CN1349617A - 用于微加工镜的改进光反射器 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种微加工反射器,它包括:平面基片(146)和固定在该平面基片上的反射层(147)。该反射层有应力,一种材料的附加层(148)固定在反射层上,该附加层的应力基本上与反射层应力相反,从而附加层的应力补偿了反射层的应力,增强了该微加工反射器的平面性。

Description

用于微加工镜的改进光反射器
发明领域
下述发明涉及微加工镜(Micro-machined mirror)对于光束控制、切换和扫描的应用。具体而言，该改进涉及提高微加工镜可靠性和反射性。
背景技术
在已有技术中，已知微加工镜反射器包含通过铬粘结层附于多晶硅镜片的单层金。金是一种适当的选择，因为它兼容于制造微加工镜用的表面微加工过程、易于构图并是高反射(~95％)的。但是，金层本身不能提供显著大于95％的反射率，在波长短于约600nm时不能提供足够的反射，且如果不用适当涂层保护则在长期暴露于某些工作环境时易受腐蚀。
在不含粘结层(例如铬(Cr))时，金(Au)不能很好地粘附于多晶硅。金是相对不活泼材料，但在一定环境中，尤其在含微量氯化合物时仍有反应能力。在与氯反应中，金受腐蚀，使其不适合用作反射器。虽然这种反应要经若干年才会产生明显影响，但仍会存在潜在的长期可靠性问题。此外，金层中的气泡使得可进入下面的铬粘结层，从而在有氯化合物时会受腐蚀。铬受腐蚀可引起粘结层损耗及金层层离。
1980年K.E.Petersen提出一种硅扭转扫描镜(”Silicon TorsionalScanning Mirror”，IBM J.Res.Develop.V24，5，September 1980，PP.631-637)，它包含反射面，由淀积在可旋转硅镜片上的单层铝构成。在这种应用中，对于微加工通用性而言，铝是一种适当的选择，因为它易于加入至镜的制造过程中。
更多应用要求更关注反射层设计。1992年V.Breng等人评论了在780nm入射光波长时各种金属膜的反射率(“静电微加工致动器(Electro StaticMicromechanic Actuators)”J.Micromech Miroeng V2，1992，PP.256-261)，Breng的微加工镜的制造和工作与Petersen的微加工镜十分相似，但不选择铝作为反射层。这些研究提出可使用银或金获得更高的反射率。由于银在长期环境下具有不稳定性，因而他们选金为反射器。
已研究了多层涂层用于改进光表面反射率。例如，经对材料及其厚度的仔细选择，涂层可在感兴趣的特定波长得到很高反射率。而且，注意其化学性质，涂层可构成与使用化学环境兼容。但是，通常多层涂层中的每一层多半淀积得具有显著的簿膜应力。在淀积在很簿(2μm)自由设置片上时，簿膜应力可使片变形。在制造时及相对于环境温度波动均使镜片变形最小是获得良好光学性能所必须的。此外，涂层中使用的材料应与制造过程中使用的化学物质相兼容。
改进单层薄金属层表面反射率的广泛使用的方法采用四分之一波长堆叠(λ/4膜系)(见例如H.A.Macleod著的《簿膜滤光器》(Thin Film OpticalFilters)1989年，McGraw_Hill)，它包含两层交替的非吸收介质材料层，一层具有“高”折射率，另一层具有“低”折射率。选择各层厚度使其光路径长度(折射率乘膜物理厚度)为感兴趣光的四分之一波长(入/4)。淀积在给定表面的高—低(HL)对数增多时，以该波长入射至表面的光的反射率增大，直到获得稍小于100％的理论最大值。应注意，这些例子是相对简单的光涂层。依据各种膜及物理膜厚，多层涂层可变得相当复杂，并取决于要求执行的功能(即分束、相延、抗反射等)。
