[发明专利]制造具有最佳光效率的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；且更具体地，涉及一种制造用于该系统中具有最佳光效率的M×N薄膜致动反射镜阵列的改造的方法。

在现有技术中可用的各种视频显示系统中，已知一种光学投影系统能够提供大尺度的高质量显示。在该光学投影系统中，来自一灯的光线被均匀地照射到一例如M×N致动反射镜的阵列上，其中各反射镜与各致动器相连。这些致动器可由响应施加于其的电场而变形的例如压电或电致伸缩材料的电致位移材料制成。

来自各反射镜的反射光束被入射到例如一光反射体的孔上。通过对各致动器施加一电信号，各反射镜对于入射光束的相对位置被改变，从而致使来自各反射镜的反射光束的光路发生偏差。当各反射光束的光路被改变时，通过该孔的来自各反射镜的反射光量被改变，从而调制光束的密度。通过该孔的被调制的光束经一适当的光学装置，例如一投影透镜被发送到一投影屏幕上，从而在其上显示图象。

在图1A至1F中，示出了在制造M×N薄膜致动反射镜101的阵列100中所包括的制造步骤，其中M及N为整数，该制造方法被公开在题为“制造一薄膜致动反射镜阵列的方法”，美国序列号为08/598,478的共有未决申请中。

该制造阵列100的过程开始于准备一有源矩阵10，该有源矩阵10包括，基底12，其上带有一M×N连接端子14阵列及一M×N晶体管阵列(未示出)的基底12，其中各连接端子14电连接至晶体管阵列中相应的晶体管。

在接着的步骤中，在有源矩阵10的顶上淀积一薄膜待除层20，该薄膜待除层20具有0.2-2μm的厚度并由金属，例如铜(Cu)或镍(Ni)、磷一硅玻璃(PSG)或多晶硅制成。如果该薄膜待除层20由金属制成，其通过采用一溅射法或蒸镀法淀积成，如果该薄膜待除层20由PSG制成，其通过采用化学汽相淀积(CVD)法或旋转涂覆法淀积成，如果该薄膜待除层20由多晶硅制成，其通过采用CVD法淀积成。

然后，通过采用蚀刻法在该薄膜待除层上形成一M×N对空腔阵列(未示出)，如图1A所示。各对中的一个空腔包围一连接端子14。

接着，通过采用CVD法在包括这些空腔的薄膜待除层的顶上淀积一由绝缘材料制成且具有0.1-2μm厚度的弹性层30。

在下一步骤中，通过采用蚀刻法在弹性层30上形成一M×N接触孔37的阵列，其中各接触孔37暴露出连接端子14的一顶部且具有内表面(未示出)，如图1B所示。

然后，通过采用溅射法或真空蒸镀法在弹性层30的顶上包括各接触孔37的内表面上淀积由导电材料制成且具有0.1-2μm厚度的第二薄膜层40。

接着，通过采用CVD法、蒸镀法、Sol-Gel法或溅射法在第二薄膜层40的顶上淀积一由压电材料或电致伸缩材料制成且具有0.1-2μm厚度的薄膜电致位移层50。然后对该薄膜电致位移层50进行热处理以使发生相变。如图1C所示。

在下一步骤中，通过采用溅射或真空蒸镀法在薄膜电致位移层50的顶上淀积一由导电且反光材料制成，且具有0.1-2μm厚度的第一薄膜层60，如图1D所示。

在以上步骤后，通过使用蚀刻法，例如光刻法或激光修剪法分别构型第一薄膜层60、薄膜电致位移层50、第二薄膜层40及弹性层30直至薄膜待除层20的顶部被暴露出，从而形成M×N致动机构90的阵列，各致动机构90具有第一薄膜电极65、薄膜电致位移构件55、第二薄膜电极45及弹性构件35，如图1E所示。各第二薄膜电极45被电连接至一相应的连接端子14，从而在各致动机构90上起到信号电极的作用。各第一薄膜电极65被电连接至地，从而在各致动机构90中既起到反射镜又起到公共偏置电极的作用。

由于各薄膜电致位移构件55非常地薄，如果它由压电材料制成则不需极化(pole)它：因为在薄膜致动反射镜101的工作期间它由施加信号所极化。

在上述步骤后，接着以一薄膜保护层(未示出)完全覆盖各致动机构90。

然后通过使用蚀刻法去除薄膜待除层20。最后，去除薄膜保护层，从而形成M×N薄膜致动反射镜101的阵列100，如图1F所示。

上述制造M×N薄膜致动反射镜101的阵列100的方法有许多缺点。其中一个缺点是这样构成的阵列100的整体光效率不够高。由于在淀积及构型第一薄膜层60以形成第一薄膜电极65后，跟着通过采用蚀刻法构型薄膜电致位移层50、第二薄膜层40及弹性层30，各致动机构90中的位于顶层并也起到反射镜作用的第一薄膜电极65在其构型期间受到化学地或物理地影响，从而可能不利地影响薄膜致动反射镜101的阵列100的光效率。