用于机电系统装置的腔衬里的制作方法

用于机电系统装置的腔衬里的制作方法
【专利摘要】本发明提供用于具有改进的电气性质和装置使用寿命的机电系统装置的系统、方法和设备。在一个方面中，保形抗静摩擦层在机电系统设备的腔内形成于粗糙表面上。所述保形抗静摩擦层可包含电介质层。所述保形抗静摩擦层可包含形成于所述电介质层上的自组装单层SAM。所述保形抗静摩擦层可复制所述保形抗静摩擦层沉积于其上的表面的粗糙度。
【专利说明】用于机电系统装置的腔衬里

【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于机电系统的涂层。

【背景技术】
[0002] 机电系统包含具有电气和机械元件、激活器、换能器、传感器、光学组件（例如， 镜）和电子器件的装置。机电系统可在多种尺度下制造，包含（但不限于）微尺度和纳米尺 度。举例来说，微机电系统（MEMS)装置可包含具有范围从约一微米到数百微米或更大的大 小的结构。纳米机电系统（NEMS)装置可包含具有小于一微米的大小的结构，包含（例如） 小于数百纳米的大小。可使用沉积、蚀刻、光刻和/或其它蚀刻掉衬底和/或已沉积材料层 的部分或者添加层以形成电装置和机电装置的微加工工艺来产生机电元件。
[0003] -种类型的机电系统装置被称为干涉式调制器（MOD)。如本文中所使用，术语干 涉式调制器或干涉式光调制器指使用光学干涉的原理来选择性地吸收和/或反射光的装 置。在一些实施方案中，干涉式调制器可包含一对导电板，所述对导电板中的一者或两者可 为整体或部分透明和/或反射性的，且能够在施加适当电信号时相对运动。在一实施方案 中，一个板可包含沉积于衬底上的静止层，且另一板可包含通过气隙与所述静止层分开的 反射膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射于干涉式调制器上的光的光学干涉。干涉 式调制器装置具有广泛范围的应用，且预期用于改善现有产品且创造新产品，尤其是具有 显不能力的广品。
[0004] 在机电系统装置的操作期间，可移动电极重复地接触静止电极。所述重复的接触 导致对表面的磨损。接触表面可有时"粘住"或变得难以从所述表面彼此接触的位置分开， 这是因为此项技术中被称为静摩擦的物理和机械吸引力。


【发明内容】

[0005] 本发明的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，其中没有单个一者单独地负 责本文中所揭示的所需属性。
[0006] 本发明中所描述的标的物的一个创新方面可在机电系统设备中实施。在所述实施 方案中，所述机电系统设备包含第一电极以及通过腔与所述第一电极分开的第二可移动电 极。所述电极中的一者与所述腔之间的表面是粗糙表面。保形抗静摩擦层形成于腔内的粗 糙表面上及所述电极中的另一者上。
[0007] 所述保形抗静摩擦层可包含具有比界定粗糙表面的材料大的硬度的材料。所述粗 糙表面及形成于其上的保形抗静摩擦层可各自具有在约1.5nm rms与约6nm rms之间的粗 糙度。所述保形抗静摩擦层可包含电介质层，所述电介质层具有一保形性，使得其最薄部分 具有比其最厚部分的约90 %大的厚度。所述保形抗静摩擦层可包含电介质材料和自组装单 层。所述机电系统设备可为干涉式调制器。
[0008] 另一创新方面可实施于用于制造机电系统装置的方法中。所述实施方案包含：形 成第一电极；在所述第一电极上形成牺牲材料；及在牺牲层上形成第二电极，其中粗糙表 面面向所述第一和第二电极中的一者与所述牺牲层之间的牺牲层。所述实施方案还包含移 除所述牺牲层以形成具有由所述第一电极和所述第二电极界定的相对侧面的腔。通过原子 层沉积将保形层沉积在所述腔中。
[0009] 可通过形成具有粗糙模板表面的牺牲层且在所述粗糙模板表面上形成具有粗糙 表面的第二电极而提供所述粗糙表面。沉积所述保形层可包含复制所述粗糙表面以具有大 于约2nm rms的粗糙度。沉积所述保形层可包含沉积比界定粗糙表面的材料大的硬度的材 料。沉积所述保形层可包含沉积电介质材料。自组装单层（SAM)可形成于所述保形层上。 [0010] 另一创新方面可实施于机电系统装置中。所述实施方案包含第一电极装置、第二 可移动电极装置及在所述第一电极装置与第二电极装置之间界定的腔。所述第一电极装置 和第二电极装置中的至少一者具有面向所述腔的粗糙表面。用于减少静摩擦的装置覆盖所 述第一电极装置和所述第二电极装置的面向所述腔的表面，包含在所述粗糙表面上。
[0011] 用于减少静摩擦的装置可包含保形电介质层，且可进一步包含形成于所述保形电 介质层上的自组装单层。所述保形电介质层可通过ALD而沉积且可具有在约2. 5nm与约 IOnm之间的厚度。所述第一电极装置可为静止电极。
[0012] 在附图及下文描述中阐述本说明书中描述的标的物的一或多个实施方案的细节。 其它特征、方面及优点将从所述描述、图式及权利要求书而变得显而易见。应注意，以下各 图的相对尺寸可能未按比例绘制。

【专利附图】

【附图说明】
[0013] 图1展示描绘干涉式调制器（MOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的 等距视图的实例。
[0014] 图2展示说明并入有3X3干涉式调制器显示器的电子装置的系统框图的实例。
[0015] 图3展示说明针对图1的干涉式调制器的可移动反射层位置对所施加的电压的图 的实例。
[0016] 图4A展示图1的干涉式调制器显示器的部分横截面的实例。
[0017] 图4B到4E展示干涉式调制器的不同实施方案的横截面的实例。
[0018] 图5展示说明干涉式调制器的制造工艺的流程图的实例。
[0019] 图6A到6E展示制作干涉式调制器的方法中的各个阶段的横截面示意性说明的实 例。
[0020] 图7A展示具有保形抗静摩擦层的机电系统装置的横截面示意性说明的实例。
[0021] 图7B展示具有保形抗静摩擦层的干涉式调制器的横截面示意性说明的实例。
[0022] 图7C展示图7B的干涉式调制器的一部分的实例的放大截面。
[0023] 图8展示说明用于处理机电系统装置的方法的流程图的实例。
[0024] 图9A和9B展示说明包含多个干涉式调制器的显示装置的系统框图的实例。
[0025] 各种图式中的相同参考数字和标示指示相同元件。

【具体实施方式】
[0026] 以下详细描述针对于用于描述创新方面的目的的一些实施方案。然而，本文的教 示可以许多不同方式应用。可在经配置以显示图像（无论是运动图像（例如，视频）还是静 止图像（例如，静态图像），且无论是文本图像、图形还是绘画图像）的任何装置中实施所描 述的实施方案。更特定来说，预期所述实施方案可实施于多种电子装置中或与所述多种电 子装置相关联，所述电子装置例如为（但不限于）移动电话、具备多媒体因特网功能的蜂窝 式电话、移动电视接收器、无线装置、智能电话、Bluetooth?装置、个人数据助理（PDA)、无线 电子邮件接收器、手持式或便携式计算机、上网本、笔记本、智能本、平板计算机、打印机、复 印机、扫描仪、传真机装置、GPS接收器/导航器、相机、MP3播放器、摄像机、游戏控制台、腕 表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读装置（例如，电子阅读器）、计算机监 视器、汽车显示器（例如，里程表显示器等等）、驾驶舱控制和/或显示器、相机取景显示器 (例如车辆中的后视相机的显示器）、电子照片、电子广告牌或标志、投影仪、建筑结构、微 波炉、冰箱、立体声系统、磁带录音机或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音机、便携式 存储器芯片、洗衣机、烘干机、洗衣机/烘干机、停车计时器、包装（例如，MEMS和非MEMS)、 美学结构（例如，一件首饰上的图像的显示）和多种机电系统装置。本文中的教示还可用于 非显示器应用中，例如（但不限于）电子开关装置、射频滤波器、传感器、加速度计、陀螺仪、 动作感测装置磁力计、用于消费型电子器件的惯性组件、消费型电子产品的零件、可变电抗 器、液晶装置、电泳装置、驱动方案、制造工艺和电子测试设备。因此，所述教示无意受限于 仅图中所描绘的实施方案，而是具有如所属领域的技术人员将容易明白的较广适用性。
