KR100258108B1 - Fabricating method for actuated mirror arrays - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 박막형 광로조절장치의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 희생층을 제거할 때 기형성된 다른 층들을 손상시키지 않으며 구동기판에 내장된 트랜지스터를 손상시키지 않는 박막형 광로조절장치의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a thin film type optical path control device, and more particularly, to a method for manufacturing a thin film type optical path control device that does not damage other layers that are formed when a sacrificial layer is removed and does not damage a transistor embedded in a driving substrate.
일반적으로, 광학 에너지(optical energy)를 스크린상에 투영하기 위한 장치인 공간적인 광 모듈레이터(spatial light modulator)는 광통신, 화상 처리 및 정보 디스플레이 장치등에 다양하게 응용될 수 있다. 이러한 장치들은 광원으로부터 입사되는 광속을 스크린에 투영하는 방법에 따라서 직시형 화상표시장치와 투사형 화상표시장치로 구분된다. 직시형 화상표시장치로는 CRT(Cathod Ray Tube)등이 있으며, 투사형 화상표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display:이하 'LCD'라 칭함), DMD(Deformable Mirror Device), 또는 AMA(Actuated Mirror Arrays)등이 있다.In general, a spatial light modulator, which is an apparatus for projecting optical energy onto a screen, may be variously applied to optical communication, image processing, and information display apparatus. Such devices are classified into a direct view type image display device and a projection type image display device according to a method of projecting a light beam incident from a light source onto a screen. CRT (Cathod Ray Tube) is a direct type image display device, and liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD), DMD (Deformable Mirror Device), or AMA (Actuated) is a projection type image display device. Mirror Arrays).
상술한 CRT장치는 평균 100ft-L(백색 표시) 이상인 휘도, 30:1 이상인 콘트라스트비, 1만시간 이상의 수명등이 보증된 우수한 표시장치이다. 그러나, CRT는 중량 및 용적이 크고 높은 기계적인 강도를 유지하기 때문에 화면을 완전한 평면으로 하기가 곤란하여 주변부가 왜곡되는 문제점이 있었다. 또한, CRT는 전자빔으로 형광체를 여기해서 발광시키므로 화상을 만들기 위해 고전압을 필요로 하는 문제점이 있었다.The above-described CRT apparatus is an excellent display apparatus which is guaranteed an average brightness of 100 ft-L (white display) or more, a contrast ratio of 30: 1 or more, a lifetime of 10,000 hours or more. However, since the CRT has a large weight and volume and maintains high mechanical strength, it is difficult to make the screen completely flat, which causes distortion of the peripheral part. In addition, since CRTs excite phosphors with an electron beam to emit light, there is a problem that a high voltage is required to produce an image.
따라서, 상술한 CRT의 문제점을 해결하기 위해 LCD가 개발되었다. 이러한 LCD의 장점을 CRT와 비교하여 설명하면 다음과 같다. LCD는 저전압에서 동작하며, 소비 전력이 작고, 변형없는 화상을 제공한다.Therefore, LCDs have been developed to solve the above-mentioned problems of CRT. The advantages of such LCDs are explained in comparison with CRTs. LCDs operate at low voltages, consume less power, and provide images without distortion.
그러나, 상술한 장점들에도 불구하고 LCD는 광속의 편광으로 인하여 1∼2%의 낮은 광효율을 가지며, 그 내부의 액정물질의 응답속도가 느린 문제점이 있었다.However, despite the advantages described above, the LCD has a low light efficiency of 1 to 2% due to the polarization of the light beam, and there is a problem that the response speed of the liquid crystal material therein is slow.
이에 따라, 상술바와 같은 LCD의 문제점들을 해결하기 위하여 DMD, 또는 AMA등의 장치가 개발되었다. 현재, DMD가 약 5%정도의 광효율을 가지는 것에 비하여 AMA는 10%이상의 광효율을 얻을 수 있다. 또한, AMA는 입사되는 광속의 극성에 의해 영향을 받지 않을 뿐만아니라 광속의 극성에 영향을 끼치지 않는다.Accordingly, in order to solve the problems of the LCD as described above, a device such as a DMD or an AMA has been developed. Currently, AMA can achieve a light efficiency of 10% or more, while DMD has a light efficiency of about 5%. In addition, the AMA is not only affected by the polarity of the incident luminous flux but also does not affect the polarity of the luminous flux.
