FR2762687A1 - Groupement de miroirs commandes a films minces et procede pour la fabrication de celui-ci - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un groupement de miroirs actionnés à films minces pour une utilisation dans un système de projection optique et un procédé pour fabriquer un tel groupement.Le groupement est caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement une première électrode à film mince (445) d'une structure de M x N structures d'actionnement (400), située en haut d'un élément électrodéplaçable à film mince (435) et fonctionnant comme une électrode de polarisation ainsi que comme un miroir, l'élément (435) étant positionné en haut d'une seconde électrode à film mince (425) qui est formée en haut d'un élément élastique (415), la seconde électrode fonctionnant comme une électrode de signaux et un conduit (450) reliant électriquement la seconde électrode (425) à une borne de connexion correspondante (326).L'invention trouve application dans le domaine des systèmes de visualisation vidéo.
Description
La présente invention concerne un groupement de M x N miroirs commandés à
films minces pour une utilisation dans un système de projection optique et, plus particulièrement, une matrice active ayant une structure nouvelle à incorporer dans le groupement. Parmi les divers systèmes de visualisation vidéo disponibles dans l'art, un système de projection optique est connu pour être capable de fournir des visualisations de haute qualité dans une grande échelle. Dans un tel système de projection optique, la lumière d'une lampe est uniformément illuminée sur un groupement de, par exemple M x N miroirs commandés ou actionnés, o chacun des miroirs est couplé à chacun des actionneurs. Les actionneurs peuvent être réalisés en un matériau électrodéplaçable tel qu'un piézoélectrique ou un matériau d'électrostriction qui se déforme en réponse à
un champ électrique appliqué à celui-ci.
Le faisceau de lumière réfléchi par chacun des miroirs est incident sur une ouverture, par exemple, d'une enceinte optique. En appliquant un signal électrique à chacun des actionneurs, la position relative de chacun des miroirs au faisceau de lumière incident est modifiée, provoquant de la sorte un écart ou une déviation dans le trajet optique du faisceau réfléchi par chacun des miroirs. Comme le trajet optique de chacun des faisceaux réfléchis est varié, la quantité de lumière réfléchie par chacun des miroirs qui passe à travers l'ouverture est changée, modulant de la sorte l'intensité du faisceau. Les faisceaux modulés à travers l'ouverture sont transmis sur un écran de projection par l'intermédiaire d'un dispositif optique approprié tel qu'une lentille de projection, pour de la sorte
visualiser sur celui-ci une image.
Les figures 1A à 1H sont des vues en coupe illustrant un procédé pour fabriquer un groupement 100 de M x N miroirs commandés 101 à films minces, o M et N sont des entiers, pour utilisation dans un système de projection optique, décrit dans la demande de brevet européen N 96102744.8 appartenant à la demanderesse et actuellement en instance, ayant pour titre "THIN FILM
ACTUATED MIRROR ARRAY FOR USE IN AN OPTICAL PROJECTION
SYSTEM".
Le procédé pour la fabrication du groupement 100 commence par la préparation d'une matrice active 110 comprenant un substrat 112 et un groupement de M x N bornes de connexion 114. Le substrat 112 est réalisé en un matériau isolant, par exemple une plaquette de silicium, et la borne de connexion 114 est réalisée en un matériau conducteur, par exemple du tungstène (W), comme
représenté en figure 1A.
Dans une étape subséquente, on forme une couche de passivation 120, réalisée, par exemple, en verre au phosphore silicaté (PSG) ou en nitrure de silicium et ayant une épaisseur de 0,1 - 2 Mm, en haut de la matrice active 110 en utilisant, par exemple, un procédé de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) ou un procédé
d'application par centrifugation ou enduction.
Ensuite, une couche d'arrêt de réactif d'attaque , réalisée en nitrure de silicium, et ayant une épaisseur de 0,1 - 2 pm, est déposée sur la couche de passivation 120 en utilisant, par exemple, un procédé de pulvérisation ou un procédé de dépôt chimique en phase
vapeur, comme représenté en figure lB.
Ensuite, une couche de sacrifice à film mince 140, réalisée en PSG, et ayant une surface supérieure plane, est formée sur la couche d'arrêt de réactif d'attaque 130 en utilisant un procédé de dépôt chimique en phase vapeur ou d'application par centrifugation, suivie par un
procédé de polissage mécanique chimique (CMP).
