JP2008044093A - インターフェロメトリック変調器に関するプロセスコントロールモニター - Google Patents
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Abstract
【解決手段】MEMSデバイス108の製造に用いられるプロセスステップと同じプロセスステップの少なくとも一部を用いて製造されるプロセスコントロールモニター100、102、及び104が開示される。プロセスコントロールモニター100、102、及び104の分析は、MEMSデバイス108の性質及び前記デバイス内の構成要素又は副構成要素に関する情報を提供することができる。この情報は、加工の際の誤りを識別するために又はMEMSデバイス108を最適化するために用いることができる。幾つかの実施形態においては、プロセスコントロールモニター100、102、及び104の分析は、光学的測定値を利用することができる。
【選択図】図8
Description
多くのMEMS製造プロセスは、一連の材料堆積及びパターン形成ステップから成る。様々な材料を連続的に基板上に堆積して層を形成することができる。堆積ステップ間における材料エッチングによるパターン形成は、堆積された材料を構造的に適合化させて希望されるMEMS構造物を達成させるために用いることができる。MEMS製造手法が多層を用いること及び製造される構造物が小規模であることは、前記製造プロセスが希望される性質を有する構造物及び材料層を作り出しているかどうかを評価する際に問題を発生させる。従って、一実施形態においては、様々な製造プロセスの結果を評価するために用いることができるプロセスコントロールモニターが提供される。幾つかの実施形態においては、前記プロセスコントロールモニターは、MEMSデバイスを製造するために用いられる製造ステップと同じ製造ステップのうちの少なくとも一部を用いて製造される。これらのプロセスコントロールモニターの評価は、これらの製造ステップ中に形成された様々な材料及び構造物の性質を決定するために用いることができる。幾つかの実施形態においては、プロセスコントロールモニターは、製造中に用いられるのと同じく組の材料堆積及びパターン形成ステップを用いて製造される。プロセスコントロールモニターは、MEMS構造物に適用されるパターンとは異なるパターンをプロセスコントロールモニターに適用することによって構造的に適合化することができる。例えば、MEMS構造物内に存在する1つの材料層は、堆積された層全体がエッチングステップ中にエッチングによって除去されるような形でプロセスコントロールモニターのパターン形成を行うことによって、プロセスコントロールモニター内にまったく存在しないようにすることができる。同様に、その他の実施形態においては、通常はMEMS構造物の製造中にエッチングによって除去される材料層が、プロセスコントロールモニター内にとどまることができる。
上述されるように、幾つかの実施形態においては、プロセスコントロールモニターは、少なくとも1つのエタロンを含むように構築される。これで、エタロンから反射された光のスペクトルを検出してエタロンモデルに当てはめることによって、プロセスコントロールモニターの性質、さらにはMEMSデバイス内の類似構造物の性質を決定することができる。幾つかの実施形態においては、プロセスコントロールモニターは、MEMSデバイスと同じ材料堆積ステップによって形成され、従ってMEMSデバイス内において見つけられる材料層のうちの少なくとも一部を含む。幾つかの実施形態においては、プロセスコントロールモニター内において見つけられる層数は、MEMSデバイス内において見つけられる層数よりも少ない。
幾つかの実施形態においては、エタロンを形成する2つの反射面を含まないプロセスコントロールモニターが構築される。これらのプロセスコントロールモニターにおいては、該モニター内の材料に関する情報は、反射率及び/又は透過率の測定を通じて入手することができる。これらの反射率及び/又は透過率値は、膜厚と相互に関連させることができる。幾つかの実施形態においては、プロセスコントロールモニターは、MEMSデバイスと同じ材料堆積ステップによって形成され、従って、MEMSデバイス内に存在する材料装置のうちの少なくとも一部を含む。幾つかの実施形態においては、プロセスコントロールモニター内において見けられる層数は、MEMSデバイス内において見けられる層数よりも少ない。これらの構造物の反射率及び/又は透過率の特性は、プロセスコントロールモニター構造物内に含まれる素子の加工中に発生した誤りを識別するのに役立つことができる。これらのプロセスコントロールモニター構造物は、いずれかの適切な検出器、例えば反射率計、光検出器、分光計、又は測色計、等、を用いて評価することができる。一実施形態においては、膜の反射率は、球形の積分器及び反射率計を用いて測定される。これらのプロセスコントロールモニター構造物は、誤りを決定するために及び製造プロセスを最適化するためにMEMS構造物内の個々の素子の加工をモニタリングすることを可能にする。
MEMS製造中におけるリリースエッチプロセスの速度及び程度は、リリースエッチ又は空間プロセスコントロールモニターを用いてモニタリングすることができる。図12は、インターフェロメトリック変調器レイ202及び一連のプロセスコントロールモニター204、206、及び208を含むウェハー200を示す。インターフェロメトリック変調器レイ202は、機械膜を支持するための幾つかの柱210及びレール212を含む。リリースエッチ中にエッチング液が犠牲層に到達できるようにするために一連のエッチ穴214が機械膜内に形成される。製造を成功させるために、犠牲層をアレイ領域から完全に除去すべきである。従って、一実施形態においては、リリースエッチングの速度及び程度をモニタリングするためのプロセスコントロールモニターが提供される。
