CN103328372B - 安装挠曲接触件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种装置，其可包括由第一半导体材料形成的挠曲。第一沟槽可形成在所述挠曲中。所述第一沟槽可将所述第一半导体材料分离成其第一部分及第二部分。氧化物层可形成在所述第一沟槽中。所述氧化物层可在所述第一半导体材料的顶部部分上延伸。第二半导体材料可形成在所述氧化物层上。所述第一沟槽及所述氧化物层可协作以将所述第一部分及所述第二部分彼此电隔离。

Description

安装挠曲接触件
相关申请案的交叉参考
本专利申请案主张2010年11月15日申请的第12/946,466号美国非临时专利申请案的优先权，且此申请案以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及半导体制造技术，且更特定来说，涉及例如适宜用于致动器及其它装置中的微机电系统(MEMS)制造技术。
背景技术
用于小型相机及其它装置中的致动器是众所周知的。此些致动器通常包括音圈，其用于移动透镜，以聚焦、变焦或光学图像稳定。
小型相机用于多种不同电子装置中。例如，小型相机通常用于蜂窝式电话、膝上型计算机及监视装置中。小型相机可具有许多其它应用。
常常期望减小小型相机的大小。随着电子装置之大小持续减小，小型相机(其是此些电子装置之部分)的大小通常亦必须减小。可经由使用微机电系统(MEMS)制造技术而促进所述小型相机的大小上的缩减。例如，微机电系统(MEMS)制造技术可用于促进制造更小的致动器及类似物。
发明内容
根据实施例，一种装置可包括由第一半导体材料形成的挠曲。第一沟槽可形成在所述挠曲中。所述第一沟槽可将所述第一半导体材料分离成其第一部分及第二部分。氧化物层可形成在所述第一沟槽中。所述氧化物层可在所述第一半导体材料的顶部部分上延伸。第二半导体材料可形成在所述氧化物层上。所述第一沟槽及所述氧化物层可协作以将所述第一部分及所述第二部分彼此电隔离。
根据实施例，一种系统可包括外部框架及形成到所述外部框架的致动器。挠曲可由第一半导体材料形成，且可形成到所述外部框架。第一沟槽可形成在所述挠曲中，且可将所述第一半导体材料分离成其第一部分及第二部分。氧化物层可形成在所述第一沟槽中，且可在所述第一半导体材料的顶部部分上延伸。第二半导体材料可形成在所述氧化物层上。所述第一沟槽及所述氧化物层可协作以将所述第一部分及所述第二部分彼此电隔离。
根据实施例，一种方法可包括形成挠曲。沟槽可形成在所述挠曲内。氧化物层可形成在所述沟槽内。导电材料可形成在所述氧化物层上。
根据实施例，一种方法可包括经由形成在致动器装置的挠曲的沟槽中的导体而将电压施加到所述致动器装置的致动器。所述挠曲可将所述致动器装置附接到透镜镜筒。
本发明的范围由权利要求书界定，权利要求书以引用的方式并入这部分中。将通过考虑对一个或一个以上实施例的以下详细描述而向所属领域的技术人员提供对实施例的更完全的理解，以及实现其额外优点。将对附图作出参考，将首先简单地对附图进行描述。
附图说明
图1说明根据实施例的具有致动器装置的电子装置。
图2说明根据实施例的具有透镜镜筒的小型相机。
图3A说明根据实施例的具有安置在其内的致动器模块的透镜镜筒。
图3B以分解图说明根据实施例的透镜镜筒及致动器模块。
图4说明根据实施例的具有安置在其内的致动器装置的致动器模块。
图5A说明根据实施例的致动器装置的俯视图。
图5B说明根据实施例的致动器装置的俯视图。
图6A说明根据实施例的致动器装置的一部分。
图6B说明根据实施例的致动器装置的一部分。
图6C说明根据实施例的平台的一部分。
图6D说明根据实施例的经定位以用于安装到致动器装置的可移动透镜的仰视图。
图6E说明根据实施例的安装到致动器装置的可移动透镜的侧视图。
图7说明根据实施例的致动器装置的部分。
图8说明根据实施例的处于部署配置的致动器装置的仰视图。
图9A说明根据实施例的未被施加任何电压的处于部署配置的致动器装置的一部分。
图9B说明根据实施例的被施加较小电压的处于部署配置的致动器装置的一部分。
图9C说明根据实施例的被施加最大电压的处于部署配置的致动器装置的一部分。
图10说明根据实施例的横向缓冲器组合件。
图11说明根据实施例的铰链挠曲及运动控制扭转挠曲。
图12说明根据实施例的内部运动控制铰链。
图13说明根据实施例的悬臂挠曲。
图14说明根据实施例的婉蜒接触挠曲及部署扭转挠曲。
图15说明根据实施例的部署停止件的俯视图。
图16说明根据实施例的部署停止件的仰视图。
图17A说明根据实施例的皮片阻尼器。
图17B说明根据实施例的在没有施加冲击的情况下安置在上部模块盖与下部模块盖之间的可移动框架。
图17C说明根据实施例的在施加冲击的情况下安置在上部模块盖与下部模块盖之间的可移动框架。
图17D说明根据实施例的另一致动器装置的部分俯视图。
图17E说明根据实施例的致动器装置的放大俯视图。
图17F说明根据实施例的致动器装置的外部铰链挠曲、横向缓冲器组合件、单一缓冲器皮片，及联锁缓冲器皮片特征。
图17G及l7H说明根据实施例的外部铰链挠曲。
图17I及17J说明根据实施例的横向缓冲器组合件。
图17K及l7L说明根据实施例的单一缓冲器皮片及联锁缓冲器皮片的截面图。
图17M说明根据实施例的横向缓冲器组合件、单一缓冲器皮片及联锁缓冲器皮片的俯视图。
图17N说明根据实施例的单一缓冲器皮片及联锁缓冲器皮片的截面图。
图18说明根据实施例的球承窝缓冲器。
图19说明根据实施例的球承窝缓冲器及两个框架铰链。
图20说明根据实施例的具有电接触件的运动学安装挠曲。
图21说明根据实施例的具有电接触件的运动学安装挠曲。
图22说明根据实施例的沿着图21的线22截取的运动学安装挠曲的截面。
图23说明根据实施例的沿着图21的线23截取的电接触件的截面。
图24说明根据实施例的具有电接触件的运动学安装挠曲。
图25说明根据实施例的沿着图24的线25截取的电接触件的截面。
图26说明根据实施例的具有电接触件的运动学安装挠曲。
图27说明根据实施例的沿着图26的线27截取的电接触件的截面。
图28说明根据实施例的沿着图26的线28截取的电接触件的截面。
图29说明根据实施例的具有电接触件的运动学安装挠曲。
图30说明根据实施例的具有运动学安装挠曲的致动器装置。
图31说明根据实施例的具有运动学安装挠曲的致动器装置。
图32说明根据实施例的具有沟槽的衬底的透视图，所述沟槽具有形成于其中的折皱。
图33说明根据实施例的衬底的俯视图。
图34说明根据实施例的沿着图33的线34截取的衬底的截面图。
图35说明根据实施例的沿着图33的线35截取的衬底的截面图。
图36说明根据实施例的衬底的透视图，所述衬底具有形成于其中的氧化物层。
图37说明根据实施例的衬底的俯视图。
图38说明根据实施例的沿着图37的线38截取的衬底的截面图。
图39说明根据实施例的沿着图37的线39截取的衬底的截面图。
图40说明根据实施例的衬底的透视图，所述衬底具有形成在所述氧化物层上的多晶硅。
图41说明根据实施例的衬底的俯视图。
图42说明根据实施例的沿着图41的线42截取的衬底的截面图。
图43说明根据实施例的沿着图41的线43截取的衬底的截面图。
图44说明根据实施例的在晶片薄化及氧化物移除工艺之后的衬底的透视图。
图45说明根据实施例的衬底的俯视图。
图46说明根据实施例的衬底的仰视图。
图47说明根据实施例的沿着图45的线47截取的衬底的截面图。
图48说明根据实施例的沿着图45的线48截取的衬底的截面图。
图49说明根据实施例的在深反应性离子蚀刻(DRIE)沟槽蚀刻工艺之后的衬底。
图50说明根据实施例的在热氧化物工艺之后的衬底。
图51说明根据实施例的在多晶硅沉积工艺之后的衬底。
图52说明根据实施例的在氧化物蚀刻工艺及表面多晶硅蚀刻之后的衬底。
图53说明根据实施例的在所述DRIE蚀刻工艺己在多晶硅中形成分离之后的衬底。
图54说明根据实施例的晶片薄化工艺之后的衬底。
图55说明根据实施例的在各向同性氧化物蚀刻工艺之后的衬底。
图56说明根据实施例的在己在所述多晶硅中形成分离之后的衬底。
图57说明根据实施例的使用折皱或分离的实例。
图58说明使用根据实施例的折皱或分离的一实例的放大图。
图59说明根据实施例的形成在衬底中的靠近常规沟槽的防护沟槽。
图60说明根据实施例的形成在防护沟槽及常规沟槽中的氧化物层。
图61说明根据实施例的形成在氧化物层上的多晶硅。
图62说明根据实施例的在表面蚀刻之后的氧化物层及多晶硅。
