單像素結(jié)構(gòu)，包括其的數(shù)字微鏡器件以及它們的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種單像素結(jié)構(gòu)，包括其的數(shù)字微鏡器件以及它們的制備方法。其中，單像素結(jié)構(gòu)包括：襯底、設(shè)置在襯底上的具有左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部的第一導(dǎo)電組件；反射鏡，通過設(shè)置在襯底或第一導(dǎo)電組件上的支撐結(jié)構(gòu)懸空地設(shè)置在第一導(dǎo)電組件的上方，反射鏡包括反射部和與反射部垂直設(shè)置的驅(qū)動部，驅(qū)動部部分延伸至左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部之間；常態(tài)下，驅(qū)動部處于與襯底上表面垂直的狀態(tài)，且與左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部不接觸；在左導(dǎo)電部與驅(qū)動部施加電性相反的電壓時，驅(qū)動部向左導(dǎo)電部偏轉(zhuǎn)；在右導(dǎo)電部與驅(qū)動部施加電性相反的電壓時，驅(qū)動部向右導(dǎo)電部偏轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)不但增加了反射鏡的反應(yīng)靈敏度，而且更適應(yīng)于DMD芯片小型化、微型化的制作要求。
【專利說明】單像素結(jié)構(gòu)，包括其的數(shù)字微鏡器件以及它們的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請屬于半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種單像素結(jié)構(gòu)，包括其的數(shù)字微鏡器件以及 它們的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著微機電系統(tǒng)（Microsoft-electronic-mechanical-systems，MEMS)和投影顯 示技術(shù)的發(fā)展，越來越多的方案被提出以進(jìn)一步提高M(jìn)EMS的性能，以適應(yīng)市場需求。
[0003] 美國德州儀器公司（TI)開發(fā)提出了一種數(shù)字微鏡芯片（Digital Micro mirror Device，DMD)，其是利用極小的反射鏡皆懸浮著并可向兩側(cè)傾斜10-12°左右，從而可構(gòu)成 啟通和斷開兩種工作狀態(tài)。DMD微鏡器件非凡的快速開關(guān)速度與雙脈沖寬度調(diào)制的一種精 確的圖像顏色和灰度復(fù)制技術(shù)相結(jié)合，使圖像可以隨著窗口的刷新而更加清晰，通過增強 對比度，描繪邊界線以及分離單個顏色而將圖像中的缺陷抹去。以DMD為核心的DLP投影 機開創(chuàng)了反射投影技術(shù)時代，相比傳統(tǒng)LCD和電影膠片的透射式，前者對光源利用效率更 高，對比度更出色，產(chǎn)品更緊湊，而且DMD是利用電壓使微鏡片發(fā)生偏轉(zhuǎn)，理論上沒有損耗， 不像IXD會出現(xiàn)老化現(xiàn)象，圖像畫質(zhì)穩(wěn)定，經(jīng)久耐用。
[0004] 目前，美國德州儀器公司（TI)的這種DMD結(jié)構(gòu)中包括多個單像素結(jié)構(gòu)，如圖1中 所給出的包括兩個單像素的單像素結(jié)構(gòu)示意圖，圖中包括兩個反光鏡70'(也稱微鏡)，其 中一個反光鏡70'向第一側(cè)傾斜10度，另一個反光鏡70'向相反方向傾斜10度。如圖2 中所示的現(xiàn)有單像素結(jié)構(gòu)的分解結(jié)構(gòu)示意圖所示，每個單像素結(jié)構(gòu)包括襯底1(V、可偏轉(zhuǎn) 地設(shè)置在襯底10'上的反光鏡70'，驅(qū)動反光鏡70'復(fù)位的偏轉(zhuǎn)恢復(fù)結(jié)構(gòu)60'，以及用以 阻擋反光鏡70'與襯底10'相接觸的阻擋片80'。偏轉(zhuǎn)恢復(fù)結(jié)構(gòu)60'設(shè)置在襯底10'和 反光鏡70'之間，包括支撐反光鏡70'的支撐臂61'，支撐臂61'的軛板62'，驅(qū)動軛板 62'旋轉(zhuǎn)復(fù)位的旋轉(zhuǎn)軸63'，以及設(shè)置在軛板62'四角外援的彈簧片64'。阻擋片80' 設(shè)置在軛板62'的下部以及外側(cè)。在使用過程中，分別對襯底10'和軛板62'施加相反 電性的電壓，使得襯底1(V和軛板62'因電性相反而相互吸引，帶動軛板62'旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而 帶動反射鏡70'偏轉(zhuǎn)，反射鏡70'的偏轉(zhuǎn)帶動懸臂梁扭轉(zhuǎn)，阻擋片70'對處于偏轉(zhuǎn)狀態(tài)的 反射鏡以一定的阻力，阻擋反射鏡因偏轉(zhuǎn)角度過大與襯底相接觸而引起短路現(xiàn)象。當(dāng)停止 施加電壓，電壓消失后，襯底1(V和反射鏡70'之間的吸引力消失，反射鏡70'在旋轉(zhuǎn)軸 63'的帶動下懸臂梁的扭轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)回平衡位置。
[0005] 目前，市面上所見的DMD芯片，除了具有上述結(jié)構(gòu)外，還存在有其他結(jié)構(gòu)，但大多 都是采用施壓相反電性的電壓，以實現(xiàn)襯底吸引反射鏡偏轉(zhuǎn)目的的結(jié)構(gòu)。然而，目前的這種 結(jié)構(gòu)存在以下問題：
[0006] 1、反射鏡的鏡片尺寸不能太小，不然電荷吸引力不夠。
[0007] 2、反射鏡鏡片尺寸限制的條件下，驅(qū)動電壓幾乎完全取決于橫梁材料的彈性模 量。
[0008] 3、由于涉及的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，掩膜板數(shù)量多成本高，良率低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本申請?zhí)峁┝艘环N單像素結(jié)構(gòu)，包括其的數(shù)字微鏡 器件以及它們的制備方法，以適應(yīng)DMD小型化，微型化的發(fā)展要求。
[0010] 本申請的一個方面提供了一種單像素結(jié)構(gòu)，包括：襯底，設(shè)置在襯底上的第一導(dǎo)電 組件，包括左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部；反射鏡，通過設(shè)置在襯底或第一導(dǎo)電組件上的支撐結(jié)構(gòu)懸 空地設(shè)置在第一導(dǎo)電組件的上方，反射鏡包括反射部和與反射部垂直設(shè)置的驅(qū)動部，驅(qū)動 部部分延伸至左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部之間；常態(tài)下，驅(qū)動部處于與襯底上表面垂直的狀態(tài)，且 與左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部不接觸；在左導(dǎo)電部與驅(qū)動部施加電性相反的電壓時，驅(qū)動部向左 導(dǎo)電部偏轉(zhuǎn)；在右導(dǎo)電部與驅(qū)動部施加電性相反的電壓時，驅(qū)動部向右導(dǎo)電部偏轉(zhuǎn)。
[0011] 本申請的第二個方面提供了一種數(shù)字微鏡芯片，包括一組或多組單像素結(jié)構(gòu)，各 組單像素結(jié)構(gòu)包括上述的單像素結(jié)構(gòu)。
