CN1769993A - 通过选择性移除材料制造干涉式调制器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于制造诸如干涉式调制器的MEMS装置的方法，其包括选择性地移除一材料的牺牲部分以形成一内部空腔，留下所述材料的剩余部分以形成一支柱结构。所述材料可为覆盖层，其经沉积且经选择性地改变以界定相对于所述剩余部分可被选择性地移除的牺牲部分。或者，一材料层可被侧向陷偏离一覆盖层中的开口。这些方法可用于制造未释放和释放干涉式调制器。

Description

通过选择性移除材料制造干涉式调制器的方法
技术领域
本发明的技术领域涉及微机电系统(MEMS)。
背景技术
微机电系统(MEMS)包括微机械元件、激励器和电子设备。微机械元件可采用沉积、蚀刻或其他可蚀刻掉衬底及/或所沉积材料层的若干部分或可添加若干层以形成电气和机电装置的微机械加工工艺制成。一种类型的MEMS装置被称为干涉式调制器。干涉式调制器可包含一对导电板，所述导电板中的一个或两个可为整体或部分透明的和/或反射性的，且能在施加一个适当的电信号时相对运动。其中一个板可包含一沉积在一衬底上的静止层，另一个板可包含一由一间隙而与所述静止层隔开的金属膜。上述装置具有广泛的应用范围，且在此项技术中，利用及/或修改这些类型的装置的特性、以使其特性可用于改善现有产品及制造目前尚未开发的新产品将颇为有益。
发明内容
本发明的系统、方法及装置各具有多个方面，任一单个方面均不能单独决定其所期望属性。现将对其更突出的特性作简要说明，此并不限定本发明的范围。在考虑这一论述，尤其是在阅读了题为“具体实施方式”的部分之后，人们即可理解本发明的特征如何提供优于其他显示装置的优点。
一个方面提供一种用于制造一MEMS装置(诸如一干涉式调制器)的方法，所述方法包括将一材料沉积在一第一镜面层上；在所述材料上形成一第二镜面层；和选择性地移除所述材料的一牺牲部分以借此形成所述干涉式调制器的一空腔和一支撑结构。所述支撑结构包括所述材料的一剩余部分。第二电极层包括一由所述支撑结构支撑的可移动层。
另一方面提供一种MEMS装置，其包括一材料的一牺牲部分，所述牺牲部分可移除以形成一空腔；和所述材料的一剩余部分，当移除所述牺牲部分时所述剩余部分形成一干涉式调制器的支柱结构。
另一方面提供一种用于制造一干涉式调制器的方法。所述干涉式调制器包括至少一第一镜面、一由一空腔使之与所述第一镜面隔开的第二镜面和一支柱结构，所述支柱结构定位在所述空腔的一侧且经配置以支撑与所述第一镜面隔开的所述第二镜面。用于制造此干涉式调制器的方法包括提供一衬底，所述衬底具有一经配置以位于所述第一镜面之下的第一区域和一经配置以位于所述支柱结构之下的第二区域，和在至少所述第一区域上沉积一第一镜面层。所述方法进一步包括在所述第一区域和所述第二区域上沉积一材料且选择性地改变在所述第一区域上的材料、在所述第二区域上的材料，或者改变在所述第一区域和第二区域上的材料。所述方法进一步包括在至少所述第一区域上沉积一第二镜面层。选择在第一区域上的所述材料成为可移除的使得在移除一牺牲部分时，形成所述干涉式调制器的一空腔和一支柱结构，其中所述支柱结构包括在移除所述牺牲层之后剩下的在第二区域上的材料。
另一实施例提供一包括由一上述方法制造的干涉式调制器的系统。
另一方面提供一种用于制造一MEMS装置(诸如一干涉式调制器)的方法，所述方法包括在一第一镜面层上沉积一材料和在所述材料上沉积一第二层。所述第二层包括一开口，其穿过所述第二层形成且经配置以暴露所述材料。所述方法进一步包括使蚀刻剂流过所述开口且蚀刻所述材料以移除所述材料的一牺牲部分，借此形成MEMS装置的一空腔和一支撑结构，所述支撑结构包含所述材料的一剩余部分。所述蚀刻在所述材料的所述牺牲部分与所述剩余部分之间是非选择性的。
另一发明提供一未释放的MEMS衬底，其包括一下方材料和一上方层。上方层经配置以使所述材料的一牺牲部分可移除以形成一空腔。所述上方层也经配置以当移除所述牺牲部分时，所述材料的一剩余部分形成一干涉式调制器的一支柱结构，所述剩余部分和所述牺牲部分具有基本一致的性质。
另一方面提供一种制造一干涉式调制器的方法。所述干涉式调制器包括至少一第一镜面、一由一空腔使之与所述第一镜面分隔开的第二镜面和一支柱结构，所述支柱结构定位在所述空腔的一侧且经配置以支撑与所述第一镜面隔开的所述第二镜面。用于制造此干涉式调制器的方法包括提供一衬底，所述衬底具有一经配置以位于所述第一镜面之下的第一区域和一经配置以位于所述支柱结构之下的第二区域，和在至少所述第一区域上沉积一第一镜面层。所述方法进一步包括在所述第一区域和所述第二区域上沉积一材料，且至少在所述第一区域上的材料上沉积一第二镜面层。所述方法进一步包括形成复数个开口，这些开口经配置以便于使一蚀刻剂流到在所述第一区域上的材料上。在所述第一区域上的材料可由所述蚀刻剂移除以借此形成所述空腔和支柱结构，其中所述支柱结构包含在第二区域上的材料，所述剩余部分和所述牺牲部分由具有基本一致性质的材料制成。
另一方面提供一包括具有一凹陷轮廓的支柱结构的干涉式调制器。
另一实施例提供一种MEMS装置，其包括用于相对于一材料的一剩余部分选择性地移除所述材料的一牺牲部分的构件；和用于支撑一干涉式调制器的至少一部分的构件，当移除所述牺牲部分时形成所述支撑构件。
在下文中更详细的描述了这些实施例和其它实施例。
附图说明
图1为等角透视图，其显示干涉式调制器显示器的一个实施例的一部分，其中第一干涉式调制器的一可移动反射层处于一释放位置，且一第二干涉式调制器的可移动反射层处于一激励位置。
图2为系统方框图，其显示并入一3×3干涉式调制器显示器的电子装置的一个实施例。
图3为图1所示干涉式调制器的一个例示性实施例的可移动镜面位置与所施加电压的关系图。
图4为可用于驱动干涉式调制器显示器的一组行电压和列电压的示意图。
图5A和图5B显示可用于将一显示数据帧写入图2所示的3×3干涉式调制器显示器的行信号和列信号的一个例示性时序图。
图6A为图1所示的装置的截面图。
图6B为干涉式调制器的一替代实施例的截面图。
图6C为干涉式调制器的另一替代实施例的截面图。
图7到图9显示示意性说明用于制造一干涉式调制器的工艺流程的各个方面的横截面图。
图10到图11显示示意性说明用于制造一干涉式调制器的工艺流程的一实施例的横截面图。
图12显示示意性说明用于制造一干涉式调制器的工艺流程的各个方面的一实施例的横截面图。
图13到图15，其中图15包括图15A和15B，其显示示意性说明用于制造一干涉式调制器的工艺流程的各个方面的一实施例的横截面图。
图16显示描述通过流过一干涉式调制器衬底通孔的XeF2蚀刻剂进行径向蚀刻的实施例的俯视显微照片。
图17A到图17E显示描述通过流过一通孔阵列的XeF2蚀刻剂进行一干涉式调制器衬底的渐进蚀刻的实施例的俯视显微照片。
图18A到图18C显示描述通过流过一水平和垂直通孔阵列的XeF2蚀刻剂进行一干涉式调制器衬底的渐进蚀刻的实施例的俯视显微照片。