诸如上述这种多层涂层在微加工领域罕用。已知的例子由Jerman等人叙述(“A miniature Febry-Perot interferometer with a corrugated silicondisphragm support(具有硅波纹膜支持的小型法布里—珀罗干涉仪)”《Sensorsand Actuators A》，V29，1991，pp.151-158)。法布里—珀罗干涉仪是一种光部件，由隔开一间隙的两个部分反射低耗镜构成。在Jerman的装置中，多层电介质涂层用作镜子并设计成在1.30至1.55μm波长范围是高反射的。微加工技术用于使干涉仪小型化并提供该间隙和改变间隙宽度的能力。
上述光涂层呈现某些薄膜剩余应力，在微加工中，涂层会淀积在很薄结构上，在制造期间从基底分离时因该剩余应力而变形。此外，若涂层是金属的，则可形成为双金属部件，其中因金属与微结构材料热膨胀系数不同，作为环境温度的函数会在薄结构中引入附加变形。已作出努力通过在微结构两侧淀积金属化反射器从而相对于结构的中性轴平衡应力，试图使这些变形最小。但是，由于难于控制材料层特性，已得到的片的平直度小于最佳值。在题为“多层薄膜结构和垂直腔表面发射激光(Multilayer Film Structure and VerticalCavity Surface Emittng Lasers)”1998年3月递交的美国专利NO.5729567中，S.Nakagawa致力于对于GaAs基片上多层光涂层的类似问题，其中，入/4膜系包含二氧化硅(L)和二氧化钛(H)，用于镜子。开发了为两种幅值相等但极性相反的材料(例如HL对)提供薄膜应力的淀积条件，可减小应力。
考虑到上述讨论，显然要求改进已有技术，这些改进讨论如下。
发明内容
本发明包含可改进微加工镜反射率的装置和方法。微加工镜可是可操纵的。本发明增大在650nm处镜的反射率，在410nm处的反射率，改进其长期可靠性。也可改善在其它波长的反射率。同时本发明提供适当的制造途径使镜片变形最小。
在本发明中，微加工镜的反射率增大至超过单独用单反射层获得的反射率。通过使用增强金属反射器获得该效果，该反射器通过把四分之一波长膜系直接淀积在反射层顶而构成，从而改进了给定波长的反射率，使之超过反射层单独作用的反射率。通过适当选择金属和介质层及其淀积厚度，可调整这些层以获得期望的反射率。金属层顶的介质覆盖层用于保护金属免受环境腐蚀。同时，介质覆盖层可结合入已有制造过程，可组成加强肋作为镜片一部分。该肋用于减少双金属效应产生的变形。此外，多层覆盖层的淀积方式使组合结构的剩余应力最小。
本发明包括含薄片和反射层的镜子，其中反射层淀积在片上，且至少一个透光薄膜淀积在片上，该至少一个薄膜选自入/4薄膜和入/2薄膜组。在本发明中，反射层可包含第1应力，至少一个透光薄膜可包含第2应力，该第1应力大致等于第2应力。第1应力可是拉应力，第2应力可是压应力。反射层包含金层。镜子可包含粘结层，该粘结层淀积在片上，反射层淀积在粘结层上。至少一个透光薄膜可包括半波长氮化硅薄膜。反射层可包括侧壁，半波长氮化硅薄膜淀积在该侧壁上。至少一个透光薄膜中包括四分之一波长氮化硅薄膜和四分之一波长二氧化硅薄膜。反射层可包括铝层。至少一个透光薄膜可包括四分之一波长氮化硅薄膜和四分之一波长二氧化硅薄膜。反射层可包括侧壁，四分之一波长氮化硅薄膜可淀积在侧壁上。至少一个透光薄膜可进一步包括半波长氮化硅薄膜，该半波长氮化硅薄膜淀积在四分之一波长氮化硅薄膜上，其中，反射层包括侧壁，半波长氮化硅薄膜淀积在侧壁上。在一个实施例中，片的反射率至少是95％。在一个实施例中，片包括微加工镜片。在一个实施例中，镜片包括2μm或更小的厚度。
