FR2820834A1 - Procede de fabrication d'un micro-miroir optique et micro-miroir ou matrice de micro-miroirs obtenu par ce procede - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de fabrication d'un micro-miroir optique comportant une partie fixe, une partie mobile, avec des moyens de réflexion, reliée à la partie fixe par des moyens d'articulation. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :a) réalisation d'un empilement formé d'un support mécanique (21), d'une première couche (22) de matériau d'oxydation thermique et d'au moins une deuxième couche (26) de matériau destinée à former la partie mobile,b) réalisation des moyens d'articulation (27),c) réalisation des moyens réflecteurs (29) sur la deuxième couche,d) réalisation de la partie mobile par gravure d'au moins la deuxième couche de matériau,e) élimination de la couche d'oxydation thermique pour libérer ladite partie mobile. Applications possibles aux systèmes de routage optique ou de projection d'images.
Description
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PROCEDE DE FABRICATION D'UN MICRO-MIROIR OPTIQUE ET MICRO-MIROIR OU MATRICE DE MICRO-MIROIRS OBTENU PAR CE
PROCEDE Domaine technique
L'invention concerne un procédé de fabrication d'un micro-miroir optique ainsi qu'un micro-miroir optique ou une matrice de micro-miroirs obtenu par le procédé de l'invention. Ces micro-miroirs sont aptes à être commandés électriquement.
PROCEDE Domaine technique
L'invention concerne un procédé de fabrication d'un micro-miroir optique ainsi qu'un micro-miroir optique ou une matrice de micro-miroirs obtenu par le procédé de l'invention. Ces micro-miroirs sont aptes à être commandés électriquement.
Les micro-miroirs sont utilisés généralement dans des systèmes mettant en jeu des déflexions de faisceaux lumineux et en particulier dans les systèmes de routage optique ou dans des systèmes de projection d'images.
Etat de la technique
Les micro-miroirs à commandes électriques (le plus souvent utilisant des forces électrostatiques, électro-magnétiques, piézo-électriques ou thermo- élastiques) capables de générer des positions angulaires digitales ou analogiques sont connus dans la littérature. Ils utilisent en général des configurations à charnières permettant, suivant la complexité des étapes technologiques mises en jeu, d'osciller autour d'un axe (charnière simple) ou de deux axes de rotation (charnière double) orientés le plus souvent de façon orthogonale.
Les micro-miroirs à commandes électriques (le plus souvent utilisant des forces électrostatiques, électro-magnétiques, piézo-électriques ou thermo- élastiques) capables de générer des positions angulaires digitales ou analogiques sont connus dans la littérature. Ils utilisent en général des configurations à charnières permettant, suivant la complexité des étapes technologiques mises en jeu, d'osciller autour d'un axe (charnière simple) ou de deux axes de rotation (charnière double) orientés le plus souvent de façon orthogonale.
La figure la montre une vue d'un tel micromiroir à commandes électrostatiques permettant une rotation suivant 2 axes perpendiculaires, utilisé dans
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des systèmes de routage optique. Sur le support 1 sont réalisées l'armature fixe 2 du micro-miroir et les parties mobiles 3 et 4 articulées respectivement autour des charnières 5 et 6 qui permettent les rotations souhaitées autour des 2 axes orthogonaux. Chaque axe de rotation passe par une charnière distincte. La partie mobile 4 est recouverte d'une couche de haute réflectivité.
La figure lb donne une vue en coupe très schématisée des différents éléments formant ce type de micro-miroir (coupe suivant l'axe de la charnière 5).
Sur cette figure, on a représenté par ailleurs les différentes électrodes de commandes 7,8, 9 et 10 du micro-miroir. Les électrodes 7 et 8 en regard, permettent de faire tourner la partie mobile 3 autour de la charnière 5, tandis que les électrodes 9 et 10 en regard, permettent de faire tourner la partie mobile autour de la charnière 6.
Les étapes de fabrication consistent, à partir d'un support mécanique, en une suite de dépôts et de gravures de matériaux appropriés permettant la réalisation des différents éléments du ou des micromiroirs (électrodes de commande, parties mobiles, charnières...) et comportent la mise en jeu d'une ou de plusieurs couches sacrificielles dont l'enlèvement permet de libérer la ou les parties mobiles.
Il existe de nombreuses variantes technologiques pour obtenir de tels dispositifs. On pourra à cet égard consulter les références citées à la fin de la description.
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Bien que dans le détail les structures et les successions d'étapes technologiques mises en jeu utilisent une grande diversité d'approches, les dispositifs développés aujourd'hui possèdent les points communs suivants : 'Les matériaux utilisés pour réaliser la ou les parties mobiles des micro-miroirs sont dans la plupart des cas des matériaux amorphes ou poly- cristallins (silicium poly-cristallin, aluminium, métaux divers...) déposés par des techniques très classiques (évaporation sous vide, pulvérisation cathodique, dépôt en phase vapeur CVD....).
* Les matériaux utilisés pour réaliser la ou les couches sacrificielles peuvent être de différentes natures (silice, matériaux organiques divers...) mais sont toujours obtenus par des techniques de dépôt (CVD, dépôt à la tournette, pulvérisation cathodique...) qui ne conduisent en général pas à un contrôle très précis des épaisseurs mises en jeu (typiquement quelques dizaines de nanomètres pour des épaisseurs de l'ordre du micron) mais qui ont l'avantage d'être très souples d'utilisation.
Les inconvénients des approches de l'art antérieur se situent à plusieurs niveaux : Tout d'abord mauvaise précision d'excursion angulaire (typiquement entre 10-1 et 10-2) du fait de l'utilisation de couche sacrificielles réalisées par des techniques de dépôt ne conduisant pas à des précisions d'épaisseur très élevées.
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Pour certaines architectures systèmes, en particulier utilisées à des fins de routage optique, tous ces points sont pénalisants et aucun des procédés de fabrication proposés dans l'art antérieur ne permet de les surmonter correctement.
Par ailleurs mauvaises propriétés mécaniques des couches amorphes ou poly-cristallines des couches minces constituant la ou les parties mobiles qui se traduit entre autre par une plus grande fragilité et par des déformations après libération qui nuisent à la planéité de surface.
Ce point est particulièrement important dans le cas de micro-miroirs de surface importante (de l'ordre du millimètre carré ou d'une fraction de millimètre carré) qui doivent réaliser une fonction d'imagerie demandant une excellente qualité de la surface d'onde optique.