图19显示示意性说明用于制造一干涉式调制器的工艺流程的各个方面的实施例的横截面图，其中上镜面层自一可变形或机械层悬挂。
图20A到图20B显示示意性说明用于制造一干涉式调制器的工艺流程的各个方面的实施例的横截面图，其中所述上镜面层自一可变形或机械层悬挂。
图21A到图21B为说明包含复数个干涉式调制器的视觉显示装置的一实施例的系统方框图。
具体实施方式
优选实施例涉及制造干涉式调制器的方法，在所述干涉式调制器中通过选择性地移除一材料，留下剩余材料形成支柱结构来由一覆盖层形成内部空腔和各个支柱。这些方法可用于制造未释放和已释放的干涉式调制器。例如，一未释放的干涉式调制器衬底可通过下述方法形成：沉积一第一镜面层；在所述镜面层上和在一相邻区域上沉积一光敏聚合物，所述相邻区域位于所得干涉式调制器的一支柱结构之下，及接着在所述光敏聚合物上沉积一第二镜面层。照射所述光敏聚合物以使在所述镜面层与所述第二镜面层之间的光敏聚合物的一牺牲部分可选择性地移除，借此形成一空腔。在移除所述牺牲部分之后，在与所述第一镜面层邻接的区域上的光敏聚合物的部分留下来形成一支柱结构。在另一实施例中，在所述镜面层之间的材料无需为一光敏聚合物。例如，所述材料可为一覆盖钼层且上方第二镜面层可具有通孔，定位这些通孔以允许一蚀刻剂(诸如XeF2)相对于所述镜面层选择性地蚀刻所述钼。所述钼因此侧向凹陷所述第二镜面层的下方，但是仅移除所述钼的一牺牲部分，留下所述钼的一剩余部分形成支柱。
一实施例提供一种用于制造一干涉式调制器的方法，所述方法包含在一衬底上沉积一光敏聚合物且选择性地照射所述光敏聚合物以形成一牺牲层和一支柱结构。例如，所述光敏共聚物可通过照射而选择性地交联以在所述选择性照射区域中形成一支柱结构且在非照射区域中形成一牺牲层。例如，通过以不移除所述照射部分的市场上可购买到的抗剥离溶液清洗来使非照射牺牲部分通过溶解而移除。另外，可选择性地通过照射而使所述光敏聚合物降解来在选择性照射区域中形成一牺牲层且在非照射区域中形成一支柱结构。在另一实施例中，所述方法继续选择性地蚀刻所述牺牲层(例如，使用优选溶解所述牺牲层的溶剂，留下所述支柱结构)。
以下具体实施方式涉及本发明的某些具体实施例。但是，本发明可通过许多种不同的方式实施。在本文的实施方式中将参照附图，在附图中，相似部件自始至终使用相似的编号标识。
根据以下描述将不难发现，本文描述的结构可在任何被配置以显示一无论是运动(视频)或静止(静止图像)且无论是文字或图片形式的图像的装置中实施。更具体而言，预期本发明的结构和方法可在例如(但不限于)以下等多种电子装置中实施或与这些电子装置相关联：移动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、手持式计算机或便携式计算机、GPS接收器/导航器、照相机、MP3播放器、摄录机(camcorder)、游戏机、手表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、汽车显示器(例如，里程表显示器等)、驾驶舱控制器及/或显示器、照相机视图显示器(例如，车辆的后视照相机显示器)、电子照片、电子告示牌或标牌、投影仪、建筑结构(例如砖瓦的布局)、包装及美学结构(例如，一件珠宝的图像显示器)。类似于本文所描述的结构的MEMS装置也可用于非显示应用中，诸如一电子切换装置。
在图1中说明了包含一干涉式MEMS显示元件的一个干涉式调制器显示器的实施例。在这些装置中，像素处于亮状态或者处于暗状态。在亮(“开(on)”或“打开(open)”)状态下，显示元件将大部分入射光反射给使用者。在处于暗(“关(off)”或“关闭(closed)”)状态下时，显示元件几乎没有光反射给使用者。视实施例而定，可颠倒“开”和“关”状态的光反射性质。MEMS像素还可经配置以仅反射选定的颜色，允许除产生一黑白显示器之外还可产生一彩色显示器。
图1为一等角透视图，其描述在一视觉显示器中之一系列像素中两个相邻像素，其中每一像素包含一MEMS干涉式调制器。在某些实施例中，一干涉式调制器显示器包含一这些干涉式调制器的行/列阵列。每个干涉式调制器均包括一对反射层，它们彼此定位相距一可变和控制的距离以形成一具有至少一个可变尺寸的光学谐振腔。在一实施例中，其中一个反射层可在两个位置之间移动。在第一位置(本文中指释放或放松状态)中，所述可移动层位定位距一固定部分反射层一相对较大距离。在第二位置中，所述可移动层定位更靠近所述固定镜。从两层界面处反射的光积极地或者消极地取决于所述可移动反射层的位置，产生每一像素的或者一总体的反射状态或者一非反射状态。
图1中像素阵列的所示部分包括两个相邻的干涉式调制器12a和12b。在左边的干涉式调制器12a中，显示一可移动且高反射层14a处于距一固定的部分反射层16a一预定距离处的释放(位置中。在右边的干涉式调制器12b中，可移动高反射层14b说明处于靠近固定部分反射层16b受激励位置中。
固定层16a、16b具导电性(部分透明的且部分反射性的)，并可(例如)通过在一透明衬底20上沉积一个或一个以上的铬层和氧化铟锡层而制成。这些层可图案化成平行条带，且可如下文所述在一显示装置中形成列电极。可移动层14a、14b可形成为沉积在支柱18顶部的一沉积金属层或多次(与行电极16a、16b正交)的一系列条带和沉积在支柱18之间的中间牺牲材料。当蚀去所述牺牲材料时，所述可变形金属层由一界定的间隙19而与所述固定金属层间隔开。一高导电性和反射性材料(诸如铝)可用于所述可变形层，且这些条带可在一显示装置中形成列电极。
没有施加电压时，空腔19保持在层14a与16a之间且所述可变形层如图1的像素12a所示处于机械释放状态。但是，当向一选定行和列施加一电势差时，在对应的像素上的行电极和列电极相交处形成的电容将充电，且静电力将这些电极拉到一起。如果电压足够高，那么可移动层被压抵于固定层上(可在固定电极上沉积一介电材料(图中未图示)，以防止短路并控制隔开距离)，如图1中右侧的像素12b所示。无论所施加的电势差的极性如何，运转状态(behavior)均相同。通过这种方式，可控制反射对非反射像素的状态行/列激励在许多方面与用于常规LCD和其它显示技术中的激励类似。
图2到图5说明一个在显示器应用中使用一干涉式调制器阵列的例示性过程及系统。图2为一系统方框图，其说明可包含本发明若干方面的电子装置的一个实施例。在所述例示性实施例中，所述电子装置包括一处理器21，其可为任何通用单芯片或多芯片微处理器，例如ARM、Pentium、PentiumII、Pentium III、Pentium IV、Pentium Pro、8051、MIPS、Power PC、ALPHA，或任何专用微处理器，例如数字信号处理器、微控制器或可编程门阵列。按照业内惯例，可将处理器21经配置以执行一个或一个以上软件模块。除执行一个操作系统外，还可将所述处理器经配置以执行一个或一个以上的软件应用程序，包括网页浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任何其他软件应用程序。
