CN102089700A - 用集成机械微悬臂通过垂直应力梯度控制来减轻静摩擦 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及减轻机电装置中的静摩擦。在一些实施例中，机电装置可具备一个或一个以上提供用于减轻静摩擦的辅助机械力的回复部分。所述回复部分可实施为一个或一个以上可偏转元件，其中所述可偏转元件可具有各种配置或形状，例如人字形、十字形等等。举例来说，所述回复部分可为悬臂，其在至少一个组件接触或靠近另一组件时偏转。也可使用多个回复部分，且战略上将其放置于所述机电装置内，以使其在减轻静摩擦方面的有效性增至最大。

Description

用集成机械微悬臂通过垂直应力梯度控制来减轻静摩擦
相关申请案的交叉参考
本申请案主张邓叶俊(Yeh-Jiun Tung)于2008年7月11日申请的标题为“用集成机械微悬臂通过垂直应力梯度控制来减轻静摩擦(STICTION MITIGATION WITHINTEGRATED MECH MICRO-CANTILEVERS THROUGH VERTICAL STRESSGRADIENT CONTROL)”的第60/080,005号美国临时专利申请案的优先权，所述专利申请案以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及微机电系统。更明确地说，一些实施例涉及用于改进干涉式调制器的微机电操作的系统和方法。
背景技术
机电系统包含具有电和机械元件、致动器、变换器、传感器、光学组件(例如镜面)和电子器件的装置。机电系统可以多种标度来制造，包含(但不限于)微标度和纳米标度。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包含具有介于约一微米到数百微米或以上的大小的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含具有小于一微米的大小(举例来说，包含小于数百纳米的大小)的结构。可使用沉积、蚀刻、平版印刷和/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。
一种类型的机电系统装置称为干涉式调制器。如本文所使用，术语干涉式调制器或干涉式光调制器指的是一种使用光学干涉原理选择性地吸收且/或反射光的装置。在某些实施例中，干涉式调制器可包括一对导电板，其中之一或两者可能整体或部分透明且/或具有反射性，且能够在施加适当电信号后即刻进行相对运动。
在特定实施例中，一个板可包括沉积在衬底上的固定层，且另一个板可包括通过气隙与固定层分离的金属薄膜。如本文更详细描述，一个板相对于另一个板的位置可改变入射在干涉式调制器上的光的光学干涉。这些装置具有广范围的应用，且在此项技术中，利用且/或修改这些类型的装置的特性使得其特征可被发掘用于改进现有产品和创造尚未开发的新产品，将是有益的。
发明内容
在一个实施例中，一种机电装置包含：第一组件、第二组件和至少一个回复部分。所述第二组件可在第一方向上相对于第一组件移动。所述至少一个回复部分可位于第二组件上，且可在与第一方向相反的第二方向上向第二组件施加回复力。所述至少一个回复部分包括至少一个偏转部分，其与穿过第二组件的开口毗接，且在第一组件和第二组件彼此分开时朝第一组件延伸。
在另一实施例中，一种机电设备包含：用于部分地反射光的装置；用于发射光的装置，其中所述反射装置可在第一方向上相对于所述部分反射装置移动；以及用于向所述反射装置施加回复力的装置，所述回复装置位于所述反射装置上，所述回复力是在与第一方向相反的第二方向上，所述回复装置与穿过反射装置的开口毗接，且在部分反射装置和反射装置彼此分开时朝部分反射装置延伸。
在另一实施例中，一种制造机电系统装置的方法包括：在衬底上形成电极层；在电极层上沉积牺牲层；在牺牲层上沉积反射层；形成多个支撑结构，所述支撑结构延伸穿过牺牲层；在多个支撑结构上沉积机械层；以及使机械层图案化以从机械层中的蚀刻孔形成至少一个回复部分。
附图说明
图1是描绘干涉式调制器显示器的一个实施例的一部分的等角视图，其中第一干涉式调制器的可移动反射层处于松弛位置，且第二干涉式调制器的可移动反射层处于致动位置。
图2是说明并入有3×3干涉式调制器显示器的电子装置的一个实施例的系统框图。
图3是图1的干涉式调制器的一个示范性实施例的可移动镜位置对所施加电压的图。
图4是可用于驱动干涉式调制器显示器的一组行和列电压的说明。
图5A说明图2的3×3干涉式调制器显示器中的一个示范性显示数据帧。
图5B说明可用以写入图5A的帧的行信号和列信号的一个示范性时序图。
图6A和图6B是说明包括多个干涉式调制器的视觉显示装置的实施例的系统框图。
图7A是图1的装置的横截面。
图7B是干涉式调制器的替代实施例的横截面。
图7C是干涉式调制器的另一替代实施例的横截面。
图7D是干涉式调制器的又一替代实施例的横截面。
图7E是干涉式调制器的额外替代实施例的横截面。
图8A是包含回复部分的干涉式调制器的实施例的横截面侧视图，其中所述调制器被展示为处于未驱动状态。
图8B是图9A的实施例处于驱动状态的横截面侧视图。
图8C到图8F展示包含回复部分的干涉式调制器的各种实施例的横截面侧视图，其中所述调制器被展示为处于未驱动状态。
图8G到图8J展示回复部分的各种实施例的横截面俯视图。
图8K说明根据本文中所描述的特定实施例的大体上圆形的回复部分的透视图。
图9A到图9H是描绘在制造机电装置阵列时的特定步骤的示意性横截面。
图10A到图10D展示回复部分中的一部分处于驱动状态和未驱动状态的示范性模拟模型。
具体实施方式
本发明涉及减轻MEMS装置中的静摩擦。在MEMS装置中，静摩擦可致使装置中的可移动组件暂时或永久地卡住，且因此可致使装置发生故障或者不当操作。
在本文所描述的特定实施例中，一种机电装置可具备一个或一个以上回复部分，其提供用于减轻静摩擦的辅助机械力。举例来说，在一些实施例中，回复部分是悬臂，其在至少一个组件与另一组件接触或靠近另一组件时偏转。回复部分的此偏转产生在大体上与所述至少一个组件的移动方向相反的方向上施加的回复力。
所述回复部分可实施为一个或一个以上可偏转元件，其中所述可偏转元件可具有各种配置或形状，例如人字形、十字形等等。还可使用多个回复部分，且战略上将其放置于机电装置内，以使其在减轻静摩擦方面的有效性增至最大。
此外，所述回复部分可具有除减轻静摩擦以外的益处。举例来说，形成于所述至少一个组件中以产生回复部分的孔或狭槽可在制造期间为蚀刻剂以及为牺牲层的移除提供导管。如此，回复部分可提供不限于减轻静摩擦的功能的组合。举例来说，回复部分可用于减少咬接(snap in)，并修改滞后行为。这可用于例如提供对装置的所显示色彩的额外控制等特性。作为另一实例，回复部分可提供用于通过抑制装置的致动并增强装置的释放来减少或增加响应时间的机制。