통상적으로, AMA 내부에 형성된 각각의 액츄에이터들은 인가되는 화상 신호 및 바이어스 전압에 의하여 발생되는 전계에 따라 변형을 일으킨다. 이 액츄에이터가 변형을 일으킬 때, 액츄에이터의 상부에 장착된 각각의 거울들은 전계의 크기에 비례하여 경사지게 된다.Typically, the respective actuators formed inside the AMA cause deformation depending on the electric field generated by the applied image signal and bias voltage. When this actuator causes deformation, each of the mirrors mounted on top of the actuator is inclined in proportion to the magnitude of the electric field.
따라서, 이 경사진 거울들은 광원으로부터 입사된 빛을 소정의 각도로 반사시킬 수 있게 된다. 이 각각의 거울들을 구동하는 액츄에이터의 구성재료로서 PZT(Pb(Zr, Ti)O3), 또는 PLZT((Pb, La)(Zr, Ti)O3)등의 압전 세라믹이 이용된다. 또한, 이 액츄에이터의 구성 재료로 PMN(Pb(Mg, Nb)O3)등의 전왜 세라믹을 이용할 수 있다.Thus, these inclined mirrors can reflect light incident from the light source at a predetermined angle. Piezoelectric ceramics such as PZT (Pb (Zr, Ti) O 3 ), or PLZT ((Pb, La) (Zr, Ti) O 3 ) are used as the constituent material of the actuator for driving the respective mirrors. As the constituent material of this actuator, electrodistorted ceramics such as PMN (Pb (Mg, Nb) O 3 ) can be used.
상술한 AMA는 벌크(bulk)형과 박막(thin film)형으로 구분된다. 현재 AMA는 박막형 광로조절장치가 주종을 이루는 추세이다.The AMA is classified into a bulk type and a thin film type. Currently, AMA is the main trend of the thin-film optical path control device.
도 1은 종래의 박막형 광로조절장치의 평면도이다.1 is a plan view of a conventional thin film type optical path control device.
도 1을 참조하면, 멤브레인(70)의 일측은 그 중앙부에 사각형 형상의 오목한 부분을 가지며, 이 오목한 부분이 양쪽 가장자리로 갈수록 계단형으로 넓어지는 형상으로 형성된다. 멤브레인(70)의 타측은 오목한 부분에 대응하여 중앙부로 갈수록 계단형으로 좁아지는 사각형 형상의 돌출부를 갖는다. 그러므로, 멤브레인(70)의 오목한 부분에는 인접한 멤브레인의 사각형 형상의 돌출부가 끼워지고, 사각형 형상의 돌출부는 인접한 멤브레인의 오목한 부분에 끼워지게 된다.Referring to FIG. 1, one side of the
도 2는 도 1에 도시한 장치를 A-A'선으로 자른 단면도이다.2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the apparatus shown in FIG. 1.
도 2를 참조하면, 박막형 광로조절장치는 일측 상부에 드레인 패드(drain:20)가 형성된 구동기판(10)과 그 상부에 형성된 액츄에이터(140)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the thin film type optical path control apparatus includes a
구동기판(10)의 내부에는 M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터가 매트릭스(matrix) 형태로 내장되어 있다. 또한, 구동기판(10)은 드레인 패드(20)의 상부에 형성된 보호층(30)과 식각 방지층(40)을 포함한다.M × N (M, N is an integer) transistors are embedded in the
액츄에이터(140)는 식각 방지층(40)중 그 하부에 드레인 패드(20)가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어갭(air gap:60)을 개재하여 식각 방지층(40)과 평행하도록 형성된 멤브레인(membrane:70), 멤브레인(70)의 상부에 형성된 하부전극(80), 하부전극(80)의 상부에 형성된 변형층(90), 변형층(90)의 상부에 형성된 상부전극(100), 상부전극(100)의 소정 부분에 형성된 스트라이프(110), 변형층(90)의 타측으로부터 하부전극(80), 멤브레인(70), 식각 방지층(40), 보호층(30)을 통하여 드레인 패드(20)까지 수직하게 형성된 배전홀(120), 그리고 배전홀(120)내에 하부전극(80)과 드레인 패드(20)가 서로 전기적으로 연결되도록 형성된 배전체(130)를 포함한다.The
이하, 상술한 박막형 광로조절장치의 제조방법을 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the above-described thin film type optical path control apparatus will be described with reference to the drawings.