[0027] 处理机电系统装置可包含释放蚀刻过程以蚀刻每一装置的一部分以在所述装置 中形成内部腔。在释放之后，保形抗静摩擦层可形成于所述腔中以减少所述装置中的静摩 擦。所述保形抗静摩擦层可包含通过原子层沉积（ALD)形成的层。在一些实施方案中，形 成于所述电介质层顶部上的自组装单层（SAM)的额外沉积可单独经由电介质层提供进一 步的抗静摩擦性质。在一些实施方案中，所述抗静摩擦层可以一保形性和厚度保形地形成 于所述腔内的粗糙表面上，使得抗静摩擦涂层展现出类似于下伏表面的粗糙度。在一些实 施方案中，所述抗静摩擦层的粗糙度可基于机电系统装置中的所要的像素色彩而变化。
[0028] 可实施本发明中所描述的标的物的特定实施方案以实现以下潜在优点中的一或 多者。保形抗静摩擦层的硬度和抗磨性可甚至在长久使用装置之后也保留抗静摩擦层的粗 糙度。保形抗静摩擦层还可增强粗糙度的抗静摩擦性质和/或可减小用于给定抗静摩擦效 果的粗糙度的程度。形成于粗糙表面上的保形抗静摩擦层的使用可产生改进的机电系统装 置性能，例如增加的装置的使用寿命。粗糙抗静摩擦层的使用可增加装置对潮湿和其它污 染的抵抗性，且减轻表面带电，其可产生改进的电气性质以及装置性能和稳定性。
[0029] 可应用所描述的实施方案的合适的MEMS装置的实例是反射式显示装置。反射式 显示装置可并入干涉式调制器（MOD)以使用光学干涉的原理选择性地吸收和/或反射入 射于其上的光。頂OD可包含吸收器、可相对于吸收器移动的反射器，及在吸收器与反射器之 间界定的光学谐振腔。所述反射器可移动到两个或更多不同位置，其可改变光学谐振腔的 大小，且进而影响干涉式调制器的反射性。頂OD的反射光谱可产生相当广的光谱带，所述光 谱带可跨可见波长移位以产生不同的色彩。可通过改变光学谐振腔的厚度，例如，通过改变 反射器的位置，来调整光谱带的位置。
[0030] 图1展示描绘干涉式调制器（MOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的 等距视图的实例。所述MOD显示装置包含一或多个干涉式MEMS显示元件。在这些装置中， MEMS显示元件的像素可处于明亮状态或黑暗状态。在明亮（"经松弛"、"打开"或"接通"） 状态下，所述显示元件将较大部分的入射可见光反射到（例如）用户。相反，在黑暗（"经 激活"、"关闭"或"断开"）状态下，所述显示元件反射极少的入射可见光。在一些实施方案 中，可颠倒接通和断开状态的光反射特性。MEMS像素可经配置以主要反射特定波长，从而允 许除了黑白以外的彩色显示。虽然以下描述特别关注其中打开状态对应于未激活装置且关 闭状态对应于经激活装置的实施方案，但所属领域的技术人员将了解，在其它实施方案中， 机电系统装置可经布置以在未激活状态中关闭。
[0031] 頂OD显示装置可包含頂OD的行/列阵列。每一 MOD可包含一对反射层，例如，可 移动反射层和固定部分反射层，其定位在彼此相距可变且可控的距离处以形成气隙（还被 称作光学间隙或腔）。所述可移动反射层可在至少两个位置之间移动。在第一位置（即，经 松弛位置）中，可移动反射层可定位在距固定部分反射层相对较大的距离处。在第二位置 (即，经激活位置）中，可移动反射层可定位成更靠近所述部分反射层。视可移动反射层的 位置而定，从所述两个层反射的入射光相长地或相消地进行干涉，从而为每一像素产生全 反射状态或非反射状态。在一些实施方案中，頂OD在打开时可处于反射状态中，从而反射可 见光谱内的光，且在崩溃或关闭时可处于黑暗状态中，从而反射可见范围之外的光（例如， 红外光）。然而，在一些其它实施方案中，頂OD可在打开时处于黑暗状态中，且在崩溃或关 闭时处于反射状态中。在一些实施方案中，所施加的电压的引入可驱动像素改变状态。在 一些其它实施方案中，所施加的电荷可驱动像素改变状态。
[0032] 图1中的像素阵列的所描绘部分包含呈干涉式调制器12的形式的两个邻近机电 系统装置。在左边上的MOD 12(如所说明）中，说明可移动反射层14处于距包含部分反 射层的光学堆叠16预定距离处的经松弛位置中。跨左边上的MOD 12而施加的电压Vtl不 足以致使激活可移动反射层14。在右边上的IMOD 12中，说明可移动反射层14处于光学堆 叠16附近或邻近处的经激活位置中。跨右边上的MOD 12而施加的电压Vbias足以将可移 动反射层14维持在经激活位置中。
[0033] 在图1中，一般用指示入射在像素12上的光13及从左边上的像素12反射的光15 的箭头说明像素12的反射性质。虽然未详细说明，但所属领域的技术人员将理解，入射在 像素12上的光13的大多数将朝向光学堆叠16透射穿过透明衬底20。入射在光学堆叠16 上的光的一部分将透射穿过光学堆叠16的部分反射层，且一部分将反射回穿过透明衬底 20。透射穿过光学堆叠16的光13的部分将在可移动反射层14处朝向（及穿过）透射衬 底20反射回。从光学堆叠16的部分反射层反射的光与从可移动反射层14反射的光之间 的干涉（相长或相消）将确定从装置的观看或衬底侧上的像素12反射的光15的（若干） 波长。
[0034] 光学堆叠16可包含单一层或若干层。所述层可包含电极层、部分反射和部分透射 层及透明电介质层中的一或多者。在一些实施方案中，光学堆叠16具导电性、部分透明性 及部分反射性，且可（例如）通过将上述层中的一或多者沉积到透明衬底20上而制造。所 述电极层可由多种材料（例如各种金属，例如氧化铟锡（ITO))形成。所述部分反射层可由 具部分反射性的多种材料（例如各种金属（例如铬（Cr))、半导体及电介质）形成。部分反 射层可由一或多个材料层形成，且所述层的每一者可由单一材料或材料的组合形成。在一 些实施方案中，光学堆叠16可包含充当光学吸收器与导体两者的单一半透明厚度的金属 或半导体，而（例如，光学堆叠16或IMOD的其它结构的）不同的更多导电层或部分可用来 汇流IMOD像素之间的信号。光学堆叠16还可包含覆盖一或多个导电层或导电/吸收层的 一或多个绝缘或电介质层。
[0035] 在一些实施方案中，光学堆叠16的（若干）层可被图案化成平行条带且可形成显 示装置中的行电极，如下文进一步描述。如所属领域的技术人员将理解，术语"图案化"在 本文中用以指代掩盖以及蚀刻工艺。在一些实施方案中，高导电及反射材料（例如铝（Al)) 可用于可移动反射层14,且这些条带可形成显示装置中的列电极。可移动反射层14可形成 为经沉积金属层的一系列平行条带（正交于光学堆叠16的行电极）以形成沉积在支撑件 (例如，所说明的柱18)顶部上的列及沉积于柱18之间的介入牺牲材料。当所述牺牲材料 被蚀刻掉时，所界定的间隙19或光学腔可形成于可移动反射层14与光学堆叠16之间。在 一些实施方案中，柱18之间的间隔可为约Ium到lOOOum，而间隙19可小于10,000坺(A)。
[0036] 在一些实施方案中，頂OD的每一像素（无论处于经激活还是经松弛状态）本质上 为由固定及移动反射层形成的电容器。当未施加电压时，可移动反射层14保持处于机械松 弛状态（如由图1中的左边上的像素12所说明），其中间隙19介于可移动反射层14与光 学堆叠16之间。然而，当将电位差（例如电压）施加到选定行及列中的至少一者时，对应像 素处的形成在行与列电极的交叉点处的电容器变得带电，且静电力将所述电极拉在一起。 如果所施加的电压超过阈值，那么可移动反射层14可变形且在光学堆叠16附近移动或抵 着光学堆叠 16移动。光学堆叠 16内的电介质层（未图示）可防止短路并控制层14与16 之间的分离距离，如图1中右边上的经激活的像素12所说明。不管所施加的电位差的极性 如何，表现均相同。虽然阵列中的一系列像素可在一些例子中被称为"行"或"列"，但所属 领域的技术人员将易于理解，将一个方向称为"行"且将另一方向称为"列"是任意的。应重 申，在一些定向中，行可被视为列且列可被视为行。此外，显示元件可均匀地布置成正交的 行及列（"阵列"）或布置成（例如）具有相对于彼此的某些位置偏移的非线性配置（"马 赛克"）。术语"阵列"及"马赛克"可指代任一配置。因此，虽然显示器被称为包含"阵列" 或"马赛克"，但在任何情况下，元件本身无需彼此正交布置或安置成均匀分布，但可包含具 有非对称形状及不均匀分布元件的布置。
