專利名稱：用于光調(diào)制的浮動(dòng)搖臂mems器件的制造技術(shù)
技術(shù)領(lǐng)域：
本文討論的實(shí)施例涉及在釋放工藝期間松開的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)中的自由浮動(dòng)元件的制造和使用。實(shí)施例可用在搖臂(rocker)設(shè)計(jì)中，在所述搖臂設(shè)計(jì)中，自由浮動(dòng)元件搭接(lands on)在搖臂柱(rocking post)上并具有兩個(gè)穩(wěn)定位置，即偏向左側(cè)或者偏向右側(cè)。這種結(jié)構(gòu)可用作光學(xué)應(yīng)用的雙穩(wěn)態(tài)切換。這些浮動(dòng)搖臂(rocker)陣列可用于視頻投影儀。這些投影儀可與計(jì)算機(jī)結(jié)合使用以用于顯像(presentation)或者用于視頻娛樂或者作為電影投影儀用于高分辨率應(yīng)用。相同技術(shù)也可用于背投TV。由于不會(huì)像懸臂或者被束縛的搖臂一樣機(jī)械束縛浮動(dòng)搖臂，因此僅通過附著力將浮動(dòng)搖臂保持在任意穩(wěn)定位置?？墒褂眠x自慣性(inertial)、磁性和靜電的任意力切換(switch)浮動(dòng)搖臂。不具有彈簧類懸臂連接(attachment)工具的優(yōu)勢在于，由于浮動(dòng)搖臂不需要克服來自懸臂的彈簧類恢復(fù)力，因此能在一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)和下一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)之間非?？焖俚匾苿?dòng)。這允許更快地抖動(dòng)顯示，并以更少的可感知閃爍、更好的色彩和灰度級(jí)控制提供更好的圖像。這對(duì)于游戲應(yīng)用或者運(yùn)動(dòng)節(jié)目也較佳。由于利用較少處理步驟來制造器件且去除了彈簧臂制造中的變化，因此不具有恢復(fù)彈簧降低了制造成本。而且，在不具有恢復(fù)彈簧類臂的情況下，溫度變化不會(huì)改變切換特性(switching properties)，使得切換特性較不易于受到溫度變化影響。與束縛住的情況不同，由于不需要將鏡子連接至具有通孔的基板，現(xiàn)在沒有連接鏡子， 因此可將更多的區(qū)域用于反射。
背景技術(shù)：
制造MEMS器件通常遇到的一個(gè)問題是，當(dāng)將MEMS器件設(shè)計(jì)為懸臂時(shí)，由于懸臂的寬度、厚度和長度以及附著力變化導(dǎo)致懸臂的恢復(fù)力發(fā)生變化。在浮動(dòng)搖臂的情況下，去除了通常用于將彈簧類搖臂保持在原位的彈簧類臂。彈簧類臂設(shè)置切換所需的電壓，并且對(duì)于諸如光刻寬度和長度等處理參數(shù)的變化敏感。當(dāng)搖臂觸地(touch down)時(shí)，也開始發(fā)生附著力的變化。在制作顯示器過程中， 重要的是每個(gè)像素都緊密隔開而給出高封裝密度(packing density)。這意味著在與反射像素材料相同的金屬化層中沒有空間安裝恢復(fù)臂。而且，必須優(yōu)化反射像素材料以提供高反射率，而需要使彈簧臂較薄以使彈簧臂適用(compliant)，因此反射像素材料與彈簧臂不能同時(shí)制得。之前在US6，441，405 (Bi)中已經(jīng)討論了自由浮動(dòng)元件的使用。該專利討論了自由浮動(dòng)元件的使用及如何具有超越懸臂的優(yōu)勢，但是沒有完全公開如何使用自由浮動(dòng)元件來制得不會(huì)由于溫度變化而進(jìn)行切換的雙穩(wěn)態(tài)搖臂顯示器。