图63说明根据实施例的在晶片薄化之后的衬底。
图64说明根据实施例的在各向同性氧化物蚀刻之后的衬底、氧化物层及多晶硅。
图65说明根据实施例的具有防护沟槽的致动器装置。
图66说明根据实施例的防护沟槽的放大图。
图67说明根据实施例的DRIE工艺。
图68说明根据实施例的线性氧化物生长工艺。
图69说明根据实施例的多晶硅沉积工艺。
图70说明根据实施例的多晶硅及氧化物蚀刻工艺。
图71说明根据实施例的DRIE工艺。
图72说明根据实施例的金属化工艺。
图73说明根据实施例的晶片薄化工艺。
图74说明根据实施例的各向同性氧化物蚀刻工艺。
通过参考以下详细描述而最好地理解本发明的实施例及其优点。应了解，相同参考数字用于指示说明于一个或一个以上图中的相同元件。
具体实施方式
根据各种实施例揭示适宜用于多种不同电子装置中的致动器装置。所述致动器装置可经调适以用于相机中，例如小型相机。所述致动器装置可用于手动或自动聚焦所述小型相机。所述致动器装置可用于使所述小型相机变焦，或为所述小型相机提供光学图像稳定。所述致动器装置可用于对准所述相机内的光学器件。所述致动器装置可用于电子装置或任何其它装置中的任何其它所要的应用。
根据一个或一个以上实施例，所述致动器装置可包括一个或一个以上MEMS致动器。可使用单片构造形成所述致动器装置。可使用非单片构造形成所述致动器装置。
可使用当代制造技术形成所述致动器装置，例如蚀刻及微机械加工。预期各种其它制造技术。
所述致动器装置可由硅形成(例如，单晶硅及/或多晶硅)。所述致动器装置可由其它半导体(例如硅、锗、金刚石及砷化镓)形成。形成所述致动器装置的材料可经掺杂以获得其所要的导电率。所述致动器装置可由金属(例如钨、钛、锗、铝或镍)形成。可使用此些材料的任何所要组合。
根据各种实施例揭示对致动器装置及/或由所述致动器装置移动的物项的运动控制。所述运动控制可用于促进一物项的所要移动，同时减轻所述物项的非所要的移动。例如，所述运动控制可用于促进透镜沿着所述透镜的光轴的移动，同时抑制所述透镜的其它移动。因此，所述运动控制可用于促进所述透镜以单一所要平移自由度移动，同时抑制所述透镜在所有其它平移自由度上的移动，且同时抑制所述透镜在所有旋转自由度上的移动。在另一实例中，所述运动控制可促进所述透镜在所有三个平移自由度上的移动，同时抑制所述透镜在所有旋转自由度上的移动。
因此，可提供单独使用及用于电子装置中的增强的小型相机。所述小型相机适宜用于广泛多种不同电子装置中。例如，所述小型相机适宜用于例如蜂窝式电话、膝上型计算机、电视机、手持型装置及监视装置等电子装置中。
根据各种实施例，提供更小大小及增强的抗冲击性。增强的制造技术可用于提供这些优点及其它优点。此些制造技术可额外地增强小型相机的整体质量及可靠性，同时还实质上减小其成本。
图1说明根据实施例的具有致动器装置400的电子装置100。如本文中所讨论，致动器装置400可具有一个或一个以上致动器550。在一个实施例中，致动器550可为MEMS致动器，例如静电梳状驱动致动器。在一个实施例中，致动器550可为旋转梳状驱动致动器。
电子装置100可具有一个或一个以上致动器550，以移动其任何所要的组件。例如，电子装置100可具有例如小型相机101等光学装置，小型相机101具有用于移动光学元件(例如一个或一个以上可移动透镜301）（展示在图2中)的致动器550，所述光学元件经调适以提供聚焦、变焦及/或图像稳定。电子装置100可具有任何所要数目的致动器550，以执行任何所要的功能。
电子装置100可为蜂窝式电话、膝上型计算机、监视装置或任何其它所要的装置。小型相机101可建置在电子装置100中、可附接到电子装置100或可相对于电子装置100分离(例如，远程)。
图2说明根据实施例的具有透镜镜筒200的小型相机101。透镜镜筒200可含有一个或一个以上光学元件，例如可移动透镜301，所述一个或一个以上光学元件可由致动器装置400(展示在图1中)移动。透镜镜筒200可具有可固定的一个或一个以上光学元件。例如，透镜镜筒200可含有一个或一个以上透镜、孔径(可变的或固定的)、快门、镜(其可为平坦的、非平坦的、被供电的或未被供电的)、棱镜、空间光调制器、衍射光栅、激光器、LED及/或检测器。这些物项中的任一者可为固定的或可由致动器装置400移动。
致动器装置400可移动非光学装置，例如为了扫描而提供的样本。所述样本可为生物样本或非生物样本。生物样本的实例包含生物体、组织、细胞及蛋白质。非生物样本的实例包含固体、液体及气体。致动器装置400可用于操纵结构、光、声或任何其它所要事物。
所述光学元件可部分或完全包含在透镜镜筒200内。透镜镜筒200可具有任何所要的形状，例如，透镜镜筒200可实质上为圆形、三角形、矩形、正方形、五边形、六边形、八边形或任何其它形状或横截面配置。透镜镜筒200可永久或可移除地附接到小型相机101。可由小型相机101的外壳的一部分界定透镜镜筒200。透镜镜筒200可部分或完全安置在小型相机101内。
图3A说明根据实施例的安置在透镜镜筒200内的致动器模块300。致动器模块300可含有致动器装置400。致动器装置400可完全包含在透镜镜筒200内、部分包含在透镜镜筒200内或完全在透镜镜筒200外部。致动器装置400可经调适以移动包含在透镜镜筒200内的光学元件、不包含在透镜镜筒200内的光学元件及/或任何其它所要的物项。
图3B以分解图说明根据实施例的透镜镜筒200及致动器模块300。可移动透镜301是光学元件的实例，其可附接到致动器装置400且可借此移动。致动器装置400可安置在上部模块盖401与下部模块盖402的中间。
可提供额外光学元件，例如固定(例如，静止)透镜302。所述额外光学元件可例如促进聚焦、变焦及/或光学图像稳定。可提供任何所要数目及/或类型的可移动(例如，经由致动器装置400)及固定的光学元件。
图4说明根据实施例的致动器模块300。致动器模块300可部分或完全安置在小型相机101内。致动器装置400可部分或完全安置在致动器模块300内。例如，致动器装置400可实质上夹在上部模块盖401与下部模块盖402之间。
致动器模块300可具有任何所要形状。例如，致动器模块300可实质上为圆形、三角形、正方形、矩形、五边形、六边形、八边形或任何其它形状或横截面配置。
在一个实施例中，透镜镜筒200可实质上为圆形横截面配置，且致动器模块300可实质上为圆形横截面配置。实质上圆形的透镜镜筒200及实质上圆形的致动器模块300的使用可促进大小上的有利缩减。可例如促进所述大小上的缩减，这是因为圆形透镜是通常优选的。实质上圆形的透镜镜筒200及具有圆形透镜的实质上圆形的致动器模块300的使用趋向于导致减小浪费的体积，且因此趋向于促进大小上的缩减。
如本文中所讨论，一个或一个以上光学元件(例如可移动透镜301)可安置在形成在致动器模块300中的开口405中(例如，孔)。举例来说，致动器550的致动可实现光学元件沿着其光轴410的移动。因此，对致动器550的致动可移动一个或一个以上透镜，以实现例如聚焦或变焦。
致动器模块300可具有形成在其内的切口403，以促进致动器模块300的组装及其内含有的致动器装置400的对准。切口403及/或部分安置在切口403内的电接触件404可用于促进致动器模块300相对于透镜镜筒200的对准。
图5A说明根据实施例的致动器装置400的俯视图，致动器装置400具有电接触件404、开口405、内部铰链挠曲501、运动学安装挠曲502、可移动框架505、外部框架506、婉蜒接触挠曲508、部署扭转挠曲509、部署停止件510、皮片阻尼器511、球承窝缓冲器(ball-in-socket snubber)513、悬臂挠曲514、运动控制扭转挠曲515、外部铰链挠曲516、固定框架517、平台520、透镜衬垫521、枢转轴525、致动器550、空间551及块552。
块552（图5A)经展示以表示一些图中的致动器550的齿560(见图5B及7)。所属领域的技术人员将了解，梳状驱动器通常包括许多的非常小的齿560，其在此比例的图上较难以图形展示。例如，致动器550在其每一侧上可具有介于1个与10,000个之间的齿，且在其每一侧上可具有约2，000个齿。因此，在一个实施例中，块552可不表示齿560的实际配置，然而代替齿560而展示，以更好地说明如本文中所讨论的致动器550的操作。
根据实施例，致动器装置400可实质上为六边形的。所述六边形容易促进致动器装置400在所述实质上圆形的透镜镜筒200内的放置。所述六边形还促进有效使用晶片的基板面。预期其它形状。
