專利名稱：具有改進(jìn)性能的封裝空間光調(diào)制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空間光調(diào)制器的封裝。
技術(shù)背景在制造空間光調(diào)制器時(shí)，通常將多個(gè)空間光調(diào)制器制作在半導(dǎo)體 晶片上。這些空間光調(diào)制器然后被密封在微腔中，并隨后分割成單獨(dú) 的電路小片。這些微腔典型地包括透明窗口，空間光調(diào)制器通過這些 透明窗口接收和輸出光信號(hào)。為了確?？臻g光調(diào)制器的光學(xué)性能，很 重要的是要避免微腔內(nèi)的不想要的散射光從透明窗發(fā)射出去。發(fā)明內(nèi)容在一個(gè)方面，本發(fā)明描述一種封裝的空間光調(diào)制器(SLM)。 該SLM包括在基板上位于腔內(nèi)的空間光調(diào)制器；部分地限定所述腔 的封裝蓋；位于基板與封裝蓋之間的間隔壁，其中該間隔壁具有與空 間光調(diào)制器相鄰的內(nèi)表面；以及位于間隔壁的內(nèi)表面上的第 一光吸收 材料，該光吸收材料被配置用來吸收腔內(nèi)的光。在另一方面，本發(fā)明描述一種操作封裝在基板上的腔內(nèi)的可傾斜 反射鏡陣列的方法。該方法包括下面步驟。將陣列中的至少一個(gè)可傾 斜反射鏡傾斜到開位置。在開位置處將第 一束入射光反射離開可傾斜 反射鏡，產(chǎn)生第一反射光。使第一反射光透射出腔，其中該腔包括封 裝蓋和位于基板與封裝蓋之間的間隔壁。將可傾斜反射鏡傾斜到關(guān)位 置。在關(guān)位置處將第二束入射光反射離開可傾斜反射鏡，產(chǎn)生第二反 射光。第二反射光被腔內(nèi)間隔壁表面上的第一光吸收材料吸收。在又一方面，本發(fā)明提供一種制作用于多個(gè)空間光調(diào)制器的封裝 器件的方法。該方法包括下面步驟。在封裝蓋中形成多個(gè)開口。在封裝蓋上形成窗孔層，該窗孔層包括多個(gè)開口。在封裝蓋上形成間隔壁。 在間隔壁和窗孔層上形成第一光吸收材料層，從而生成封裝器件，其 中第一光吸收材料被配置來吸收腔內(nèi)的光。這種系統(tǒng)的實(shí)施可以包括一個(gè)或多個(gè)下列特征。封裝蓋對(duì)可見光、UV或IR光是透明的。第一光吸收材料可以包括鋯化合物，例如 氧化鋯或氮化鋯。該器件可以包括位于封裝蓋表面上的窗孔層，其中 該窗孔層包括位于空間光調(diào)制器上方的開口。窗孔層可以包括金屬氧 化物或碳化物，例如鉻化合物。窗孔層可以處于腔內(nèi)。該SLM可以 包括位于窗孔層表面上的第二光吸收材料，其中該第二光吸收材料被 配置來吸收腔內(nèi)的光。該第二光吸收材料可以包括鉻化合物或鋯化合 物。該SLM可以包括位于基板表面上的第三光吸收材料，其中該第 三光吸收材料被配置來吸收腔內(nèi)不想要的光。該第三光吸收材料可以 包括鋯化合物。該第三光吸收材料可以位于基板表面上沒有被空間光 調(diào)制器覆蓋的部分上。間隔壁可以包括金屬材料。間隔壁可以用粘合 刑密封在封裝蓋或基板上。間隔壁可被結(jié)合到封裝蓋或基板上。間隔 壁可以限定基板與封裝蓋之間的腔高度，該腔高度介于約0.2到2.0 微米之間，例如0.5 1微米。空間光調(diào)制器可以包括被配置成傾斜到 開位置和關(guān)位置的可傾斜反射鏡，可傾斜反射鏡可被配置成當(dāng)其處于 開位置時(shí)將光反射出腔。封裝蓋可以基本上平行于基板的表面，當(dāng)反 射鏡處于開位置時(shí)，反射鏡沿開方向反射光，并且該開方向基本上垂 直于封裝蓋?？