光デバイス
【課題】ＩＭＯＤの或る特定の非アクティブ領域からの反射周辺光の影響を減少させること。
【解決手段】基板と、前記基板上に形成された第１及び第２の光コンポーネントとを有し、前記第１の光コンポーネントは、２つのモードを有し、該各モードは、前記第１の光コンポーネントに入射した光に対する別々の光学的応答を生じ、前記第２の光コンポーネントは、前記第１のコンポーネントからの周辺光の反射を減少させて光学的応答が周辺光の反射によって劣化させられず、前記第２の光コンポーネントがまた膜スタックを有することを特徴とする光デバイス。
【解決手段】基板と、前記基板上に形成された第１及び第２の光コンポーネントとを有し、前記第１の光コンポーネントは、２つのモードを有し、該各モードは、前記第１の光コンポーネントに入射した光に対する別々の光学的応答を生じ、前記第２の光コンポーネントは、前記第１のコンポーネントからの周辺光の反射を減少させて光学的応答が周辺光の反射によって劣化させられず、前記第２の光コンポーネントがまた膜スタックを有することを特徴とする光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光デバイスに関する。特に、本発明は、微小光電子機械デバイス及びこれを作製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、多種多様な光デバイス、例えば微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスを微細加工及び微小電子作製法を用いて作製できる。
例えば、或る場合には、ＭＥＭＳデバイスは、光コンポーネントを有し、特に微小光電子機械システム、即ち“ＭＯＥＭＳ”デバイスと呼ばれている。かかるＭＯＥＭＳデバイスの一例は、米国特許第５，８３５，２５５号明細書に記載された分岐干渉変調器（ＩＭＯＤ）デバイスである。米国特許第５，８３５，２５５号のＩＭＯＤデバイスをアレイ状に作製し反射ディスプレイに用いることができ、各ＩＭＯＤは、所望の光学的応答を生じさせる画素として機能する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
所望の光学的応答を向上させるため、ＩＭＯＤの或る特定の非アクティブ領域からの反射周辺光の影響を減少させることが必要である。かくして、ＩＭＯＤのこれら非アクティブ領域は、光吸収性であるよう作られることが必要であり、このことは、一般に光デバイスを覆い隠し又は光デバイス中に光吸収性非アクティブ領域を作る必要性を示している。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一特徴によれば、透明な基板上に形成された少なくとも１つのアクティブな光コンポーネントを有する光デバイスを作製する方法であって、光吸収性を呈すべき基板の領域を決定する工程を有し、決定された領域は、少なくとも１つのアクティブな光コンポーネントから側方にずれており、前記方法は、少なくとも１つのアクティブな光コンポーネントの作製前に光吸収性マスクを決定された領域上に作製する工程を更に有していることを特徴とする方法が提供される。
【０００５】
本発明の第２の特徴によれば、光デバイスであって、基板と、基板上に形成された第１及び第２の光コンポーネントとを有し、第１の光コンポーネントは、２つのモードを有し、各モードは、第１の光コンポーネントに入射した光に対する別々の光学的応答を生じ、第２の光コンポーネントは、光を吸収し、第１のコンポーネントが形成される前に基板上に形成されることを特徴とするデバイスが提供される。
【０００６】
本発明の第３の特徴によれば、光デバイスを微細加工する方法であって、光を吸収する静的光コンポーネントを基板上に形成する工程と、動的光コンポーネントを静的光コンポーネントに隣接して形成する工程とを有し、動的光コンポーネントは、駆動状態及び非駆動状態を有し、各状態は、入射光に対する特徴的な光学的応答を有することを特徴とする方法が提供される。
【０００７】
本発明の別の特徴によれば、光デバイスであって、基板と、基板上に設けられた光を吸収する静的光コンポーネントと、静的光コンポーネントに隣接して設けられた動的光コンポーネントとを有し、動的光コンポーネントは、駆動及び非駆動状態を有し、各状態は、入射光に対して特徴的な光学的応答を有することを特徴とするデバイスが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に従って覆い隠された非アクティブ領域を有するディスプレイの端面図である。
【図２】本発明の一実施形態に従ってブラックマスク又は光吸収性領域を有するＭＥＭＳデバイスの断面図である。
【図３】本発明の別の実施形態に従ってブラックマスク又は光吸収性領域を有するＭＥＭＳデバイスの別の実施形態を示す図である。
【図４】図２のＭＥＭＳデバイスの光吸収性又はブラックマスク層を構成する種々の層を示す図である。
【図５Ａ】本発明によるＭＥＭＳデバイスの作製における一工程を示す図である。
【図５Ｂ】本発明によるＭＥＭＳデバイスの作製における別の工程を示す図である。
【図５Ｃ】本発明によるＭＥＭＳデバイスの作製における別の工程を示す図である。
【図５Ｄ】本発明によるＭＥＭＳデバイスの作製における別の工程を示す図である。
【図５Ｅ】本発明によるＭＥＭＳデバイスの作製における別の工程を示す図である。
【図５Ｆ】本発明によるＭＥＭＳデバイスの作製における別の工程を示す図である。