本发明包括镜子，它包括微加工片和反射光的反射装置。反射装置可包括反射层，该反射层淀积在片上；和至少一个淀积在片上的透光薄膜；至少一个薄膜选自四分之一波长薄膜和半波长薄膜组。该片包含2μm或更小厚度。
本发明包括数据存储系统，它包括：微加工镜片；反射层，该反射层淀积在片上；至少一个淀积在片上的透光薄膜，至少一个薄膜选自四分之一波长薄膜和半波长薄膜组。该反射层可包含铝。
附图说明
图1表示本发明中的光盘驱动器。
图2表示本发明的读写头。
图3是精致动器和扫描光头侧视图。
图4是微加工镜的特写透视图。
图5是微加工镜的镜片顶视图。
图6是片沿AA’线的剖视图。
图7是在本发明应用HL四分之一波长膜系实施例中镜片沿AA’线的剖视图。
图8和9表示反射器层顶上的薄膜，这些薄膜的净效果是在镜片中产生弯曲。
图10表示650nm处的反射率曲线。
图11是作为四种情况波长函数的平均反射率曲线。
图12是410nm处的反射率曲线。
详细说明
现参照图1并根据需要参照上述附图，图中表示组成本发明的光盘驱动器。本发明可用于包括需要光束控制的各种各样应用。一种应用是用于图1的光盘驱动器100，它外观上类似于常规Winchester驱动器，其中，粗致动器105用于从旋转媒体155的内径向外径定位光读/写头125。驱动器100不同于已有技术驱动器之处在于，提供精致动的新颖方法。
现在参照图2并根据需要参照上述各附图，该图表示头125，如普通转让的美国专利申请NO.09/226423(注专利申请通过引用与本申请结合)所述，头125包含扫描光头。头125还包含精致动器，在一个实施例中，它包含微加工扭转镜140。
现参照图3并根据需要参照上述附图，该侧视中可见精致动器和扫描光头。微加工镜140的静电致动使其转动以控制从媒体155上的方向141来的激光器(未图示)的光160。伺服环控制用于调节镜子140的角度以跟随很小间距的道并跨越媒体155上少量相邻数据道搜索。
现在参照图4并根据需要参照上述附图，该特写立体图中可见微加工镜，其中省略关于静电致动的细节。微加工镜140包含镜片146，通过扭转铰链142附于镜基片。由下文详述的反射层147和薄膜148覆盖镜片146。在通常转让的美国专利申请09/192006(通过引用与本申请结合)中叙述了镜140结构及用于驱动器100的实施例。
本发明确定希望节省驱动器100的能耗。该目的暗示光160向媒体155递送功率及来自媒体的对光160的反射光161中递送功率。为促进节能，镜片146应尽可能高效反射光160以使反射光161的返回功率最大。以100nm厚度淀积在镜片146上的单层金层，对650nm波长的光160提供约95％的反射率。
本发明进而确定，如果例如用发射波长为410nm而非650nm光的激光器来缩短光160的波长，则可改善数据存储密度。但是，用单层金，片146的反射率在波长减至低于600nm时显著降低，具体而言，例如在410nm波长处，金的最大反射率仅为约40％。因而，在利用410nm波长且希望反射率至少为95％的驱动器100的较佳实施例中，淀积在镜片146上的单层金本身是不适宜的。
在进一步讨论本发明前，需理解多层薄膜光覆盖层的应用和设计。幸而有市售的熟知用于产生和分析光覆盖层设计的软件产品，因而不必完全理解该应用和设计。一种软件包是Software Spectra提供的TFCalcTM。然而通过考虑可从maxweel(麦克斯威)方程导出的下述基本概念，可获得这些覆盖层设计中的直觉知识。
