專利名稱：可變形反射鏡裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可變形反射鏡裝置及其制造方法，特別涉及具有大的有效反射面和簡單結(jié)構(gòu)的可變形反射鏡裝置和其制造方法。
如

圖1所示，一個典型可變形反射鏡裝置具有多個反射鏡1，每一個反射鏡由鉸鏈3連接到柱2上。每個反射鏡1由靜電旋轉(zhuǎn)，按一定角度反射入射光?？勺冃畏瓷溏R用于投影電視的視頻顯示裝置，和掃描器、復(fù)印機(jī)及傳真機(jī)等的光學(xué)掃描裝置。可變形反射鏡裝置的反射鏡1按二維方式排列，每個像素處有一個反射鏡。每個反射鏡1根據(jù)各自像素信號反射光線，從而控制色彩和亮度。
在圖2中介紹了Texas Instrument Co.公開的美國專利5,083,857“多層可變形反射鏡裝置”(“Multi-Level Deformable Mirror Device”)的制造方法。
如圖2所示，靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)12和氧化物保護(hù)膜13順序加工在包括一尋址掃描電路的基片11的上表面之上。在步驟100中具有一預(yù)定圖案22的第一間隔層21加工在氧化物保護(hù)膜13上。
在步驟110，通過濺射方法在第一間隔層21的上表面形成鉸鏈14，在鉸鏈14上表面形成具有第一柱15的電極16。
在步驟120，第二間隔層23加工在電極16上，然后在其上加工出具有第二柱17的反射鏡18。這里，反射鏡18一般是通過濺射鋁構(gòu)成。
最后，在步驟130，將第一和第二間隔層除去，最后形成一可變形反射鏡裝置。
但是，在制造該可變形反射鏡裝置當(dāng)中，如果在SRAM12上表面上形成鉸鏈14、反射鏡18等制造過程中產(chǎn)生缺陷，就會損壞SRAM12。而且，在基片11的上表面上必須順序形成多層，使可變形反射鏡裝置的制造過程復(fù)雜。
為了解決上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供具有較大的光反射面和簡單結(jié)構(gòu)的一種可變形反射鏡裝置及其簡單的制造方法。
為了達(dá)到上述目的，提供的可變形反射鏡裝置包括一基片；在基片的上表面上形成的多個電極；一安裝在各電極上并可以相對于電極傾斜的反射鏡；和至少一個柱，其一端與電極間基片連接，而另一端與反射鏡下表面制成一體以支撐反射鏡，該柱具有彈性，使反射鏡可以傾斜。
根據(jù)本發(fā)明，一種制造可變形反射鏡裝置的方法包括以下步驟在基片上按一定的圖案形成電極層；在基片和電極層上表面上形成一厚膜；在厚膜的上表面上按一定的圖案形成一支撐板；在支撐板的上表面上設(shè)置具有一定圖案的掩模，并部分地腐蝕支撐板和厚膜，形成至少一個通孔；在支撐板上表面和通孔內(nèi)涂光致抗蝕劑，并用具有一定圖案的掩膜對光致抗蝕劑進(jìn)行曝光和腐蝕，除去支撐板的邊緣，將支撐板分成分離的部分；通過濺射，在通孔內(nèi)表面一側(cè)形成一柱；在支撐板的上表面上形成反射板；除去厚膜。
另外，根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，制造可變形反射鏡裝置的方法包括下列步驟在基片上按一定的圖案形成電極層；在基片和電極層的上表面上形成厚膜；在厚膜上表面上設(shè)置具有一定圖案的掩膜，并部分腐蝕厚膜以形成至少一個通孔；在通孔內(nèi)涂光致抗蝕劑，用具有一定圖案的掩膜曝光，并腐蝕涂上的光致抗蝕劑，除去支撐板的邊緣，將支撐板分成單個部分；用濺射方法在通孔內(nèi)表面一側(cè)上形成一柱；在厚膜上表面形成一支撐板；在通孔內(nèi)形成光致抗蝕劑層；在支撐板和光致抗蝕劑層上形成反射板并填滿通孔上部；除去厚膜和光致抗蝕劑層。
