用于垂直集成的堆疊式通孔的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用于通孔結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)、方法及設備。在一個方面中，一種設備包含襯底及在所述襯底的表面上的第一機電系統(tǒng)裝置。所述第一機電系統(tǒng)裝置包含第一金屬層及第二金屬層。在所述襯底的所述表面上可包含第一通孔結(jié)構(gòu)。所述第一通孔結(jié)構(gòu)包含所述第一金屬層、所述第二金屬層及第三金屬層。所述第一機電系統(tǒng)裝置的所述第一金屬層可為與所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述第一金屬層相同的金屬層。
【專利說明】用于垂直集成的堆疊式通孔
[0001]優(yōu)先權(quán)主張
[0002]本申請案主張于2011年10月20日提出申請且標題為“用于垂直集成的堆疊式通孔(STACKED VIAS FOR VERTICAL INTEGRATION) ”的第 13/278，080 號美國專利申請案(代理人檔案號為QUALP106/102560)的優(yōu)先權(quán)，所述專利申請案特此且出于所有目的而以全文引用方式并入。
【技術(shù)領域】
[0003]本發(fā)明大體來說涉及通孔結(jié)構(gòu)，且更特定來說涉及用于機電系統(tǒng)(EMS)裝置的通孔結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0004]機電系統(tǒng)(EMS)包含具有電元件及機械元件、激活器、換能器、傳感器、光學組件(包含鏡)及電子器件的裝置?？梢愿鞣N尺寸制造機電系統(tǒng)，包含但不限于微米尺寸及納米尺寸。舉例來說，微機電系統(tǒng)(MEMS)裝置可包含具有介于從大約一微米到數(shù)百微米或更大的范圍內(nèi)的大小的結(jié)構(gòu)。納米機電系統(tǒng)(NEMS)裝置可包含具有小于一微米的大小(包含，舉例來說，小于數(shù)百納米的大小)的結(jié)構(gòu)?？墒褂贸练e、蝕刻、光刻及/或蝕刻掉襯底及/或所沉積材料層的部分或添加層以形成電裝置及機電裝置的其它微機械加工工藝形成機電元件。
[0005]一種類型的EMS裝置稱作干涉式調(diào)制器(MOD)。如本文中所使用，術(shù)語干涉式調(diào)制器或干涉式光調(diào)制器指使用光學干涉原理選擇性地吸收及/或反射光的裝置。在一些實施方案中，干涉式調(diào)制器可包含一對導電板，所述對導電板中的一者或兩者可為全部或部分透明的及/或反射的，且能夠在施加適當電信號后即刻相對運動。在一實施方案中，一個板可包含沉積于襯底上的固定層且另一板可包含與所述固定層分離一氣隙的反射隔膜。一個板相對于另一板的位置可改變?nèi)肷溆诟缮媸秸{(diào)制器上的光的光學干涉。干涉式調(diào)制器裝置具有廣泛的應用，且預期用于改進現(xiàn)有產(chǎn)品及創(chuàng)建新產(chǎn)品，尤其是具有顯示能力的那些
女口
廣叩ο
[0006]可使用通孔及導電跡線來使EMS裝置彼此電連接及將EMS裝置電連接到其它組件。舉例來說，通孔及導電跡線可允許包含于EMS裝置中在襯底上的不同材料層之間的電連接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及裝置各自具有數(shù)個創(chuàng)新性方面，所述方面中的任一單個方面均不單獨地決定本文中所揭示的合意的屬性。
[0008]本發(fā)明中所描述的標的物的一個創(chuàng)新性方面可實施于一種設備中，所述設備包含襯底、所述襯底的表面上的第一機電系統(tǒng)(EMS)裝置及在所述襯底的所述表面上的第一通孔結(jié)構(gòu)。所述第一 EMS裝置可包含第一金屬層及第二金屬層。所述第一通孔結(jié)構(gòu)可包含第一金屬層、第二金屬層及第三金屬層。在所述第一通孔結(jié)構(gòu)的中心部分處，所述第二金屬層可安置于所述第一金屬層上且所述第三金屬層可安置于所述第二金屬層上。所述第一 EMS裝置的所述第一金屬層可耦合到所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述第一金屬層。所述第一 EMS裝置的所述第一金屬層與所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述第一金屬層可為相同金屬層。
[0009]在一些實施方案中，所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述第一金屬層、所述第二金屬層及所述第三金屬層可在所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述中心部分處彼此電接觸。在一些實施方案中，所述設備可進一步包含所述金屬層之間在所述第一通孔結(jié)構(gòu)的外圍部分中的多個電介質(zhì)層，其中所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述中心部分不包含所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述外圍部分。
[0010]本發(fā)明中所描述的標的物的另一創(chuàng)新性方面可實施于一種設備中，所述設備包含襯底、所述襯底的表面上的第一機電系統(tǒng)(EMS)裝置及所述襯底的所述表面上的第一通孔結(jié)構(gòu)。所述第一 EMS裝置可包含第一金屬層及第二金屬層。所述第一通孔結(jié)構(gòu)可包含第一金屬層、第二金屬層、第三金屬層及第四金屬層。在所述第一通孔結(jié)構(gòu)的中心部分處，所述第二金屬層可安置于所述第一金屬層上，所述第三金屬層可安置于所述第二金屬層上，且所述第四金屬層可安置于所述第三金屬層上。所述第一 EMS裝置的所述第一金屬層可耦合到所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述第一金屬層。所述第一 EMS裝置的所述第一金屬層與所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述第一金屬層可為相同金屬層。
[0011]在一些實施方案中，所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述第一金屬層、所述第二金屬層、所述第三金屬層及所述第四金屬層可在所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述中心部分處彼此電接觸。在一些實施方案中，所述設備可進一步包含多個通孔結(jié)構(gòu)，所述多個通孔結(jié)構(gòu)包含所述第一通孔結(jié)構(gòu)及第二通孔結(jié)構(gòu)。所述第二通孔結(jié)構(gòu)可包含所述第二金屬層、所述第三金屬層及所述第四金屬層。在所述第二通孔結(jié)構(gòu)的中心部分處，所述第三金屬層可安置于所述第二金屬層上，且所述第四金屬層可安置于所述第三金屬層上。
[0012]本發(fā)明中所描述的標的物的另一創(chuàng)新性方面可實施于一種方法中，所述方法包含在襯底的表面上沉積第一金屬層?？蓤D案化所述第一金屬層?？沙练e第一電介質(zhì)層?？蓤D案化所述第一電介質(zhì)層以在第一通孔結(jié)構(gòu)的中心部分中暴露所述第一金屬層?？沙练e第二金屬層。所述第二金屬層的一部分可在所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述中心部分中接觸所述第一金屬層?？蓤D案化所述第二金屬層。可沉積第二電介質(zhì)層。可圖案化所述第二電介質(zhì)層以在所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述中心部分中暴露所述第二金屬層?？沙练e第三金屬層。所述第三金屬層的一部分可在所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述中心部分中接觸所述第二金屬層。
[0013]在一些實施方案中，圖案化所述第二電介質(zhì)層可進一步在第二通孔結(jié)構(gòu)的中心部分中暴露所述第二金屬層。所述第三金屬層的另一部分可在所述第二通孔結(jié)構(gòu)的所述中心部分中接觸所述第二金屬層。
[0014]在一些實施方案中，所述經(jīng)圖案化第一金屬層可包含到所述襯底的所述表面上的裝置的跡線。在一些實施方案中，所述經(jīng)圖案化第一金屬層形成所述襯底的所述表面上的裝置的一部分。在一些實施方案中，所述裝置可為薄膜晶體管裝置，且在一些其它實施方案中，所述裝置可為EMS裝置。
[0015]在所附圖式及以下說明中陳述本說明書中所描述的標的物的一或多個實施方案的細節(jié)。雖然主要就基于機電系統(tǒng)(EMS)及微機電系統(tǒng)(MEMS)的顯示器來描述本發(fā)明中所提供的實例，但本文中所提供的概念可適用于其它類型的顯示器，例如液晶顯示器、有機發(fā)光二極管(“OLED”)顯示器及場發(fā)射顯示器。依據(jù)說明、圖式及權(quán)利要求書，其它特征、方面及優(yōu)點將變得顯而易見。注意，以下圖的相對尺寸可并非按比例繪制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1展示描繪干涉式調(diào)制器(IMOD)顯示裝置的一系列像素中的兩個鄰近像素的等角視圖的實例。
[0017]圖2展示圖解說明并入3X3干涉式調(diào)制器顯示器的電子裝置的系統(tǒng)框圖的實例。
[0018]圖3展示圖解說明圖1的干涉式調(diào)制器的可移動反射層位置對所施加電壓的圖式的實例。
[0019]圖4展示圖解說明在施加各種共用電壓及分段電壓時干涉式調(diào)制器的各種狀態(tài)的表的實例。
[0020]圖5A展示圖解說明在圖2的3X3干涉式調(diào)制器顯示器中的顯示數(shù)據(jù)幀的圖式的實例。
[0021]圖5B展示可用于寫入圖5A中所圖解說明的顯示數(shù)據(jù)幀的共用信號及分段信號的時序圖的實例。
[0022]圖6A展示圖1的干涉式調(diào)制器顯示器的部分橫截面的實例。
[0023]圖6B到6E展示干涉式調(diào)制器的不同實施方案的橫截面的實例。
[0024]圖7展示圖解說明用于干涉式調(diào)制器的制造工藝的流程圖的實例。
[0025]圖8A到SE展示制作干涉式調(diào)制器的方法中的各種階段的橫截面示意性圖解的實例。
[0026]圖9展示圖解說明用于堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的制造工藝的流程圖的實例。
[0027]圖1OA到IOE展示圖9中所描述的工藝中的不同階段處的堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的橫截面示意性圖解的實例。
[0028]圖1lA到IlF展示制造工藝中的不同階段處的兩個堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的俯視圖的實例。
[0029]圖12展示堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的突出橫截面示意性圖解的實例。
[0030]圖13A及13B展示圖解說明包含多個干涉式調(diào)制器的顯示裝置的系統(tǒng)框圖的實例。
[0031]在各個圖式中，相似的參考編號及標示指示相似的元件。
【具體實施方式】