도 3a 내지 도 3d는 도 2에 도시한 장치의 제조 공정도이다. 도 3a 내지 도 3d에 있어서, 도 2와 동일한 부재들에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용한다.3A to 3D are manufacturing process diagrams of the apparatus shown in FIG. 2. 3A to 3D, the same reference numerals are used for the same members as in FIG.
도 3a를 참조하면, M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터가 매트릭스(matrix) 형태로 내장되고 일측 상부에 드레인 패드(20)가 형성된 구동기판(10)의 상부에 인실리케이트유리(Phospho-Silicate Glass:PSG)로 구성된 보호층(30)이 형성된다.Referring to FIG. 3A, MxN (M, N is an integer) insulator glass (Phospho) is formed on an upper portion of a
보호층(30)은 화학기상증착(CVD) 방법을 이용하여 1.0 ∼ 2.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 보호층(30)은 후속하는 공정 동안 구동기판(10)을 보호한다.The
식각 방지층(40)은 보호층(30)의 상부에 질화 실리콘(Si3N4)으로 형성된다. 식각 방지층(40)은 저압 화학기상증착(Low Pressure CVD : LPCVD)방법으로 1000∼2000Å 정도의 두께로 형성된다. 식각 방지층(40)은 후속하는 식각공정동안 보호층(30) 및 그 하부가 손상되는 것을 방지한다.The
희생층(50)은 식각 방지층(40)의 상부에 형성된다. 희생층(50)은 인(P)의 농도가 높은 인실리케이트유리를 대기압 화학기상증착(Atmospheric Pressure CVD : APCVD) 방법으로 1.0 ∼ 2.0㎛ 정도의 두께로 형성된다. 이때, 희생층(50)은 트랜지스터가 내장된 구동기판(10)의 상부를 덮고 있으므로 그 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 희생층(50)의 표면은 스핀온글래스(Spin On Glass : SOG)를 사용하는 방법 또는 CMP(Chemical Mechanical Polishing)를 이용하는 방법으로 평탄화된다. 이어서, 희생층(50)중 그 하부에 드레인 패드(20)가 형성되어 있는 부분을 식각하여 식각 방지층(40)의 일부를 노출시킨다.The
도 3b를 참조하면, 멤브레인 물질층(70')은 노출된 식각 방지층(40)의 상부 및 희생층(50)의 상부에 적층된다. 멤브레인 물질층(70')은 질화 실리콘을 저압 화학기상증착방법으로 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 이때, 멤브레인 물질층(70')은 대략 800℃에서 형성된다.Referring to FIG. 3B, the
하부전극 물질층(80')은 멤브레인 물질층(70') 상부에 백금/탄탈륨(Pt/Ta)등의 전기 도전성이 우수한 물질로 형성된다. 하부전극 물질층(80')은 스퍼터링 방법으로 500 ∼ 2000Å 정도의 두께로 형성된다.The lower electrode material layer 80 'is formed of a material having excellent electrical conductivity such as platinum / tantalum (Pt / Ta) on the membrane material layer 70'. The lower electrode material layer 80 'is formed to a thickness of about 500 to 2000 micrometers by a sputtering method.
