SE1051193A1 - Anordning innefattande en deflekterbar struktur - Google Patents

Anordning innefattande en deflekterbar struktur Download PDF

Info

Publication number
SE1051193A1
SE1051193A1 SE1051193A SE1051193A SE1051193A1 SE 1051193 A1 SE1051193 A1 SE 1051193A1 SE 1051193 A SE1051193 A SE 1051193A SE 1051193 A SE1051193 A SE 1051193A SE 1051193 A1 SE1051193 A1 SE 1051193A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
mirror
electrode
hinge
flechterable
mirrors
Prior art date
Application number
SE1051193A
Other languages
English (en)
Other versions
SE536771C2 (sv
Inventor
Thorbjoern Ebefors
Edvard Kaelvesten
Peter Aagren
Niklas Svedin
Thomas Ericsson
Original Assignee
Silex Microsystems Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Silex Microsystems Ab filed Critical Silex Microsystems Ab
Priority to SE1051193A priority Critical patent/SE536771C2/sv
Publication of SE1051193A1 publication Critical patent/SE1051193A1/sv
Publication of SE536771C2 publication Critical patent/SE536771C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/0006Interconnects
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical 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
    • G02B26/0833Optical 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

16 SAM MAND RAG: Uppfinningen avser en anordning innefattande en deflekterbar struktur (1, 2, 3, 4 ,5), vilken struktur innefattar en elektrod. Vidare finns det anordnaten eller flera elektroder (6, 7) under den deflekterbara strukturen vid punktersådana att när en potential päläggs elektroden kommer det att uppstå ett elekt-riskt fält mellan den deflekterbara strukturen och elektroden, vilket förorsakaren attraktion mot elektroden, varvid den deflekterbara strukturen kommer attdeflekteras. Elektroderna (6, 7) under de deflekterbara strukturen innefattarviastrukturer som är belägna under den deflekterbara strukturen och sträckersig genom substratet (SW) frän dess baksida. Företrädesvis är de deflekterbara strukturerna mikrospeglar. (Pig. 1)

