KR19990019666A - Manufacturing method of thin film type optical path control device - Google Patents

Manufacturing method of thin film type optical path control device Download PDF

Info

Publication number
KR19990019666A
KR19990019666A KR1019970043061A KR19970043061A KR19990019666A KR 19990019666 A KR19990019666 A KR 19990019666A KR 1019970043061 A KR1019970043061 A KR 1019970043061A KR 19970043061 A KR19970043061 A KR 19970043061A KR 19990019666 A KR19990019666 A KR 19990019666A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
sacrificial layer
adhesive layer
photoresist layer
optical path
Prior art date
Application number
KR1019970043061A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김형중
Original Assignee
전주범
대우전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전주범, 대우전자 주식회사 filed Critical 전주범
Priority to KR1019970043061A priority Critical patent/KR19990019666A/en
Priority to US08/984,179 priority patent/US6136390A/en
Priority to JP9340217A priority patent/JPH10206758A/en
Priority to CN97121871A priority patent/CN1184950A/en
Publication of KR19990019666A publication Critical patent/KR19990019666A/en

Links

Landscapes

  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

본 발명은 박막형 광로 조절 장치의 제조방법에 관한 것으로, 기판 상에 희생층을 형성하고, 상기 희생층 위에 포토 레지스트층과의 접착력을 향상시키기 위해 접착층을 형성하고, 상기 접착층 위에 포토 레지스트층을 도포하며, 상기 드레인 패드가 형성된 부위의 포토 레지스트층의 일단을 노광 및 현상공정으로 제거하고, 상기 포토 레지스트층의 패턴을 따라 접착층 및 희생층을 식각하여 지지부를 형성하고, 상기 잔존하는 포토 레지스트 층을 스트리핑 공정으로 제거하고, 상기 접착층을 전체적으로 식각하여 제거하며, 상기 지지부 및 희생층 상부에 멤브레인, 하부전극, 변형층 및 상부전극을 증착하여 캔틸레버 형상의 액츄에이터를 형성하며, 상기 액츄에이터에 화상 신호전압을 인가하기 위한 비아 컨택 및 상기 희생층을 제거하여 애어갭을 형성하는 단계로 이루어진다.The present invention relates to a method for manufacturing a thin film type optical path control device, to form a sacrificial layer on the substrate, to form an adhesive layer to improve the adhesion with the photoresist layer on the sacrificial layer, and to apply a photoresist layer on the adhesive layer One end of the photoresist layer in the region where the drain pad is formed is removed by an exposure and development process, and the support layer is formed by etching the adhesive layer and the sacrificial layer along the pattern of the photoresist layer, and the remaining photoresist layer is formed. Stripping process, the adhesive layer is etched and removed as a whole, a membrane, a lower electrode, a strain layer and an upper electrode are deposited on the support and the sacrificial layer to form a cantilever-shaped actuator, and an image signal voltage is applied to the actuator. Remove the via contact and the sacrificial layer to apply the air gap A step of sex.

따라서, 변형층을 형성하기 위해 압전물질인 PZT 또는 PLZT를 졸-겔(Sol-Gel)법으로 형성한 다음 상변이를 위해 급속 열처리 공정을 수행하는 과정에서 변형층이 수축되더라도 응력이 한곳에 집중되지 않고 분산되므로 균열발생이 억제되는 효과를 가져올 수 있다.Therefore, the stress is not concentrated in one place even when the strained layer is contracted in the process of forming the piezoelectric material PZT or PLZT by the Sol-Gel method and then performing the rapid heat treatment process for phase change. Since it is dispersed without, it can bring about the effect of suppressing crack occurrence.

Description

박막형 광로 조절 장치의 제조방법Manufacturing method of thin film type optical path control device

본 발명은 박막형 광로 조절 장치의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액츄에이터의 지지부를 형성하기 위한 희생층 패턴 시 지지부의 가장자리가 모서리지는 것을 완만하게하여 변형층의 균열을 방지하기 위한 박막형 광로 조절 장치의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a thin film type optical path control device, and more particularly, to adjust the thin film type optical path for preventing the crack of the deformation layer by smoothing the edges of the support when the sacrificial layer pattern for forming the support of the actuator. A method of manufacturing a device.

