CN101808933B

CN101808933B - 多组件牺牲结构

Info

Publication number: CN101808933B
Application number: CN200780100824.4A
Authority: CN
Inventors: 卢西奥·弗洛雷斯; 利奥尔·科格特; 颜小明; 黄圣棕; 杨家伟; 苏怡帆; 坦·义·涂; 罗棋; 布莱恩·詹姆斯·加利; 达娜·蔡斯; 徐刚
Original assignee: Qualcomm MEMS Technologies Inc
Current assignee: Qualcomm MEMS Technologies Inc
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: WO2009041948A1; KR20100075556A; CN101808933A; TW200927635A; JP2010541002A; JP5259720B2; US20120057216A1

Abstract

本发明提供包括牺牲结构的MEMS，所述牺牲结构包括较快蚀刻部分及较慢蚀刻部分，当通过蚀刻掉所述牺牲结构而在所述MEMS中形成腔时，所述MEMS展现对结构特征降低的损害。差异蚀刻速率以机械方式使结构层去耦，因此降低蚀刻工艺期间装置中的应力。本发明还提供方法及系统。

Description

多组件牺牲结构

技术领域

本申请案一般来说涉及微机电系统(MEMS)，且更明确地说涉及具有腔的MEMS及形成其的方法。

背景技术

微机电系统(MEMS)包含微机械元件、激活器和电子元件。可使用沉积、蚀刻和/或其它蚀刻掉衬底和/或已沉积材料层的部分或者添加层以形成电装置和机电装置的微加工工艺来产生微机械元件。一种类型的MEMS装置称为干涉式调制器。如本文所使用，术语干涉式调制器或干涉式光调制器指的是一种使用光学干涉原理选择性地吸收且/或反射光的装置。在某些实施例中，干涉式调制器可包括一对导电板，其中之一或两者可能整体或部分透明且/或具有反射性，且能够在施加适当电信号时进行相对运动。在特定实施例中，一个板可包括沉积在衬底上的固定层，且另一个板可包括通过气隙与固定层分离的金属薄膜。如本文更详细描述，一个板相对于另一个板的位置可改变入射在干涉式调制器上的光的光学干涉。这些装置具有广范围的应用，且在此项技术中，利用且/或修改这些类型装置的特性使得其特征可被发掘用于改进现有产品和创建尚未开发的新产品，将是有益的。

发明内容

包括牺牲结构的MEMS当通过蚀刻掉所述牺牲结构而在所述MEMS中形成腔时展现对结构特征降低的损害，所述牺牲结构包括较快蚀刻部分及较慢蚀刻部分。差异蚀刻速率以机械方式将结构层去耦，因此降低蚀刻工艺期间装置中的应力。还提供方法及系统。

因此，一些实施例提供一种包括微机电系统装置的设备，其中所述微机械系统装置包括：形成于第一结构层上的牺牲结构；及形成于所述牺牲结构上的第二结构层。第二结构层包括延伸穿过第二结构层的多个蚀刻剂入口，牺牲结构包括邻近第一结构层的第一部分及远离第一结构层的第二部分，第一部分及第二部分中的一者可在存在第一部分及第二部分中的另一者的情况下选择性地蚀刻，且所述牺牲结构可在存在第一结构层及第二结构层的情况下选择性地蚀刻。

在一些实施例中，牺牲结构的第一部分及牺牲结构的第二部分中的一者可由预选定的蚀刻剂以比第一部分及第二部分中的另一者快的速率蚀刻。在一些实施例中，牺牲结构的第二部分可由预选定的蚀刻剂以比牺牲结构的第一部分快的速率蚀刻。

在一些实施例中，牺牲结构包括在牺牲结构的第一部分与牺牲结构的第二部分之间具有递变组成的牺牲层。

在一些实施例中，牺牲结构的第一部分包括第一牺牲层且牺牲结构的第二部分包括第二牺牲层。在一些实施例中，第一牺牲层与第二牺牲层具有不同压缩。在一些实施例中，牺牲结构进一步包括第三牺牲层，其中第一牺牲层及第二牺牲层中的至少一者可由预选定的蚀刻剂以比第三牺牲层快的速率蚀刻。

在一些实施例中，牺牲结构的第一部分包括多个牺牲层从而在其之间形成界面区，且第二部分包括所述界面区。在一些实施例中，牺牲层包括在实质相同条件下形成的大致相同的材料。

在一些实施例中，牺牲结构包括W、Mo、Nb、Ta、Re、Cr、Ni、Al、Ga、In、Sn、Tl、Pb、Bi、Sb、B、Si、Ge及其组合、合金或混合物中的至少一者。在一些实施例中，牺牲结构包括光致抗蚀剂。

在一些实施例中，预选定的蚀刻剂包括XeF₂。在一些实施例中，使用预选定的蚀刻剂，牺牲结构的第一部分与牺牲结构的第二部分之间的蚀刻选择性为至少约2.5∶1。

在一些实施例中，牺牲结构由两个牺牲层组成。

在一些实施例中，第一结构层包括电介质材料。一些实施例进一步包括形成于第一结构层下方的电极。在一些实施例中，第二结构层包括可变形层。

一些实施例进一步包括：形成于牺牲结构与第二结构层之间的可移动反射层；耦合第二结构层与可移动反射层的连接器；及形成于第二结构层与可移动反射层之间的牺牲材料层。一些实施例进一步包括在第一结构层与第二结构层之间延伸的支撑结构。

在一些实施例中，所述微机电系统装置为干涉式调制器。

一些实施例进一步包括：显示器；处理器，其经配置以与所述显示器通信，所述处理器经配置以处理图像数据；及存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。

一些实施例进一步包括经配置以将至少一个信号发送到所述显示器的驱动器电路。一些实施例进一步包括经配置以将图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路的控制器。一些实施例进一步包括经配置以将所述图像数据发送到所述处理器的图像源模块。在一些实施例中，图像源模块包括接收器、收发器及发射器中的至少一者。一些实施例进一步包括经配置以接收输入数据并将所述输入数据传送到所述处理器的输入装置。

一些实施例提供一种制造微机电系统装置的方法，所述方法包括：在第一结构层上形成包括邻近所述第一结构层的第一部分及远离所述第一结构层的第二部分的牺牲结构，其中所述牺牲结构可在存在第一结构层及第二结构层的情况下选择性地蚀刻，且第一部分及第二部分中的一者可在存在第一部分及第二部分中的另一者的情况下选择性地蚀刻；在所述牺牲结构上形成第二结构层；及形成延伸穿过所述第二结构层的多个蚀刻剂入口。

在一些实施例中，第一部分及第二部分中的一者可由预选定的蚀刻剂以比另一者快的速率蚀刻。一些实施例进一步包括使用预选定的蚀刻剂蚀刻掉第一部分及第二部分中的一者。在一些实施例中，使用预选定的蚀刻剂蚀刻掉第一部分及第二部分中的一者包括使用XeF₂蚀刻掉第一部分及第二部分中的一者。

在一些实施例中，形成牺牲结构包括形成邻近第一结构层的第一牺牲层及远离第一结构层的第二牺牲层。在一些实施例中，形成牺牲结构包括在第一部分与第二部分之间形成包括递变组成的牺牲层。在一些实施例中，形成牺牲结构进一步包括形成第三牺牲层，其中预选定的蚀刻剂比第三牺牲层快地蚀刻第一牺牲层及第二牺牲层中的至少一者。

一些实施例提供一种制造微机电系统装置的方法，所述方法包括：在第一层上形成牺牲层；在牺牲层上形成第二层；从第一层与第二层之间选择性蚀刻牺牲层，以形成在第一层与第二层之间延伸的至少一个柱状物；且以机械方式将牺牲层与第一层及第二层中的至少一者去耦，之后蚀刻掉所述至少一个柱状物。

在一些实施例中，形成牺牲层包括形成包括氧化锗及氧化钼中的至少一者的层。在一些实施例中，形成第二层包括形成铝可移动反射层。在一些实施例中，以机械方式去耦牺牲层包括以机械方式从第二层去耦。

一些实施例提供一种包括微机电系统装置的设备，其中所述微机械系统装置包括：接触第一结构层的第一牺牲层；形成于第一牺牲层上的第二牺牲层；及接触第二牺牲层的第二结构层。第一牺牲层及第二牺牲层可在存在第一结构层及第二结构层的情况下使用预选定的蚀刻剂选择性地蚀刻，且第一牺牲层及第二牺牲层中的一者是由预选定的蚀刻剂以比另一者快的速率蚀刻。

一些实施例进一步包括延伸穿过第二结构层的多个蚀刻剂入口。

一些实施例提供一种包括微机电系统装置的设备，其中所述微机械系统装置包括：形成于第一导电层上的电介质层；形成于所述电介质层上的牺牲结构；及形成于所述牺牲结构上的第二导电层，其中所述牺牲结构可在存在电介质层及第二导电层的情况下使用预选定的蚀刻剂选择性地蚀刻，且所述牺牲结构包括相对于预选定的蚀刻剂的较快蚀刻部分及较慢蚀刻部分。

在一些实施例中，牺牲结构包括较快蚀刻部分及较慢蚀刻部分的递变层。

一些实施例提供一种包括微机电系统装置的设备，其中所述微机械系统装置包括：形成于第一结构层上的组成不均匀的牺牲结构；及形成于所述牺牲结构上的第二结构层，其中所述第二结构层包括延伸穿过第二结构层的多个蚀刻剂入口，所述牺牲结构可在存在第一结构层及第二结构层的情况下选择性地蚀刻，且预选定的蚀刻剂不均匀地蚀刻牺牲结构。

一些实施例提供一种包括微机电系统装置的设备，其中所述微机械系统装置包括：用于支撑微机电系统装置的第一结构装置；用于在微机电系统装置中形成腔的牺牲装置；及用于激活微机电系统装置的第二结构装置，其中所述第二结构装置包括用于使牺牲装置与蚀刻剂装置接触的多个蚀刻剂接近装置，且牺牲装置包括较快蚀刻部分及较慢蚀刻部分。

在一些实施例中，第一结构装置包括衬底。在一些实施例中，牺牲装置包括牺牲结构。在一些实施例中，第二结构装置包括可变形层。

一些实施例提供一种制造微机电系统装置的方法，所述方法包括：在第一层上形成牺牲结构；在所述牺牲结构上形成第二层；且使用预选定的蚀刻剂从所述第一层与所述第二层之间大致完全地选择性蚀刻掉牺牲结构，其中所述牺牲结构包括相对于预选定的蚀刻剂的较快蚀刻部分及较慢蚀刻部分。

