JPH0862517A - マイクロ機械装置の製造法 - Google Patents

マイクロ機械装置の製造法

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JPH0862517A
JPH0862517A JP7154928A JP15492895A JPH0862517A JP H0862517 A JPH0862517 A JP H0862517A JP 7154928 A JP7154928 A JP 7154928A JP 15492895 A JP15492895 A JP 15492895A JP H0862517 A JPH0862517 A JP H0862517A
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JP
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photoresist
layer
support
mirror
substrate
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JP7154928A
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James C Baker
シー．ベイカー ジェームズ
Scott H Prengle
エィチ．プレングル スコット
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Texas Instruments Inc
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Texas Instruments Inc
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディジタル・マイクロ・ミラー装置のような
マイクロ機械装置をマスクを用いないで効率よく製造で
きる製造法を提供する。 【構成】 まず、上側反射表面を備えた支持素子が作成
され、次に、フォトレジスト材料の層が、前記支持素子
の上に、それらの上側反射表面を事実上被覆する厚さに
まで沈着される。前記フォトレジスト層に露光が行われ
る。この露光において、前記支持素子の上の面積領域の
上の露光が、前記支持素子の間の面積領域の上の露光よ
りも強く行われる。このことにより、前記支持素子の間
のフォトレジストを前記支持素子の前記上側反射表面と
同じ高さにまで除去することができ、一方前記支持素子
のフォトレジストを確実に除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ機械装置に関
する。さらに詳細にいえば、本発明は、他のパターンに
作成された構造体の下に作成され、そして後で除去され
る、犠牲スペーサを得るその製造工程の一部分に関す
る。
【０００２】
【従来の技術およびその問題点】電気機械の分野におけ
る最近の進歩により、種々の機械装置が小型化されてき
ている。このような装置の典型的な例は、小型歯車、小
型レバー、小型弁などである。これらの「マイクロ機
械」装置は、しばしば電気制御回路と一緒に、集積回路
技術を用いて製造される。その通常の応用は、加速度
計、圧力センサ、作動機械などである。また別の例とし
て、空間光変調器に用いられるマイクロ・ミラー構造体
を作成することができる。
【０００３】電気的に集積された回路と一緒にマイクロ
機械装置を製造するために、ウエハと呼ばれる担体は、
選択的に沈着されそして担体の上でパターンに作成され
た、薄膜材料体を有する。この薄膜の沈着とその湿式エ
ッチングおよび乾式エッチングは、全体としての製造工
程の一部分である。これらの薄膜がパターンに作成さ
れ、それによりマイクロ機械素子の構造体素子が得られ
る。「スペーサ層」を得るために、犠牲層のエッチング
が用いられる。この犠牲層は成長または沈着により作成
された溶解可能な層であって、後で除去される。犠牲層
のこの除去により、犠牲層の上にパターンに作成された
構造体が残留する。この除去は、通常、湿式エッチング
により行われる。パターンに作成された構造体が後に残
留するが、この構造体と下にある構造体との間に空隙が
備えられる。この空隙により、回転、屈曲、または傾斜
のような運動を行うことが可能な素子を作成することが
できる。
