薄膜驱动反射镜阵列制造技术

这里公开了一种薄膜ＡＭＡ驱动反射镜阵。该薄膜ＡＭＡ驱动反射镜阵具有有源矩阵、支撑部件（１７５）、致动器（２１０）和反射部件（２６０）。致动器（２１０）具有下电极（１８０）、两个有源层（１９０，１９１）和两个上电极（２００，２０１）。由于在下电极（１８０）和两个有源层（１９０，１９１）间，或两个有源层（１９０，１９１）与两个上电极（２００，２０１）间形成有边缘差，所以致动器（２１０）具有最大倾斜角。另外，由于致动器（２１０）的层（１９０，１９１）分别具有合适厚度，所以可以增大致动器（２１０）倾斜角。因此，投射到屏幕上的图像的质量提高，ＡＭＡ的设置会更容易。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜驱动反射镜阵列，特别涉及包括具有由于驱动器的构成造成的最大倾斜角的致动器的薄膜驱动反射镜阵列。
技术介绍
一般情况下，光调制器根据它们的光学系统分为两类。一类是直接光调制器，例如阴极射线管(CRT)，另一类是传输光调制器，例如液晶显示器(LCD)。CRT在屏幕上产生质量优异的图像，但CRT的重量、体积及制造成本随屏幕的增大而增大。LCD具有简单的光学结构，所以LCD的重量和体积小于CRT。然而，由于光偏振，LCD具有低于1-2％的很差光效率。另外，LCD的液晶显示材料存在一些问题，例如响应缓慢和过热。于是，为解决这些问题，开发出了数字反射镜器件(DMD)和驱动反射镜阵列(AMA)。目前，DMD的光效率约5为％，AMA的光效率约为10％。AMA增强了屏幕上图像的对比度，所以屏幕上图像更清晰更亮。AMA不受光偏振的影响，也不会影响光的偏振，因此，AMA比LCD或DMD更有效。AMA一般分为体型AMA和薄膜型AMA。美国专利5469302(授予Dae-Young Lim)中披露了体型AMA。在体型AMA中，在具有晶体管的有源矩阵上安装了由其间夹有金属电极的多层陶瓷构成的陶瓷晶片后，通过锯切陶瓷晶片，在陶瓷晶片上安装反射镜。然而，体型AMA的缺点是，它需要很精确的工艺和设计，并且有源层的响应慢。因此，开发出了利用半导体技术制造的薄膜AMA。题为“光学投影系统中的薄膜驱动反射镜阵列及其制造方法”系列号为08/814019的美国专利申请中公开了这种薄膜AMA，该申请目前在USPOT待审，已转让给本申请的受让人。附图说明图1是展示薄膜AMA的透视图，图2是沿图1的线A1-A2取的剖面图，图3是沿图1的线B1-B2取的剖面图。参见图1和2，薄膜AMA具有基片1、形成于基片1上的致动器90，和安装于致动器90上的反射部件80。参见图2，基片1具有电布线(未示出)、形成于电布线上的连接端子5、形成于基片1及连接端子5上的钝化层10、及形成于钝化层10上的腐蚀停止层15。电布线和连接端子5接收外部的第一信号，并传输第一信号。电布线较好是具有用于开关操作的金属氧化物半导体(MOS)晶体管。钝化层10保护具有电布线和连接端子5的基片1。腐蚀停止层15防止钝化层10和基片1在随后的腐蚀步骤中被腐蚀。致动器90具有包括第一部分和第二部分的支撑层30、形成于支撑层30上的下电极35、形成于下电极35上的有源层40、形成于有源层40上的上电极45、形成于支撑层30的第一部分上的共用线50、及形成于上电极50的一部分上的立柱75，所说第一部分固定于其下形成有连接端子5的那部分腐蚀停止层15上，所说第二部分平行于腐蚀停止层15形成。气隙25夹在腐蚀停止层15和支撑层30的第二部分之间。共用线50连接到上电极45。反射部件80由立柱75支撑，以便反射部件80形成为平行于上电极45。参见图3，致动器90具有形成于通孔55中的通路接触60和形成为从通路接触60到下电极35的连接部件70。形成从支撑层30的第一部分的一部分到连接端子5的通孔55。下电极35通过连接部件70连接到通路接触60。因此，作为图像信号的第一信号从外部通过电布线、连接端子5、通路接触60和连接部件70加到下电极35上。同时，作为偏置信号的第二信号通过共用线50从外部加到上电极45上，在上电极45和下电极35之间产生电场。于是，形成于上下电极45和35之间的有源层40在电场作用下变形。较好是，支撑层30是T形，下电极35是矩形。下电极35形成于支撑层30的中心部分。有源层40具有小于下电极35的矩形形状，上电极45具有小于有源层40的矩形形状。下面介绍制造薄膜AMA的方法。图4A和4D展示了制造图2中的薄膜AMA的步骤。参见图4A，首先，提供具有电布线(未示出)和连接端子5的基片1。基片1较好是由例如硅(Si)等半导体构成。连接端子5利用钨(W)形成。连接端子5连接到电布线。