蓛A斜反射鏡可被配置成當(dāng)其處于關(guān)位置時(shí)將光朝第一 光吸收材料反射，其中反射的光被第一光吸收材料吸收。該SLM還 可以包括位于基板上的電觸點(diǎn)，其中一個(gè)或多個(gè)電觸點(diǎn)被配置成向空 間光調(diào)制器發(fā)送電信號(hào)或從空間光調(diào)制器接收電信號(hào)。這些電觸點(diǎn)可 以位于腔外。該SLM可以包括位于封裝蓋表面上的窗孔層，該SLM 可以包括可傾斜反射鏡陣列，其中該陣列的特征在于第 一側(cè)向尺寸和 基本正交于第一尺寸的第二側(cè)向尺寸，窗孔層包括位于可傾斜反射鏡 陣列上方的開口 ?？蓛A斜反射鏡陣列的第 一側(cè)向尺寸可以比窗孔層內(nèi) 開口的相應(yīng)尺寸寬?？梢酝ㄟ^以下步驟形成間隔壁在封裝蓋上形成導(dǎo)電層，在導(dǎo)電 層上形成掩模層，其中該掩模層包括多個(gè)開口，并且在導(dǎo)電層上、在 掩模層的開口內(nèi)電鍍形成間隔壁。形成第一光吸收材料層的步驟包括 下列步驟在間隔壁、窗孔層以及封裝蓋上對(duì)應(yīng)于窗孔層的開口的表 面上涂覆光致抗蝕層；照射光致抗蝕層處于窗孔層開口內(nèi)的一部分； 去除間隔壁和窗孔層上的光致抗蝕層；隨后在間隔壁和窗孔層上以及 在光致抗蝕層上沉積第一光吸收材料；以及去除封裝蓋表面上的光致 抗蝕層和該光致抗蝕層上的第一光吸收材料。該封裝器件的間隔壁隨 后連接到具有多個(gè)空間光調(diào)制器的基板的表面，從而在基板上形成多 個(gè)腔，每個(gè)腔包括至少一個(gè)空間光調(diào)制器。間隔壁用粘合劑密封在基 板表面上，或者用等離子體粘合劑粘結(jié)在基板表面上?；宓囊徊糠?和封裝蓋的一部分可被切割形成兩個(gè)或更多個(gè)電路小片，每個(gè)電路小 片包括至少一個(gè)封裝著其中一個(gè)空間光調(diào)制器的腔。這里描述的方法和器件的各種實(shí)施方式可以包括下列優(yōu)點(diǎn)的一 個(gè)或多個(gè)。這里公開的空間光調(diào)制器可以具有改進(jìn)的光學(xué)性能。不想 要的光可以在封裝空間光調(diào)制器的微腔內(nèi)被吸收。因而，輸出光信號(hào) 的光學(xué)噪聲得以降低。同時(shí)，空間光調(diào)制器"開"狀態(tài)和"關(guān)，，狀態(tài)之間 的對(duì)比度可以提高。本說明書還公開了制造封裝器件的工藝，該封裝 器件包括可以吸收腔內(nèi)不想要光的光吸收成份。另外，基板上的多個(gè) 空間光調(diào)制器可以在同一個(gè)工藝內(nèi)封裝。因此，制造效率得以提高。盡管參照多個(gè)實(shí)施例具體顯示和描迷了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下，可以在形式 和細(xì)節(jié)上對(duì)本發(fā)明作出各種改變。


下面的附圖合并到說明書內(nèi)并構(gòu)成說明書的一部分，用于圖示說 明本發(fā)明的不同實(shí)施例，并與這些描述一起用來解釋這里所述的原 理、設(shè)備和方法。