在一实施例中，处理器21还可经配置以与一阵列控制器22进行通信。在一实施例中，阵列控制器22包括向一像素阵列30提供信号的行驱动电路24和一列驱动电路26。图1中所示的阵列的横截面在图2中以线1-1表示。对于MEMS干涉式调制器，所述行/列激励协议可利用图3所示的这些装置的滞后性质。其可能需要例如一10伏的电势差来使可移动层从释放状态变形成受激励状态。然而，当电压从所述值降低时，在电压降至低于2伏之前，所述可移动层保持其状态。在图3的例示性实施例中，所述可移动层不会完全释放直到电压降到2伏以下。因而存在一电压范围(在图3所示的实例中为约3V到7V)，在所述电压范围中存在一施加电压的窗口，在所述窗口内，装置在释放或受激励状态中都是稳定的。本文中将此窗口称作为“滞后窗口”或“稳定窗口”。对于具有图3的滞后特征的显示阵列，行/列激励协议可设计成在行选通期间，在选通行中待受激励的像素施加约10伏的电压差，并向待释放的像素施加接近0伏的电压差。在选通之后，向像素施加约5伏的稳态电压差，以使其保持处于行选通使其所处的任何状态。在被写入之后，在该实例中，每一像素都经历一3-7伏“稳定窗口”内的电势差。这个特性使图1所示的像素设计在相同的所施加电压条件下稳定在一既有的受激励状态或释放状态。由于无论是处于受激励状态还是释放状态，干涉式调制器的每一像素基本上都是一由所述固定反射层及移动反射层形成的电容器，所以此稳定状态可在一滞后窗口内的电压下得以保持而几乎无功率消耗。如果所施加的电位固定，则基本上没有电流流入像素。
在典型应用中，可通过根据第一行中所期望的一组受激励像素确定一组列电极而形成一显示帧。此后，将行脉冲施加于行1的电极，从而激励与所确定的列线对应的像素。此后，将所确定的一组列电极变成与第二行中所期望的一组受激励像素对应。此后，将一脉冲施加于行2的电极，从而根据所确定的列电极来激励行2中的适当像素。行1的像素不受行2的脉冲的影响，且保持在其在行1的脉冲期间所设定的状态下。可按顺序性方式对整个系列的行重复此过程，以形成所述帧。通常，通过以某一所需帧数/秒的速度连续重复此过程来用新的显示数据刷新和/或更新这些帧。其他还有很多种用于驱动像素阵列的行及列电极以形成显示帧的协议，其也为人们所熟知，且可用于本发明。
图4和图5说明示用于在图2所示的3×3阵列上形成一显示帧的一个可能的激励协议。图4说明可用于那些展现图3的滞后曲线的像素的一组可能的列及行电压电平。在图4所示实施例中，激励一像素包括将适当的列设定至-Vbias，并将适当的行设定至+ΔV，其可分别对应于-5伏和+5伏。通过将适当的列设定至+Vbias并将适当的行设定至相同的+ΔV来实现像素的释放，产生穿过所述像素的零伏电势差。在那些行电压保持在0伏的行中，像素稳定于其最初所处的任何状态，而与该列是处于+Vbias还是-Vbias无关。
图5B为一展示一系列施加至图2所示的3×3阵列的行和列信号的时序图，其将形成图5A所示的显示排列，其中受激励像素为非反射性的。在写入图5A所示的帧之前，像素可处于任何状态，且在该实例中，所有的行均处于0伏，且所有的列均处于+5伏。施加这些电压，所有的像素稳定于其现有的受激励状态或释放状态。
在图5A所示的帧中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)及(3，3)受激励。为实现此，在行1的“行时间(line time)”期间，将列1及列2设定为-5伏，且将列3设定为+5伏。这不会改变任何像素的状态，因为所有的像素均保持处于3-7伏的稳定窗口内。此后，通过一自0伏上升至5伏然后又降回至0伏的脉冲来选通行1。此激励了像素(1，1)和(1，2)并释放了像素(1，3)。阵列中的其他像素均不受影响。为将行2设定为所期望的状态，将列2设定为-5伏，且将列1及列3设定为+5伏。此后，向行2施加相同的选通脉冲将激励像素(2，2)并释放像素(2，1)和(2，3)。同样，阵列中的其他像素均不受影响。类似地，通过将列2和列3设定为-5伏并将列1设定为+5伏而对行3进行设定。行3的选通将行3像素设定为如图5A所示。在写入帧之后，行电位为0，而列电位可保持在+5或-5伏，且此后显示将稳定于图5A所示的排列。应了解，可对由数十或数百个行和列构成的阵列使用相同的程序。还应了解，用于执行行激励和列激励的电压的定时、顺序及电平可在上述的一般原理内变化很大，且上述实例仅为例示性的，且任何激励电压方法均可用于本发明。
按照上述原理运行的干涉式调制器的详细结构可有很大不同。例如，图6A到图6C说明移动镜面结构的三个不同实施例。图6A为图1所示实施例的截面图，其中金属材料条带14沉积在正交延伸的支撑件18上。在图6B中，可移动反射层拉14仅在隅角处附接到支撑件，于系链32上。在图6C中，可移动反射材料14自一可变形层34悬挂。本实施例具有优势，因为反射材料14的结构设计和所用材料可在光学特性方面得到优化，且可变形层34的结构设计和所用材料可在所期望的机械特性方面得到优化。在许多公开文件中描述了各种不同类型的干涉式装置的生产，包括(例如)第2004/0051929号美国公开申请案。熟知的更广泛的技术可用于生产上述包含一系列材料沉积、图案化和蚀刻步骤的结构。
以上讨论的通用设计的干涉式调制器包含一干涉空腔(例如图1和图6中的空腔19)和一支柱结构(例如图1和图6中的支撑件18)，且可使用在第2004/0051929号美国公开申请案中揭示的及/或参考的技术来制造。图7到图9示意性地说明了一干涉式调制器的制造工艺的各个方面，其中通过沉积一牺牲层形成所述支柱结构；在所述牺牲层中形成孔；在所述孔中沉积一聚合物；且随后移除所述牺牲层，留下所述聚合物以形成各个支柱。此项领域所属技术人员应了解本文所描述的制造工艺可使用诸如光刻、沉积(例如，诸如化学气相沉积(CVD)的“干式”方法和诸如旋涂的湿式方法)、光罩、蚀刻(例如，诸如等离子蚀刻的干式方法和湿式方法)等等的常规半导体制造技术来实现。
图7说明通过将镜面材料310沉积在一衬底305上且随后图案化和蚀刻的一第一镜面层315的形成。图7进一步说明了一介电层320沉积在第一镜面层315上和沉积在曝光衬底305上。所述镜面材料具有导电性且可包含一金属或一掺杂半导体(诸如硅)以具有所要的导电性。在一个实施例中，第一镜面层315是一包含一透明导体(诸如氧化铟锡)和一主镜面(诸如铬)的多层结构。在另一实施例中，第一镜面层315是一包含一透明导体(诸如氧化铟锡)、一介电层(氧化硅)和一主镜面的多层结构。在许多实施例中，所述第一镜面层(例如，第一镜面层315)也用作一电极，因此术语“电极”、“镜面”、“镜面层”可在本文中可交替的使用。介电层320可为氧化硅。