在一些实施例中，形成牺牲结构包括形成多个牺牲层。

一些实施例提供一种包括微机电系统装置的设备，其中所述微机械系统装置包括：形成于第一结构层上的牺牲结构；及形成于所述牺牲结构上的第二结构层。所述牺牲结构包括第一部分及第二部分，所述第一部分及所述第二部分中的一者使用预选定的蚀刻剂具有较快固有蚀刻速率，所述牺牲结构可在存在所述第一结构层及所述第二结构层的情况下使用预选定的蚀刻剂选择性地蚀刻，且牺牲结构的宽度或长度与厚度的纵横比为至少约50∶1。

在一些实施例中，牺牲结构的宽度及长度与厚度的纵横比为至少约50∶1。在一些实施例中，牺牲结构的宽度或长度与厚度的纵横比为至少约100∶1。

附图说明

图1是描绘干涉式调制器显示器的一个实施例的一部分的等角视图，其中第一干涉式调制器的可移动反射层处于松弛位置，且第二干涉式调制器的可移动反射层处于激活位置。

图2是说明并入有3×3干涉式调制器显示器的电子装置的一个实施例的系统框图。

图3是图1的干涉式调制器的一个示范性实施例的可移动镜位置对所施加电压的图。

图4是可用于驱动干涉式调制器显示器的一组行和列电压的说明。

图5A说明图2的3×3干涉式调制器显示器中的显示器数据的一个示范性帧。

图5B说明可用于写入图5A的帧的行和列信号的一个示范性时序图。

图6A和图6B是说明包括多个干涉式调制器的视觉显示器装置的实施例的系统框图。

图7A是图1的装置的横截面。

图7B是干涉式调制器的替代实施例的横截面。

图7C是干涉式调制器的另一替代实施例的横截面。

图7D是干涉式调制器的又一替代实施例的横截面。

图7E是干涉式调制器的额外替代实施例的横截面。

图8A-图8E是对应于图7A-图7E中说明的经释放干涉式调制器的未经释放干涉式调制器的实施例的横截面。

图9A是包括多组件牺牲结构的未经释放干涉式调制器的实施例的横截面。图9B是图9A中所说明的未经释放干涉式调制器的俯视图。

图9C是未经释放干涉式调制器的实施例的横截面，其中牺牲结构包括两个牺牲层。

图9D是未经释放干涉式调制器的实施例的横截面，其中牺牲结构包括三个牺牲层。

图9E-图9G是在释放蚀刻的不同阶段图9C中所说明的干涉式调制器的实施例的横截面。

图9H是在释放蚀刻的中间阶段包括递变牺牲结构的干涉式调制器的实施例的横截面。

图9I-图9K是具有牺牲结构的干涉式调制器的实施例的横截面，所述牺牲结构包括两个类似牺牲层及其在蚀刻中的中间阶段。图9L为具有单层牺牲结构的类似干涉式调制器的蚀刻中间阶段的横截面。

图10是示意性说明使用多组件牺牲结构制造MEMS的方法的实施例的流程图。

图11是在释放蚀刻的中间阶段包括单组件牺牲结构的干涉式调制器的实施例的横截面。

图12是包括两层牺牲结构的干涉式调制器的实施例的横截面。

图13是在释放蚀刻之后使用多组件牺牲结构制造的干涉式调制器阵列的贯穿衬底的视图。

图14是在释放蚀刻的中间阶段使用单组件牺牲结构制造的干涉式调制器阵列的贯穿衬底的视图。

图15是在释放蚀刻的中间阶段使用单组件牺牲结构制造的干涉式调制器阵列的贯穿衬底的视图。

图16是在释放之后使用单组件弱粘附牺牲结构制造的干涉式调制器阵列的贯穿衬底的视图。

图17是在释放之后使用二组件弱粘附牺牲结构制造的干涉式调制器阵列的贯穿衬底的视图。

图18是在释放之后使用另一二组件弱粘附牺牲结构制造的干涉式调制器阵列的贯穿衬底的视图。

图19是可移动反射层与用于制造图18中所说明的阵列的二组件弱粘附牺牲结构之间的界面的电子显微照片。

图20A-图20C是分别包括一层、两层及三层牺牲结构的干涉式调制器阵列的释放半径图。

图21A及图21B说明包括一层、两层及三层牺牲结构的干涉式调制器阵列的释放半径测量的结果。

图22说明单组件及多组件牺牲结构的实施例的相对蚀刻速率。

图23A-图23F是包括一层、两层及三层牺牲结构的部分蚀刻的干涉式调制器阵列的横截面扫描电子显微照片。

具体实施方式

以下详细描述针对本发明的某些特定实施例。然而，本发明可以许多不同方式实施。在本描述内容中参看了附图，附图中所有相同部分用相同标号表示。如从以下描述中将了解，所述实施例可实施在经配置以显示不论运动(例如，视频)还是固定(例如，静止图像)的且不论文字还是图画的图像的任何装置中。更明确地说，预期所述实施例可实施在多种电子装置中或与多种电子装置关联，所述多种电子装置例如(但不限于)移动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、手持式或便携式计算机、GPS接收器/导航器、相机、MP3播放器、摄像机、游戏控制台、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)、座舱控制器和/或显示器、相机视图的显示器(例如，车辆中后视相机的显示器)、电子相片、电子广告牌或指示牌、投影仪、建筑结构、包装和美学结构(例如，一件珠宝上的图像显示器)。具有与本文中描述的装置类似的结构的MEMS装置也可用于例如电子切换装置的非显示器应用中。

在制造干涉式调制器及其它MEMS装置的一些实施例中，通过蚀刻掉安置于已完成MEMS的相对可移动组件(例如衬底与可变形层)之间的一个或一个以上牺牲层而在MEMS中产生一个或一个以上腔。在此蚀刻步骤中，可出现对MEMS的损害，这是因为蚀刻掉牺牲层允许相对可移动组件之间的运动，甚至在蚀刻完成之前也如此。当牺牲层被蚀刻时，剩余部分形成在相对可移动组件之间延伸的岛状物及/或柱状物。明确地说，组件之间的相对运动在所述岛状物或柱状物处产生应力。如果所述应力变得足够大，则所述组件中的一者将无法减轻应力。在一些情况下，失效涉及对于MEMS的功能关键的一种或一种以上组件。在一些实施例中，可在蚀刻工艺中通过在相对可移动组件之间使用以机械方式将相对可移动组件去耦的牺牲结构而防止损害，之后牺牲结构被完全蚀刻掉。在一些实施例中，牺牲结构为例如至少包括可差异蚀刻的第一部分及第二部分的非均匀可蚀刻牺牲结构。

图1中说明包括干涉式MEMS显示器元件的一个干涉式调制器显示器的实施例。在这些装置中，像素处于明亮状态或黑暗状态。在明亮(“接通”或“开启”)状态下，显示器元件将入射可见光的大部分反射到用户。当在黑暗(“断开”或“关闭”)状态下时，显示器元件将极少的入射可见光反射到用户。依据实施例而定，可颠倒“接通”和“断开”状态的光反射性质。MEMS像素可经配置以主要在所选颜色下反射，从而除了黑色和白色以外还允许彩色显示器。

图1是描述视觉显示器的一系列像素中的两个相邻像素的等角视图，其中每一像素包括MEMS干涉式调制器。在一些实施例中，干涉式调制器显示器包括这些干涉式调制器的一行/列阵列。每一干涉式调制器包含一对反射层，其定位成彼此相距可变且可控制的距离以形成具有至少一个可变尺寸的谐振光学间隙。在一个实施例中，可在两个位置之间移动所述反射层之一。在第一位置(本文中称为松弛位置)中，可移动反射层定位成距固定部分反射层相对较大的距离。在第二位置(本文中称为激活位置)中，可移动反射层定位成更紧密邻近所述部分反射层。视可移动反射层的位置而定，从所述两个层反射的入射光相长地或相消地进行干涉，从而针对每一像素产生全反射状态或非反射状态。

图1中像素阵列的所描绘部分包含两个相邻干涉式调制器12a和12b。在左侧干涉式调制器12a中，说明可移动反射层14a处于距包含部分反射层的光学堆叠16a预定距离处的松弛位置中。在右侧干涉式调制器12b中，说明可移动反射层14b处于邻近于光学堆叠16b的激活位置中。

如本文所引用的光学堆叠16a和16b(统称为光学堆叠16)通常包括若干熔合层(fused layer)，所述熔合层可包含例如氧化铟锡(ITO)的电极层、例如铬的部分反射层和透明电介质。因此，光学堆叠16是导电的、部分透明且部分反射的，且可通过(例如)将上述层的一者或一者以上沉积到透明衬底20上来制造。部分反射层可由为部分反射的多种材料(例如，各种金属、半导体及电介质)形成。部分反射层可由一个或一个以上材料层形成，且层中的每一者可由单一材料或材料的组合形成。

在一些实施例中，光学堆叠16的层经图案化成为多个平行条带，且如下文中进一步描述，可在显示器装置中形成行电极。可移动反射层14a、14b可形成为沉积金属层(一层或多层)的一系列平行条带(与行电极16a、16b垂直)，所述金属层沉积在柱18和沉积于柱18之间的介入牺牲材料的顶部上。当蚀刻去除牺牲材料时，可移动反射层14a、14b通过所界定的间隙19而与光学堆叠16a、16b分离。例如铝的高度导电且反射的材料可用于反射层14，且这些条带可在显示器装置中形成列电极。

在不施加电压的情况下，间隙19保留在可移动反射层14a与光学堆叠16a之间，其中可移动反射层14a处于机械松弛状态，如图1中像素12a所说明。然而，当将电位差施加到选定的行和列时，形成在相应像素处的行电极与列电极的交叉处的电容器变得带电，且静电力将所述电极拉在一起。如果电压足够高，那么可移动反射层14变形且被迫抵靠光学堆叠16。光学堆叠16内的电介质层(在此图中未图示)可防止短路并控制层14与16之间的分离距离，如图1中右侧的像素12b所说明。不管所施加的电位差的极性如何，表现均相同。以此方式，可控制反射像素状态对非反射像素状态的行/列激活在许多方面类似于常规LCD和其它显示技术中所使用的行/列激活。

图2到图5B说明在显示器应用中使用干涉式调制器阵列的一个示范性工艺和系统。

图2是说明可并入有本发明各方面的电子装置的一个实施例的系统框图。在所述示范性实施例中，所述电子装置包含处理器21，其可为任何通用单芯片或多芯片微处理器(例如ARM、