Exposé de l'invention et brève description des figures
La présente invention a pour objet un procédé de réalisation d'un micro-miroir optique ainsi qu'un micro-miroir optique ou une matrice de micro-miroirs obtenu selon le procédé de l'invention ne présentant pas les inconvénients de l'art antérieur.
La présente invention a pour objet un procédé de réalisation d'un micro-miroir optique ainsi qu'un micro-miroir optique ou une matrice de micro-miroirs obtenu selon le procédé de l'invention ne présentant pas les inconvénients de l'art antérieur.
En particulier, le micro-miroir obtenu selon le procédé de l'invention présente une excellente précision d'excursion angulaire, tout en présentant une bonne excursion angulaire. Par ailleurs, la partie mobile du micro-miroir obtenue selon le procédé de l'invention présente des qualités mécaniques qui conduisent à l'obtention de planéités excellentes. Le
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micro-miroir de l'invention peut être aussi bien du type micro-miroir à charnières (simple ou double) que du type micro-miroir à pivot ; ce dernier type de micro-miroir est original et peut justement être obtenu grâce au procédé de l'invention.
De façon plus précise, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un micro-miroir optique comportant une partie fixe, une partie mobile reliée à la partie fixe par des moyens d'articulation, la partie mobile comprenant en outre des moyens de réflexion. Ce procédé comporte les étapes suivantes : a) réalisation d'un empilement formé d'un support mécanique, d'une couche de matériau d'oxydation thermique appelée première couche et d'un ensemble destiné à former la partie mobile et comprenant au moins une couche de matériau appelée seconde couche b) réalisation des moyens d'articulation, c) réalisation de la partie mobile par gravure d'au moins la deuxième couche de matériau, de façon à obtenir au moins un motif, d) élimination de la couche d'oxydation thermique de façon à libérer ladite partie mobile qui est alors reliée au reste du micro-miroir correspondant à la partie fixe, par les moyens d'articulation.
Les étapes du procédé de l'invention peuvent être réalisé dans l'ordre précédent ou dans un ordre différent, de plus dans certains modes de réalisations certaines des étapes peuvent s'insérer dans d'autres étapes. Selon l'invention, le support ou les couches ne sont pas formés forcément d'un seul matériau, ainsi, le
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support peut comporter plusieurs couches et les couches peuvent comporter plusieurs sous-couches.
Selon l'invention l'utilisation d'une couche de matériau d'oxydation thermique permet d'avoir une couche d'épaisseur extrêmement bien contrôlée qui joue le rôle de couches sacrificielles. La valeur de l'excursion angulaire de la partie mobile est donc très précise et reproductible.
Dans le cas de support en silicium par exemple, le procédé de l'invention permet d'obtenir des couches de silice thermique avec des précisions de l'ordre de quelques nanomètres sur des épaisseurs totales de quelques microns, environ 10 fois meilleures que celles obtenues dans l'art antérieur sur les valeurs d'épaisseurs des couches sacrificielles ; le gain en précision angulaire qui en résulte sera aussi de l'ordre d'un facteur 10.
La couche d'oxydation thermique peut être partiellement éliminée ; elle doit être gravée au moins pour permettre la libération de la partie mobile.
De préférence, les moyens réflecteurs sont réalisés sur la deuxième couche par dépôt mono ou multicouches de matériaux réflecteurs tels que des métaux par exemple de l'or, de l'argent, de l'aluminium
ou des diélectriques par exemple du Si02\Ti02 ou du Si02\HF02 ; ces matériaux sont déposés par exemple par pulvérisation cathodique ou évaporation sous vide sur la deuxième couche généralement après l'étape b).
ou des diélectriques par exemple du Si02\Ti02 ou du Si02\HF02 ; ces matériaux sont déposés par exemple par pulvérisation cathodique ou évaporation sous vide sur la deuxième couche généralement après l'étape b).
Si la deuxième couche présente une réflectivité suffisante pour l'application envisagée, les moyens
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réflecteurs sont alors réalisés par la deuxième couche elle-même.
De façon avantageuse, le procédé comporte en outre une étape d'épitaxie de la deuxième couche, les moyens réflecteurs étant alors réalisés sur la deuxième couche après épitaxie.
L'épitaxie de la deuxième couche permet, une augmentation de l'épaisseur de cette couche avec la meilleure continuité mécanique possible et l'obtention d'une couche peu déformable de grande qualité mécanique (notamment résistance mécanique) qui conservera une excellente planéité même après l'étape d) de libération.
Selon un mode préféré de l'invention la deuxième couche est une couche de matériau monocristallin. L'utilisation pour la partie mobile de matériaux mono-cristallins permet d'obtenir une grande planéité de la surface sur laquelle la couche de réflectivité est déposée.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, l'étape a) comprend la réalisation de la couche d'oxydation thermique sur le support, puis le dépôt de la deuxième couche sur la couche d'oxydation thermique.
Par dépôt, on entend selon l'invention tout type de dépôt y compris le report d'une couche.
Pour l'étape a) on peut donc soit effectuer successivement les différentes étapes, soit prendre directement une plaquette de semi-conducteur sur isolant tel que du SOI appelé"Silicon On Insolator"en terminologie anglo-saxonne, disponible dans le
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commerce. Dans ce dernier cas, à titre d'exemple, on utilisera favorablement les substrats SOI mettant en jeu une couche de silice thermique (par exemple les plaquettes commercialisées sous l'appellation"Unibond" par la société SOITEC).
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, l'étape a) comporte un report sur le support mécanique, de la deuxième couche, le support et\ou la deuxième couche comportant sur leurs faces à reporter une couche d'oxydation thermique qui formera après report la première couche.
De façon avantageuse le report comporte une étape de scellement (du support ou de la couche d'oxyde d'une part et de la deuxième couche ou de la couche d'oxyde d'autre part) par adhésion moléculaire. On aurait pu également utiliser pour ce scellement un élément de scellement et par exemple une colle.
La deuxième couche peut être associée à un support intermédiaire par une zone de liaison apte à permettre le retrait du support intermédiaire après report ou dans certains cas particuliers avant report.
Selon une première mise en oeuvre de ce report, cette zone de liaison est une zone de fragilisation obtenue par implantation ionique (voir notamment le brevet US 5 374 564-US 6 020 252) et\ou par création de porosité dans la deuxième couche, le retrait du support intermédiaire est réalisé selon cette zone de fragilisation par un traitement approprié tel que l'application de forces mécaniques, et\ou l'utilisation d'un traitement thermique.
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Selon une deuxième mise en oeuvre de ce report, cette zone de liaison est une couche sacrificielle qui est attaquée chimiquement pour permettre le retrait du support intermédiaire.