在一些实施例中，可使用各种技术将一个或一个以上回复部分制造到机电装置的一个或一个以上组件中。举例来说，可通过在大体上垂直于组件的方向上包含应力梯度和选择性地使组件中的释放结构(例如，孔或狭槽)图案化来制造回复部分，使得回复部分的元件的一部分在大体上垂直于所述组件的方向上偏转。可使用不同的材料层以获得所要的回复力和形状。出于说明性目的，可在对光学干涉式调制器(IMOD)装置的应用中描述这些回复部分的特定实施例。
以下详细描述是针对特定具体实施例。然而，本发明的教示可用多种多样的不同方式来实施。在此描述中参参考图式，其中通篇以相同数字表示相同部分。可在任何经配置以显示图像(无论是动态的(例如视频)还是静态的(例如，静止图像)，且无论是文本的还是图片的)的装置中实施所述实施例。更明确地说，预期所述实施例可实施在多种电子装置中或与多种电子装置相关联，所述多种电子装置例如(但不限于)移动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、手持式或便携式计算机、GPS接收器/导航仪、相机、MP3播放器、摄像机、游戏控制台、手表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、汽车显示器(例如，里程表显示器等)、座舱控制器和/或显示器、相机视图的显示器(例如，车辆中后视相机的显示器)、电子相片、电子广告牌或指示牌、投影仪、建筑结构、包装和美学结构(例如，一件珠宝的图像显示)。具有与本文中所描述的装置类似的结构的MEMS装置也可用于例如电子切换装置等非显示器应用中。
提供各图是为了说明各种实施例。明确地说，图1到图7说明干涉式调制器显示器和显示系统的各个方面。接着提供图8A到图8K以说明可在各种干涉式调制器中使用的一个或一个以上回复部分的各种实施例。图9A到图9H说明包含回复部分的干涉式调制器的制造过程。现在将在下文中进一步描述这些图。
现在参看图1，其说明包括干涉式MEMS显示元件的干涉式调制器显示器的实施例。在这些装置中，像素处于明亮状态或黑暗状态。在明亮(接通或开启)状态下，显示元件将入射可见光的大部分反射到用户。当在黑暗(断开或关闭)状态下时，显示元件将极少的入射可见光反射到用户。依据实施例而定，可颠倒接通和断开状态的光反射性质。MEMS像素可经配置以主要在所选颜色下反射，从而除了黑白显示以外还允许彩色显示。
图1是描绘视觉显示器的一系列像素中的两个相邻像素的等角视图，其中每一像素包括MEMS干涉式调制器。在一些实施例中，干涉式调制器显示器包括这些干涉式调制器的一行/列阵列。每一干涉式调制器包含一对反射层，其定位成彼此相距可变且可控制的距离以形成具有至少一个可变尺寸的谐振光学间隙。在一个实施例中，可在两个位置之间移动所述反射层之一。在第一位置(本文中称为松弛位置)中，可移动反射层定位成距固定部分反射层相对较大的距离。在第二位置(本文中称为致动位置)中，可移动反射层定位成更紧密邻近所述部分反射层。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，从而针对每一像素产生全反射状态或非反射状态。
图1中像素阵列的所描绘部分包含两个相邻干涉式调制器12a和12b。在左侧干涉式调制器12a中，说明可移动反射层14a处于距包含部分反射层的光学堆叠16a预定距离处的松弛位置中。在右侧干涉式调制器12b中，说明可移动反射层14b处于邻近于光学堆叠16b的致动位置中。
如本文所引用的光学堆叠16a和16b(统称为光学堆叠16)通常包括若干熔合层(fused layer)，所述熔合层可包含例如氧化铟锡(ITO)的电极层、例如铬的部分反射层和透明电介质。因此，光学堆叠16是导电的、部分透明且部分反射的，且可通过(例如)将上述层的一者或一者以上沉积到透明衬底20上来制造。部分反射层可由例如各种金属、半导体和电介质等部分反射的多种材料形成。部分反射层可由一个或一个以上材料层形成，且所述层的每一者可由单一材料或材料的组合形成。
在一些实施例中，光学堆叠16的层经图案化成为多个平行条带，且如下文中进一步描述，可在显示装置中形成行电极。可移动反射层14a、14b可形成为沉积金属层(一层或多层)的一系列平行条带(与行电极16a、16b垂直)，所述金属层沉积在柱18和沉积于柱18之间的介入牺牲材料的顶部上。当蚀刻去除牺牲材料时，可移动反射层14a、14b通过所界定的间隙19而与光学堆叠16a、16b分离。例如铝的高度导电且反射的材料可用于反射层14，且这些条带可在显示装置中形成列电极。
在不施加电压的情况下，间隙19保留在可移动反射层14a与光学堆叠16a之间，其中可移动反射层14a处于机械松弛状态，如图1中像素12a所说明。然而，当将电位差施加到选定的行和列时，形成在相应像素处的行电极与列电极的交叉处的电容器变得带电，且静电力将所述电极拉在一起。如果电压足够高，那么可移动反射层14变形且被迫抵靠光学堆叠16。光学堆叠16内的电介质层(在此图中未图示)可防止短路并控制层14与16之间的分离距离，如图1中右侧的像素12b所说明。不管所施加的电位差的极性如何，表现均相同。以此方式，可控制反射像素状态对非反射像素状态的行/列致动在许多方面类似于常规LCD和其它显示技术中所使用的行/列致动。
图2到图5B说明在显示器应用中使用干涉式调制器阵列的一个示范性工艺和系统。图2是说明可并入有本发明各方面的电子装置的一个实施例的系统框图。在示范性实施例中，所述电子装置包含处理器21，其可为任何通用单芯片或多芯片微处理器(例如ARM、
Figure BPA00001290515300051
Pentium
Figure BPA00001290515300052
Pentium
Figure BPA00001290515300053
Pentium
Figure BPA00001290515300054
Figure BPA00001290515300055
Pro、8051、
Figure BPA00001290515300056
Power
Figure BPA00001290515300057
Figure BPA00001290515300058
)，或任何专用微处理器(例如数字信号处理器、微控制器或可编程门阵列)。如此项技术中常规的做法，处理器21可经配置以执行一个或一个以上软件模块。除了执行操作系统外，所述处理器可经配置以执行一个或一个以上软件应用程序，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。