【図５Ｇ】本発明によるＭＥＭＳデバイスの作製における別の工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の説明において、説明の目的上、本発明の完全な理解を得るために多くの特定の細部が記載されている。しかしながら、当業者であれば、本発明はこれら特定の細部無しに実施できることは明らかであろう。
本明細書において「一実施形態」又は「実施形態」という場合、これは、当該実施形態と関連して説明する特定の特徴、構造又は特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれていることを意味する。本明細書の種々の箇所で文言「一実施形態では（において）」が見えることは、必ずしも全て同一の実施形態を引き合いに出しているとは限らず、別個の又は変形実施形態が相互に他の実施形態を排除するものではない。さらに、実施形態によっては示され、実施形態によっては示されない種々の特徴が記載される。これと同様に、実施形態によっては必要条件であり、実施形態によってはそうではない種々の必要条件が記載される。
【００１０】
本発明は、一実施形態では、静的光コンポーネント及び動的光コンポーネントを有するＭＯＥＭＳデバイスの形態をしたＭＥＭＳデバイスを開示し、静的光コンポーネントは、周辺光又は迷光を吸収し、それにより動的光コンポーネントの光学的応答を向上させる「ブラックマスク」として役立つ。
ＩＭＯＤを含むＭＥＭＳデバイスを用いて本発明を説明するが、本発明は、光吸収性であることが必要であるが、ＩＭＯＤを含まない非アクティブ領域を有する他の光デバイス、例えば一般にイメージングディスプレイや光電子デバイスを含むことは理解されるべきである。
【００１１】
次に図面のうち図１を参照すると、ディスプレイデバイス１００の端面図が示されている。ディスプレイ１００の多くのコンポーネントは、本発明を不明瞭にしないよう省かれていることは理解されるべきである。ディスプレイデバイス１００は、ＩＭＯＤデバイス１０４の形態をした２つのアクティブな光コンポーネントを含み、ＩＭＯＤデバイスは代表的には、矢印１０４で示された方向で基板１０２に向かって駆動されると、所望の光学的応答を生じさせる反射膜の構成体から成る。ＩＭＯＤデバイス１０４の動作原理は、米国特許第５，８３５，２５５号明細書に記載されており、かかる米国特許明細書の記載内容を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。参照符号１０８は、ＩＭＯＤデバイス１０４の非アクティブ領域を示しており、これら非アクティブ領域は、光吸収性であり又は「ブラックマスク」として機能することが必要とされ、したがって、見る人が矢印１１０で示された方向からディスプレイ１００を見ると、ＩＭＯＤデバイス１０４により生じた実際の光学的応答が非アクティブ領域１０８からの周辺光の反射によっては劣化しないようになる。
【００１２】
各非アクティブ領域１０８を、光を吸収し又は減衰させる光学的応答を有するよう選択された材料で作製するのがよい。本発明の実施形態によれば、各非アクティブ領域１０８を薄膜のスタックとして作製するのがよい。例えば、一実施形態では、薄膜のスタックは、以下に詳細に説明するように、２つの光反射クロム層相互間にサンドイッチされた非光吸収性誘電体層から成るのがよい。他の実施形態では、非アクティブ領域１０８は、光を減衰させ又は吸収する有機材料又は無機材料の単一の層から成っていてもよい。
【００１３】
図面の図２は、本発明の一実施形態のＩＭＯＤデバイス２００の断面図である。ＩＭＯＤデバイス２００は、クロム反射層２０４、酸化シリコン層２０６、空隙２０８及び基板２０２上に作製されたメカニカルメンブレン２１０から成るアクティブなコンポーネントを有する。メカニカルメンブレン２１０は、ポリマー支柱２１２によって支持されている。使用に当たり、機械的メンブレン２１０を駆動して酸化シリコン層２０６に接触させ、それにより矢印２１４で示された方向から見たときに、所望の光学的応答を生じさせる。
ポリマー支柱２１２が形成された各ＩＭＯＤ２００の領域は、ＩＭＯＤのアクティブなコンポーネントの一部ではなく、したがって、アクティブなＩＭＯＤコンポーネントの所望の光学的応答を妨害する迷光又は周辺光を減少させるために光吸収性である必要がある。これら非アクティブ領域は、円で囲んだ領域２１６により示された静的コンポーネントを定め、光吸収性である光学的性質を有するように選択された膜のスタックを形成するよう作製される。一実施形態では、本発明は、基板２０２のうちどの領域が光吸収性であることが必要であるかを決定する工程及びＩＭＯＤのアクティブな光コンポーネントを形成する前に光吸収性又はブラックマスクを決定された領域上に作製する工程を含む。ブラックマスクは、薄膜のスタックを含むのがよく、この薄膜のスタックは、一実施形態では、クロムベース２１８、酸化物中間層２２０及びクロム層２０４を有するのがよい。
【００１４】
次に図面の図３を参照すると、参照符号３００は、本発明の一特徴としてのＩＭＯＤデバイスの別の実施形態を全体的に示している。ＩＭＯＤデバイス３００は、ＩＭＯＤデバイス２００と類似しており、したがって、同一又は類似の参照符号が同一又は類似のコンポーネントを示すために用いられている。ＩＭＯＤ３００とＩＭＯＤ２００の主要な差は、ポリマー支柱２１２全体が光吸収性又はブラックマスクとして有効に機能する有機材料、例えばフォトデフィニション（photodefinition）又は光規定可能なブラック樹脂、例えばブリューワ・サイエンス・インコーポレイテッド製のＤＡＲＣ１００として知られている材料で構成されていることにある。ＩＭＯＤ３００の一利点は、支柱２１２が２つの機能を果たすということにある。第１に、支柱２１２は、メカニカルメンブレン２１０の機械的支持体としての役目を果たす。第２に、支柱２１２は、ＩＭＯＤを覆い隠し又はＩＭＯＤの光吸収性非アクティブ領域を形成する光マスクとしての役目を果たす。