材料中光传播主要是材料的复数折射率N＝n-ik的函数。由于理想电介质材料的N是纯实数，因而折射率的实部n也常称为折射率。折射率的虚部K称为衰减系数，因为光在材料中传播时它引起光强指数衰减。理想电介质无损耗，因而K＝0，对无损耗薄膜电介质，假设垂直入射光，折射率n与材料物理厚度的积给出该特定薄膜层的光路长度。通常薄膜厚度表示为薄膜中传播光的给定波长时光路长的函数。这样，四分之一波长和半波长层分别指其光路长是光波长四分之一和二分之一的薄膜。
光经一系列薄膜传播时，其某些部分在遇到的各薄膜界面反射。因而总反射光是在这些界面各反射分量之和。由于反射光分量的相位变化，这些分量可相长干涉或相消干涉，从而纯反射光强度比这些薄膜不存在时减少。一个例子是单个半波长薄膜层。在这种情况下，从薄膜两侧反射的光分量和与半波长层不存在时相同。在本发明一个实施例中，该知识用于创建无损耗半波长介质薄膜，在给定波长它对反射或传输影响最小。
现在参照图5并根据需要参照上述附图，该顶视图可见微加工镜140的镜片146，其中截面AA’垂直于转轴149截开镜片146。
现在参照图6并根据需要参照上述附图，图中可见沿图5的截面AA’剖切的镜片146的剖视图。在图6实施例中，反射层147包含100nm厚金层，通过5nm厚的铬粘结层(未图示)附于多晶硅镜片146。覆盖反射层的是氮化硅半波长层，该层用作电介质层。氮化硅半波长堆叠包含图4实施中的薄膜148并可用于保护铬和金属免受使用环境影响。在该实施例中，应理解镜片146的反射率受反射层147反射特性限制，在本情况中，650nm处光160提供95％反射率。
现在参照图7并根据需要参照上述附图，图中显示在本发明利用HL四分之一波长堆叠中，镜片146沿AA’截面的剖视图。
本发明确定多层四分之一波长电介质薄膜膜系中淀积在反射层147顶从而包含薄膜148。本发明确定在薄膜148界面发生相长干涉可用于增大下面反射层146的反射率。在图7实施例中，薄膜148包含至少一对淀积在反射层147顶的四分之一波长层，各对均包含具有高(H)折射率材料的层和低(L)折射率材料层。该配置称为HL对，对单个HL对(膜系顶侧有H膜)，随着两折射率比值增大，反射率和带宽均增加。本发明进一步确认，对H和L材料的给定选择，当更多的HL对设置在反射层147顶上时，反射率增加。在一个典型实施例中，反射层147包含100nm厚的金层，经5nm厚铬粘结层附于多晶硅镜片。层叠反射层147的是四分之一波长层的单个HL对。更具体而言，二氧化硅“L”四分之一波长层148a直接设置在金层顶，而氯化硅“H”四分之一波长层148b设置为最上层。应理解，在其它实施例中，附加HL对可淀积在初始HL对上以进一步增强组合膜系的反射率。但是实际上，希望把薄膜148的HL对数保持至从镜片146获得特定期望反射率所需的最小数。应注意，反射层147(例如金层)通常是软的从而易受物理接触损伤。这样有电介质层148a和/或148b可提供保护反射层147免受机械损伤的附加优点。
再参照图3，构成微加工镜140使光160以45度入射角而非垂直入射到镜片146。由于下述事实该取向使反射率计算复杂化，对非正交入射，满足Maxwell方程边界条件的电场矢量有两种取向(极化方向)，且总场解必须考虑该两取向。习惯上这两个极化称为TM(横磁)极化或P极化及TE(横电)极化或S极化。在P极化波中，电场矢量定向于入射平面，S极化电场矢量与入射平面正交。任意极化的给定电磁场可分解成这些取向的两个分量。可在非正交入射时计算薄膜148膜系的反射率，下文所述的反射率表示薄膜两种极化的平均反射率。