도 3c를 참조하면, 변형 물질층(90')은 하부전극 물질층(80')의 상부에 압전물질인 PZT 또는 PLZT로 형성된다. 변형 물질층(90')은 졸-겔(Sol-Gel)법으로 0.1 ∼ 1.0㎛ 두께를 갖도록 형성된다. 이어서, 변형 물질층(90)은 급속 열처리(Rapid Thermal Annealing : RTA)방법에 의해 상변이된다.Referring to FIG. 3C, the
상부전극 물질층(100')은 변형층(90)의 상부에 형성된다. 상부전극 물질층(100')은 알루미늄 등의 전기 도전성 및 반사성이 우수한 금속을 스퍼터링 방법으로 500 ∼ 2000Å 정도의 두께를 갖도록 형성된다.The upper
이어서, 상부전극 물질층(100')을 각 화소별로 패터닝하여 상부전극(100)을 형성한다. 이와 동시에, 상부전극(100)의 중앙부에 스트라이프(110)를 형성한다. 스트라이프(110)는 상부전극(100)을 균일하게 작동시켜 입사되는 광속이 난반사되는 것을 방지한다.Subsequently, the upper
도 3d를 참조하면, 변형 물질층(90'), 하부전극 물질층(80')과 멤브레인 물질층(70')을 순차적으로 화소별로 패터닝하여 변형층(90), 하부전극(80)과 멤브레인(70)을 형성한다. 다음, 변형층(90)의 타측 상부로부터 드레인 패드(20)의 상부까지 변형층(90), 하부전극(80), 멤브레인(70), 식각 방지층(40) 및 보호층(30)을 순차적으로 식각하여 변형층(90)으로부터 드레인 패드(20)까지 수직하게 배전홀(120)을 형성한다.Referring to FIG. 3D, the
계속하여, 배전홀(120)의 내부를 텅스텐, 백금 또는 티타늄등의 금속으로 채워 배전체(130)를 형성한다. 배전체(130)는 스퍼터링 방법으로 형성되며 드레인 패드(20)와 하부전극(80)을 전기적으로 연결한다. 따라서, 배전체(130)는 배전홀(120)내에서 하부전극(80)으로부터 드레인 패드(20)의 상부까지 수직하게 형성된다. 마지막으로, 희생층(50)을 불산(HF) 가스로 제거하여 에어갭(60)을 형성한다.Subsequently, the inside of the
상술한 바와 같이, 종래의 박막형 광로조절장치는 희생층을 불산가스로 제거하였는데, 불산가스는 산성이 강하므로 상부전극과 변형층을 손상시키며 식각 방지층과 멤브레인을 형성할 때 수반되는 고온 공정으로 인하여 구동기판에 내장된 트랜진스터가 손상되는 문제점이 있었다.As described above, the conventional thin film type optical path control apparatus removes the sacrificial layer with hydrofluoric acid gas. Since hydrofluoric acid gas is acidic, it damages the upper electrode and the strained layer, and due to the high temperature process involved in forming the etch stop layer and the membrane. There was a problem that the transistor embedded in the driving substrate is damaged.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 희생층을 비정질 실리콘 또는 다결정 실리콘으로 형성한 후 XeF2가스 또는 BrF3가스로 제거하고, 고온 공정이 수반되는 식각 방지층을 별도로 형성하지 않고 멤브레인을 저온의 플라즈마 화학 기상증착방법으로 형성할 수 있는 박막형 광로조절장치의 제조방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to form a sacrificial layer of amorphous silicon or polycrystalline silicon and then removed with XeF 2 gas or BrF 3 gas, accompanied by a high temperature process The present invention provides a method of manufacturing a thin film type optical path control apparatus capable of forming a membrane by a low temperature plasma chemical vapor deposition method without forming an etching prevention layer.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터(도시되지 않음)가 매트릭스(matrix) 형태로 내장되고 일측 상부에 드레인 패드를 포함하는 구동기판을 제공하는 단계와; 구동기판의 상부에 보호층을 형성하는 단계와; 보호층의 상부에 비정질 실리콘 또는 다결정 실리콘중에 하나로 희생층을 형성하는 단계와; 희생층중 하부에 드레인 패드가 형성되어 있는 부분을 식각하여 보호층의 일부를 노출시키는 단계와; 노출된 보호층의 상부 및 희생층의 상부에 플라즈마 화학기상증착방법으로 멤브레인 물질층을 형성하는 단계와; 멤브레인 물질층의 상부에 하부전극 물질층을 형성하는 단계와; 하부전극 물질층의 상부에 변형 물질층을 형성하는 단계와; 변형 물질층의 상부에 상부전극 물질층을 형성하는 단계와; 상부전극 물질층을 화소별로 패터닝하여 상부전극을 형성하는 단계와; 변형 물질층, 하부전극 물질층과 멤브레인 물질층을 화소별로 패터닝하여 변형층, 하부전극과 멤브레인을 형성하는 단계와; 희생층을 제거하여 에어갭을 형성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a driving substrate including an M × N (M, N is an integer) transistor (not shown) in a matrix form and including a drain pad on one side. Providing; Forming a protective layer on the driving substrate; Forming a sacrificial layer on top of the protective layer, one of amorphous silicon or polycrystalline silicon; Etching a portion of the sacrificial layer in which the drain pad is formed