[0012] 本申請的第三個方面提供了一種單像素結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟：提供襯 底；在襯底上形成包括左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部第一導(dǎo)電組件；沉積犧牲材料，形成位于左導(dǎo) 電部和右導(dǎo)電部上的第一犧牲部和位于左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部之間的第二犧牲部；刻蝕第二 犧牲部，在第二犧牲部內(nèi)部形成驅(qū)動部形成槽；刻蝕穿透第一犧牲部或第二犧牲部形成支 撐結(jié)構(gòu)形成槽；沉積支撐材料，在支撐結(jié)構(gòu)形成槽中形成支撐結(jié)構(gòu)；沉積導(dǎo)電反光材料，形 成位于第一犧牲部和支撐結(jié)構(gòu)上方的導(dǎo)電反光材料層和位于驅(qū)動部形成槽中驅(qū)動部；在導(dǎo) 電反光材料層上設(shè)置掩膜，掩膜至少部分覆蓋在支撐結(jié)構(gòu)的上方；刻蝕導(dǎo)電反光材料層形 成反射部；去除掩膜、第一犧牲部和第二犧牲部，形成單像素結(jié)構(gòu)。
[0013] 本申請的第四個方面提供了單像素結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟：提供襯底； 在襯底上形成第一絕緣層；刻蝕第一絕緣層，在第一絕緣層中形成凹槽；在凹槽的兩個相 對的側(cè)壁表面上分別形成包括左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部的第一導(dǎo)電組件；沉積犧牲材料，形成 位于第一絕緣層、左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部上方的第一犧牲部和位于左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部之間 的第二犧牲部；刻蝕第二犧牲部，在第二犧牲部內(nèi)部形成驅(qū)動部形成槽；刻蝕穿透第一犧 牲部形成第二導(dǎo)電組件形成槽；沉積導(dǎo)電材料，在第二導(dǎo)電組件形成槽中形成作為支撐結(jié) 構(gòu)的第二導(dǎo)電組件；沉積導(dǎo)電反光材料，形成位于第一犧牲部和第二導(dǎo)電組件上的導(dǎo)電反 光材料層和位于驅(qū)動部形成槽中的驅(qū)動部，在導(dǎo)電反光材料層上設(shè)置掩膜，掩膜至少部分 覆蓋在第二導(dǎo)電組件的上方；刻蝕導(dǎo)電反光材料層形成反射部；去除掩膜、第一犧牲部和 第二犧牲部，形成單像素結(jié)構(gòu)。
[0014] 本申請的第五個方面提供了一種數(shù)字微鏡芯片的制備方法，包括制備單像素結(jié)構(gòu) 的步驟，制備單像素結(jié)構(gòu)的步驟采用上述單像素結(jié)構(gòu)的制備方法。
[0015] 在本申請所提供的單像素結(jié)構(gòu)中反射鏡包括反射部和驅(qū)動部，且反射部和驅(qū)動部 垂直設(shè)置形成T形結(jié)構(gòu)。通過在反射鏡中驅(qū)動部的兩側(cè)設(shè)置第一導(dǎo)電組件，以實現(xiàn)驅(qū)動部 與左導(dǎo)電部或右導(dǎo)電部施加電性相反電壓后，驅(qū)動部帶動反射部相對襯底偏轉(zhuǎn)的目的。在 這種結(jié)構(gòu)中，將反射鏡做成T形結(jié)構(gòu)，使其中位于堅直方向的驅(qū)動部設(shè)置在左導(dǎo)電部和右 導(dǎo)電部之間，以增加反射鏡與左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部之間的對應(yīng)表面，增加施加相反電性電 壓后的電磁性吸引力，進(jìn)而增加反射鏡的反應(yīng)靈敏度。同時，具有T形結(jié)構(gòu)的反射鏡與第一 導(dǎo)電組件進(jìn)行電磁性吸引的部分主要是為位于左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部之間的驅(qū)動部，基于這 種施加相反電性電壓使兩者產(chǎn)生電磁形吸引力的運行原理，可以將反射部平行于襯底平面 的截面面積制作的更為小，以適應(yīng)于DMD芯片小型化、微型化的制作要求。
[0016] 除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本申請還有其它的目的、特征和優(yōu)點。 下面將參照圖，對本申請作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 附圖構(gòu)成本說明書的一部分、用于進(jìn)一步理解本申請，附圖示出了本申請的優(yōu)選 實施例，并與說明書一起用來說明本申請的原理。圖中：
[0018] 圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的DMD中2個單像素結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖2示出了圖1中一個單像素結(jié)構(gòu)的部分分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖3a示出了根據(jù)本申請一種實施例的單像素結(jié)構(gòu)的主視剖視示意圖；
[0021] 圖3b示出了基于圖3a中單像素結(jié)構(gòu)的右視剖視示意圖；
[0022] 圖3c示出了基于圖3a中單像素結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖4a示出了根據(jù)本申請另一種實施例的單像素結(jié)構(gòu)的主視剖視示意圖；
[0024] 圖4b示出了基于圖4a中單像素結(jié)構(gòu)的右視剖視示意圖；
[0025] 圖5示出了根據(jù)本申請一個實施例的單像素結(jié)構(gòu)制備方法的流程示意圖；
[0026] 圖6示出了根據(jù)本申請另一個實施例的單像素結(jié)構(gòu)制備方法的流程示意圖；
[0027] 圖7示出了根據(jù)本申請一個實施例的單像素結(jié)構(gòu)制備方法在襯底上形成第一絕 緣層后的基體主視剖視示意圖；
[0028] 圖8示出了在圖7結(jié)構(gòu)中第一絕緣層中設(shè)置凹槽后基體結(jié)構(gòu)剖視示意圖；
[0029] 圖9a示出了在圖8結(jié)構(gòu)的凹槽內(nèi)形成左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部后基體的主視剖視示 意圖；
[0030] 圖9b不出了基于圖9a中基體的右視剖視不意圖；
[0031] 圖l〇a示出了在圖9a結(jié)構(gòu)的凹槽中形成第二絕緣層后基體的主視剖視示意圖；
[0032] 圖l〇b不出了基于圖10a中基體的右視剖視不意圖；
[0033] 圖11a示出了在圖10a結(jié)構(gòu)中第一絕緣層上和凹槽部內(nèi)沉積犧牲材料后基體的主 視剖視示意圖；
[0034] 圖lib示出了基于圖11a中基體的右視剖視示意圖；
[0035] 圖12a示出了在圖11a結(jié)構(gòu)中第二犧牲部內(nèi)刻蝕形成偏轉(zhuǎn)驅(qū)動部形成槽后基體的 主視剖視示意圖；
[0036] 圖12b不出了基于圖12a中基體的右視剖視不意圖；
[0037] 圖13a示出了在圖12a結(jié)構(gòu)中第一犧牲部上刻蝕形成前導(dǎo)電部形成槽和后導(dǎo)電部 形成槽后基體的主視剖視示意圖；
[0038] 圖13b不出了基于圖13a中基體的右視剖視不意圖；
[0039] 圖14a示出了在圖13a結(jié)構(gòu)中形成導(dǎo)電支撐塊、前導(dǎo)電部和后導(dǎo)電部后基體的主 視剖視示意圖；
