微机电系统中分离的突起/凹进特征的制作方法

本公开大体上涉及一种微机电系统，并且更具体地，涉及减小移动部件之间的静摩擦。

背景技术：

数字微镜装置(dmd)是数控光微机电系统(mems)装置。在至少一个实例中，dmd是快速反射式数字灯开关。它可以与图像处理、存储器、光源和光学器件组合使用，以形成能够投影大的、明亮的、高对比度的彩色图像的投影仪。

如果集成电路(ic)不具有移动组件(例如，具有机械操作)，则可以用二维或平面结构来制造ic。已根据集成电路(ic)制造技术开发了一些mems制造技术。例如，已经制造了具有标称竖直侧壁(干式各向异性蚀刻)、底切侧壁(湿式各向同性蚀刻)或由于衬底的结晶取向而具有有限角度的侧壁(湿式各向异性蚀刻)的各种mems装置。可以使用一级显影工艺来应用通常在衍射光学中使用的称为灰度光刻的技术，以在光刻胶中创建三维(3d)结构。

技术实现要素：

在所描述的实例中，一种微机电系统(mems)包含第一元件和第二元件。所述第一元件安装在衬底上并具有第一接触表面。所述第二元件安装在所述衬底上并具有第二接触表面，所述第二接触表面从所述第二元件突起以形成锐角接触表面。所述第一元件和/或所述第二元件可操作以：在第一方向上移动，使得所述第一接触表面与所述第二接触表面接触；以及在第二方向上移动，使得所述第二接触表面与所述第一接触表面分离。

附图说明

图1示出图像显示系统的基本组件，所述图像显示系统包含用于图像投影的mems装置空间光调制器(slm)。

图2是示出像素调制器元件的结构的分解图。

图3示出沿对角线铰链轴截取的横截面，示出了像素元件的构造。

图4和5示出图2的像素结构，其中使反射镜倾斜到12度倾斜角。

图6a到6c示出毛细管凝结。

图7是图2的像素调制器元件的幻影俯视图。

图8a到8f的横截面图示出在mems装置的元件上形成突起的接触特征。

图9和10是实例灰度掩模。

图11和12示出使用灰度光刻制造的实例突起特征。

图13是几个dmd反射镜的背面的图像。

图14到17是最小横向尺寸接触表面的各种实施例的侧视图。

图18示出包含突起特征集的实例接触表面。

图19a到19d示出包含互补的楔形接触表面的另一实施例。

具体实施方式

出于一致性，在图中相似元件由相似附图标记标示。

图1示出图像显示系统100的基本组件，所述图像显示系统包含用于图像投影的mems装置空间光调制器(slm)110集成电路(ic)。来自光源101的光可以被引导到像素调制器元件111、112的阵列上，所述像素调制器元件的位置可以与图像数据同步地单独设置。或者，当元件处于“on”位置时，入射光通过投影透镜102被引导到成像表面上，或者，当元件处于“off”位置时，入射光被引导远离成像表面并被遮挡，例如被引导到光吸收器103。为简单起见，图1示出仅具有两个调制器元件的阵列；然而，ic阵列通常将有成千上万个以行和列布置的此类元件，其中各个元件与投影图像的像素位置相对应。

通常，每个像素调制器元件具有可以在两个方向上倾斜的反射镜111、112。在每个方向上，反射镜都可以靠在固定的着落元件上。如下文中更详细地描述，由于所谓的“静摩擦”，反射镜往往会“粘”到固定的着落元件。例如，静摩擦可能是由范德华力(vanderwaalsforce)相互作用结合弯月面/毛细管形成引起的。范德华力由彼此非常接近的两个或更多个原子或分子之间的感应电相互作用驱动。毛细管可能形成于非uhv(超高真空)和非包容性系统中，并且通常由水以及顶部空间和周围表面中的其它可凝结/可移动物种控制。