【０００４】１つの形式のマイクロ機械空間光変調器
は、ディジタル・マイクロ・ミラー装置（ＤＭＤ）であ
る。このＤＭＤは、傾斜する小型ミラーのアレイを有す
る。ミラーが自由に運動できるように、これらのミラー
のおのおのは、下にある制御回路の上において、１個ま
たは複数個のポストで支持されたヒンジで取り付けら
れ、および空隙により基板から隔てられて取り付けられ
る。これらのミラーとそれらに付随するヒンジを製造す
る工程段階の１つの典型的な順序は、支持ポストをエッ
チングにより作成する段階と、これらの支持素子の間に
犠牲スペーサ材料を備える段階と、このスペーサ材料の
表面の上にミラーおよびヒンジをそれぞれのヒンジがそ
の支持ポストに接触するように製造される段階と、犠牲
材料を除去する段階とである。多くのＤＭＤの設計で
は、支持素子の上側表面と同じ高さの表面が得られるよ
うに、犠牲材料が備えられることが要求される。従来、
支持素子の上に犠牲材料の層を沈着する段階と、支持ポ
ストの上からこの材料を選択的に除去する段階と、の少
なくとも２つの段階によりこのことが達成された。典型
的な場合には、選択的エッチングを行なうにはマスクを
用いることが必要である。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】本発明の１つの特徴
は、少なくとも１つの可動素子を有するマイクロ機械装
置を製造する方法に関して得られる。基板から上方に延
長された少なくとも１つの支持素子が、基板の上に作成
される。この支持素子は、上側反射表面を有する。フォ
トレジスト層が、支持素子の上およびそのまわりの基板
の上に沈着される。この沈着は、フォトレジスト層が支
持素子の上を被覆するような厚さにまで行われる。その
後、フォトレジスト層に露光が行われる。支持素子の上
側表面が反射表面であるために、支持素子の上側反射表
面のすぐ上のフォトレジスト材料はより強く露光され
る。その後、フォトレジスト層にエッチングが行われ、
支持素子の上側反射表面の高さと事実上同じ高さにま
で、支持素子の間のフォトレジスト層が除去される。上
側反射表面の上の面積領域はより強く露光されるから、
これらの面積領域の中のフォトレジスト材料の除去は確
実に行われる。このエッチングの結果、支持素子の上側
反射表面とそのまわりに残っているフォトレジスト材料
の表面とが、１つの平坦な表面になる。次に、この平坦
な表面の上に可動素子が作成され、そしてその後、残っ
ているフォトレジスト材料が除去される。
【０００６】本発明の１つの技術的な利点は、支持素子
の物理的一体性に損傷を与えることなく、支持素子の間
にスペーサ材料を用いた処理工程を得ることができるこ
とである。この処理工程は、マスクや焦点板や整合を必
要とせずに実行することができ、そして製造処理量を増
大させることができる。犠牲層の表面は支持素子の上側
表面と同一平面内にあり、したがって、後の段階での可
動素子の作成は平坦な表面の上で実行することができ
る。
【０００７】
【実施例】例示の目的で、特定の形式のマイクロ機械装
置、すなわち、「変形可能ミラー装置」と呼ばれること
もある「ディジタル・マイクロミラー装置」（ＤＭＤ）
を例に取って、下記において説明する。従来の技術およ
びその問題点のところで説明したように、ＤＭＤは１個
または複数個の小さなヒンジ付きのミラーを有する。こ
れらのミラーのそれぞれは、基板から一定の高さの位置
のポストにより保持される。本発明は、多数個のミラー
が１つの平坦な表面の上に製造できるように支持ポスト
の間に犠牲材料を備えており、ＤＭＤの製造の際に用い
ることができる。
【０００８】ＤＭＤの１つの応用は、画像の作成であ
る。この応用の場合、ＤＭＤは数百個または数千個の変
形可能なミラーのアレイを有し、そしてこれらのミラー
が光を選択的に画像面に反射する。ＤＭＤにより作成さ
れた画像は、表示装置または非打撃印刷装置の応用に用
いることができる。ＤＭＤはまた、光学的操縦装置、光
学的スイッチング装置、および加速度計のような、画像
作成に関係のない他の応用に用いることも可能である。
これらの応用では、場合によっては、「ミラー」は光を
反射するものであることは必ずしも必要ではない。また
応用によっては、ＤＭＤは、ディジタル・モードで動作
するよりもむしろアナログ・モードで動作する。ここで
用いられている「ＤＭＤ」という用語は、全体的には、
ヒンジで取り付けられた少なくとも１個の変形可能な素
子を有するすべての形式のマイクロ機械装置を意味する
