(57)【要約】【課題】基板上に配置されたマイクロミラーアセンブリのアレイを備えるデジタルマイクロミラーデバイスを提供する。【解決手段】各マイクロミラーアセンブリは、基板から間隔を置いて配置されたミラーと、ミラーを支持するステムと、ステムの両側に配置された第１の電極及び第２の電極とを備える。ステムは、弾性的に可撓性の材料からなり、したがってミラーは、静電力によって第１の電極の方に、又は第２の電極の方に傾斜することができる。このデジタルマイクロミラーデバイスは、データ投影機等に使用することができる。【選択図】図１
2012511163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配置された複数のマイクロミラーアセンブリを具備するデジタルマイクロミラーデバイスであって、
各マイクロミラーアセンブリが、
前記基板から間隔を置いて配置されたミラーであって、上側反射面及び下側支持面を有する当該ミラーと、
前記ミラーを支持するステムであって、前記基板から前記下側支持面まで延び、前記ミラーの傾斜軸を画定する当該ステムと、
前記ステムの両側に配置された第１の電極及び第２の電極であって、各電極が、前記基板中の電子回路を介して個別にアドレス可能である電極と、
を備え、
前記ステムが弾性的に可撓性の材料からなり、前記ミラーが、静電力によって、前記第１の電極の方に又は前記第２の電極の方に傾斜可能に構成されている、デジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項２】
前記ステムが、ポリマーからなる、請求項１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項３】
前記ステムが、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）からなる、請求項１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項４】
前記上側反射面の全範囲が、平坦である、請求項１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項５】
前記ミラーが、金属プレートを備え、
前記金属プレートが、前記上側反射面を画定する、請求項１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項６】
前記金属プレートが、アルミニウムプレートである、請求項５に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項７】
前記ミラーが、前記金属プレート用の支持プラットフォームをさらに備え、
前記支持プラットフォームが、前記下側支持面を画定する、請求項５に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項８】
前記支持プラットフォームが、前記金属プレートと同延である、請求項７に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項９】
前記支持プラットフォーム及び前記ステムが、同じ材料からなる、請求項７に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１０】
前記第１の電極及び前記第２の電極が、前記ミラー用の第１のランディングパッド及び第２のランディングパッドを画定する、請求項１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１１】
前記ミラーが、それぞれの第１のランディングパッド及び第２のランディングパッドと接触する第１の接触点及び第２の接触点を有し、
前記第１の接触点及び前記第２の接触点が、ポリマーからなる、請求項１０に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１２】
前記支持プラットフォームが、前記第１の接触点及び前記第２の接触点を画定する、請求項１１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１３】
前記ミラーが、バイアス電位に電気的に接続される、請求項１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１４】
前記ステムが、導電性ポリマーからなり、
前記ステムが、前記バイアス電位への電気接続を行う、請求項１３に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１５】