在附圖中圖1A是封裝在腔內(nèi)的空間光調(diào)制器的示意性橫截面圖；圖1B是圖1A所示的封裝在腔內(nèi)的空間光調(diào)制器的示意性頂視圖；圖2A是包括像素單元(cell)陣列的空間光調(diào)制器的示意性放 大頂視圖，其中每個(gè)像素單元包括微反射鏡；圖2B是在圖2A的空間光調(diào)制器內(nèi)的一個(gè)示例性微反射鏡的橫 截面圖；圖3A和3B圖示當(dāng)空間光調(diào)制器的像素單元內(nèi)的微反射鏡分別 傾斜到"開"和"關(guān)"方向時(shí)入射光和反射光的方向；圖4是示出當(dāng)空間光調(diào)制器的像素單元內(nèi)的微反射板傾斜到 "關(guān)"方向時(shí)腔內(nèi)的入射光和反射光的示意圖；圖5是示出制作封裝器件和用該封裝器件在基板上封裝空間光 調(diào)制器的步驟的流程圖；圖6是封裝蓋組件的頂視圖；圖7A-7I是沿圖6的A-A的橫截面圖，示出制作封裝器件和用 該封裝器件在基板上封裝空間光調(diào)制器的步驟。
具體實(shí)施方式
參考圖1A和1B,封裝的空間光調(diào)制器100包括形成或安裝在 基板120上的空間光調(diào)制器110。該空間光調(diào)制器110可以用引線接 合法或倒裝焊接法安裝在基板120上?？臻g光調(diào)制器IIO還可以形成 在晶片上的一層或多層中?；?20可以包括電路127,該電路127 將空間光調(diào)制器110電連接到電觸點(diǎn)(腔135外)。電觸點(diǎn)125容許 空間光調(diào)制器IIO接收外部電信號(hào)或輸出電信號(hào)。電路127例如可以 包括導(dǎo)體金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)晶體管。空間光調(diào)制器110被封裝器件130封裝在腔135內(nèi)。封裝器件 130包括封裝蓋140,由對(duì)可見光、UV或IR光透明的材料制成。不 透明的窗孔層145可以形成在封裝蓋140的底面上。窗孔層145可以 由不透明材料制成，像金屬氧化物或碳化物，如氧化鉻。窗孔層145 的底面涂覆有光吸收材料層152。不透明窗孔層145內(nèi)位于空間光調(diào)制器110上方的孔148限定了 一個(gè)透明窗口用于空間光調(diào)制器110與 腔135外之間的光通信。孔148由孔邊界148A限定。封裝器件130還可以包括連接在封裝蓋140的窗孔層145和基板 120上的間隔壁150。間隔壁150包括面對(duì)空間光調(diào)制器100的內(nèi)表 面150B。例如，間隔壁150可以用聚合物粘合劑密封到基板120上， 或者用等離子體在區(qū)域150A (間隔壁150和封裝蓋140或基板120 之間的接觸區(qū)域)內(nèi)粘結(jié)到基板120上。間隔壁150可以用無機(jī)材料 制成，像玻璃。間隔壁140的高度大約為0.2~3微米，或0.5 1微 米。封裝蓋140在頂面或底面可以任選地包括抗反射涂層。間隔壁150處于腔135內(nèi)的表面用光吸收材料層152涂覆?？蛇x 地，間隔壁150的外表面也用光吸收材料層涂覆。在一些實(shí)施例中， 光吸收材料比窗孔層145更有效地吸收光。位于空間光調(diào)制器110外 部并位于腔135內(nèi)部的基板120的頂面也涂覆有光吸收材料層122， 如圖1A所示。層122、層152和窗孔層145上的光吸收材料可以包 括例如鋯化合物，像氧化鋯或氮化鋯。參考圖2A，空間光調(diào)制器110可以包括多個(gè)像素單元210、 220， 這些像素單元210、 220分布成以兩個(gè)側(cè)向尺寸"W，，和"H"為特征的陣 列(為了清楚起見，僅示出一些像素單元)。 一些像素單元210處于 由孔邊界148A限定的孔148的下方。因而，^^素單元210處于由孔 148限定的窗口之下，可以很容易從腔135外接收光信號(hào)或?qū)⒐庑盘?hào) 輸出到腔135外。