ものとして用いられる。これらの変形可能な素子は、基
板から空隙を介して取り付けられ、そしてこの基板に対
して運動可能である。
【０００９】本発明はまた、運動可能な素子を有する他
の形式のマイクロ機械装置に対しても有用である。ＤＭ
Ｄのミラーと同様に、他のマイクロ機械装置は、自由に
運動できるように空隙を介して取り付けられた、小さな
回転子、小さなレバー、または他の可動部品を有するこ
とができる。
【００１０】図１および図２は、ＤＭＤの１個のミラー
素子１０を示した図である。図１では、ミラー１１は偏
向していない。一方、図２では、ミラー１１は着地電極
１７の方向に傾斜することにより偏向している。前記で
説明したように、ＤＭＤの種々の応用では、このような
ミラー素子１０を単独で用いることができる、またはア
レイで用いることもできる。
【００１１】図１および図２のミラー素子１０は、「捩
りビーム」素子と呼ばれている。他の種類のミラー素子
１０、例えば、片持ち梁型のミラー素子および屈曲型の
ミラー素子、を製造することができる。種々の種類のＤ
ＭＤは、名称「空間光変調器と変調法（Ｓｐａｔｉａｌ
Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ ａｎｄ Ｍｅｔｈ
ｏｄ）」の米国特許第４，６６２，７４６号と、名称
「空間光変調器（Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄ
ｕｌａｔｏｒ）」の米国特許第４，９５６，６１０号
と、名称「空間光変調器と変調法（Ｓｐａｔｉａｌ Ｌ
ｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏ
ｄ）」の米国特許第５，０６１，０４９号と、名称「多
重レベルに変形可能なミラー装置（Ｍｕｌｔｉ−ｌｅｖ
ｅｌ Ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉ
ｃｅ）」の米国特許第５，０８３，８５７号と、米国特
許シリアル番号第０８／０９７，８２４号と、に開示さ
れている。これらの特許はいずれもテキサス・インスツ
ルメンツ・インコーポレーテッドに譲渡されており、そ
してこれらの特許の内容は参考として本発明の中に取り
込まれている。
【００１２】ＤＭＤが画像表示装置に応用されて動作す
る場合、ＤＭＤの表面が光源により照射される。レンズ
装置を用いることにより、光源からの光がミラー素子１
０のアレイの寸法にほぼ成形され、およびこの光がミラ
ー素子１０のアレイに向って進む。それぞれのミラー素
子１０は、支持ポスト１３に取り付けられた捩りヒンジ
１２の上に、傾斜するミラー１１を有する。これらの支
持ポスト１３は、基板１５の上にかつ基板１５から延長
されて作成される。ミラー１１は、制御回路１４の上に
配置される。制御回路１４は、基板１５の上に作成され
たアドレス回路およびメモリ回路で構成される。
【００１３】制御回路１４のメモリ・セルの中のデータ
に基づく電圧が、２個のアドレス電極１６に送られる。
この２個のアドレス電極１６は、ミラー１１の対向する
隅の下に配置される。アドレス電極１６に電圧を選択的
に加えることにより、ミラー１１とそれらのアドレス電
極１６との間に静電気力が発生する。この静電気力によ
り、それぞれのミラー１１は約＋１０度（オン状態）ま
たは約−１０度（オフ状態）のいづれかに傾斜し、それ
によりＤＭＤの表面に入射する光が変調される。「オ
ン」状態にあるミラーから反射された光は、表示装置の
光学装置を通って、画像面に向って進む。「オフ」状態
にあるミラーから反射された光は、画像面とは異なる方
向に進む。この結果として得られるパターンが画像を形
成する。画像フレームのそれぞれの期間中において、ミ
ラー１１が「オン」状態にある時間の比率により、灰色
の程度を決定することができる。カラー・ホイールを備
えることにより、または３種のＤＭＤ装置を設置するこ
とにより、カラーを表示することができる。
【００１４】ミラー１１とそれに付随するアドレス電極
１６は、事実上、コンデンサを構成する。ミラー１１と
そのアドレス電極１６とに適切な電圧が加えられた時、
その結果生ずる静電気力（引力または反発力）により、
ミラー１１は引力を及ぼすアドレス電極１６に向かう方
向に傾斜する、または反発力を及ぼすアドレス電極１６
から離れる方向に傾斜する。ミラー１１は、その端部が
下にある着地電極１７に接触するまで傾斜する。
