[發(fā)明專利]數(shù)字微鏡器件及其形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110296196.X
• 申請(qǐng)日: 2011-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102360120A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛劍宏;唐德明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海麗恒光微電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B26/08
• 分類號(hào): G02B26/08;B81C1/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及投影儀技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及數(shù)字微鏡器件及其形成方法。

背景技術(shù)

DMD(digital?mirror?device)數(shù)字微鏡器件是一種整合的微機(jī)電上層結(jié)構(gòu) 電路單元(MEMS?superstructure?cell)，它是利用CMOS?SRAM記憶晶胞所制 成。DMD上層結(jié)構(gòu)的制造是從完整CMOS內(nèi)存電路開(kāi)始，再透過(guò)光罩層的使 用，制造出鋁導(dǎo)電層和硬化光阻層(hardened?photoresist)交替的上層結(jié)構(gòu)，鋁 導(dǎo)電層包括地址電極(address?electrode)、絞鏈(hinge)、軛(yoke)和反光鏡， 硬化光阻層則作為犧牲層(sacrificial?layer)，用來(lái)形成空氣間隔(air?gaps)。鋁 導(dǎo)電層經(jīng)過(guò)濺鍍沉積(sputter-deposited)以及電漿蝕刻(plasma-etched) 處理形成地址電極(address?electrode)、絞鏈(hinge)、軛(yoke)和反光鏡；犧 牲層則經(jīng)過(guò)電漿去灰(plasma-ashed)處理，以便制造出層間的空氣間隙。每 個(gè)反光鏡都能將光線從兩個(gè)方向反射出去，實(shí)際反射方向則視底層記憶晶胞 的狀態(tài)而定；當(dāng)記憶晶胞處于「ON」?fàn)顟B(tài)時(shí)，反光鏡會(huì)旋轉(zhuǎn)至+12度，記憶 晶胞處于「OFF」?fàn)顟B(tài)，反光鏡會(huì)旋轉(zhuǎn)至-12度。只要結(jié)合DMD以及適當(dāng)光源 和投影光學(xué)系統(tǒng)，反光鏡就會(huì)把入射光反射進(jìn)入或是離開(kāi)投影鏡頭的透光孔， 使得「ON」?fàn)顟B(tài)的反光鏡看起來(lái)非常明亮，「OFF」?fàn)顟B(tài)的反光鏡看起來(lái)就 很黑暗。利用二位脈沖寬度調(diào)變可以得到灰階效果，如果使用固定式或旋轉(zhuǎn) 式彩色濾鏡，再搭配一顆或三顆DMD芯片，即可得到彩色顯示效果。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種數(shù)字微鏡的立體分解圖，參考圖1，現(xiàn)有技術(shù)的 數(shù)字微鏡形成在基底10上，其中基底10上形成有CMOS電路結(jié)構(gòu)，該CMOS電 路結(jié)構(gòu)為微鏡器件控制電路結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字微鏡包括：反光鏡11、位 于所述反光鏡11下方且與所述反光鏡11相對(duì)的軛板(yoke)12，鉸鏈13，在 所述反光鏡11和軛板12之間具有電勢(shì)差時(shí)，軛板12與所述反光鏡11之間具有 靜電力，所述反光鏡11可繞所述鉸鏈13旋轉(zhuǎn)預(yù)定的角度。反光鏡11具有反光 鏡支柱111，反光鏡11通過(guò)反光鏡支柱111與鉸鏈13連接。數(shù)字微鏡還包括： 反光鏡地址電極14，所述反光鏡地址電極14與所述基底10上的CMOS電路結(jié)構(gòu) 連接，通過(guò)CMOS電路結(jié)構(gòu)向反光鏡地址電極14提供電壓，反光鏡地址電極14 與反光鏡11電連接，從而CMOS電路結(jié)構(gòu)通過(guò)反光鏡地址電極14向反光鏡11 提供電壓，使反光鏡11具有預(yù)定的電勢(shì)。數(shù)字微鏡還包括：軛板地址電極15， 所述軛板地址電極15與所述基底10上的CMOS電路結(jié)構(gòu)連接，通過(guò)CMOS電路 結(jié)構(gòu)向軛板地址電極15提供電壓，軛板地址電極15與軛板12電連接，從而 CMOS電路結(jié)構(gòu)通過(guò)軛板地址電極15向軛板12提供電壓，使軛板12具有預(yù)定的 電勢(shì)。在基底10和軛板12之間具有偏置/復(fù)位總線(bias/reset?bus)16。

以上所述的現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字微鏡器件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成品率低，驅(qū)動(dòng)電壓高 (功耗高)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字微鏡器件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成品率低，驅(qū) 動(dòng)電壓高(功耗高)。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種數(shù)字微鏡器件，包括：

基底，所述基底上形成有微鏡器件控制電路結(jié)構(gòu)；

位于所述基底上的數(shù)字微鏡陣列，數(shù)字微鏡陣列中的每一數(shù)字微鏡包括 一個(gè)反光鏡、兩個(gè)第一極板、兩個(gè)第二極板、鉸鏈；

所述兩個(gè)第二極板位于所述基底上，與所述微鏡器件控制電路結(jié)構(gòu)電連 接；

所述兩個(gè)第一極板位于所述兩個(gè)第二極板上方，且分別與所述兩個(gè)第二 極板相對(duì)；

所述鉸鏈位于所述第二極板上方；

所述反光鏡位于所述第一極板上方，且所述反光鏡通過(guò)第一插栓與兩個(gè) 第一極板電連接，所述反光鏡通過(guò)第二插栓與所述鉸鏈電連接；在所述第一 極板或第二極板之間具有電壓差時(shí)，所述反光鏡繞所述鉸鏈偏轉(zhuǎn)；

還包括：

兩個(gè)卡口，所述鉸鏈兩端分別可活動(dòng)設(shè)于所述兩個(gè)卡口內(nèi)，所述卡口固 定且與所述微鏡器件控制電路結(jié)構(gòu)電連接，在所述鉸鏈與所述卡口接觸時(shí)， 所述卡口與所述鉸鏈電連接。