CN1395128A - 光调制装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种耐久性好的光调制装置及其制造方法。利用由驱动电极130和微镜220之间的电位差所产生的静电力来倾斜驱动微镜220的光调制装置的制造方法,包含整体形成位于倾斜驱动微镜220时的支点处的支撑部280和成为倾斜驱动微镜220时的轴的轴部230。

Description

光调制装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及光调制装置及其制造方法。
背景技术
光调制装置是利用微镜和驱动电极之间的电位差所产生的静电力,倾斜驱动微镜来调制来自光源的光。作为光调制装置,已有例如将多个微镜配置为矩阵形结构的DMD(Digital MicromirrorDevice)。DMD能提供高分辨率、高亮度的大画面。因此,DMD被用于投影器等的投影式图像装置。
光调制装置具有,将拥有微镜的镜衬底和拥有驱动电极的电极衬底,层叠起来的结构。以设置在镜衬底和电极衬底之间的支撑部(柱)作为支点,倾斜驱动微镜。其支撑部,是将多个微镜彼此相互连接、固定在作为倾斜驱动时的轴的镜衬底的轴部上(扭转杆)。
由于是扭动支撑部和轴部间那样,来倾斜驱动微镜,所以在支撑部和轴部的边界部,有应力集中。目前,支撑部和轴部是分别形成后,再用粘接剂等固定起来,所以在倾斜驱动微镜时,应力集中,可能使边界部处损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供耐久性好的光调制装置及其制造方法。
(1)有关本发明的光调制装置的制造方法,是利用由驱动电极和微镜之间的电位差所产生的静电力,倾斜驱动上述微镜的光调制装置的制造方法,包含
将位于倾斜驱动上述微镜时的支点处的支撑部和成为倾斜驱动上述微镜时的轴的轴部整体形成的工序。
利用本发明,由于支撑部和轴部是整体形成的,从而能提高两者边界部的机械性强度。因此,边界部即便微镜被倾斜驱动而扭动也难以损坏,从而能制造出耐久性好的光调制装置。
(2)这种光调制装置的制造方法,还可以包括将下述的第1衬底和第2衬底接合的工序,在此
该第1衬底,拥有上述驱动电极,
该第2衬底,包含形成上述微镜、上述支撑部和上述轴部用的第1层;成为上述第1层基础的第2层;设置在上述第1和第2层之间的成为除去上述第2层时的抑止层的第3层。
这样,可以将第1层图案化来整体形成支撑部及轴部。
(3)这种光调制装置的制造方法,还可以包含
在形成上述支撑部之后,
将上述第2衬底的上述支撑部的顶端与上述第1衬底相接合的工序。
(4)这种光调制装置的制造方法,
可以将上述第2衬底的上述支撑部的上述顶端,通过粘接剂与上述第1衬底相接合。
这样,用粘接剂就可以简单地使第1及第2衬底相接合。
(5)这种光调制装置的制造方法,
可以将上述粘接剂敷设在上述第1衬底上。
这样,由于在第1衬底上不形成支撑部,所以能使粘接剂均匀地敷设在表面。
(6)这种光调制装置的制造方法,还包括
在将上述第1和第2衬底接合后,以上述第3层作为抑止层来除去上述第2层的工序。
这样,以第3层为抑止层来除去第2层。因此,在除去第2层时,不易给形成支撑部的第1层带来损伤。
(7)这种光调制装置的制造方法,
可以在除去上述第2层后,形成上述微镜及上述轴部。
(8)这种光调制装置的制造方法,
可以在将上述第1及第2衬底接合之前,形成上述微镜及上述轴部。
这样,在形成微镜、支撑部和轴部之后,再将第1及第2衬底接合。所以,假如即使微镜、支撑部和轴部的任意一个发生不良时,也仅仅是废弃第2衬底即可。从而能降低成本。
(9)与本发明有关的光调制装置,用上述方法制造。
