(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光投射システムに用いられるＭ×Ｎ（Ｍ、Ｎは正の整数）個の薄膜アクチュエーテッドミラーのアレイであって、
基板、各々がＭ×Ｎ個のトランジスタのアレイの対応するトランジスタに電気的に接続されるＭ×Ｎ個の接続端子のアレイ、及びＭ×Ｎ個のトランジスタのアレイを有する能動マトリックスと、
各々が導電性物質からなるＭ×Ｎ個のコンジットと、
各々が接続部分及び光反射部分からなり、弾性部、第２薄膜電極、電気的に変形可能な薄膜部及び第１薄膜電極を有するＭ×Ｎ個の駆動構造体のアレイと、
各々が前記各駆動構造体の前記光反射部分上に位置し、予め定められた厚み及び互いに異なる屈折率を有する２層の誘電体薄膜部が積層されたＭ×Ｎ個の積層体とを具え、
前記各コンジットが前記各駆動構造体の前記接続部分に位置し、前記第２薄膜電極の下部から対応するトランジスタに電気的に接続された前記接続端子の上部まで延在して、前記第２薄膜電極が前記各薄膜アクチュエーテッドミラーにおいて信号電極として作用するようにし、導電性及び反射性物質からなる前記第１薄膜電極が接地されることによって、前記第１薄膜電極が前記各薄膜アクチュエーテッドミラーにおいてミラーとしてだけでなくバイアス電極としても作用するようにし、前記積層体は前記第１薄膜電極をエッチング液から保護し、前記光反射部分の反射率を向上させ、下記の式
（ｎ1／ｎ2）2＜１／（ｎ2＋ｋ2）
（ｎ1、ｎ2は前記２層の誘電体薄膜部のそれぞれの屈折率であり、ｎ2は前記光反射部分に接している誘電体薄膜部の屈折率であり、ｎ1は前記ｎ2の屈折率を有する誘電体薄膜部に接している誘電体薄膜部の屈折率であり、ｎ及びｋはそれぞれ前記光反射部分の屈折率および吸光率である）
を満足することを特徴とするＭ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイ。
【請求項２】
前記各薄膜アクチュエーテッドミラーが、電極によって分離された一対の電気的に変形可能な部材を有するバイモルフ構造からなることを特徴とする請求項１に記載の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイ。
【請求項３】
前記各薄膜アクチュエーテッドミラーが、付加的な電気的に変形可能な層及び付加的な電極層を更に有することを特徴とする請求項２に記載の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイ。
【請求項４】
Ｍ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラーのアレイの製造方法であって、
基板、各々がＭ×Ｎ個のトランジスタのアレイにおいて対応するトランジスタに電気的に接続されるＭ×Ｎ個の接続端子のアレイ、該Ｍ×Ｎ個のトランジスタのアレイを有する能動マトリックスを準備する第１の工程と、
前記能動マトリックスの上に薄膜犠牲層を堆積する第２の工程と、
各々が前記接続端子の上部の周囲に位置するＭ×Ｎ個の空スロットのアレイを前記薄膜犠牲層に形成する第３の工程と、
絶縁性物質からなる弾性層を前記空スロットに埋め込むと共に前記薄膜犠牲層上に堆積する第４の工程と、
各々が前記弾性層の上部から対応する接続端子の上部まで延在するＭ×Ｎ個のコンジットのアレイを前記弾性層に形成する第５の工程と、
導電性材料からなる第２薄膜層、電気的に変形可能な薄膜層及び導電性及び光反射性物質からなる第１薄膜層を順次前記弾性層上に堆積する第６の工程と、
前記薄膜犠牲層が露出するまで、前記第１薄膜層、前記電気的に変形可能な薄膜層、前記第２薄膜層及び前記弾性層を各々パターニングして、各々が第１薄膜電極、電気的に変形可能な薄膜部、第２薄膜電極及び弾性部を有するＭ×Ｎ個の半完成駆動構造体を形成する第７の工程と、
前記露出した薄膜犠牲層を有する前記半完成駆動構造体上に、予め定めた厚みと互いに異なる屈折率を有し、前記第１薄膜層をエッチング液から保護し、アクチュエーテッドミラーの反射率を向上させるための２層の誘電体薄膜層を堆積する第８の工程と、