一実施形態においては、インターフェロメトリック変調器の干渉上の性質(反射光のスペクトル、等)は、向上した安定性を有するインターフェロメトリック変調器から成るプロセスコントロールモニターを用いて決定することができる。前記プロセスコントロールモニターは、機械膜が動きに対して耐性を有し、従って定位置に固定して静的エタロンを形成するように構築することができる。一実施形態においては、前記プロセスコントロールモニターは、犠牲層の代わりに実質的に透明な誘電膜(酸化物層、等)を用いて形成することができる。従って、反射性機械膜は、前記誘電層に当たった状態で固定された位置にとどまることになる。前記プロセスコントロールモニターは、有利なことにディスプレイインターフェロメトリック変調器と別々に製造することができ、このため、典型的なインターフェロメトリック変調器の製造中に堆積されるよりも厚い酸化物膜を堆積することが可能である。
さらに他の型のプロセスコントロールモニターは、加工中に堆積される各層の厚さを測定するために用いられる。一実施形態においては、厚さプロセスコントロールモニターは、基板から前記プセスコントロールモニターの最上面まで単一の段が形成されるような形で製造される。従って、前記単一の段の段高は、前記段の所在位置におけるすべてのプロセスコントロールモニター層の結合厚さに対応する。限定することなしに、堆積可能な層例は、ITO層と、クロム層と、酸化物層と、犠牲層と、犠牲層上の平坦化層と、酸化物層上の機械膜層と、酸化物層上の犠牲層上の機械膜層と、を含む。
Claims (182)
- 微小電気機械システム(MEMS)を製造するために用いられる製造プロセスに関する情報を入手する方法であって、
一連の堆積及びパターン形成ステップを通じて少なくとも1つのMEMS構造物を基板の第1の側部に形成することと、
前記一連の堆積及びパターン形成ステップを利用して少なくとも1つのテストユニットを前記基板の前記第1の側部に同時に形成することであって、前記テストユニットは、前記MEMS構造物との少なくとも1つの構造上の相違点を有することと、
前記テストユニットから反射された光を前記基板の前記第1の側部の反対側の第2の側部から検出することであって、前記検出された光は、前記堆積及びパターン形成ステップ中に堆積又は除去された少なくとも1つの材料の特性を提供すること、とを具備する方法。 - 前記MEMS構造物は、インターフェロメトリック変調器である請求項1に記載の方法。
- 前記テストユニットは、前記MEMS構造物を形成するために用いられるのと同じ一連の堆積及びパターン形成ステップを用いて形成される請求項1に記載の方法。
- 前記テストユニット及び前記MEMS構造物を形成後は、前記テストユニットは、前記MEMS構造物内に存在しない材料層を具備する請求項1に記載の方法。
- 前記テストユニット及び前記MEMS構造物を形成後は、前記MEMS構造物は、前記テストユニット内に存在しない材料層を具備する請求項1に記載の方法。
- 前記テストユニット及び前記MEMS構造物を形成後は、前記テストユニットは、前記MEMS構造物内に存在する材料層と同じ材料層を具備する請求項1に記載の方法。
- 前記検出することは、前記反射された光を光検出器で測定することを含む請求項1に記載の方法。
- 前記検出することは、前記反射された光を分光計で測定することを含む請求項1に記載の方法。
- 前記検出することは、前記反射された光を測色計で測定することを含む請求項1に記載の方法。
- 前記検出することは、前記反射された光をカメラで検出することを含む請求項1に記載の方法。
- 前記堆積又は除去された材料の前記特性は、前記材料の厚さを含む請求項1に記載の方法。
- 前記堆積又は除去された材料の前記特性は、前記材料の屈折指数を含む請求項1に記載の方法。
- 前記堆積又は除去された材料の前記特性は、前記材料の反射率を含む請求項1に記載の方法。
- インターフェロメトリック変調器製造プロセスをモニタリングする方法であって、前記製造プロセスは、一連の堆積及びパターン形成ステップを具備し、
前記一連の堆積及びパターン形成ステップを用いてテストユニットを形成することであって、前記テストユニットは、前記製造プロセスによって形成されたインターフェロメトリック変調器との少なくとも1つの構造上の相違点を有することと、
光学的反射率を前記テストユニットから検出すること、とを具備する方法。 - 光学的反射率は、前記テストユニットにおいて前記堆積及びパターン形成ステップが用いられる側部から検出される請求項14に記載の方法。
- 光学的反射率は、前記テストユニットにおいて前記堆積及びパターン形成ステップが用いられる側部の反対側から検出される請求項14に記載の方法。
- 前記テストユニットは、前記製造プロセスにおいて用いられるのと同じ一連の堆積及びパターン形成ステップを用いて形成される請求項14に記載の方法。
- 前記テストユニットを形成後は、前記テストユニットは、前記製造プロセスによって形成されたインターフェロメトリック変調器内に存在しない材料層を具備する請求項14に記載の方法。
- 前記テストユニットを形成後は、前記テストユニットは、前記製造プロセスによって形成されたインターフェロメトリック変調器内に存在する材料層が欠けている請求項14に記載の方法。
- 前記テストユニットを形成後は、前記テストユニットは、前記製造プロセスによって形成されたインターフェロメトリック変調器内に存在する材料層と同じ材料層を具備する請求項14に記載の方法。
- 前記検出するステップは、光検出器を用いることを含む請求項14に記載の方法。
