FR2820833A1 - Micro-miroir optique a pivot, matrice de tels micro-miroirs et procede de realisation dudit micro-miroir - Google Patents

Micro-miroir optique a pivot, matrice de tels micro-miroirs et procede de realisation dudit micro-miroir Download PDF

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Abstract

L'invention concerne micro-miroir comportant une partie fixe (31), une partie mobile (41, 48) comprenant des moyens de réflexion (48) et des moyens d'articulation reliant la partie mobile à la partie fixe, ce micro-miroir est caractérisé en ce que les moyens d'articulations sont formés par un pivot (47) situé sous la partie mobile entre cette dernière et la partie fixe et apte à permettre un déplacement de la partie mobile selon des axes de rotation contenus dans la partie mobile et passant par un axe du pivot.L'invention concerne également une matrice de micro-miroirs à pivots ainsi qu'un procédé de fabrication de tels micro-miroirs. Ces micro-miroirs sont utilisables notamment dans des systèmes de routage optique ou de projection d'images.

Description

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MICRO-MIROIR OPTIQUE A PIVOT, MATRICE DE TELS MICROMIROIRS ET PROCEDE DE REALISATION DUDIT MICRO-MIROIR Domaine technique
L'invention concerne un micro-miroir optique à pivot ainsi qu'une matrice de tels micro-miroirs et son procédé de réalisation. Ce micro-miroir est apte à être commandé électriquement.
Les micro-miroirs sont utilisés généralement dans des systèmes mettant en jeu des déflexions de faisceaux lumineux et en particulier dans les systèmes de routage optique ou dans des systèmes de projection d'images.
Etat de la technique
Les micro-miroirs à commandes électriques (le plus souvent utilisant des forces électrostatiques, électro-magnétiques, piézo-électriques ou thermo- élastiques) capables de générer des positions angulaires digitales ou analogiques sont connus dans la littérature. Ils utilisent en général des configurations à charnières permettant, suivant la complexité des étapes technologiques mises en jeu, d'osciller autour d'un axe (charnière simple) ou de deux axes de rotation (charnière double) orientés le plus souvent de façon orthogonales.
La figure la montre une vue d'un tel micromiroir à commandes électrostatiques permettant une rotation suivant 2 axes perpendiculaires, utilisé dans des systèmes de routage optique. Sur le support 1 sont réalisées : l'armature fixe 2 du micro-miroir et les
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parties mobiles 3 et 4 articulées respectivement autour des charnières 5 et 6 qui permettent les rotations souhaitées autour des 2 axes orthogonaux. Chaque axe de rotation passe par une charnière distincte. La partie mobile 4 est recouverte d'une couche de matériau de haute réflectivité.
La figure lb donne une vue en coupe très schématisée des différents éléments formant ce type de micro-miroir (coupe suivant l'axe de la charnière 5).
Sur cette figure, on a représenté par ailleurs les différentes électrodes de commandes 7,8, 9 et 10 du micro-miroir. Les électrodes 7 et 8 en regard, permettent de faire tourner la partie mobile 3 autour de la charnière 5, tandis que les électrodes 9 et 10 en regard, permettent de faire tourner la partie mobile autour de la charnière 6.
La partie mobile des micro-miroirs à charnières présente des degrés de liberté limités. En effet, chaque charnière ne peut offrir qu'un axe de rotation à la partie mobile, cet axe étant dans le plan de la partie mobile et passant par la charnière. Aussi, pour augmenter les degrés de liberté de la partie mobile, il est nécessaire de diviser la partie mobile en motifs indépendants, situés dans un même plan et respectivement articulable par une charnière, ce qui complexifie la structure sans pour autant lui permettre un grand nombre de degrés de liberté. Actuellement, seuls des micro-miroirs à charnière double ont été réalisés.
Les références cités en fin de description donnent des exemples de micro-miroirs à charnière.
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Exposé de l'invention et brève description des figures
La présente invention a pour objet un micro- miroir optique palliant aux inconvénients de l'art antérieur et présentant une partie mobile ayant un grand nombre d'axes de rotation tout en proposant un procédé de fabrication d'un tel micro-miroir aisé à mettre en oeuvre.
De façon plus précise, le micro-miroir de l'invention comporte une partie fixe, une partie mobile comprenant des moyens de réflexion, le micro-miroir comportant en outre des moyens d'articulation reliant la partie mobile à la partie fixe ; ce micro-miroir est caractérisé en ce que les moyens d'articulations sont formés par un pivot situé sous la partie mobile entre cette dernière et la partie fixe et apte à permettre un déplacement de la partie mobile selon des axes de rotation contenus dans la partie mobile et passant par l'axe du pivot.
Selon l'invention, un très grand nombre d'axes de rotation pour la partie mobile est possible, puisque celle-ci peut pivoter autour du pivot et décrire dans le cas d'une partie mobile circulaire, un cylindre. Les axes de rotation de la partie mobile correspondent à tous les rayons décrivant un demi-cercle de centre, le pivot.
En général, le pivot est centré sous la partie mobile mais on peut tout à fait envisager dans des applications particulières, un pivot décentré sous la partie mobile et\ou même une partie mobile d'épaisseur
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non homogène permettant de favoriser certains axes de rotations et\ou certains sens de rotations.
Le micro-miroir de l'invention comporte en outre de façon avantageuse des moyens de commande électrique du déplacement de la partie mobile selon tout ou partie desdits axes de rotation.
Selon un mode de réalisation, les moyens de commande électrique comprennent un jeu d'électrodes dites inférieures disposées sur la partie fixe en regard de la partie mobile et un jeu d'électrodes dites supérieures disposées sur la partie mobile en regard des électrodes inférieures.
De préférence, le jeu d'électrodes inférieures comporte au moins 2. n électrodes disposées en secteurs autour de l'axe du pivot, n étant le nombre d'axes de rotation que l'on choisit de faire prendre à la partie mobile et le jeu d'électrodes supérieures comporte une seule électrode disposée en regard au moins en partie de chacune des 2. n électrodes inférieures.
Selon un autre mode, le jeu d'électrodes supérieures comporte au moins 2. n électrodes disposées en secteurs autour de l'axe du pivot, n étant le nombre d'axes de rotation que l'on choisi de faire prendre à la partie mobile et le jeu d'électrodes inférieures comporte une seule électrode disposée en regard au moins en partie de chacune des 2. n électrodes supérieures.
On peut également envisager une combinaison de ces deux modes.
Les moyens de commande électrique comporte en outre des lignes de connexion et des prises de contact
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aux extrémités des lignes pour relier les électrodes inférieures et supérieures à une électronique de commande. Selon un premier mode de réalisation, les lignes de connexion et les prises de contact sont réalisées avantageusement sur la partie fixe en regard de la partie mobile, le jeu d'électrodes supérieures étant relié à une ou plusieurs de ces lignes par l'intermédiaire du pivot et d'une ou plusieurs électrodes disposées sous le pivot, sur la partie fixe.