發(fā)明內(nèi)容
通過使用浮動(dòng)搖臂，去除了彈簧類恢復(fù)臂中的變化，且使用附著力保持搖臂搖至一向或另一向。作為切換器在正常操作下，可通過將電壓施加到搖臂一側(cè)或另一側(cè)下方的電極來操作浮動(dòng)搖臂。由于具有在浮動(dòng)搖臂上方的透明封裝，該器件可用作投影顯示器芯片中的像素。在搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)到一端或另一端時(shí)，通過測量電阻可持續(xù)監(jiān)控?fù)u臂位置。本公開展示了怎樣制得用于投射顯示器的鏡子的快速切換陣列。因?yàn)殓R在中間沒有通孔連接到下方彈簧支架，因此與現(xiàn)有技術(shù)不同，沒有光自支柱或者通孔散射，于是提高了對(duì)比度。由于沒有支撐接觸，因此可將鏡制作得較小，使得可使用更小的像素制得更高密度的顯示器。此外，由于沒有來自任何支撐彈簧支架的恢復(fù)力，因此鏡由于附著力而停留在原位面向一或另一方向。這意味著不需要使用電壓保持鏡處于原位。這意味著需要較小功率運(yùn)轉(zhuǎn)顯示器。為了操作顯示器，每個(gè)像素可與SRAM存儲(chǔ)單元成對(duì)，因此像素下一個(gè)動(dòng)作所需的信息被存儲(chǔ)在SRAM中。沒有恢復(fù)力的事實(shí)也意味著全部機(jī)械閉鎖都基于靜摩擦 (stiction)。這允許在復(fù)位之前寫入像素下的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)更高的存儲(chǔ)效率和更高的整體光學(xué)效率。當(dāng)SRAM的存儲(chǔ)狀態(tài)改變時(shí)，由于附著力保持像素處于原位直到施加復(fù)位脈沖，因此像素不會(huì)隨之改變。該復(fù)位脈沖足夠大以克服附著力。在一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種浮動(dòng)搖臂MEMS器件制造方法。該方法包括在基板上方沉積第一氮化鈦層，圖案化第一氮化鈦層和蝕刻第一氮化鈦層。該方法還包括在被蝕刻的第一氮化鈦層上方沉積第二氮化鈦層，圖案化第二氮化鈦層和蝕刻第二氮化鈦層。該方法還包括在被蝕刻的第二氮化鈦層上方沉積第一犧牲層，圖案化第一犧牲層和蝕刻第一犧牲層。該方法還包括在被蝕刻的第一犧牲層上方沉積鏡層，在鏡層上方沉積第二犧牲層和在第二犧牲層上方沉積透明層以封裝第二犧牲層、鏡層、被蝕刻的第一犧牲層、被蝕刻的第二氮化鈦層和被蝕刻的第一氮化鈦層。該方法還包括蝕刻孔穿過透明層，等離子體蝕刻第二犧牲層和被蝕刻的第一犧牲層以形成分立的浮動(dòng)搖臂，和用選自金屬和介質(zhì)材料構(gòu)成的組的材料填充該孔。在另一實(shí)施例中，公開了一種浮動(dòng)搖臂MEMS器件制造方法。該方法還包括在基板上方沉積第一氮化鈦層，圖案化第一氮化鈦層和蝕刻第一氮化鈦層。該方法還包括在被蝕刻的第一氮化鈦層上方沉積第二氮化鈦層，圖案化第二氮化鈦層和蝕刻第二氮化鈦層。該方法還包括在被蝕刻的第二氮化鈦層上方沉積第一犧牲層，圖案化第一犧牲層和蝕刻第一犧牲層。該方法還包括在被蝕刻的第一犧牲層上方沉積鏡層，在鏡層上方沉積第二犧牲層和在第二犧牲層上方沉積透明層以封裝第二犧牲層、鏡層、被蝕刻的第一犧牲層、被蝕刻的第二氮化鈦層和被蝕刻的第一氮化鈦層。該方法還包括圖案化透明層，等離子體蝕刻第二犧牲層和被蝕刻的第一犧牲層以形成分立的浮動(dòng)搖臂和封裝分立的浮動(dòng)搖臂。在另一實(shí)施例中，公開了一種浮動(dòng)搖臂MEMS器件制造方法。該方法包括在第一犧牲層和一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電電極上方沉積導(dǎo)電層和在導(dǎo)電層上方沉積第二犧牲層。