各半完成アクチュエーテッドミラーが任意に駆動部分及び光反射部分に分けられ、前記各コンジットが前記各半完成アクチュエーテッドミラーにおける前記駆動部分に位置し、各誘電体薄膜部が前記各半完成アクチュエーテッドミラーにおける前記光反射部分に位置するように、前記薄膜犠牲層が再び露出されるまで、前記２層の誘電体薄膜層を各々誘電体薄膜部からなるＭ×Ｎ個の積層体にパターニングすることによって、Ｍ×Ｎ個の半完成アクチュエーテッドミラーのアレイを形成する第９の工程と、
前記半完成アクチュエーテッドミラーを薄膜保護層で覆うことによって、Ｍ×Ｎ個の保護されたアクチュエーテッドミラーのアレイを形成する第10の工程と、
前記薄膜犠牲層を取り除く第11の工程と、
前記薄膜保護層を取り除くことによって、前記Ｍ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラーのアレイを形成する第12の工程と、を含み、下記の式
（ｎ1／ｎ2）2＜１／（ｎ2＋ｋ2）
（ｎ1、ｎ2は前記２層の誘電体薄膜部のそれぞれの屈折率であり、ｎ2は前記光反射部分に接している誘電体薄膜部の屈折率であり、ｎ1は前記ｎ2の屈折率を有する誘電体薄膜部に接している誘電体薄膜部の屈折率であり、ｎ及びｋはそれぞれ前記光反射部分の屈折率および吸光率である）
を満足することを特徴とするＭ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイの製造方法。
【請求項５】
前記２層の誘電体薄膜層が、スパッタリング法または蒸着法を用いて蒸着されることを特徴とする請求項４に記載のＭ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラーのアレイの製造方法。
【請求項６】
前記各薄膜アクチュエーテッドミラーが、電極によって分離された一対の電気的に変形可能な部材を有するバイモルフ構造からなることを特徴とする請求項４に記載のＭ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイの製造方法。
【請求項７】
前記電気的に変形可能な層を堆積した後、付加的な電極層及び付加的な電気的に変形可能な層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項４に記載のＭ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光投射システムに関し、特に、その光投射システムに用いられ、各薄膜アクチュエーテッドミラー上に複数の誘電体層を順に積層して光効率性を最適とするＭ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラーのアレイ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の多様なビデオディスプレーシステムのうち、光投射システムは高画質の画像を大画面で形成し得るものとして知られている。そのような光投射システムにおいて、ランプから発せられた光線は、例えば、Ｍ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラーのアレイ上に一様に投射される。ここで、各ミラーは各アクチュエータに結合されている。これらのアクチュエーターは、印加された電界信号に応じて変形を起こす、圧電物質または電歪物質のような電気的に変形可能な物質からなる。
【０００３】
各ミラーから反射した光ビームは、例えば、光学バッフルの開口に入射される。各アクチュエーターに電気信号を印加することによって、各ミラーの入射光ビームに対する相対的な位置が変更されることによって、各ミラーからの反射光ビームの光路が偏向される。各反射光ビームの光路が変わる場合、開口を通じて各ミラーから反射された光ビームの光量が変わることによって光の強さが変調される。開口を経て変調された光ビームは、投射レンズのような適切な光学装置を介して投射スクリーンに入射し、その上に像を表示する。
【０００４】
図１Ａ〜図１Ｇには、Ｍ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラー11よりなるアレイ10の製造方法を説明するための概略的な断面図が各々示されている。ここで、Ｍ及びＮは各々正の整数である。このアレイ10は、本願出願と出願人を同じくする米国特許出願番号第08/430、628号明細書に、「THIN FILM ACTUATED MIRROR ARRAY」との名称で開示されている。
【０００５】