Subséquemment, un groupement de M x N paires de cavités vides 145 est créé dans la couche de sacrifice à film mince 140 de telle manière que l'une des cavités vides 145 dans chaque paire renferme l'une des bornes de connexion 114 en utilisant un procédé d'attaque à sec ou
à l'acide, comme représenté en figure 1C.
Dans une étape suivante, une couche élastique 150, réalisée en nitrure, par exemple, du nitrure de silicium, et ayant une épaisseur de 0,1 - 2 Mm, est déposée sur la couche de sacrifice à film mince 140 comprenant les cavités vides 145 en utilisant un procédé de dépôt
chimique en phase vapeur.
Apres cela, une seconde couche de film mince (non représentée), réalisée en un matériau électriquement conducteur, par exemple, Pt/Ta, et ayant une épaisseur de 0,1 - 2 pm, est formée sur la couche élastique 150 en utilisant un procédé de pulvérisation ou d'évaporation sous vide. La seconde couche de film mince est ensuite découpée en un groupement de M x N secondes électrodes de films minces 165 en utilisant un procédé d'attaque à sec, o chacune des seconde électrodes à films minces 165 est électriquement déconnectée des autres seconde électrodes
à films minces 165, comme représenté en figure 1D.
Ensuite, une couche électrodéplaçable à film mince , réalisée en un matériau piézoélectrique, par exemple, du titanate et zirconate de plomb (PZT), ou un matériau d'électrostriction, par exemple, PMN, et ayant une épaisseur de 0,1 - 2 Mm, est déposée sur le groupement de M x N seconde électrodes à films minces 165 en utilisant un procédé d'évaporation, de Sol-Gel, de
pulvérisation ou de dépôt chimique en phase vapeur.
Subséquemment, une première couche de film mince , réalisée en un matériau électriquement conducteur réfléchissant la lumière, par exemple, de l'aluminium
(Al) ou de l'argent (Ag), et ayant une épaisseur de 0,1 -
2 pm, est formée sur la couche électrodéplaçable à film mince 170 en utilisant un procédé de pulvérisation ou d'évaporation sous vide, formant de la sorte une
structure multicouche 200, comme représenté en figure 1E.
Dans une étape suivante, comme représenté en figure 1F, la structure multicouche 200 est formée de motifs en utilisant un procédé photolithographique ou un procédé d'ajustage par laser, jusqu'à ce que la couche de
sacrifice à film mince 140 soit exposée.
Dans une étape subséquente, un groupement de M x N conduits 190, réalisés en métal, par exemple du tungstène (W), est formé en utilisant un procédé d'arrachement, formant de la sorte un groupement de M x N structures d'actionnement 210, o chacune des structures d'actionnement 210 comprend une première électrode à film mince 185, un élément électrodéplaçable à film mince 175, une seconde électrode à film mince 165, un élément élastique 155 et un conduit 190, les conduits 190 s'étendant du haut de l'élément électrodéplaçable à film mince 175 au haut d'une borne de connexion correspondante
114, comme représenté en figure 1G.
Finalement, la couche de sacrifice à film mince 140 est retirée en utilisant un procédé d'attaque à l'acide utilisant un réactif d'attaque ou un produit chimique, par exemple de la vapeur de fluorure d'hydrogène (HF), pour former de la sorte un groupement 100 de M x N miroirs actionnés à films minces 101, comme représenté en
figure 1H.
Il y a certains défauts associés au procédé décrit ci-dessus pour la fabrication du groupement 100 de M x N miroirs actionnés à films minces 101. La borne de connexion 114, réalisée en un matériau conducteur, par exemple du tungstène, est formée en haut du substrat 112, réalisé, par exemple, en pastille de silicium. Pendant le processus à température élevée dans la fabrication des miroirs actionnés à films minces 101, le silicium (Si) dans le substrat 112 peut se diffuser à la borne de connexion 114 de telle manière qu'un matériau de résistance élevée, par exemple du siliciure de tungstène, peut se former sur celui-ci pour amener de la sorte le miroir actionné à film mince correspondant 101 à mal fonctionner. C'est, de ce fait, un but principal de la présente invention de réaliser un groupement de M x N miroirs actionnés à films minces ayant une structure nouvelle
pour empêcher le silicium de se diffuser.