如上所述，吸收膜(即K不为零)中的光强随着光160在薄膜148中传播而降低。这样，某些部分光160在薄膜148中损失，从而减少了反射率增强特性。这是真实世界多数电介质膜的事实，但是衰减系数足够接近于零，从而保持了膜的用处。同样，真实材料不倾向于无色散，即其n和k值不是常数而是波长函数。考虑到色散有损材料及非正交入射，使多层履盖优化比上述建议复杂得多。例如，优化给定基准波长的反射率可包含具有膜厚与期望的四分之一波长值稍为不同的HL堆叠。这些影响可全部用软件加以考虑，该软件使用优化算法计算对真实世界材料和应用的最佳反射率所需厚度。
本发明还确认，虽然上述薄膜148可用于改进镜片146的反射率，但肯定还需解决其它问题以有效利用薄膜148。首先，要使用的薄膜材料应适于制造镜140所用的制造过程。在较佳实施例中，希望材料可抗处理呈现的化学和环境影响。或者对于处理设计的可靠途径应包含的步骤使薄膜不与有害化学物质接触。此外，最好材料是通常可获得的且在半导体处理实验室中惯常处理的。其次，可能是更为疑难的是需控制施加于镜片146的薄膜148中剩余应力，使其不过份趋向于镜片146而在随后的分离蚀刻步骤产生变形。至少对这一点，本发明利用上述交替的二氧化硅(SiO2)层148a和氮化硅(Si3N4)层148b以增加反射率。这两种材料常在半导体制造中遇到且可通过溅射、蒸镀、化学气相淀积等各种手段淀积在镜片146上。它们可惯常地布图和蚀刻，在十分接近制造过程完成时对它们进行淀积和布图，使之仅受化学或环境条件(例如高温)很小影响或根本不受影响，从而保护它们免受处理过程影响。尽管有这种处理途径，若用高浓度氢氟酸(HF)进行镜片146的分离蚀刻步骤，则薄膜148还要经得起其侵袭。但二氧化硅在HF中易腐蚀，因而在该步骤中需进行保护。本发明确认，因化学计量氮化硅抗HF，它可用作薄膜148膜系的最顶层以保护二氧化硅层和其它下层。这样，在所有下层已淀积后可淀积氮化硅最项层且可在分开的步骤中布图。已确让该程序可用于对最顶层布图，使其重叠在下层及下层侧壁上，以保护下层整个几何形状，该结果显现在图6～8中。在图6中，应理解最顶层148包含氮化硅半波长层。通过把半波长层用作最顶保护层，如上述参照图6所讨论那样，下层反射率保持不变影响。但是，溅射或蒸镀的氮化硅不像化学计量氮化硅所期待的可抗HF。通过在HF分离蚀刻后淀积介质层，本发明避免了该局限。
已确认随着分离蚀刻步骤，镜片146可呈现某种曲率。本发明确定，曲率需减至最小以使镜片146的反射不畸变。在较佳实施例中，希望分离后镜片146的曲率半径大于10cm。如果镜片146由多晶硅构成，通过应用长时间高温退火周期可免除片中应力。从而确认不存在任何淀积薄膜148时，镜片146的曲率可控制至最小。本发明进一步确认，淀积时各反射层147和/或薄膜148呈现其自身的剩余膜应力，从而会增加片146的曲率。实际上，可引至片146的总曲率近似是各薄膜贡献的各项的线性组合，每项与其物理厚度和剩余膜应力的积成比例。
现在参照图8和图9并根据需要参照上述附图，图中可见，反射器层147顶上的薄膜148，其中这些薄膜的纯影响使在镜片146中出现曲率。如曲率方向所示，薄膜148的纯剩余应力可为负(压应力)或正(拉应力)。本发明确认，反射器层147淀积在多晶硅片146上时其剩余应力倾向于为正(拉应力)，而电介质薄膜层148的剩余应力倾向于为负(压应力)，还确认，如果剩余应力和厚度适当控制，则这些层的叠加影响可减至最小，从而片146曲率最小。