[0040] 圖14b不出了基于圖14a中基體的右視剖視不意圖；
[0041] 圖15a示出了在圖14a結(jié)構(gòu)中釋放犧牲材料后基體的主視剖視示意圖；以及
[0042] 圖15b示出了基于圖15a中基體的右視剖視示意圖。

【具體實施方式】
[0043] 應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另 有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員通常 理解的相同含義。
[0044] 需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實施例，而非意圖限制根據(jù) 本申請的示例性實施例。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意 圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用屬于"包含"和/或"包括" 時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0045] 為了便于描述，在這里可以使用空間相對術(shù)語，如"在……之上"、"在……上方"、 "上面的"等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān) 系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間相對術(shù)語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或 操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為"在其他器件或構(gòu)造上方" 或"在其他器件或構(gòu)造之上"的器件之后將被定位為"在其他器件或構(gòu)造下方"或"在其他 器件或構(gòu)造之下"。因而，示例性術(shù)語"在……上方"可以包括"在……上方"和"在……下 方"兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對這里 所使用的空間相對描述符作出相應(yīng)解釋。
[0046] 現(xiàn)在，將參照附圖更詳細(xì)地描述根據(jù)本申請的示例性實施例。然而，這些示例性實 施例可以由多種不同的形式來實施，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為只限于這里所闡述的實施例。應(yīng) 當(dāng)理解的是，提供這些實施例是為了使得本申請的公開徹底且完整，并且將這些示例性實 施例的構(gòu)思充分傳達(dá)給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在附圖中，為了清楚起見，擴(kuò)大了層和區(qū)域的 厚度，并且使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的器件，因而將省略對它們的描述。
[0047] 在本申請中左導(dǎo)電部、右導(dǎo)電部、前導(dǎo)電部以及后導(dǎo)電部都是根據(jù)附圖中位置進(jìn) 行命名的，應(yīng)當(dāng)理解的是，這種相對位置關(guān)系對導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的實體位置不起限定作用，其包含 除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。
[0048] 本申請的一種實施方式提供了一種單像素結(jié)構(gòu)，圖3a_3c示出了該單像素結(jié)構(gòu)的 主視剖視示意圖、右視剖視示意圖和俯視剖視示意圖；該單像素結(jié)構(gòu)包括襯底10、第一導(dǎo) 電組件30和反射鏡70。第一導(dǎo)電組件30設(shè)置在襯底10上，包括左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部 32 ;反射鏡70通過設(shè)置在襯底10或第一導(dǎo)電組件30上的支撐結(jié)構(gòu)懸空地設(shè)置在第一導(dǎo)電 組件30的上方，包括反射部71和與反射部71垂直設(shè)置的驅(qū)動部72,驅(qū)動部72部分延伸至 左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32之間；常態(tài)下，驅(qū)動部72處于與襯底10上表面垂直的狀態(tài)，且 與左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32不接觸；在左導(dǎo)電部31與驅(qū)動部72上施加電性相反的電壓 時，驅(qū)動部72向左導(dǎo)電部31偏轉(zhuǎn)；在右導(dǎo)電部32與驅(qū)動部72上施加電性相反的電壓時， 驅(qū)動部72向右導(dǎo)電部32偏轉(zhuǎn)。本申請所提供的這種單像素結(jié)構(gòu)在實際操作中通過分別設(shè) 置反射鏡、左導(dǎo)電部、以及右導(dǎo)電部與外界相連的接電線（圖中未示出），以備通電使用。
[0049] 在上述第一導(dǎo)電組件30中除了左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32外，還包括分別與左導(dǎo) 電部31和或右導(dǎo)電部32相連的接電線或類似結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，在左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32 與襯底10之間可以設(shè)置一層絕緣層。更優(yōu)選地，上述反射鏡70中反射部71和驅(qū)動部72 可以采用不同的原料，反射部71采用反射材料，驅(qū)動部72采用導(dǎo)電材料。特別優(yōu)選地，上 述反射鏡70中反射部71和驅(qū)動部72采用相同的導(dǎo)電反光材料，并一體成型。
[0050] 在本申請所提供的單像素結(jié)構(gòu)中反射鏡70包括射部71和驅(qū)動部72,且反射部71 和驅(qū)動部72垂直設(shè)置并形成T形結(jié)構(gòu)。通過在反射鏡70中驅(qū)動部72的兩側(cè)設(shè)置第一導(dǎo) 電組件，以實現(xiàn)驅(qū)動部72與左導(dǎo)電部31或右導(dǎo)電部32同時施加電性相反電壓后，驅(qū)動部 72帶動反射部71相對襯底偏轉(zhuǎn)的目的。在這種結(jié)構(gòu)中，將反射鏡70做成T形結(jié)構(gòu)，使其中 位于堅直方向的驅(qū)動部72設(shè)置在左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32之間，以增加反射鏡70與左 導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32之間的對應(yīng)表面，增加施加相反電性電壓后的電磁性吸引力，進(jìn)而 增加反射鏡70的反應(yīng)靈敏度。同時，具有T形結(jié)構(gòu)的反射鏡70與第一導(dǎo)電組件30進(jìn)行電 磁性吸引的部分主要是為位于左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32之間的驅(qū)動部72,基于這種施加 相反電性電壓使兩者產(chǎn)生電磁形吸引力的運行原理，可以將反射部71平行于襯底10平面 的截面面積制作的更小，以適應(yīng)于DMD芯片小型化、微型化的制作要求。