C'est un autre but de la présente invention de réaliser un procédé pour la fabrication d'un tel
groupement de M x N miroirs actionnés à films minces.
Selon un aspect de la présente invention, on réalise un groupement de M x N miroirs actionnés à films minces, o M et N sont des entiers, pour une utilisation dans un système de projection optique, le groupement comprenant: une matrice active comprenant un susbtrat, un groupement de M x N transistors, une couche d'adhésion, une couche de barrière de diffusion, un groupement de M x N bornes de connexion, une couche d'équilibre de contrainte, o la couche de barrière de diffusion est située entre le substrat et la borne de connexion, chacune des bornes de connexion étant reliée électriquement à un transistor correspondant dans le groupement de transistors; une couche de passivation formée sur la matrice active; une couche d'arrêt de réactif d'attaque formée sur la couche de passivation; et un groumenet de M x N structures d'actionnement, chacune des structures d'actionnement comprenant une première électrode à film mince, un élément électrodéplaçable à film mince, une seconde électrode à film mince, un élément élastique et un conduit, o la première électrode à film mince est située en haut de l'élément électrodéplaçable à film mince, la première électrode à film mince fonctionnant en une électrode de polarisation ainsi qu'en un miroir, l'élément électrodéplaçable à film mince est positionné en haut de la seconde électrode à film mince, la seconde électrode à film mince est formée en haut de l'élément élastique, la seconde électrode à film mince fonctionnant en une électrode de signaux et le conduit relie électriquement la seconde électrode à film mince à une borne de
connexion correspondante.
Selon un autre aspect de la présente invention, on réalise un procédé pour fabriquer un groupement de M x N miroirs actionnés à films minces, o M et N sont des entiers, pour une utilisation dans un système de projection optique, le procédé comprenant les étapes de: préparer un substrat comprenant un groupement de M x N transistors formé sur celui-ci; déposer une couche d'adhésion; former une couche de barrière de diffusion en haut de la couche d'adhésion; former un groupement de M x N bornes de connexion; déposer une couche d'équilibre de contrainte pour former de la sorte une couche polyvalente; retirer sélectivement la couche polyvalente, formant de la sorte une matrice active; déposer successivement une couche de passivation et une couche d'arrêt de réactif d'attaque en haut de la matrice active; former une couche de sacrifice à film mince comprenant un groupement de M x N paires de cavités vides; déposer une couche élastique, une seconde couche à film mince, une couche électrodéplaçable à film mince et une première couche à film mince, successivement, en haut de la couche de sacrifice à film mince, formant de la sorte une structure multicouche; former des motifs sur la structure multicouche en un groupement de M x N structures d'actionnement semi-finies jusqu'à ce que la couche de sacrifice à film mince soit exposée; former un groupement de M x N conduits, formant de la sorte un groupement de M x N structures d'actionnement; retirer la couche de sacrifie à film mince pour former de la sorte un groupement de M x N miroirs actionnés à films minces. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparaîtront plus clairement dans la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - les figures 1A à 1H sont des vues en coupe schématique illustrant un procédé pour la fabrication d'un groupement de M x N miroirs actionnés à films minces décrit iniatialement; - les figures 2A et 2B sont des vues en coupe montrant un groupement de M x N miroirs actionnés à films minces selon respectivement deux modes de réalisation de la présente invention; - les figures 3A à 3K sont des vues en coupe schématiques illustrant un procédé pour fabriquer le groupement de M x N miroirs actionnés à films minces représenté en figure 2A; et - les figures 4A à 4K sont des vues en coupe schématiques illustrant un procédé pour fabriquer le groupement de M x N miroirs actionnés à films minces
représenté en figure 2B.
On a représenté aux figures 2A à 2B, 3A à 3K et 4A à 4K des vues en coupe représentant un groupement 300 de M x N miroirs actionnés à films minces 301, o M et N sont des entiers, pour une utilisation dans un système de projection optique, des vues en coupe schématiques illustrant un procédé pour la fabrication de celui-ci représenté en figure 2A et des vues en coupe schématiques illustrant un procédé pour la fabrication de celui-ci représenté en figure 2B, respectivement, selon deux modes de réalisation de la présente invention. Il doit être noté que des parties identiques apparaissant aux figures 2A à 2B, 3A à 3K et 4A à 4K sont représentées par des
chiffres de référence identiques.