在一些實(shí)施例中，空間光調(diào)制器110內(nèi)的一些其他像素單元220 位于窗孔層145的下方。像素單元220在器件工作期間不用于光通信 或光調(diào)制。像素單元220可以稱作虛設(shè)像素單元。這些虛設(shè)像素單元 的一個(gè)目的在于克服孔148與空間光調(diào)制器110之間可能的配準(zhǔn)誤 差。當(dāng)封裝器件130粘結(jié)到基板120上時(shí)，在空間光調(diào)制器110與孔 148之間的相對(duì)側(cè)向位置上可能出現(xiàn)很小的對(duì)準(zhǔn)誤差。如果空間光調(diào) 制器110的有效區(qū)域制作得剛好與孔148的尺寸相同，那么空間光調(diào) 制器110與孔148之間很小的側(cè)向不對(duì)準(zhǔn)都可能在孔148內(nèi)產(chǎn)生無效區(qū)域，即位于孔148下方的某些區(qū)域可能不包括用于光通信例如空間 光調(diào)制的像素單元。因此，無論是否有潛在的對(duì)準(zhǔn)誤差，空間光調(diào)制 器110內(nèi)的像素單元210、 220陣列都被制作得大于孔148，以確保像 素單元210、 220填滿位于孔邊界148之內(nèi)的區(qū)域。也就是說，像素 單元210、 220陣列的至少一個(gè)側(cè)向尺寸"W"和"H"寬于開口 148的對(duì) 應(yīng)寬度。參考圖2B，像素單元210或220可以包括可傾斜微反射鏡200。 該可傾斜微反射鏡200包括鏡面202，該鏡面202包括平反射頂層 203a、給鏡面提供機(jī)械強(qiáng)度的中間層203b以及底層203c。頂層203a 可以由反射材料像鋁、銀或金形成。該層的厚度可以處在大約200~ IOOO埃的范圍內(nèi)，例如大約600埃。中間層203b可以由硅基材料制 成，例如非晶硅，厚度典型地大約為2000 ~ 5000埃。底層203c可以 由導(dǎo)電材料制成，該導(dǎo)電材料容許底層203c的電勢(shì)相對(duì)于階梯電極 (step electrode )221a或221b是可控制的。底層203c可以由鈦制成, 厚度在大約200 ~ 1000埃的范圍內(nèi)。鉸鏈206連接在底層203上(這種連接不能用平面圖反映，因而 在圖2B中并未示出)。鉸鏈206用鉸鏈柱205支撐著，該鉸鏈柱205 剛性地連接在基板120上。鏡面202可以包括兩個(gè)連接在底層203c 上的鉸鏈206。該兩個(gè)鉸鏈206限定出鏡面202發(fā)生傾斜所圍繞的軸。 這些鉸鏈206可以延伸進(jìn)鏡面202下部的凹腔內(nèi)。為了易于制造，鉸 鏈206可以制作成底層203c的一部分。階梯電極221a和221b、著陸尖端222a和222b以及支撐框架208 可以制作在基板120之上。階梯電極221a和221b的高度可以處在大 約0.2微米~3微米的范圍內(nèi)。階梯電極221a電連接在電極281上， 該電極281的電壓Vd可以外部地控制。類似地，階梯電極221b電連 接在電極282上，該電極282的電壓Va也可以外部地控制。鏡面202 的底層203c的電勢(shì)被電勢(shì)為Vb的電極283控制。雙極電脈沖獨(dú)立地施加到電極281、 282和283上。當(dāng)在鏡面202 上的底層203c與階梯電極221a或221b之間生成電勢(shì)差時(shí)，在鏡面202上產(chǎn)生靜電力。在鏡面202兩側(cè)上靜電力的不平衡將引起鏡面202 從一個(gè)方向傾斜到另一個(gè)方向。為了制造簡(jiǎn)單起見，著陸尖端222a和222b可以具有與階梯電極 221a和221b中的第二階梯一樣的高度。