アレイ10の製造工程は、基板22、Ｍ×Ｎ個のトランジスタのアレイ（図示せず）及びＭ×Ｎ個の接続端子24のアレイを備える能動マトリックス20を準備することから始まる。
その後、能動マトリックス20の上面に薄膜犠牲層40が形成される。この薄膜犠牲層40の形成は、薄膜犠牲層40が金属からなる場合はスパッタリング法及または蒸着法を、ＰＳＧからなる場合は化学気相成長法（ＣＶＤ）またはスピンコーティング法を、ポリシリコンからなる場合にはＣＶＤ法を各々用いて行われる。
その後、図１Ａに示すように、薄膜犠牲層40により取り囲まれたＭ×Ｎ個の支持部材30のアレイを有する支持層15が形成される。ここで、支持層15の形成は、各々が各接続端子24の周囲に位置するＭ×Ｎ個の空スロットのアレイ（図示せず）をフォトリソグラフィー法を用いて、薄膜犠牲層40の上に形成し、各接続端子24の周囲に位置した各空スロットに支持部材30がスパッタリング法またはＣＶＤ法を用いて形成されるプロセスによって行われる。支持部材30は絶縁性物質からなる。
【０００６】
続いて、支持部材30のような絶縁性物質からなる弾性層70が、支持層15の上にゾルーゲル（sol-gel）法、スパッタリングまたはＣＶＤ法を用いて形成される。
しかる後、図１Ｂに示すように、金属からなるコンジット35が各支持部材30に形成される。即ち、このコンジット35は最初、エッチング法を用いて、各々が弾性層70の上部から各接続端子24の上部まで延在するＭ×Ｎ個の孔のアレイ（図示せず）を生成し、各孔内に金属を埋め込んで形成される。
次に、導電性の物質からなる第２薄膜層60が、スパッタリング法を用いて、コンジット35を含む弾性層70の上に形成される。この第２薄膜層60は支持部材30に形成されたコンジット35を通じて各トランジスタに電気的に接続されている。
その後、図１Ｃに示したように、例えば、ＰＺＴのような圧電物質からなる電気的に変形可能な薄膜層80がスパッタリング法、ＣＶＤ法またはゾル−ゲル法を用いて第２薄膜層60の上に形成される。
【０００７】
続いて、図１Ｄに示したように、電気的に変形可能な薄膜層80、第２薄膜層60及び弾性層70が、フォトリソグラフィー法またはレーザトリミング法を用いて支持層15が露出されるまで、各々Ｍ×Ｎ個の電気的に変形可能な薄膜部85のアレイ、Ｍ×Ｎ個の第２薄膜電極65のアレイ及びＭ×Ｎ個の弾性部75のアレイにパターニングされる。第２薄膜電極65の各々は各支持部材30に形成された各コンジット35を通じて各トランジスタに電気的に接続されており、各薄膜アクチュエーテッドミラー11において信号電極としての機能を果たす。
次に、各変形可能な薄膜部85が相転移の発生のために熱処理されることによって、Ｍ×Ｎ個の熱処理済みの構造体のアレイ（図示せず）が形成される。この場合、各変形可能な薄膜部85が十分に薄くなっているため、薄膜部85が圧電物質で作られる場合は別に分極は必要でない。これは、薄膜アクチュエーテッドミラー11の駆動の際に印加された電気信号によって分極できるからである。
【０００８】
次に、図１Ｅに示すように、例えば、アルミニウム（Al）または銀（Ag）のような導電性及び光反射性の物質からなるＭ×Ｎ個の第１薄膜電極55のアレイが、Ｍ×Ｎ個の熱処理済みの構造体のアレイにおける変形可能な薄膜部85の上に形成される。この第１薄膜電極55の形成は最初スパッタリング法を用いて、導電性及び光反射性の物質からなり、Ｍ×Ｎ個の熱処理済みの構造体の上部を完全に覆い、また露出された支持層15を有する層50を形成し、その後に、エッチング法を用いて層50を選択的に取り除いて行われる。かくして、Ｍ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラー構造体95のアレイ90が形成される。図１Ｆに示すように、各アクチュエーテッドミラー構造体95は一つの上面及び四つの側面を有する。各第１薄膜電極55は各薄膜アクチュエーテッドミラー11においてバイアス電極としてだけではなく、ミラーとしても作用する。
その後、各アクチュエーテッドミラー構造体95における一つの上面及び四つの側面を完全に覆う薄膜保護層（図示せず）が形成される。