該方法還包括將第一犧牲層、導(dǎo)電層和第二犧牲層封閉在空腔內(nèi)。該方法另外包括去除第二犧牲層和第一犧牲層以釋放空腔內(nèi)的導(dǎo)電層，以使導(dǎo)電層形成分立的浮動(dòng)搖臂，該浮動(dòng)搖臂位于支點(diǎn)上并轉(zhuǎn)動(dòng)以接觸和脫離一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電電極。之后密封該空腔。在另一實(shí)施例中，公開了一種浮動(dòng)MEMS器件制造方法。該方法包括在第一犧牲層和多個(gè)導(dǎo)電電極上方沉積導(dǎo)電層，圖案化該導(dǎo)電層以形成第一鏡元件和第二鏡元件，和在第一鏡元件和第二鏡元件上方沉積第二犧牲層。該方法還包括將第一犧牲層、第一鏡元件、 第二鏡元件和第二犧牲層封閉在空腔內(nèi)，和去除第二犧牲層和第一犧牲層以釋放空腔內(nèi)的第一鏡元件和第二鏡元件，使得第一鏡元件是分立的浮動(dòng)第一搖臂，該第一搖臂位于第一支點(diǎn)上并轉(zhuǎn)動(dòng)以接觸和脫離多個(gè)導(dǎo)電電極中的第一導(dǎo)電電極，和使得第二鏡元件是分立的浮動(dòng)第二搖臂，該第二搖臂位于第二支點(diǎn)上并轉(zhuǎn)動(dòng)以接觸和脫離多個(gè)導(dǎo)電電極中的第二導(dǎo)電電極。之后密封該空腔。在另一實(shí)施例中，一種方法包括施加第一電流至一個(gè)或多個(gè)電極以轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)上的一個(gè)或多個(gè)分立的鏡元件，照射光通過第一透鏡到一個(gè)或多個(gè)分立的鏡元件上，和照射反射光通過第二透鏡到屏幕上。將理解，可使用相同蝕刻劑在相同步驟和相同工藝中一起蝕刻第一犧牲層、反射金屬層(或鏡層)和第二或者頂部犧牲層。


由此，通過參考附圖中示出其中一些的實(shí)施例，以能具體理解本發(fā)明上述特征的方式，獲得簡要說明如上的本發(fā)明的更具體描述。但是應(yīng)注意，附圖僅示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例且，由于本發(fā)明允許其他等效實(shí)施例，因此不認(rèn)為附圖限制本發(fā)明的范圍。圖IA的i-vii示出了部分制造工藝。圖IB的i-iv示出了后半部分制造工藝。圖IC的i-iv示出了稍后在受控制的氣氛中用透明頂窗封裝的替換性制造工藝。圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的浮動(dòng)搖臂結(jié)構(gòu)。圖3示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的浮動(dòng)搖臂結(jié)構(gòu)。圖4A示出了在已經(jīng)制造了切換電極(Pl和P2)、搭接電極(D和C)和柱G之后的四個(gè)像素的頂視圖。圖4B示出了頂蓋圖案14，所述頂蓋圖案14沉積在圖4A頂部上，而且之后經(jīng)蝕刻以露出犧牲層的側(cè)凸出部(side tabs)。圖4C示出去除的圖4B的犧牲材料。圖5示出了通過透鏡Ll照射并經(jīng)由旋轉(zhuǎn)色輪(color wheel)聚焦的光。圖6示出了來自3色(紅、黃和藍(lán))LED光源穿過透鏡Ll到達(dá)傾斜鏡(tilting mirrors)陣列上的光。為了便于理解，只要可以，就使用相同參考數(shù)字表示附圖中共用的相同元件?？深A(yù)期，一個(gè)實(shí)施例中公開的元件可有益地用在其他實(shí)施例中而不需特別詳述。
