JPH1082960A - 薄膜アクチュエーテッドミラーアレイ及びその製造方法 - Google Patents
薄膜アクチュエーテッドミラーアレイ及びその製造方法Info
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- JPH1082960A JPH1082960A JP9172240A JP17224097A JPH1082960A JP H1082960 A JPH1082960 A JP H1082960A JP 9172240 A JP9172240 A JP 9172240A JP 17224097 A JP17224097 A JP 17224097A JP H1082960 A JPH1082960 A JP H1082960A
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- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
- G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
- G02B26/0858—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting means being moved or deformed by piezoelectric means
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アクチュエーテッドミラーを構成する薄膜
層間の接着性が高められ、改善されたミラー形態を有す
る薄膜アクチュエーテッドミラーアレイ及びその製造方
法を提供する。 【解決手段】 本発明の薄膜アクチュエーテッドミラ
ーアレイは、基板212及びM×N個の接続端子214
を有する能動マトリックス210と、各々、第1薄膜電
極295、障壁部285、電気的に変形可能な薄膜部2
75、第2薄膜電極265及び弾性部255を備えるM
×N個の駆動ミラー構造体311のアレイ310とを含
み、変形可能な薄膜部275は両電極295、265の
間に位置し、障壁部285は第1薄膜電極295と薄膜
部275との間に位置し、第2薄膜電極265はイオン
損傷上面を有し、各アクチュエーテッドミラー構造体1
11の近位端における下部は能動マトリックス210の
上部に付けられて、駆動ミラー構造体311を片持ちす
る。
層間の接着性が高められ、改善されたミラー形態を有す
る薄膜アクチュエーテッドミラーアレイ及びその製造方
法を提供する。 【解決手段】 本発明の薄膜アクチュエーテッドミラ
ーアレイは、基板212及びM×N個の接続端子214
を有する能動マトリックス210と、各々、第1薄膜電
極295、障壁部285、電気的に変形可能な薄膜部2
75、第2薄膜電極265及び弾性部255を備えるM
×N個の駆動ミラー構造体311のアレイ310とを含
み、変形可能な薄膜部275は両電極295、265の
間に位置し、障壁部285は第1薄膜電極295と薄膜
部275との間に位置し、第2薄膜電極265はイオン
損傷上面を有し、各アクチュエーテッドミラー構造体1
11の近位端における下部は能動マトリックス210の
上部に付けられて、駆動ミラー構造体311を片持ちす
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光投射システムに
関し、特に、薄膜層間の接着性が向上しており、改善さ
れたミラー形態を有する、M×N個の薄膜アクチュエー
テッドミラーアレイ及びその製造方法に関する。
関し、特に、薄膜層間の接着性が向上しており、改善さ
れたミラー形態を有する、M×N個の薄膜アクチュエー
テッドミラーアレイ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の多様なビデオディスプレーシステ
ムのうち、光投射システムは高画質の映像を大画面で提
供し得るものとして知られている。そのような光投射シ
ステムにおいて、光源から発せられた光線は、例えば、
M×N個のアクチュエーテッドミラーからなるアレイ上
に一様に入射される。ここで、各アクチュエーテッドミ
ラーは各アクチュエータ電気的に接続されている。これ
らのアクチュエータは、印加された電界信号に応じて変
形する圧電物質または電歪物質のような電気的に変形可
能な物質からなる。
ムのうち、光投射システムは高画質の映像を大画面で提
供し得るものとして知られている。そのような光投射シ
ステムにおいて、光源から発せられた光線は、例えば、
M×N個のアクチュエーテッドミラーからなるアレイ上
に一様に入射される。ここで、各アクチュエーテッドミ
ラーは各アクチュエータ電気的に接続されている。これ
らのアクチュエータは、印加された電界信号に応じて変
形する圧電物質または電歪物質のような電気的に変形可
能な物質からなる。
【0003】各ミラーから反射された光線は、例えば、
光学バッフルの開口に入射される。各アクチュエータに
電気信号を印加することによって、各ミラーの入射光線
に対する相対的な位置が変更されて、各ミラーからの反
射光線の光路が偏向されることになる。各反射光線の光
路が変わる場合、開口を通じて各ミラーから反射された
光線の光量が変わることによって光の強さが調節され
る。開口を通過した調節された光線は、投射レンズのよ
うな適切な光学デバイスを介して投射スクリーン上に投
射され、その上に像を表す。
光学バッフルの開口に入射される。各アクチュエータに
電気信号を印加することによって、各ミラーの入射光線
に対する相対的な位置が変更されて、各ミラーからの反
射光線の光路が偏向されることになる。各反射光線の光
路が変わる場合、開口を通じて各ミラーから反射された
光線の光量が変わることによって光の強さが調節され
る。開口を通過した調節された光線は、投射レンズのよ
うな適切な光学デバイスを介して投射スクリーン上に投
射され、その上に像を表す。
【0004】図1〜図7には、M×N個の薄膜アクチュ
エーテッドミラー101のアレイ100の製造方法を説
明するための概略的な断面図が各々示されている。この
アレイ100は本願出願と出願人を同じくする平成7年
特許願第131127号明細書に、「薄膜アクチュエー
テッドミラーアレイ」との名称で開示されている。ここ
で、M及びNは各々正の整数である。
エーテッドミラー101のアレイ100の製造方法を説
明するための概略的な断面図が各々示されている。この
