(57)【要約】【課題】静電気によって回折格子−光変調素子が破壊されることを確実に防止するための手段を備えた回折格子−光変調装置を提供する。【解決手段】下部電極、下部電極の上方に支持された帯状の固定電極及び可動電極、並びに、外部回路との電気的接続のために設けられ、外部に露出しており、可動電極に電気的に接続された接続端子部３０から成り、接続端子部３０を介して外部回路からの可動電極への電圧の印加、及び、下部電極への電圧の印加に基づき可動電極と固定電極とによって回折格子が形成される回折格子−光変調素子が、複数、支持体の表面に形成されて成る回折格子−光変調装置において、各回折格子−光変調素子には、接続端子部３０を取り囲む保護電極４０が更に備えられている。【選択図】  図１
2006071957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に形成された複数の電子デバイス・チップから成る電子デバイス・チップ集合体であって、
各電子デバイス・チップは、外部回路との電気的接続のために設けられ、外部に露出した接続端子部を備えており、
各電子デバイス・チップは、更に、接続端子部を取り囲む保護電極を備えていることを特徴とする電子デバイス・チップ集合体。
【請求項２】
保護電極は、主に基板の表面及び／又は裏面において発生した静電気が接続端子部から電子デバイス・チップへと侵入することを防止するために備えられていることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス・チップ集合体。
【請求項３】
保護電極はフローティング状態にあることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス・チップ集合体。
【請求項４】
支持体の表面に形成され、外部回路との電気的接続のために設けられ、外部に露出した接続端子部を備え、更に、接続端子部を取り囲む保護電極を備えていることを特徴とする電子デバイス・チップ。
【請求項５】
保護電極は、主に支持体の表面及び／又は裏面において発生した静電気が接続端子部から電子デバイス・チップへと侵入することを防止するために備えられていることを特徴とする請求項４に記載の電子デバイス・チップ。
【請求項６】
保護電極はフローティング状態にあることを特徴とする請求項４に記載の電子デバイス・チップ。
【請求項７】
（Ａ）下部電極、
（Ｂ）下部電極の上方に支持された帯状の固定電極、
（Ｃ）下部電極の上方に支持され、固定電極に対して並置された帯状の可動電極、並びに、
（Ｄ）外部回路との電気的接続のために設けられ、外部に露出しており、可動電極に電気的に接続された接続端子部、
から成り、
接続端子部を介して外部回路からの可動電極への電圧の印加、及び、下部電極への電圧の印加に基づき発生した可動電極と下部電極との間に働く静電気力によって、下部電極に向かって可動電極が変位することで、可動電極と固定電極とによって回折格子が形成される回折格子−光変調素子を、複数、備えた回折格子−光変調装置が、複数、基板の表面に形成された回折格子−光変調装置集合体であって、
各回折格子−光変調装置には、接続端子部を取り囲む保護電極が更に備えられていることを特徴とする回折格子−光変調装置集合体。
【請求項８】
保護電極は、主に基板の表面及び／又は裏面において発生した静電気が接続端子部から可動電極へと侵入することを防止するために備えられていることを特徴とする請求項７に記載の回折格子−光変調装置集合体。
【請求項９】
保護電極はフローティング状態にあることを特徴とする請求項７に記載の回折格子−光変調装置集合体。
【請求項１０】
保護電極は下部電極に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の回折格子−光変調装置集合体。
【請求項１１】
各回折格子−光変調素子を構成する固定電極は、複数の回折格子−光変調素子において共通とされたバイアス電極に接続され、
保護電極はバイアス電極に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の回折格子−光変調装置集合体。
【請求項１２】
（Ａ）下部電極、
（Ｂ）下部電極の上方に支持された帯状の固定電極、
（Ｃ）下部電極の上方に支持され、固定電極に対して並置された帯状の可動電極、並びに、
（Ｄ）外部回路との電気的接続のために設けられ、外部に露出しており、可動電極に電気的に接続された接続端子部、
から成り、
接続端子部を介して外部回路からの可動電極への電圧の印加、及び、下部電極への電圧の印加に基づき発生した可動電極と下部電極との間に働く静電気力によって、下部電極に向かって可動電極が変位することで、可動電極と固定電極とによって回折格子が形成される回折格子−光変調素子が、複数、支持体の表面に形成されて成る回折格子−光変調装置であって、
接続端子部を取り囲む保護電極が更に備えられていることを特徴とする回折格子−光変調装置。
【請求項１３】
保護電極は、主に支持体の表面及び／又は裏面において発生した静電気が接続端子部から可動電極へと侵入することを防止するために備えられていることを特徴とする請求項１２に記載の回折格子−光変調装置。
【請求項１４】
保護電極はフローティング状態にあることを特徴とする請求項１２に記載の回折格子−光変調装置。
【請求項１５】
保護電極は下部電極に接続されていることを特徴とする請求項１２に記載の回折格子−光変調装置。
【請求項１６】
各回折格子−光変調素子を構成する固定電極は、複数の回折格子−光変調素子において共通とされたバイアス電極に接続され、
保護電極はバイアス電極に接続されていることを特徴とする請求項１２に記載の回折格子−光変調装置。
【請求項１７】
（Ａ）下部電極、
（Ｂ）下部電極の上方に支持された帯状の固定電極、
（Ｃ）下部電極の上方に支持され、固定電極に対して並置された帯状の可動電極、並びに、
（Ｄ）外部回路との電気的接続のために設けられ、外部に露出しており、可動電極に電気的に接続された接続端子部、
から成り、
接続端子部を介して外部回路からの可動電極への電圧の印加、及び、下部電極への電圧の印加に基づき発生した可動電極と下部電極との間に働く静電気力によって、下部電極に向かって可動電極が変位することで、可動電極と固定電極とによって回折格子が形成される回折格子−光変調素子を、複数、備えた回折格子−光変調装置が、複数、基板の表面に形成された回折格子−光変調装置集合体であって、
各回折格子−光変調装置の外周部には、保護電極が設けられていることを特徴とする回折格子−光変調装置集合体。
【請求項１８】
保護電極は、主に基板の表面及び／又は裏面において発生した静電気が接続端子部から可動電極へと侵入することを防止するために備えられていることを特徴とする請求項１７に記載の回折格子−光変調装置集合体。
【請求項１９】
保護電極はフローティング状態にあることを特徴とする請求項１７に記載の回折格子−光変調装置集合体。
【請求項２０】
保護電極は下部電極に接続されていることを特徴とする請求項１７に記載の回折格子−光変調装置集合体。
【請求項２１】
各回折格子−光変調素子を構成する固定電極は、複数の回折格子−光変調素子において共通とされたバイアス電極に接続され、
保護電極はバイアス電極に接続されていることを特徴とする請求項１７に記載の回折格子−光変調装置集合体。
【請求項２２】
（Ａ）下部電極、
（Ｂ）下部電極の上方に支持された帯状の固定電極、
（Ｃ）下部電極の上方に支持され、固定電極に対して並置された帯状の可動電極、並びに、
（Ｄ）外部回路との電気的接続のために設けられ、外部に露出しており、可動電極に電気的に接続された接続端子部、
から成り、
接続端子部を介して外部回路からの可動電極への電圧の印加、及び、下部電極への電圧の印加に基づき発生した可動電極と下部電極との間に働く静電気力によって、下部電極に向かって可動電極が変位することで、可動電極と固定電極とによって回折格子が形成される回折格子−光変調素子が、複数、支持体の表面に形成されて成る回折格子−光変調装置であって、
支持体の外周部には、保護電極が設けられていることを特徴とする回折格子−光変調装置。
【請求項２３】
保護電極は、主に支持体の表面及び／又は裏面において発生した静電気が接続端子部から可動電極へと侵入することを防止するために備えられていることを特徴とする請求項２２に記載の回折格子−光変調装置。
【請求項２４】
保護電極はフローティング状態にあることを特徴とする請求項２２に記載の回折格子−光変調装置。