[0051] 從圖3a-3c所示結(jié)構(gòu)可以看出，上述單像素結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置在襯底10上的第一絕 緣層20,該第一絕緣層20上形成有凹槽22,第一導(dǎo)電組件30設(shè)置在該凹槽22內(nèi)。本申請 所提供的這種結(jié)構(gòu)通過設(shè)置第一絕緣層20為第一導(dǎo)電組件30提供支撐力，在不減小左導(dǎo) 電部31和右導(dǎo)電部32與驅(qū)動部72之間對應(yīng)面面積的同時，能夠減少左導(dǎo)電部31和右導(dǎo) 電部32的體積，降低導(dǎo)電材料的損耗。
[0052] 在實際操作中，該第一絕緣層20可以為單層結(jié)構(gòu)，而在刻蝕凹槽22時，在凹槽22 與襯底10之間保留預(yù)定厚度的絕緣層，使左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32與襯底10之間存有 絕緣材料。上述第一絕緣層20還可以作為多層結(jié)構(gòu)，例如先在襯底上形成絕緣底層23,再 在絕緣底層23上形成絕緣面層21的雙層結(jié)構(gòu)，在可以刻蝕凹槽22時，對絕緣面層21進(jìn)行 刻蝕，刻蝕至絕緣底層23表面為止。
[0053] 在本申請的一種優(yōu)選實施方式中，如圖4a_4b示出的該單像素結(jié)構(gòu)的主視剖視示 意圖、右視剖視示意圖所示，上述單像素結(jié)構(gòu)中左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32面向驅(qū)動部72 的一側(cè)具有第二絕緣層40。常態(tài)下，驅(qū)動部72與第二絕緣層40不接觸。在這種結(jié)構(gòu)中第 二絕緣層40的設(shè)置可以作為阻擋片使用，避免驅(qū)動部72與左導(dǎo)電部31或右導(dǎo)電部32因 電磁性吸引相接處時引起斷路現(xiàn)象。當(dāng)然在本申請所提供的這種單像素結(jié)構(gòu)中也可以不設(shè) 置這種第二絕緣層40,可以通過在第一絕緣層上表面設(shè)置阻擋片，使得反射鏡70偏轉(zhuǎn)到一 定位置時停止，以避免驅(qū)動部72與左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32因電磁性吸引時產(chǎn)生碰撞。
[0054] 在實際操作中，這種第二絕緣層40可以只設(shè)置在左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32面向 驅(qū)動部72的一側(cè)，也可以同時形成在凹槽22中未被左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32覆蓋的外 露表面上，進(jìn)而形成一個完整的環(huán)形結(jié)構(gòu)。
[0055] 在本申請的一種優(yōu)選實施方式中，上述單像素結(jié)構(gòu)中還包括第二導(dǎo)電組件60,第 二導(dǎo)電組件60設(shè)置在第一絕緣層20上且與反射鏡70電連接。這種第二導(dǎo)電組件60可以 設(shè)置也可以不設(shè)置，如果不設(shè)置該第二導(dǎo)電組件60,只要將接電線直接連接至反射鏡70(可 以直接連接到驅(qū)動部72)，實現(xiàn)通電功能即可，優(yōu)選設(shè)置該第二導(dǎo)電組件60,第二導(dǎo)電組件 60的設(shè)置，能夠增加接電線的連接穩(wěn)定性，提高通電性能的穩(wěn)定性。
[0056] 更有選地，上述第二導(dǎo)電組件60包括前導(dǎo)電部61和后導(dǎo)電部62,前導(dǎo)電部61和 后導(dǎo)電部62設(shè)置在反射部71的兩側(cè)，作為支撐結(jié)構(gòu)支撐反射鏡70,且前導(dǎo)電部61和后導(dǎo) 電部62之間的連線垂直于左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32之間的連線。此時，單像素結(jié)構(gòu)可參 照圖3a-3c中所示結(jié)構(gòu)。本申請所提供的這種單像素結(jié)構(gòu)中通過第二導(dǎo)電組件60的設(shè)置 同時實現(xiàn)對反射鏡70導(dǎo)電和支撐的作用，減少了特別制備支撐結(jié)構(gòu)的步驟，增加了結(jié)構(gòu)的 空間利用度，有利于進(jìn)一步縮小單像素結(jié)構(gòu)所占的立體空間。另外，在這種單像素結(jié)構(gòu)中同 時設(shè)置前導(dǎo)電部61和后導(dǎo)電部62,提高了反射鏡70的支撐穩(wěn)定性，進(jìn)而有利于提高了該單 像素結(jié)構(gòu)的運行穩(wěn)定性。
[0057] 在上述第二導(dǎo)電組件60中除了前導(dǎo)電部61和后導(dǎo)電部62外，還包括分別與前導(dǎo) 電部61或后導(dǎo)電部62相連的接電線或類似結(jié)構(gòu)。
[0058] 本申請所提供的這種單像素結(jié)構(gòu)在實際操作中主要通過驅(qū)動部72與左導(dǎo)電部31 或右導(dǎo)電部32之間所產(chǎn)生的電磁性吸引促使反射鏡70發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在此過程中反射鏡70中 反射部71的外側(cè)邊緣位于第一絕緣層20的上方，偏轉(zhuǎn)的過程中即使反射部71與第一絕緣 層20發(fā)生接觸也并不會產(chǎn)生斷路的現(xiàn)象。這種接觸雖然不會產(chǎn)生短路的現(xiàn)象，但卻會對反 射部71的邊緣造成磨損，而縮短該單像素結(jié)構(gòu)的使用壽命。在本申請這種單像素結(jié)構(gòu)的一 種優(yōu)選實施方式中，前導(dǎo)電部61和后導(dǎo)電部62的高度設(shè)置為驅(qū)動部72偏轉(zhuǎn)與第二絕緣層 相40相接觸時，反射部71不與第一絕緣層20的上表面相接觸。通過這種相對距離的設(shè)置， 可避免反射部71的邊緣與第一絕緣層的上表面碰觸，減少磨損，有利于延長該單像素結(jié)構(gòu) 的使用壽命。
[0059] 優(yōu)選地，上述單像素結(jié)構(gòu)中前導(dǎo)電部61和后導(dǎo)電部62與反射部71之間分別通過 支撐梁73連接。在這種結(jié)構(gòu)中，支撐梁73的寬度(垂直于前導(dǎo)電部61和反射部71連線的 方向）為反射部71同方向?qū)挾鹊?/50?1/20。支撐梁73的設(shè)置，減少了反射部71在偏 轉(zhuǎn)所受到的阻力，有利于提高單像素結(jié)構(gòu)的反應(yīng)敏感度。更為優(yōu)選地反射部71、驅(qū)動部72 和支撐梁73 -體成型。這種一體成型的結(jié)構(gòu)有利于提高反射鏡的連接穩(wěn)定性，與通電穩(wěn)定 性。
[0060] 優(yōu)選地，上述單像素結(jié)構(gòu)中驅(qū)動部72在平行于襯底10的平面內(nèi)的截面為矩形截 面，矩形截面的長邊平行于前導(dǎo)電部61和后導(dǎo)電部62之間的連線，矩形截面的短邊平行于 左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32之間的連線。采用這種矩形的結(jié)構(gòu)，有利于增加驅(qū)動部72與左 導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32相對應(yīng)部分的面積，進(jìn)而增加驅(qū)動部72與左導(dǎo)電部31或右導(dǎo)電 部32之間的電磁性吸引力。在本申請所提供的這種單像素結(jié)構(gòu)中還可以通過調(diào)節(jié)驅(qū)動部 72延伸至左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32之間的深度以及驅(qū)動部72的矩形長邊的長度以調(diào)節(jié) 驅(qū)動部72與左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32相對應(yīng)部分的面積，進(jìn)而調(diào)節(jié)驅(qū)動電壓，增加該單 像素結(jié)構(gòu)的適用范圍。
