專利名稱：用于制造微型結(jié)構(gòu)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造微型結(jié)構(gòu)，尤其是微鏡致動器的方法，更具體地說，涉及一種能夠通過層疊膜形的有機層并簡化微鏡的平面化處理來增加微鏡的平面度的用于制造微鏡致動器的方法。
背景技術(shù)：
用于光學(xué)通信的微型光學(xué)交叉連接器(MOXC)是用于選擇光路從而使光信號能夠從某個輸入端向某個輸出端傳輸?shù)难b置。用于光學(xué)通信的MOXC的核心元件是微鏡，并且因而光學(xué)通信的效率和MOXC的性能極大地依賴于微鏡的反射率和微鏡直立的能力。
參看圖1，具有溝槽的微鏡致動器包括襯底100，形成在襯底100中的溝槽105，形成在溝槽105的底部和側(cè)部的下電極和側(cè)電極110和113，在襯底100上向溝槽105的外部伸出而形成的柱115，被柱115支撐著的扭力彈簧120，以及被扭力彈簧120彈性地支撐著從而能夠轉(zhuǎn)動的微鏡125。微鏡125可以借助于通過和下電極110相互作用而產(chǎn)生的靜電力轉(zhuǎn)動，并且可以由于和側(cè)電極113的相互作用而直立，或者當(dāng)電壓被除去時維持其平行狀態(tài)。
具有上述結(jié)構(gòu)的微鏡致動器當(dāng)微鏡125直立在襯底100上時可以通過反射光信號而選擇一個光路，并且當(dāng)微鏡125平行于襯底100的表面時使光信號直接在微鏡125的表面上方通過。
具體地說，在具有溝槽105的微鏡致動器的情況下，需要使微鏡125成為平面以便增加其反射率。圖2A-2C是說明常規(guī)的用于制造微鏡致動器的方法的從圖1的V-V線取的截面圖。使微鏡致動器形成平面的常規(guī)的處理包括通過把硅晶片130的一部分刻蝕到一個預(yù)定的深度而形成溝槽105(圖2A)，通過旋轉(zhuǎn)涂覆沉積一層厚的光刻膠135(圖2B)，以及通過化學(xué)機械拋光(CMP)使光刻膠135形成平面(圖2C)。
不過，當(dāng)利用CMP使光刻膠135成為平面時，發(fā)生使光刻膠135的表面成為不規(guī)則的襯墊現(xiàn)象(cushion phenomenon)。換句話說，光刻膠135的平面化在對其在拋光裝置(未示出)中施加一個重量的條件下進行。然而，如果在光刻膠135完成平面化之后把晶片130從拋光裝置中取出，則在光刻膠135中發(fā)生襯墊現(xiàn)象，其中硅晶片130的被施加重量的預(yù)定部分膨脹。下面說明襯墊現(xiàn)象發(fā)生的原因。
在圖2B中，因為在硅晶片130上沉積的預(yù)定厚度的光刻膠135是軟的，在溝槽105上沉積的光刻膠135的高度小于在溝槽的外部沉積的光刻膠的高度一個高度差h’。因而，在溝槽105的上方沉積的光刻膠135略微下沉。因而，光刻膠135通過CMP被拋光而使其表面形成平面。
不過，在光刻膠135被拋光之后，在溝槽區(qū)域內(nèi)所得結(jié)構(gòu)的硬度和在溝槽區(qū)域外所得結(jié)構(gòu)的硬度不同。換句話說，包括光刻膠135和溝槽區(qū)域內(nèi)的硅晶片130的結(jié)構(gòu)的縱向硬度等于在CMP之后在溝槽105上剩余的光刻膠135t1的硬度和填充溝槽105的光刻膠105t2的硬度以及在光刻膠135t2的下部的下部晶片130t的硬度之和。在另一方面，在溝槽區(qū)域外部的結(jié)構(gòu)的縱向硬度等于在CMP之后在溝槽105的外部的硅晶片130上剩余的光刻膠135n的硬度和在光刻膠135n下方的下部硅晶片130n的硬度之和。其中，因為硅晶片130的硬度大于光刻膠135的硬度，所以溝槽區(qū)域外部的包括光刻膠135和硅晶片130的結(jié)構(gòu)的縱向硬度大于溝槽區(qū)域的縱向硬度。
因而，在溝槽105的區(qū)域內(nèi)的光刻膠135比在溝槽105周圍的區(qū)域中的光刻膠135膨脹較多，因而產(chǎn)生在光刻膠135的表面上的隆起C，如圖3所示。這種隆起效應(yīng)被稱為襯墊現(xiàn)象。如上所述，如果通常應(yīng)用于硅的CMP被直接在溝槽105上沉積的光刻膠135上進行，則由于襯墊現(xiàn)象而不能使光刻膠135形成平面，為了使光刻膠135正確地形成平面，必須進行兩次CMP。因而，平面化的費用增加，可能使微鏡的反射率降低，并因而可能增加光的損失。
本發(fā)明概述為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于制造微鏡致動器的方法，所述方法能夠通過層疊膜形的聚酰亞胺層增加微鏡的平面度，從而提高微鏡的反射率，并簡化對微鏡進行平面化的處理。
本發(fā)明另一目的是提供一種使用半導(dǎo)體工藝制造微型結(jié)構(gòu)的方法，以簡化微型結(jié)構(gòu)的平面化處理。
因而，為實現(xiàn)上述目的，提供一種用于制造微鏡致動器的方法，包括通過刻蝕在襯底上形成溝槽，在襯底上疊加一層膜形有機層，從而蓋住但是不填充溝槽，使得溝槽保持是空的，并在膜形有機層上淀積并成形一個金屬層，以及除去所述膜形有機層。