前記ステムが、金属イオンが注入されたポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）からなる、請求項１４に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１６】
複数のミラーが、列状に互いに結合され、各列の片側端部が、前記バイアス電位に電気的に接続される、請求項１３に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１７】
ミラーの各列が、共通の傾斜軸を有する、請求項１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１８】
列内の隣接するミラー同士が、リンク機構を介して互いに結合され、
前記リンク機構が、前記共通の傾斜軸に沿って並べられる、請求項１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１９】
前記基板が、１つ又は複数のＣＭＯＳ層を含むシリコン基板であり、
前記ＣＭＯＳ層が、前記電子回路を備える、請求項１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項２０】
請求項１に記載のデジタルミラーデバイスを備える、投影機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）に関する。本発明は、単純なＭＥＭＳ製造ステップを用いて製造することができる改良型デバイスを提供するために主に開発されてきたものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）は、データ投影機等の多種多様な光デバイスにおいて、今や比較的一般的である。かかるデバイスでは、画像は、半導体チップ上にマトリクス状に配置された微視的小型ミラー（ＤＭＤ）によって生成される。各ミラーは、投影された画像の１つ又は複数の画素に相当する。ミラーの数は、投影画像の解像度に対応する。
【０００３】
ＤＭＤ技術は、１９８０年代にテキサスインスツルメンツ（Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）によって開発された（例えば、米国特許第４，９５６，６１９号公報、米国特許第４，６６２，７４６号公報など参照）。
【０００４】
ＤＭＤチップは、表面上に数十万個の微視的ミラーが長方形アレイに配列されたものであり、これらのミラーは、表示画像の画素に対応する。これらのミラーは、個々に±１０〜１２°回転させて、オン又はオフの状態にすることができる。オン状態では、投影機電球からの光がレンズに反射し、スクリーン上で画素が明るく見える。オフ状態では、光は他の場所（通常はヒートシンク）に向けられ、スクリーンが暗く見える。
【０００５】
グレイスケールを生成するには、ミラーを非常に高速に切り換え、オン時間対オフ時間の比率によって、生成される濃淡が決まる（２値パルス幅変調方式）。現代のＤＭＤチップでは、１０２４までの濃淡を生成することができる。
【０００６】
ミラー自体は、アルミニウムから作成され、通常約１６平方マイクロメートルである。各ミラーは、ミラーの下側面から延びる剛性ステムを介してヨークに取り付けられている。ヨークは、応従性のある（ｃｏｍｐｌｉａｎｔ）ねじれヒンジによって支持されており、このねじれヒンジによって、ヨーク（したがってミラー）がオン位置とオフ位置との間で動くことが可能となる。ねじれヒンジは、疲労及び振動衝撃に比較的耐性がある。
【０００７】
電極により、静電引力／斥力によってミラーの位置を制御する。１対の電極がヒンジの両側に配置され、一方はヨークに作用し、他方はアルミニウムミラーに直接作用する。約２０〜３０ボルトのバイアス電位がミラー及びヨークに印加され、一方電極は５ボルトＣＭＯＳを用いてアドレシングされる。したがって、ミラーの片側にある電極を＋５Ｖで駆動すると、ミラーは電極が０Ｖである反対側の方に傾斜する。ＣＭＯＳ電圧を逆転させると、ミラーは反対側に傾斜にすることになる。したがって、各ミラーのオン／オフ状態は、ＣＭＯＳを介して制御することが可能である。
【０００８】
上述のもの等のＤＭＤのより詳細な説明については、Ｄａｖｉｄ  Ａｒｍｉｔａｇｅ  他の「Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｏ  Ｍｉｃｒｏｄｉｓｐｌａｙｓ」、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ、  ２００６年を参照されたい。