Description

15 20 25 30 många olika sätt och ha många olika uppbyggnader. Exempelvis kan en via vara en plugg av metall som omges av ett isolerande material eller också kan den vara en dopad eller ej dopad halvledarplugg som omges av ett isolerande mate- rial. Viapluggarna kan ha olika tvärsnitt, d.v.s. cirkulärt, rektangulärt, kvadra- tiskt eller orgelbundet, även om i de flesta fall cirkulära tvärsnitt föredras.
Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 visar schematiskt se spegelstruktur med routingelement; Fig. 2a-b visar hur ventilering av en kavitet under tillverkning åstadkommes; Fig. 3a-e visar schematisk olika sätt att tillhandahålla elektrisk potential inklu- derande jordpotential vid önskade ställen i en skiktad struktur; Fig. 4 visar en gimbalstruktur för en spegel; Fig. 5 visar i tvärsnitt gömda gångjärn i en gimbalupphängd spegel; Fig. 6 visar en gimbalupphängd spegel med olika varianter av anslutning till vior; och Fig. 7 visar ytterligare en variant av gímbalstrukturer.
Routing medelst vior I fig. 1 visas således schematískt (ej skalenligt) en spegelstruktur i en spegelar- ray, som har routing-element.
Speglarna 1 och 2 är anbringade på en stödpelare 3 via gångjärnsstrukturer 4 respektive 5, tillverkade medelst MEMS-tekniker i en substratskiva SW. Under varje spegel finns anordnat aktueringselektroder 6, 7 som kommer att förorsaka att speglarna 1 och 2 böjs av när elektroden 6,7 aktiveras med energi.
I anordningar enligt teknikens ståndpunkt routas elektroderna ”bort” från arra- yen medelst elektriska ledningar 8, 9 anordnade på substratytan (antytt med en streckad linjekontur i figur 1). Såsom inses måste ledningen 8 från elektroden 6 för aktuering av spegeln 1 passera under spegeln 2, och då den aktiveras med 10 15 20 25 30 energi kommer den att påverka även spegeln 2 i viss utsträckning vilket föror- sakar funktionella fel Det finns anordnat vior 10, 1 l genom skivan SW och kopplade till routing- ledningar 12, 13 på skivans SW baksida. Routing-ledningarna 12, 13 är natur- ligtvis anordnade intill varandra, lämpligen parallellt med skivans periferi där tråd-bondning 14 kan tillhandahållas om så önskas. Alternativt skulle det kun- na finnas anordnat ett dubbellager av metall på baksidan med ett isolerande skikt mellan de ledande lagren. På detta sätt skulle man kunna undvika korsande ledare och därigenom öka flexibiliteten i routingstrukturerna. Genom plätering (eller någon annan lämplig metod som är känd av fackmannen) kan kontakt-bumpar anordnas. Företrädesvis s.k. Under Bump Metallization (UBM), vilket möjliggör flip-chip-montering av spegelkomponenten. Styrkretsar, t.ex.
ASIC:er kan därvid monteras direkt på baksidan av spegelkomponenten. För större spegelarrayer, t.ex. > 12 X 12, är en sådan lösning mer kostnadseffektiv än konventionell tråd-bondning enligt teknikens ståndpunkt. Flip-chip- montering är inte möjlig utan via-teknologin.
Metod att tillverka mikrospeglar I en process för tillverkning av avböjbara mikrospeglar och/ eller arrayer av så- dana speglar bondas två skivor samman i ett steg i en sådan process innan den faktiska spegelstrukturen tillverkas (en första skiva och en andra skiva), i en kontrollerad atmosfär, t.ex. vakuum. En av skivorna (första skivan) har därvid en fördjupning formad i sig för att tillhandahålla ett nödvändigt utrymme i den slutliga strukturen för att de avböjbara speglarna ska kunna röra sig fritt under avböjning. Den andra skivan (lämpligtvis en SOI-skiva) tillhandahåller ett ”lock” över fördjupningen.
Sålunda, efter att skivorna bondats tillsammans kommer fördjupningen i den första skivan att vara förseglad medelst den andra skivan och sålunda skapas en kavitet med en kontrollerad atmosfär (t.ex. vakuum). I efterföljande steg i processen utförs bearbetning av den andra skivan för att tillverka de slutliga 10 15 20 25 30 spegelstrukturerna. Spegelstrukturerna innefattar en faktisk spegeldel som är relativt tjock och styv och en gångjärnsdel.
Emellertid kan spegeln ha olika tjocklekar för att tillhandahålla olika resonans- frekvenser - tjock spegel betyder stor massa och låg frekvens; tunn spegel bety- der liten massa och hög frekvens. Frekvenskraven kan vara motsatta planhets- kraven. Tunnare speglar kan lättare böjas p.g.a. mekanisk påverkan. Det är möjligt att tillverka en spegel med en styv ramdel och kvarvarande områden nedtunnade för att tillhandahålla låg massa och högre styvhet. Även gångjärnen kan tunnas ned i varierande grad.
Gångj ärnet kommer att vara väsentligt tunnare än spegeln i vissa utföringsfor- mer, för att tillhandahålla den erforderliga flexibiliteten hos gångjärnet för att fungera såsom önskas. Speciellt kan gångjärnet vara anordnat såsom en s.k. gimbalstruktur.
I andra fall, t.eX. när en torsionseffekt är önskvärd, kan emellertid gångjärnet ha samma tjocklek som spegeln, men den kommer därvid ha en lateral ut- sträckning (d.v.s. i gångjärnets tvärriktning) som är relativt liten.