優(yōu)選地，所述方法還包括在形成溝槽區(qū)域之后在襯底上通過淀積和構(gòu)圖絕緣層和金屬層而形成下電極和側(cè)電極，在層疊所述膜形有機層之后通過對所述膜形有機層構(gòu)圖而形成柱孔，并通過對在所述膜形有機層上的金屬層構(gòu)圖和除去所述膜形有機層形成微鏡、扭力彈簧和柱。
本發(fā)明還提供一種使用半導(dǎo)體工藝制造微型結(jié)構(gòu)的方法，包括在制造微型結(jié)構(gòu)期間淀積的不平的層上層疊膜形有機層，從而對所述不平的層平面化。


通過結(jié)合

本發(fā)明的優(yōu)選實施例，將會更加清楚地看出本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點，其中圖1是表示常規(guī)的微鏡致動器的透視圖；圖2A-2C是表示用于制造微鏡致動器的常規(guī)的方法的截面圖；圖3是用于說明襯墊現(xiàn)象的截面圖；圖4A-4H是從圖1的線IV-IV取的用于說明按照本發(fā)明的用于制造微鏡致動器的方法的截面圖；以及圖5A-5C是從圖1的線V-V取的用于說明按照本發(fā)明的用于制造微鏡致動器的方法的截面圖。
本發(fā)明的詳細(xì)說明如圖4A和4B所示，光刻膠15被沉積在襯底10上，并利用光刻技術(shù)形成溝槽20。接著，除去光刻膠15。接著，如圖4C所示，絕緣層25和金屬層30被淀積在襯底10上，并利用光刻技術(shù)形成下電極35和側(cè)電極37，如圖4D所示。
接著，如圖4E所示，絕緣層40被淀積在整個結(jié)構(gòu)上。然后，膜形有機層45被層疊在絕緣層40上，通過對膜形有機層45加熱和加壓使得其蓋住但不填充溝槽20，如圖4F所示。其中，因為在膜形有機層45被層疊之后溝槽20保持是空的，所以所得結(jié)構(gòu)可以容易地形成平面。膜形有機層45最好由基于聚酰亞胺的材料制成。
其中，膜形有機層45的厚度可以改變。不過，膜形有機層45越薄，下電極、側(cè)電極和微鏡125之間的間隙越窄。此外，當(dāng)在下電極35、側(cè)電極37和微鏡125當(dāng)中的間隙變窄時，在它們之間的吸引靜電力變大，因而可以產(chǎn)生強的驅(qū)動力。因此，膜形有機層45越薄越好。膜形有機層45可以通過在絕緣層40上層疊厚的有機層然后通過灰化或干刻蝕使有機層變薄而形成。
如上所述，在平面化之后，在膜形有機層45上淀積金屬層并通過光刻成形，如圖4G和4H所示。接著，通過各向同性的干刻蝕除去膜形有機層45，借以形成圖1所示的微鏡125，和圖1所示的扭力彈簧120。
圖5A-5C是從圖1的線V-V取的用于說明按照本發(fā)明的用于制造微鏡致動器的方法的截面圖。圖5A-5C所示的制造步驟相應(yīng)于圖4F-4H的制造步驟。
在層疊膜形有機層45之后，如圖5A所示，膜形有機層45利用光刻技術(shù)被成形，從而形成柱孔55。如圖4G和5B所示，在包括柱孔55的膜形有機層45上淀積金屬層50并被構(gòu)圖。接著，除去膜形有機層45，借以形成圖1所示的微鏡125、扭力彈簧120和接線柱115。
如上所述，按照本發(fā)明，因為通過在包括溝槽的襯底上層疊膜形有機層可以使得微鏡更容易地實現(xiàn)平面化，所以可以降低制造微鏡致動器的成本。此外，通過增加微鏡的平面度，可以增加微鏡的反射率，因而提高光傳輸效率。
權(quán)利要求
1.一種用于制造微鏡致動器的方法，包括利用刻蝕在襯底上形成溝槽；在襯底上疊加一層膜形有機層，以蓋住但是不填充所述溝槽，使得所述溝槽保持是空的；以及在膜形有機層上淀積并構(gòu)圖一個金屬層，并除去所述膜形有機層。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在形成所述溝槽區(qū)域之后在襯底上通過淀積和構(gòu)圖絕緣層和金屬層而形成下電極和側(cè)電極；在層疊所述膜形有機層之后通過成形所述膜形有機層而形成柱孔；以及通過對在所述膜形有機層上的金屬層構(gòu)圖和除去所述膜形有機層而形成微鏡、扭力彈簧和接線柱。
3.一種使用半導(dǎo)體工藝制造微型結(jié)構(gòu)的方法，包括在制造微型結(jié)構(gòu)期間淀積的不平的層上層疊膜形有機層，從而對所述不平的層平面化。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于制造微鏡致動器的方法,所述方法能夠通過層疊膜形的有機層簡化對微鏡進的行平面化處理。所述方法包括通過刻蝕在襯底上形成溝槽,在襯底上疊加一層膜形有機層,從而蓋住但是不填充溝槽,使得溝槽保持是空的,并在膜形有機層上淀積并成形一個金屬層,以及除去所述膜形有機層。按照本發(fā)明的制造方法,通過在包括溝槽的襯底上層疊膜形有機層使得微鏡更容易地實現(xiàn)平面化,因而可以降低制造微鏡致動器的成本。此外,通過增加微鏡的平面度,可以增加微鏡的反射率,因而提高光傳輸效率。
文檔編號B81C1/00GK1365009SQ0114543
公開日2002年8月21日 申請日期2001年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月30日
發(fā)明者尹容燮, 崔瑩 申請人:三星電子株式會社