(10)与本发明有关的光调制装置,包括
镜衬底,具有多个微镜;
电极衬底,具有利用由与上述微镜之间的电位差所产生的静电力来倾斜驱动上述微镜的多个驱动电极,并使上述微镜和上述驱动电极相对置而接合在上述镜衬底,
在上述镜衬底上,将位于倾斜驱动上述微镜时的支点处的支撑部和成为倾斜驱动上述微镜时的轴的轴部整体形成。
基于本发明,由于支撑部和轴部是整体形成,所以能提高两者边界部的机械性强度。因此,边界部即便微镜被倾斜驱动而扭动也难以损坏,从而,可提供耐久性好的光调制装置。
(11)这种光调制装置,
其上述支撑部和上述轴部,也可以由硅单晶层形成。
这样,支撑部和轴部,可由硅单晶层整体形成。
(12)这种光调制装置,
其上述镜衬底以及上述电极衬底,也可以用粘接剂接合起来。
附图说明
图1是应用了本发明的第1实施方式的光调制装置示意图。
图2是应用了本发明的第1实施方式的光调制装置的部分示意图。
图3是应用了本发明的第1实施方式的光调制装置的部分示意图。
图4A和图4B是应用了本发明的第1实施方式的光调制装置的部分示意图。
图5A~图5D是应用了本发明的第1实施方式的光调制装置的制造方法示意图。
图6A~图6D是应用了本发明的第1实施方式的光调制装置的制造方法示意图。
图7A~图7D是应用了本发明的第1实施方式的光调制装置的制造方法示意图。
图8是应用了本发明的第1实施方式的光调制装置的制造方法示意图。
图9A~图9D是应用了本发明的第1实施方式的光调制装置的制造方法示意图。
图10A~图10D是应用了本发明的第1实施方式的光调制装置的制造方法示意图。
图11A~图11C是应用了本发明的第2实施方式的光调制装置的制造方法示意图。
图12是应用了本发明的第2实施方式的光调制装置的制造方法示意图。
图13A~图13D是应用了本发明的第2实施方式的光调制装置的制造方法示意图。
图14A~图14D是应用了本发明的第2实施方式的光调制装置的制造方法示意图。
实施方式
下面参照图对本发明的实施方式进行说明。但本发明不仅仅只限于下面的实施方式。
(第1实施方式)
图1~图10是用了本发明的第1实施方式的光调制装置及其制造方法的说明图。
(光调制装置的结构)
图1为有关本实施方式的光调制装置的分解斜视图。光调制装置1具有电极衬底100、镜衬底200、外壳玻璃衬底300。光调制装置1是按电极衬底100、镜衬底200、外壳玻璃衬底300的顺序层叠而形成。
镜衬底200的材料为,例如单晶硅。镜衬底200,在框部210内,有排列为矩阵状的多个微镜220。微镜220的排列不仅只限于矩阵状,还可以有与调制装置1的用途相对应的排列,例如,一条线状等的任意排列。
微镜220的平面形状,例如,为边长15μm的正方形。当将光调制装置1用于投影仪等投影式图象装置时,一个微镜220,作为一个象素而起作用。沿一个方向排列的微镜220,通过轴部230相互连接。轴部230为倾斜驱动微镜220时的轴。也就是说,把轴部230作为轴,按箭头A方向和B方向扭动微镜220。这样,微镜220可按箭头A方向及箭头B方向分别倾斜,例如约10度。图2示出了图1所示的矩阵状排列的多个微镜220的一部分。在微镜220与轴部230的连接部分的两侧,形成缝隙240。缝隙240,使微镜倾斜驱动变得容易。
在镜衬底200上,形成与轴部230相连接的支撑部280(参照图2)。支撑部280位于倾斜驱动微镜220时的支点处。支撑部280由镜衬底200的面,朝向电极衬底100的方向突出,支撑电极衬底100。各个支撑部280,都设置在任何一个轴部230的延长方向的中间部。
支撑部280与轴部230是整体形成的。也就是说,轴部230、支撑部280是由一个构成材构成。另外,微镜220也与轴部230、支撑部280同用一个构成材构成。例如,微镜220、轴部230和支撑部280,可通过将硅单晶层图案化而形成。