Selon un autre mode de réalisation les lignes de connexion sont réalisées par des trous métallisés à travers la partie fixe, le jeu d'électrodes supérieures étant relié à un ou plusieurs de ces trous métallisés par l'intermédiaire du pivot et d'une ou plusieurs électrodes disposées sous le pivot, sur la partie fixe ; les prises de contact étant situées aux extrémités de ces trous sur la face de la partie fixe, opposée à celle portant les électrodes inférieures.
L'invention peut également utiliser des moyens de commande électrique utilisant d'autres forces que les forces électrostatiques et par exemple des forces électro-magnétiques, ou piézo-électriques ou encore thermo-élastiques. A titre d'exemple, la commande des partie mobiles par des forces magnétiques (forces de Laplace) nécessite alors des bobinages et des aimants adaptés pour générer les champs magnétiques nécessaires.
Selon un mode avantageux de l'invention permettant d'avoir une grande excursion angulaire de la partie mobile, la partie fixe comprend au moins une cavité en regard d'au moins une zone de l'une des
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extrémités de la partie mobile, de forme et de dimensions géométriques telles qu'elles permettent de désolidariser les paramètres de dimensions de la partie mobile et l'excursion angulaire AO totale suivant le ou les différents axes de rotation.
De façon avantageuse, cette cavité est périphérique et est en regard d'une zone périphérique de l'extrémité de la partie mobile.
Selon l'invention, les moyens réflecteurs comportent une couche de matériau réflecteurs disposée du coté de la partie mobile opposée à celle en regard de la partie fixe.
Selon un mode préféré de l'invention, la partie fixe est en silicium, la première couche est un oxyde thermique de silicium, la deuxième couche est du silicium mono-cristallin et le pivot est en silicium mono-cristallin.
La réalisation du pivot avantageusement en silicium mono-cristallin permet l'obtention d'un pivot présentant des propriétés de solidité mécanique.
Selon un mode particulier du micro-miroir de l'invention, permettant notamment d'augmenter le nombre de degré de liberté, celui-ci comporte sur la partie fixe au moins deux parties mobiles superposées : la première partie mobile est reliée à la partie fixe par un premier pivot comportant un premier axe et la deuxième partie mobile comportant des moyens réflecteurs est reliée à la première partie mobile par un deuxième pivot comportant un deuxième axe ; ce micro-miroir comporte en outre des moyens de commande aptes à déplacer la première partie mobile autour de ni
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axes de rotation contenues dans cette première partie et passant par le premier axe et à déplacer la deuxième partie mobile, autour de n2 axes de rotation contenues dans cette deuxième partie et passant par le deuxième axe.
Le premier axe et le deuxième axe sont généralement parallèles. Ils peuvent être identiques ou différents. Les moyens de commande sont du même type que ceux utilisés pour une seule partie mobile mais doublé. Pour commander, la première partie mobile, il faut donc d'une part au moins 2. ni électrodes et d'autre part au moins une électrode disposées respectivement sur les faces en regard de la partie fixe et de la partie mobile (ou l'inverse) ; et pour commander, la deuxième partie mobile, il faut donc d'une part au moins 2. n2 électrodes et d'autre part au moins une électrode disposée respectivement sur les faces en regard de la première partie et de la deuxième partie mobiles (ou l'inverse). Ce principe peut bien sûr être généralisé à un nombre de parties mobiles supérieures à 2, au moins la dernière partie mobile comportant des moyens réflecteurs.
Il est bien entendu que le pivot peut être réalisé aussi bien par un motif homogène, qu'un motif multi-éléments. Un motif multi-éléments peut correspondre à une superposition de matériaux aussi bien parallèlement à l'axe du pivot que perpendiculairement à cet axe et permettant d'utiliser des matériaux différents aptes à conférer, par leur combinaison, des propriétés mécaniques (résistance mécanique/élasticité....) et/ou des propriétés
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électriques (conduction/isolation.....) impossibles à obtenir avec un seul matériau.
Par exemple, on peut réaliser un pivot avec des éléments conducteurs parallèles séparés par de l'isolant ; ces éléments permettent de relier de façon indépendantes plusieurs électrodes de la partie mobile à des lignes de connexion indépendantes via généralement des électrodes également indépendantes disposées sur la partie fixe, sous ces éléments conducteurs.
L'invention concerne également une matrice de micro-miroirs à pivots pouvant être commandés indépendamment les uns des autres ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel micro-miroir. Ce procédé permet en particulier, la réalisation collective de micromiroirs et par exemple la réalisation d'une matrice de micro-miroirs.
Selon l'invention, le terme de matrice inclus la barrette qui est un cas particulier d'une matrice dont les éléments sont disposés suivant un seul axe.
Le procédé de fabrication du micro-miroir de l'invention comporte les étapes suivantes : a) réalisation d'un empilement formé d'un support mécanique destiné à former la partie fixe, d'une couche de matériau sacrificielle appelé première couche et d'un ensemble destiné à former la partie mobile et comprenant au moins une couche de matériau, appelée seconde couche b) réalisation du pivot,
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c) réalisation de la partie mobile par gravure d'au moins la deuxième couche de matériau, de façon à obtenir au moins un motif, d) élimination de la couche sacrificielle de façon à libérer ladite partie mobile qui est alors reliée au reste de la structure correspondant à la partie fixe, par le pivot.
Les étapes du procédé de l'invention peuvent être réalisées dans l'ordre précédent ou dans un ordre différent, de plus dans certains modes de réalisations certaines des étapes peuvent s'insérer dans d'autres étapes. Selon l'invention, le support ou les couches ne sont pas formés forcément d'un seul matériau, ainsi, le support peut comporter plusieurs couches et les couches peuvent comporter plusieurs sous-couches.
De préférence, les moyens réflecteurs sont réalisés sur la deuxième couche par dépôt mono ou multicouches de matériaux réflecteurs tels que des métaux par exemple de l'or, de l'argent, de l'aluminium
Figure img00090001

ou des diélectriques par exemple du SiO2\TiO2 ou du Si02\HF02 ; ces matériaux sont déposés par exemple par pulvérisation cathodique ou évaporation sous vide sur la deuxième couche généralement après l'étape b).
Si la deuxième couche présente une réflectivité suffisante pour l'application envisagée, les moyens réflecteurs sont alors réalisés par la deuxième couche elle-même.
De façon avantageuse, la première couche est une couche de matériau d'oxydation thermique, ce qui permet d'avoir une couche d'épaisseur extrêmement bien contrôlée qui joue le rôle de couche sacrificielle. La
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valeur de l'excursion angulaire de la partie mobile est donc très précise et reproductible.
La couche d'oxydation thermique peut être partiellement éliminée ; elle doit être gravée au moins pour permettre la libération de la partie mobile.