アレイ100は本願出願と出願人を同じくする平成7年
特許願第131127号明細書に、「薄膜アクチュエー
テッドミラーアレイ」との名称で開示されている。ここ
で、M及びNは各々正の整数である。
【0005】アレイ100の製造工程は、基板112
と、M×N個のトランジスタのアレイ(図示せず)と、
M×N個の接続端子114のアレイとを備える能動マト
リックス110を準備することから始まる。
と、M×N個のトランジスタのアレイ(図示せず)と、
M×N個の接続端子114のアレイとを備える能動マト
リックス110を準備することから始まる。
【0006】その後、能動マトリックス10の上面に薄
膜犠牲層24が形成される。この薄膜犠牲層24の形成
は、薄膜犠牲層24が金属からなる場合はスパッタリン
グ法または蒸着法を用いて、PSGからなる場合は化学
気相成長法(CVD)またはスピンコーティング法を用
いて、ポリシリコンからなる場合にはCVD法を用いて
行われる。
膜犠牲層24が形成される。この薄膜犠牲層24の形成
は、薄膜犠牲層24が金属からなる場合はスパッタリン
グ法または蒸着法を用いて、PSGからなる場合は化学
気相成長法(CVD)またはスピンコーティング法を用
いて、ポリシリコンからなる場合にはCVD法を用いて
行われる。
【0007】その後、図1に示すように、薄膜犠牲層2
4により取り囲まれたM×N個の支持部材22のアレイ
を有する支持層20が形成される。詳述すると、支持層
20は、各々が各接続端子14の周囲に位置するM×N
個の空スロットのアレイ(図示せず)をフォトリソグラ
フィー法を用いて、薄膜犠牲層24の上に形成し、各接
続端子14の周囲に位置した各空スロットに支持部材2
2がスパッタリング法またはCVD法を用いて形成され
るプロセスによって形成される。支持部材22は絶縁性
物質から作られる。
4により取り囲まれたM×N個の支持部材22のアレイ
を有する支持層20が形成される。詳述すると、支持層
20は、各々が各接続端子14の周囲に位置するM×N
個の空スロットのアレイ(図示せず)をフォトリソグラ
フィー法を用いて、薄膜犠牲層24の上に形成し、各接
続端子14の周囲に位置した各空スロットに支持部材2
2がスパッタリング法またはCVD法を用いて形成され
るプロセスによって形成される。支持部材22は絶縁性
物質から作られる。
【0008】続いて、支持部材22のように絶縁性物質
からなる弾性層30が、支持層20の上にゾルーゲル
(sol−gel)法、スパッタリングまたはCVD法
を用いて形成される。
からなる弾性層30が、支持層20の上にゾルーゲル
(sol−gel)法、スパッタリングまたはCVD法
を用いて形成される。
【0009】しかる後、図2に示すように、金属からな
るコンジット26が各支持部材22に形成される。この
コンジット26は最初、エッチング法を用いて、各々が
弾性層30の上部から各接続端子14の上部まで延在す
るM×N個の孔のアレイ(図示せず)を生成し、各孔内
に金属を埋め込んで形成される。
るコンジット26が各支持部材22に形成される。この
コンジット26は最初、エッチング法を用いて、各々が
弾性層30の上部から各接続端子14の上部まで延在す
るM×N個の孔のアレイ(図示せず)を生成し、各孔内
に金属を埋め込んで形成される。
【0010】次に、導電性の物質からなる第2薄膜層4
0が、スパッタリング法を用いて、コンジット26を含
む弾性層30の上に形成される。この第2薄膜層40は
支持部材22に形成されたコンジット26を通じて各ト
ランジスタに電気的に接続されている。
0が、スパッタリング法を用いて、コンジット26を含
む弾性層30の上に形成される。この第2薄膜層40は
支持部材22に形成されたコンジット26を通じて各ト
ランジスタに電気的に接続されている。
【0011】その後、図3に示したように、例えば、P
ZTのような圧電物質からなる電気的に変形可能な薄膜
層50が、スパッタリング法、CVD法またはゾル−ゲ
ル法を用いて第2薄膜層40の上に形成される。
ZTのような圧電物質からなる電気的に変形可能な薄膜
層50が、スパッタリング法、CVD法またはゾル−ゲ
ル法を用いて第2薄膜層40の上に形成される。
【0012】続いて、図4に示したように、変形可能な
薄膜層50、第2薄膜層40及び弾性層30が、フォト
リソグラフィー法またはレーザトリミング法を用いて支
持層20の薄膜犠牲層24が露出されるまで、各々M×
N個の電気的に変形可能な薄膜部55のアレイ、M×N
個の第2薄膜電極45のアレイ、及びM×N個の弾性部
35のアレイにパターニングされる。第2薄膜電極45
の各々は各支持部材22に形成された各コンジット26
を通じて該当トランジスタに電気的に接続されており、
各薄膜アクチュエーテッドミラー101において信号電
極としての役割を果たす。
薄膜層50、第2薄膜層40及び弾性層30が、フォト
リソグラフィー法またはレーザトリミング法を用いて支
持層20の薄膜犠牲層24が露出されるまで、各々M×
N個の電気的に変形可能な薄膜部55のアレイ、M×N
個の第2薄膜電極45のアレイ、及びM×N個の弾性部
35のアレイにパターニングされる。第2薄膜電極45
の各々は各支持部材22に形成された各コンジット26
を通じて該当トランジスタに電気的に接続されており、
各薄膜アクチュエーテッドミラー101において信号電
極としての役割を果たす。
【0013】次に、各変形可能な薄膜部55は、例えば
PZTからなる場合、650℃位の高温にて熱処理され
て、相転移を引き起こされて、M×N個の熱処理構造体
のレイ(図示せず)が形成される。この場合、各変形可
能な薄膜部55が十分に薄くなっているため、薄膜部5
5が圧電物質で作られる場合は別に分極する必要はな
い。これは、薄膜アクチュエーテッドミラー101の駆
動の際に印加された電気信号によって分極できるからで
ある。
PZTからなる場合、650℃位の高温にて熱処理され
て、相転移を引き起こされて、M×N個の熱処理構造体
のレイ(図示せず)が形成される。この場合、各変形可
能な薄膜部55が十分に薄くなっているため、薄膜部5
5が圧電物質で作られる場合は別に分極する必要はな
い。これは、薄膜アクチュエーテッドミラー101の駆
動の際に印加された電気信号によって分極できるからで
ある。
【0014】次に、図5に示すように、導電性及び光反
射性の物質からなるM×N個の第1薄膜電極65のアレ
イが、M×N個の熱処理構造体のアレイにおける変形可
