて基板内に作製されるアドレスおよび制御回路の基板と接する適当な電気的コンタクトを有する。
【００１３】
図３ないし図１２に関して後に述べるように、各ヒンジ支柱２３は本質的に中空のステム２３ｂであって、それはスペーサー層中へエッチされたビア、即ち貫通孔の中へ材料を堆積することによって作製される。本発明に従えば、側壁リング２３ａは各ステム２３ｂの内面を被覆する。スペーサー層は後で除去されて、ステム２３ｂおよび側壁リング２３ａが残される。アドレス電極支柱２５ａおよびミラー支柱１６ａも同じようにして作製できる。
【００１４】
本発明が有用な別のタイプのＤＭＤは捻り梁型のものであり、それのヒンジは隠されてはいないがミラーの反対側から延び出している。その他のタイプのＤＭＤは片持ち梁型のものおよび撓み梁型のものである。”空間光変調器およびその方法（Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）”と題する米国特許第４，６６２，７４６号、”空間光変調器（Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）”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（Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）”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（Ｍｕｌｔｉ−ｌｅｖｅｌ Ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）”と題する米国特許第５，０８３，８５７号、および米国特許出願第０８／０９７，８２４号には各種の型のＤＭＤについて述べられている。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】
像形成の用途における動作時には、光源がＤＭＤ１０の表面を照らす。この光をミラー要素１２のアレイの寸法にほぼ合わせ、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してもよい。ミラー支柱１６はヒンジ２２の制御下でミラー１４が回転することを許容する。ミラー１４はアドレス電極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がバス２６に接する。
【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つのアドレス電極２４へ印加される。アドレス電極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１４とそれらのアドレス電極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（ｃｏｌｏｒ ｗｈｅｅｌ）または３ＤＭＤ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とそれのアドレス電極２４とがコンデンサーを構成する。ミラー１４およびそれのアドレス電極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１４は吸引するアドレス電極２４の方向へ傾斜するか、あるいは反発するアドレス電極２４から遠ざかるようになる。ミラー１４はヨーク２１がバス２６に接するまで傾く。
【００１８】
一旦、アドレス電極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またはアドレス電極２４に対して適当な電圧を供給することもできる。
【００１９】
図３ないし図１２は本発明の方法態様を示しており、それはミラー１４、ヒンジ２２、あるいはアドレス電極２４の各々のための支柱１６、２３、または２５の任意のものを形成するために利用できる。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。支柱１６、２３、および２５の作製の説明を除いて、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ＤＭＤ，あるいは支柱を有するその他のマイクロメカニカルデバイス製造に適用できる。
【００２０】
図３ないし図１２の方法が適用されるマイクロメカニカルデバイスの型がどのようなものであっても、本方法は下層のアドレス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で覆われる。次に、金属層３３が堆積され、そこから制御バス２６および着地アドレスパッド２７がパターン化され、エッチされて形成される。図３には示されていないが、適当な場所において酸化物層３２中に孔が開けられ、金属層３３がＣＭＯＳ基板３１に接触するようにされる。
【００２１】
次にヒンジスペーサー層３４が堆積され平坦な表面が得られて、その上にヨーク２１およびヒンジ２２を形成できるようになる。スペーサー層３４はパターン化されエッチされて、ヒンジ支柱２３を定義するビア３４ａが形成される。典型的には、このビア３４ａは丸く、本質的に円柱形の支柱２３を定義するが、その他の形状のものでも同様に使用できる。図３ないし図１２を参照すると、アドレス電極支柱２４用のビアは見えない。しかし、ここに説明したヒンジ支柱２３を作製するためのものと同じ方法を用いて作製することができる。層３４の厚さが着地ヨーク２１下の空隙の大きさを決定し、それがすなわちミラー１４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３４は厚さが約２０，０００オングストロームであり、紫外線で硬化するポジ型のフォトレジストを含む。