その後、支持層15における薄膜犠牲層40がエッチング法によって取り除かれる。最後に、図１Ｇに示すように、薄膜保護層が取り除かれることによって、Ｍ×Ｎ個のアクチュエーテッドミラー11のアレイ10が形成される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来のＭ×Ｎ個のアクチュエーテッドミラー11のアレイ10の製造方法には多くの欠点がある。薄膜保護層の除去の際に用いられるエッチング液が各薄膜アクチュエーテッドミラー11においてミラーとして機能する第１薄膜電極55に化学的に作用して、薄膜アクチュエーテッドミラー11のアレイ10の光効率に悪影響を及ぼす。更に、第１薄膜電極55が銀で作られた場合、第１薄膜電極が酸化されミラーの反射効率性を一層低下させるという不都合がある。
【００１０】
従って、本発明の主な目的は、光効率性を最大とし得るＭｘＮ個の薄膜アクチュエーテッドミラーのアレイ及びその製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の一実施例によれば、光投射システムに用いられるＭ×Ｎ（Ｍ、Ｎは正の整数）個の薄膜アクチュエーテッドミラーのアレイであって、
基板、各々がＭ×Ｎ個のトランジスタのアレイの対応するトランジスタに電気的に接続されるＭ×Ｎ個の接続端子のアレイ、及びＭ×Ｎ個のトランジスタのアレイを有する能動マトリックスと、
各々が導電性物質からなるＭ×Ｎ個のコンジットと、
各々が接続部分及び光反射部分からなり、弾性部、第２薄膜電極、電気的に変形可能な薄膜部及び第１薄膜電極を有するＭ×Ｎ個の駆動構造体のアレイと、
各々が前記各駆動構造体の前記光反射部分上に位置し、予め定められた厚み及び互いに異なる屈折率を有する２層の誘電体薄膜部が積層されたＭ×Ｎ個の積層体とを具え、
前記各コンジットが前記各駆動構造体の前記接続部分に位置し、前記第２薄膜電極の下部から対応するトランジスタに電気的に接続された前記接続端子の上部まで延在して、前記第２薄膜電極が前記各薄膜アクチュエーテッドミラーにおいて信号電極として作用するようにし、導電性及び反射性物質からなる前記第１薄膜電極が接地されることによって、前記第１薄膜電極が前記各薄膜アクチュエーテッドミラーにおいてミラーとしてだけでなくバイアス電極としても作用するようにし、前記積層体は前記第１薄膜電極をエッチング液から保護し、前記光反射部分の反射率を向上させ、下記の式
（ｎ1／ｎ2）2＜１／（ｎ2＋ｋ2）
（ｎ1、ｎ2は前記２層の誘電体薄膜部のそれぞれの屈折率であり、ｎ2は前記光反射部分に接している誘電体薄膜部の屈折率であり、ｎ1は前記ｎ2の屈折率を有する誘電体薄膜部に接している誘電体薄膜部の屈折率であり、ｎ及びｋはそれぞれ前記光反射部分の屈折率および吸光率である）
を満足することを特徴とするＭ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラーのアレイを提供する。
【００１２】
本発明の他の実施例によれば、Ｍ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラーのアレイの製造方法であって、
基板、各々がＭ×Ｎ個のトランジスタのアレイにおいて対応するトランジスタに電気的に接続されるＭ×Ｎ個の接続端子のアレイ、該Ｍ×Ｎ個のトランジスタのアレイを有する能動マトリックスを準備する第１の工程と、
前記能動マトリックスの上に薄膜犠牲層を堆積する第２の工程と、
各々が前記接続端子の上部の周囲に位置するＭ×Ｎ個の空スロットのアレイを前記薄膜犠牲層に形成する第３の工程と、
絶縁性物質からなる弾性層を前記空スロットに埋め込むと共に前記薄膜犠牲層上に堆積する第４の工程と、
各々が前記弾性層の上部から対応する接続端子の上部まで延在するＭ×Ｎ個のコンジットのアレイを前記弾性層に形成する第５の工程と、
導電性材料からなる第２薄膜層、電気的に変形可能な薄膜層及び導電性及び光反射性物質からなる第１薄膜層を順次前記弾性層上に堆積する第６の工程と、
前記薄膜犠牲層が露出するまで、前記第１薄膜層、前記電気的に変形可能な薄膜層、前記第２薄膜層及び前記弾性層を各々パターニングして、各々が第１薄膜電極、電気的に変形可能な薄膜部、第２薄膜電極及び弾性部を有するＭ×Ｎ個の半完成駆動構造体を形成する第７の工程と、
前記露出した薄膜犠牲層を有する前記半完成駆動構造体上に、予め定めた厚みと互いに異なる屈折率を有し、前記第１薄膜層をエッチング液から保護し、アクチュエーテッドミラーの反射率を向上させるための２層の誘電体薄膜層を堆積する第８の工程と、