可移动元件与固定元件之间的粘合或静摩擦的量是导致可移动元件移动或释放接触所需的力的因素。实例实施例可以包含呈突起形式的接触表面(用于slm中的可移动反射镜)以减小接触表面面积，从而减少反射镜元件与着落元件之间的静摩擦量。本文描述了slm装置，但是实例实施例还适用于各种各样的mems组件和配置，以便减小克服静摩擦(当引起超小型机械元件移动时)所需的力。

图2示出图1的slm中使用的像素调制器元件200的结构。像素调制器元件200包含微镜201。单个集成电路(ic)上的微镜阵列可以形成图1的slm。具有像素调制器元件200的阵列的ic也可以被称为数字微镜装置(dmd)，其是数控光mems装置。当与照明源和合适的光学系统组件耦合时，dmd可以用于调制入射光的幅度和/或方向以创建图像或其它光图案。dmd可以用于光调制以显示图像。dmd的其它用途包含结构光、增强现实、显微镜、医疗仪器、光谱学、机器视觉、工业检查、3d扫描、3d光学计量、自动指纹识别、面部识别、交互式显示、信息叠加、化学分析仪、光刺激、虚拟仪表和许多其它应用。dmd可以在提供图像投影的系统中、在提供图像捕获的系统中或在同时提供图像投影和图像捕获的系统中使用。可以由dmd调制的光源包括氙气灯、激光光源、led和磷光体发射。

可以在cmos存储器上使用类似于cmos的工艺来制造dmd芯片。其具有可单独处理的反射镜元件阵列，每个反射镜元件都具有可以根据下面的存储器单元的状态在多个方向中的一者上反射光的反射镜。通过将dmd芯片与合适的光源和投影光学器件相结合，反射镜将入射光反射到投影透镜的光瞳中或从光瞳反射出。因此，反射镜的第一状态看起来很亮，而反射镜的第二状态看起来很暗。通过对入射光进行二进制脉冲宽度调制来实现灰度。通过使用固定或旋转的彩色滤光片与一个、两个或三个dmd芯片组合来实现彩色。

dmd芯片可以具有多种设计，最流行的设计是反射镜牢固地连接到下面的轭上的结构。轭通过两个薄的机械柔性扭力铰链连接到支撑柱，所述支撑柱连接到下面的衬底。在下面的存储器单元与反射镜之间产生的静电场会引起正或负旋转方向上的旋转。

在实例实施例中，dmd芯片上部结构的制造始于完整的cmos存储器电路。通过使用光致抗蚀剂层，上部结构形成有用于处理电极、铰链、轭的交替的铝层，以及反射镜层和用于形成气隙的牺牲层的硬化的光致抗蚀剂。

2016年5月24日发布的标题为“微镜设备和方法(micromirrorapparatusandmethods)”的第9,348,136号美国专利中描述了dmd芯片的一般操作和构造，所述美国专利以引用的方式并入本文中。第7,011,415号和第7,404,909号美国专利中描述了采用微镜的常规mems装置的其它实例，所述美国专利的全部内容以引用的方式并入本文中。

dmd芯片通常包含微镜阵列、存储器阵列、数据和控制器接收器以及微镜阵列复位控件。微镜阵列通常包含成千上万个(有时是一百万个或更多的)反射式、可单独定位、可数字切换的微米级反射镜，其以n列乘m行的二维方式或其它系统地布置的阵列方式组织。

常规微镜可以是铝元件，其大小大约为5到10微米(例如7.6微米间距)，并且当反射镜以非作用中状态停放、平行于阵列的平面时，可在相对于0度平坦参考状态+12度(“on”状态)与-12度(“off”状态)的离散角位置之间切换。停放位置不是闩锁位置。各个微镜角位置相对平坦，但会有所不同。倾斜方向垂直于铰链轴。“on”状态位置指向封装的一侧，“off”状态位置指向封装的另一侧。

