專(zhuān)利名稱(chēng)：具有介質(zhì)層的薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)投影系統(tǒng)，較具體地說(shuō)，涉及用于這種系統(tǒng)的一種M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列及其制造方法，其中，各個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡具有多層疊電介質(zhì)單元，此多層疊電介質(zhì)單元形成在各個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡的頂部以使其產(chǎn)生最佳的光學(xué)效率。
背景技術(shù)：
在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)可獲得的各種視像顯示系統(tǒng)中，已知光學(xué)投影系統(tǒng)能夠以大尺度給出高質(zhì)量的顯示。在這種光學(xué)投影系統(tǒng)中，來(lái)自光源的光均勻地照明在一個(gè)例如M×N的可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列上，其中各個(gè)反射鏡都與相應(yīng)的各個(gè)驅(qū)動(dòng)器相耦合。驅(qū)動(dòng)器可以用象壓電材料或電致伸縮材料那樣的電致位移材料做成，這種材料在對(duì)施加于其上的電場(chǎng)作出響應(yīng)時(shí)將發(fā)生形變。
從各個(gè)反射鏡反射的光束入射到例如一個(gè)光學(xué)擋板的開(kāi)口上。通過(guò)給各個(gè)驅(qū)動(dòng)器加上電信號(hào)，各反射鏡和入射光束之間的相對(duì)位置將發(fā)生改變，由此使各反射鏡的反射光束的光路發(fā)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)各個(gè)反射光束的光路改變時(shí)，從各反射鏡反射的光束中能通過(guò)開(kāi)口的光量便發(fā)生變化，從而調(diào)制了光束的強(qiáng)度。借助一個(gè)適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)裝置，例如一個(gè)投影透鏡，通過(guò)開(kāi)口的受調(diào)制光束被傳送到一個(gè)投影屏幕上，由此在屏幕上顯示出圖象。
在

圖1A至圖中1G中，分別示出了有關(guān)制備M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡10陣列11的制造步驟，其中M和N為整數(shù)，這些已在下列懸而未決的屬于本申請(qǐng)人的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中公開(kāi)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)08/430,628，標(biāo)題為“薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列”。
制造陣列10的過(guò)程從制備有源矩陣20開(kāi)始，該矩陣有一個(gè)基底22，一個(gè)M×N晶體管陣列(未示出)以及一個(gè)M×N接線(xiàn)端24陣列。
下一步驟是，在有源矩陣20的頂面上形成一個(gè)薄膜待除層40，如果此薄膜待除層40由金屬制成則用濺射法形成，如果此薄膜待除層40由硅酸磷玻璃(PSG)制成則用化學(xué)氣相淀積法(CVD)或旋轉(zhuǎn)鍍膜法形成，如果此薄膜待除層40由多晶硅制成則用化學(xué)氣相淀積法(CVD)形成。
其后，形成一個(gè)支持層15，它含有一個(gè)由薄膜待除層40圍繞的支持單元30陣列，其中支持層15是這樣形成的通過(guò)光刻法在薄膜待除層40中形成一個(gè)M×N空槽陣列(未示出)，各個(gè)空槽位于各個(gè)接線(xiàn)端24的周?chē)?；以及在每個(gè)空槽內(nèi)用濺射法或化學(xué)氣相淀積法(CVD)形成一個(gè)支持單元30，如圖1A所示。此支持單元30由絕緣材料制成。
再下一個(gè)步驟是，通過(guò)用溶膠一凝膠、濺射或化學(xué)氣相淀積法(CVD)在支持層15頂面形成一個(gè)用與支持單元30相同的絕緣材料制成的彈性層70。
接著，在各個(gè)支持單元30中，用下述方法形成由金屬制成的導(dǎo)體35首先用蝕刻法形成一個(gè)M×N空洞陣列(未示出)，各個(gè)空洞從彈性層頂部延伸到接線(xiàn)端24的頂部，然后在空洞中充填金屬由此形成導(dǎo)體35，如圖1B所示。
下一個(gè)步驟是，通過(guò)濺射法在含有導(dǎo)體35的彈性層70的頂部形成一個(gè)由導(dǎo)電材料制成的第二薄膜層60。第二薄膜層60通過(guò)在支持單元30中形成的導(dǎo)體35電連接到晶體管。
然后，通過(guò)用溶膠-凝膠、濺射或化學(xué)氣相淀積法(CVD)在第二薄膜層60的頂部形成一個(gè)由象PZT(鈦酸鉛鋯)那樣的壓電材料制成的薄膜電致位移層80，如圖1C所示。