- 前記検出するステップは、分光計を用いることを含む請求項14に記載の方法。
- 前記検出することは、前記反射された光を測色計で測定することを含む請求項14に記載の方法。
- 前記検出することは、前記反射された光をカメラで検出することを含む請求項14に記載の方法。
- インターフェロメトリック変調器製造プロセスをモニタリングする際に用いるためのテストユニットであって、前記インターフェロメトリック変調器は、ディスプレイ内において用いるために適合化され、前記ディスプレイ内において用いるために適合化された前記インターフェロメトリック変調器を製造するために用いられるステップと共通の少なくとも1つのステップを具備するプロセスによって製造されるテストユニット。
- 前記共通する少なくとも1つのステップは、堆積ステップを含む請求項25に記載のテストユニット。
- 前記テストユニットは、前記インターフェロメトリック変調器内にも存在する少なくとも1つの材料層を具備する請求項25に記載のテストユニット。
- 前記テストユニットは、エタロンを具備する請求項25に記載のテストユニット。
- 前記エタロンは、
部分的に反射性の材料の層と、
実質的に完全に反射性の材料の層と、
前記部分的に反射性の材料と前記実質的に完全に反射性の材料との間に位置決めされた1つ以上の誘電層と、を具備する請求項28に記載のテストユニット。 - 前記部分的に反射性の材料及び前記実質的に完全に反射性の材料は、前記1つ以上の誘電層に接触する請求項29に記載のテストユニット。
- ディスプレイ内において用いるために適合化された1つ以上の反射型表示素子と、
入射光を反射させそれによって前記1つ以上の反射型表示素子の製造に用いられるプロセスに関する情報を提供するために適合化された1つ以上のテストユニットと、を具備するウェハー。 - 前記反射型表示素子は、インターフェロメトリック変調器である請求項31に記載のウェハー。
- 前記1つ以上のテストユニットの少なくとも1つは、エタロンを含む請求項31に記載のウェハー
- 製造プロセスに関する前記情報は、前記製造プロセス中に堆積された材料の性質に関する情報を含む請求項31に記載のウェハー。
- 堆積された材料の性質に関する前記情報は、前記材料の厚さを含む請求項34に記載のウェハー。
- 堆積された材料の性質に関する前記情報は、前記材料の屈折指数を含む請求項34に記載のウェハー。
- 堆積された材料の性質に関する前記情報は、前記材料の反射率を含む請求項34に記載のウェハー。
- 前記1つ以上のテストユニットのうちの少なくとも1つは、前記反射型表示素子内にも存在する少なくとも1つの材料層を具備する請求項31に記載のウェハー。
- ディスプレイ内において用いるための光を反射させる複数の第1の手段と、
入射光を反射させるための及び前記第1の手段を製造するために用いられるプロセスをモニタリングするための第2の手段と、を具備するウェハー。 - 前記第1の手段は、インターフェロメトリック変調器を具備する請求項39に記載のウェハー。
- 前記第2の手段は、前記ウェハー上に形成されたテストユニットを具備する請求項39又は40に記載のウェハー。
- モニタリングされる前記プロセスは、1つ以上の堆積ステップを含む請求項39、40、又は41に記載のウェハー。
- 前記第2の手段は、前記第1の手段が機能可能になる前に前記プロセスに関する情報を提供する請求項39、40、41、又は42に記載のウェハー。
- モニタリングするための前記第2の手段は、前記第2の手段が機能可能になった後に前記プロセスに関する情報を提供する請求項39、40、41、42、43、又は44に記載のウェハー。
- ディスプレイ内において用いるために第1のウェハーを製造する方法であって、
複数のインターフェロメトリック変調器及び少なくとも1つのテストユニットを第2のウェハー上に形成することと、
前記第2のウェハーを切削して前記テストユニットを除去し、それによって前記第1のウェハーを製造すること、とを具備する方法。 - 請求項45に記載のプロセスによって製造された第1のウェハーを具備するディスプレイ。
- インターフェロメトリック変調器レイがディスプレイ内において用いるのに適していることを確認する方法であって、前記インターフェロメトリック変調器は、一連の堆積及びパターン形成ステップを具備するプロセスによって製造され、
前記一連の堆積及びパターン形成ステップのうちの少なくとも一部を用いて少なくとも1つのテストユニットを形成することと、
前記テストユニットの少なくとも1つの特性を検出すること、とを具備する方法。 - 前記特性は、光学的特性である請求項47に記載の方法。
- 前記特性は、前記テストユニットの高さプロファイルである請求項47に記載の方法。
- ディスプレイ内で用いるのに適することが請求項47に記載の方法によって確認されたインターフェロメトリック変調器レイ。
- 微小電気機械システム(MEMS)の製造中にその他の材料の2つの層間に及び前記2つの層に隣接させて位置決めされた第1の材料のエッチング範囲をモニタリングする方法であって、
前記その他の材料の2つの層と前記2つの層間に及び前記2つの層に隣接させて堆積された前記第1の材料とを具備するテストユニットを製造することであって、前記2つの層のうちの1つは穴を具備することと、
前記穴をエッチング液にさらすことと、
前記穴の中心から前記エッチング液が前記第1の材料を除去している箇所までの距離を光学的に検出することであって、前記距離は、前記第1の材料の前記エッチング範囲を示すこと、とを具備する方法。 - 前記光学的に検出することは、前記テストユニットにおいて前記テストユニットの製造中に前記第1の材料及び前記その他の材料の2つの層が堆積された側部から光の反射率を検出することを具備する請求項51に記載の方法。