【０００９】
ＤＭＤの設計は、ここ１０年ほどの間比較的変化してきてはいない。しかし、各ミラーアセンブリ内のいくつかの可動部品のため、ＤＭＤは比較的複雑な設計であり、それに対応して複雑なＭＥＭＳ製造工程が必要となる。こうした複雑性によって、製造コストが増大し、また、各ミラーアセンブリを小型化できる程度に影響が生じる可能性がある。既知のＤＭＤに比べて比較的簡単な設計を有するＤＭＤを提供することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第４，９５６，６１９号公報
【特許文献２】米国特許第４，６６２，７４６号公報
【発明の概要】
【００１１】
第１の態様では、基板上に配置された複数のマイクロミラーアセンブリを具備するデジタルマイクロミラーデバイスであって、
各マイクロミラーアセンブリが、
前記基板から間隔を置いて配置されたミラーであって、上側反射面及び下側支持面を有する当該ミラーと、
前記ミラーを支持するステムであって、前記基板から前記下側支持面まで延び、前記ミラーの傾斜軸を画定する当該ステムと、
前記ステムの両側に配置された第１の電極及び第２の電極であって、各電極が、前記基板中の電子回路を介して個別にアドレス可能である電極と、
を備え、
前記ステムが弾性的に可撓性の材料からなり、前記ミラーが、静電力によって、前記第１の電極の方に又は前記第２の電極の方に傾斜可能に構成されている、
デジタルマイクロミラーデバイスが提供される。
【００１２】
ミラーは、可撓性ステムの周りで傾斜するため、本発明では、従来のＤＭＤにあるヨーク及びねじれヒンジ構成が不要となっている。このため、ＤＭＤの全体的な設計、並びにＤＭＤの製造が大幅に簡略化されている。
【００１３】
任意選択で、ステムは、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）等のポリマーからなる。ＰＤＭＳは比較的低いヤング率（１０００ＭＰａ未満）を有し、したがって電極（複数可）を介して印加される静電力によって、ステムが曲がることが可能となる。さらに、本出願人は、ＭＥＭＳデバイスにおけるＰＤＭＳの有用性、及びＰＤＭＳのＭＥＭＳ製造工程への容易な組込みを既に実証している。
【００１４】
任意選択で、上側反射面の全範囲は、平坦である。この平坦面は、従来技術によるＤＭＤとは異なり、従来技術によるＤＭＤでは、上側反射面にステムとの接合部から生じる中央ディンプルがある。完全に平坦な上側反射面によって、従来技術によるデバイスに比べて光学的品質が有利には向上する。
【００１５】
任意選択で、ミラーは、金属プレートを備え、この金属プレートは、上側反射面を画定する。任意選択で、金属プレートは、アルミニウムプレートである。
【００１６】
任意選択で、ミラーは、金属プレート用の支持プラットフォームをさらに備え、この支持プラットフォームは、下側支持面を画定する。したがって、ミラーは、典型的には、上側金属プレートと、金属プレート用の下側支持プラットフォームとを備えた２部品一体化構造である。
【００１７】
任意選択で、支持プラットフォームは、金属プレートと実質的に同延である。
【００１８】
任意選択で、支持プラットフォーム及びステムは、同じ材料からなる。典型的には、ステム及び支持プラットフォームは、単一の堆積ステップで同時形成される。例えば、ＰＤＭＳの堆積によって、ステム及び支持プラットフォームを同時形成することができる。
【００１９】
任意選択で、第１の電極及び第２の電極は、ミラー用の第１のランディングパッド及び第２のランディングパッドを画定する。
【００２０】
任意選択で、ミラーは、それぞれの第１のランディングパッド及び第２のランディングパッドと接触する第１の接触点及び第２の接触点を有し、これらの第１の接触点及び第２の接触点は、ポリマーからなる。接触点がポリマー（例えばＰＤＭＳ）からなるため、ミラーがどちらかの電極に張り付いて動かなくなる傾向が最小限に抑えられる。
【００２１】
任意選択で、支持プラットフォームは、第１の接触点及び第２の接触点を画定する。したがって、潜在的な静止摩擦問題に対処するための追加の機構が必要でない。支持プラットフォームは、上側アルミニウム反射プレートを支持する機能と、ミラーと電極との間の静止摩擦を最小限に抑える機能との２つの機能を果たす。
【００２２】
任意選択で、ミラーは、バイアス電位に電気的に接続される。バイアス電位によって、典型的にはミラーが高電位に維持され、したがって、ミラーは、ＣＭＯＳ電圧（通常５Ｖ）によって制御される電極を介して傾斜することが可能となる。