如图8所示，所述制造工艺继续在介电层320上沉积一牺牲层405以形成一结构400；遮罩且蚀刻牺牲层405以形成孔410；和在孔410中沉积一聚合物以形成支柱结构415。所述牺牲层可为能够通过暴露于XeF2气体而被蚀刻的材料(诸如钼或硅)。所述聚合物可为一负光阻剂材料。如图9所示，一第二镜面层505然后沉积在支柱结构415和牺牲层405上。第二镜面层505具有导电性且可为一金属或一掺杂半导体(诸如硅)以具有所要的导电性。在替代工艺流程(未在图9中展示)中，一多步骤的过程用于制造一自一机械层悬挂的第二镜面层(如图6C所示)。对于第二镜面层(例如，第二镜面层505)也用作一电极的实施例，术语“电极”、“镜面”、“镜面层”可交替地使用。在所说明的实施例中，在所得的干涉式调制器的运行期间第二镜面层505也具有一机械功能，且因此在本文中可称作为一“机械”或“可变形”层。在其它配置中，所述镜面层自所述机械或可变形层悬挂，例如如图6C所示镜面14可自可变形层34悬挂。然后通过(例如)蚀刻来移除牺牲层405以形成如图9所示的一干涉式空腔510。可通过暴露于XeF2气体来将一钼或硅牺牲层移除。所属领域技术人员应了解：在图7到图9说明的制造一干涉式调制器的工艺流程中，所述牺牲层和支柱结构由不同材料(例如，钼(牺牲层)和聚合光阻物(支柱结构))形成，且其在制造工艺的不同阶段沉积。
现在已经研究出一种用于制造一干涉式调制器的改良工艺，所述工艺包括在一第一镜面层上沉积一层材料；在所述材料上形成一第二镜面层；和然后选择性地移除所述材料层的一牺牲部分以形成一空腔和一支柱结构。所述支柱结构包含未被移除的材料层的一剩余部分。在某些实施例中，当沉积时沉积在所述第一镜面层(且然后选择性地将其移除以形成所述空腔和支柱结构)上的所述材料具有基本一致的组份，但是其在制造工艺中被选择性地改变以便所述牺牲层比形成所述支柱结构的剩余部分更易于移除。可使用选择移除技术以便于移除所述牺牲部分。在其它实施例中，在整个沉积和移除过程中所述材料具有一基本一致的组份，且应用选择性移除(相对于周围材料，诸如一上方机械层和一下方介电层)以移除所述牺牲部分(例如，通过各向同性侧向凹陷)，留下剩余部分形成至少部分各个支柱。其它实施例提供未释放的MEMS衬底，如下文所述可移除牺牲部分。例如，一实施例提供一包含一材料的未释放MEMS衬底，所述MEMS衬底经配置以可移除所述材料的一牺牲部分而形成一空腔；且所述MEMS衬底进一步经配置以当移除所述牺牲部分时所述材料的一剩余部分形成一干涉式调制器的支柱结构。另一实施例提供一未释放MEMS衬底，其包含一材料和一构件，所述构件用于相对于所述材料的一剩余部分选择性地移除材料的一牺牲部分使得当移除所述牺牲部分时材料的所述剩余部分形成一用于支撑一干涉式调制器的构件。移除构件可包含(例如)一材料部分，其选择性地改变以界定所述材料的所述牺牲部分和剩余部分。所述移除构件可包含(例如)一上方层，例如该上方层经配置以当移除牺牲部分时一上方材料的一剩余部分形成一支柱结构，或者所述移除构件可包含一经配置以将所述材料暴露于一蚀刻剂的孔径。支撑构件可包含(例如)一支撑结构或支柱结构。在下文中更详细地描述了这些和其它的实施例。
在一实施例中，材料当初始沉积时具有基本一致的性质，但是在制造工艺中其被选择性的改变使得可相对于形成支柱结构的剩余部分选择性地移除牺牲部分。在图10中描述了此一实施例。在图10中展示的工艺以一结构600开始，所述结构包括一衬底605、在衬底605上的一第一镜面层610、在第一镜面层610和衬底605上的一介电层615和在介电层615上的一材料620。除了材料620是一种能够选择性地改变使得可选择性地相对于材料的未改变部分移除一牺牲部分的材料之外，可使用于制造图8中的结构400通用的方式来制造结构600。光敏聚合物是这些材料的非限制性实例。光敏聚合物包括正光阻剂和负光阻剂。将一正光阻剂曝光于辐射(例如，紫外光)改变所述的聚合物使得其易于移除。将一负光阻剂曝光于辐射(例如，紫外光)改变所述的聚合物使得其难于移除。光敏材料可选择性地由已知技术(例如，由光罩)照射使得所述聚合物的一个或一个以上的部分比一个或一个以上的其它部分易于移除。硅是能够被选择性地改变使得可移除一牺牲部分的材料的另一实例。例如，硅可通过用氧原子的离子注入而被选择性地改变以形成氧化硅。各种选择性移除化学物质可用于相对于硅选择性地时刻氧化硅，反之亦然。其它选择性移除化学物质可用于选择性移除其它材料系统，例如，掺杂对未掺杂的硅、掺杂对未掺杂的氧化硅；氮化或硅化金属对金属等等。选择性改变可通过遮罩一基底材料(例如，硅)且在未遮罩区域注入适当的离子(例如，注入氧原子以形成氧化硅)来实施。材料620优选是一能够使用一主光罩而图案化的光阻剂，所述主光罩在照射过程中阻碍光到达所述光阻剂的选择区域。使用此一主光罩可减少或消除基底材料的遮罩。光阻剂的另一有点是其通常是自平坦化的，因为由旋转沉积工艺而沉积。
在所说明的实施例中，材料620是一种光敏聚合物。在图10中，选择性地照射材料620(例如，通过适当地遮罩，未图示)以在经选择性照射的区域中形成照射部分625和在未照射区域中形成剩下的未照射部分621。在此实施例中，材料620是一当照射时经历交联的光敏聚合物(例如，一负光阻剂)。所属领域技术人员熟知这种光敏聚合物。所述交联硬化所述聚合物以形成照射部分625，以便如下文所述在后续工艺阶段期间可选择性地移除剩余未照射部分621。在其它布置中，所述抗蚀剂可包含光酸产生剂(PAG)，其通过曝光而激活，使得所得酸性或非酸性区域可相对于其它区域选择性地移除。
图11展示一第二镜面层705然后形成在照射部分625上和未照射部分621上以形成一未释放干涉式调制器衬底1100。在此实施例中，第二镜面层705具有一机械功能且可称之为机械或可变形层。可通过已知沉积技术(例如，溅镀或化学气相沉积)来形成第二镜面层705。一可选平面化步骤可用于平面化照射部分625和未照射部分621的上部，因此提供一相对平坦的表面以位于第二镜面层705之下。第二镜面层705具有导电性且可为一金属或一掺杂半导体(诸如硅)以具有所期望的导电性。在此实施例中，第二镜面层705是一电极。在替代工艺流程(图11中未图示)中，一多步骤工艺用于制造一自一机械层悬挂的第二镜面/电极(例如，如图6C所示)。
然后，移除未释放衬底1100的未照射部分621以形成如图11所示的干涉式调制器空腔710。照射部分625中的聚合物已通过交联而硬化且因此具有不同于未照射部分621的溶解性。可使用不同形式的能量(例如，UV、离子化辐射、热量等)来实施交联。因此，例如，通过采用适当的蚀刻化学物质可选择性地移除未照射部分621以形成空腔710，留下照射部分625中的剩余聚合物以形成支柱结构715。在所说明的实施例中，通过使用一优选溶解未照射部分621中的未交联聚合物的液体溶剂实施清洗来完成对未照射部分621的选择性移除。在替代实施例中，可通过暴露至优选移除未照射部分621的一等离子或化学气体来完成移除。