- 前記光学的に検出することは、前記テストユニットにおいて前記テストユニットの製造中に前記第1の材料及び前記その他の材料の2つの層が堆積された側部の反対側から光の反射率を検出することを具備する請求項51に記載の方法。
- 前記MEMSは、インターフェロメトリック変調器を含み、前記第1の材料は、前記インターフェロメトリック変調器内のその他の層に対する機械膜の位置を決定する犠牲層である請求項51に記載の方法。
- 前記第1の材料は、モリブデンである請求項54に記載の方法。
- 前記第1の材料は、珪素である請求項54に記載の方法。
- 前記穴は、フォトリソグラフィー法で製造される請求項51に記載の方法。
- 前記エッチング液が前記第1の材料を除去した箇所では、前記エッチング液が前記第1の材料を除去していない箇所と比較して、可視スペクトル内における実質的に異なる反射率が検出される請求項51に記載の方法。
- 前記光学的に検出することは、前記テストユニットを目視で観察することを含む請求項51に記載の方法。
- 前記光学的に検出することは、前記テストユニットから反射された光をカメラで検出することを含む請求項51に記載の方法。
- 前記光学的に検出することは、前記距離を目視で観察することを具備する請求項51に記載の方法。
- 前記光学的に検出することは、前記穴を前記エッチング液にさらしている間に行われる請求項51に記載の方法。
- 前記光学的に検出することは、前記穴を前記エッチング液にさらした後に行われる請求項51に記載の方法。
- 前記光学的に検出することは、前記テストユニットをエッチング液室から取り出した後に行われる請求項63に記載の方法。
- 前記製造することは、前記第1の材料の除去後に前記その他の材料の2つの層の分離を支持する複数の柱を前記テストユニット内において形成することを具備する請求項51に記載の方法。
- 前記柱は、前記距離を決定するための副尺として用いられる請求項65に記載の方法。
- 犠牲層及び前記犠牲層の上方のかつ前記犠牲層に隣接する少なくとも1つの層を具備する複数の構造物と、
前記犠牲層及び前記犠牲層の上方のかつ前記犠牲層に隣接する前記少なくとも1つの層を同じく具備するテストユニットと、を具備し、前記構造物は、前記犠牲層の除去時点においてインターフェロメトリック変調器になり、前記犠牲層の上方のかつ前記犠牲層に隣接する前記少なくとも1つの層は、エッチング液が前記犠牲層に達することができるための複数の穴を具備し、前記テストユニット内の前記犠牲層の上方のかつ前記犠牲層に隣接する前記少なくとも1つの層は、複数の穴を具備し、
前記テストユニット内の前記穴間の距離は、前記複数の構造物内の前記複数の穴間の距離よりも大きい、ウェハー。 - 前記インターフェロメトリック変調器内及び前記テストユニット内の前記穴間の前記距離は、前記エッチング液が前記テストユニット内の前記犠牲層を実質的に完全に除去できる前に前記インターフェロメトリック変調器内の前記犠牲層を実質的に完全に除去することができるような距離である請求項67に記載のウェハー。
- 前記犠牲層上方の前記少なくとも1つの層は、ミラーを含む機械膜を具備する請求項67に記載のウェハー。
- 前記複数の構造物及び前記テストユニットは、実質的に透明な基板上に堆積される請求項67に記載のウェハー。
- 犠牲層及び前記犠牲層の上方のかつ前記犠牲層に隣接する少なくとも1つの層を具備する複数の構造物と、
前記犠牲層及び前記犠牲層の上方のかつ前記犠牲層に隣接する前記少なくとも1つの層を同じく具備するテストユニットと、を具備し、前記構造物は、前記犠牲層の除去時点においてインターフェロメトリック変調器になり、前記犠牲層の上方のかつ前記犠牲層に隣接する前記少なくとも1つの層は、エッチング液が前記犠牲層に達することができるための複数の穴を具備し、前記テストユニット内の前記犠牲層の上方のかつ前記犠牲層に隣接する前記少なくとも1つの層は、単一の穴を具備する、ウェハー。 - 前記単一の穴は、前記複数の穴と実質的に同じ直径を有する請求項71に記載のウェハー。
- 前記テストユニットは、前記エッチング液が、前記テストユニット内の前記犠牲層を実質的に完全に除去できるようになる前に前記インターフェロメトリック変調器内の前記犠牲層を実質的に完全に除去することができるように適合化される請求項71に記載のウェハー。
- 前記単一の穴と前記テストユニットの縁との間の距離は、前記複数の構造物内の前記複数の穴間の距離よりも大きい請求項71に記載のウェハー。
- 前記犠牲層上方の前記少なくとも1つの層は、ミラーを含む機械膜を具備する請求項71に記載のウェハー。
- 前記複数の構造物及び前記テストユニットは、実質的に透明な基板上に堆積される請求項71に記載のウェハー。
- 微小電気機械システム(MEMS)及びテストユニット構造物を有するウェハーを製造する方法であって、
複数の構造物を形成することと、
テストユニットを同時に形成することと、
前記複数の構造物及び前記テストユニットをエッチング液にさらすこと、とを含み、前記複数の構造物を形成することは、1つ以上の材料堆積及び除去ステップを含み、前記構造物は、犠牲層及び前記犠牲層の上方のかつ前記犠牲層に隣接する少なくとも1つの層を具備し、前記犠牲層の上方のかつ前記犠牲層に隣接する前記少なくとも1つの層は、エッチング液が前記犠牲層に達することできるための複数の穴を具備し、前記テストユニットを形成することは、前記1つ以上の材料堆積及び除去ステップを含み、前記テストユニットは、前記犠牲層及び前記犠牲層の上方のかつ前記犠牲層に隣接する前記少なくとも1つの層を同じく具備し、前記テストユニット内の前記犠牲層の上方のかつ前記犠牲層に隣接する前記少なくとも1つの層は、複数の穴を具備し、前記テストユニット内の前記穴間の前記距離は、前記複数の構造物内の前記複数の穴間の前記距離よりも大きい、方法。 - 前記テストユニットは、少なくとも1つの異なるパターン形成ステップを用いることによって前記複数の構造物と異なる構造で形成される請求項77に記載の方法。