Aux figures 2A et 2B, on a représenté des vues en coupe d'un groupement 300 de M x N miroirs actionnés à films minces 301 selon deux modes de réalisation de la présente invention, le groupement 300 comprenant une matrice active 310, une couche de passivation 340, une couche d'arrêt de réactif d'attaque 350 et un groupement
de M x N structures d'actionnement 400.
La matrice active 310 est pourvue d'un substrat 312 comprenant un groupement de M x N transistors 370 (voir les figures 3A ou 4A) et d'une couche à buts multiples ou polyvalente 314. Chacun des transistors 370 comprend une couche d'oxyde épais 372, une borne de grille 374, une région de source/drain 376 et un élément de passivation 378. La couche polyvalente 314 comprend une couche d'adhésion 322, une couche de barrière de diffusion 324, un groupement de M x N bornes de connexion 326 et une couche d'équilibre de contrainte 328, o la couche de barrière de diffusion 324 est située entre le substrat 312 et les bornes de connexion 326, chacune des bornes de connexion 326, réalisée en un matériau conducteur, par exemple du tungstène (W), est reliée électriquement à un transistor correspondant 370 dans le groupement de transistors 370 et la couche d'équilibre de contrainte 328, réalisée par exemple en C-TiN, et ayant une épaisseur de 500 - 700 A, est située en haut des bornes
de connexion 326.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, la couche d'adhésion 322, réalisée par exemple en titane (Ti) et ayant une épaisseur de 100 A, ou réalisée, par exemple, en nitrure de titane riche au
titane (TiN riche en Ti) et ayant une épaisseur de 100 -
A, est située entre le substrat 312 et la couche de barrière de diffusion 324. La couche de barrière de diffusion 324, réalisée en TiN et ayant une épaisseur de 500 - 700 A, est cristallisée en une structure cubique, le plan d'intégration serrée, c'est-à-dire, d'indices de Miller (1 1 1), de la structure cubique étant parallèle la direction horizontale du substrat 312, comme
représenté en figure 2A.
Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, la couche de barrière de diffusion 324 est pourvue d'une couche de barrière de diffusion inférieure 332 et d'une couche de barrière de diffusion supérieure 334. Les couches de barrière de diffusion inférieure et supérieure 332, 334 sont réalisées, par exemple, en TiN, et sont cristallisées en une structure cubique, o la couche de barrière de diffusion inférieure 332 et la couche de barrière de diffusion supérieure 334 consistent en TiN ayant une dimension de grain spécifique, par exemple, de 150 - 200 A et 80 - 100 A, respectivement, la dimension de grain de la couche de barrière de diffusion inférieure 332 étant supérieure & celle de la couche de barrière de diffusion supérieure 334, comme représenté en figure 2B. La dimension de grain des couches de barrière de diffusion inférieure et supérieure 332, 334 peut être contrôlée par traitement thermique, pression de dépôt et
température du substrat pendant le dépôt de celles-ci.
La couche de passivation 340, réalisée, par exemple, en verre au phosphore silicaté (PSG) et ayant une épaisseur de 2000 A, est située en haut de la matrice
active 310.
La couche d'arrêt de réactif d'attaque 350, réalisée en nitrure de silicium, et ayant une épaisseur de 1000 - 2000 A, est positionnée en haut de la couche de
passivation 340.