存储器阵列通常是1位cmos存储器单元的二维阵列，以n个存储器单元列乘以m个存储器单元行的网格组织。可以通过双倍数据速率(ddr)总线逐列处理存储器阵列。dmd通常结合数字控制器芯片运行。每个单独的微镜都位于对应的cmos存储器单元上方。特定反射镜的角位置由施加反射镜时钟脉冲后对应的cmos存储器单元内容的二进制状态(逻辑0或1)确定。各个反射镜的角位置(+12度或-12度)随微镜时钟脉冲同步变化，而不是与存储器单元数据更新一致。因此，在将逻辑1写入存储器单元之后跟随反射镜时钟脉冲会使得对应的反射镜切换到+12度on状态位置，而在将逻辑0写入存储器单元之后跟随反射镜时钟脉冲会使得对应的反射镜切换的-12度off状态位置。分两步完成更新反射镜阵列的角位置。首先，更新存储器的内容。其次，将反射镜复位施加到全部或部分反射镜阵列(取决于系统的配置)。反射镜复位脉冲由dmd芯片在内部产生，其中脉冲的施加由控制器协调。

再次参考图2，机械像素调制器元件200包含通过通孔支撑柱202附接到扭力铰链203的微镜201。反射镜与下方呈弹簧尖端204的形式的着落元件接触。电极205、206用于将反射镜静电保持在两个操作位置中的任何一者。

在每个微镜201的下方是由cmos存储器元件形成的存储器单元207。像素存储器单元的状态对反射镜的机械位置起一定作用；但是，加载存储器单元不会自动改变反射镜的机械状态。尽管cmos单元的状态在确定反射镜的状态时起一定作用，但这并不是唯一的因素。反射镜着落后，改变存储器单元的状态将不会使反射镜翻转到另一状态。因此，存储器状态和反射镜状态不会直接相关。

为了将cmos存储器的状态转移到反射镜的机械位置，必须对像素进行“复位”。这种复位会暂时释放反射镜，然后根据下方的cmos存储器的状态重新着落反射镜。复位允许预加载像素组，然后同时更改其机械位置。

dmd通常被制造为mems组件，所述mems组件包含在以二进制状态数字切换的cmos衬底208上方的铝微镜阵列。常见配置包含围绕阵列中的有源微镜的中央核心的周边的均匀边界微镜带(称为“池”)。这些边界微镜不是用户可处理的，而是在装置通电后会倾斜到-12度off位置。实例实施方案在912×1140有源反射镜阵列的每一侧具有10个边界反射镜。边界反射镜的作用是将杂散的入射光从投影光路的视场中引出。

德州仪器(texasinstruments)dlp5500dmd是数控mems空间光调制器(slm)的实例，当与适当的光学系统耦合时，所述数控memsslm可以用于调制入射(照明)光的幅度、方向和/或相位。从结构上讲，dlp5500是可闩锁的、电输入光输出的半导体装置(微电光机械系统或meoms)。dlp5500是德州仪器0.55xga芯片组中的三个组件之一。芯片组的其它组件是德州仪器dlpc200和dlpa200，它们控制和协调数据加载和微镜切换。和dlp徽标是德州仪器公司(texasinstrumentsincorporated)的注册商标。