在下一個(gè)步驟是，用光刻法或激光裁剪法使薄膜電致位移層80，第二薄膜層60和彈性層70在M×N薄膜電致位移單元85陣列，M×N第二薄膜電極65陣列和M×N彈性單元75陣列中形成圖案，直至支持層15暴露，如圖1D所示。各個(gè)第二薄膜電極65通過(guò)在各個(gè)支持單元30中形成的導(dǎo)體35電連接到相應(yīng)的晶體管上，并作為各個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡11的信號(hào)電極。
接著，對(duì)各個(gè)薄膜電致位移單元85進(jìn)行熱處理，以使薄膜電致位移層85發(fā)生相變，由此形成M×N熱處理結(jié)構(gòu)陣列(未示出)。由于每個(gè)薄膜電致位移單元85都非常薄，所以在它是由壓電材料制成的情況下，它不需要被極化這是在由于薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡11的工作過(guò)程中，它可以通過(guò)施加電信號(hào)而進(jìn)行極化。
在完成上述步驟后，通過(guò)用下述方法，在M×N熱處理結(jié)構(gòu)陣列中的薄膜電致位移單元85的頂部，形成一個(gè)由象鋁(Al)或銀(Ag)那樣的既導(dǎo)電又反光的材料制成的第一薄膜電極55，首先用濺射法形成一個(gè)由既導(dǎo)電又反光的材料制成的層50，完全覆蓋住M×N熱處理結(jié)構(gòu)陣列的頂部，包括暴露的支持層15，如圖1E所示，然后，用蝕刻法選擇性地去掉層50，形成M×N可驅(qū)動(dòng)反射鏡結(jié)構(gòu)95陣列，其中每個(gè)可驅(qū)動(dòng)反射鏡結(jié)構(gòu)95包含一個(gè)頂面和四個(gè)側(cè)面，如圖1F所示。各個(gè)第一薄膜電極55都作為各個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡11中的反射鏡和偏電極。
然后，通過(guò)用薄膜保護(hù)層(未示出)完全覆蓋住各個(gè)可驅(qū)動(dòng)反射鏡結(jié)構(gòu)95的頂面和四個(gè)側(cè)面進(jìn)行處理步驟。
接著，在支持層15上，用蝕刻法去掉薄膜待除層40。最后，用蝕刻法去掉薄膜保護(hù)層，由此形成M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡11陣列，如圖1G所示。
上述薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡11陣列10及其制造方法存在一些不足。在去掉薄膜保護(hù)層的過(guò)程中，所用的蝕刻劑可能會(huì)以化學(xué)方式破壞第一薄膜電極55，而且第一薄膜電極55同時(shí)也作為反射鏡，在各個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡11中，這可能對(duì)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡11陣列10的光學(xué)效率產(chǎn)生不利影響。另外，尤其當(dāng)?shù)谝槐∧る姌O55由銀(Ag)制成時(shí)，第一薄膜電極55可能被氧化，進(jìn)而降低反射率。
本發(fā)明簡(jiǎn)述因此，本發(fā)明的一個(gè)主要目的是提供一種能夠獲得最佳光學(xué)效率的M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列及其制造方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列，用于一種光學(xué)投影系統(tǒng)，其中，M和N為整數(shù)，該陣列包括一個(gè)有源矩陣，該有源矩陣包含一個(gè)基底，一個(gè)在M×N接線(xiàn)端陣列和一個(gè)M×N晶體管陣列，其中各個(gè)接線(xiàn)端被電連接到相應(yīng)的晶體管上；M×N導(dǎo)體，各個(gè)導(dǎo)體由導(dǎo)電材料制成；一個(gè)M×N驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)陣列，每個(gè)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)具有一個(gè)連接部分和一個(gè)反光部分，每個(gè)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括一個(gè)彈性單元，一個(gè)第二薄膜電極，一個(gè)薄膜電致位移單元和一個(gè)第一薄膜電極，其中各個(gè)導(dǎo)體位于各個(gè)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的連接部分，從第二薄膜電極的底部延伸至與相應(yīng)晶體管電連接的接線(xiàn)端的頂部，由此以使第二薄膜電極作為各個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡中的信號(hào)電極，由一種既反光又導(dǎo)電的材