能な薄膜部55の上に形成される。この第1薄膜電極6
5の形成は最初スパッタリング法を用いて層60を形成
する。この層60は、導電性及び光反射性の物質からな
り、M×N個の熱処理構造体の上部を完全に覆い、また
露出された支持層20を有する。その後、エッチング法
を用いて層60を選択的に取り除く。かくして、M×N
個の薄膜アクチュエーテッドミラー構造体111のアレ
イ110が形成される。図6に示すように、各アクチュ
エーテッドミラー構造体111は1つの上面及び四つの
側面を有する。各第1薄膜電極65は各薄膜アクチュエ
ーテッドミラー101においてバイアス電極だけではな
く、ミラーとしても作用する。
射性の物質からなるM×N個の第1薄膜電極65のアレ
イが、M×N個の熱処理構造体のアレイにおける変形可
能な薄膜部55の上に形成される。この第1薄膜電極6
5の形成は最初スパッタリング法を用いて層60を形成
する。この層60は、導電性及び光反射性の物質からな
り、M×N個の熱処理構造体の上部を完全に覆い、また
露出された支持層20を有する。その後、エッチング法
を用いて層60を選択的に取り除く。かくして、M×N
個の薄膜アクチュエーテッドミラー構造体111のアレ
イ110が形成される。図6に示すように、各アクチュ
エーテッドミラー構造体111は1つの上面及び四つの
側面を有する。各第1薄膜電極65は各薄膜アクチュエ
ーテッドミラー101においてバイアス電極だけではな
く、ミラーとしても作用する。
【0015】その後、各アクチュエーテッドミラー構造
体111における1つの上面及び4つの側面を完全に覆
う薄膜保護層(図示せず)が形成される。
体111における1つの上面及び4つの側面を完全に覆
う薄膜保護層(図示せず)が形成される。
【0016】その後、支持層20における薄膜犠牲層2
4がエッチング法によって取り除かれる。最後に、図7
に示すように、薄膜保護層が取り除かれることによっ
て、M×N個のアクチュエーテッドミラー101のアレ
イ100が形成される。
4がエッチング法によって取り除かれる。最後に、図7
に示すように、薄膜保護層が取り除かれることによっ
て、M×N個のアクチュエーテッドミラー101のアレ
イ100が形成される。
【0017】しかしながら、前述したM×N個のアクチ
ュエーテッドミラー101のアレイ100の製造方法に
は多くの欠点がある。その中の1つは、各アクチュエー
テッドミラー101を構成する薄膜層間の接着性であ
る。各薄膜アクチュエーテッドミラー101が変形可能
な薄膜部55に印加された電気信号によって変形される
場合、組み込まれた第1電極65及び第2電極45も変
形されることになる。このような薄膜アクチュエーテッ
ドミラー101において、金属で作られる第1薄膜電極
65及び第2薄膜電極45と、通常、電気セラミック
(例えば、PZT)で作られる変形可能な薄膜部55を
構成する材料の特性上に類似点のないため、長時間使っ
た後には、第1薄膜電極65、第2薄膜電極45及び変
形可能な薄膜部55が互いに離れてしまう可能性があ
る。
ュエーテッドミラー101のアレイ100の製造方法に
は多くの欠点がある。その中の1つは、各アクチュエー
テッドミラー101を構成する薄膜層間の接着性であ
る。各薄膜アクチュエーテッドミラー101が変形可能
な薄膜部55に印加された電気信号によって変形される
場合、組み込まれた第1電極65及び第2電極45も変
形されることになる。このような薄膜アクチュエーテッ
ドミラー101において、金属で作られる第1薄膜電極
65及び第2薄膜電極45と、通常、電気セラミック
(例えば、PZT)で作られる変形可能な薄膜部55を
構成する材料の特性上に類似点のないため、長時間使っ
た後には、第1薄膜電極65、第2薄膜電極45及び変
形可能な薄膜部55が互いに離れてしまう可能性があ
る。
【0018】更に、第1薄膜電極65と接触する変形可
能な薄膜部55の上面は熱力学的に不安定で、この上面
に高温処理が施される場合、変形可能な薄膜部55の上
面に突起が形成される。ミラーとしても作用する第1薄
膜電極65がそのような表面に形成される場合、ミラー
の表面が凸凹状になり、薄膜アクチュエーテッドミラー
101の光効率に好ましくない影響を及ぼすという不都
合かある。
能な薄膜部55の上面は熱力学的に不安定で、この上面
に高温処理が施される場合、変形可能な薄膜部55の上
面に突起が形成される。ミラーとしても作用する第1薄
膜電極65がそのような表面に形成される場合、ミラー
の表面が凸凹状になり、薄膜アクチュエーテッドミラー
101の光効率に好ましくない影響を及ぼすという不都
合かある。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、光投射システムに用いられ、アクチュエーテッドミ
ラーを構成する薄膜層間の接着性が向上しており、改善
されたミラー形態を有する、M×N個の薄膜アクチュエ
ーテッドミラーアレイを提供することにある。
は、光投射システムに用いられ、アクチュエーテッドミ
ラーを構成する薄膜層間の接着性が向上しており、改善
されたミラー形態を有する、M×N個の薄膜アクチュエ
ーテッドミラーアレイを提供することにある。
【0020】本発明の他の目的は、光投射システムに用
いられる、M×N個の薄膜アクチュエーテッドミラーア
レイの製造方法を提供することにある。
いられる、M×N個の薄膜アクチュエーテッドミラーア
レイの製造方法を提供することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の一実施例によれば、光投射システムに用
いられる、M×N個(M、Nは正の整数)の薄膜アクチ
ュエーテッドミラーアレイであって、基板及びM×N個
の接続端子を有する能動マトリックスと、各々、近位端
及び遠位端を有し、第1薄膜電極、障壁部、電気的に変
形可能な薄膜部、第2薄膜電極及び弾性部を備えるM×
N個の駆動ミラー構造体のアレイとを含むことを特徴と
し、前記変形可能な薄膜部は前記両電極の間に位置し、
前記障壁部は前記第1薄膜電極と前記変形可能な薄膜部
との間に位置し、前記第2薄膜電極はイオン損傷上面を
有し、前記各アクチュエーテッドミラー構造体の近位端
の下部は前記能動マトリックスの上部に付けられて、前
記駆動ミラー構造体を片持ちすることを特徴とするM×
N個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイが提供され
る。
めに、本発明の一実施例によれば、光投射システムに用