图3示出沿对角线铰链轴截取的横截面，示出了像素元件的构造。每个像素位置的mems反射镜在硅芯片上形成为上部结构，所述硅芯片已使用cmos处理步骤进行了处理，以形成存储器阵列。cmos电路系统包括晶体管(掺杂的硅)、接触件以及在称为“金属1”(m1)和“金属2”(m2)的两个金属图案化层中形成的互连件。到下面的cmos电路系统的接触件，例如图2中的“到cmos的通孔2接触件”、金属处理垫和偏压/复位总线元件(见图2)通过被称为“金属3”(m3)的第三导电层的沉积和图案化而形成。在图案化的导电层m3上形成第一牺牲层(例如，光致抗蚀剂)并对其进行图案化。图案包含通孔开口。铰链形成材料层包含被称为“金属4”(m4)的一或多层金属，其在图案化的第一牺牲层上方形成，并且被图案化以形成具有弹簧尖端延伸部204的扭力铰链(弹簧)203和凸起的处理电极205(图2)。铰链形成材料共形地延伸到通孔开口中，以限定用于铰链(图2中的“sp1通孔”)和用于凸起的电极的支撑件210。在图案化的铰链形成层m4上形成第二牺牲层(例如，也是光致抗蚀剂)并对其进行图案化。图案包含中心通孔开口。反射镜形成材料层包含被称为“金属5”(m5)的一或多层金属，其在图案化的第二牺牲层上方形成，并且被图案化以形成反射元件(例如矩形反射镜)。反射镜形成材料延伸到通孔开口中以限定反射镜的支撑件211(图2中的“反射镜通孔”)。为了提供平坦性，在沉积反射镜形成材料之前将第二牺牲层平面化。第一和第二牺牲层在制造期间为铰链和反射镜形成层提供支撑，并且随后在形成之后被去除以释放铰链和反射镜。

图4和5示出了图2的像素结构，其中在根据存储于下面的cmos存储器单元中的逻辑1或逻辑0状态将复位信号设置到“on”(+12度)或“off”(-12度)位置后，反射镜倾斜到12度倾斜角。通过静电进行设置每个反射镜的位置。存储器单元的输出(逻辑1或逻辑0，对应于所述像素位置的位(平面位))及其补码控制施加到在铰链轴各侧上位于反射镜下方的反射镜电极205、206的相反电位。当将适当的偏压/复位电位施加到反射镜(或反射镜/轭组合件)时，反射镜绕其铰链轴倾斜，以相对于偏压/复位电位的最大电位差吸引到电极。反射镜着落在弹簧尖端204上最靠近所述电极处，从而阻止反射镜与电极接触，并预加载反射镜以在弹簧作用的储存能量下释放。当消除偏压(允许浮动或将其设置为0伏)时，反射镜会响应扭力弹簧203返回到平坦状态。弹簧尖端204和扭力弹簧203储存的能量必须足以克服微镜201与弹簧尖端204之间在接触点530处的静摩擦。

可以在弹簧尖端204和/或微镜201的底部上形成接触表面的几个实施例，以减少接触点530处的静摩擦。

图6a示出实例毛细管凝结模型。毛细管始终形成于非uhv(超高真空)和非包容性基于溶液的系统中，并且通常由水以及mems封装的顶部空间和周围表面中的其它可凝结/可移动物种控制。减少dmd装置内这种毛细管现象的静摩擦力通常是顶部空间化学疗法的领域，机械地增加了弹簧尖端(st)以克服与此特征相关的粘合能。这种相互作用可以通过拉普拉斯压力(laplacepressure)表达式(1)给出。

δp＝(-2πr)(dγl/r1)(1)

r是与平坦表面642相邻的球形表面641的半径。这一力表达式中的第二个括号项与弯月面围绕通过弯月面半径(r1)的机械接触成形的程度和其在球形上上升的相关距离(d)以及毛细管的界面能(γl)有关。此项主要与系统的化学性质相关联。这一力表达式中的第一个括号项与表面的几何形状有关，并且为负意味着这是有吸引力的。

(a)弯月面/毛细管的相互作用力与(b)结构641的半径(r)之间存在直接关系。较小的半径产生较小的毛细管，因此产生较小的相互作用力。另外，假设有两个球形以与相似的基本关系相同的方式相互作用。假设它们是可比较的，则两个球形的较小曲率半径会导致较小的力相互作用。