De façon avantageuse, le procédé comporte en outre une étape d'épitaxie de la deuxième couche, les moyens réflecteurs étant alors réalisés sur la deuxième couche après épitaxie.
L'épitaxie de la deuxième couche permet, une augmentation de l'épaisseur de cette couche avec la meilleure continuité mécanique possible et l'obtention d'une couche peu déformable de grande qualité mécanique (notamment résistance mécanique) qui conservera une excellente planéité même après l'étape d) de libération.
Selon un mode préféré de l'invention la deuxième couche est une couche de matériau monocristallin. L'utilisation pour la partie mobile de matériaux mono-cristallins permet d'obtenir une grande planéité de la surface sur laquelle la couche de réflectivité est disposée.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, l'empilement de l'étape a) peut être obtenu par la réalisation de la couche sacrificielle sur le support, puis le dépôt de la deuxième couche.
Pour l'étape a) on peut donc soit réaliser l'empilement, soit prendre directement une plaquette de semi-conducteur sur isolant tel que du SOI appelé "Silicon On Insolator"en terminologie anglo-saxonne, disponible dans le commerce. Dans ce dernier cas, à
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titre d'exemple, on utilisera favorablement les substrats SOI mettant en jeu une couche de silice thermique (par exemple les plaquettes commercialisées sous l'appellation"Unibond"par la société SOITEC).
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, l'étape a) consiste sur le support mécanique, à reporter la deuxième couche, le support et\ou la deuxième couche comportant sur leurs faces à reporter une couche sacrificielle qui formera après report la première couche.
De façon avantageuse le scellement des éléments reportés (support ou couche d'oxyde d'une part et deuxième couche ou couche d'oxyde d'autre part) est réalisé par la technique d'adhésion moléculaire. On aurait pu également utiliser pour ce scellement un élément de scellement et par exemple une colle.
La deuxième couche peut être associée à un support intermédiaire par une zone de liaison apte à permettre le retrait du support intermédiaire après report ou dans certains cas particuliers avant report.
Selon une première mise en oeuvre de ce report, cette zone de liaison est une zone de fragilisation obtenue par implantation ionique (voir notamment les brevets US-5 374 564 et US-6 020 252) et\ou par création de porosité dans la deuxième couche, le retrait du support intermédiaire est réalisé selon cette zone de fragilisation par un traitement approprié tels que l'application de forces mécaniques, et\ou l'utilisation d'un traitement thermique.
Selon une deuxième mise en oeuvre de ce report, cette zone de liaison est une couche sacrificielle qui
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est attaquée chimiquement pour permettre le retrait du support intermédiaire.
La technique de report utilisée dans ce deuxième mode permet la mise en oeuvre de plusieurs plaquettes et permet ainsi d'avoir une plus grande liberté pour la réalisation de structures, qui peuvent avoir plusieurs parties mobiles superposées.
Selon un mode avantageux, pour réaliser le pivot, on effectue avant l'étape d), une gravure localisée de la ou des couches disposées au-dessus du support, de façon à former un via et on réalise une épitaxie à travers le via, le matériau épitaxié dans le via formant tout ou partie du pivot des moyens d'articulation.
Le pivot peuvent être réalisé en plusieurs parties, notamment dans le cas du deuxième mode de réalisation utilisant le report de la deuxième couche.
Ainsi, le pivot est réalisé par : - des gravures localisées avant report, de façon à former un premier via dans la ou les couches disposées au-dessus du support, et de façon à former un deuxième via dans la ou les couches disposées sur la deuxième couche, en regard du support, - une épitaxie à travers le premier via formant une première partie du pivot et une épitaxie dans le deuxième via formant une deuxième partie du pivot, ces deux parties étant mises en regard au cours du report et forment après report le pivot.
Dans le cas d'un pivot à motif multi-éléments, comportant par exemple des éléments conducteurs parallèles à l'axe du pivot, ces éléments sont par
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exemple réalisés par un dépôt (tel qu'une épitaxie) dans un via comportant des mailles isolantes (chaque maille correspondant à une ouverture bordée d'isolant) de sorte que ces éléments sont isolés après réalisation.
De façon avantageuse, le procédé de l'invention met en jeu un amincissement de la deuxième couche pour diminuer l'inertie de la parties mobile et permettre le fonctionnement du micro-miroir à fréquences élevées.
Cet amincissement de la deuxième couche peut être réalisé soit par la création d'une zone de fragilisation à une profondeur dans la deuxième couche telle que l'épaisseur restante, après retrait du surplus (qui peut être celle d'un support intermédiaire), corresponde à l'épaisseur désirée de la deuxième couche, soit par une étape de gravure chimique ou ionique réactive ou de polissage mécano-chimique jusqu'à l'épaisseur désirée ou encore par combinaison de toutes ces techniques. Si l'étape d'amincissement conduit à des épaisseurs trop faibles de la deuxième couche, cette épaisseur peut être ré-augmentée au cours d'une étape d'épitaxie.
Selon un mode avantageux de l'invention une ou des cavités sont réalisées dans la partie fixe en regard de la partie mobile, avantageusement par gravure. Généralement, une cavité périphérique est gravée, en regard d'une zone périphérique de l'extrémité de la partie mobile
Selon un mode de réalisation, le micro-miroir étant à commande électrique, et la partie fixe et la partie mobile étant au moins dans les parties en
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regard, en matériaux semi-conducteurs, le procédé de l'invention comprend une étape de réalisation du jeu d'électrodes inférieures et du jeu d'électrodes supérieures par une implantation ionique de dopants suivie ou non d'une diffusion thermique appropriée des dopants implantés.
Les lignes de connexion des électrodes à une électronique de commande peuvent être réalisées de différentes manières et notamment par une implantation ionique de dopants suivie ou non d'une diffusion thermique appropriée des dopants. Ces lignes sont réalisées avantageusement sur la face de la partie fixe en regard de la partie mobile, le jeu d'électrodes supérieures étant relié à une ou plusieurs lignes par l'intermédiaire du pivot et d'une ou de plusieurs électrodes disposées sous le pivot sur la partie fixe. Des prises de contact peuvent en outre être prévues aux extrémités de ces lignes en vue de leur connexion à l'électronique de commande.
Selon un autre mode de réalisation les lignes de connexion des différents électrodes sont réalisées par des trous métallisés à travers la partie fixe, le jeu d'électrodes de la partie mobile étant relié à un ou plusieurs de ces trous métallisés par l'intermédiaire du pivot et d'une ou de plusieurs électrodes disposées sous le pivot, sur la partie fixe ; des prises de contact peuvent en outre être prévues aux extrémités de ces lignes en vue de leur connexion à l'électronique de commande.
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Le procédé de l'invention s'applique particulièrement bien à une réalisation collective de micro-miroirs.
Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lumière de la description qui va suivre. Cette description porte sur des exemples de réalisations, donnés à titre explicatif et non limitatif. Elle se réfère par ailleurs à des dessins annexés sur lesquels : - les figures la et lb déjà décrites, illustrent schématiquement respectivement en perspective et en coupe un micro-miroir à double charnière de l'art antérieur, - les figures 2a à 2c représentent schématiquement, en coupe, différentes positions d'une partie mobile reliée à la partie fixe par un pivot selon le principe du micro-miroir de l'invention, - les figures 3a à 3i représentent schématiquement, en coupe, les différentes étapes d'un premier mode de fabrication d'un micro-miroir à pivot de l'invention, - les figures 4a à 4g représentent schématiquement, en coupe, les différentes étapes d'un deuxième mode de fabrication de la partie fixe d'un micro-miroir de l'invention, - les figures 5a à 5g représentent schématiquement, en coupe, les différentes étapes d'un deuxième mode de fabrication de la partie mobile d'un micro-miroir de l'invention, - les figures 6a à 6e représentent schématiquement, en coupe, les différentes étapes
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permettant après report des structures obtenues dans les figures 4g et 5g de réaliser un micro-miroir selon ce deuxième mode, - les figures 7a à 7g représentent schématiquement, en coupe, les différentes étapes d'un troisième mode de fabrication de la partie fixe d'un micro-miroir de l'invention, - les figures 8a à 8c représentent des vues de dessus de différents micro-miroirs de l'invention montrant en particulier différentes géométries d'électrodes permettant des rotations autour d'un (fig. sua), de deux (fig. 8b) ou de quatre axes de rotation (fig. 8c), et - la figure 9 représente schématiquement, en coupe, un micro-miroir comportant deux parties mobiles superposées.
Exposé Détaillé de modes de réalisation
Pour simplifier l'ensemble de la description qui suit, on prendra à titre d'exemple un pivot centré et une partie mobile d'épaisseur homogène.
Sur les figures 2a, 2b et 2c, on a représenté un exemple de micro-miroir à pivot selon l'invention dans trois positions différentes.
Ce micro-miroir comporte une partie fixe 31 et une partie mobile 41 disposée au-dessus de la partie fixe et reliée à celle-ci par un pivot 47. Dans cet exemple, le pivot est centré sous la partie mobile mais suivant les applications du micro-miroir le pivot peut ne pas être centré.
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Des électrodes inférieures 33 sont disposées sur la face de la partie fixe en regard de la partie mobile et une électrode supérieure 43 est disposée sur la face de la partie mobile en regard de la partie fixe de façon à ce qu'au moins une partie de l'électrode supérieure soit en regard d'au moins une partie de chacune des électrodes inférieures. Sur les figures 2 qui sont des coupes selon un plan perpendiculaire au plan des couches et passant par le pivot, seuls deux électrodes inférieures sont représentées de part et d'autre du pivot. Ces électrodes sont reliées à des lignes de connexion 62 disposées sur la même face. Une électrode supplémentaire 33'disposée sous le pivot, sur la partie fixe permet de relier l'électrode supérieure par l'intermédiaire du pivot à une ligne de connexion (non présente dans le plan des figures 2).
Pour augmenter l'excursion angulaire de la partie mobile, la partie fixe comporte en outre des cavités 36 en regard des extrémités de la partie mobile. Ces cavités sont de préférence périphériques et ne forment donc qu'une cavité unique.
La figure 2a montre la partie mobile disposée dans un plan parallèle au plan du support ; la figure 2b, illustre la partie mobile qui a pivoté selon un axe de rotation perpendiculaire à celui du pivot et perpendiculaire au plan de la figure, une des extrémités de la partie mobile se trouve dans la cavité 36 ; la figure 2c illustre la partie mobile qui a pivoté autour du même axe de rotation mais à 180 , l'extrémité opposée de la partie mobile se trouve à son tour dans la cavité 36.
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La description qui suit expose deux procédés de fabrication d'un micro-miroir de l'invention sachant d'une part que ces procédés permettent une réalisation collective de micro-miroirs et d'autre part que de nombreuses variantes de ces procédés peuvent être utilisées sans sortir du cadre de l'invention. Le premier procédé est réalisé sur une plaquette tandis que le deuxième procédé est réalisé sur deux plaquettes séparées A et B puis reportées.
Par ailleurs, pour simplifier, la description, on a choisi à titre d'exemple pour réaliser le micromiroir, du silicium pour le support, la deuxième couche et le pivot et un oxyde thermique de silicium pour la première couche.
Le premier mode de réalisation du micro-miroir de l'invention qui est mise en oeuvre sur une plaquette est illustré sur les différentes figures 3.
Pour cela, on réalise (voir figure 3a en coupe) une plaquette de type SOI"Silicon on Insulator"ou on en prend une plaquette de ce type disponible dans le commerce.
Pour réaliser une telle plaquette on utilise un support en silicium non dopé 21 sur lequel on fait croître une couche diélectrique de silice thermique 22.
La couche d'oxyde thermique est réalisée de préférence par une oxydation à haute température sous atmosphère sèche (entre 8000 C et 1100 C sous oxygène) ou sous atmosphère humide (entre 8000C et 11000C sous vapeur d'eau) et à pression atmosphérique ou à haute pression.
Une couche de silicium mono-cristallin de surface 20 est ensuite déposée par toutes les
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techniques connues de dépôt et en particulier celles du report de couche mince.
La figure 3b montre la réalisation des électrodes des moyens de commande électrique par la formation de différentes zones dopées 24, 24'et 23 dans la partie supérieure du support en silicium 21 non dopé et dans la couche de silicium mono-cristallin de surface 20. Ces zones sont obtenues par implantation ionique d'atomes dopants (en général Bore ou Phosphore) à différentes énergies suivant la profondeur de localisation souhaitée, suivies ou non par un recuit thermique. Suivant les profondeurs de localisation désirées et l'épaisseur de la couche diélectrique 22, les énergies d'implantation seront typiquement comprises entre 20 et 300 keV et les doses implantées entre 1014 et 1016 cm~2 A titre d'exemple, dans la couche 20, d'épaisseur Wu typiquement comprise entre 0.1 micron et 0.6 micron, les énergies d'implantation pour former les zones 23 seront faibles (15 à 100 keV) alors que dans le support 21, les ions implantées devant traverser la couche de silice 22 d'épaisseur W et en partie la couche de silicium 21, les énergies d'implantation pour former les zones 24 et 24'seront plus élevées (en général supérieures à 100 keV).
La figure 3c montre la formation de l'emplacement 25 du futur pivot par gravure locale des couches 20 et 22 pour former un via au-dessus de la zone implantée 24'.
La figure 3d illustre une étape d'épitaxie.
Cette étape permet à la fois de réaliser le pivot en silicium mono-cristallin dopé et d'augmenter
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l'épaisseur du silicium de surface 20 afin d'accroître la rigidité mécanique de ce qui formera la partie mobile du micro-miroir.