料制成的第一薄膜電極被接地，由此作為各個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡中的反射鏡和偏電極；M×N個(gè)薄膜電介質(zhì)單元的多層疊，各個(gè)薄膜電介質(zhì)單元被置于各個(gè)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)中的反光部分的頂部，其中所述各個(gè)薄膜電介質(zhì)單元具有預(yù)定的厚度和特定的折射率系數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種制造M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列的方法，其中，M和N為整數(shù)，上述方法包括以下步驟提供一個(gè)有源矩陣，該有源矩陣包含一個(gè)基底，一個(gè)在M×N接線(xiàn)端陣列和一個(gè)M×N晶體管陣列，其中各個(gè)接線(xiàn)端被電連接到相應(yīng)的晶體管上；在有源矩陣的頂部淀積一個(gè)薄膜待除層；在薄膜待除層中形成一個(gè)M×N空槽陣列，各個(gè)空槽位于各個(gè)接線(xiàn)端頂部的周?chē)辉诒∧ご龑拥捻敳康矸e形成一個(gè)用絕緣材料制成的彈性層，并同時(shí)充填這些空槽；在彈性層中形成M×N導(dǎo)體陣列，各個(gè)導(dǎo)體從彈性層的頂部延伸到相應(yīng)的接線(xiàn)端頂部；在彈性層的頂部連續(xù)淀積形成一個(gè)第二薄膜層，一個(gè)薄膜電致位移層和一個(gè)第一薄膜層，其中，第二薄膜層由導(dǎo)電材料制成，第一薄膜層由既導(dǎo)電又反光的材料制成；使第一薄膜層，薄膜電致位移層，第二薄膜層和彈性層各自形成圖案，直到暴露出薄膜待除層，由此形成M×N半完成驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)陣列，其中各個(gè)半完成驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)都具有一個(gè)第一薄膜電極，一個(gè)薄膜電致位移單元，一個(gè)第二薄膜電層和一個(gè)彈性單元；在含有暴露的薄膜待除層的半完成驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的頂部，連續(xù)地淀積多個(gè)薄膜電介質(zhì)層，各個(gè)薄膜電介質(zhì)層都具有預(yù)定的厚度；使薄膜電介質(zhì)層分別在M×N個(gè)薄膜電介質(zhì)單元多層疊中形成圖案，直到薄膜待除層再次暴露，由此形成M×N半完成可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列，其中，多個(gè)薄膜電介質(zhì)層以這樣一種方式形成圖案，即每個(gè)半完成可驅(qū)動(dòng)反射鏡被分為一個(gè)驅(qū)動(dòng)部分和反光部分，各個(gè)導(dǎo)體和各個(gè)薄膜電介質(zhì)單元分別位于各個(gè)半完成可驅(qū)動(dòng)反射鏡的驅(qū)動(dòng)部分和反光部分；用薄膜保護(hù)層完全覆蓋各個(gè)半完成可驅(qū)動(dòng)反射鏡，由此形成M×N有保護(hù)的薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列；去除薄膜待除層；去除薄膜保護(hù)層，由此形成M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列。
附圖簡(jiǎn)述本發(fā)明的上述目的和其它目的以及特點(diǎn)將通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明而變得清楚明了，在附圖中圖1A至1G示出了說(shuō)明過(guò)去已公開(kāi)的M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列的制造步驟的示意性橫截面圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列的橫截面圖；圖3A至3F示出了說(shuō)明制造如圖2所示的M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列的方法的示意性橫截面圖。
本發(fā)明的實(shí)施例現(xiàn)參照?qǐng)D2以及圖3A至3F，它們分別為用在光學(xué)投影系統(tǒng)的M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡201陣列200的橫截面圖，其中M和N為整數(shù)，以及說(shuō)明其制造方法的示意性橫截面圖。值得注意的是在圖2及圖3A至圖3F中出現(xiàn)的相同部分采用相同的標(biāo)號(hào)。