下文讨论上述方案的三个实施例及可用于实现期望结构的备择的制造方案。
A.受保护的金反射器(650nm激光)
如上所述，淀积在作为反射层147的铬(Cr)层上的金(Au)裸层对长期可靠性及在某种环境中使用受到限制。即使存在少量氯也可能产生Cr-Au反射层的化学剥蚀。如上述参照图6所讨论那样，通过在反射金层147上淀积氮化硅的半波长薄膜层148，可在650nm处保持极好的反射特性，同时保持Cr-Au层免受腐蚀。氮化硅基本上是无损的，且其折射率为2.0。在一个典型实施例中，650nm时氮化硅半波长层厚度为162.5nm。该组合反射率作为波长的函数示于图10。为作比较，在相同坐标轴上画出金属裸层的反射层147的反射率。
曲线表示，反射层147在650nm处的反射率在氮化硅半波长层的条件下实质上没有变化。实际上，金层的剩余应力可做得相当小，从而Au层和下面的Cr层的组合膜应力由Cr层的(拉)应力所支配。本发明确认，Cr-Au层对镜片146曲率的影响可通过改变Cr层厚度加以调整，而对反射层光学特性无影响。如果期望优化的平镜片146，需计及半波长薄膜层148的应力贡献。考虑这点，则该应力可通过改变处理压力、靶功率和基片偏压加以适当变化，对氮化硅膜应力易获得的值是200Mpa压应力。在典型实施例中，当16.5nmCr与100nmAu组合时，淀积条件提供组合Cr-Cu膜应力约为282Mpa。形成的膜厚和应力积对Cr-Au层147是32853Mpa-nm拉应力，氮化硅层148是32500Mpa-nm压应力，从而对一端各层的应力贡献相互抵消，结果使分离后镜片146的曲率最小。
B.增强金反射器(650nm激光)
如上所述，通过使用四分之一波长薄膜膜系148可改进镜片146的反射率。单个四分之一波长膜系可用于把反射率提高至约97％，作为比较，未覆盖的金层为95％。第二和第三四分之一波长膜系平均反射率分别是98.3％与99％。这四种情况下平均反射率作为波长函数的曲线示于图11。
在示范实施例中，四分之一波长二氧化硅层148a在650nm处的折射率为1.45，厚度为112.07nm；四分之一波长氮化硅层147b厚度为81.25nm。在多源溅射或蒸涂系统中，这些层可在单个涂敷运行中淀积，从而理论上，三个薄膜HL膜系148并不比单个HL膜系呈现更多的制造复杂性。应理解，随着薄膜148总厚度增加，氮化硅四分之一波长厚度提供对下层侧壁的保护将变得更难。如上文参照图6所讨论的，该问题的解决方案是使用附加的半波长氮化硅层作为最顶层。
在较佳实施例中，要淀积的溅射二氧化硅层148a剩余应力在幅值与符号上类似于溅射氮化硅层148b。因而，上述平衡应力的方法可用于在使用薄膜148a和148b组合时平衡应力。但是，HL对数增加时，抗平衡Cr层厚度可能需增加。应理解，原Cr层的处理比薄的层稍麻烦，在厚度增大时，Cr层粘附至下层多晶硅镜片146也变得更为复杂。
C.增强铝反射器(410nm激光)
本发明进一步确认，为在较短波长获得高反射率，由于金在较短波长反射率差，故需选择不同金属反射层147。这样做时，已确认最好不依赖奇异和/或难于处理的材料。为此，本发明可使用铝，这种半导体制造中遇到的最普通金属，其在410nm处的反射率相当好(～92.3％)。但是，应理解，单独用铝不能提供较佳实施例中所期望的410nm时至少95％的反射率。
本发明确认，通过使用上述四分之一波长薄膜膜系148，可增强铝反射层147的反射率。图11显示铝反射层147与二氧化硅(L)层148a和氮化硅(H)层148b组合使用的实施例中计算的曲线。对单个、两个及三个HL对，图12显示其平均反射率在410nm处分别为95.7％、97.5％和98.5％。在典型实施例中，在410nm时，四分之一波长层的厚度，对二氧化硅层148a是70nm，对氮化硅层148b是51nm。