Tillverkning av dessa strukturer utförs medelst lämplig maskning och etsning av den andra skivan. Emellertid utförs processtegen för tillverkning av spegel- strukturerna i en atmosfär som har ett annat tryck (normalt tryck) än trycket som råder inuti kaviteten. Eftersom det kommer att föreligga en tryckskillnad över ”locket”, när etsningprocessen ”bryter igenom” SOI-skivan för att tillhanda- hålla de fritt hängande gångjärnsupphängda speglarna, kommer det sålunda att uppstå en plötslig tryckutjämning. Denna tryckutjämning alstrar starka krafter så att de ömtåliga gångjärnsstrukturerna på speglarna mycket lätt bryts sönder och speglarna faller ut ur anordningarna, med extremt låga utbyten som resul- tat. 10 15 20 25 30 Enligt uppfinningen åstadkommes kontrollerad ventilering av strukturen så att tryckutjämningen kommer att bli mycket mjuk och inga starka krafter kommer att utövas på de delikata gångjärnen.
Lösningen enligt en utföringsform av uppfinningen återges schematiskt i figur 2a-d.
Fig. 2a visar en första skiva 20 (substratskiva) som har en fördjupning 21 for- mad däri, bondad till en SOI-skiva 22 innefattande ett komponentlager 23, ett oXidlager 24 och ett bårarlager 25. I den andra skivans komponentlager 23 har lämpligtvis ett nedtunnat parti 23' gjorts för att definiera tjockleken av ett gång- järn 28 (se fig. 2c) som skall ansluta spegeln till de bärande strukturerna i den slutliga produkten.
Bärarlagret 25 avlägsnas och efter lämplig maskning MV utförs en första ets- ning för att tillhandahålla en ventileringshålprekursorstruktur 26 i resten av komponentlagret 23. Denna prekursorstruktur är väsentligen ett hål eller ett spår, som har ett fördefinierat djup, d.v.s. som sträcker sig nedåt in i kompo- nentlagret.
Därefter åstadkommes lämplig maskning MMH för att definiera spegeln 27 och dess gångjärnsstrukturer 28 och en andra etsning utförs. Detta illustreras schematiskt i fig. 2c. Därvid kommer ventileringshålprekursorstrukturen 26 att öppna upp kaviteten 21 med kontrollerad atmosfär (t.eX. vakuum) innan ets- ningen har avlägsnat så mycket material från komponentlagret att gångjärns- strukturen har blivit så tunn att den skulle kunna brytas sönder p.g.a. de kraf- ter som utövas när trycket utjämnas genom ventileringshålet.
Etsningen fortsättes till dess spegeln 27 är fri-etsad och gängjärnen 28 fram- ställts. Speglarna kan fri-etsas i samma processteg som gångjärnen tillverkas genom dimensionering av de ytor på vilka etsningen verkar för att styra etshas- tigheten. Sålunda kommer etsningen att brytas genom i de spår som definierar 10 15 20 25 30 spegeln innan etsningen har trängt ned allt för djupt i de spår som definierar gångj ärne n.
I en alternativ utföringsform kan hela processen utföras i ett steg. Detta är möj- ligt genom att dimensionera ventileringshålprekursorstrukturen 26 så att den är tillräckligt stor för att etsningen skall avverka material däri vid en snabbare hastighet än i det spår som definierar spegeln, vilket i sin tur kommer att etsas snabbare än gångjärnen, liksom i den tidigare utföringsformen. Detta visas schematiskt i fig. 2d, som visar ett större ventilatíonshål 26 än i fig. 2c.
Elektrisk anslutning till önskade lager i en struktur innefattande alternerande isolerande och ledande lager Denna uppfinning avser MEMS-anordningar i vilka det är önskvärt att tillhan- dahålla elektrisk potential inkluderande jordpotential vid önskade ställen i en skiktad struktur.
Med hänvisning till fig. 3a visas däri schematiskt en skiktad struktur innefat- tande tre (första, andra respektive tredje) lager 30, 31 och 32 av exempelvis kisel eller annat halvledande eller ledande material, och mellan dessa lager finns in- fört ett första isolerande lager 33 och ett andra isolerande lager 34. Denna skik- tade struktur tillverkas lämpligen av två SOI-skivor som har bondats samman, varvid det första ledande lagret 30 utgör bärarlagret och det andra ledande lag- ret 31 utgör komponentlagret i en första SOI-skiva.
Det tredje ledande lagret utgör komponentlagret i en andra SOI-skiva. Såsom inses kan sålunda den struktur som visas i fig. 3a åstadkommas genom att bonda de två SOI-skivorna och avlägsna bärarlagret från den andra SOI-skivan.
Det finns också anordnat en viastruktur 35 som sträcker som genom det första ledande lagret 30. Viastrukturen kan innefatta kraftigt dopat Si omgivet av en isolerande inneslutning 36 för att på så sätt tillhandahålla elektrisk isolering 10 15 20 25 30 från det omgivande ledande första lagret 30. Andra material såsom metall kan också användas för vian.
För MEMS-tillämpningar i vilka denna typ av skiktade strukturer används ofta, är det ofta önskvärt att lägga på elektrisk potential på valda skikt, och ibland vid valda punkter eller områden i sådana skikt.
Enligt uppfinningen åstadkommes en smidig metod för att skräddarsy sådana påläggningar av elektrisk potential efter det behov som föreligger.
Sålunda tillhandahåller uppfinningen en metod för att tillverka en elektrisk an- slutning in i önskade lager i en skiktstruktur och samtidigt förhindra elektrisk koppling till intilliggande lager.
Med hänvisning till fig. 3b, visas där hur i ett första steg ett hål 37 etsas genom det tredje och det andra ledande lagret 32 och 31, och sålunda även genom det isolerande lagret 34, såväl som genom det isolerande lagret 33, och ett kort stycke in i viapluggen 35. Hålet 37 fylls med poly-kisel för att tillhandahålla ledningsförmåga. Uppfinningen begränsar inte materialvalet till poly-kisel även om detta föredrages. Vilken metall eller vilket ledande material som helst skulle kunna användas. Poly-kisel föredras p. g.a. att det har mycket likartad termiska expansionsegenskaper som kisel har. Alltför stora skillnader i expansionsegen- skaper skulle kunna leda till mekanisk spänning som skulle kunna ”buckla” spegeln. Såsom visas i fig. 3b, om en potential läggs på vian 35 kommer denna potential att överföras till både det andra 31 och det tredje 32 skiktet.