La technique de report utilisée dans ce deuxième mode permet la mise en oeuvre d'au moins deux plaquettes assemblées favorablement par des techniques d'adhésion moléculaire et permet également de surmonter les limitations d'excursion angulaire sans perdre en précision sur l'épaisseur de la ou des couches sacrificielles (qui conditionne en grande partie la précision sur l'excursion angulaire).
Elle permet aussi d'avoir une plus grande liberté pour la réalisation de structures complexes sans perdre les avantages fondamentaux apportés par l'invention (qualité mécanique des parties mobiles et précision des excursions angulaires).
La couche d'oxyde thermique est réalisée de préférence par une oxydation à haute température sous
atmosphère sèche (entre 800 C et 1100 C sous oxygène) ou sous atmosphère humide (entre 800 C et 1100 C sous vapeur d'eau) et à pression atmosphérique ou à haute pression.
atmosphère sèche (entre 800 C et 1100 C sous oxygène) ou sous atmosphère humide (entre 800 C et 1100 C sous vapeur d'eau) et à pression atmosphérique ou à haute pression.
Selon un mode avantageux, pour réaliser les moyens d'articulation de l'invention, on effectue avant l'étape d), une gravure localisée de la ou des couches disposées au-dessus du support, de façon à former au moins un via et on réalise une épitaxie à travers chaque via, le matériau épitaxié dans chaque via formant tout ou partie d'un élément d'articulation des moyens d'articulation.
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Les éléments d'articulation peuvent être réalisés respectivement en plusieurs parties, notamment dans le cas du deuxième mode de réalisation utilisant le report de la deuxième couche. Ainsi, les moyens d'articulation de l'invention, sont réalisés par : - des gravures localisées avant report, de façon à former au moins un premier via dans la ou les couches disposées au-dessus du support, et de façon à former au moins un deuxième via dans la ou les couches disposées sur la deuxième couche, en regard du support, - une épitaxie à travers le premier via formant une partie d'un élément d'articulation et une épitaxie dans le deuxième via formant une autre partie de l'élément d'articulation, ces deux parties étant mises en regard au cours du report et forment après report un élément d'articulation.
Selon un premier mode de réalisation des moyens d'articulation d'un micro-miroir, un seul élément d'articulation est réalisé et disposé sous la partie mobile de façon à former un pivot pour ladite partie, ce pivot reliant la partie mobile à la partie fixe. Le pivot peut être centré ou non sous la partie mobile suivant les applications.
Selon un deuxième mode de réalisation des moyens d'articulation d'un micro-miroir, deux éléments d'articulation sont réalisés et disposés de part et d'autre de la partie mobile de façon à former une charnière la reliant à la partie fixe
Selon un mode préféré de l'invention, le support est du silicium, la première couche est un
Selon un mode préféré de l'invention, le support est du silicium, la première couche est un
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oxyde thermique de silicium, la deuxième couche est du silicium mono-cristallin et les moyens d'articulations sont en silicium mono-cristallin.
De façon avantageuse, le procédé de l'invention met en jeu un amincissement de la deuxième couche pour diminuer l'inertie de la parties mobile et permettre le fonctionnement du micro-miroir à fréquences élevées.
Cet amincissement de la deuxième couche peut être réalisé soit par la création d'une zone de fragilisation à une profondeur dans la deuxième couche telle que l'épaisseur restante, après retrait du surplus (le surplus peut être un support intermédiaire), corresponde à l'épaisseur désirée pour la deuxième couche, soit par une étape de gravure chimique ou ionique réactive ou de polissage mécanochimique jusqu'à l'épaisseur désirée ou encore par combinaison de toutes ces techniques. Si l'étape d'amincissement conduit à des épaisseurs trop faibles de la deuxième couche, cette épaisseur peut être réaugmentée au cours d'une étape d'épitaxie.
Selon un mode avantageux de l'invention permettant d'avoir une grande excursion angulaire de la partie mobile, on réalise dans le support mécanique au moins une cavité en regard d'au moins une zone de l'une des extrémités de la partie mobile, par gravure du support suivant une forme et des dimensions géométriques qui permettent de désolidariser les paramètres de dimension du micro-miroir et d'excursion angulaire AB totale suivant le ou les différents axes de rotation.
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La ou les cavités du support sont réalisées par gravure avantageusement anisotrope par exemple par gravure humide ou par voie sèche de type gravure ionique ou gravure ionique réactive. Généralement le support comporte dans le cas d'un micro-miroir à pivot une cavité périphérique en regard d'une zone périphérique de l'extrémité de la partie mobile.
Selon un mode de réalisation, le micro-miroir étant à commande électrique, le procédé de l'invention comprend une étape de réalisation de moyens de commande par la formation d'électrodes en regard sur le support mécanique et sur la partie mobile.
Avantageusement, lorsque le support et la partie mobile sont au moins dans les parties en regard en matériaux semi-conducteurs, les électrodes sont formées par une implantation ionique de dopants suivie ou non d'une diffusion thermique appropriée des dopants.
Les lignes de connexion des électrodes à une électronique de commande peuvent être réalisées de différentes manière et notamment également par une implantation ionique de dopants suivie ou non d'une diffusion thermique appropriée des dopants. Ces lignes sont réalisées avantageusement sur la face du support en regard de la parti mobile, les électrodes de la partie mobile étant reliées à certaines de ces lignes avantageusement par l'intermédiaire des moyens d'articulation. Des prises de contact peuvent en outre être prévues aux extrémités de ces lignes en vue de leur connexion à l'électronique de commande.
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Selon un autre mode de réalisation les lignes de connexion des différents électrodes sont réalisées par des trous métallisés à travers le support, les électrodes de la partie mobile étant reliées à certains de ces trous métallisés avantageusement par l'intermédiaire des moyens d'articulation ; des prises de contact peuvent en outre être prévues aux extrémités de ces lignes en vue de leur connexion à l'électronique de commande.
L'invention peut également utiliser des moyens de commande électrique utilisant d'autres forces que les forces électrostatiques et par exemple des forces électro-magnétiques, ou piézo-électriques ou encore thermo-élastiques. A titre d'exemple, la commande des partie mobiles par des forces magnétiques (forces de Laplace) nécessite la réalisation de bobinages et d'aimants adaptés pour générer des champs magnétiques nécessaires.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, la partie mobile comprend au moins deux parties, une première partie comportant les moyens de réflexion et au moins une deuxième partie entourant la première partie, les moyens d'articulation reliant ladite deuxième partie à la partie fixe et des moyens d'articulation intermédiaires reliant la première partie de la partie mobile à la deuxième partie.