[0032]以下說明針對用于描述本發(fā)明的創(chuàng)新性方面的目的特定實施方案。然而，所屬領域的技術(shù)人員將容易地認識到，可以許多不同方式來應用本文中的教示。所描述實施方案可實施于可經(jīng)配置以顯示圖像(無論是處于運動(例如，視頻)還是靜止的(例如，靜止圖像)，且無論是文本、圖形的還是圖片的)的任一裝置或系統(tǒng)中。更特定來說，本發(fā)明預期:所描述的實施方案可包含于以下各種電子裝置中或與其相關聯(lián):例如但不限于移動電話、具備多媒體因特網(wǎng)能力的蜂窩式電話、移動電視接收器、無線裝置、智能電話、Bluclomh?裝置、個人數(shù)據(jù)助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持式或便攜式計算機、上網(wǎng)本、筆記本計算機、智能本、平板計算機、打印機、復印機、掃描儀、傳真裝置、GPS接收器/導航器、相機、MP3播放器、攝錄像機、游戲控制臺、腕表、時鐘、計算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、電子閱讀裝置(即，電子閱讀器)、計算機監(jiān)視器、汽車顯示器(包含里程表及速度計顯示器等)、駕駛艙控制件及/或顯示器、相機視圖顯示器(例如車輛中的后視相機的顯示器)、電子照片、電子告示牌或標牌、投影儀、建筑結(jié)構(gòu)、微波爐、冰箱、立體聲系統(tǒng)、盒式錄音機或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、無線電、便攜式存儲器芯片、洗衣機、干衣機、洗衣機/干衣機、停車計時器、封裝(例如在機電系統(tǒng)(EMS)、微機電系統(tǒng)(MEMS)及非MEMS應用中)、美學結(jié)構(gòu)(例如，一件珠寶上的圖像顯示器)及各種EMS裝置。本文中的教示還可用于非顯示應用中，例如但不限于，電子切換裝置、射頻濾波器、傳感器、加速計、陀螺儀、運動感測裝置、磁力計、消費型電子器件的慣性組件、消費型電子產(chǎn)品的部件、變?nèi)荻O管、液晶裝置、電泳裝置、驅(qū)動方案、制造工藝及電子測試裝備。因此，所述教示并不打算限于僅描繪于各圖中的實施方案，而是具有所屬領域的技術(shù)人員將容易明了的寬廣適用性。
[0033]本文中所描述的一些實施方案涉及堆疊式通孔結(jié)構(gòu)及用以制作堆疊式通孔結(jié)構(gòu)以用于互連與襯底相關聯(lián)的裝置的工藝。在一些實施方案中，堆疊式通孔結(jié)構(gòu)允許與襯底相關聯(lián)的裝置的垂直集成或互連且允許信號在形成于所述襯底上的不同層之間路由。堆疊式通孔結(jié)構(gòu)可包含多個金屬層。所述多個金屬層可在所述堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分處彼此接觸。所述多個金屬層可具有安置于所述金屬層之間在所述堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的外圍部分中及在延伸超出所述堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的所述外圍部分的區(qū)域中的電介質(zhì)層。
[0034]舉例來說,在一些實施方案中，一種設備可包含襯底，其中在所述襯底的表面上有第一機電系統(tǒng)(EMS)裝置。所述第一 EMS裝置可包含第一金屬層及第二金屬層。所述設備可進一步包含所述襯底的所述表面上的第一通孔結(jié)構(gòu)。所述第一通孔結(jié)構(gòu)可包含第一金屬層、第二金屬層及第三金屬層。在所述第一通孔結(jié)構(gòu)的中心部分處，所述第二金屬層可安置于所述第一金屬層上且所述第三金屬層可安置于所述第二金屬層上。所述第一 EMS裝置的所述第一金屬層可耦合到所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述第一金屬層，其中所述第一 EMS裝置的所述第一金屬層與所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述第一金屬層為相同金屬層。
[0035]可實施本發(fā)明中所描述的標的物的特定實施方案來實現(xiàn)以下潛在優(yōu)點中的一或多者。與其它常規(guī)通孔(例如交錯式通孔及直通通孔)相比，堆疊式通孔結(jié)構(gòu)可具有小的外觀尺寸。在像素裝置應用(例如顯示及成像傳感器)中，小的外觀尺寸可為有利的。小的外觀尺寸還可針對用于像素及電子組件(例如薄膜晶體管(TFT)、存儲電容器或電阻器)之間的互連的面板上或芯片上集成解決方案為有利的。堆疊式通孔結(jié)構(gòu)可經(jīng)實施以使信號在本地像素之間以及遍及像素陣列及甚至在像素陣列之間路由。堆疊式通孔結(jié)構(gòu)還可經(jīng)實施以使信號在像素陣列及面板上或芯片上驅(qū)動電路之間以及在面板與外部電子組件之間路由。此外，在一些實施方案中，堆疊式通孔結(jié)構(gòu)可比其它通孔結(jié)構(gòu)更容易制作，且可與其它市售薄膜工藝兼容。舉例來說，制作堆疊式通孔結(jié)構(gòu)可不需要包含(舉例來說)化學-機械拋光(CMP)或其它平面化工藝的鑲嵌工藝的成本及復雜性。作為另一實例，制作堆疊式通孔結(jié)構(gòu)可不需要穿過具有不同厚度(例如，從數(shù)十納米到幾微米)的不同材料層對具有不同尺寸(例如，亞微米到數(shù)十微米)的通孔進行激光鉆孔的成本及復雜性。制造堆疊式通孔結(jié)構(gòu)可為可按照大幅面襯底(例如玻璃及柔性箔片)擴縮，且可甚至與卷對卷襯底一起使用。另外，堆疊式通孔結(jié)構(gòu)可增加使信號自下而上或自上而下路由的靈活性。
[0036]可應用所描述的實施方案的適合EMS或MEMS裝置的實例為反射式顯示裝置。反射式顯示裝置可并入用以使用光學干涉原理選擇性地吸收及/或反射入射于其上的光的干涉式調(diào)制器(IMOD)。IMOD可包含吸收器、可相對于所述吸收器移動的反射器及界定于所述吸收器與所述反射器之間的光學共振腔。所述反射器可移動到兩個或兩個以上不同位置，此可改變光學共振腔的大小且借此影響所述干涉式調(diào)制器的反射比。MOD的反射光譜可形成可跨越可見波長移位以產(chǎn)生不同色彩的相當寬的光譜帶?？赏ㄟ^改變光學共振腔的厚度(即，通過改變反射器的位置)來調(diào)整所述光譜帶的位置。
[0037]圖1展示描繪干涉式調(diào)制器(IMOD)顯示裝置的一系列像素中的兩個鄰近像素的等角視圖的實例。所述IMOD顯示裝置包含一或多個干涉式MEMS顯示元件。在這些裝置中，MEMS顯示元件的像素可處于亮或暗狀態(tài)中。在亮(“松弛”、“打開”或“接通”)狀態(tài)中，所述顯示元件將入射可見光的一大部分反射到(例如)用戶。相反地，在暗(“激活”、“關閉”或“關斷”)狀態(tài)中，所述顯示元件幾乎不反射入射可見光。在一些實施方案中，可反轉(zhuǎn)通與關斷狀態(tài)的光反射性質(zhì)。MEMS像素可經(jīng)配置以主要在特定波長下反射，從而允許除黑色及白色以外還進行彩色顯示。
[0038]IMOD顯不裝置可包含行/列IMOD陣列。每一 IMOD可包含一對反射層，即，可移動反射層及固定部分反射層，所述對反射層以彼此相距可變且可控的距離進行定位以形成氣隙(還稱為光學間隙或腔)。所述可移動反射層可在至少兩個位置之間移動。在第一位置(即，松弛位置)中，可移動反射層可定位于距固定部分反射層相對大的距離處。在第二位置(即，激活位置)中，可移動反射層可定位于更靠近部分反射層處。取決于可移動反射層的位置，從兩個層反射的入射光可相長地或相消地干涉，從而產(chǎn)生每一像素的總體反射或非反射狀態(tài)。在一些實施方案中，IMOD可在未被激活時處于反射狀態(tài)，從而反射在可見光譜內(nèi)的光，且可在未被激活時處于暗狀態(tài)，從而反射在可見范圍之外的光(例如，紅外光)。然而，在一些其它實施方案中，IMOD可在未被激活時處于暗狀態(tài)且在被激活時處于反射狀態(tài)。在一些實施方案中，引入所施加電壓可驅(qū)動像素改變狀態(tài)。在一些其它實施方案中，所施加電荷可驅(qū)動像素改變狀態(tài)。
[0039]圖1中所描繪的像素陣列的部分包含兩個鄰近干涉式調(diào)制器12。在左側(cè)(如所圖解說明)的IM0D12中，將可移動反射層14圖解說明為處于與包含部分反射層的光學堆疊16相距預定距離處的松弛位置?？缭阶髠?cè)IM0D12施加的電壓Vtl不足以致使可移動反射層14激活。在右側(cè)的IM0D12中，將可移動反射層14圖解說明為處于接近或鄰近光學堆疊16的激活位置。跨越右側(cè)IM0D12施加的電壓Vbias足以使可移動反射層14維持處于激活位置。
[0040]在圖1中，大體圖解說明像素12的反射性質(zhì)，其中箭頭13指示入射于像素12上的光，且光15從左側(cè)的M0D12反射。雖然未詳細地圖解說明，但所屬領域的技術(shù)人員將理解，入射于像素12上的光13的大部分將穿過透明襯底20朝向光學堆疊16透射。入射于光學堆疊16上的光的一部分將透射穿過光學堆疊16的部分反射層，且一部分將往回反射穿過透明襯底20。光13的透射穿過光學堆疊16的部分將在可移動反射層14處往回朝向(且穿過)透明襯底20反射。從光學堆疊16的部分反射層反射的光與從可移動反射層14反射的光之間的干涉(相長性的或相消性的)將確定從IM0D12反射的光15的波長。
[0041]光學堆疊16可包含單個層或數(shù)個層。所述層可包含電極層、部分反射且部分透射層及透明電介質(zhì)層中的一或多者。在一些實施方案中，光學堆疊16為導電的，部分透明且部分反射的，且可(舉例來說)通過將上述層中的一或多者沉積到透明襯底20上而制作。所述電極層可由各種材料形成，例如各種金屬，舉例來說，氧化銦錫(ITO)。所述部分反射層可由各種部分反射的材料形成，例如各種金屬，例如鉻(Cr)、半導體及電介質(zhì)。所述部分反射層可由一或多個材料層形成，且所述層中的每一者可由單個材料或材料組合形成。在一些實施方案中，光學堆疊16可包含單個半透明厚度的金屬或半導體，其充當光學吸收器及導體兩者，同時不同的更多導電層或部分(例如，光學堆疊16或IMOD的其它結(jié)構(gòu)的導電層或部分)可用于在IMOD像素之間運送信號。光學堆疊16還可包含覆蓋一或多個導電層或?qū)щ娦?吸收層的一或多個絕緣或電介質(zhì)層。
[0042]在一些實施方案中，可將光學堆疊16的層圖案化為若干平行條帶，且其可在顯示裝置中形成行電極，如下文進一步描述。如所屬領域的技術(shù)人員將理解，術(shù)語“圖案化”在本文中用于指掩蔽以及蝕刻工藝。在一些實施方案中，可將高度導電且高度反射的材料(例如鋁(Al))用于可移動反射層14，且這些條帶可在顯示裝置中形成列電極?？梢苿臃瓷鋵?4可形成為用以形成沉積于柱18及在柱18之間沉積的介入犧牲材料的頂部上的列的一個或若干所沉積金屬層的一系列平行條帶(正交于光學堆疊16的行電極)。當蝕刻掉所述犧牲材料時，可在可移動反射層14與光學堆疊16之間形成經(jīng)界定間隙19或光學腔。在一些實施方案中，柱18之間的間隔可為約Ium到lOOOum，而間隙19可小于10,000 (A)
[0043]在一些實施方案中，所述MOD的每一像素(無論是處于激活狀態(tài)還是松弛狀態(tài))基本上均為由固定反射層及移動反射層形成的電容器。當不施加電壓時，可移動反射層14保持處于機械松弛狀態(tài)，如圖1中左側(cè)的IM0D12所圖解說明，其中在可移動反射層14與光學堆疊16之間存在間隙19。然而，當將電位差(例如，電壓)施加到選定行及列中的至少一者時，在對應像素處的行電極與列電極的相交點處形成的電容器變得被充電，且靜電力將所述電極拉到一起。如果所施加的電壓超過閾值，那么可移動反射層14可變形且移動而接近或緊靠光學堆疊16。光學堆疊16內(nèi)的電介質(zhì)層(未展示)可防止短路且控制層14與16之間的分離距離，如圖1中右側(cè)的激活IM0D12所圖解說明。不管所施加電位差的極性如何，行為均相同。雖然在一些例子中可將陣列中的一系列像素稱為“行”或“列”，但所屬領域的技術(shù)人員將容易理解，將一個方向稱為“行”且將另一方向稱為“列”為任意的。重申地，在一些定向中，可將行視為列，且將列視為行。此外，顯示元件可均勻地布置成正交行與列(“陣列”)，或布置成非線性配置，舉例來說，相對于彼此具有特定位置偏移(“鑲嵌塊”)。術(shù)語“陣列”及“鑲嵌塊”可指代任一配置。因此，雖然將顯示器稱為包含“陣列”或“鑲嵌塊”，但在任一例子中，元件本身無需彼此正交地布置或安置成均勻分布，而是可包含具有不對稱形狀及不均勻分布元件的布置。