【００２２】
図４では、層３４を覆い、ビア３４ａの中へ、側壁酸化物の層４１が堆積されている。層４１はできるだけ相似被覆的（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ）なものがよい。層４１の典型的な厚さは３０００オングストロームである。適当な堆積法としては、室温でのフルオロトリエトキシシラン液ソースを使用するものが含まれる。この液ソースについては１９９４年のＥ−ＭＲＳ春期講演会のシンポジウムＡ：アモルファス絶縁薄膜ＩＩで、Ｔｅｔｓｕｙａ Ｈｏｍｍａが発表した”ＵＬＳＩ多重レベル相互接続におけるフッ素化インターレーヤー誘電体膜（Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ Ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｆｉｌｍｓ ｉｎ ＵＬＳＩ Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ）”と題する論文の中に述べられている。摂氏１２０度で１秒間当たり１０オングストロームの速度でのテトラメチルシロキサン（ＴＭＤＳ）の分解によるもの、あるいは摂氏１７０度で１秒間当たり２．７オングストロームの速度でのトリメトキシ２によるもの等、その他の酸化物堆積法を用いても満足できる結果が得られた。
【００２３】
図５では、層４１に対して異方性エッチが施されて、ビア３４ａの内面上に側壁リング２３ａが残されている。スペーサー層３４の上面まで酸化物をエッチしてしまうこのエッチを、ここでは”エッチバック”と呼ぶ。図３を図５と比較すると、側壁リング２３ａが加わったビア３４ａの断面形状は最上部においてもはやオーバーハングを持たず、側面で凹んでいない。その代わり、ビア３４ａの断面形状はその上端部でわずかに丸みがついており、側面ではわずかに凸面になっている。ビア３４の底部での角度は少なくとも９０度であり、それによってビア３４ａの底部でのカスプ（ｃｕｓｐ）発生の問題が回避される。これらの特徴を備えた側壁リング２３ａが加わることで、以後の支柱ステム２３ｂ用金属層堆積の目的に適合するより良好な断面形状が得られる。
【００２４】
図６では、スペーサー層３４を覆い、またビア３４ａ中へ、柱金属層６１が堆積されている。層６１は”柱”金属層と呼んだが、この金属層はその他の要素、またこの説明例ではヒンジ支柱２３やヒンジ２２を形成するためにも利用できる。特に、層６１は柱２３のステム２３ｂを形成する。層６１は約６００オングストロームの厚さである。柱金属層６１用の典型的な材料はアルミニウム合金である。典型的な堆積法はスパッタリングである。
【００２５】
側壁リング２３ａを備えたビア３４ａの進歩した断面形状のために、層６１の堆積によるステップカバレッジは、側壁リング２３ａのない場合にビア３４ａ中へ堆積を行った場合に比べてより均一なものとなる。堆積された層の厚さはビア３４ａの最上部付近でスペーサー層３４の上面の厚さとほぼ同じである。ビア３４ａの底部ではカスプ発生は最小限に抑えられる。言い換えれば、支柱２３の内側断面形状はここにおいて側壁リング２３ａおよびステム２３ｂによって定まり、上述のように側壁リング２３ａを備えたビアの断面形状に対応したものとなる。この断面形状は、上部で丸まり、わずかに凸面で、底部で９０度よりも大きなものとなっている。
【００２６】
図７はヒンジ２２およびヨーク２１のためのエッチング工程後の構造を示している。層６１を覆って第２の金属層７１が堆積されている。層７１は典型的には約３０００オングストロームの厚さである。層６１と同様に、典型的な材料はアルミニウム合金である。ヒンジ２２、電極２４（図示されていない）、支柱２３の上部、およびヨーク２１をパターニングするためにプラズマエッチが用いられる。図７には示されていないが、酸化物層がエッチストップとして働き、その下の金属層を保護する。プラズマエッチが完了すると、酸化物エッチストップは除去される。
【００２７】
図８では、ヨーク２１、ヒンジ２２、および電極２４を覆ってミラースペーサー層８１が堆積されており、更に、ミラー支柱１６を定義するビア８１ａを備える形にパターン化されている。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。それは摂氏約１８０度の温度において紫外線で硬化する。
【００２８】
図９および図１０では、ミラー支柱１６のための側壁リング１６ａがビア８１ａの周囲に形成されている。この側壁リング１６ａはヒンジ支柱２３用の側壁リング２３ａに関して既に述べたのと同じように形成される。詳細には、酸化物層９１が相似被覆的に堆積され、エッチバックされる。
【００２９】
図１１では、ミラー層１１１が堆積されパターン化されて、ミラー１４およびミラー支柱１６が形成されている。この層１１１の典型的な厚さは４２５０オングストロームである。層１１１用の典型的な材料はアルミニウム合金である。ミラーを形成するために、マスクとなる酸化物層が堆積され、次にパターン化され、そして層１１１と一緒にエッチされる。この層が所定の場所に残されている間に、ウエハに対する保護用コーティング被覆、チップアレイの形へのソーイング、および洗浄が行われる。
