專(zhuān)利名稱(chēng)：光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列及其制造方法，更具體地說(shuō)，涉及光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，它包括一厚公用線(xiàn)，形成于致動(dòng)器的第一部分之上，致動(dòng)器形成于基底靠近安裝電路和連接端子的部分之上；和一反射元件，它通過(guò)一第二犧牲層來(lái)形成的，從而，防止在公用線(xiàn)上產(chǎn)生電壓降和電路的損壞，增加反射元件的平整性和投到屏幕上的圖像的質(zhì)量，及其制造方法。
一般地，從光學(xué)角度，光調(diào)制器可以分為兩種。一種類(lèi)型是直接光調(diào)制器，如陰極射線(xiàn)管(CRT，cathode ray tube)，另一種類(lèi)型是透射光調(diào)制器，如液晶顯示(LCD，liquid crystal display)。CRT在屏幕上產(chǎn)生高質(zhì)量圖像，但是，根據(jù)屏幕的放大率，CRT的重量，容積及制造成本增加。LCD具有簡(jiǎn)單的光學(xué)結(jié)構(gòu)，所以，LCD的重量和容積比CRT的小。然而，由于光偏振，LCD的光效率低于1～2％。另外，LCD的液晶材料方面也存在一些問(wèn)題，如靈敏度和過(guò)熱。
因此，為了解決這些問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了數(shù)字鏡象器件(DMD，digital mirrordevice)和致動(dòng)鏡象陣列(AMA，actuated mirror array)。目前，DMD的光效率約為5％，AMA的光效率高于10％。AMA提高了屏幕上圖像的對(duì)比度，因此，屏幕的圖像更透明和更亮。AMA不受光的偏振的影響，也不影響光的偏振，因此，AMA比LCD或DMD更有效。


圖1是一簡(jiǎn)圖，示出了美國(guó)專(zhuān)利No.5,126,836(授予Gregory Um)介紹的傳統(tǒng)的致動(dòng)鏡象陣列的引擎系統(tǒng)。參考圖1，來(lái)自光源1的一入射光線(xiàn)經(jīng)過(guò)一第一切口3和第一透鏡5，根據(jù)彩色顯象的紅綠藍(lán)(RGB)系統(tǒng)，被分成紅、綠和藍(lán)光。在分解的紅、綠和藍(lán)光分別被一第一鏡7，一第二鏡9和一第三鏡11反射以后，反射光線(xiàn)分別射到與鏡7、9和11對(duì)應(yīng)的AMA器件13、15和17上。AMA器件13、15和17是傾斜安裝在這里的鏡子，所以，入射光線(xiàn)被鏡反射。在這種情況下，安裝在A(yíng)MA器件13，15和17內(nèi)的鏡根據(jù)其下形成的有源層的變形而傾斜。被AMA器件13，15和17反射的光經(jīng)過(guò)一第二透鏡19和一第二切口21，通過(guò)投影透鏡23在屏幕(未顯示)上形成一圖像。
在大多數(shù)情況下，ZnO被用作有源層。然而，鋯鈦酸鉛(PZT∶Pb(Zr，Ti)O3)比ZnO的壓電特性好。PZT是鋯酸鉛(PbZrO3)和鈦酸鉛(PbTiO3)的完全的固溶體。PZT具有正六面體結(jié)構(gòu)，高溫下它存在于順電(paraelecfric)相中。在常溫下，根據(jù)Zr和Ti的組分比，正交晶結(jié)構(gòu)PZT存在于反鐵電相中，菱形晶結(jié)構(gòu)PZT存在于鐵電相中，四方晶結(jié)構(gòu)PZT存在于鐵磁相中。四方晶相和菱形晶相的變晶影響相邊界(MPB，morphotropic phase boundary)中Zr∶Ti的組分比為1∶1。在MPB中PZT具有最大的介電特性和最大的壓電特性。MPB存在于四方晶相和菱形晶相共存的一個(gè)大的區(qū)域之中，但在某些組分中不存在。研究者們對(duì)PZT的相共存區(qū)域的組分有不同的見(jiàn)解。各種理論，如熱力學(xué)穩(wěn)定性、組分波動(dòng)和內(nèi)應(yīng)力，被認(rèn)為是相共存區(qū)域的理論?，F(xiàn)在，PZT薄膜通過(guò)多種工序來(lái)制造，如穩(wěn)壓深壓法，金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉積(OMCUD Organometallic Chemical Vapor Deposition)法，和濺射法。
AMA一般分成體型AMA和薄膜型AMA。美國(guó)專(zhuān)利No.5,469,302(授予Dae-Young)介紹了體型AMA。在體型AMA中，當(dāng)一由插在金屬電極中的多層陶瓷構(gòu)成的陶瓷晶片安裝在包含晶體管的有源基體上以后，通過(guò)鋸除陶瓷晶片將一鏡安裝在陶瓷晶片之上。然而，體型AMA的缺點(diǎn)是它需要非常準(zhǔn)確的工序和設(shè)計(jì)，而且有源層的響應(yīng)慢。因此，開(kāi)發(fā)了通過(guò)半導(dǎo)體技術(shù)生產(chǎn)的薄膜AMA。
美國(guó)No 08/331,399，發(fā)明名稱(chēng)為“薄膜致動(dòng)鏡象陣列及其制造方法”中介紹了薄膜AMA，它現(xiàn)在還在美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局處于審查過(guò)程中，本申請(qǐng)的受讓人在此提及。
圖2示出了薄膜AMA的截面圖。參考圖2，薄膜AMA包括一有源基體30；一致動(dòng)器50，形成于有源基體30之上；和一鏡53，形成于致動(dòng)器50之上。有源基體30包括一基底33，M×N(M，N是整數(shù))個(gè)晶體管(未顯示)，安裝在基底33之內(nèi)；和M×N(M，N是整數(shù))個(gè)連接端子35，分別形成于各個(gè)晶體管之上。
致動(dòng)器50包括一支撐元件39，形成于包含連接端子35的有源基體30之上；一第二電極41，其第一部分的底部固定在支撐元件上，其第二部分平行地形成在有源基體30附近；一導(dǎo)體37，形成于支撐元件39內(nèi)，從而連接連接端子35和第二電極41；一有源層43，形成于第二電極41之上；和一第一電極47，形成于有源43之上。
鏡53安裝在第一電極47之上，以反射來(lái)自光源(未顯示)的入射光線(xiàn)。
下面將介紹薄膜AMA的一種制造方法。圖3A至3C示出了薄膜AMA的生產(chǎn)步驟。在圖3A至3C中，與圖2中相同的參考數(shù)字表示相同的元件。
首先，參考圖3A，形成有源基體30，包括基底33，其中形成有M×N個(gè)晶體管(未顯示)，M×N個(gè)連接端子35分別形成于晶體管之上。接著，在有源基體30上形成一犧牲層55之后，犧牲層55被構(gòu)圖，以暴露有源基體中形成連接端子35的部分。犧牲層55可以用化學(xué)藥品或通過(guò)蝕刻方法除去。
參考圖3B，用濺射法或化學(xué)氣相沉積(CVD)法在有源基體30的暴露部分上形成支撐元件39。接著，在支撐元件39上形成一通孔以后，通過(guò)用導(dǎo)電材料(如鎢(W))來(lái)填充孔，從而在支撐元件中形成導(dǎo)體37。導(dǎo)體37將連接端子35和后面形成的第二電極電連接在一起。通過(guò)使用導(dǎo)電材料(如金(Au)或銀(Ag))在支撐元件39和犧牲層55上形成第二電極41。通過(guò)使用壓電材料(如鋯鈦酸鉛(PZT))在第二電極41上形成有源層43。通過(guò)使用導(dǎo)電材料(如金(Au)和銀(Ag))在有源層43上形成第一電極47。
安裝在有源基體30中的晶體管將通過(guò)來(lái)自光源的入射光線(xiàn)而產(chǎn)生的圖像轉(zhuǎn)變成圖像信號(hào)電流。圖像信號(hào)電流通過(guò)連接端子35和導(dǎo)體37提供給第二電極41。此時(shí)，來(lái)自于形成于有源基體30的底部的公共線(xiàn)(未顯示)的偏壓電流提供給第一電極47，因此，在第一電極47和第二電極41之間產(chǎn)生一電場(chǎng)。在電場(chǎng)的作用下，第一電極47和第二電極41之間形成的有源層43發(fā)生傾斜。
鏡53形成于第一電極47之上。鏡反射來(lái)自光源的入射光線(xiàn)。
