JPH08227042A - デジタルマイクロミラーデバイス用の支柱構造およびその製造方法 - Google Patents

デジタルマイクロミラーデバイス用の支柱構造およびその製造方法

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JPH08227042A JP7285388A JP28538895A JPH08227042A JP H08227042 A JPH08227042 A JP H08227042A JP 7285388 A JP7285388 A JP 7285388A JP 28538895 A JP28538895 A JP 28538895A JP H08227042 A JPH08227042 A JP H08227042A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的強度に優れたマイクロメカニカルデバ
イス用の支持構造を得る。 【解決手段】 マイクロメカニカルデバイス、特にデジ
タルマイクロミラーデバイスと一緒に使用するための支
持ピラー４０８は、基板４００によって支えられ、金属
層４０６によって覆われたピラー材料４２２を含んでい
る。支持ピラー４０８は、基板４００上へピラー材料を
堆積させ、前記ピラー材料をパターニングして支持ピラ
ー４０８を定義し、そして前記支持ピラー４０８を覆っ
て前記支持ピラーを取り囲むように金属層４０６を堆積
させることにより作製される。ピラー４０８を覆ってス
ペーサー層４１０を設けることで、ピラーの上端とレベ
ルの揃った平坦な表面が得られる。スペーサー層４１０
を設けた後、スペーサー層４１０はピラーの上部を露出
させるためにエッチされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロメカニカル
デバイスに関するものであって、更に詳細にはそのよう
なデバイスと一体になった支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】光を偏向させる空間光変調器（ＳＬＭ）
の１つのタイプはデジタルマイクロミラーデバイス（Ｄ
ＭＤ）である。ＤＭＤは各種の異なる形で利用され、そ
れらのうちには屈曲性の梁、片持ち梁、並びに従来の、
およびヒンジが隠れた型の両捩り梁構造が含まれる。各
タイプのＤＭＤは、一般に番地信号と呼ばれる電気信号
によって発生する静電界に応答して静止位置から動き出
す、すなわち回転あるいは偏向を起こす小型ミラーのア
レイを含んでいる。ミラーの静止位置は典型的にはデバ
イスの表面に対して平行である。光はミラーの表面から
反射され、ミラーが動くにつれて反射光の方向も変化す
る。ミラーの静止位置は、しばしばヒンジと呼ばれミラ
ーを支え、またミラーの移動の間にエネルギーを蓄える
梁またはバネによって決まる。この蓄えられたエネルギ
ーは、アドレス電圧が取り除かれるか低下した時には、
ミラーを静止位置へ戻そうとする。
【０００３】変形可能なマイクロミラーデバイスもまた
ＤＭＤと呼ばれる。デジタルマイクロミラーデバイスと
変形可能なマイクロミラーデバイスとの違いは、１９９
１年１０月２９日付けで発行された”空間光変調器およ
びその方法（ＳｐａｔｉａｌＬｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａ
ｔｏｒ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）”と題する米国特許第
５，０６１，０４９号に記載されているように、デジタ
ルマイクロミラーデバイスが双安定的に動作するという
ことである。マイクロミラーデバイスのデジタル的な動
作は、バイアス電圧を供給して、アドレス電圧の大きさ
に関わらず、ミラーが”オン”または”オフ”の方向へ
最大回転することを保証することを含む。変形可能なマ
イクロミラーデバイスのミラー偏向はデバイスに与えら
れる電圧のアナログ的な関数である。デジタルマイクロ
ミラーデバイスの構造と変形可能なマイクロミラーデバ
イスの構造とは非常に似ており、場合によっては同一で
ある。ここに開示する本発明は、デジタルマイクロミラ
ーデバイスおよび変形可能なマイクロミラーデバイスの
いずれのデバイスとも一緒に使用することができるもの
である。
【０００４】ＤＭＤは暗視野投影配置で用いられるのが
一般的であり、例えば、所望の画像分解能を実現するた
めに大型の画素アレイが必要とされるようなＨＤＴＶ応
用において使用される。ＤＭＤの高分解能という性能に
加えて、映像表示応用において非常に有用な別の１つの
特徴はミラーを制御できるスピード、あるいはデバイス
の応答時間である。応答時間が短いため、今のＤＭＤは
毎秒当たりに１８万回に達するオン／オフの切り替えを
行うことができる。各偏向サイクルはＤＭＤの梁または
バネにエネルギーを蓄え、またデバイス構造に対して機
械的なストレスを与える。
【０００５】ＤＭＤはマイクロメカニカルデバイスとし
て知られる大きなデバイス群の一部である。マイクロメ
カニカルデバイスには、加速度計、流量センサー、電気
モーター、および流量制御デバイスが含まれる。それら
のデバイスはマイクロマシンニング（微細加工）として
知られるプロセスによって作製されることが多い。マイ
クロマシンニングには、デバイスを作り込むべき基板か
ら、あるいはデバイス製造中に堆積された１または複数
の材料層から、不必要な材料を除去することが含まれ
る。この材料の除去は、多くの場合、完成したデバイス
の何らかの部品が動けるようにするために行われる。例
えば、モーターからそのロータが固定軸の回りに回転で
きるように材料を除去する必要がある。ＤＭＤの場合で
あれば、ミラーが偏向あるいは回転できるように、ＤＭ
Ｄミラーの下側の材料を除去しなければならない。
【０００６】製造工程中に、ダミー層（ｓａｃｒｉｆｉ
ｃｉａｌ ｌａｙｅｒ）と呼ばれる１つの層全体が用い
られる場合がある。例えば、ＤＭＤは、ミラーを偏向さ
せるために必要な回路を覆ってダミー層を堆積させるこ
とによって作製されることが多い。次に、このスペーサ
ー層の上へ１ないし複数の金属層を堆積させパターニン
グすることによって、ミラーおよびそれらのヒンジが構
築される。これらの金属層の多くはアルミニウムまたは