- 前記異なるパターン形成ステップは、前記テストユニット内の前記複数の穴に関するパターンを定めることを具備する請求項78に記載の方法。
- 請求項77に記載のプロセスによって製造されるウェハー。
- 微小電気機械構造物(MEMS)と、
前記MEMSの製造中に除去された材料のエッチング範囲を測定するために適合化されたテストユニットと、を具備するウェハー。 - 機械的構造物を電気的刺激に反応して移動させるための第1の手段と、
前記第1の手段の製造中に除去された材料のエッチング範囲を測定するための第2の手段と、を具備するウェハー。 - 前記第1の手段は、微小電気機械構造物(MEMS)を具備する請求項82に記載のウェハー。
- 前記第2の手段は、テストユニットを具備する請求項82又は83に記載のウェハー。
- 前記MEMSは、インターフェロメトリック変調器を具備する請求項83に記載のウェハー。
- 前記材料は、前記第1の手段内のギャップの深さを決定する犠牲層を具備する請求項82、83、84、又は85に記載のウェハー。
- 少なくとも3つの材料層を互いの最上面に堆積することと、前最上の材料層内に穴を形成すること、とを具備するプロセスによって製造されるテストユニット。
- インターフェロメトリック変調器製造プロセスが前記プロセスによって製造されるインターフェロメトリック変調器から反射される色に対して及ぼす影響を決定する方法であって、
第1の機械膜を支持する柱を具備する複数のインターフェロメトリック変調器を製造することと、
第2の機械膜を支持する柱を具備するテストユニットエタロンを製造することであって、前記テストユニット内の前記柱は、前記複数のインターフェロメトリック変調器内の前記柱よりも高い密度で存在することと、
前記テストユニットエタロンから反射された光を検出することであって、前記検出された光は、前記複数のインターフェロメトリック変調器内の干渉空洞の深さを示す値を提供すること、とを具備する方法。 - 前記テストユニットは、少なくとも2つの領域を具備し、一方の領域内の前記柱は、他方の領域内の柱と異なる高さを有し、このため前記2つの領域から反射される光は異なる色である請求項88に記載の方法。
- 少なくとも2つのテストユニットエタロンが製造され、一方のテストユニット内の前記柱は、他方のテストユニット内の柱と異なる高さを有し、このため前記2つのテストユニットから反射される光は異なる色である請求項88に記載の方法。
- 前記反射された光は、前記複数のインターフェロメトリック変調器及び前記テストユニットの製造中に検出される請求項88に記載の方法。
- 前記反射された光は、前記複数のインターフェロメトリック変調器及び前記テストユニットの製造後に検出される請求項88に記載の方法。
- 前記インターフェロメトリック変調器を製造すること及び前記テストユニットを製造することは、同じ1つ以上の堆積及びパターン形成ステップを具備する請求項88に記載の方法。
- 前記第1及び第2の機械膜は、構造が実質的に同一である請求項88に記載の方法。
- 前記反射された光を検出することは、前記反射された光の色を測色計で測定することを具備する請求項88に記載の方法。
- 前記反射された光を検出することは、前記反射された光のスペクトルを分光計で測定することを具備する請求項88に記載の方法。
- 前記テストユニット内の前記エタロンの前記深さを前記検出された光から決定することをさらに具備する請求項96に記載の方法。
- 前記決定することは、前記測定されたスペクトルをエタロン干渉モデルに当てはめることを具備する請求項97に記載の方法。
- インターフェロメトリック変調器製造プロセスが前記インターフェロメトリック変調器によって反射される光の色に対して及ぼす影響をモニタリングするためのテストユニットであって、前記プロセスによって製造されたインターフェロメトリック変調器内よりも高い密度の機械膜支持柱を具備するテストエタロンを具備する、テストユニット。
- 前記テストエタロン内の前記機械膜は、前記プロセスによって製造されたインターフェロメトリック変調器内の機械膜と実質的に同じ構造を有する請求項99に記載のテストユニット。
- 前記テストユニットは、前記より高い密度の柱以外は、前記プロセスによって製造されたインターフェロメトリック変調器と実質的に同じ構造を有する請求項99に記載のテストユニット。
- ディスプレイ内において用いるために適合化された複数の反射型表示素子と、
前記反射型表示素子のうちの少なくとも1つから反射された色と実質的に同じ色を有する光を反射させるように適合化されたテストユニットと、を具備するウェハー。 - 前記反射型表示素子は、インターフェロメトリック変調器である請求項102に記載のウェハー。
- 前記テストユニットは、前記複数の反射型表示素子内よりも高い密度の機械膜支持柱を有するエタロンを具備する請求項102に記載のウェハー。
- 前記反射型表示素子及び前記テストユニットは、前記より高い密度の柱以外は実質的に同じ構造を有する請求項104に記載のウェハー。
- 前記反射型表示素子の第1の組は、前記反射型表示素子の第2の組と異なる色を有するエタロンを具備し、前記テストユニットの前記エタロンは、前記反射型表示素子の第1組と実質的に同じ色を有し、前記ウェハーは、前記反射型表示素子の前記第2の組と実質的に同じ色を有する第2のテストユニットをさらに具備する請求項104に記載のウェハー。