I en första utföringsform av uppfinningen, som illustreras i fig. 3c, tillhandahål- les emellertid elektrisk potential genom vian 35 och in i det tredje ledande lagret 32 enbart. För att åstadkomma detta har den första SOI-skivan processats in- nan den bondats till den andra SOI-skivan. Det måste nämligen föreligga en iso- lerande inneslutning 38 som omger den del av skivan där poly-kiselpluggen kommer att sträcka sig genom det andra lagret 31 i den skiktade strukturen. 10 15 20 25 30 Detta åstadkommes genom att etsa en trench 38 i en sluten slinga i kompo- nentskiktet i den första SOI-skivan ned till det begravda oxidskiktet, och fylla trenchen åtminstone partiellt med oxid. Å andra sidan skulle trencherna kunna lämnas såsom de är, fyllda med luft, om de är tillräckligt breda så att ingen ”flash-over” kan uppträda. När de två SOI-skivorna har bondats samman och bärarlagret i den andra SOI-skivan har avlägsnats, utförs den procedur som diskuteras med hänvisning till fig. 3b, en poly-kiselplugg 37 tillhandahålles ge- nom den skiktade strukturen, och resultatet som visas i fig. 3c kommer att er- hållas. Om en elektrisk potential läggs på vian i denna struktur kommer poten- tialen att överföras till det tredje lagret 32 utan att påverka det andra lagret.
För att eliminera risken att skada spegelytan under fyllning av hålen med poly- kisel, vilket kräver avlägsnande av poly-kisel från speglarna, kan man meka- niskt slipa bort det mesta av bärarlagret och kvarlämna endast ett tunt lager.
Därefter tillverkas hålen medelst litografi och etsning och fylls med poly-kisel.
Denna struktur, d.v.s. från botten och upp: spegel - bärarlageråterstod - poly- kisel, utsätts därefter för etsning till dess spegeln exponeras. Poly-kisel- ”pluggarna” kan tillverkas så att de uppvisar låg resistivitet medelst lämplig dopning, med processer som är väl kända för fackmannen.
Om å andra sidan det är önskvärt att tillhandahålla en potential selektivt till det andra lagret 31 görs ånyo en trench 38 medelst etsning, men i detta fall kom- mer det att göras efter att SOI-skivorna har bondats samman och bärarlagret avlägsnats från den andra SOI-skivan. Sålunda framställs trenchen 38 i det tredje lagret 32, och ånyo, liksom i utföringsformen i fig. 3c, fylls åtminstone partiellt med isolerande material. Även i detta fall är det möjligt att lämna tren- cherna ofyllda. Därefter etsas ett hål 37 genom den skiktade strukturen, såsom beskrivs med hänvisning till fig. 3b, och den resulterande strukturen visas i fig. 3d. Här kommer en pålagd potential överföras till enbart det andra lagret 31 och lämna det tredje lagret opåverkat.
I de visade utföringsformerna har det visats hur den pålagda potentialen över- förs till hela skikt. Emellertid kan också principen användas för att routa signa- 10 15 20 25 30 ler eller elektrisk potential lokalt inom skikt. Om exempelvis den pålagda poten- tialen skall användas för aktueringssyfte vid ett specifikt läge inom ett skikt, skulle man kunna åstadkomma isolerande trencher som bildar routing- ”kanaler” inom lagret i fråga, så att vian kan lokaliseras vid någon önskad punkt på skivan och signaler routas till en annan punkt. Detta exemplifieras i fig. 3c, där en sådan routing-”kanal” visas schematiskt vid 39.
Naturligtvis är principen enligt metoden lika tillämpbar om det endast föreligger två lager i strukturen.
Aktuering av avböibara strukturer I anordningar innefattande avböjbara strukturer, såsom mikrospeglar i projek- torer, fiberoptiska omkopplare, optiska förstärkare etc., är en av de önskade särdragen att göra det möjligt att styra avböjning av strukturerna. Nedan kom- mer hänvisning att göras till speglar även om principerna är tillämpbara på vil- ka avböjbara strukturer som helst, såsom högtalarelement etc.
Det finns ett antal olika sätt tillgängliga för att åstadkomma den önskade styrda avböjningen. Först och främst måste det finnas någon typ av ”gångjärns”- struktur till vilka speglarna är anslutna. En sådan struktur illustreras ovan med hänvisning till fig. 1, och sålunda är spegeln anbringad på en stödstruktur via ett ben eller en arm som har en väsentligt mindre dimension i tvärsnitt för att på så sätt tillhandahålla t.eX. en torsionsavböjning.
En annan typ av gångjärnsstruktur är en s.k. gimbalstruktur. En gimbal är en vridbart upphängd stödstruktur som medger rotation av ett objekt kring en enda axel. En uppsättning om två gímbaler, en monterad på den andra med vridaxlarna vinkelräta, kan användas för att tillåta ett föremål som monterats på den innersta gimbalen att förbli vertikal oavsett hur dess stödstruktur rör sig. I det föreliggande sammanhanget används en struktur av gimbaltyp för att möjliggöra avböjning av en spegel i väsentligen alla X-Y-riktningar (d.v.s. 2D- aktuering) medelst elektrostatisk aktuering. 10 15 20 25 30 10 Den elektrostatiska aktueringen kan åstadkommas på ett par olika sått.