[0037] 图2展示说明并入有3X3干涉式调制器显示器的电子装置的系统框图的实例。所 述电子装置包含可经配置以执行一或多个软件模块的处理器21。除了执行操作系统外，处 理器21可经配置以执行一或多个软件应用程序，包含网络浏览器、电话应用程序、电子邮 件程序或任何其它软件应用程序。
[0038] 处理器21可经配置以与阵列驱动器22通信。阵列驱动器22可包含将信号提供 到（例如）显示阵列或面板30的行驱动器电路24及列驱动器电路26。由图2中的线1-1 展示图1中所说明的頂OD显示装置的横截面。虽然为了清晰起见图2说明MOD的3X3 阵列，但显示阵列30可含有极大量的頂OD且可使行中的MOD数目不同于列中的頂OD数 目，且反之亦然。
[0039] 图3展示说明针对图1的干涉式调制器的可移动反射层位置对所施加的电压的图 的实例。对于MEMS干涉式调制器，行/列（S卩，共同/片段）写入程序可利用这些装置的 滞后性质，如图3中所说明。干涉式调制器可需要（例如）约10伏电位差以致使可移动 反射层或镜从经松弛状态改变到经激活状态。当所述电压从所述值减小时，可移动反射层 因所述电压回降到低于（例如）10伏而维持其状态，然而，可移动反射层未完全松弛，直到 所述电压下降到低于2伏为止。因此，存在约3伏到7伏的电压范围（如图3中所展示）， 其中存在使装置稳定于经松弛或经激活状态的所施加电压窗。此窗在本文中被称为"滞后 窗"或"稳定窗"。对于具有图3的滞后特性的显示阵列30,行/列写入程序可经设计以每 次寻址一或多个行，使得在给定行的寻址期间，经寻址行中的待激活的像素被暴露于约10 伏的电压差，且待松弛的像素被暴露于接近零伏的电压差。在寻址之后，所述像素被暴露于 稳定状态或约5伏的偏置电压差以使得其保持处于先前选通状态。在此实例中，在被寻址 之后，每一像素经历约3伏到7伏的"稳定窗"内的电位差。此滞后性质特征使（例如）图 1中所说明的像素设计能够在相同的所施加电压条件下保持稳定于经激活或经松弛的预先 存在状态。由于每一 MOD像素（无论处于经激活状态还是经松弛状态）本质上为由固定 及移动反射层形成的电容器，所以可在滞后窗内的稳定电压处保持此稳定状态而实质上不 消耗或损失电力。另外，如果所施加的电压电位保持大体上固定，那么实质上很少或无电流 流入到IMOD像素中。
[0040] 在一些实施方案中，根据给定行中的像素的状态的所要改变（如果存在），可通过 沿列电极集合施加呈"片段"电压的形式的数据信号而产生图像的帧。可依次寻址阵列的 每一行，使得一次一行地写入所述帧。为将所要数据写入到第一行中的像素，可将与所述第 一行中的像素的所要状态对应的片段电压施加于列电极上，且可将呈特定"共同"电压或信 号形式的第一行脉冲施加到第一行电极。接着，可改变片段电压的集合以对应于第二行中 的像素的状态的所要变化（如果存在），且可将第二共同电压施加到第二行电极。在一些实 施方案中，所述第一行中的像素不受沿列电极而施加的片段电压的变化影响，且保持于第 一共同电压行脉冲期间对其所设定的状态。可以连续方式针对整个系列的行或列重复此过 程以产生所述图像帧。可通过以每秒某所要数目的帧不断重复此过程而用新的图像数据刷 新及/或更新所述帧。
[0041] 根据上文陈述的原理而操作的干涉式调制器的结构的细节可广泛变化。例如，图 4A到4E展示包含可移动反射层14及其支撑结构的干涉式调制器的不同实施方案的横截 面的实例。图4A展示图1的干涉式调制器显示器的部分横截面的实例，其中金属材料条带 (即，可移动反射层14)沉积于从衬底20正交延伸的支撑件18上。在图4B中，每一 MOD 的可移动反射层14大体上呈方形或矩形形状且在系链32上在隅角处或隅角附近附接到支 撑件。在图4C中，可移动反射层14大体上呈方形或矩形形状且从可包含柔性金属的可变 形层34悬垂下来。可变形层34可围绕可移动反射层14的周边而直接或间接地连接到衬 底20。这些连接在本文中称为支柱。图4C中所展示的实施方案具有由可移动反射层14的 光学功能与由可变形层34实施的其机械功能的解耦得到的额外益处。此解耦允许用于反 射层14的结构设计及材料与用于可变形层34的结构设计及材料独立于彼此而优化。
[0042] 图4D展示頂OD的另一实例，其中可移动反射层14包含反射子层14a。可移动反 射层14搁置于支撑结构（例如支撑柱18)上。支撑柱18使可移动反射层14与下部静止 电极（即，所说明IMOD中的光学堆叠16的部分）分离，使得（例如）在可移动反射层14 处于经松弛位置时，使间隙19形成于可移动反射层14与光学堆叠16之间。可移动反射 层14还可包含可经配置以充当电极的导电层14c，及支撑层14b。在此实例中，导电层14c 安置于支撑层14b的一个侧上（在衬底20的远端处），且反射子层14a安置于支撑层14b 的另一侧上（在衬底20的近端处）。在一些实施方案中，反射子层14a可具导电性且可安 置于支撑层14b与光学堆叠16之间。支撑层14b可包含一或多层电介质材料（例如氮氧 化硅（SiON)或二氧化硅（SiO2))。在一些实施方案中，支撑层14b可为层堆叠，例如SiO2/ Si0N/Si02S层堆叠。反射子层14a及导电层14c中的任一者或两者可包含（例如）具有 约0.5%的铜（Cu)的铝（Al)合金或另一反射金属材料。在电介质支撑层14b上方及下方 采用导电层14a和14c可平衡应力且提供增强的导电性。在一些实施方案中，反射子层14a 及导电层14c可由用于多种设计用途（例如，实现可移动反射层14内的特定应力分布）的 不同材料形成。
[0043] 如图4D中所说明，一些实施方案还可包含黑色掩模结构23。黑色掩模结构23可 形成于光学非作用区（例如，介于像素之间或支撑柱18下方）中以吸收周围或杂散光。黑 色掩模结构23还可通过抑制光从显示器的非作用部分反射或抑制光透射穿过显示器的非 作用部分而改善显示装置的光学性质，借此增加对比度。另外，黑色掩模结构23可具导电 性且经配置以用作电汇流层。在一些实施方案中，行电极可连接到黑色掩模结构23以减小 所连接的行电极的电阻。可使用多种方法（包含沉积及图案化技术）来形成黑色掩模结构 23。黑色掩模结构23可包含一或多个层。例如，在一些实施方案中，黑色掩模结构23包含 充当光学吸收器的钼铬（MoCr)层、光学腔层、充当反射器及汇流层的层和铝合金，其分别 具有约30埃到80埃、500埃到1000埃及500埃到6000埃范围内的厚度。可使用多种技术 (包含光刻及干式蚀刻）来图案化所述一或多个层，包含（例如）用于MoCr及SiO 2层的四 氟甲烷（CF4)及/或氧气（O2)及用于铝合金层的氯气（Cl 2)及/或三氯化硼（BCl3)。在一 些实施方案中，黑色掩模23可为标准具（etalon)或干涉式堆叠结构。在此类干涉式堆叠 黑色掩模结构23中，导电吸收器可用以传输或汇流每一行或列的光学堆叠16中的下部静 止电极之间的信号。在一些实施方案中，间隔层35可用来使光学堆叠16中的电极或导体 (例如，吸收器层16a)与黑色掩模23中的导电层大体上电隔离。
[0044] 图4E展示MOD的另一实例，其中可移动反射层14为自撑式。与图4D相比，图4E 的实施方案不包含单独形成的支撑柱。而是，可移动反射层14在多个位置处接触下伏光学 堆叠16以产生集成的支撑件18,且可移动反射层14的曲率提供足够支撑，使得在跨越干涉 式调制器的电压不足以导致激活时，可移动反射层14返回图4E的未激活位置。为清晰起 见，可含有多个若干不同层的光学堆叠16在此处展示为包含光学吸收器16a及电介质16b。 在一些实施方案中，光学吸收器16a可充当固定或静止电极与部分反射层两者。