- 伝導性の部分的ミラーと、ミラーを具備する伝導性機械膜と、を有するエタロンを具備し、前記機械膜は、複数の柱によって前記部分的ミラーから分離され、柱の密度は、前記部分的ミラーと前記機械膜との間に電圧が印加されたときに前記機械膜が前記部分的ミラーの方に崩れることができないような十分な高さである、テストユニット。
- 前記機械膜は、約10ボルト未満の電圧が印加されたときに前記部分的ミラーの方に崩れることができない請求項107に記載のテストユニット。
- 前記機械膜は、約15ボルト未満の電圧が印加されたときに前記部分的ミラーの方に崩れることができない請求項107に記載のテストユニット。
- 前記機械膜は、約20ボルト未満の電圧が印加されたときに前記部分的ミラーの方に崩れることができない請求項107に記載のテストユニット。
- 結合された微小電気機械システム(MEMS)とテストユニット構造物を製造する方法であって、
MEMS構造物を形成することと、
テストユニットを同時に形成すること、とを具備し、前記MEMS構造物を形成することは、1つ以上の堆積及びパターン形成ステップを含み、前記MEMS構造物は、第1の複数の柱によって支持される第1の機械膜を具備し、前記テストユニットを形成することは、前記1つ以上の材料堆積及びパターン形成ステップを含み、前記テストユニットは、第2の複数の柱によって支持される第2の機械膜を具備し、前記第2の複数の柱は、前記第1の複数の柱よりも高い密度で存在する、方法。 - 前記第1及び第2の機械膜は、実質的に同じ構造を有する請求項111に記載の方法。
- 前記テストユニットは、前記MEMS構造物を形成するために用いられるのと同じ一連の堆積及びパターン形成ステップを用いて形成される請求項111に記載の方法。
- 請求項111に記載のプロセスによって製造されるウェハー。
- ディスプレイ内において用いるための光を反射させる複数の第1の手段と、
第2の手段であって、前記第2の手段のうちの少なくとも1つから反射された光と実質的に同じ色を有する光を安定的に反射させるための第2の手段と、を具備するウェハー。 - 前記第1の手段は、インターフェロメトリック変調器である請求項115に記載のウェハー。
- 前記第2の手段は、前記インターフェロメトリック変調器内におけるよりも高い密度の機械膜支持柱を有するエタロンを具備するテストユニットである請求項115又は116に記載のウェハー。
- 部分的ミラーを形成することと、機械膜を形成することと、前記機械膜を支持しさらに前記機械膜を前記部分的ミラーから分離する複数の柱を形成すること、とを具備するプロセスであって、柱の密度は、前記部分的ミラーと前記機械膜との間に電圧が印加されたときに前記機械膜が前記部分的ミラーの方に崩れることができないような十分な高さであるプロセス、によって製造されるテストユニット。
- 微小電気機械システム(MEMS)の製造中に堆積される材料の堆積をモニタリングする方法であって、
前記製造中に堆積される少なくとも3つの材料層から成るテストユニットを形成することであって、前記少なくとも3つの材料層は、前記MEMSの製造中に堆積される層数よりも少なく、前記少なくとも3つの材料層は、エタロンを形成することと、
前記エタロンから反射された光を検出し、それによって前記少なくとも3つの層の性質に関する情報が入手されること、とを具備する方法。 - 前記テストユニットを形成することは、前記製造中に用いられるのと同じ材料堆積及びパターン形成ステップに前記テストユニットをさらすことを具備する請求項119に記載の方法。
- 前記材料のうちの少なくとも1つの屈折指数を前記検出された光から決定することをさらに具備する請求項119に記載の方法。
- 前記材料のうちの少なくとも1つの反射率を前記検出された光から決定することをさらに具備する請求項119に記載の方法。
- 前記材料のうちの少なくとも1つの透過率を前記検出された光から決定することをさらに具備する請求項119に記載の方法。
- 前記材料のうちの少なくとも1つの前記厚さを前記検出された光から決定することをさらに具備する請求項119に記載の方法。
- 前記エタロンの前記深さを前記検出された光から決定することをさらに具備する請求項119に記載の方法。
- 前記検出することは、前記反射された光を光検出器で測定することを具備する請求項119に記載の方法。
- 前記検出することは、前記反射された光のスペクトルを分光計で測定することを具備する請求項119に記載の方法。
- 前記スペクトルをエタロンから反射された光のモデルに当てはめることをさらに具備する請求項127に記載の方法。
- 前記検出することは、前記反射された光を測色計で測定することを具備する請求項119に記載の方法。
- 前記反射された光を検出することは、前記テストユニットにおいて前記少なくとも3つの材料層が前記テストユニットの形成中に堆積される側部から反射率を検出することを具備する請求項119に記載の方法。
- 前記反射された光を検出することは、前記テストユニットにおいて前記少なくとも3つの材料層が前記テストユニットの形成中に堆積される側部の反対側から反射率を検出することを具備する請求項119に記載の方法。
- ディスプレイ内において用いるために適合化された複数のインターフェロメトリック変調器と、
非変調干渉計と、を具備するウェハー。 - 前記非変調干渉計は、前記インターフェロメトリック変調器内の材料層と実質的に同じである少なくとも1つの材料層を具備する請求項132に記載のウェハー。
- 前記非変調干渉計は、1つにまとまってエタロンを形成する少なくとも3つの材料層を具備する請求項132に記載のウェハー。
- 前記エタロン内の反射面間には実質的なエアギャップが存在しない請求項134に記載のウェハー。
- ディスプレイにおいて干渉的に光を表示するための複数の第1の手段と、