在一个实施例中，处理器21还经配置以与阵列驱动器22通信。在一个实施例中，所述阵列驱动器22包含将信号提供到显示器阵列或面板30的行驱动器电路24和列驱动器电路26。在图2中以线1-1展示图1中说明的阵列的横截面。对于MEMS干涉式调制器来说，行/列致动协议可利用图3中说明的这些装置的滞后性质。可能需要(例如)10伏的电位差来促使可移动层从松弛状态变形为致动状态。然而，当电压从所述值减小时，可移动层在电压降回10伏以下时维持其状态。在图3的示范性实施例中，可移动层直到电压降到2伏以下时才完全松弛。因此，在图3中所说明的实例中，存在约3V到7V的所施加电压窗口，在所述窗口内，装置在松弛状态或致动状态中均是稳定的。此窗口在本文中称为滞后窗口或稳定窗口。对于具有图3的滞后特性的显示器阵列来说，可设计行/列致动协议使得在行选通期间，已选通行中待致动的像素暴露于约10伏的电压差，且待松弛的像素暴露于接近零伏的电压差。在选通之后，所述像素暴露于约5伏的稳态电压差使得其维持在行选通使其所处的任何状态中。在此实例中，每一像素在被写入之后经历3伏到7伏的“稳定窗口”内的电位差。此特征使图1中说明的像素设计在相同的施加电压条件下在致动或松弛预存在状态下均是稳定的。因为干涉式调制器的每一像素(不论处于致动还是松弛状态)本质上是由固定反射层和移动反射层形成的电容器，所以可在滞后窗口内的一电压下维持此稳定状态而几乎无功率消耗。本质上，如果所施加的电压是固定的，那么没有电流流入像素中。
在典型应用中，可通过根据第一行中所需组的致动像素断言所述组列电极来产生显示帧。接着将行脉冲施加到行1电极，从而致动对应于所断言的列线的像素。接着改变所述组已断言列电极以对应于第二行中所需组的致动像素。接着将脉冲施加到行2电极，从而根据已断言的列电极而致动行2中的适当像素。行1像素不受行2脉冲影响，且维持在其在行1脉冲期间被设定的状态中。可以连续方式对整个系列的行重复此过程以产生帧。通常，通过以每秒某一所需数目的帧的速度连续地重复此过程来用新的显示数据刷新且/或更新所述帧。用于驱动像素阵列的行和列电极以产生显示帧的各种各样的协议也是众所周知的且可结合本发明使用。
图4、图5A和图5B说明用于在图2的3×3阵列上形成显示帧的一个可能的致动协议。图4说明可用于使像素展示出图3的滞后曲线的一组可能的列和行电压电平。在图4的实施例中，致动像素涉及将适当列设定为-Vbias，且将适当行设定为+ΔV，其分别可对应于-5伏和+5伏。松弛像素是通过将适当列设定为+Vbias，且将适当行设定为相同的+ΔV，从而在像素上产生零伏电位差而实现的。在行电压维持在零伏的那些行中，不管列处于+Vbias还是-Vbias，像素在任何其最初所处的状态中均是稳定的。同样如图4中所说明，将了解，可使用具有与上述电压的极性相反的极性的电压，例如，致动像素可涉及将适当列设定为+Vbias，且将适当行设定为-ΔV。在此实施例中，释放像素是通过将适当列设定为-Vbias，且将适当行设定为相同的-ΔV，从而在像素上产生零伏电位差而实现的。
图5B是展示施加到图2的3×3阵列的一系列行和列信号的时序图，所述系列的行和列信号将产生图5A中说明的显示器布置，其中被致动像素为非反射的。在对图5A中说明的帧进行写入之前，像素可处于任何状态，且在本实例中所有行均处于0伏，且所有列均处于+5伏。在这些所施加的电压的情况下，所有像素在其既有的致动或松弛状态中均是稳定的。
在图5A的帧中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)和(3，3)被致动。为了实现此目的，在行1的“线时间(line time)”期间，将列1和2设定为-5伏，且将列3设定为+5伏。因为所有像素均保留在3-7伏的稳定窗口中，所以这并不改变任何像素的状态。接着用从0升到5伏且返回零的脉冲选通行1。这致动了(1，1)和(1，2)像素且松弛了(1，3)像素。阵列中其它像素均不受影响。为了视需要设定行2，将列2设定为-5伏，且将列1和3设定为+5伏。施加到行2的相同选通接着将致动像素(2，2)且松弛像素(2，1)和(2，3)。同样，阵列中其它像素均不受影响。通过将列2和3设定为-5伏且将列1设定为+5伏来类似地设定行3。行3选通设定行3像素，如图5A中所示。在对帧进行写入之后，行电位为零，且列电位可维持在+5或-5伏，且接着显示器在图5A的布置中是稳定的。将了解，可将相同程序用于数十或数百个行和列的阵列。将了解，用于执行行和列致动的电压的时序、序列和电平可在上文所概述的一般原理内广泛变化，且上文的实例仅为示范性的，且任何致动电压方法均可与本文描述的系统和方法一起使用。
图6A和6B是说明显示装置40的实施例的系统框图。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和便携式媒体播放器的各种类型的显示装置。
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通常由所属领域的技术人员众所周知的多种制造工艺的任一者形成，所述工艺包含注射模制和真空成形。此外，外壳41可由多种材料中的任一者制成，包括(但不限于)塑料、金属、玻璃、橡胶和陶瓷，或其组合。在一个实施例中，外壳41包含可去除部分(未图示)，所述可去除部分可与其它具有不同颜色或含有不同标记、图画或符号的可去除部分互换。
如本文中所描述，示范性显示装置40的显示器30可为包含双稳态显示器(bi-stabledisplay)在内的多种显示器的任一者。在其它实施例中，如所属领域的技术人员众所周知，显示器30包含例如如上所述的等离子、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD的平板显示器，或例如CRT或其它电子管装置的非平板显示器。然而，出于描述本实施例的目的，如本文中所描述，显示器30包含干涉式调制器显示器。
图6B中示意性地说明示范性显示装置40的一个实施例的组件。所说明的示范性显示装置40包含外壳41且可包含至少部分封围在所述外壳41中的额外组件。举例来说，在一个实施例中，示范性显示装置40包含网络接口27，所述网络接口27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可经配置以调整信号(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22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，电源50将功率提供到所有组件。