いられる、M×N個(M、Nは正の整数)の薄膜アクチ
ュエーテッドミラーアレイであって、基板及びM×N個
の接続端子を有する能動マトリックスと、各々、近位端
及び遠位端を有し、第1薄膜電極、障壁部、電気的に変
形可能な薄膜部、第2薄膜電極及び弾性部を備えるM×
N個の駆動ミラー構造体のアレイとを含むことを特徴と
し、前記変形可能な薄膜部は前記両電極の間に位置し、
前記障壁部は前記第1薄膜電極と前記変形可能な薄膜部
との間に位置し、前記第2薄膜電極はイオン損傷上面を
有し、前記各アクチュエーテッドミラー構造体の近位端
の下部は前記能動マトリックスの上部に付けられて、前
記駆動ミラー構造体を片持ちすることを特徴とするM×
N個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイが提供され
る。
【0022】本発明の他の実施例によれば、光投射シス
テムに用いられる、M×N個(M、Nは正の整数)の薄
膜アクチュエーテッドミラーアレイの製造方法であっ
て、基板及びM×N個の接続端子のアレイを有する能動
マトリックスを準備する第1工程と、前記能動マトリッ
クスの上部に薄膜犠牲層を蒸着する第2工程と、前記薄
膜犠牲層に、各々が前記接続端子のうちの何れか1つを
取り囲むM×N個の空スロットのアレイを形成する第3
工程と、前記空スロットを有する前記薄膜犠牲層の上部
に弾性層を形成する第4工程と、M×N対のコンジット
のアレイを形成する第5工程と、前記コンジットを有す
る前記弾性層の上部に第2薄膜層を形成する第6工程
と、前記第2薄膜層の上面をイオンビームで損傷させる
第7工程と、電気的に変形可能な薄膜層を形成する第8
工程と、前記変形可能な薄膜層の上部に障壁層を形成す
る第9工程と、第1薄膜層を蒸着して、多層構造体を形
成する第10工程と、前記多層構造体をパターニングし
て、M×N個の駆動ミラー構造体のアレイを形成する第
11工程と、前記薄膜犠牲層を取り除いて、前記M×N
個の薄膜アクチュエーテッドミラーのアレイを形成する
第12工程と含むことを特徴とするM×N個の薄膜アク
チュエーテッドミラーアレイの製造方法が提供される。
テムに用いられる、M×N個(M、Nは正の整数)の薄
膜アクチュエーテッドミラーアレイの製造方法であっ
て、基板及びM×N個の接続端子のアレイを有する能動
マトリックスを準備する第1工程と、前記能動マトリッ
クスの上部に薄膜犠牲層を蒸着する第2工程と、前記薄
膜犠牲層に、各々が前記接続端子のうちの何れか1つを
取り囲むM×N個の空スロットのアレイを形成する第3
工程と、前記空スロットを有する前記薄膜犠牲層の上部
に弾性層を形成する第4工程と、M×N対のコンジット
のアレイを形成する第5工程と、前記コンジットを有す
る前記弾性層の上部に第2薄膜層を形成する第6工程
と、前記第2薄膜層の上面をイオンビームで損傷させる
第7工程と、電気的に変形可能な薄膜層を形成する第8
工程と、前記変形可能な薄膜層の上部に障壁層を形成す
る第9工程と、第1薄膜層を蒸着して、多層構造体を形
成する第10工程と、前記多層構造体をパターニングし
て、M×N個の駆動ミラー構造体のアレイを形成する第
11工程と、前記薄膜犠牲層を取り除いて、前記M×N
個の薄膜アクチュエーテッドミラーのアレイを形成する
第12工程と含むことを特徴とするM×N個の薄膜アク
チュエーテッドミラーアレイの製造方法が提供される。
【0023】
【発明の実施の形態】図8及び図9〜図18は、光投射
システムに用いられる、本発明によるM×N個の薄膜ア
クチュエーテッドミラー301のアレイ300及びその
製造方法を説明するための断面図が各々示されている。
ここで、M及びNは正の整数であり、各図中、同一部分
には同一符号を付して説明していることに注目された
い。
システムに用いられる、本発明によるM×N個の薄膜ア
クチュエーテッドミラー301のアレイ300及びその
製造方法を説明するための断面図が各々示されている。
ここで、M及びNは正の整数であり、各図中、同一部分
には同一符号を付して説明していることに注目された
い。
【0024】図8は、本発明によるM×N個の薄膜アク
チュエーテッドミラー301のアレイ300の断面図で
あり、アレイ300は能動マトリックス210、パッシ
ベーション層220、食刻液流入防止層230及びM×
N個の駆動ミラー構造体311のアレイ310から構成
されている。
チュエーテッドミラー301のアレイ300の断面図で
あり、アレイ300は能動マトリックス210、パッシ
ベーション層220、食刻液流入防止層230及びM×
N個の駆動ミラー構造体311のアレイ310から構成
されている。
【0025】能動マトリックス210はM×N個のトラ
ンジスタ(図示せず)のアレイを有する基板212及び
M×N個の接続端子214を有し、各接続端子214は
M×N個のトランジスタのアレイにおける該当トランジ
スタに電気的に接続されている。
ンジスタ(図示せず)のアレイを有する基板212及び
M×N個の接続端子214を有し、各接続端子214は
M×N個のトランジスタのアレイにおける該当トランジ
スタに電気的に接続されている。
【0026】パッシベーション層220はリン珪酸塩ガ
ラス(PSG)または窒化ケイ素から作られ、0.1−
2μmの厚さを有し、能動マトリックス210の上に配
置される。
ラス(PSG)または窒化ケイ素から作られ、0.1−
2μmの厚さを有し、能動マトリックス210の上に配
置される。
【0027】食刻液流入防止層230はケイ素から作ら
れ、0.1−2μmの厚さを有し、パッシベーション層
220の上に形成される。
れ、0.1−2μmの厚さを有し、パッシベーション層
220の上に形成される。
【0028】各駆動ミラー構造体311は近位端及び遠
位端を有し、第1薄膜電極295、微粒子酸化物(例え
ば、二酸化ケイ素(Sio2))からなる障壁層28
5、圧電物質または電歪物質からなる変形可能な薄膜部
275、第2薄膜電極265及び弾性部255から構成
されている。変形可能な薄膜部275は両電極265、
295間に位置し、第1薄膜電極295は接地されて、
薄膜アクチュエーテッドミラー301においてミラーだ
けではなく共通バイアス電極としても機能し、第2薄膜
電極265は各該当接続端子214に電気的に接続され
ることによって、各薄膜アクチュエーテッドミラー30
1において信号電極として機能し、障壁部285は第1
薄膜電極295と変形可能な薄膜部275との間に位置
し、各アクチュエーテッドミラー構造体301の近位端