Pentium

PentiumPentium

Pro、8051、

Power

)，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)。如此项技术中常规的做法，处理器21可经配置以执行一个或一个以上软件模块。除了执行操作系统外，所述处理器可经配置以执行一个或一个以上软件应用程序，包含网络浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任何其它软件应用程序。

在一个实施例中，处理器21还经配置以与阵列驱动器22通信。在一个实施例中，所述阵列驱动器22包含将信号提供到显示器阵列或面板30的行驱动器电路24和列驱动器电路26。在图2中以线1-1展示图1中说明的阵列的横截面。对于MEMS干涉式调制器来说，行/列激活协议可利用图3中说明的这些装置的滞后性质。可能需要(例如)10伏的电位差来促使可移动层从松弛状态变形为激活状态。然而，当电压从所述值减小时，可移动层在电压降回10伏以下时维持其状态。在图3的示范性实施例中，可移动层直到电压降到2伏以下时才完全松弛。因此，在图3中所说明的实例中，存在约3到7V的经施加电压窗口，在所述窗口内，装置在松弛状态或激活状态中均是稳定的。此窗口在本文中称为“滞后窗口”或“稳定窗口”。对于具有图3的滞后特性的显示器阵列来说，可设计行/列激活协议使得在行选通期间，已选通行中待激活的像素暴露于约10伏的电压差，且待松弛的像素暴露于接近零伏的电压差。在选通之后，所述像素暴露于约5伏的稳态电压差使得其维持在行选通使其所处的任何状态中。在此实例中，每一像素在被写入之后经历3-7伏的“稳定窗口”内的电位差。此特征使图1中说明的像素设计在相同的施加电压条件下在激活或松弛预存在状态下均是稳定的。因为干涉式调制器的每一像素(不论处于激活还是松弛状态)本质上是由固定反射层和移动反射层形成的电容器，所以可在滞后窗口内的一电压下维持此稳定状态而几乎无功率消耗。本质上，如果所施加的电压是固定的，那么没有电流流入像素中。

在典型应用中，可通过根据第一行中所需组的激活像素断言所述组列电极来产生显示帧。接着将行脉冲施加到行1电极，从而激活对应于所断言的列线的像素。接着改变所述组已断言列电极以对应于第二行中所需组的激活像素。接着将脉冲施加到行2电极，从而根据已断言的列电极而激活行2中的适当像素。行1像素不受行2脉冲影响，且维持在其在行1脉冲期间被设定的状态中。可以连续方式对整个系列的行重复此过程以产生帧。通常，通过以每秒某一所需数目的帧的速度连续地重复此过程来用新的显示器数据刷新且/或更新所述帧。用于驱动像素阵列的行和列电极以产生显示帧的广泛种类的协议也是众所周知的且可结合本发明使用。

图4、图5A和图5B说明用于在图2的3×3阵列上形成显示帧的一个可能的激活协议。图4说明可用于使像素展示出图3的滞后曲线的一组可能的列和行电压电平。在图4实施例中，激活像素涉及将适当列设定为-V_bias，且将适当行设定为+ΔV，其分别可对应于-5伏和+5伏。松弛像素是通过将适当列设定为+V_bias，且将适当行设定为相同的+ΔV，从而在像素上产生零伏电位差而实现的。在行电压维持在零伏的那些行中，不管列处于+V_bias还是-V_bias，像素在任何其最初所处的状态中均是稳定的。同样如图4中所说明，将了解，可使用具有与上述电压的极性相反的极性的电压，例如，激活像素可涉及将适当列设定为+V_bias，且将适当行设定为-ΔV。在此实施例中，释放像素是通过将适当列设定为-V_bias，且将适当行设定为相同的-ΔV，从而在像素上产生零伏电位差而实现的。

图5B是展示施加到图2的3×3阵列的一系列行和列信号的时序图，所述系列的行和列信号将产生图5A中说明的显示器布置，其中被激活像素为非反射的。在对图5A中说明的帧进行写入之前，像素可处于任何状态，且在本实例中所有行均处于0伏，且所有列均处于+5伏。在这些所施加的电压的情况下，所有像素在其既有的激活或松弛状态中均是稳定的。

在图5A的帧中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)和(3，3)被激活。为了实现此目的，在行1的“线时间(line time)”期间，将列1和2设定为-5伏，且将列3设定为+5伏。因为所有像素均保留在3-7伏的稳定窗口中，所以这并不改变任何像素的状态。接着用从0升到5伏且返回零的脉冲选通行1。这激活了(1，1)和(1，2)像素且松弛了(1，3)像素。阵列中其它像素均不受影响。为了视需要设定行2，将列2设定为-5伏，且将列1和3设定为+5伏。施加到行2的相同选通接着将激活像素(2，2)且松弛像素(2，1)和(2，3)。同样，阵列中其它像素均不受影响。通过将列2和3设定为-5伏且将列1设定为+5伏来类似地设定行3。行3选通设定行3像素，如图5A中所示。在对帧进行写入之后，行电位为零，且列电位可维持在+5或-5伏，且接着显示器在图5A的布置中是稳定的。将了解，可将相同程序用于数十或数百个行和列的阵列。还将应了解，用于执行行和列激活的电压的时序、序列和电平可在上文所概述的一般原理内广泛变化，且上文的实例仅为示范性的，且任何激活电压方法均可与本文描述的系统和方法一起使用。

图6A和图6B是说明显示器装置40的实施例的系统框图。显示器装置40可为(例如)蜂窝式电话或移动电话。然而，显示器装置40的相同组件或其稍微变化形式也说明例如电视和便携式媒体播放器的各种类型的显示器装置。

显示器装置40包含外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48和麦克风46。外壳41通常由所属领域的技术人员众所周知的多种制造工艺的任一者形成，所述工艺包含注射模制和真空成形。另外，外壳41可由多种材料的任一者制成，所述材料包含(但不限于)塑料、金属、玻璃、橡胶和陶瓷，或其组合。在一个实施例中，外壳41包含可去除部分(未图示)，所述可去除部分可与其它具有不同颜色或含有不同标记、图画或符号的可去除部分互换。

如本文中所描述，示范性显示器装置40的显示器30可为包含双稳态显示器(bi-stable display)在内的多种显示器的任一者。在其它实施例中，如所属领域的技术人员众所周知，显示器30包含例如如上所述的等离子、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD的平板显示器，或例如CRT或其它电子管装置的非平板显示器。然而，出于描述本实施例的目的，如本文中所描述，显示器30包含干涉式调制器显示器。

图6B中示意说明示范性显示器装置40的一个实施例的组件。所说明的示范性显示器装置40包含外壳41且可包含至少部分封围在所述外壳41中的额外组件。举例来说，在一个实施例中，示范性显示器装置40包含网络接口27，所述网络接口27包含耦合到收发器47的天线43。收发器47连接到处理器21，处理器21连接到调节硬件52。调节硬件52可经配置以调节信号(例如，对信号进行滤波)。调节硬件52连接到扬声器45和麦克风46。处理器21也连接到输入装置48和驱动器控制器29。驱动器控制器29耦合到帧缓冲器28且耦合到阵列驱动器22，所述阵列驱动器22进而耦合到显示器阵列30。根据特定示范性显示器装置40设计的要求，电源50将功率提供到所有组件。

网络接口27包含天线43和收发器47使得示范性显示器装置40可经由网络与一个或一个以上装置通信。在一个实施例中，网络接口27也可具有某些处理能力以减轻对处理器21的要求。天线43是所属领域的技术人员已知的用于发射和接收信号的任何天线。在一个实施例中，所述天线根据IEEE 802.11标准(包含IEEE 802.11(a)、(b)或(g))来发射和接收RF信号。在另一实施例中，所述天线根据蓝牙(BLUETOOTH)标准来发射和接收RF信号。在蜂窝式电话的情况下，所述天线经设计以接收CDMA、GSM、AMPS或其它用于在无线手机网络内通信的已知信号。收发器47预处理从天线43接收到的信号，使得处理器21可接收所述信号并进一步对所述信号进行处理。收发器47还处理从处理器21接收到的信号使得可经由天线43从示范性显示器装置40发射所述信号。

在一替代实施例中，收发器47可由接收器代替。在又一替代实施例中，网络接口27可由可存储或产生待发送到处理器21的图像数据的图像源代替。举例来说，所述图像源可为数字视频光盘(DVD)或含有图像数据的硬盘驱动器，或产生图像数据的软件模块。

处理器21大致上控制示范性显示器装置40的全部操作。处理器21接收例如来自网络接口27或图像源的压缩图像数据的数据，并将所述数据处理成原始图像数据或处理成易被处理成原始图像数据的格式。处理器21接着将已处理的数据发送到驱动器控制器29或发送到帧缓冲器28以供存储。原始数据通常是指识别图像内每一位置处的图像特性的信息。举例来说，这些图像特性可包含颜色、饱和度和灰度级。

在一个实施例中，处理器21包含微控制器、CPU或逻辑单元以控制示范性显示器装置40的操作。调节硬件52通常包含放大器和滤波器，以用于将信号发射到扬声器45，且用于从麦克风46接收信号。调节硬件52可为示范性显示器装置40内的离散组件，或可并入在处理器21或其它组件内。

驱动器控制器29直接从处理器21或从帧缓冲器28取得由处理器21产生的原始图像数据，并适当地重新格式化所述原始图像数据以供高速发射到阵列驱动器22。具体来说，驱动器控制器29将原始图像数据重新格式化为具有类似光栅的格式的数据流，使得其具有适于在显示器阵列30上进行扫描的时间次序。接着，驱动器控制器29将已格式化的信息发送到阵列驱动器22。尽管驱动器控制器29(例如LCD控制器)通常与系统处理器21关联而作为独立的集成电路(IC)，但可以许多方式实施这些控制器。其可作为硬件嵌入处理器21中，作为软件嵌入处理器21中，或与阵列驱动器22完全集成在硬件中。

通常，阵列驱动器22从驱动器控制器29接收已格式化的信息且将视频数据重新格式化为一组平行波形，所述波形以每秒多次的速度被施加到来自显示器的x-y像素矩阵的数百且有时数千个引线。