非変調的に及び干渉的に光を反射させるための第2の手段と、を具備するウェハー。 - 前記第1の手段は、インターフェロメトリック変調器である請求項136に記載のウェハー。
- 前記第2の手段は、非変調干渉計である請求項136又は137に記載のウェハー。
- 微小電気機械システム(MEMS)の製造中に堆積される材料の堆積をモニタリングする方法であって、
前記製造中に堆積される1つ以上の材料層を具備するテストユニットを形成することであって、前記テストユニット内の材料層数は、前記MEMSを製造中に堆積される層数よりも少ないことと、
前記テストユニットの前記反射率を検出することであって、前記反射率は、前記テストユニット内の前記層の性質に関する情報を提供すること、とを具備する方法。 - 前記テストユニットを形成することは、前記MEMSの製造において用いられると同一の一連の材料堆積及びパターン形成ステップを用いることを具備する請求項139に記載の方法。
- 前記テストユニット内の最終的な材料層は、実質的に反射性である請求項139に記載の方法。
- 前記テストユニット内の前記層のうちの1つの反射率を決定することをさらに具備する請求項139に記載の方法。
- 前記テストユニット内の前記層のうちの1つの透過率を決定することをさらに具備する請求項139に記載の方法。
- 前記テストユニット内の前記層のうちの1つの厚さを決定することをさらに具備する請求項139に記載の方法。
- 前記検出することは、前記テストユニットから反射された光のスペクトルを測定することを具備する請求項139に記載の方法。
- 前記反射率を検出することは、前記テストユニットにおいて前記1つ以上の材料層が前記テストユニットの形成中に堆積される側部から反射率を検出することを具備する請求項139に記載の方法。
- 前記反射率を検出することは、前記テストユニットにおいて前記1つ以上の材料層が前記テストユニットの形成中に堆積される側部の反対側から反射率を検出することを具備する請求項139に記載の方法。
- ディスプレイ内において用いるために適合化された複数のインターフェロメトリック変調器であって、複数の材料層を具備するインターフェロメトリック変調器と、
前記材料層のうちの1つ以上を具備するテストユニットであって、すべての前記複数の材料層よりも少ない材料層を具備するテストユニットと、を具備するウェハー。 - 前記テストユニットは、エタロンを具備する請求項148に記載のウェハー。
- 前記テストユニット内の前記最終層は、実質的に反射性である請求項148に記載のウェハー。
- 前記テストユニット内の前記最終層以外の層は、実質的に透明である請求項150に記載のウェハー。
- 結合された微小電気機械システム(MEMS)とテストユニット構造物を製造する方法であって、
MEMS構造物を形成することと、
テストユニットを同時に形成すること、とを具備し、前記MEMS構造物を形成することは、1つ以上の堆積及びパターン形成ステップを含み、前記テストユニットを形成することは、前記1つ以上の材料堆積及びパターン形成ステップを含み、前記テストユニットは、前記MEMS構造物内に存在するすべての構成要素よりも少ない数の構成要素を具備する、方法。 - 請求項152に記載のプロセスによって製造される結合された微小電気機械システム(MEMS)及びテストユニット構造物。
- 一連の材料層を基板上に堆積及びパターン形成してMEMS構造物を形成することと、一連の材料層を前記基板上に同時に堆積及びパターン形成してテストユニットを形成することであって、前記テストユニットは、前記MEMS構造物内に存在するすべての構成要素よりも少ない数の構成要素を具備すること、とを具備するプロセスによって製造されるウェハー。
- 微小電気機械システム(MEMS)の製造中に堆積される層の厚さを測定する方法であって、
互いの最上面に連続的に堆積された2つ以上の層を具備するテストユニットを形成することであって、前記層は、前記MEMSの製造中に前記層を形成するために用いられるプロセスを用いて形成され、前記層は、前記構造物の縦断面(profile)において少なくとも2つの段(step)が形成されるようにパターン形成されることと、
表面形状測定器を前記構造物全体に移動させることによって前記段の高さを測定すること、とを具備する、方法。 - 前記テストユニットを形成することは、前記MEMSの製造において用いられるのと同一の一連の材料堆積及びパターン形成ステップを用いることを具備する請求項155に記載の方法。
- 前記表面形状測定器は、前記構造物全体を1回移動される請求項155に記載の方法。
- 前記MEMSは、インターフェロメトリック変調器である請求項155に記載の方法。
- インターフェロメトリック変調器の製造中に堆積される複数の層の厚さを測定するためのテストユニットであって、少なくとも2つの段を前記テストユニットの縦断面において形成するために互いの最上面に積層された層を具備するテストユニット。
- 前記テストユニット内の段は、前記縦断面の一方の側部から他方の側部に単調に増加し次に単調に減少する請求項159に記載のテストユニット。
- 複数の犠牲層であって、前記インターフェロメトリック変調器内に形成されたギャップの前記深さを決定する犠牲層を具備する請求項159に記載のテストユニット。
- 犠牲層及び機械膜を具備し、前記機械膜は、リリースエッチプロセス中に前記犠牲層を保護するために適合化される請求項159に記載のテストユニット。
- 少なくとも1つの層内に切削部を具備し、前記切削部は、前記テストユニットの前記縦断面内において段を形成する請求項159に記載のテストユニット。
- 前記テストユニット内の少なくとも1つの段は、1つ以上の誘電層から成る請求項159に記載のテストユニット。