在圖2中，提供了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡201陣列200的橫截面圖，該陣列200包含一個(gè)有源矩陣210，M×N導(dǎo)體225，一個(gè)M×N驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)300陣列和薄膜電介質(zhì)單元的M×N個(gè)多層疊400。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，在圖2中，示出一個(gè)M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡201陣列200，每個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡201具有一個(gè)薄膜電介質(zhì)單元401的多層疊400，其中多層疊400含有一對(duì)薄膜電介質(zhì)單元401。
有源矩陣210包括一個(gè)基底212，一個(gè)M×N接線(xiàn)端214陣列和一個(gè)M×N晶體管陣列(未示出)，其中每個(gè)接線(xiàn)端214電連接到相應(yīng)的晶體管上。
每個(gè)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)具有一個(gè)連接部分和一個(gè)反光部分330，335，而且包括一個(gè)彈性單元235，一個(gè)第二薄膜電極245，一個(gè)薄膜電致位移單元255以及一個(gè)第一薄膜電極265。各個(gè)由導(dǎo)電材料制成的導(dǎo)體225被置于各個(gè)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)300中的連接部分330，由第二薄膜電極245的底部延伸至與晶體管相電連接的接線(xiàn)端214的頂部，由此使第二薄膜電極245電連接到晶體管，以使第二薄膜電極245作為在各個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡201中的信號(hào)電極。由象鋁那樣的既導(dǎo)電又反光的材料制成的第一薄膜電極265被接地，以使其在薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡201中作為反射鏡和偏電極。
各個(gè)薄膜電介質(zhì)單元401的多層疊400置于各個(gè)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)300中的反光部分335的頂部，其中每個(gè)薄膜電介質(zhì)單元401具有一個(gè)預(yù)定的厚度和一個(gè)特定的折射率。
在可視區(qū)域，通過(guò)用額外電介質(zhì)層引導(dǎo)以增加單金屬層的反射比是可能的。
金屬在空氣中正常入射的特征反射比R是R=1-[2n/(1+n2+k2)]1+[2n/(1+n2+k2)]]]>公式(1)其中，n和k分別為金屬的折射率和消光系數(shù)。
例如，如果金屬涂有二種折射率為n1和n2的四分之一波長(zhǎng)的材料，且n2與金屬相鄰，則其在空氣中正常入射的光學(xué)反射比是R=1-[2(n1/n2)2n]/[1+(n1/n2)4(n2+k2)]1+[2(n1/n2)2n]/[1+(n1/n2)4(n2+k2)]]]>公式(2)如果有2(n1/n2)2n1+(n1/n2)4(n2+k2)<2n1+n2+k2]]>公式(3)且滿(mǎn)足(n1n2)2>1]]>或(n1n2)2<1n2+k2]]>公式(4)假設(shè)n2+k2≥1則該反射比大于由公式(1)給出的裸金屬的反射比。
根據(jù)公式(4)，任何金屬的反射比都可以通過(guò)二個(gè)四分之一波長(zhǎng)的層提高，(n1/n2)＞1，且n1在外層，n2與金屬相鄰。該比率越高，反射比增加越大。
例如，未經(jīng)處理的鋁在以波長(zhǎng)為550納米的光束正常入射時(shí)，它的反射比大約為91.6％。
如果用由系數(shù)為1.38的氟化鎂和系數(shù)為2.35的硫化鋅組成的二個(gè)四分之一波長(zhǎng)的材料覆蓋鋁，氟化鎂與鋁相鄰，外層為硫化鋅，則有(n1/n2)2＝2.9，根據(jù)公式(3)，反射比猛增至96.9％。
陣列200中的各個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡201反射比可以通過(guò)模擬，優(yōu)化各個(gè)組成多層疊400的薄膜電介質(zhì)單元401的厚度，折射系數(shù)，薄膜電介質(zhì)單元401的數(shù)量和入射，而達(dá)到最大。
各個(gè)薄膜電介質(zhì)單元401的多層疊400不僅保護(hù)在各個(gè)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)中的第一薄膜電極265使其不受化學(xué)和物理破壞，而且在各個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡201中提供最大的反射比，由此在陣列200中的各個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡201中獲得最佳光學(xué)效率。
在圖3A至3F中，提供了示意性的橫截面圖來(lái)說(shuō)明制造圖2所示的M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡201陣列200的方法。