[0045] 在例如图4A到4E中所展示的实施方案中，頂OD用作直观式装置，其中从透明衬 底20的前侧（即，与其上形成有调制器的侧相对的侧）观看图像。在这些实施方案中，可 配置及操作显示装置的背部（即，可移动反射层14后方的显示装置的任何部分，包含（例 如）图4C中所说明的可变形层34)而不影响或负面地影响显示装置的图像质量，这是因为 反射层14光学屏蔽装置的那些部分。例如，在一些实施方案中，可移动反射层14后方可包 含总线结构（未说明），其提供使调制器的光学性质与调制器的机电性质（例如电压寻址 及由此寻址引起的移动）分离的能力。另外，图4A到4E的实施方案可简化处理，例如图案 化。
[0046] 图5展示说明干涉式调制器的制造工艺80的流程图的实例，且图6A到6E展示此 制造工艺80的对应阶段的横截面示意性说明的实例。在一些实施方案中，除了图5中未展 示的其它框之外，可实施制造工艺80以制造（例如）图1及4A到4E中所说明的一般类型 的干涉式调制器。参考图1、4A到4E及5,工艺80开始于框82处，其中在衬底20上形成光 学堆叠16。图6A说明形成于衬底20上方的此光学堆叠16。衬底20可为透明衬底（例如 玻璃或塑料），其可具柔性或相对刚性且不弯曲，且可能已经受先前制备过程（例如清洁） 以促进光学堆叠16的有效形成。如上所论述，光学堆叠16可具导电性、部分透明性及部分 反射性且可（例如）通过将具有所要性质的一或多个层沉积到透明衬底20上来制造。在 图6A中，光学堆叠16包含具有子层16a及16b的多层结构，但在一些其它实施方案中可包 含更多或更少的子层。在一些实施方案中，子层16a、16b中的一者可配置有光学吸收性质 与导电性质两者，例如经组合导体/吸收器子层16a。另外，子层16a、16b中的一或多者可 被图案化成平行条带且可形成显示装置中的行电极。可通过此项技术中已知的掩盖及蚀刻 工艺或另一适合工艺而执行此图案化。在一些实施方案中，子层16a、16b中的一者可为绝 缘或电介质层，例如沉积于一或多个金属层（例如，一或多个反射层及/或导电层）上的子 层16b。另外，光学堆叠16可被图案化成形成显示器的行的个别且平行的条带。
[0047] 工艺80在框84处继续，其中在光学堆叠16上形成牺牲层25。稍后移除牺牲层 25 (例如，在框90处）以形成腔19,且因此，图1及4A到4E中所说明的所得干涉式调制器 中未展示牺牲层25。图6B说明包含形成于光学堆叠16上的牺牲层25的经部分制造装置。 在光学堆叠16上形成牺牲层25可包含以在后续移除之后提供具有所要设计尺寸的间隙或 腔19 (也参看图1、4A到4E及6E)而选择的厚度来沉积二氟化氙（XeF2)可蚀刻材料（例如 钼（Mo)或非晶硅（a-Si))。可使用例如物理气相沉积（PVD，例如溅镀）、等离子增强型化学 气相沉积（PECVD)、热化学气相沉积（热CVD)或旋涂的沉积技术来进行牺牲材料的沉积。
[0048] 工艺80在框86处继续，其中形成支撑结构，例如图1、4A、4D及6C中所说明的柱 18。柱18的形成可包含：图案化牺牲层25以形成支撑结构孔口；接着，使用沉积方法（例 如PVD、PECVD、热CVD或旋涂）来将材料（例如，聚合物或无机材料（例如氧化硅））沉积 到所述孔口中以形成柱18。在一些实施方案中，形成于牺牲层中的所述支撑结构孔口可穿 过牺牲层25与光学堆叠16两者而延伸到下伏衬底20,使得柱18的下端接触衬底20,如图 4A中所说明。或者，如图6C中所描绘，形成于牺牲层25中的所述孔口可延伸穿过牺牲层 25,但未穿过光学堆叠16。例如，图6E说明支撑柱18的下端与光学堆叠16的上表面接触。 可通过将一层支撑结构材料沉积于牺牲层25上且图案化所述支撑结构材料的远离牺牲层 25中的孔口而定位的部分而形成柱18或其它支撑结构。所述支撑结构可位于所述孔口内 (如图6C中所说明），但也可至少部分在牺牲层25的一部分上延伸。如上所述，牺牲层25 及/或支撑柱18的图案化可通过图案化及蚀刻工艺而执行，且也可通过替代性蚀刻方法而 执行。
[0049] 工艺80在框88处继续，其中形成可移动反射层或隔膜，例如图1、4A到4E及6D中 所说明的可移动反射层14。通过使用一或多个沉积步骤，如反射层（例如，铝、铝合金）沉 积连同一或多个图案化、掩蔽及/或蚀刻步骤，可形成可移动反射层14。可移动反射层14 可具导电性且被称为导电层。在一些实施方案中，可移动反射层14可包含多个子层14a、 14b、14c，如图6D中所展不。在一些实施方案中，子层中的一或多者（例如子层14a和14c) 可包含针对其光学性质而选择的高反射子层，且另一子层14b可包含针对其机械性质而选 择的机械子层。由于牺牲层25仍存在于框88处所形成的经部分制造的干涉式调制器中， 所以可移动反射层14通常不可在此阶段处移动。含有牺牲层25的经部分制造 MOD在本 文中也可被称为"未释放的" MOD。如以上结合图1所描述，可移动反射层14可被图案化 成形成显示器的列的个别且平行的条带。
[0050] 工艺80在框90处继续，其中形成腔，例如，如图1、4A到4E及6E中所说明的腔 19。可通过将牺牲层25 (框84处所沉积）暴露于蚀刻剂而形成腔19。举例来说，可例如通 过将牺牲层25暴露于气态或蒸气状蚀刻剂（例如源自固体XeF2的蒸汽）并持续对移除所 要量的材料（通常相对于环绕腔19的结构而选择性地移除）为有效的时间周期，而通过干 式化学蚀刻移除可蚀刻牺牲材料（例如Mo或非晶Si)。还可使用其它蚀刻方法，例如湿式 蚀刻及/或等离子蚀刻。由于在框90期间移除牺牲层25,所以可移动反射层14通常可在 此阶段之后移动。在移除牺牲材料25之后，所得的经完全或部分制造的MOD在本文可被 称为"释放的"IM0D。
[0051] 图7A展示具有保形抗静摩擦层31的机电系统装置的横截面示意性说明的实例。 在一个实施方案中，所述机电系统装置包含第一电极14'以及通过腔19与所述第一电极 If分开的第二电极16'。电极14'和电极16'中的至少一者是可移动的。在一个实施 方案中，第一电极14'是可移动的，且第二电极16'是静止的。面向腔19的表面具有粗糙 表面。在所说明的实施方案中，第一电极If具有粗糙表面；在其它实施方案中，第二电极 16'或第一电极14'和第二电极16'两者可具有粗糙表面。保形抗静摩擦层31在所述腔 内形成于所述粗糙表面及另一电极两者上。在一个实施方案中，保形抗静摩擦层31包含原 子层沉积（ALD)层和自组装单层（SAM)。虽然在图7A中未展示，但在另一实施方案中，保形 抗静摩擦层还可形成于所述装置的外表面上，例如第一电极14'的背向腔19的表面上。
[0052] 图7B展示具有保形抗静摩擦层的干涉式调制器的横截面示意性说明的实例。如 图7B中所示，在释放蚀刻界定腔之后，至少反射层14a及光学堆叠16的顶部且在所说明的 实施方案中是腔19的所有内表面可用抗静摩擦层31保形地涂覆。所说明的保形抗静摩擦 层31包含可通过原子层沉积（ALD)形成的保形层31a，和自组装单层（SAM) 31b，如下文所 描述。在一些实施方案中，保形层31a可为无机层。在一些实施方案中，保形层31a可为电 介质层。将理解，可使用保形层31a和SAM 31b中的一者或两者获得抗静摩擦性质。对于 其中实施以上两者的实施方案，保形层31a可用作用于在其上形成SAM的种子层。
[0053] 可以多种方式形成SAM。在一个实施方案中，SAM层31b在气相沉积工艺中形成于 保形层31a上。在一个实施方案中，气相沉积包含用以促进SAM前驱体与腔表面和/或链 交联的表面反应的催化剂。在其它气相沉积工艺中，不使用催化剂。在一实施方案中，在静 态模式中递送前驱体气体，借此衬底被放置在腔室中，所述腔室用单体前驱体回填，直到所 关注的衬底表面饱和且SAM层31b密集形成为止。在另一实施方案中，可通过收容衬底的 反应腔室以连续流提供具有或不具有催化剂的SAMS前驱体的气相递送。在其它实施方案 中，可以液相递送SAM层的前驱体。