[0044]圖2展示圖解說明并入3X3干涉式調(diào)制器顯示器的電子裝置的系統(tǒng)框圖的實例。所述電子裝置包含可經(jīng)配置以執(zhí)行一或多個軟件模塊的處理器21。除執(zhí)行操作系統(tǒng)之外，處理器21還可經(jīng)配置以執(zhí)行一或多個軟件應用程序，包含web瀏覽器、電話應用程序、電子郵件程序或其它軟件應用程序。
[0045]處理器21可經(jīng)配置以與陣列驅(qū)動器22通信。陣列驅(qū)動器22可包含將信號提供到(例如)顯示陣列或面板30的行驅(qū)動器電路24及列驅(qū)動器電路26。圖2中的線1-1展示圖1中所圖解說明的MOD顯示裝置的橫截面。雖然為了清晰起見圖2圖解說明3X3IM0D陣列，但顯示陣列30可含有極大數(shù)目個MOD且可在列中具有與在行中不同數(shù)目的M0D，且反之亦然。
[0046]圖3展示圖解說明圖1的干涉式調(diào)制器的可移動反射層位置對所施加電壓的圖式的實例。對于MEMS干涉式調(diào)制器，行/列(即，共用/分段)寫入程序可利用如圖3中所圖解說明的這些裝置的滯后性質(zhì)。干涉式調(diào)制器可需要(舉例來說)大約10伏電位差來致使可移動反射層(或鏡)從松弛狀態(tài)改變?yōu)榧せ顮顟B(tài)。當電壓從所述值減小時，隨著電壓回降到低于(例如)10伏，所述可移動反射層維持其狀態(tài)，然而，所述可移動反射層不會完全松弛直到電壓下降到低于2伏為止。因此，如圖3中所展示，存在約3伏到7伏的電壓范圍，在所述電壓范圍內(nèi)存在所施加電壓窗，在所述窗內(nèi)，裝置穩(wěn)定在松弛狀態(tài)或激活狀態(tài)中。所述窗在本文中稱為“滯后窗”或“穩(wěn)定窗”。對于具有圖3的滯后特性的顯示陣列30，行/列寫入程序可經(jīng)設計以一次尋址一或多個行，使得在對給定行的尋址期間，經(jīng)尋址行中的待激活的像素暴露于大約10伏的電壓差，并使待松弛的像素暴露于接近O伏的電壓差。在尋址之后，使像素暴露于穩(wěn)定狀態(tài)或約5伏的偏置電壓差，使得其保持處于先前的選通狀態(tài)中。在此實例中，在被尋址之后，每一像素經(jīng)歷大約3伏到7伏的“穩(wěn)定窗”內(nèi)的電位差。此滯后性質(zhì)特征使得(例如)圖1中所圖解說明的像素設計能夠在相同所施加電壓條件下保持穩(wěn)定在激活或松弛的預先存在的狀態(tài)中。由于每一 IMOD像素(無論是處于激活狀態(tài)還是松弛狀態(tài))基本上均為由固定反射層及移動反射層形成的電容器，因此此穩(wěn)定狀態(tài)可保持在滯后窗內(nèi)的穩(wěn)定電壓下而實質(zhì)上不消耗或損失電力。此外，如果所施加的電壓電位保持實質(zhì)上固定，那么基本上有很少或沒有電流流入MOD像素中。
[0047]在一些實施方案中，可通過根據(jù)給定行中的像素的狀態(tài)的所要改變(如果有的話)沿所述組列電極以“分段”電壓的形式施加數(shù)據(jù)信號來形成圖像的幀。可依次尋址所述陣列的每一行，使得一次一行地來寫入所述幀。為將所要數(shù)據(jù)寫入到第一行中的像素，可將對應于所述第一行中的像素的所要狀態(tài)的分段電壓施加于列電極上，且可將呈特定“共用”電壓或信號的形式的第一行脈沖施加到第一行電極。接著，可使所述組分段電壓改變以對應于第二行中的像素的狀態(tài)的所要改變(如果有的話)，且可將第二共用電壓施加到第二行電極。在一些實施方案中，第一行中的像素不受沿列電極施加的分段電壓的改變影響，且保持于其在第一共用電壓行脈沖期間被設定到的狀態(tài)?？砂错樞蚍绞綄φ麄€行系列或替代地對整個列系列重復此過程，以產(chǎn)生圖像幀?？赏ㄟ^以每秒某一所要數(shù)目的幀不斷地重復此過程來刷新及/或用新的圖像數(shù)據(jù)更新所述幀。
[0048]跨越每一像素所施加的分段信號與共用信號的組合(即，跨越每一像素的電位差)確定每一像素的所得狀態(tài)。圖4展示圖解說明在施加各種共用電壓及分段電壓時干涉式調(diào)制器的各種狀態(tài)的表的實例。如所屬領域的技術(shù)人員將容易理解，可將“分段”電壓施加到列電極或行電極中的任一者，且可將“共用”電壓施加到列電極或行電極中的另一者。
[0049]如在圖4中(以及在圖5B中所展示的時序圖中)所圖解說明，當沿共用線施加釋放電壓VC.時，沿共用線的所有干涉式調(diào)制器元件將被置于松弛狀態(tài)(或者稱為釋放或未激活狀態(tài))中，而不管沿分段線所施加的電壓(即，高分段電壓VSh及低分段電壓VSJ如何。特定來說，當沿共用線施加釋放電壓VC.時，在沿所述像素的對應分段線施加高分段電壓VSh及低分段電壓V&的兩種情況下，跨越調(diào)制器的電位電壓(或者稱為像素電壓)均在松弛窗(參見圖3，還稱為釋放窗)內(nèi)。
[0050]當將保持電壓(例如高保持電壓VCmD H或低保持電壓VCmD J施加于共用線上時，干涉式調(diào)制器的狀態(tài)將保持不變。舉例來說，松弛IMOD將保持處于松弛位置，且激活IMOD將保持處于激活位置。所述保持電壓可經(jīng)選擇以使得在沿對應分段線施加高分段電壓VSh及低分段電壓V&的兩種情況下，像素電壓將保持在穩(wěn)定窗內(nèi)。因此，分段電壓擺幅(即，高VSh與低分段電壓VSlj之間的差)小于正穩(wěn)定窗或負穩(wěn)定窗的寬度。
[0051]當將尋址或激活電壓(例如高尋址電壓VCadd H或低尋址電壓VCadd J施加于共用線上時，可通過沿相應分段線施加分段電壓而將數(shù)據(jù)選擇性地寫入到沿所述共用線的調(diào)制器。所述分段電壓可經(jīng)選擇以使得所述激活取決于所施加的分段電壓。當沿共用線施加尋址電壓時，施加一個分段電壓將導致像素電壓在穩(wěn)定窗內(nèi)，從而致使所述像素保持不被激活。相比來說，施加另一分段電壓將導致像素電壓超出所述穩(wěn)定窗，從而導致所述像素的激活。致使激活的特定分段電壓可取決于使用了哪個尋址電壓而變化。在一些實施方案中，當沿共用線施加高尋址電壓VCadd H時，施加高分段電壓VSh可致使調(diào)制器保持處于其當前位置，而施加低分段電壓V&可致使所述調(diào)制器激活。作為推論，當施加低尋址電壓VCADDj時，分段電壓的影響可為相反的，其中高分段電壓VSh致使所述調(diào)制器激活，且低分段電壓
對所述調(diào)制器的狀態(tài)無影響(即，保持穩(wěn)定)。
[0052]在一些實施方案中，可使用跨越調(diào)制器總是產(chǎn)生相同極性電位差的保持電壓、尋址電壓及分段電壓。在一些其它實施方案中，可使用使調(diào)制器的電位差的極性交替的信號?？缭秸{(diào)制器的極性的交替(即，寫入程序的極性的交替)可減小或抑制在單個極性的重復寫入操作之后可能發(fā)生的電荷積累。
[0053]圖5A展示圖解說明圖2的3X3干涉式調(diào)制器顯示器中的顯示數(shù)據(jù)幀的圖式的實例。圖5B展示可用于寫入圖5A中所圖解說明的顯示數(shù)據(jù)幀的共用信號及分段信號的時序圖的實例。可將所述信號施加到(例如)圖2的3X3陣列，此將最終形成圖5A中所圖解說明的線時間60e的顯示布置。圖5A中的激活調(diào)制器處于暗狀態(tài)，即，其中反射光的實質(zhì)部分在可見光譜之外，從而導致呈現(xiàn)給(例如)觀看者暗外觀。在寫入圖5A中所圖解說明的幀之前，所述像素可處于任一狀態(tài)，但圖5B的時序圖中所圖解說明的寫入程序假設在第一線時間60a之前每一調(diào)制器均被釋放且駐存于未激活狀態(tài)中。
[0054]在第一線時間60a期間，將釋放電壓70施加于共用線I上；施加于共用線2上的電壓以高保持電壓72開始且移動到釋放電壓70 ;且沿共用線3施加低保持電壓76。因此，沿共用線I的調(diào)制器(共用1，分段1)、(1，2)及(1，3)在第一線時間60a期間保持處于松弛或未激活狀態(tài)，沿共用線2的調(diào)制器(2，I)、(2，2)及(2，3)將移動到松弛狀態(tài)，且沿共用線3的調(diào)制器(3，I)、(3，2)及(3，3)將保持處于其先前狀態(tài)。參考圖4，沿分段線1、2及3施加的分段電壓將對干涉式調(diào)制器的狀態(tài)無影響，因為在線時間60a期間，共用線1、2或3中的任一者均未暴露于致使激活的電壓電平(即，VCeel-松弛與VCmDj1-穩(wěn)定)。
[0055]在第二線時間60b期間，共用線I上的電壓移動到高保持電壓72，且由于未將尋址電壓或激活電壓施加于共用線I上，因此不管所施加的分段電壓如何，沿共用線I的所有調(diào)制器均保持處于松弛狀態(tài)。沿共用線2的調(diào)制器因施加釋放電壓70而保持處于松弛狀態(tài)，且當沿共用線3的電壓移動到釋放電壓70時，沿共用線3的調(diào)制器(3，1)、(3，2)及(3，3)將松弛。
[0056]在第三線時間60c期間，通過將高尋址電壓74施加于共用線I上來尋址共用線I。由于在施加此尋址電壓期間沿分段線I及2施加低分段電壓64，因此跨越調(diào)制器(1，I)及(1,2)的像素電壓大于調(diào)制器的正穩(wěn)定窗的高端(即，電壓差超過預定義閾值)，且調(diào)制器(1,1)及(1，2)被激活。相反地，由于沿分段線3施加高分段電壓62，因此跨越調(diào)制器(1，
3)的像素電壓小于調(diào)制器(1，1)及(1，2)的像素電壓，且保持在所述調(diào)制器的正穩(wěn)定窗內(nèi)；調(diào)制器(1，3)因此保持松弛。此外，在線時間60c期間，沿共用線2的電壓減小到低保持電壓76，且沿共用線3的電壓保持處于釋放電壓70，從而使沿共用線2及3的調(diào)制器處于松弛位置。
[0057]在第四線時間60d期間，共用線I上的電壓返回到高保持電壓72，從而使沿共用線I的調(diào)制器處于其相應經(jīng)尋址狀態(tài)。將共用線2上的電壓減小到低尋址電壓78。由于沿分段線2施加高分段電壓62，因此跨越調(diào)制器(2，2)的像素電壓低于所述調(diào)制器的負穩(wěn)定窗的較低端，從而致使調(diào)制器(2，2)激活。相反地，由于沿分段線I及3施加低分段電壓64，因此調(diào)制器(2，I)及(2，3)保持處于松弛位置。共用線3上的電壓增加到高保持電壓72，從而使沿共用線3的調(diào)制器處于松弛狀態(tài)。
[0058]最后，在第五線時間60e期間，共用線I上的電壓保持處于高保持電壓72，且共用線2上的電壓保持處于低保持電壓76，從而使沿共用線I及2的調(diào)制器處于其相應經(jīng)尋址狀態(tài)。共用線3上的電壓增加到高尋址電壓74以尋址沿共用線3的調(diào)制器。由于將低分段電壓64施加于分段線2及3上，因此調(diào)制器(3，2)及(3，3)激活，而沿分段線I所施加的高分段電壓62致使調(diào)制器(3，I)保持處于松弛位置。因此，在第五線時間60e結(jié)束時，3X3像素陣列處于圖5A中所展示的狀態(tài)，且只要沿共用線施加保持電壓，所述像素陣列就將保持處于所述狀態(tài)，而不管可能在尋址沿其它共用線(未展示)的調(diào)制器時發(fā)生的分段電壓的變化如何。