本发明确认，使用铝反射层147时，通过用与上述对金反射层大致相同的途径可使镜片146的曲率减至最小。铝反射层147不需要Cr粘结层并具有与金层相似的剩余膜应力。虽然对粘附目的不需要Cr层，但在较佳实施例中，它可淀积在铝反射层下以提供与如上所述Cr-Au反射层所获得的应力平衡能力相同的能力。对Cr-Al反射层147，途径基本相同，由此，必须调节Cr层厚度以平衡薄膜148的应力。在典型实施例中，铝反射层147淀积至60nm厚度，足以使其反射率最大。在电介质层148a/148b中的应力不能被Cr层平衡时，可通过修改其它淀积过程来调节电介质膜的应力。应理解，对410nm，通过最外层重叠103nm半波长氮化硅层保护下面电介质层的侧壁，可进一步保护电介质层148a/148b。
制造过程
下述处理流程描述包含上述实施例各种变换的典型顺序：
I晶片的初始处理
A.硅晶片原料～500μm原。
B.热淀积3000A°二氧化硅。
C.LPCVD(低压化学汽相淀积)淀积2500A°氮化硅。
D.LPCVD淀积2500A°多晶硅(多晶硅0(Poly0))，布图、蚀刻。
E.LPCVD淀积2500A°薄PSG，布图和蚀刻。
F.淀积10μm厚PSG并退火。
G.肋沟布图(Rib Trench Pattern)并RIE至6μm深。
H.LPCVD淀积2.5μm肋填充LPCVD多晶硅(多晶硅1(Poly1))。
I.对PSG表面回到Poly1的CMP步骤1。
J.LPCVD淀积2.5μm多晶硅镜片(多晶硅2(Poly2))。
K.Poly2的CMP步骤，在去除0.5μmPoly2的同时平滑该表面。
L.镜片Poly2布图和蚀刻。
M.焊盘金属(100A°Cr～7000A°Au)淀积、布图和蚀刻。
N.重叠晶片并抛光成175μm的薄晶片。
O.HF分离蚀刻以从下镜片清洁PSG。
II.反射器选择
A.受保护的金反射器
1.阴罩溅射淀积Cr-Au(阴罩保护期望区域外其它区域受到淀积，从而避免后继Cr-Au布图和蚀刻)。
2.溅射淀积氮化硅半波长(λ＝650nm)层。
3.覆盖光刻胶以保护分离镜片结构免遭破损并用作下一步骤的布图层。
4.布图并蚀刻氮化硅以从焊盘中去除，使不阻止与金属焊盘的电接触。
5.去除光刻胶层。
B.增强金反射器
1.阴罩溅射淀积Cr-Au。
2.溅射淀积二氧化硅和氮化硅四分之一波长层(λ＝650nm)。最外层氮化硅层可由三个四分之一波长层交替。
3.覆盖光刻胶以保护分离镜片结构免遭破损并用作下一步骤的布图层。
4.布图和蚀刻氮化硅以从焊盘中去除，使之不阻档与金属焊盘接触。
5.去除光刻胶层。
C.增强铝反射器
1.阴罩溅射淀积Cr和Al。
2.溅射淀积二氧化硅和氮化硅四分之一波长层(λ＝410nm)。最外的氮化硅层可是3个四分之一波长层交替。
3.用光刻胶覆盖以保护分离镜片结构免遭破损且用作下一步骤的布图层。
4.布图和蚀刻氮化硅以从焊盘上去除，从而不阻挡与金属焊盘的电接触。
5.去除光刻胶层。
III.最后处理
A.覆盖光刻胶以在切割操作期间防止分离镜片结构免遭破损。
B.用典型的半导体切割锯分成小片。
C.去除光刻胶层。
D.测试。