【００１５】
図４は、本発明の一実施形態としての薄膜ブラックマスクを構成する種々の層が示された略図である。
図４を参照すると、薄膜ブラックマスク４０２が、基板４００上に作製された状態で示されている。ブラックマスク４０２は、３つの膜の層から成り、これら膜の層は、クロム層４０４、酸化シリコン層４０６及びアルミニウム層４０８から成っている。ブラックマスクを作製するために種々の材料を選択することができる。一実施形態では、ブラックマスクを構成する膜は、アクティブなＩＭＯＤコンポーネントの作製に用いられたものと同一の膜であり、かくして、同一の被着パラメータを用いて非アクティブな及びアクティブなコンポーネントを作製することができる。
【００１６】
次に、図面の図５Ａ〜図５Ｇを参照して薄膜ブラックマスク４０２の製造の種々の工程を説明する。
図５Ａを参照すると、ガラス基板５００を作製する初期準備工程後、例えばクリーニングされた反射クロム層５０２を例えば基板５００上にスパッタ被覆することにより被着させる。一実施形態では、クロム層５０２の厚さは、約６０オングストロームであるのがよい。
【００１７】
しかる後、従来技術を用いてクロム層５０２にパターン付けしてこれを現像し、それにより後にクロムの露出部を残し、このクロムの露出部は、ブラックマスクとして役立つ薄膜スタックのためのベース層として役立つことになる（図５Ｂ参照）。
次に、代表的には約３００〜８００オングストロームのブラックマスク酸化物層、例えばＳｉＯ2をスパッタ被覆により被着させる。ブラックマスク酸化物層の厚さは、必要とされるブラック（black ）状態の品質で決まる。
次に、別の反射クロム層５０６をブラックマスク酸化物層５０４上にスパッタ被覆する。層５０６の厚さは代表的には約６０オングストロームであり、その正確な厚さは、最終的に得られるディスプレイの所要のブライトネスで決まり、薄い層は、より明るいディスプレイを生じさせる。
しかる後、層５０８，５１０をそれぞれ層５０６にスパッタ被覆する。層５０８は、酸化シリコンから成り、厚さが約３００〜８００オングストロームであり、これに対し、層５１０は、モリブデンから成る犠牲層であり、厚さは代表的には約０．２〜１．２ミクロンであろう。かくして、層５０４〜５１０は、図５Ｃで理解できるように基板５０２上の厚い膜スタックを構成する。
【００１８】
図５Ｄを参照すると、パターン付け及びエッチング工程を実施して、薄膜スタックを通ってクロム露出部５０２まで延びる凹部５１２を形成する。
図５Ｅを参照すると、ポリマー支柱５１４を凹部５１２内に形成するが、その手段として、ネガ型のフォトレジスト材料、例えばフューチュレックス・インコーポレイテッド製のＮＲ７−３５０Ｐと呼ばれている材料を薄膜スタック上に回転塗布し、これを適当なマスクを介して露出させ、そして現像して支柱５１４を形成する。これら工程は、従前通りであり、したがってこれ以上説明しない。
【００１９】
次に図５Ｆを参照すると、一実施形態では、アルミニウム合金から成るメカニカルメンブレン５１６を、モリブデン層５１０にスパッタ被覆することにより被着させる。
しかる後、モリブデン層５１０をエッチングし、後に図面図５Ｇに示すように空隙５１６を残す。
本発明を特定の例示の実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲い記載された本発明の最も広い精神から逸脱することなくこれら実施形態について種々の改造例及び変更例を想到できることは明らかである。したがって、明細書及び図面の記載は、本発明を限定するものではなく説明のためであると解される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光デバイスに関する。特に、本発明は、微小光電子機械デバイス及びこれを作製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、多種多様な光デバイス、例えば微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスを微細加工及び微小電子作製法を用いて作製できる。
例えば、或る場合には、ＭＥＭＳデバイスは、光コンポーネントを有し、特に微小光電子機械システム、即ち“ＭＯＥＭＳ”デバイスと呼ばれている。かかるＭＯＥＭＳデバイスの一例は、米国特許第５，８３５，２５５号明細書に記載された分岐干渉変調器（ＩＭＯＤ）デバイスである。米国特許第５，８３５，２５５号のＩＭＯＤデバイスをアレイ状に作製し反射ディスプレイに用いることができ、各ＩＭＯＤは、所望の光学的応答を生じさせる画素として機能する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
所望の光学的応答を向上させるため、ＩＭＯＤの或る特定の非アクティブ領域からの反射周辺光の影響を減少させることが必要である。かくして、ＩＭＯＤのこれら非アクティブ領域は、光吸収性であるよう作られることが必要であり、このことは、一般に光デバイスを覆い隠し又は光デバイス中に光吸収性非アクティブ領域を作る必要性を示している。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一特徴によれば、透明な基板上に形成された少なくとも１つのアクティブな光コンポーネントを有する光デバイスを作製する方法であって、光吸収性を呈すべき基板の領域を決定する工程を有し、決定された領域は、少なくとも１つのアクティブな光コンポーネントから側方にずれており、前記方法は、少なくとも１つのアクティブな光コンポーネントの作製前に光吸収性マスクを決定された領域上に作製する工程を更に有していることを特徴とする方法が提供される。