在一个实施例中，驱动器控制器29、阵列驱动器22和显示器阵列30适用于本文描述的任意类型的显示器。举例来说，在一个实施例中，驱动器控制器29是常规显示器控制器或双稳态显示器控制器(例如，干涉式调制器控制器)。在另一实施例中，阵列驱动器22是常规驱动器或双稳态显示器驱动器(例如，干涉式调制器显示器)。在一个实施例中，驱动器控制器29与阵列驱动器22集成。此实施例在例如蜂窝式电话、手表和其它小面积显示器的高度集成系统中是普遍的。在又一实施例中，显示器阵列30是典型的显示器阵列或双稳态显示器阵列(例如，包含干涉式调制器阵列的显示器)。

输入装置48允许用户控制示范性显示器装置40的操作。在一个实施例中，输入装置48包含例如QWERTY键盘或电话键区的键区、按钮、开关、触敏屏幕或压敏或热敏薄膜。在一个实施例中，麦克风46是用于示范性显示器装置40的输入装置。当使用麦克风46将数据输入到所述装置时，用户可提供声音命令以便控制示范性显示器装置40的操作。

电源50可包含此项技术中众所周知的多种能量存储装置。举例来说，在一个实施例中，电源50是例如镍镉电池或锂离子电池的可再充电电池。在另一实施例中，电源50是可再生能源、电容器或太阳能电池，包含塑料太阳能电池和太阳能电池涂料。在另一实施例中，电源50经配置以从壁式插座接收功率。

在某些实施例中，如上文中所描述，控制可编程性驻存在驱动器控制器中，所述驱动器控制器可位于电子显示器系统中的若干位置中。在某些实施例中，控制可编程性驻存在阵列驱动器22中。所属领域的技术人员将了解，上述优化可实施在任何数目的硬件和/或软件组件中且可以各种配置实施。

根据上文陈述的原理而操作的干涉式调制器的结构的细节可广泛变化。举例来说，图7A-7E说明可移动反射层14及其支撑结构的五个不同实施例。图7A是图1的实施例的横截面，其中金属材料条带14沉积在垂直延伸的支撑件18上。在图7B中，可移动反射层14在系链(tether)32上仅在隅角处附接到支撑件。在图7C中，可移动反射层14从可包括柔性金属的可变形层34悬置下来。所述可变形层34直接或间接地连接到围绕可变形层34的周边的衬底20。这些连接可呈连续壁及/或个别柱的形式。举例来说，平行轨条可支撑可变形层34材料的交叉行，因此界定轨条之间的沟槽及/或腔中的像素列。每一腔内的额外支撑柱可用以加强可变形层34并防止在松弛位置中的下陷。

图7D中说明的实施例具有支撑柱塞42，可变形层34搁置在所述支撑柱塞42上。如图7A-7C所示，可移动反射层14保持悬置在间隙上方，但可变形层34并不通过填充可变形层34与光学堆叠16之间的孔而形成所述支柱。而是，支柱由平坦化材料形成，其用于形成支撑柱塞42。图7E中说明的实施例是基于图7D中展示的实施例，但也可适于与图7A-7C中说明的实施例以及未图示的额外实施例的任一者一起发挥作用。在图7E中所示的实施例中，已使用金属或其它导电材料的额外层来形成总线结构44。这允许信号沿着干涉式调制器的背面进行路由，从而消除许多原本可能必须形成在衬底20上的电极。

在例如图7A-7E中所示的那些实施例的实施例中，干涉式调制器充当直接观看装置，其中从透明衬底20的前侧观看图像，所述侧与上面布置有调制器的一侧相对。在这些实施例中，反射层14以光学方式遮蔽在反射层的与衬底20相对侧的干涉式调制器的部分，其包含可变形层34。这允许对遮蔽区域进行配置和操作而不会消极地影响图像质量。此遮蔽允许图7E中的总线结构44，其提供使调制器的光学性质与调制器的机电性质分离的能力，例如，寻址或由所述寻址引起的移动。这种可分离的调制器结构允许选择用于调制器的机电方面和光学方面的结构设计和材料且使其彼此独立而发挥作用。此外，图7C-7E中所示的实施例具有源自反射层14的光学性质与其机械性质脱离的额外益处，所述益处由可变形层34执行。这允许用于反射层14的结构设计和材料在光学性质方面得以优化，且用于可变形层34的结构设计和材料在所需的机械性质方面得以优化。所属领域的技术人员应了解，在一些实施例(例如图7A及图7B中所说明的实施例)中，可移动反射层714还充当可变形层，大致为集成的可移动反射层及可变形层。

包括可移动组件或元件的MEMS装置的实施例是通过从前驱物结构移除或蚀刻一种或一种以上牺牲材料，因此在成品MEMS中形成腔或开口的方法制造。因为所述蚀刻步骤从前驱物MEMS中的锁定配置中释放可移动组件，所以本文中将所述蚀刻步骤称为“释放蚀刻”。因此，前驱物MEMS还称为“未经释放的”MEMS。包括牺牲材料的牺牲结构在制造MEMS中用作占位器(placeholder)，例如，用作界定MEMS中的一个或一个以上空隙、开口及/或腔的图案化层。明确地说，对于静电MEMS来说，形成于固定电极与可移动电极之间的牺牲结构占据在成品装置中形成腔的体积。举例来说，图8A-图8E说明未经释放的干涉式调制器，其分别对应于图7A-图7E中所说明的经释放的干涉式调制器。未经释放的干涉式调制器800包括衬底820，在所述衬底上形成有光学堆叠816。第一牺牲结构850形成于光学堆叠816上。反射层814形成于牺牲结构850及延伸穿过牺牲结构850的支撑结构818上。在图8C-图8E中所说明的实施例中，第二牺牲结构860形成于反射层814上，反射层814从可变形层834悬置。在图8A及图8B中，层814表示可变形层与可移动电极或镜两者。在图8C-图8E中，可变形层834及可移动电极或镜814为单独的结构。

在一些实施例中，释放蚀刻包括将未经释放的干涉式调制器暴露于选择性地蚀刻第一牺牲结构850及(如果存在)第二牺牲结构860的一种或一种以上蚀刻剂，因此分别在图7A-图7E中所说明的干涉式调制器中形成腔，因此释放反射层814。在一些实施例中，使用多种合适蚀刻剂以蚀刻掉第一牺牲结构850及/或第二牺牲结构860(如果存在)。在一些实施例中，同时蚀刻第一牺牲结构850及第二牺牲结构860，而在其它实施例中，则单独蚀刻两者。所属领域的技术人员应了解，用于特定工艺中的特定蚀刻剂将视MEMS中的牺牲材料的特性、结构材料的特性、MEMS的结构等而定。

在一些实施例中，使用选择性地蚀刻第一牺牲结构850与第二牺牲结构860(如果存在)的气相蚀刻剂进行释放蚀刻。气相蚀刻剂经由形成在可变形层834中的一个或一个以上蚀刻孔(未说明)、经由可变形层834的条带之间的间隙及/或从装置的侧面接近第一牺牲结构850及第二牺牲结构860。在一些优选实施例中，气相蚀刻剂包括氟基蚀刻剂，且尤其为气相二氟化氙(XeF₂)。在周围温度下，二氟化氙为具有约3.8托(在25℃下0.5kPa)的蒸气压的固体。来自二氟化氙的蒸气选择性地蚀刻某些牺牲材料，即不形成等离子。

所属领域的技术人员应了解，结合装置的结构材料及/或非牺牲材料来选择构成牺牲结构的材料，以使得在结构材料上选择性地蚀刻牺牲材料。在使用XeF₂作为释放蚀刻中的蚀刻剂的实施例中，牺牲材料可包括硅、锗、钛、钒、钽、钼、钨、及其混合物、合金及组合中的至少一者；在一些实施例中，可包括钼、钨、硅、锗或硅/钼。在一些实施例中，牺牲结构包括有机化合物，例如，例如光致抗蚀剂的聚合物。在一些实施例中，牺牲结构包括单一层。在其它实施例中，牺牲结构包括多个层。合适结构材料在此项技术中已知。在蚀刻剂包括XeF₂的情况下，合适结构材料抵抗通过XeF₂的蚀刻，且包含(例如)硅石、氧化铝、氧化物、氮化物、聚合物、铝、镍、铬等。

图9A说明与图8D中所说明的实施例类似的未经释放的干涉式调制器900的实施例的侧横截面图，其在释放蚀刻之后提供与图7D中所说明的实施例类似的MEMS。所属领域的技术人员应了解，参考所说明的实施例描述的某些特征也适用于干涉式调制器的其它实施例，所述实施例包含图7A-图7C及图7E以及其它类型MEMS装置中所说明的实施例。

在所说明的实施例中，装置900包括上面形成有光学堆叠916的衬底920，所述光学堆叠包括导电层916a、部分反射层916b及电介质层916c。光学堆叠916表示MEMS装置的较低固定电极。经说明包括多个支撑柱塞942的支撑结构从光学堆叠916延伸且支撑可变形层934。将表示MEMS装置的可移动电极的可移动反射层914紧固于可变形层934。如图9B中所说明，在可变形层934中形成多个蚀刻剂入口或蚀刻孔970，图9B为装置900的阵列的俯视图。所属领域的技术人员应了解，蚀刻孔的其它布置用于其它实施例中。

在光学堆叠916与可移动反射层914之间形成第一牺牲结构950，且在可移动反射层914与可变形层934之间形成第二牺牲结构960。所属领域的技术人员应了解，其它实施例(例如对应于图8A及图8B的一些实施例)仅包括单一牺牲结构。在一些实施例中，第一牺牲结构950的长度及/或宽度与高度的纵横比大于约50∶1、大于约100∶1、大于约500∶1或大于约1000∶1。在一些实施例中，可移动反射层914的长度及/或宽度与第一牺牲结构950的厚度的比大于约50∶1、大于约100∶1、大于约500∶1或大于约1000∶1。

在所说明的实施例中，第一牺牲结构950在组成上不均匀，(例如)其包括至少第一部分(或组件)及第二部分(或组件)。第一部分及第二部分中的每一者包括一种或一种以上牺牲材料，以使第一部分及第二部分中的一者具有较快的固有蚀刻速度，且因此可相对于另一者被选择性及/或差别性地蚀刻。所属领域的技术人员应了解，许多材料可在特定条件下由给定蚀刻剂蚀刻，但蚀刻速率对于装置制造中的实际使用而言太低。因此，如本文所用的术语“可蚀刻”指给定蚀刻剂将以适用于制造装置的速率蚀刻的材料。在一些实施例中，第一部分及第二部分为不同材料，第一部分及第二部分中的每一者由不同蚀刻剂蚀刻。在一些实施例中，第一部分及第二部分为不同材料，第一部分与第二部分均可由常见蚀刻剂蚀刻。在一些实施例中，第一部分及第二部分包括相同材料，但具有不同蚀刻速率。举例来说，在一些实施例中，第一部分及第二部分以不同程度的内压缩、密度及/或应力形成或沉积而成。在此项技术中已知以不同程度的内压缩、密度及/或应力制造材料的方法，例如，通过控制包含电力、偏压、压力、流量、其组合等的沉积参数来制造。在一些实施例中，将第一部分及第二部分不同地掺杂。在一些实施例中，第一部分及第二部分中的至少一者(例如)通过离子植入、钝化等而改质。