著陸尖端222a和222b在每 次傾斜移動(dòng)之后為鏡面202提供輕微的機(jī)械阻擋。著陸尖端222a和 222b還可以以精確的角度阻擋鏡面202。另外，當(dāng)著陸尖端222a和 222b被靜電力變形時(shí)，著陸尖端222a和222b可以存儲(chǔ)彈性應(yīng)變能， 并且當(dāng)靜電力消除時(shí)，著陸尖端222a和222b將彈性應(yīng)變能轉(zhuǎn)化成動(dòng) 能，推開鏡面202。這種對(duì)鏡面202的推回有助于分開鏡面202與著 陸尖端222a和222b。替代地，微反射鏡200可以不形成有著陸尖端 222a和222b。有關(guān)微反射鏡結(jié)構(gòu)和操作的細(xì)節(jié)例如披露在共同受讓的美國專 利號(hào)7,167,298、名稱為"High contrast spatial light modulator and method，，和2006年11月28日提交的美國專利申請(qǐng)?zhí)?1/564,040、名 稱為"Simplified manufacturing processs for micro mirrors"中，這些 文獻(xiàn)的內(nèi)容被引入這里。參考圖3A和3B，鏡面202未傾斜的位置典型地是平行于基板 120頂面的水平方向。鏡面202可以從該未傾斜位置傾斜一個(gè)傾角e。n 到"開，，位置。鏡面202的平反射頂層反射入射光351，沿該"開"方向 生成光352。由于入射角(即入射光330與反射鏡法線方向之間的角 度)和反射角(即反射光340與反射鏡法線方向之間的角度)相同， 因此入射光330和反射光340形成2e。n的角度，是鏡面202傾角9。
的兩倍大。該"開"方向典型地配置成垂直于基板120。鏡面202沿相反方向?qū)ΨQ地傾斜到"關(guān)"位置。鏡面202反射入射 光351，形成沿"關(guān)"方向行進(jìn)的反射光353。因?yàn)槿肷涔?30的入射 角是30。n，所以反射角也應(yīng)當(dāng)是3e卯。因而，光352與光353之間的 角度是40。n，是鏡面202傾角e。n的四倍大。典型地，可傾斜微反射鏡 200被設(shè)計(jì)成能產(chǎn)生基本沿橫向傳播的光353。參考圖4，被鏡面202反射的光353在腔135內(nèi)沿"關(guān)"方向傳播(為了清楚起見，圖4僅圖示單個(gè)鏡面；空間光調(diào)制器的所有鏡面類 似地都位于腔135內(nèi))。光353入射到在間隔壁150內(nèi)表面上涂覆的 光吸收材料層152上，并被該層152內(nèi)的光吸收材料吸收。在腔135 內(nèi)其他不想要的光還有從腔135內(nèi)的表面和物體散射的光。這些不想 要的光也被基板120表面上的層122和封裝蓋140底面上的窗孔層145 吸收。當(dāng)鏡面202傾斜到"關(guān)"方向時(shí)，期望地是沒有任何光通過孔148 傳播到腔135之外。對(duì)空間光調(diào)制器110性能的一個(gè)重要度量是鏡面 傾斜到"開，，和"關(guān)，，方向時(shí)輸出光強(qiáng)度的比。在本公開系統(tǒng)中，當(dāng)鏡面 傾斜到"關(guān)"位置時(shí)，對(duì)腔135內(nèi)的光353和其他不想要光的有效吸收 可以顯著地減少從孔148出射的不想要光。因而，這種空間光調(diào)制器 110的對(duì)比度和性能可以得以改善。圖5是示出制作封裝器件130和使用該封裝器件130在基板120 上封裝空間光調(diào)制器110的流程圖。