【請求項２５】
保護電極は下部電極に接続されていることを特徴とする請求項２２に記載の回折格子−光変調装置。
【請求項２６】
各回折格子−光変調素子を構成する固定電極は、複数の回折格子−光変調素子において共通とされたバイアス電極に接続され、
保護電極はバイアス電極に接続されていることを特徴とする請求項２２に記載の回折格子−光変調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイス・チップ集合体、電子デバイス・チップ、回折格子−光変調装置集合体、及び、回折格子−光変調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターやプリンター等の画像形成装置において、一次元的な画像表示装置からの光束を光走査手段で走査しながら画像形成手段に投影することで２次元画像を形成する装置が、例えば、特許第３４０１２５０号や特許第３１６４８２４号から周知である。この一次元的な画像表示装置は、複数の回折格子−光変調素子（ＧＬＶ：Grating Light Valve）が一次元的にアレイ状に配列されて成る。尚、この一次元的な画像表示装置を、回折格子−光変調装置と呼ぶ。回折格子−光変調素子は、マイクロマシン製造技術を応用して製造され、反射型の回折格子から構成されており、光スイッチング作用を有し、光のオン／オフ制御を電気的に制御することで画像を表示する。即ち、回折格子−光変調装置にあっては、回折格子−光変調素子のそれぞれから射出された光をスキャンミラーで走査して２次元画像を得る。従って、Ｍ×Ｎ（例えば１９２０×１０８０）の画素（ピクセル）から構成された２次元画像を表示するために、Ｎ個（＝１０８０個）の回折格子−光変調素子から回折格子−光変調装置を構成すればよい。更には、カラー表示のためには、３つの回折格子−光変調装置を用いればよい。
【０００３】
回折格子−光変調素子１０を構成する下部電極１２、固定電極２１、可動電極２２等の配置を、図６に模式的に示す。尚、図６においては、下部電極１２、固定電極２１、可動電極２２、支持部１４，１５，１７，１８を明示するために、これらに斜線を付した。
【０００４】
この回折格子−光変調素子１０は、下部電極１２、帯状（リボン状）の固定電極２１、並びに、帯状（リボン状）の可動電極２２から成る。下部電極１２は支持体１１上に形成されている。また、固定電極２１は、支持部１４，１５に支持され、下部電極１２の上方に支持、張架されている。更には、可動電極２２は、支持部１７，１８に支持され、下部電極１２の上方に支持、張架されており、固定電極２１に対して並置されている。図示した例において、１つの回折格子−光変調素子１０は、３本の固定電極２１と３本の可動電極２２から構成されている。３本の可動電極２２は纏めて制御電極に接続され、制御電極は、図示しない接続端子部に接続されている。一方、３本の固定電極２１は纏めてバイアス電極に接続されている。バイアス電極は、複数の回折格子−光変調素子１０において共通とされており、図示しないバイアス電極端子部を介して接地されている。下部電極１２も、複数の回折格子−光変調素子１０において共通とされており、図示しない下部電極端子部を介して接地されている。
【０００５】
接続端子部、制御電極を介して可動電極２２へ電圧を印加し、且つ、下部電極１２へ電圧を印加すると（実際には、下部電極１２は接地状態にある）、可動電極２２と下部電極１２との間に静電気力（クーロン力）が発生する。そして、この静電気力によって、下部電極１２に向かって可動電極２２が下方に変位する。尚、可動電極２２の変位前の状態を図７の（Ａ）及び図１０の（Ｂ）の左側に示し、変位後の状態を図１０の（Ａ）及び図１０の（Ｂ）の右側に示す。そして、このような可動電極２２の変位に基づき、可動電極２２と固定電極２１とによって反射型の回折格子が形成される。
【０００６】
ここで、隣接する固定電極２１の間の距離をｄ（図１０の（Ｂ）参照）、可動電極２２及び固定電極２１に入射する光（入射角：θi）の波長をλ、回折角をθmとすると、
ｄ［ｓｉｎ（θi）−ｓｉｎ（θm）］＝ｍ・λ
で表すことができる。ここで、ｍは次数であり、０，±１，±２・・・の値をとる。
【０００７】
そして、可動電極２２の頂面と固定電極２１の頂面の高さの差Δｈ1（図１０の（Ｂ）参照）が（λ／４）のとき、回折光の光強度は最大の値となる。
【０００８】
このような、回折格子−光変調装置を３つ備えた画像形成装置の概念図を図１１に示す。即ち、この画像形成装置は、光の３原色である赤色の光（レーザ光であり、点線で示す）、緑色の光（レーザ光であり、実線で示す）、青色の光（レーザ光であり、一点鎖線で示す）を射出する光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ、これらの光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから射出された光を集光する集光レンズ（図示せず）、これらの集光レンズを通過した各色が入射する回折格子−光変調装置１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂ、回折格子−光変調装置１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂから射出された光が入射され、１本の光束に纏めるＬ型プリズム１０２、纏められた３原色の光が通過するレンズ１０３及び空間フィルター１０４、空間フィルター１０４を通過した１本の光束を結像させる結像レンズ（図示せず）、結像レンズを通過した１本の光束を走査するスキャンミラー１０５、及び、スキャンミラー１０５で走査された光を投影するスクリーン１０６から構成されている。
【０００９】
このような画像形成装置にあっては、可動電極２２が図７の（Ａ）及び図１０の（Ｂ）の左側に示した状態である回折格子−光変調素子１０の不作動時、可動電極２２及び固定電極２１の頂面で反射された光は空間フィルター１０４で遮られる。一方、可動電極２２が図１０の（Ａ）及び図１０の（Ｂ）の右側に示した状態である回折格子−光変調素子１０の作動時、可動電極２２及び固定電極２１で回折された±１次（ｍ＝±１）の回折光は空間フィルター１０４を通過する。このような構成にすることで、スクリーン１０６に投影すべき光のオン／オフ制御を制御することができる。また、可動電極２２に印加する電圧を変化させることで、可動電極２２の頂面と固定電極２１の頂面の高さの差Δｈ1を変化させることができ、その結果、回折光の強度を変化させて、階調制御を行うことができる。
【００１０】
可動電極２２は、寸法が非常に小さいので、回折格子−光変調装置において、高い解像度、高速なスイッチング動作及び広い帯域幅の表示が可能となる。更には、低い印加電圧で動作させることができるので、非常に小型化された画像形成装置を実現することが期待されている。また、このような画像形成装置は、通常の二次元画像表示装置、例えば、液晶パネルなどを用いた投射型表示装置と比べて、スキャンミラー１０５によってスキャンを行うので、極めて滑らかで自然な画像表現が可能となる。しかも、３原色である赤色、緑色、青色のレーザを光源とし、これらの光を混合するので、極めて広い、自然な色再現範囲の画像を表現することができるといった、従来にはない、優れた表示性能を有する。
【００１１】
【特許文献１】特許第３４０１２５０号
【特許文献２】特許第３１６４８２４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、回折格子−光変調素子は静電気に弱いといった弱点を有している。
【００１３】
例えば、現状において、静電気に起因して２２ボルト程度の電位差が可動電極２２と下部電極１２との間に加わっただけで、回折格子−光変調素子に破壊が生じる場合がある。即ち、このような電位差が可動電極２２と下部電極１２との間に加わると、スナップダウン現象やスナップオーバー現象が生じる。ここで、スナップダウン現象とは、可動電極２２が下部電極１２に接触してしまい、図７の（Ａ）に示した状態に戻らなくなったり、下部電極１２の電荷が可動電極２２に転写されてしまい、回折格子−光変調素子の動作再現性が損なわれる現象を指す。また、スナップオーバー現象とは、交互に配列された可動電極２２と固定電極２１とが静電気によって吸着したり、可動電極２２と固定電極２１との間で放電が生じて、最悪の場合、可動電極２２と固定電極２１とが、一種、溶接された状態となってしまい、可動電極２２や固定電極２１が切断するといった現象を指す。