制造陣列200的過(guò)程從制備有源矩陣210開(kāi)始，它包括一個(gè)基底212，一個(gè)M×N接線(xiàn)端214陣列和一個(gè)M×N晶體管陣列(未示出)，其中基底212由象硅晶片那樣的絕緣材料制成。
下一個(gè)步驟是，在有源矩陣210的頂部形成一個(gè)薄膜待除層220，此薄膜待除層220有0.1-2微米厚，由例如銅(Cu)或鎳(Ni)的金屬，硅酸磷玻璃(PSG)或者多晶硅制成，如果此薄膜待除層220由金屬制成則用濺射法或蒸鍍法形成，如果此薄膜待除層220由硅酸磷玻璃(PSG)制成則用化學(xué)氣相淀積法(CVD)或旋轉(zhuǎn)鍍膜法形成，如果此薄膜待除層220由多晶硅制成則用化學(xué)氣相淀積法(CVD)形成。
其后，通過(guò)光刻法在薄膜待除層220中形成一個(gè)M×N空槽陣列(未示出)，各個(gè)空槽位于各個(gè)接線(xiàn)端214頂部的周?chē)?br> 再下一個(gè)步驟是，通過(guò)用溶膠—凝膠、濺射或化學(xué)氣相淀積法(CVD)在帶有空槽的薄膜待除層的頂部淀積形成一個(gè)用絕緣材料例如氮化硅制成的彈性層230，其有0.1-2微米厚。
接著，在彈性層230上形成由金屬例如鎢(W)制成的M×N導(dǎo)體225。各個(gè)導(dǎo)體225是這樣形成的首先用蝕刻法形成一個(gè)M×N空洞陣列(未示出)，各個(gè)空洞從彈性層230頂部延伸到接線(xiàn)端214的頂部，然后在空洞中用濺射法填充金屬，如圖3A所示。
然后，用濺射法或者真空蒸鍍法在彈性層230和導(dǎo)體225的頂部形成一個(gè)第二薄膜層240，此薄膜層240由導(dǎo)電材料例如鉑(Pt)或鉑鈦合金(Pt/Ti)制成，0.1-2微米厚。
下一個(gè)步驟是，用真空蒸鍍法或者濺射法在第二薄膜層240的頂部淀積一個(gè)薄膜電致位移層250，它由壓電材料例如鈦酸鋁鋯(PZT)或者電致伸縮材料例如鈮酸鉛鎂(PMN)制成，其厚度為0.1-2微米。然后對(duì)薄膜電致位移層250進(jìn)行熱處理，以使其發(fā)生相變。
再下一個(gè)步驟是，用濺射法或者真空蒸鍍法在薄膜電致位移層250頂部形成一個(gè)第一薄膜層260，它由例如鋁(Al)或銀(Ag)的既導(dǎo)電又反光的材料制成，其厚度為0.1-2微米，如圖3B所示。
接下來(lái)的步驟是，直到薄膜待除層220暴露后，第一薄膜層260，薄膜電致位移層250，第二薄膜層240和彈性層230各自形成圖案，由此形成M×N半完成驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)341陣列340，如圖3C所示，其中每個(gè)半完成驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括一個(gè)第一薄膜電極265，一個(gè)電致位移單元255，一個(gè)第二薄膜電極245和一個(gè)彈性單元235。各個(gè)半完成驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)341中的第二薄膜電極245通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)體225和接線(xiàn)端214被電連接到晶體管上，由此作為各個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡201的信號(hào)電極。各個(gè)半完成驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)341的第一薄膜電極265作為各個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡201的反射鏡和偏電極。
由于每個(gè)薄膜電致位移單元255都非常薄，所以在它是由壓電材料制成的情況下，它不需要被極化這是在由于薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡201的工作過(guò)程中，它可以通過(guò)施加電信號(hào)而進(jìn)行極化。
接下來(lái)，用濺射法或者真空蒸鍍法，在含有暴露的薄膜待除層220的半完成驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)341的頂部，連續(xù)地淀積多個(gè)薄膜電介質(zhì)層(未示出)。每個(gè)薄膜電介質(zhì)層具有預(yù)定的厚度和折射率系數(shù)。同樣為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，只示出二個(gè)薄膜電介質(zhì)層。