[0054] 在一些实施方案中，机电系统设备具备静止电极以及通过可收缩腔与所述静止电 极分开的可移动电极。举例来说，在图7B中所说明的实施方案中，所述静止电极可为光学 堆叠16,且所述可移动电极可为可移动反射层14,在静止电极与所述可移动电极之间具有 腔19。所述电极中的一者与腔19之间的表面可为粗糙表面，例如在图7B中所说明的实施 方案中，其为接触保形层31a的电介质16b的表面或接触保形层31a的反射层14a的表面。 图7B中的抗静摩擦层31可在腔19内形成于粗糙表面上及所述电极中的另一者（例如，反 射层14a或光学堆叠16中的任一者）上。在一些实施方案中，抗静摩擦层31包含保形电 介质材料，例如保形层31a。抗静摩擦层31还可包含SAM层31b。保形层31a和SAM层31b 两者可分别通过ALD和自组装保形地形成。抗静摩擦层31还可在机电系统装置的外表面 (例如，可移动电极的背向腔19的表面（如所示））上形成。
[0055] 图7C展示图7B的干涉式调制器的一部分的横截面示意性说明的实例的放大截 面。图7C展示具有粗糙表面的反射层14a。保形抗静摩擦层31形成于反射层14a的粗糙 表面上且具有与反射层14a的下伏表面类似的粗糙度。在所说明的实施方案中，所述抗静 摩擦层包含保形层3Ia和额外的SAM层31b，所述SAM层31b也是保形的且因此也复制由反 射层14a提供的表明粗糙度。另外，抗静摩擦层31可替代地或另外将粗糙表面涂覆在间隙 的相对侧上的光学堆叠16上（或更一般来说，涂覆在EMS的静止电极上）。下文描述用于 将在抗静摩擦层31下方的与腔接界的表面粗糙化的技术及粗糙程度。
[0056] 图8展示说明用于制造机电系统装置的方法91的流程图的实例。方法91不需要 以所说明的序列进行。在一些实施方案中，方法91博阿含在框92处形成第一电极。在框 93处，在所述第一电极上形成牺牲层。在一些实施方案中，可将所述牺牲层形成为具有一或 多个粗糙表面。在框94处，在所述牺牲层上形成第二电极。在框95处，在所述第一和第二 电极中的一者与所述牺牲层之间提供面向所述牺牲层的粗糙表面。可将所述粗糙表面提供 在所述牺牲层的第一电极侧或所述牺牲层的第二电极侧上。在框96处，移除所述牺牲层， 进而形成具有由所述第一电极和所述第二电极界定的相对侧面的腔。在框97处，通过原子 层沉积（ALD)将保形层沉积在所述腔中。在一些实施方案中，可将自组装单层（SAM)形成 于通过ALD沉积的所述保形层的顶部上。
[0057] 在一些实施方案中，所述机电系统装置是干涉式调制器。
[0058] 如上文所述，图7A展示具有腔19的頂OD的实例，其中保形层31a和SAM层31b形 成于腔19内。气相沉积蚀刻剂可通过释放蚀刻蒸汽遵循的相同路径到达腔19的内表面， 所述路径例如是反射性可移动层14中的蚀刻小孔（未图示）、阵列中的反射性可移动层14 的邻近条带之间的间隙，及在支撑件18之间侧向地。虽然未说明，但所属领域的技术人员 将认识到，电介质层和/或SAM沉积也可将电介质和SAM层留在装置的外表面上，例如留在 导电层14c的上表面上。
[0059] 在一些实施方案中，可移动电极具有面向腔的第一表面和可移动电极的另一侧上 的与所述第一表面相对的第二表面。在一些实施方案中，保形抗静摩擦层形成于所述可移 动电极的所述第一和第二表面上。
[0060] 在一些实施方案中，抗静摩擦层31包含电介质材料作为保形层31a，例如氧化铝 (Al 2O3)、氧化铪（HfO2)、氧化钽（Ta2O5)和二氧化硅（SiO 2)中的一或多者。在一些实施方案 中，保形层31a是Al2O3。抗静摩擦层31可通过ALD或CVD形成。可通过提供包含错、铪、 钽或硅的反应剂以及氧化剂来形成保形层31a。可在反应剂脉冲之间将沉积腔室抽真空和 /或净化以保持相互反应的反应剂分离。举例来说，金属前驱体可在一个脉冲中自我限制 地吸收单层或更少；例如通过净化从沉积腔室移除多余的金属前驱体；氧化剂与金属前驱 体的被吸收物质反应；及在下一前驱体之前从沉积腔室移除多余的氧化剂。在此实例中，每 一循环留下不多于金属氧化物的约一个单层。可提供更复杂的序列，对于更复杂的材料尤 其如此。举例来说，可使用三甲基铝（TMA，（CH 3)3Al)和氧源蒸汽（例如，水）的交替和连续 脉冲通过ALD工艺形成氧化铝。可重复所述交替和连续脉冲，直到沉积了具有所要厚度的 氧化铝为止。在一些实施方案中，在ALD工艺的交替和连续脉冲期间，反应空间具有小于约 100 °C的温度。
[0061] 可通过交替地且连续地提供铪卤化物或铪有机化合物以及氧化剂（例如，水）来 形成氧化铪。可通过交替地且连续地提供钽卤化物或钽有机化合物以及氧化剂（例如，水） 来形成氧化钽。
[0062] 在一些实施方案中，保形抗静摩擦层31具有大于约2. 5nm或3. Onm的厚度。抗静 摩擦层31的厚度可包含电介质材料或保形层31a自身的厚度，或材料31a及形成于保形层 31a的顶部上的任何SAM 31b的厚度。在一些实施方案中，抗静摩擦层的厚度是从约2. 5nm 或3. Onm到约10nm。在一些实施方案中，抗静摩擦层的厚度是从约2. 5nm或3. Onm到约 10nm。在一些实施方案中，保形层31a的厚度大于约2. 5nm。在一些实施方案中，保形层31a 的厚度是从约40埃到约60埃。在一些实施方案中，保形层31a的厚度是约90埃或更小。
[0063] 保形抗静摩擦层的小于约100埃的厚度可能影响不了机电装置的光学性质，或不 涉及修改光学堆叠的厚度。保形抗静摩擦层的约100埃到200埃的厚度可影响机电装置的 光学性质。机电系统装置的光学堆叠的厚度或其它性质可经修改以考虑到由较厚的抗静摩 擦层引起的装置的光学或机械性质中的任何改变。
[0064] 在一些实施方案中，保形层31a通过ALD形成到大于约2. 5nm或3. Onm的厚度。在 一些实施方案中，使用约25到约30或更多的ALD循环来获得2. 5nm到3. Onm的厚度。在一 些实施方案中，使用约80到100的ALD循环来获得约8. Onm到10. Onm的厚度。在一些实 施方案中，形成于保形层31a上的SAM 31b的厚度在约7 A与35 A之间且可大于约I. 〇nm。
[0065] 在一些实施方案中，抗静摩擦层31可沉积于腔19内的表面上，包含静止电极（例 如，16的部分）和可移动电极（例如，14的部分）上。所述抗静摩擦层可以高保形度沉积。 举例来说，保形31a可具有一保形性，使得其最薄部分具有比最厚部分的约90%大的厚度。
[0066] 在一些实施方案中，抗静摩擦层31包含具有比界定粗糙表面的材料大的硬度的 材料。在一些实施方案中，抗静摩擦层31下方的粗糙表面可为反射性材料，例如铝或铝合 金。在一些实施方案中，抗静摩擦层31具有大于铝合金（例如，AlCu)的硬度的硬度。在 一些实施方案中，保形层31a具有在约160GPa到190GPa的范围内的杨氏模数、约IOGPa到 HGPa的贝尔科维奇硬度、约7GPa与9GPa之间的通用硬度和/或在约350MPa到500MPa的 范围内的固有平面内应力。
[0067] 在一些实施方案中，抗静摩擦层31可包含保形层31a以及形成于保形层31a上的 SAM 31b。在一些实施方案中，保形层31a可用作种子层以促进在腔19内在保形层31a上 沉积SAM 31b。自组装单层（SAM)31b可暴露于腔19的内部。SAM 31b可由通常为有机分 子链的单体形成，其具有与电介质材料接触的亲水性末端以及面向腔19的内部的相对疏 水性末端。