[0059]在圖5B的時序圖中，給定寫入程序(B卩，線時間60a到60e)可包含高保持及尋址電壓或低保持及尋址電壓的使用。一旦已針對給定共用線完成寫入程序(且將共用電壓設定為具有與激活電壓相同的極性的保持電壓)，像素電壓便保持在給定穩(wěn)定窗內(nèi)，且不通過松弛窗，直到將釋放電壓施加于所述共用線上為止。此外，由于每一調(diào)制器是在尋址所述調(diào)制器之前作為寫入程序的一部分而釋放，因此調(diào)制器的激活時間而非釋放時間可確定必需的線時間。具體來說，在其中調(diào)制器的釋放時間大于激活時間的實施方案中，可將釋放電壓施加達長于單個線時間的時間，如圖5B中所描繪。在一些其它實施方案中，沿共用線或分段線所施加的電壓可變化以考慮到不同調(diào)制器(例如不同色彩的調(diào)制器)的激活及釋放電壓的變化。
[0060]根據(jù)上文所闡明的原理操作的干涉式調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的細節(jié)可廣泛變化。舉例來說，圖6A到6E展示包含可移動反射層14及其支撐結(jié)構(gòu)的干涉式調(diào)制器的不同實施方案的橫截面的實例。圖6A展示圖1的干涉式調(diào)制器顯示器的部分橫截面的實例，其中金屬材料條帶(即，可移動反射層14)沉積于從襯底20正交延伸的支撐件18上。在圖6B中，每一IMOD的可移動反射層14在形狀上為大體正方形或矩形且在拐角處或接近拐角處在系鏈32上附接到支撐件。在圖6C中，可移動反射層14在形狀上為大體正方形或矩形且懸掛于可變形層34上，可變形層34可包含柔性金屬?？勺冃螌?4可圍繞可移動反射層14的周界直接或間接地連接到襯底20。這些連接在本文中稱為支撐柱。圖6C中所展示的實施方案具有源于將可移動反射層14的光學功能與其機械功能(其由可變形層34執(zhí)行)解耦合的額外益處。此解耦合允許用于可移動反射層14的結(jié)構(gòu)設計及材料與用于可變形層34的結(jié)構(gòu)設計及材料彼此獨立地優(yōu)化。
[0061]圖6D展示MOD的另一實例，其中可移動反射層14包含反射子層14a?？梢苿臃瓷鋵?4靠在支撐結(jié)構(gòu)(例如支撐柱18)上。支撐柱18提供可移動反射層14與下部固定電極(即，所圖解說明IMOD中的光學堆疊16的一部分)的分離，使得(舉例來說)當可移動反射層14處于松弛位置時，在可移動反射層14與光學堆疊16之間形成間隙19?？梢苿臃瓷鋵?4還可包含導電層14c及支撐層14b，導電層14c可經(jīng)配置以充當電極。在此實例中，導電層14c安置于支撐層14b的遠離襯底20的一側(cè)上，且反射子層14a安置于支撐層14b的最接近襯底20的另一側(cè)上。在一些實施方案中，反射子層14a可為導電的且可安置于支撐層14b與光學堆疊16之間。支撐層14b可包含一或多個電介質(zhì)材料(舉例來說，氧氮化硅(SiON)或二氧化硅(SiO2))層。在一些實施方案中，支撐層14b可為若干層的堆疊，例如(舉例來說)Si02/Si0N/Si02三層堆疊。反射子層14a及導電層14c中的任一者或兩者可包含(例如)具有大約0.5%銅(Cu)的鋁(Al)合金或另一反射金屬材料。在電介質(zhì)支撐層14b上方及下方采用導電層14a、14c可平衡應力且提供增強的傳導性。在一些實施方案中，可出于各種設計目的(例如實現(xiàn)可移動反射層14內(nèi)的特定應力分布曲線)而由不同材料形成反射子層14a及導電層14c。
[0062]如圖6D中所圖解說明，一些實施方案還可包含黑色掩模結(jié)構(gòu)23。黑色掩模結(jié)構(gòu)23可形成于光學非作用區(qū)域(例如，在像素之間或在柱18下方)中以吸收環(huán)境光或雜散光。黑色掩模結(jié)構(gòu)23還可通過抑制光從顯示裝置的非作用部分反射或透射穿過所述部分借此增加對比度來改進所述顯示器的光學性質(zhì)。另外，黑色掩模結(jié)構(gòu)23可為導電的且經(jīng)配置以充當電運送層。在一些實施方案中，可將行電極連接到黑色掩模結(jié)構(gòu)23以減小經(jīng)連接的行電極的電阻?？墒褂冒练e及圖案化技術(shù)的各種方法形成黑色掩模結(jié)構(gòu)23。黑色掩模結(jié)構(gòu)23可包含一或多個層。舉例來說，在一些實施方案中，黑色掩模結(jié)構(gòu)23包含充當光學吸收器的鑰-鉻(MoCr)層、SiO2層及充當反射器及運送層的鋁合金，其分別具有介于大約30 A到80 A、500 A到丨000 A及500 A到6000 A的范圍內(nèi)的厚度?？墒褂酶鞣N技術(shù)將所述一或多個層圖案化，包含光刻及干蝕刻，干蝕刻包含(舉例來說)用于MoCr及5102層的四氟化碳(CF4)及/或氧氣(O2)，及用于鋁合金層的氯氣(Cl2)及/或氯化硼(BCl3)。在一些實施方案中，黑色掩模23可為標準具或干涉式堆疊結(jié)構(gòu)。在此干涉式堆疊黑色掩模結(jié)構(gòu)23中，導電吸收器可用于在每一行或列的光學堆疊16中的下部固定電極之間傳輸或運送信號。在一些實施方案中，間隔件層35可用于將吸收器層16a與黑色掩模23中的導電層大體電隔尚。
[0063]圖6E展示其中可移動反射層14為自支撐的MOD的另一實例。與圖6D相比，圖6E的實施方案不包含支撐柱18。而是，可移動反射層14在多個位置處接觸下伏光學堆疊16，且可移動反射層14的曲率提供足夠的支撐使得可移動反射層14在跨越干涉式調(diào)制器的電壓不足以致使激活時返回到圖6E的未激活位置。為了清晰，此處將可含有多個數(shù)種不同層的光學堆疊16展示為包含光學吸收器16a及電介質(zhì)16b。在一些實施方案中，光學吸收器16a可充當固定電極及部分反射層兩者。
[0064]在例如圖6A到6E中所展示的實施方案的實施方案中，MOD充當直視式裝置，其中從透明襯底20的前側(cè)(即，與其上布置有調(diào)制器的側(cè)相對的側(cè))觀看圖像。在這些實施方案中，可對所述裝置的背面部分(即，所述顯示裝置的在可移動反射層14后面的任一部分，舉例來說，包含圖6C中所圖解說明的可變形層34)進行配置及操作而不影響或負面地影響顯示裝置的圖像質(zhì)量，因為反射層14光學屏蔽所述裝置的所述部分。舉例來說，在一些實施方案中，可在可移動反射層14后面包含總線結(jié)構(gòu)(未圖解說明)，此提供將調(diào)制器的光學性質(zhì)與調(diào)制器的機電性質(zhì)(例如將電壓尋址與由此尋址所形成的移動)分離的能力。另外，圖6A到6E的實施方案可簡化處理，例如圖案化。
[0065]圖7展示圖解說明干涉式調(diào)制器的制造工藝80的流程圖的實例，且圖8A到SE展示此制造工藝80的對應階段的橫截面示意性圖解的實例。在一些實施方案中，除圖7中未展示的其它框以外，制造工藝80還可經(jīng)實施以制造(例如)圖1及6中所圖解說明的一股類型的干涉式調(diào)制器。參考圖1、6及7，工藝80在框82處開始，其中在襯底20上方形成光學堆疊16。圖8A圖解說明在襯底20上方形成的此光學堆疊16。襯底20可為透明襯底(例如玻璃或塑料)，其可為柔性的或相對硬性且不易彎曲的，且可能已經(jīng)歷先前制備工藝(例如，清潔)以促進有效地形成光學堆疊16。如上文所論述，光學堆疊16可為導電的，部分透明且部分反射的且可(舉例來說)通過將具有所要性質(zhì)的一或多個層沉積到透明襯底20上來制作。在圖8A中，光學堆疊16包含具有子層16a及16b的多層結(jié)構(gòu)，但在一些其它實施方案中可包含更多或更少的子層。在一些實施方案中，子層16a、16b中的一者可經(jīng)配置而具有光學吸收及導電性質(zhì)兩者，例如組合式導體/吸收器子層16a。另外，可將子層16a、16b中的一或多者圖案化成若干平行條帶，且其可形成顯示裝置中的行電極?？赏ㄟ^掩蔽及蝕刻工藝或此項技術(shù)中已知的另一適合工藝來執(zhí)行此圖案化。在一些實施方案中，子層16a、16b中的一者可為絕緣或電介質(zhì)層，例如沉積于一或多個金屬層(例如，一或多個反射及/或?qū)щ妼?上方的子層16b。另外，可將光學堆疊16圖案化成形成顯示器的行的個別且平行條帶。
[0066]工藝80在框84處繼續(xù)在光學堆疊16上方形成犧牲層25。稍后移除犧牲層25 (例如，在框90處)以形成腔19且因此在圖1中所圖解說明的所得干涉式調(diào)制器12中未展示犧牲層25。圖SB圖解說明包含形成于光學堆疊16上方的犧牲層25的經(jīng)部分制作的裝置。在光學堆疊16上方形成犧牲層25可包含以經(jīng)選擇以在隨后移除之后提供具有所要設計大小的間隙或腔19 (還參見圖1及SE)的厚度沉積二氟化氙(XeF2)可蝕刻材料，例如鑰(Mo)或非晶硅(Si)?？墒褂美缥锢須庀喑练e(PVD，例如，濺鍍)、等離子增強型化學氣相沉積(PECVD)、熱化學氣相沉積(熱CVD)或旋涂等沉積技術(shù)來執(zhí)行犧牲材料的沉積。
[0067]工藝80在框86處繼續(xù)形成支撐結(jié)構(gòu)(例如，圖1、6及8C中所圖解說明的柱18)。形成柱18可包含以下步驟:將犧牲層25圖案化以形成支撐結(jié)構(gòu)孔口，接著使用例如PVD、PECVD、熱CVD或旋涂等沉積方法將材料(例如，聚合物或無機材料，例如，二氧化硅)沉積到孔口中以形成柱18。在一些實施方案中，形成于犧牲層中的支撐結(jié)構(gòu)孔口可延伸穿過犧牲層25及光學堆疊16兩者以到達下伏襯底20，使得柱18的下部端接觸襯底20，如圖6A中所圖解說明。或者，如圖8C中所描繪，形成于犧牲層25中的孔口可延伸穿過犧牲層25，但不穿過光學堆疊16。舉例來說，圖SE圖解說明支撐柱18的下部端與光學堆疊16的上部表面接觸?？赏ㄟ^將支撐結(jié)構(gòu)材料層沉積于犧牲層25上方且圖案化以移除支撐結(jié)構(gòu)材料的位于遠離犧牲層25中的孔口處的部分來形成柱18或其它支撐結(jié)構(gòu)。所述支撐結(jié)構(gòu)可位于所述孔口內(nèi)，如圖8C中所圖解說明，但還可(至少部分地)延伸到犧牲層25的一部分上方。如上文所提及，犧牲層25及/或支撐柱18的圖案化可通過圖案化及蝕刻工藝來執(zhí)行，但還可通過替代蝕刻方法來執(zhí)行。
[0068]工藝80在框88處繼續(xù)形成可移動反射層或隔膜(例如圖1、6及8D中所圖解說明的可移動反射層14)?？赏ㄟ^采用一或多個沉積工藝(例如，反射層(例如，鋁、鋁合金)沉積)連同一或多個圖案化、掩蔽及/或蝕刻工藝來形成可移動反射層14?？梢苿臃瓷鋵?4可為導電的，且稱為導電層。在一些實施方案中，可移動反射層14可包含如圖8D中所展示的多個子層14a、14b、14c。在一些實施方案中，所述子層中的一或多者(例如子層14a、14c)可包含針對其光學性質(zhì)選擇的高度反射子層，且另一子層14b可包含針對其機械性質(zhì)選擇的機械子層。由于犧牲層25仍存在于在框88處所形成的經(jīng)部分制作的干涉式調(diào)制器中，因此可移動反射層14在此階段通常不可移動。含有犧牲層25的經(jīng)部分制作的MOD在本文中還可稱為“未釋放” MOD。如上文結(jié)合圖1所描述，可將可移動反射層14圖案化成形成顯示器的列的個別且平行條帶。
[0069]工藝80在框90處繼續(xù)形成腔(例如，如圖1、6及8E中所圖解說明的腔19)?？赏ㄟ^將犧牲材料25 (在框84處沉積)暴露于蝕刻劑來形成腔19。舉例來說，可通過干化學蝕刻(例如，通過將犧牲層25暴露于氣態(tài)或蒸氣蝕刻劑，例如衍生自固體XeF2的蒸氣)達有效地移除所要的材料量(通常相對于環(huán)繞腔19的結(jié)構(gòu)選擇性地移除)的時間段來移除可蝕刻犧牲材料，例如Mo或非晶Si。還可使用可蝕刻犧牲材料與蝕刻方法(例如，濕蝕刻及/或等離子蝕刻)的其它組合。由于在框90期間移除犧牲層25，因此可移動反射層14通常在此階段之后可移動。在移除犧牲層25之后，所得經(jīng)完全或部分制作的MOD在本文中可稱為“經(jīng)釋放” MOD。
[0070]與襯底相關聯(lián)的不同半導體及/或EMS裝置的垂直集成或互連可對裝置的不同層之間的信號路由強加限制。此外，可存在與裝置的不同層中的不同材料的處理相關的挑戰(zhàn)。