における下部は能動マトリックス210の上部に付けら
れて、駆動ミラー構造体311を片持ちする。
位端を有し、第1薄膜電極295、微粒子酸化物(例え
ば、二酸化ケイ素(Sio2))からなる障壁層28
5、圧電物質または電歪物質からなる変形可能な薄膜部
275、第2薄膜電極265及び弾性部255から構成
されている。変形可能な薄膜部275は両電極265、
295間に位置し、第1薄膜電極295は接地されて、
薄膜アクチュエーテッドミラー301においてミラーだ
けではなく共通バイアス電極としても機能し、第2薄膜
電極265は各該当接続端子214に電気的に接続され
ることによって、各薄膜アクチュエーテッドミラー30
1において信号電極として機能し、障壁部285は第1
薄膜電極295と変形可能な薄膜部275との間に位置
し、各アクチュエーテッドミラー構造体301の近位端
における下部は能動マトリックス210の上部に付けら
れて、駆動ミラー構造体311を片持ちする。
【0029】図9〜図18は、本発明の好適実施例によ
るM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラー301のア
レイ300の製造方法を説明するための概略的な断面図
を各々示されている。 アレイ300の製造工程は、基
板212、M×N個のトランジスタのアレイ(図示せ
ず)及びM×N個の接続端子214のアレイを有する能
動マトリックス210を準備することから始まる。
るM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラー301のア
レイ300の製造方法を説明するための概略的な断面図
を各々示されている。 アレイ300の製造工程は、基
板212、M×N個のトランジスタのアレイ(図示せ
ず)及びM×N個の接続端子214のアレイを有する能
動マトリックス210を準備することから始まる。
【0030】次に、PSGまたは窒化ケイ素から作ら
れ、0.1−2μmの厚さを有するパッシベーション層
220が、CVDまたはスピンコーティング法を用いて
能動マトリックス210の上に形成される。
れ、0.1−2μmの厚さを有するパッシベーション層
220が、CVDまたはスピンコーティング法を用いて
能動マトリックス210の上に形成される。
【0031】その後、図9に示すように、窒化物から作
られ、0.1−2μmの厚さを有する食刻液流入防止層
230が、スパッタリング法またはCVD法を用いてパ
ッシベーション層230の上部に形成される。
られ、0.1−2μmの厚さを有する食刻液流入防止層
230が、スパッタリング法またはCVD法を用いてパ
ッシベーション層230の上部に形成される。
【0032】続いて、銅(Cu)またはニッケル(N
i)のような金属、PSGまたはポリシリコン物質で作
られ、0.1−2μmの厚さを有する薄膜犠牲層240
が食刻液流入防止層230の上部に形成される。この薄
膜犠牲層240は、薄膜犠牲層240が金属で作られる
場合はスパッタリング法または蒸着法を用いて、ポリシ
リコンで作られる場合はCVD法を用いて、PSGで作
られる場合にはCVD法またはスピンコーティング法を
用いて形成される。
i)のような金属、PSGまたはポリシリコン物質で作
られ、0.1−2μmの厚さを有する薄膜犠牲層240
が食刻液流入防止層230の上部に形成される。この薄
膜犠牲層240は、薄膜犠牲層240が金属で作られる
場合はスパッタリング法または蒸着法を用いて、ポリシ
リコンで作られる場合はCVD法を用いて、PSGで作
られる場合にはCVD法またはスピンコーティング法を
用いて形成される。
【0033】しかる後、薄膜犠牲層240におけるM×
N個の空スロット245が、エッチング法を用いて形成
される。図9に示すように、各空スロット245は接続
端子214のうちの何れか1つを取り囲む。
N個の空スロット245が、エッチング法を用いて形成
される。図9に示すように、各空スロット245は接続
端子214のうちの何れか1つを取り囲む。
【0034】続いて、絶縁性物質で作られ、0.1−2
μmの厚さを有する弾性層250がCVD法によって、
空スロット245を有する薄膜犠牲層240の上部に蒸
着される。
μmの厚さを有する弾性層250がCVD法によって、
空スロット245を有する薄膜犠牲層240の上部に蒸
着される。
【0035】次に、図11に示すように、弾性層250
に於ける、金属からなるM×N個のコンジット216の
アレイが形成される。このコンジット216は最初、エ
ッチング法を用いて、各々弾性層250の上部から接続
端子214の上部まで延在するM×N個の孔のアレイ
(図示せず)を形成し、各孔内に金属を埋め込んで形成
される。
に於ける、金属からなるM×N個のコンジット216の
アレイが形成される。このコンジット216は最初、エ
ッチング法を用いて、各々弾性層250の上部から接続
端子214の上部まで延在するM×N個の孔のアレイ
(図示せず)を形成し、各孔内に金属を埋め込んで形成
される。
【0036】続いて、図12に示すように、導電性物質
(例えば、白金(Pt))で作られ、0.1−2μmの
厚さを有する第2薄膜層260が、スパッタリング法ま
たは真空蒸着法を用いて弾性層250の上部に蒸着され
る。第2薄膜層は上面266を有する。
(例えば、白金(Pt))で作られ、0.1−2μmの
厚さを有する第2薄膜層260が、スパッタリング法ま
たは真空蒸着法を用いて弾性層250の上部に蒸着され
る。第2薄膜層は上面266を有する。
【0037】その後、図13に示すように、第2薄膜層
260の上面266は、高いエネルギー(例えば、Ke
Vのレベル)を有する不活性イオンビーム(例えば、ア
ルゴン)によって損傷を与えられて、イオン損傷表面2
68を形成する。
260の上面266は、高いエネルギー(例えば、Ke
Vのレベル)を有する不活性イオンビーム(例えば、ア
ルゴン)によって損傷を与えられて、イオン損傷表面2
68を形成する。
【0038】続いて、図14に示すように、変形可能な
薄膜層270は圧電物質または電歪物質から作られ、
0.1−2μmの厚さを有し、CVD法、蒸着法、ゾル
−ゲル法またはスパッタリング法を用いて第2薄膜層2
60のイオン損傷表面268の上部に形成される。第2
薄膜層260のイオン損傷表面268は高い表面エネル
ギーを有することによって、変形可能な薄膜層270が
イオン損傷表面268の上部に容易に形成されるように
する。その後、相転移のために、変形可能な薄膜層27
