[发明专利]薄膜致动反射镜阵列及其制造方法

说明书

本发明涉及一种光学投影系统，且更具体地说，涉及一种在该系统中使用的M×N薄膜致动反射镜阵列及其制造方法，其中每一个薄膜致动反射镜的薄膜之间粘合性较高从而具有一个改进的反射镜结构。

在现有技术的各种视频显示系统中，已知的光学投影系统能够提供大幅的高质量显示。在这样一个光学投影系统中，来自一灯的光线被均匀地照射在例如一M×N致动反射镜阵列上，其中各反射镜与各致动器相连接。这些致动器可由能够响应施加于其上的电场而变形的电致位移材料制成，例如压电材料或电致伸缩材料。

来自各反射镜的反射光束入射在例如一光阑的小孔上。通过对各致动器施加一电信号，各反射镜与入射光束的相对位置被改变，从而导致来自各反射镜的反射光束的光路发生偏移。当各反射光束的光路发生变化时，自各反射镜反射的通过该小孔的光量被改变，从而光束的强度被调制，通过该小孔的被调制过的光束经一适当的光学装置例如一投影透镜被传递到一投影屏幕上，从而在其上显示一图象。

在图1A至1G中，说明了制造一M×N个薄膜致动反射镜101的阵列100中所包含的制造步骤，其中M及N为整数，该方法被公开在中国申请号为95104755.8的题为“薄膜致动反射镜阵列”的一共有未决的申请中。

制造该阵列100的过程起始于制备一包括一基底12、一M×N晶体管阵列(未示出)和一M×N连接端子14阵列的有源矩阵10。

在接着的步骤中，如果薄膜待除层24由金属制成，通过使用溅射法或蒸镀法在该有源矩阵10的顶表面上形成一薄膜待除层24，如果薄膜待除层24由磷-硅玻璃(PSG)制成，则采用化学汽相淀积法(CVD)或旋转涂覆法，或如果薄膜待除层24由多晶硅制成，则采用CVD法。

然后，形成一支持层20，该支持层20包括一由薄膜待除层24环绕的M×N个支持构件22的阵列，其中该支持层20通过以下步骤形成：使用光刻法在薄膜待除层24上建立一M×N空槽阵列(未示出)，各空槽位于连接端子14的四周；并通过使用一溅射法或CVD法在位于连接端子14四周的各空槽内形成一支持构件22，如图1A所示。这些支持构件22由绝缘材料制成。

在接着的步骤中，通过使用Sol-Ge1、溅射法或CVD法在支持层20的顶上形成一由与支持构件22相同的绝缘材料制成的弹性层30。

接着，通过以下步骤在各支持构件22中形成一由金属制成的导管26：通过使用蚀刻法首先建立一M×N孔的阵列(未示出)，各孔从弹性层30的顶部延伸至连接端子14的顶部，并用金属填充这些孔中，从而形成导管26，如图1B所示。

在接着的步骤中，通过使用溅射法，在包括导管26的弹性层30的顶上形成一由导电材料制成的第二薄膜层40。该第二薄膜层40通过在支持构件22中形成的导管26被电连接至晶体管。

然后，通过使用溅射法、CVD法或So1-Ge1法，在第二薄膜层40的顶部上形成一由压电材料例如锆钛酸铅(PZT)制成的薄膜电致位移层50，如图1C所示。

在接着的步骤中，通过使用光刻法或激光修剪法，将薄膜电致位移层50，第二薄膜层40及弹性层30构型成一M×N个薄膜电致位移构件55的阵列、一M×N个第二薄膜电极45的阵列及一M×N个弹性构件35的阵列，直至支持层20中的薄膜待除层24被暴露出，如图1D所示。各第二薄膜电极45通过在各支持构件22中形成的导管26被电连接至相应的晶体管并在薄膜致动反射镜101中起信号电极的作用。

接下来，将各薄膜电致位移构件55在高温下(如果是PZT，温度为摄氏650度)进行热处理以使其产生相变，从而形成一M×N热处理机构阵列(未示出)，由于各薄膜电致位移构件55非常薄，如果其由压电材料制成，则不再需要对其极化(Pole)：因为在薄膜致动反射镜101的工作期间，它能被施加的电信号所极化。

在以上步骤后，通过以下步骤在M×N热处理机构阵列中的薄膜电致位移构件55的顶上形成一由导电及反光材料制成的M×N第一薄膜电极65的阵列：首先使用溅射法形成一由导电及反光材料制成的层60，其完全覆盖M×N热处理机构阵列的顶部和暴露的支持层20的薄膜待除层24，如图1E所示，然后使用蚀刻法，选择地去除层60，形成一M×N致动反射镜机构111的阵列110，其中各致动反射镜机构111均包括一个顶表面和四个侧表面，如图1F所示。各第一薄膜电极65在薄膜致动反射镜101中作为一反射镜及偏置电极。

接着以上步骤，用一薄膜保护层(未示出)完全覆盖各致动反射镜机构111中的顶表面及四个侧表面。