[0071]舉例來說，一種設備(例如平板顯示器)可包含像素陣列，所述像素陣列包含若干個像素裝置(例如包含IMOD的EMS裝置)及其它組件(例如矩陣式有源開關及驅(qū)動器以及無源裝置(例如存儲/感測電容器及電阻器))。像素裝置及其它組件可包含多層結(jié)構(gòu)，其中在層中有不同材料。對于設備的操作，可需要使信號路由到每一像素裝置的不同層中及從所述不同層路由出來。用以實現(xiàn)此信號路由的通孔結(jié)構(gòu)可占據(jù)像素裝置面積的一小部分以便具有充分填充因數(shù)。制作通孔結(jié)構(gòu)可涉及處理像素裝置的多層結(jié)構(gòu)中的不同材料，此可使處理復雜。
[0072]或者，用于堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的制作工藝可包含一次蝕刻一個材料層，如本文中進一步描述。堆疊式通孔結(jié)構(gòu)可包含多個金屬層。所述多個金屬層可在所述堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分處彼此接觸。所述多個金屬層可具有安置于所述金屬層之間在所述堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的外圍部分中的電介質(zhì)層。
[0073]圖9展示圖解說明用于堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的制造工藝的流程圖的實例。圖1OA到IOE展示圖9中所描述的工藝中的不同階段處的堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的橫截面示意性圖解的實例。盡管圖9圖解說明用于制造單個堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的工藝，但可在襯底的表面上同時制造多個堆疊式通孔結(jié)構(gòu)。另外且為了簡化圖解說明，圖9及IOA到IOE展示用于三堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的制造工藝及示意性圖解。所屬領域的技術(shù)人員將容易理解，工藝及示意性圖解可經(jīng)重復及/或調(diào)整以使結(jié)構(gòu)具有多于或少于三個堆疊式通孔。此外，圖9中所描述的用于制造堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的工藝操作還可用于在制造堆疊式通孔結(jié)構(gòu)時制作例如半導體裝置或EMS裝置的裝置。
[0074]首先翻到圖9，在工藝900的框902處，在襯底的表面上沉積第一金屬層。襯底可包含不同襯底材料，包含透明材料、不透明材料、柔性材料、剛性材料或這些材料的組合。在一些實施方案中，襯底為硅、絕緣體上硅(SOI)、玻璃(例如顯示玻璃或硼硅酸鹽玻璃)、柔性塑料或金屬箔。在一些實施方案中，襯底可具有幾微米到數(shù)百微米的尺寸。在一些其它實施方案中，襯底可具有數(shù)十厘米、數(shù)百厘米或數(shù)千厘米的尺寸。
[0075]襯底可包含中心部分及外圍部分。這些部分為可在其上方分別形成堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分及堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的外圍部分的部分。在堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分中，多個金屬層可彼此接觸。在堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的外圍部分中，所述多個金屬層中的每一者可具有在其與所述多個金屬層中的另一金屬層之間的電介質(zhì)層。襯底還可包含延伸超出外圍部分的區(qū)域。在一些實施方案中，可在這些經(jīng)延伸區(qū)域上方形成一或多個裝置，例如半導體裝置及/或EMS裝置及/或從堆疊式通孔結(jié)構(gòu)到一或多個裝置的導電跡線。堆疊式通孔結(jié)構(gòu)還可延伸超出其外圍部分。在堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的延伸超出外圍部分的區(qū)域中，可不存在多個金屬層。當在延伸超出堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的外圍部分的區(qū)域中存在多個金屬層中的一或多者時，所述多個金屬層中的每一者可具有在其與所述多個金屬層中的另一金屬層之間的電介質(zhì)層。
[0076]在一些實施方案中，襯底的表面可包含緩沖層。緩沖層可充當用以密封襯底的表面的絕緣表面或鈍化層。在一些實施方案中，緩沖層可為電介質(zhì)，例如SiO2、氮化硅(SixN)、SiON、碳化硅(SiC)、氧化鈦(TiO2)、氧化鋁(Al2O3)或旋涂玻璃(SOG)。在一些實施方案中，緩沖層可為聚合物，例如聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯(BCB，C8H8)或光致抗蝕劑(例如，基于環(huán)氧樹脂的光致抗蝕劑)。緩沖層還可為這些材料的任何多層組合。在一些實施方案中，緩沖層可在厚度上為大約100納米(nm)到10微米，例如在厚度上為大約I微米。
[0077]可在襯底的中心部分及外圍部分上沉積第一金屬層。第一金屬層可包含任何數(shù)目個不同金屬，例如鋁(Al)、金(Au)、銅(Cu)、鑰(Mo)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、釹(Nd)、鎢(W)、鈦(Ti)、鎳(Ni)及包含這些金屬中的至少一者的合金，例如MoCr、AlCu及AlSi。在一些實施方案中，第一金屬層可小于大約IOnm厚、數(shù)十納米厚、數(shù)百納米厚或微米厚?？墒褂美鏟VD工藝、CVD工藝或原子層沉積(ALD)工藝的沉積工藝沉積第一金屬層。
[0078]在框904處，圖案化第一金屬層?？墒褂脠D案化技術(shù)(包含光刻以及蝕刻(例如濕蝕刻或干蝕刻，包含等離子蝕刻、反應性離子蝕刻(RIE)、離子束研磨等)工藝)來界定襯底的包含第一金屬層的部分。舉例來說，可在形成第一金屬層之后用光致抗蝕劑對其進行圖案化。接著，可蝕刻第一金屬層以從襯底的表面的選定部分移除第一金屬層的部分?？蓤D案化第一金屬層使得第一金屬形成堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分、到裝置的導電跡線及所述裝置的組件。
[0079]圖1OA展示工藝900中的此刻(例如，直到框904)處的堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的橫截面示意性圖解的實例。堆疊式通孔結(jié)構(gòu)1000包含襯底1002及第一金屬層1004。襯底1002包含中心部分1012及外圍部分1014。圖1OA到IOE展示工藝900中的各階段處的堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的橫截面示意性圖解的實例。延伸超出襯底1002的外圍部分1014的區(qū)域(未展示)可在襯底上方延伸且可包含導電跡線及/或有源及無源裝置。
[0080]返回到圖9,在框906處,沉積并圖案化第一電介質(zhì)層。所述第一電介質(zhì)層的電介質(zhì)可包含任何數(shù)目個不同電介質(zhì)，例如Si02、SiC、Al203、氧化蛤(HfO2)、Ti02、Si0N、SixN。在一些實施方案中，每一電介質(zhì)層可小于大約5微米厚或小于大約IOOnm厚。在一些實施方案中，每一電介質(zhì)層可為大約數(shù)十納米到I微米厚或大約I微米厚。可使用例如PVD工藝、CVD工藝或ALD工藝的沉積工藝沉積第一電介質(zhì)層?？蓤D案化第一電介質(zhì)層使得第一電介質(zhì)層不存在于堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分中但保持于堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的外圍部分中。可使用如上文所描述的包含光刻以及蝕刻工藝的圖案化技術(shù)。
[0081]圖1OB展示工藝900中的此刻(例如，直到框906)處的堆疊式通孔結(jié)構(gòu)1000的橫截面示意性圖解的實例。堆疊式通孔結(jié)構(gòu)1000包含襯底1002、第一金屬層1004及第一電介質(zhì)層1006。所述第一電介質(zhì)層未上覆于襯底1002的中心部分1012上,但確實上覆于襯底1002的外圍部分1014上。
[0082]返回到圖9，用于堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的制造工藝900繼續(xù)沉積金屬層、圖案化所述金屬層、沉積電介質(zhì)層并圖案化所述電介質(zhì)層?？芍貜瓦@些工藝直到形成所要堆疊式通孔結(jié)構(gòu)為止。舉例來說，在框908處，沉積并圖案化第二金屬層。在一些實施方案中，第二金屬層可包含與第一金屬層相同的金屬，且在一些實施方案中，第二金屬層可包含與第一金屬層不同的金屬。在一些實施方案中，第二金屬層可為與第一金屬層相同的厚度，且在一些實施方案中，第二金屬層可為與第一金屬層不同的厚度。
[0083]圖1OC展示工藝900中的此刻(例如，直到框908)處的堆疊式通孔結(jié)構(gòu)1000的橫截面示意性圖解的實例。堆疊式通孔結(jié)構(gòu)1000包含襯底1002、第一金屬層1004、第一電介質(zhì)層1006及第二金屬層1008。第二金屬層1008在部分地上覆于襯底1002的中心部分1012上的區(qū)中接觸第一金屬層1004且在上覆于外圍部分1014上的區(qū)中接觸第一電介質(zhì)層1006。第二金屬層1008保形于第一電介質(zhì)層1006的邊緣,使得第二金屬層1008包含傾斜部分1054。第二金屬層1008的平面部分1052與傾斜部分1054所成的角度1038可為大約90度到150度。在一些實施方案中，形成堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的后續(xù)金屬層可包含類似傾斜部分。金屬層的傾斜部分與平面部分之間的角度可為均勻的或跨越堆疊式通孔結(jié)構(gòu)變化。舉例來說，任兩個金屬層可包含相同或不同角度。
[0084]在圖9中所展示的工藝900的框910處，沉積并圖案化第二電介質(zhì)層。在一些實施方案中，第二電介質(zhì)層可包含與第一電介質(zhì)層相同的電介質(zhì)，且在一些實施方案中，第二電介質(zhì)層可包含與第一電介質(zhì)層不同的電介質(zhì)。在一些實施方案中，第二電介質(zhì)層可為與第一電介質(zhì)層相同的厚度，且在一些實施方案中，第二電介質(zhì)層可為與第一電介質(zhì)層不同的厚度?？蓤D案化第二電介質(zhì)層使得第二電介質(zhì)層不存在于堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分中但保持于堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的外圍部分中。
[0085]圖1OD展示工藝900中的此刻(例如，直到框910)處的堆疊式通孔結(jié)構(gòu)1000的橫截面示意性圖解的實例。堆疊式通孔結(jié)構(gòu)1000包含襯底1002、第一金屬層1004、第一電介質(zhì)層1006、第二金屬層1008及第二電介質(zhì)層1010。第二電介質(zhì)層未上覆于襯底1002的中心部分1012上，但確實上覆于襯底1002的外圍部分1014上。
[0086]在圖9中所展示的工藝900的框912處，沉積并圖案化第三金屬層。在一些實施