用原子力显微镜(afm)进行的实验表明，在空气环境条件下，标称afm探针将与平坦表面有大约40nn到200nn的力相互作用。使除此之外的细节取决于表面的疏水性/亲和性以及环境的相对湿度。进一步的实验表明，通过提供突起的锐角接触特征(例如楔形或圆锥形)，afm探针与突起的接触特征之间的力相互作用可以减少大约五倍。这表明突起的锐角接触特征可以显著减少mems装置的移动部件之间的静摩擦。

这种减少的细节可以通过对球形/平坦系统和球形/球形的弯月面形成进行建模来更详细地展示，例如h-j.butt，michaelkappl在胶体与界面科学研究进展(advancesincolloid&interfacescience)第146卷、第1-2期、2009年2月28日、第48-60页中所述。其中表明，在球形-平面和球形-球形的可比较的尺寸系统中，球形-球形的力相互作用将大约是球形-平面的力相互作用的一半。然而，球形-平面比平面-平面接触在楔角(例如，可能在dmd的反射镜与弹簧尖端之间出现)处存在的紧密接触具有显著的优势。

图6b示出了可能发生在两个mems元件之间的毛细管凝结的实例，例如放置在弹簧尖端604上的微镜601。水或其它可移动物种的“楔形”645可以凝结并填充反射镜与弹簧尖端之间的间隙。水的楔形645的表面张力可能会大大增加反射镜601与弹簧尖端604之间的静摩擦。

图6c示出小的“最小接触”突起特征620，其可以引起元件601与604之间的分离，从而减少可以所述两个元件之间聚集的凝结物646的量。减少凝结物的量也可以减少两个元件之间的静摩擦的量。

图7是像素调制器元件200的幻影俯视图。在此实例中，再次参考图5，突起特征720形成在可倾斜微镜201的底侧上，以便减小微镜201的底侧与每个指状件204之间的接触面积530。在此实例中，突起特征720被示出为线性楔形或“肋”，其中由于较小曲率半径(roc)，楔形的圆形边缘形成最小的接触表面。在另一个实例中，突起特征可以是椭圆形帽或椭圆形帽的阵列。在又一实例中，微镜201的底侧上的突起特征可以接触从弹簧尖端204的顶侧延伸的突起特征。其它实施例可以包含其它形状和配置的突起特征，所述突起特征得到在可移动元件与mems装置中的另一元件之间的较小的接触面积。

在此实例中，突起特征720的接触表面的roc可以小于1μm。在本文描述的一些实施例中，roc可以低至0.2μm。例如，通过具有与roc的接触表面小于大约10μm的突起特征，可以实现显著减少静摩擦。具有最小接触表面且具有如此小的roc的突起特征可以被称为具有“尖锐”或“锐角”接触表面。

在此实例中，灰度光刻方法可以用于在dmd弹簧尖端204要与微镜201的背面接触的位置处构造一维(1-d)“肋”特征720。如本文所使用，“1-d”是指肋特征的锐角接触区域具有一定长度而锐角边缘的宽度基本为零的情况。每个接触肋可以被布置成大致平行于弹簧尖端的长度，以便在肋与st的端部相互作用时提供点接触。st的卷曲角、以及与st相互作用的反射镜的倾斜角和由竖立在反射镜上的肋所引起的分离将减小相互作用面积，从而减小所形成的弯月面的范围。这将在物理上减小st与反射镜接合的粘合力。可以选择肋的位置以沿st的宽度对称地放置，并且选择肋的总长度以允许预期的制造公差为0.09μm/图案水平[或0.18μm，在这种情况下，在m4(铰链)与m5(反射镜)之间有两个水平]，以确保通过这种材料的制造过程中的制造变化来形成接触。

图8a到8f的横截面图示出在mems装置的元件上形成突起的接触表面特征。图8a到8f示出用于在图2的像素元件中的微镜底侧上制造突起的接触表面特征的实例；然而，实例实施例不限于dmd装置，并且可以应用于体现在mems中的各种可移动元件，其中小的接触表面可以减少mems元件之间的静摩擦力。