【００１５】アドレス電極１６とミラー１１との間の静
電気力が取り去られると、ヒンジ１２の中に蓄えられて
いたエネルギにより、ミラー１１はその偏向していない
位置に戻ろうとする復元力が働く。ミラー１１がその偏
向していない位置に戻ろうとする働きを支援するため
に、ミラー１１に適切な電圧を加えることができる。
【００１６】図３〜図９は、本発明の方法の特徴を示し
た図である。例示の目的のために、前記で説明した形式
のＤＭＤの１個のミラー素子１０を製造する場合につい
て、本発明の方法を説明する。本発明の方法は、全体的
にいえば、ミラー素子１０のアレイを備えたＤＭＤを製
造するのに用いることができる、または犠牲材料を除去
することにより作成された空隙を介して製造される、少
なくとも１個の可動素子を有するすべてのマイクロ機械
装置を製造するのに用いることができる。
【００１７】本発明の方法は、後で「チップ」に分離さ
れるウエハの上で実施することができる。これらのチッ
プのおのおのは、ミラー素子１０のアレイを有すること
ができる。図３〜図９の処理工程はこの種の大量生産に
本質的に適しており、そしてＤＭＤまたは他のマイクロ
機械装置を製造する工程に容易に組み込むことができ
る。
【００１８】図３Ａにおいて、ＤＭＤアレイの１つのミ
ラー素子１０が、その２個の支持ポスト１３をパターン
に作成することにより、部分的に作成されている。他の
形式のマイクロ機械装置では、ミラー１１を支持するた
めの支持ポスト１３の代わりに、連続的に立ち上がる線
のような他の形式の「支持素子」を用いて、他の形式の
「可動素子」を支持することができる。支持素子は、通
常、マイクロ機械装置の可動素子を支持する位置を提供
するために、基板から上方に延長された任意の形状の構
造体であることができる。したがって、本明細書の実施
例では、支持素子は支持ポスト１３であり、そして可動
素子はヒンジ付ミラー１１である。
【００１９】支持ポスト１３の上に、反射層３１が沈着
される。層３１は任意の反射材料で作成することがで
き、そして構造体部品をパターンに作成するのに用いら
れる他の層に比べて、その厚さが非常に薄いことができ
る。また下記で説明されるように、反射層３１は連続し
た層である必要はない。すなわち、反射層３１は支持ポ
スト１３の上側表面を被覆していれば、本発明の目的に
対して十分である。他の装置では、支持ポスト１３また
は他の支持素子の全部を反射材料で作成することができ
る。この場合には、反射層３１を沈着する必要はない。
【００２０】図３Ｂは、オプションの工程段階を示した
図である。この工程段階では、支持ポスト１３の上側表
面および側面のみを被覆するように、反射層３１がパタ
ーンに作成される。ＤＭＤの場合、反射層３１は導電体
材料で作成することができ、そして電極１６および電極
１７が得られるようにパターンに作成することができ
る。この方式で反射層３１をパターンに作成することは
本発明にとって本質的ではなく、図５に関連して下記で
説明されるように、このパターンに作成する段階を用い
て、支持ポスト１３の上の面積領域と、支持ポスト１３
の間の面積領域と、の間の露光量の差を増強することが
できる。
【００２１】図４に示されているように、反射層３１の
上に、フォトレジスト材料の層４１が沈着される。この
沈着は、スピン・オンのような種々の方法で行うことが
できる。集積回路製造業者に用いられているように、種
々のフォトレジスト材料を層４１に対して用いることが
できる。本明細書の実施例では、このフォトレジスト材
料はポジティブ・フォトレジストであって、放射エネル
ギに露出される結果、その一部分が現像剤またはエッチ
ング剤により除去される。層４１の厚さは、支持ポスト
１３を作成するのに用いられた層の厚さよりも大幅に大
きい。すなわち、支持ポスト１３の高さと、支持ポスト
１３の上の反射層３１の高さと、を組み合わせた高さよ
りも大きな高さ（厚さ）にまで、層４１は基板１５から
上方に広がるように作成される。フォトレジスト層４１
の適切な厚さは、支持ポスト１３の高さの約２倍であ
る。通常、層４１は十分に厚く、支持ポスト１３の上で
の盛り上がり効果は少なくとも大幅に縮小され、その結
果、上側表面は事実上平坦である。けれども、下記で説
明される処理工程の結果、層４１の沈着の後の支持ポス
ト１３の上部での盛り上がり効果は、ある程度まで自己
補償されるであろう。
【００２２】図５に示されているように、フォトレジス