致动器装置400可具有多个致动器550。图5A中仅详细地说明一个致动器550。针对未详细说明的两个额外致动器550而在图5A中展示空间551。因此，在一个实施例中，致动器装置400可具有绕开口405以实质上径向对称的图案安置的三个致动器550，使得致动器550彼此间隔开约120°。致动器装置400可具有以任何所要图案安置的任何所要数目的致动器550。作为进一步实例，致动器装置400可具有彼此间隔开约180°的两个致动器550，或可具有彼此间隔开约90°的四个致动器550。
如本文中所讨论，致动器550可包含一个或一个以上MEMS致动器、音圈致动器，或任何其它所要类型或类型的组合的致动器。例如，在一个实施例中，每一致动器550可为垂直旋转梳状驱动器。
致动器550可彼此协作，以沿着光轴410(图3B)移动平台520，所述光轴在图5A中垂直于致动器装置400的平面。致动器550可彼此协作而以维持平台520相对于光轴410实质上垂直的方式及以实质上减轻平台520旋转的方式移动平台520。
通过在邻近的齿560之间(由块552表示)施加电压差而完成对致动器550的致动。此致动实现致动器550的旋转，以促进本文中描述的平台520的移动。
在各种实施例中，平台520可经调适而实质上为环(例如，如图5A中所展示)。预期其它形状。平台520可具有任何所要的形状。
在部署之前，致动器装置400可为实质上平面的结构。例如，致动器装置400可实质上由单一、单件材料形成，例如硅。可由单一裸片形成致动器装置400。所述裸片可例如约横跨4毫米到5毫米，且例如约150微米厚。
致动器装置400可由MEMS技术形成，例如铣削或蚀刻。多个致动器装置400可形成在单一晶片上。致动器装置400的整体形状或占用面积可经调适以增强单一晶片上多个致动器装置400的形成。
在操作之前，根据实施例，每一致动器550的固定框架517可经部署以相对于彼此而偏移由块552表示的邻近齿560对。部署可导致致动器装置400的实质上非平面的整体配置。当部署时，每一致动器550可具有其从外部框架506的平面延伸的一部分(例如，固定框架517)。固定框架517可从外部框架506的平面以相对于其的角度延伸。因此，当部署时，固定框架517可相对于外部框架506而实质上在平面外。
一且部署，固定框架517可经固定或锁定到一定位置，使得(当未致动致动器550时)固定框架517并不相对于外部框架506进一步移动，及相对于外部框架506及相对于可移动框架505有角度地偏移或旋转。固定框架517可机械地固定在适当位置，粘合地结合在适当位置，或机械固定及粘合地结合的任何所要组合。
对致动器550的致动可致使可移动框架505朝向部署的固定框架517旋转，以实现平台520的所要移动。运动控制扭转挠曲515及外部铰链挠曲516协作以促进如本文中所讨论的可移动框架505的运动控制的旋转。可移动框架505绕枢转轴525旋转。
图5B说明根据实施例的致动器装置400的俯视图，其具有展示在致动器550中的齿560来代替代表其的块552。为清晰起见，在图5B中所展示的齿560可考虑在数目上减小，且在大小上夸大。
图6A说明根据实施例的致动器550中的一者的俯视图，其具有内部铰链挠曲501、球承窝缓冲器513、可移动框架505、外部铰链挠曲516、运动控制扭转挠曲515、悬臂挠曲514、固定框架517、枢转轴525、婉蜒接触挠曲508、伪运动学安装及电接触件404，及平台520。图6A进一步说明横向缓冲器组合件1001，其进一步在本文中描述。
内部铰链挠曲501与悬臂挠曲514协作，以传递从可移动框架505到平台520的所要运动。因此，致动器550的致动导致可移动框架505的旋转，此继而导致如本文中所讨论的平台520的平移。
可移动框架505可以类似于一门在其铰链上枢转的方式在外部铰链挠曲516上枢转。在将剪切力施加到致动器装置400后，致动器550的两个外部铰链挠曲516中的一者可即刻处于拉伸中，而外部铰链挠曲516可处于压缩中。两个运动控制扭转挠曲515在此些情况中趋向于减轻外部铰链挠曲516的非所要的屈曲。
每一致动器可实质上安置在提供相对较高横向刚性及相对较软旋转刚性的运动控制机构中。在一个实施例中，所述运动控制机构可具有一个或一个以上(例如，两个)外部铰链挠曲516，且可具有一个或一个以上(例如，两个)运动控制扭转挠曲515。因此，可移动框架505的移动可实质上受其所要的旋转而约束。
在一个实施例中，用于一个致动器550的所述运动控制机构可包括外部框架506、可移动框架505、运动控制扭转挠曲515、外部铰链挠曲516、内部铰链挠曲501、悬臂挠曲514及平台520。在一实施例中，所述运动控制机构可包括趋向于将平台520的移动限制于所要的平移移动的所有结构。
根据实施例，每一致动器550可实质上包含在所述运动控制机构中，以实质上限制对致动器装置400上的基板面的竞争。因为每一致动器550及其相关联的运动控制机构实质上占据致动器装置400的相同表面积，所以其并不竞争基板面。因此，随着致动器550在大小上增加，其相关联的运动控制机构还可在大小上增加。在某些实施例中，期望增加致动器550的大小，以借此增加所提供的力。在某些实施例中，还期望增加所述运动控制机构的大小，以维持其合意地限制平台520的移动的能力。可移动框架550可被视为所述运动控制机构的一部分。
图6B说明根据实施例的致动器550，为清晰起见，用阴影展示固定框架517。阴影固定框架517可部署到致动器装置400的平面外的位置，且可固定在此部署的位置中。
可移动框架505可支撑致动器550的移动部分，例如一些齿560(见图7)。固定框架517可支撑致动器550的固定部分，例如其它齿560(见图7)。对致动器550施加电压可致使可移动框架505绕外部铰链挠曲516朝向固定框架517旋转。所述电压的移除或减小可准许由内部铰链挠曲514、外部铰链挠曲516及运动控制扭转挠曲515施加的弹簧力将可移动框架505旋转远离固定框架517。可移动框架505与固定框架517之间可提供足够间隙以适应此所要的移动。
图6C说明根据实施例的具有径向变化571的平台520的一部分。在一个实施例中，径向变化571可形成在平台520中，以准许平台520扩展。径向变化571可在平台520中有角度地弯曲。因此，光学元件(例如可移动透镜301)可插入于平台520的开口405中，开口405可经扩展以容纳可移动透镜301，且开口405可夹住可移动透镜301。开口405可随着平台520的径向变化571变形而扩展(例如，趋向于伸直)，以便增加开口405的圆周。
图6D说明可移动透镜的透视图，其经定位以安装到致动器装置400，且图6E说明根据实施例的附接到致动器装置400的可移动透镜301的侧视图。在一个实施例中，可移动透镜301可粘合地结合到平台520，例如通过将可移动透镜301的支架522粘合地结合到透镜衬垫521。例如，环氧树脂523可用于将可移动透镜301粘合地结合到平台520。可移动透镜301可由透镜衬垫521支撑。
图7说明根据实施例的致动器550的一部分，其展示在致动器550的齿560上叠加的块552。如本文中所讨论，块552代表齿560。
图8说明根据实施例的处于部署配置的致动器装置400的仰视透视图。在所述部署配置中，未致动的可移动框架505相对于外部框架506实质上在平面内，且经部署固定框架517相对于外部框架506及可移动框架505而实质上在平面外。
可经由电接触件404而施加电压到每一致动器550。例如，三个接触件404中的两者可用于将电压从透镜镜筒200施加到致动器装置400。可不使用或可使用第三接触件404以冗余地从透镜镜筒200将一个极性的电压施加到致动器装置400。
可将实质上相同的电压施加到三个致动器550，以导致其移动框架505的实质上相同的移动。将实质上相同的电压施加到三个致动器550可导致平台520相对于外部框架506的平移，使得平台520保持实质上平行于外部框架506。因此，随着光学元件移动，光学元件(例如可移动透镜301)可维持所要对准，例如沿着其光轴410(图3B)。
可将实质上不同的电压施加到三个致动器550，以导致其移动框架505的实质上不同的移动。通过使用三个接触件404及共同回线(common return)，可将实质上不同的电压施加到三个致动器550。因此，每一接触件404可将单独控制的电压施加到三个致动器550中的专用一者。