參考圖3C，鏡53，第一電極47，有源層43和第二電極41依次被構(gòu)圖，因此形成M×N個(gè)具有預(yù)定形狀的象素。接著，在犧牲層55被蝕刻除去以后，象素被沖洗并干燥，從而，完成薄膜AMA。
然而，在上述薄膜AMA中，考慮到薄膜AMA的面積和鏡的傾斜角小，被鏡反射的光的量小于射到鏡上的入射光線(xiàn)的量，所以，投影到屏幕上的圖像的質(zhì)量降低，因?yàn)椋瑑H有鏡的一部分被傾斜以反射入射光線(xiàn)。另外，用以產(chǎn)生電場(chǎng)的足夠的偏壓電流不能提供到頂電極，因?yàn)橛糜谔峁┢珘弘娏鞯墓簿€(xiàn)非常薄，由于公共線(xiàn)存在內(nèi)阻，所以在公共線(xiàn)上產(chǎn)生一電壓降。所以，傾斜角會(huì)減小，因?yàn)?，在頂電極和底電極之間不可能產(chǎn)生足夠的電場(chǎng)。另外，安裝在有源基體內(nèi)的晶體管在形成致動(dòng)器的過(guò)程中會(huì)被損壞，因?yàn)?，致?dòng)器被準(zhǔn)確地形成于晶體管之上。
因此，考慮到上述傳統(tǒng)的問(wèn)題，本發(fā)明的第一目的是提供一光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，它包括一厚公共線(xiàn)，形成于致動(dòng)器的第一部分之上，致動(dòng)器形成于基底靠近安裝電路和連接端子的部分之上；和一反射元件，它通過(guò)一第一犧牲層來(lái)形成的，從而，防止在公用線(xiàn)上產(chǎn)生電壓降和電路的損壞，增加反射元件的平整性和投到屏幕上的圖像的質(zhì)量。
另外，本發(fā)明的另一目的是提供制造上述光投影系統(tǒng)中薄膜致動(dòng)鏡象陣列的一種方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明提供了一種光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，它由一第一信號(hào)和一第二信號(hào)來(lái)致動(dòng)，包括一基底；一致動(dòng)器；一公共線(xiàn)和一反射元件。
基底包括一電路和一連接端子，后者用于接受來(lái)自外部的一第一信號(hào)和傳送該第一信號(hào)。致動(dòng)器包括一支撐層，形成于基底之上；一底電極，形成于支撐層之上，用于接受第一信號(hào)；一與底電極相對(duì)應(yīng)的頂電極，用于接受第二信號(hào)，和在底電極和頂電極之間產(chǎn)生電場(chǎng)；和一有源層，形成于頂電極和底電極之間，在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生變形。公共線(xiàn)為頂電極提供第二信號(hào)。公共線(xiàn)形成于致動(dòng)器的一部分之上，并連接到頂電極之上。反射元件形成于頂電極之上，用于反射光線(xiàn)。
底電極、有源層和頂電極分別為矩形。底電極形成于支撐層的中心部分之上。有源層比底電極小，頂電極比有源層小。
致動(dòng)器還包括一通孔接點(diǎn)，用于向底電極傳送來(lái)自連接端子的第一信號(hào)；和一連接元件，用于連接通孔接點(diǎn)和底電極。通孔接點(diǎn)形成于一通孔內(nèi)，通孔由支撐層到連接端子的一部分形成，連接元件由通孔接點(diǎn)到底電極形成。
最好，通孔接點(diǎn)和連接元件由導(dǎo)電材料，如鉑，鉭或鉑-鉭，來(lái)構(gòu)成，支撐層是由硬材料構(gòu)成，有源層是由壓電材料或電致伸縮材料構(gòu)成，頂電極是由導(dǎo)電材料構(gòu)成，公共線(xiàn)是由導(dǎo)電材料，如鉑，鉭，鉑-鉭，鋁或銀構(gòu)成，厚度在0.5μm～2.0μm之間。
頂電極還包括一接線(xiàn)柱，用以支撐反射元件。接線(xiàn)柱形成于頂電極的一部分和反射元件之間，反射元件呈矩形板形。反射元件是由反射材料構(gòu)成。
為了實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明提供了用于制造光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列的一種方法。根據(jù)本發(fā)明的方法，提供一基底，它包括一電路和一連接端子，后者用于接受來(lái)自外部的第一信號(hào)并傳送該第一信號(hào)。接著，在基底上形成一第一層。在第一層上形成一底電極，將底電極層構(gòu)圖，以形成一底電極，用以接受一第一信號(hào)。在第一層和底電極層上形成一第二層和一頂電極層。通過(guò)使頂電極層構(gòu)圖來(lái)形成一致動(dòng)器，從而形成一頂電極，以接受第二信號(hào)，并產(chǎn)生電場(chǎng)；通過(guò)使第二層構(gòu)圖，以形成一有源層，在電場(chǎng)作用下它會(huì)產(chǎn)生變形；通過(guò)使第一層構(gòu)圖，從而在底電極下面形成一支撐層。接著，在致動(dòng)器的一部分上形成與頂電極連接的公共線(xiàn)，然后，在致動(dòng)器上形成用于反射光線(xiàn)的反射元件。
形成第一層這一步是使用氮化物或一種金屬，通過(guò)低壓化學(xué)氣相沉積法來(lái)完成的；形成底電極層和頂電極層是使用導(dǎo)電材料，通過(guò)濺射法或化學(xué)氣相沉積法來(lái)完成的；形成第二層這一步是用壓電材料或電致件伸縮材料通過(guò)溶膠-凝膠法，濺射法或化學(xué)氣相沉積法來(lái)完成的。
形成第二層的步驟還包括通過(guò)快速熱退火法和轉(zhuǎn)態(tài)第二層來(lái)讓第二層退火。
最好，形成致動(dòng)器的步驟還包括在有源層的一部分到連接斷子形成一通孔，穿過(guò)底電極和第一層；在通孔中形成一通孔接點(diǎn)；和形成一連接元件，以連接通孔接點(diǎn)和底電極。如，形成通孔接點(diǎn)和連接元件的步驟是使用導(dǎo)電材料，通過(guò)濺射法或化學(xué)氣相沉積法來(lái)完成的，形成公共線(xiàn)的步驟是用鉑，鉭，鉑-鉭，鋁或銀通過(guò)濺射法或化學(xué)氣相沉積法來(lái)完成的。
形成反射元件的步驟是在致動(dòng)器上形成一犧牲層并使?fàn)奚鼘訕?gòu)圖以暴露頂電極的一部分之后再執(zhí)行，形成反射元件的步驟是由反射金屬通過(guò)濺射法或化學(xué)氣相沉積法來(lái)完成的。
在本發(fā)明的薄膜AMA中，第二信號(hào)(偏壓電流信號(hào))是通過(guò)TCP的焊接點(diǎn)(pad，或稱(chēng)墊盤(pán))，AMA的面板焊接點(diǎn)和公共線(xiàn)提供給頂電極的。此時(shí)，第一信號(hào)(圖像電流信號(hào))通過(guò)TCP的焊接點(diǎn)、AMA的面板焊接點(diǎn)、電路，連接端子，通孔接點(diǎn)和連接元件提供給頂電極的。因此，在頂電極和底電極之間產(chǎn)生一電場(chǎng)。頂電極和底電極之間形成的有源層在電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生變形。有源層沿垂直于電場(chǎng)的方向產(chǎn)生變形。也就是，包括有源層的致動(dòng)器向上致動(dòng)至一預(yù)定傾斜角度。
用于反射來(lái)自光源的入射光線(xiàn)的反射元件相對(duì)于致動(dòng)器傾斜，因?yàn)榉瓷湓怯山泳€(xiàn)柱支撐的，并形成于致動(dòng)器之上。因此，反射元件將光反射到屏幕上，因此，圖像被投到屏幕上。
因此，在本發(fā)有的薄膜AMA中，形成于基底之上的電路和連接端子不會(huì)損壞，因?yàn)橹聞?dòng)器是形成于基底上與形成電路和連接元件部分鄰近的部分之上。另外，第二信號(hào)的電壓降可以降至最低，因?yàn)楣簿€(xiàn)在致動(dòng)器的一部分之上形成得很厚，所以，有足夠的第二信號(hào)提供給頂電極。因此，在頂電極和底電極之間可以產(chǎn)生足夠的電場(chǎng)。另外，可以提高反射元件的平整性，因?yàn)榉瓷湓窃谥聞?dòng)器上形成第二犧牲層以后再在第二犧牲層上形成的，并且由接線(xiàn)柱來(lái)支撐。