參考圖6和7A，首先提供具有 多個(gè)開口 315的封裝蓋140 (步驟510)。如上所述，封裝蓋140由 透明材料制成。腔135之間的每個(gè)開口 315由蓋140的完整未動(dòng)部分 限定。開口 315設(shè)置成在空間光調(diào)制器IIO封裝在腔135內(nèi)之后，可 觸及基板120上的電觸點(diǎn)125。隨后，不透明窗孔層145形成在封裝蓋120的表面上，并在該表 面上構(gòu)圖(圖7B，步驟520 )。構(gòu)圖后的窗孔層145限定多個(gè)孔148， 每個(gè)孔148與開口 315 (和要形成的腔135)相關(guān)聯(lián)。接著，在構(gòu)圖 后的窗孔層145上形成多個(gè)間隔壁150 (圖7C，步驟530)。間隔壁 可以鄰接開口，并圍繞著孔148。用于間隔壁150的材料的例子包括 金屬，像鎳和銅。間隔壁150可以通過首先在封裝蓋140上形成導(dǎo)電 層來形成。然后，在導(dǎo)電層上形成掩模層。該掩模層可以在要構(gòu)建間 隔壁的區(qū)域內(nèi)具有開口。隨后，在開口內(nèi)用電化學(xué)鍍法形成間隔壁。 間隔壁150可以通過連續(xù)形成多層來形成。有關(guān)使用電化學(xué)鍍法形成 間隔壁的細(xì)節(jié)披露在2007年2月28日提交的共同受讓的未決美國專 利申請(qǐng)?zhí)?1/680,600、名稱為"Fabrication tall micro structure，，里， 該申請(qǐng)的內(nèi)容被引入這里。接下來，將負(fù)性光致抗蝕劑旋涂在間隔壁150和窗孔層145、以 及封裝蓋140位于孔148內(nèi)的部分上(圖7D，步驟540 )。將光致抗 蝕層710形成在間隔壁150和窗孔層145的表面上。光致抗蝕層的一 部分710A形成在孔148內(nèi)。然后，從封裝蓋140正對(duì)光致抗蝕層710 的一側(cè)施加光子照射(圖7E，步驟550)。由于窗孔層145是不透明 的而封裝蓋140是透明的，因此只有光致抗蝕層710位于孔148內(nèi)的 部分710A暴露在光子照射下。隨后，通過焙烤固化光致抗蝕層710A。 然后，用顯影劑去除光致抗蝕層710，同時(shí)固化的光致抗蝕層715保 留在封裝蓋120位于孔148內(nèi)的部分上(圖7F，步驟560 )。接著，將光吸收材料層沉積在間隔壁150和窗孔層145以及固化 的光致抗蝕層715的表面上(圖7G,步驟570 )。光吸收材料可以包 括鋯化合物，像氧化鋯和氮化鋯。光吸收材料或者可以包括無定形碳。 光吸收材料可以用化學(xué)汽相沉積法(CVD)各向異性地沉積。最后， 通過去除固化的光致抗蝕層715和光吸收材料152處于固化的光致抗 蝕層715上的部分，形成封裝器件130 (圖7H，步驟580)。然后，使用該封裝器件130將多個(gè)空間光調(diào)制器IIO封裝到基板 120 (圖71，步驟590)上。用聚合物粘合劑，像環(huán)氧樹脂將間隔壁 150的表面密封在基板120的頂面上，或者用等離子體粘合劑粘結(jié)在 基板120的頂面上。由此，形成多個(gè)腔135,每個(gè)腔135都封裝有一 個(gè)或多個(gè)空間光調(diào)制器110。 一個(gè)或多個(gè)電觸點(diǎn)125位于基板120上 鄰近每個(gè)腔135的開口 315內(nèi)。隨后，基板120和封裝蓋140可以切 割形成單個(gè)電路小片，每個(gè)電路小片包含封裝的空間光調(diào)制器iio(步 驟600)。