具體實(shí)施例方式圖1示出了怎樣制造浮動(dòng)搖臂器件。首先，制備具有通孔3的基板材料，通孔3從金屬軌道(traCk)2通向絕緣層，該絕緣層可以是二氧化硅或者氮化硅或者一些其他絕緣或者半絕緣層。這可以是CMOS器件的層間介質(zhì)，有源CMOS為限定于所述有源CMOS下方的鏡陣列尋址。待沉積的第一MEMS層可以是TiN層，用于柱6的基座部分，搖臂在釋放時(shí)將搭接于柱6之上。使用通常在半導(dǎo)體加工廠中可找到的光刻工藝圖案化該第一 MEMS層。光刻工藝可包括濕法蝕刻圖案化抗蝕層下方的金屬層或者使用等離子體蝕刻工藝干法蝕刻該層。在蝕刻第一 MEMS層以留出柱6的基座之后，將沉積第二層，第二層也可以是TiN。 之后圖案化并蝕刻該第二層以形成搭接電極8和10以及切換電極7和9和柱6的頂部。接下來，放下犧牲層11。犧牲層11可以是SiN層或旋涂玻璃，或者是可使用反應(yīng)離子蝕刻去除的任意其他犧牲層。之后將犧牲層11圖案化成也具有橫向突起的形狀(見后面的圖)， 該橫向突起可提供橫向釋放通道，以允許通過包圍鏡的側(cè)壁中的孔蝕刻掉犧牲層11。之后將鏡層12沉積到犧牲層11上。鏡層12可由薄TiN基層構(gòu)成以提供與覆蓋有厚Al層的中心基柱(central pillar)的良好電接觸，該厚Al層被熱處理以確保非常平滑的反射表面。之后將第二犧牲層13沉積到晶片上和隨后將第二犧牲層13圖案化成適當(dāng)形狀。 第二犧牲層13可以是與犧牲層11相同的犧牲材料或者可以是不同材料。對(duì)于微封裝設(shè)計(jì)，不將透明層14沉積在第二犧牲層13上方。第二犧牲層13可以是二氧化硅或者是氮化硅，第二犧牲層13的厚度提供機(jī)械強(qiáng)度但是不會(huì)引起任何明顯的光學(xué)吸收。選擇犧牲層厚度和基柱高度兩者以使搖臂能夠轉(zhuǎn)動(dòng)(Pivot)而不接觸頂窗。也必須選擇頂部犧牲層和頂窗，以便當(dāng)搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)引起反射出搖臂的光之間的法布里珀羅(Fabry-Perot)共振， 進(jìn)而干擾反射出窗內(nèi)部的光。之后，如所示出的從頂部或者從側(cè)面蝕刻出孔，該孔穿過涂覆頂部犧牲層的材料。 之后使用等離子體蝕刻工藝蝕刻掉犧牲層。定位蝕刻孔以首先蝕刻掉柱和搭接電極周圍的犧牲材料。這確保在去除剩余犧牲層和通過范德華力將搖臂拉倒向基板之前，柱和搭接電極是清潔的。選擇頂部犧牲層和底部犧牲層的比率以使在搖臂下方的附著力大于上方的附著力。這確保搖臂在釋放時(shí)總是被拉倒的。在一些實(shí)施例中，有利的是使用氧化銦錫或者其他導(dǎo)電透明電極用于頂窗。這確保搖臂不會(huì)受到外部電場干擾。最終，沉積金屬層(或者介質(zhì)層)16以填充孔，此前已經(jīng)通過該孔去除了犧牲材料。之后，從搖臂鏡所在的窗頂部上方去除金屬或者介質(zhì)層16。在與去除犧牲材料所在的相同集群工具腔室中沉積金屬或者介質(zhì)層16。這確保在為每個(gè)鏡創(chuàng)建空腔(cavity)的釋放和密封工藝期間該器件從不會(huì)暴露到空氣，該空腔具有低壓受控氣氛。也可制造沒有頂窗的器件，如圖IC中所示。這種情況下，制造工藝停止在圖IB中的位置ii。之后，將蓋層添加到頂部犧牲層上方。蓋層可以是透明絕緣體或者反射金屬層。 之后圖案化蓋層以在鏡上方打開大孔。將蓋層設(shè)計(jì)成具有盡可能大的開口，但是該開口足夠小以防止一旦去除了犧牲層，鏡就會(huì)通過該孔出來。圖IC的ii示出了犧牲層的去除和落到柱上的鏡。在下一工藝中，將該器件容納在具有受控氣氛和透明光學(xué)窗的封裝中。封裝工藝是與目前MEMS封裝中所使用的工藝相似的后處理工藝。在劃片和封裝之前測試該器件，之后用保持鏡在原位的犧牲層來涂覆該器件。