Les moyens d'articulation d'un micro-miroir peuvent comprendre au moins une charnière ou un pivot.
Les moyens d'articulation intermédiaires comprennent au moins une charnière.
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Selon l'invention, l'utilisation d'un pivot permet à la partie mobile un déplacement dans toutes les directions autour d'un axe de symétrie passant par le pivot et perpendiculaire au plan du support.
Lorsque les moyens d'articulation et les moyens d'articulation intermédiaires, sont formés par des charnières, en général une charnière composée de 2 éléments est nécessaire pour articuler chaque partie de la partie mobile, les éléments de la charnière étant situées de part et d'autre de cette partie mobile. Chaque charnière permet un déplacement de la partie à laquelle elle est associée autour d'un axe passant par les éléments de la charnière appelé axe de la charnière et qui est parallèle au plan du support. Pour augmenter les degrés de liberté de la partie mobile, chaque charnière est disposée de façon à ce que son axe fasse dans un plan parallèle au support un angle déterminé généralement égal à 900 avec l'axe de l'autre charnière.
Le procédé de l'invention s'applique aussi bien à la réalisation d'un micro-miroir individuel qu'à une matrice de micro-miroirs ; ces micro-miroirs pouvant être commandés indépendamment les uns des autres.
L'invention concerne également le micro-miroir obtenu selon le procédé décrit précédemment ainsi qu'une matrice de tels micro-miroirs.
Selon l'invention le terme de matrice inclut la barrette qui est un cas particulier d'une matrice dont les éléments sont disposés suivant un seul axe.
Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lumière de la
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description qui va suivre. Cette description porte sur des exemples de réalisations, donnés à titre explicatif et non limitatif. Elle se réfère par ailleurs à des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 déjà décrite, illustre un micro-miroir à charnières de l'art antérieur qui met en oeuvre des matériaux amorphes ou poly-cristallins pour réaliser la partie mobile et la couche sacrificielle - les figures 2a à 2i représentent schématiquement en coupe les différentes étapes d'un premier mode de fabrication d'un micro-miroir selon l'invention, - les figures 3a à 3g représentent schématiquement en coupe les différentes étapes d'un deuxième mode de fabrication de la partie fixe d'un micro-miroir selon l'invention, - les figures 4a à 4g représentent schématiquement en coupe les différentes étapes d'un deuxième mode de fabrication de la partie mobile d'un micro-miroir selon l'invention, - les figures 5a à 5e représentent schématiquement en coupe les différentes étapes permettant après report des structures obtenues dans les figures 3g et 4g de réaliser un micro-miroir selon ce deuxième mode, - les figures 6a à 6g représentent schématiquement en coupe les différentes étapes d'un troisième mode de fabrication de la partie fixe d'un micro-miroir selon l'invention, - les figures 7a à 7c représentent schématiquement en coupe différentes positions d'une partie mobile reliée à la partie fixe par un pivot,
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- les figures 8a et 8b donnent respectivement une perspective générale d'un exemple de micro-miroir à pivot de l'invention et d'un exemple de micro-miroir à charnière simple de l'invention, - les figures 9a à 9c représentent des vues de dessus de différents micro-miroirs de l'invention montrant en particulier différentes géométries d'électrodes permettant des rotations autour d'un (fig. 9a), de deux (fig. 9b) ou de quatre axes de rotation (fig. 9c).
Exposé Détaillé de modes de réalisation
Il existe bien sûr de nombreuses variantes permettant de réaliser les micro-miroirs de l'invention.
Il existe bien sûr de nombreuses variantes permettant de réaliser les micro-miroirs de l'invention.
Nous ne décrirons que deux procédés de fabrication d'un micro-miroir sachant d'une part que ces procédés permettent une réalisation collective de micro-miroirs et d'autre part que ces procédés ne sont pas limitatifs. Par ailleurs, pour simplifier, la description, on a choisi à le cas de l'utilisation de moyens d'articulation de type pivot qui présente l'avantage de permettre, à partir d'une seule partie mobile, des rotations autour de plusieurs axes perpendiculaires à l'axe du pivot, par simple modification de la géométrie des électrodes de commande et on a choisi à titre d'exemple le silicium pour le support, la deuxième couche et les moyens d'articulation. Ces exemples ne sont bien entendu pas limitatifs.
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Le premier procédé est réalisé sur une plaquette tandis que le deuxième procédé est réalisé sur deux plaquettes séparées A et B puis reportées.
Le premier mode de réalisation du micro-miroir de l'invention qui est mise en oeuvre sur une plaquette est illustré sur les différentes figures 2.
Pour cela on réalise (voir figure 2a en coupe) une plaquette de type SOI"Silicon on Insulator"ou on en prend une plaquette de ce type disponible dans le commerce.
Pour réaliser une telle plaquette on utilise un support en silicium non dopé 21 sur lequel on fait croître une couche diélectrique de silice thermique 22.
Une couche de silicium mono-cristallin de surface 20 est ensuite déposée par toutes les techniques connues de dépôt et en particulier celles du report de couche mince.
La figure 2b montre la réalisation des électrodes des moyens de commande électrique par la formation de différentes zones dopées 24, 24'et 23 dans la partie supérieure du support en silicium 21 non dopé et dans la couche de silicium mono-cristallin de surface 20. Ces zones sont obtenues par implantation ionique d'atomes dopants (en général Bore ou Phosphore) à différentes énergies suivant la profondeur de localisation souhaitée, suivies ou non par un recuit thermique. Suivant les profondeurs de localisation désirées et l'épaisseur de la couche diélectrique 22, les énergies d'implantation seront typiquement comprises entre 20 et 300 keV et les doses implantées entre 1014 et 1016 cm~2 A titre d'exemple, dans la
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couche 20, d'épaisseur W typiquement comprise entre 0. 1 micron et 0. 6 micron, les énergies d'implantation pour former les zones 23 seront faibles (15 à 100 keV) alors que dans le support 21, les ions implantées devant traverser la couche de silice 22 d'épaisseur W et en partie la couche de silicium 21, les énergies d'implantation pour former les zones 24 et 24'seront plus élevées (en général supérieures à 100 keV). Pour une partie mobile à un seul motif, une seule zone dopée 23 peut suffire.
La figure 2c montre la formation de l'emplacement 25 du futur pivot par gravure locale des couches 20 et 22 pour former un via de préférence audessus d'une zone implantée 24'.
La figure 2d illustre une étape d'épitaxie.