在另一实施例中，如图12所示，除了选择一光敏聚合物810，其在照射时经历降解以在所选择照射的区域中形成照射部分815且在未照射区域中形成剩下的未照射部分820之外，一结构800以与图10中所说明的结构600相同的方式形成。此选择性照射可通过(例如)反转如图10所示的光罩完成。所述制造工艺可然后与相对于图11所描述的方式相同的方式而继续(图12中未图示)：通过沉积一第二镜面层且然后选择性地移除在照射部分815中的降解聚合物以形成空腔，留下在未照射部分820中的聚合物以形成支柱结构。
图10到图12所说明的工艺也可通过使用其它材料实施，这些其它材料可被选择性地改变使得被改变部分相对于未改变部分可被选择性地移除。例如，所属领域技术人员应了解硅可通过穿过一适当光罩的氧离子注入被选择性地改变以在所选定区域中形成氧化硅。可然后使用一适当的蚀刻剂选择性地移除一牺牲部分(或者未被改变的硅或者氧化硅)以与图10到图12所描述的相同方式形成一空腔和一支柱结构，使得所述支柱结构包含所述硅或氧化硅的一剩余部分。也可如上述使用其它材料系统和选择性移除化学物质。所属领域技术人员也应了解图10到图12所说明的工艺步骤的顺序可根据需要改变。例如，在图10中所说明的通过选择性照射改变材料620以在选择照射区域形成照射部分625且在未照射区域形成剩余的未照射部分621可在形成第二镜面705(如图11所示)之前实施。在一替代实施例(未说明)中，在第二镜面705形成于材料620上之后选择性地照射材料620。
在其它实施例中，沉积在第一镜面层上的材料在整个沉积和移除过程中具有基本一致的性质，且应用移除技术以移除材料的牺牲部分，留下所述材料的剩余部分以形成至少部分各个支柱。所述移除技术在所述材料与其它周围材料之间是选择性的，但是在材料的所述牺牲和剩余部分之间是非选择性的。图13到图14种的工艺流程说明了所述实施例。工艺开始于图13，其具有一结构900，所述结构包括一衬底902、在衬底902上的一第一镜面层904、在第一镜面层904和衬底902上的一介电层906和在介电层906上的一材料层910。衬底902包括一经配置以位于第一镜面层904之下的第一区域907和一经配置以位于一支柱结构(其形成将在下文中描述)之下的第二区域908。
结构900可以上述图8中说明的制造结构400的相同方式制造。材料910为一种材料，其能够通过暴露于一适当的蚀刻剂而被相对于其它周围材料(例如，第一镜面层904和介电层906)而选择性地蚀刻以移除一牺牲部分。钼和硅是这些材料的实例，且XeF2是一适当蚀刻剂的实例。所属领域技术人员应了解：在此背景中，术语“XeF2蚀刻剂”指通过固体XeF2的升华形成的其它和/或气相物质，且在气体或气相形式中可包括XeF2、Xe和F2。材料910在所说明的实施例中为钼。
图13中所说明的工艺继续在钼层910上且在第一区域907上形成一第二镜面层920以形成一未释放干涉式调制器衬底911。在所说明的实施例中，第二镜面层920也形成在第二区域908上。在一先前的中间步骤(未图示)中，将钼层910平面化。此平面化是可选的。所属领域技术人员应了解：在所说明的实施例中，第二镜面层920也用作一机械层且在所得干涉式调制器中用作一电极，且因此本文中可称之为一机械层、可变形层和/或电极。所述工艺继续形成穿过第二镜面层920的通孔925以暴露钼层910。下文将详细解释，通孔925形成于在结构900的区域上的第二镜面层920中，在所述结构中期望生成光学空腔。可通过所属领域技术人员已知的光罩和蚀刻技术来形成通孔925。
如图14所示，所述工艺继续穿过通孔925引入XeF2蚀刻剂以各向同性地选择性蚀刻钼层910而不会实质上蚀刻介电层906或第二镜面层920。其它的选择性蚀刻剂也可以是适当的，这取决于材料910和用于形成介电层906和第二镜面层920的材料的性质以及生产中的紧急状况。在所说明的实施例中，由蚀刻剂930蚀刻钼层910继续在蚀刻过程期间通过形成在第二镜面层920下径向切割的且大小膨胀的空腔935以形成光学空腔940。定位通孔925且选择蚀刻条件使得蚀刻剂930移除在第二镜面层920下的材料层910的一牺牲部分以在第一区域907上且在第一镜面904上形成光学空腔940，且使得材料层910的剩余部分形成给在第二区域上的第二镜面层920提供支撑的支柱结构945。这个生产过程可以可选地继续完成制造诸如一干涉式调制器的MEMS装置的步骤。在所说明的实施例中，支柱结构945具有一横截面通常为凹面的凹陷轮廓。所属领域技术人员应了解如图所示支柱结构945的基部可比顶部较宽。在所说明的实施例中，所述蚀刻剂穿过通孔925进入且因此倾向于在底部比在靠近顶部的地方更具蚀刻性，导致支柱结构925底部比顶部较宽。
图15A说明了另一实施例，其中蚀刻剂930通过穿过衬底902形成的孔径926进入，在此情形下对于支柱结构945a来说靠近底部的地方比顶部更易蚀刻。在图15B所说明的另一实施例中，蚀刻剂930通过通孔925和孔径926两者，在此情形下，如在所说明的实施例中的支柱结构945b的凸面横截面所示，支柱结构的顶部和底部比在部更易蚀刻。
可以各种方式定位通孔925且选择蚀刻条件来产生如图13到图15所说明的空腔和支柱结构。图16展示在通过一通孔1505引入一控制量的XeF2蚀刻剂以蚀刻一钼材料之后一干涉式调制器衬底的显微照片(从显示器侧获得)。所述显微照片展示XeF2流入通孔1505且然后以基本径向的图案蚀刻钼以形成一空腔(此处看不到横截面)。可利用此流通图案来产生由图17所示的系列显微照片所说明的干涉式调制器空腔和支柱结构的一阵列。
图17A展示在一干涉式调制器衬底的钼材料中具有大体圆形横截面的空腔的一阵列(包括空腔1605)，其由包括将一XeF2蚀刻剂通过通孔(例如，通孔1609)的一对应阵列引入的“时序蚀刻”而导致。图17A所显示的显微照片拍摄于通过通孔(例如，通孔1609)引入XeF2蚀刻剂一分钟后。图17B、图17C和图17D和图17E展示不同的干涉式调制器衬底暴露于XeF2蚀刻剂不同的时间周期的显微照片。图17B到图17E所展示的被蚀刻衬底说明通过通孔1609、1610和1615引入XeF2蚀刻剂以借此蚀刻钼材料分别持续约两分钟、四分钟和八分钟的效果。所属领域技术人员应了解不同的参考数字用于指在图17A、17D和17E中的各个通孔，因为不同的干涉式调制器衬底(且因此不同的通孔)说明为代表显微照片的各个系列。在图17所说明的蚀刻工艺期间，通孔的直径为约4微米(um)且内部空腔压力在约20mTorr到2Torr之间的范围内。图17中的系列显微照片说明随着蚀刻进行空腔的直径倾向于增大的方式：从初始阶段的空腔边缘(例如，空腔边缘1607)彼此分隔开到随后阶段的空腔边缘会合并合并。通过在空腔边缘合并在一起但是在完全移除钼材料之间阻止蚀刻继续，留下剩余材料以形成支柱。例如，图17E中的菱形支柱1620可通过引入XeF2蚀刻剂流入通孔1615直到对应空腔合并而形成。