[0068] 在一些实施方案中，将η-癸基-三氯硅烷用作反应剂来形成SAM 31b。举例来说， 可以液体或蒸汽的形式将η-癸基-三氯硅烷提供给机电系统装置，使得反应剂接触保形层 31a。保形层31a可具有包含羟基（-0Η)基团的表面终止。SAM反应剂可与保形层31a的表 面上的羟基基团反应。在一些实施方案中，在SAM的沉积期间，反应空间具有小于约50°C 的温度。在一些实施方案中，将SAM反应剂提供给机电系统装置且允许沉浸在反应空间中。 在一些实施方案中，将SAM反应剂的多个脉冲提供给反应空间。在一些实施方案中，可使用 十八烷基三氯硅烷、十五烷基三氯硅烷或十二烷基三氯甲硅烷来形成SAM 31b。
[0069] 在一些实施方案中，沉积保形层31a及形成SAM 31b是在相同的沉积腔室中在原 位进行。在一些实施方案中，保形层31a可沉积在群集工具的一个反应空间中，且SAM 31b 可沉积在群集工具中的另一反应空间中。在一些实施方案中，在沉积保形层31a和SAM31b 之间不存在真空中断以使污染最少化。在一些实施方案中，在沉积保形层31a和SAM31b之 间存在真空中断。
[0070] 在一些实施方案中，抗静摩擦层31或保形层31a沉积在粗糙表面上。可通过腔与 静止电极之间的抗静摩擦层31来界定粗糙表面。保形层31可沉积在粗糙表面上以留下具 有与下伏层的粗糙度类似的粗糙度的涂覆表面。可以多种方式形成粗糙表面。抗静摩擦层 31可保留任何下伏材料的表面拓扑。
[0071] 在一些实施方案中，提供所述粗糙表面包含形成具有粗糙模板表面的牺牲层且在 所述粗糙模板表面上形成具有粗糙表面的可移动反射层。可使用导致牺牲层的表面上的特 定粗糙度的沉积条件（例如，温度、反应剂流动速率、沉积速率等）来沉积所述牺牲层。在 一些实施方案中，可通过处理（例如，受控功率和持续时间的离子轰击）在沉积之后将牺牲 层粗糙化。
[0072] 在一些实施方案中，可将牺牲层或静止电极图案化以具有凸块或粗糙表面。可使 用光刻来将静止电极或牺牲层的表面图案化。具有针对给定蚀刻剂具有不同蚀刻速率的区 域的掩膜层可用于形成粗糙表面或粗糙表面的模板。在一些实施方案中，图案化可包含电 子束光刻和/或图像转移。在一些实施方案中，图案化可包含使用正或负光致抗蚀剂。
[0073] 在一些实施方案中，可通过各种沉积技术获得粗糙表面上的凸块。举例来说，可使 用快闪沉积、短期溅镀、应用纳米管或其它随机纳米型物体（例如，通过旋转涂覆包括纳米 管的溶液）和/或铝沉积/阳极化。
[0074] 在一些实施方案中，可在静止电极的顶部上或牺牲层的的顶部上使用纳米颗粒。 所述颗粒的大小可基于表面的所要粗糙度来选择。在一些实施方案中，可使用氧化物纳米 颗粒。在一些实施方案中，可使用氧化铝纳米颗粒。在一些实施方案中，沉积纳米颗粒可包 含使用液体分散使用旋涂工艺。
[0075] 在一些实施方案中，可形成多孔表面以提供粗糙表面或提供粗糙表面的模板。静 止电极和可移动电极中的任一者或两者可包含多孔表面。在一些实施方案中，可通过将铝 阳极化以形成氧化铝而形成多孔表面。
[0076] 牺牲层可在沉积时具有粗糙表面和/或牺牲层可具有表面处理以将其表面粗糙 化。在一个实施方案中，牺牲层下方的表面可被粗糙化，其中所述牺牲层从下伏层复制粗糙 度。在一些实施方案中，颗粒可沉积在光滑牺牲层的顶部上。在图6C中所说明的实施方案 中，可移动反射层14a可沉积在粗糙牺牲层25上。在移除牺牲层25之后，可移动反射层 14a的粗糙表面暴露于腔19。保形层31a可沉积在可移动反射层14a的粗糙表面上以留下 具有与可移动反射层14a的表面的粗糙度大体上相同的粗糙度的涂覆表面。
[0077] 在一些实施方案中，可移动层的面向腔的表面可被粗糙化。
[0078] 在一些实施方案中，静止电极的面向腔的表面可被粗糙化。
[0079] 在一些实施方案中，电介质层16b可具有粗糙表面。电介质层16b或静止电极的 表面可在沉积时被粗糙化，或可经沉积且随后经受表面处理以将表面粗糙化。在移除牺牲 层25之后，电介质层16b的粗糙表面暴露于腔19。保形层31a可随后沉积在电介质层16b 的粗糙表面上以留下具有与类似于电介质层16b的粗糙度类似的粗糙度的保形层31a的表 面。
[0080] 在其中SAM 31b形成于保形层31a上的实施方案中，SAM层31b的粗糙度可大体 上类似于由下伏保形层31a的表面展现的粗糙度。
[0081] 粗糙表面的粗糙度可变化。在一些实施方案中，所述粗糙表面及形成于其上的抗 静摩擦层31各自具有大于约1.5nm均方根（rms)的粗糙度。在一些实施方案中，所述粗糙 表面及形成于其上的抗静摩擦层31的表面可各自具有在约1.5nm rms与约6nm rms之间的 粗糙度。在一些实施方案中，沉积抗静摩擦层31包含复制所述粗糙表面以具有大于约2nm rms的粗糙度。
[0082] 在一些实施方案中，可基于所得像素的间隙大小（例如，打开状态中的腔19内的 相对的电极表面之间的距离）或所要色彩来沉积抗静摩擦层31的粗糙度。在红色像素的 一些实施方案中，抗静摩擦层31的粗糙度可为约I. 5nm到约4. Onm。在绿色像素的一些实 施方案中，保形抗静摩擦层的粗糙度可为约3. Onm到约5. Onm。在蓝色像素的一些实施方案 中，抗静摩擦层31的粗糙度可为约3. Onm到约6. Onm。在一些实施方案中，不同的粗糙度用 于每一不同的像素色彩。像素的粗糙度可基于像素的间隙大小而变化。每一间隙大小可由 单独形成的牺牲层界定，因此用于每一间隙大小的粗糙度可跨阵列单独寻址。
[0083] 在一些实施方案中，提供一种所述机电系统装置。所述机电系统装置可包含静止 电极装置、用于激活所述装置的可移动电极装置，及在所述静止电极装置与所述可移动电 极装置之间界定的腔。所述静止电极和可移动电极中的至少一者可具有面向腔的粗糙表 面。可使用用于减少静摩擦的装置，其覆盖所述静止电极装置和所述可移动电极装置的面 向所述腔的表面，包含在所述粗糙表面上。
[0084] 在一些实施方案中，所述用于减少静摩擦的装置包含保形电介质层。所述保形电 介质层可包含八1 203、!1?)2、1&205、510 2中的一或多者。所述保形电介质层可通过40)而沉积 且可具有约2. 5nm到约IOnm的厚度。在一些实施方案中，所述用于减少静摩擦的装置还可 包含在所述保形电介质层上形成的自组装单层（SAM)。在一些实施方案中，所述粗糙表面是 由所述静止电极装置与所述腔之间的保形电介质层界定。
[0085] 图9A和9B展示说明包含多个干涉式调制器的显示装置40的系统框图的实例。显 示装置40可为（例如）蜂窝式电话或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其稍微 变化形式也说明例如电视、电子阅读器和便携式媒体播放器的各种类型的显示装置。
[0086] 显示装置40包含外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48和麦克风 46。外壳41可由多种制造工艺中的任一者形成，所述制造工艺包含注射模制和真空成形。 另外，外壳41可由多种材料中的任一者制成，所述材料包含（但不限于）：塑料、金属、玻 璃、橡胶及陶瓷或其组合。外壳41可包含可与不同色彩或含有不同标志、图片或符号的其 它可移除部分互换的可移除部分（未展示）。
[0087] 如本文中描述，显示器30可为多种显示器（包含双稳态或模拟显示器）中的任一 者。显示器30还可经配置以包含平板显示器（例如等离子、EL、OLED、STN IXD或TFT IXD) 或非平板显示器（例如CRT或其它显像管装置）。另外，显示器30可包含干涉式调制器显 示器，如本文中所描述。
[0088] 图9B中示意地说明显示装置40的组件。显示装置40包含外壳41且可包含至少 部分围封于所述外壳中的额外组件。举例来说，显示装置40包含网络接口 27,所述网络接 口包含耦合到收发器47的天线43。收发器47连接到处理器21，处理器21连接到调节硬 件52。调节硬件52可经配置以调节信号（例如，对信号进行滤波）。调节硬件52连接到 扬声器45和麦克风46。处理器21也连接到输入装置48和驱动器控制器29。驱动器控制 器29耦合到帧缓冲器28且耦合到阵列驱动器22,所述阵列驱动器进而耦合到显示器阵列 30。根据特定示范性显示装置40设计的要求，电力供应器50可将电力提供到所有组件。