일반적으로, 광속을 조절하여 화상을 형성할 수 있는 광로 조절 장치는 크게 광원으로부터 입사되는 광속을 스크린에 투영하는 방법에 따라서 CRT(Cathod Ray Tube) 등의 직시형 화상 표시 장치와 투사형 화상 표시 장치로서 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display:이하 'LCD'라 칭함), DMD(Deformable Mirror Device), 또는 AMA(Actuated Mirror Arrays)등이 있다.In general, an optical path control device capable of forming an image by adjusting a light flux is a direct view type image display device such as a CRT (Cathod Ray Tube) or a projection type image display device according to a method of projecting a light beam incident from a light source on a screen. Liquid crystal displays (hereinafter referred to as "LCD"), DMD (Deformable Mirror Device), AMA (Actuated Mirror Arrays) and the like.

CRT 장치는 화상의 질은 우수하지만 화면의 대형화에 따라 장치의 중량과 용적이 증가하며 그 제조비용이 상승하는 문제가 있으며, 이에 비하여 액정 표시 장치(LCD)는 평판으로 형성할 수 있으나 입사되는 광속의 편광으로 인하여 1∼2%의 낮은 광효율을 가지며, 그 내부의 액정 물질의 응답 속도가 느린 문제점이 있었다.Although CRT devices have excellent image quality, as the screen size increases, the weight and volume of the device increase, and the manufacturing cost thereof increases. In contrast, a liquid crystal display (LCD) can be formed into a flat plate, but the incident light flux Due to the polarization of the light having a low light efficiency of 1 to 2%, there was 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, 상기 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 구성 재료로서 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 a 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 광로 조절 장치가 주종을 이루는 추세이다. 이 박막형 광로 조절 장치는 본 출원인이 대한민국 특허청에 특허 출원한 박막형 광로 조절 장치의 제조방법의 명칭으로 출원되어 있다.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. The thin film type optical path control device is filed under the name of the manufacturing method of the thin film type optical path control device which the applicant has filed a patent application with the Korean Patent Office.

도 1은 선행 출원에 의해 기재된 박막형 광로 조절 장치의 평면도를 도시한 것이며, 도 2는 도 1의 A-A' 선으로 자른 단면도를 도시한 것이다.FIG. 1 is a plan view of a thin film type optical path adjusting device described in the prior application, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 선행 출원에 의해 기재된 박막형 광로 조절 장치는 기판(5)과 그 상부에 형성된 액츄에이터(65)를 포함한다.1 and 2, the thin film type optical path adjusting device described by the prior application includes a substrate 5 and an actuator 65 formed thereon.

상기 액츄에이터(65)는 아래에 드레인 패드(10)가 형성된 부분에 일측이 지지되는 캔틸레버 형상을 이루며, 멤브레인(30), 하부전극(35), 변형층(40), 상부전극(45)을 포함하며, 드레인 패드(10)와 하부전극(35)이 전기적으로 연결되도록 드레인 패드(10)까지 수직하게 형성된 비아컨택(55)을 포함하며, 액츄에이터(65)의 저면에는 제조공정 중 접착력을 증대시키기 위한 접착층(27)이 잔존한다.The actuator 65 has a cantilever shape in which one side is supported at a portion where the drain pad 10 is formed below, and includes a membrane 30, a lower electrode 35, a strained layer 40, and an upper electrode 45. And a via contact 55 vertically formed up to the drain pad 10 so that the drain pad 10 and the lower electrode 35 are electrically connected to each other. The bottom surface of the actuator 65 may increase adhesive force during the manufacturing process. The adhesive layer 27 for this remains.

상기 액츄에이터(65)의 평면형상의 일측은 그 중앙부에 사각형 형상의 오목한 부분을 가지며, 이러한 오목한 부분이 양쪽 가장자리로 갈수록 계단형으로 넓어지는 형상으로 형성된다. 상기 액츄에이터(65)의 타측은 상기 오목한 부분에 대응하여 중앙부로 갈수록 계단형으로 좁아지는 사각형 형상의 돌출부를 가진다. 그러므로, 상기 액츄에이터(65)의 오목한 부분에 인접한 액츄에이터(65)의 오목한 부분이 끼워지고, 상기 사각형 형상의 돌출부가 인접한 액츄에이터(65)의 오목한 부분에 끼워지게 된다.One side of the planar shape of the actuator 65 has a rectangular concave portion at the center thereof, and the concave portion is formed in a shape widening stepwise toward both edges. The other side of the actuator 65 has a quadrangular protrusion that narrows in a stepped manner toward the central portion corresponding to the concave portion. Therefore, the concave portion of the actuator 65 adjacent to the concave portion of the actuator 65 is fitted, and the rectangular projection is fitted to the concave portion of the adjacent actuator 65.