0は熱処理される。
薄膜層270は圧電物質または電歪物質から作られ、
0.1−2μmの厚さを有し、CVD法、蒸着法、ゾル
−ゲル法またはスパッタリング法を用いて第2薄膜層2
60のイオン損傷表面268の上部に形成される。第2
薄膜層260のイオン損傷表面268は高い表面エネル
ギーを有することによって、変形可能な薄膜層270が
イオン損傷表面268の上部に容易に形成されるように
する。その後、相転移のために、変形可能な薄膜層27
0は熱処理される。
【0039】続いて、図15に示すように、障壁相28
0は微粒子酸化物(例えば、二酸化ケイ素)で作られ、1
00オングストローム未満の厚さを有し、スパッタリン
グ法、真空蒸着法またはPECVD法のうちの何れか1
つを用いて変形可能な薄膜層270の上部に形成され
る。この障壁層280は平坦な上面286を有する。
0は微粒子酸化物(例えば、二酸化ケイ素)で作られ、1
00オングストローム未満の厚さを有し、スパッタリン
グ法、真空蒸着法またはPECVD法のうちの何れか1
つを用いて変形可能な薄膜層270の上部に形成され
る。この障壁層280は平坦な上面286を有する。
【0040】続いて、図16に示すように、第1薄膜層
290は導電性及び光反射性物質で作られ、0.1−2
μmの厚さを有し、スパッタリング法または真空蒸着法
を用いて障壁層280の上部に蒸着されて、多層構造体
200が形成される。
290は導電性及び光反射性物質で作られ、0.1−2
μmの厚さを有し、スパッタリング法または真空蒸着法
を用いて障壁層280の上部に蒸着されて、多層構造体
200が形成される。
【0041】次に、図17に示すように、薄膜犠牲層2
40が露出されるまで、多層構造体200はフォトリソ
グラフィー法またはレーザ切断法を用いてパターニング
されることによって、各々が第1薄膜電極295、障壁
部285、変形可能な薄膜部275、第2薄膜電極26
5、弾性部255及びコンジット216からなるM×N
個の駆動ミラー構造体311のアレイが形成される。第
2薄膜電極265はコンジット216を通じて接続端子
214に電気的に接続されて、各駆動ミラー構造体31
1において信号電極として機能する。第1薄膜電極28
5は各駆動構造体311において共通バイアス電極だけ
ではなくミラーとしても機能する。
40が露出されるまで、多層構造体200はフォトリソ
グラフィー法またはレーザ切断法を用いてパターニング
されることによって、各々が第1薄膜電極295、障壁
部285、変形可能な薄膜部275、第2薄膜電極26
5、弾性部255及びコンジット216からなるM×N
個の駆動ミラー構造体311のアレイが形成される。第
2薄膜電極265はコンジット216を通じて接続端子
214に電気的に接続されて、各駆動ミラー構造体31
1において信号電極として機能する。第1薄膜電極28
5は各駆動構造体311において共通バイアス電極だけ
ではなくミラーとしても機能する。
【0042】続いて、薄膜防護層(図示せず)は各駆動
構造体311を完全に覆う。
構造体311を完全に覆う。
【0043】その後、薄膜犠牲層240は食刻液(例え
ば、ブッ化水素(HF))を用いて取り除かれる。
ば、ブッ化水素(HF))を用いて取り除かれる。
【0044】最後に、図18に示すように、薄膜防護層
がドライエッチング法(例えば、プラズマエッチング
法)によって取り除かれて、M×N個の薄膜アクチュエ
ーテッドミラーアレイが形成される。
がドライエッチング法(例えば、プラズマエッチング
法)によって取り除かれて、M×N個の薄膜アクチュエ
ーテッドミラーアレイが形成される。
【0045】上記において、M×N個の薄膜アクチュエ
ーテッドミラー301のアレイ300及びその製造方法
に対して述べたが、各薄膜アクチュエーテッドミラー3
01を構成する薄膜層間の接着性を向上させるため、障
壁層280が変形可能な薄膜層270の上部に位置し、
第2薄膜層260の上面266がイオンビームによって
イオン損傷されることに注目されたい。
ーテッドミラー301のアレイ300及びその製造方法
に対して述べたが、各薄膜アクチュエーテッドミラー3
01を構成する薄膜層間の接着性を向上させるため、障
壁層280が変形可能な薄膜層270の上部に位置し、
第2薄膜層260の上面266がイオンビームによって
イオン損傷されることに注目されたい。
【0046】更に、改善されたミラー形態を通じて光効
率を増加させるため、ミラーとして機能する第1薄膜層
290が障壁層280の上部に形成される。
率を増加させるため、ミラーとして機能する第1薄膜層
290が障壁層280の上部に形成される。
【0047】上記において、本発明の好適な実施の形態
について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
【0048】
【発明の効果】従って、本発明によれば、障壁層を変形
可能な薄膜層の上部に設け、第2薄膜層の上面をイオン
ビームを用いてイオン損傷させることによって、薄膜層
間の接着性を向上させ、且つ改善されたミラー形態を通
して光効率を増加させることができる。
可能な薄膜層の上部に設け、第2薄膜層の上面をイオン
ビームを用いてイオン損傷させることによって、薄膜層
間の接着性を向上させ、且つ改善されたミラー形態を通
して光効率を増加させることができる。
【図1】従来のM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラ
ーのアレイの製造方法を説明するための概略的な断面図
である。
ーのアレイの製造方法を説明するための概略的な断面図
である。
【図2】従来のM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラ
ーのアレイの製造方法を説明するための概略的な断面図
である。
ーのアレイの製造方法を説明するための概略的な断面図
である。
【図3】従来のM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラ
ーのアレイの製造方法を説明するための概略的な断面図
である。
ーのアレイの製造方法を説明するための概略的な断面図
である。
【図4】従来のM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラ
ーのアレイの製造方法を説明するための概略的な断面図
である。
ーのアレイの製造方法を説明するための概略的な断面図
である。