Durant cette étape d'épitaxie, le dopages du matériau épitaxié peut être modifié et par exemple choisi plus élevée au début du procédé (correspondant à la formation du pivot 27 qui doit être électriquement relié à une zone implantée du support) qu'en fin de procédé où il ne s'agit que d'augmenter l'épaisseur de la couche 20 pour former la couche de silicium monocristallin 26 dont l'épaisseur pourra atteindre plusieurs microns suivant les spécifications désirées.
La dépression 28 qui peut apparaître dans cette couche épitaxiée résulte de la présence de la gravure locale 25.
La figure 3e montre une coupe du dispositif après l'étape d'épitaxie et d'amincissement par exemple par un polissage mécano-chimique nécessaire pour effacer la dépression 28 et obtenir une couche de silicium mono-cristallin 26 de planéité parfaite. D'autres techniques d'amincissement peuvent bien entendu être utilisées et en particulier celle décrite dans le brevet US-5 374 564 ou dans le brevet US-6 020 252.
La figure 3f montre la réalisation des moyens de réflexions par la formation sur la couche 26 d'une couche miroir de haute réflectivité 29 aux longueurs d'ondes d'utilisation du micro-miroir par exemple par un dépôt métallique ou multicouches diélectriques.
La figure 3g illustre l'étape de gravure de la future partie mobile du micro-miroir. Cette gravure,
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dont la géométrie et les dimensions dépendent des spécifications optiques attendues et donc des applications visées (par exemple carrés de côtés ou cercle de diamètres de l'ordre de quelques dizaines de microns à quelques millimètres), met en jeu les couches 29 et 26 et éventuellement la couche de silice thermique 22.
Cette gravure est réalisée par exemple par tous types de gravure adaptée aux matériaux mis en jeu (gravure ionique, ionique réactive et\ou gravure chimique).
A titre d'exemple, pour des couches 29 en aluminium, 26 en silicium, cette gravure est réalisée à travers un masque (non représenté) par une première attaque ionique réactive par exemple avec des gaz chlorés pour attaquer l'aluminium, puis par une seconde attaque ionique réactive utilisant par exemple un gaz SF6 pour attaquer le silicium.
La figure 3h montre une coupe du composant après enlèvement de la couche sacrificielle de silice 22 au moins sous la partie mobile du micro-miroir et donc la libération de cette partie mobile. L'enlèvement de la couche 22 est réalisé par exemple pour une couche d'oxyde de silicium par une attaque chimique à base d'acide fluorhydrique ou par une attaque ionique réactive à base de gaz fluorés.
Dans la structure représentée figure 3h, l'amplitude AO de l'excursion angulaire totale est déterminée par la hauteur H du pivot et la largeur L de la partie-mobile dans son plan de rotation (sinus AO = H/2L) ; les extrémités de la partie mobile du micro-
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miroir peuvent se trouver alors en butée avec le plan du support. Cette configuration a donc l'inconvénient, pour une hauteur H de pivot donnée, de lier entièrement l'excursion angulaire totale AO et la dimension L de la partie mobile dans le plan de rotation considéré.
La figure 3i donne un moyen de contourner cet inconvénient en réalisant dans le support 21 des cavités 19 traversantes ou non dont les bords intérieurs sont situés à une distance L'de l'axe du pivot plus petite que L/2 et les bords extérieurs à une distance L"plus grande que L/2.
L'excursion angulaire AO définie par la relation tangente AO =H/L'ne dépend alors de L'et non plus de L.
Cette cavité peut être facilement réalisée par la face arrière de la plaquette, par exemple par une gravure chimique préférentielle comme illustré figure 3i, et de ce fait elle doit traverser l'épaisseur du support silicium.
Le second mode de réalisation de l'invention qui effectue les étapes du procédé sur deux plaquettes A et B puis qui reporte ces plaquettes est représenté sur les figures 4,5 et 6. e Préparation de la plaquette A
A partir d'un support mécanique par exemple une plaquette de silicium non dopé 31 (fig. 4a), on réalise les différentes électrodes 33, 33'de la partie fixe par implantation ionique suivie ou non d'un recuit thermique (fig. 4b). La figure 4c illustre une étape d'oxydation thermique du support, destinée à former une couche d'oxyde thermique 32 d'épaisseur parfaitement
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contrôlée et en général comprise entre 1 et 3 microns ; au cours de cette étape réalisée en général à haute température, il y a diffusion des dopants des zones implantées et accroissement du volume occupé par ces zones.
Les étapes représentées fig. 4b et fig. 4c peuvent être inversées au prix de l'augmentation des énergies d'implantation pour réaliser les zones dopées 33,33' (les ions implantés devant alors traverser la couche de silice thermique).
La figure 4d montre l'étape suivante correspondant à la formation de la gravure localisée 34 de la couche de silice thermique 32 au-dessus de la zone dopée 33'pour former un via. Puis, la figure 4e illustre une étape d'épitaxie qui permet de faire croître du silicium mono-cristallin dopé dans le via 34. La partie de l'élément d'articulation 35 ainsi formé est d'épaisseur généralement très légèrement supérieure à l'épaisseur de la couche de silice 32 ; cette partie d'élément va constituer une partie du futur pivot. La figure 4f illustre une étape de polissage mécano-chimique destinée à planariser la surface de la plaquette A et"gommer"l'excès d'épaisseur éventuel de l'élément d'articulation 35.
La figure 4g représente une étape de gravure de cavités 36 qui permettent de désolidariser les dimensions de la partie mobile et l'excursion angulaire maximale AO de ladite partie. Les dimensions (position par rapport à l'axe du futur pivot, largeur et profondeur) des ouvertures 36 sont déterminées à partir des dimensions de la partie mobile et de l'excursion
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Figure img00240001

angulaire AB souhaitée suivant les différents axes de rotation.
Contrairement au cas où le procédé de l'invention est réalisé sur une plaquette et dans lequel les cavités 19 doivent traverser le support, dans ce deuxième mode de réalisation, où le procédé est réalisé sur deux plaquettes qui sont ensuite reportées, les cavités 36 peuvent avoir une épaisseur très inférieure à l'épaisseur du support 31. Ces cavités peuvent être de forme quelconque et en particulier entourer le pivot.
. Préparation de la plaquette B
Les figures 5 montrent les différentes étapes de fabrication de la plaquette B. On prend tout d'abord un substrat 41 (fig. 5a) par exemple en silicium monocristallin, dans lequel on forme une électrode 43 par exemple par une implantation ionique (fig. 5b) suivie ou non d'un recuit thermique. Puis, on forme une couche d'oxyde thermique 42 (fig. 5c) de la même façon que pour la couche 32. On grave ensuite cette couche 42 pour former un via 44 (fig. 5d) qui s'étend jusqu'à l'électrode 43 ; cette ouverture a des dimensions très voisines de celles de l'ouverture 34 (fig. 4d) ; une étape d'épitaxie (fig. 5e) à partir du silicium monocristallin permet alors de former dans l'ouverture 44 une autre partie du pivot qui est en silicium monocristallin 45 dopé. Une étape de polissage mécanochimique (fig. 5f) permet si nécessaire d'obtenir une planarisation parfaite de la surface de la plaquette B.