【００２３】
ステムは、導電性ポリマーからなることができ、したがってステムが、バイアス電位への電気接続を行う。例えば、ステムは、金属イオンが注入されたＰＤＭＳからなることができる。
【００２４】
あるいは、複数のミラーを列状に互いに結合し、各列の片側端部をバイアス電圧に電気的に接続してもよい。したがって、共通の接触点を介して、バイアス電位をミラー列全体に印加することができる。
【００２５】
任意選択で、ミラーの各列は、共通の傾斜軸を有する。
【００２６】
任意選択で、列内の隣接するミラー同士を、リンク機構を介して互いに結合し、リンク機構を共通の傾斜軸に沿って並べる。
【００２７】
任意選択で、基板は、１つ又は複数のＣＭＯＳ層を含むシリコン基板であり、このＣＭＯＳ層は、電子回路を備える。
【００２８】
第２の態様では、上述のデジタルミラーデバイスを備える投影機が提供される。ＤＭＤを使用した投影機及び投影システムは、当業者には周知であろう。
【００２９】
第３の態様では、マイクロミラーアセンブリを製造する方法であって、
（ａ）基板の表面上に間隔を置いて配置された１対の電極を形成するステップであり、電極が下にある基板中の電子回路に接続されている、ステップと、
（ｂ）電極及び基板上に犠牲材料層を堆積させるステップと、
（ｃ）犠牲材料中にステム開口を画定して、足場を形成するステップであり、ステム開口が電極の間に位置する、ステップと、
（ｄ）足場の上に弾性的に可撓性の材料層を堆積させるステップと、
（ｅ）可撓性層の上に金属層を堆積させるステップと、
（ｆ）金属層及び可撓性層をエッチングして、可撓性材料のステムで支持された個々のマイクロミラーを画定するステップであり、マイクロミラーが支持プラットフォームに融着された金属層を備える、ステップと、
（ｇ）犠牲材料を除去して、マイクロミラーアセンブリを設けるステップと
を含む、方法が提供される。
【００３０】
第３の態様による方法は、最小数の製造ステップを用いてＤＭＤを製造する簡単且つ有効な手段を提供する。
【００３１】
任意選択で、弾性的に可撓性の材料は、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）からなる。
【００３２】
任意選択で、犠牲材料は、光硬化性である。
【００３３】
任意選択で、金属層は、アルミニウムからなる。
【００３４】
任意選択で、マイクロミラーのアレイは、基板上で同時に製造され、このアレイによって、デジタルマイクロミラーデバイスが画定される。
【００３５】
任意選択で、基板は、１つ又は複数のＣＭＯＳ層を含むシリコン基板であり、このＣＭＯＳ層は、電子回路を備える。
【００３６】
第４の態様では、ステムによって支持された傾斜可能なミラーを備えるマイクロミラーアセンブリであって、ステムが弾性的に可撓性の材料からなる、マイクロミラーアセンブリが提供される。
【００３７】
任意選択で、傾斜可能なミラーは、上側反射面を有する金属層を備える。
【００３８】
任意選択で、傾斜可能なミラーは、金属層が上に取り付けられる支持プラットフォームをさらに備え、この支持プラットフォームは、弾性的に可撓性の材料からなる。
【００３９】
任意選択で、弾性的に可撓性の材料は、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）からなる。
【００４０】
任意選択で、ミラーは、静電力によって傾斜可能である。
【００４１】
任意選択で、１対の電極がステムの両側に配置され、電極によって、静電力の少なくとも一部がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明によるＤＭＤの概略断面図である。
【図２】図１のＤＭＤが傾斜位置にある図である。
【図３】図１に示すＤＭＤの平面図である。
【図４】電極が形成される、ＭＥＭＳ製造の第１の段階を示す図である。
【図５】犠牲足場が形成される、ＭＥＭＳ製造の第２の段階を示す図である。
【図６】ミラー層及びステムが堆積される、ＭＥＭＳ製造の第３の段階を示す図である。
【図７】個々のマイクロミラーが画定される、ＭＥＭＳ製造の第４の段階を示す図である。
【図８】本発明によるＤＭＤを使用したデータ投影機を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
次に、本発明の任意選択による実施形態を、添付の図面を参照しながら単なる例によって説明する。
【００４４】