to expose a portion of the protective layer; Forming a membrane material layer on top of the exposed protective layer and on the sacrificial layer by plasma chemical vapor deposition; Forming a lower electrode material layer on top of the membrane material layer; Forming a strained material layer on top of the lower electrode material layer; Forming an upper electrode material layer on top of the strained material layer; Patterning the upper electrode material layer pixel by pixel to form an upper electrode; Patterning the deformable material layer, the lower electrode material layer and the membrane material layer pixel by pixel to form a deformable layer, the lower electrode and the membrane; Removing the sacrificial layer to form an air gap.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로 부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.
도 1은 종래의 박막형 광로조절장치의 평면도,1 is a plan view of a conventional thin film type optical path control device,
도 2는 도 1의 장치를 A-A' 선으로 자른 단면도,FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the apparatus of FIG. 1; FIG.
도 3a 내지 도 3d는 도 2에 도시된 장치의 제조 공정도,3a to 3d is a manufacturing process diagram of the device shown in FIG.
도 4는 본 발명에 따른 박막형 광로조절장치의 단면도,4 is a cross-sectional view of a thin film type optical path control device according to the present invention,
도 5a 내지 도 5d는 도 4에 도시한 장치의 제조 공정도.5A to 5D are manufacturing process diagrams of the apparatus shown in FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
510 : 구동기판 520 : 드레인 패드 530 : 보호층510: driving substrate 520: drain pad 530: protective layer
540 : 희생층 550 : 에어갭 560 : 멤브레인540: sacrificial layer 550: air gap 560: membrane
570 : 하부전극 580 : 변형층 590 : 상부전극570: lower electrode 580: strained layer 590: upper electrode
600 : 스트라이프 610 : 배전홀 620 : 배전체600: stripe 610: power distribution hole 620: power distribution
630 : 액츄에이터630: Actuator
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 박막형 광로조절장치를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a thin film type optical path control apparatus according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 박막형 광로조절장치의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a thin film type optical path control apparatus according to the present invention.
도 4를 참조하면, 박막형 광로조절장치는 일측 상부에 드레인 패드(520)가 형성된 구동기판(510)과 그 상부에 형성된 액츄에이터(640)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the thin film type optical path control apparatus includes a driving
구동기판(510)의 내부에는 M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터가 매트릭스 형태로 내장되어 있다. 또한, 구동기판(510)은 그 상부 및 드레인 패드(520)의 상부에 형성된 보호층(530)을 포함한다.Inside the driving
액츄에이터(630)는 보호층(530)중 그 하부에 드레인 패드(520)가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어갭(550)을 개재하여 보호층(530)과 평행하도록 형성된 멤브레인(560), 멤브레인(560)의 상부에 형성된 하부전극(570), 하부전극(570)의 상부에 형성된 변형층(580), 변형층(580)의 상부에 형성된 상부전극(590), 상부전극(590)의 소정 부분을 패터닝하여 형성된 스트라이프(600), 변형층(580)의 타측으로부터 하부전극(570), 멤브레인(560), 보호층(530)을 통하여 드레인 패드(520)까지 수직하게 형성된 배전홀(610), 그리고 배전홀(610)내에 하부전극(570)과 드레인 패드(520)가 서로 전기적으로 연결되도록 형성된 배전체(620)를 포함한다.The
이하, 상술한 박막형 광로조절장치의 제조방법을 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the above-described thin film type optical path control apparatus will be described with reference to the drawings.