這在圖IC的iv中以層17示出。將理解，可使用相同蝕刻劑在相同步驟和相同工藝中一起蝕刻第一犧牲層、反射金屬層(或鏡層)和第二或頂部犧牲層。此外，雖然已經(jīng)參考氮化鈦描述了 MEMS層、搭接電極和鏡層，但是將理解，該材料可包括鋁外涂層以提高材料的反射率?？墒褂玫牧硪环N合適的導(dǎo)電材料是TiAIN。不管用于MEMS層、搭接電極和鏡層的材料是什么，都可使用諸如鋁的反射材料外涂該材料。圖2示出了兩個(gè)搖臂鏡，所述兩個(gè)搖臂鏡在自身的封裝中。搖臂A位于柱G上且可使用電極Pl和P2從左側(cè)切換到右側(cè)。搖臂搭接到電極C和D上。通過測量C和G之間的電阻可推斷搖臂的狀態(tài)。在該實(shí)施例中，每個(gè)元件都容納在自身的由透明材料制成的空腔中。鏡具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，即搖向左側(cè)且搖臂搭接在柱A上并接觸搭接電極D，或者偏向右側(cè)且搖臂位于柱A上并接觸搭接電極C?？墒褂秒姌OPl的拉力將搖臂從左側(cè)移向右側(cè)，和使用電極P2的拉力將搖臂從右側(cè)移向左側(cè)。為了有效操作顯示器，可將像素定位在SRAM存儲(chǔ)單元上方。下一個(gè)像素操作所需的數(shù)據(jù)被容納在SRAM單元中，之后將電壓脈沖發(fā)送到該像素以切換到下一狀態(tài)。由于切換電壓需要克服附著力，因此施加到SRAM的雜散電壓(stray voltage)常引起鏡稍微移動(dòng)， 在不連接鏡的情況下，由于通過附著力將鏡保持在原位，因此這不構(gòu)成問題。圖3示出了在處理期間用頂窗封裝代替微封裝的實(shí)施例。搖臂A位于柱G上且能使用電極Pl和P2從左側(cè)切換到右側(cè)。搖臂搭接到電極C和D上。通過測量C和G之間的電阻可推斷搖臂狀態(tài)。在該實(shí)施例中，每個(gè)元件都容納在自身的由透明材料制成的空腔中?？蓪⒎庋b的搖臂設(shè)計(jì)成以更寬的角度范圍移動(dòng)，但是制造起來也更昂貴。使用這種器件的兩種可能的實(shí)施方式在圖5和6中示出。在圖5中，示出陣列是在左側(cè)，且將陣列設(shè)置成當(dāng)鏡像素充分向左時(shí)，使光照射在光學(xué)同步機(jī)(optical sync)上，和如果鏡像素?fù)u向右側(cè)，則光通過透鏡L3照射以聚焦到屏幕上。圖4A-4C示出了制造工藝期間各個(gè)時(shí)間的四個(gè)像素陣列的頂視圖。用點(diǎn)線邊緣12 或者A示出圖案化的第一犧牲層11和13(示出為透明的)和浮動(dòng)像素?fù)u臂(示出為透明灰色)。圖4B示出沉積在頂部上、之后被蝕刻以暴露出犧牲層的側(cè)凸出部的頂蓋圖案14。 之后，側(cè)凸出部提供了用于蝕刻掉頂蓋下方的犧牲材料的通道，該處理與之后如圖4C中所示的沉積密封材料在相同腔室中進(jìn)行。在圖4C中，已經(jīng)從搖臂下方和上方去除了犧牲材料和已經(jīng)施加了密封層16，以在浮動(dòng)搖臂上方提供密封透明空腔，該浮動(dòng)搖臂依次位于切換和搭接電極上方的搖臂柱上。圖5中，光照射通過透鏡Ll并通過旋轉(zhuǎn)色輪聚焦。之后，光通過透鏡L2聚焦到傾斜鏡陣列上。如果鏡往一向傾斜，則來自色輪的光經(jīng)由透鏡L3被導(dǎo)向屏幕。當(dāng)鏡往另一方向傾斜時(shí)，光聚焦到捕獲光的光同步機(jī)中。單個(gè)鏡隨著光輪的紅、藍(lán)、黃和白色扇區(qū)及時(shí)抖動(dòng)，以在屏幕上產(chǎn)生正確顏色。通過比人眼可見更快地調(diào)制來混合色彩，在短時(shí)間周期內(nèi)每個(gè)像素都能對(duì)不同時(shí)間周期投射不同顏色以提供組合顏色。