アルミニウム合金であって、ヒンジによって少なくとも
１個のヒンジキャップへつながれるミラーを定義するよ
うにパターニングされる。初期の形状のＤＭＤでは、ミ
ラーおよびヒンジの下側からダミー層が除去され、残っ
たダミー層の一部でヒンジキャップを支えるようになっ
ていた。ミラーはダミー材料を除去することによって形
成されるウエルの上方にヒンジで以て吊り下げられてい
た。
【０００７】最近のＤＭＤ設計は、ヒンジ材料の堆積に
先だって各ヒンジキャップの場所のダミー層中に形成さ
れた孔あるいはビアを含むものになっている。ヒンジ材
料をダミー層の上へ堆積させる時、それはビアの壁にも
堆積され、”スペーサービア（ｓｐａｃｅｒｖｉａ）”
として知られた上部の欠けた中空の柱構造ができる。ミ
ラー、ヒンジ、およびヒンジキャップをパターニングし
た後、デバイス構造からダミー層をすべて除去して、ヒ
ンジキャップを支えるスペーサービアのみを残す。その
他の型のＤＭＤ，例えば、１９９２年１月２８日付けで
発行された”多重レベル変形可能ミラーデバイス（Ｍｕ
ｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ Ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ Ｍｉｒｒ
ｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）”と題する米国特許第５，０８
３，８５７号に述べられたようないわゆる”ヒンジの隠
れた”捩り梁デバイスでは、２ないしそれ以上のダミー
層が使用されている。ヒンジが隠れたタイプの捩り梁Ｄ
ＭＤは、デバイス基板の上方へヒンジを支えるために１
組のスペーサービアを用い、更にヒンジの上方へミラー
を支えるための第２の組のスペーサービアを用いてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ミラーを偏向させるた
めに用いられる静電力は、支えているヒンジおよびスペ
ーサービアの構造中へ機械的なストレスを発生させる。
それらのストレスは支持構造に故障を生じさせ、デバイ
スを駄目にしてしまうことがある。このことに関して、
ＤＭＤおよびその他のマイクロメカニカルデバイス用の
進歩した支持構造が必要とされる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は支持ピラーと呼
ぶ進歩した支柱構造のための構造およびその製造方法を
提供する。支持ピラーはマイクロメカニカルデバイス、
特にデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）におい
て使用されよう。支持ピラーは基板上へピラー材料の層
を堆積させ、そのピラー材料をパターニングして支持ピ
ラーの形を定義し、残っているピラー材料を覆って金属
層を堆積させ、それによってピラー材料を金属のシース
（ｓｈｅａｔｈ）で取り囲むことによって作製される。
支持ピラーの周りにスペーサー材料を堆積させて、付加
的な構造を作製するための平坦な表面を支持ピラーの上
部レベルに揃えて形成してもよい。
【００１０】支持ピラーは、従来の捩り梁ＤＭＤやヒン
ジが隠れたタイプＤＭＤを含む任意のタイプのデジタル
マイクロミラーデバイスのミラーおよびヒンジを支える
ために使用することができる。ヒンジが隠れたタイプの
ＤＭＤは、ヒンジ、アドレス電極、あるいはミラー、あ
るいはそれらの組み合わせのいずれかを支えるために支
持ピラーを使用するように作製することができる。
【００１１】ここの開示する支持ピラーおよびそれを製
造する方法は、既存の設計と比べて改善された支持構造
の強度を含むいくつかの特長を有している。
【００１２】本発明それ自体、およびそれの特長をより
完全に理解するために、以下に図面を参照した詳細な説
明を行う。
【００１３】
【発明の実施の形態】ＤＭＤおよびその他のタイプのマ
イクロメカニカルデバイスに使用できる、十分な強度を
持ち信頼できる支持構造を得るために、新しい製造プロ
セスが必要である。既存の支持構造とここに示す進歩し
た構造との間で混乱を避けるために、従来技術の支持構
造を”スペーサービア”と呼び、ここに提案する進歩し
た構造を”支持ピラー”と呼ぶことにする。この明細書
で示す特定の実施例はＤＭＤ構造に関するものだけであ
るが、本方法および本構造は数多くのその他のマイクロ
メカニカルデバイスに対しても適用できる。
【００１４】図１は、従来技術のヒンジが隠れたタイプ
の捩り梁ＤＭＤアレイ１００の一部分の鳥瞰図を示す。
ヒンジが隠れたタイプのデバイスは、ミラー１０２を基
板１０４から離して保持するために２つのレベルのスペ
ーサービアを必要とする。第１のスペーサービアレベル
は、ヒンジ支持スペーサービア１０６とアドレス電極支
持スペーサービア１０８とを含むものである。ヒンジ支
持スペーサービア１０６は捩りヒンジ１１０の一端をデ
バイス基板１０４から離して支えている。捩りヒンジ１
１０は厚い金属のヒンジキャップ１１１を介してヒンジ
支持スペーサービア１０６の上部へ取り付けられてい
る。金属のヒンジキャップ１１１はヒンジ金属とスペー
サービア金属との間で適切な金属対金属の接触を保証す
ることによって、薄い金属捩りヒンジ１１０とヒンジ支
持スペーサービア１０６との間の接続を強化する。各ヒ
ンジキャップ１１１の上に着地場所１１２があって、そ
れはミラー１０２が着地場所１１２へ向かって回転して
くる時に、２つの隣接するミラー１０２のいずれかの回
転を停止させる。アドレス支持スペーサービア１０８が
アドレス電極１１４を基板１０４から離して保持するた
めに使用されている。アドレス支持スペーサービア１０
８とヒンジ支持スペーサービア１０６とは同じ高さであ
るのが一般的である。
【００１５】第２のスペーサービアレベルは、ミラー１
０２を捩りヒンジ１１０の上方へ保持するミラー支持ス
ペーサービア１１６を含むものである。ミラー支持スペ
ーサービア１１６はヒンジヨーク１１８と呼ばれる捩り
ヒンジ１１０の厚くなった部分の上に形成される。ヒン
ジキャップ１１１と同様に、ヒンジヨーク１１８も捩り
ヒンジ１１０とミラー支持スペーサービア１１６との間
の適切な金属対金属の接触を保証することによって薄い
