[发明专利]包括由具有相同晶体结构和成长方向的材料制成的引晶部件和电显示部件的薄膜致动反射镜

说明书

本发明的技术领域

本发明涉及一种薄膜致动反射镜的阵列，特别是每个薄膜致动反射镜包括一个引晶部件和一个电显示部件(electrodisplacive)，该引晶部件和电显示部件由具有相同晶体结构和成长方向的材料制成，还涉及用于形成该薄膜致动反射镜阵列的方法。

背景技术

在现有技术中使用的各种视频显示系统中，能够以大尺寸提供高质量显示的光学投影系统是公知的。在这样的光学投影系统中，来自一个灯的光线均匀地照亮到一个致动反射镜阵列上，其中，每个反射镜同各自的致动器相连接。这些致动器可以由响应于施加在其上的电场而变形的电显示材料制成，例如压电的或者电致伸缩的材料。

来自每个反射镜的反射光束入射到一个例如光学挡板的小孔上。通过给每个致动器施加电信号，来改变每个反射镜与入射光束的相对位置，由此在来自每个反射镜的反射光束的光路中产生一个偏转。由于每个反射光束的光路变化了，经过小孔的来自每个反射镜的反射光的量也发生变化，由此，来调节光束的强度。经过小孔的调节后的光束通过一个适当的光学装置例如一个投影透镜被发射到一个投影屏幕上，由此在其上显示一个图象。

图1A至图1H是表示用于制造安装到一个光学投影系统之前的薄膜致动反射镜101的一个阵列100的一种方法的截面图。

制造阵列100的过程从准备一个有源阵列110开始，该有源阵列110包括基片112和一组连接端子114。基片112由一种绝缘材料例如硅晶片制成，并且，连接端子114由一种导电材料例如钨(W)制成，如图1A所示的那样。

在随后的步骤中，通过使用例如CVD法或者旋涂法，在有源阵列110的顶部形成一个钝化层120，该钝化层120由例如PSG或者氮化硅制成并且具有0.1～2μm的厚度。

然后，如图1B所示的那样，通过使用例如溅射法或者CVD法而在钝化层120的顶部沉积一个抗蚀刻剂层130，该抗蚀刻剂层130由氮化硅制成并具有0.1～2μm的厚度。

接着，通过使用例如CVD法或者旋涂法并随后使用一个化学机械抛光(CMP)法之后，来在抗蚀刻剂层130的顶部形成一个牺牲层140，该牺牲层140由PSG制成并具有一个平顶表面。

接着，如图1C所示的那样，通过使用干的或湿的蚀刻法来以这样的方法在牺牲层140中产生空腔145阵列：每个空腔145包围一个连接端子114。在下一个步骤中，通过使用CVD法而在包括空腔145的牺牲层140的顶部沉积一个弹性层150，该弹性层150由氮化物例如氮化硅形成，并具有0.1～1μm的厚度。

然后，如图1D所示的那样，通过使用溅射法或者真空蒸发法来在弹性层150的顶部形成一个下电极层160，该下电极层160由导电材料例如Pt或者Ta制成，并具有0.1～1μm的厚度。

然后，通过使用溶胶凝胶法来在下电极层160的顶部形成一个电显示层170，该电显示层170由一种压电材料例如PZT制成，并具有0.1～1μm的厚度。

接着，如图1E所示的那样，通过使用溅射法或者真空蒸发法来在电显示层170的顶部形成一个上电极层180，该上电极层180由导电和反光材料例如铝(Al)或银(Ag)制成，并具有0.1～1μm的厚度，由此形成一个多层结构200。

如图1F所示的那样，在随后的步骤中，通过使用光刻法或者激光修整法来对多层结构200进行刻图，直到牺牲层140被暴露出为止。

在接着的步骤中，如图1G所示的那样，通过使用升起法来形成导管190的阵列，该导管190由一种金属例如钨(W)制成，由此形成致动结构210的阵列，其中，每个致动结构210包括一个上电极185、一个电显示部件175、一个下电极165、一个弹性部件155和一个导管190，该导管190从下电极165延伸到一个对应的连接端子114上。

最后，如图1H所示的那样，通过使用利用刻蚀剂或者化学的例如氟化氢(HF)蒸发的湿的刻蚀法来去掉牺牲层140，由此形成薄膜致动反射镜101的阵列100。

用于制造薄膜致动反射镜101的阵列100的上述方法具有一定的缺陷。例如，为了在构成电显示层170的压电材料例如PZT中获得最佳的压电特性，晶粒必须在一定的方向上例如<111>上成长。但是，当电显示层170使用溶胶凝胶法形成时，存在晶粒不在所需要的方向上成长的可能性，导致了压电材料不具有最佳的压电特性。