L'étape illustrée figure 5g consiste à créer une zone de liaison 46 dans la plaquette 41 telle
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qu'une zone de fragilisation crée par exemple par implantation d'ions. Cette zone délimite dans la plaquette une couche (appelée précédemment deuxième couche) d'épaisseur typiquement comprise entre 0,1 et 2 microns entre la couche de silice 42, et le reste de la plaquette (qui peut être un support intermédiaire).
Cette zone de fragilisation permet de séparer la deuxième couche, du reste de la plaquette, soit avant report mais plus généralement après report (voir en particulier les brevets US 5 374 564 et US 6 020 252).
. Assemblage des plaquettes A et B
La première étape illustrée figure 6a consiste à assembler les deux plaquettes A et B face oxydée contre face oxydée. Au cours de cet assemblage, le positionnement des deux plaquettes est réalisé de façon à aligner les deux parties du pivot 35 et 45 et former le pivot 47.
Le scellement peut favorablement être réalisé par les techniques connues d'adhésion moléculaire.
Les deux plaquettes A et B étant assemblées, la partie supérieure de la couche 41 de la plaquette B est séparée de l'ensemble A et B au niveau de la zone fragilisée 46. Cette séparation peut favorablement se faire à partir d'un traitement thermique et\ou mécanique. Après cette séparation, il ne reste, voir figure 6b qu'une couche mince de silicium monocristallin 41'comportant éventuellement des zones de différents dopages.
Figure img00250001
Si la couche 41'est trop mince, le procédé peut comporter en outre (voir figure 6c) une étape d'épitaxie destinée à augmenter l'épaisseur du film
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mono-cristallin 41'afin d'accroître la rigidité mécanique de ce qui formera la partie mobile des miroirs, cette étape pouvant être suivie d'une étape de polissage mécano-chimique pour planariser la surface.
L'épaisseur finale de cette couche 41'est par exemple de 5 à 60 pm.
Une couche 48 de haute réflectivité aux longueurs d'ondes optiques de travail soit métallique soit multi-couches diélectriques est ensuite déposée sur la couche 41'.
La figure 6d montre l'étape suivante de gravure des couches 41'et 48 selon le motif désiré pour la partie mobile du futur micro-miroir. Cette gravure est réalisée à travers un masque non représenté.
La figure 6e illustre l'étape de libération de la partie mobile autour du pivot 47 par suppression des couches sacrificielles de silice thermique par attaque chimique par exemple à l'aide d'un bain d'attaque utilisant de l'acide fluorhydrique ou d'une attaque ionique réactive à base de gaz fluorés.
Les différentes étapes de fabrication présentées dans les diverses figures 3 à 6 peuvent comporter de nombreuses variantes. En particulier l'ordre des différentes étapes peut dans certain cas être inversé et certaines des étapes peuvent être modifiées.
Ainsi, par exemple, on aurait pu réaliser qu'une seule couche d'oxydation thermique sur la plaquette A et ainsi former le pivot par un élément unique dans cette couche ; la couche de silicium mono-
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cristallin aurait été reportée directement sur cette couche d'oxyde.
Pour simplifier la description, on n'a pas représenté sur les figures précédentes les lignes de connexions des électrodes et les prises de contact à une électronique de commande.
Ces lignes de connexion peuvent être réalisées de différentes manière et notamment par implantation ionique suivie ou non d'une diffusion thermique appropriée des dopants. Ces lignes sont réalisées avantageusement sur la face avant du support en regard de la partie mobile, l'électrode de la partie mobile étant reliée à certaines de ces lignes par l'intermédiaire du pivot lorsque celui-ci est conducteur et de l'électrode 33'. Ces lignes de connexion peuvent aussi être réalisées par des trous métallisés à travers le support, l'électrode de la partie mobile étant reliée à certains de ces trous métallisés par l'intermédiaire du pivot lorsque celuici est conducteur et de l'électrode 33'.
A titre d'exemple, on a représenté uniquement figure 4g en pointillés la réalisation à travers le support de trous métallisés 70 reliant les électrodes 33 et 33'à des prises de contact 71.
Lorsque le micro-miroir doit tourner autour d'au moins deux axes de rotation perpendiculaires tout en conservant l'avantage de séparer la valeur de l'excursion angulaire AO, de la dimension L de la partie mobile, on réalise de façon avantageuse dans le support, des cavités entourant complètement le pivot 47. Dans le cas où les lignes de connexions sont
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réalisées sur la face avant du support, pour ne pas couper par les cavités, les lignes de connexions électriques (représentées à titre d'exemple sur les figures 9 et désignées par 62) alimentant les différentes électrodes, on grave le support pour y former une cavité périphérique avant de former les zones dopées 33 33'.
Les figures 7 illustrent cette variante du procédé.
A partir d'une plaquette 31 (voir figure 7a), on forme une cavité 36 par gravure réalisée par différentes méthodes comme la gravure ionique réactive (correspondant à la forme de la cavité de la figure 3g) où la gravure chimique préférentielle (correspondant à la forme de la cavité de la figure 7b). Dans tous les cas, la géométrie (formes et dimensions) de la cavité 36 est déterminée à partir de la forme (qui peut être circulaire, carrée, rectangulaire, octogonale...) et des dimensions de la partie mobile du micro-miroir et de la valeur de l'excursion angulaire totale AO souhaitée suivant les différents axes de rotation ; la valeur de l'excursion angulaire totale AO pouvant d'ailleurs prendre des valeurs différentes A A02... suivant chacun des axes de rotation.
Les autres étapes de fabrication représentées figure 7c (réalisations des zones dopées), figure 7d (réalisation de l'oxyde thermique), figure 7e (réalisation d'un via 34 dans la couche d'oxyde), figure 7f (épitaxie pour réaliser une partie du pivot) et figure 7g (planarisation de la structure) peuvent être identiques à celles décrites précédemment. Pour
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obtenir, la structure finale, on reporte ensuite sur la plaquette obtenue figure 7g, par exemple la plaquette obtenue figure 5g et on effectue comme décrit en référence aux figures 6 le reste des étapes du procédé. Le micro-miroir obtenu est par exemple celui représenté sur les figures 2.
La figure 8a montre en vue de dessus une géométrie d'électrodes inférieures 33 dans la partie fixe. Les électrodes permettant de faire osciller la partie mobile suivant 2 positions autour d'un seul axe de rotation Rl, sont au nombre de 2 et sont disposées symétriquement par rapport à l'axe de rotation Rl qui passe par le pivot 47, l'électrode 33'centrale permet uniquement la liaison électrique de la partie mobile.