ト層４１の対して露光が行われる。この露光は、「全
面」露光である。すなわち、マスクが用いられなく、層
４１の表面全体に露光が行われる。一定面積領域の露光
量が他の面積領域の露光量に比べて異なるという意味
で、支持ポスト１３は「現場マスク」の役割を果たす。
さらに詳細にいえば、支持ポスト１３の上の層４１の薄
い面積領域は、支持ポスト１３の間の厚い面積領域に比
べて、大きな露光量を受けるであろう。図５において、
点線は、露光量の大きい面積領域６１と、露光量の小さ
い面積領域６２とを示している。これら２つの面積領域
の露光量の差は、露光時間と、層３１の反射率と、２つ
の面積領域６１および６２の中の層４１の厚さの差と、
などの種々の因子により決定される。これらの因子は、
露光量の差により、支持ポスト１３の上の面積領域のエ
ッチング速度が、支持ポスト１３の間の面積領域のエッ
チング速度よりも、要求されたエッチング速度増大量だ
け大きくなるように調整される。１つの考察によれば、
すべての面積領域が平等に露光されるようになるという
意味で、露光時間が層４１が飽和する程に多量であるべ
きではない。
【００２３】図には示されていないけれども、図５の露
光段階の後、そして図６および図７のエッチング段階の
前に、焼き出し段階を行うことができる。この焼き出し
段階の目的は、エッチングがさらによく予測されそして
制御される層４１を得ることである。
【００２４】図６および図７に示されているように、フ
ォトレジスト層４１が現像される。この現像は、層４１
の湿式エッチングにより達成される。これらの図に示さ
れているように、層４１の多量に露光された領域６１
は、少なく露光された領域６２よりも、大きな速度で除
去される。
【００２５】層４１のエッチングが完了した状態が、図
８に示されている。少なく露光された領域６２が、支持
ポスト１３と反射層３１とを組み合わせた複合高さと同
じ高さにまで除去されるように、エッチングの時間が制
御される。本発明の１つの利点は、多量に露光された領
域６１の除去が、少なく露光された領域６２よりも、早
い速度で行われることである。したがって、支持ポスト
１３と反射層３１との複合高さと同じ高さにまで領域６
２がエッチングにより除去される時、領域６１が確実に
除去されなくてはならない。
【００２６】層４１のエッチングが完了した後、層４１
の残っているフォトレジスト材料がこの後の製造段階に
耐えられるように、このウエハに対し焼き出しが行われ
る。この残っているフォトレジスト材料は、支持ポスト
１３の間の「スペーサ」としての役割を果たす。このス
ペーサの上側表面は、支持ポスト１３の上側反射表面と
高さが揃っている。
【００２７】図９に示されているように、ミラー１１お
よびヒンジ１２を形成する材料層が沈着され、そしてパ
ターンに作成される。他のマイクロ機械装置の場合、そ
の後、可動素子のための材料が沈着され、そしてこれら
を要求された形状にエッチングすることにより、この層
の上に種々の可動素子が作成される。図１および図２の
ところで説明されたＤＭＤに関する前記特許は、種々の
異なる形式のＤＭＤに対し、これらのミラーおよびヒン
ジがどのようにして製造されるかについて詳細に開示し
ている。
【００２８】他の実施例 本発明が特定の実施例について説明されたが、この説明
は、本発明の範囲がこれらの実施例に限定されることを
意味するものではない。開示された実施例を変更した実
施例、およびそれらに代わる実施例が可能であること
は、当業者には容易に理解されるであろう。したがっ
て、このような変更実施例はすべて、本発明の範囲内に
包含されるものと理解すべきである。
【００２９】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１） 基板の上に取り付けられた支持素子により支持
されかつ前記基板から離れた位置に自由端部を有する可
動素子を備えた、マイクロ機械装置を製造する方法であ
って、前記支持素子の前記自由端部に放射エネルギに対
する反射特性を備えさせる段階と、前記支持素子の前記
自由端部を被覆するのに十分な初期厚さにまで前記基板
の上にフォトレジスト層を沈着する段階と、前記フォト
レジスト層の自由表面をマスクを用いることなく放射エ
ネルギで全面を露光する段階と、前記支持素子の前記自
由端部と、残っている厚さの減少したフォトレジストの
自由表面と、を有する事実上平坦でかつ連続した素子支
持表面を得るために前記フォトレジストを現像する段階