參照附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細(xì)介紹會使本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點變得更加明了，其中圖1是傳統(tǒng)可變形反射鏡裝置平面圖；圖2是傳統(tǒng)可變形反射鏡裝置的制造過程；圖3是根據(jù)本發(fā)明一實施例可變形反射鏡裝置的透視圖；圖4A到4D是圖3中所示通孔的各種形狀的平面圖；圖5是可變形反射鏡裝置的透視圖，說明圖3中柱的另一個實施例；圖6是本發(fā)明另一實施例可變形反射鏡裝置的剖面圖；圖7A和7B是根據(jù)本發(fā)明一實施例的可變形反射鏡裝置制造方法的剖面圖；圖8A和8B是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的可變形反射鏡裝置制造方法的剖面圖。
參看圖3，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可變形反射鏡裝置包括一基片30，它有一尋址掃描電路(未示出)，和在基片30的上表面上呈條狀的一對電極33a和33b。在基片30上的電極33a和33b之間形成一柱39。柱39與基片30垂直連接，并可以彈性彎曲。
反射鏡37與柱39的上端結(jié)合。反射鏡37是由支撐板35和在支撐板35上形成的反射板36組成的兩層結(jié)構(gòu)。支撐板35面向電極33a和33b，反射鏡37的角度根據(jù)支撐板和電極33a和33b之間的靜電變化。而且，反射板36反射入射光。
在反射鏡37中形成穿過柱39的通孔40。用通過通孔40的濺射方法或蒸發(fā)方法使反射板36和柱39形成為一體。這時，柱39最好是在箭頭A所示方向用濺射或蒸發(fā)方法形成薄層，以有助于反射鏡37的傾斜。而且，最好減小通孔40的面積以盡可能擴(kuò)大反射鏡37的有效反射面積。
如圖4A到4D所示，通孔40除了圖3所示的矩形形狀外，也可以是三角形42、梯形43、“T”形44或矩形和梯形的結(jié)合形狀45。在每個圖中的箭頭A代表沉積方向。
如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的可變形反射鏡裝置可具有在基片30上的電極33a和33b之間形成的至少兩個在一條直線上的柱39a和39b。如果柱的數(shù)目不少于二個，可防止反射鏡37由于溫度和殘余應(yīng)力而扭曲。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的可變形反射鏡裝置。其中與上述各圖中相同的標(biāo)號表示相同的構(gòu)件。根據(jù)這實施例，通孔不在反射板36′中。即，反射鏡37的有效反射面，由于填上了穿過反射板36′的通孔40(見圖3)而被擴(kuò)大。
具有上述結(jié)構(gòu)的根據(jù)本發(fā)明的可變形反射鏡裝置的工作是這樣的，當(dāng)根據(jù)圖3所示基片30上的尋址掃描電路電勢通過電極33a和33b施加時，由于電勢差在反射鏡37和電極33a和33b之間產(chǎn)生靜電，從而產(chǎn)生使反射鏡37傾斜的力矩。因此，當(dāng)柱39彎曲時，反射鏡37傾斜一預(yù)定角度。如在電極33a和33b與反射鏡37之間沒有電勢差，柱39便恢復(fù)到原狀態(tài)，反射鏡37回到水平狀態(tài)。
下面參照圖7A和7B介紹根據(jù)本發(fā)明的可變形反射鏡裝置的制造方法。首先，在步驟200中，在由硅或玻璃制造的基片30上形成預(yù)定形狀的電極33a和33b。更具體地說，用濺射方法或蒸發(fā)方法將用作電極33a和33b的金屬材料沉積在基片30上，然后在這種復(fù)合結(jié)構(gòu)上涂上光致抗蝕劑(未示出)。接著，在光致抗蝕劑上設(shè)置與電極33a和33b的結(jié)構(gòu)形狀一致的掩膜，并曝光、腐蝕。這種加工過程可使用一種被廣泛了解的一般方法來完成。