电极衬底100的材料可以是例如硅。例如,作为电极衬底100,也可以使用已经形成有半导体元件的硅衬底。或者电极衬底100,也可以用例如玻璃衬底等硅以外的材料形成。
电极衬底100,具有凹形区110及位于其四周的侧壁部120。在凹形区110形成排列为矩阵状的多个驱动电极130。驱动电极130,位于与微镜220背面相对置的位置上,成为倾斜驱动微镜220的电极。2个驱动电极130,为驱动1个微镜220的电极。例如,当以微镜220-1为例进行说明时,驱动电极130-1、130-2则为驱动微镜220-1的电极。
在多个驱动电极130中,与轴部230延长方向几乎为直角的方向上,所排列的驱动电极130,通过布线140,使相互共同电气连接。布线140,通过将导电层图案化与驱动电极130同时形成。
镜衬底200与电极衬底100相接合。详细地说,镜衬底200的支撑部280(参照图2)与电极衬底100相接合。接合方法有,例如,通过粘接剂粘接的方法,或者也可以通过阳极接合等的接合方法。另外,电极衬底100的侧壁部120与镜衬底200的框部210接合。外壳玻璃衬底300,在与电极衬底100相反侧,与镜衬底200的框部210接合。
(微镜的倾斜驱动原理)
下面对微镜220的倾斜驱动原理进行说明。图3是光调制装置1的一部分的扩大断面图。在微镜220的表面上,将硅氧化层225介于中间,形成反射层227,在微镜220的背面,形成绝缘层221。微镜220靠与轴部230相连接的支撑部280,被电极衬底100支撑。支撑部280与电极衬底100,用例如粘合剂(图中未示出)相接合。
如下面所述,微镜220是用SOI(Silicon On Insulator)衬底制成。SOI衬底的硅单晶层成为微镜220,SOI衬底的硅氧化层则成为硅氧化层225。作为反射层227,只要有光反射就行,所用材料有,例如铝、金、银。绝缘层221具有防止微镜220与驱动电极发生短路的功能。也可以将在微镜220上形成的绝缘层,变成在驱动电极130表面上形成绝缘层。在这种情况下,也能利用电极衬底100及镜衬底200相接合用的粘接剂(绝缘性粘接剂),来防止驱动电极130与微镜220间的短路。绝缘层221是,用例如TEOS(Tetrae Thylothosilicate)方法和热氧化法所形成的硅氧化层和硅氮化层。如果微镜220与驱动电极130之间不发生短路,则不需要绝缘层221。
又因为微镜220是硅单晶层,所以也能作为反射层而起作用。因此,在微镜220自身能反射光时,则不需要反射层227。因为硅氧化层225是透明的,所以不除去也行,但也可以根据对微镜220的特性要求而除去。
图4A和图4B是图3所示的微镜220的倾斜状态的断面图。是在微镜220上外加了偏压Va的状态,例如在一侧驱动电极130上加正压,在另一侧驱动电极130上加负压。这样,在微镜220一侧的端部和一侧驱动电极130之间,有排斥的静电力作用,而在微镜另一侧的端部和另一侧的驱动电极130之间,有吸引的静电力作用,因此,微镜220则如图4那样被倾斜驱动。这是光向着所定位置被反射的接通状态。在2个驱动电极130上,外加的电压极性倒转时,微镜220则象图4B所示那样被倾斜驱动。这是光向着与所定位置不同方向被反射的断开状态。本实施方式是变化接通状态和断开状态的变换时间,例如可用256个等级表示。
(光调制装置的制造方法)
有关本实施方式的光调制装置,是通过形成电极衬底(第1衬底)100和第2衬底(形成镜衬底200用的衬底)200A,并将2个衬底粘接起来而制造的。这种制造采用了例如,硅微型机技术。
首先,对电极衬底(第1衬底)100的制造进行说明。图5A~图5D是说明电极衬底制造的工序图。