[0061] 在本申請中的一種實施方式中，還提供了一種數(shù)字微鏡芯片，其中包括一組或多 組上述單像素結(jié)構(gòu)。這種數(shù)字微鏡芯片不但靈敏度高，壽命長，而且適應(yīng)于數(shù)字微鏡芯片小 型化、微型化的發(fā)展要求。
[0062] 在本申請中的一種實施方式中，還提供了一種單像素結(jié)構(gòu)的制備方法，如圖5中 制備方法流程示意圖所示，包括如下步驟：
[0063] 提供襯底10,該襯底10可以采用單晶硅、多晶硅，以及絕緣襯底上的硅（SOI)等； 可選地在襯底10上設(shè)置第一絕緣層，該第一絕緣層的可選材料包括但不限于Si0 2, SiN，未 摻雜Si等。
[0064] 在襯底10 (或可選地絕緣層）上形成包括左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32的第一導(dǎo)電 組件；形成這種左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32的過程中可以通過在襯底10上沉積形成一個完 整的導(dǎo)電材料層，然后通過采用干法刻蝕、濕法刻蝕，或干法-濕法混合刻蝕的方式形成相 互隔離的左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32,并預(yù)埋形成分別與左導(dǎo)電部31或右導(dǎo)電部32相連的 接電線。該左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32可以為金屬材料或任意一種導(dǎo)電材料。
[0065] 可選地在左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32的相對表面上形成第二絕緣層40,該第二絕 緣層40的材料與上述第一絕緣層的材料可以相同，也可以不同，其包括但不限于Si0 2，SiN， 未摻雜Si等。
[0066] 沉積犧牲材料50,形成位于左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32上的第一犧牲部51和位于 左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32之間（或相對設(shè)置的第二絕緣層之間）的第二犧牲部52。本領(lǐng) 域技術(shù)人員有能力合理選擇適用的犧牲材料，本申請中該犧牲材料優(yōu)選包括但不限于PR， Si02等。該第一犧牲部51的厚度關(guān)系到反射鏡70中反射部71相對左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電 部32上表面的距離，本領(lǐng)域技術(shù)人員有能力合理選擇該第一犧牲部51的厚度，其中優(yōu)選該 第一犧牲部51的厚度與反射部寬度相當(dāng)。
[0067] 刻蝕第二犧牲部52,在第二犧牲部52內(nèi)部形成驅(qū)動部形成槽53 ;該驅(qū)動部形成槽 53的深度小于第二犧牲部52的深度，以便使得去除犧牲材料后，驅(qū)動部72懸空地設(shè)置在左 導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32之間，且不與襯底10接觸。該驅(qū)動部形成槽53的深度可根據(jù)所 需驅(qū)動電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，本領(lǐng)域技術(shù)人員有能力進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，在此不再贅述。
[0068] 刻蝕穿透第一犧牲部51或第二犧牲部52形成支撐結(jié)構(gòu)形成槽；沉積支撐材料， 在支撐結(jié)構(gòu)形成槽中形成支撐結(jié)構(gòu)；該支撐結(jié)構(gòu)采用絕緣材料制備，如Si0 2, SiN，未摻雜Si 等以使得第一導(dǎo)電組件30與反射鏡70絕緣連接。該支撐部的結(jié)構(gòu)可以是任意的，只要能 夠?qū)Ψ瓷溏R70進(jìn)行支撐，并在反射鏡70受力偏轉(zhuǎn)時具有一定柔韌性，使其能夠在電磁性吸 引力的帶動下偏轉(zhuǎn)即可。
[0069] 沉積導(dǎo)電反光材料70,形成位于第一犧牲部51和支撐結(jié)構(gòu)上的導(dǎo)電反光材料層 和位于驅(qū)動部形成槽53中驅(qū)動部72 ;在導(dǎo)電反光材料層上設(shè)置掩膜，掩膜至少部分覆蓋在 支撐結(jié)構(gòu)的上方；刻蝕導(dǎo)電反光材料層形成反射部71，并預(yù)埋形成與反射鏡70相連的接電 線。其中導(dǎo)電反光材料只要同時具備導(dǎo)電和反光性能的材料都可以被使用，優(yōu)選包括但不 限于AL、Ti、W等。其中掩膜優(yōu)選采用光刻用掩膜，刻蝕方法優(yōu)選采用光刻方法。
[0070] 去除掩膜、所述第一犧牲部和第二犧牲部，形成單像素結(jié)構(gòu)。
[0071] 本申請所提供的上述單像素結(jié)構(gòu)的制備方法，步驟簡單，容易操作，且通過合理的 運用各步驟相對于現(xiàn)有技術(shù)中的單像素結(jié)構(gòu)的制備方法，可減少掩膜的使用量，降低成本， 并提1?制備良率。
[0072] 在本申請中的一種優(yōu)選實施方式中，還提供了一種單像素結(jié)構(gòu)的制備方法，如圖6 制備方法流程示意圖所示，如圖7至15b所示的基體結(jié)構(gòu)變化所示，包括如下步驟：
[0073] 如圖7所示，提供襯底10,在襯底10上形成第一絕緣層20,該絕緣層20可以是單 層結(jié)構(gòu)，也可以為包括設(shè)置在襯底10上的絕緣底層23和設(shè)置在絕緣底層23上的絕緣面層 22的多層結(jié)構(gòu)。在圖7中為第一絕緣層為包括兩層絕緣層的雙層結(jié)構(gòu)。其中襯底10可以 采用單晶硅、多晶硅，以及絕緣襯底上的硅（SOI)等；第一絕緣層20的可選材料包括但不限 于Si0 2, SiN，未摻雜Si等。在第一絕緣層20中絕緣底層23和絕緣面層21可以選用不同 的材料，但優(yōu)選采用相同的材料。
[0074] 如圖8所示，在圖7結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在絕緣面層21中刻蝕形成凹槽22,該凹槽22 可在絕緣層21的下部保留部分絕緣材料，也可穿透該絕緣面層21形成如圖6中所示的結(jié) 構(gòu)。當(dāng)該第一絕緣層20為一層結(jié)構(gòu)時，該凹槽22下部需保留部分絕緣材料以便與襯底10 相隔離，形成如圖8中所示的結(jié)構(gòu)?？涛g絕緣面層21的步驟可以采用干法刻蝕、濕法刻蝕 或干濕法混合刻蝕。在刻蝕形成凹槽22時，可根據(jù)所欲形成驅(qū)動部72的橫截面將凹槽22 的橫截面設(shè)置為矩形結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，該凹槽22的寬度優(yōu)選為反射部71寬度的1/20到1/5 之間。