图18展示说明通过引入一XeF2蚀刻剂流入一系列水平和垂直通孔1710而形成干涉式调制器支柱1705的代表性显微照片的渐进过程。通孔1710为在上方和覆盖层中的开口或通孔，其暴露了下方的钼材料。在图18A中，干涉式调制器衬底暴露于XeF2气体约30秒钟。在图18B中，暴露于XeF2约45秒钟，及在图18C中暴露于XeF2约一分钟。通过控制内部空腔压力和/或引入XeF2气体到与其它气体(例如，与诸如氮气、氦气、氙气和/或氩气的载体气体混合)混合的腔室来根据需要调制蚀刻速度。所属领域技术人员应了解：在上方层和/或衬底中的孔径(包括孔径阵列)优选经配置以既便于材料层形成空腔和支柱结构的蚀刻，也便于所得MEMS装置的操作。因此，例如，在一干涉式调制器的镜面层中的孔径优选经配置以最小化对镜面层的功能的任何负面影响。例行实验可用于确定最佳的孔径配置和蚀刻条件。
所属领域技术人员应了解也可使用可选择性地被改变的材料实践图13到图18所说明的工艺实施例，使得被改变的部分相对于未改变的部分更容易或更不容易移除。例如，图11所说明的未释放干涉式调制器衬底1100可用于图13所说明的未释放干涉式调制器衬底911的地方。穿过第二镜面层920形成以暴露钼层910的通孔925(如图13所示)替代成穿过第二镜面层705形成以暴露未释放干涉式调制器衬底1100的未照射部分621。移除未照射部分621可然后以上述在图14中所说明的相同方式而实施，增加了一更宽的处理范围的优势(例如，因为在移除未照射部分621之后，过蚀刻照射部分625的风险较少)。
本文所描述的工艺也应用于图6C中说明大未释放和释放干涉式调制器的通用类型的制造，其中一第二镜面层(可移动反射材料14)自一可变形层34悬挂。图6C中说明的通用类型的干涉式调制器可根据第2004/0051929A1号美国专利公开案的描述制造。图19展示的示意性横截面图说明了制造图6C中的通用类型干涉式调制器的方法的各个方面。一未释放干涉式调制器1800包括一衬底1805、一在衬底1805上的第一镜面层1810、一在第一镜面层1810上的介电层1815和一在介电层1815上的牺牲材料1835的第一部分。一第二镜面层1820形成在牺牲材料1835的一部分上，且牺牲材料1845的一第二部分形成在第二镜面层1820上。第二镜面层1820附着于形成在牺牲材料1845的第二部分上的一可变形层或机械层1825上。支柱1830穿过在牺牲材料1835、1845中的第一和第二部分中的通孔而形成。支柱1830在移除牺牲材料1835、1845之后经配置以支撑机械层1825。将牺牲材料1835、1845暴露于一蚀刻剂导致形成具有如图19所说明的干涉空腔1855的一释放干涉式调制器1850。这些移除之后，第二镜面层1820自可变形层或机械层1825悬挂。
使用上述图7到图9中所说明的工艺的变形，在图19中所说明的通用类型的干涉式调制器可通过使用不同材料形成支柱1830和牺牲材料1835、1845所属领域技术人员已知的方法而制造。在一实施例中，现在已发现图19中所说明的通用类型的干涉式调制器也可通过如下方法制造：在已第一镜面层上沉积一材料；在所述材料上形成一第二镜面层；和选择性地移除所述材料的一牺牲部分以借此形成干涉式调制器的一空腔和一支柱结构，所述支柱结构包含所述材料的一剩余部分。在图20中说明了此一实施例的各个方面。
图20B展示一未释放干涉式调制器衬底1900的横截面示意图，其包括一衬底1905、衬底1905上的一第一镜面层1910、第一镜面层1910上的一介电层1915和介电层1915上的一材料1935的下部分。一第二镜面层1920形成在材料1935的所述下部分中，且材料1945的一上部分形成在第二镜面层1920上。第二镜面层1920附着于在材料1945的所述上部分上形成的一可变形层或机械层1925。材料1935、1945的所述上部分和下部分也形成在衬底1905的区域1930上，衬底1905经配置以位于将以下文所述方式形成的支撑支柱之下。在所述实施例中，材料1935、1945的所述上部分和下部分包含一当暴露于辐射(例如，紫外光)时发生改变的负光阻剂。在图20A中说明了用于制造未释放干涉式调制器衬底1900的一种工艺的多个方面，且这些方面包括：在衬底1905上形成第一镜面层1910和介电层1915；在介电层1915上沉积一光阻剂层1918；然后通过图案化和蚀刻在光阻剂层1918上形成第二镜面层1920。光阻剂层1918包括在第二镜面层1920下的材料1935的下部分。然后，在光阻剂层1918上且在第二镜面层1920上沉积光阻剂层1919。光阻剂层1919包括第二镜面层1920上的材料1945的所述上部分。然后遮罩并蚀刻光阻剂层1919以形成通孔。
如图20B所示，未释放干涉式调制器衬底1900通过一主光罩适当曝光于紫外辐射且衬底1905的区域1930上的材料1935、1945的所述上部分和下部分通过曝光于紫外光而发生改变。不在衬底1905的区域1930上的材料1935、1945的所述上部分和下部分(包括第二镜面层1920下方的材料1935的下部分和第二镜面层1920上方的材料1945的上部分)未曝光于紫外光且因此形成牺牲材料。然后，形成机械层1925且将其附着到第二镜面层1920。然后，移除(例如，通过以一适当的溶剂进行清洗)所述牺牲材料以形成空腔1955。区域1930上的材料1935、1945上的被改变的所述上部分和下部分保留下来且形成直接支撑机械层1925且间接支撑第二镜面层1920的支柱1960，从而制成了一释放干涉式调制器1950。
所属领域技术人员应了解图6C所说明的通用类型干涉式调制器也可使用图20中所说明的方法的变形来制造。例如，在一实施例中，材料1935、1945可包含一正光阻剂，在此情形下通过主光罩将图案曝光于辐射的方法以与图12所说明的实施例的上述方法类似的方式而反转。在另一例示性实施例中，材料1935、1945包含硅，且通过氧离子注入而被选择性改变以与上述图10所说明的实施例类似的方式形成氧化硅。因此，例如，可通过选择性地相对于氧化硅蚀刻来移除硅以形成一空腔，留下剩余的氧化硅形成一支柱。在另一例示性实施例中，类似于上述相对于在图13到图18中所说明的实施例描述的技术类似的选择性蚀刻技术应用于材料1935、1945，包括在此选择性蚀刻之前的材料的可选的改变以使牺牲部分相对于留下形成支柱的部分可选择性地被蚀刻。
图21A和图21B为说明一显示装置2040的一实施例的系统方框图。显示装置2040可为(例如)一蜂窝式电话或移动电话。然而，显示装置2040的相同组件或其轻微变型也可说明不同类型的显示装置，例如电视或便携式媒体播放器。
显示装置2040包括一外壳2041、一显示器2030、一天线2043、一扬声器2045、一输入装置2048及一麦克风2046。外壳2041通常由所属领域的技术人员所熟知的许多种制造工艺中的任何一种制成，包括注射成型及真空成形。另外，外壳2041可由许多种材料中的任何一种制成，包括但不限于塑料、金属、玻璃、橡胶及陶瓷或其组合。在一实施例中，外壳2041包括可与其他具有不同颜色或包含不同标志、图片或符号的可移动部分互换的可移动部分(未示出)。