【図5】従来のM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラ
ーのアレイの製造方法を説明するための概略的な断面図
である。
ーのアレイの製造方法を説明するための概略的な断面図
である。
【図6】従来のM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラ
ーのアレイの製造方法を説明するための概略的な断面図
である。
ーのアレイの製造方法を説明するための概略的な断面図
である。
【図7】従来のM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラ
ーのアレイの製造方法を説明するための概略的な断面図
である。
ーのアレイの製造方法を説明するための概略的な断面図
である。
【図8】本発明によるM×N個の薄膜アクチュエーテッ
ドミラーのアレイの断面図である。
ドミラーのアレイの断面図である。
【図9】本発明の好適実施例によるM×N個の薄膜アク
チュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明するた
めの概略的な断面図である。
チュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明するた
めの概略的な断面図である。
【図10】本発明の好適実施例によるM×N個の薄膜ア
クチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明する
ための概略的な断面図である。
クチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明する
ための概略的な断面図である。
【図11】本発明の好適実施例によるM×N個の薄膜ア
クチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明する
ための概略的な断面図である。
クチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明する
ための概略的な断面図である。
【図12】本発明の好適実施例によるM×N個の薄膜ア
クチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明する
ための概略的な断面図である。
クチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明する
ための概略的な断面図である。
【図13】本発明の好適実施例によるM×N個の薄膜ア
クチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明する
ための概略的な断面図である。
クチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明する
ための概略的な断面図である。
【図14】本発明の好適実施例によるM×N個の薄膜ア
クチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明する
ための概略的な断面図である。
クチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明する
ための概略的な断面図である。
【図15】本発明の好適実施例によるM×N個の薄膜ア
クチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明する
ための概略的な断面図である。
クチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明する
ための概略的な断面図である。
【図16】本発明の好適実施例によるM×N個の薄膜ア
クチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明する
ための概略的な断面図である。
クチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明する
ための概略的な断面図である。
【図17】本発明の好適実施例によるM×N個の薄膜ア
クチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明する
ための概略的な断面図である。
クチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明する
ための概略的な断面図である。
【図18】本発明の好適実施例によるM×N個の薄膜ア
クチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明する
ための概略的な断面図である。
クチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を説明する
ための概略的な断面図である。
10、210 能動マトリックス 12、212 基板 14、214 接続端子 20 支持層 22 支持部材 24、240 薄膜犠牲層 26、216 コンジット 30、250 弾性層 35、65、255 弾性部 40、260 第2薄膜層 45、265 第2薄膜電極 50、270 変形可能な薄膜層 55、275 変形可能な薄膜部 60 層 75 薄膜部 100、110、300、310 アレイ 101 アクチュエーテットミラー 111 アクチュエーテットミラー構造体 200 多層構造体 220 パッシベーション層 230 食彫液流入防止層 245 空スロット 266、286 上部表面 268 イオン損傷表面 280 障壁層 285 障壁部 290 第1薄膜層 295 第1薄膜電極 301 薄膜アクチュエーテットミラー 311 駆動ミラー構造体
Claims (9)
- 【請求項1】 光投射システムに用いられる、M×N
個(M、Nは正の整数)の薄膜アクチュエーテッドミラ
ーアレイであって、 基板及びM×N個の接続端子を有する能動マトリックス
と、 各々、近位端及び遠位端を有し、第1薄膜電極、障壁
部、電気的に変形可能な薄膜部、第2薄膜電極及び弾性
部を備えるM×N個の駆動ミラー構造体のアレイとを含
むことを特徴とし、 前記変形可能な薄膜部は前記両電極の間に位置し、前記
障壁部は前記第1薄膜電極と前記変形可能な薄膜部との
間に位置し、前記第2薄膜電極はイオン損傷上面を有
し、前記各アクチュエーテッドミラー構造体の近位端の
下部は前記能動マトリックスの上部に付けられて、前記