将实质上不同的电压施加到三个致动器550可导致平台520相对于外部框架506的平移，使得所述平台实质上相对于外部框架506倾斜。因此，当施加实质上不同的电压时，平台520并不一定保持实质上平行于所述外部框架。将不同电压施加到三个致动器550可用于例如将平台520与外部框架506对准。将不同电压施加到三个致动器550可用于促进例如光学图像稳定或透镜对准。
图9A说明根据实施例的未被施加任何电压的处于部署配置的致动器装置400的一部分。没有任何电压施加到致动器装置400，可移动框架505相对于外部框架506而实质上在平面内，且部署固定框架517相对于外部框架506及可移动框架505而实质上在平面外。
图9B说明根据实施例的被施加较小电压的处于部署配置的致动器装置400的一部分。在施加较小电压的情况下，可移动框架505己朝向经部署固定框架517旋转，且处于部分致动的位置中。
图9C说明根据实施例的被施加最大电压的处于部署配置的致动器装置400的一部分。如可见，可移动框架505己进一步朝向经部署固定框架517旋转，且处于完全致动的位置中。
图10说明根据实施例的横向缓冲器组合件1001的俯视图。横向缓冲器组合件1001可具有第一缓冲器部件1002及第二缓冲器部件1003。第一缓冲器部件1002可形成在固定框架517上，且第二缓冲器部件可形成在可移动框架505上。第一缓冲器部件1002及第二缓冲器部件1003可协作以在冲击或较大加速度期间抑制可移动框架505相对于固定框架517(且因而还相对于外部框架506)的非所要的横向运动。第一缓冲器部件1002与第二缓冲器部件1003之间的空隙“D”可为约2微米到3微米宽，以限制此非所要的横向运动。
图11说明根据实施例的运动控制扭转挠曲515及外部铰链挠曲516的透视图。运动控制扭转挠曲515及外部铰链挠曲516可比致动器装置400的其它部分更薄，以提供运动控制扭转挠曲515及外部铰链挠曲516的所要刚性。例如，在一个实施例中，外部铰链挠曲516、内部铰链挠曲501及运动控制扭转挠曲515可具有约100微米的宽度及约2微米到3微米的厚度。
运动控制扭转挠曲515可位于枢转轴525上。在一个实施例中，枢转轴525是连接两个外部铰链挠曲516的中心的线。在一个实施例中，枢转轴525是可移动框架506绕其旋转的铰链绞合线或轴，。
图12说明根据实施例的内部铰链挠曲501的透视图。内部铰链挠曲501可比致动器装置400的其它部分更薄，以提供内部铰链挠曲501的所要刚性。例如，在一个实施例中，内部铰链挠曲501可为约500微米长，60微米宽，及2微米到3微米厚。
图13说明根据实施例的悬臂挠曲514的透视图，其具有内部铰链挠曲501、第一变薄区段1301、较厚区段1302及第二变薄区段1303。可用于悬臂挠曲514将可移动框架505的移动传递到平台520。悬臂挠曲514可用于促进将可移动框架505的旋转转换为平台520的平移。
内部铰链挠曲501可在平台520平移时弯曲以准许可移动框架505旋转。随着可移动框架505将移动传递到平台520，第一变薄区段1301及第二变薄区段1303可弯曲以准许可移动框架505与平台520之间的距离上的变化。
悬臂挠曲514可在靠近其末端处更薄，且可在靠近其中心处更厚。此配置可决定悬臂挠曲514的所要比率的刚性。例如，可需要具有相比较低的刚性，以随着可移动框架505将移动传递到平台520而径向地补偿可移动框架505与平台520之间的距离上的变化。
图14说明根据实施例的婉蜒接触挠曲508及部署扭转挠曲509的透视图。婉蜒接触挠曲508可促进电接触件404与部署固定框架之间的电接触。部署扭转挠曲509可在部署期间促进部署固定框架517相对于外部框架506的旋转。
图15说明根据实施例的部署停止件510的透视俯视图，其展示当部署时，部署停止件510并不接触顶部侧上的外部框架506。环氧树脂1501可施加于部署停止件510及外部框架506的顶表面上，以相对于外部框架506将部署停止件510固定到适当位置内。因此，环氧树脂1501可相对于外部框架506而将部署固定框架517固定到适当位置内。经部署固定框架517的各个部分可用作部署停止件517。例如，当经部署固定框架被部署时，经部署固定框架517的邻接外部框架506的其它部分可用作部署停止件510。
图16说明根据实施例的部署停止件510的透视仰视图，其展示当部署时，部署停止件510接触底部侧上的外部框架506。环氧树脂1501可施加到部署停止件510及外部框架506的底表面，以将部署停止件510相对于外部框架506固定到适当位置内。在需要时，环氧树脂1501可施加到部署停止件510及外部框架506的顶表面及底表面两者。
图17A说明根据实施例的皮片阻尼器511的透视图。皮片阻尼器511位于在致动器550的既定操作(例如，致动)期间的所要的相对运动相对低的地方及在冲击期间潜在的非所要的相对运动相对高的地方。例如，皮片阻尼器511可形成在枢转轴525上。
阻尼材料1701可跨外部框架506与可移动框架505之间形成的空隙1702而延伸。阻尼材料1701可具有较高阻尼系数。例如，在一个实施例中，阻尼材料1701可具有介于0.7与0.9之间的阻尼系数。例如，阻尼材料1701可具有约0.8的阻尼系数。在一个实施例中，阻尼材料1701可为环氧树脂。
阻尼材料1701可容易地准许可移动框架505相对于外部框架506的所要运动。阻尼材料1701可抑制归因于冲击而造成的可移动框架505相对于外部框架506的非所要的运动。因此，在对致动器550的致动期间，阻尼材料1701可准许可移动框架505相对于外部框架506的旋转，且在冲击期间，阻尼材料1701可抑制可移动框架505相对于外部框架506的横向运动及/或平面外的运动。
皮片阻尼器511可具有从可移动框架505延伸的皮片1706，且可具有从外部框架506延伸的皮片1707。可在皮片1706与皮片1707之间形成空隙1702。
延伸部分1708可从皮片1706延伸，且/或延伸部分1709可从皮片1707延伸。延伸部分1708及延伸部分1709可延伸空隙1702的长度，使得可使用比没有延伸部分1708及/或延伸部分1709时可能使用的阻尼材料更多的阻尼材料1701。
沟槽1719可形成在皮片1706及/或1707中，且不同于皮片1706及1707的材料的沟槽材料1720可沉积在沟槽1719中。例如，皮片1706及1707可由单晶硅形成，且沟槽材料1720可由多晶硅形成。对于皮片1706及1707及对于沟槽材料1720可使用任何所要的材料组合，以便实现皮片1706及1707的所要刚性。
图17B说明在没有施加到其的冲击之下安置在上部模块盖401与下部模块盖402之间的可移动框架505。在缺乏冲击时，可移动框架505保持在其未致动的位置中，且外部铰链挠曲516不弯曲。
图17C说明在可移动框架505己经由冲击而移动到抵靠下部模块盖402的位置后的可移动框架505，所述冲击例如可起因于电子装置100掉落。可由下部模块外壳402限制或减冲可移动框架505的移动，且借此可限制外部铰链挠曲516非所要的双倍弯曲。以类似方式，上部模块外壳401可限制可移动框架505的移动，及外部铰链挠曲516的双倍弯曲。因此，可减轻外部铰链挠曲516内非所要的压力。
图17D到l7H说明外部铰链挠曲1752的替代实施例。如此些图中所说明，在一些实施例中，外部铰链挠曲1752可为X形的，以增加对可移动框架505在横向方向上的运动控制。外部铰链挠曲516、1752可大体上趋向于弯曲，例如绕其中央部分弯曲，以促进可移动框架505相对于外部框架506的移动。预期其它形状。例如，外部铰链挠曲1752可成形为H、I、M、N、V、W、Y形，或可具有任何其它所要形状。每一外部铰链挠曲1752可包括与外部框架506及可移动框架505互连的任何所要数目的结构。所述结构可互连或可不互连。所述结构可相对于彼此而实质上为相同的，或可相对于彼此而实质上为不同的。每一外部铰链挠曲1752可相对于每一其它铰链挠曲1752为实质上相同的，或可相对于其它铰链挠曲1752为实质上不同的。
可通过如本文中所讨论的蚀刻而形成外部铰链挠曲516、1752及任何其它结构。所述外部铰链挠曲及任何其它结构可包括单晶硅、多晶硅或其任何组合。
图17D到F及17I到17N展示横向缓冲器组合件1754的替代实施例，结合本文中的图10讨论了横向缓冲器组合件的另一实施例。图17D到F及17I到17N的横向缓冲器组合件1754相对于图10的横向缓冲器组合件1001大体上具有更多圆形曲线。