如图5A所示,准备作为电极衬底100的基础的硅衬底160。在硅衬底160上可形成图中未示出的半导体元件。或者也可以准备玻璃衬底,作为电极衬底100的基础衬底。
在硅衬底160上,涂敷保护层R1,采用光平板印刷技术,在保护层R1上进行所规定的图案化。将保护层R1作为掩膜,用例如CF4气体干式刻蚀硅衬底160。在硅衬底160中,被保护层R1掩蔽的部分则成为侧壁部120。侧壁部120的高,换言之,其凹区110的深度,例如为2μm。
如图5B所示,在硅衬底160的整个面上,形成作为驱动电极的导电层170。导电层170的厚度,例如为0.1μm~0.2μm。导电层170可用ITO(Indium Tin Oxide)那样透明导电材料形成,也可以用金和铬形成。导电层170可用淀积法、溅射法或者离子电镀法形成。
如图5C所示,在导电层170上,涂敷保护层R2,采用光平板印刷技术在保护层R2上进行所规定的图案化。将保护层R2作为掩膜,通过例如干式刻蚀导电层170,将导电层170图案化。这样就形成了驱动电极130。导电层170的图案化也可以用湿式刻蚀法。
如图5D所示,除去驱动电极130上的保护层R2后,就完成了电极衬底(第1衬底)100的制作。另外,电极衬底(第1衬底)100形成驱动电极130的那个面,将作为与下面所述的第2衬底200A相接合的接合面。
如图6A~图7D所示,对用来形成镜衬底200的第2衬底200A的制造进行说明。图6A~图6D是与图2的VI-VI线断面同方向的断面图。图7A~图7D是与图2的VII-VII线断面同方向的断面图。
如图6A和图7A所示,准备按硅衬底250、硅氧化层225、硅单晶层260顺序层叠形成的SOI衬底。从硅单晶层260(第1层)开始,形成微镜220、轴部230及支撑部280。硅衬底(第2层)250为硅单晶层260的基础。因为硅单晶层260非常薄,所以必须有其基础层。硅氧化层(第3层)225,作为除去硅衬底250时的抑止层。
硅单晶层260的厚度视微镜220、轴部230的厚度和支撑部280的高度而定,例如,为2μm~4μm。硅衬底250的厚度,例如为525μm~600μm。硅氧化层225的厚度例如为0.1μm~0.5μm。SOI衬底也可以用SOS(Silicon On Sapphire)衬底。
如图6B和图7B所示,在硅单晶层260上,涂敷保护膜R3,利用光平板印刷技术,在保护膜R3上进行所规定的图案化。以保护层R3为掩膜,利用例如各向异性的干式刻蚀法,通过将硅单晶层260的上部图案化,形成支撑部280。支撑部280位于驱动微镜220时的支点处。
如图6C和图7C所示,涂敷保护层R4将硅单晶层260覆盖,利用光平板印刷技术,在保护膜R4上进行所规定的图案化。以保护层R4为掩膜,利用例如各向异性的干式刻蚀法,通过将硅单晶层260的下部图案化,形成微镜220及轴部230。这样,微镜220、轴部230及支撑部280可以整体形成。在这之后,除去保护层R4。
如图6D和图7D所示,对SOI衬底,进行例如干式热氧化。由于微镜220、轴部230及支撑部280是由硅材料制作,所以在它们的表面可形成由热硅氧化层所构成的绝缘层221。绝缘层221的厚度,例如为0.1μm~0.12μm。也可以用CVD法替代干式热氧化法形成绝缘层221。用这种方法所形成的绝缘层,有例如使用TEOS的硅氧化层和硅氮化层。
到此,就完成了为形成镜衬底200用的第2衬底200A的制作。第2衬底200A形成有支撑部280的那个面,是与电极衬底(第1衬底)100接合的接合面。
这样以来,微镜220、轴部230及支撑部280很难受到损坏。也就是说,因硅单晶层260的厚度,例如2μm~4μm,非常薄,所以,如果没有硅衬底250,微镜220等容易损坏。而第2衬底200A是由硅单晶层260和硅衬底250层叠形成,所以微镜220等就不易发生损坏。