本出願人は、ＭＥＭＳデバイスにおけるポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）の多用性を既に実証している（例えば、各内容を参照により本明細書に組み込む２００８年６月２０日出願の米国特許出願第１２／１４２，７７９号、及び２００７年３月１２日出願の同第１１／６８５，０８４号参照）。特に、ＰＤＭＳを従来のＭＥＭＳ製造工程に組み込むことによって、機械インクジェット装置が改良され、また、ラボオンチップ（ｌａｂ−ｏｎ−ａ−ｃｈｉｐ）デバイスや微視的分析システムの新しい分野が開拓されてきた。
【００４５】
ＰＤＭＳは、ＤＭＤに使用するのに適した特性を有し、したがって市販のＤＭＤよりも遙かに簡単な設計を有することができることが今や判明している。図１及び２を参照すると、本発明によるデジタルマイクロミラーデバイスの一部が示されている。このＤＭＤは、基板２の表面上にマトリクス状に配置された複数のマイクロミラーアセンブリ１を備える。典型的には、各マイクロミラーアセンブリ１は、隣接するマイクロミラーアセンブリとは、５ミクロン未満（例えば、２ミクロン）離れている。マイクロミラーアセンブリは、基板１から間隔を置いて配置されたミラー５を備える。各ミラーは、典型的には正方形であり、約１０〜２０ミクロンの範囲の長さを有する。
【００４６】
ミラー５は、ミラーの上側反射面８を画定するアルミニウムプレート７を備える。ミラー５は、ミラーの下側支持面１１を画定する支持プラットフォーム１０をさらに備える。アルミニウムプレート７は、ＤＭＤのＭＥＭＳ製造中に、支持プラットフォーム１０に融着される。アルミニウムプレート７が支持プラットフォーム１０に取り付けられているため、ミラー５の上側反射面８は、その全体にわたって平坦にすることができる。このように平坦にすることによって、優れた光学解像度が有利には得られる。これに対して、従来技術によるＤＭＤは、典型的には、反射面の、支柱がミラーに接合された位置に圧痕を有する。
【００４７】
アルミニウムは、ＤＭＤに典型的に使用される反射材料であるが、他の金属（例えばチタン）を代わりに使用してもよいことを理解されたい。
【００４８】
ミラー５は、基板２から下側支持面１１まで延びる弾性的に可撓性のステム１３によって支持されている。ステム１３と支持プラットフォーム１０は共に、同じ可撓性材料からなる一体構造を成している。典型的には、ステム１３及び支持プラットフォーム１０は、１０００ＭＰａ未満のヤング率を有するポリマーからなる。ステム１３を形成するのに好ましい材料は、ポリジメチルシロキサンであり、約６００ＭＰａのヤング率を有する。
【００４９】
ステム１３は、ミラー５の傾斜軸を画定する。図２で最も明白に分かるように、ミラー５は、傾斜軸の周りで約±１５度までの角度、典型的には±７〜１０度の角度で傾斜させることが可能である。弾性的に可撓性のステム１３を、従来技術によるＤＭＤと対比されたく、従来技術によるＤＭＤでは、ミラーの傾斜が可能となるように、剛性ステムがその基礎部でヒンジ結合されている。
【００５０】
ステム１３は、ミラー５の重心に取り付けられた支柱の形でよい。あるいは、ステム１３は、傾斜軸に沿って少なくとも部分的に延ばしてもよい。典型的には、ステム１３は、傾斜軸に沿って延び、ミラー５と同延の支持壁の形を取る。
【００５１】
第１の電極１５及び第２の電極１６が、ステム１３の両側に配置されている。第１の電極及び第２の電極は、シリコン基板１中の電子回路によって個別にアドレス可能であり、それによって、ミラー５を静電引力により傾斜させることが可能である。ＤＭＤの典型的な動作について、以下でより詳細に説明する。電子回路は、基板の上部に含まれたＣＭＯＳ層１８に含まれている。
【００５２】
図２で最も明白に示されるように、第１の電極及び第２の電極によって、ミラー５が傾斜したときのランディングパッドが画定される。従来技術によるＤＭＤの問題の１つに、ミラー／ヨークとランディングパッドとの間の静止摩擦力の問題がある。静止摩擦力によって、ミラーが一方のランディングパッドに恒久的に張り付いて動かなくなり、その結果ミラーが動作不能になることがある。しかし、マイクロミラーアセンブリ１では、支持プラットフォーム１０が、ランディングパッドと接触する第１の接触点及び第２の接触点を画定している。支持プラットフォーム１０は、有利にはＰＤＭＳからなるので、いかなる静止摩擦力も最小限に抑えられる。
【００５３】
従来技術によるＤＭＤに即して、本発明のＤＭＤも、ミラー５が、バイアス電位によって比較的高い電位（例えば、２０〜５０ボルト）に維持される場合に最も有効に機能する。この状況では、下にある５ボルトＣＭＯＳ回路によって、第１の電極又は第２の電極のいずれかがオン又はオフになったときの必要静電力が最大になる。