[0075] 如圖9a和圖9b所示，在圖8結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在凹槽22的兩個相對側(cè)壁表面形成 左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32,并預(yù)埋形成分別與左導(dǎo)電部31或右導(dǎo)電部32相連的接電線形 成第一導(dǎo)電組件。形成這種左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32的步驟中可以直接在凹槽22的兩 個相對內(nèi)壁上沉積導(dǎo)電材料成膜以形成左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32。也可以通過在凹槽22 中沉積形成一個完整的導(dǎo)電材料層，然后通過采用干法刻蝕、濕法刻蝕，或干法-濕法混合 刻蝕的方式刻蝕該導(dǎo)電材料層，形成相對設(shè)置，且相互隔離的左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32， 形成如圖9a和9b中所不的結(jié)構(gòu)。該左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32可以為金屬材料或任意一 種可通電材料。
[0076] 如圖10a和圖10b所示，在圖9a和圖9b結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電 部32的相對表面上形成第二絕緣層40。形成該第二絕緣層40的步驟是一個可選，且優(yōu)選 的步驟，在形成該第二絕緣層40時，可以通過在凹槽22中沉積絕緣材料形成一個完成的絕 緣層后刻蝕形成。在刻蝕的過程中，可以刻蝕該絕緣層材料僅保留位于左導(dǎo)電部31和右導(dǎo) 電部32的相對內(nèi)表面上的第二絕緣層；也可以通過刻蝕中間部分，在保留位于左導(dǎo)電部31 和右導(dǎo)電部32的相對內(nèi)表面上的絕緣材料外，同時保留凹槽內(nèi)未被左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電 部32覆蓋，暴露在外的內(nèi)表面上的絕緣材料，形成完整的環(huán)形第二絕緣層40。在形成該第 二絕緣層40的過程中還可以通過在左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32相對設(shè)置的內(nèi)表面上，可選 地凹槽22內(nèi)未被左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32覆蓋，暴露在外的內(nèi)表面上，可選的第一絕緣 材料層上直接形成膜狀的第二絕緣層40。該第二絕緣層40的材料與上述第一絕緣層20的 材料可以相同，也可以不同，其包括但不限于Si0 2, SiN，未摻雜Si等。
[0077] 如圖11a和圖lib所示，在圖10a和圖10b結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，沉積犧牲材料50,形成 位于第一絕緣層20、左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32上的第一犧牲部51和位于第二絕緣層40 之間(未設(shè)置第二絕緣層40時，在左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部之間)的第二犧牲部52 ;本領(lǐng)域技術(shù) 人員有能力合理選擇適用的犧牲材料，本申請中該犧牲材料優(yōu)選包括但不限于PR，Si02等。 該第一犧牲部51的厚度關(guān)系到反射鏡70中反射部71相對左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32上 表面的距離，本領(lǐng)域技術(shù)人員有能力合理選擇該第一犧牲部51的厚度，其中優(yōu)選該第一犧 牲部的厚度與反射部寬度相當(dāng)。
[0078] 如圖12a和圖12b所示，在圖11a和圖lib結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，刻蝕第二犧牲部52,在 第二犧牲部52內(nèi)部形成驅(qū)動部形成槽53 ;該驅(qū)動部形成槽53的深度小于第二犧牲部52的 深度，以便使得去除犧牲材料后，驅(qū)動部72懸空地設(shè)置在左導(dǎo)電部31和右導(dǎo)電部32之間， 且不與襯底10接觸。該驅(qū)動部形成槽53的深度可根據(jù)所需驅(qū)動電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，本領(lǐng)域技 術(shù)人員有能力進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，在此不再贅述。
[0079] 如圖13a和圖13b所示，在圖12a和圖12b結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，刻蝕穿透第一犧牲部51 形成第二導(dǎo)電組件形成槽；在一種優(yōu)選的實施例中，刻蝕穿透第一犧牲部51形成第二導(dǎo)電 組件形成槽的步驟中包括同時刻蝕前導(dǎo)電部形成槽54和后導(dǎo)電部形成槽55的步驟。該前 導(dǎo)電部形成槽54和后導(dǎo)電部形成槽的步驟55分別位于左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部連線的中分線 的兩側(cè)，具有如圖13b中所示的結(jié)構(gòu)。
[0080] 如圖14a和圖14b所示，在圖13a和圖13b結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在第二導(dǎo)電組件形成槽 中沉積導(dǎo)電材料，形成第二導(dǎo)電組件60。當(dāng)?shù)诙?dǎo)電組件形成槽包括前導(dǎo)電部形成槽54和 后導(dǎo)電部形成槽55,沉積導(dǎo)電材料形成前導(dǎo)電部61和后導(dǎo)電部62,并分別預(yù)埋形成與前導(dǎo) 電部61和后導(dǎo)電部62相連接電線。
[0081] 在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步沉積導(dǎo)電反光材料70,形成位于第一犧牲部51和第二導(dǎo)電組 件60 (可選地包括前導(dǎo)電部61和后導(dǎo)電部62)上的導(dǎo)電反光材料層和位于驅(qū)動部形成槽 中驅(qū)動部72,在導(dǎo)電反光材料層上設(shè)置掩膜，掩膜至少部分覆蓋在第二導(dǎo)電組件60 (可選 地包括前導(dǎo)電部61和后導(dǎo)電部62)的上方；刻蝕導(dǎo)電反光材料層形成反射部。去除掩膜后 形成如圖14a和14b中所示的結(jié)構(gòu)。其中導(dǎo)電反光材料只要同時具備導(dǎo)電和反光性能的材 料都可以被使用，優(yōu)選包括但不限于Al、Ti、W等。其中掩膜優(yōu)選采用光刻用掩膜，刻蝕方法 優(yōu)選米用光刻方法。
[0082] 在一種優(yōu)選實施例中，第二導(dǎo)電組件60與反光鏡70采用相同的材料，此時，在圖 13a和圖13b結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，沉積導(dǎo)電反光材料，形成位于第二導(dǎo)電組件形成槽的第二導(dǎo)電 組件60 (可選地包括位于前導(dǎo)電部形成槽54中的前導(dǎo)電部61和位于后導(dǎo)電部形成槽55 中的后導(dǎo)電部62)，位于第一犧牲部51和第二導(dǎo)電組件60上的導(dǎo)電反光材料層和位于驅(qū) 動部形成槽53中驅(qū)動部72。后續(xù)再通過設(shè)置掩膜的方式刻蝕導(dǎo)電反光材料層形成反射部 71，去除掩膜后形成如圖14a和14b中所示的結(jié)構(gòu)。