例示性显示装置2040的显示器2030可为许多种显示器中的任何一种，包括如本文中所述的双稳态显示器。在其他实施例中，如所属领域的技术人员所熟知，显示器2030包括一平板显示器，例如，如上所述的等离子体、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD；或一非平板显示器，例如CRT或其他电子管装置。不过，如本文所述，出于说明本实施例的目的，显示器2030包含一干涉式调制器显示器。
在图21B中示意性地说明例示性显示装置2040的一个实施例的组件。所示例示性显示装置2040包括一外壳2041且可包括其他至少部分地封闭在外壳2041内的组件。例如，在一实施例中，例示性显示装置2040包括一网络接口2027，网络接口2027包括一耦接至一收发器2047的天线2043。收发器2047连接至与调节硬件2052相连的处理器2021。调节硬件2052可经配置以调节一信号(例如对信号进行滤波)。调节硬件2052连接至一扬声器2045及一麦克风2046。处理器2021也连接至一输入装置2048及一驱动控制器2029。驱动控制器2029耦接至一帧缓冲器2028及阵列驱动器2022，阵列驱动器2022又耦接至一显示器阵列2030。一电源2050根据该特定例示性显示装置2040的设计的要求向所有组件提供功率。
网络接口2027包括天线2043及收发器2047，以使例示性显示装置2040可通过网络与一个或一个以上的装置通信。在一实施例中，网络接口2027还可具有某些处理功能，以降低对处理器2021的要求。天线2043为所属领域的技术人员习知的任一种用于发射和接收信号的天线。在一实施例中，所述天线根据IEEE 802.11标准(包括IEEE 802.11(a)、(b)或(g))发射和接收RF信号。在另一实施例中，所述天线根据蓝牙(BLUETOOTH)标准发射和接收RF信号。倘若为一蜂窝式电话，则所述天线设计成接收用于在一无线蜂窝电话网络内进行通信的CDMA、GSM、AMPS或其他习知信号。收发器2047预处理自天线2043接收的信号，以使这些信号可由处理器2021接收及进一步处理。收发器2047还处理自处理器2021接收到的信号，以便可通过天线2043自例示性显示装置2040发射这些信号。
在一替代实施例中，收发器2047可由一接收器替代。在另一替代实施例中，网络接口2027可由一可储存或产生待发送至处理器2021的图像数据的图像源替代。例如，所述图像源可为一数字视频光盘(DVD)或一包含图像数据的硬盘驱动器或一产生图像数据的软件模块。
处理器2021通常控制例示性显示装置2040的整体运行。处理器2021自网络接口2027或一图像源接收数据(例如经压缩的图像数据)，并将所述数据处理成原始图像数据或一种易于处理成原始图像数据的格式。此后，处理器2021将处理后的数据发送至驱动控制器2029或帧缓冲器2028进行存储。原始数据通常指标识一图像内每一位置处的图像特征的信息。例如，这些图像特征可包括颜色、饱和度及灰度级。
在一实施例中，处理器2021包括一微处理器、CPU或用于控制例示性显示装置2040的运行的逻辑单元。调节硬件2052通常包括用于向扬声器2045传输信号及从麦克风2046接收信号的放大器及滤波器。调节硬件2052可为例示性显示装置2040内的离散组件，或者可并入处理器2021或其他组件内。
驱动控制器2029直接从处理器2021或从帧缓冲器2028接收由处理器2021产生的原始图像数据，并将所述原始图像数据适当地重新格式化，以高速传输至阵列驱动器2022。具体而言，驱动控制器2029将原始图像数据重新格式化为一具有一光栅类格式的数据流，以使其具有一适用于扫描整个显示器阵列2030的时间次序。此后，驱动控制器2029将格式化后的信息发送至阵列驱动器2022。尽管一驱动控制器2029(例如一LCD控制器)通常作为一独立的集成电路(IC)与系统处理器2021相关联，但这些控制器可按多种方式实施。其可作为硬件嵌入处理器2021中、作为软件嵌入处理器2021中、或以硬件形式与阵列驱动器2022完全集成在一起。
通常，阵列驱动器2022自驱动控制器2029接收格式化后的信息并将视频数据重新格式化为一组平行的波形，该组平行的波形每秒许多次地施加至来自显示器的x-y像素矩阵的数百且有时是数千条引线。
在一实施例中，驱动控制器2029、阵列驱动器2022及显示器阵列2030适用于本文所述的任何类型的显示器。例如，在一实施例中，驱动控制器2029为一常规的显示控制器或一双稳态显示控制器(例如一干涉式调制器控制器)。在另一实施例中，阵列驱动器2022为一常规驱动器或一双稳态显示驱动器(例如一干涉式调制器显示器)。在一实施例中，一驱动控制器2029与阵列驱动器2022集成在一起。此一实施例在例如蜂窝式电话、表及其他小面积显示器等高度集成的系统中很常见。在又一实施例中，显示器阵列2030为一典型的显示器阵列或一双稳态显示器阵列(例如一包含一干涉式调制器阵列的显示器)。
输入装置2048允许使用者能控制例示性显示装置2040的运行。在一实施例中，输入装置2048包括一小键盘(例如QWERTY键盘或电话小键盘)、一按钮、一开关、一触敏屏幕、一压敏或热敏膜。在一实施例中，麦克风2046是例示性显示装置2040的一输入装置。当使用麦克风2046向所述装置输入数据时，可由使用者提供语音命令来控制例示性显示装置2040的运行。
电源2050可包括所属领域中众所周知的各种能量存储装置。例如，在一实施例中，电源2050是一可再充电的蓄电池，例如镍一镉蓄电池或锂离子蓄电池。在另一实施例中，电源2050是一可再生能源、电容器或太阳能电池，包括塑料太阳能电池及太阳能电池涂料。在另一实施例中，电源2050经配置以从墙上插座接收电力。
如上文所述，在某些实施方案中，控制可编程性驻存于一驱动控制器中，该驱动控制器可位于电子显示系统中的数个位置上。在某些情形中，控制可编程性驻存于阵列驱动器2022中。所属领域的技术人员将了解，可以任意数量的硬件及/或软件组件及不同的配置来实施上述优化。
尽管上文具体实施方式已经显示、描述和指出了本发明应用于各种实施例的新颖特征，但是应理解，所属领域的技术人员可在不脱离本发明的精神的情形下对所示的装置或过程的形式和细节做出各种省略、替代或者改变。应了解，由于某些特征可独立于其他特征使用或实施，本发明可在一并不提供本文所述的所有特征和优点的形式中实施。

Claims (47)

1.一种用于制造一MEMS装置的方法，其包含：
在一第一电极层上沉积一材料；
在所述材料上形成一第二电极层；和
选择性地移除所述材料的一牺牲部分以借此形成所述MEMS装置的一空腔和一支撑结构，所述支撑结构包含所述材料的一剩余部分，所述第二电极层包含一由所述支撑结构支撑的可移动层。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述的MEMS装置包含一干涉式调制器。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一电极层与所述第二电极层中的至少一者包含一镜面。