[0089] 网络接口 27包含天线43和收发器47以使得显示装置40可经由网络与一或多个 装置通信。网络接口 27还可具有一些处理能力以减轻（例如）处理器21的数据处理需 求。天线43可发射及接收信号。在一些实施方案中，天线43根据IEEE 16. 11标准（包含 IEEE16. 11(a)、（b)或（g))或 IEEE 802. 11 标准（包含 IEEE 802. lla、b、g 或 η)来发射和 接收RF信号。在一些其它实施方案中，所述天线43根据蓝牙标准来发射和接收RF信号。在 蜂窝式电话的情况下，天线43经设计以接收码分多址（CDM)、频分多址（FDM)、时分多址 (TDM)、全球移动通信系统（GSM)，GSM/通用分组无线电服务（GPRS)、增强型数据GSM环境 (EDGE)、陆地集群无线电（TETRA)、宽带-CDMA(W-CDMA)、演进数据优化（EV-DO)、lxEV-DO、 EV-DO版本A、EV-DO版本B、高速分组接入（HSPA)、高速下行链路分组接入（HSDPA)、高速 上行链路分组接入（HSUPA)、演进型高速分组接入（HSPA+)、长期演进（LTE)、AMPS，或用于 在无线网络（例如利用3G或4G技术的系统）内通信的其它已知信号。收发器47可预处 理从天线43接收到的信号，使得处理器21可接收所述信号并进一步对所述信号进行操纵。 收发器47还可处理从处理器21接收到的信号，使得可经由天线43从显示装置40发射所 述信号。
[0090] 在一些实施方案中，收发器47可由接收器取代。另外，网络接口 27可由可存储或 产生待发送到处理器21的图像数据的图像源取代。处理器21可控制显示装置40的整个操 作。处理器21接收例如来自网络接口 27或图像源的压缩图像数据的数据，并将所述数据 处理成原始图像数据或处理成易被处理成原始图像数据的格式。处理器21可将已处理的 数据发送到驱动器控制器29或发送到帧缓冲器28以供存储。原始数据通常是指识别图像 内每一位置处的图像特性的信息。举例来说，这些图像特性可包含颜色、饱和度和灰度级。
[0091] 处理器21可包含微控制器、CPU或逻辑单元以控制显示装置40的操作。调节硬 件52可包含放大器及滤波器以将信号发射到扬声器45及从麦克风46接收信号。调节硬 件52可为显示装置40内的离散组件，或可并入于处理器21或其它组件内。
[0092] 驱动器控制器29可直接从处理器21或从帧缓冲器28获取由处理器21产生的原 始图像数据，且可适当地重新格式化原始图像数据以将其高速发射到阵列驱动器22。在一 些实施方案中，驱动器控制器29可将原始图像数据重新格式化成具有类光栅格式的数据 流，使得其具有适合于跨越显示阵列30而扫描的时间次序。接着，驱动器控制器29将已格 式化的信息发送到阵列驱动器22。尽管驱动器控制器29 (例如IXD控制器）通常与系统处 理器21相关联以作为独立的集成电路（1C)，但可以许多方式实施这些控制器。举例来说， 控制器可作为硬件嵌入处理器21中、作为软件嵌入处理器21中或与阵列驱动器22完全集 成于硬件中。
[0093] 阵列驱动器22可从驱动器控制器29接收经格式化信息且可将视频数据重新格式 化成一组平行波形，所述组平行波形每秒多次施加到来自显示器的x-y像素矩阵的数百及 有时数千（或更多）引线。
[0094] 在一些实施方案中，驱动器控制器29、阵列驱动器22及显示阵列30适合于本文中 所述的任何类型的显示器。举例来说，驱动器控制器29可为常规显示器控制器或双稳态显 示器控制器（例如IMOD控制器）。另外，阵列驱动器22可为常规驱动器或双稳态显示器驱 动器（例如頂OD显示器驱动器）。另外，显示阵列30可为常规显示阵列或双稳态显示阵列 (例如包含MOD阵列的显示器）。在一些实施方案中，驱动器控制器29可与阵列驱动器22 集成。此实施方案在例如蜂窝式电话、手表和其它小面积显示器的高度集成的系统中是常 见的。
[0095] 在一些实施方案中，输入装置48可经配置以允许（例如）用户控制显示装置40 的操作。输入装置48可包含例如QWERTY键盘或电话小键盘的小键盘、按钮、开关、摇杆、触 敏屏幕，或者压敏或热敏薄膜。麦克风46可配置为显示装置40的输入装置。在一些实施 方案中，通过麦克风46的话音命令可用于控制显示装置40的操作。
[0096] 电力供应器50可包含此项技术中众所周知的多种能量存储装置。举例来说，电力 供应器50可为例如镍镉电池或锂离子电池的可再充电电池。电力供应器50还可为可再生 能源、电容器或太阳能电池，包含塑料太阳能电池或太阳能电池涂料。电力供应器50还可 经配置以从壁式插座接收电力。
[0097] 在一些实施方案中，控制可编程性驻留于可位于电子显示系统中的若干位置中的 驱动器控制器29中。在一些其它实施方案中，控制可编程性驻留于阵列驱动器22中。上 述优化可实施在任何数目的硬件和/或软件组件中且可以各种配置实施。
[0098] 可将结合本文中所揭示的实施方案而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路 和算法步骤实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。硬件与软件的此互换性已大致关 于其功能性而描述，且在上文所描述的各种说明性组件、块、模块、电路及步骤中进行说明。 所述功能性是实施为硬件还是软件取决于特定应用及强加于整个系统的设计约束。
[0099] 可用通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器（DSP)、专用集成电路（ASIC)、 现场可编程门阵列（FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件， 或其经设计以执行本文所描述的功能的任何组合来实施或执行用于实施结合本文中所揭 示的方面而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理设备。通用处 理器可为微处理器，或任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为 计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、一或多个微处理器与 DSP核心的联合，或任何其它此配置。在一些实施方案中，可由专用于给定功能的电路来执 行特定步骤及方法。
[0100] 在一或多个方面中，可以硬件、数字电子电路、计算机软件、固件（包含本说明书 中所揭示的结构及其结构等效物）或以其任何组合来实施所描述的功能。本说明书中所述 的标的物的实施方案还可实施为一或多个计算机程序（即，计算机程序指令的一或多个模 块），其在计算机存储媒体上被编码以由数据处理设备执行或用以控制数据处理设备的操 作。
[0101] 所属领域的技术人员将易于明白本发明中所描述的实施方案的各种修改，且可在 不背离本发明的精神或范围的情况下将本文中所界定的一般原理应用于其它实施方案。因 此，本发明无意限于本文中所展示的实施方案，而是将赋予本发明与本文中所揭示的此揭 示内容、原理和新颖特征相一致的最广范围。另外，所属领域的技术人员将易于了解，术语 "上部"及"下部"有时用以使图式描述简易，且指示与适当定向页上的图式的定向对应的相 对位置，且可能不反映如所实施的MOD的适当定向。
[0102] 在单独实施方案的背景下描述于本说明书中的某些特征还可组合地实施于单一 实施方案中。相反，还可在多个实施方案中单独地或以任何适合子组合实施在单一实施方 案的背景下所描述的各种特征。再者，虽然特征可在上文中被描述为以某些组合作用且甚 至最初被如此主张，但在一些情况下，可从所述组合删除来自所主张的组合的一或多个特 征，且所述所主张的组合可针对子组合或子组合的变化。