电布线和连接端子5接收第一信号，并将第一信号传输到下电极35。在具有电布线和连接端子5的基片1上，形成钝化层10。钝化层10由磷硅玻璃(PSG)构成。钝化层10利用化学汽相淀积(CVD)法形成，使钝化层10的厚度为0.1-1.0微米。在随后的制造步骤中，钝化层10保护包括电布线和连接端子5的基片1。在钝化层10上，利用氮化物形成腐蚀停止层15，使腐蚀停止层15的厚度为1000-2000埃。腐蚀停止层15利用低压化学汽相淀积(LPCVD)法形成。在随后的腐蚀步骤中，腐蚀停止层15保护钝化层10和基片1。在腐蚀停止层15上，利用PSG形成第一牺牲层20，使第一牺牲层2的厚度为0.5-2.0微米。第一牺牲层20可以使致动器90的形成容易。在致动器90完全形成后，利用氟化氢蒸汽(HF)去掉第一牺牲层20，第一牺牲层20利用常压CVD(APCVD)法形成。这种情况下，由于第一牺牲层20覆盖具有电布线和接连端子5的基片1的上部，所以第一牺牲层20的平面性很差。因此，利用旋涂玻璃(SOG)或化学机械抛光(CMP)法平面化第一牺牲层20。第一牺牲层20的表面较好是利用CMP法平面化。沿纵向构图具有形成于其下的的连接端子5的第一牺牲层20的一部分，以暴露腐蚀停止层15的一部分后，在腐蚀停止层15的暴露部分和第一牺牲层20上形成第一层29。第一层29利用例如氮化物或金属等刚性材料构成，使第一层29的厚度为0.1-1.0微米。在利用LPVD法形成第一层29时，根据反应时间调节氮化物气体的比例，从而减轻第一层29中的应力。参见图4B，用旋涂法在第一层29上形成第一光刻胶层32后，构图第一光刻胶32，沿水平方向暴露第一层29的一部分。结果，露出第一层29的与连接端子5相邻的矩形部分。利用溅射法在第一层29的露出部分和第一光刻胶层32上形成了下电极层后，构图下电极层，在第一层29的露出部分，对应于将形成共用线50的位置，形成下电极35。这样，下电极35具有矩形形状。下电极35由例如铂(Pt)、钽(Ta)或铂-钽(Pt-Ta)等导电金属构成，使下电极35厚度为0.1-1.0微米。在下电极35和第一光刻胶层32上形成第二层39。第二层39由例如PZT(Pb(Zr，Ti)O3)或OPLZT((Pb，La)(Zr，Ti)O3)构成，使第二层39厚约0.1-1.0微米，较好是0.4微米。另外，第二层39还可由例如PMN(Pb(Mg，Nb)O3)等电致伸缩材料构成。第二层39利用溶凝胶法、溅射法或CVD法形成。然后，利用快速热退火法(RTA)退火第二层39。第二层39将构图成形成有源层40。在第二层39上形成上电极层44。上电极层44由例如铝(Al)、铂或钽等导电金属构成。上电极层44利用溅射法或CVD法形成，使上电极层44的厚度为0.1-1.0微米。参见图4C，利用旋涂法在上电极层44上涂敷了第二光刻胶层(未示出)后，利用第二光刻胶层作腐蚀掩模，构图上电极层44，形成矩形上电极45。然后通过剥离去掉第二光刻胶层。利用与上电极层44相同的方法构图第二层39。即，利用旋涂法在上电极45和第二层39上涂敷了第三光刻胶层(未示出)后，利用第三光刻胶层作腐蚀掩模，构图第二层39，形成有源层40。有源层40具有宽于上电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜驱动反射镜阵列，由第一信号和第二信号驱动，所说薄膜驱动反射镜阵列包括： 有源矩阵，所说有源矩阵具有基片和第一金属层，基片包括安装于其中用于开关操作的金属氧化物半导体晶体管，第一金属层具有从用于传输第一信号的金属氧化物半导体晶体管的漏延伸的漏焊盘； 支撑部件，所说支撑部件具有形成于所说有源矩阵之上的支撑线、与所说支撑线形成一体的支撑层和分别形成于所说有源矩阵和与支撑线相邻的所说支撑层的各部分之间的多个固定器； 致动器具有ｉ）接收第一信号的下电极，所说下电极形成于所说支撑层上，ｉｉ）接收第二信号并产生第一电场的第一上电极，所说第一上电极对应于所说下电极的第一部分，ｉｉｉ）接收第二信号并产生第二电场的第二上电极，所说第二上电极对应于所说下电极的第二部分，ｉＶ）形成于所说下电极的第一部分和所说第一上电极之间并在第一电场作用下变形的第一有源层，及Ｖ）形成于所说下电极的第二部分和所说第二上电极之间并在第二场作用下变形的第二有源层；及 反射光的反射装置，所说反射装置形成于所说致动器之上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑圣勋，
申请(专利权)人：大宇电子有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]