各半完成アクチュエーテッドミラーが任意に駆動部分及び光反射部分に分けられ、前記各コンジットが前記各半完成アクチュエーテッドミラーにおける前記駆動部分に位置し、各誘電体薄膜部が前記各半完成アクチュエーテッドミラーにおける前記光反射部分に位置するように、前記薄膜犠牲層が再び露出されるまで、前記２層の誘電体薄膜層を各々誘電体薄膜部からなるＭ×Ｎ個の積層体にパターニングすることによって、Ｍ×Ｎ個の半完成アクチュエーテッドミラーのアレイを形成する第９の工程と、
前記半完成アクチュエーテッドミラーを薄膜保護層で覆うことによって、Ｍ×Ｎ個の保護されたアクチュエーテッドミラーのアレイを形成する第10の工程と、
前記薄膜犠牲層を取り除く第11の工程と、
前記薄膜保護層を取り除くことによって、前記Ｍ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラーのアレイを形成する第12の工程と、を含み、下記の式
（ｎ1／ｎ2）2＜１／（ｎ2＋ｋ2）
（ｎ1、ｎ2は前記２層の誘電体薄膜部のそれぞれの屈折率であり、ｎ2は前記光反射部分に接している誘電体薄膜部の屈折率であり、ｎ1は前記ｎ2の屈折率を有する誘電体薄膜部に接している誘電体薄膜部の屈折率であり、ｎ及びｋはそれぞれ前記光反射部分の屈折率および吸光率である）
を満足することを特徴とするＭ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラーのアレイの製造方法を提供する。
【００１３】
以下、本発明の好適実施例について図面を参照しながらより詳しく説明する。
図２及び図３Ａ〜図３Ｆは、光投射システムに用いられ、Ｍ×Ｎ（Ｍ、Ｎは正の整数である）個の薄膜アクチュエーテッドミラー201のアレイ200及びその製造方法を説明するための断面図である。各図中で、同一部分には同一の参照符号を付して表示したことに注目されたい。
【００１４】
図２には、本発明の一実施例によるＭ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラー201のアレイ200の線図的な断面図が示されており、アレイ200は能動マトリックス210、Ｍ×Ｎ個のコンジット225、Ｍ×Ｎ個の駆動構造体300のアレイ及び誘電体薄膜部401のＭ×Ｎ個の積層体400から構成されている。説明の便宜上、図２には、各々が誘電体薄膜部401の積層体400を有するＭ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラー201のアレイ200が示されている。ここで、積層体400は一対の誘電体薄膜部401からなる。
能動マトリックス210は、基板212、Ｍ×Ｎ個の接続端子214のアレイ及びＭ×Ｎ個のトランジスタのアレイ（図示せず）を有し、各接続端子214は対応するトランジスタに電気的に接続される。
【００１５】
各駆動構造体300には接続部分330及び光反射部分335が形成され、弾性部235、第２薄膜電極245、電気的に変形可能な薄膜部255、第１薄膜電極265を含む。導電性物質からなる各コンジット225は、各駆動構造体300の接続部分330に位置し、第２薄膜電極245の下部からトランジスタに電気的に接続される対応する接続端子214の上部まで延在して、第２薄膜電極245をトランジスタに電気的に接続することによって、第２薄膜電極245が各薄膜アクチュエーテッドミラー201において信号電極として作用するようにする。例えば、アルミニウムのような導電性且つ光反射性の材料からなる第１薄膜電極265は、電気的に接地されて、各薄膜アクチュエーテッドミラー201においてミラーとしてだけでなくバイアス電極としても作用するようにする。
【００１６】
誘電体薄膜部401の各積層体400は、各駆動構造体300の光反射部分335上に配置され、各誘電体薄膜部401は予め定められた厚み及び特定の屈折率を有する。
可視領域においては、附加的な誘電体層により補強することによって単一の金属層の反射率を増加させ得る。
空気中での垂直入射の特性反射率Ｒは次の通りである。
【数１】
0004152437.tif 000002
ここで、ｎは屈折率であり、ｋは金属の吸光率である。
【００１７】
例えば、各々が屈折率ｎ1及びｎ2である1/4波長を有する２つの材料で金属がオーバーコーティングされ、ｎ2が金属上にコーティングされた材料の場合、空気中での垂直入射の光反射率Ｒは次の通りである。