【０００５】
本発明の第２の特徴によれば、光デバイスであって、基板と、基板上に形成された第１及び第２の光コンポーネントとを有し、第１の光コンポーネントは、２つのモードを有し、各モードは、第１の光コンポーネントに入射した光に対する別々の光学的応答を生じ、第２の光コンポーネントは、光を吸収し、第１のコンポーネントが形成される前に基板上に形成されることを特徴とするデバイスが提供される。
【０００６】
本発明の第３の特徴によれば、光デバイスを微細加工する方法であって、光を吸収する静的光コンポーネントを基板上に形成する工程と、動的光コンポーネントを静的光コンポーネントに隣接して形成する工程とを有し、動的光コンポーネントは、駆動状態及び非駆動状態を有し、各状態は、入射光に対する特徴的な光学的応答を有することを特徴とする方法が提供される。
【０００７】
本発明の別の特徴によれば、光デバイスであって、基板と、基板上に設けられた光を吸収する静的光コンポーネントと、静的光コンポーネントに隣接して設けられた動的光コンポーネントとを有し、動的光コンポーネントは、駆動及び非駆動状態を有し、各状態は、入射光に対して特徴的な光学的応答を有することを特徴とするデバイスが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に従って覆い隠された非アクティブ領域を有するディスプレイの端面図である。
【図２】本発明の一実施形態に従ってブラックマスク又は光吸収性領域を有するＭＥＭＳデバイスの断面図である。
【図３】本発明の別の実施形態に従ってブラックマスク又は光吸収性領域を有するＭＥＭＳデバイスの別の実施形態を示す図である。
【図４】図２のＭＥＭＳデバイスの光吸収性又はブラックマスク層を構成する種々の層を示す図である。
【図５Ａ】本発明によるＭＥＭＳデバイスの作製における一工程を示す図である。
【図５Ｂ】本発明によるＭＥＭＳデバイスの作製における別の工程を示す図である。
【図５Ｃ】本発明によるＭＥＭＳデバイスの作製における別の工程を示す図である。
【図５Ｄ】本発明によるＭＥＭＳデバイスの作製における別の工程を示す図である。
【図５Ｅ】本発明によるＭＥＭＳデバイスの作製における別の工程を示す図である。
【図５Ｆ】本発明によるＭＥＭＳデバイスの作製における別の工程を示す図である。
【図５Ｇ】本発明によるＭＥＭＳデバイスの作製における別の工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の説明において、説明の目的上、本発明の完全な理解を得るために多くの特定の細部が記載されている。しかしながら、当業者であれば、本発明はこれら特定の細部無しに実施できることは明らかであろう。
本明細書において「一実施形態」又は「実施形態」という場合、これは、当該実施形態と関連して説明する特定の特徴、構造又は特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれていることを意味する。本明細書の種々の箇所で文言「一実施形態では（において）」が見えることは、必ずしも全て同一の実施形態を引き合いに出しているとは限らず、別個の又は変形実施形態が相互に他の実施形態を排除するものではない。さらに、実施形態によっては示され、実施形態によっては示されない種々の特徴が記載される。これと同様に、実施形態によっては必要条件であり、実施形態によってはそうではない種々の必要条件が記載される。
【００１０】
本発明は、一実施形態では、静的光コンポーネント及び動的光コンポーネントを有するＭＯＥＭＳデバイスの形態をしたＭＥＭＳデバイスを開示し、静的光コンポーネントは、周辺光又は迷光を吸収し、それにより動的光コンポーネントの光学的応答を向上させる「ブラックマスク」として役立つ。
ＩＭＯＤを含むＭＥＭＳデバイスを用いて本発明を説明するが、本発明は、光吸収性であることが必要であるが、ＩＭＯＤを含まない非アクティブ領域を有する他の光デバイス、例えば一般にイメージングディスプレイや光電子デバイスを含むことは理解されるべきである。
【００１１】
次に図面のうち図１を参照すると、ディスプレイデバイス１００の端面図が示されている。ディスプレイ１００の多くのコンポーネントは、本発明を不明瞭にしないよう省かれていることは理解されるべきである。ディスプレイデバイス１００は、ＩＭＯＤデバイス１０４の形態をした２つのアクティブな光コンポーネントを含み、ＩＭＯＤデバイスは代表的には、矢印１０４で示された方向で基板１０２に向かって駆動されると、所望の光学的応答を生じさせる反射膜の構成体から成る。ＩＭＯＤデバイス１０４の動作原理は、米国特許第５，８３５，２５５号明細書に記載されており、かかる米国特許明細書の記載内容を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。参照符号１０８は、ＩＭＯＤデバイス１０４の非アクティブ領域を示しており、これら非アクティブ領域は、光吸収性であり又は「ブラックマスク」として機能することが必要とされ、したがって、見る人が矢印１１０で示された方向からディスプレイ１００を見ると、ＩＭＯＤデバイス１０４により生じた実際の光学的応答が非アクティブ領域１０８からの周辺光の反射によっては劣化しないようになる。
【００１２】