金属捩りヒンジ１１０とミラー支持スペーサービア１１
６との間の接続を強化している。ミラー支持スペーサー
ビア１１６の高さは変えることができ、それによってミ
ラー１０２の最大回転角度を制御することができる。
【００１６】図２はヒンジが隠れたタイプの捩り梁ＤＭ
Ｄの１要素の展開図である。図１に関して説明した構造
に加えて、図２は基板１０４の表面上へ堆積された金属
のバイアス／リセットバス２００と金属パッド２０２と
を示している。金属のバイアス／リセットバス２００は
ヒンジ支持スペーサービア１０６を支え、金属パッド２
０２はアドレス電極支持スペーサービア１０８を支えて
いる。金属パッド２０２は保護用の酸化物層２０３中の
ビア２０４を通して、基板１０４の表面に作り込まれた
アドレス回路へつながれており、アドレス電極支持スペ
ーサービア１０８をアドレス回路へ電気的に接続する働
きをしている。バイアス／リセットバス２００および金
属パッド２０２は第３のデバイス金属層あるいはＭ３の
一部として作製されるのが一般的である。最初の２つの
金属層、Ｍ１およびＭ２は基板上のアドレス回路の相互
接続のために用いられる。
【００１７】図１に戻って、各ミラー１０２とそれのア
ドレス電極１１４とは空気コンデンサーの２つの電極板
を構成している。アドレス電極１１４とそれに付随する
ミラー１０２との間にもし十分なバイアス電圧が印加さ
れれば、その結果生ずる静電力がミラー１０２をアドレ
ス電極１１４へ向かって偏向させ、それによって捩りヒ
ンジ１１０を捩る。もし加えられた電圧が十分大きけれ
ば、ミラー１０２はミラー先端１０３がヒンジキャップ
１１１上に付随の着地場所１１２に接触するまで偏向
し、ミラーの回転は停止する。もしヒンジキャップ１１
１がミラー先端１０３に接触せずミラー１０２の回転を
停止させなければ、ミラー１０２はアドレス電極１１４
に接触してバイアス電圧を短絡させることになってしま
う。各要素中のヒンジ軸の各側には１つのアドレス電極
１１４があるので、ミラー１０２はどちらの方向へも回
転でき、ミラー１０２が２つの完全に偏向した状態のう
ち、いずれかの状態を取ることができるようになってい
る。
【００１８】ミラー１０２およびアドレス電極１１４か
らバイアス電圧が取り除かれると、捩りヒンジ１１０の
変形によって蓄えられていたエネルギーはミラー１０２
を未偏向あるいは中立の状態へ戻そうとする。しかし、
ミラー１０２と着地場所１１２との間での短距離の引力
が、しばしば、ミラー１０２を着地場所１１２へ固着さ
せてしまう。このようなことが発生した時には、固着し
たミラー１０２を自由にするために共鳴リセット（ｒｅ
ｓｏｎａｎｔ ｒｅｓｅｔ）と呼ばれる方法が用いられ
る。共鳴リセット法は１個の電圧パルスあるいは一連の
パルスを用いて、ミラー１０２中に機械的なエネルギー
を蓄えるものである。典型的な共鳴リセットでは、一連
の５個の−２４ボルトのパルス列を約５ＭＨｚ程度のミ
ラー１０２の共鳴周波数においてミラー１０２へ供給す
る。各パルスはミラー１０２とアドレス電極１１４との
間に非常に強い引力を作り出す。ミラー先端１０３は着
地場所１１２によって所定の場所に保持されているの
で、ミラー１０２の中央部は基板１０４の方向へ曲が
り、ミラー１０２の上面は凹状になる。パルスが取り除
かれると、吸引は停止し、ミラー１０２は上方へバネ作
用で戻り、凸状になる。更に続くパルスによってミラー
の変形は増大し、蓄積エネルギーも付加される。最後の
リセットパルスが取り除かれる時点までに、ミラー１０
２に蓄えられているエネルギーはミラー１０２をバネ作
用で着地場所１１２から解放するのに十分となり、捩り
ヒンジ１１０に蓄えられたエネルギーでミラー１０２を
中立の位置へ戻すことができる。
【００１９】ミラー１０２と捩りヒンジ１１０とを変形
させる静電力は、デバイス一部を支えるスペーサービア
１０６、１０８、１１６をも捩り、曲げる。これに含ま
れるストレスは従来技術のＤＭＤのスペーサービアを破
壊し、デバイスを破壊する場合がある。これらの故障は
通常、２つの故障モードを通じて発生する。第１の故障
モードは、スペーサービアの上部によって支えられたミ
ラー１０２、ヒンジキャップ１１１、あるいはアドレス
電極１１４が取り付けられている地点あるいはその付近
でスペーサービア１０６、１０８、１１６が破損した時
に発生する。第２の主要な故障モードは、スペーサービ
ア１０６、１０８、１１６の下側のバイアス／リセット
バス２００またはヒンジヨーク１１８への接触点あるい
はその付近でスペーサービア１０６、１１６、あるいは
１０８が破損した時に発生する。スペーサービア１０
６、１０８、１１６の故障は、現在の製造プロセスを通
して得られるステップカバレッジ、あるいはスペーサー
ビアの壁面での金属カバレッジの不良が原因であるとさ
れている。金属はスペーサービアの上部付近、あるいは
底部において薄過ぎることが多い。
【００２０】従来技術のアドレス電極支持スペーサービ
ア１０８、ヒンジ支持スペーサービア１０６、およびミ
ラー支持スペーサービア１１６は、ダミー材料中の孔ま
たはビアをスパッタされた金属で内張りすることによっ
て形成するのが一般的である。ダミー材料を除去する
と、残る内張り（ｌｉｎｅｒ）がスペーサービアを形成
することになる。図３Ａはダミー材料３０４で部分的に
覆われた基板３０２へ向かってスパッタされてつつある
金属粒子３００を示している。スパッタプロセスの間、
金属３００は表面へあらゆる方向から接近する。従っ
て、金属は、領域３０６で示したように１８０度の角度
範囲から平坦な表面３２０へ到達する。
【００２１】壁構造３１０の基部にある地点３０８は壁
構造３１０の陰になっているため、領域３１２で示した
ように、地点３０８へ９０度の角度範囲から飛来する金
属だけしか受け取ることができない。地点３０８は平坦
な表面が金属を受け取る角度範囲の半分の角度範囲だけ
から金属を受け取ることしかできないため、陰になるも
のがない平坦な領域と比較して約半分の量の金属が地点
３０８に堆積することになる。陰の問題はビア３１４に
おいてはもっと重大である。ビア３１４の底の隅へ金属
が到達するためには、金属は領域３１６で示したように
ほとんど垂直に飛来しなければならない。底の部分と比
べて壁の上部にはより多くの金属が到達できるので、オ