通過(guò)參考附圖，對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)就更加明顯了，其中圖1是一簡(jiǎn)圖，示出了傳統(tǒng)的致動(dòng)鏡像陣列的引擎系統(tǒng)；圖2是一截面圖，示出本發(fā)明的代理人在以前的申請(qǐng)中介紹的薄膜致動(dòng)鏡像陣列；圖3A至3C示出了圖2所示薄膜致動(dòng)鏡像陣列的制造步驟；圖4是一平面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一第一實(shí)施例的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡像陣列；圖5是一透視圖，示出了圖4所示的薄膜致動(dòng)鏡象陣列；圖6是沿圖5中A1-A2線(xiàn)的截面圖；圖7是沿圖5中B1-B2線(xiàn)的截面圖；圖8A至11B示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列的制造步驟；圖12是一平面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一第二實(shí)施例的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列；圖13是一透視圖，示出了圖12所示的薄膜致動(dòng)鏡象陣列；圖14是沿圖13中C1-C2線(xiàn)的截面圖；圖15是沿圖13中D1-D2線(xiàn)的截面圖；和圖16A至19B示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列的制造步驟。
下面參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
實(shí)施例1圖4是一平面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一第一實(shí)施例的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列。圖5是一透視圖，示出了圖4所示的薄膜致動(dòng)鏡象陣列。圖6是沿圖5中A1-A2線(xiàn)的截面圖。圖7是沿圖5中B1-B2線(xiàn)的截面圖。
參考圖4和5，根據(jù)本發(fā)明的光投影系統(tǒng)中薄膜AMA包括一基底100；一致動(dòng)器190，形成于基底100之上；和一反射元件180，安裝在致動(dòng)器190之上。
參考圖6，基底100包括一電路(未顯示)；一連接端子105，形成于電路之上；一鈍化層110，形成于基底100和連接端子110之上；和一蝕刻停止層115，形成于鈍化層110之上。電路和連接端子接受來(lái)自外部的一第一信號(hào)，并傳送第一信號(hào)。最好，電路包括一金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS，metaloxide Semiconductor)晶體管，以進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作。鈍化層110保護(hù)包括電路和連接端子105的基底110。蝕刻停止層115防止鈍化層110和基底100在后續(xù)蝕刻步驟中被蝕刻。
致動(dòng)器190包括一支撐層130，其第一部分固定到蝕刻停止層115(其下形成有連接端子105)的一部分上，其第二部分形成得與蝕刻停止層115平行；一底電極135，形成于支撐層130之上；一有源層140，形成于底電極135之上；一頂電極145，形成于有源層140之上；一公共線(xiàn)150，形成于支撐層130的第一部分之上；和一接線(xiàn)柱175，形成于頂電極145的一部分之上。在蝕刻停止層115和支撐層130的第二部分之間夾有一空氣間隙125。公共線(xiàn)150被連接到頂電極145上。反射元件180由接線(xiàn)柱175來(lái)支撐，因此，反射元件180形成得與頂電極150平行。
參考圖7，致動(dòng)器190包括一通孔接點(diǎn)160，形成于通孔155之中；和一連接元件170，它從通孔接點(diǎn)160一直到底電極135。通孔155從支撐層130的第一部分的一部分一直到連接端子105。底電極135通過(guò)連接元件170連接通孔接點(diǎn)160。因此，第一信號(hào)，也就是圖像電流信號(hào)，通過(guò)電路，連接端子105，通孔接點(diǎn)160和連接元件170從外部提供給底電極135。此時(shí)，當(dāng)一第二信號(hào)，也就是偏壓電流信號(hào)，通過(guò)公共線(xiàn)150從外部提供到頂電極145，在頂電極145和底電極135之間產(chǎn)生一電場(chǎng)。因此，頂電極145和底電極135之間形成的有源層140被電場(chǎng)變形。
最好，支撐層130為T(mén)形，底電極135為矩形。底電極135形成于支撐層130的中央部分。有源層140為矩形，小于底電極135，頂電極145為矩形，小于有源層140。
根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例，在光投影系統(tǒng)中制造薄膜AMA的方法描述如下。
圖8A和8B示出了形成第一層129的狀態(tài)。
參考圖8A和8B，提供了具有電引線(xiàn)(未顯示)和連接端子105的基底100。最好，基底100是由半導(dǎo)體，如硅(Si)，組成。連接端子用金屬形成，如鎢(W)。連接端子105連接到電引線(xiàn)。電引線(xiàn)和連接端子105接收第一信號(hào)(圖像電流信號(hào))并將第一信號(hào)傳送至底電極135。最好，電引線(xiàn)具有用于開(kāi)關(guān)操作的MOS晶體管。
鈍化層110形成于具有電引線(xiàn)和連接端子105的基底100之上。鈍化層110是使用磷硅酸玻璃(PSG)形成。鈍化層110是通過(guò)化學(xué)氣相沉積(CVD)法形成，因此鈍化層110是厚度約為0.1μm和1.0μm之間。鈍化層110在下面的制造步驟中保護(hù)包括電引線(xiàn)和連接端子105的基底100。
蝕刻停止層115用氮化物形成于鈍化層110之上，蝕刻停止層115的厚度在1000A和2000A之間。蝕刻停止層115是由低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)法形成的。蝕刻停止層115在后來(lái)的蝕刻步驟中保護(hù)鈍化層110和基底100。
第一犧牲層120使用PSG形成于蝕刻停止層115之上，第一犧牲層120的厚度約在0.5μm和2.0μm之間。第一犧牲層120使致動(dòng)器190的形成更為容易。當(dāng)致動(dòng)器190完全形成之后，使用氟化氫氣相移去第一犧牲層120。第一犧牲層120是由大氣壓CVD(APCVD)法形成的。這種情況下，由于第一犧牲層120覆蓋具有電引線(xiàn)和連接端子105的基底100，第一犧牲層120的平滑度很差。因此，使用旋涂玻璃(SOG)或化學(xué)機(jī)械拋光法(CMP)來(lái)平整第一犧牲層120的表面。最好，用CMP法來(lái)平整第一犧牲層120的表面。
其下形成為連接端子105的第一犧牲層120的一部分沿列方向構(gòu)圖以暴光蝕刻停止層115的一部分之后，第一層129形成于蝕刻停止層115的暴光部分和第一犧牲層120之上。第一層129是使用剛性材料形成的，如氮化物或金屬，第一層129的厚度在約0.1μm和1.0μm之間。當(dāng)使用LPCVD法形成第一層129時(shí)，根據(jù)反應(yīng)時(shí)間調(diào)節(jié)氮化物氣體的比率，從而釋放第一層129中的應(yīng)力。第一層129會(huì)被構(gòu)圖以形成支撐層130。
圖9A和9B示出了頂電極層144形成的狀態(tài)。
參考圖9A和9B，用旋涂法在第一層129之上形成第一光致抗蝕層132之后，光致抗蝕層132被沿水平方向構(gòu)圖，以暴光第一層129的一部分。結(jié)果，毗鄰連接端子105的第一層129的矩形部分被暴光。在用濺射法在第一層129的暴光部分和第一光致抗蝕層132上形成底電極層之后，考慮到將形成公共線(xiàn)150的位置，底電極層會(huì)被構(gòu)圖，在第一層129的暴光部分之上形成底電極135。因此，底電極135為矩形。底電極135是使用導(dǎo)電金屬，如鉑(Pt)，鉭(Ta)或鉑-鉭(Pt-Ta)形成的，因此底電極135的厚度約在0.1μm和1.0μm之間。