在一些优选实施例中，第一部分及第二部分中的一者可使用单一蚀刻剂(例如XeF₂)相对于另一者选择性地蚀刻。如以上所讨论，可由XeF₂蚀刻的牺牲材料包含硅、锗、钛、钒、钽、钼、钨、及其混合物、合金及组合；在一些实施例中，包含钼、钨、硅、锗或硅/钼。针对某些所述材料的比较性块体蚀刻速率的实例包含W/Si，2.5∶1；Mo/Si，6∶1；Ti/Si，85∶1，Si/SiN，1,000∶1；Si/SiO₂，10,000∶1。在一些实施例中，将SiN及SiO₂用作针对XeF₂的蚀刻终止物，且使用此项技术中已知的其它蚀刻剂将其更快速地蚀刻。所属领域的技术人员应了解，材料的其它组合也适用于其它实施例。在蚀刻剂为XeF₂的情况下，实施例包含第一部分及第二部分的组合，包含(例如)W/Si、Mo/Si、Ti/Si。

在第一牺牲结构950的一些实施例中，第一部分包括至少两个在实质相同或类似条件下形成的材料区域，且第二部分包括在第一部分的邻近区域之间的界面区域。举例来说，在一些实施例中，第一部分包括第一层与第二层的大部分，且第二部分包括在第一层与第二层之间的界面区域。在其它实施例中，第一部分包括具有例如颗粒、杆状物、针状物等的另一结构的区域。其它实施例包括所述配置的组合。所属领域的技术人员应了解，第一部分区域的蚀刻速率大致类似或相同。然而，如以下更加详述地论述，一些实施例展现与类似、单组件牺牲结构相比改进的第一牺牲结构950蚀刻速率。

用于第一部分的合适牺牲材料类似于以上关于具有不同蚀刻速率的牺牲组件所论述的牺牲材料。在一些实施例中，牺牲材料可使用氟基蚀刻剂(例如XeF₂)蚀刻，所述牺牲材料包括(例如)硅、锗、钛、钒、钽、钼、钨及其混合物、合金及组合中的至少一者。在一些实施例中，牺牲材料包括钼、钨、硅、锗及/或硅/钼，其中蚀刻剂包括XeF₂。

据信形成第二部分的界面层包括第一部分的邻近表层以及形成于所述邻近表层的表面上的化合物及形成及/或沉积于其上的任何污染物。材料的最顶层通常具有比块体高的自由能。因为表面原子具有在侧面以下及侧面的邻近物，但无侧面以上的邻近物，所以晶格在表面扭曲。扭曲通常向下蔓延几个材料层。所述扭曲增加顶部几个材料层的自由能，因此增加所述层中原子的反应性。最顶层原子还具有“悬空键”，此是因为所述原子在其上不具有邻近物。因此，最顶层原子极具反应性，从而视周围环境中的化合物而形成(例如)氧化物、氢氧化物、氮化物、碳化物、氟化物、氢化物等。除非表层严格洁净，否则沉积于此表层上的新层不会外延。因此，新层的最底层原子沉积于相对“脏”的表面上且还可能与下伏表面反应。此界面层展现与大部分牺牲层不同的蚀刻特征。

在一些实施例中，第一牺牲结构950包括递变牺牲层，其组成由第一部分变化为第一部分与第二部分的混合物，变为第二部分。在一些实施例中，第一部分与第二部分之间的梯度通常是垂直的，即在牺牲结构950的顶部(例如，邻近可移动反射器914)具有较高浓度的第一部分及第二部分中的一者，且在牺牲结构950的底部(例如，邻近光学堆叠916)具有较高浓度的第一部分及第二部分中的另一者。优选地，较快蚀刻的第一部分及第二部分安置在邻近蚀刻孔970(图9B)处，所述蚀刻孔在所说明的实施例中形成于可变形层934中。在制造递变层中使用任何合适形成方法，例如PVD-型、CVD-型及ALD-型工艺以及其组合等方法。

在一些实施例中，例如，在图9C中的横截面中所说明的实施例中，第一牺牲结构950的第一部分包括第一牺牲层952，且第二部分包括第二牺牲层954。在所说明的实施例中，第一牺牲层952及第二牺牲层954可由相同蚀刻剂、优选为气相蚀刻剂(例如XeF₂)蚀刻。如以下更详述地论述，在一些实施例中，较快蚀刻牺牲层毗邻于例如可移动反射层914及/或光学堆叠916的结构层安置。在一些实施例中，较快蚀刻牺牲层邻近蚀刻孔970(图9B)安置。因此，在一些实施例中，第二牺牲层954比第一牺牲层952更快地蚀刻。如以上所论述，在释放蚀刻中，蚀刻剂经由可变形层934中的蚀刻孔970(图9B)接触牺牲结构950。

根据此项技术中已知的因素选择牺牲层952及954的相对厚度，所述因素例如相对蚀刻速率、第一牺牲结构的总蚀刻速率、形成每一层的容易度、针对每一层的沉积时间、热收支、蚀刻后遗留的残余物、成本等。在一些实施例中，选择层952及954的相对厚度以提供结构层的早期机械去耦，例如通过基于每一层的蚀刻速率的相对差异选择用于每一层的特定材料。在一些实施例中，层952及954的相对厚度为约1∶100到约100∶1、约10∶90到约90∶10、约20∶80到约80∶20、约40∶60到约60∶40或约50∶50。所属领域的技术人员应了解，组合的牺牲层952及954的总厚度将视包含颜色的因素而定(如果装置为干涉式调制器)，例如为约50nm到约300nm，例如约100nm。

在其它实施例中，第一牺牲结构950包括牺牲层的其它组合，在一些实施例中其中的一些为递变的。举例来说，在图9C所说明的装置900的一些实施例中，第一牺牲层952及第二牺牲层954中的至少一者为递变牺牲层。第一牺牲结构950的其它实施例包括两个以上牺牲层，其中的一者或一者以上可为递变的。举例来说，图9D所说明的第一牺牲结构950的实施例包括第一牺牲层952、第二牺牲层954及第三牺牲层956。如以上所论述，在一些实施例中，牺牲结构950中的相对较快蚀刻的牺牲层毗邻于例如可移动反射器914及光学堆叠916的结构元件安置。因此，在一些实施例中，第一牺牲层952及第三牺牲层956中的至少一者可以比第二牺牲层954快的速率蚀刻。

在牺牲结构950中的牺牲层(递变或非递变的)中的每一者由任何合适形成方法(例如PVD-型、CVD-型及/或ALD-型工艺中的一者或一者以上)以及通过旋涂、其组合等而形成。

在一些包括第二牺牲结构的实施例中，例如，在图9C所说明的第二牺牲结构960中，第二牺牲结构960具有类似于以上关于第一牺牲结构950所述的不均匀结构，例如，所述结构包括一个或一个以上递变及/或非递变牺牲层。在一些实施例中，第二牺牲结构960包括单一牺牲材料层。

图10为说明用于参考图9C-图9G中所说明的实施例制造MEMS的方法1000的实施例的流程图。所属领域的技术人员应了解，方法1000还适用于制造其它设计的MEMS。

在步骤1010中，在第一结构层与第二结构层之间形成牺牲结构。举例来说，在图9A所说明的实施例中，第一牺牲结构950形成于例如衬底920及光学堆叠916的多个结构特征上。如以上所论述，在所说明的实施例中，光学堆叠916又包括三层：导电层916a、部分反射层或吸收器916b及电介质层916c。牺牲结构950如以上所论述例如通过PVD-型、CVD-型及/或ALD-型工艺，通过旋涂，通过其组合等形成。例如可变形层934的第二结构层形成于牺牲结构950上。所说明的实施例还包括可移动反射层914，其为形成于牺牲结构950上的另一结构特征。

在任选步骤1020中，蚀刻开口形成于结构层中的一者中。举例来说，图9B说明蚀刻开口970形成在可变形层934中。蚀刻开口允许蚀刻剂接近牺牲结构的至少一部分。

在步骤1030中，将牺牲结构蚀刻掉，因此以机械方式将结构层去耦，之后将牺牲结构完全蚀刻掉。在一些实施例中，蚀刻剂在蚀刻条件下选择性地蚀刻结构层及特征上的牺牲结构。在一些实施例中，相同蚀刻剂蚀刻牺牲结构的第一部分与第二部分两者，只是速率不同。其它实施例使用用于第一部分及第二部分的不同蚀刻剂。举例来说，在一些所述实施例中，在此步骤中仅蚀刻第一部分或第二部分中的一者。在一些实施例中，蚀刻剂为气相蚀刻剂，例如XeF₂。

图9E说明在部分释放蚀刻之后图9C的装置900的横截面。在所说明的实施例中，在蚀刻的此阶段第二牺牲结构已被完全蚀刻掉；在其它实施例中，第二牺牲结构的至少一部分仍未被蚀刻。在所说明的蚀刻阶段，第二牺牲层954的最靠近蚀刻孔的部分已被完全蚀刻掉。第二牺牲层954的距离蚀刻孔相对较远的剩余部分形成所说明的牺牲材料的岛状物。类似地，使第一牺牲层952a的暴露于蚀刻剂的部分开始蚀刻。所属领域的技术人员应了解，在第一牺牲层952与第二牺牲层954之间蚀刻的相对程度将视其在蚀刻条件下由所选蚀刻剂实现的相对蚀刻速率而定。

据信蚀刻沿蚀刻前端发生，所述蚀刻前端水平且垂直地沿相异材料(例如第二牺牲层954与可移动反射层914的底部)之间的界面蔓延。在蚀刻前端后面，蚀刻块体牺牲层954，因此形成图9E所说明的岛状物。所属领域的技术人员应了解，在蚀刻前端处材料的蚀刻速率未必与块体材料的蚀刻速率相关。