ーバーハングが成長する。このオーバーハングが更に金
属の壁低部への到達を制限し、壁の下側の部分での金属
カバレッジは劣悪なものになる。
【００２２】図３Ｂは図３Ａの基板３０２およびスペー
サー３０４の上へスパッタされた金属層３１８を示して
いる。金属層３１８は壁構造３１０の側面においては平
坦な水平面３２０におけるよりも薄くなっている。金属
層３１８はビア３１４の底部で特に薄くなっている。ビ
ア３１４の上部直下にも薄い領域が広がっている。この
薄い領域は、金属層３１８がスパッタされるにつれてビ
ア３１４の上部に成長するオーバーハング３２２によっ
てもたらされる。図３Ｃはダミー材料３０４を除去した
後の基板３０２および金属層３１８を示している。これ
によって、ダミー材料３０４中のビア３１４中に形成さ
れたスペーサービア３２４が残される。スペーサービア
３２４の上部および底部付近の金属層３１８の薄く弱い
領域は、スペーサービア３２４にストレスが与えられた
時に故障を起こしがちである。
【００２３】アスペクト比（すなわち、ビアの高さ対ビ
アの幅の比）が高くなればそれだけビア底部付近のステ
ップカバレッジは劣化するであろう。スペーサービア３
２４を作製する時、ビア３１４の壁低部へ適量の金属が
到達することを保証するためには厚い金属層を堆積させ
なければならない。残念ながら、金属の厚さは自由に増
やすことができない。金属を堆積させると、壁の下側の
部分での金属の厚さよりも速くオーバーハング３２２が
成長し、結果的にビアを封止してしまい、それ以上金属
がビア３１４中へ入ってくるのを阻止してしまう。その
ほかにも、典型的なＤＭＤ製造工程においてビア３１４
中へ堆積される金属の量を制限する制約が存在する。例
えば、従来技術の典型的なヒンジが隠れたタイプのＤＭ
Ｄを製造する工程中で、同じ金属堆積工程によってミラ
ー支持スペーサービア１１６とミラー１０２とが形成さ
れる。金属をあまり厚く堆積させると、ミラー１０２が
厚くなり過ぎて、ミラーの鏡面性が低下し、また、より
高い共鳴リセット周波数が必要になる。リセット周波数
が増大するにつれて、周波数に依存するダンピング効果
のためにリセット効率は急激に劣化する。更に、ミラー
の厚さを増大させることはミラーの慣性モーメントを増
大させることから、ミラー１０２の応答時間を長くして
しまう。
【００２４】スペーサービア３２４に対してそれらの強
度を改善する少なくとも３つの改善点がある。第１に、
スペーサービア３２４の寸法を大きくして、スペーサー
ビア３２４の側面の金属カバレッジを改善すること。し
かし、ミラー支持スペーサービア１１６がＤＭＤミラー
１０２の能動領域を狭める開いた上部を有することにな
るため、ミラー支持スペーサービア１１６を大きくする
ことはミラー能動領域の許容できない損失につながる。
アドレス支持スペーサービア１１８を大きくすることも
また、アドレス電極１１４の使用できる寸法を少なく
し、従ってアドレス電極１１４とミラー１０２との間に
生成される静電力を低下させる。第２の方法は、凹角ス
ペーサービア輪郭を回避するためにスペーサービア３２
４の断面形状を変化させることを含む。凹角輪郭（ｒｅ
ｅｎｔｒａｎｔ ｃｏｎｔｏｕｒ）は、スペーサービア
３２４を形成するために用いられるビア３１４が、ビア
３１４の形成されるダミー層に入った後で広がる時に発
生する。凹角輪郭を持つスペーサービアは上で述べたオ
ーバーハングと似たものである。オーバーハングは、凹
角輪郭スペーサービアがスペーサービア３２４の上部付
近で劣悪な金属カバレッジを有する原因となり、また、
ヒンジキャップ１１１またはミラー１０２がスペーサー
ビア３２４から破損していく原因ともなる。更に別の解
は、金属を堆積させた後にスペーサービア３２４の内側
へ酸化物の内張りを成長させることである。酸化物内張
りはスペーサービア３２４の内側のスペーサービア３２
４の基部に成長し、金属の厚さが不十分な場所での機械
的強度を高める。これらの改善は、スペーサービア３２
４の強度を高めはするが、それでもまだＤＭＤのための
スペーサービア３２４としては十分な強度は得られず、
信頼できない。
【００２５】スペーサービア３２４設計の機械的な弱点
に対処するために新しい構造およびプロセスが発明され
た。それは従来設計のフォトレジストビアをフォトレジ
ストピラーで置き換えるものである。ピラーは比較的間
隔を離してあるため、スパッタ工程の間にピラーの基部
はビアの底部ほどには陰にならない。ピラーのステップ
カバレッジは同じアスペクト比を有する孔やトレンチの
ステップカバレッジよりも優れている。従って、ここに
開示される構造を備えた支持ピラーは従来技術のスペー
サービア３２４よりもずっと優れた強度を有する。
【００２６】
【実施例】図４ないし図２０は、本発明の１つの実施例
に従うＤＭＤ要素の、それを製造する工程の各段階にお
ける断面図を示す。断面は図２の２０６で示したヒンジ
軸に沿って取ったものである。図４は典型的にはシリコ
ンである基板ウエハ４００を示しており、この上にはア
ドレス回路および最初の２つの金属化層が既に作製され
ている。第２の金属層は保護用の酸化物層４０３によっ
て覆われている。図２に示されたように金属パッド２０
２が基板４００上に作製されたアドレス回路へ接触でき
るように、ビア２０４が酸化物層４０３中へ開けられ
る。図４には示されていないが、保護用の酸化物層４０
３を覆って薄い金属層が堆積されるのが一般的である。
この薄い金属層は典型的にはタングステンまたはアルミ
ニウムであるが、基板４００上のアドレス回路との電気
的コンタクトを実現し、更には、後のエッチング工程で
のエッチストップとして働くようになっている。
【００２７】典型的には約１．０μｍの厚さのポジ型の
有機フォトレジスト層であるピラー材料４０２の第１の
層が基板４００へ取り付けられる。このピラー材料４０
２の層はパターニングされ現像されて、図５に示すよう
なピラー材料４０４の部分が残される。これがヒンジ支
持ピラーと一体化された部分を構成することになる。ピ
ラー材料４０２の層の一部はアドレス電極支持ピラーを
形成する。しかし、アドレス電極支持ピラーは図４ない
し図２０の断面図には示されていない。ピラー材料４０
４の一部が形成された後に、それらに対して約２２０℃
の温度にまで遠紫外線硬化が施され、残りのプロセス工