한편, 도 3a 내지 3d는 상술한 박막형 광로 조절 장치의 제조공정 중 희생층 패턴 공정을 도시한 제조공정도로서, 기판(5) 상에 희생층(25)을 형성한다. 희생층(25)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 대기압 화학 기상 증착(APCVD) 방법으로 0.5∼4.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이때, 희생층(25)은 트랜지스터가 내장된 기판(5)의 상부를 덮고 있으므로 그 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 희생층(25)의 표면을 스핀 온 글래스(Spin On Glass:SOG)를 사용하는 방법 또는 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 방법을 이용하여 평탄화한다.3A through 3D are manufacturing process diagrams illustrating a sacrificial layer pattern process in the manufacturing process of the above-described thin film type optical path adjusting device, and the sacrificial layer 25 is formed on the substrate 5. The sacrificial layer 25 is formed of a silicate glass (PSG) to have a thickness of about 0.5 to 4.0㎛ by the atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) method. At this time, since the sacrificial layer 25 covers the upper portion of the substrate 5 in which the transistor is embedded, the surface flatness is very poor. Therefore, the surface of the sacrificial layer 25 is planarized by using a spin on glass (SOG) method or a chemical mechanical polishing (CMP) method.

이어서, 액츄에이터(65)의 지지부 패턴을 형성하기 위한 희생층(25) 식각 시 포토 제지스트층(26)과의 접착력을 높이기 위해서 산화실리콘(SiO2) 접착층(27)을 증착한 다음 포토 레지스트층(26)을 도포한다.Subsequently, a silicon oxide (SiO 2 ) adhesive layer 27 is deposited to increase adhesion to the photoresist layer 26 when the sacrificial layer 25 is etched to form the support part pattern of the actuator 65, and then the photoresist layer. (26) is applied.

이어서, 드레인 패드(10)가 형성되어 있는 부분에 해당하는 포토 레지스트층(26)을 노광 및 현상공정을 통해 제거한다.Next, the photoresist layer 26 corresponding to the portion where the drain pad 10 is formed is removed through an exposure and development process.

이어서, 노출된 접착층(27) 및 희생층(25)을 식각하여 지지부(70)를 형성한 후 멤브레인(30), 하부전극(35), 변형층(40) 및 상부전극(45)을 형성한다.Subsequently, the exposed adhesive layer 27 and the sacrificial layer 25 are etched to form the support part 70, and then the membrane 30, the lower electrode 35, the strained layer 40, and the upper electrode 45 are formed. .

그런데 종래의 박막형 광로 조절 장치의 제조방법에 따른 액츄에이터(65)의 지지부(70)를 형성하기 위한 접착층(27) 및 희생층(25) 패턴 공정에서 접착층의 산화실리콘층은 희생층의 PSG층의 식각비(etch rate)보다 느리게 진행되어 패터닝된 접착층(27)의 가장자리가 모서리지게 되는 형상으로 전개되며, 그와 같은 지지부(70) 패턴 형상에 증착되는 멤브레인(30), 하부전극(35), 변형층(40) 및 상부전극(45)은 접착층(27)의 가장자리에서 급격하게 꺽이는 형상을 갖게 되어 제조과정에서 가장자리 부분에 응력이 집중될 염려가 있다.However, in the adhesive layer 27 and the sacrificial layer 25 pattern process for forming the support part 70 of the actuator 65 according to the conventional manufacturing method of the thin film type optical path control device, the silicon oxide layer of the adhesive layer is formed of the PSG layer of the sacrificial layer. It proceeds slower than the etch rate, the edge of the patterned adhesive layer 27 is developed in a corner shape, the membrane 30, the lower electrode 35, deposited on such a support 70 pattern shape, The strained layer 40 and the upper electrode 45 have a shape that is sharply bent at the edge of the adhesive layer 27, there is a fear that stress is concentrated on the edge portion during the manufacturing process.