Chacune des structures d'actionnement 400 est pourvue d'une extrémité proximale et d'une extrémité distale et comprend une première électrode à film mince 445, un élément électrodéplaçable à film mince 435 réalisé en un matériau piézoélectrique ou d'électrostriction, une seconde électrode à film mince 425, un élément élastique 415 réalisé en un matériau isolant et un conduit 450. La première électrode à film mince 445, réalisée en un matériau réfléchissant la lumière et électriquement conducteur, par exemple, A1, Ag ou Pt, est située en haut de l'élément électrodéplaçable à film mince 435 et est reliée électriquement à la masse, fonctionnant de la sorte comme une électrode de polarisation ainsi que comme un miroir. L'élément électrodéplaçable à film mince 435 est positionné en haut de la seconde électrode à film mince 425. La seconde électrode à film mince 425, réalisée en un matériau électriquement conducteur, par exemple, Ta ou Pt/Ta, est située en haut de l'élément élastique 415 et est reliée électriquement à un transistor correspondant 370 dans le groupement de transistors 370 par le conduit 350 et la borne de connexion 326, fonctionnant de la sorte comme une électrode de signaux. L'élément élastique 415 est situé au fond de la seconde électrode à film mince 425, et une portion de fond ou inférieure à l'extrémité proximale de celle-ci est fixée en haut de la matrice active 310 avec la couche d'arrêt de réactif d'attaque 350 et la couche de passivation 340 intervenant partiellement entre elles, mettant de la sorte en porte à faux la structure d'actionnement 400. Le conduit 450 s'étend du haut de l'élément électrodéplaçable à film mince 435 au haut d'une borne de connexion correspondante 326 et est déconnecté à la première électrode à film mince 445, reliant électriquement de la sorte la seconde électrode à film mince 425 à la borne de connexion
correspondante 326.
On a représenté aux figures 3A à 3K des vues en coupe schématiques illustrant un procédé pour la fabrication du groupement 300 de M x N miroirs actionnés à films minces 301 selon un mode de réalisation de la
présente invention représenté en figure 2A.
Le procédé pour la fabrication du groupement 300 commence par la préparation d'un substrat 312 comprenant un groupement de M x N transistors 370. Le substrat 312 est réalisé en un matériau isolant, par exemple une plaquette au Si et chacun des transistors 370 est constitué d'un dispositif de commutation, par exemple, un transistor métal-oxydesemi-conducteur (MOS), comme
représenté en figure 3A.
Subséquemment, une couche d'adhésion 322, réalisée, par exemple, en titane (Ti) et ayant une épaisseur de A ou réalisée, par exemple, en nitrure de titane riche au titane (TiN riche au Ti) et ayant une épaisseur de 100 500 A, est déposée en haut du substrat 312 en utilisant un procédé de pulvérisation ou de dépôt chimique en phase vapeur, comme représenté en figure 3B. Dans une étape suivante, une couche de barrière de diffusion 324, réalisée, par exemple, en TiN, et ayant une épaisseur de 500 - 700 A est déposée en haut de la couche d'adhésion 322 en utilisant un procédé de dépôt de vapeur physique (PVD). La couche de barrière de diffusion 324 est traitée thermiquement pour relâcher la contrainte, se densifier et permettre à une transition de phase de prendre place, o le plan d'intégration serrée, c'est-à-dire, à indices de Miller (1 1 1) de la structure cubique, est parallèle à la direction horizontale du substrat 312, comme représenté en figure 3C. Le traitement thermique consiste à cuire la couche de
barrière de diffusion 324 à 450 C pendant 30 minutes.
Dans une étape suivante, un groupement de M x N bornes de connexion 326 est formé en haut de la couche de barrière de diffusion 324. Chacune des bornes de connexion 326 est reliée électriquement à un transistor correspondant 370 dans le groupement de transitors 370,
comme représenté en figure 3D.
Après cela, une couche d'équilibre de contrainte 328, réalisée, par exemple, en C-TiN, et ayant une épaisseur de 500 - 700 A, est déposée en haut des bornes de connexion 326 en utilisant un dépôt de vapeur physique (PVD) pour former de la sorte une couche polyvalente 314,
comme représenté en figure 3E.
Ensuite, la couche polyvalente 314 est
sélectivement retirée pour exposer la portion formée au-
dessus de la borne de grille 374 dans le transistor 370 pour former de la sorte une matrice active 310, comme
représenté en figure 3F.
Après cela, une couche de passivation 340, réalisée, par exemple, en PSG, et ayant une épaisseur de 2000 A, est déposée en haut de la matrice active 310 en utilisant, par exemple, un procédé de dépôt chimique en
phase vapeur.
Dans une étape suivante, une couche d'arrêt de réactif d'attaque 350, réalisée en nitrure de silicium et ayant une épaisseur de 1000 - 2000 A, est déposée en haut de la couche de passivation 340 en utilisant un procédé de dépôt chimique en phase vapeur amélioré au plasma,
(PECVD).