第二層139形成于底電極135和第一光致抗蝕層132之上。第二層是通過(guò)使用壓電材料，如PZT(Pb(Zr，Ti)O3)或PLZT((Pb，La)(Zr，Ti)O3)形成的，因此第二層139的厚度約在0.1μm和1.0μm之間，最好，約0.4μm。第二層139是用電致伸縮材料，如PMN(Pb(Mg，Nb)O3)形成的。第二層139是用溶膠-凝膠法，濺射法，或CVD法形成的。第二層139是用快速熱退火(RTA)法退火，然后第二層139被換態(tài)。第二層139被構(gòu)圖以形成有源層140。
頂電極層144形成于第二層139之上。頂電極層144是用導(dǎo)電金屬，如鋁(Al)，鉑或鉭形成的。頂電極層144是用濺射法或CVD法形成的，因此頂電極層144的厚度約在0.1μm和1.0μm之間。頂電極層144會(huì)被構(gòu)圖以形成頂電極145。
圖10A示出了公共線(xiàn)150形成的狀態(tài)，圖10B示出了通孔接點(diǎn)160的狀態(tài)。
參考圖10A，第二光致抗蝕層(未顯示)通過(guò)旋涂法涂于頂電極層144上后，通過(guò)使用第二光致抗蝕層為蝕刻掩模，頂電極層144被構(gòu)圖，以表成矩形的頂電極145。接著，剝?nèi)サ诙庵驴刮g層。第二層139用與頂電極層144相同的方法構(gòu)圖。即，用旋涂法在頂電極145和第二層139上涂上第三光致抗蝕層(未顯示)之后，使用第三光致抗蝕層為蝕刻掩模，給第二層139構(gòu)圖，以形成有源層140。有源層140是比頂電極145寬的矩形。這種情況下，有源層140小于底電極135。然而剝?nèi)サ谌庵驴刮g層。
通過(guò)上述方法第一層129被構(gòu)圖以形成支撐層130。支撐層130是不同于底電極135形狀的T形。底電極135形成于支撐層130的中部。
第一光致抗蝕層132被移去后，公共線(xiàn)150形成于支撐層130的第一部分之上。即，在第四光致抗蝕層(未顯示)用旋涂法涂于支撐層130上之后，第四光致抗蝕層被構(gòu)圖，以暴光支撐層130的第一部分，使用導(dǎo)電金屬，如鉑，鉭，鉑-鉭，或鋁，使公共線(xiàn)150形成于支撐層130的暴光部分之上。公共線(xiàn)150是用濺射法或CVD法形成的，因此公共線(xiàn)150的厚度約為0.5μm和2.0μm之間。此時(shí)，公共線(xiàn)150與底電極135分開(kāi)一預(yù)定的距離，并附著于頂電極145和有源層140。如上所述，由于公共線(xiàn)150有較厚的厚度，因此其內(nèi)部電阻降低，當(dāng)?shù)诙盘?hào)通過(guò)公共線(xiàn)150時(shí)，第二信號(hào)的壓降最小。因此，有足夠的第二信號(hào)通過(guò)公共線(xiàn)150施加于頂電極145，因此足夠的電場(chǎng)產(chǎn)生于頂電極145和底電極135之間。
參考圖10B，當(dāng)?shù)谒墓庵驴刮g層被構(gòu)圖時(shí)，其下具有連接端子的支撐層130的第一部分的一部分和毗鄰于支撐層130的第一部分的部分的一部分被暴光。從支撐層130的第一部分的部分到連接端子105通過(guò)蝕刻形成穿過(guò)蝕刻停止層和鈍化層110的通孔155。通孔接點(diǎn)160形成于通孔155中從連接端子105到支撐層130的位置。同時(shí)，連接元件170形成于從底電極135到通孔接點(diǎn)160的毗鄰于支撐層130的第一部分的部分。這樣，通孔接點(diǎn)160，連接元件170和底電極135相互連接。通孔接點(diǎn)160和連接元件170是用導(dǎo)電金屬，如鉑，鉭，或鉑-鉭形成的。連接元件170的厚度約在0.5μm和1.0μm之間。由于連接元件170有較厚的厚度，其內(nèi)部電阻減小，當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)通過(guò)連接元件170時(shí)第一信號(hào)的壓降最小。因此，有足夠的第一信號(hào)穿過(guò)通孔接點(diǎn)160和連接元件170施加到底電極135上。具有頂電極145，有源層140，底電極135和支撐層130的致動(dòng)器190在第四光致抗蝕層通過(guò)蝕刻移去后完成。
圖11A和11B示出了形成反射元件180的狀態(tài)。
參考圖11A和11B，使用氟化氫蒸汽將第一犧牲層移去之后，通過(guò)使用具有流動(dòng)性的聚合物在致動(dòng)器190上形成第二犧牲層185。第二犧牲層185是用旋涂洗形成的，因此第二犧牲層185覆蓋了頂電極145。接著，第二犧牲層185被構(gòu)圖以暴光頂電極145的一部分。接線(xiàn)柱175形成于頂電極145的暴光的部分之上，反射元件180形成于接線(xiàn)柱175和第二犧牲層185之上。接線(xiàn)柱175和反射元件180是同時(shí)用反射金屬，如鋁，鉑或銀形成的。接線(xiàn)柱175和反射元件180是用濺射法或CVD法形成的。最好，用于反射光源(未顯示)的入射光的反射元件180是鏡子，其厚度在0.1μm和1.0μm之間。反射元件180是矩形板形，以覆蓋頂電極145。如上所述，由于反射元件180形成于第二犧牲層185之上，反射元件180的平坦度提高。反射元件180形成于其上的致動(dòng)器190如圖6和7所示，在通過(guò)蝕刻移去第二犧牲層之后完成。
具有致動(dòng)器190的基底100經(jīng)漂洗和晾干之后，使用鉻(Cr)，鎳(Ni)或金在基底100上形成歐姆接觸(未顯示)。歐姆接觸是通過(guò)濺射法或蒸發(fā)法形成的。剪切基底100，以準(zhǔn)備帶式載體包封(TCP，tape carrier package)焊，從而向底電極135提供第一信號(hào)，向頂電極145提供第二信號(hào)。然后，薄膜AMA的面板焊接點(diǎn)和TCP的焊接點(diǎn)連接到一起，從而完成薄膜AMA模塊。
下面將介紹根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光投影系統(tǒng)中的薄膜AMA的操作。
在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的薄膜AMA中，第二信號(hào)(偏壓電流信號(hào))通過(guò)TCP的焊接點(diǎn)，AMA的面板焊接點(diǎn)，和公共線(xiàn)150提供給頂電極145。此時(shí)，第一信號(hào)通過(guò)TCP的焊接點(diǎn)、AMA的面板焊接點(diǎn)、電路連接端子105、通孔接點(diǎn)160和連接元件170提供給底電極135。因此，在頂電極145和底電極135之間產(chǎn)生一電場(chǎng)。在電場(chǎng)的作用下，頂電極145和底電極135之間形成的有源層140產(chǎn)生變形。有源層140沿垂直于電場(chǎng)方向產(chǎn)生變形。有源層140沿與支撐層130相反的方向致動(dòng)。也就是，包含有源層140的致動(dòng)器190向上致動(dòng)至一預(yù)定的傾斜角度。
用于反射光源入射光的反射元件180與致動(dòng)器190成一定角度，因?yàn)榉瓷湓?80是由接線(xiàn)柱175支撐并形成于致動(dòng)器190之上。因此，反射元件180將光反射到屏幕上，圖像投影在屏幕上。
因此，在根據(jù)本實(shí)施例的薄膜AMA中，由于致動(dòng)器190形成于基底100上的一部分，而該部分與形成電引線(xiàn)和連接端子105的部分相鄰，因此形成于基底100上的電引線(xiàn)和連接端子105不會(huì)損壞。另外，由于公共線(xiàn)150厚厚地形成于致動(dòng)器190上的一部分，第二信號(hào)的壓降最小，因此有足夠的第二信號(hào)施加到頂電極145。因此，在頂電極145和底電極135之間產(chǎn)生足夠的電場(chǎng)。而且，由于反射元件180是在第二犧牲層185形成于致動(dòng)器190之上后形成于第二犧牲層185上，且反射元件180由接線(xiàn)柱175支撐，可提高反射元件180的平滑度。
實(shí)施例2