【００５４】
バイアス電位は、支持ステム１３を介してアルミニウムプレート７に印加することができる。ＰＤＭＳ等のポリマー材料は通常、電気絶縁性であるが、チタンイオン等の金属イオンを注入することによって、かかる材料を導電性にすることが可能である（例えば、内容を参照により本明細書に組み込むＤｕｂｏｉｓ他の「Ｓｅｎｓｏｒｓ  ａｎｄ  Ａｃｔｕａｔｏｒｓ  Ａ」１３０〜１３１（２００６）、１４７〜１５４参照）。したがって、導電性ステム１３を用いて、アルミニウムプレート７を高バイアス電位で保持することができる。
【００５５】
あるいは、図３に示すように、アルミニウムプレート同士を互いに結合させ、ミラーの列に、列の一端部にある電圧源からバイアス電位を印加することによって、バイアス電位をアルミニウムプレート７に印加してもよい。隣接するプレート７同士は、ミラーの傾斜軸に沿って延びるリンク機構２０を介して、互いにデイジーチェーン式に結合される。リンク機構は、ミラー傾斜に対するインピーダンスが最小限に抑えられるように、傾斜軸に沿って配置される。
【００５６】
リンク機構２０は、ミラーが傾斜する間、必然的にねじれ力を僅かに受けることになるが、これらのリンク機構は一般に、このねじれ力から疲労することはない。その理由は、結合部材のスケールが微視的であるためであり、そのためいかなる結晶転位もすぐに緩和されることになるからである。従来技術によるＤＭＤのねじれヒンジは、同じ理由から疲労することはない。
【００５７】
次に、図２を参照すると、傾斜位置にあるマイクロミラーアセンブリ１が示されている。図示の傾斜位置まで動かすには、ＣＭＯＳ回路１８によって、第１の電極１５を＋５Ｖに設定し、第２の電極を０Ｖに設定する。アルミニウムプレートが約＋４５Ｖの電位にバイアスされているので、ミラー５は、第１の電極から静電反発力を受け、第２の電極の方に傾斜する。当然ながら、電極極性を反転させることによって、ミラー５は反対方向に傾斜することになる。次いで、ミラー５をその傾斜位置で維持するには、両電極を＋５Ｖ又は０Ｖに設定するとよい。
【００５８】
傾斜中、ステム１３は、ミラー５の傾斜に対応するように撓むことが理解されよう。したがって、従来技術による設計とは異なり、ミラーの弾性的傾斜を可能とするのに、いかなる複雑なねじれヒンジ構成も必要でない。
【００５９】
次に、図４〜７を参照すると、図１に示すＤＭＤを製造するための簡略化したＭＥＭＳ製造工程が示されている。図４〜７では、ＣＭＯＳ層１８は示されていない。
【００６０】
図４に示す第１のステップで、１ミクロンのアルミニウム層をＣＭＯＳ基板１上に堆積させ、エッチングして個々の第１の電極１５及び第２の電極１６を画定することによって、電極（又はランディングパッド）を形成する。これらのアルミニウム電極は、下にあるＣＭＯＳの上側金属層と接続しており、したがって各電極は、個別に制御可能である。
【００６１】
図５に示す第２のステップで、フォトレジスト層２２を電極上にスピンコーティングし、パターニングして、ステム開口２３を画定する。このフォトレジスト層２２は、その後ＰＤＭＳ及びアルミニウムを堆積させる犠牲足場として機能する。
【００６２】
図６に示す第３のステップで、ＰＤＭＳ層をフォトレジスト層２２上に堆積させ、その後アルミニウム層を堆積させる。ＰＤＭＳ層は、各マイクロミラーアセンブリのステム１３及び支持プラットフォーム１０を構成する。アルミニウム層は、上側反射面８を有するプレート７を構成する。
【００６３】
図７に示す第４のステップで、ＰＤＭＳ層及びアルミニウム層をエッチングして、個々のミラー５を画定する。このエッチングステップには、適切にパターニングしたフォトレジストマスク（図示せず）を使用し、異なる層をエッチングするのに、異なる化学エッチングが必要となることがある。
【００６４】
最終ステップで、酸化プラズマ（例えばＯ２プラズマ）に露出させることによって犠牲フォトレジスト２２を除去する。最後の「アッシング」ステップによって、図１に示すＤＭＤが得られる。
【００６５】
図８は、上述のＤＭＤを使用した典型的なデータ投影機１００（例えば、画像投影機又はビデオ投影機）を示す。既知のＤＭＤを組み込んだいかなるデータ投影機も、代わりに、本発明によるＤＭＤを組み込むことができる。内容を参照により本明細書に組み込む米国特許第６，９６６，６５９号で説明されているように、投影機は、コンピュータシステム１０１から受け取った画像を印刷するためのプリントヘッドをさらに備えることができる。例えば、印刷物１０２は、図８に示すように投影機１００の背面から排出することができる。
