[发明专利]改进的制造薄膜可致动反射镜阵列的方法

说明书

本发明涉及一种光学投影系统，特别是涉及一种改进的制造用于该系统的M×N薄膜可致动反射镜阵列的方法。

在本领域中已知的各种视频显示系统中，光学投影系统已知能够提供大尺度高质量的显示。在这样的光学投影系统中，来自灯的光均匀地照射在例如M×N可致动反射镜阵列上，其中每个反射镜与每个致动器连接。致动器可以由响应加在其上的电场产生变形的电致移位材料例如压电材料或电致伸缩材料制成。

来自各反射镜的反射光束入射到例如一个光挡板的孔上。通过在各致动器上施加一电信号，各反射镜与入射光束的相对位置改变，因此导致来自各反射镜的反射光束的光路的偏移。因为各反射光束的光路改变了，通过光孔的来自各反射镜的反射的光的量被改变，因此调制了光束的强度。通过光孔的被调制的光束通过一个适当的光学装置，例如一个投影透镜被传输到一投影屏幕上，在其上显示图象。

在图1和2A至2F中，示出了公开在一个申请序列08/331，399，题目为“薄膜可致动反射镜阵列及其制造方法“(THIN FILMACTUATED MI RROR ARRAY AND METHOD FOR THE MANUFACTURETHEREOF”的美国专利申请中的用于一个光学投影系统的M×N薄膜可致动反射镜11的阵列10的剖面图(其中M和N是整数)及给出制造该M×N薄膜致动反射镜阵列的方法的剖面图。

图1中所示的M×N薄膜可致动反射镜11的阵列10包括一个致动结构14的阵列13，一个M×N反射镜18的阵列17，一个有源矩阵12和一个M×N支承件16的阵列15。

如图2A中所说明的，制造M×N薄膜可致动反射镜11的阵列10的过程从准备有源矩阵12开始，该有源矩阵12有一个顶面和一个底面75、76，包括一个基底59，一个M×N晶体管阵列(未示出)，一个导线图案(未示出)及一个M×N连接端子61的阵列60。

在接下来的步骤中，在有源矩阵12的顶面75上，形成一个支承层80，该支承层80包括对应于M×N支承件16的阵列15的M×N基座82的阵列81和待除区83，其中支承层80通过下述步骤形成：将一薄膜待除层(未示出)镀覆在有源矩阵12的顶面75的整个面上；形成一个M×N空槽(未示出)阵列，从而产生待除区83，每个空槽位于M×N连接端子61的每个的周围；在每个空槽中提供一个基座82；如图2B所示。薄膜待除层是用溅射方法形成的；空槽的阵列是用蚀刻法形成的；而基座是用溅射法或化学蒸镀法继之以蚀刻法形成的。支承层80的待除区83接着用例如蚀刻法处理实现其后续的去除。

首先通过用蚀刻法开一个自基座82的顶端延伸至相应的连接端子61的顶端的孔，然后在其中填入导电材料，在各基座82内形成一导管73，如图2C中所示出的。

在接下来的步骤中，如图2D所示，由导电材料例如铂制成的第一薄膜电极层84被镀覆在支承层80上。然后，由电致移位材料例如PZT制成的薄膜电致移位层85形成在第一薄膜电极层84的顶上。然后，对这种结构在600℃至800℃的范围内进行加热，使在薄膜电致移位层85中发生相变。一旦相变发生，由导电材料制成的第二薄膜电极层95就被镀覆在薄膜电致移位层85顶上。

接着，由一种反光材料例如铝制成的薄膜层99被形成在第二电极层95上。

该导电、电致移位和反光材料形成的薄膜层可用已知的薄膜技术，例如溅射，溶胶-凝胶、蒸镀、蚀刻和微加工方法镀覆并成型，如图2E所示。

然后，支承层80的待除区83用化学品例如氟酸去除或溶解，从而形成所述M×N薄膜可致动反射镜11的阵列10，如图2F所示。

上述制造M×N薄膜可致动反射镜11的阵列10的方法存在着许多问题。第一个也是首要的问题就是在支承件16和薄膜电致位移层85形成的过程中，由所需的高温导致有源矩阵12中的晶体管和导线图案的质量下降。

因此，本发明的主要目的是提供一种制造用于光学投影系统的M×N薄膜可致动反射镜阵列的方法，该方法能够使有源矩阵中的晶体管和导线图案的质量下降减少到最小。