[0103] 类似地，虽然图式中以特定次序描绘操作，但此不应被理解为需要以所展示的特 定次序或以连续次序执行此类操作或需要执行全部所说明的操作以实现合意的结果。此 夕卜，图式可以流程图的形式示意性地描绘一个以上实例过程。然而，未描绘的其它操作可并 入于示意性地说明的实例过程中。举例来说，可在所说明的操作中的任一者之前、之后、同 时地或在其之间执行一或多个额外的操作。在某些状况中，多任务处理及并行处理可为有 利的。再者，上述实施方案中的各种系统组件的分离不应被理解为全部实施方案中需要此 分离，且应了解，所描述的程序组件及系统可一般一起集成在单一软件产品中或封装到多 个软件产品中。另外，其它实施方案在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，权利要求 书中所叙述的动作可以不同次序执行且仍实现合意的结果。
【权利要求】
1. 一种机电系统设备，其包括： 第一电极； 第二可移动电极，其通过腔与所述第一电极分开，其中所述电极中的一者与所述腔之 间的表面是粗糙表面；及 保形抗静摩擦层，其在所述腔内形成于所述粗糙表面上及所述电极中的另一者上。
2. 根据权利要求1所述的设备，其中所述保形抗静摩擦层包含具有比界定所述粗糙表 面的材料大的硬度的材料。
3. 根据权利要求1所述的设备，其中所述粗糙表面及形成于其上的所述保形抗静摩擦 层各自具有大于约1. 5nm rms的粗糙度。
4. 根据权利要求1所述的设备，其中所述粗糙表面及形成于其上的所述保形抗静摩擦 层各自具有在约1. 5nm rms与约6nm rms之间的粗糙度。
5. 根据权利要求1所述的设备，其中所述第一电极是静止电极。
6. 根据权利要求1所述的设备，其中所述保形抗静摩擦层包含电介质材料，其中所述 电介质材料具有一保形性，使得其最薄部分具有比最厚部分的约90%大的厚度。
7. 根据权利要求1所述的设备，其中所述保形抗静摩擦层具有约2. 5nm到约10nm的厚 度。
8. 根据权利要求1所述的设备，其中所述保形抗静摩擦层包含A1 203、Hf02、Ta205、Si0 2中的一或多者。
9. 根据权利要求1所述的设备，其中所述保形抗静摩擦层包含电介质材料和自组装单 层 SAM。
10. 根据权利要求9所述的设备，其中所述SAM是由n-癸基-三氯硅烷形成。
11. 根据权利要求1所述的设备，其中所述电介质层具有在约7GPa与9GPa之间的通用 硬度。
12. 根据权利要求1所述的设备，其中所述可移动电极具有面向所述腔的第一表面及 在可移动电极的另一侧上的与所述第一表面相对的第二表面，其中所述保形抗静摩擦层形 成于所述可移动电极的所述第二表面上。
13. 根据权利要求1所述的设备，其中所述机电系统设备是干涉式调制器。
14. 一种显不设备，其包含： 根据权利要求13所述的干涉式调制器； 显示器； 处理器，其经配置以与所述显示器通信，所述处理器经配置以处理图像数据；及 存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。
15. 根据权利要求14所述的显示设备，其进一步包含： 驱动器电路，其经配置以将至少一个信号发送到所述显示器。
16. 根据权利要求15所述的显示设备，其进一步包含： 控制器，其经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。
17. 根据权利要求14所述的显示设备，其进一步包含： 图像源模块，其经配置以将所述图像数据发送到所述处理器。
18. 根据权利要求17所述的显示设备，其中所述图像源模块包含接收器、收发器及发 射器中的至少一者。
19. 根据权利要求14所述的显示设备，其进一步包含： 输入装置，其经配置以接收输入数据且将所述输入数据传送到所述处理器。
20. -种用于制造机电系统装置的方法，其包括： 形成第一电极； 在所述第一电极上形成牺牲层； 在所述牺牲层上形成第二电极，其中粗糙表面在所述第一和第二电极中的一者与所述 牺牲层之间面向所述牺牲层； 移除所述牺牲层，进而形成具有由所述第一电极和所述第二电极界定的相对侧面的 腔；及 通过原子层沉积ALD将保形层沉积在所述腔中。
21. 根据权利要求20所述的方法，其中提供所述粗糙表面包含形成具有粗糙模板表面 的所述牺牲层且在所述粗糙模板表面上形成具有所述粗糙表面的所述第二电极。
22. 根据权利要求20所述的方法，其中形成具有粗糙模板表面的所述牺牲层包含在多 个条件下沉积所述牺牲层以沉积具有所述粗糙表面的所述牺牲。
23. 根据权利要求20所述的方法，其中形成具有粗糙模板表面的所述牺牲层包含沉积 所述牺牲层，紧接着进行表面处理以将所述表面粗糙化。
24. 根据权利要求20所述的方法，其中沉积所述保形层包含复制所述粗糙表面以具有 大于约2nm rms的粗糙度。
25. 根据权利要求20所述的方法，其中沉积所述保形层包含沉积比界定所述粗糙表面 的材料硬的材料。
26. 根据权利要求20所述的方法，其中沉积所述保形层包含沉积电介质材料。
27. 根据权利要求20所述的方法，其进一步包含形成在所述保形层上形成的自组装单 层 SAM。
28. 根据权利要求27所述的方法，其中由n-癸基-三氯硅烷沉积所述SAM。
29. 根据权利要求27所述的方法，其中沉积所述保形层及形成所述SAM是在相同的沉 积腔室中在原位进行。
30. 根据权利要求20所述的方法，其中通过ALD沉积的所述保形层具有约2. 5nm到约 10nm的厚度。
31. 根据权利要求20所述的方法，其中通过ALD沉积的所述保形层包含A1 203、Hf02、 Ta205、Si02* 的一或多者。
32. 根据权利要求31所述的方法，其中沉积所述保形层包含将水和三甲基铝的交替和 连续脉冲供应到衬底以形成A1203。
33. 根据权利要求20所述的方法，其中形成所述牺牲层包含沉积钼。
34. 根据权利要求20所述的方法，其中形成所述第二电极包含提供面向所述牺牲层的 具有在约1. 5nm rms与约6nm rms之间的粗糙度的表面。
35. 根据权利要求20所述的方法，其中沉积所述保形层包含复制所述粗糙表面以具有 约1. 5nm到约6nm rms的粗糙度。
36. 根据权利要求20所述的方法，其中所述机电系统装置是干涉式调制器。
37. -种机电系统装置，其包括： 第一电极装置； 用于激活所述装置的第二可移动电极装置； 在所述第一电极装置与所述第二电极装置之间界定的腔，其中所述第一电极装置和所 述第二电极装置中的至少一者具有面向所述腔的粗糙表面；及 用于减少静摩擦的装置，其覆盖所述第一电极装置和所述第二电极装置的面向所述腔 的表面，包含在所述粗糙表面上。
38. 根据权利要求37所述的设备，其中所述用于减少静摩擦的装置包含保形电介质 层。
39. 根据权利要求38所述的设备，其中所述保形电介质层具有表面，所述表面具有从 约1. 5nm到约6nm rms的粗糙度。
40. 根据权利要求38所述的设备，其中所述用于减少静摩擦的装置进一步包含在所述 保形电介质层上形成的自组装单层SAM。
41. 根据权利要求40所述的设备，其中所述SAM是由n-癸基-三氯硅烷形成。
42. 根据权利要求38所述的设备，其中所述保形电介质层包含A1 203、Hf02、Ta205、Si0 2中的一或多者。
43. 根据权利要求38所述的设备，其中所述保形电介质层是通过ALD而沉积且具有约 2. 5nm到约10nm的厚度。
44. 根据权利要求37所述的设备，其中所述保形电介质层是A1 203。
45. 根据权利要求38所述的设备，其中所述粗糙表面是由所述第一电极装置与所述腔 之间的所述保形电介质层界定。
46. 根据权利要求37所述的设备，其中所述第一电极装置是静止电极。
【文档编号】B81B3/00GK104428240SQ201380036043
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年6月19日 优先权日:2012年7月6日
【发明者】桑德迪普·K·吉里 申请人:高通Mems科技公司