程での溶融やバブル発生を避けるようにされる。
【００２８】ピラー材料４０２の層としてフォトレジス
トの代わりにその他の材料を使用してもよい。代替え材
料としては多結晶シリコン、酸化物、窒化物、あるいは
オキシナイトライドのような誘電体が一般的である。誘
電体を用いる場合には、ビア２０４中および保護用の酸
化物層４０３を覆って薄い金属層が堆積され、それをエ
ッチストップとして用いてビア２０４からピラー材料を
完全に除去するのを容易にする。ピラー材料層４０２と
してその他の材料を使用することもできるが、代替え材
料が追加のパターニングおよびエッチング工程を必要と
する点でフォトレジストが望ましい。例えば、基板ウエ
ハ４００上へ１μｍの厚さの二酸化シリコン層を成長さ
せて、フォトレジスト層で以て覆う。フォトレジスト層
をパターニングし現像して、支持ピラーを形成すべき二
酸化シリコン層の部分のみを保護するように加工する。
次に二酸化シリコン層をエッチして、ピラー材料４０４
の所望の部分だけを残すことを行う。
【００２９】ピラー材料４０２の層をパターニングした
後、基板４００およびピラー材料４０４の残りの部分
を、図６に示すように金属層４０６で覆う。典型的には
アルミニウムまたはアルミニウム合金である金属層は第
３の金属層Ｍ３を構成するが、保護用の酸化物層４０３
および残っているピラー材料４０４の上へ４０００オン
グストロームの厚さにスパッタされるのが一般的であ
る。Ｍ３金属層はパターニングされて、図２に示された
バイアス／リセットバス２００および金属パッド２０２
が形成される。図４ないし図２０の断面はヒンジ軸に沿
って取られているので、バイアス／リセットバスは連続
した層として見え、Ｍ３層のパターニングの結果は示さ
れていない。完成したヒンジ支持ピラー４０８はピラー
材料４０４の残りの部分とバイアス／リセットバスを形
成するＭ３金属層４０６のシースとで構成される。
【００３０】図２１は、Ｍ３金属層４０６の堆積後に部
分的に完成したＤＭＤ５００の、図６から取り出した一
部分の断面図であり、金属化されたヒンジ支持ピラー４
０８のステップカバレッジを示している。このピラー材
料４０４の部分は、上部よりも側面が薄い金属のシース
の中に収容されている。既に図３に関して説明したよう
に、上部に比べて側面の金属が薄いのは、ピラー材料４
０４が部分的に陰になっているためである。側面はピラ
ー材料４０４の上部よりも少ない金属を受け取るのであ
るが、ピラー材料４０４のその他の残りの部分は十分離
れているため、側面は図３Ａの領域３１で示したような
従来技術のスペーサービアよりも広い角度範囲から金属
を受け取ることが可能となっている。従って、側面は従
来技術のスペーサービアよりも多い金属を受け取り、よ
り均一なカバレッジを実現することができる。進歩した
金属カバレッジは、金属化された支持ピラー４０８の合
成特性と相俟って、ずっと強度の高い支持ピラーを実現
しており、ヒンジキャップあるいは基板のいずれからも
破損が始まる傾向は見られない。
【００３１】図７を参照すると、ヒンジスペーサー層４
１０と呼ぶ第１のスペーサー層がヒンジ支持ピラー４０
８を覆って基板上へスピン塗布されている。このヒンジ
スペーサー層４１０は典型的には１．０μｍの厚さのポ
ジ型フォトレジストである。図７に示されたように、ヒ
ンジスペーサー層４１０は各ピラー４０８の上にバンプ
４１２を有しているであろう。バンプ４１２はフォトレ
ジストをスピン塗布することで生じたものであって好ま
しいものではない。ヒンジスペーサー層４１０を形成す
るためのフォトレジストを減らせばバンプは無くするこ
とができるであろうが、フォトレジストがピラー４０８
の周囲へ流れる時に、ピラー４０８による”シャドウ”
効果によってフォトレジスト表面の顕著な波打ち現象が
発生する可能性がある。温度の関数であるフォトレジス
トの粘性、基板ウエハ４００のスピン回転速度、および
スペーサー層４１０の厚さはいずれも完成した層の表面
に影響する。ある条件下では、１つの厚い層を堆積させ
るよりも複数の薄い層を堆積させるほうが有利である。
理想的なスペーサー層４１０は完全に平坦で、基板ウエ
ハ４００からピラー４０８の上端まで広がっており、以
降のデバイス製造工程に対して完全に平坦な表面を引き
渡す。
【００３２】各ピラー４０８の上に形成されたバンプ４
１２は酸素プラズマエッチによって除去され、ピラー４
０８へのアクセスが提供され、スペーサー層４１０の表
面が平坦化される。ヒンジスペーサー層４１０の平坦化
は堅実なヒンジ強度と一体性とを保証するために重要で
ある。更に、スペーサー層４１０およびピラー４０８の
上部の非平坦な特徴は製造工程によって転写され、以降
の層に影響を及ぼす。ヒンジスペーサー層４１０は、後
に続く処理工程の間に流れ出したり、バブル発生を起こ
したりしないように約２００℃の温度にまで遠紫外線硬
化されるのが普通である。
【００３３】ヒンジ層４１８は図９に示されたように、
ヒンジスペーサー層４１０の上へ薄いアルミニウム合金
のスパッタ堆積を行うことによって形成されるのが一般
的である。ヒンジ層４１８は典型的には６００オングス
トロームの厚さで、０．２％のＴｉ、１％のＳｉ、９
８．８％のＡｌを含む。米国特許第５，０６１，０４９
号が教えるように、埋め込まれたヒンジを製造するプロ
セスに従えば、典型的にはヒンジ層４１８を覆ってプラ
ズマ堆積法によって酸化物層を堆積させ、捩りヒンジの
形にパターニングすることで酸化物エッチストップ４２
０が形成される。
【００３４】第２レベルのピラーがヒンジ金属層４１８
を覆って形成され、ミラー支持ピラーとなる。ミラー支
持ピラーはヒンジおよびアドレス電極支持ピラーを作製
するために用いられたのと同じプロセスで作製される。
ピラー材料の第２の層が基板ウエハ上へ堆積されパター
ニングされて、図１０に示すようなピラー材料４２２の
部分が残される。ピラー材料の第２層は典型的には２．
２μｍの厚さのフォトレジストであって、それは引き続
くプロセス工程において流れ出したり、バブル発生を起
こしたりしないように１８０℃まで遠紫外線硬化され
る。ヒンジスペーサー層４１０あるいはヒンジ支持ピラ
ー４０４は既にもっと高い温度（２００℃および２２０
℃）まで硬化されているので、これら最初の２つのフォ
トレジスト層の劣化は起こらない。