各非アクティブ領域１０８を、光を吸収し又は減衰させる光学的応答を有するよう選択された材料で作製するのがよい。本発明の実施形態によれば、各非アクティブ領域１０８を薄膜のスタックとして作製するのがよい。例えば、一実施形態では、薄膜のスタックは、以下に詳細に説明するように、２つの光反射クロム層相互間にサンドイッチされた非光吸収性誘電体層から成るのがよい。他の実施形態では、非アクティブ領域１０８は、光を減衰させ又は吸収する有機材料又は無機材料の単一の層から成っていてもよい。
【００１３】
図面の図２は、本発明の一実施形態のＩＭＯＤデバイス２００の断面図である。ＩＭＯＤデバイス２００は、クロム反射層２０４、酸化シリコン層２０６、空隙２０８及び基板２０２上に作製されたメカニカルメンブレン２１０から成るアクティブなコンポーネントを有する。メカニカルメンブレン２１０は、ポリマー支柱２１２によって支持されている。使用に当たり、機械的メンブレン２１０を駆動して酸化シリコン層２０６に接触させ、それにより矢印２１４で示された方向から見たときに、所望の光学的応答を生じさせる。
ポリマー支柱２１２が形成された各ＩＭＯＤ２００の領域は、ＩＭＯＤのアクティブなコンポーネントの一部ではなく、したがって、アクティブなＩＭＯＤコンポーネントの所望の光学的応答を妨害する迷光又は周辺光を減少させるために光吸収性である必要がある。これら非アクティブ領域は、円で囲んだ領域２１６により示された静的コンポーネントを定め、光吸収性である光学的性質を有するように選択された膜のスタックを形成するよう作製される。一実施形態では、本発明は、基板２０２のうちどの領域が光吸収性であることが必要であるかを決定する工程及びＩＭＯＤのアクティブな光コンポーネントを形成する前に光吸収性又はブラックマスクを決定された領域上に作製する工程を含む。ブラックマスクは、薄膜のスタックを含むのがよく、この薄膜のスタックは、一実施形態では、クロムベース２１８、酸化物中間層２２０及びクロム層２０４を有するのがよい。
【００１４】
次に図面の図３を参照すると、参照符号３００は、本発明の一特徴としてのＩＭＯＤデバイスの別の実施形態を全体的に示している。ＩＭＯＤデバイス３００は、ＩＭＯＤデバイス２００と類似しており、したがって、同一又は類似の参照符号が同一又は類似のコンポーネントを示すために用いられている。ＩＭＯＤ３００とＩＭＯＤ２００の主要な差は、ポリマー支柱２１２全体が光吸収性又はブラックマスクとして有効に機能する有機材料、例えばフォトデフィニション（photodefinition）又は光規定可能なブラック樹脂、例えばブリューワ・サイエンス・インコーポレイテッド製のＤＡＲＣ１００として知られている材料で構成されていることにある。ＩＭＯＤ３００の一利点は、支柱２１２が２つの機能を果たすということにある。第１に、支柱２１２は、メカニカルメンブレン２１０の機械的支持体としての役目を果たす。第２に、支柱２１２は、ＩＭＯＤを覆い隠し又はＩＭＯＤの光吸収性非アクティブ領域を形成する光マスクとしての役目を果たす。
【００１５】
図４は、本発明の一実施形態としての薄膜ブラックマスクを構成する種々の層が示された略図である。
図４を参照すると、薄膜ブラックマスク４０２が、基板４００上に作製された状態で示されている。ブラックマスク４０２は、３つの膜の層から成り、これら膜の層は、クロム層４０４、酸化シリコン層４０６及びアルミニウム層４０８から成っている。ブラックマスクを作製するために種々の材料を選択することができる。一実施形態では、ブラックマスクを構成する膜は、アクティブなＩＭＯＤコンポーネントの作製に用いられたものと同一の膜であり、かくして、同一の被着パラメータを用いて非アクティブな及びアクティブなコンポーネントを作製することができる。
【００１６】
次に、図面の図５Ａ〜図５Ｇを参照して薄膜ブラックマスク４０２の製造の種々の工程を説明する。
図５Ａを参照すると、ガラス基板５００を作製する初期準備工程後、例えばクリーニングされた反射クロム層５０２を例えば基板５００上にスパッタ被覆することにより被着させる。一実施形態では、クロム層５０２の厚さは、約６０オングストロームであるのがよい。
【００１７】
しかる後、従来技術を用いてクロム層５０２にパターン付けしてこれを現像し、それにより後にクロムの露出部を残し、このクロムの露出部は、ブラックマスクとして役立つ薄膜スタックのためのベース層として役立つことになる（図５Ｂ参照）。
次に、代表的には約３００〜８００オングストロームのブラックマスク酸化物層、例えばＳｉＯ2をスパッタ被覆により被着させる。ブラックマスク酸化物層の厚さは、必要とされるブラック（black ）状態の品質で決まる。
次に、別の反射クロム層５０６をブラックマスク酸化物層５０４上にスパッタ被覆する。層５０６の厚さは代表的には約６０オングストロームであり、その正確な厚さは、最終的に得られるディスプレイの所要のブライトネスで決まり、薄い層は、より明るいディスプレイを生じさせる。
しかる後、層５０８，５１０をそれぞれ層５０６にスパッタ被覆する。層５０８は、酸化シリコンから成り、厚さが約３００〜８００オングストロームであり、これに対し、層５１０は、モリブデンから成る犠牲層であり、厚さは代表的には約０．２〜１．２ミクロンであろう。かくして、層５０４〜５１０は、図５Ｃで理解できるように基板５０２上の厚い膜スタックを構成する。
【００１８】
図５Ｄを参照すると、パターン付け及びエッチング工程を実施して、薄膜スタックを通ってクロム露出部５０２まで延びる凹部５１２を形成する。
図５Ｅを参照すると、ポリマー支柱５１４を凹部５１２内に形成するが、その手段として、ネガ型のフォトレジスト材料、例えばフューチュレックス・インコーポレイテッド製のＮＲ７−３５０Ｐと呼ばれている材料を薄膜スタック上に回転塗布し、これを適当なマスクを介して露出させ、そして現像して支柱５１４を形成する。これら工程は、従前通りであり、したがってこれ以上説明しない。