网络接口27包含天线43和收发器47，使得示范性显示装置40可经由网络与一个或一个以上装置通信。在一个实施例中，网络接口27也可具有某些处理能力以减轻对处理器21的要求。天线43是所属领域的技术人员已知的用于发射和接收信号的任何天线。在一个实施例中，所述天线根据IEEE 802.11标准(包含IEEE 802.11(a)、(b)或(g))来发射和接收RF信号。在另一实施例中，所述天线根据蓝牙(BLUETOOTH)标准来发射和接收RF信号。在蜂窝式电话的情况下，所述天线经设计以接收CDMA、GSM、AMPS或其它用于在无线手机网络内通信的已知信号。收发器47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处理。收发器47还处理从处理器21接收到的信号使得可经由天线43从示范性显示装置40发射所述信号。
在一替代实施例中，收发器47可由接收器代替。在又一替代实施例中，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代替。举例来说，所述图像源可为数字视频光盘(DVD)或含有图像数据的硬盘驱动器，或产生图像数据的软件模块。
处理器21大体上控制示范性显示装置40的全部操作。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接着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。
在一个实施例中，处理器21包含微控制器、CPU或逻辑单元以控制示范性显示装置40的操作。调节硬件52通常包含放大器和滤波器，以用于将信号发射到扬声器45，且用于从麦克风46接收信号。调节硬件52可为示范性显示装置40内的离散组件，或可并入在处理器21或其它组件内。
驱动器控制器29直接从处理器21或从帧缓冲器28取得由处理器21产生的原始图像数据，并适当地重新格式化所述原始图像数据以供高速发射到阵列驱动器22。具体来说，驱动器控制器29将原始图像数据重新格式化为具有类似光栅的格式的数据流，使得其具有适于在显示器阵列30上进行扫描的时间次序。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LCD控制器)通常与系统处理器21关联而作为独立的集成电路(IC)，但可以许多方式实施这些控制器。其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完全集成在硬件中。
通常，阵列驱动器22从驱动器控制器29接收已格式化的信息且将视频数据重新格式化为一组平行波形，所述波形以每秒多次的速度被施加到来自显示器的x-y像素矩阵的数百且有时数千个引线。
在一个实施例中，驱动器控制器29、阵列驱动器22和显示器阵列30适用于本文描述的任意类型的显示器。举例来说，在一个实施例中，驱动器控制器29是常规显示器控制器或双稳态显示器控制器(例如，干涉式调制器控制器)。在另一实施例中，阵列驱动器22是常规驱动器或双稳态显示器驱动器(例如，干涉式调制器显示器)。在一个实施例中，驱动器控制器29与阵列驱动器22集成。此实施例在例如蜂窝式电话、手表和其它小面积显示器的高度集成系统中是普遍的。在又一实施例中，显示器阵列30是典型的显示器阵列或双稳态显示器阵列(例如，包含干涉式调制器阵列的显示器)。
输入装置48允许用户控制示范性显示装置40的操作。在一个实施例中，输入装置48包含例如QWERTY键盘或电话键区的键区、按钮、开关、触敏屏幕或压敏或热敏薄膜。在一个实施例中，麦克风46是用于示范性显示装置40的输入装置。当使用麦克风46将数据输入到所述装置时，用户可提供声音命令以便控制示范性显示装置40的操作。
电源50可包含此项技术中众所周知的多种能量储存装置。举例来说，在一个实施例中，电源50是例如镍镉电池或锂离子电池的可再充电电池。在另一实施例中，电源50为可再生能源、电容器或太阳能电池，包括塑料太阳能电池和太阳能电池涂料。在另一实施例中，电源50经配置以从壁式插座接收功率。
在某些实施例中，如上文中所描述，控制可编程性驻存在驱动器控制器中，所述驱动器控制器可位于电子显示器系统中的若干位置中。在某些实施例中，控制可编程性驻存在阵列驱动器22中。所属领域的技术人员将认识到，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。
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。举例来说，图7A到图7E说明可移动反射层14及其支撑结构的五个不同实施例。图7A是图1的实施例的横截面，其中金属材料条带14沉积在垂直延伸的支撑件18上。在图7B中，可移动反射层14在系链(tether)32上仅在隅角处附接到支撑件。在图7C中，可移动反射层14从可包括柔性金属的可变形层34悬置下来。所述可变形层34直接或间接地连接到围绕可变形层34的周边的衬底20。这些连接在本文中称为支柱。图7D中说明的实施例具有支柱插塞42，可变形层34搁置在所述支柱插塞42上。如图7A到图7C所示，可移动反射层14保持悬置在间隙上方，但可变形层34并不通过填充可变形层34与光学堆叠16之间的孔而形成所述支柱。而是，支柱由平坦化材料形成，其用于形成支柱插塞42。图7E中所说明的实施例是基于图7D中所示的实施例，但也可适于与图7A到图7C中所说明的实施例以及未图示的额外实施例中的任一者一起发挥作用。在图7E中所示的实施例中，已使用金属或其它导电材料的额外层来形成总线结构44。这允许信号沿着干涉式调制器的背面进行路由，从而消除许多原本可能必须形成在衬底20上的电极。
在例如图7中所示的那些实施例的实施例中，干涉式调制器充当直接观看装置，其中从透明衬底20的前侧观看图像，所述侧与上面布置有调制器的一侧相对。在这些实施例中，反射层14以光学方式遮蔽在反射层的与衬底20相对侧上的干涉式调制器的若干部分，其包含可变形层34。这允许对遮蔽区域进行配置和操作而不会消极地影响图像质量。这种遮蔽允许实现图7E中的总线结构44，所述总线结构44提供使调制器的光学性质与调制器的机电性质(例如，寻址与由所述寻址导致的移动)分离的能力。这种可分离的调制器结构允许选择用于调制器的机电方面和光学方面的结构设计和材料且使其彼此独立地发挥作用。此外，图7C到图7E中所示的实施例具有源自反射层14的光学性质与其机械性质脱离的额外益处，所述益处由可变形层34执行。这允许用于反射层14的结构设计和材料在光学性质方面得以优化，且用于可变形层34的结构设计和材料在所要的机械性质方面得以优化。
回复部分513尤其可提供额外的力，以使可变形层506与固定层502分离，且此额外力可减轻或克服粘附力。如下文将更详细地描述，提供回复部分513，以通过在远离固定层502的方向上将额外力施加到可变形层506上，来帮助可变形层506从其驱动状态回复到未驱动状态。
举例来说，在图8A中展示的所说明的实施例中，在未驱动状态下，回复部分513的一部分可朝固定层502卷曲或弯曲，且因此延伸到可变形层506与固定层502之间的气隙中。如下文将更完整地描述，此部分可起因于可制造到可变形层506和/或固定层502的至少部分中的应力梯度，此部分包括偏转部分515。