【００３５】次に図１１に示すように、第１のヒンジ金
属層４１８およびピラー材料４２２を覆って電極金属の
厚い層４２４が堆積される。電極金属層４２４は典型的
には３７５０オングストロームの厚さであって、スパッ
タ堆積されて、ミラー支持ピラー、ヒンジキャップ、お
よびアドレス電極を形成する。電極が堆積されると、ピ
ラー材料４２２は電極金属によって取り囲まれて、ピラ
ー材料４２２と電極金属のシース４２４とを含むミラー
支持ピラー４２６が形成される。電極金属４２４を堆積
した後に、図１２に示すように、酸化物層が堆積されパ
ターニングされて、ミラー支持ピラーエッチストップ４
２８、ヒンジキャップエッチストップ４３０、および番
地電極エッチストップ（図示されていない）が形成され
る。ミラー支持ピラーエッチストップ４２８はパターニ
ングされて、ミラー支持ピラーおよびヒンジヨークを以
降のエッチ工程から保護する。
【００３６】エッチストップのパターニングの後、電極
金属層４２４およびヒンジ金属層４１８が両方ともにエ
ッチされ、図１３に示すように、エッチストップによっ
て保護された金属層の部分のみが残される。エッチスト
ップ４２０、４２８、４３０は次に図１４に示すように
剥離される。ミラースペーサー層４３２と呼ぶ第２のフ
ォトレジストスペーサー層が、次にウエハ上へ図１５に
示されたようにスピン塗布されエッチバックされて、図
１６に示すように、ミラー支持ピラー４２６の上部への
アクセスを提供し、第２のスペーサー層を平坦化する。
【００３７】第２のスペーサー層４３２および支持ピラ
ー４２６の上部を覆ってミラー金属層４３８が堆積され
る。典型的にはこのミラー金属層はスパッタ堆積された
４２５０オングストロームの厚さである。別の酸化物層
がプラズマ堆積され、パターニングされて、図１８に示
すようなミラーエッチストップ４４０が形成される。次
に、図１９に示すように、プラズマエッチによってミラ
ー金属層４３８はミラー４４２に成形される。
【００３８】ウエハレベルでの処理はこれで完了であ
る。このデバイスは、残っているミラースペーサー４３
２とヒンジスペーサー層４１０とを除去し、ミラー４４
２からミラー酸化物エッチストップ４４０を剥離するこ
とによってアンダーカット処理を施さなければならな
い。ミラースペーサー層４３２を除去した後はミラー４
４２が非常に脆くなるので、デバイスのソーイング（ｓ
ａｗ）はアンダーカットの前に行われるのが普通であ
る。しかし、この制約はここに開示するプロセスの結果
ではなく、むしろ既存のウエハ分離の方法による制限で
ある。損傷を受けた切り屑を生じないウエハ分離プロセ
スや損傷を完全に取り去ってしまう工程が利用できるよ
うになれば、ここの工程は順序を入れ替えてウエハの分
離の前にデバイスを完成させることができるようになる
であろう。
【００３９】ミラーエッチストップ４４０は、ミラー表
面を保護するためにウエハ分離の間も所定の場所に残さ
れる。ウエハはＰＭＭＡによって被覆され、チップアレ
イに切り出され、クロロベンゼンによるパルススピン洗
浄（ｐｕｌｓｅ ｓｐｉｎ−ｃｌｅａｎ）を受ける。ウ
エハ分離の後、チップはプラズマエッチング反応室中へ
入れられ、そこでミラーエッチストップ４４０と、２つ
のスペーサー層４３２および４１０の完全な除去が行わ
れて、図２０に示すようにヒンジおよびミラーの下側に
は空隙４４４および４４６のみが残される。ヒンジが変
形し、ミラーが偏向できるだけの十分な空隙がある限
り、スペーサー層４３２および４１０の一部を残してお
くことも可能である。
【００４０】封じ込まれたピラー材料の熱膨張係数はア
ルミニウムピラーシースの熱膨張係数とほとんど一致す
るので、封じ込まれた材料を支持ピラーの内側に残した
ままでも構わない。封じ込まれた材料の熱膨張係数とア
ルミニウムピラーシースの熱膨張係数との間に違いがあ
まり大きい場合には、高温あるいは低温に曝された場合
に支持ピラーが破壊する可能性がある。熱膨張係数の不
一致に起因する支持ピラーに対する損傷を阻止するため
に、電極あるいはヒンジ金属層中に孔をパターニングし
て封じ込まれた材料をプラズマエッチングによって除去
するようにすることもできる。
【００４１】これまで支持ピラーの製造プロセスについ
てヒンジが隠れたタイプのＤＭＤのみに関して説明して
きたが、数多くのその他のデバイスで本プロセスを利用
することができる。図２２に示された従来の捩り梁ＤＭ
Ｄ６００は、半導体基板６１０上に作製されたアドレス
電極６０８の上方へ２つの捩りヒンジ６０６で以て支え
られたミラー６０４を含んでいる。ここに開示されたプ
ロセスは、基板６１０から離れた場所にヒンジ６０６を
支えるようになったヒンジ支持ピラー６０２を形成する
ために使用することができる。加速度計、流量センサ
ー、温度センサー、およびモーター等のその他のマイク
ロメカニカルデバイスもここに開示されたプロセスを用
いることができる。ここに開示されたプロセスは従来技
術のスペーサービアよりも強い支持ピラーを提供できる
という特長を有する。
【００４２】このように、ここまで支持ピラーとそのプ
ロセスという特別な１つの実施例について説明してきた
が、そのような特定の引用は本発明の特許請求の範囲に
示された以外の本発明の範囲を制限するものではないこ
とを理解されるべきである。更に、本発明はそれの特定
の実施例に関して説明してきたが、当業者にはそれ以外
の修正が自ずと明らかになるであろう。そして、それら
すべての修正も本発明の請求の範囲に包含されるものと
解釈されるべきである。
【００４３】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。以下の各項において、「金属化された」とあるの
は、また「金属で強化された」と読みかえることもでき
る。 （１）金属化された支持ピラーを作製する方法であっ
て、基板上へピラー材料を堆積させること、前記ピラー
材料をパターニングして支持ピラーを定義すること、お
よび前記支持ピラーを覆って金属層を堆積させ、そこに
おいて前記支持ピラーが前記金属層によって取り囲まれ
て金属化された支持ピラーが形成されるようにするこ
と、の工程を含む方法。
【００４４】（２）第１項記載の方法であって、前記ピ
ラー材料が、フォトレジスト、多結晶シリコン、酸化
物、窒化物、およびオキシナイトライドを含むグループ