图17D到l7F说明对于约束组件(例如，可移动组件505)在±Z方向上的垂直移动以及其横向移动(即，在±X及/或±Y方向上)两者有用的联锁缓冲器皮片特征1756的替代实施例。如图17K、l7L及l7N的截面图中可见，联锁皮片特征1756的结构及其形成方法类似于上文结合图49到53所讨论的联锁皮片特征5000的结构及其形成方法。
如图17F中所说明，此联锁皮片特征包含形成一对皮片1756A及1756B，所述对皮片1756A及1756B分别从可移动组件505及固定组件506延伸且在形成在另一相对组件上的对应肩部1762上延伸。可移动组件505上的皮片1756A限制可移动组件505在-Z方向上的运动，且固定组件506上的皮片1756B限制可移动组件505在+Z方向上的运动。另外，如图17K、l7L及l7N中所说明，两个组件505及506之间的空隙1760(其可如上文结合图49A到49F所讨论般形成)可限制可移动组件505在±X及/或±Y方向上的运动。
如图17M中所说明，皮片1756A及1756B的相应前末端可界定在其相对末端处的隅角，且所述隅角中的一者或一者以上可并入有椭圆嵌条1766。
如图17D到l7L及l7K到l7N中所说明，可提供单一缓冲器皮片1758，以用于约束致动器装置1750中的组件(例如，可移动组件505)的横向移动。例如，缓冲器皮片1758(其在一些实施例中可包括多晶硅)可从固定组件(例如，组件506)且朝向可移动组件505延伸但不在其上延伸，以限制可移动组件505横向(即，在±X及/或±Y方向上)的运动。如图17K、l7L及l7N中所说明，可使固定组件506与可移动组件505之间的空隙1764比缓冲器皮片1758与可移动组件505之间的空隙1768相对更大，使得缓冲器皮片1758并不干涉可移动组件505的正常旋转运动，但确实发挥作用以防止其非所要的横向运动。
图18说明根据实施例的球承窝缓冲器513。球承窝缓冲器513可具有实质上圆柱形的球518，球518可滑动地安置在实质上互补的圆柱形承窝519内。球承窝缓冲器513准许平台520相对于外部框架506的所要移动，且限制其它移动。
图19说明根据实施例的球承窝513及两个框架铰链526的透视图。框架铰链526可为在另外实质上刚硬的外部框架506中的铰链挠曲。框架铰链526准许外部框架506在平面外变形，同时维持平面内所要的刚度。
参考图20到31，讨论根据若干实施例的穿过运动学安装挠曲502的电路由及接触件。此电路由可用于从透镜镜筒200将电力传导到致动器装置400，以例如促进聚焦、变焦及/或光学图像稳定。
图20说明根据实施例的具有形成到其的电接触件404的运动学安装挠曲502的俯视图。运动学安装挠曲502可例如形成到致动器装置400的外部框架506。多晶硅沟槽2001可形成在运动学安装挠曲502中，且多晶硅沟槽2002可形成在电接触件404中。如本文中所讨论，运动学安装挠曲502及电接触件404可包括单晶衬底2211(图22及23)，单晶衬底2211具有其上形成的一层多晶硅2008(图22及23)。
在一些实施例中，单晶衬底2211可与多晶硅2008电隔离，以便借此促进不同电压的传达。例如，单晶衬底2211可用于将一个电压传达到致动器550，且多晶硅2008可用于将另一电压传达到相同的致动器550，以实现其致动。
在一些实施例中，单晶衬底2211的至少一些部分可与多晶硅2008电连通，以便促进其之间的电压传达。例如，一个或一个以上电接触件404的单晶衬底2211及多晶硅2008可彼此电连通，使得可对电接触件404的顶部(多晶硅2008)或底部(单晶衬底2211)进行具有相同效果的电连接。
多晶硅沟槽2001可实质上形成在每一运动学安装挠曲502的中央，且可例如实质上垂直于运动学安装挠曲502的长度而形成。多晶硅沟槽2001可经调适以使得多晶硅沟槽2001适宜于将多晶硅沟槽2001的一侧上的运动学安装挠曲502的单晶衬底2211与多晶硅沟槽2001的另一侧上的运动学安装挠曲502的单晶衬底2211电隔离。
例如，多晶硅沟槽2001可完全延伸穿过运动学安装挠曲502及完全跨越运动学安装挠曲502。因此，在一个实施例中，到所述多晶硅沟槽2001的一侧上的运动学安装挠曲502的单晶衬底2211的电接触(例如，施加电压)实质上并不影响多晶硅沟槽2001的另一侧上的运动学安装挠曲502的单晶衬底2211。
以此方式，可提供用于致动致动器550的所要电压路由。例如，可将一个电压施加到电接触件404，且可经由形成在致动器装置400上的多晶硅2008而将所述电压路由到致动器550，且可与形成致动器装置400的单晶衬底2211隔离。多晶硅沟槽2001可防止相对于致动器装置400的单晶衬底2211将施加于电接触件404的电压短接。
运动学安装挠曲502可为机械连续的。因此，运动学安装挠曲502可促进致动器装置400安装到例如如本文中所讨论的透镜镜筒200。
可在电接触件404中形成多晶硅沟槽2002，以通过电接触件404提供电连通。因此，可将施加到电接触件404的一侧的电压提供到电接触件404的另一侧。可在电接触件404中形成任何所要数目的多晶硅沟槽2002。
举例来说，此些沟槽2001及2002的使用可例如通过用于致动其致动器550的致动器装置400在电压路由中提供实质的灵活性。使用贯穿厚度(顶部到底部)的多晶硅或填充了另一导电材料2008的沟槽2002可在将电压从致动器装置400的一个表面路由到其另一表面中提供灵活性。可在任何所要位置处使用此些沟槽2002，且并不限制于到电接触件404的位置。
图21说明根据实施例的运动学安装挠曲502。可在电接触件404中形成单多晶硅沟槽2002，使得多晶硅沟槽2002完全延伸穿过电接触件404，且并不完全跨越电接触件404(例如，使得多晶硅沟槽2002并不将电接触件404分离成两个电隔离部分)。多晶硅沟槽2002可用于提供电接触件的表面之间的电连通。例如，多晶硅沟槽2002可用于提供电接触件404的顶表面2003与底表面2004之间的电连通。
图22说明根据实施例的沿着图21的线22截取的运动学安装挠曲502的截面。形成在单晶衬底2211中的多晶硅沟槽2001可具有形成在其上的氧化物层2007。多晶硅2008可形成在氧化物层2007上。在一个实施例中，运动学安装挠曲502的单晶衬底2211可由掺杂的单晶硅形成，且多晶硅2008可由掺杂的多晶硅形成。因此，运动学安装挠曲502的单晶衬底2211及运动学安装挠曲502的多晶硅2008两者可都为至少部分导电的，且可用于路由电压(例如到致动器550)。氧化物层2007可使多晶硅2008与运动学安装挠曲502的单晶衬底2211电隔离。
可通过移除氧化物层2007的一部分而在沟槽2001中形成底切2011。可例如在蚀刻工艺期间移除氧化物层2007的所述部分。
图23说明根据实施例的沿着图21的线23截取的电接触件的截面。多晶硅沟槽2002可具有其上形成的氧化物层2007。多晶硅2008可形成在氧化物层2007上。电接触件404可由掺杂的单晶多晶硅形成，且多晶硅2008可由掺杂的多晶硅形成。因此，电接触件404及多晶硅2008可至少部分为导电的，且可用于路由电压。氧化物层2007可用于使多晶硅2008与电接触件404电隔离。
金属接触衬垫2009可与多晶硅2008及单晶硅2211两者电连通。因此，金属接触衬垫2009可用于将电压施加到电接触件404的两个表面(顶部及底部)。
沟槽2001及2002的使用准许在电接触件404的任一侧上使用金属接触衬垫2009。因此，沟槽2001及2002的使用增强将电压提供到致动器装置400的灵活性。
通过移除氧化物层2007的一部分，可在沟槽2002中形成底切2011。可例如在蚀刻工艺期间移除氧化物层2007的一部分。
图24说明根据实施例的其内没有形成多晶硅沟槽2001的运动学安装挠曲502，及其内没有形成多晶硅沟槽2002的电接触件404。因此，例如，单晶硅衬底2211(见图25)是电连续及机械连续的。根据实施例，可对电接触件404的任一所要表面(例如，顶部或底部)进行电连接。
图25说明根据实施例的沿着图24的线25截取的电接触件的截面。单晶硅衬底2211例如是电连续及机械连续的，这是因为其内没有形成多晶硅沟槽2002。
图26说明根据实施例的具有电接触件404的运动学安装挠曲502。可在运动学安装挠曲502及/或电接触件404上形成多晶硅层2701。多晶硅层2701可提供例如从电接触件404到致动器550的电连通。