当未被驱动时，可变形层506可与固定层502分开，且回复部分513的偏转部分515可朝固定层502延伸(例如，延伸到固定层502与可变形层506之间的区中)。当被驱动时，可变形层506变形成图8B中所说明的驱动状态。回复部分513的偏转部分515通过与可变形层506接触而变形，且因此顺应与回复部分513接触的固定层502的形状。举例来说，在特定实施例中，回复部分513可偏转成图8B所示的大致平坦的配置。在特定实施例中，回复部分513可偏转成其它配置，例如弯曲或弓形形状，这取决于可变形层506的接触面积。在回复部分513的偏转状态下，回复部分513可提供可减轻或防止静摩擦的潜在辅助力。
在特定实施例中，当可变形层506处于驱动状态时，偏转部分515并不完全封闭开口517。在其它实施例中，当可变形层506处于驱动状态时，偏转部分515变形以几乎封闭或完全封闭开口517。
即使是在平坦配置中，偏转的回复部分513也将趋向于返回到其正常通偏转配置，例如其一部分趋向于延伸回到如图8A所示的干涉腔中。此趋势可产生趋向于辅助可变形层506返回到其未驱动状态的力。因此，当变形的层506开始从变形状态移动回到其未驱动状态时，回复部分513的力可帮助减轻静摩擦和/或减小可变形层506的回复速度。
回复部分513可用各种大小来配置。举例来说，如图所示，偏转部分515可为具有部分地跨越可变形层506与固定层502之间的间隙的长度的悬臂。在其它实施例中，偏转部分515可为足够长以即使在其未驱动状态下也接触固定层502或几乎与固定层502接触的悬臂。偏转部分515的这些不同大小可用于减少咬接，且控制装置的滞后行为。或者，可利用偏转部分515的不同长度，以便修改装置在操作期间的致动时间和释放时间。为了使对光学或色彩性能的影响减到最小，可将回复部分513定位于不在装置的可查看区域内的区中。
所属领域的技术人员将认识到，回复部分513可不具有如图8A到图8K中说明的确切配置。可使用许多不同类型的结构作为回复部分513。此外，也可使用不同材料。
术语“回复部分”可指代具有施加辅助已变形层506返回到其未驱动状态的回复力(举例来说，如本文中的实施例中所述)的功能的结构。尽管图8A到图8D中说明两个回复部分513，但可使用单个回复部分(例如在图8E到图8F中)或任何数目的回复部分。举例来说，可在可变形层506的各个区域上布置多个回复部分513。明确地说，可将回复部分513放置于可变形层506上的特定区域中，或者可放置回复部分513以在可变形层506上的较宽区域上提供相对均匀的回复力。
此外，回复部分513可经配置以依据其在可变形层506上的位置而提供不同强度的回复力。回复部分513的大小、放置和强度全部可根据干涉式调制器501的所要特性而改变。在特定实施例中，可调整初始电压输入，以便将干涉式调制器501驱动到其完全驱动状态，因为回复部分513可产生对调制器501的驱动状态的增加的抵抗量。
此外，回复部分513可包含由抗静摩擦聚合物涂层涂覆的一个或一个以上层，所述涂层可减少可变形层506与固定层502在彼此接触时其之间的粘附程度。回复部分513还可带有纹理，或者具有粗糙的表面，以减小可变形层506与固定层502在接触时其之间的接触面积，且因此减少其之间的粘附量。
为了说明回复部分513的各种实施例，现在将进一步描述图8A到图8K。图8A和图8B说明干涉式调制器501的实施例，其包含回复部分513。回复部分513可从可变形层506延伸。因此，当干涉式调制器501从其未驱动状态(图8A)驱动到驱动状态(图8B)时，回复部分513从其正常配置偏转成相对平坦的配置。在一些实施例中，回复部分513可经配置以仅部分偏转(而非完全平坦)，且因此界定固定层502与可变形层506的在干涉式调制器501处于驱动状态时不与固定层502接触的部分之间的间隙或最小距离(未图示)。
在图8C中说明的另一实施例中，回复部分513可形成于固定层502的顶表面上。在图8D中说明的另一实施例中，回复部分513可位于可变形层506与固定层502两者上。尽管未说明，但回复部分513可从可变形层506的各种子层(如果存在的话)或从固定层502或衬底500的各种子层延伸。
如图8E到图8F中所示，回复部分513可位于各种位置中，例如位于可变形层506或固定层502的中心部分中。举例来说，在一些实施例中，回复部分513可位于可变形层506的中心部分中，因为与更靠近可变形层506的邻近支柱504的边缘的回复力相比，已变形层506中的回复力在中心可为最小。回复部分513可位于固定层502或可变形层506或所述两者上的多种位置中。
图8G到图8J展示回复部分513的各种实施例的横截面俯视图，且图8K展示另一实施例的透视图。在图8G到图8J所说明的实施例中，回复部分513可大体上定位于可变形层506上，在可变形层506的与入射光相互作用的部分上的支撑支柱504(为清楚起见，仅在图上标记了一个支柱504)之间。举例来说，如图8G所示，回复部分513可位于可变形层506的中心部分上，在支撑支柱504之间。任选的是，回复部分513可位于可变形层506的不与入射光显著相互作用的其它部分上，使得回复部分513的存在不会影响干涉式调制器501的光学特性。举例来说，回复部分513可位于可变形层506的靠近支撑支柱504的外围部分上。在又一实施例(未说明)中，回复部分513可位于可变形层506的相对于支撑支柱504的中心部分和外围部分两者上。
回复部分513的表面可大体上是平滑或平面的，或者回复部分513的表面可以是粗糙的、起伏不平的或有凸起的。在特定实施例中，回复部分513的形状可经设计以在偏转时维持倾斜或圆形形状，且因此，回复部分513在其驱动状态下可能不一定变平。在特定实施例中，回复部分513可经配置以提供可变形层506与固定层502之间的减小的接触面积。
在特定实施例中，回复部分513可包括与由之形成回复部分513的可变形层506或固定层502相同的材料。回复部分513可由各种材料制成，所述材料包含(但不限于)金属、合金、电介质材料和弹性材料。举例来说，所述材料可包含金属(包含铝)、半导体、金属或半导体的氧化物、金属或半导体的氮化物和金属或半导体的氮氧化物。回复部分513可为任何大致并不影响或仅不显著地影响例如干涉式调制器501等MEMS装置的电或光学特性的材料。此外，可对固定层502上的回复部分513下方和周围的区域进行各种掩蔽或色彩调整。举例来说，可对固定层502的多个部分着色或使其变暗，以帮助补偿回复部分513的任何光学效应。