- 前記テストユニット内の少なくとも1つの段は、機械膜構造物から成る請求項159に記載のテストユニット。
- 前記テストユニット内の少なくとも1つの段の前記高さは、実質的には犠牲層の前記厚さによって決定される請求項159に記載のテストユニット。
- 前記テストユニット内の少なくとも1つの段の前記高さは、実質的には平坦材料の前記厚さによって決定される請求項159に記載のテストユニット。
- ディスプレイ内において用いるために適合化された複数の反射型表示素子であって、複数の材料層を具備する複数の反射型表示素子と、
テストユニットの縦断面において少なくとも2つの段を形成するために互いの最上面に積層された前記複数の材料層を具備する前記テストユニットと、を具備するウェハー。 - 結合された微小電気機械システム(MEMS)とテストユニット構造物を製造する方法であって、
MEMS構造物を形成することと、
テストユニットを同時に形成すること、とを具備し、前記MEMS構造物を形成することは、1つ以上の堆積及びパターン形成ステップを含み、前記MEMS構造物は、複数の層を具備し、前記テストユニットを形成することは、前記1つ以上の材料堆積及びパターン形成ステップを含み、前記テストユニットは、前記テストユニットの縦断面において少なくとも2つの段を形成するために前記複数の層を具備する、方法。 - 請求項169に記載のプロセスによって製造される結合された微小電気機械システム(MEMS)及びテストユニット構造物。
- ディスプレイ内において用いるために適合化された複数の反射型表示素子と、
前記反射型表示素子の製造中に堆積される少なくとも1つの材料の厚さを測定するために適合化されたテストユニットと、を具備するウェハー。 - ディスプレイ内において用いるための光を反射させる複数の第1の手段と、
前記第1の手段の製造中に堆積される少なくとも1つの材料の厚さを測定するための第2の手段と、を具備するウェハー。 - 前記第1の手段は、インターフェロメトリック変調器を具備する請求項172に記載のウェハー。
- 前記第2の手段は、少なくとも2つの段をテストユニットの縦断面において形成するために互いの最上面に積層された複数の材料層を具備する前記テストユニットを具備する請求項172又は173に記載のウェハー。
- 一連の材料層を基板上に堆積及びパターン形成してMEMS構造物を形成することと、前記一連の材料層を前記基板上に同時に堆積及びパターン形成してテストユニットを形成することを具備するプロセスであって、前記パターン形成形成後に前記テストユニット内に残っている材料層は、前記テストユニットの縦断面において少なくとも2つの段を形成するプロセス、によって製造されるウェハー。
- 多色インターフェロメトリック変調器ディスプレイを製造するために用いられるプロセスを試験する方法であって、前記ディスプレイ内の異なる色のインターフェロメトリック変調器は、部分的反射体と反射性機械膜との間において異なる深さのギャップを形成することによって製造され、前記ギャップの前記深さは、1つ以上の犠牲層の堆積によって決定され、少なくとも1つのギャップの前記深さは、複数の犠牲層の堆積によって決定され、
前記1つ以上の犠牲層を具備するテストユニットを形成することであって、前記テストユニットの少なくとも1つの領域は、互いの最上面に堆積された前記複数の犠牲層を具備することと、
前記テストユニットの縦断面を測定することと、
前記複数の犠牲層の累積厚さを前記縦断面から決定すること、とを具備する方法。 - 前記テストユニットを形成することは、
前記複数の犠牲層を順次堆積することと、
各犠牲層の堆積後でさらに他の犠牲層の堆積前に前記犠牲層をパターン形成し、前記テストユニットのうちですべての前記複数の犠牲層よりも少ない数の犠牲層が存在する領域が形成されるようにすること、とを具備する請求項176に記載の方法。 - 前記テストユニットを形成することは、インターフェロメトリック変調器リリースエッチ中に前記犠牲層を保護するために前記機械膜を前記テストユニットの最上面に堆積することを具備する請求項176に記載の方法。
- 前記テストユニットの前記縦断面を測定することは、
単一の犠牲層を具備する領域内における前記テストユニットの前記厚さを測定することと、
2つの犠牲層を具備する領域内における前記テストユニットの前記厚さを測定することと、
3つの犠牲層を具備する領域内における前記テストユニットの前記厚さを測定すること、とを具備する請求項176に記載の方法。 - 多色インターフェロメトリック変調器ディスプレイを製造するために用いられ、前記ディスプレイ内の異なる色のインターフェロメトリック変調器は、部分的反射体と反射性機械膜との間において異なる深さのギャップを形成することによって製造され、前記ギャップの前記深さは、1つ以上の犠牲層の堆積によって決定され、少なくとも1つのギャップの前記深さは、複数の犠牲層の堆積によって決定されるプロセス、を試験する際に用いるためのテストユニットであって、互いの最上面において複数の材料層を具備し、前記テストユニットの1つの領域は、単一の犠牲層を含み、前記テストユニットの第2の領域は、互いの最上面に2つの犠牲層を含み、前記テストユニットの第3の領域は、互いの最上面に3つの犠牲層を含む、テストユニット。
- 前記テストユニットは、インターフェロメトリック変調器リリースエッチ中に前記犠牲層を保護するために前記テストユニットの最上面に堆積された前記機械膜を具備する請求項180に記載の方法。
- 前記テストユニットは、犠牲層を具備する領域間に平坦材料を具備する請求項180に記載の方法。
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