【００１９】
次に図５Ｆを参照すると、一実施形態では、アルミニウム合金から成るメカニカルメンブレン５１６を、モリブデン層５１０にスパッタ被覆することにより被着させる。
しかる後、モリブデン層５１０をエッチングし、後に図面図５Ｇに示すように空隙５１６を残す。
本発明を特定の例示の実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲い記載された本発明の最も広い精神から逸脱することなくこれら実施形態について種々の改造例及び変更例を想到できることは明らかである。したがって、明細書及び図面の記載は、本発明を限定するものではなく説明のためであると解される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光デバイスであって、
基板と、
前記基板上に形成された第１及び第２の光コンポーネントとを有し、
前記第１の光コンポーネントは、２つのモードを有し、該各モードは、前記第１の光コンポーネントに入射した光に対する別々の光学的応答を生じ、前記第２の光コンポーネントは、前記第１のコンポーネントからの周辺光の反射を減少させて光学的応答が周辺光の反射によって劣化させられず、前記第２の光コンポーネントがまた膜スタックを有することを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
前記光デバイスが、ディスプレイを有することを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記光デバイスが、反射型ディスプレイを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記光デバイスが、電子機械システムを有することを特徴とする請求項１〜３のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項５】
前記第１の光コンポーネントが、可動反射器を有することを特徴とする請求項１〜４のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項６】
前記第１の光コンポーネントが、前記基板に向けて駆動される反射膜と、前記基板の上の反射層を有することを特徴とする請求項１〜５のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項７】
前記第１の光コンポーネントが、分岐干渉変調器を有し、
前記第２の光コンポーネントが、入射光を減らす光吸収マスクを有することを特徴とする請求項１〜６のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項８】
前記膜スタックが、金属を含む層を有することを特徴とする請求項１〜７のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項９】
前記膜スタックが、クロムを含むことを特徴とする請求項１〜８のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項１０】
前記膜スタックが、アルミニュウムを含むことを特徴とする請求項１〜９のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項１１】
前記膜スタックが、二層を有し、その層の各々が金属を含むことを特徴とする請求項１〜９のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項１２】
前記膜スタックが、クロムを含む層と、アルミニュウムを含む層と有することを特徴とする請求項１〜１１のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項１３】
前記膜スタックが、二層を有し、その各々の層が金属を含み、前記二層が少なくとも一層によって分離されていることを特徴とする請求項１〜１２のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項１４】
前記二層が、クロムを含む層と、アルミニュウムを含む層と有することを特徴とする請求項１３に記載の光デバイス。
【請求項１５】
前記膜スタックが、二つの光反射層の間に、誘電層を含む層を有することを特徴とする請求項１〜１４のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項１６】
前記膜スタックが、二つの金属層の間に、誘電層を含む層を有することを特徴とする請求項１〜１５のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項１７】
前記膜スタックが、二つの金属層の間に、酸化物層を含む層を有することを特徴とする請求項１〜１６のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項１８】
前記膜スタックが、誘電体を含む層を有することを特徴とする請求項１〜１７のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項１９】
前記膜スタックが、酸化物を含む層を有することを特徴とする請求項１〜１８のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項２０】
前記膜スタックが、金属を含む層と誘電体を含む層とを有することを特徴とする請求項１〜１９のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項２１】