Cette étape permet à la fois de réaliser le pivot en silicium mono-cristallin dopé et d'augmenter l'épaisseur du silicium de surface 20 afin d'accroître la rigidité mécanique de ce qui formera la partie mobile du micro-miroir.
La réalisation des moyens d'articulation sont avantageusement en silicium mono-cristallin pour permettre l'obtention de moyens d'articulation mécaniquement solide.
Durant l'étape d'épitaxie, le dopage du matériau épitaxié peut être modifié et par exemple choisi plus élevée au début du procédé (correspondant à la formation du pivot 27 qui est avantageusement électriquement relié à une zone implantée du support) qu'en fin de procédé où il ne s'agit que d'augmenter l'épaisseur de la couche 20 pour former la couche de
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silicium mono-cristallin 26 dont l'épaisseur pourra atteindre plusieurs microns suivant les spécifications désirées. La dépression 28 qui peut apparaître dans cette couche épitaxiée résulte de la présence de la gravure locale 25.
La figure 2e montre une coupe du dispositif après l'étape d'épitaxie et d'amincissement par exemple par un polissage mécano-chimique nécessaire pour effacer la dépression 28 et obtenir une couche de silicium mono-cristallin 26 de planéité parfaite. D'autres techniques d'amincissement peuvent bien entendu être utilisées et en particulier celle décrite dans le brevet US 5 374 564 ou le brevet US 6 020 252.
La figure 2f montre la réalisation des moyens de réflexions par la formation sur la couche 26 d'une couche miroir de haute réflectivité 29 aux longueurs d'ondes d'utilisation du micro-miroir par exemple par un dépôt métallique ou multicouches diélectriques.
La figure 2g illustre l'étape de gravure de la future partie mobile du micro-miroir. Cette gravure, dont la géométrie et les dimensions dépendent des spécifications optiques attendues et donc des applications visées (par exemple carrés de côtés ou cercle de diamètres de l'ordre de quelques dizaines de microns à quelques millimètres), met en jeu les couches 29 et 26 et éventuellement la couche de silice thermique 22.
Cette gravure est réalisée par exemple par tous types de gravure adaptée aux matériaux mise en jeu (gravure ionique, ionique réactive et\ou gravure chimique)
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A titre d'exemple, pour des couches 29 en aluminium, 26 en silicium, cette gravure est réalisée à travers un masque (non représenté) par une première attaque ionique réactive par exemple avec des gaz chlorés pour attaquer l'aluminium, puis par une seconde attaque ionique réactive utilisant par exemple un gaz SF6 pour attaquer le silicium.
La figure 2h montre une coupe du composant après enlèvement de la couche sacrificielle de silice 22 au moins sous la partie mobile du micro-miroir et donc la libération de cette partie mobile. L'enlèvement de la couche 22 est réalisé par exemple pour une couche d'oxyde de silicium par une attaque chimique à base d'acide fluorhydrique ou par une attaque ionique réactive à base de gaz fluorés.
Dans la structure représentée figure 2h, l'amplitude AO de l'excursion angulaire totale est déterminée par la hauteur H du pivot et la largeur L de la partie mobile dans son plan de rotation (sinus A8 = H/2L) ; les extrémités de la partie mobile du micro-miroir peuvent se trouver alors en butée avec le plan du support. Cette configuration a donc l'inconvénient, pour une hauteur H de pivot donnée, de lier entièrement l'excursion angulaire totale AO et la dimension L de la partie mobile dans le plan de rotation considéré.
La figure 2i donne un moyen de contourner cet inconvénient en réalisant dans le support 21 des cavités 19 traversantes ou non dont les bords intérieurs sont situés à une distance L'de l'axe du
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pivot plus petite que L/2 et les bords extérieurs à une distance L''plus grande que L/2.
L'excursion angulaire AO définie par la relation tangente AO =H/L'ne dépend alors de L'et non plus de L.
Cette cavité peut être facilement réalisée par la face arrière de la plaquette, par exemple par une gravure chimique préférentielle comme illustré figure 2i, et de ce fait elle doit traverser l'épaisseur du support silicium.
Le second mode de réalisation de l'invention qui effectue les étapes du procédé sur deux plaquettes A et B puis qui reporte ces plaquettes est représenté sur les figures 3,4 et 5.
'Préparation de la plaquette A
A partir d'un support mécanique par exemple une plaquette de silicium non dopé 31 (fig. 3a), on réalise les différentes électrodes 33, 33'de la partie fixe par implantation ionique de dopants suivie ou non d'un recuit thermique (fig. 3b). La figure 3c illustre une étape d'oxydation thermique du support, destinée à former une couche d'oxyde thermique 32 d'épaisseur parfaitement contrôlée et en général comprise entre 1 et 3 microns ; au cours de cette étape réalisée en général à haute température, il y a diffusion des dopants des zones implantées et accroissement du volume occupé par ces zones.
A partir d'un support mécanique par exemple une plaquette de silicium non dopé 31 (fig. 3a), on réalise les différentes électrodes 33, 33'de la partie fixe par implantation ionique de dopants suivie ou non d'un recuit thermique (fig. 3b). La figure 3c illustre une étape d'oxydation thermique du support, destinée à former une couche d'oxyde thermique 32 d'épaisseur parfaitement contrôlée et en général comprise entre 1 et 3 microns ; au cours de cette étape réalisée en général à haute température, il y a diffusion des dopants des zones implantées et accroissement du volume occupé par ces zones.
Les étapes représentées fig. 3b et fig. 3c peuvent être inversées au prix de l'augmentation des énergies d'implantation pour réaliser les zones dopées
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33 et 33' (les ions implantés devant alors traverser la couche de silice thermique).
La figure 3d montre l'étape suivante correspondant à la gravure localisée 34 de la couche de silice thermique 32 au-dessus de la zone dopée 33'pour former un via. Puis, la figure 3e illustre une étape d'épitaxie du support qui permet de faire croître du silicium mono-cristallin dopé dans le via 34. La partie de l'élément d'articulation 35 ainsi formé est d'épaisseur généralement très légèrement supérieure à l'épaisseur de la couche de silice 32, cette partie d'élément va constituer une partie du futur pivot. La figure 3f illustre une étape de polissage mécanochimique destinée à planariser la surface de la plaquette A et "gommer" l'excès d'épaisseur éventuel de l'élément d'articulation 35.
La figure 3g représente une étape de gravure de cavités 36 qui permettent de désolidariser les dimensions de la partie mobile et l'excursion angulaire maximale AO de ladite partie. Les dimensions (position par rapport à l'axe du futur pivot, largeur et profondeur) des ouvertures 36 sont déterminées à partir des dimensions de la partie mobile et de l'excursion angulaire AO souhaitée suivant les différents axes de rotation.