在步驟210，在已形成有電極33a和33b的基片30上，形成了相應(yīng)于柱39(見圖3)高度的厚膜51，它由光致抗蝕劑、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚酰亞胺組成。
在步驟220，在厚膜51的上表面形成具有預(yù)定圖案的由鋁等金屬制成的支撐板35。支撐板是用金屬版印刷方法形成。
在步驟230，用在支撐板35上設(shè)置的掩膜將支撐板35和厚膜用反應(yīng)離子腐蝕法(RIE)部分地腐蝕，形成通孔40。如上所述，通孔可作成各種不同形狀，并可形成一個以上通孔。
在步驟240，一種光敏膜53，如光致抗蝕劑覆蓋在通孔40和支撐板35上，以便將支撐板35與鄰近支撐板(未示出)隔開。
在步驟250，具有預(yù)定圖案的掩膜設(shè)置在光致抗蝕劑53上，曝光并腐蝕，將支撐板35的邊緣35a除去，從而將支撐板35與鄰近支撐板隔開。
在步驟260，將基片30、厚膜51和支撐板35傾斜一預(yù)定角度，并進(jìn)行濺射或蒸發(fā)，從而在通孔40的一側(cè)內(nèi)表面上形成一柱39，同時在支撐板35上表面上形成反射板36。柱39和反射板36是由具有良好導(dǎo)電性及反射性的金屬，例如鋁(Al)形成。
最后，在步驟270，通過腐蝕除去厚膜51。
下面參照附圖8A和8B說明由圖6介紹的另一實施例的可變形反射鏡裝置的制造方法。
首先，在步驟310，在由硅或玻璃制成的基片30上形成預(yù)定形狀的電極33a和33b。由320步驟，在其上形成有電極33a和33b的基片30上形成厚膜51。
然后，在步驟330，在厚膜51上設(shè)置掩膜，并用反應(yīng)離子腐蝕法(RIE)部分地腐蝕，形成一通孔40′。如上所述，通孔可做成各種形狀，并可形成一個以上通孔。
在步驟340，將基片30和厚膜51傾斜一預(yù)定角度，然后進(jìn)行濺射或蒸發(fā)，在通孔40′的一側(cè)內(nèi)表面上形成柱39。
同時，在厚膜51上表面上形成支撐板35。柱39和支撐板35由具有優(yōu)良導(dǎo)電性的金屬，如鋁(Al)制造。然后，除去支撐板35的邊緣35a，使支撐板35與鄰近的支撐板隔開，這一步未在圖上示出。
在步驟350，在形成柱39的通孔40′內(nèi)形成光致抗蝕劑層55′。在步驟360，在復(fù)合結(jié)構(gòu)上形成反射板36′。這時，形成的反射板填蓋了通孔40′。然后在步驟370，將厚膜51和光致抗蝕劑55′除去，完成了可變形反射鏡裝置的制造。
根據(jù)本發(fā)明的可變形反射鏡裝置具有簡單的結(jié)構(gòu)，在反射板上形成的通孔被填充，所以反射板的有效反射面積進(jìn)一步擴(kuò)大。
根據(jù)本發(fā)明的可變形反射鏡裝置的制造方法的制造步驟少且簡單，因此可提高生產(chǎn)效率。
權(quán)利要求
1.一種可變形反射鏡裝置，所述裝置包括一基片；在所述基片上表面上形成的多個電極；在所述電極上安裝的反射鏡，所述反射鏡可以相對所述電極傾斜；和至少一個柱，所述柱一端在所述電極之間與所述基片連接，所述柱另一端與所述反射鏡的下表面連成一體以支撐所述反射鏡，所述柱具有彈性，使所述反射鏡可以傾斜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變形反射鏡裝置，其中，所述反射鏡是由鋁制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變形反射鏡裝置，其中，在所述柱的所述另一端與所述反射鏡相結(jié)合處形成一通孔穿過所述反射鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變形反射鏡裝置，其中，所述通孔的形狀是矩形、三角形、梯形、或是矩形與梯形相結(jié)合的形狀中任何一個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變形反射鏡裝置，其中，所述反射鏡包括帶有通孔的支撐板，所述支撐板被所述柱支撐，并根據(jù)所述支撐板和所述電極之間產(chǎn)生的靜電傾斜；和一在所述支撐板整個上表面上形成的反射入射光的反射板，其蓋住所述通孔。