前記膜スタックが、クロムを含む層と誘電体を含む層とを有することを特徴とする請求項１〜２０のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項２２】
前記膜スタックが、誘電体を含む層とアルミニュウムを含む層とを有することを特徴とする請求項１〜２１のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項２３】
前記膜スタックが、クロムを含む層と酸化物を含む層とを有することを特徴とする請求項１〜２２のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項２４】
前記膜スタックが、酸化物を含む層とアルミニュウムを含む層とを有することを特徴とする請求項１〜２３のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項２５】
前記膜スタックが、誘電体を含む層と、クロムを含む層と、アルミニュウムを含む層とを有することを特徴とする請求項１〜２４のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項２６】
前記膜スタックが、酸化物を含む層と、クロムを含む層と、アルミニュウムを含む層とを有することを特徴とする請求項１〜２５のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項２７】
前記第１の光コンポーネントが、複数の層を有し、前記膜スタックが、前記複数の層のうちの少なくとも一層を有することを特徴とする請求項１〜２６のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項２８】
前記複数の層のうちの前記少なくとも一層が、金属反射層を含むことを特徴とする請求項２７に記載の光デバイス。
【請求項２９】
前記金属反射層が、クロム反射層を含むことを特徴とする請求項２８に記載の光デバイス。
【請求項３０】
前記複数の層のうちの前記少なくとも一層が、誘電体層を含むことを特徴とする請求項２７〜２９のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項３１】
前記誘電体層が、酸化物層を含むことを特徴とする請求項３０に記載の光デバイス。
【請求項３２】
前記酸化物層が、シリコン酸化物層を含むことを特徴とする請求項３１に記載の光デバイス。
【請求項３３】
前記酸化物層が、酸化物中間層を含むことを特徴とする請求項３１に記載の光デバイス。
【請求項１】
光デバイスであって、
基板と、
前記基板上に形成された第１及び第２の光コンポーネントとを有し、
前記第１の光コンポーネントは、２つのモードを有し、該各モードは、前記第１の光コンポーネントに入射した光に対する別々の光学的応答を生じ、前記第２の光コンポーネントは、前記第１のコンポーネントからの周辺光の反射を減少させて光学的応答が周辺光の反射によって劣化させられず、前記第２の光コンポーネントがまた膜スタックを有することを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
前記光デバイスが、ディスプレイを有することを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記光デバイスが、反射型ディスプレイを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記光デバイスが、電子機械システムを有することを特徴とする請求項１〜３のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項５】
前記第１の光コンポーネントが、可動反射器を有することを特徴とする請求項１〜４のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項６】
前記第１の光コンポーネントが、前記基板に向けて駆動される反射膜と、前記基板の上の反射層を有することを特徴とする請求項１〜５のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項７】
前記第１の光コンポーネントが、分岐干渉変調器を有し、
前記第２の光コンポーネントが、入射光を減らす光吸収マスクを有することを特徴とする請求項１〜６のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項８】
前記膜スタックが、金属を含む層を有することを特徴とする請求項１〜７のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項９】
前記膜スタックが、クロムを含むことを特徴とする請求項１〜８のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項１０】
前記膜スタックが、アルミニュウムを含むことを特徴とする請求項１〜９のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項１１】
前記膜スタックが、二層を有し、その層の各々が金属を含むことを特徴とする請求項１〜９のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項１２】
前記膜スタックが、クロムを含む層と、アルミニュウムを含む層と有することを特徴とする請求項１〜１１のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項１３】