方案中，第三金屬層可包含與第一金屬層相同的金屬，且在一些實施方案中，第三金屬層可包含與第一金屬層不同的金屬。在一些實施方案中，第三金屬層可為與第一金屬層相同的厚度，且在一些實施方案中，第三金屬層可為與第一金屬層不同的厚度。[0087]圖1OE展示工藝900中的此刻(例如，直到框912)處的堆疊式通孔結(jié)構(gòu)1000的橫截面示意性圖解的實例。堆疊式通孔結(jié)構(gòu)1000包含襯底1002、第一金屬層1004、第一電介質(zhì)層1006、第二金屬層1008、第二電介質(zhì)層1010及第三金屬層1013。第三金屬層1013在上覆于襯底1002的中心部分1012上的區(qū)中接觸第二金屬層1008。因此，在一些實施方案中，第一金屬層1004、第二金屬層1008及第三金屬層1013可在上覆于中心部分1012上的區(qū)中彼此電接觸。在堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的上覆于襯底1014的外圍部分上的部分中，電介質(zhì)層可存在于金屬層之間。在圖1OE的實例中，第一電介質(zhì)層1006在上覆于外圍部分1014上的區(qū)中將第一金屬層1004與第二金屬層1008分離。類似地，第二電介質(zhì)層1010在上覆于外圍部分1014上的區(qū)中將第二金屬層1008與第三金屬層1013分離。因此,在一些實施方案中，第一金屬層1004、第二金屬層1008及第三金屬層1013可在上覆于襯底1002的外圍部分1014上的區(qū)中彼此電隔離。
[0088]在用于形成堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的工藝900中，一次圖案化一種類型的材料。舉例來說，在框904處，圖案化第一金屬層,其可包含蝕刻第一金屬層。在框906處，圖案化第一電介質(zhì)，其可包含蝕刻第一電介質(zhì)層。工藝900中的框908、910及912在一次圖案化一個層上類似。在一些實施方案中，一次圖案化單個層可包含蝕刻所述層。一次蝕刻單個材料可幫助堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的制作工藝。舉例來說，如果在用于堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的制造工藝中蝕刻不同材料，那么所述工藝可由于蝕刻劑以不同速率蝕刻不同材料或由于使用蝕刻停止層而變得更復雜。
[0089]此外，盡管工藝900可形成如圖1OE中所展示的包含三個金屬層及兩個電介質(zhì)層的堆疊式通孔結(jié)構(gòu)1000，但工藝900可繼續(xù)沉積并圖案化金屬層及電介質(zhì)層。舉例來說，堆疊式通孔結(jié)構(gòu)可包含任何數(shù)目個金屬層及在堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的外圍部分中分離金屬層的電介質(zhì)層。舉例來說，取決于設計配置，堆疊式通孔結(jié)構(gòu)可包含2到12個金屬層，且在一些實施方案中可包含12個以上層。
[0090]圖1lA到IlF展示制造工藝中的不同階段處的兩個堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的俯視圖的實例。出于圖解說明的目的，圖1lA到IlF中未指示堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的外圍部分。舉例來說，圖1lA可為在圖9中所展示的工藝900的框902及904之后形成的設備的實例。如圖1lA中所展示的設備1100包含具有經(jīng)沉積及圖案化的第一金屬層1004的襯底1002。第一金屬層1004經(jīng)圖案化以包含第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分1102及耦合到中心部分1102的導電跡線1104。導電跡線1104可在延伸超出第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的外圍部分的區(qū)域中。導電跡線的端可耦合到襯底1002的表面上的第一裝置(未展示)或形成第一裝置(未展/Jn )的一部分。
[0091]在圖1lA中，將第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分1102展示為具有實質(zhì)上正方形形狀。在一些實施方案中，第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的正方形中心部分1102的一側(cè)可具有大約
0.1微米到I微米、大約I微米到5微米、大約15微米到45微米或大約10微米到100微米的尺寸。在一些實施方案中，第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分1102還可具有其它形狀，包含矩形形狀、圓形形狀或卵形形狀。在一些實施方案中，此第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分的尺寸還可為大約0.1微米到I微米、大約I微米到5微米、大約15微米到45微米或大約10微米到100微米。
[0092]圖1lB展示在沉積并圖案化第一電介質(zhì)層1006之后的設備1100。舉例來說，圖IlB可為在圖9中所展示的工藝900的框906之后形成的設備的實例。電介質(zhì)層1006覆蓋導電跡線1104。電介質(zhì)層1006經(jīng)圖案化以暴露第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分1102。在一些實施方案中，第一電介質(zhì)層1006可為EMS裝置、晶體管或電容器的一部分。舉例來說，電介質(zhì)層1006可形成為用于晶體管的柵極電介質(zhì)、用于電容器的絕緣體或用于EMS裝置的各種功能結(jié)構(gòu)中的一者。
[0093]圖1lC展示在沉積并圖案化第二金屬層1108之后的設備1100。舉例來說，圖1lC可為在圖9中所展示的工藝900的框908之后形成的設備的實例。第二金屬層1008經(jīng)圖案化以包含第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分1122。第二金屬層還經(jīng)圖案化以包含第二堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分1112及耦合到中心部分1112的導電跡線1114。導電跡線1114可在延伸超出第二堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的外圍部分的區(qū)域中。導電跡線的端可耦合到襯底1002的表面上的第一裝置(未展不)或形成第一裝置(未展不)的一部分。
[0094]圖1lD展示在沉積并圖案化第二電介質(zhì)層1010之后的設備1100。舉例來說，圖1lD可為在圖9中所展示的工藝900的框910之后形成的設備的實例。第二電介質(zhì)層1010覆蓋導電跡線1114。第二電介質(zhì)層1010可經(jīng)圖案化以暴露第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分1122及第二堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分1112。類似于如上文所描述的第一電介質(zhì)層1006，第二電介質(zhì)層1010也可為EMS裝置、晶體管或電容器的一部分。舉例來說，第二電介質(zhì)層1010可形成為用于晶體管的柵極電介質(zhì)、用于電容器的絕緣體或用于EMS裝置的各種功能結(jié)構(gòu)中的一者。
[0095]圖1lE展示在沉積并圖案化第三金屬層1013之后的設備1100。舉例來說，圖1lE可為在圖9中所展示的工藝900的框912之后形成的設備的實例。第三金屬層1013經(jīng)圖案化以包含第二堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分1132。第三金屬層1013還可經(jīng)圖案化以包含第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分1142及耦合到所述中心部分的導電跡線1124。導電跡線1124可在延伸超出第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的外圍部分的區(qū)域中。舉例來說，導電跡線的端可耦合到將制作于襯底的表面上的第二裝置(未展示)或形成將制作于襯底902的表面上的第二裝置(未展示)的一部分。或者，導電跡線的端可提供到另一襯底上的另一裝置或系統(tǒng)(未展示)的互連。包含于第二堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分1132中的第三金屬層1013可提供到第一裝置(未展示)的互連。
[0096]圖1lF展示設備1100的俯視圖。出于圖解說明的目的，圖1lF描繪彼此偏移的且不包含電介質(zhì)層的金屬層。設備1100包含襯底1002，其中在襯底1002的表面上沉積并圖案化有第一金屬層1004。第一金屬層1004包含第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分1102及耦合到中心部分1102的導電跡線1104。經(jīng)沉積及圖案化的第二金屬層1008包含第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分1122。第二金屬層1008還包含第二堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分1112及耦合到中心部分1112的導電跡線1114。經(jīng)沉積及圖案化的第三金屬層1013包含第二堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分1132。第三金屬層1013還包含第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的中心部分1142及耦合到中心部分1142的導電跡線1124。
[0097]圖12展示堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的突出橫截面示意性圖解的實例。圖12展示圖1lA到IlF中所展示的設備1100的突出橫截面示意性圖解的實例。如上文所描述，設備1100包含襯底1002、第一金屬層1004、第一電介質(zhì)層1006、第二金屬層1008、第二電介質(zhì)層1010及第三金屬層1013。所述金屬層及電介質(zhì)層中的一些金屬層及電介質(zhì)層包含于第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)1202、第二堆疊式通孔結(jié)構(gòu)1204及第一裝置1206中。第一金屬層1004形成第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)1202的一部分以及到第一裝置1206的導電跡線。金屬層1004、1008及1013可在第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)1202的中心部分處彼此電接觸。
[0098]第二金屬層1008形成第二堆疊式通孔結(jié)構(gòu)1204的一部分以及到第一裝置1206的導電跡線。金屬層1008及1013可在第二堆疊式通孔結(jié)構(gòu)1204的中心部分處彼此電接觸。