图27说明根据实施例的沿着图26的线27截取的电接触件的截面。举例来说，可在氧化物层2702上形成多晶硅层2701，以使多晶硅层2701与单晶衬底2703电隔离。因此，可经由电接触件404的顶部进行将一个电压提供到多晶硅层2701的电连接，且可经由电接触件404的底部进行将不同电压提供到单晶衬底2703的电连接。
图28说明根据实施例的沿着图26的线28截取的电接触件404的截面。多晶硅层2701可在电接触件404的顶表面上且沿着其至少一侧向下延伸。可通过氧化物层2702而使多晶硅层2701与单晶衬底2703电隔离。可在处理期间蚀除氧化物层2702的一部分，从而形成底切2801。金属接触衬垫2802可形成到单晶衬底2703，以促进与其的电接触。
图29说明根据实施例的具有电接触件404的运动学安装挠曲502。电接触件404及运动学安装挠曲502可促进致动器装置400安装在(例如)在如本文中所讨论的透镜镜筒200内。电接触件404及运动学安装挠曲502可促进如本文中所讨论的透镜镜筒与致动器装置的致动器550之间的电连通。挠曲502可例如适应致动器装置400及/或透镜镜筒200的制造缺陷或容限，同时减轻致动器装置400上由此些缺陷导致的应力。
图30说明根据实施例的具有运动学安装挠曲502的致动器装置400。图30中展示的致动器装置400的阴影线区段指示在其中所有三个致动器550之间的多晶硅层2701是连续的实施例中多晶硅层2701的顶层可形成在何处。因此，单一电信号(例如，电压)可容易地施加在所有三个致动器550，以实现其实质上相同且实质上同时的控制。即，三个致动器550可响应于所述单一电信号而相对于彼此趋向于实质上一致地移动。
图31说明根据实施例的具有运动学安装挠曲502的致动器装置400。图31中展示的致动器装置400的阴影线区段指示在其中所有三个致动器550之间的多晶硅层2701是不连续的实施例中多晶硅层2701的顶层可形成在何处。因此，分离的电信号(例如，电压)可容易地独立施加在致动器550中的每一者，以实现其实质上独立的控制。即，三个致动器550可经控制以便响应于不同电信号而相对于彼此实质上非一致地移动。
参考图32到图58，根据若干实施例讨论用于分离结构(例如MEMS结构)的方法。举例来说，例如对于致动器装置400的结构，分离的结构可用于提供其机械隔离及/或电隔离。由相同材料制成的结构可彼此分离。由不同材料制成的结构可彼此分离。可分离结构以促进彼此的相对运动。可分离结构以通过舍弃分离的结构而界定所要装置或结构。可分离结构以允许在每一结构处存在不同电压。
图32到图48说明用于形成一种类型的分离结构的实施例的实例。图49到56说明用于形成另一类型的分离结构的实施例的实例。图57及58说明在致动器装置400的制造中使用分离的结构的实例。
图32说明根据实施例的其内形成有沟槽3201的衬底3202的透视图。衬底3202可为第一半导体材料。例如，衬底3202可为单晶硅。衬底3202可为任何所要类型的半导体材料。衬底3202可为非半导体材料，例如金属。
沟槽3201可具有其内形成的较窄部分或折皱3203。可将沟槽3201蚀刻到衬底3202中。例如，可使用深反应性离子蚀刻(DRIE)工艺以形成沟槽3201。DRIE工艺的实例揭示于2002年2月28日申请的第11/365,047号美国专利申请案及2007年4月12日申请的第11/734,700号美国专利申请案中，所述申请案以全文引用的方式并入本文中。
在一个实施例中，可从衬底3202的顶部到其底部的一部分蚀刻出沟槽3201。在另一实施例中，可将沟槽3201完全蚀刻穿过衬底3202（例如，从衬底3202顶部一直到其底部)。图36展示从衬底3202的顶部到其底部的一部分蚀刻出的沟槽3201。如本文中所讨论，在随后处理期间可移除衬底3202的沟槽3201未延伸穿过的底部部分3501(见图39)。沟槽3201可具有任何所要长度。沟槽3201以及本文中讨论的任何其它沟槽可例如经由所述DRIE工艺而被局部蚀刻。
图33说明根据实施例的具有沟槽3201的衬底3202的俯视图，沟槽3201具有形成于其中的折皱3203。可由折皱3203界定空隙3205。折皱3203可形成在沟槽3201的任一侧或两侧上。可将空隙3205界定为沟槽3201的比沟槽3201的邻近部分窄的一部分。
图34说明根据实施例的具有沟槽3201的衬底3202的截面图，沟槽3201具有形成于其中的折皱3203。图34的截面图是沿着图33的线34截取。如可见，沟槽3202（包含空隙3205)从顶部到底部略微成锥形。锥角“I”可为由当将沟槽3201蚀刻到衬底3202中时的DRIE工艺所致。在一个实施例中，锥角“I”可小于一度。例如，锥角“I”可在约0.6度到约0.8度的范围中。为清晰起见，图中所述锥角“I”被夸大。
图35说明根据实施例的具有沟槽3201的衬底3202的截面图，沟槽3201具有形成于其中的折皱3203。图35的截面图是沿着图33的线35截取。衬底3202的底部部分3501界定在超过沟槽3201的底部处。可在随后的处理期间移除底部部分3501，使得在移除后，沟槽3201完全延伸穿过衬底3202。
图36说明根据实施例的具有形成在沟槽3201内的氧化物层3601的衬底3202的透视图。氧化物层3601可例如包括二氧化硅。在一个实施例中，氧化物层3601可由热生长工艺形成，在此情况中，所述热生长工艺消耗一些硅衬底3202。氧化物层3601可实质上填充空隙3205(见图33)。氧化物层3601可完全填充空隙3205。通过填充空隙3205，氧化物层3601促进将随后形成的多晶硅材料分离成其两个单独部分。
图37说明根据实施例的具有形成于其中的氧化物层3601的衬底3202的俯视图。如可见，氧化物3601界定四个区域。氧化物层3601将衬底3202分离成两个区域，且将沟槽3201分离成两个区域(其各者可用多晶硅或任何其它材料填充)，如在本文中进一步详细讨论。
图38说明根据实施例的具有形成于其中的氧化物层3601的衬底3202的截面图。图38的截面图是沿着图37的线38截取。
图39说明根据实施例的具有形成于其中的氧化物层3601的衬底3202的截面图。图39的截面图是沿着图37的线39截取。如本文中所讨论，可在随后的处理期间移除衬底3202的底部部分3501，使得沟槽3201将接着完全延伸穿过衬底3202。
图40说明根据实施例的具有形成在氧化物层3601上的第二半导体材料(例如多晶硅4001)的衬底3202的透视图。因此，衬底3202及填充沟槽3201的材料可包括第一半导体材料及第二半导体材料。所述第一半导体材料及所述第二半导体材料可为相同半导体材料或可为不同半导体材料。所述第一半导体材料及所述第二半导体材料可为任何所要的半导体材料。可使用如本文中所讨论的非半导体材料。
图41说明根据与图38相同的实施例的具有形成在氧化物层3601上的多晶硅4001的衬底3202的俯视图。
图42说明根据实施例的具有形成在氧化物层3601上的多晶硅4001的衬底3202的截面图。为清晰起见，所展示的锥角“I”可夸大。
图43说明根据实施例的具有形成在氧化物层3601上的多晶硅的衬底3202的截面图。
图44说明根据实施例的在晶片薄化及氧化物移除工艺之后的衬底3202（包含部分3202a及3202b)的透视图。在所述晶片薄化工艺期间，可移除衬底3202的底部部分3501(见图43)，使得沟槽3201完全延伸穿过衬底3202。
图45说明根据实施例的在晶片薄化及氧化物移除之后的衬底3202的俯视图。所述锥角“I”及在所述热生长工艺期间的硅的消耗协作以将多晶硅4001分离成两个部分4001a及4001b。在一个实施例中，所述分离是在沟槽3201的最薄部分处(即，在折皱3203处)。
图46说明根据实施例的晶片薄化及氧化物移除工艺之后衬底3202的仰视图。可移除氧化物3601的全部或一部分。
图47说明根据实施例的在晶片薄化及氧化物移除工艺之后的衬底3202的截面图。为清晰起见，图中的锥角“I”被夸大。
图48说明根据实施例的在晶片薄化及氧化物移除工艺之后的衬底3202的截面图，图中的锥角“I”为清晰起见而被夸大。如所展示，单晶硅衬底3202可分离成两个部分3202a及3202b，且多晶硅4001可各自分离成两个部分400la及400lb。衬底3202的每一部分3202a及3202b及多晶硅4001的每一部分400la及400lb可与其每一其它部分彼此机械隔离及/或电隔离。实际上，衬底3202的每一部分3202a及3202b可彼此机械隔离及/或电隔离，且与多晶硅4001的每一部分4001a及4001b机械隔离及/或电隔离。多晶硅4001的每一部分4001a及4001b可彼此机械隔离及/或电隔离，且与衬底3202的每一部分3202a及3202b机械隔离及/或电隔离。因此，由相同材料制成的结构可彼此分离，且由不同材料制成的结构可彼此分离。