のうちから選ばれたものである方法。
【００４５】（３）第１項記載の方法であって、前記金
属層を堆積させる工程が前記支持ピラーを覆って金属層
をスパッタすることを含んでいる方法。
【００４６】（４）第１項記載の方法であって、更に、
前記金属化された支持ピラーの周辺にスペーサー層を堆
積させること、前記金属化された支持ピラーの上部およ
び周辺から前記スペーサー層の一部を除去すること、の
工程を含む方法。
【００４７】（５）第４項記載の方法であって、前記ス
ペーサー層が有機フォトレジストである方法。
【００４８】（６）マイクロミラーデバイスを作製する
方法であって、基板上へピラー材料を堆積させること、
前記ピラー材料をパターニングして第１の支持ピラーを
定義すること、前記第１の支持ピラー上へ第１の金属層
を堆積させること、前記第１の金属層をパターニングし
て、電極と、前記ピラー材料を前記第１の金属層によっ
て覆った第１の金属化された支持ピラーとを形成するこ
と、前記基板上へ第１のスペーサー層を堆積させるこ
と、前記第１のスペーサー層と前記第１の支持ピラーと
を覆って、ヒンジを形成する第２の金属層を堆積させる
こと、前記第２の金属層の上へ第２のピラー材料を堆積
させること、前記第２のピラー材料をパターニングし
て、前記ヒンジへ取り付けられた第２の支持ピラーを定
義すること、前記第２の支持ピラーを覆って第３の金属
層を堆積させて、第２の金属化された支持ピラーを形成
すること、前記第１のスペーサー層を覆って第２のスペ
ーサー層を堆積させること、前記第２の金属化された支
持ピラーの上部から前記第２のスペーサー層の一部を除
去すること、前記第２のスペーサー層を覆って、前記第
２の支持ピラーに取り付けられた少なくとも１個のミラ
ーを定義する第４の金属層を堆積させること、および前
記第１のスペーサー層および前記第２のスペーサー層を
除去して、前記ヒンジおよび前記ミラーの下側に空隙を
形成すること、の工程を含む方法。
【００４９】（７）変形可能なミラーデバイスを作製す
る方法であって、基板上へピラー材料を堆積させパター
ニングして、支持ピラーを定義すること、前記支持ピラ
ー上へ第１の金属層を堆積させて、金属化された支持ピ
ラーを形成すること、前記基板上へスペーサー層を堆積
させること、前記金属化された支持ピラーの上部から前
記スペーサー層の一部を除去すること、前記スペーサー
層および前記金属化された支持ピラーを覆って、ヒンジ
と前記ヒンジによって前記支持ピラーから回転自在に支
持されたミラーとを形成する少なくとも１個の付加的な
金属層を堆積させること、および前記スペーサー層の一
部を除去して、前記ヒンジおよび前記ミラーの下側に空
隙を形成すること、の工程を含む方法。
【００５０】（８）第７項記載の方法であって、前記ピ
ラー材料が、フォトレジスト、多結晶シリコン、酸化
物、窒化物、およびオキシナイトライドを含むグループ
のうちから選ばれたものである方法。
【００５１】（９）第７項記載の方法であって、前記第
１の金属層を堆積させる工程が前記支持ピラー上へアル
ミニウム合金をスパッタする工程を含んでいる方法。
【００５２】（１０）マイクロミラーデバイスであっ
て、基板、前記基板上にあって、第１の金属シースの内
側に第１のピラー材料を含む少なくとも１個のヒンジ支
持ピラー、前記ヒンジ支持ピラーにつながれた少なくと
も１個のヒンジ、前記ヒンジにつながれて、第２の金属
シースの内側に第２のピラー材料を含む少なくとも１個
のミラー支持ピラー、および前記ミラー支持ピラーによ
って支えられた少なくとも１個のミラー要素、を含むマ
イクロミラーデバイス。
【００５３】（１１）マイクロミラーデバイスであっ
て、基板、前記基板上にあって、金属シースの内側にピ
ラー材料を含む少なくとも１個のヒンジ支持ピラー、前
記ヒンジ支持ピラーにつながれた少なくとも１個のヒン
ジ、および前記少なくとも１個のヒンジによって支えら
れた少なくとも１個のミラー要素、を含むマイクロミラ
ーデバイス。
【００５４】（１２）マイクロメカニカルデバイス用の
支持ピラーであって、基板、前記基板によって支えら
れ、所望の支持ピラー形状に成形されたピラー材料、お
よび前記ピラー材料を覆って形成され、前記基板によっ
て少なくとも部分的に支えられた金属層、を含む支持ピ
ラー。
【００５５】（１３）マイクロメカニカルデバイス、特
にデジタルマイクロミラーデバイスと一緒に使用するた
めの支持ピラー４０８は、基板４００によって支えら
れ、金属層４０６によって覆われたピラー材料４２２を
含んでいる。支持ピラー４０８は、基板４００上へピラ
ー材料を堆積させ、前記ピラー材料をパターニングして
支持ピラー４０８を定義し、そして前記支持ピラー４０
８を覆って前記支持ピラーを取り囲むように金属層４０
６を堆積させることにより作製される。ピラー４０８を
覆ってスペーサー層４１０を設けることで、ピラーの上
端とレベルの揃った平坦な表面が得られる。スペーサー
層４１０を設けた後、スペーサー層４１０はピラーの上
部を露出させるためにエッチされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の典型的なヒンジが隠れたタイプの捩
り梁ＤＭＤアレイの部分鳥瞰図。
【図２】従来技術のヒンジが隠れたタイプの捩り梁ＤＭ
Ｄ要素の展開鳥瞰図。
【図３】Ａは、基板およびダミー層の上へ金属がスパッ
タされている状態の断面図。Ｂは、図３Ａの基板の、金
属がスパッタされた後の断面図。Ｃは、図３Ａの基板
の、金属がスパッタされダミー材料が除去された後の断
面図。
【図４】本発明の１つの実施例に従う支柱を有するＤＭ
Ｄ要素の製造中の各段階を示す、ＤＭＤアレイの１つの
要素のヒンジ軸に沿って取った断面図であって、番地回
路と２つの金属層を形成された基板ウエハの上に第１の
フォトレジスト層が塗布された段階を示す断面図。
【図５】本発明の１つの実施例に従う支柱を有するＤＭ
Ｄ要素の製造中の各段階を示す、ＤＭＤアレイの１つの
要素のヒンジ軸に沿って取った断面図であって、ピラー
材料のパターニングを行った段階を示す断面図。
【図６】本発明の１つの実施例に従う支柱を有するＤＭ
Ｄ要素の製造中の各段階を示す、ＤＭＤアレイの１つの
要素のヒンジ軸に沿って取った断面図であって、基板お