在完成上述步驟后，用光刻法或激光剪裁法使薄膜電介質(zhì)層分別在M×N個(gè)薄膜電介質(zhì)單元401多層疊400中形成圖案，直到薄膜待除層220再次暴露，由此形成M×N半完成可驅(qū)動(dòng)反射鏡321陣列320，如圖3D所示。多個(gè)薄膜電介質(zhì)層以這樣一種方式形成圖案，即每個(gè)半完成可驅(qū)動(dòng)反射鏡321具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)部分和反光部分330，335，其中各個(gè)導(dǎo)體225位于各個(gè)半完成可驅(qū)動(dòng)反射鏡321中的驅(qū)動(dòng)部分330，而各個(gè)薄膜電介質(zhì)單元401的多層疊400位于各個(gè)半完成可驅(qū)動(dòng)反射鏡321中的反光部分335。每個(gè)半完成可驅(qū)動(dòng)反射鏡321包含薄膜電介質(zhì)單元401的多層疊400，第一薄膜電極265，薄膜電致位移單元255，第二薄膜電極245和彈性單元235。
再下一個(gè)步驟是，用薄膜保護(hù)層290完全覆蓋住各個(gè)半完成可驅(qū)動(dòng)反射鏡321，由此形成M×N受保護(hù)可驅(qū)動(dòng)反射鏡311陣列310，如圖3E所示。
然后，用蝕刻法去掉薄膜待除層220。最后，去掉薄膜保護(hù)層290，由此形成M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡201陣列200，如圖3F所示。
盡管每個(gè)用本發(fā)明的方法制備的薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡201具有一個(gè)單一形態(tài)結(jié)構(gòu)，但可以理解應(yīng)用本發(fā)明的方法同樣可以制造薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列，而每個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡具有一個(gè)雙重形態(tài)結(jié)構(gòu)，對(duì)于后者，僅僅涉及一個(gè)附加電致位移層和一個(gè)附加電極層的結(jié)構(gòu)。
還應(yīng)注意到，本發(fā)明的方法可以修改以使制造的薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列具有不同的幾何形狀。
盡管只是通過(guò)某些優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，然而在不偏離由下述權(quán)利要求所規(guī)定的本發(fā)明范疇的情形下，可以做出其他各種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列，其中，M和N為整數(shù)，用于一種光學(xué)投影系統(tǒng)，該陣列包括一個(gè)有源矩陣，該有源矩陣包含一個(gè)基底，一個(gè)M×N接線(xiàn)端陣列和一個(gè)M×N晶體管陣列，其中各個(gè)接線(xiàn)端被電連接到相應(yīng)的晶體管上；M×N導(dǎo)體，各個(gè)導(dǎo)體由導(dǎo)電材料制成；一個(gè)M×N驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)陣列，每個(gè)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)具有一個(gè)連接部分和一個(gè)反光部分，每個(gè)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括一個(gè)彈性單元，一個(gè)第二薄膜電極，一個(gè)薄膜電致位移單元和一個(gè)第一薄膜電極，其中各個(gè)導(dǎo)體位于各個(gè)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的連接部分，從第二薄膜電極的底部延伸至與相應(yīng)晶體管電連接的接線(xiàn)端的頂部，由此以使第二薄膜電極作為各個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡中的信號(hào)電極，由一種既反光又導(dǎo)電的材料制成的第一薄膜電極被接地，由此作為各個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡中的反射鏡和偏電極；M×N個(gè)薄膜電介質(zhì)單元的多層疊，各個(gè)薄膜電介質(zhì)單元被置于各個(gè)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)中的反光部分的頂部，其中所述各個(gè)薄膜電介質(zhì)單元具有預(yù)定的厚度和特定的折射率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的陣列，其中，每個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡具有雙重形態(tài)結(jié)構(gòu)，該雙重形態(tài)結(jié)構(gòu)包括由一個(gè)電極分開(kāi)的一對(duì)電致位移單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的陣列，其中，每個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡還具有一個(gè)附加電極層和一個(gè)附加電致位移層。