图9F说明进一步进行蚀刻工艺的装置900。在所说明的实施例中，第二牺牲层的一些未蚀刻部分形成在可变形层934与第一牺牲层952之间延伸的柱状物954b。

在一些实施例中，在此阶段，柱状物954b与至少一个毗邻层(例如在所说明的实例中，可移动反射层914或第一牺牲层952)以机械方式去耦。因此，使第二牺牲层954上的结构层与第二牺牲层的下的结构层以机械方式去耦。当第二牺牲层954蚀刻时，在MEMS 900中在MEMS的相对可移动组件(在所说明的实例中，第二牺牲层954上的组件(例如，可移动反射层914、可变形层934)与第二牺牲层954下的组件(例如，第一牺牲层952、光学堆叠916、衬底920))之间的应力集中或聚集于柱状物954b处。在一些实施例中，例如剪切应力及/或张应力的应力诱导柱状物954b与毗邻层或结构(例如，在所说明的实施例中，可移动反射层914及第一牺牲层952中的至少一者)之间的机械分离。

举例来说，在一些实施例中，柱状物954b的材料不完全粘附于毗邻层的材料，例如可移动反射层914的材料。所述组件之间的应力导致柱状物954b与可移动反射层914之间(例如)在其界面处在柱状物的顶部914a处的机械分离。在可移动反射层914包括铝及/或铝合金的实施例中，用于第二牺牲层954的合适弱粘附材料包含氧化锗及氧化钼。所属领域的技术人员应了解，其它材料适用于其它实施例，且特定材料将视毗邻弱粘接层的材料、蚀刻系统等而定。在一些实施例中，柱状物954b及第一牺牲层952在此阶段在柱状物的底部952b处变为机械去耦，即与第一牺牲层952机械去耦。在一些实施例中，第一牺牲层952弱粘附于电介质层916c，因此有助于所述层之间机械去耦。在一些实施例中，第一牺牲层952及第二牺牲层954中的每一者弱粘附于毗邻层，例如结构及/或牺牲层。在其它实施例中，牺牲结构950包括弱粘附于至少一个毗邻层(例如可移动反射层914及/或电介质层916c)的单一层。

所属领域的技术人员应了解，弱粘附层足以粘附于毗邻层以允许制造装置，但具有足够不良的粘附力以在蚀刻期间与毗邻层去耦。如以上所论述，随着弱粘附层蚀刻为岛状物及/或柱状物而使弱粘附层与毗邻层之间的接触区域减小时出现去耦。当蚀刻进行时，各层之间的总应力保持恒定，因此将应力集中于岛状物及/或柱状物上。在某一点，应力克服层之间的粘附力且所述层去耦。

在其它实施例中，在所说明的蚀刻阶段，柱状物954b不变为与毗邻层以机械方式去耦。

图9G说明进一步进行蚀刻工艺的装置900。在所说明的蚀刻阶段，第二牺牲层954大致被完全蚀刻掉，因此使第二牺牲层上的各层(例如，可移动反射层914、可变形层934)与第二牺牲层下的各层(例如，第一牺牲层952、光学堆叠916、衬底920)以机械方式去耦。在所说明的实施例中，第一牺牲层952的实质部分仍未经蚀刻，尽管在其它实施例中，在此阶段第一牺牲层952中的大部分已被蚀刻掉。

在步骤1040中，使用相同蚀刻剂或不同蚀刻剂蚀刻掉牺牲结构的其余部分。在图9G所说明的装置中，蚀刻掉第一牺牲层952的其余部分提供类似于图7D所说明的装置的装置。

举例来说，方法1000还适用于使用例如如图9A中所说明的牺牲结构包括递变层的装置制造MEMS。举例来说，在递变第一牺牲结构950在顶部包括较快蚀刻组成且在底部包括较慢蚀刻组成的实施例中，在步骤1030中，牺牲结构950的顶部相对快速地水平蚀刻且相对缓慢地垂直蚀刻，因此提供图9H所说明的牺牲结构950。在步骤1040中完成蚀刻提供类似于图7D所说明的装置的装置。所属领域的技术人员应了解，方法1000还适用于释放蚀刻MEMS装置，如上所述，所述MEMS装置包括包括递变层及非递变层的组合及/或包括三个以上牺牲层的牺牲结构。

方法1000还适用于根据未经蚀刻的MEMS装置的实施例制造MEMS装置，所述未经蚀刻的MEMS装置包括第一牺牲结构，所述第一牺牲结构包括在大致相同或类似条件下形成的材料的至少两个区域的第一部分及包括在第一部分的毗邻区之间的界面区域的第二部分。在步骤1010中，在结构层之间形成牺牲结构。举例来说，图9I所说明的未经蚀刻的MEMS装置900的实施例类似于图9C所说明的装置，且包括第一牺牲结构950，所述第一牺牲结构950包括对应于第一部分的第一牺牲层952及第二牺牲层954及在第一牺牲层952与第二牺牲层954之间的界面或界面层955。所属领域的技术人员应了解，牺牲结构950的一些实施例包括两个以上牺牲层。在所说明的实施例中，第一牺牲层952及第二牺牲层954包括在大致相同条件下形成的大致相同的牺牲材料。第一牺牲结构950位于光学堆叠916与可移动反射层914之间。使用例如通过溅射、物理气相沉积型工艺、化学气相沉积型工艺、原子层沉积型工艺、分子束外延、其组合等的任何合适方法形成第一牺牲层952及第二牺牲层954。在一些实施例中，在沉积牺牲层中的一者或一者以上之前及/或之后清洁装置。

在步骤1020中形成任选蚀刻孔，其在图9I所说明的实施例的截面中不可见。

在步骤1030中，使用合适蚀刻剂蚀刻第一牺牲结构950。上文论述了合适蚀刻剂及牺牲材料。举例来说，在一些实施例中，蚀刻剂包括XeF₂且牺牲材料包括钼。图9J说明中间结构，其中将第二牺牲层954蚀刻到第一牺牲层952且蚀刻前端958沿第一牺牲层952与第二牺牲层954之间的界面955快速蔓延，因此在其之间形成间隙959。第一牺牲层952及第二牺牲层954中的块体牺牲材料的蚀刻减慢。在图9K中，完成界面955的蚀刻，且所得间隙959使第一牺牲层952与第二牺牲层954以机械方式去耦。

在步骤1040中蚀刻掉第一牺牲层952及第二牺牲层954的剩余部分以提供图7D所说明的经释放的MEMS。此方法的一些实施例展现较快蚀刻速率或用于蚀刻掉整个第一牺牲结构的减少的蚀刻剂使用中的至少一者。据信改进的蚀刻速率由在第一部分与第二部分之间的界面或接缝处较快蚀刻，因此将比在单块牺牲结构的蚀刻中所暴露者大的第一部分及第二部分的表面暴露于蚀刻剂而产生。尽管在界面955处较快蚀刻的精确机制还未确定，但据信每一层的表面应变以及表面上所形成的化合物及其中所捕获的污染物使界面更易于蚀刻。

举例来说，在图9J及图9K所说明的实施例中，通过快速蚀刻第一牺牲层952与第二牺牲层954之间的界面955形成的在第一牺牲层952与第二牺牲层954之间的间隙959使水平表面952a及954b暴露于蚀刻剂，因此增加总蚀刻速率。相比之下，图9L说明第一牺牲结构包括单一牺牲层的类似部分蚀刻的MEMS装置的实施例。在所说明的实施例中，将第一牺牲结构950部分蚀刻，从而形成具有蚀刻剂可接近表面950c的开口959，其具有比表面952a及954b小的面积。所有其它条件均相同，增加的蚀刻剂可接近面积导致与图9L所说明的实施例相比在图9I-图9K所说明的实施例中第一牺牲结构950的蚀刻速率较快。

据信在一些实施例中减少的蚀刻剂使用与提高的蚀刻速率有关。在任何蚀刻工艺中，蚀刻剂的一些部分将以相对缓慢的速率与除牺牲结构的牺牲材料外的一种或一种以上材料(例如，蚀刻设备中的污染物、MEMS中的结构材料等)反应。通过增加牺牲材料的总蚀刻速率，使蚀刻剂与较慢蚀刻材料之间的接触时间缩短，因此减少在此非生产性蚀刻工艺中所消耗的蚀刻剂的量。

图11说明类似于图9F所说明的装置的经部分蚀刻的MEMS 1100的横截面，不同之处在于第一牺牲结构1150包括单一组件而非多个组件，例如层包括单一牺牲材料。在所说明的实施例中，未经蚀刻的牺牲材料的柱状物1150b在光学堆叠1116与可移动反射层1114之间延伸。如以上所论述，当蚀刻进行时，MEMS的相对可移动组件变得自由移动。此运动在MEMS的使例如牺牲结构1150的未经蚀刻部分保持相对不运动的那些组件处诱发应力。当从第一牺牲结构1150蚀刻材料时，第一牺牲结构1150由一层状物变为岛状物，变为图11所说明的柱状物1150b。当牺牲结构1150变小时，应力变大，此是因为可移动组件的相对运动增加，且变得更集中于(尤其是)柱状物的顶部1114a及柱状物的底部1150c处。因为装置中的相对运动是垂直的，所以应力通常包含压缩或拉伸分量。在一些情况下，应力足以产生机械故障，其可显示为对MEMS的结构元件中的一者或一者以上(例如光学堆叠1116或可移动反射层1114)的损害。明确地说，对光学堆叠1116的损害通常包含对电介质层1116c的损害，如裂缝或破损。电介质层1116c的破损又可允许蚀刻剂与电介质层1116c之下的结构及/或层(例如部分反射层1116b)之间的接触。视蚀刻剂与部分反射层1116b的材料的一致性而定，在一些实施例中，在破损或损害电介质层1116c之后，部分反射层被蚀刻剂蚀刻且因此至少在一定程度上受到损害。即使在其中部分反射层1116b抵抗蚀刻剂的情况下，由于部分反射层1116b的薄度，任何蚀刻可对于其固有功能产生问题。

在MEMS阵列的一些实施例中，相对运动在可变形层的自由边缘处最大，且因此，损害最可能处于所述自由边缘处。在一些实施例中，MEMS的阵列或子阵列共享可变形层。自由边缘为通常在阵列或子阵列的边缘处的不共享的边缘。