Ensuite, une couche de sacrifice à film mince 360, réalisée, par exemple, en PSG et ayant une épaisseur de 1,6 pm, est formée en haut de la couche d'arrêt de réactif d'attaque 350 en utilisant un procédé de dépôt chimique en phase vapeur à pression atmosphérique (APCVD)
et suivi d'un procédé CMP.
Dans une étape suivante, un groupement de M x N paires de cavités vides 365 est créé dans la couche de sacrifice à film mince 360 de telle manière que l'une des cavités vides 365 dans chaque paire renferme l'une des bornes de connexion 326 en utilisant un procédé d'attaque
à sec ou à l'acide, comme représenté en figure 3G.
Dans une étape suivante, une couche élastique 410, réalisée en un nitrure, par exemple, du nitrure de silicium, et ayant une épaisseur de 1000 - 3000 A, est déposée en haut de la couche de sacrifice à film mince 360 comprenant les cavités vides 365 en utilisant un procédé de dépôt chimique en phase vapeur à basse
pression LPCVD.
Après cela, une seconde couche à film mince 420 réalisée en un matériau électriquement conducteur, par exemple, Pt/Ta, et ayant une épaisseur de 2000 - 4000 A, est formée en haut de la couche élastique 410 en
utilisant un procédé de pulvérisation ou un procédé CVD.
Ensuite, une couche électrodéplaçable à film mince 430, réalisée en un matériau piézoélectrique, par exemple, PZT, ou un matériau d'électrostriction, par exemple, PMN, et ayant une épaisseur de 4000 6000 A, est déposée en haut de la seconde couche à film mince 420 en utilisant un procédé d'évaporation, de Sol-Gel, de
pulvérisation ou CVD.
Subséquemment, une première couche à film mince 440 réalisée en un matériau électriquement conducteur et réfléchissant la lumière, par exemple, de l'aluminium (A1), de l'argent (Ag) ou du platine (Pt) et ayant une épaisseur de 2000 - 6000 A, est formée en haut de la couche électrodéplaçable à film mince 430 en utilisant un procédé de pulvérisation ou d'évaporation sous vide, formant de la sorte une structure à couches multiples
460, comme représenté en figure 3H.
Dans une étape suivante, comme représenté en figure 3I, la structure à couches multiples 460 est formée de motifs en un groupement de M x N structures d'actionnement semi-finies 470 en utilisant un procédé de photolithographie ou d'ajustage au laser, jusqu'à ce que la couche de sacrifice à film mince 360 soit exposée, o chacune des structures d'actionnement semi-finies 470 comprend une première électrode à film mince 445, un élément électrodéplaçable à film mince 435, une seconde
électrode à film mince 425 et un élément élastique 415.
Dans une étape subséquente, un groupement de M x N conduits 450 est créé dans les structures d'actionnement semi-finies 470, o chacun des conduits 450 s'étend du haut de l'élément électrodéplaçable à film mince 435 au haut d'une borne de connexion correspondante 326 et est électriquement déconnecté à la première électrode à film mince 445 pour former de la sorte un groupement de M x N structures d'actionnement 400, comme représenté en figure 3J. La couche de sacrifice à film mince 360 est ensuite retirée en utilisant un procédé d'attaque à l'acide utilisant un réactif d'attaque ou un produit chimique, par exemple, de la vapeur de fluorure d'hydrogène (HF) pour former de la sorte le groupement 300 de M x N miroirs actionnés & films minces 301, comme représenté en
figure 3K.
Aux figures 4A à 4K, on a représenté des vues en coupe schématiques illustrant un procédé pour fabriquer un groupement 300 de M x N miroirs actionnés à films minces 301 selon un autre mode de réalisation de la
présente invention représenté en figure 2B.
Tout d'abord, une couche d'adhésion 322, réalisée, par exemple, en titane (Ti) ou en nitrure de titane riche en titane (TiN riche en Ti), et ayant une épaisseur de - 500 A, est déposée en haut d'un substrat 312 en utilisant un procédé de pulvérisation ou un procédé CVD,
comme représenté en figure 4A.