在一个实施例中，回复部分513在光学上可对于干涉式调制器501所调制的光透明。举例来说，在回复部分513位于干涉式调制器501的固定层502上的特定实施例中，回复部分513可对于正被调制的光是透明的。任选的是，在所调制的光包含可见光的情况下，可用于回复部分513的透明材料包含(例如)金属或半导体的氧化物、金属或半导体的氮化物和金属或半导体的氮氧化物。在特定实施例中，回复部分513大体上与形成其的材料一样操作。举例来说，干涉式调制器501的可变形层506b上的回复部分可对正被调制的光反射。在回复部分513的光学性质有破坏性或以其它方式干扰干涉式调制器501的光学性能的某些实施例中，回复部分可经配置或大小经设计以对干涉式调制器501的操作具有最小的影响。
在另一实施例中，回复部分513可由吸收由干涉式调制器501调制的光的材料制成。在另一实施例中，回复部分513可覆盖有此吸光材料。任选的是，在所调制的光包含可见光的情况下，可用于回复部分513的吸光材料包含(例如)聚合物材料或金属，例如铬、镍、钛、钼等。
在又一实施例中，回复部分513可由反射由干涉式调制器501调制的光的材料制成。回复部分513可覆盖有此反光材料。任选的是，在所调制的光包含可见光的情况下，可用于回复部分513的反光材料包含(例如)聚合物材料或金属，例如银、铝、金、铂等。
可使用多个回复部分513。因此，可制造所述回复部分513中的若干回复部分，以提供干涉式调制器501的层的连接表面(1anding surface)。可将多个回复部分513布置为处于至少一个位置，以便使(例如，可变形层506与固定层502之间的)静摩擦的概率减到最小。举例来说，可使回复部分513在可变形层506上彼此尽可能远地隔开，或者可位于同可变形层506与固定层502之间的支撑结构中的一者或一者以上相距至少阈值距离处。
回复部分513可具有任何横截面形状。如图8G到图8K所示，回复部分513的横截面形状可具有一个或一个以上形状，其实例包含(但不限于)：大体上半三角形、大体上半人字形、大体上半拉环形、大体上半圆形、大体上半椭圆形、大体上半矩形、大体上半五边形、大体上X形等等。图8G展示在可变形层506的与支柱504隔开的区中大体上成对分组的多个回复部分513的俯视图。每一回复部分513的开口517(可相对于可变形层506自由移动的部分)是大体上半人字形或V形的，且回复部分513的偏转部分515a、515b大体上是半三角形的。
虽然图8G展示回复部分513的开口517通过可变形层506的部分519而彼此分离，但其它实施例具有与同一开口517毗接的两个或两个以上偏转部分515。举例来说，特定实施例可具有大体上X形的开口517(例如，没有部分519的图8G的开口517)，其由两个偏转部分515a、515b毗接。
在图8H中，开口517具有大体上十字形形状，且四个偏转部分515a、515b、515c、515d与开口517毗接。在图8I中，回复部分513包括大体上U形的开口517，其具有大体上矩形的偏转部分515a、515b。在某些其它实施例中，开口517可大体上为H形，其中两个偏转部分515a、515b与开口517毗接。如所述，偏转部分515a、515b可配置有可跨越可变形层506与固定层502之间的间隙的全部或一部分的不同长度。因此，偏转部分515a、515b的此长度变化可用于配置所施加的力的量和这些部分施加力的时序。此长度变化可用于修改装置的色彩控制和/或修改装置在操作期间的致动时间和释放时间。
在图8J中，开口517具有大体上弯曲的形状，且偏转部分515a、515b具有弯曲的边缘(例如，大体上半圆形)。在图8K中，开口517具有大体上圆形形状，且偏转部分515是可变形层506的与开口517毗接的大体上圆形区。如下文中更完整地描述，在穿过可变形层506形成开口517后，可变形层506的与开口517毗接的部分中的应力梯度即刻朝固定层502卷曲，因而形成偏转部分515。
回复部分513可用各种配置制造，且举例来说，通过利用现存的沉积和选择性地蚀刻材料的技术而由如上所述的各种化合物制成。举例来说，回复部分513还可由干涉式调制器301的层的变形而产生。在另一实施例中，可使用常规的半导体制造技术来产生回复部分513。
可使用各种技术将回复部分513制造到MEMS装置的一个或一个以上组件中。一般来说，可基于配置到可变形层506的至少若干部分中的应力梯度来制造回复部分513，所述至少若干部分包括偏转部分515和/或固定层502。在一些实施例中，可通过选择性地使可变形层506和/或固定层502中的释放结构(例如，形成开口517的孔或狭槽)图案化来形成回复部分513，使得回复部分513的一个或一个以上偏转部分515经历在大体上远离与回复部分513接触的层的方向(例如，大体上垂直于形成回复部分513的层的方向)上具有分量的偏转。可使用用以获得所要的回复力和形状的不同材料层。
回复部分513可具有除减轻静摩擦以外的益处。举例来说，形成于至少一个组件(例.如，可变形层506)中以产生回复部分513的孔或狭槽可在制造期间为蚀刻剂以及为牺牲层的移除提供导管。现在将参看图9A到图9H来描述MEMS装置的处理流程的实施例。
在制造工艺中可使用半导体制造技术，例如光刻、沉积、掩蔽、蚀刻(例如，如等离子蚀刻的干式方法和湿式方法)等。沉积包含例如化学气相沉积(CVD，包含等离子增强CVD和热CVD)和溅镀涂覆等干式方法以及例如旋涂等湿式方法。
在一个实施例中，相对于图9A到图9H描述制造例如上文所述的干涉式调制器的方法。在图9A中，已在衬底50上沉积电极层52，且已在电极层52上沉积部分反射层54。接着使部分反射层54和电极层52图案化并对其进行蚀刻以形成间隙56，其可界定由电极层52形成的条形电极。此外，间隙56可包括(如其在所说明的实施例中一样)已从将形成支撑结构的位置下方移除电极层52和部分反射层54的区域。在其它实施例中，仅使部分反射层54和电极层52图案化并对其进行蚀刻以形成条形电极，且部分反射层54和电极层52可因此在所述支撑结构中的一些或全部支撑结构下方延伸。在一个实施例中，电极层52包括氧化铟锡(ITO)。在一个实施例中，部分反射层54包括铬(Cr)层。在其它实施例中，层52和54的放置可颠倒，使得部分反射层54位于电极层52下方。在另一实施例中，单个层(未图示)可充当电极层和部分反射层两者。在其它实施例中，可仅形成电极层52或部分反射层54中的一者。
在图9B中，已在经图案化的电极层52和部分反射层54上沉积电介质层58。在一个实施例中，电介质层58可包括SiO2。在其它实施例中，可在电介质层上沉积一个或一个以上蚀刻终止层(未图示)。这些蚀刻终止层可在上覆层的图案化期间保护电介质层。在一个实施例中，可在电介质层58上沉积包括Al2O3的蚀刻终止层。在另一实施例中，可在蚀刻终止层上沉积额外的SiO2层。