圖12是平面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光投影系統(tǒng)中薄膜致動(dòng)鏡像陣列，圖13是透視圖，顯示了圖12中的薄膜致動(dòng)鏡像陣列，圖14是沿圖13中C1-C2線(xiàn)的截面圖，圖15是沿圖13中D1-D2線(xiàn)的截面圖。
參考圖12和13，根據(jù)本實(shí)施例的薄膜AMA包括基底200；致動(dòng)器290，形成于基底200之上；反射元件280，安裝在致動(dòng)器290之上。
致動(dòng)器290具有第一驅(qū)動(dòng)部件291，形成于基底200的第一部分上；和第二驅(qū)動(dòng)部件292，形成于基底200的第二部分之上。
參考圖14，基底200包括電引線(xiàn)(未顯示)；連接端子205，形成于電引線(xiàn)之上；和蝕刻停止層215，形成于鈍化層210之上。電引線(xiàn)和連接端子205從外部接收第一信號(hào)(一圖像電流信號(hào))并傳送第一信號(hào)。最好，電引線(xiàn)有一用于開(kāi)關(guān)操作的MOS晶體管。鈍化層210保護(hù)具有電引線(xiàn)和連接端子205的基底200。蝕刻停止層215阻止鈍化層210和基底200在下面的蝕刻步驟中被蝕刻。
致動(dòng)器290具有第一驅(qū)動(dòng)部件291和第二驅(qū)動(dòng)部件292，它們相互平行形成。第一驅(qū)動(dòng)部件291包括第一支撐層231，它的第一部分附著于蝕刻停止層215的第一部分，它的第二部分平行于蝕刻停止層215；第一底電極241，形成于第一支撐層231的中央部分之上；第一有源層251，形成于第一底電極241之上；第一頂電極261，形成于第一有源層251之上；和第一接線(xiàn)柱271，形成于第一頂電極261的一部分之上。在蝕刻停止層215和第一支撐層231的第二部分之間夾有一空氣間隙220。第一有源層251是大于第一頂電極261的矩形。第一底電極241也是大于第一有源層251的矩形。
第二驅(qū)動(dòng)部件292具有與第一驅(qū)動(dòng)部件291相同的形狀。第二驅(qū)動(dòng)部件292包括第二支撐層232，它的第一部分附著于蝕刻停止層215的第二部分，它的第二部分平行于蝕刻停止層215；第二底電極242，形成于第二支撐層231的中央部分之上；第二有源層252，形成于第二底電極242之上；第二頂電極262，形成于第二有源層252之上；和第二接線(xiàn)柱272，形成于第二頂電極262的一部分之上。在蝕刻停止層215和第二支撐層232的第二部分之間夾有空氣間隙220。第二有源層252是大于第二頂電極262的矩形。第二底電極242也是大于第二有源層252的矩形。
第一支撐層231的第一部分和第二支撐層232的第一部分相互連接。最好，第一支撐層231和第二支撐層231分別為T(mén)形。
公共線(xiàn)305形成于致動(dòng)器290的第一部分之上。即，公共線(xiàn)305形成于第一支撐層231的第一部分和第二支撐層232的第一部分之上。公共線(xiàn)305連接到第一頂電極261和第二頂電極262上。
反射元件280由第一接線(xiàn)柱271和第二接線(xiàn)柱272支撐，因此反射元件280平行于第一頂電極261和第二頂電極262。
參考圖15，通孔295形成于從第一支撐層231和第二支撐層232的連接部分到連接端子205，穿過(guò)鈍化層210和蝕刻停止層215。
致動(dòng)器290包括通孔接點(diǎn)300，形成于通孔295之中；第一連接元件301，從通孔接點(diǎn)300到第一底電極241；和第二連接元件302，從通孔接點(diǎn)300到第二底電極242。這樣，第一信號(hào)從外部穿過(guò)電引線(xiàn)，連接端子205，通孔接點(diǎn)300，和第一連接元件301施加于第一底電極241。第一信號(hào)也從外部穿過(guò)電引線(xiàn)，連接端子205，通孔接點(diǎn)300，和第二連接元件302施加于第二底電極242。同時(shí)，當(dāng)?shù)诙盘?hào)從外部穿過(guò)公共線(xiàn)305施加于第一頂電極261和第二頂電極262時(shí)，在第一頂電極261和第一底電極241之間產(chǎn)生了第一電場(chǎng)，在第二頂電極262和第二底電極242之間產(chǎn)生了第二電場(chǎng)。因此，第一頂電極261和第一底電極241之間形成的第一有源層251被第一電場(chǎng)變形，第二頂電極262和第二底電極242之間形成的第二有源層被第二電場(chǎng)變形。
下面將描述根據(jù)本實(shí)施例的用于制造光投影系統(tǒng)中的薄膜AMA的方法。
圖16A和16B示出了支撐層230形成的狀態(tài)。
參考圖16A和16B，提供了具有電引線(xiàn)(未顯示)和連接端子205的基底200。電引線(xiàn)和連接端子205從外部接收第一信號(hào)并將第一信號(hào)傳送到第一底電極241和第二底電極242。最好，基底200是由半導(dǎo)體，如硅組成，電引線(xiàn)具有用于開(kāi)關(guān)操作的MOS晶體管。
鈍化層210形成于具有電引線(xiàn)和連接端子205的基底200之上。鈍化層是使用PSG形成，因此鈍化層210的厚度約在0.1μm和1.0μm之間。鈍化層是用CVD法形成的。鈍化層210在下面的制造步驟中保護(hù)具有電引線(xiàn)和連接端子205的基底200。
蝕刻停止層215是通過(guò)使用氮化物形成于鈍化層210之上，因此蝕刻停止層215的厚度約在1000和2000之間。蝕刻停止層215是由LPCVD法形成。蝕刻停止層215在后來(lái)的蝕刻步驟中保護(hù)鈍化層210和基底200。
第一犧牲層220使用PSG形成于蝕刻停止層215之上，第一犧牲層220的厚度約在0.5μm和2.0μm之間。第一犧牲層220使致動(dòng)器290的形成更這容易。當(dāng)致動(dòng)器290完成形成之后，使用氟化氫氣相移去第一犧牲層220。第一犧牲層220是用APCVD法形成的。這種情況下，由于第一犧牲層220覆蓋具有電引線(xiàn)和連接端子205的基底200的頂部，第一犧牲層220的平滑度很差。因此，使用SOG或CMP法來(lái)平整第一犧牲層220的表面。最好，用CMP法來(lái)平整第一犧牲層220的表面。
其下形成連接端子205的第一犧牲層220的一部分被構(gòu)圖以暴光蝕刻停止層115的一部分，因此蝕刻停止層215被暴光為以連接端子205為中心的矩形。支撐層230形成于蝕刻停止層215的暴光部分和第一犧牲層220之上。支撐層230是用剛性材料，用氮化物或金屬形成的，因此支撐層230的厚度約在0.1μm和1.0μm之間。當(dāng)支撐層230是用LPCVD法形成的，根據(jù)反應(yīng)時(shí)間調(diào)整氮化物氣體的比率以釋放支撐層230的應(yīng)力。支撐層230將被構(gòu)圖以形成第一支撐層231和第二支撐層232。
圖17A和17B示出了頂電極260形成的狀態(tài)。
參考圖17A和17B，用旋涂法在支撐層230上形成第一光致抗蝕層235后，第一光致抗蝕層235被沿水平方向構(gòu)圖以暴光支撐層230的第一部分和第二部分。結(jié)果，與連接端子205毗鄰的支撐層230的第一部分和第二部分被暴光為矩形。第一矩形部分和第二矩形部分相互平行。用濺射法在支撐層230的暴光的矩形部分和第一光致抗蝕層235之上形成底電極層之后，考慮到將形成公共線(xiàn)305的位置，底電極層被構(gòu)圖，在支撐層230的第一暴光的矩形部分之上形成底電極241。同時(shí)，在支撐層230的第二暴光的矩形部分之上形成第二底電極242。因此，第一底電極241和第二底電極242分別為矩形。第一底電極241和第二底電極242是用導(dǎo)電金屬，如鉑，鉭，或鉑-鉭形成的，因此第一底電極241和第二底電極242的厚度約在0.1μm和1.0μm之間。
有源層250形成于第一底電極241，第二底電極242和第一光致抗蝕層235之上。有源層250是用壓電材料，如PZT(Pb(Zr，Ti)O3)或PLZT((Pb，La)(Zr，Ti)O3)形成的，因此有源層250的厚度約在0.1μm和1.0μm之間，最好是0.4μm。而且，有源層250是使用電致伸縮材料，如PMN(Pb(Mg，Nb)O3)形成的。有源層是使用溶膠-凝膠(Sol-gel)法，濺射法，或CVD法形成的。有源層250是用RTA法退火的，接著有源層250被換態(tài)。有源層250將被構(gòu)圖以形成第一有源層251和第二層252。