【００１４】
回折格子−光変調装置にあっては、その製造時、可動電極２２がフローティング状態となっており、しかも、回折格子−光変調素子は、極めて高インピーダンスを有し、且つ、低容量である。それ故、微小な電荷が可動電極２２に流れ込んだだけでも、スナップダウン現象やスナップオーバー現象が生じる虞がある。回折格子−光変調装置が外部の駆動回路等の周辺回路に接続された状態では（即ち、可動電極２２が非フローティング状態となった場合には）、周辺回路に組み込まれた保護回路等によって保護されるため、スナップダウン現象やスナップオーバー現象は生じ難い。
【００１５】
回折格子−光変調装置の製造にあっては、多数の回折格子−光変調装置から成る回折格子−光変調装置集合体が、例えば、シリコン半導体基板から成る基板の表面に形成され、その後、ダイシングによって個々の回折格子−光変調装置に切断させられる。そして、このような回折格子−光変調装置の製造時、基板の摩擦等によって生じた静電気が可動電極２２に流入する結果、回折格子−光変調素子に破壊が生じる場合がある。
【００１６】
しかしながら、現在までのところ、このような静電気によって回折格子−光変調素子が破壊されることを効果的に防止するための適切な、あるいは、有効な手段は知られていない。
【００１７】
従って、本発明の目的は、このような静電気によって回折格子−光変調素子が破壊されることを確実に防止するための手段を備えた回折格子−光変調装置あるいは回折格子−光変調装置集合体、広くは、静電気による破壊を確実に防止するための手段を備えた電子デバイス・チップあるいは電子デバイス・チップ集合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の目的を達成するための本発明の電子デバイス・チップ集合体は、基板の表面に形成された複数の電子デバイス・チップから成る電子デバイス・チップ集合体であって、
各電子デバイス・チップは、外部回路との電気的接続のために設けられ、外部に露出した接続端子部を備えており、
各電子デバイス・チップは、更に、接続端子部を取り囲む保護電極を備えていることを特徴とする。
【００１９】
上記の目的を達成するための本発明の電子デバイス・チップは、支持体の表面に形成され、外部回路との電気的接続のために設けられ、外部に露出した接続端子部を備え、更に、接続端子部を取り囲む保護電極を備えていることを特徴とする。
【００２０】
本発明の電子デバイス・チップ集合体あるいは電子デバイス・チップにあっては、保護電極は、主に基板（本発明の電子デバイス・チップ集合体）あるいは支持体（本発明の電子デバイス・チップ）の表面及び／又は裏面において発生した静電気が接続端子部から電子デバイス・チップへと侵入することを防止するために備えられている。
【００２１】
本発明の電子デバイス・チップ集合体あるいは電子デバイス・チップにあっては、保護電極はフローティング状態（即ち、電子デバイス・チップの動作に影響を与えるような電気的端子や電源に接続されていない状態、あるいは、接地されていない状態）にある構成とすることができる。
【００２２】
上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る回折格子−光変調装置集合体は、
（Ａ）下部電極、
（Ｂ）下部電極の上方に支持された帯状の固定電極、
（Ｃ）下部電極の上方に支持され、固定電極に対して並置された帯状の可動電極、並びに、
（Ｄ）外部回路との電気的接続のために設けられ、外部に露出しており、可動電極に電気的に接続された接続端子部、
から成り、
接続端子部を介して外部回路からの可動電極への電圧の印加、及び、下部電極への電圧の印加に基づき発生した可動電極と下部電極との間に働く静電気力によって、下部電極に向かって可動電極が変位することで、可動電極と固定電極とによって回折格子が形成される回折格子−光変調素子を、複数、備えた回折格子−光変調装置が、複数、基板の表面に形成された回折格子−光変調装置集合体であって、
各回折格子−光変調装置には、接続端子部を取り囲む保護電極が更に備えられていることを特徴とする。
【００２３】
上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る回折格子−光変調装置は、
（Ａ）下部電極、
（Ｂ）下部電極の上方に支持された帯状の固定電極、
（Ｃ）下部電極の上方に支持され、固定電極に対して並置された帯状の可動電極、並びに、
（Ｄ）外部回路との電気的接続のために設けられ、外部に露出しており、可動電極に電気的に接続された接続端子部、
から成り、
接続端子部を介して外部回路からの可動電極への電圧の印加、及び、下部電極への電圧の印加に基づき発生した可動電極と下部電極との間に働く静電気力によって、下部電極に向かって可動電極が変位することで、可動電極と固定電極とによって回折格子が形成される回折格子−光変調素子が、複数、支持体の表面に形成されて成る回折格子−光変調装置であって、
接続端子部を取り囲む保護電極が更に備えられていることを特徴とする。
【００２４】
上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る回折格子−光変調装置集合体は、
（Ａ）下部電極、
（Ｂ）下部電極の上方に支持された帯状の固定電極、
（Ｃ）下部電極の上方に支持され、固定電極に対して並置された帯状の可動電極、並びに、
（Ｄ）外部回路との電気的接続のために設けられ、外部に露出しており、可動電極に電気的に接続された接続端子部、
から成り、
接続端子部を介して外部回路からの可動電極への電圧の印加、及び、下部電極への電圧の印加に基づき発生した可動電極と下部電極との間に働く静電気力によって、下部電極に向かって可動電極が変位することで、可動電極と固定電極とによって回折格子が形成される回折格子−光変調素子を、複数、備えた回折格子−光変調装置が、複数、基板の表面に形成された回折格子−光変調装置集合体であって、
各回折格子−光変調装置の外周部には、保護電極が設けられていることを特徴とする。
【００２５】
上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る回折格子−光変調装置は、
（Ａ）下部電極、
（Ｂ）下部電極の上方に支持された帯状の固定電極、
（Ｃ）下部電極の上方に支持され、固定電極に対して並置された帯状の可動電極、並びに、
（Ｄ）外部回路との電気的接続のために設けられ、外部に露出しており、可動電極に電気的に接続された接続端子部、
から成り、
接続端子部を介して外部回路からの可動電極への電圧の印加、及び、下部電極への電圧の印加に基づき発生した可動電極と下部電極との間に働く静電気力によって、下部電極に向かって可動電極が変位することで、可動電極と固定電極とによって回折格子が形成される回折格子−光変調素子が、複数、支持体の表面に形成されて成る回折格子−光変調装置であって、
支持体の外周部には、保護電極が設けられていることを特徴とする。
【００２６】
本発明の第１の態様、第２の態様に係る回折格子−光変調装置集合体、あるいは、本発明の第１の態様、第２の態様に係る回折格子−光変調装置（以下、これらを総称して、本発明の回折格子−光変調装置集合体等と呼ぶ場合がある）における可動電極及び固定電極は、例えば、マイクロマシン技術を応用して作製することができ、可動電極と固定電極とによって形成される回折格子は、所謂反射型回折格子から構成されている。
【００２７】
本発明の回折格子−光変調装置集合体等にあっては、保護電極は、主に基板（本発明の回折格子−光変調装置集合体）あるいは支持体（本発明の回折格子−光変調装置）の表面及び／又は裏面において発生した静電気が接続端子部から可動電極へと侵入することを防止するために備えられている。
【００２８】
本発明の回折格子−光変調装置集合体等にあっては、保護電極はフローティング状態（即ち、回折格子−光変調装置の動作に影響を与えるような電気的端子や電源に接続されていない状態、あるいは、接地されていない状態）にある構成とすることができる。あるいは又、保護電極は、接続端子部よりも大きな面積を有する導体部分に接続されている構成とすることができる。具体的には、保護電極は下部電極に接続されている構成とすることができ、あるいは又、回折格子−光変調素子を構成する固定電極は各回折格子−光変調素子において共通とされたバイアス電極に接続され、そして、保護電極はバイアス電極に接続されている構成とすることができる。尚、接続端子部よりも大きな面積を有する導体部分（例えば、下部電極やバイアス電極）は、接続端子部から可動電極に至る系との間で静電容量を有する（言い換えれば、接続端子部から可動電極に至る系との間で一種のコンデンサを形成し得る）導体部分である。