4.一種制造M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列的方法，其中，M和N為整數(shù)，上述方法包括以下步驟提供一個(gè)有源矩陣，該有源矩陣包含一個(gè)基底，一個(gè)M×N接線(xiàn)端陣列和一個(gè)M×N晶體管陣列，其中各個(gè)接線(xiàn)端被電連接到相應(yīng)的晶體管上；在有源矩陣的頂部淀積一個(gè)薄膜待除層；在薄膜待除層中形成一個(gè)M×N空槽陣列，各個(gè)空槽位于各個(gè)接線(xiàn)端頂部的周?chē)辉诒∧ご龑拥捻敳康矸e形成一個(gè)用絕緣材料制成的彈性層，并同時(shí)充填這些空槽；在彈性層中形成M×N導(dǎo)體陣列，各個(gè)導(dǎo)體從彈性層的頂部延伸到相應(yīng)的接線(xiàn)端頂部；在彈性層的頂部連續(xù)淀積形成一個(gè)第二薄膜層，一個(gè)薄膜電致位移層和一個(gè)第一薄膜層，其中，第二薄膜層由導(dǎo)電材料制成，第一薄膜層由既導(dǎo)電又反光的材料制成；使第一薄膜層，薄膜電致位移層，第二薄膜層和彈性層各自形成圖案，直到暴露出薄膜待除層，由此形成M×N半完成驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)陣列，其中各個(gè)半完成驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)都具有一個(gè)第一薄膜電極，一個(gè)薄膜電致位移單元，一個(gè)第二薄膜電層和一個(gè)彈性單元；在含有暴露的薄膜待除層的半完成驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的頂部，連續(xù)地淀積多個(gè)薄膜電介質(zhì)層，各個(gè)薄膜電介質(zhì)層都具有預(yù)定的厚度；使薄膜電介質(zhì)層分別在M×N個(gè)薄膜電介質(zhì)單元多層疊中形成圖案，直到薄膜待除層再次暴露，由此形成M×N半完成可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列，其中，多個(gè)薄膜電介質(zhì)層以這樣一種方式形成圖案，即每個(gè)半完成可驅(qū)動(dòng)反射鏡被分為一個(gè)驅(qū)動(dòng)部分和反光部分，各個(gè)導(dǎo)體和各個(gè)薄膜電介質(zhì)單元分別位于各個(gè)半完成可驅(qū)動(dòng)反射鏡的驅(qū)動(dòng)部分和反光部分；用薄膜保護(hù)層完全覆蓋各個(gè)半完成可驅(qū)動(dòng)反射鏡，由此形成M×N有保護(hù)的薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列；去除薄膜待除層；去除薄膜保護(hù)層，由此形成M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡陣列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中，多個(gè)薄膜電介質(zhì)層用濺射法或蒸鍍法淀積形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中，每個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡具有雙重形態(tài)結(jié)構(gòu)，該雙重結(jié)構(gòu)包括由一個(gè)電極分開(kāi)的二個(gè)電致位移單元。
7.權(quán)利要求4的方法還包含，在電致位移層淀積后，連續(xù)地形成一個(gè)附加電極層和一個(gè)附加電致位移層。
全文摘要
一種M×N薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡(201)陣列(200)包括一個(gè)有源矩陣(210),一個(gè)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(300)陣列,該陣列包括一個(gè)彈性單元(235),一個(gè)第二薄膜電極(245),一個(gè)薄膜電致位移單元(255)和一個(gè)第一薄膜電極(265),陣列(200)還包括M×N個(gè)薄膜電介質(zhì)單元(401)的多層疊(400)。另外,還提供保護(hù)以使第一薄膜電極(265)不受化學(xué)和物理破壞,該電極(265)同時(shí)還作為反射鏡以反射光束,置于各個(gè)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)頂部的薄膜電介質(zhì)單元(401)的多層疊(400)在各個(gè)薄膜可驅(qū)動(dòng)反射鏡中提供最大的反射比,由此獲得陣列的最佳光學(xué)效率。
文檔編號(hào)G02B26/08GK1179871SQ96192838
公開(kāi)日1998年4月22日 申請(qǐng)日期1996年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月31日
發(fā)明者任容槿 申請(qǐng)人:大宇電子株式會(huì)社