在图8a中，已使用半导体处理步骤来制造cmos衬底208，以形成电路系统和存储器单元，如上文结合图2和3描述。已使用例如光致抗蚀剂的牺牲层来制造升高的弹簧尖端元件204和通孔210，以形成针对通孔210的空腔，随后形成金属层，随后进行蚀刻工艺以形成弹簧尖端204和通孔210，如图2所示。

图8b示出例如光致抗蚀剂层的牺牲层820的形成。再次参考图2，层820足够厚以为例如微镜201之类的mems的下一层提供竖直释放。

图8c示出灰度掩模821，其可用于将光致抗蚀剂层820暴露于例如紫外(uv)光822或其它短波长辐射之类的光源。灰度光刻使用亚分辨率、二维二进制光学掩模以及光刻步进系统来局部调制紫外线或辐射的强度。调制的光强度将使光致抗蚀剂暴光到指定深度。在暴露的光致抗蚀剂显影之后，梯度高度轮廓将保留在未暴露的光致抗蚀剂中。

可以将光学掩模设计成具有亚分辨率特征，以引起用于光学光刻的uv光的衍射。不同的亚分辨率特征大小可以创建不同的衍射图案。当使不同的衍射图案通过光刻步进器的光学透镜系统时，它们将被转换为不同的强度级别。

各个亚分辨率掩膜特征被称为灰度级，每个级别将光的强度改变特定量。图9示出同心不透明圆圈形式的灰度掩模的实例。图10示出相邻矩形形式的灰度掩模的实例。其它掩模配置可以用于在光致抗蚀剂层形成各种三维特征，例如同心正方形、矩形、椭圆形等。类似地，掩模配置可以包含相邻的不透明圆形、正方形、矩形等。可以使用低于光刻步进器分辨率极限的设定间距来放置同心特征和相邻特征。

要生成不同的灰度级，可以改变不透明特征的大小，同时将其保留在设置的间距内。不透明特征越小，将穿过光学透镜系统到达光致抗蚀剂层的强度就越大。因此，可以使用不同大小的不透明特征来创建梯度强度图案。此梯度强度图案将产生到达光致抗蚀剂掩模层中的暴露深度的梯度。

图8d示出实例凹陷823、824，其可以在暴露的光致抗蚀剂层显影之后在牺牲层820中形成。光致抗蚀剂层820的暴露部分通过暴露于光822而被软化并且在显影过程中被洗去。例如，凹陷的深度可以通过暴露时间和光822的强度来控制，并且凹陷可以是圆形的形式以形成椭圆形的突起特征。替代地，凹陷可以呈矩形的形式以形成线性楔形的突起特征。可以产生其它凹陷形状以形成其它类型的突起特征。

替代地，可以使用响应于暴露于光而硬化的光致抗蚀剂层。这种情况下，可以将暴露的区域823、824保留为突起，而在显影过程中可以将光致抗蚀剂层的顶部的其余部分洗掉。

图8e示出沉积可变形金属层825，所述可变形金属层覆盖牺牲层820并填充凹陷823、824。然后，可以使用制造技术对金属层825进行图案化和蚀刻，以形成例如微镜201的mems元件，参考图2。

图8f示出去除牺牲层820之后的完整的微镜201。微镜201包含突起的接触表面826、827，所述突起的接触表面经配置以当微镜201绕枢轴828向右或向左旋转时接触弹簧尖端204。枢轴828由扭力弹簧203和反射镜通孔211形成，参考图2，但是为简单起见，在图8f中没有示出细节。

突起的锐角接触表面826、827的大小可以较小，并因此由于使用灰度光刻而具有比处理的特征大小更小的半径。

图9和10是实例灰度掩模。图9示出呈不透明同心圆形式的灰度掩模。图10示出呈相邻不透明矩形形式的灰度掩模。可以将每个光学掩模设计成具有例如矩形1001到1004的亚分辨率特征，以引起光学光刻中使用的uv光的衍射。不同的亚分辨率特征大小可以创建不同的衍射图案。当使不同的衍射图案通过光刻步进器的光学透镜系统时，它们将被转换为不同的强度级别。