Den första som bör nämnas genom att använda vad man hänvisar till såsom ”plattkondensatoraktuering”. För en spegel som år upphångd i t.ex. en torsions- arm, finns sålunda anordnat en eller flera elektroder under spegeln vid punkter sådana att när en potential pålåggs elektroden kommer det att uppstå ett elekt- riskt fålt mellan spegeln och elektroden, vilket förorsakar en attraktion mot elektroden, varvid spegeln kommer att avböjas. Spegeln kan sjålv verka såsom elektrod eller också kan det anordnas elektrodelement på speglarna.
I en första aspekt pålåggs aktueringspotentialen på elektroderna genom att an- ordna viastrukturer som stråcker sig genom substratet från dess baksida. Dår- igenom kommer det inte att föreligga något behov att tillhandahålla routing- strukturer i samma plan som elektroderna, vilket har nackdelen att det upptar utrymme, och kan också vara tåmligen komplicerat från en tillverkningssynvin- kel.
I en andra aspekt kan aktueringen åstadkommas genom ”kamelektrodstruktu- rer”. Ett exempel på en utformning av sådana kamelektroder visas i fig. 4, till- låmpat på en avböjbar mikrospegel.
Såsom framgår av fig. 4 finns det hoppassade kamstrukturer på spegeln respek- tive på stödstrukturen. Kamelektroderna på stödstrukturen (aktueringselektro- derna) år kopplade till viastrukturer under strukturen och stråcker sig genom stödstrukturen från dess baksida, liksom i exemplet som diskuteras ovan. Vida- re år dessa kammar anordnade vid olika nivåer, d.v.s. de år tillverkade i olika komponentskikt i de SOI-skivor som anvånds för tillverkningen.
Når sålunda en potential pålåggs på aktueringselektroderna, kommer kam- strukturen på spegeln att dras nedåt, men i ljuset av att ”fingrarna” på kam- marna passar ihop på ett alternerande, interfolierat sått, kan avböjningen åstadkommas på ett smidigare sått ån i fallet då elektroder år anordnade under 10 15 20 25 30 ll spegeln. Exempelvis blir det möjligt att tillverka mer kompakta strukturer med användning av kamelektroderna.
I fig. 4 illustreras schematiskt en gimbalgångjärnsstruktur innefattande både plattkondensatoraktuering och kamelektrodaktuering.
Sålunda bärs en spegel 50 upp av torsionselement 52 i en ram 54, vilken i sin tur bärs av torsionselement 56 anbringade på en omgivande stödstruktur 58.
Under spegeln 50 finns visat i skugglinjer två elektrodpar 59a respektive 59b.
Dessa elektroder är försedda med vior som sträcker sig genom skivan och som exponerar en åndyta. När elektroderna 59a aktiveras kommer de att förorsaka en avböjning av spegeln i en riktning inåt (vid den vänstra delen sett i figuren) i förhållande till ritningens plan. Motsvarande aktivering av elektroderna 59b kommer att förorsaka en avböjning inåt vid den högra delen. Uppenbarligen kommer motstående del att avböjas utåt.
För avböjning i den andra riktningen finns anordnat två kamelektrodstrukturer 60a och 60b. Fingrarna som är anbringade vid stödstrukturen kommer att ut- göra aktueringselektroder. Sålunda när aktueringselektroderna aktiveras kom- mer gimbalramen 54 att avböjas runt sina torsionsgångjårn 56 och orsaka att spegeln avböjs på motsvarande sätt.
I ytterligare en utföringsform är gångjärnen ”gömda” under speglarna, vilket har fördelen att speglarna kan placeras mycket tätt, d.v.s. man kan erhålla en mycket kompakt design. För vissa ljusvåglångder kan också speglarna ofta be- höva beläggas med ett lämpligt material. En sådan reflekterande beläggning be- höver för det mesta endast föreligga på själva spegelytan, och inte på gångjär- nen och /eller gimbalstrukturerna. Med konceptet med gömda gångjärn kan hela skivan beläggas. Om gångjärnen inte är gömda måste en selektiv belägg- ning av det reflekterande materialet utföras, t.eX. med användning av ”lift-off', skuggmask, stencilskuggmask och andra tekniker som är mycket mer kompli- cerade och inte ger lika bra utbyte. 10 15 20 25 12 För att tillverka sådana gömda gångjärn kommer processekvensen att skilja sig från den ovan beskrivna. Hänvisning görs till fig. 5.
Samma grundprocess involverande två SOI-skivor kan användas men gångjär- nen tillverkas i komponentlagret DLl i den första SOI-skivan, och spegeln och en pelare som bär upp spegeln tillverkas i komponentlagret i den andra SOI- skivan. När SOI-skivorna har bondats samman efter de erforderliga strukturer- na har tillverkats i respektive skiva, tillverkas en baksidesdefinerad öppning från baksidan i bärarlagret i det första SOI-skivan för att tillhandahålla ett fritt utrymme i vilket gångjärnen kan röra sig under avböjning.
Alternativt bondas ytterligare en SOI-skiva till strukturen. Därvid används dess komponentlager för att tillhandahålla ett distanselement för att göra det möjligt att spegeln rör sig (avböjs) såsom önskas. Komponentlagret DLO etsas i detta fall för att åstadkomma en fördjupning som när skivan är bondad tillhandahål- ler utrymmet för rörelse.
De ovan beskrivna processerna är tillämpbara även för tillhandahållande av kamelektrodstrukturer, arrangerade i dubbelaxelspegeldesigner som innehåller gimbalstrukturer, även om dessa inte är gömda strukturer.
För kamelektroder finns en ytterligare metod tillgänglig, se fig. 7. Nämligen, för att åstadkomma detta måste man utföra en underets under gångjärnsstruktur- erna efter att skivorna har bondats samman. Därvid skyddas gångjärnsstruktu- ren av ett oxidskikt och en kiselets utförs varvid material avlägsnas även från under gångjärnet för att på så sätt tillhandahålla ett fritt utrymme för avböj- ning. Bärardelen av denna ytterligare skiva avlägsnas genom etsning när den/ de andra skivan/ skivorna har bondats.