Contrairement au cas où le procédé de l'invention est réalisé sur une plaquette et dans lequel les cavités 19 doivent traverser le support, dans ce deuxième mode de réalisation, où le procédé est réalisé sur deux plaquettes qui sont ensuite reportées, les cavités 36 peuvent avoir une épaisseur très
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inférieure à l'épaisseur du support 31. Ces cavités peuvent être de forme quelconque.
'Préparation de la plaquette B
Les figures 4 montrent les différentes étapes de fabrication de la plaquette B. On prend tout d'abord un substrat 41 (fig. 4a) par exemple en silicium monocristallin, dans lequel on forme une électrode 43 par exemple par une implantation ionique de dopants (fig. 4b) suivie ou non d'un recuit thermique. Puis, on forme une couche d'oxyde thermique 42 (fig. 4c) de la même façon que pour la couche 32. On grave ensuite cette couche 42 pour former un via 44 (fig. 4d) qui s'étend jusqu'à l'électrode 43 ; cette ouverture a des dimensions très voisines de celles de l'ouverture 34 (fig. 3d) ; une étape d'épitaxie (fig. 4e) à partir du silicium monocristallin permet alors de former dans l'ouverture 44 une autre partie de l'élément d'articulation qui est en silicium mono-cristallin 45 dopé. Une étape de polissage mécano-chimique (fig. 4f) permet si nécessaire d'obtenir une planarisation parfaite de la surface de la plaquette B.
Les figures 4 montrent les différentes étapes de fabrication de la plaquette B. On prend tout d'abord un substrat 41 (fig. 4a) par exemple en silicium monocristallin, dans lequel on forme une électrode 43 par exemple par une implantation ionique de dopants (fig. 4b) suivie ou non d'un recuit thermique. Puis, on forme une couche d'oxyde thermique 42 (fig. 4c) de la même façon que pour la couche 32. On grave ensuite cette couche 42 pour former un via 44 (fig. 4d) qui s'étend jusqu'à l'électrode 43 ; cette ouverture a des dimensions très voisines de celles de l'ouverture 34 (fig. 3d) ; une étape d'épitaxie (fig. 4e) à partir du silicium monocristallin permet alors de former dans l'ouverture 44 une autre partie de l'élément d'articulation qui est en silicium mono-cristallin 45 dopé. Une étape de polissage mécano-chimique (fig. 4f) permet si nécessaire d'obtenir une planarisation parfaite de la surface de la plaquette B.
L'étape illustrée figure 4g consiste à créer une zone de liaison 46 dans la plaquette 41 telle qu'une zone de fragilisation crée par exemple par implantation d'ions. Cette zone délimite dans la plaquette une couche (appelée précédemment deuxième couche) d'épaisseur typiquement comprise entre 0,1 et 2 microns entre la couche de silice 42, et le reste de la plaquette (qui peut être un support intermédiaire).
Cette zone de fragilisation permet de séparer la
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deuxième couche, du reste de la plaquette, soit avant report mais plus généralement après report (voir en particulier les brevets US 5 374 564 et US 6 020 252).
Assemblage des plaquettes A et B
La première étape illustrée figure 5a consiste à assembler les deux plaquettes A et B face oxydée contre face oxydée. Au cours de cet assemblage, le positionnement des deux plaquettes est réalisé de façon à aligner les deux éléments d'articulation 35 et 45 et former un élément unique 47 qui sera le futur pivot.
La première étape illustrée figure 5a consiste à assembler les deux plaquettes A et B face oxydée contre face oxydée. Au cours de cet assemblage, le positionnement des deux plaquettes est réalisé de façon à aligner les deux éléments d'articulation 35 et 45 et former un élément unique 47 qui sera le futur pivot.
Le scellement peut favorablement être réalisé par les techniques connues d'adhésion moléculaire.
Les deux plaquettes A et B étant assemblées, la partie supérieure de la couche 41 de la plaquette B est séparée de l'ensemble A et B au niveau de la zone fragilisée 46. Cette séparation peut favorablement se faire à partir d'un traitement thermique et\ou mécanique. Après cette séparation, il ne reste, voir figure 5b qu'une couche mince de silicium monocristallin 41'comportant éventuellement des zones de différents dopages.
Si la couche 41'est trop mince, le procédé peut comporter en outre (voir figure 5c) une étape d'épitaxie destinée à augmenter l'épaisseur du film mono-cristallin 41'afin d'accroître la rigidité mécanique de ce qui formera la partie mobile des miroirs, cette étape pouvant être suivie d'une étape de polissage mécano-chimique pour planariser la surface.
L'épaisseur finale de cette couche 41'est par exemple de 5 à 60pom.
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Une couche 48 de haute réflectivité aux longueurs d'ondes optiques de travail soit métallique soit multi-couches diélectriques est ensuite déposée sur la couche 41'.
La figure 5d montre l'étape suivante de gravure des couches 41'et 48 selon le motif désiré pour la partie mobile du futur micro-miroir. Cette gravure est réalisée à travers un masque non représenté.
La figure 5e illustre l'étape de libération de la partie mobile autour du pivot 47 par suppression des couches sacrificielles de silice thermique par attaque chimique par exemple comme décrit pour la figure 2h.
Les différentes étapes de fabrication présentées dans les diverses figures 2 à 5 peuvent comporter de nombreuses variantes. En particulier l'ordre des différentes étapes peut dans certain cas être inversé et certaines des étapes peuvent être modifiées.
Ainsi, par exemple, on aurait pu réaliser qu'une seule couche d'oxydation thermique sur la plaquette A et ainsi former le pivot par un élément unique dans cette couche ; la couche de silicium monocristallin aurait été reportée directement sur cette couche d'oxyde.
De même, au lieu de réaliser un pivot, on aurait pu réaliser deux éléments d'articulation (respectivement en une partie ou en deux parties) dans l'oxyde thermique de façon à former une charnière ; dans ce cas de figure, les éléments d'articulations sont de préférence disposés de part et d'autre de la partie mobile et entre celle-ci et la partie fixe.
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On aurait pu également réaliser la partie mobile en deux parties comme dans l'art antérieur et former une charnière intermédiaire par une gravure selon des motifs appropriés de la couche de silicium mono-cristallin.
Pour simplifier la description, on n'a pas représenté sur les figures précédentes les lignes de connexions des électrodes et les prises de contact à une électronique de commande.