특히, 변형층(40)은 압전물질인 PZT 또는 PLZT를 졸-겔(Sol-Gel)법으로 0.1∼1.0㎛ 두께를 갖도록 형성한 다음 상변이를 위해 약 650℃의 온도에서 급속 열처리(Rapid Thermal Annealing:RTA)를 수행하는 과정에서 변형에 대한 응력이 집중되는 모서리 부분에서 균열이 발생되는 문제가 있었다.In particular, the deformable layer 40 is formed of a piezoelectric material PZT or PLZT to have a thickness of 0.1 ~ 1.0㎛ by the sol-gel method (Rapid Thermal) at a temperature of about 650 ℃ for phase transition In the process of performing annealing (RTA), there was a problem that cracks were generated at the edges where stress on deformation was concentrated.

더욱이, 이와같은 변형층(40)의 균열은 상부전극(45)과 하부전극(35) 사이의 쇼트를 유발할 수 있는 경로를 제공할 염려가 있다.Moreover, such cracks in the deformable layer 40 may provide a path that may cause a short between the upper electrode 45 and the lower electrode 35.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 접착층 및 희생층에 지지부를 패터닝한 후 접착층을 전체적으로 제거하여 패터닝된 지지부의 가장자리가 돌출되는 것을 방지하여 변형층의 균열을 억제할 수 있는 박막형 광로 조절 장치의 제조방법에 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, by patterning the support portion in the adhesive layer and the sacrificial layer to remove the adhesive layer as a whole to prevent the edges of the patterned support portion to protrude, which can suppress cracking of the deformation layer Its purpose is to provide a method for manufacturing a thin film type optical path control device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터가 내장되고 일측 상부에 드레인 패드가 형성된 기판 상에 희생층을 형성하고, 상기 희생층 위에 포토 레지스트층과의 접착력을 향상시키기 위해 접착층을 형성하고, 상기 접착층 위에 포토 레지스트층을 도포하며, 상기 드레인 패드가 형성된부위의 포토 레지스트층의 일단을 노광 및 현상공정으로 제거하고, 상기 포토 레지스트층의 패턴을 따라 접착층 및 희생층을 식각하여 지지부를 형성하고, 상기 잔존하는 포토 레지스트 층을 스트리핑 공정으로 제거하고, 상기 접착층을 전체적으로 식각하여 제거하며, 상기 지지부 및 희생층 상부에 멤브레인, 하부전극, 변형층 및 상부전극을 증착하여 캔틸레버 형상의 액츄에이터를 형성하며, 상기 액츄에이터에 화상 신호전압을 인가하기 위한 비아 컨택 및 상기 희생층을 제거하여 애어갭을 형성하는 단계로 이루어지는 박막형 광로 조절 장치의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a sacrificial layer on a substrate having M × N (M, N is an integer) transistors and a drain pad formed on one side thereof, and a photoresist layer on the sacrificial layer. In order to improve the adhesion of the adhesive layer is formed, a photoresist layer is applied on the adhesive layer, one end of the photoresist layer on the portion where the drain pad is formed by removing and developing the process, and along the pattern of the photoresist layer The adhesive layer and the sacrificial layer are etched to form a support, the remaining photoresist layer is removed by a stripping process, the adhesive layer is etched and removed entirely, and a membrane, a lower electrode, a strained layer, and an upper portion are formed on the support and the sacrificial layer. The electrode is deposited to form a cantilever-shaped actuator, and an image signal voltage is applied to the actuator. Providing a via contact, and method of manufacturing the thin-film optical path control device comprising the steps of forming a cliff eogaep by removing the sacrificial layer for applying.

본 발명의 상기 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 본 출원인의 선행 출원에 따른 박막형 광로 조절 장치의 평면도,1 is a plan view of a thin film type optical path control device according to the applicant's prior application,

도 2는 도 1의 A-A' 선 단면도,2 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG.