[0083] 在一種優(yōu)選地實施例中，在導(dǎo)電反光材料層上設(shè)置掩膜的步驟中，掩膜包括一體 連接的反射部對應(yīng)膜和對稱設(shè)置在反射部對應(yīng)膜兩側(cè)的第一支撐梁對應(yīng)膜和第二支撐梁 對應(yīng)膜，第一支撐梁對應(yīng)膜至少部分覆蓋在前導(dǎo)電部61上方，第二支撐梁對應(yīng)膜至少部分 覆蓋在后導(dǎo)電部62上方。此時，刻蝕導(dǎo)電反光材料層后形成反射部71和分別連接反射部 71與前導(dǎo)電部61和后導(dǎo)電部62的支撐梁73。在一種更優(yōu)選地實施例中，上述掩膜還包括 連接在第一支撐梁對應(yīng)膜自由端的前導(dǎo)電部對應(yīng)膜和連接在所述第二支撐梁對應(yīng)膜自由 端的后導(dǎo)電部對應(yīng)膜。此時，刻蝕導(dǎo)電反光材料層后所形成的結(jié)構(gòu)中除了反射部71和連接 反射部71與前導(dǎo)電部61和后導(dǎo)電部62的支撐梁73外，還包括與支撐梁73相連且位于前 導(dǎo)電部61上的第一連接端和與支撐梁73相連且位于后導(dǎo)電部62上的第二連接端，兩個連 接端的設(shè)置有利于提高前后導(dǎo)電部與反射鏡70的連接穩(wěn)定性。完成刻蝕工序后去除掩膜 后形成如圖14a和14b中所示的結(jié)構(gòu)。
[0084] 如圖15a和圖15b所示，在圖14a和圖14b結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，、去除第一犧牲部51和 第二犧牲部52,形成本申請所欲保護(hù)的單像素結(jié)構(gòu)。
[0085] 在本申請的一種典型實施方式中，還提供了一種數(shù)字微鏡芯片的制備方法，這種 數(shù)字微鏡芯片的制備方法與現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)字微鏡芯片的制備方法大體相同，進(jìn)而其中制備 單像素結(jié)構(gòu)的步驟采用上述的單像素結(jié)構(gòu)的制備方法?；诒旧暾埶峁┑膯蜗袼亟Y(jié)構(gòu)的 制備方法的改進(jìn)，該數(shù)字微鏡芯片的制備方法也相對簡化了，降低了成本，提高了良率。 [0086] 本申請所提供的上述單像素結(jié)構(gòu)的制備方法具有如下優(yōu)勢
[0087] (1)步驟簡單，容易操作，且通過合理的運用各步驟相對于現(xiàn)有技術(shù)中的單像素結(jié) 構(gòu)的制備方法，可減少掩膜的使用量，降低成本，并提高制備良率。
[0088] (2)由上述方法所制備的單像素結(jié)構(gòu)中將反射鏡做成T形結(jié)構(gòu)，使其中位于堅直 方向的驅(qū)動部設(shè)置在左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部之間，以增加反射鏡與左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部之間 的對應(yīng)表面，增加施加相反電性電壓后的電磁性吸引力，進(jìn)而增加反射鏡的反應(yīng)靈敏度。
[0089] (3)由上述方法所制備的單像素結(jié)構(gòu)中具有T形結(jié)構(gòu)的反射鏡與第一導(dǎo)電組件進(jìn) 行電磁性吸引的部分主要是為位于左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部之間的驅(qū)動部，基于這種施加相反 電性電壓使兩者產(chǎn)生電磁形吸引力的運行原理，可以將反射部平行于襯底平面的截面面積 制作的更為小，以適應(yīng)于DMD芯片小型化、微型化的制作要求。
[0090] 以上僅為本申請的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人 員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、 等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種單像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括： 襯底， 第一導(dǎo)電組件，設(shè)置在所述襯底上，包括左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部； 反射鏡，通過設(shè)置在所述襯底或所述第一導(dǎo)電組件上的支撐結(jié)構(gòu)懸空地設(shè)置在所述第 一導(dǎo)電組件上方，所述反射鏡包括反射部和與所述反射部垂直設(shè)置的驅(qū)動部，所述驅(qū)動部 部分延伸至所述左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部之間； 常態(tài)下，所述驅(qū)動部處于與所述襯底上表面垂直的狀態(tài)，且與所述左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電 部不接觸；所述左導(dǎo)電部與所述驅(qū)動部施加電性相反的電壓時，所述驅(qū)動部向所述左導(dǎo)電 部偏轉(zhuǎn)；所述右導(dǎo)電部與驅(qū)動部施加電性相反的電壓時，所述驅(qū)動部向所述右導(dǎo)電部偏轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述單像素結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置在所 述襯底上的第一絕緣層，所述第一絕緣層上形成有凹槽，所述第一導(dǎo)電組件設(shè)置在所述凹 槽內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部面向所 述驅(qū)動部的一側(cè)具有第二絕緣層，常態(tài)下，所述驅(qū)動部與所述第二絕緣層不接觸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的單像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述單像素結(jié)構(gòu)還包括所述第二 導(dǎo)電組件，所述第二導(dǎo)電組件設(shè)置在所述第一絕緣層上，且與所述反射部電連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的單像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二導(dǎo)電組件包括前導(dǎo)電部 和后導(dǎo)電部，所述前導(dǎo)電部和后導(dǎo)電部設(shè)置在所述反射部的兩側(cè)，作為所述支撐結(jié)構(gòu)支撐 所述反射鏡，且所述前導(dǎo)電部和后導(dǎo)電部之間的連線垂直于所述左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部之間 的連線。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的單像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述前導(dǎo)電部和后導(dǎo)電部的高度 設(shè)置為所述驅(qū)動部偏轉(zhuǎn)與第二絕緣層相接觸時，所述反射部不與所述第一絕緣層的上表面 相接觸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的單像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述前導(dǎo)電部和后導(dǎo)電部與所述 反射部之間分別通過支撐梁連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的單像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述反射部、所述驅(qū)動部和所述支 撐梁一體成型。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的單像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動部在平行于所述襯底的 平面內(nèi)的截面為矩形截面，所述矩形截面的長邊平行于所述前導(dǎo)電部和后導(dǎo)電部之間的連 線，矩形截面的短邊平行于所述左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部之間的連線。