【数２】
0004152437.tif 000003
ここで、
【数３】
0004152437.tif 000004
（ｎ1、ｎ2は前記２層の誘電体薄膜部のそれぞれの屈折率であり、ｎ2は前記光反射部分に接している誘電体薄膜部の屈折率であり、ｎ1は前記ｎ2の屈折率を有する誘電体薄膜部に接している誘電体薄膜部の屈折率であり、ｎ及びｋはそれぞれ前記光反射部分の屈折率および吸光率である）を満足し、ｎ2＋ｋ2≧１であると仮定する時、
【数４】
0004152437.tif 000005
の関係を有することになり、この場合には、式（１）に与えられた露出した単一の金属の反射率より大きくなる。
【００１８】
積層体400を構成する各誘電体薄膜部401の厚さ及び屈折率、誘電体薄膜部401の数及びシミュレーションによる入射を最適化することによって、アレイ200における各薄膜アクチュエーテッドミラー201の反射率は最大化され得る。
【００１９】
誘電部薄膜401の各積層体400は、各駆動構造体300の第１薄膜電極265が化学的または物理的損傷から保護すること他にも、各薄膜アクチュエーテッドミラー201において最大の反射率を与えることによって、アレイ200における各薄膜アクチュエーテッドミラー201の光効率を最適とする。
【００２０】
図３Ａ〜図３Ｆには、図２に示したＭ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラー201のアレイ200の製造方法を説明するための線図的な断面図が各々示されている。
アレイ200の製造工程は、基板212、Ｍ×Ｎ個の接続端子214のアレイ、Ｍ×Ｎ個のトランジスタのアレイ（図示せず）を備える能動マトリックス210を準備することから始まり、基板212は、例えば、シリコンウェーハのような絶縁性材料からなる。
続いて、厚み、0.2〜２μｍを有し、例えば、銅（Cu）またはニッケル（Ni）のような金属、リン珪酸塩ガラス（PSG）またはポリシリコンからなる薄膜犠牲層220が、能動マトリックス210の上に形成される。この薄膜犠牲層220は、薄膜犠牲層220が金属で作られる場合はスパッタリング法または蒸着法を用いて形成され、ＰＳＧからなる場合は化学気相成長法（ＣＶＤ）またはスピンコーティング法を用いて形成され、ポリシリコンからなる場合にはＣＶＤ法を用いて形成される。
しかる後に、Ｍ×Ｎ個の空スロットのアレイ（図示せず）がフォトリソグラフィー法を用いて薄膜犠牲層220に形成される。各空スロットは、接続端子214の上部の周囲に位置する。
【００２１】
次に、例えば、窒化ケイ素のような絶縁性物質から作られ、厚み、0.2〜２μｍを有する弾性層230が、空スロットを有する薄膜犠牲層220の上にゾル−ゲル法、スパッタリング法、ＣＶＤ法を用いて蒸着される。
続いて、図３Ａに示すように、例えば、タングステン（Ｗ）のような金属からなるＭ×Ｎ個のコンジット225が弾性層230に形成される。各コンジット225は、最初、エッチング法を用いて、各々が弾性層230の上部から接続端子214の上部まで延在するＭ×Ｎ個の孔のアレイ（図示せず）を形成し、スパッタリング法を用いて該孔内に金属を埋め込むことによって形成される。
続いて、例えば、白金（Pt）または白金／チタン（Pt/Ti）のような導電性物質から作られ、厚み、0.2〜２μmを有する第２薄膜層240が、スパッタリング法または真空蒸着法を用いて弾性層230及びコンジット225の上に形成される。
【００２２】
次に、例えば、ＰＺＴのような圧電物質または例えば、ＰＭＮのような電歪物質から作られ、厚み、0.2〜２μmを有する電気的に変形可能な薄膜層250が、真空蒸着法またはスパッタリング法を用いて第２薄膜層240の上に蒸着される。その後、電気的に変形可能な薄膜層250は相転移を引起こすように熱処理される。
続いて、図３Ｂに示すように、例えば、アルミニウム（Al）または銀（Ag）のような導電性及び光反射性物質から作られ、厚み、0.1〜２μmを有する第１薄膜層260が、スパッタリング法または真空蒸着法を用いて電気的に変形可能な薄膜層250の上に形成される。
【００２３】