6.一種制造可變形反射鏡裝置的方法，所述方法包括以下步驟在基片上按一定圖案形成電極層；在所述基片和電極層上表面形成厚膜；在所述厚膜的上表面上按一定圖案形成支撐板；在所述支撐板上表面設(shè)置具有預(yù)定形狀的掩膜，并部分地將所述支撐板和厚膜腐蝕，形成至少一個通孔；在所述支撐板上表面和所述通孔內(nèi)覆蓋光致抗蝕劑，并用具有一預(yù)定形狀的掩膜曝光并腐蝕涂上的所述光致抗蝕劑，而將所述支撐板的邊緣除去，把所述支撐板分成各獨立的部分；用濺射方法在所述通孔內(nèi)表面一側(cè)形成一柱；在所述支撐板上表面上形成一反射板；并涂去所述厚膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造可變形反射鏡裝置的方法，其中，所述支撐板、反射板和所述柱中至少一個是由鋁構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造可變形反射鏡裝置的方法，其中，所述通孔的形狀是矩形、三角形、梯形、“T”形或矩形與梯形相結(jié)合的形狀中之一。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造可變形反射鏡裝置的方法，其中，所述厚膜是由下述材料之一構(gòu)成光致抗蝕劑、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚酰亞胺。
10.一種制造可變形反射鏡裝置的方法，所述方法包括以下步驟在基片上按一定圖案形成電極層；在所述基片和所述電極層上表面上形成一厚膜；在所述厚膜上表面設(shè)置一預(yù)定形狀的掩膜，將所述厚膜部分腐蝕，形成至少一通孔；在所述通孔內(nèi)覆蓋光致抗蝕劑，然后用一具有預(yù)定形狀的掩膜曝光并腐蝕所述所涂的光致抗蝕劑，而除去所述支撐板的邊緣，將所述支撐板分開成單個部分；用濺射方法在所述通孔內(nèi)表面一側(cè)形成一柱；在所述厚膜上表面形成一支撐板；在所述通孔內(nèi)形成光致抗蝕劑；在所述支撐板和光致抗蝕劑層上形成反射板，填滿所述通孔的上部；除去所述厚膜和光致抗蝕劑層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造可變形反射鏡裝置的方法，其中，所述支撐板、反射板和柱中至少一個是由鋁構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造可變形反射鏡裝置的方法，其中，所述通孔的形狀是矩形、三角形、梯形、T形或矩形與梯形相結(jié)合的形狀中之一。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造可變形反射鏡裝置的方法，其中，所述厚膜是由下述材料中的至少一種構(gòu)成光致抗蝕劑、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚酰亞胺。
全文摘要
一種可變形反射鏡裝置的制造方法,包括:在基片上按一定圖案形成電極層;在基片和電極層上形成厚膜;在厚膜上表面形成支撐板;部分腐蝕厚膜形成至少一個通孔;將支撐板分成單個部分;在通孔內(nèi)表面一側(cè)形成一柱;在支撐板上表面上形成反射板;并除去厚膜。
文檔編號G02B26/08GK1177112SQ97112919
公開日1998年3月25日 申請日期1997年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月10日
發(fā)明者崔范圭, 金容權(quán), 辛宗祐 申請人:三星電子株式會社