在参考上文的图32到图48而讨论的实施例中，折皱3203的使用促进多晶硅4001的两个部分相对于彼此的分离。在参考图49到56而讨论的实施例中，蚀刻工艺促进多晶硅5101的两个部分相对于彼此的分离。
图49说明根据实施例的DRIE沟槽蚀刻工艺的结果。衬底4901可包括如本文中所讨论的第一半导体。沟槽4902可形成在衬底4901中。
图50说明根据实施例的热氧化物工艺的结果。氧化物层5001可形成在如本文中所讨论的沟槽4902中。氧化物层5001还可形成在衬底4901的顶部上。
图51说明根据实施例的多晶硅沉积工艺的结果。多晶硅5101可沉积在氧化物层5001上。多晶硅5101可填充沟槽4902，且可在衬底4901的整个顶部上延伸，或在衬底4901的顶部的一部分上延伸。
图52说明根据实施例的氧化物蚀刻工艺的结果。可例如通过蚀刻而移除多晶硅5101的一部分及氧化物层5001的实质上对应的部分。多晶硅5101及氧化物层5001的移除可形成凹糟5201。
图53说明根据实施例的夹止DRIE蚀刻工艺的结果。所述蚀刻工艺可导致形成折皱或空隙5301，其将多晶硅5101分离成两个部分51Ola及51Olb。此时在处理中，沟槽4902可能不完全从衬底4901的顶部延伸到底部。
空隙5201功能上类似于图33的折皱3203。空隙5201促进多晶硅5101的部分5101a及51Olb彼此的分离。
图54说明根据实施例的晶片薄化工艺的结果。所述晶片薄化工艺可用于移除衬底4901的底部的充足部分，使得沟槽4902从衬底4901的顶部完全延伸到底部。
图55说明根据实施例的施加到衬底4901的各向同性氧化物蚀刻工艺的结果。所述各向同性氧化物蚀刻可用于移除氧化物层5001的一部分。所述各向同性氧化物蚀刻工艺可将四个结构(即，衬底4901的两个部分4901a及4901b，及多晶硅5101的两个部分51Ola及51Olb)彼此释放。因此，四个结构可彼此机械隔离及/或电隔离。所述各向同性氧化物蚀刻工艺可用于选择性地将任何所要的结构或结构的部分彼此释放或分离。
图56说明根据实施例的多晶硅5101中的分离。如所展示，单晶硅衬底4901及多晶硅5101两者可各自分离成两个部分。单晶衬底4901的两个部分4901a及4901b中的每一者可彼此机械隔离及电隔离，且与多晶硅5101的两个部分51Ola及51Olb中的每一者机械隔离及电隔离。多晶硅5101的两个部分51Ola及51Olb中的每一者可彼此机械隔离及电隔离，且与单晶衬底4901的两个部分4901a及4901b中的每一者机械隔离及电隔离。为清晰起见，衬底4901的一部分未展示在图56中。
图57说明根据实施例的使用折皱或分离5805(见图58)以分离致动器装置5700的结构的实例。在一个实施例中，致动器装置5700可用于实施致动器装置400。分离5805出现在致动器装置5700的右下角处的圆圈5803中。
图58说明根据实施例的使用分离5301或折皱3203以促进结构的分离的实例的放大图。在此实例中，使移动多晶硅结构5801与静止多晶硅结构5804及静止单晶结构5806分离。可利用移动多晶硅结构5801相对于静止多晶硅结构5804的机械分离，以促进移动多晶硅结构5801相对于静止多晶硅结构5804的移动。可利用移动多晶硅结构5801相对于静止多晶硅结构5804的电分离，以促进对移动多晶硅结构5801及静止多晶硅结构5804施加不同电压。
硅嵌条5802可在致动器装置5700的制造期间从其脱落或移除，且因此可能不形成其一部分。硅嵌条5802是从单晶衬底4901移除以形成致动器装置400的材料。再一次强调，将分离5805展示在其蚀刻之前。在蚀刻之后，移动多晶硅5801将相对于静止多晶硅5804而自由移动。因此，移动多晶硅5801将从静止多晶硅5804分离，如参考图32到56所讨论。
参考图59到66，讨论根据若干实施例的防护沟槽5901。防护沟槽5901可用于在氧化物层5904(图60)的蚀刻期间支撑多晶硅层5905(见图61)，且例如用于限制对防护沟槽5901后方的氧化物层5904的所引起的蚀刻。在一个实施例中，防护沟槽5901可为盲沟槽(blindtrench)，其提供待蚀刻的氧化物层5904的增加的路径长度，使得蚀刻经抑制以免延伸到氧化物层5904的不需要蚀刻的部分。防护沟槽5901的使用在没有不合意地影响装置操作或性能的情况下准许蚀刻参数(例如蚀刻剂、蚀刻剂浓度、温度、持续时间)上的更大容限或变动。
图59说明根据实施例的靠近衬底5903中的常规沟槽5902而形成的防护沟槽5901。常规沟槽5902可提供任何设计的功能。例如，所述沟槽中的多晶硅可将跨致动器装置400的电压集中于一个或一个以上致动器550。防护沟槽5901可比常规沟槽5902深，与常规沟槽5902相同深度，或比常规沟槽5902浅。防护沟槽5901可相对于常规沟槽5902而实质上平行，或可相对于常规沟槽5902而不平行。可通过DRIE工艺或通过任何其它所要的方法而形成防护沟槽5901及/或常规沟槽5902。
图60说明根据实施例的形成在防护沟槽5901及常规沟槽5902中的氧化物层5904。氧化物层5904可包括二氧化硅，且可由热氧化物工艺形成。
图61说明根据实施例的形成在氧化物层5904上的多晶硅5905。多晶硅5905可完全填充防护沟槽5901及/或常规沟槽5902。
图62说明根据实施例的在表面蚀刻之后的氧化物层5904及多晶硅5905。在表面蚀刻期间，可从衬底5903的顶表面移除氧化物层5904及多晶硅5905的一部分。例如，可从衬底5903的顶表面移除氧化物层5904及多晶硅5905的一部分，以促进在致动器装置6500(见图65)的表面上的所要的电压路由。
图63说明根据实施例的在晶片薄化工艺之后的衬底5903。在所述晶片薄化工艺期间，可移除衬底5903的底部部分5907(见图62)。移除衬底5903的底部部分5907可导致常规沟槽5902及/或防护沟槽5901从所述衬底的顶表面延伸到衬底5903的底表面。例如，移除衬底5903的底部部分可导致常规沟槽5902从衬底5903的顶表面延伸到衬底5903的底表面，且防护沟槽5901未从衬底5903的顶表面延伸到衬底5903的底表面。因此，防护沟槽5901可为盲沟槽，且常规沟槽5902可例如为贯穿沟槽。
图64说明根据实施例的在各向同性氧化物蚀刻之后的衬底5903、氧化物层5904及多晶硅5905。在所述各向同性蚀刻之后，可通过形成底切6401而释放多晶硅5905的一部分。
防护沟槽5901抑制底切6401传播到所述常规沟槽，使得靠近常规沟槽5902的多晶硅5905不从衬底5903释放，且因此保持实质上附接到其。以此方式，防护沟槽5901趋向于保护常规沟槽5902免受非所要的底切及释放。所述防护沟槽可确保对顶部多晶硅层5905的机械支撑，及/或防止悬垂的多晶硅层接触所述硅表面及导致电短路。
图65说明根据实施例的具有防护沟槽5901的致动器装置6500。在一个实施例中，致动器装置6500可用于实施致动器装置400。防护沟槽5901并未展示在图65中，而是以图65的圆圈66内的区域的放大图展示。
图66说明根据实施例的防护沟槽5901的放大图。防护沟槽5901靠近衬底5903中的常规沟槽5902而形成。在图66中，防护沟槽5901在形状上不规则(例如，弯曲)，且不平行于常规沟槽5902。防护沟槽5901趋向于将氧化物层5904维持在衬底5903上的使用氧化物层5904来连接挠曲(例如部署扭转挠曲509，或在挠曲之后)的区域中。
图67到74说明可用于形成本文中揭示的各种实施例的一些工艺。所属领域的技术人员将了解，可使用各种其它工艺。因此，对此些工艺的讨论仅是以说明的方式，而不是以限制的方式。
图67说明根据实施例的DRIE工艺。所述DRIE工艺可用于在衬底6701中形成多个沟槽6702。作为工艺的部分，可在衬底6701中蚀刻沟槽6702，以用于例如形成致动器装置400(见图5A)。
图68说明根据实施例的线性氧化物生长工艺。可在衬底6701的一个(例如，顶部)表面上形成氧化物层6801。氧化物层6801可形成在衬底6701的两个(例如，顶部及底部)表面上。氧化物层6801可仅部分填充沟槽6702。氧化物层6801可相对于沟槽6702的宽度“W”(见图67)而相比较薄。