頂電極層260形成于有源層250之上。頂電極層260是用導(dǎo)電金屬，如鋁，鉑，或鉭形成的。頂電極層260是用濺射法或CVD法形成的，因此頂電極層260的厚度約在0.1μm和1.0μm之間。頂電極層260會(huì)被構(gòu)圖以形成第一頂電極261和第二頂電極262。
圖18A示出了公共線(xiàn)305形成的狀態(tài)，圖18B示出了通孔接點(diǎn)300形成的狀態(tài)。
參考圖18A，第二光致抗蝕層(未顯示)用旋涂法涂于頂電極層260上之后，通過(guò)使用第二光致抗蝕層為蝕刻掩模，頂電極層260被構(gòu)圖以形成均為矩形的第一頂電極261和第二頂電極262。接著，蝕刻掉第二光致抗蝕層。第一頂電極261形成于第一底電極241之上，第二頂電極262形成于第二底電極242之上。因此，第一頂電極261和第二頂電極262相互平行。
有源層250是以與頂電極層260相同的方法被構(gòu)圖。即，用旋涂法在第一頂電極261，第二頂電極262和有源層250上涂上第三光致抗蝕層(未顯示)后，使用第三光致抗蝕層為蝕刻掩模，有源層250被構(gòu)圖以形成第一有源層251和第二有源層252。第一有源層261是第一頂電極261寬的矩形，第二有源層252也是比第二頂電極262寬的有源層。這種情況下，第一有源層251小于第一底電極241，第二有源層252小于第二底電極242。接著，第三光致抗蝕層被蝕刻掉。
通過(guò)上述方法支撐層230被構(gòu)圖以形成第一支撐層231和第二支撐層232。第一支撐層231是L形，第二支撐層232是倒L形。因此，第一支撐層231和第二支撐層合在一起是U形。
第一光致抗蝕層235移去后，公共線(xiàn)305形成于第一支撐層231的第一部分的一部分和第二支撐層的第一部分的部分上。即，用旋涂法在第一支撐層231和第二支撐層232上涂上第四光致抗蝕層(未顯示)，接著第四光致抗蝕層被構(gòu)圖以暴光第二支撐層232的第一部分的部分之后，用導(dǎo)電金屬如鉑，鉭，鉑-鉭或鋁在第一支撐層231和第二支撐層232的暴光部分上形成公共線(xiàn)305。公共線(xiàn)305是用濺射法或CVD法形成的，因此公共線(xiàn)305的厚度約在0.5μm和2.0μm之間。此時(shí)，公共線(xiàn)305與第一底電極241和第二底電極242分開(kāi)一預(yù)定的距離，并附著于第一頂電極261和第二頂電極262。如上所述，因?yàn)楣簿€(xiàn)305有較厚的厚度以減小其內(nèi)部電阻，當(dāng)?shù)诙盘?hào)通過(guò)公共線(xiàn)305時(shí)第二信號(hào)的壓降最小。因此有足夠的第二信號(hào)穿過(guò)公共線(xiàn)305施加到第一頂電極261和第二頂電極262，從而在第一頂電極261和第一底電極262之間產(chǎn)生足夠的第一電場(chǎng)和在第二頂電極262和第二底電極242之間產(chǎn)生足夠的第二電場(chǎng)。
參考圖18B，當(dāng)?shù)谒墓庵驴刮g層被構(gòu)圖時(shí)，第一支撐層231和第二支撐層連接的部分和與第一支撐層231和第二支撐層232連接部分相鄰的部分被暴光。連接端子205形成于連接部分之下。通孔295從連接部分列連接端子205，穿過(guò)蝕刻停止層和蝕刻的鈍化層210。通孔接點(diǎn)形成于通孔295中，從連接端子205到連接部分。同時(shí)，第一連接元件301形成于第一支撐層231上從第一底電極241到通孔接點(diǎn)300，第二連接元件302形成于第二支撐層232上從第二底電極242到通孔接點(diǎn)300。這樣，通孔接點(diǎn)300，第一連接元件301，和第一底電極241相互連接。而且，通孔接點(diǎn)300，第二連接元件302，和第二底電極242相互連接。通孔接點(diǎn)300，第一連接元件301，和第二連接元件302是用導(dǎo)電金屬如鉑，鉭或鉑-鉭形成的。第一連接元件301和第二連接元件302的厚度約在0.5μm和1.0μm之間。因此，由于第一連接元件301和第二連接元件302分別有較厚的厚度以減小其內(nèi)部電阻，當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)穿過(guò)第一連接元件301和第二連接元件302時(shí)第一信號(hào)的壓降最小。因此，有足夠的第一信號(hào)穿過(guò)通孔接點(diǎn)300和第一連接元件301施加到第一底電極241和穿過(guò)通孔接點(diǎn)300和第二連接元件302施加到第二底電極242。第四光致抗蝕層被蝕刻掉之后，完成具有第一頂電極261，第一有源層251，第一底電極241和第一支撐層231的第一驅(qū)動(dòng)部件291和具有第二頂電極262，第二有源層252，第二底電極242，和第二支撐層232的第二驅(qū)動(dòng)部件292。
圖19A和19B示出了反射元件280形成的狀態(tài)。
參考圖19A和19B，用氟化氫氣相移去第一犧牲層220之后，使用具有流動(dòng)性的聚合物在致動(dòng)器290上形成第二犧牲層310。第二犧牲層310是用旋涂法形成的，因此第二犧牲層310覆蓋了第一頂電極261和第二頂電極262。接著，第二犧牲層310被構(gòu)圖以暴光第一頂電極261的一部分和第二頂電極262的一部分。第一接線(xiàn)柱271形成于第一頂電極261的暴光的部分上，第二接線(xiàn)柱272形成于第二頂電極262的暴光的部分上。反射元件280形成于第一接線(xiàn)柱271，第二接線(xiàn)柱272，和第二犧牲層310上。第一接線(xiàn)柱271，第二接線(xiàn)柱272和反射元件280是用反射金屬如鋁，鉑，或銀同時(shí)形成的。第一接線(xiàn)柱271，第二接線(xiàn)柱272，和反射元件280是用濺射法或CVD法形成的。最好，反射光源(未顯示)入射光的反射元件280是厚度約在0.1μm和1.0μm之間的鏡子。反射元件280是矩形板形以覆蓋第一頂電極261和第二頂電極262。如上所述，由于反射元件280形成于第二犧牲層310上，反射元件280的平整度提高。如圖6和圖7所示，蝕刻掉第二犧牲層310后完成了其上形成有反射元件280的致動(dòng)器290。
含有致動(dòng)器290的基底200經(jīng)漂洗和晾干之后，使用鉻，鎳或金在基底200的底部上形成歐姆接觸(未顯示)。歐姆接觸是用濺射法或蒸發(fā)法形成的。剪切基底200；為T(mén)CP壓焊做準(zhǔn)備，以向第一底電極241和第二底電極242施加第一信號(hào)和向第一頂電極261和第二頂電極262施加第二信號(hào)。然后，連接薄膜AMA的面板焊接點(diǎn)和TCP的焊接點(diǎn)，從而完成薄膜AMA模塊。
下面將介紹根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光投影系統(tǒng)中的薄膜AMA的操作。
在根據(jù)本實(shí)施例的薄膜AMA中，第二信號(hào)(偏置電流信號(hào))通過(guò)TCP的焊接點(diǎn)，AMA的面板焊接點(diǎn)，和公共線(xiàn)305施加到第一頂電極261和第二頂電極262。同時(shí)，第一信號(hào)(圖像電流信號(hào))通過(guò)TCP的焊接點(diǎn)，AMA的面板焊接點(diǎn)，電引線(xiàn)，連接端子205，通孔接點(diǎn)300，和第一連接元件301提供給第一底電極241。第一信號(hào)也通過(guò)TCP的焊接點(diǎn)，AMA的面板焊接點(diǎn)，電引線(xiàn)，連接端子205，通孔接點(diǎn)300，和第二連接元件302提供到第二底電極242。因此，在第一頂電極261和第一底電極241之間產(chǎn)生了第一電場(chǎng)，在第二頂電極262和第二底電極242之間產(chǎn)生了第二電場(chǎng)。形成于第一頂電極261和第一底電極241之間的第一有源層251被第一電場(chǎng)變形，形成于第二頂電極262和第二底電極241之間的第二有源層252被第二電場(chǎng)變形。第一有源層251是在垂直于第一電場(chǎng)的方向上變形，第二有源層252是在垂直于第二電場(chǎng)的方向上變形。第一有源層251沿反于第一支撐層231的方向驅(qū)動(dòng)，第二有源層252沿反于第二支撐層232的方向驅(qū)動(dòng)。即，含有第一有源層251的第一驅(qū)動(dòng)部件291和含有第二有源層252的第二驅(qū)動(dòng)部件292分別向上驅(qū)動(dòng)一預(yù)定的傾斜角。