在图9C中，已在电介质层58上沉积牺牲层60。在一个实施例中，牺牲层60包括钼(Mo)或硅(Si)，但其它材料可能是合适的。有利的是，牺牲层60可相对于围绕牺牲层60的层而选择性地蚀刻。在图9C中说明的实施例中，可移动层62(其采用反射层62的形式)已沉积在牺牲层60上，且经配置以可在牺牲层60被移除后即刻相对于部分反射层54而移动。在特定实施例中，此可移动层将包括传导材料。在所说明的实施例中，不同于部分反射层54，层62无需使任何光透射穿过所述层，且因此有利地包括具有高反射率的材料。在一个实施例中，层62包括铝(Al)，因为铝既具有非常高的反射率又具有可接受的机械性质。在其它实施例中，可在层62中使用例如银和金等反射材料。在其它实施例中，特别是在层62无需具有反射性的非光学MEMS装置中，可在层62中使用其它材料，例如镍和铜。
在图9D中，已使牺牲层60和层62图案化并对其进行蚀刻以形成延伸穿过牺牲层62和反射层60的孔口64。在所说明的实施例中，这些孔口64优选是锥形的，以便于连续和共形地沉积上覆层。
相对于图9E，可在经图案化的层62和牺牲层60上沉积层70。可使用此层70来形成位于MEMS装置阵列各处的支撑支柱。在正制造的MEMS装置包括干涉式调制器元件(例如图1的调制器元件12a和12b)的实施例中，所述支撑支柱中的一些支撑支柱(例如图1的支撑结构18)将位于那些干涉式调制器元件的上部可移动电极(例如，图1的可移动反射层14)的边缘处。此外，这些支撑支柱还可形成于所得的干涉式调制器元件的远离上部可移动电极的边缘的内部，使得所述支撑支柱支撑上部可移动电极的中心或内部区段。
在图9F中，已图案化和蚀刻支柱层70以形成支柱结构72。此外，所说明的支柱结构72具有在上覆层上水平延伸的外围部分；此水平延伸的外围部分在本文中将称为翼形部分74。与牺牲层60的图案化和蚀刻一样，支柱结构72的边缘75优选是锥形或有斜面，以便于沉积上覆层。
因为层62是在沉积支柱层70之前沉积的，所以层62可在蚀刻工艺期间充当用于形成支柱结构72的蚀刻终止物，因为即使支柱层70的其它部分与牺牲层60接触，支柱结构的正被蚀刻的部分也通过层62与下伏牺牲层60隔离。因此，也可使用蚀刻工艺来形成支柱结构72，所述工艺原本将蚀刻牺牲层60。
也可对上述工艺进行改变。在一个实施例中，可在图案化和蚀刻牺牲层60之后沉积层62，使得即使沿着牺牲层60中的孔口的倾斜侧壁，支柱层70也可与牺牲层60完全隔离。此实施例提供在用以移除牺牲层60的释放蚀刻期间保护支柱结构72的蚀刻终止物。在另一实施例中，可在沉积层62之前在经图案化的牺牲层60上沉积支柱层70。如果牺牲层60在对支柱结构72的蚀刻期间不会被过度消耗，那么即使没有蚀刻终止物也可使用此实施例。
在图9G中，已在支柱结构72和层62的暴露部分上沉积机械层78。在层62提供干涉式调制器元件的反射部分的特定实施例中，可针对机械层78的机械性质而不管反射性而有利地选择机械层78。在一个实施例中，机械层78有利地包括镍(Ni)，但例如Al等各种其它材料可能是合适的。为了方便起见，可将机械层78与层62的组合统称为可变形电极或可变形反射层80。
在沉积机械层78之后，使机械层78图案化并对其进行蚀刻以形成所要结构。明确地说，可使机械层78图案化并对其进行蚀刻以形成间隙，所述间隙界定电极，所述电极是机械层的彼此电隔离的条带。
也可使下伏层62图案化并对其进行蚀刻以移除层62的暴露部分。在一个实施例中，可经由单个图案化和蚀刻工艺来进行此步骤。在其它实施例中，可连续执行两个不同蚀刻，但用于图案化和蚀刻机械层78的同一掩模可保留在合适位置，且用于选择性地蚀刻层62。在机械层78包括Ni且层62包括Al的一个特定实施例中，可通过镍蚀刻(其大体上包括硝酸，以及其它成份)来蚀刻Ni，且可通过磷酸/醋酸蚀刻或PAN(磷酸/醋酸/硝酸)蚀刻来蚀刻Al。在此实施例中，虽然PAN蚀刻也可蚀刻下伏牺牲层60，但可使用PAN蚀刻来蚀刻Al，因为可变形反射层80已经形成于牺牲层60上，且已因此获得了可变形反射层80与下伏层之间的所要间距。在此蚀刻期间对牺牲层60的任何额外蚀刻将对完成的干涉式调制器没有不利影响。
在图9H中，可看出，包括机械层78和层62的可变形电极或反射层80已经被图案化和蚀刻以形成蚀刻孔82。接着执行释放蚀刻以选择性地移除牺牲层60，从而形成腔84，其准许可变形反射层80在施加适当电压后即刻朝电极层52变形。在一个实施例中，释放蚀刻包括XeF2蚀刻，其将选择性地移除例如Mo、W或多晶硅等牺牲材料，同时不会显著攻击周围的例如Al、SiO2、Ni或Al2O3等材料。蚀刻孔82以及由机械层78形成的条形电极之间的间隙有利地准许牺牲层60暴露于释放蚀刻。
如上所述，可通过使蚀刻孔82图案化成合适形状和尺寸以形成开口517和偏转部分515(例如图8A到图8K所示的那些开口和部分)来制造回复部分513。因此，在一些实施例中，可将回复部分蚀刻到机械层78中，且机械层78的经蚀刻部分可充当在此制造工艺中作为释放蚀刻的一部分使用的蚀刻孔。
上述修改可帮助消除工艺可变性，且产生更稳健的设计和制造。此外，虽然已依据干涉式调制器的选定实施例描述了上述方面，但所属领域的技术人员将了解，干涉式调制器的许多不同实施例可得益于上述方面。当然，如所属领域的技术人员将了解，也可使用干涉式调制器的额外替代实施例。干涉式调制器的各个层可由半导体和机电装置制造领域中通常众所周知的各种各样的导电和非导电材料制成。
现在参看图10A到图10D，这些图说明回复部分513和可变形层506的示范性模拟模型。在所示的模拟中，由于像素的对称性而使用了回复部分513和可变形层506的四分之一模型。在所示的实例中，已将回复部分513建模为具有大约6微米长的支腿的十字形或X形部分(例如，类似于图8G和图8H所示的部分)，且开口517的宽度可大约为2微米。
在图10A到图10B中，展示处于未驱动、未致动的状态下的回复部分513的四分之一。为了帮助说明处于未驱动状态下的回复部分513的偏转，在图10A到图10B中打上阴影以指示回复部分513的各个部分的不同垂直高度。在图10A中，模拟假定可变形层506不包含在回复部分513周围的次级局部层。在图10B中，模拟假定可变形层506包含次级局部层，例如氧化物，其在回复部分513周围以同心方式图案化，因而与图10A所示的模拟相比，致使回复部分513在其未驱动或未致动状态下进一步变形或偏转。
在图10C到图10D中，展示处于其驱动或致动状态的回复的四分之一。如所述，在致动下，在回复部分513中引发应变能。图10C到图10D中通过阴影的差异来指示应变能的量值。应变能储存在回复部分513中，且在施加到像素的Vbias电压减小时释放。当释放时，应变能可因此辅助使可变形层506和回复部分513回复到未致动或未驱动状态。因此，在一些实施例中，可能需要使可变形层506和回复部分513的特定区域中的应变能增至最大以增加所施加的回复力。