【００２９】
ここで、本発明の電子デバイス・チップ集合体とは、複数の電子デバイス・チップが２次元マトリックス状に配列されたものであり、電子デバイス・チップ集合体を切断、分離することで、個々の電子デバイス・チップを得ることができる。ここで、電子デバイス・チップとして、回折格子−光変調装置だけでなく、ＩＣやＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を挙げることができる。また、本発明の回折格子−光変調装置集合体とは、複数の回折格子−光変調装置が２次元マトリックス状に配列されたものであり、回折格子−光変調装置集合体を切断、分離することで、個々の回折格子−光変調装置を得ることができる。尚、１つの回折格子−光変調装置を構成する複数の回折格子−光変調素子が集合した部分を、回折格子−光変調装置本体部と呼ぶ場合がある。
【００３０】
本発明の電子デバイス・チップ集合体及び本発明の第１の態様、第２の態様に係る回折格子−光変調装置集合体における基板、並びに、本発明の電子デバイス・チップ、本発明の第１の態様、第２の態様に係る回折格子−光変調装置における支持体を構成する材料として、シリコン半導体基板を例示することができる。
【００３１】
ここで、基板と支持体との違いは、多数の電子デバイス・チップあるいは多数の回折格子−光変調装置が形成されているものが基板であり、１つの電子デバイス・チップあるいは１つの回折格子−光変調装置が形成されているものが支持体である。言い換えれば、基板が個々に切断されることによって支持体となる。
【００３２】
本発明の回折格子−光変調装置集合体等における下部電極、バイアス電極を構成する材料として、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）及び亜鉛（Ｚｎ）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属；これらの金属元素を含む合金あるいは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ2、ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。下部電極やバイアス電極を作製するには、ＣＶＤ法、スパッタリング法、蒸着法、リフトオフ法、イオンプレーティング法、電解メッキ法、無電解メッキ法、スクリーン印刷法、レーザーアブレーション法、ゾル−ゲル法等の公知の薄膜形成技術により、上述の構成材料から成る薄膜を基板（支持体）の表面に形成すればよい。
【００３３】
また、本発明の回折格子−光変調装置集合体等における固定電極、可動電極は、光反射層（上層）と誘電体材料層（下層）の２層構造から成ることが好ましく、具体的には、例えば、アルミニウム層（上層）とＳｉＮ層（下層）との積層構造、アルミニウム層（上層）とＳｉＯ2層（下層）との積層構造、Ｓｉを添加したアルミニウム層（上層）とＳｉＮ層（下層）との積層構造、Ｓｉを添加したアルミニウム層（上層）とＳｉＯ2層（下層）との積層構造、Ｃｕを添加したアルミニウム層（上層）とＳｉＮ層（下層）との積層構造（Ｃｕの添加率として０．１重量％乃至５重量％を例示することができ、以下の説明においても同様である）、Ｃｕを添加したアルミニウム層（上層）とＳｉＯ2層（下層）との積層構造、酸化チタン層（上層）とＳｉＮ層（下層）との積層構造、酸化チタン層（上層）とＳｉＯ2層（下層）との積層構造から構成することができる。尚、下層をＳｉＯ2層とＳｉＮ層の２層構成とすることもできる。
【００３４】
更には、本発明の回折格子−光変調装置集合体等において、固定電極を支持するための支持部は、固定電極の延在部から構成することが好ましく、また、可動電極を支持するための支持部は、可動電極の延在部から構成することが好ましい。
【００３５】
本発明の回折格子−光変調装置集合体等において、下部電極の頂面と固定電極の頂面の高さの差Δｈ0として、３．０×１０-7（ｍ）乃至１．５×１０-6（ｍ）、好ましくは、４．５×１０-7（ｍ）乃至１．２×１０-6（ｍ）を例示することができる。また、回折格子−光変調素子の不作動時における可動電極の頂面と固定電極の頂面の高さの差は出来る限り０に近いことが望ましい。更には、回折格子−光変調素子の作動時における可動電極の頂面と固定電極の頂面の高さの差Δｈ1（可動電極の下方への変位量）の最大値Δｈ1-MAXは、回折格子−光変調素子あるいは回折格子−光変調装置への入射光の波長をλとしたとき、
λ／４≦Δｈ1-MAX
を満足することが望ましい。また、Δｈ1-MAXとΔｈ0との関係は、
Δｈ1-MAX≦（Δｈ0／３）
を満足することが望ましい。尚、可動電極に印加する電圧を変化させることで、可動電極の頂面と固定電極の頂面の高さの差Δｈ1（可動電極の下方への変位量）を変化させることができる。そして、これによって、回折光の強度を変化させることができるので、階調制御を行うことができる。
【００３６】
また、本発明の回折格子−光変調装置集合体等において、隣接する固定電極の間の距離ｄは、限定するものではないが、１×１０-6（ｍ）乃至２×１０-5（ｍ）、好ましくは、２×１０-6（ｍ）乃至１×１０-5（ｍ）であることが望ましい。更には、隣接する固定電極と可動電極との間に存在する隙間ＳＰ（１つの回折格子−光変調素子内における隙間、隣接する回折格子−光変調素子間における隙間の両方）は、限定するものではないが、１×１０-7（ｍ）乃至２×１０-6（ｍ）、好ましくは、２×１０-7（ｍ）乃至５×１０-7（ｍ）であることが望ましい。また、固定電極の幅ＷFとして、限定するものではないが、１×１０-6（ｍ）乃至１×１０-5（ｍ）、好ましくは、２×１０-6（ｍ）乃至５×１０-6（ｍ）を例示することができ、固定電極の実効長さＬFとして、限定するものではないが、２×１０-5（ｍ）乃至５×１０-4（ｍ）、好ましくは、１×１０-4（ｍ）乃至３×１０-4（ｍ）を例示することができる。一方、可動電極の幅ＷMとして、限定するものではないが、１×１０-6（ｍ）乃至１×１０-5（ｍ）、好ましくは、２×１０-6（ｍ）乃至５×１０-6（ｍ）を例示することができ、更には、固定電極の幅ＷFと等しいことが望ましい。また、可動電極の実効長さＬMとして、限定するものではないが、２×１０-5（ｍ）乃至５×１０-4（ｍ）、好ましくは、１×１０-4（ｍ）乃至３×１０-4（ｍ）を例示することができる。尚、固定電極の実効長さＬF、可動電極の実効長さＬMとは、固定電極及び可動電極が支持部によって支持されている構成において、支持部と支持部との間の固定電極の部分及び可動電極の部分の長さを意味する。
【００３７】
更には、本発明の回折格子−光変調装置集合体等において、１つの回折格子−光変調素子を構成する固定電極と可動電極のそれぞれの数は、１本の固定電極と１本の可動電極とを１組とした場合、最低、１組であればよく、限定するものではないが、最大、３組を挙げることができる。また、回折格子−光変調装置における複数の回折格子−光変調素子の配置状態は、一次元アレイ状とすればよい。即ち、固定電極及び可動電極の軸線方向と直角の方向に沿って、複数の回折格子−光変調素子を構成する固定電極及び可動電極を並置すればよい。回折格子−光変調素子の数は、画像表示装置に要求される画素数に基づき決定すればよい。
【００３８】
本発明の電子デバイス・チップ集合体、本発明の電子デバイス・チップ、本発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る回折格子−光変調装置集合体、本発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る回折格子−光変調装置（以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある）における接続端子部及び保護電極、本発明の回折格子−光変調装置集合体等における接続端子部と可動電極とを電気的に接続するための制御電極を構成する材料として、上述した下部電極やバイアス電極を構成する材料を例示することができるし、接続端子部、保護電極、制御電極の形成方法も、上述した下部電極やバイアス電極の形成方法と同様の形成方法とすればよい。尚、下部電極、バイアス電極、接続端子部、保護電極、及び、制御電極を、同時に形成することもできるし、これらの４種類の電極と接続端子部とを任意の組み合わせで同時に形成することもできる。また、膜厚に関しては、別途、厚く形成することもできる。