도 3a 내지 3d는 종래의 희생층 패턴 공정을 도시한 제조공정도,3a to 3d is a manufacturing process diagram showing a conventional sacrificial layer pattern process,

도 4는 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치를 도시한 단면도,4 is a cross-sectional view showing a thin film type optical path control apparatus according to the present invention;

도 5a 내지 5g는 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조공정도.5a to 5g is a manufacturing process diagram of a thin film type optical path control apparatus according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

100:기판 105:드레인 패드100: substrate 105: drain pad

110:보호층 115:식각 방지층110: protective layer 115: etch stop layer

120 희생층 121:포토 레지스트층120 sacrificial layer 121: photoresist layer

122:접착증 130:멤브레인122: Adhesion 130: Membrane

135:하부 전극 140:변형층135: lower electrode 140: deformation layer

145:상부 전극 150:비아홀145: upper electrode 150: via hole

155:비아컨택 160:액츄에이터155: Via contact 160: Actuator

165:지지부 170:구동부165: support portion 170: drive portion

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 박막형 광로 조절 장치를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a thin film type optical path adjusting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광로 조절 장치는 기판(100)과 기판(100)의 상부에 형성된 액츄에이터(160)를 포함한다. 상기 기판(100)은 기판(100)의 일측 상부에 형성된 드레인 패드(105), 기판(100) 및 드레인 패드(105)의 상부에 적층된 보호층(110), 보호층(110)의 상부에 적층된 식각 방지층(115)을 포함한다.As shown in FIG. 4, the optical path control apparatus according to the present invention includes a substrate 100 and an actuator 160 formed on the substrate 100. The substrate 100 is disposed on the drain pad 105 formed on one side of the substrate 100, the protective layer 110 and the protective layer 110 stacked on the substrate 100 and the drain pad 105. The stacked etch stop layer 115 is included.

상기 액츄에이터(160)는 M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터가 내장되고 일측 상부에 드레인 패드(105)가 형성된 기판(100) 상에 멤브레인(130), 하부전극(135), 변형층(140) 및 상부전극(145)을 구비하며, 상기 액츄에이터(160)에 화상 신호전압을 인가하기 위해 상기 상부전극(145)과 드레인 패드(105)를 전기적으로 연결하는 비아컨택(155)을 구비하며, 액츄에이터(160)의 지지부(165)와 구동부(170)의 굴절부위가 라운딩(rounding)되어 만곡(彎曲)지게 형성된다.The actuator 160 includes a membrane 130, a lower electrode 135, and a strained layer on a substrate 100 having M × N (M, N is an integer) transistors and a drain pad 105 formed on one side thereof. And a via contact 155 electrically connecting the upper electrode 145 and the drain pad 105 to apply an image signal voltage to the actuator 160. The support 165 of the actuator 160 and the refracted portion of the driving unit 170 are rounded to be curved.

이하, 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the thin film type optical path control device according to the present invention will be described in detail.

도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조공정도를 도시한 것이다.5A to 5G show a manufacturing process diagram of a thin film type optical path control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5a를 참조하면, M×N개의 트랜지스터가 매트릭스 형태로 내장되고 그 일측 상부에 드레인 패드(105)가 형성되어 있는 기판(100)의 상부에 인 실리케이트 유리(PSG)재질의 보호층(110)을 형성한다. 보호층(110)은 화학 기상 증착(CVD) 방법을 이용하여 1.0∼2.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 보호층(110)은 후속하는 공정 동안 트랜지스터가 내장된 기판(100)이 손상되는 것을 방지한다.Referring to FIG. 5A, a protective layer 110 of silicate glass (PSG) material is formed on an upper portion of a substrate 100 having M × N transistors embedded in a matrix and having a drain pad 105 formed on one side thereof. To form. The protective layer 110 is formed to have a thickness of about 1.0 to 2.0 μm using a chemical vapor deposition (CVD) method. The protective layer 110 prevents damage to the substrate 100 in which the transistor is embedded during subsequent processing.

보호층(110)의 상부에는 질화물로 이루어진 식각 방지층(115)을 형성한다. 식각 방지층(115)은 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 1000∼2000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 식각 방지층(115)은 기판(100) 및 보호층(110)이 후속되는 식각 공정으로 인하여 손상되는 것을 방지한다.An etch stop layer 115 made of nitride is formed on the passivation layer 110. The etch stop layer 115 is formed to have a thickness of about 1000 to 2000 kPa using a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method. The etch stop layer 115 prevents the substrate 100 and the protective layer 110 from being damaged by the subsequent etching process.