【００３０】
図１２では、図１１のチップがエッチされて、スペーサー層３４および８１が除去されている。これによって、ヒンジ２２およびヨーク２１の下側、およびミラー１４の下側に空隙が残される。
【００３１】
図１３は上述の方法に対する代替え例を示しており、そこにおいては、ヒンジ金属層６１が側壁酸化物層４１の前に堆積される。それ以外は、側壁リング２３ａは同じように作製される。以降の処理は図６ないし図１２に示されたものと同じである。この代替え例の特長は、スペーサー層３４の除去工程の間、金属層６１が側壁リング２３ａを保護するということである。側壁リング２３ａは所定の場所に残って支柱２３のステム２３ｂを支える。
【００３２】
図１４は上述の方法に対する更に別の代替え例を示しており、そこにおいては、２つの金属層６１ａおよび６１ｂが堆積される。一方は図１３と同様に側壁層４１の下側に堆積される。他方は図６のような堆積された側壁リング２３ａである。層６１ａと６１ｂの両方、またはいずれか一方を使用してヒンジ２２およびヨーク２１が形成される。
【００３３】
【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ものではない。例示実施例に対する各種の修正や代替え実施例が当業者には明らかであろう。従って、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例および代替え実施例を包含するものと解釈されるべきである。
【００３４】
以上の説明に関して更に以下の項を開示する。
（１）メカニカル要素のための支柱を有する型の進歩したマイクロメカニカルデバイスであって、
後に除去されるスペーサー層中のビアの中へステム材料を堆積させることによって作製される支柱ステム、および
前記ステムの外周を取り囲む側壁リングであって、前記ステム材料の堆積の前に、前記スペーサー層を覆い、前記ビアの中へ酸化物層を堆積させ、そして前記酸化物層をエッチバックすることによって作製される側壁リング、
を有する支柱を含むことを特徴とするマイクロメカニカルデバイス。
【００３５】
（２）第１項記載のデバイスであって、前記側壁リングが、前記ステムの内面を覆い、前記ステム材料の堆積の後に前記酸化物層を堆積することによって作製されるものであるデバイス。
【００３６】
（３）第１項記載のデバイスであって、前記ステムが前記ビア中へ堆積された前記ステム材料の２つの層を含み、前記側壁リングが前記２つの層間にあるデバイス。
【００３７】
（４）第１項記載のデバイスであって、前記支柱の内側断面形状が前記ビアの上端部で丸くなっているデバイス。
【００３８】
（５）第１項記載のデバイスであって、前記支柱の内側断面形状がわずかに凸面になっているデバイス。
【００３９】
（６）第１項記載のデバイスであって、前記支柱の内側断面形状が底部において９０度よりも大きい角度を有しているデバイス。
【００４０】
（７）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って、
基板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、支柱の外面を定義するビア、即ちこのスペーサー層を貫通する孔をエッチすること、
前記スペーサー層を覆い、前記ビアの中へ酸化物層を堆積させて、前記ビアの内面を本質的に相似被覆的に被覆すること、
前記酸化物層を前記スペーサー層の上面までエッチバックして、前記酸化物層から残っている側壁リングが各ビアの内面を被覆するようにすること、
前記スペーサー層を覆って柱金属層を堆積させて、前記側壁リングの内面を前記柱金属層で被覆すること、および
前記柱金属層をエッチして前記支柱を形成すること、
の工程を含むことを特徴とする方法。
【００４１】
（８）第７項記載の方法であって、酸化物層を堆積させる前記工程が室温において実行される方法。
【００４２】
（９）第７項記載の方法であって、酸化物層を堆積させる前記工程が室温と１２０度との間の温度において実行される方法。
【００４３】
（１０）第７項記載の方法であって、酸化物層を堆積させる前記工程がフルオロトリエトキシシランソースによる酸化物堆積によって実行される方法。
【００４４】
（１１）第７項記載の方法であって、前記堆積工程がテトラメチルシロキサン（ＴＭＤＳ）ソースによる酸化物堆積によって実行される方法。
【００４５】
（１２）第７項記載の方法であって、前記エッチバック工程が異方性エッチによって実行される方法。
【００４６】
（１３）第７項記載の方法であって、柱金属層を堆積させる前記工程がスパッタリングによって実行される方法。
【００４７】
（１４）デジタル・マイクロミラーデバイスであって、
次のような要素：少なくとも１つのアドレス電極、支柱、前記支柱から延びたヒンジ、前記ヒンジに取り付けられたミラー、をその上に作製された基板であって、そこにおいて、前記ヒンジが変形可能であり、それによって力が印加された時に前記ミラーが傾斜することが許容されるようになった基板、
を含み、
そこにおいて、前記支柱がステムと側壁リングとを含み、両者が後に除去されるスペーサー層中にエッチされたビアの中へ堆積された材料によって形成される、
デジタル・マイクロミラーデバイス。
【００４８】