と、前記素子支持表面の上に沈着された材料から前記可
動素子を作成する段階と、残っているフォトレジストを
除去する段階と、を有する前記方法。 （２） 第１項記載の方法において、前記沈着された材
料の中の少なくとも１つの材料が前記支持素子の前記自
由端部と接触している、前記方法。 （３） 第１項記載の方法において、前記フォトレジス
ト層の初期厚さに対する露光時間が前記フォトレジスト
層を飽和させるのに必要な露光時間よりも短い、前記方
法。 （４） 第１項記載の方法において、前記自由表面と前
記支持素子の前記自由端部との間の前記フォトレジスト
が前記フォトレジストの初期厚さよりも強く放射エネル
ギで露光され、それにより前記現像段階によって前記基
板の上にある前記フォトレジストよりも大きな速さで前
記自由端部の上にある前記フォトレジストを除去され
る、前記方法。
【００３０】（５） マスクを備えない犠牲スペーサを
用いて、少なくとも１つの可動素子を備えたマイクロ機
械装置を製造する方法であって、前記可動素子を支持す
るために、基板から上方に延長されかつ上側反射表面を
有する少なくとも１つの支持素子を、前記基板の上に作
成する段階と、前記支持素子の上およびまわりの前記基
板の上に、前記支持素子の前記上側反射表面を被覆する
ように、前記上側反射表面と前記基板との間の距離より
も大きな厚さにまでフォトレジスト層を沈着する段階
と、前記フォトレジスト層を事実上均一な露光量で露光
する段階と、前記支持素子の前記上側反射表面の高さと
事実上等しい高さにまで前記フォトレジスト層が除去さ
れるように前記フォトレジスト層を現像する段階であっ
て、それにより前記支持素子の前記上側反射表面と前記
まわりの基板の上に残っているフォトレジスト材料の上
側表面とで構成される事実上平坦な表面が形成される、
前記現像段階と、前記平坦な表面の上に前記可動素子を
作成する段階と、前記可動素子が作成された後、残って
いる前記フォトレジスト材料を除去する段階と、を有す
る前記方法。 （６） 第５項記載の方法において、少なくとも１つの
支持素子を作成する前記段階が、前記支持素子の上と前
記支持素子のまわりの前記基板の上とに、反射材料の事
実上整合した層を沈着することにより部分的に実行され
る、前記方法。 （７） 第５項記載の方法において、少なくとも１つの
支持素子を作成する前記段階が、前記支持素子を反射材
料で作成することにより実行される、前記方法。 （８） 第５項記載の方法において、フォトレジスト層
を沈着する前記段階が、少なくとも１つの前記支持素子
の高さの約２倍の厚さにまで前記層を沈着することによ
り実行される、前記方法。 （９） 第５項記載の方法において、前記現像段階の
前、前記フォトレジスト層を焼き出しする段階をさらに
有する、前記方法。 （１０） 第５項記載の方法において、前記現像段階の
後、前記フォトレジスト層を焼き出しする段階をさらに
有する、前記方法。 （１１） 第５項記載の方法において、前記露光段階が
前記フォトレジスト層の飽和時間よりも短い時間の間実
行される、前記方法。 （１２） 第５項記載の方法において、前記マイクロ機
械装置がマイクロ機械素子のアレイを有し、かつ前記マ
イクロ機械素子のおのおのが少なくとも１つの支持素子
と少なくとも１つの可動素子とを有し、かつ前記現像段
階により前記支持素子の間に残っている前記フォトレジ
スト材料でスペーサ面積領域が作成される、前記方法。
【００３１】（１３） 少なくとも１つの偏向可能なミ
ラー素子を有するディジタル・マイクロ・ミラー装置を
製造する方法であって、前記ミラー素子を支持するため
に、基板から上方に延長されかつ上側反射表面を有する
少なくとも１つの支持ポストを、前記基板の上に作成す
る段階と、前記支持ポストの上およびまわりの前記基板
の上に、前記支持ポストの前記上側反射表面を被覆する
ような厚さを有するフォトレジスト層を沈着する段階
と、前記フォトレジスト層を露光する段階と、前記支持
ポストの高さと事実上等しい高さにまで前記フォトレジ
スト層が除去されるように前記フォトレジスト層を現像
する段階であって、それにより前記支持ポストの前記上
側反射表面と前記まわりの基板の上に残っているフォト
レジスト材料の上側表面とで事実上平坦な表面が形成さ
れる、前記現像段階と、前記平坦な表面の上に前記偏向
可能なミラー素子を作成する段階と、前記偏向可能なミ
ラー素子が作成された後、残っている前記フォトレジス
ト材料を除去する段階と、を有する前記方法。 （１４） 第１３項記載の方法において、少なくとも１