【００３９】
本発明において、接続端子部の平面形状は、正方形、長方形を含む矩形、多角形、円形、楕円形等、任意の形状とすることができる。複数の接続端子部は、１列に配置してもよいし、千鳥状に多段（例えば２段）に配置してもよい。
【００４０】
本発明の電子デバイス・チップ集合体、本発明の電子デバイス・チップ、本発明の第１の態様に係る回折格子−光変調装置集合体、あるいは、本発明の第１の態様に係る回折格子−光変調装置における保護電極の平面形状として、保護電極が、接続端子部と一定の間隔を設けた状態で接続端子部を取り囲むような形状を挙げることができる。そして、この場合、
（１）１つの接続端子部に対して１つの保護電極を設け、更には、これらの保護電極を相互に電気的に接続する形態、
（２）複数の接続端子部に対して１つの保護電極を設け、更には、これらの保護電極を相互に電気的に接続する形態、
（３）全ての接続端子部に対して１つの保護電極を設ける形態、
を挙げることができる。尚、保護電極が、接続端子部と一定の間隔を設けた状態で接続端子部を取り囲むような形状である場合、接続端子部と制御電極との接続部分を除く接続端子部の略全周において保護電極が接続端子部を取り囲んでいる構成とすることもできるし、接続端子部の一部の周囲において保護電極が接続端子部を取り囲んでいる構成とすることもできる。
【００４１】
また、本発明の第２の態様に係る回折格子−光変調装置集合体、あるいは、本発明の第２の態様に係る回折格子−光変調装置における保護電極の平面形状として、保護電極が、回折格子−光変調装置本体部と一定の間隔を設けた状態で回折格子−光変調装置本体部を取り囲むような形状を挙げることができる。そして、この場合、回折格子−光変調装置本体部の全周において保護電極が回折格子−光変調装置本体部を取り囲んでいる構成とすることもできるし、回折格子−光変調装置本体部の一部の周囲（例えば、全周の１／２）において保護電極が回折格子−光変調装置本体部を取り囲んでいる構成とすることもできる。また、保護電極は、回折格子−光変調装置本体部と一定の間隔を設けた状態で回折格子−光変調装置本体部を一重に取り囲むような形状であってもよいし、多重（例えば二重）に取り囲むような形状（但し、電気的に相互に接続されている）とすることもできる。
【００４２】
本発明の回折格子−光変調装置集合体等において、保護電極は、下部電極に、直接、接続してもよいし、抵抗体を介して接続してもよい。また、保護電極は、バイアス電極に、直接、接続してもよいし、抵抗体を介して接続してもよい。
【００４３】
本発明の回折格子−光変調装置集合体等において、可動電極の頂面及び固定電極の頂面は下部電極の頂面と平行であってもよいし、下部電極の頂面に対してブレーズ角θDだけ傾いたブレーズ型とし、例えば、＋１次の回折光のみを射出する構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明にあっては、接続端子部を取り囲む保護電極が備えられており、あるいは又、支持体や各回折格子−光変調装置の外周部に保護電極が設けられているので、静電気が接続端子部から内部へと侵入することを確実に防止することができ、電子デバイス・チップや回折格子−光変調装置（回折格子−光変調素子）に損傷が発生したり、電子デバイス・チップや回折格子−光変調装置（回折格子−光変調素子）が破壊されることを確実に防止することができる。その結果、電子デバイス・チップや回折格子−光変調装置を安定して、高い歩留りにて製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。
【実施例１】
【００４６】
実施例１は、本発明の電子デバイス・チップ集合体、本発明の電子デバイス・チップ、本発明の第１の態様に係る回折格子−光変調装置集合体、及び、本発明の第１の態様に係る回折格子−光変調装置に関する。
【００４７】
尚、実施例１〜実施例４において、電子デバイス・チップ集合体は回折格子−光変調装置集合体に該当し、電子デバイス・チップは回折格子−光変調装置に該当する。それ故、以下の説明においては、専ら、回折格子−光変調装置集合体及び回折格子−光変調装置についての説明を行う。
【００４８】
実施例１における回折格子−光変調装置１の概念図を図１の（Ａ）に示す。尚、図１の（Ａ）〜（Ｃ）、あるいは、後述する図２の（Ａ）〜（Ｃ）、図３の（Ａ）〜（Ｃ）、図４の（Ａ）〜（Ｃ）にあっては、接続端子部３０、保護電極４０を明示するために、これらに斜線を付している。
【００４９】
この回折格子−光変調装置１は、複数（例えば１０８０個）の回折格子−光変調素子１０から構成されている。回折格子−光変調素子１０を構成する下部電極１２、固定電極２１、可動電極２２の配置を、図６に模式的に示す。また、図６の矢印Ａ−Ａに沿った可動電極２２等の模式的な断面図を図７の（Ａ）〜（Ｃ）、及び、図１０の（Ａ）に示す。尚、図７の（Ａ）及び図１０の（Ａ）には、可動電極２２の中央部分を示し、図７の（Ｂ）及び図７の（Ｃ）には、それぞれ、図６に示す可動電極２２の左側の領域及び右側の領域を示す。ここで、図７の（Ａ）〜（Ｃ）においては回折格子−光変調素子１０が作動していない状態を示し、図１０の（Ａ）においては回折格子−光変調素子１０が作動している状態を示す。更には、図６の矢印Ｂ−Ｂに沿った固定電極２１等の模式的な断面図を図８の（Ａ）〜（Ｃ）に示す。尚、図８の（Ａ）には、固定電極２１の中央部分を示し、図８の（Ｂ）及び図８の（Ｃ）には、それぞれ、図６に示す固定電極２１の左側の領域及び右側の領域を示す。また、固定電極２１、可動電極２２、バイアス電極１３、制御電極１６の配置を、図９に模式的に示す。更には、図６の矢印Ｃ−Ｃに沿った下部電極１２、固定電極２１、可動電極２２の模式的な断面図を、図１０の（Ｂ）に示す。尚、図１０の（Ｂ）中、図面右側の回折格子−光変調素子１０は作動している状態を示しており、左側の回折格子−光変調素子１０は作動していない状態を示している。図６及び図９においては、下部電極１２、固定電極２１、可動電極２２、バイアス電極１３、制御電極１６、支持部１４，１５，１７，１８を明示するために、これらに斜線を付した。
【００５０】
回折格子−光変調素子１０は、下部電極１２、固定電極２１、可動電極２２、並びに、接続端子部３０から成り、更には、保護電極４０から成る。
【００５１】
不純物がドーピングされたポリシリコンから成る下部電極１２は、シリコン半導体基板から成る支持体１１の表面（オモテメン）に形成されている。尚、固定電極２１及び可動電極２２を形成するときに下部電極１２に損傷が発生しないように、下部電極１２の表面にはＳｉＯ2から成る保護絶縁膜５０が形成されている。尚、図６、図７の（Ａ）、図８の（Ａ）、図９、図１０の（Ａ）、（Ｂ）においては、保護絶縁膜５０の図示を省略した。また、帯状（リボン状）の固定電極２１は、下部電極１２の上方に支持、張架されており、具体的には、固定電極２１の延在部である支持部１４，１５によって支持されている。更には、帯状（リボン状）の可動電極２２は、下部電極１２の上方に支持、張架され、固定電極２１に対して並置されており、具体的には、可動電極２２の延在部である支持部１７，１８によって支持されている。固定電極２１及び可動電極２２は、Ｃｕを添加したアルミニウムから成る光反射層（上層）５５とＳｉＮから成る誘電体材料層（下層）５４との積層構造（Ｃｕの添加率：０．５重量％）を有する。尚、図７の（Ａ）、図８の（Ａ）、図１０の（Ａ）、図１０の（Ｂ）においては、固定電極２１及び可動電極２２を１層で表した。
【００５２】
また、平面形状が長方形であり、不純物がドーピングされたポリシリコン層上にアルミニウム膜を形成することにより構成された接続端子部３０は、駆動回路等の外部回路（図示せず）との電気的接続のために設けられ、外部に露出しており、可動電極２２に電気的に接続されている。具体的には、実施例１において、回折格子−光変調素子１０は、３本の固定電極２１と３本の可動電極２２から構成されている。３本の可動電極２２は、それぞれ、接続部５１に設けられた接続孔５６を介して纏められて、アルミニウム膜から成る制御電極１６に接続され、制御電極１６は接続端子部３０に接続されている。一方、３本の固定電極２１は、それぞれ、接続部５１に設けられた接続孔５６を介して纏められて、アルミニウム膜から成るバイアス電極１３に接続されている。バイアス電極１３は、複数の回折格子−光変調素子１０において共通とされており、バイアス電極１３の延在部であるバイアス電極端子部１３Ａを介して駆動回路等の外部回路に接続され、接地される。下部電極１２も、複数の回折格子−光変調素子１０において共通とされており、下部電極１２の延在部である下部電極端子部１２Ａを介して駆動回路等の外部回路に接続され、接地される。