식각 방지층(115)의 상부에는 희생층(120)을 형성한다. 희생층(120)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 대기압 화학 기상 증착(APCVD) 방법으로 0.5∼4.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이때, 희생층(120)은 트랜지스터가 내장된 기판(100)의 상부를 덮고 있으므로 그 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 희생층(120)의 표면을 스핀 온 글래스(Spin On Glass:SOG)를 사용하는 방법 또는 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 방법을 이용하여 평탄화한다.The sacrificial layer 120 is formed on the etch stop layer 115. The sacrificial layer 120 is formed of a silicate glass (PSG) to have a thickness of about 0.5 to 4.0㎛ by the atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) method. In this case, since the sacrificial layer 120 covers the upper portion of the substrate 100 in which the transistor is embedded, the flatness of the surface thereof is very poor. Therefore, the surface of the sacrificial layer 120 is planarized by using a spin on glass (SOG) method or a chemical mechanical polishing (CMP) method.

도 5b를 참조하면, 상기 희생층(120)상에 포토 레지스트층(121)과의 접착력을 높이기 위해서 산화실리콘(SiO2) 접착층(122)을 증착한 다음 포토 레지스트층(121)을 도포한다.Referring to FIG. 5B, a silicon oxide (SiO 2 ) adhesive layer 122 is deposited on the sacrificial layer 120, and then the photoresist layer 121 is coated on the sacrificial layer 120.

도 5c를 참조하면, 드레인 패드(105)가 형성되어 있는 부분에 해당하는 포토 레지스트층(121)을 노광 및 현상공정을 통해 패터닝한다.Referring to FIG. 5C, the photoresist layer 121 corresponding to the portion where the drain pad 105 is formed is patterned through an exposure and development process.

도 5d를 참조하면, 상기 포토 페지스트층(121)의 패턴 형상을 따라 접착층(122) 및 희생층(120)을 식각하여 식각 방지층(115)의 일부를 노출시켜 지지부(165)를 형성한 후 잔존하는 포토 레지스트층(121)을 스트리핑 공정을 통해 제거한다. 이때, 접착층(122)의 산화실리콘층은 희생층(120)의 PSG층의 식각비(etch rate)보다 느리게 진행되어 패터닝된 접착층(122)의 가장자리가 돌출되는 형상으로 전개된다. 따라서, 도 5e에 도시된 바와 같이, 재차 식각공정을 통해 잔존하는 접착층(122)을 전체적으로 제거한다. 이 과정에서 지지부(165)가 패터닝된 희생층(120)의 가장자리는 더욱더 완만하게 라운딩된다.Referring to FIG. 5D, the adhesive layer 122 and the sacrificial layer 120 are etched along the pattern of the photoresist layer 121 to expose a portion of the etch stop layer 115 to form the support part 165. The remaining photoresist layer 121 is removed through a stripping process. At this time, the silicon oxide layer of the adhesive layer 122 progresses slower than the etch rate of the PSG layer of the sacrificial layer 120, so that the edge of the patterned adhesive layer 122 protrudes. Therefore, as shown in FIG. 5E, the remaining adhesive layer 122 is entirely removed through the etching process. In this process, the edge of the sacrificial layer 120 patterned with the support 165 is rounded more smoothly.

도 5f를 참조하면, 이와같이 노출된 식각 방지층(115)의 상부 및 희생층(120)의 상부에 멤브레인(130)이 형성된다. 상기 멤브레인(130)은 질화물을 저압 화상 기상 증착(LPCVD)방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성한다. 이때, 저압의 반응 용기 내에서 반응 가스의 비를 변화시키면서 멤브레인(130) 내의 응력(stress)를 조절한다. 상기 멤브레인(130) 상부에는 전기 전도성이 우수한 백금, 백금-탄탈륨 등의 금속으로 이루어진 하부전극(135)을 스퍼터링 방법으로 500∼2000Å 정도의 두께로 형성한다. 하부전극(135)은 신호 전극으로써 구동기판(100)에 내장된 트랜지스터로부터 화상 신호를 드레인 패드(105) 및 비아홀(150)을 경유하여 제공받는다.Referring to FIG. 5F, the membrane 130 is formed on the exposed etch stop layer 115 and on the sacrificial layer 120. The membrane 130 is formed to have a thickness of about 0.1 to 1.0 ㎛ using a low pressure image vapor deposition (LPCVD) method. At this time, the stress in the membrane 130 is adjusted while changing the ratio of the reaction gas in the low pressure reaction vessel. A lower electrode 135 made of a metal such as platinum, platinum-tantalum, or the like having excellent electrical conductivity is formed on the membrane 130 to a thickness of about 500 to 2000 micrometers by a sputtering method. The lower electrode 135 receives an image signal from the transistor embedded in the driving substrate 100 via the drain pad 105 and the via hole 150 as a signal electrode.