上面描述的方法和器件可以包括一個(gè)或多個(gè)的下列優(yōu)點(diǎn)。這里公 開的空間光調(diào)制器可以具有改進(jìn)的光學(xué)性能。不想要的光可以被吸收 到封裝空間光調(diào)制器的微腔內(nèi)。因而，輸出光信號(hào)的光學(xué)噪聲得以降 低。同時(shí)，空間光調(diào)制器"開"狀態(tài)和"關(guān)"狀態(tài)之間的對(duì)比度可以提高。 本說明書還公開了制造封裝器件的工藝，該封裝器件包括可以吸收腔 內(nèi)不想要光的光吸收成份。另外，基板上的多個(gè)空間光調(diào)制器可以在同一個(gè)工藝內(nèi)封裝。因此，制造效率得以提高。應(yīng)當(dāng)理解，這里公開的系統(tǒng)和方法同其他的光吸收材料和其他將 光吸收材料引入腔內(nèi)的工藝都是兼容的。封裝蓋和間隔壁可以由不同 的材料制成，并用不同的工藝形成。間隔壁可以用不同的密封或粘結(jié) 技術(shù)連接在封裝蓋和基板上。與這里公開的系統(tǒng)和方法相兼容的空間 光調(diào)制器可以包括除可傾斜微反射鏡之外的許多光學(xué)器件。可傾斜反 射鏡可以傾斜到除這里公開的開和關(guān)位置之外的多個(gè)位置?？蓛A斜反 射鏡可以不包括用來阻擋鏡面傾斜移動(dòng)的機(jī)械阻擋件?？蓛A斜反射鏡 的位置可以通過靜電力與彈力之間的平衡來限定。腔、空間光調(diào)制器 以及電觸點(diǎn)的相對(duì)位置、波形因數(shù)、尺寸以及形狀還可以在不偏離本 申請(qǐng)的情況下進(jìn)行改變。
權(quán)利要求
1.一種封裝的空間光調(diào)制器，包括位于腔內(nèi)基板上的空間光調(diào)制器；部分地限定所述腔的封裝蓋；位于基板與封裝蓋之間的間隔壁，其中該間隔壁具有與空間光調(diào)制器相鄰的內(nèi)表面；以及位于間隔壁的內(nèi)表面上的第一光吸收材料，該光吸收材料被配置用來吸收腔內(nèi)的光。
2. 如權(quán)利要求1的封裝空間光調(diào)制器，其中封裝蓋對(duì)可見光、 UV或IR光是透明的。
3. 如權(quán)利要求1的封裝空間光調(diào)制器，其中第一光吸收材料包 括鋯化合物。
4. 如權(quán)利要求1的封裝空間光調(diào)制器，還包括位于封裝蓋表面 上的窗孔層，其中該窗孔層包括位于空間光調(diào)制器上方的開口。
5. 如權(quán)利要求4的封裝空間光調(diào)制器，其中窗孔層包括鉻化合物。
6. 如權(quán)利要求5的封裝空間光調(diào)制器，還包括位于窗孔層表面 上的第二光吸收材料，其中該第二光吸收材料被配置用來吸收腔內(nèi)的 光。
7. 如權(quán)利要求6的封裝空間光調(diào)制器，其中第二光吸收材料包 括鉻化合物或鋯化合物。
8. 如權(quán)利要求1的封裝空間光調(diào)制器，還包括位于基板表面上 的第三光吸收材料，其中該第三光吸收材料被配置用來吸收腔內(nèi)不想 要的光。
9. 如權(quán)利要求8的封裝空間光調(diào)制器，其中第三光吸收材料包 括鋯化合物。
10. 如權(quán)利要求l的封裝空間光調(diào)制器，其中間隔壁包括金屬材料。
11. 如權(quán)利要求l的封裝空間光調(diào)制器，其中間隔壁限定基板與封裝蓋之間的腔高度，該腔高度介于約0.2 ~ 2.0微米之間。
12. 如權(quán)利要求l的封裝空間光調(diào)制器，其中空間光調(diào)制器包括 可傾斜反射鏡，該可傾斜反射鏡被配置成當(dāng)其處于關(guān)位置時(shí)將光朝第 一光吸收材料反射，其中反射的光被第一光吸收材料吸收。