在圖5的情況下，與色輪組合使用白光以產(chǎn)生紅、黃、藍(lán)和白色的頻閃(strobe)。通過隨著適當(dāng)?shù)拈W爍色彩及時(shí)旋轉(zhuǎn)鏡， 該色彩可被投射到屏幕上。在圖6中示出了替換性技術(shù)，其中用不同的彩色亮光發(fā)光二極管(LED)替換色輪和白燈。這些LED可以非常快速地電切換從而使快速切換更容易，這非常適合于這些自由浮動(dòng)搖臂的快速切換速度。圖6中，光來自3色(紅、黃和藍(lán))LED光源、通過透鏡Ll到達(dá)傾斜鏡陣列上。如果鏡往一向傾斜，則來自彩色LED的光通過透鏡L3被導(dǎo)向屏幕。當(dāng)鏡往另一方向傾斜時(shí)， 光聚焦到捕獲光的光同步機(jī)中。單個(gè)鏡隨著紅、藍(lán)和黃LED及時(shí)抖動(dòng)，以在屏幕上產(chǎn)生正確顏色。通過比人眼可見更快地調(diào)制來混合色彩，在短時(shí)間周期內(nèi)每個(gè)像素都能對(duì)不同時(shí)間周期投射不同顏色以提供組合顏色。
本文描述的浮動(dòng)搖臂器件可用在非易失性像素模式中，因此不需要通過靜電電壓鎖定保持像素狀態(tài)?？稍诓焕速M(fèi)額外功率的情況下保持顯示器的狀態(tài)。浮動(dòng)搖臂器件可用在非易失性像素中，該像素在僅發(fā)送變化數(shù)據(jù)至陣列的模式下工作，從而允許降低數(shù)據(jù)帶寬需求。非變化數(shù)據(jù)不會(huì)損失狀態(tài)。浮動(dòng)搖臂器件也可用在非易失性像素中，該像素在整個(gè)顯示器停置于黑態(tài)(陣列中的全部像素停置在反射光錐位于顯示器孔徑以外的位置)和之后僅更新明態(tài)比特的模式下工作，從而降低了數(shù)據(jù)帶寬需求。浮動(dòng)搖臂器件也可用在非易失性像素中，該像素由用于明態(tài)變化的單個(gè)晶體管啟動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)關(guān)態(tài)電極用于陣列寬范圍清除或者方塊內(nèi)清除。浮動(dòng)搖臂器件也可用在非易失性像素中，該像素被交叉點(diǎn)尋址， 該像素未使用傳統(tǒng)方式封裝和包裝，該像素用于在電源故障之后或者災(zāi)難性事件期間光學(xué)讀取存儲(chǔ)器比特狀態(tài)，該像素用于成像UV光(印刷)，該像素用于成像相關(guān)頂光(通訊)， 并且每個(gè)像素使用兩個(gè)存儲(chǔ)單元，因此在狀態(tài)改變之前能夠緩存輸入數(shù)據(jù)，從而不需要芯片外幀存儲(chǔ)。由此，本文討論的使用浮動(dòng)搖臂器件的非易失性像素非常有利于最小化數(shù)字顯示器的電子設(shè)備開銷。本文討論的浮動(dòng)搖臂是分立的。由于浮動(dòng)搖臂是分立的，因此浮動(dòng)搖臂是與器件中其它元件個(gè)別地不同的單獨(dú)實(shí)體。換句話說，浮動(dòng)搖臂構(gòu)成了未連接且不同的零件的單獨(dú)實(shí)體。事實(shí)上，浮動(dòng)搖臂在釋放之后不連接到空腔內(nèi)的任何部件。浮動(dòng)搖臂僅僅位于支點(diǎn)(fulcrum)上。