接着,将第1衬底(电极衬底)100及第2衬底200A接合起来。第1衬底100和第2衬底200A,可用粘接剂150接合起来。图8是与图2中的VI-VI线断面同方向的断面图。图9A~图10D示出了,将第1衬底100和第2衬底200A接合以后的工序。图9A~图9D,是与图2中的VI-VI线断面同方向的断面图。图10A~图10D,是与图2中的VII-VII线断面同方向的断面图。
粘接剂150,可设置在第1衬底(电极衬底)100或者第2衬底200A的任何一方或两方。在第1衬底(电极衬底)100的接合面及第2衬底200A的接合面中,至少要在接合部的部分设置粘接剂150。例如,将粘接剂150设置在第1衬底(电极衬底)100上时,在第1衬底(电极衬底)100中,将粘接剂150涂敷在包括与第2衬底200A的支撑部280接合的部分的区域。或者,将粘接剂150设置在第2衬底200A时,是设置在包括第2衬底200A中支撑部280的顶端281在内的区域。或者将粘接剂150设置在第1衬底(电极衬底)100或者第2衬底200A的接合面的整个面也无妨。这样可使粘接剂的设置更简单。
如图8所示,粘接剂150也可设置在第1衬底(电极衬底)100的结合面上。这样,因在第1衬底(电极衬底)100上没形成有凸起的支撑部,所以在第1衬底(电极衬底)100的表面,能均匀地设置粘接剂150。也就是说,即使将粘接剂150设置在第1衬底(电极衬底)100的接合面的大约整个面上,在第1衬底(电极衬底)100的表面也不会有凹凸产生。因此,不仅不会妨碍微镜220的倾斜驱动,而且,也不需要留意粘接剂150的涂敷的正确位置的精确度,并能够将粘接剂150介于第1衬底100和第2衬底200A之间。另外,粘接剂150不仅要设置在第1衬底(电极衬底)100的凹区域110,还可设置直到位于其四周的侧壁部120上。
粘接剂150也可用自旋敷层法,设置在第1衬底(电极衬底)100的结合面上。也就是说,将糊状的的粘接剂150,滴在第1衬底(电极衬底)100上后,使第1衬底(电极衬底)100高速转动,粘接剂150则均匀地涂敷在其表面上。然后,如图9A及图10A所示,将第1衬底(电极衬底)100和第2衬底200A通过粘接剂150相叠合,为使粘接剂150硬化,需加为使粘接剂硬化的能量。例如,可加热粘接剂150,使之硬化。
粘接剂150的材料,可用笨并环丁烯。在利用自旋敷层法的情况下,将笨并环丁烯滴在第1衬底(电极衬底)100上后,以约5000Pm的速度,使第1衬底100旋转约30秒,则可均匀地涂敷。在其后的硬化过程中,将第1、第2衬底100、200A,在约250℃下,加热约1小时,使两者接合起来。这时,由于第1、第2衬底100、200A的加热温度低于例如用阳极接合的加热温度,所以能够抑制对第1、第2衬底100、200A的热应力。尤其是,第1衬底(电极衬底)100,即便使用已形成有半导体元件的硅衬底时,也能够防止由于接合时的加热而导致的半导体元件的损伤。
粘接剂150的材料,还可以使用,例如涂敷硅氧化膜(SOG:SpinOn Glass)、聚酰亚胺树脂等。粘接剂150,在常温下,可以使用糊状的粘接剂,也可以使用薄膜状的粘接剂。
通过上述工序,第1衬底(电极衬底)100及第2衬底(为形成镜衬底200用的衬底)200A,通过粘接剂接合起来。假如,即使加热各个衬底,由于是在以显示粘接剂150的粘接能力的温度下加热,所以,也能够抑制对各衬底的热应力。因此,能制造出耐久性好的光调制装置。另外,因只是设置粘接剂150,所以,以简单的工序就能使各衬底接合。