La figure 8b montre une géométrie d'électrodes inférieures 33 permettant d'obtenir 4 positions autour de 2 axes de rotation perpendiculaires Rl et R2 passant par le pivot ; ces électrodes 33 sont au nombre de 4 et sont appariées 2 à 2, chaque couple d'électrodes étant disposé symétriquement par rapport à un des axes ; de même, l'électrode 33'centrale permet uniquement la liaison électrique de la partie mobile.
On peut ainsi envisager un grand nombre de couple d'électrodes disposées de part et d'autres d'un axe de symétrie. La figure 8c donne un exemple à 4 axes de rotations (Rl, R2, R3, R4) à 450 les uns des autres et 4 couples d'électrodes inférieures 33 disposées en secteurs autour de l'axe du pivot.
Sur les figures 8a, 8b et 8c les différents éléments clés des micro-miroirs sont représentés en transparence. On a représenté les jeux d'électrodes
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inférieures 33 (électrodes de la partie fixe), et l'électrode supérieure 43 (électrode de la partie mobile) ; l'électrode inférieure 33'qui est reliée électriquement à l'électrode supérieure par le pivot 47 est dessinée en gris foncé tandis que sur la figure 8b les deux jeux d'électrodes permettant la commande de rotation du micro-miroir suivant chacun des axes de rotation perpendiculaires sont dessinés avec deux nuances de gris plus claires mais différentes. La surface réfléchissante 48 de la partie mobile et les traces 50 et 51 des zones gravées 36 permettant la séparation des variables dimension du micro-miroir et excursion angulaire totale A6 sont également représentés.
On a représenté très schématiquement également les lignes de connexions 62 des électrodes à des prises de contact 60, ces prises de contact étant aptes à être connectées à une électronique de commande (non représentée).
Les différentes fonctionnalités précédentes sont bien sûr réalisables aussi bien dans le cas de l'utilisation d'une plaquette unique que de plusieurs plaquettes. L'utilisation de plus de deux plaquettes peut être envisageable pour permettre en particulier la réalisation de structures complexes par exemple des micro-miroirs à plusieurs parties mobiles superposées.
La figure 9 représente une coupe schématique d'un exemple de micro-miroir à 2 parties mobiles sur une partie fixe 31.
La première partie mobile comporte une deuxième couche 41 ; elle est reliée à la partie fixe par un
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pivot 47. La deuxième partie mobile comporte une deuxième couche 71 et une couche réflective 78 ; elle est reliée à la première partie mobile par un pivot 77.
Dans cet exemple, pour permettre la commande du micro-miroir, la partie mobile 71 comporte une électrode 73 et la partie mobile 41 comporte des électrodes 53 disposées en secteur autour du pivot 77, les électrodes 73 et 53 étant disposées en regard ; de plus, la partie mobile 41 comporte des électrodes 43 disposées en secteur autour du pivot 47, ces électrodes étant disposées en regard des électrodes 33 de la partie fixe.
Dans cet exemple, les axes des pivots 47 et 77 sont confondus ; ces pivots sont multi-éléments et permettent de relier les électrodes 73,53 et 43 des parties mobiles 41 et 71 à une électronique de commande, via des lignes de connexion 62 disposées sur la partie fixe.
Ce principe peut bien sûr être généralisé à un nombre de parties mobiles supérieures à 2.
Références '"Mirrors on a chip", IEEE SPECTRUM, November 93
Figure img00310001

'L. J. Hornbeck,"micro-machining and microfabrication""95", October 95, Austin (US) . D. J Bischop and V. A Aksyuk,"Optical MEMS answer high-speed networking requirements", Electronic Design, 5 April 99

Claims (29)

  1. REVENDICATIONS 1. Micro-miroir comportant une partie fixe (31), une partie mobile (41,48) comprenant des moyens de réflexion (48) et des moyens d'articulation reliant la partie mobile à la partie fixe, ce micro-miroir est caractérisé en ce que les moyens d'articulations sont formés par un pivot (47) situé sous la partie mobile entre cette dernière et la partie fixe et apte à permettre un déplacement de la partie mobile selon des axes de rotation (RI, R2, R3, R4) contenus dans la partie mobile et passant par un axe du pivot.
  2. 2. Micro-miroir selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de commande électrique du déplacement de la partie mobile selon tout ou partie desdits axes de rotation.
  3. 3. Micro-miroir selon la revendication 2, caractérisé en ce que, les moyens de commande électrique comprennent un jeu d'électrodes (33) dites inférieures disposées sur la partie fixe, sur une face dite avant, en regard de la partie mobile et un jeu d'électrodes (43) dites supérieures disposées sur la partie mobile, sur une face dite arrière, en regard des électrodes inférieures.
  4. 4. Micro-miroir selon la revendication 3, caractérisé en ce que le jeu d'électrodes inférieures comporte au moins 2. n électrodes (33) disposées en secteurs autour de l'axe du pivot, n étant le nombre d'axes de rotation que l'on choisi de faire prendre à
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    la partie mobile et le jeu d'électrodes supérieures comporte une seule électrode (43) disposée en regard d'au moins une partie de chacune des 2. n électrodes inférieures.
  5. 5. Micro-miroir selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de commande électrique comporte en outre des lignes de connexion (62) et des prises de contact (60) aux extrémités des lignes pour relier les électrodes inférieures et supérieures à une électronique de commande, ces lignes de connexion et ces prises de contact sont réalisées sur la face avant de la partie fixe, le jeu d'électrodes supérieures étant relié à une ou plusieurs de ces lignes par l'intermédiaire du pivot et d'une ou plusieurs électrodes (33') disposées sous le pivot, sur la face avant de la partie fixe.
  6. 6. Micro-miroir selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de commande électrique comporte en outre des lignes de connexion (62) et des prises de contact (60) aux extrémités des lignes pour relier les électrodes inférieures et supérieures à une électronique de commande, ces lignes de connexion sont formées par des trous métallisés (70) réalisés à travers la partie fixe, le jeu d'électrodes inférieures étant en contact électrique avec lesdits trous et le jeu d'électrodes supérieures étant relié à un ou plusieurs de ces trous métallisés par l'intermédiaire du pivot et d'une ou plusieurs électrodes (33') disposées sous le pivot sur la face avant de la partie
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    fixe, les prises de contact (71) étant situées par ailleurs aux extrémités de ces trous sur une face arrière de la partie fixe, opposée à la face avant.
  7. 7. Micro-miroir selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie fixe comprend au moins une cavité (36) en regard d'au moins une zone de l'une des extrémités de la partie mobile.
  8. 8. Micro-miroir selon la revendication 7, caractérisé en ce que cette cavité est périphérique et est en regard d'une zone périphérique de l'extrémité de la partie mobile.
  9. 9. Micro-miroir selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens réflecteurs comportent une couche de matériau réflecteurs disposée sur une face dite avant de la partie mobile opposée à celle en regard de la partie fixe.