【００６６】
当然ながら、本発明は、単なる例によって説明してきたものにすぎず、添付の特許請求の範囲に規定された本発明の範囲内で詳細について改変を行うことができることが理解されよう。
【図１】
2012511163.tif 000003
【図２】
2012511163.tif 000004
【図３】
2012511163.tif 000005
【図４】
2012511163.tif 000006
【図５】
2012511163.tif 000007
【図６】
2012511163.tif 000008
【図７】
2012511163.tif 000009
【図８】
2012511163.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月6日(2011.6.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配置された複数のマイクロミラーアセンブリを具備するデジタルマイクロミラーデバイスであって、
各マイクロミラーアセンブリが、
前記基板から間隔を置いて配置されたミラーであって、上側反射面及び下側支持面を有する当該ミラーと、
前記ミラーを支持するステムであって、前記基板から前記下側支持面まで延び、前記ミラーの傾斜軸を画定する当該ステムと、
前記ステムの両側に配置された第１の電極及び第２の電極であって、各電極が、前記基板中の電子回路を介して個別にアドレス可能である電極と、
を備え、
前記ステムが弾性的に可撓性の材料からなり、前記ミラーが、静電力によって、前記第１の電極の方に又は前記第２の電極の方に傾斜可能に構成されている、デジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項２】
前記ステムが、ポリマーからなる、請求項１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項３】
前記ステムが、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）からなる、請求項１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項４】
前記上側反射面の全範囲が、平坦である、請求項１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項５】
前記ミラーが、金属プレートを備え、
前記金属プレートが、前記上側反射面を画定する、請求項１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項６】
前記金属プレートが、アルミニウムプレートである、請求項５に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項７】
前記ミラーが、前記金属プレート用の支持プラットフォームをさらに備え、
前記支持プラットフォームが、前記下側支持面を画定する、請求項５に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項８】
前記支持プラットフォームが、前記金属プレートと同延である、請求項７に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項９】
前記支持プラットフォーム及び前記ステムが、同じ材料からなる、請求項７に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１０】
前記第１の電極及び前記第２の電極が、前記ミラー用の第１のランディングパッド及び第２のランディングパッドを画定する、請求項１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１１】
前記ミラーが、それぞれの第１のランディングパッド及び第２のランディングパッドと接触する第１の接触点及び第２の接触点を有し、
前記第１の接触点及び前記第２の接触点が、ポリマーからなる、請求項１０に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１２】
前記支持プラットフォームが、前記第１の接触点及び前記第２の接触点を画定する、請求項１１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【国際調査報告】
2012511163.tif 000011
2012511163.tif 000012
2012511163.tif 000013