【００５３】
そして、接続端子部３０を介して外部回路からの可動電極２２への電圧の印加、及び、下部電極１２への電圧の印加に基づき発生した可動電極２２と下部電極１２との間に働く静電気力（クーロン力）によって、下部電極１２に向かって可動電極２２が変位する。即ち、外部回路から接続端子部３０、制御電極１６を介して可動電極２２へ電圧を印加し、且つ、外部回路から下部電極端子部１２Ａを介して下部電極１２へ電圧を印加すると（実際には、下部電極１２は接地状態にある）、可動電極２２と下部電極１２との間に静電気力（クーロン力）が発生する。そして、この静電気力によって、下部電極１２に向かって可動電極２２が下方に変位する。尚、可動電極２２の変位前の状態を図７の（Ａ）〜（Ｃ）及び図１０の（Ｂ）の左側に示し、変位後の状態を図１０の（Ａ）及び図１０の（Ｂ）の右側に示す。そして、このような可動電極２２の変位に基づき、可動電極２２と固定電極２１とによって反射型の回折格子が形成される。
【００５４】
また、実施例１の回折格子−光変調装置集合体は、図５に模式図を示すように、以上に説明した回折格子−光変調装置１が、複数、シリコン半導体基板から成る基板１１Ａの表面（オモテメン）に形成されて成る。尚、図５において、ダイシング・ラインを点線で示す。ここで、回折格子−光変調装置集合体とは、複数の回折格子−光変調装置１が、図５に示すように、２次元マトリックス状に配列されたものであり、回折格子−光変調装置集合体を切断、分離することで、個々の回折格子−光変調装置１を得ることができる。尚、回折格子−光変調装置１は、支持体１１の表面に複数の回折格子−光変調素子１０が形成されて成るが、１つの回折格子−光変調装置１における複数の回折格子−光変調素子１０の配置状態は、一次元アレイ状である。具体的には、固定電極２１及び可動電極２２の軸線方向（Ｘ軸方向）と直角の方向（Ｙ軸方向）に沿って、複数（例えば１０８０個）の回折格子−光変調素子１０を構成する固定電極２１及び可動電極２２が並置されている。固定電極２１及び可動電極２２の総計は、１０８０×６（本）である。また、接続端子部３０の数は１０８０個である。ここで、１つの回折格子−光変調装置１を構成する複数の回折格子−光変調素子が集合した部分を回折格子−光変調装置本体部２と呼ぶ。
【００５５】
尚、回折格子−光変調装置本体部２は、図示しないシール部材によって取り囲まれており、シール部材の頂面にガラス板３が固定されている。シール部材の外側の領域に、接続端子部３０、保護電極４０、下部電極端子部１２Ａ、バイアス電極端子部１３Ａが設けられている。シール部材とガラス板３によって囲まれた回折格子−光変調装置本体部２は気密状態となっている。また、シール部材と支持体１１（あるいは基板１１Ａ）との間を制御電極１６が延びており、制御電極１６と制御電極１６とはシール部材によっては短絡しない構造（例えば、制御電極１６が絶縁材料で被覆された構造）となっている。
【００５６】
尚、後述する実施例２〜実施例４における回折格子−光変調装置、回折格子−光変調装置集合体、電子デバイス・チップ、電子デバイス・チップ集合体も、保護電極の構成、構造を除き、実質的に、以上に説明した回折格子−光変調装置１、回折格子−光変調装置集合体、電子デバイス・チップ、電子デバイス・チップ集合体と同じ構成、構造を有する。また、後述する実施例２〜実施例４における回折格子−光変調装置（回折格子−光変調素子）の作動原理も、以上に説明した回折格子−光変調装置１（回折格子−光変調素子１０）と同じ作動原理を有する。
【００５７】
そして、実施例１の回折格子−光変調装置１には、接続端子部３０を取り囲む保護電極４０が更に備えられている。尚、保護電極４０は、主に基板１１Ａあるいは支持体１１の表面（オモテメン）及び／又は裏面（リメン）において発生した静電気が接続端子部３０から可動電極２２へと侵入することを防止するために備えられている。このような静電気は、例えば、回折格子−光変調装置集合体や回折格子−光変調装置の搬送時や輸送時に発生する。あるいは又、回折格子−光変調装置集合体を切断、分離する際、基板１１Ａの裏面にダイシング・テープ（フィルム）を貼り合わせておき、切断後、ダイシング・テープを剥離するが、このダイシング・テープの剥離時に静電気が発生し易い。
【００５８】
実施例１にあっては、保護電極４０はフローティング状態にある。即ち、保護電極４０は、回折格子−光変調装置（あるいは電子デバイス・チップ）を構成するいずれの部位にも電気的に接続されていない。保護電極４０は、接続端子部３０と同じ材料から成る。
【００５９】
そして、実施例１にあっては、保護電極４０の平面形状は、保護電極４０が、接続端子部３０と一定の間隔を設けた状態で接続端子部３０を取り囲むような形状である。具体的には、１つの接続端子部３０に対して１つの保護電極４０を設け、更には、これらの保護電極４０を相互に電気的に接続する形態とした。尚、接続端子部３０と制御電極１６との接続部分を除く接続端子部３０の略全周において保護電極４０が接続端子部３０を取り囲んでいる。
【００６０】
実施例１における電子デバイス・チップは、支持体１１の表面に形成され、外部回路（図示せず）との電気的接続のために設けられ、外部に露出した接続端子部３０を備え、更に、接続端子部３０を取り囲む保護電極４０を備えている。また、実施例１の電子デバイス・チップ集合体は、このような複数の電子デバイス・チップから成る電子デバイス・チップ集合体である。尚、電子デバイス・チップ集合体とは、複数の電子デバイス・チップが２次元マトリックス状に配列されたものであり、電子デバイス・チップ集合体を切断、分離することで、個々の電子デバイス・チップを得ることができる。
【００６１】
実施例１にあっては、下部電極１２の頂面と固定電極２１の頂面の高さの差Δｈ0を、以下の表１に示す値とした。また、回折格子−光変調素子１０の不作動時における可動電極２２の頂面と固定電極２１の頂面の高さの差を出来る限り０に近い値とした。更には、回折格子−光変調素子１０の作動時における可動電極２２の頂面と固定電極２１の頂面の高さの差Δｈ1（可動電極２２の下方への変位量）の最大値Δｈ1-MAXは、回折格子−光変調素子１０あるいは回折格子−光変調装置１への入射光の波長をλとしたとき、
Δｈ1-MAX＝λ／４
を満足している。また、Δｈ1-MAXとΔｈ0との関係は、
Δｈ1-MAX≦Δｈ0／３
を満足している。尚、可動電極２２に印加する電圧を変化させることで、可動電極２２の頂面と固定電極２１の頂面の高さの差Δｈ1（可動電極２２の下方への変位量）を変化させることができる。そして、これによって、回折光の強度を変化させることができるので、階調制御を行うことができる。
【００６２】
また、隣接する固定電極２１の間の距離ｄ、隣接する固定電極と可動電極との間に存在する隙間ＳＰ、固定電極２１の幅ＷF、固定電極２１の実効長さＬF、可動電極２２の幅ＷM、可動電極２２の実効長さＬMを、以下の表１のとおりとした。尚、単位はμｍである。
【００６３】
［表１］
Δｈ0＝    ０．８５
ｄ   ＝    ８．０
ＳＰ ＝    ０．４０
ＷF  ＝    ３．６
ＬF  ＝２００
ＷM  ＝    ３．６
ＬM  ＝２００
【００６４】
このような、回折格子−光変調装置１、あるいは、後述する実施例２〜実施例４における回折格子−光変調装置を３つ備えた画像形成装置は、概念図を図１１に示したと同様の構成とすることができるし、回折格子−光変調装置を３つ備えた画像形成装置の動作も、図１１を参照して説明した動作と同様であるが故に、詳細な説明は省略する。
【００６５】
図１の（Ｂ）及び（Ｃ）に、実施例１の回折格子−光変調装置の変形例を示す。
【００６６】
図１の（Ｂ）に示した実施例１の回折格子−光変調装置の変形例にあっては、保護電極４０はフローティング状態には無く、保護電極４０は、下部電極端子部１２Ａを介して下部電極１２に接続されている。一方、図１の（Ｃ）に示した実施例１の回折格子−光変調装置の変形例にあっては、保護電極４０は、バイアス電極端子部１３Ａを介してバイアス電極１３に接続されている。これらの点を除き、これらの回折格子−光変調装置の変形例、これらの回折格子−光変調装置の変形例を適用した回折格子−光変調装置集合体の構成、構造は、実施例１の回折格子−光変調装置１、回折格子−光変調装置集合体の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【００６７】