前記膜スタックが、二層を有し、その各々の層が金属を含み、前記二層が少なくとも一層によって分離されていることを特徴とする請求項１〜１２のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項１４】
前記二層が、クロムを含む層と、アルミニュウムを含む層と有することを特徴とする請求項１３に記載の光デバイス。
【請求項１５】
前記膜スタックが、二つの光反射層の間に、誘電層を含む層を有することを特徴とする請求項１〜１４のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項１６】
前記膜スタックが、二つの金属層の間に、誘電層を含む層を有することを特徴とする請求項１〜１５のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項１７】
前記膜スタックが、二つの金属層の間に、酸化物層を含む層を有することを特徴とする請求項１〜１６のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項１８】
前記膜スタックが、誘電体を含む層を有することを特徴とする請求項１〜１７のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項１９】
前記膜スタックが、酸化物を含む層を有することを特徴とする請求項１〜１８のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項２０】
前記膜スタックが、金属を含む層と誘電体を含む層とを有することを特徴とする請求項１〜１９のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項２１】
前記膜スタックが、クロムを含む層と誘電体を含む層とを有することを特徴とする請求項１〜２０のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項２２】
前記膜スタックが、誘電体を含む層とアルミニュウムを含む層とを有することを特徴とする請求項１〜２１のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項２３】
前記膜スタックが、クロムを含む層と酸化物を含む層とを有することを特徴とする請求項１〜２２のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項２４】
前記膜スタックが、酸化物を含む層とアルミニュウムを含む層とを有することを特徴とする請求項１〜２３のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項２５】
前記膜スタックが、誘電体を含む層と、クロムを含む層と、アルミニュウムを含む層とを有することを特徴とする請求項１〜２４のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項２６】
前記膜スタックが、酸化物を含む層と、クロムを含む層と、アルミニュウムを含む層とを有することを特徴とする請求項１〜２５のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項２７】
前記第１の光コンポーネントが、複数の層を有し、前記膜スタックが、前記複数の層のうちの少なくとも一層を有することを特徴とする請求項１〜２６のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項２８】
前記複数の層のうちの前記少なくとも一層が、金属反射層を含むことを特徴とする請求項２７に記載の光デバイス。
【請求項２９】
前記金属反射層が、クロム反射層を含むことを特徴とする請求項２８に記載の光デバイス。
【請求項３０】
前記複数の層のうちの前記少なくとも一層が、誘電体層を含むことを特徴とする請求項２７〜２９のうちの一項に記載の光デバイス。
【請求項３１】
前記誘電体層が、酸化物層を含むことを特徴とする請求項３０に記載の光デバイス。
【請求項３２】
前記酸化物層が、シリコン酸化物層を含むことを特徴とする請求項３１に記載の光デバイス。
【請求項３３】
前記酸化物層が、酸化物中間層を含むことを特徴とする請求項３１に記載の光デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図５Ｅ】
【図５Ｆ】
【図５Ｇ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図５Ｅ】
【図５Ｆ】
【図５Ｇ】
【公開番号】特開２０１１−２４２７９７（Ｐ２０１１−２４２７９７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６１２００（Ｐ２０１１−１６１２００）
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【分割の表示】特願２００９−２４６７５６（Ｐ２００９−２４６７５６）の分割
【原出願日】平成１５年６月２７日（２００３．６．２７）
【出願人】（５１００５２６６５）クアルコム メムス テクノロジーズ インコーポレイテッド (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【分割の表示】特願２００９−２４６７５６（Ｐ２００９−２４６７５６）の分割
【原出願日】平成１５年６月２７日（２００３．６．２７）
【出願人】（５１００５２６６５）クアルコム メムス テクノロジーズ インコーポレイテッド (2)
【Ｆターム（参考）】
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