Subséquemment, une couche de barrière de diffusion inférieure 332, réalisée, par exemple, en TiN et ayant une épaisseur de 500 - 700 A, est déposée en haut de la couche d'adhésion 322 en utilisant un procédé de pulvérisation, les grains de TiN dans la couche de barrière de diffusion inférieure 332 ayant une dimension de grain spécifique de, par exemple, 150 - 200 A, la dimension de grain de la couche de barrière de diffusion inférieure 332 étant contrôlée par traitement thermique, pression de dépôt et température du substrat (T1) pendant
le dépôt de celle-ci, comme représenté en figure 4B.
Apres cela, une couche de barrière de diffusion supérieure 334, réalisée, par exemple, en TiN, et ayant une épaisseur de 300 - 700 A, est déposée en haut de la couche de barrière de diffusion inférieure 332 en utilisant un procédé de pulvérisation, les grains de TiN dans la couche de barrière de diffusion supérieure 334 ayant une dimension de grain spécifique de, par exemple, 80 - 100 A, la dimension de grain de la couche de barrière de diffusion supérieure 334 étant contrôlée par traitement thermique, pression de dépôt et température du substrat (T2) pendant le dépôt de celle -ci, la température (T1) étant supérieure à la température (T2), formant de la sorte une couche de barrière de diffusion 324 comprenant les couches de barrière de diffusion inférieure et supérieure 332, 334, comme représenté en
figure 4C.
L'autre procédé représenté aux figures 4D à 4K est le même que dans le mode de réalisation ci-dessus représenté aux figures 3D à 3K et les mêmes chiffres de référence indiquent des éléments identiques ou similaires
et de ce fait une autre description de celui-ci est ici
omise. Dans le groupement 300 de l'invention de M x N miroirs actionnés àfilms minces 301 et le procédé de l'invention pour la fabrication de celui-ci, afin d'empêcher la formation de siliciure de tungstène dans la borne de connexion 326, la couche de barrière de diffusion 324 est formée entre le substrat 312 et la borne de connexion 326, o la couche de barrière de diffusion 324 est cristallisée en une structure cubique, le plan d'intégration serrée de la structure cubique étant parallèle à la direction horizontale du substrat 312, o la couche de barrière de diffusion 324 est formée en couches de barrière de diffusion inférieure et supérieure 332, 334, la dimension de grain des grains en TiN dans la couche de barrière de diffusion inférieure 332 étant supérieure à celle de la couche de barrière de
diffusion supérieure 334.
Claims (19)
1. Groupement de M x N miroirs actionnés à films minces, o M et N sont des entiers, pour une utilisation dans un système de projection optique, caractérisé en ce qu'il comprend: une matrice active (310) comprenant un substrat (312), un groupement de M x N transistors (370), une couche de barrière de diffusion (324) et un groupement de M x N bornes de connexion (326); une couche de passivation (340) formée en haut de la matrice active; une couche d'arrêt de réactif d'attaque (350) formée en haut de la couche de passivation; et un groupement de M x N structures d'actionnement (400), chacune des structures comprenant une première électrode à film mince (445), un élément électrodéplaçable à film mince (435), une seconde électrode à film mince (425), un élément élastique (415) et un conduit (450), o la première électrode à film mince (445) est située en haut de l'élément électrodéplaçable à film mince (435), la première électrode à film mince (445) fonctionnant comme une électrode de polarisation ainsi que comme un miroir, l'élément électrodéplaçable à film mince (435) est positionné en haut de la seconde électrode à film mince (425) qui est formée en haut de l'élément élastique (415), la seconde électrode à film mince (425) est formée en haut de l'élément élastique (415), la seconde électrode à film mince (425) fonctionnant comme une électrode de signaux et le conduit (450) relie électriquement la seconde électrode à film mince (425) à
une borne de connexion correspondante (326).
2. Groupement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matrice active (310) comprend de plus une couche d'adhésion (322) et une couche d'équilibrage de
contrainte (328).
3. Groupement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de barrière de diffusion (324) est située entre le substrat (312) et les bornes de connexion
(326).
4. Groupement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche d'adhésion (322) est située entre le substrat (312) et la couche de barrière de diffusion
(324).
5. Groupement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche d'équilibrage de contrainte (328) est
positionnée en haut de la borne de connexion (326).
6. Groupement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche d'adhésion (322) est choisie & partir d'un groupe consistant en titane (Ti) ou nitrure de
titane riche en titane (TiN riche en Ti).
