电子器件芯片及其集合、衍射光栅光调制器及其集合制造技术

本发明专利技术公开了一种衍射光栅光调制器，其包括在衬底上形成的多个衍射光栅光调制元件，每一衍射光栅光调制元件包括：下部电极、支撑于下部电极之上的类似带状的固定电极和可移动电极、以及电连接于可移动电极的暴露的连接端子（用于与外部电路电连接），在向下部电极施加电压的同时，所述固定电极和可移动电极构成了一个衍射光栅，所述衍射光栅光调制器具有围绕所述连接端子的保护电极，使得所述衍射光栅光调制元件确定能够避免受到静电的损坏。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子器件芯片的集合、电子器件芯片、衍射光栅光调制器的集合、以及衍射光栅光调制器。
技术介绍
从日本专利No.3401250和No.3164824可以了解到一种图像形成装置，例如投影仪和打印机，将所述图像形成装置设计来通过将光束投射到图像形成设施上，同时采用光扫描装置进行扫描，从而由一维图像显示装置形成二维图像。一维图像显示装置是由多个衍射光栅光调制器(GLV光栅光阀)组成的，所述衍射光栅光调制器以阵列图案排列。顺便地提及，这一一维图像显示装置被称为衍射光栅光调制器。所述衍射光栅光调制器是采用微机械制造技术制造的。其包括反射衍射光栅，并且执行光开关操作。它在电接通和电关闭光时形成了图像。换句话说，衍射光栅光调制器通过(使用扫描镜)对产生自独立的衍射光栅光调制元件的光束进行扫描而生成二维图像。因此，要想形成一个由M×N像素(例如，1920×1080像素)构成的二维图像，必须构建由N个单元(或1080个单元)的衍射光栅光调制元件构成的衍射光栅光调制器。而且，要想实现彩色显示，必须采用三个单元的衍射光栅光调制器。图6是说明衍射光栅光调制元件10的示意图，每一个衍射光栅光调制元件10都具有下部电极12、固定电极21和可移动电极22。顺便提及，图6中的阴影线区分出了下部电极12、固定电极21、可移动电极22、以及支座14、15、17和18。衍射光栅光调制器10由下部电极12、延长的(类似长条的)固定电极21、和延长的(类似长条的)可移动电极22组成。下部电极12形成于支座11上。固定电极21由支座14和15支撑，从而它们在下部电极12之上悬置并延伸。此外，可移动电极22由支座17和18支撑，从而它们在下部电极12之上悬置并延伸且与固定电极21并置。在图示的示例中，一个衍射光栅光调制单元10是由三个固定电极21和三个可移动电极22构成的。三个可移动电极22共同连接到控制电极上，所述控制电极连接到连接端子(未示出)。另一方面，三个固定电极21共同连接到偏压电极上，所述偏压电极对于多个衍射光栅光调制单元10是公共的，并通过偏压电极端子(未示出)接地。下部电极12对于多个衍射光栅光调制单元10也是公共的，并且通过下部电极端子(未示出)接地。在将通过连接端子和控制电极将电压施加到可移动电极22上，并且还将电压施加到下部电极12上(实际上接地)时，在可移动电极22和下部电极12之间产生静电力(库仑力)。这一静电力将可移动电极22朝下移动或朝下部电极12移动。在图7A和图10B(左侧)中示出了位移前的可移动电极22的构造，在图10A和图10B(右侧)示出了位移后的构造。作为可移动电极22发生位移的结果，通过可移动电极22和固定电极12形成了反射型衍射光栅。在相邻固定电极21(参见图10B)之间的距离(d)、入射到可移动电极22和固定电极21上的入射光线的入射角(θi)和波长(λ)、以及衍射角(θm)之间具有如下关系d＝m.λ其中，m表示级数，可以取0、±1、±2......中的任何数值。当可移动电极22的顶部和固定电极21的顶部之间的差值(Δh1)等于λ/4时(参见图10B)，衍射光具有最大的强度。图11是配备有三个单元的上述衍射光栅光调制器的图像形成装置的示意图。所述图像形成装置具有三个光源100R、100G和100B，它们分别发红色激光束(用虚线表示)、绿色激光束(实线表示)和蓝色激光束(由链线表示)作为原色。所述激光束由这些光源发出，穿过聚光透镜(未示出)，并分别进入衍射光栅光调制器101R，101G和101B。这些光束通过L型棱镜102合成一个光束。