[0099]如圖12中所展示，第一金屬層1004及/或第二金屬層1008可形成第一裝置1206的一部分。舉例來說，第一金屬層1004及/或第二金屬層1008可形成薄膜晶體管裝置的柵極電極，存儲電容器裝置的電極，電阻器裝置的組件，或者EMS裝置或EMS顯示裝置的鉸鏈結(jié)構(gòu)、鏡堆疊、復合隔膜、懸臂或橫梁的一部分。在一些實施方案中，第一電介質(zhì)層1006及/或第二電介質(zhì)層1010還可包含于第一裝置1206中。舉例來說，第一電介質(zhì)層1106及/或第二電介質(zhì)層1110可形成薄膜晶體管裝置的柵極電介質(zhì)，存儲電容器裝置的電介質(zhì)層，用于EMS顯示裝置的可移動層的后結(jié)構(gòu)，或者EMS裝置的懸臂、橫梁或復合隔膜。
[0100]在一些實施方案中，第一金屬層1004及第二金屬層1008可包含到第一裝置1206的導電跡線而不形成第一裝置1206的一部分。
[0101]此外，如圖12中所展示，堆疊式通孔結(jié)構(gòu)1202及1204允許從設備1100的頂部(例如，使用第二堆疊式通孔結(jié)構(gòu)1204)或從設備1100的側(cè)面(例如，借助耦合到第一通孔結(jié)構(gòu)1202的跡線)連接到裝置1206。
[0102]如本文中所描述，形成堆疊式通孔結(jié)構(gòu)可包含沉積及圖案化工藝。組成堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的層還可包含于例如半導體裝置、無源裝置(例如存儲/感測電容器及電阻器)或EMS裝置的裝置中。可將用于此裝置的層與用于堆疊式通孔結(jié)構(gòu)的層的沉積及圖案化同時進行沉積及圖案化。舉例來說，與一個或若干堆疊式通孔結(jié)構(gòu)同時制作的裝置可包含MOD或薄膜晶體管裝置。可沉積并圖案化一個金屬層，且其可形成IMOD像素的光學堆疊的電極層、導電跡線及第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)中的金屬層?？呻娺B接光學堆疊的電極層、導電跡線及第一堆疊式通孔結(jié)構(gòu)。因此，堆疊式通孔結(jié)構(gòu)可提供到MOD像素的互連。還可沉積并圖案化第二金屬層，且其可形成MOD像素的反射層、導電跡線及第二堆疊式通孔結(jié)構(gòu)中的金屬層?？呻娺B接反射層、導電跡線及第二堆疊式通孔結(jié)構(gòu)。因此，第二堆疊式通孔結(jié)構(gòu)可提供到IMOD像素的另一互連。
[0103]或者，在用于襯底的表面上的裝置的制作工藝中，可制作堆疊式通孔結(jié)構(gòu)。在制作通孔之后，當使用其它工藝操作來制作裝置時，可掩蔽通孔且可不在堆疊式通孔結(jié)構(gòu)上沉積其它材料層。
[0104]圖13A及13B展示圖解說明包含多個干涉式調(diào)制器的顯示裝置40的系統(tǒng)框圖的實例。顯示裝置40可為(舉例來說)智能電話、蜂窩式電話或移動電話。然而，顯示裝置40的相同組件或其輕微變化形式還圖解說明各種類型的顯示裝置，例如電視、平板計算機、電子閱讀器、手持式裝置及便攜式媒體播放器。
[0105]顯示裝置40包含外殼41、顯示器30、天線43、揚聲器45、輸入裝置48及麥克風46。外殼41可由各種制造工藝中的任一者形成，包含注射模制及真空形成。另外，外殼41可由各種材料中的任一者制成，包含但不限于:塑料、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其組合。外殼41可包含可裝卸部分(未展示)，其可與其它不同色彩或含有不同標識、圖片或符號的可裝卸部分互換。
[0106]顯示器30可為各種顯示器中的任一種，包含如本文中所描述的雙穩(wěn)態(tài)或模擬顯示器。顯示器30還可經(jīng)配置以包含平板顯示器(例如等離子顯示器、EL、0LED、STN IXD或TFT LCD)或非平板顯示器(例如CRT或其它管式裝置)。另外，顯示器30可包含干涉式調(diào)制器顯示器，如本文中所描述。
[0107]在圖13B中示意性地圖解說明顯示裝置40的組件。顯示裝置40包含外殼41，且可包含至少部分地包封于其中的額外組件。舉例來說，顯示裝置40包含網(wǎng)絡接口 27，網(wǎng)絡接口 27包含耦合到收發(fā)器47的天線43。收發(fā)器47連接到處理器21，處理器21連接到調(diào)節(jié)硬件52。調(diào)節(jié)硬件52可經(jīng)配置以調(diào)節(jié)信號(例如，對信號進行濾波)。調(diào)節(jié)硬件52連接到揚聲器45及麥克風46。處理器21還連接到輸入裝置48及驅(qū)動器控制器29。驅(qū)動器控制器29耦合到幀緩沖器28且耦合到陣列驅(qū)動器22，陣列驅(qū)動器22又耦合到顯示陣列30。在一些實施方案中，電力供應器50可將電力提供到特定顯示裝置40設計中的實質(zhì)上所有組件。
[0108]網(wǎng)絡接口 27包含天線43及收發(fā)器47，使得顯示裝置40可經(jīng)由網(wǎng)絡與一或多個裝置通信。網(wǎng)絡接口 27還可具有一些處理能力以減輕(舉例來說)處理器21的數(shù)據(jù)處理要求。天線43可發(fā)射及接收信號。在一些實施方案中，天線43根據(jù)包含IEEE16.ll(a)、(b)或(g)的IEEE16.11標準或包含IEEE802.1 la、b、g、η及其其它實施方案的ΙΕΕΕ802.11標準發(fā)射及接收RF信號。在一些其它實施方案中，天線43根據(jù)藍牙標準發(fā)射及接收RF信號。在蜂窩式電話的情形中，天線43經(jīng)設計以接收碼分多址(CDMA)、頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)、全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、GSM/通用包無線電服務(GPRS)、增強型數(shù)據(jù)GSM環(huán)境(EDGE)、地面中繼無線電(TETRA)、寬帶CDMA(W-CDMA)、演進數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO)、IxEV-DO、EV-DO修訂版A、EV-D0修訂版B、高速包接入(HSPA)、高速下行鏈路包接入(HSDPA)、高速上行鏈路包接入(HSUPA)、經(jīng)演進的高速包接入(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS或用于在無線網(wǎng)絡(例如利用3G或4G技術(shù)的系統(tǒng))內(nèi)通信的其它已知信號。收發(fā)器47可預處理從天線43接收的信號，使得其可由處理器21接收并進一步操縱。收發(fā)器47還可處理從處理器21接收的信號，使得其可經(jīng)由天線43從顯示裝置40發(fā)射。
[0109]在一些實施方案中，可由接收器來替換收發(fā)器47。另外，在一些實施方案中，可由圖像源來替換網(wǎng)絡接口 27，所述圖像源可存儲或產(chǎn)生待發(fā)送到處理器21的圖像數(shù)據(jù)。處理器21可控制顯示裝置40的總體操作。處理器21從網(wǎng)絡接口 27或圖像源接收數(shù)據(jù)(例如壓縮圖像數(shù)據(jù))且將所述數(shù)據(jù)處理成原始圖像數(shù)據(jù)或處理成容易被處理成原始圖像數(shù)據(jù)的格式。處理器21可將經(jīng)處理數(shù)據(jù)發(fā)送到驅(qū)動器控制器29或發(fā)送到幀緩沖器28以供存儲。原始數(shù)據(jù)通常指識別圖像內(nèi)的每一位置處的圖像特性的信息。舉例來說，此類圖像特性可包含色彩、飽和度及灰度級。
[0110]處理器21可包含微控制器、CPU或用于控制顯示裝置40的操作的邏輯單元。調(diào)節(jié)硬件52可包含用于將信號發(fā)射到揚聲器45及用于從麥克風46接收信號的放大器及濾波器。調(diào)節(jié)硬件52可為顯示裝置40內(nèi)的離散組件，或可并入處理器21或其它組件內(nèi)。
[0111]驅(qū)動器控制器29可直接從處理器21或從幀緩沖器28獲取由處理器21產(chǎn)生的原始圖像數(shù)據(jù)，并可適當?shù)貙⒃紙D像數(shù)據(jù)重新格式化以供高速發(fā)射到陣列驅(qū)動器22。在一些實施方案中，驅(qū)動器控制器29可將原始圖像數(shù)據(jù)重新格式化成具有光柵狀格式的數(shù)據(jù)流，使得其具有適合于跨越顯示陣列30進行掃描的時間次序。接著，驅(qū)動器控制器29將經(jīng)格式化的信息發(fā)送到陣列驅(qū)動器22。雖然驅(qū)動器控制器29 (例如LCD控制器)常常作為獨立式集成電路(IC)與系統(tǒng)處理器21相關聯(lián)，但可以許多方式實施此類控制器。舉例來說，控制器可作為硬件嵌入于處理器21中、作為軟件嵌入于處理器21中或與陣列驅(qū)動器22完全集成在硬件中。
[0112]陣列驅(qū)動器22可從驅(qū)動器控制器29接收經(jīng)格式化的信息并可將視頻數(shù)據(jù)重新格式化成一組平行的波形，所述組平行的波形每秒很多次地施加到來自顯示器的χ-y像素矩陣的數(shù)百條且有時數(shù)千條(或更多)引線。
[0113]在一些實施方案中，驅(qū)動器控制器29、陣列驅(qū)動器22及顯示陣列30適用于本文中所描述的顯示器類型中的任一者。舉例來說，驅(qū)動器控制器29可為常規(guī)顯示器控制器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器控制器(例如IMOD控制器)。另外，陣列驅(qū)動器22可為常規(guī)驅(qū)動器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器驅(qū)動器(例如IMOD顯示器驅(qū)動器)。此外，顯示陣列30可為常規(guī)顯示陣列或雙穩(wěn)態(tài)顯示陣列(例如包含IMOD陣列的顯示器)。在一些實施方案中，驅(qū)動器控制器29可與陣列驅(qū)動器22集成在一起。此實施方案在高度集成系統(tǒng)(舉例來說，移動電話、便攜式電子裝置、手表或小面積顯示器)中可為有用的。
[0114]在一些實施方案中，輸入裝置48可經(jīng)配置以允許(舉例來說)用戶控制顯示裝置40的操作。輸入裝置48可包含小鍵盤(例如，QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、按鈕、開關、搖桿、觸敏屏、與顯示陣列30集成在一起的觸敏屏或者壓敏或熱敏隔膜。麥克風46可配置為顯示裝置40的輸入裝置。在一些實施方案中，可使用通過麥克風46所做的話音命令來控制顯示裝置40的操作。
[0115]電力供應器50可包含各種能量存儲裝置。舉例來說，電力供應器50可為可再充電電池，例如鎳-鎘電池或鋰離子電池。在使用可再充電電池的實施方案中，可再充電電池可為可使用來自(舉例來說)壁式插槽或者光伏裝置或陣列的電力充電的?；蛘?，可再充電電池可無線地充電。電力供應器50還可為可再生能源、電容器或太陽能電池，包含塑料太陽能電池及太陽能電池涂料。電力供應器50還可經(jīng)配置以從壁式插座接收電力。
[0116]在一些實施方案中，控制可編程性駐存于驅(qū)動器控制器29中，驅(qū)動器控制器29可位于電子顯示系統(tǒng)中的數(shù)個位置中。在一些其它實施方案中，控制可編程性駐存于陣列驅(qū)動器22中。上文所描述的優(yōu)化可以任何數(shù)目的硬件及/或軟件組件實施且可以各種配置實施。
[0117]可將結(jié)合本文中所揭示的實施方案描述的各種說明性邏輯、邏輯塊、模塊、電路及算法步驟實施為電子硬件、計算機軟件或兩者的組合。已就功能性大體描述且在上文所描述的各種說明性組件、塊、模塊、電路及步驟中圖解說明硬件與軟件的可互換性。此功能性是以硬件還是以軟件實施取決于特定應用及對總體系統(tǒng)強加的設計約束。