도 5a 내지 도 5d는 도 4에 도시한 장치의 제조 공정도이다. 도 5a 내지 도 5d에 있어서, 도 4와 동일한 부재들에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용한다.5A to 5D are manufacturing process diagrams of the apparatus shown in FIG. 4. 5A to 5D, the same reference numerals are used for the same members as in FIG.
도 5a를 참조하면, M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터(도시되지 않음)가 매트릭스(matrix) 형태로 내장되고 일측 상부에 드레인 패드(520)가 형성된 구동기판(510)의 상부에 인실리케이트유리로 보호층(530)을 형성한다.Referring to FIG. 5A, M × N (M and N are integers) transistors (not shown) are embedded in a matrix form and a
보호층(530)은 화학기상증착(CVD) 방법을 이용하여 1.0 ∼ 2.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 보호층(530)은 후속하는 공정 동안 구동기판(510)을 보호한다.The
희생층(540)은 보호층(530)의 상부에 형성된다. 희생층(540)은 비정질 실리콘 또는 다결정 실리콘으로 형성된다. 희생층(540)은 화학기상증착 방법으로 1.0 ∼ 2.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 그리고, 희생층(540)은 트랜지스터가 내장된 구동기판(510)의 상부를 덮고 있으므로 그 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 희생층(540)의 표면은 스핀온글래스(Spin On Glass:SOG)를 사용하는 방법 또는 CMP(Chemical Mechanical Polishing)를 이용하는 방법으로 평탄화된다. 이어서, 희생층(540)중 그 하부에 드레인 패드(520)가 형성되어 있는 부분을 식각하여 보호층(530)의 일부를 노출시킨다.The
도 5b를 참조하면, 멤브레인 물질층(560')은 노출된 보호층(530)의 상부 및 희생층(540)의 상부에 형성된다. 멤브레인 물질층(560')은 질화 실리콘을 플라즈마 화학기상증착 방법으로 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 이때, 멤브레인 물질층(560')은 대략 400℃에서 형성된다.Referring to FIG. 5B, a
하부전극 물질층(570')은 멤브레인 물질층(560') 상부에 백금/탄탈륨(Pt/Ta) 등의 전기 도전성 물질로 형성된다. 하부전극 물질층(570')은 스퍼터링 방법으로 500 ∼ 2000Å 정도의 두께로 형성된다.The lower electrode material layer 570 'is formed of an electrically conductive material such as platinum / tantalum (Pt / Ta) on the membrane material layer 560'. The lower
도 5c를 참조하면, 변형 물질층(580')은 하부전극 물질층(570')의 상부에 압전물질인 PZT 또는 PLZT로 형성된다. 변형 물질층(580')은 졸-겔(Sol-Gel)법으로 0.1 ∼ 1.0㎛ 두께를 갖도록 형성된다. 이어서, 변형 물질층(580')은 급속 열처리(Rapid Thermal Annealing : RTA) 방법으로 상변이된다.Referring to FIG. 5C, the
상부전극 물질층(590')은 변형물질층(580')의 상부에 형성된다. 상부전극 물질층(590')은 알루미늄 등의 전기 도전성과 반사특성이 우수한 물질을 스퍼터링 방법에 의해 500 ∼ 2000Å 정도의 두께를 갖도록 형성된다.The upper electrode material layer 590 'is formed on the deformable material layer 580'. The upper electrode material layer 590 'is formed to have a thickness of about 500 to about 2000 kPa by a sputtering method of a material having excellent electrical conductivity and reflective properties such as aluminum.