雖然前述內(nèi)容涉及到本發(fā)明的實(shí)施例，但是在不脫離本發(fā)明的基本范圍的情況下可設(shè)計(jì)出本發(fā)明的其他和進(jìn)一步的實(shí)施例，且本發(fā)明的范圍由以下的權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括在第一犧牲層和一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電電極上方沉積導(dǎo)電層；在導(dǎo)電層上方沉積第二犧牲層；將第一犧牲層、導(dǎo)電層和第二犧牲層封閉在空腔內(nèi)；去除第二犧牲層和第一犧牲層以釋放空腔內(nèi)的導(dǎo)電層，以使所述導(dǎo)電層形成分立的浮動(dòng)搖臂，所述浮動(dòng)搖臂位于支點(diǎn)上并轉(zhuǎn)動(dòng)以接觸和脫離一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電電極；和密封所述空腔。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述空腔以透明窗為界。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括 在基板上方沉積第一氮化鈦層； 圖案化第一氮化鈦層；蝕刻第一氮化鈦層；在被蝕刻的第一氮化鈦層上方沉積第二氮化鈦層； 圖案化第二氮化鈦層；蝕刻第二氮化鈦層以形成一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電電極； 在一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電電極上方沉積第一犧牲層； 圖案化第一犧牲層； 蝕刻第一犧牲層；在被蝕刻的第一犧牲層上方沉積導(dǎo)電層； 在導(dǎo)電層上方沉積第二犧牲層；在第二犧牲層上方沉積透明層以封裝第二犧牲層、導(dǎo)電層、第一犧牲層和一個(gè)或多個(gè)電極；蝕刻孔穿過透明層；等離子體蝕刻第二犧牲層和第一犧牲層以形成分立的浮動(dòng)搖臂；和填充所述孔以密封空腔。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述導(dǎo)電層包括氮化鈦。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括在氮化鈦層上方的鋁層。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電電極包括氮化鈦。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電電極包括透明導(dǎo)電材料。
8.一種方法，包括在第一犧牲層和多個(gè)導(dǎo)電電極上方沉積導(dǎo)電層； 圖案化導(dǎo)電層以形成第一鏡元件和第二鏡元件； 在第一鏡元件和第二鏡元件上方沉積第二犧牲層； 將第一犧牲層、第一鏡元件、第二鏡元件和第二犧牲層封閉在相鄰空腔內(nèi)； 去除第二犧牲層和第一犧牲層以釋放空腔內(nèi)的第一鏡元件和第二鏡元件，使得第一鏡元件是分立的浮動(dòng)第一搖臂，所述第一搖臂位于第一支點(diǎn)上并轉(zhuǎn)動(dòng)以接觸或脫離多個(gè)導(dǎo)電電極中的第一導(dǎo)電電極，和第二鏡元件是分立的浮動(dòng)第二搖臂，所述第二搖臂位于第二支點(diǎn)上并轉(zhuǎn)動(dòng)以接觸或脫離多個(gè)導(dǎo)電電極中的第二導(dǎo)電電極；和密封所述空腔。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括 在基板上方沉積第一氮化鈦層； 圖案化第一氮化鈦層；蝕刻第一氮化鈦層；在被蝕刻的第一氮化鈦層上方沉積第二氮化鈦層；圖案化第二氮化鈦層；蝕刻第二氮化鈦層以形成多個(gè)導(dǎo)電電極；在多個(gè)導(dǎo)電電極上方沉積第一犧牲層；圖案化第一犧牲層；蝕刻第一犧牲層；形成第一鏡元件和第二鏡元件；在第一鏡元件和第二鏡元件上方沉積第二犧牲層；在第二犧牲層上方沉積透明層以封裝第二犧牲層、第一鏡元件、第二鏡元件、第一犧牲層和一個(gè)或多個(gè)電極； 蝕刻孔穿過透明層；等離子體蝕刻第二犧牲層和第一犧牲層以形成分立的第一浮動(dòng)搖臂和分立的第二浮動(dòng)搖臂；和填充所述孔以密封空腔。