因?yàn)榉瓷湓?80是由第一接線(xiàn)柱271和第二接線(xiàn)柱272支撐并形成于致動(dòng)器290上，用于反射光源的入射光的反射元件280與第一驅(qū)動(dòng)部件291和第二驅(qū)動(dòng)部件292成一定角度。因此，反射元件280將光反射到屏幕上，圖像投影到屏幕上。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列中，由于致動(dòng)器形成于基底的一部分，與形成電引線(xiàn)和連接端子的部分相鄰，形成于基底上的電引線(xiàn)和連接端子不會(huì)損壞。另外，由于公共線(xiàn)厚厚地形成于致動(dòng)器的一部分上，第二信號(hào)的壓降最小，因此有足夠的第二信號(hào)提供到第一頂電極和第二頂電極。因此，在第一頂電極和第一底電極間和在第二頂電極和第二底電極間產(chǎn)生了足夠的電場(chǎng)。而且，由于反射元件是在第二犧牲層形成于致動(dòng)器上之后形成于第二犧牲層上的且反射元件是由第一接線(xiàn)柱和第二接線(xiàn)柱支撐的，因此反射元件的平整度提高。
盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該明白的是本發(fā)明不應(yīng)由這些優(yōu)選實(shí)施例限制，熟悉本工藝的人在不脫離所要求的發(fā)明精神和范疇下可進(jìn)行各種變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，該光投影系統(tǒng)由第一信號(hào)和第二信號(hào)驅(qū)動(dòng)，所述薄膜致動(dòng)鏡象陣列包括一基底，它具有電引線(xiàn)和連接端子，用于從外部接收第一信號(hào)并傳送第一信號(hào)；一致動(dòng)器，包括支撐層，形成于所述基底上；底電極，用于接收第一信號(hào)，所述底電極形成于所述支撐層上；對(duì)應(yīng)于所述底電極的頂電極，用于接收第二信號(hào)并在所述頂電極和所述底電極之間產(chǎn)生電場(chǎng)；和有源層，形成于所述頂電極和所述底電極之間，并被電場(chǎng)變形；公共線(xiàn)，用于將第二信號(hào)提供到所述頂電極，所述公共線(xiàn)形成于所述致動(dòng)器的一部分上，并被連接到所述頂電極；和反射元件，用于反射光，所述反射元件形成于所述頂電極上。
2.如權(quán)利要求1所述的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，其中所述底電極，所述有源層，和所述頂電極分別為矩形。
3.如權(quán)利要求2所述的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，其中所述底電極形成于所述支撐層的中央部分上，所述有源層小于所述底電極，所述頂電極小于所述有源層。
4.如權(quán)利要求1所述的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，其中所述致動(dòng)器還包括通孔接點(diǎn)，用于將第一信號(hào)從所述連接端子傳送到所述底電極，所述通孔接點(diǎn)形成于從所述支撐層到所述連接端子的通孔中；連接裝置，用于將所述通孔接點(diǎn)連接到所述底電極，所述連接裝置從所述通孔接點(diǎn)到所述底電極。
5.如權(quán)利要求4所述的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，其中所述通孔接點(diǎn)和所述連接裝置是由導(dǎo)電金屬組成的。
6.如權(quán)利要求5所述的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，其中所述通孔接點(diǎn)和所述連接裝置是由鉑，鉭，或鉑-鉭組成的。
7.如權(quán)利要求1所述的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，其中所述支撐層是由剛性材料組成，所述底電極是由導(dǎo)電金屬組成，所述有源層是由壓電材料或電致伸縮材料組成，所述頂電極是由導(dǎo)電金屬組成。
8.如權(quán)利要求1所述的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，其中所述公共線(xiàn)是由導(dǎo)電金屬組成的。
9.如權(quán)利要求8所述的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，其中所述公共線(xiàn)是由鉑，鉭，鉑-鉭，鋁，或銀組成，厚度在0.5μm和2.0μm之間。
10.如權(quán)利要求1所述的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，其中所述頂電極還包括接線(xiàn)柱，用于支撐所述反射裝置，所述接線(xiàn)柱形成于所述頂電極的一部分和所述反射裝置之間，所述反射裝置為矩形板形。
11.如權(quán)利要求1所述的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，其中所述反射裝置由反射材料組成。
12.一種光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，該光投影系統(tǒng)由第一信號(hào)和第二信號(hào)驅(qū)動(dòng)，所述薄膜致動(dòng)鏡象陣列包括基底，它具有電引線(xiàn)和連接端子，用于從外部接收第一信號(hào)并傳送第一信號(hào)；致動(dòng)器，包括第一驅(qū)動(dòng)部件，它具有形成于所述基底的第一部分上的第一支撐層；第一底電極，用于接收第一信號(hào)，所述第一底電極形成于所述第一支撐層上；對(duì)應(yīng)于所述第一底電極的第一頂電極，用于接收第二信號(hào)并在所述第一頂電極和所述第一底電極間產(chǎn)生第一電場(chǎng)；和第一有源層，形成于所述第一頂電極和所述第一底電極之間，并被第一電場(chǎng)變形；和第二驅(qū)動(dòng)部件，它具有第二支撐層，形成于所述基底的第二部分上并連接到所述第一支撐層；第二底電極，用于接收第一信號(hào)，所述第二底電極形成于所述第二支撐層上；對(duì)應(yīng)于所述第二底電極的第二頂電極，用于接收第二信號(hào)并在所述第二頂電極和所述第二底電極之間產(chǎn)生第二電場(chǎng)；第二有源層，形成于所述第二頂電極和所述第二底電極之間并被第二電場(chǎng)變形；公共線(xiàn)，用于將第二信號(hào)提供到所述第一頂電極和所述第二頂電極，所述公共線(xiàn)形成于所述致動(dòng)器的一部分上，并被連接到所述第一頂電極和所述第二頂電極；和反射元件，用于反射光，所述反射元件形成于所述致動(dòng)器上。
13.如權(quán)利要求12所述的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，其中所述第一底電極和所述第二底電極分別為矩形，所述第一有源層和所述第二有源層分別為矩形，所述第一頂電極和所述第二頂電極分別為矩形。
14.如權(quán)利要求13所述的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，其中所述第一有源層和所述第二有源層分別小于所述第一底電極和所述第二底電極，所述第一頂電極和所述第二頂電極分別小于所述第一有源層和所述第二有源層。
15.如權(quán)利要求12所述的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，其中所述第一支撐層和所述第二支撐層一起為U型。
16.如權(quán)利要求12所述的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，其中所述致動(dòng)器還包括通孔接點(diǎn)，用于將第一信號(hào)從所述連接端子傳送到所述第一底電極和所述第二底電極，所述通孔接點(diǎn)從所述第一支撐層和所述第二支撐層相互連接的部分到所述連接端子；第一連接裝置，用于將所述通孔接點(diǎn)連接到所述第一底電極；和第二連接裝置，用于將所述通孔接點(diǎn)連接到所述第二底電極，所述第二連接裝置從所述通孔接點(diǎn)到所述第二底電極。