其它掩模配置可以用于在光致抗蚀剂层形成各种三维特征，例如同心正方形、矩形、椭圆形等；以及相邻的不透明圆形、正方形、矩形等。可以使用低于光刻步进器分辨率极限的设定间距来放置同心特征和相邻特征。

如上文所描述，可以改变不透明特征的大小，同时将其保留在设置的间距内，以便生成不同的灰度级。不透明特征越小，将穿过光学透镜系统到达光致抗蚀剂层的强度就越大。因此，可以使用不同大小的不透明特征来创建梯度强度图案。此梯度强度图案将产生到达光致抗蚀剂掩模层中的暴露深度的梯度。

图11是使用具有图9所示的同心圆掩模的灰度光刻制造的实例突起特征1101的显微照片。在此实例中，在凹陷的环形区域1102内形成椭圆形帽状特征1101。使用图8a到8f中描述的过程在表面1103内形成突起特征1101，例如沉积在光致抗蚀剂层上的金属层。

椭圆形帽状特征也可以被称为“椭圆形尖端”特征或“零维度”(0-d)锐角接触表面，因为接触表面基本上没有长度或宽度。

图12的曲线图示出如图11所示的表面1103的横截面轮廓图。锐角接触表面1201大约在位置1202上方60nm。接触表面尖端1201可以具有接近圆形的曲率半径。特征1101的基本尺寸1203约为286nm。这些尺寸是使用原子力显微镜(afm)获得的。通过afm的尖端扩展效果人为地扩大了横向尺寸；实际的平面内尺寸约为此值的1/2(约为～0.1μm)。

图13是几个dmd反射镜的背面的图像，通过用胶带撕掉它们而将它们从完整的dmd芯片中去除。微镜1301包含四个线性楔形的突起特征1320，所述突起特征形成与弹簧尖端204对准的锐角接触表面，如图2所示。使用结合图8a到8f描述的灰度制造技术来构造突起特征1320。在此实例中，线性楔形特征1320具有大约50nm的幅度。楔形形状提供了宽范围的位置公差，以确保弹簧尖端204的接触边缘将与特征1320的接触边缘对准。以这种方式，在此微镜实施例中实现了显著的静摩擦减小。

图14到17是最小横向尺寸接触表面的各种实施例的侧视图。在这些实例中，突起特征(在接触的元件上)可以进一步减小mems中制造的小型元件中固有的静摩擦力。图14示出：(a)mems的第一元件1401，其可以是如上文描述的微镜；(b)mems的第二元件1404，其可以是如上文描述的弹簧尖端。元件1401可以沿上下方向移动并与元件1404接触，如上文所描述。在此实例中，可以在元件1401的底侧上形成椭圆形尖端1421，并且可以在元件1404的顶侧上形成另一椭圆形尖端1422并且将其对准，从而当元件1401移动到接触元件1404时仅在椭圆形尖端1421与椭圆形尖端1422之间形成接触。椭圆形尖端1421、1422也可以被称为“分离的尖端”(iso-tip)。

然而，可能难以制造元件1401、1404并保持接触突起1421、1422的适当对准。在图15的实例中，在元件1401的底侧上形成一组椭圆形尖端1521，以便提供可以与元件1404上的椭圆形尖端1422对准的许多接触点。类似地，在图16的实例中，在元件1404的顶侧上形成一组椭圆形尖端1622，以便提供可以与元件1401上的椭圆形尖端1421对准的许多接触点。在图17的实例中，在元件1401的底侧上形成一组椭圆形尖端1721，以便提供许多接触点。在此实例中，元件1404可以被制造为具有简单的平坦表面和边缘。