Claims (18)

10 15 20 25 30 13 PATENTKRAV:
1. Anordning innefattande en deflekterbar struktur (1, 2, 3, 4 ,5), vilken struk- tur innefattar en elektrod (59a, 59b), varvid det finns anordnat en eller flera elektroder (6, 7) under den deflekterbara strukturen vid punkter sådana att när en potential påläggs elektroden kommer det att uppstå ett elektriskt fält mellan den deflekterbara strukturen och elektroden, vilket förorsakar en attraktion mot elektroden, varvid den deflekterbara strukturen kommer att deflekteras, känne- tecknad av att elektroderna (6, 7) under de deflekterbara strukturen innefattar viastrukturer som är belägna under den deflekterbara strukturen och sträcker sig genom substratet (SW) från dess baksida.
2. Anordning enligt krav 1, där den deflekterbara strukturen själv är anordnad att verka såsom elektrod.
3. Anordning enligt krav 1, där det finns anordnat separata elektrodelement (59a, 59b) på den deflekterbara strukturen.
4. Anordning enligt något av föregående krav, där elektroden/elektroderna är anordnad(e) så att en elektrisk potential kan påläggas på den/ dem, varvid ett elektriskt fält uppstår mellan den deflekterbara strukturen och elektro- den/ elektroderna.
5. Anordning enligt något av föregående krav, där den deflekterbara strukturen är en struktur vald ur den grupp som består av en mikrospegel, en fiberoptisk omkopplare, en optisk förstärkare.
6. Anordning enligt krav 5, innefattande spegelarrayer där spegelstrukturerna innefattar en faktisk spegeldel (1, 2) som är relativt tjock och styv och en gång- järnsdel (4, 5). 10 15 20 25 30 14
7. Anordning enligt krav 5 eller 6, där speglarna har en styv ramdel och kvarva- rande områden är nedtunnade för att tillhandahålla låg massa och högre styv- het.
8. Anordning enligt krav 6 eller 7, där gångjärnet är väsentligt tunnare än spe- geln.
9. Anordning enligt krav 6, 7 eller 8, där gångjärnet är anordnat såsom en gim- balstruktur (52, 54, 56)
10. Anordning enligt något av krav 6-9, där gångjärnet har samma tjocklek som spegeln, men en lateral utsträckning i gångj ärnets tvärriktning som är relativt liten.
11. 1 1. Anordning enligt något av föregående krav, där spegelns tjocklek är avpas- sad för att tillhandahålla en viss resonansfrekvens.
12. Anordning enligt något av föregående krav, där spegeln har en styv ramdel och kvarvarande områden är nedtunnade för att tillhandahålla låg massa och högre styvhet.
13. Anordning enligt något av föregående krav, där gångjärnen är nedtunnade, företrädesvis från undersidan.
14. Anordning enligt något av föregående krav, innefattande en skiktad struktur (30, 31, 32) av kisel.
15. Anordning enligt krav 14, innefattande tre lager (30, 31, 32).
16. Anordning enligt något av föregående krav uppbyggd helt av kisel.
17. Anordning enligt något av kraven 1-15, där speglarna är belagda med en reflekterande beläggning. 15
18. Anordning enligt något av kraven 1-7, där gångjärnen är gömda under speg- larna.
SE1051193A 2008-12-23 2008-12-23 Anordning innefattande en deflekterbar struktur SE536771C2 (sv)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1051193A SE536771C2 (sv) 2008-12-23 2008-12-23 Anordning innefattande en deflekterbar struktur