图69说明根据实施例的多晶硅(预期其它材料)沉积工艺。可在衬底6701的一个(例如，顶部)表面上的氧化物层6801上形成多晶硅6901。可在衬底6701的两个(例如，顶部及底部)表面上的氧化物层6801上形成多晶硅6901。多晶硅6901可完全填充沟槽6702。
图70说明根据实施例的多晶硅及氧化物蚀刻工艺。可经由蚀刻而移除多晶硅6901及/或氧化物层6801的所选择的部分。多晶硅6901及/或氧化物层6801待保留的部分可经遮盖以防止其蚀刻。
以此方式，可图案化多晶硅导体。所述多晶硅导体可形成在沟槽6702的内部及/或外部。所述多晶硅导体可用于例如从致动器装置400的一个位置到另一位置的电压传达。因此，所述多晶硅导体可用于促进致动器550的致动。
图71说明根据实施例的DRIE工艺。所述DRIE工艺可用于从沟槽6702中的一者或一者以上实质上移除多晶硅6901及/或氧化物层6801。遮罩可用于决定移除多晶硅6901及/或氧化物层6801的什么部分。从沟槽6702移除多晶硅6901及/或氧化物层6801可促进折皱或分离的形成，其促进将衬底6701分离成两个部分6701a及6701b(见图73)。
选择性地移除氧化物层6801可提供预定距离(即，氧化物层6801的厚度)的分离。例如，氧化物层6801可具有约2微米到4微米(例如3微米)的厚度，且可经移除以提供剩余多晶硅6901与衬底6701之间的此距离的分离。
图72说明根据实施例的金属化工艺。可在衬底6701、氧化物层6801及/或多晶硅6901的所选择的部分上形成金属导体、接触件及/或接合衬垫7201。举例来说，此些接合衬垫7201可促进从透镜镜筒200(见图2)到致动器装置400的电连接。
图73说明根据实施例的晶片薄化工艺。可移除衬底6701的底部部分7205(见图72)，使得沟槽6702中的一者或一者以上以将衬底6701分离成其两个部分6701a及6701b的方式从衬底6701的顶部完全延伸到底部。两个部分6701a及6701b可相对于彼此而机械隔离及/或电隔离。
从沟槽6702移除多晶硅6901可促进形成折皱或分离，其促进将衬底6701分离成两个部分6701a及6701b(见图73)，因此形成两个分离的结构或装置7302及7303。
图74说明根据实施例的各向同性氧化物蚀刻工艺。所述各向同性氧化物蚀刻工艺可用于将氧化物层6801从衬底6701的两个部分6701a及/或6701b移除及/或底切。
选择性地移除氧化物层6801可促进制造如本文中所讨论的所要的结构。例如，可使用此处理形成图10的横向缓冲器组合件1001。
单晶硅及多晶硅作为可制造结构的材料的实例而在本文中讨论。此讨论仅是以实例的方式，而不是以限制的方式。可使用各种其它半导体材料及各种非半导体(例如，导体或非导体)材料。
尽管将本文中所揭示的致动器描述为MEMS致动器，但此描述仅是通过实例的方式，且不通过限制的方式。各种实施例可包含非MEMS致动器、非MEMS致动器的组件及/或非MEMS致动器的特征。
因此，可提供适宜用于广泛多种不同电子装置中的致动器。但还可提供对所述致动器及/或由所述致动器移动的物项的运动控制。因而，可提供用于电子装置中的增强的小型相机。
根据各种实施例，提供用于小型相机的更小大小及增强的抗冲击性。增强的制造技术可用于提供这些优点及其它优点。因此，此些制造技术可额外地增强小型相机的整体质量及可靠性，同时还实质上减小其成本。
在可适用之处，本文中阐明的各种组件可组合为复合组件及/或分离成子组件。在可适用之处，本文中描述的各种步骤的排序可改变，组合为复合步骤及/或分离成子步骤，以提供本文中描述的特征。
本文中描述的实施例说明本发明，但不限制本发明。还应理解，根据本发明的原理，许多修改及变化是可能的。

Claims (26)

1.一种致动装置，其包括：
挠曲，其由第一半导体材料形成并且互连两个结构；
第一沟槽，其形成在所述挠曲中，且将所述第一半导体材料分离成其第一部分及第二部分；
氧化物层，其形成在所述第一沟槽中，且在所述第一半导体材料的顶部部分上延伸；
第二半导体材料，其形成在所述氧化物层上；
其中所述第一沟槽及所述氧化物层协作以将所述第一部分及所述第二部分彼此电隔离，并且
其中所述挠曲经配置以限制所述两个结构中的一个结构相对于另一个结构沿一个方向上的运动而同时允许沿另一个方向的运动。
2.根据权利要求1所述的致动装置，其中所述第二半导体材料促进到所述挠曲的一侧上的接触件和所述挠曲的另一侧上的致动器之间的电接触。
3.根据权利要求1所述的致动装置，其中所述第一沟槽是实质上垂直于所述挠曲的长度而形成。
4.根据权利要求1所述的致动装置，其中所述第一半导体材料是单晶硅，且所述第二半导体材料是多晶硅。
5.根据权利要求1所述的致动装置，其中所述第一沟槽是通过深反应性离子蚀刻DRIE工艺而形成。
6.根据权利要求1所述的致动装置，其进一步包括衬垫，所述衬垫由单晶硅构成，且形成在所述第一部分上。
7.根据权利要求6所述的致动装置，其进一步包括：
第二沟槽，其穿过所述衬垫而形成；
氧化物层，其形成在所述第二沟槽内；及
多晶硅，其形成在所述氧化物层上，且从所述衬垫的上表面延伸到所述衬垫的底表面。
8.根据权利要求7所述的致动装置，其进一步包括与所述多晶硅电连通的金属接触件。
9.根据权利要求8所述的致动装置，其中所述金属接触件形成在所述衬垫上，并且其中所述衬垫和一外部框架在所述挠曲的相对侧上。
10.一种电子装置，其包括根据权利要求1所述的致动装置。
11.一种致动系统，其包括：
外部框架；
致动器，其形成到所述外部框架；
挠曲，其由第一半导体材料形成，且形成到所述外部框架，所述挠曲通过一结构与所述外部框架互连；
第一沟槽，其形成在所述挠曲中，且将所述第一半导体材料分离成其第一部分及第二部分；
氧化物层，其形成在所述第一沟槽中，且在所述第一半导体材料的顶部部分上延伸；
第二半导体材料，其形成在所述氧化物层上；
其中所述第一沟槽及所述氧化物层协作以将所述第一部分及所述第二部分彼此电隔离；并且
其中所述挠曲经配置以限制所述外部框架相对于所述结构沿一个方向上的运动而同时允许沿另一个方向的运动。
12.根据权利要求11所述的致动系统，其中所述第二半导体材料促进到所述挠曲的一侧上的接触件与所述挠曲的另一侧上的致动器之间的电接触。
13.根据权利要求11所述的致动系统，其中所述第一沟槽是实质上垂直于所述挠曲的长度而形成。
14.根据权利要求11所述的致动系统，其中所述第一半导体材料是单晶硅，且所述第二半导体材料是多晶硅。
15.根据权利要求11所述的致动系统，其中所述第一沟槽是通过深反应性离子蚀刻DRIE工艺而形成。
16.根据权利要求11所述的致动系统，其进一步包括衬垫，所述衬垫由单晶硅构成，且形成在所述第一部分上。
17.根据权利要求16所述的致动系统，其进一步包括：
第二沟槽，其穿过所述衬垫而形成；
氧化物层，其形成在所述第二沟槽内；及
多晶硅，其形成在所述氧化物层上，且从所述衬垫的上表面延伸到所述衬垫的底表面。
18.根据权利要求17所述的致动系统，其进一步包括与所述多晶硅电连通的金属接触件。
19.根据权利要求18所述的致动系统，其中所述结构包括衬垫，所述金属接触件形成在所述衬垫上，并且其中所述衬垫和所述外部框架在所述挠曲的相对侧上。
20.一种电子装置，其包括根据权利要求11所述的致动系统。
21.一种致动方法，其包括：
形成互连两个结构的挠曲；
在所述挠曲内形成沟槽；
在所述沟槽内形成氧化物层；
在所述氧化物层上形成导电材料；且
其中所述挠曲经配置以限制所述两个结构中的一个结构相对于另一个结构沿一个方向上的运动而同时允许沿另一个方向的运动。
22.根据权利要求21所述的致动方法，其中：
所述形成挠曲包括形成由第一半导体材料构成的挠曲；且
所述在所述氧化物层上形成导电材料包括形成由第二半导体材料构成的导电材料。
23.根据权利要求21所述的致动方法，其中所述导电材料促进到所述挠曲的一侧上的接触件和所述挠曲的另一侧上的致动器之间的电接触。
24.一种致动方法，其包括：
提供致动器装置和透镜镜筒；
经由形成在所述致动器装置的挠曲的沟槽中的导体而将电压施加到所述致动器装置的致动器；且
其中所述挠曲将所述致动器装置附接到所述透镜镜筒。
25.根据权利要求24所述的致动方法，其进一步包括用所述致动器装置移动光学元件。
26.根据权利要求24所述的致动方法，其中所述导体促进到所述挠曲的一侧上的接触件和所述挠曲的另一侧上的致动器之间的电接触。
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