[0118]可借助通用單芯片或多芯片處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或其經(jīng)設計以執(zhí)行本文中所描述的功能的任何組合來實施或執(zhí)行用于實施結(jié)合本文中所揭示的方面所描述的各種說明性邏輯、邏輯塊、模塊及電路的硬件及數(shù)據(jù)處理設備。通用處理器可為微處理器或任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器還可實施為計算裝置的組合，例如DSP與微處理器的組合、多個微處理器、一或多個微處理器與DSP核心的聯(lián)合或任何其它此種配置。在一些實施方案中，可通過給定功能特有的電路來執(zhí)行特定步驟及方法。
[0119]在一或多個方面中，可以硬件、數(shù)字電子電路、計算機軟件、固件(包含本說明書中所揭示的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)等效物)或以其任何組合來實施所描述的功能。本說明書中所描述的標的物的實施方案還可實施為編碼于計算機存儲媒體上以用于由數(shù)據(jù)處理設備執(zhí)行或控制數(shù)據(jù)處理設備的操作的一或多個計算機程序，即，一或多個計算機程序指令模塊。
[0120]所屬領域的技術(shù)人員可容易明了對本發(fā)明中所描述的實施方案的各種修改，且本文中所定義的類屬原理可應用于其它實施方案，此不背離本發(fā)明的精神或范圍。因此，權(quán)利要求書并不打算限于本文中所展示的實施方案，而是被賦予與本發(fā)明、本文中所揭示的原理及新穎特征相一致的最寬廣范圍。詞語“示范性”在本文中專用于意指“充當實例、例子或圖解說明”。在本文中描述為“示范性”的任一實施方案未必解釋為比其它可能性或?qū)嵤┓桨竷?yōu)選或有利。另外，所屬領域的技術(shù)人員將容易了解，術(shù)語“上部”及“下部”有時為了便于描述各圖而使用，且指示對應于圖在經(jīng)恰當定向的頁面上的定向的相對位置，且可不反映如所實施的IMOD的恰當定向。
[0121]還可將在本說明書中在單獨實施方案的背景中描述的特定特征以組合形式實施于單個實施方案中。相反地，還可將在單個實施方案的背景中描述的各種特征單獨地或以任何適合子組合的形式實施于多個實施方案中。此外，雖然上文可將特征描述為以特定組合形式起作用且甚至最初如此主張，但在一些情形中，可從所主張的組合去除來自所述組合的一或多個特征，且所主張的組合可針對子組合或子組合的變化形式。
[0122]類似地，盡管在圖式中以特定次序描繪操作，但所屬領域的技術(shù)人員將容易認識至IJ，無需以所展示的特定次序或以順序次序來執(zhí)行此類操作，或執(zhí)行所有所圖解說明的操作以實現(xiàn)合意的結(jié)果。此外，圖式可以流程圖的形式示意性地描繪一或多個實例性過程。然而，可將未描繪的其它操作并入于示意性地圖解說明的實例性過程中。舉例來說，可在所圖解說明的操作中的任一者之前、之后、同時或之間執(zhí)行一或多個額外操作。在特定情況下，多任務及并行處理可為有利的。此外，上文所描述的實施方案中的各種系統(tǒng)組件的分離不應被理解為需要在所有實施方案中進行此分離，而是應理解，大體來說，可將所描述的程序組件及系統(tǒng)共同集成于單個軟件產(chǎn)品中或封裝成多個軟件產(chǎn)品。另外，其它實施方案在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。在一些情形中，可以不同次序執(zhí)行權(quán)利要求書中所陳述的動作且其仍實現(xiàn)合意的結(jié)果。
【權(quán)利要求】
1.一種設備，其包括: 襯底； 第一機電系統(tǒng)EMS裝置,其在所述襯底的表面上,所述第一 EMS裝置包含第一金屬層及第二金屬層 '及 第一通孔結(jié)構(gòu)，其在所述襯底的所述表面上，所述第一通孔結(jié)構(gòu)包含所述第一金屬層、所述第二金屬層及第三金屬層，在所述第一通孔結(jié)構(gòu)的中心部分處，所述第二金屬層安置于所述第一金屬層上且所述第三金屬層安置于所述第二金屬層上，其中所述第一 EMS裝置的所述第一金屬層耦合到所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述第一金屬層，且其中所述第一 EMS裝置的所述第一金屬層與所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述第一金屬層為相同金屬層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述第一EMS裝置包含第一像素裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設備，其進一步包括: 像素裝置陣列，其中所述第一像素裝置為所述像素裝置陣列的一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的設備，其中所述第一像素裝置包含干涉式調(diào)制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一權(quán)利要求所述的設備，其中所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述第一金屬層、所述第二金屬層及所述第三金屬層在所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述中心部分處彼此電接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一權(quán)利要求所述的設備，其中所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述中心部分具有實質(zhì)上正方形形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一權(quán)利要求所述的設備，其進一步包括: 一裝置，其耦合到所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述第一金屬層，借此將所述裝置耦合到所述第一 EMS裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設備，其中所述裝置包含薄膜晶體管裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一權(quán)利要求所述的設備，其進一步包括: 多個電介質(zhì)層，其在所述金屬層之間在所述第一通孔結(jié)構(gòu)的外圍部分中，所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述中心部分不包含所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述外圍部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一權(quán)利要求所述的設備，其進一步包括: 多個通孔結(jié)構(gòu)，其在所述襯底的所述表面上，所述多個通孔結(jié)構(gòu)包含所述第一通孔結(jié)構(gòu)及第二通孔結(jié)構(gòu)，所述第二通孔結(jié)構(gòu)包含所述第二金屬層及所述第三金屬層，所述第三金屬層在所述第二通孔結(jié)構(gòu)的中心部分處安置于所述第二金屬層上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設備，其中所述第一EMS裝置的所述第二金屬層耦合到所述第二通孔結(jié)構(gòu)的所述第二金屬層，且其中所述第一 EMS裝置的所述第二金屬層與所述第二通孔結(jié)構(gòu)的所述第二金屬層為相同金屬層。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設備，其中所述第二通孔結(jié)構(gòu)的所述第二金屬層與所述第三金屬層在所述第二通孔結(jié)構(gòu)的所述中心部分處彼此電接觸。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中任一權(quán)利要求所述的設備，其進一步包括: 顯示器； 處理器，其經(jīng)配置以與所述顯示器通信，所述處理器經(jīng)配置以處理圖像數(shù)據(jù)；及 存儲器裝置，其經(jīng)配置以與所述處理器通信。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設備，其進一步包括:驅(qū)動器電路，其經(jīng)配置以將至少一個信號發(fā)送到所述顯示器；及 控制器，其經(jīng)配置以將所述圖像數(shù)據(jù)的至少一部分發(fā)送到所述驅(qū)動器電路。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設備，其進一步包括: 圖像源模塊，其經(jīng)配置以將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到所述處理器，其中所述圖像源模塊包含接收器、收發(fā)器及發(fā)射器中的至少一者。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設備，其進一步包括: 輸入裝置，其經(jīng)配置以接收輸入數(shù)據(jù)并將所述輸入數(shù)據(jù)傳遞到所述處理器。
17.—種設備,其包括: 襯底； 第一機電系統(tǒng)EMS裝置,其在所述襯底的表面上,所述第一 EMS裝置包含第一金屬層及第二金屬層 '及 第一通孔結(jié)構(gòu)，其在所述襯底的所述表面上，所述第一通孔結(jié)構(gòu)包含所述第一金屬層、所述第二金屬層、第三金屬層及第四金屬層，在所述第一通孔結(jié)構(gòu)的中心部分處，所述第二金屬層安置于所述第一金屬層上，所述第三金屬層安置于所述第二金屬層上，且所述第四金屬層安置于所述第三金屬層上，其中所述第一 EMS裝置的所述第一金屬層耦合到所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述第一金屬層，且其中所述第一 EMS裝置的所述第一金屬層與所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述第一金屬層為相同金屬層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設備，其中所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述第一金屬層、所述第二金屬層、所述第三金屬層及所述第四金屬層在所述第一通孔結(jié)構(gòu)的所述中心部分處彼此電接觸。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的設備，其進一步包括: 多個通孔結(jié)構(gòu)，所述多個通孔結(jié)構(gòu)包含所述第一通孔結(jié)構(gòu)及第二通孔結(jié)構(gòu)，所述第二通孔結(jié)構(gòu)包含所述第二金屬層、所述第三金屬層及所述第四金屬層，在所述第二通孔結(jié)構(gòu)的中心部分處， 所述第三金屬層安置于所述第二金屬層上且所述第四金屬層安置于所述第三金屬層上。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設備，其中所述第二通孔結(jié)構(gòu)的所述第二金屬層、所述第三金屬層及所述第四金屬層在所述第二通孔結(jié)構(gòu)的所述中心部分處彼此電接觸。
【文檔編號】B81C1/00GK103974896SQ201280059040
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月20日
【發(fā)明者】潘耀玲, 趙李霞 申請人:高通Mems科技公司