10. -種數(shù)字微鏡芯片，包括一組或多組單像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，各組單像素結(jié)構(gòu)包 括權(quán)利要求1至9中任一項所述的單像素結(jié)構(gòu)。
11. 一種單像素結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 提供襯底，在所述襯底上形成包括左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部的第一導(dǎo)電組件； 沉積犧牲材料，形成位于所述左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部上的第一犧牲部和位于所述左導(dǎo)電 部和右導(dǎo)電部之間的第二犧牲部； 刻蝕所述第二犧牲部，在所述第二犧牲部內(nèi)部形成驅(qū)動部形成槽； 刻蝕穿透所述第一犧牲部或第二犧牲部形成支撐結(jié)構(gòu)形成槽； 沉積支撐材料，在所述支撐結(jié)構(gòu)形成槽中形成支撐結(jié)構(gòu)； 沉積導(dǎo)電反光材料，形成位于所述第一犧牲部和所述支撐結(jié)構(gòu)上方的導(dǎo)電反光材料層 和位于所述驅(qū)動部形成槽中驅(qū)動部； 在所述導(dǎo)電反光材料層上設(shè)置掩膜，所述掩膜至少部分覆蓋在所述支撐結(jié)構(gòu)的上方； 刻蝕所述導(dǎo)電反光材料層形成反射部； 去除所述掩膜、所述第一犧牲部和第二犧牲部，形成所述單像素結(jié)構(gòu)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的制備方法，其特征在于，在沉積所述犧牲材料前，還包括在 所述左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部的相對表面上形成第二絕緣層的步驟。
13. -種單像素結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 提供襯底，在所述襯底上形成第一絕緣層，刻蝕所述第一絕緣層，在所述第一絕緣層中 形成凹槽； 在所述凹槽的兩個相對的側(cè)壁表面上分別形成包括左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部的第一導(dǎo)電 組件； 沉積犧牲材料，形成位于所述第一絕緣層、左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部上方的第一犧牲部和 位于所述左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部之間的第二犧牲部； 刻蝕所述第二犧牲部，在所述第二犧牲部內(nèi)部形成驅(qū)動部形成槽； 刻蝕穿透所述第一犧牲部形成第二導(dǎo)電組件形成槽； 沉積導(dǎo)電材料，在所述第二導(dǎo)電組件形成槽中形成作為支撐結(jié)構(gòu)的第二導(dǎo)電組件； 沉積導(dǎo)電反光材料，形成位于所述第一犧牲部和所述第二導(dǎo)電組件上的導(dǎo)電反光材料 層和位于所述驅(qū)動部形成槽中的驅(qū)動部； 在所述導(dǎo)電反光材料層上設(shè)置掩膜，所述掩膜至少部分覆蓋在所述第二導(dǎo)電組件的上 方； 刻蝕所述導(dǎo)電反光材料層形成反射部； 去除所述掩膜、所述第一犧牲部和第二犧牲部，形成所述單像素結(jié)構(gòu)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的制備方法，其特征在于，在沉積所述犧牲材料前，還包括在 所述左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部的相對表面上形成第二絕緣層的步驟。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的制備方法，其特征在于，所述第二導(dǎo)電組件與所述反光鏡 的材料相同，完成所述第二導(dǎo)電組件形成槽的步驟后，沉積導(dǎo)電反光材料，同時形成所述第 二導(dǎo)電組件、導(dǎo)電反光材料層、以及驅(qū)動部。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的制備方法，其特征在于，形成所述左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部的 步驟包括： 直接在所述凹槽的兩個相對內(nèi)壁上沉積導(dǎo)電材料，形成膜狀左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部；或 者 在所述凹槽中沉積導(dǎo)電材料，形成導(dǎo)電材料層，再刻蝕所述導(dǎo)電材料層形成所述左導(dǎo) 電部和右導(dǎo)電部。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的制備方法，其特征在于，刻蝕穿透所述第一犧牲部形成第 二導(dǎo)電組件形成槽的步驟中包括：分別在所述左導(dǎo)電部和右導(dǎo)電部連線的中分線的兩側(cè)刻 蝕形成前導(dǎo)電部形成槽和后導(dǎo)電部形成槽的步驟。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備方法，其特征在于，在所述設(shè)置掩膜的步驟中，所述掩 膜包括一體連接的反射部對應(yīng)膜和對稱設(shè)置在所述反射部對應(yīng)膜兩側(cè)的第一支撐梁對應(yīng) 膜和第二支撐梁對應(yīng)膜，所述第一支撐梁對應(yīng)膜至少部分覆蓋在所述前導(dǎo)電部上方，所述 第二支撐梁對應(yīng)膜至少部分覆蓋在所述后導(dǎo)電部上方。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的制備方法，其特征在于，在所述導(dǎo)電反光材料層上設(shè)置掩 膜的步驟中，所述掩膜還包括連接在所述第一支撐梁對應(yīng)膜自由端的前導(dǎo)電部對應(yīng)膜和連 接在所述第二支撐梁對應(yīng)膜自由端的后導(dǎo)電部對應(yīng)膜。
20. -種數(shù)字微鏡芯片的制備方法，包括制備單像素結(jié)構(gòu)的步驟，其特征在于，制備單 像素結(jié)構(gòu)的步驟采用權(quán)利要求11至19中任一項所述的單像素結(jié)構(gòu)的制備方法。
【文檔編號】G02B26/08GK104216107SQ201310214576
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】葉菲, 周強 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司