次に、図３Ｃに示すように、第１薄膜層260、電気的に変形可能な薄膜層250、第２薄膜層240及び弾性層230が、各々薄膜犠牲層220が露出するまでパターニングすることによって、Ｍ×Ｎ個の半完成駆動構造体341のアレイ340が形成される。ここで、各半完成駆動構造体341は、第１薄膜電極265、電気的に変形可能な薄膜部255、第２薄膜電極245及び弾性部235を備える。各半完成駆動構造体341における第２薄膜電極245は、対応するコンジット225及び対応する接続端子214を通じてトランジスタに電気的に接続されることによって、各薄膜アクチュエーテッドミラー201において信号電極として作用する。各半完成駆動構造体341における第１薄膜電極265は、各薄膜アクチュエーテッドミラー201においてミラーだけでなくバイアス電極としても作用する。
各々の電気的に変形可能な薄膜部255が十分に薄いため、もし、変形可能な薄膜部255が圧電物質からなる場合、薄膜アクチュエーテッドミラー201の駆動の際に印加された電気信号によって分極できるので別の分極は必要でない。
続いて、２層の誘電体薄膜層（図示せず）が、スパッタリング法または蒸着法を用いて露出された薄膜犠牲層220を有する半完成駆動構造体341の上に順次堆積される。各誘電体薄膜層は、予め定められた厚み及び反射率を有する。説明の便宜上、図中には２つの誘電体薄膜層のみが示されている。
【００２４】
次に、図３Ｄに示すように、薄膜犠牲層220が再び露出されるまで、２層の誘電体薄膜層が誘電体薄膜部401のＭ×Ｎ個の積層体400にパターニングされることによって、Ｍ×Ｎ個の半完成アクチュエーテッドミラー321のアレイ320を形成される。各半完成アクチュエーテッドミラー321が駆動部分330及び光反射部分335を有するように、２層の誘電体薄膜層はパターニングされる。ここで、各コンジット225は各半完成アクチュエーテッドミラー321における駆動部分330に位置し、誘電体薄膜部401の各積層体400は各半完成アクチュエーテッドミラー321における光反射部分335に位置する。各半完成アクチュエーテッドミラー321は誘電体薄膜部401の多層構造体400、第１薄膜電極265、電気的に変形可能な薄膜部255、第２薄膜電極245及び弾性部235を備える。
続いて、図３Ｅに示すように、各半完成アクチュエーテッドミラー321は薄膜保護層290によって完全に覆われることによって、Ｍ×Ｎ個の保護されたアクチュエーテッドミラー311のアレイ310が形成される。
次に、図３Ｆに示すように、薄膜犠牲層220がエッチング法を用いて取り除かれる。最後に、薄膜保護層290が取り除かれることによって、Ｍ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラー201のアレイ200が形成される。
【００２５】
たとえ、本発明によって各薄膜アクチュエーテッドミラー201がユニモルフ構造を有するとしても、本発明の方法は、各薄膜アクチュエーテッドミラー201が付加的な電気的に変形可能な層及び付加的な電極層を有するので、各々がバイモルフ構造をなす薄膜アクチュエーテッドミラーのアレイを製造するにも同様に適用することができる。
さらに、本発明の方法は、他の幾何学的な構造を有する薄膜アクチュエーテッドミラーのアレイを製造するのにも適用することができる。
【００２６】
上記において、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱することなく、当業者は種々の変形をなし得るであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１Ａ〜図１Ｇは、各々、従来のＭ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイの製造方法を説明するための線図的な断面図である。
【図２】図２は、本発明によるＭ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイの断面図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｆは、各々、図２に示す本発明のＭ×Ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレイの製造方法を説明するための断面図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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