以下、Ｘ軸方向に沿った基板１１Ａ等の模式的な一部端面図である図１２の（Ａ）〜（Ｄ）並びに図１３の（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、回折格子−光変調素子、回折格子−光変調装置、回折格子−光変調装置集合体の製造方法の概要を説明する。
【００６８】
［工程−１００］
先ず、例えばＣＶＤ法及びエッチング法に基づき、基板１１Ａの表面の所望の領域に下部電極１２及び下部電極端子部１２Ａを形成する。次いで、例えばリフトオフ法あるいはエッチング法に基づき。基板１１Ａの表面に、バイアス電極１３、バイアス電極端子部１３Ａ、制御電極１６、接続端子部３０、保護電極４０を形成する。尚、図１２の（Ａ）〜（Ｄ）並びに図１３の（Ａ）〜（Ｄ）においては、下部電極１２及び制御電極１６のみを図示した。こうして、図１２の（Ａ）に示す構造を得ることができる。その後、全面に、例えばスパッタリング法にて保護絶縁膜５０を形成する（図１２の（Ｂ）参照）。
【００６９】
［工程−１１０］
その後、可動電極２２と制御電極１６とを電気的に接続する部分、並びに、固定電極２１とバイアス電極１３とを電気的に接続する部分に、例えば、ＳｉＮから成る円柱状の接続部５１を、例えばＣＶＤ法及びエッチング法に基づき形成する。こうして、図１２の（Ｃ）に示す構造を得ることができる。尚、固定電極２１とバイアス電極１３とを電気的に接続する部分における接続部は図示していない。
【００７０】
［工程−１２０］
次に、ＣＶＤ法にて全面にポリシリコンから成る犠牲層５２を形成し、化学的／機械的研磨法にて犠牲層５２の頂面を平坦化する。こうして、図１２の（Ｄ）に示す構造を得ることができる。
【００７１】
［工程−１３０］
その後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき、支持部１４，１５，１７，１８を形成するための開口部５３を犠牲層５２に形成する（図１３の（Ａ）参照）。尚、支持部１７を形成するための開口部５３のみを図示している。
【００７２】
［工程−１４０］
次いで、光反射層（上層）と誘電体材料層（下層）の２層構造から成る固定電極２１及び可動電極２２を形成する。具体的には、開口部５３を含む全面に、スパッタリング法にてＳｉＮから成る誘電体材料層（下層）５４を形成し、その上に、スパッタリング法にてＡｌ−Ｃｕから成る光反射層（上層）５５を形成する。その後、光反射層（上層）５５と誘電体材料層（下層）５４の２層構造をパターニングすることで、帯状（リボン状）の固定電極２１、並びに、帯状（リボン状）の可動電極２２を形成することができる。こうして、図１３の（Ｂ）に示す構造を得ることができる。開口部５３内に埋め込まれた光反射層（上層）５５と誘電体材料層（下層）５４の２層構造から支持部１４，１５，１７，１８が形成される。尚、固定電極２１、支持部１４，１５，１８の図示は省略している。
【００７３】
［工程−１５０］
その後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき、接続部５１及び保護絶縁膜５０に開口を形成し、開口の底部に制御電極１６及びバイアス電極１３を露出させ、次いで、開口を導電材料で埋め込み、可動電極２２と制御電極１６とを電気的に接続する接続孔５６、固定電極２１とバイアス電極１３とを電気的に接続する接続孔を形成する（図１３の（Ｃ）参照）。尚、固定電極２１とバイアス電極１３とを電気的に接続する接続孔の図示は省略した。
【００７４】
［工程−１６０］
その後、接続端子部３０、保護電極４０上の保護絶縁膜５０を除去し、次いで、犠牲層５２を除去することで、支持部１４，１５に支持され、下部電極１２の上方に支持、張架された固定電極２１、及び、支持部１７，１８に支持され、下部電極１２の上方に支持、張架された可動電極２２を得ることができる。尚、図１３の（Ｄ）には、支持部１７に支持され、下部電極１２の上方に支持、張架された可動電極２２の部分のみを図示した。こうして、回折格子−光変調素子１０を、複数、備えた回折格子−光変調装置が、複数、基板１１Ａの表面に形成された回折格子−光変調装置集合体を得ることができる。
【００７５】
［工程−１７０］
その後、各回折格子−光変調装置における回折格子−光変調装置本体部２がシール部材によって取り囲まれるようにシール部材を配置し、シール部材の頂面にガラス板３を固定する。次いで、基板１１Ａの裏面にダイシング・テープを貼り合わせ、周知の方法でダイシングを行い、回折格子−光変調装置集合体を切断、分離した後、ダイシング・テープを剥離する。こうして、回折格子−光変調素子１０が、複数、支持体１１の表面に形成されて成る回折格子−光変調装置を得ることができる。
【実施例２】
【００７６】
実施例２は、実施例１の変形である。実施例１の回折格子−光変調装置１にあっては、１つの接続端子部３０に対して１つの保護電極４０を設け、更には、これらの保護電極４０を相互に電気的に接続する形態とした。一方、実施例２にあっては、図２の（Ａ）に示すように、複数（限定するものではないが、図示した例では３つ）の接続端子部３０に対して１つの保護電極４０を設け、更には、これらの保護電極４０を相互に電気的に接続する形態としている。保護電極４０はフローティング状態にある。
【００７７】
また、このような実施例２の回折格子−光変調装置１Ａの変形例を、図２の（Ｂ）及び（Ｃ）に示す。図２の（Ｂ）に示した実施例２の回折格子−光変調装置１Ａの変形例にあっては、保護電極４０は、下部電極端子部１２Ａを介して下部電極１２に接続されている。一方、図２の（Ｃ）に示した実施例２の回折格子−光変調装置１Ａの変形例にあっては、保護電極４０は、バイアス電極端子部１３Ａを介してバイアス電極１３に接続されている。
【００７８】
これらの点を除き、これら実施例２の回折格子−光変調装置１Ａ及びその変形例、これらの回折格子−光変調装置１Ａ及びその変形例を適用した回折格子−光変調装置集合体の構成、構造は、実施例１の回折格子−光変調装置１、回折格子−光変調装置集合体の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【実施例３】
【００７９】
実施例３も、実施例１の変形である。実施例３の回折格子−光変調装置１Ｂにあっては、図３の（Ａ）に示すように、全ての接続端子部３０に対して１つの保護電極４０を設ける形態としている。保護電極４０はフローティング状態にある。
【００８０】
また、このような実施例３の回折格子−光変調装置１Ｂの変形例を、図３の（Ｂ）及び（Ｃ）に示す。図３の（Ｂ）に示した実施例３の回折格子−光変調装置１Ｂの変形例にあっては、保護電極４０は、下部電極端子部１２Ａを介して下部電極１２に接続されている。一方、図３の（Ｃ）に示した実施例３の回折格子−光変調装置１Ｂの変形例にあっては、保護電極４０は、バイアス電極端子部１３Ａを介してバイアス電極１３に接続されている。
【００８１】
これらの点を除き、これら実施例３の回折格子−光変調装置１Ｂ及びその変形例、これらの回折格子−光変調装置１Ｂ及びその変形例を適用した回折格子−光変調装置集合体の構成、構造は、実施例１の回折格子−光変調装置１、回折格子−光変調装置集合体の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【実施例４】
【００８２】
実施例４は、本発明の電子デバイス・チップ集合体、本発明の電子デバイス・チップ、本発明の第２の態様に係る回折格子−光変調装置集合体、及び、本発明の第２の態様に係る回折格子−光変調装置に関する。
【００８３】
実施例４の回折格子−光変調装置１Ｃにあっては、図４の（Ａ）に示すように、支持体１１の外周部に保護電極４０Ａが設けられている。また、回折格子−光変調装置集合体にあっては、各回折格子−光変調装置１Ｃの外周部に保護電極４０Ａが設けられている。
【００８４】
また、電子デバイス・チップ若しくは電子デバイス・チップ集合体にあっては、接続端子部を取り囲む保護電極を備えているが、実施例４にあっては、より具体的には、電子デバイス・チップの外周部には保護電極４０Ａが設けられている。
【００８５】