7. Groupement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de barrière de diffusion (324) est réalisé en nitrure de titane (TiN) cristallisé en une
structure cubique.
8. Groupement selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un plan d'intégration serrée de la structure cubique est parallèle à la direction horizontale du
substrat.
9. Groupement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de barrière de diffusion (324) est divisée en couches de barrière de diffusion inférieure et
supérieure (332, 334).
10. Groupement selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'une dimension de grain des grains de TiN dans la couche de barrière de diffusion inférieure (332) est supérieure à celle de la couche de barrière de
diffusion supérieure (334).
11. Groupement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche d'équilibrage de contrainte (328) est réalisée en nitrure de titane
cubique (C-TiN).
12. Procédé pour fabriquer un groupement de M x N miroirs actionnés à films minces, o M et N sont des entiers, pour une utilisation dans un système de projection optique, caractérisé en ce qu'il consiste à: préparer un substrat (312) comprenant un groupement de M x N transistors (370) formé sur celui-ci; former une couche de barrière de diffusion (324) en haut du substrat; former un groupement de M x N bornes de connexion (326) en haut de la couche de barrière de diffusion pour former de la sorte une matrice active (310); déposer une couche de passivation (340) et une couche d'arrêt de réactif d'attaque (350) en haut de la matrice active; former une couche de sacrifice à film mince (360) comprenant un groupement de M x N paires de cavités vides (365); former un groupement de M x N structures d'actionnement (400) en haut de la couche de sacrifice à film mince (360), o chacune des structures comprend une première électrode à film mince (445), un élément électrodéplaçable à film mince (435), une seconde électrode à film mince (425), un élément élastique (415) et un conduit (450); et retirer la couche de sacrifice à film mince (360) pour former de la sorte un groupement de M x N miroirs
actionnés à films minces (301).
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étape précitée pour préparer le susbtrat (312) comprend de plus une étape pour former une couche
d'adhésion (322).
14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étape précitée pour former les bornes de connexion (326) comprend une étape pour former une couche
d'équilibrage de contrainte (328).
15. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que la couche de barrière de diffusion (324) est formée en utilisant un procédé de dépôt de vapeur
physique (PVD).
16. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que la couche de barrière de diffusion (324) est traitée thermiquement pour relacher la contrainte, densifier et permettre à une transition de phase de
prendre place.
17. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que la couche de barrière de diffusion (324) est formée en: déposant une couche de barrière de diffusion inférieure (332) en utilisant un procédé de pulvérisation à une température (T1); et déposant une couche de barrière de diffusion supérieure (334) en utilisant un procédé de pulvérisation
à une température (T2).
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que la température (T1) est supérieure à la
température (T2).
19. Procédé pour fabriquer un groupement de M x N miroirs actionnés à films minces (301), o M et N sont des entiers, pour utilisation dans un système de projection optique, caractérisé en ce qu'il consiste à: préparer un substrat (312) comprenant un groupement de M x N transistors (370) formé sur celui-ci; déposer une couche d'adhésion (322); former une couche de barrière de diffusion (324) en haut de la couche d'adhésion; former un groupement de M x N bornes de connexion
(326);
déposer une couche d'équilibrage de contrainte (328) pour former de la sorte une couche polyvalente; retirer sélectivement la couche polyvalente, formant de la sorte une matrice active (310); déposer une couche de passivation (340) et une couche d'arrêt d'attaque (350) en haut de la matrice active; former une couche de sacrifice à film mince (360) comprenant un groupement de M x N paires de cavités vides
(365);
déposer une couche élastique (415), une seconde couche à film mince (425), une couche électrodéplaçable à film mince (435) et une première couche à film mince (445) en haut de la couche de sacrifice à film mince (360), formant de la sorte une structure à couches multiples (460); former de motifs sur la structure à couches multiples (460) dans un groupement de M x N structures d'actionnement semi-finies (470) jusqu'à ce que la couche de sacrifice à film mince (360) soit exposée; former un groupement de M x N conduits (450), formant de la sorte un groupement de M x N structures d'actionnement (470); retirer la couche de sacrifice à film mince (360) pour former de la sorte un groupement de M x N miroirs
actionnés à films minces (301).
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