（１５）第１４項記載のデジタル・マイクロミラーデバイスであって、前記側壁リングが前記支柱の外面に位置しているデバイス。
【００４９】
（１６）第１４項記載のデジタル・マイクロミラーデバイスであって、前記側壁リングが前記支柱の内面に位置して、前記ステムで取り囲まれているデバイス。
【００５０】
（１７）第１４項記載のデジタル・マイクロミラーデバイスであって、前記側壁リングが酸化物材料から形成されるデバイス。
【００５１】
（１８）第１４項記載のデジタル・マイクロミラーデバイスであって、前記支柱の内側断面形状が前記ビアの上端部で丸くなっているデバイス。
【００５２】
（１９）第１４項記載のデジタル・マイクロミラーデバイスであって、前記支柱の内側断面形状がわずかに凸面になっているデバイス。
【００５３】
（２０）第１４項記載のデジタル・マイクロミラーデバイスであって、前記支柱の内側断面形状が底部において９０度よりも大きい角度を有しているデバイス。
【００５４】
（２１）マイクロメカニカルデバイス１０用の進歩した支柱１６，２３，２５。支柱１６の外面を定義するビア３４ａがスペーサー層３４中へエッチされる。スペーサー層３４を覆い、ビア３４ａの中へ酸化物層４１が相似被覆的に堆積され、次にスペーサー層３４の上面までエッチバックされて、ビア３４ａの内面に側壁リング２３ａが残される。次に、スペーサー層３４を覆い、ビア３４ａの中へ金属層６１が堆積されて、側壁リング２３ａが被覆される。この金属層６１は次にエッチされて、ビア３４ａの内部に支柱ステム２３が形成される。スペーサー層３４が除去されて、支柱ステム２３とステム２３囲りの側壁リング２３ａとが残される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って作製されたデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）の平面図。
【図２】本発明に従って作製されたデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）の分解鳥瞰図。
【図３】本発明の方法のスタート構造であって、下層の回路が形成された基板の断面図。
【図４】本発明の方法の各工程であって、層３４およびビア３４ａを覆って側壁酸化物層４１が堆積された段階の断面図。
【図５】本発明の方法の各工程であって、層４１を異方性エッチして側壁リング２３ａを形成した段階の断面図。
【図６】本発明の方法の各工程であって、スペーサー層３４およびビア３４ａを覆って金属層６１が堆積された段階の断面図。
【図７】本発明の方法の各工程であって、ヒンジ２２およびヨーク２１のエッチング段階の断面図。
【図８】本発明の方法の各工程であって、ミラースペーサー層８１が堆積された段階の断面図。
【図９】本発明の方法の各工程であって、ビア８１ａの周囲にミラー支柱１６用の側壁リング１６ａが形成された段階の断面図。
【図１０】本発明の方法の各工程であって、ビア８１ａの周囲にミラー支柱１６用の側壁リング１６ａが形成された段階の断面図。
【図１１】本発明の方法の各工程であって、ミラー層１１１が堆積、エッチされて、ミラー１４およびミラー支柱１６が形成された段階の断面図。
【図１２】本発明の方法の各工程であって、図１１のチップをエッチして、スペーサー層３４および８１を除去した段階の断面図。
【図１３】本発明の代替え実施例。
【図１４】本発明の第２の代替え実施例。
【符号の説明】
１０ ＤＭＤ
１２ ミラー要素
１４ ミラー
１６ ミラー支柱
１６ａ 側壁リング
２１ 着地ヨーク
２２ ヒンジ
２３ 支柱
２３ａ 側壁リング
２３ｂ ステム
２４ アドレス電極
２５ 電極支柱
２５ａ アドレス電極支柱
２６ 制御バス
２７ アドレスパッド
３１ 基板
３２ 酸化物層
３４ ヒンジスペーサー層
３４ａ ビア
４１ 側壁酸化物層
６１ 柱金属層
７１ 金属層
８１ ミラースペーサー層
８１ａ ビア
９１ 酸化物層
１１１ ミラー層

Claims (2)

1. メカニカル要素のための支柱を有する型のマイクロメカニカルデバイスであって、
   後に除去されるスペーサー層中のビアの中へステム材料を堆積させることによって作製される支柱ステム、および
   前記ステムの外周を取り囲む側壁リングであって、前記ステム材料の堆積の前に、前記スペーサー層を覆い、前記ビアの中へ酸化物層を堆積させ、そして前記酸化物層をエッチバックすることによって作製される側壁リング、
   を有する支柱を含むことを特徴とするマイクロメカニカルデバイス。
2. マイクロメカニカルデバイス用の支柱を作製する方法であって、
   基板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面を定義するビアをエッチすること、
   前記スペーサー層を覆い、前記ビアの中へ酸化物層を堆積させて、前記ビアの内面を本質的に相似被覆的に被覆すること、
   前記酸化物層を前記スペーサー層の上面までエッチバックして、前記酸化物層から残っている側壁リングが各ビアの内面を被覆するようにすること、
   前記スペーサー層を覆って柱金属層を堆積させて、前記側壁リングの内面を前記柱金属層で被覆すること、
   前記柱金属層をエッチして前記支柱を形成すること、および
   前記スペーサー層を除去すること、
   の工程を含むことを特徴とする方法。

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