图18示出包含一组突起特征的实例接触表面，所述突起特征可以用于形成图15中的组1521和图16中的组1622。用afm探针获得的实验表明，在具有本文所示的一组突起的接触表面上，探针尖端之间的粘合力减小了2倍到3倍。以这种方式，可以实现更大的制造公差。

如关于图8a到8f所描述的，灰度光刻可以用于形成iso-tip1421、1422。所述iso-tip可以具有接近圆形的曲率半径。可以以各种方式来制造图17所示的一组突起特征。一种方法是使用带有适当掩模的灰度光刻来制造一组密集的iso-tip。另一种方法是使要形成互补接触的电极或光致抗蚀剂区域的表面变粗糙。这种粗糙化可以通过溅射元件1404的金属表面(例如用于弹簧尖端元件)或用于形成元件1401的形状的光致抗蚀剂(例如用于反射镜元件)来实现。在一些实施例中，可以在较大的区域上实现粗糙化区域，而不必仅在接触区域的预期位置处实现。

图19a到19d示出在两个元件之间包含互补的楔形接触表面的mems装置的另一实施例。图19a到19d示出可以应用于图2的像素元件的互补的突起接触表面特征的实例；然而，实例实施例不限于dmd装置，并且可以应用于体现在mems中的各种可移动元件，其中小的接触表面可以减少mems元件之间的静摩擦力。

图19a是两个元件1901、1904的等距视图；图19b是朝向元件1904的端部看的横截面图；图19c是与图19b成直角看的另一横截面图；并且图19d是俯视图。在此实例中，反射镜元件1901类似于图7中的微镜201。同样地，弹簧尖端1904类似于图7中的弹簧尖端204。接触肋1920类似于图7中的接触肋720。接触肋1921可以在弹簧尖端1904的顶表面上制造并且定向成大致垂直于接触肋1920。接触表面1920、1921的这种正交布置在mems元件1901、1904之间形成单接触点1930，同时允许制造过程中的较大公差，并因此可不受光对准问题的影响。在此实例中，接触表面以垂直关系定向。在其它实例中，相似的楔形接触表面可以小于90度的角度横向地定向。

接触肋1920可以使用参考图8a到8f描述的灰度光刻工艺来制造。可以使用雕刻牺牲层以在牺牲层的顶部形成突起特征而不是如图8d所示的凹陷类似的工艺来制造接触肋1921。然后可以使用制造技术来沉积、图案化和蚀刻金属层以形成mems元件，例如具有整体接触肋1921的弹簧尖端1904。

其它实施例

实例实施例不限于dmd装置，并且可以应用于体现在mems中的各种可移动元件，其中小的接触表面可以减少mems中固有的元件之间的静摩擦力。

所描述的实例包含具有两级可移动部件的mems，但是其它实例实施例可以包含仅单级可移动部件或多于两级的可移动部件。

可以在各种机械元件的顶部、底部或侧面上形成0-d和1-d锐角接触表面，以减少微型机械固有的静摩擦力。

所描述的实例包含具有着落在弹簧尖端结构上的可倾斜反射镜的dmd，但是dmd的其它实例实施例可以具有用于使反射镜倾斜和着落的各种配置。例如，可倾斜的轭可以包含在每个微镜下方，并且着落接触表面可以在轭上形成。

所描述的实例在每个微镜的每一侧上包含两个弹簧尖端，用于使可倾斜微镜着落，但是dmd的其它实例实施例在每个可倾斜反射镜的每一侧上可以仅具有单个着落点或多于两个的着落点。

尽管可以顺序方式在附图中示出和/或在本文中描述方法步骤，但可省略、重复、同时执行、和/或以与图中示出和/或本文中描述的次序不同的次序执行所示出和描述的步骤中的一或多个。

在所描述的实施例中可以进行修改，并且在权利要求的范围内，其它实施例也是可能的。