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1051193A SE536771C2 (sv) 2008-12-23 2008-12-23 Anordning innefattande en deflekterbar struktur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1051193A1 true SE1051193A1 (sv) 2010-11-12
SE536771C2 SE536771C2 (sv) 2014-07-22

Family

ID=43334579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1051193A SE536771C2 (sv) 2008-12-23 2008-12-23 Anordning innefattande en deflekterbar struktur

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE536771C2 (sv)

Also Published As

Publication number Publication date
SE536771C2 (sv) 2014-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE0802663A1 (sv) Nya processer och anordningar
CN101056072B (zh) 错列垂直梳状驱动器加工方法
JP5329739B2 (ja) 適応光学装置で使用するための傾斜またはピストン運動を有するmemsミラー
KR100558319B1 (ko) 광 스위치 장치 및 그의 제조방법
RU2424972C1 (ru) Элемент и способ его изготовления
JP4544880B2 (ja) 微小電気機械式装置の封止方法
US7813028B2 (en) Manufacturing method for stress compensated X-Y gimbaled MEMS mirror array
CN1756061A (zh) 有平衡悬臂板的整体的mems装置
CA2752746C (en) Mems device with integrated via and spacer
US8630033B2 (en) Via structure and method thereof
US8729713B2 (en) Via structure and method thereof
SE1051193A1 (sv) Anordning innefattande en deflekterbar struktur
SE1051391A1 (sv) Halvledaranordning och metod för tillverkning
JP4979027B2 (ja) Mems素子の製造方法およびmems素子
JP3825388B2 (ja) 光スイッチ装置
SE536769C8 (sv)
KR20040036431A (ko) 반도체 능동 미러와 그 제조방법 및 그를 이용한 조리개겸 셔터