17.如權(quán)利要求16所述的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，其中所述通孔接點(diǎn)，所述連接裝置，和所述第二連接裝置是由導(dǎo)電金屬組成的。
18.如權(quán)利要求12所述的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，其中所述第一支撐層和所述第二支撐層是由剛性材料組成，所述第一底電極和所述第二底電極是由導(dǎo)電金屬組成，所述第一有源層和所述第二有源層是由壓電材料或電致伸縮材料組成，所述第一頂電極和所述第二頂電極是由導(dǎo)電金屬組成。
19.如權(quán)利要求12所述的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，其中所述公共線(xiàn)是由導(dǎo)電金屬組成，其厚度在0.5μm和2.0μm之間。
20.如權(quán)利要求12所述的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列，其中所述第一頂電極包含第一接線(xiàn)柱，用于支撐所述反射裝置，所述第一接線(xiàn)柱形成于所述第一頂電極的一部分和所述反射裝置之間，所述第二頂電極包含第二接線(xiàn)柱，用于支撐所述反射元件，所述第二接線(xiàn)柱形成于所述第二頂電極的一部分和所述反射裝置之間，所述反射裝置為矩形板形。
21.一種用于制造由第一信號(hào)和第二信號(hào)驅(qū)動(dòng)的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列的方法，所述方法包括以下步驟提供具有電引線(xiàn)和連接端子的基底，基底用于從外部接收第一信號(hào)并傳送第一信號(hào)；在所述基底上形成第一層；在所述第一層上形成底電極層，并對(duì)所述底電極層構(gòu)圖以形成用于接收第一信號(hào)的底電極；在所述第一層和所述底電極上形成第二層和頂電極層；通過(guò)對(duì)所述頂電極層構(gòu)圖形成致動(dòng)器，以形成用于接收第二信號(hào)和產(chǎn)生電場(chǎng)的頂電極，通過(guò)對(duì)所述第二層構(gòu)圖以形成被電場(chǎng)變形的有源層，通過(guò)對(duì)所述第一層構(gòu)圖以形成所述底電極下的支撐層；在所述致動(dòng)器的一部分上形成連接到所述頂電極的公共線(xiàn)；和在所述驅(qū)動(dòng)器上形成用于反射光的反射裝置。
22.如權(quán)利要求21所述的用于制造光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列的方法，其中形成所述第一層的步驟是通過(guò)使用氮化物或金屬，由低壓化學(xué)氣相沉積法進(jìn)行的，形成所述底電極層和所述頂電極層的步驟是通過(guò)使用導(dǎo)電金屬，由濺射法或化學(xué)氣相沉積法進(jìn)行的，形成所述第二層的步驟是通過(guò)使用壓電材料或電致伸縮材料，由溶膠-凝膠法，濺射法，或化學(xué)氣相沉積法進(jìn)行的。
23.如權(quán)利要求21所述的用于制造光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列的方法，其中形成所述第二層的步驟中還包括用快速熱退火法對(duì)所述第二層退火并對(duì)所述第二層轉(zhuǎn)態(tài)。
24.如權(quán)利要求21所述的用于制造光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列的方法，其中形成所述致動(dòng)器的步驟還包括形成從所述有源層的一部分到所述連接端子，穿過(guò)所述底電極和所述第一層的通孔；在通孔中形成通孔接點(diǎn)；和形成用于將所述通孔接點(diǎn)連接到所述底電極的連接裝置。
25.如權(quán)利要求24所述的用于制造光投影系統(tǒng)中薄膜致動(dòng)鏡象陣列的方法，其中形成所述通孔接點(diǎn)和所述連接裝置的步驟是由濺射法和化學(xué)氣相沉積法通過(guò)使用導(dǎo)電金屬進(jìn)行的。
26.如權(quán)利要求21所述的用于制造光投影系統(tǒng)中薄膜致動(dòng)鏡象陣列的方法，其中形成所述公共線(xiàn)的步驟是由濺射法或化學(xué)氣相沉積法通過(guò)使用鉑，鉭，鉑-鉭，鋁，或銀進(jìn)行的。
27.如權(quán)利要求21所述的用于制造光投影系統(tǒng)中薄膜致動(dòng)鏡象陣列的方法，其中形成所述反射裝置的步驟是在所述致動(dòng)器上形成犧牲層并對(duì)犧牲層構(gòu)圖以暴光所述頂電極的一部分之后進(jìn)行的，形成所述反射裝置的步驟是由濺射法或化學(xué)氣相沉積法通過(guò)使用反射材料進(jìn)行的。
28.一種用于制造由第一信號(hào)和第二信號(hào)驅(qū)動(dòng)的光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列的方法，所述用于制造光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列的方法包括以下步驟提供具有電引線(xiàn)和連接端子的基底，該基底用于從外部接收第一信號(hào)并傳送第二信號(hào)；在所述基底上形成第一層；在所述第一層上形成底電極層，并對(duì)所述底電極層構(gòu)圖以形成用于接收第一信號(hào)的第一底電極和第二底電極；在所述第一層，所述第一底電極和所述第二底電極上形成有源層和頂電極層；形成致動(dòng)器，包括形成第一驅(qū)動(dòng)部件和第二驅(qū)動(dòng)部件的步驟，通過(guò)對(duì)所述頂電極層構(gòu)圖以形成用于接收第二信號(hào)的第一頂電極和第二頂電極并分別產(chǎn)生第一電場(chǎng)和第二電場(chǎng)，通過(guò)對(duì)所述有源層構(gòu)圖以形成分別由第一電場(chǎng)和第二電場(chǎng)變形的第一有源層和第二有源層，通過(guò)對(duì)所述第一層構(gòu)圖以形成所述第一底電極下的第一支撐層和所述第二底電極下的第二支撐層；在所述致動(dòng)器上形成公共線(xiàn)，所述公共線(xiàn)連接到所述第一頂電極和所述第二頂電極；和在所述致動(dòng)器上形成用于反射光的反射裝置。
29.如權(quán)利要求28所述的用于制造光投影系統(tǒng)中的薄膜致動(dòng)鏡象陣列的方法，其中形成所述致動(dòng)器的步驟還包括形成從所述第一支撐層到所述第二支撐層相互連接的部分到所述連接端子的通孔；和在通孔中形成通孔接點(diǎn)；形成從所述通孔接點(diǎn)到所述第一底電極的第一連接裝置；和形成從所述通孔接點(diǎn)到所述第二底電極的第二連接裝置。
全文摘要
薄膜AMA具有基底,致動(dòng)器,公共線(xiàn),和反射元件(180)基底具有電引線(xiàn)和連接端子,致動(dòng)器具有支撐層(130)。底電極(135),頂電極(145,和有源層(140)。公共線(xiàn)(150)形成于致動(dòng)器的一部分上并連接到頂電極(145)。因?yàn)橹聞?dòng)器形成于基底的一部分上,與形成電引線(xiàn)和連接端子的部分相鄰,因此電引線(xiàn)和連接端子不會(huì)被損壞。由于公共線(xiàn)(150)厚厚地形成于致動(dòng)器的一部分上,第二信號(hào)的壓降最小,因此有足夠的第二信號(hào)提供到頂電極(145)。因?yàn)榉瓷湓?180)形成于第二犧牲層上,可提高反射元件(180)的平整度。
文檔編號(hào)G02B26/08GK1265251SQ97182015
公開(kāi)日2000年8月30日 申請(qǐng)日期1997年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月5日
發(fā)明者閔庸基, 崔允準(zhǔn) 申請(qǐng)人:大宇電子株式會(huì)社