つの支持ポストを作成する前記段階が、前記支持ポスト
の上と前記支持ポストのまわりの前記基板の上とに反射
材料の事実上整合した層を沈着することにより実行され
る、前記方法。 （１５） 第１３項記載の方法において、少なくとも１
つの支持ポストを作成する前記段階が、前記支持ポスト
を反射材料で作成することにより実行される、前記方
法。 （１６） 第１３項記載の方法において、フォトレジス
ト層を沈着する前記段階が、前記支持ポストの高さの約
２倍の厚さにまで前記層を沈着することにより実行され
る、前記方法。 （１７） 第１３項記載の方法において、前記現像段階
の前、前記フォトレジスト層を焼き出しする段階をさら
に有する、前記方法。 （１８） 第１３項記載の方法において、前記現像段階
の後、前記フォトレジスト層を焼き出しする段階をさら
に有する、前記方法。
【００３２】（１９） 可動素子１１を支持するため
に、基板１５から立ち上がった支持素子１３を用いたマ
イクロ機械装置を製造する方法が得られる。最初に、上
側反射表面３１を備えた支持素子１３が作成される。次
に、フォトレジスト材料の層４１が、前記支持素子１３
の上に、それらの上側反射表面３１を事実上被覆する厚
さにまで沈着される。前記フォトレジスト層４１に露光
が行われる。この露光において、前記支持素子１３の上
の面積領域６１の上の露光が、前記支持素子１３の間の
面積領域６２の上の露光よりも強く行われる。このこと
により、前記支持素子１３の間のフォトレジストを前記
支持素子の前記上側反射表面と同じ高さにまで除去し、
一方前記支持素子１３の上からフォトレジストを確実に
除去する、という目的で制御できることが後での現像段
階によって可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により作成された１つの形式のマイクロ
機械装置であるディジタル・マイクロ・ミラー装置（Ｄ
ＭＤ）の偏向していないビーム素子の図。
【図２】本発明により作成された１つの形式のマイクロ
機械装置であるディジタル・マイクロ・ミラー装置（Ｄ
ＭＤ）の偏向しているビーム素子の図。
【図３】本発明によるマイクロ機械装置を作成する工程
段階の図であって、Ａは最初の段階の図、Ｂは次の段階
の図。
【図４】本発明によるマイクロ機械装置を作成する図３
の次の工程段階の図であって、反射層の上にフォトレジ
スト材料の層が沈着された段階の図。
【図５】本発明によるマイクロ機械装置を作成する図４
の次の工程段階の図であって、露光が行われる段階の
図。
【図６】本発明によるマイクロ機械装置を作成する図５
の次の工程段階の図であって、現像が行われる段階の
図。
【図７】本発明によるマイクロ機械装置を作成する図６
の次の工程段階の図であって、現像が行われる段階の
図。
【図８】本発明によるマイクロ機械装置を作成する図７
の次の工程段階の図であって、エッチングが完了した段
階の図。
【図９】本発明によるマイクロ機械装置を作成する図８
の次の工程段階の図であって、ミラーおよびヒンジを形
成する材料層が沈着されそしてパターンに作成された段
階の図。
【符号の説明】
１１ 可動素子 １３ 支持素子 １５ 基板 ４１ フォトレジスト層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板の上に取り付けられた支持素子によ
    り支持されかつ前記基板から離れた位置に自由端部を有
    する可動素子を備えた、マイクロ機械装置を製造する方
    法であって、 前記支持素子の前記自由端部に放射エネルギに対する反
    射特性を備えさせる段階と、 前記支持素子の前記自由端部を被覆するのに十分な初期
    厚さにまで前記基板の上にフォトレジスト層を沈着する
    段階と、 前記フォトレジスト層の自由表面をマスクを用いること
    なく放射エネルギで全面を露光する段階と、 前記支持素子の前記自由端部と、残っている厚さの減少
    したフォトレジストの自由表面と、を有する事実上平坦
    でかつ連続した素子支持表面を得るために前記フォトレ
    ジストを現像する段階と、 前記素子支持表面の上に沈着された材料から前記可動素
    子を作成する段階と、 残っているフォトレジストを除去する段階と、を有する
    前記方法。
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