Ces lignes de connexion peuvent être réalisées de différentes manières et notamment par implantation ionique de dopants suivie ou non d'une diffusion thermique appropriée des dopants. Ces lignes sont réalisées avantageusement sur la face avant du support en regard de la partie mobile, la ou les électrodes de la partie mobile étant reliées à certaines de ces lignes avantageusement par l'intermédiaire des éléments d'articulation. Ces lignes de connexion peuvent aussi être réalisées par des trous métallisés à travers le support, la ou les électrodes de la partie mobile étant reliées à certains de ces trous métallisés avantageusement par l'intermédiaire des éléments d'articulation.
A titre d'exemple, on a représenté uniquement fig 3g en pointillés la réalisation à travers le support de trous métallisés 70 reliant les électrodes 33 et 33'à des prises de contact 71.
Lorsque le micro-miroir doit tourner autour d'au moins deux axes de rotation perpendiculaires tout en conservant l'avantage de séparer la valeur de l'excursion angulaire AO, de la dimension L de la
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partie mobile, on réalise de façon avantageuse dans le support, des cavités entourant complètement le pivot 47. Dans le cas où les lignes de connexions sont réalisées sur la face avant du support, pour ne pas couper par les cavités, les lignes de connexions électriques (représentées à titre d'exemple sur les figures 9 et désignées par 60) alimentant les différentes électrodes, on grave le support pour y former une cavité périphérique avant de former les zones dopées 33, 33'.
Les figures 6 illustrent cette variante du procédé.
A partir d'une plaquette 31 (voir figure 6a), on forme une cavité 36 par gravure réalisée par différentes méthodes comme la gravure ionique réactive (correspondant à la forme de la cavité de la figure 3g) où la gravure chimique préférentielle (correspondant à la forme de la cavité de la figure 6b). Dans tous les cas, la géométrie (formes et dimensions) de la cavité 36 est déterminée à partir de la forme (qui peut être circulaire, carrée, rectangulaire, octogonale...) et des dimensions de la partie mobile du micro-miroir et de la valeur de l'excursion angulaire totale AO souhaitée suivant les différents axes de rotation ; la valeur de l'excursion angulaire totale AO pouvant d'ailleurs prendre des valeurs différentes A A62... suivant chacun des axes de rotation.
Les autres étapes de fabrication représentées figure 6c (réalisations des zones dopées), figure 6d (réalisation de l'oxyde thermique), figure 6e (réalisation d'un via 34 dans la couche d'oxyde),
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figure 6f (épitaxie pour réaliser une partie du pivot) et figure 6g (planarisation de la structure) peuvent être identiques à celles décrites précédemment. Pour obtenir, la structure finale, on reporte ensuite sur la plaquette obtenue figure 6g par exemple la plaquette obtenue figure 4g et on effectue comme décrit en références aux figures 5 le reste des étapes du procédé. Le micro-miroir obtenu est représenté sur les figures 7.
Sur les figures 7a, 7b et 7c, on a représenté respectivement trois exemples de positions de la partie mobile de ce micro-miroir à pivot.
La figure 7a montre la partie mobile disposée dans un plan parallèle au plan du support ; la figure 7b, illustre la partie mobile qui a pivoté selon un axe de rotation perpendiculaire à celui du pivot et perpendiculaire au plan de la figure, une des extrémités de la partie mobile se trouve dans la cavité 36 ; la figure 7c illustre la partie mobile qui a pivoté autour du même axe de rotation mais à 180 , l'extrémité opposée de la partie mobile se trouve à son tour dans la cavité 36.
La figure 8a donne une vue schématique en perspective d'un micro-miroir à pivot 47 et la figure 8b illustre schématiquement en perspective un micromiroir à charnière simple 57.
Comme expliqué plus haut, l'avantage des micromiroirs à pivots pour certaines applications est de permettre, grâce à une configuration d'électrodes convenable mais sans modification des principales étapes de fabrication, d'osciller suivant plusieurs
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axes de rotation et en particulier suivant deux axes perpendiculaires.
La figure 9a montre en vue de dessus une géométrie d'électrodes dans la partie fixe. Les électrodes 33 permettant de faire osciller la partie mobile suivant 2 positions autour d'un seul axe de rotation RI sont au nombre de 2 et sont disposées symétriquement par rapport à l'axe de rotation RI qui passe par le pivot 47, l'électrode 33'centrale permet avec le pivot, la liaison électrique de l'électrode de la partie mobile.
La figure 9b montre une géométrie d'électrodes 33 permettant d'obtenir 4 positions autour de 2 axes de rotation perpendiculaires RI et R2 passant par le pivot ; ces électrodes 33 sont au nombre de 4 et sont appariées 2 à 2, chaque couple d'électrodes étant disposé symétriquement par rapport à un des axes ; de même, l'électrode 33'centrale permet avec le pivot, la liaison électrique de l'électrode de la partie mobile.
On peut ainsi envisager un grand nombre de couple d'électrodes 33 disposés de part et d'autres d'un axe de symétrie. La figure 9c donne un exemple à 4 axes de rotations (RI, R2, R3, R4) à 450 les uns des autres et 4 couples d'électrodes 33 disposées en secteurs autour de l'axe du pivot.
Sur les figures 9a, 9b et 9c les différents éléments clés des micro-miroirs sont représentés en transparence. On a représenté les jeux d'électrodes inférieures 33 (électrodes de la partie fixe) et l'électrode supérieure 43 (électrode de la partie mobile) ; l'électrode inférieure 33'qui est reliée
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électriquement à l'électrode supérieure par le pivot 47 est dessinée en gris foncé tandis que sur la figure 9b les deux jeux d'électrodes permettant la commande de rotation du micro-miroir suivant chacun des axes de rotation perpendiculaires sont dessinés avec deux nuances de gris plus claires mais différentes. La surface réfléchissante 48 de la partie mobile et les traces 50 et 51 des zones gravées 36 permettant la séparation des variables dimension du micro-miroir et excursion angulaire totale AO sont également représentés.
On a représenté très schématiquement également les lignes de connexions 62 des électrodes à des prises de contact 60, ces prises de contact étant aptes à être connectées à une électronique de commande (non représentée).
Les différentes fonctionnalités précédentes sont bien sûr réalisables aussi bien dans le cas de l'utilisation d'une plaquette unique que de plusieurs plaquettes. Cependant, le procédé utilisant au moins deux plaquettes permet plus de possibilités.