  10. 10. Micro-miroir selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie fixe est en silicium, la première couche est un oxyde de silicium, la deuxième couche est du silicium mono-cristallin et le pivot est en silicium mono-cristallin.
  11. 11. Micro-miroir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte sur la partie fixe au moins deux parties mobiles superposées, la première partie mobile (41,48) étant reliée à la partie fixe (31) par un premier pivot
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    (47) comportant un premier axe et la deuxième partie mobile (71, 78) étant reliée à la première partie mobile par un deuxième pivot (77) comportant un deuxième axe, ce micro-miroir comportant en outre des moyens de commande aptes à déplacer la première partie mobile autour de ni axes de rotation contenues dans cette première partie et passant par le premier axe et la deuxième partie mobile autour de n2 axes de rotation contenues dans cette deuxième partie et passant par le deuxième axe, au moins la deuxième partie mobile comportant des moyens réflecteurs.
  12. 12. Matrice de micro-miroirs utilisant des micro-miroirs selon l'une quelconque des revendications précédentes.
  13. 13. Matrice de micro-miroirs selon la revendication 12, caractérisé en ce que chaque micromiroir comprend des moyens de commande aptes à articuler chaque micro-miroir indépendamment les uns des autres.
  14. 14. Procédé de fabrication du micro-miroir selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : a) réalisation d'un empilement formé d'un support mécanique destiné à former la partie fixe, d'une couche de matériau sacrificielle appelée première couche et d'un ensemble destiné à former la partie mobile et comprenant au moins une couche de matériau appelée seconde couche,
    <Desc/Clms Page number 36>
    b) réalisation du pivot, c) réalisation de la partie mobile par gravure d'au moins la deuxième couche de matériau, de façon à obtenir au moins un motif, d) élimination de la couche sacrificielle de façon à libérer ladite partie mobile qui est alors reliée au reste de la structure correspondant à la partie fixe, par le pivot.
  15. 15. Procédé de fabrication du micro-miroir selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens réflecteurs sont réalisés sur la deuxième couche, par dépôt mono ou multi-couches de matériaux réflecteurs.
  16. 16. Procédé de fabrication du micro-miroir selon la revendication 14, caractérisé en ce que la première couche est réalisée par oxydation thermique du support et\ou de la deuxième couche.
  17. 17. Procédé de fabrication du micro-miroir selon la revendication 14 caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape d'épitaxie de la deuxième couche, les moyens réflecteurs étant alors réalisés sur la deuxième couche après épitaxie.
  18. 18. Procédé de fabrication du micro-miroir selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'empilement de l'étape a) peut être obtenu par la réalisation de la couche de matériau sacrificielle sur le support, puis le dépôt de la deuxième couche.
    <Desc/Clms Page number 37>
  19. 19. Procédé de fabrication du micro-miroir selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'étape a) consiste sur le support mécanique, à reporter la deuxième couche, le support et\ou la deuxième couche comportant sur leurs faces à reporter une couche sacrificielle qui formera après report la première couche.
  20. 20. Procédé de fabrication du micro-miroir selon la revendication 14, caractérisé en ce que le report comporte une étape de scellement par adhésion moléculaire.
  21. 21. Procédé de fabrication du micro-miroir selon la revendication 14, caractérisé en ce que la deuxième couche est associée à un support intermédiaire par une zone de liaison, apte à permettre le retrait du support intermédiaire.
  22. 22. Procédé de fabrication du micro-miroir selon la revendication 14, caractérisé en ce que le pivot est réalisé par une gravure localisée de la ou des couches disposées au-dessus du support, de façon à former un via et par dépôt d'un matériau dans le via, le matériau déposé dans le via formant tout ou partie du pivot.
  23. 23. Procédé de fabrication du micro-miroir selon la revendication 19, caractérisé en ce que le pivot est réalisé par :
    <Desc/Clms Page number 38>
    - des gravures localisées avant report, de façon à former un premier via dans la ou les couches disposées au-dessus du support, et de façon à former un deuxième via dans la ou les couches disposées sur la deuxième couche, en regard du support, - un dépôt de matériau à travers le premier via formant une première partie du pivot et un dépôt de matériau dans le deuxième via formant une deuxième partie du pivot, ces deux parties étant mises en regard au cours du report et forment après report le pivot.
  24. 24. Procédé de fabrication du micro-miroir selon la revendication 22 ou 23, caractérisé en ce le dépôt de matériau dans un via est réalisé par une épitaxie.
  25. 25. Procédé de fabrication du micro-miroir selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'amincissement de la deuxième couche.
  26. 26. Procédé de fabrication du micro-miroir selon la revendication 14, caractérisé en ce que une ou des cavités sont réalisées par gravure dans une face de la partie fixe en regard de la partie mobile.
  27. 27. Procédé de fabrication du micro-miroir selon la revendication 14, caractérisé en ce que le micro-miroir étant à commande électrique, et la partie fixe et la partie mobile étant au moins dans les parties en regard, en matériaux semi-conducteurs, le
    <Desc/Clms Page number 39>
    procédé de l'invention comprend une étape de réalisation d'un jeu d'électrodes inférieures et d'un jeu d'électrodes supérieures respectivement sur les faces en regard des parties fixe et mobile, par une implantation ionique de dopants suivie ou non d'une diffusion thermique appropriée des dopants implantés.
  28. 28. Procédé de fabrication du micro-miroir selon la revendication 27, caractérisé en ce que des lignes de connexion des électrodes inférieures et supérieures à une électronique de commande sont en outre réalisées par une implantation ionique de dopants suivie ou non d'une diffusion thermique appropriée des dopants, ces lignes sont réalisées sur la face de la partie fixe en regard de la partie mobile, le jeu d'électrodes supérieures étant relié à une ou plusieurs lignes par l'intermédiaire du pivot et d'au moins une électrode (33') disposée sous le pivot, sur la partie fixe ; des prises de contact sont en outre être prévues aux extrémités de ces lignes en vue de leur connexion à l'électronique de commande.
  29. 29. Procédé de fabrication du micro-miroir selon la revendication 27, caractérisé en ce que des lignes de connexion des électrodes supérieures et inférieures sont réalisées par des trous métallisés à travers la partie fixe, le jeu d'électrodes supérieures étant relié à un ou plusieurs de ces trous métallisés par l'intermédiaire du pivot et d'au moins une électrode (33') disposée sous le pivot, sur la partie fixe ; des prises de contact sont en outre prévues aux
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    extrémités de ces trous sur la face de la partie fixe opposée à celle portant les électrodes inférieures, en vue de la connexion des lignes à une électronique de commande.
FR0102065A 2001-02-15 2001-02-15 Micro-miroir optique a pivot, matrice de tels micro-miroirs et procede de realisation dudit micro-miroir Expired - Fee Related FR2820833B1 (fr)

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