이어서, 상기 하부전극(135) 상부에 PZT 또는 PZLT등의 압전물질로 이루어진 변형층(140)을 졸-겔(Sol-Gel)법, 스퍼터링 방법, 또는 화학 기상 증착(CVD) 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 그리고, 변형층(140)을 급속 열처리(RTA) 방법을 이용하여 상변이 시킨다. 한편, 변형층(140)의 급속 열처리 공정시 응력집중으로 균열 발생에 가장 취약한 액츄에이터(160)의 지지부(165)와 구동부(170)의 연결부위가 완만하게 라운딩되어 변형응력을 어느정도 분산시킬 수 있어 균열발생이 최대한 억제된다.Subsequently, the strained layer 140 made of a piezoelectric material such as PZT or PZLT is disposed on the lower electrode 135 using a sol-gel method, a sputtering method, or a chemical vapor deposition (CVD) method. It is formed to have a thickness of about -1.0 μm. In addition, the strained layer 140 is phase-shifted using a rapid heat treatment (RTA) method. On the other hand, the connection part of the support part 165 of the actuator 160 and the drive part 170 which are the most vulnerable to crack generation by stress concentration during the rapid heat treatment process of the deformation layer 140 can be rounded gently to disperse the deformation stress to some extent. Cracking is suppressed as much as possible.

상기 변형층(140) 상부에는 알루미늄, 백금 또는 은 등으로 이루어진 상부전극(145)을 스퍼터링 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다.The upper electrode 145 made of aluminum, platinum or silver is formed on the strained layer 140 to have a thickness of about 0.1 μm to about 1.0 μm by the sputtering method.

상부전극(145)은 공통 전극으로써 바이어스 전압이 인가되어 하부전극(135)과 상부전극(145) 사이에 전계가 발생한다.The upper electrode 145 is applied with a bias voltage as a common electrode to generate an electric field between the lower electrode 135 and the upper electrode 145.

도 5g를 참조하면, 변형층(140)중 드레인 패드(105)가 형성된 부분으로부터 변형층(140), 하부전극(135), 멤브레인(130), 식각 방지층(115), 그리고 보호층(110)을 차례로 식각하여 비아홀(150)을 형성한 후, 비아홀(150)의 내부에 텅스텐, 백금, 알루미늄, 또는 티타늄등의 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 드레인 패드(105)와 하부전극(135)이 전기적으로 연결되도록 비아컨택(155)을 형성한다. 비아컨택(155)은 비아홀(150)내에서 하부전극(135)으로부터 드레인 패드(105)의 상부까지 수직하게 형성된다. 따라서, 화상신호는 기판(100)에 내장된 트랜지스터로부터 드레인 패드(105) 및 비아컨택(155)을 통하여 하부전극(135)에 인가된다.Referring to FIG. 5G, the strained layer 140, the lower electrode 135, the membrane 130, the etch stop layer 115, and the protective layer 110 are formed from a portion of the strained layer 140 in which the drain pad 105 is formed. After etching sequentially to form the via hole 150, the drain pad 105 and the lower electrode 135 is electrically connected to the inside of the via hole 150 by sputtering a metal such as tungsten, platinum, aluminum, or titanium. The via contact 155 is formed to be connected to each other. The via contact 155 is formed vertically from the lower electrode 135 to the top of the drain pad 105 in the via hole 150. Accordingly, the image signal is applied to the lower electrode 135 through the drain pad 105 and the via contact 155 from the transistor embedded in the substrate 100.

이어서, 변형층(140), 하부전극(135), 멤브레인(130)을 순차적으로 패터닝한 후, 희생층(120)을 불산 가스로 제거하여 에어갭을 형성한다.Subsequently, the strained layer 140, the lower electrode 135, and the membrane 130 are sequentially patterned, and then the sacrificial layer 120 is removed with hydrofluoric acid to form an air gap.