駆動ミラー構造体を片持ちすることを特徴とするM×N
個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイ。 - 【請求項2】 前記能動マトリックスが、パッシベー
ション層及び食刻液流入防止層を有することを特徴とす
る請求項1に記載のM×N個の薄膜アクチュエーテッド
ミラーアレイ。 - 【請求項3】 前記障壁部が、二酸化ケイ素(SiO
2)のような酸化物で作られることを特徴とする請求項
1に記載のM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラーア
レイ。 - 【請求項4】 光投射システムに用いられる、M×N
個(M、Nは正の整数)の薄膜アクチュエーテッドミラ
ーアレイの製造方法であって、 基板及びM×N個の接続端子のアレイを有する能動マト
リックスを準備する第1工程と、 前記能動マトリックスの上部に薄膜犠牲層を蒸着する第
2工程と、 前記薄膜犠牲層に、各々が前記接続端子のうちの何れか
1つを取り囲むM×N個の空スロットのアレイを形成す
る第3工程と、 前記空スロットを有する前記薄膜犠牲層の上部に弾性層
を形成する第4工程と、 M×N対のコンジットのアレイを形成する第5工程と、 前記コンジットを有する前記弾性層の上部に第2薄膜層
を形成する第6工程と、 前記第2薄膜層の上面をイオンビームで損傷させる第7
工程と、 電気的に変形可能な薄膜層を形成する第8工程と、 前記変形可能な薄膜層の上部に障壁層を形成する第9工
程と、 第1薄膜層を蒸着して、多層構造体を形成する第10工
程と、 前記多層構造体をパターニングして、M×N個の駆動ミ
ラー構造体のアレイを形成する第11工程と、 前記薄膜犠牲層を取り除いて、前記M×N個の薄膜アク
チュエーテッドミラーのアレイを形成する第12工程と
含むことを特徴とするM×N個の薄膜アクチュエーテッ
ドミラーアレイの製造方法。 - 【請求項5】 前記能動マトリックスの上部にパッシ
ベーション層を蒸着する工程を更に含むことを特徴とす
る請求項4に記載のM×N個の薄膜アクチュエーテッド
ミラーアレイの製造方法。 - 【請求項6】 前記パッシベーション層の上部に食刻
液流入防止層を蒸着する工程を更に含むことを特徴とす
る請求項5に記載のM×N個の薄膜アクチュエーテッド
ミラーアレイの製造方法。 - 【請求項7】 前記イオンビームが、不活性ガスで作
られることを特徴とする請求項4に記載のM×N個の薄
膜アクチュエーテッドミラーアレイの製造方法。 - 【請求項8】 前記障壁層が、100オングストロー
ム未満の厚さを有することを特徴とする請求項4に記載
のM×N個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイの製
造方法。 - 【請求項9】 前記障壁層が、スパッタリング法、真
空蒸着法またはPECVD法を用いて蒸着されることを
特徴とする請求項8に記載のM×N個の薄膜アクチュエ
ーテッドミラーアレイの製造方法。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019960026154A KR100195639B1 (ko) | 1996-06-29 | 1996-06-29 | 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법 |
KR1996-26154 | 1996-06-29 | ||
KR1019960026155A KR100212538B1 (ko) | 1996-06-29 | 1996-06-29 | 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법 |
KR1996-26155 | 1996-06-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1082960A true JPH1082960A (ja) | 1998-03-31 |
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ID=26631978
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9172240A Pending JPH1082960A (ja) | 1996-06-29 | 1997-06-27 | 薄膜アクチュエーテッドミラーアレイ及びその製造方法 |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US5991064A (ja) |
JP (1) | JPH1082960A (ja) |
CN (1) | CN1177110A (ja) |
GB (1) | GB2314938B (ja) |
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---|---|---|---|---|
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KR100447183B1 (ko) * | 2001-12-29 | 2004-09-04 | 엘지전자 주식회사 | 광 스위치 및 그 제조 방법 |
US7281808B2 (en) * | 2003-06-21 | 2007-10-16 | Qortek, Inc. | Thin, nearly wireless adaptive optical device |
FR2933394B1 (fr) * | 2008-07-03 | 2011-04-01 | Saint Gobain | Procede de depot de couche mince et produit obtenu |
US9846308B2 (en) | 2014-01-24 | 2017-12-19 | Osterhout Group, Inc. | Haptic systems for head-worn computers |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR0151453B1 (ko) * | 1994-04-30 | 1998-12-15 | 배순훈 | 광로조절장치 및 그 제조방법 |
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