一种降低因在牺牲结构1150的蚀刻中形成柱状物1150b所产生的损害的可能性的技术为改变蚀刻孔，例如增加蚀刻孔的总面积。蚀刻孔的总面积可通过改变其大小，例如改变其形状及/或增加其尺寸而增加。总面积还可通过增加蚀刻孔数量而增加。举例来说，一些实施例包括具有可变大小的大量蚀刻孔，所述蚀刻孔提供快速且受控的牺牲结构的蚀刻。在不受理论束缚的情况下，据信增加蚀刻孔的总面积会增加牺牲结构1150的蚀刻速率。据信在快速蚀刻实施例中，在柱状物可能损害装置之前蚀刻掉牺牲结构1150的蚀刻中所形成的柱状物。然而，在一些实施例中，增加蚀刻孔的面积降低形成其的可变形层1134的机械性能。在一些实施例中，具有大蚀刻孔总面积的可变形层增加可变形层1134的电阻。在一些实施例中，具有大蚀刻孔总面积的可变形层不利地影响光学装置的光学性能，例如降低对比率。此外，在一些实施例中，大及/或大量蚀刻孔降低阵列中的MEMS的填充因子。

在一些实施例中，蚀刻孔经定位使得对于装置的任何蚀刻诱发的损害针对所述装置的非关键部分或较不关键的部分。然而，在一些实施例中，防止柱状物在蚀刻反应中从装置中的某些区域形成并不可行。在一些实施例中，可变形层1134的某些区域不适于形成蚀刻孔。提供非关键区域还可降低MEMS阵列中的填充因子。

在一些实施例中，使用快速蚀刻材料制造牺牲结构1150，如以上所论述，据信所述快速蚀刻材料在对装置产生明显损害之前会被蚀刻掉。快速蚀刻材料的一些实施例显现为形成在成品装置中诱发静摩擦的蚀刻残余物。

相比之下，包括如所述牺牲结构的MEMS的实施例展现较少蚀刻孔、较小蚀刻孔、机械上更稳固的可变形层、较高填充因子及降低的静摩擦的一些组合。

实例1

类似于图12中的横截面中所示意性说明的实施例制造未经释放的干涉式调制器的5×6阵列。未经释放的干涉式调制器1200包括37cm47cm的硼硅酸玻璃衬底1220(约0.7mm厚)，在其上形成光学堆叠1216，所述光学堆叠1216包括氧化铟锡(ITO)层(约0.5μm)、铬层(约0.006μm)及二氧化硅层(约0.05μm)。在光学堆叠上形成包括第一牺牲层1252及第二牺牲层1254的牺牲结构1250。在牺牲结构1250上形成铝可移动反射层1214(约0.03μm)。在可移动反射层1214中形成蚀刻孔1270。形成在衬底1220与可移动反射层1214之间延伸的硅石支撑柱1218。下部第一牺牲层1252包括厚度约50nm的铝层，且上部第二牺牲层1254包括厚度约50nm的锗及/或硅层，两层均通过PVD沉积。在用XeF₂蒸气蚀刻(10个120s的循环)之后，所有牺牲结构均被蚀刻掉。图13为展示黑色掩模1310及蚀刻孔1320的阵列1300的一部分的贯穿衬底的视图。浅色区域1330中的牺牲材料已被蚀刻掉。

实例2

类似于实例1中的那些未经释放的干涉式调制器阵列的未经释放的干涉式调制器阵列是用包括通过PVD沉积的单一钼层的牺牲结构来制造。在用XeF₂蒸气蚀刻(10个120s的循环)之后，剩余钼的柱状物以及一些部分蚀刻的区域。图14为展示黑色掩模1410及蚀刻孔1420的阵列1400的贯穿衬底的视图。浅色区域1430已被完全蚀刻。暗色区域1440被部分蚀刻。在一些黑色掩模1410周围可观察到钼的柱状物1450。

实例3

类似于实例1中的那些未经释放的干涉式调制器阵列的未经释放的干涉式调制器阵列是用包括通过PVD沉积的单一钼层的牺牲结构来制造。在用XeF₂蒸气蚀刻(5个120s的循环)之后，仅在蚀刻孔下的牺牲层经蚀刻。图15为展示黑色掩模1510及蚀刻孔1520及可变形层的自由边缘1570的阵列1500的贯穿衬底的视图。在蚀刻孔1520周围的浅色圆形区域1530经蚀刻。暗色区域1560未经蚀刻。

实例4

类似于实例1的那些未经释放的干涉式调制器阵列的未经释放的干涉式调制器阵列是用包括单一锗层及铝可移动反射层的牺牲结构来制造。用XeF₂蒸气(5个120s的循环)蚀刻提供完全释放而不损害光学堆叠。图16为蚀刻之后在光学堆叠中展示无缺陷的经蚀刻阵列的贯穿衬底的视图。据信锗牺牲结构弱粘附于可移动反射层，且因此以机械方式去耦所述层，因此防止在蚀刻中损害干涉式调制器。

实例5

类似于实例1的那些干涉式调制器阵列的干涉式调制器阵列是用包括钼第一牺牲层(约50nm厚)及锗第二牺牲层(约50nm厚)的牺牲结构来制造。可移动反射层为铝。如图17中的经蚀刻阵列的贯穿衬底的视图所示，将所述阵列用XeF₂蚀刻(5个120s的循环)，其提供完全释放而不损害光学堆叠。据信锗层与铝可移动反射层之间的不良粘附防止蚀刻中的损害。

实例6

类似于实例1的那些干涉式调制器阵列的干涉式调制器阵列是用包括钼第一牺牲层(约50nm厚)及氧化钼第二牺牲层(约50nm厚)的牺牲结构来制造。可移动反射层为铝。图18为展示氧化钼层1820与可移动反射层1830之间的界面1810的扫描电子显微照片。所述两层之间的间隙1840指示所述材料之间的不良粘附。如图19中的经蚀刻阵列的贯穿衬底的视图所示，将所述阵列用XeF₂蚀刻(5个120s的循环)，其提供完全释放而不损害光学堆叠。据信氧化钼层与铝可移动反射层之间的不良粘附防止蚀刻中的损害。

实例7

类似于实例1中的那些未经释放的干涉式调制器阵列的未经释放的干涉式调制器阵列是用单层、双层及三层牺牲结构来制造，其中每一层为在相同条件下由PVD沉积的钼。清洁下伏表面，之后通过PVD沉积每一钼层。清洁是通过热脱气、离子溅射或N₂O等离子进行。表1中提供每一牺牲层的厚度。

表1

“释放半径”为开口(例如蚀刻孔)周围牺牲结构的经蚀刻部分的半径，蚀刻剂经由所述开口与牺牲结构接触。因此，较大释放半径与较快蚀刻有关。图20A、图20B及图20C说明在14个XeF₂蚀刻循环之后每一类型的一个阵列的代表性释放半径等高线图。每一影线等级为0.002mm半径等高线。图20A所说明的单层牺牲结构的图展示具有跨越6个不同释放半径等级的明显径向梯度的在中心的较快蚀刻及在边缘处的较慢蚀刻。图20B所说明的两层牺牲结构的图展现在整个阵列上的更均匀的蚀刻，其对于中心具有微小偏差。图20C所说明的三层牺牲结构的图还展现与单层相比更均匀的蚀刻，其对于边缘具有微小偏差。蚀刻速率如下增加：三层牺牲结构＞两层牺牲结构＞＞一层牺牲结构。

随后针对每一阵列计算平均释放半径值。图21A说明每一类型的若干阵列的平均值、最小值及最大值，再次展示三层牺牲结构比两层牺牲结构快，两层牺牲结构又比一层牺牲结构快。多层牺牲结构还展现降低的衬底与衬底变化，其可改进工艺均匀性。

图21B说明如以上所论述确定的平均、最小及最大释放半径值，其中选择每一类型牺牲结构的蚀刻循环数以提供类似平均值。对于一层牺牲结构在14个蚀刻循环之后，对于两层牺牲结构在11个循环之后且对于三层牺牲结构在10个循环之后得到类似释放半径。此外，与单层牺牲结构相比，两种多层牺牲结构均展现较快蚀刻与改进的均匀性两者。

图22中说明包括一层、两层及三层牺牲结构的阵列的蚀刻循环与蚀刻工具中压力之间的相互关系。在蚀刻期间蚀刻室中的压力根据以下方程式增加：

Mo(s)+3XeF₂(g)→MoF₆(g)+Xe(g)

因此，当压力下降到稳定值时蚀刻完成。在约8个蚀刻循环之后完成三层牺牲结构的蚀刻，而在约9个循环之后完成两层牺牲结构的蚀刻且在12个循环之后完成一层牺牲结构的蚀刻。

具有一层、两层及三层牺牲结构的阵列由两个蚀刻循环部分释放。图23A-图23F为从如表2中所识别的每一阵列的端角及中心的干涉式调制器的横截面的SEM图像。

表2

在每一图像中，蚀刻孔形成于上部层的左侧，且蚀刻向牺牲结构的右边进行，在所述图像中其显现为较浅颜色层。在图23A及图23B所说明的单层牺牲结构的蚀刻中，蚀刻孔右边的蚀刻前端通常是垂直的。相比之下，在图23C-图23F所说明的多层牺牲结构中，蚀刻前端沿牺牲层之间的界面表观上水平延伸。对于图23C及图23D所说明的两层牺牲结构来说，蚀刻前端沿层界面延伸，渐缩为一点。如图23E及图23F中所说明，三层牺牲结构的蚀刻前端沿两个牺牲层界面延伸，渐缩为两个点。

所属领域的技术人员应了解，上述设备及制造工艺的改变是可能的，例如，添加及/或移除组件及/或步骤，及/或改变其次序。此外，本文中所述的方法、结构及系统适用于制造其它电子装置，包含其它类型的MEMS装置，例如，其它类型的光学调制器。

此外，尽管以上详细描述已展示、描述并指出了本发明适用于各种实施例时的新颖特征，但应了解，所属领域的技术人员可在并不脱离本发明的精神的情况下对所说明的装置或工艺的形式及细节进行各种省略、替代及改变。如将认识到的，可在不提供本文中所阐明的所有特征及益处的形式内体现本发明，因为一些特征可与其它特征分离地使用或实践。