尚、保護電極４０Ａは、主に基板１１Ａあるいは支持体１１の表面（オモテメン）及び／又は裏面（リメン）において発生した静電気が接続端子部３０から可動電極２２へと侵入することを防止するために備えられている。
【００８６】
実施例４の回折格子−光変調装置１Ｃ（あるいは電子デバイス・チップ）において、保護電極４０Ａはフローティング状態にある。即ち、保護電極４０Ａは、回折格子−光変調装置（あるいは電子デバイス・チップ）を構成するいずれの部位にも電気的に接続されていない。
【００８７】
実施例４の回折格子−光変調装置集合体、あるいは、実施例４の回折格子−光変調装置１Ｃにおける保護電極４０Ａの平面形状は、保護電極４０Ａが、回折格子−光変調装置本体部２と一定の間隔を設けた状態で、回折格子−光変調装置本体部２を、全周において、一重に取り囲むような形状である。
【００８８】
このような実施例４の回折格子−光変調装置１Ｃの変形例を、図４の（Ｂ）及び（Ｃ）に示す。図４の（Ｂ）に示した実施例４の回折格子−光変調装置１Ｃの変形例にあっては、保護電極４０Ａは、下部電極端子部１２Ａを介して下部電極１２に接続されている。一方、図４の（Ｃ）に示した実施例４の回折格子−光変調装置１Ｃの変形例にあっては、保護電極４０Ａは、バイアス電極端子部１３Ａを介してバイアス電極１３に接続されている。
【００８９】
これらの点を除き、これら実施例４の回折格子−光変調装置１Ｃ及びその変形例、これらの回折格子−光変調装置１Ｃ及びその変形例を適用した回折格子−光変調装置集合体、電子デバイス・チップ、電子デバイス・チップ集合体の構成、構造は、実施例１の回折格子−光変調装置１、回折格子−光変調装置集合体、電子デバイス・チップ、電子デバイス・チップ集合体の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【００９０】
以上、本発明を、好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例にて説明した回折格子−光変調装置、回折格子−光変調装置集合体、電子デバイス・チップ、電子デバイス・チップ集合体の構成、構造は例示であり、適宜、変更することができるし、回折格子−光変調装置や回折格子−光変調素子における各種部材を構成する材料や部材の寸法等も例示であり、適宜、変更することができる。例えば、本発明の第１の態様に係る回折格子−光変調装置集合体あるいは回折格子−光変調装置における保護電極の特徴と、本発明の第２の態様に係る回折格子−光変調装置集合体あるいは回折格子−光変調装置における保護電極の特徴とを組み合わせた保護電極を採用することができる。
【００９１】
また、実施例にあっては、複数の接続端子部３０を、回折格子−光変調装置本体部２の対向する２辺のそれぞれに沿って、１列に配置したが、このような配置は例示であり、例えば、その代わりに、千鳥状に多段（例えば２段）に配置してもよい。
【００９２】
あるいは又、実施例１〜実施例３にあっては、保護電極４０の形状を、接続端子部３０と一定の間隔を設けた状態で接続端子部を取り囲むような形状とし、しかも、接続端子部３０と制御電極１６との接続部分を除く接続端子部３０の略全周において保護電極４０が接続端子部３０を取り囲んでいる構成としたが、代替的に、接続端子部３０の一部の周囲において保護電極４０が接続端子部３０を取り囲んでいる構成とすることもできる。
【００９３】
実施例４にあっては、回折格子−光変調装置本体部２の一部の周囲（例えば、全周の１／２）において保護電極４０Ａが回折格子−光変調装置本体部２を取り囲んでいる構成とすることもできる。更には、保護電極４０Ａは、回折格子−光変調装置本体部２と一定の間隔を設けた状態で回折格子−光変調装置本体部２を一重に取り囲むような形状とする代わりに、多重（例えば、二重）に取り囲むような形状（但し、電気的に相互に接続されている）とすることもできる。
【００９４】
実施例１〜実施例４において、保護電極４０，４０Ａを、下部電極１２に（より具体的には、下部電極端子部１２Ａに）、直接、接続する代わりに、抵抗体を介して接続してもよい。また、保護電極４０，４０Ａを、バイアス電極１３に（より具体的には、バイアス電極端子部１３Ａに）、直接、接続する代わりに、抵抗体を介して接続してもよい。
【００９５】
実施例１〜実施例４においては、可動電極２２の頂面及び固定電極２１の頂面を下部電極１２の頂面と平行としたが、その代わりに、下部電極１２の頂面に対してブレーズ角θDだけ傾いたブレーズ型とし、例えば、＋１次（ｍ＝＋１）の回折光のみを射出する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】図１の（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例１における回折格子−光変調装置及びその変形例の概念図である。
【図２】図２の（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例２における回折格子−光変調装置及びその変形例の概念図である。
【図３】図３の（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例３における回折格子−光変調装置及びその変形例の概念図である。
【図４】図４の（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例４における回折格子−光変調装置及びその変形例の概念図である。
【図５】図５は、実施例１の回折格子−光変調装置集合体の模式図である。
【図６】図６は、回折格子−光変調素子を構成する下部電極、固定電極、可動電極の配置を模式的に示す図である。
【図７】図７の（Ａ）〜（Ｃ）は、図６の矢印Ａ−Ａに沿った可動電極等の模式的な断面図（但し、回折格子−光変調素子が作動していない状態にある）である。
【図８】図８の（Ａ）〜（Ｃ）は、図６の矢印Ｂ−Ｂに沿った固定電極等の模式的な断面図である。
【図９】図９は、固定電極、可動電極、バイアス電極、制御電極の配置を模式的に示す図である。
【図１０】図１０の（Ａ）は、図６の矢印Ａ−Ａに沿った可動電極等の模式的な断面図であり（但し、回折格子−光変調素子が作動している状態にある）、図１０の（Ｂ）は、図６の矢印Ｃ−Ｃに沿った固定電極、可動電極等の模式的な断面図である。
【図１１】図１１は、３つの回折格子−光変調装置が組み合わされた画像形成装置の概念図である。
【図１２】図１２の（Ａ）〜（Ｄ）は、回折格子−光変調素子、回折格子−光変調装置、回折格子−光変調装置集合体の製造方法の概要を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。
【図１３】図１３の（Ａ）〜（Ｄ）は、図１２の（Ｄ）に引き続き、回折格子−光変調素子、回折格子−光変調装置、回折格子−光変調装置集合体の製造方法の概要を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。
【符号の説明】
【００９７】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ・・・回折格子−光変調装置、２・・・回折格子−光変調装置本体部、３・・・ガラス板、１０・・・回折格子−光変調素子、１１・・・支持体、１１Ａ・・・基板、１２・・・下部電極、１２Ａ・・・下部電極端子部、１３・・・バイアス電極、１３Ａ・・・バイアス電極端子部、１４，１５，１７，１８・・・支持部、１６・・・制御電極、２１・・・固定電極、２２・・・可動電極、３０・・・接続端子部、４０，４０Ａ・・・保護電極、５０・・・保護絶縁膜、５１・・・接続部、５２・・・犠牲層、５３・・・開口部、５４・・・誘電体材料層（下層）、５５・・・光反射層（上層）、５６・・・接続孔、１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ・・・光源、１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂ・・・回折格子−光変調装置、１０２・・・Ｌ型プリズム、１０３・・・レンズ、１０４・・・空間フィルター、１０５・・・スキャンミラー、１０６・・・スクリーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006071957.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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