如上所述,在形成具有微镜220的第2衬底200A后,如果将第2衬底200A与第1衬底(电极衬底)100相接合,则可避免浪费第1衬底100。也就是说,假设微镜220、轴部230及支撑部280中任何一个发生不良时,也只废弃第2衬底200A,从而能降低成本。或者,如下述的实施方式所要说明的那样,也可在第1、第2衬底100、200A接合之后,从第2衬底220A的第1层260开始,形成微镜220以及轴部230。
第1、第2衬底100、200A的接合方法,还可以用阳极接合法。在这种情况下,第1衬底(电极衬底)100也可以是玻璃衬底。玻璃衬底,可以用例如含有钠(Na)那样的碱金属玻璃构成。这种玻璃衬底,可用硅酸钠玻璃,例如康宁社制造的派莱克斯耐热玻璃(商品名)。特别在用阳极法接合时,为了加热玻璃衬底,考虑到需要热膨胀系数几乎与硅相等的因素,也可以用康宁玻璃#7740(商品名)。
下面,对用阳极接合的接合方法进行说明。首先,分别将第1衬底(电极衬底)100与直流电源的负端子、第2衬底200A与直流电源的正端子相连接。这样,一边加热第1衬底(电极衬底)100和第2衬底200A,一边向第1衬底(电极衬底)100和第2衬底200A外加电压。由于加热,第1衬底(电极衬底)100中的Na+容易移动。这种Na+的移动,使第1衬底(电极衬底)100的接合面带负电、第2衬底200A的接合面带正电。其结果,第1衬底(电极衬底)100和第2衬底200A,则牢固的接合起来。另外,除阳极接合法以外,还可以利用低融点玻璃,将第2衬底200A固定在第1衬底(电极衬底)100上。
如图9B及图10B所示那样,除去硅衬底(第2层)250。除去硅衬底(第2层)250,可用例如湿式刻蚀、干式刻蚀或者这两者与研磨相配合的方法。在用任何方法除去硅衬底250时,硅氧化层225都是作为抑止层。从而,能构防止形成微镜220、轴部230及支撑部280的硅单晶层260受到损伤。进而,提高光调制装置的成品率。
首先,对用湿式刻蚀法的情况进行说明。将已经接合起来的第1、第2衬底100、200A浸入到,例如重量浓度为1~40%的KOH水溶液中。KOH水溶液的浓度,也可以是重量浓度为10%左右,其刻蚀的化学反应式是,
用KOH水溶液,对硅衬底250的刻蚀程度,要比对硅氧化层225的刻蚀程度大得多,所以,硅氧化层225起到了刻蚀时的抑止层的作用。
由于有硅氧化层225,所以能够防止KOH水溶液浸入到驱动电极130的配置空间。当没有硅氧化层225时,驱动电极130,将因KOH水溶液而受到损伤。另外,在此过程中所用的刻蚀溶液,除KOH水溶液以外,还有TMAH(氢氧化四甲铵)水溶液、EPD(乙二醇-邻苯二酚-二氮(杂)苯)水溶液、肼水溶液等。如果用湿式刻蚀法,由于可分批处理,所以能提高光调制装置的生产性。
其次,对用干式刻蚀法的情况进行说明。将已接合起来的第1、第2衬底100、200A放入容器内,将压力为390Pa的XeF2,向容器内通入60秒钟。其刻蚀反应的化学反应式是,
利用XeF2的干式刻蚀法,由于对硅衬底250的刻蚀程度,远比对硅氧化层225的刻蚀程度大,所以,硅氧化层225在刻蚀时,起到抑止层的作用。这种刻蚀法,因为不是用等离子体,所以损伤很难波及到第1、第2衬底100、200A。另外,也可采用,用CF4和SF6的等离子体刻蚀法,替代用XeF2的刻蚀法。
在湿式刻蚀时,当第1衬底(电极衬底)100和第2衬底200A上有针孔等缺欠时,刻蚀液将进入驱动电极130和支撑部280的形成区,使驱动电极130和支撑部280受到损伤。而在干式刻蚀时,因不使用刻蚀液,所以可防止上述的损伤发生。
有关研磨,就是半导体领域通常使用的研磨,在此不再说明。