4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含选择性地改变所述材料的一部分以界定所述材料的所述牺牲部分和所述材料的所述剩余部分。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述材料为一辐射敏感聚合物。
6.根据权利要求5所述的方法，其中选择性地改变所述材料的一部分的步骤包含照射所述辐射敏感聚合物的一部分以借此形成所述辐射敏感聚合物的一经照射部分和所述辐射敏感聚合物的一未经照射部分。
7.根据权利要求6所述的方法，其中选择性地移除所述材料的所述牺牲部分的步骤包含移除所述辐射敏感聚合物的所述经照射部分。
8.根据权利要求6所述的方法，其中选择性地移除所述牺牲材料的所述牺牲部分的步骤包含移除所述辐射敏感聚合物的所述未经照射部分。
9.根据权利要求6所述的方法，其中在照射所述辐射敏感聚合物的所述部分以借此形成所述辐射敏感聚合物的所述经照射部分和所述辐射敏感聚合物的所述未经照射部分的步骤之后，实施形成所述第二电极层的步骤。
10.根据权利要求4所述的方法，其中所述材料包含硅。
11.根据权利要求10所述的方法，其中选择性地改变所述材料的一部分的步骤包含将氧原子注入所述硅的一部分以形成氧化硅。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述支撑结构包含所述氧化硅。
13.根据权利要求4所述的方法，其中选择性地改变包含掺杂所述材料的一部分。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二电极层直接由所述支撑结构支撑。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述支撑结构包含一支柱。
16.一种根据权利要求1所述的方法制成的MEMS衬底。
17.一种MEMS装置，其包含：
一材料的一牺牲部分，所述牺牲部分可移除以形成一空腔；和
所述材料的一剩余部分，所述剩余部分在移除所述牺牲部分时形成一干涉式调制器的一支柱结构。
18.根据权利要求17所述的MEMS装置，其中所述材料的所述牺牲层在成份上与所述材料的所述剩余部分不同。
19.根据权利要求18所述的MEMS装置，其中所述的材料包含一聚合物。
20.根据权利要求19所述的MEMS装置，其中所述聚合物的所述牺牲部分具有与所述聚合物的所述剩余部分不同的一交联程度。
21.根据权利要求18所述的MEMS装置，其中所述材料包含硅。
22.根据权利要求21所述的MEMS装置，其中所述硅的所述剩余部分进一步包含氧。
23.根据权利要求17所述的MEMS装置，其中所述材料是光阻剂。
24.根据权利要求23所述的MEMS装置，其中所述光阻剂的所述牺牲部分具有比所述光阻剂的所述剩余部分更大的溶解性。
25.根据权利要求17所述的MEMS装置，其进一步包含一第一镜面层和一第二镜面层，所述材料的至少一部分定位于所述第一镜面层与所述第二镜面层之间。
26.根据权利要求25所述的MEMs装置，其进一步包含一附着到所述第二镜面层的机械层。
27.根据权利要求26所述的MEMS装置，其中所述材料的一第二部分定位于所述第二镜面层与所述机械层之间。
28.一种用于制造一干涉式调制器的方法，所述干涉式调制器包含至少一第一镜面、一由一空腔与所述第一镜面分隔开的第二镜面和一定位在所述空腔的一侧且经配置以支撑与所述第一镜面隔开的所述第二镜面的支柱结构，所述方法包含：
提供一衬底，所述衬底具有一经配置以位于第一镜面之下的第一区域和一经配置以位于所述支柱结构之下的第二区域；
在至少所述第一区域上沉积一第一镜面层；
在所述第一区域上且在所述第二区域上沉积一材料；
选择性地改变所述第一区域上的所述材料与所述第二区域上的所述材料中的至少一者；和
在至少所述第一区域上的所述材料上沉积一第二镜面层；
所述第一区域上的所述材料可移除，以借此形成所述空腔和所述支柱结构，其中所述支柱结构包含所述第二区域上的所述材料。
29.根据权利要求28所述的方法，其进一步包含移除所述第一区域上的所述材料的至少一部分以借此形成所述空腔。
30.根据权利要求29所述的方法，其中在移除所述第一区域上的所述材料的所述至少一部分之后，所述第二区域上的所述材料保留。
31.根据权利要求29所述的方法，其进一步包含形成一通孔，所述通孔经配置以便于一蚀刻剂流到所述第一区域上的所述材料上。
32.根据权利要求28所述的方法，其中所述材料是辐射敏感聚合物。
33.根据权利要求32所述的方法，其进一步包含照射所述第一区域上的所述材料。
34.根据权利要求33所述的方法，其进一步包含移除所述第一区域上的所述材料的至少一部分以借此形成所述空腔。
35.根据权利要求32所述的方法，其进一步包含照射所述第二区域上的所述材料。
36.根据权利要求35所述的方法，其进一步包含移除所述第一区域上的所述材料的至少一部分以借此形成所述空腔。
37.一种MEMS装置，其包含：用于相对于一材料的一剩余部分选择性地移除所述材料的一牺牲部分的构件；和用于支撑一干涉式调制器的至少一部分的构件，所述支撑构件在移除所述牺牲部分时形成。
38.根据权利要求37所述的MEMS装置，其中所述移除构件包含所述材料的一部分，所述部分被选择性地改变以界定所述材料的所述牺牲部分和所述材料的所述剩余部分。
39.根据权利要求37所述的MEMS装置，其中所述支撑构件包含一支柱结构。
40.一种根据权利要求28所述的方法制成的干涉式调制器。
41.一种显示装置，其包含根据权利要求40所述的干涉式调制器。
42.根据权利要求41所述的显示装置，其进一步包含：
一显示器；
一处理器，其与所述显示器电连通，所述处理器经配置以处理图像数据；
一存储装置，其与所述处理器电连通。
43.根据权利要求42所述的显示装置，其进一步包含：
一驱动器电路，其经配置以将至少一个信号发送到所述显示器。
44.根据权利要求43所述的显示装置，其进一步包含：
一控制器，其经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动电路。
45.根据权利要求42所述的显示装置，其进一步包含：一图像源模块，其经配置以将所述图像数据发送到所述处理器。
46.根据权利要求45所述的显示装置，其中所述图像源模块包含一接收器、收发器和发射器中的至少一者。
47.根据权利要求42所述的显示装置，其进一步包含：一输入装置，其经配置以接收输入数据并经配置以将所述输入数据传送至所述处理器。
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