Claims

1.一种包括微机电系统装置的设备，其中所述微机电系统装置包括：

牺牲结构，其形成于第一结构层上；

第二结构层，其形成于所述牺牲结构上；以及

支撑结构，其在所述第一结构层与所述第二结构层之间延伸并支撑所述第二结构层，其中

所述第二结构层包括延伸穿过所述第二结构层的多个蚀刻剂入口，

所述牺牲结构包括邻近所述第一结构层的第一部分及远离所述第一结构层的第二部分，

所述第一部分及第二部分为不同材料，且所述第一部分及所述第二部分两者可用相同蚀刻剂相对于所述第一结构层、所述支撑结构及所述第二结构层选择性地蚀刻。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述牺牲结构的所述第一部分及所述牺牲结构的所述第二部分中的一者可由一预选定的蚀刻剂以比所述第一部分及所述第二部分中的另一者快的速率蚀刻。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述牺牲结构的所述第二部分可由所述预选定的蚀刻剂以比所述牺牲结构的所述第一部分快的速率蚀刻。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述牺牲结构包括在所述牺牲结构的所述第一部分与所述牺牲结构的所述第二部分之间具有递变组成的牺牲层。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述牺牲结构的所述第一部分包括第一牺牲层且所述牺牲结构的所述第二部分包括第二牺牲层。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述第一牺牲层及所述第二牺牲层具有不同程度的内压缩。

7.根据权利要求5所述的设备，其中所述牺牲结构进一步包括第三牺牲层，其中所述第一牺牲层及所述第二牺牲层中的至少一者可由预选定的蚀刻剂以比所述第三牺牲层快的速率蚀刻。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述牺牲结构包括W、Mo、Nb、Ta、Re、Cr、Ni、Al、Ga、In、Sn、Tl、Pb、Bi、Sb、B、Si、Ge及其组合、合金或混合物中的至少一者。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述牺牲结构包括光致抗蚀剂。

10.根据权利要求2所述的设备，其中所述预选定的蚀刻剂包括XeF2。

11.根据权利要求2所述的设备，其中当使用所述预选定的蚀刻剂时，所述牺牲结构的所述第一部分与所述牺牲结构的所述第二部分之间的蚀刻选择性为至少2.5∶1。

12.根据权利要求4所述的设备，其中所述牺牲结构由两个牺牲层组成。

13.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一结构层包括电介质材料。

14.根据权利要求13所述的设备，其进一步包括形成于所述第一结构层下方的电极。

15.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二结构层包括可变形层。

16.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：

可移动反射层，其形成于所述牺牲结构与所述第二结构层之间；

连接器，其耦合所述第二结构层及所述可移动反射层；以及

牺牲材料层，其形成于所述第二结构层与所述可移动反射层之间。

17.根据权利要求1所述的设备，其中所述支撑结构包括多个支撑柱塞。

18.根据权利要求1所述的设备，其中所述微机电系统装置为干涉式调制器。

19.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：

显示器；

处理器，其经配置以与所述显示器通信，所述处理器经配置以处理图像数据；以及

存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。

20.根据权利要求19所述的设备，其进一步包括驱动器电路，所述驱动器电路经配置以将至少一个信号发送到所述显示器。

21.根据权利要求20所述的设备，其进一步包括控制器，所述控制器经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。

22.根据权利要求19所述的设备，其进一步包括图像源模块，所述图像源模块经配置以将所述图像数据发送到所述处理器。

23.根据权利要求22所述的设备，其中所述图像源模块包括接收器、收发器及发射器中的至少一者。

24.根据权利要求19所述的设备，其进一步包括输入装置，所述输入装置经配置以接收输入数据且将所述输入数据传送到所述处理器。

25.一种干涉式调制器阵列，其中所述阵列中的每一干涉式调制器包含根据权利要求1所述的装置的特征。

26.一种制造微机电系统装置的方法，其包括：

在第一层上形成牺牲层，所述牺牲层包含邻近所述第一层的第一部分及位于所述第一部分上的第二部分，所述第一部分具有第一蚀刻速率，对于预选定的蚀刻剂所述第二部分具有不同于第一蚀刻速率的第二蚀刻速率；

在所述牺牲层上形成第二层；

使用所述预选定的蚀刻剂从所述第一层与所述第二层之间选择性地蚀刻所述牺牲层的第一部分和第二部分中的一者，以形成在所述第一层与所述第二层之间延伸的至少一个柱状物；

以机械方式将所述牺牲层的第一部分和第二部分中的所述一者与所述第一层及所述第二层中的至少一者去耦，之后蚀刻掉所述至少一个柱状物；以及

蚀刻所述牺牲层的第一部分和第二部分中的另一者。

27.根据权利要求26所述的方法，其中形成所述牺牲层包括形成包括氧化锗及氧化钼中的至少一者的层。

28.根据权利要求27所述的方法，其中形成所述第二层包括形成铝可移动反射层。

29.根据权利要求26所述的方法，其中以机械方式将所述牺牲层去耦包括以机械方式从所述第二层去耦。

30.一种包括微机电系统装置的设备，其中所述微机电系统装置包括：

电介质层，其形成于第一导电层上；

牺牲结构，其形成于所述电介质层上，所述牺牲结构包括相对于一预选定的蚀刻剂的较快蚀刻部分及较慢蚀刻部分，其中所述较快蚀刻部分及所述较慢蚀刻部分为不同材料；

第二导电层，其形成于所述牺牲结构上；以及

支撑结构，其在所述电介质层与所述第二导电层之间延伸并支撑所述第二导电层，其中

所述牺牲结构的所述较快蚀刻部分及所述较慢蚀刻部分均可在存在所述电介质层、所述支撑结构及所述第二导电层的情况下使用所述预选定的蚀刻剂选择性地蚀刻。

31.根据权利要求30所述的设备，其中所述牺牲结构包括所述较快蚀刻部分及所述较慢蚀刻部分的递变层。

32.一种包括微机电系统装置的设备，其中所述微机电系统装置包括：

第一结构装置，其用于支撑所述微机电系统装置；

牺牲装置，其用于在所述微机电系统装置中形成腔，所述牺牲装置包括相对于一预选定的蚀刻剂的较快蚀刻部分及较慢蚀刻部分，其中所述较快蚀刻部分及所述较慢蚀刻部分为不同材料；

第二结构装置，其用于激活所述微机电系统装置；以及

支撑装置，其用于支撑所述第二结构装置并在所述第一结构装置与所述第二结构装置之间延伸，其中

所述第二结构装置包括用于使所述牺牲装置与蚀刻剂装置接触的多个蚀刻剂接近装置，并且

所述牺牲装置的所述较快蚀刻部分及所述较慢蚀刻部分可在存在所述第一结构装置、所述支撑装置及所述第二结构装置的情况下使用所述预选定的蚀刻剂选择性地蚀刻。

33.根据权利要求32所述的设备，其中所述第一结构装置包括衬底。

34.根据权利要求32所述的设备，其中所述牺牲装置包括牺牲结构。

35.根据权利要求32所述的设备，其中所述第二结构装置包括可变形层。

36.根据权利要求32所述的设备，其中所述支撑装置包括多个支撑柱塞。

37.一种制造微机电系统装置的方法，所述方法包括：

在第一层上形成牺牲结构；

在所述牺牲结构上形成第二层；以及

使用一预选定的蚀刻剂从所述第一层与所述第二层之间选择性地实质上完全蚀刻掉所述牺牲结构，

其中所述牺牲结构包括相对于所述预选定的蚀刻剂的较快蚀刻部分及较慢蚀刻部分，且穿过延伸穿过所述第二层的多个蚀刻剂接近开口蚀刻所述牺牲结构。

38.根据权利要求37所述的方法，其中形成牺牲结构包括形成第一部分及第二部分，且所述第一部分及所述第二部分中的一者可由所述预选定的蚀刻剂以比另一者快地速率蚀刻。

39.根据权利要求37所述的方法，其进一步包括使用所述预选定的蚀刻剂蚀刻掉所述较快蚀刻部分及较慢蚀刻部分中的一者。

40.根据权利要求39所述的方法，其中使用所述预选定的蚀刻剂蚀刻掉所述较快蚀刻部分及较慢蚀刻部分中的一者包括使用XeF2蚀刻掉所述较快蚀刻部分及较慢蚀刻部分中的一者。

41.根据权利要求37所述的方法，其中形成所述牺牲结构包括形成邻近所述第一层的第一牺牲层及远离所述第一层的第二牺牲层。

42.根据权利要求37所述的方法，其中形成所述牺牲结构包括在所述较快蚀刻部分与所述较慢蚀刻部分之间形成包括递变组成的牺牲层。

43.根据权利要求41所述的方法，其中形成所述牺牲结构进一步包括形成第三牺牲层，其中所述预选定的蚀刻剂比所述第三牺牲层快地蚀刻所述第一牺牲层及第二牺牲层中的至少一者。

44.一种包括微机电系统装置的设备，其中所述微机电系统装置包括：

牺牲结构，其形成于第一结构层上；以及

第二结构层，其形成于所述牺牲结构上，所述第二结构层具有延伸穿过所述第二结构层的多个蚀刻剂接近开口，其中

所述牺牲结构包括第一部分及第二部分，所述第一部分及第二部分两者均可使用一预选定的蚀刻剂蚀刻，

当使用所述预选定的蚀刻剂时，所述第一部分及所述第二部分中的一者具有较快的固有蚀刻速率，其中所述第一部分及所述第二部分为不同材料，

所述牺牲结构的所述第一及第二部分两者可在存在所述第一结构层及所述第二结构层的情况下使用所述预选定的蚀刻剂选择性地蚀刻，且

所述牺牲结构的宽度或长度与厚度的纵横比为至少50∶1。

45.根据权利要求44所述的设备，其中所述牺牲结构的所述宽度及长度与厚度的所述纵横比为至少50∶1。

46.根据权利要求44所述的设备，其中所述牺牲结构的所述宽度或长度与厚度的所述纵横比为至少100∶1。

47.一种包括微机电系统装置的设备，其中所述微机电系统装置包括：

牺牲结构，其形成于第一结构层上；以及

所述牺牲结构包括第一部分及第二部分，所述第一部分及第二部分两者均可使用一预选定的蚀刻剂蚀刻，所述牺牲结构的所述第一部分包括多个牺牲层，所述第二部分包括在所述多个牺牲层之间形成的界面区域，并且其中

当使用所述预选定的蚀刻剂时，所述第二部分具有较快的固有蚀刻速率，所述牺牲结构的所述第一及第二部分两者可在存在所述第一结构层及所述第二结构层的情况下使用所述预选定的蚀刻剂选择性地蚀刻，且

所述牺牲结构的宽度或长度与厚度的纵横比为至少50∶1。

48.根据权利要求47所述的设备，其中所述多个牺牲层包括在实质上相同条件下形成的实质上相同的材料。