13. 如權(quán)利要求l的封裝空間光調(diào)制器，還包括位于封裝蓋表面 上的窗孔層，其中空間光調(diào)制器包括可傾斜反射鏡陣列，該陣列的特 征在于第一側(cè)向尺寸和基本正交于第一側(cè)向尺寸的第二側(cè)向尺寸，該 窗孔層包括位于可傾斜反射鏡上方的開口，可傾斜反射鏡陣列的第一 側(cè)向尺寸寬于窗孔層內(nèi)開口的相應(yīng)尺寸。
14. 一種用于操作基板上封裝在腔內(nèi)的可傾斜反射鏡陣列的方 法，包括將陣列中至少 一 個(gè)可傾斜反射鏡傾斜到開位置； 在開位置處將第一束入射光反射離開可傾斜反射鏡，產(chǎn)生第一反射光；使第一反射光透射出腔，其中該腔包括封裝蓋和位于基板與封裝 蓋之間的間隔壁；將可傾斜反射鏡傾斜到關(guān)位置；在關(guān)位置處將第二束入射光反射離開可傾斜反射鏡，產(chǎn)生第二反 射光；以及用腔內(nèi)間隔壁表面上的第 一光吸收材料吸收第二反射光。
15. —種制作用于多個(gè)空間光調(diào)制器的封裝器件的方法，包括 在封裝蓋內(nèi)形成多個(gè)開口；在封裝蓋上形成窗孔層，該窗孔層包括多個(gè)開口； 在封裝蓋上形成間隔壁；以及在間隔壁和窗孔層上形成第一光吸收材料層，從而生成封裝器 件，其中第一光吸收材料被配置用來吸收腔內(nèi)的光。
16. 如權(quán)利要求15的方法，其中形成間隔壁的步驟包括 在封裝蓋上形成導(dǎo)電層；在導(dǎo)電層上形成掩模層，其中該掩模層包括多個(gè)開口；以及 在導(dǎo)電層上、在掩模層的開口內(nèi)電鍍形成間隔壁。
17. 如權(quán)利要求15的方法，其中在至少一個(gè)間隔壁上形成第一 光吸收材料層的步驟包括在間隔壁、窗孔層上以及在封裝蓋對(duì)應(yīng)于窗孔層內(nèi)開口的表面上 涂覆光致抗蝕層；照射光致抗蝕層位于窗孔層的開口內(nèi)的部分； 去除間隔壁和窗孔層上的光致抗蝕層；隨后在間隔壁和窗孔層上以及在光致抗蝕層上沉積第一光吸收 材料；以及去除封裝蓋表面上的光致抗蝕層和該光致抗蝕層上的第一光吸 收材料。
18. —種形成封裝的空間光調(diào)制器的方法，包括 執(zhí)行權(quán)利要求15的方法；和將間隔壁連接到具有多個(gè)空間光調(diào)制器的基板的表面，從而在基 板上形成多個(gè)腔，其中每個(gè)腔包括至少一個(gè)空間光調(diào)制器。
19. 如權(quán)利要求18的方法，還包括切割基板的一部分和封裝蓋 的一部分，形成兩個(gè)或更多個(gè)電路小片，每個(gè)電路小片包含至少一個(gè) 封裝著空間光調(diào)制器之一 的腔。
全文摘要
本發(fā)明描述用于形成具有高對(duì)比度的空間光調(diào)制器的器件和方法。在容納空間光調(diào)制器的腔內(nèi)使用光吸收材料。該光吸收材料吸收不打算用于形成一部分顯示圖像的光。該光吸收材料可以形成窗孔層，其中形成顯示圖像的光透射穿過窗孔層內(nèi)的開口?？臻g光調(diào)制器陣列可以位于外殼內(nèi)，還可以形成虛設(shè)的空間光調(diào)制器，使該陣列與窗孔層內(nèi)的開口能容易地對(duì)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)G02B26/08GK101281296SQ20081008309
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者潘曉和 申請(qǐng)人:視頻有限公司