所合成的光束通过透镜103、空间滤波器104和图像形成透镜(未示出)。所述光束最终由扫描镜105进行扫描并投射到屏幕106。上述图像形成装置如下操作。当衍射光栅光调制元件10未处于运行状态时(或可移动电极22处于图7A和图10B(左侧)所示的状态时)，由固定电极21和可移动电极22的顶部反射的光被空间滤波器104所遮蔽。另一方面，当衍射光栅光调制元件10处于运行状态(或可移动电极22处于图10A和图10B(右侧)所示的状态)时，由固定电极21和可移动电极22的顶部反射的光(m＝±1)通过空间滤波器104。所述构造允许对光进行接通-关闭控制，从而将光投射到屏幕106上。此外，如果适当改变施加到可移动电极22上的电压，那么，有可能改变可移动电极22和固定电极21之间顶部的高度差(Δh1)。凭借非常小的可移动电极22，衍射光栅光调制器能够以高分辨率、快速开关和宽波段地显示。此外，可移动电极22在低压下工作，因此，衍射光栅光调制器将有助于实现非常小的图像形成装置。这样的图像形成装置(其采用扫描镜105执行扫描)与采用液晶屏板的普通投影型二维图像形成装置相比，能够生成更加平滑、自然的图像。此外，激光束原色能够再现从所有过的自然色彩。
技术实现思路
令人遗憾的是，所述衍射光栅光调制元件具有易受静电损坏的缺点。例如，当仅有大约22伏(由于静电)的电势差施加到可移动电极22和下部电极12之间时，它就可能断裂。换句话说，在可移动电极22和下部电极12之间施加的电势差造成了下合(snap-down)或叠合(snap-over)。下合是指这样一种现象，即可移动电极22与下部电极12相接触，并且无法回复到图7A所示的状态。一旦产生下合，电荷将从下部电极12进入可移动电极22，从而阻止衍射光栅光调制元件的可再现行为。叠合是指这样一种现象，即交替排列的可移动电极22和固定电极21由于静电或放电(由静电所导致)而相互吸引。在最坏的情形下，可移动电极22和固定电极21熔合在一起或破裂。在所述衍射光栅光调制器处于制备过程中时，可移动电极22处于“浮置”状态。此外，衍射光栅光调制器具有如此高的阻抗和如此低的电容，以至其容易遭受下合或叠合，即使在很少量的电荷进入可移动电极22的情况下。但是，在将其连接至外围电路，例如驱动电路时，衍射光栅光调制器不会受到下合或叠合的影响，从而其受到嵌入到外围电路的保护电路的保护。在这种状态下，可移动电极22处于“非浮置”状态。衍射光栅光调制器的制作包括几个步骤在硅半导体衬底上形成衍射光栅光调制器的集合，以及将所述集合划分(通过划片)成独立的衍射光栅光调制器。在这样的制造步骤中，由衬底的摩擦产生的静电进入可移动电极22，从而破坏衍射光栅光调制器。到目前为止，没有有效的或足够的手段防止衍射光栅光调制器受到静电的破坏。本专利技术的目标在于提供衍射光栅光调制器或衍射光栅光调制器的集合，其具有确定能够防止衍射光栅光调制器受到静电破坏的手段，或者从更广义的角度来讲，本专利技术的目标在于提供电子器件芯片或电子器件芯片的集合，其具有确定能够防止静电破坏的手段。本专利技术的上述目标是通过电子器件芯片的集合实现的，所述电子器件芯片的集合包括多个形成于衬底表面上的电子器件芯片，每一电子器件芯片都具有暴露的用于电连接外部电路的连接端子，此外还具有围绕所述连接端子的保护电极。根据本专利技术，取得上述目的的电子器件芯片的集合形成于一支座的表面，使其具有暴露的用于连接外部电路的连接端子，此外，还具有围绕所述连接端子的保护电极。根据本专利技术，电子器件芯片或电子器件芯片的集合具有保护电极，从而它防止在衬底(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子器件芯片的集合，其包括多个形成于衬底表面上的电子器件芯片，其中，每一电子器件芯片具有用于与外部电路电连接的裸露的连接端子，并且具有围绕所述连接端子的保护电极。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田口步，西田真达，伊藤康幸，玉田仁志，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]