よびパターニングされたピラー材料を覆って金属層を堆
積させた段階を示す断面図。
【図７】本発明の１つの実施例に従う支柱を有するＤＭ
Ｄ要素の製造中の各段階を示す、ＤＭＤアレイの１つの
要素のヒンジ軸に沿って取った断面図であって、ヒンジ
スペーサー層をスピン塗布した段階を示す断面図。
【図８】本発明の１つの実施例に従う支柱を有するＤＭ
Ｄ要素の製造中の各段階を示す、ＤＭＤアレイの１つの
要素のヒンジ軸に沿って取った断面図であって、スペー
サー層の平坦化を行った段階を示す断面図。
【図９】本発明の１つの実施例に従う支柱を有するＤＭ
Ｄ要素の製造中の各段階を示す、ＤＭＤアレイの１つの
要素のヒンジ軸に沿って取った断面図であって、ヒンジ
層の上へ酸化物のエッチストップをパターニングした段
階を示す断面図。
【図１０】本発明の１つの実施例に従う支柱を有するＤ
ＭＤ要素の製造中の各段階を示す、ＤＭＤアレイの１つ
の要素のヒンジ軸に沿って取った断面図であって、第２
のピラー材料をパターニングした段階を示す断面図。
【図１１】本発明の１つの実施例に従う支柱を有するＤ
ＭＤ要素の製造中の各段階を示す、ＤＭＤアレイの１つ
の要素のヒンジ軸に沿って取った断面図であって、第１
のヒンジ金属層と第２のピラー材料を覆って電極金属層
を堆積させた段階を示す断面図。
【図１２】本発明の１つの実施例に従う支柱を有するＤ
ＭＤ要素の製造中の各段階を示す、ＤＭＤアレイの１つ
の要素のヒンジ軸に沿って取った断面図であって、酸化
物層をパターニングしてエッチストップを形成した段階
を示す断面図。
【図１３】本発明の１つの実施例に従う支柱を有するＤ
ＭＤ要素の製造中の各段階を示す、ＤＭＤアレイの１つ
の要素のヒンジ軸に沿って取った断面図であって、エッ
チストップをマスクにして金属層のエッチングを行った
段階を示す断面図。
【図１４】本発明の１つの実施例に従う支柱を有するＤ
ＭＤ要素の製造中の各段階を示す、ＤＭＤアレイの１つ
の要素のヒンジ軸に沿って取った断面図であって、エッ
チストップを剥離した段階を示す断面図。
【図１５】本発明の１つの実施例に従う支柱を有するＤ
ＭＤ要素の製造中の各段階を示す、ＤＭＤアレイの１つ
の要素のヒンジ軸に沿って取った断面図であって、ミラ
ースペーサー層をスピン塗布させた段階を示す断面図。
【図１６】本発明の１つの実施例に従う支柱を有するＤ
ＭＤ要素の製造中の各段階を示す、ＤＭＤアレイの１つ
の要素のヒンジ軸に沿って取った断面図であって、ミラ
ースペーサー層の平坦化を行った段階を示す断面図。
【図１７】本発明の１つの実施例に従う支柱を有するＤ
ＭＤ要素の製造中の各段階を示す、ＤＭＤアレイの１つ
の要素のヒンジ軸に沿って取った断面図であって、ミラ
ー金属層を堆積させた段階を示す断面図。
【図１８】本発明の１つの実施例に従う支柱を有するＤ
ＭＤ要素の製造中の各段階を示す、ＤＭＤアレイの１つ
の要素のヒンジ軸に沿って取った断面図であって、第２
のミラーエッチストップを形成した段階を示す断面図。
【図１９】本発明の１つの実施例に従う支柱を有するＤ
ＭＤ要素の製造中の各段階を示す、ＤＭＤアレイの１つ
の要素のヒンジ軸に沿って取った断面図であって、ミラ
ー金属層をプラズマエッチしてミラーを形成した段階を
示す断面図。
【図２０】本発明の１つの実施例に従う支柱を有するＤ
ＭＤ要素の製造中の各段階を示す、ＤＭＤアレイの１つ
の要素のヒンジ軸に沿って取った断面図であって、ヒン
ジおよびミラーの下側からスペーサー層を除去した段階
を示す断面図。
【図２１】図６のヒンジ支持ピラーの金属ステップカバ
レッジを示す断面図。
【図２２】本発明の１つの実施例に従う進歩した支柱を
有する、典型的な捩り梁ＤＭＤの部分鳥瞰図。
【符号の説明】
１００ ＤＭＤアレイ １０２ ミラー １０４ 基板 １０６ ヒンジ支持スペーサービア １０８ アドレス電極支持スペーサービア １１０ 捩りヒンジ １１１ ヒンジキャップ １１２ 着地場所 １１４ アドレス電極 １１６ ミラー支持スペーサービア １１８ ヒンジヨーク ２００ バイアス／リセットバス ２０２ 金属パッド ２０３ 保護用酸化物層 ２０４ ビア ３００ 金属粒子 ３０２ 基板 ３０４ ダミー層 ３０６ 角度範囲 ３０８ 地点 ３１０ 壁構造 ３１２ 角度範囲 ３１４ ビア ３１６ 角度範囲 ３１８ 金属層 ３２０ 平坦な表面 ３２２ オーバーハング ３２４ スペーサービア ４００ 基板ウエハ ４０１ ＤＭＤ要素 ４０２ 第１のピラー材料層 ４０３ 保護用酸化物層 ４０４ ピラー材料の部分 ４０６ 金属層 ４０８ ヒンジ支持ピラー ４１０ ヒンジスペーサー層 ４１２ バンプ ４１８ ヒンジ層 ４２０ 酸化物エッチストップ ４２２ ピラー材料の部分 ４２４ 電極金属 ４２６ ミラー支持ピラー ４２８ ミラー支持ピラーエッチストップ ４３０ ヒンジキャップエッチストップ ４３２ ミラースペーサー層 ４３８ ミラー金属層 ４４０ ミラーエッチストップ ４４２ ミラー ４４４ 空隙 ４４６ 空隙 ５００ ＤＭＤ ６００ ＤＭＤ ６０２ ヒンジ支持ピラー ６０４ ミラー ６０６ ヒンジ ６０８ アドレス電極 ６１０ 半導体基板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属化された支持ピラーを作製する方法
    であって、 基板上へピラー材料を堆積させること、 前記ピラー材料をパターニングして支持ピラーを定義す
    ること、および 前記支持ピラーを覆って金属層を堆積させ、そこにおい
    て前記支持ピラーが前記金属層によって取り囲まれて金
    属化された支持ピラーが形成されるようにすること、の
    工程を含む方法。
  2. 【請求項２】 マイクロミラーデバイスであって、 基板、 前記基板上にあって、第１の金属シースの内側に第１の
    ピラー材料を含む少なくとも１個のヒンジ支持ピラー、 前記ヒンジ支持ピラーにつながれた少なくとも１個のヒ
    ンジ、 前記ヒンジにつながれて、第２の金属シースの内側に第
    ２のピラー材料を含む少なくとも１個のミラー支持ピラ
    ー、および 前記ミラー支持ピラーによって支えられた少なくとも１
    個のミラー要素、を含むマイクロミラーデバイス。
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