L'utilisation de plus de deux plaquettes peut permettre en particulier la réalisation de structures plus complexes et notamment la réalisation de plusieurs parties mobiles superposées les unes au-dessus des autres par l'intermédiaire de moyens d'articulation ; au moins, la dernière partie mobile comportant des moyens réflecteurs. La superposition de ces parties mobiles dans des plans parallèles au support permet d'avoir un micro-miroir avec encore plus de degrés de liberté. Le procédé de l'invention s'applique tout à
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fait à ce type de structure, en considérant que chaque partie mobile est réalisée successivement au-dessus d' un support qui peut être alors soit une partie mobile réalisée avant, soit le premier support correspondant à la partie fixe.
Références
"Mirrors on a chip", IEEE SPECTRUM, November 93 L. J. Hornbeck,"micro-machining and microfabrication""95", October 95, Austin (US) 'D. J Bischop and V. A Aksyuk,"Optical MEMS answer high-speed networking requirements", Electronic Design, 5 April 99.
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Claims (24)
- REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un micro-miroir optique comportant une partie fixe, une partie mobile reliée à la partie fixe par des moyens d'articulation, la partie mobile comprenant en outre des moyens de réflexion, ce procédé est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : a) réalisation d'un empilement formé d'un support mécanique (31), d'une couche de matériau d'oxydation thermique appelée première couche (32,42) et d'un ensemble destiné à former la partie mobile et comprenant au moins une couche de matériau appelée seconde couche (41'), b) réalisation des moyens d'articulation (47), c) réalisation de la partie mobile par gravure d'au moins la deuxième couche de matériau, de façon à obtenir au moins un motif, d) élimination de la couche d'oxydation thermique pour libérer ladite partie mobile qui est alors reliée au reste du micro-miroir correspondant à la partie fixe, par les moyens d'articulation.
- 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens réflecteurs (48) sont réalisés sur la deuxième couche, par dépôt mono ou multicouches de matériaux réflecteurs.
- 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape d'épitaxie de la deuxième couche, les moyens<Desc/Clms Page number 33>réflecteurs étant alors réalisés sur la deuxième couche après épitaxie.
- 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième couche est une couche de matériau mono-cristallin.
- 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape a) comprend une étape de réalisation de la couche d'oxydation thermique sur le support, puis une étape de dépôt de la deuxième couche sur la couche d'oxydation thermique.
- 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape a) comporte un report sur le support mécanique, de la deuxième couche, le support et\ou la deuxième couche comportant sur leurs faces à reporter une couche d'oxydation thermique qui formera après report la première couche.
- 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le report comporte une étape de scellement par adhésion moléculaire.
- 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième couche peut être associée à un support intermédiaire par une zone de liaison (46) apte à permettre le retrait du support intermédiaire.<Desc/Clms Page number 34>
- 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'articulation sont réalisés avant l'étape d) par une gravure localisée des couches disposées au-dessus du support, de façon à former au moins un via (25,34) et par épitaxie à travers chaque via, le matériau épitaxié dans chaque via formant tout ou partie d'un élément d'articulation (27) des moyens d'articulation.
- 10. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'articulation sont réalisés par : - des gravures localisées avant report, de façon à former au moins un premier via (34) dans la ou les couches disposées au-dessus du support, et de façon à former au moins un deuxième via (44) dans la ou les couches disposées sur la deuxième couche et qui seront en regard du support, - une épitaxie à travers le premier via formant une partie d'un élément d'articulation et une épitaxie dans le deuxième via formant une autre partie de l'élément d'articulation, ces deux parties étant mises en regard au cours du report et forment après report un élément d'articulation (47) des moyens d'articulation.
- 11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que pour la réalisation des moyens d'articulation d'un micro-miroir, un seul élément d'articulation (27,47) est réalisé et disposé sous la partie mobile de façon à former un pivot pour ladite<Desc/Clms Page number 35>partie, ce pivot reliant la partie mobile à la partie fixe.
- 12. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que pour la réalisation des moyens d'articulation d'un micro-miroir, deux éléments d'articulation sont réalisés et disposés de part et d'autre de la partie mobile de façon à former une charnière (57) la reliant à la partie fixe
- 13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support est du silicium, la première couche est un oxyde thermique de silicium, la deuxième couche est du silicium mono-cristallin et les moyens d'articulations sont en silicium monocristallin.
- 14. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape d'amincissement de la deuxième couche.
- 15. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre la réalisation dans le support mécanique d'au moins une cavité (19, 36) en regard d'au moins une partie de l'une des extrémités de la partie mobile.
- 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la ou les cavités du support sont réalisés par gravure anisotrope.<Desc/Clms Page number 36>
- 17. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le micro-miroir étant à commande électrique, il comprend en outre une étape de réalisation de moyens de commande par la formation d'électrodes en regard sur le support mécanique (24 et 33) et sur la partie mobile (23 et 43).
- 18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que lorsque le support et la partie mobile sont au moins dans les parties en regard en matériaux semi-conducteurs, les électrodes sont formées par une implantation ionique de dopants suivie ou non d'une diffusion thermique appropriée des dopants.
- 19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que des lignes de connexion (62) des électrodes à une électronique de commande sont réalisées par une implantation ionique de dopants suivie ou non d'une diffusion thermique appropriée des dopants, ces lignes de connexion sont formées sur la face du support en regard de la partie mobile, l'électrode ou les électrodes de la partie mobile étant reliées à une ou plusieurs de ces lignes par l'intermédiaire des moyens d'articulation, des prises de contact (60) étant en outre prévues aux extrémités des lignes de connexion en vue de leur connexion à l'électronique de commande.
- 20. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que des lignes de connexion (62) des électrodes à une électronique de commande sont<Desc/Clms Page number 37>réalisées par des trous métallisés (70) à travers le support, la ou les électrodes de la partie mobile étant reliées à un ou plusieurs de ces trous métallisés par l'intermédiaire des moyens d'articulation, des prises de contact (71) étant en outre prévues aux extrémités des lignes de connexion en vue de leur connexion à l'électronique de commande.
- 21. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie mobile comprend au moins deux parties (3,4), une première partie (4) comportant les moyens de réflexion et au moins une deuxième partie (3) entourant la première partie, les moyens d'articulation reliant ladite deuxième partie à la partie fixe et des moyens d'articulation intermédiaires (6) reliant la première partie de la partie mobile à la deuxième partie.
- 22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que les moyens d'articulation intermédiaires comprennent une charnière.
- 23. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il s'applique à la réalisation d'une matrice de micromiroirs.
- 24. Micro-miroir ou matrice de micro-miroirs obtenus selon le procédé défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20071030 |