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述導(dǎo)電層包括氮化鈦。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括在所述氮化鈦層上方的鋁層。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述多個(gè)導(dǎo)電電極包括氮化鈦。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述多個(gè)導(dǎo)電電極包括透明導(dǎo)電材料。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述空腔以透明窗為界。
15.一種方法，包括施加第一電流至一個(gè)或多個(gè)電極以轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)上的一個(gè)或多個(gè)分立的鏡元件； 照射光通過第一透鏡至一個(gè)或多個(gè)分立的鏡元件上；和照射反射光通過第二透鏡至屏幕上。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括施加第二電流至一個(gè)或多個(gè)電極以轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)上的一個(gè)或多個(gè)分立的鏡元件； 照射光通過第一透鏡到一個(gè)或多個(gè)分立的鏡元件上；和照射反射光到光同步機(jī)中以捕獲反射光。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)分立的鏡元件包括多個(gè)分立的鏡元件，其中單個(gè)鏡隨著照射光的一個(gè)或多個(gè)LED的紅、藍(lán)、黃和白色扇區(qū)及時(shí)抖動(dòng)以在屏幕上產(chǎn)生正確色彩。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中除了從一個(gè)或多個(gè)LED照射的光之外還照射白光。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述多個(gè)分立的鏡元件隨著適當(dāng)?shù)拈W爍色彩及時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)以將色彩投射到屏幕上。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述多個(gè)分立的鏡元件包括涂覆有鋁的氮化鈦。
全文摘要
本公開展示了怎樣制得用于投射顯示器的鏡子的快速切換陣列。因?yàn)殓R在中間沒有通孔連接到下方彈簧支架，因此與現(xiàn)有技術(shù)不同，沒有光自支柱或者通孔散射，于是提高了對(duì)比度。由于沒有支撐接觸，因此可將鏡制作得較小，使得可使用更小的像素制得更高密度的顯示器。此外，由于沒有來自任何支撐彈簧支架的恢復(fù)力，因此鏡由于附著力而停留在原位面向一或另一方向。這意味著不需要使用電壓保持鏡處于原位。這意味著需要較小功率運(yùn)轉(zhuǎn)顯示器。
文檔編號(hào)B81C1/00GK102482073SQ201080037995
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月24日
發(fā)明者查爾斯·戈登·史密斯, 理查德·L·奈普 申請(qǐng)人:卡文迪什動(dòng)力有限公司