或者也可用将湿式刻蚀、干式刻蚀、研磨任意组合起来的方法,来除去硅衬底250。例如,用研磨法除去硅衬底250的一部分之后,再用湿式或者干式刻蚀法除去硅衬底250剩余的部分。用研磨法削掉硅衬底250的速度,要比用刻蚀法快,而用刻蚀法削掉硅衬底250的精度,要比研磨法高。因此,用研磨法快速地除去硅衬底250的大部分后,再用刻蚀法高精度地除去硅衬底250的剩余部分,而对硅单晶260不会带来损伤。
另外,因为是将硅氧化层225作为抑止层,来除去硅衬底250的,所以可以防止微镜220的表面变得粗糙。因此,可以制造出具有反射率高的微镜的光调制装置。
如图9c及图10c所示,在硅氧化层225上,用例如溅射法形成由铝构成的反射层227。反射层227的厚度,例如为0.1μm~0.2μm。
接着,在反射层227上涂敷保护层R5,利用光平板印刷技术,在保护层R5上,进行所规定的图案化。把保护层R5作为掩膜,在反射层227及硅氧化层225上,进行例如各向异性的干式刻蚀。这样,在反射层227的图案化的同时,使微镜220彼此分离。而后,除去保护层R5。这样,就得到了镜衬底200。
如图9D及图10D所示,将外壳玻璃衬底300,安装到镜衬底200的框部210上,这样,光调制装置1的制作就完成了。外壳玻璃衬底300,可以用例如粘接剂(图中未示出)安装在镜衬底200上,也可用阳极接合法来安装。
在以微镜220的表面作为反射层的情况下,可以省略反射层227的形成。因硅氧化层225是透明的,所以可以不除去,但按微镜220的特性要求,也可以除去。在除去硅氧化层225时,为了防止驱动电极130等,因刻蚀溶液所导致的损伤,最好采用干式刻蚀法。
按本实施方式,因支撑部280及轴部230是整体形成,所以能提高两者的边界部部的机械性强度。因此,当微镜被倾斜驱动时,即使边界部扭动,也不易遭到破坏。从而可以制造出耐久性好的光调制装置。
(第2实施方式)
图11A~图14D是用了本发明的第2实施方式的光调制装置及其制造方法的说明图。用本实施方式,能选择应用第1实施方式中说明的任何内容。
本实施方式是将第1、第2衬底100、200B接合后,从第2衬底200B开始,形成微镜220及轴部230。
(光调制装置的制造方法)
有关本实施方式的光调制装置的制造方法,包括形成第1衬底(电极衬底)100、第2衬底200B、以及将它们接合起来的工序。第2衬底200B用来形成镜衬底200,有关第1衬底100,已经在第1实施方式中进行了说明。
参照图11A~图11C,对第2衬底200B的制造进行说明。图11A~图11C是与图2的VI-VI线断面同方向的断面图。
如图11A所示,准备按硅衬底250、硅氧化层225、硅单晶层260的顺序层叠而成的SOI衬底。
如图11B所示,在硅单晶层260上,涂敷保护膜R6,利用光平板印刷技术,在保护膜R6上进行所规定的图案化。例如,用各向异性的干式刻蚀法,通过将硅单晶层260的上部图案化,形成支撑部280。
如图11C所示,对SOI衬底进行例如干式热氧化处理。这样,在硅单晶层260(包括支撑部280)的表面,形成由热硅氧化层所构成的绝缘层221。这样就完成了第2衬底200B的制作。形成有支撑部280的第2衬底200B的那个面,是与第1衬底(电极衬底)100相接合的接合面。
接着,如图12所示,将第1衬底(电极衬底)100及第2衬底200B接合起来。第1及第2衬底100、200B可利用粘接剂150接合起来。图12是与图2中的VI-VI线断面同方向的断面图。另外,图13A~图14D示出了,将第1及第2衬底100、200B接合以后的工序。图13A~图13D是与图2中的VI-VI线断面同方向的断面图。图14A~图14D是与图2中的VII-VII线断面同方向的断面图。
如图12所示,粘接剂150也可设置在第1衬底100的结合面上。这样以来,可使粘接剂150均匀地设置在第1衬底100的表面。利用粘接剂150的接合方法的其它方式,如同第1实施方式说明的那样。或者也可用例如阳极接合法和低融点玻璃,使第1及第2衬底100、200B接合。