图10C展示来自图10A的可变形层506和回复部分513，但其处于致动或驱动状态。图10D展示来自图10B的可变形层506和回复部分513，但其处于致动或驱动状态。如图10D所示，添加次级氧化物层可增强回复部分的效应，因为回复部分的变形程度更大，因而使得储存更高的应变能。这些模型只是示范性的，且其它配置属于本发明的实施例内。
尽管以上详细描述已展示、描述并指出本发明在应用于各种实施例时的新颖特征，但应了解，所属领域的技术人员可在不背离本发明的精神的情况下，在所说明的装置或工艺的形式和细节方面进行各种省略、替代和改变。如将认识到的，本发明可在不提供本文中所陈述的所有特征和益处的形式内体现，因为某些特征可与其它特征分开使用或实践。

Claims (33)

1.一种机电装置，所述装置包括：
第一组件；
第二组件，其可在第一方向上相对于所述第一组件移动；以及
至少一个回复部分，其位于所述第二组件上，在与所述第一方向相反的第二方向上向所述第二组件施加回复力，所述至少一个回复部分包括至少一个偏转部分，所述偏转部分与穿过所述第二组件的开口毗接，且在所述第一和第二组件彼此分开时朝所述第一组件延伸。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个偏转部分包括悬臂。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述悬臂在所述第二组件和所述第一组件彼此分开时朝所述第一组件卷曲。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个偏转部分包括朝所述第一组件延伸的多个叶片。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述多个叶片在所述第二组件和所述第一组件彼此分开时朝所述第一组件卷曲。
6.根据权利要求1所述的装置，其中穿过所述第二组件的所述开口包括大体上人字形的形状。
7.根据权利要求1所述的装置，其中穿过所述第二组件的所述开口包括大体上十字形的形状。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个偏转部分包括大体上矩形的形状。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个偏转部分具有弯曲边缘。
10.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括至少一个回复部分，其位于所述第一组件上，在所述第二方向上向所述第二组件施加第二回复力。
11.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个回复部分包括位于所述第二组件上的多个回复部分。
12.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个回复部分是使所述第一与第二组件之间的静摩擦的概率减到最小的至少一个位置。
13.根据权利要求1所述的装置，其中所述MEMS装置是干涉式调制器。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述第一组件包括具有部分反射层的衬底，且所述第二组件包括反射层。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述反射层可变形以在所述第一方向上移动。
16.根据权利要求14所述的装置，其中所述第二组件进一步包括耦合到所述反射层的可变形层，所述可变形层经配置以在所述第一方向上移动。
17.根据权利要求1所述的装置，其中所述开口包括穿过所述第二组件的蚀刻孔。
18.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二组件通过一个或一个以上支撑结构耦合到所述第一组件，且其中所述至少一个回复部分位于所述第二组件上，与所述一个或一个以上支撑结构相距至少阈值距离。
19.根据权利要求1所述的装置，其进一步包含：
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；以及
存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。
20.根据权利要求19所述的装置，其进一步包含经配置以向所述显示器发送至少一个信号的驱动器电路。
21.根据权利要求20所述的装置，其进一步包含经配置以向所述驱动器电路发送所述图像数据的至少一部分的控制器。
22.根据权利要求19所述的装置，其进一步包括经配置以向所述处理器发送所述图像数据的图像源模块。
23.根据权利要求22所述的装置，其中所述图像源模块包含接收器、收发器和发射器中的至少一者。
24.根据权利要求19所述的装置，其进一步包括输入装置，所述输入装置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。
25.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个回复部分经放置以使所述第二组件与所述MEMS装置的其它部分之间的静摩擦减到最小。
26.一种机电设备，其包括：
用于部分反射光的装置；
用于反射光的装置，其中所述反射装置可相对于所述部分反射装置在第一方向上移动；以及
用于向所述反射装置施加回复力的装置，所述回复装置位于所述反射装置上，所述回复力在与所述第一方向相反的第二方向上，所述回复装置与穿过所述反射装置的开口毗接，且在所述部分反射装置和所述反射装置彼此分开时朝所述部分反射装置延伸。
27.根据权利要求26所述的设备，其中所述部分反射装置包括衬底。
28.根据权利要求26所述的设备，其中所述反射装置包括反射层。
29.根据权利要求26所述的设备，其中所述回复装置包括朝所述部分反射装置卷曲的悬臂。
30.根据权利要求26所述的设备，其中所述回复装置包括多个朝所述部分反射装置卷曲的悬臂。
31.根据权利要求26所述的设备，其中所述回复装置使所述部分反射装置与所述反射装置之间的静摩擦减到最小。
32.一种制造机电系统装置的方法，其包括：
在衬底上形成电极层；
在所述电极层上沉积牺牲层；
在所述牺牲层上沉积反射层；
形成多个支撑结构，所述支撑结构延伸穿过所述牺牲层；
在所述多个支撑结构上沉积机械层；以及
使所述机械层图案化，以在所述机械层中的蚀刻孔处形成至少一个回复部分。
33.根据权利要求32所述的方法，其中沉积所述机械层包括在大体上垂直于所述机械层的方向上以应力梯度沉积所述机械层。
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