이어서, 상부전극 물질층(590')을 화소별로 패터닝하여 상부전극(590)을 형성한다. 이때, 변형 물질층(580')의 일부가 외부로 노출된다. 이어서, 상부전극(590)의 중앙부를 패터닝하여 스트라이프(600)를 형성한다. 스트라이프(600)는 상부전극(590)을 균일하게 작동시켜 입사되는 광속이 난반사되는 것을 방지한다.Next, the upper
도 5d를 참조하면, 상부전극(590)이 화소별로 패터닝된 후, 변형 물질층(580'), 하부전극 물질층(570')과 멤브레인 물질층(560')을 화소별로 패터닝하여 변형층(580), 하부전극(570)과 멤브레인(560)을 형성한다. 이때, 희생층(540)의 일부가 노출된다. 계속하여, 변형층(580)의 타측 상부로부터 드레인 패드(520)의 상부까지 변형층(580), 하부전극(570), 멤브레인(560) 및 보호층(530)을 순차적으로 식각하여 변형층(580)로부터 드레인 패드(520)까지 수직하게 배전홀(610)을 형성한다.Referring to FIG. 5D, after the
이어서, 배전홀(610)의 내부에 텅스텐, 백금 또는 티타늄등의 금속을 채워 배전체(620)를 형성한다. 배전체(620)는 스퍼터링 방법으로 형성되어, 드레인 패드(520)와 하부전극(570)을 전기적으로 연결한다.Subsequently, the
마지막으로, 비정질 실리콘 또는 다결정 실리콘으로 형성된 희생층(540)을 XeF2가스 또는 BrF3가스로 제거하여 에어갭(550)을 형성한다. 종래의 박막형 광로조절장치에서 희생층은 인(P)의 농도가 높은 인실리케이트유리로 형성한 후 불산(HF)가스로 제거하였다. 이때, 불산가스는 산성이 강하므로 상부전극과 변형층을 손상시켰다. 또한, 불산 가스에 의해 구동기판의 하부가 손상되는 것을 방지하기 위하여 별도의 식각 방지층을 형성하였다. 그러나, 식각 방지층은 고온공정이 수반되므로 구동기판에 내장된 트랜지스터가 고온에 의해 손상되었다. 그러나, 본 발명의 박막형 광로조절장치는 희생층(540)을 비정질 실리콘 또는 다결정 실리콘으로 형성한 후 XeF2가스 또는 BrF3가스로 제거하므로 상부전극(590)과 변형층(580)이 손상되지 않으며, 별도의 식각 방지층을 형성할 필요가 없으므로 제조 공정이 단순해진다.Finally, the
또한, 종래의 박막형 광로조절장치에 있어서 멤브레인은 질화물을 800℃의 저압 화학기상증착방법으로 형성하였다. 이때, 구동기판에 내장된 트랜지스터는 800℃의 고온에 의해 손상되는 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명에 있어서는 멤브레인을 400℃의 플라즈마 화학기상증착방법으로 형성하므로 구동기판에 내장된 트랜지스터가 손상되지 않는다.Further, in the conventional thin film type optical path control device, the membrane is formed of nitride by low pressure chemical vapor deposition at 800 ° C. At this time, the transistor embedded in the driving substrate had a problem of being damaged by a high temperature of 800 ℃. However, in the present invention, since the membrane is formed by the plasma chemical vapor deposition method at 400 ° C, the transistor embedded in the driving substrate is not damaged.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 박막형 광로조절장치는 희생층을 제거할 때 상부전극과 변형층이 손상되지 않으며, 별도의 식각 방지층을 형성하지 않으며 멤브레인을 저온의 플라즈마 화학기상증착방법으로 형성하므로 구동기판에 내장된 트랜지스터가 고온에 의해 손상되지 않는 효과가 있다.As described above, the thin film type optical path control apparatus according to the present invention does not damage the upper electrode and the strained layer when removing the sacrificial layer, does not form a separate etch stop layer, and the membrane is formed by a low temperature plasma chemical vapor deposition method. There is an effect that the transistor embedded in the substrate is not damaged by high temperature.
상술한 바와 같이, 본 발명을 도면을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although the present invention has been described with reference to the drawings, those skilled in the art may variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. I can understand that you can.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1019970057136A KR100258108B1 (en) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | Fabricating method for actuated mirror arrays |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1019970057136A KR100258108B1 (en) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | Fabricating method for actuated mirror arrays |
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Family Applications (1)
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KR1019970057136A KR100258108B1 (en) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | Fabricating method for actuated mirror arrays |
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1997
- 1997-10-31 KR KR1019970057136A patent/KR100258108B1/en not_active IP Right Cessation
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KR19990035340A (en) | 1999-05-15 |
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