这样,如图13A及图14A所示,使硅单晶层(第1层)260和驱动电极130相对置地将第2衬底200B接合到第1衬底100上。从硅单晶层(第1层)260开始,形成支撑部280。本实施方式,是在使第1、第2衬底100、200B接合后,从第2衬底200B开始,形成微镜220及轴部230。
如图13B及图14B所示那样,除去硅衬底(第2层)250。在除去硅衬底250时,因为有硅氧化层225作为抑止层,所以,能够防止形成微镜的硅单晶层260受到损伤。
如图13C及图14C所示那样,在硅氧化层225上,利用,例如溅射法形成由铝构成的反射层227。
接着,在反射层227上,涂敷保护层R7,利用光平板印刷技术,在保护层R7上进行所规定的图案化。把保护层R7作为掩膜,对反射层227、硅氧化层225和硅单晶层260,进行例如各向异性的干式刻蚀。这样,就形成了微镜220和轴部230。于是,微镜220、轴部230和支撑部280被整体形成。在微镜220的表面上,将硅氧化层225介于中间,有反射层227。而后,除去保护层R7。这样,则得到镜衬底200。
如图13D及图14D所示,将外壳玻璃衬底300安装到镜衬底200的框部210上,则光调制装置的制造完成。
按本实施方式,由于,也是将支撑部280和轴部230整体形成,所以能够提高两者边界部的机械性强度。因此,当微镜被倾斜驱动时,即使边界部扭动,也不易遭到破坏。从而可以制造出耐久性好的光调制装置。

Claims (12)

1.一种光调制装置的制造方法,用于制造利用由驱动电极和微镜之间的电位差而产生的静电力来倾斜驱动上述微小镜的光调制装置,其包含
将位于倾斜驱动上述微镜时的支点处的支撑部和成为倾斜驱动上述微镜时的轴的轴部整体形成的工序。
2.权利要求1所记载的光调制装置的制造方法,还包括
具有上述驱动电极的第1衬底,和
包含形成上述微镜、上述支撑部和上述轴部用的第1层;成为上述第1层基础的第2层;设置在上述第1及第2层之间的成为除去上述第2层时的抑止层的第3层的第2衬底接合的工序。
3.权利要求2所记载的光调制装置的制造方法,还包括
在形成上述支撑部之后,
将上述第2衬底的上述支撑部的顶端与上述第1衬底接合的工序。
4.权利要求3所记载的光调制装置的制造方法,
将上述第2衬底的上述支撑部的上述顶端,通过粘接剂与上述第1衬底接合。
5.权利要求4所记载的光调制装置的制造方法,
将上述粘接剂敷设在上述第1衬底上。
6.权利要求3~权利要求5之一记载的光调制装置的制造方法,还包括
在将上述第1和第2衬底接合后,以上述第3层作为抑止层来除去上述第2层的工序。
7.权利要求6所记载的光调制装置的制造方法,
在除去上述第2层后,形成上述微镜及上述轴部。
8.权利要求3~权利要求6之一记载的光调制装置的制造方法,
在将上述第1及第2衬底接合之前,形成上述微镜及上述轴部。
9.一种光调制装置,
用权利要求1~权利要求8任意一项所记载的方法制造而成。
10.一种光调制装置,
包含
具有多个微镜的镜衬底;
具有利用由与上述微镜之间的电位差所产生的静电力来倾斜驱动上述微镜的多个驱动电极,并使上述微镜和上述驱动电极相对置而接合在上述镜衬底的电极衬底,
在上述镜衬底上,将位于倾斜驱动上述微镜时的支点处的支撑部和成为倾斜驱动上述微镜时的轴的轴部整体形成。
11.权利要求10所记载的光调制装置,
上述支撑部及上述轴部,由硅单晶层形成而成。
12.权利要求10或权利要求11所记载的光调制装置,
上述镜衬底和上述电极衬底,通过粘接剂接合。
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