虽然已叙述了，本发明包含改进薄镜片反射率的装置、方法和设备，但本领域技术人员应认识到本发明不仅限于上述部件和结构。例如，可以理解，上述讨论可用于其它波长，镜子可包含其它几何形状，上述盘驱动器可包含光、磁电-光和磁-光实施例，这些实施例要求其它类型的光、电元件和薄膜结构。进而，本发明可用于具有其它光头的应用，例如光开关中的微加工反射器或用反射表面的其它装置。可对上述揭示作出各种修改、变换和替代，应理解，在某些例子中应用本发明的某些特点而不用其它特点，这并不脱离本发明的范围。从这些考虑显然可知，本发明范围仅由下述权利要求所限定。

Claims (18)

1.一种微加工反射器，其特征在于，它包括：平面基片、反射层、把所述反射层固定至平面基片上的部件，所述反射层和把所述反射层固定至平面基片上的部件具有集合应力、固定在所述反射层上的附加材料层，该附加材料层的应力基本上与所述反射层及把所述反射层固定至所述平面基片上的部件的集合应力相反；由此，所述附加层的应力基本上补偿所述反射层与把所述反射层固定至平面基片上的部件的集合应力，从而增加了所述微加工反射器的平面性。
2.如权利要求1所述的微加工反射器，其特征在于，所述反射层和把所述反射层固定至平面基片上的部件具有拉应力，所述附加层具有压应力。
3.如权利要求1所述的用于具有某一波长激光的微加工反射器，其特征在于，所述附加层的光通路长等于所述激光波长的一半。
4.如权利要求3所述的微加工反射器，其特征在于，所述附加层由氮化硅构成。
5.如权利要求1所述的用于具有某一波长的激光器的微加工反射器，其特征在于，所述附加层包含第1和第2层，各层的光通路长等于所述激光波长的四分之一。
6.如权利要求1所述的微加工反射器，其特征在于，所述附加层包含层叠在反射层上的第1电介质层和层叠在所述第1电介质层上的第2电介质层，该第1电介质层材料具有较低折射率，所述第2电介质层材料具有较高折射率。
7.如权利要求6所述的微加工反射器，其特征在于，还包括第2附加层，所述第2附加层层叠在所述附加层上且其光通路长等于所述激光的半波长。
8.如权利要求6所述的微加工反射器，其特征在于，所述附加层包含层叠在所述第2电介质层上的第1附加电介质和层叠在所述第1附加电介质层上的第2附加电介质层，所述第1附加电介质层的材料有较低折射率，所述第2附加电介质层的材料具有较高折射率。
9.如权利要求6所述的微加工反射器，其特征在于，所述第1电介质层的材料是二氧化硅，所述第2电介质层的材料是氮化硅。
10.如权利要求1所述的微加工反射器，其特征在于，所述把反射层固定至平面基片的部件是粘结层。
11.如权利要求10所述的微加工反射器，其特征在于，所述粘结层由铬构成。
12.如权利要求10所述的微加工反射器，其特征在于，所述反射层由选自金或铝的材料构成。
13.一种用于具有某一波长激光器的微加工反射器，其特征在于，它包括平面基片、把所述反射层固定至所述平面基片的部件和固定至所述反射层用于保护该反射层的电介质层；所述电介质层的光路长等于所这激光波长的一半。
14.如权利要求13所述的微加工反射器，其特征在于，所述反射层由铝构成。
15.如权利要求14所述的微加工反射器，其特征在于，所述反射层由金构成，所述把反射层固定至平面基片的部件是铬层。
16.如权利要求13所述的微加工反射器，其特征在于，所述反射层有从所述平面基片向上延伸的侧壁，所述电介质层在所述反射层侧壁上延伸。
17.一种数据存储系统，其特征在于，它包括微机械镜片、设置在所述片上的反射层、和至少一个设置在所述片上的透光薄膜；所述至少一个薄膜选自四分之一波长薄膜和半波长薄膜组。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述反射层包含铝。
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