상술한 바와 같이, 박막형 AMA의 소자를 완성한 후, 백금-탄탈륨(Pt-Ta)을 스퍼터링 방법을 이용하여 구동기판(100)의 하단에 증착시켜 저항 접촉(ohmic contact:도시안됨)을 형성한다.As described above, after completing the device of the thin film type AMA, platinum-tantalum (Pt-Ta) is deposited on the lower end of the driving substrate 100 using a sputtering method to form an ohmic contact (not shown).

이어서, 구동기판(100)의 상부에 포토레지스트(도시안됨)을 도포한 후, 상부전극(145)에 바이어스 전압을 인가하는 동시에 하부전극(135)에 화상 신호를 인가하기 위한 TCP(Tape Carrier Package:도시안됨) 본딩(bonding)을 대비하여 구동기판(100)을 소정 두께가지만 잘라낸다.Next, after applying a photoresist (not shown) on the driving substrate 100, a tape carrier package for applying a bias voltage to the upper electrode 145 and an image signal to the lower electrode 135. (Not shown) The driving substrate 100 is cut to have a predetermined thickness in preparation for bonding.

이어서, TCP 본딩에 요구되는 AMA 패널(pannel)의 패드(도시안됨)을 노출시키기 위해 AMA 패널의 패드 부위를 건식 식각 방법을 이용하여 식각한다.Subsequently, the pad portion of the AMA panel is etched using a dry etching method to expose the pad (not shown) of the AMA panel required for TCP bonding.

상술한 바와 같이, 박막형 AMA 소자가 형성된 구동기판(100)을 소정의 형상으로 완전히 잘라낸 후, AMA 패널의 패드와 TCP를 연결하여 박막형 AMA 모듈(module)의 제조를 완성한다.As described above, the driving substrate 100 on which the thin film type AMA element is formed is completely cut into a predetermined shape, and then the pad of the AMA panel and the TCP are connected to complete the manufacture of the thin film type AMA module.

이와같은 박막형 광로 조절 장치는 신호전극인 하부전극(135)에 화상 신호 전압이 인가되며, 공통전극인 상부전극(145)에 바이어스 전압이 인가되면 상부전극(145)과 하부전극(135) 사이에 전계가 발생하게 된다. 이 전계에 의하여 상부전극(145)과 하부전극(135) 사이의 변형층(140)이 변형을 일으키게 되며, 상기 변형층(140)은 전계와 수직한 방향으로 수축하게 된다. 이에 따라 변형층(140)을 포함하는 액츄에이터(160)가 소정의 각도로 휘어져 광원으로부터 입사되는 광속을 슬릿을 통하여 스크린에 투영됨으로서 화상을 맺게 한다.In the thin film type optical path adjusting device, an image signal voltage is applied to the lower electrode 135, which is a signal electrode, and a bias voltage is applied to the upper electrode 145, which is a common electrode, between the upper electrode 145 and the lower electrode 135. An electric field will be generated. The strained layer 140 between the upper electrode 145 and the lower electrode 135 causes deformation by the electric field, and the strained layer 140 contracts in a direction perpendicular to the electric field. Accordingly, the actuator 160 including the deformation layer 140 is bent at a predetermined angle to form an image by projecting the light beam incident from the light source onto the screen through the slit.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.In the above description, it should be understood that those skilled in the art can make modifications and changes to the present invention without changing the gist of the present invention as it merely illustrates a preferred embodiment of the present invention.

따라서, 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치는 희생층과 포토 레지스트층의 접착력향상을 위해 개재된 접착층을 제거하고 그 과정에서 지지부 패턴의 가장자리가 완만하게 라운딩되며, 그 상부에 증착되는 멤브레인, 하부전극, 변형층 및 상부전극도 그와같은 형상을 따르게 되어 응력이 분산되는 구조를 갖게되며, 특히 압전물질인 PZT 또는 PLZT를 졸-겔(Sol-Gel)법으로 형성한 다음 상변이를 위해 급속 열처리 공정을 수행하는 과정에서 변형층이 수축되더라도 응력이 한곳에 집중되지 않고 분산되므로 균열발생이 억제되는 효과를 가져올 수 있다.Therefore, the thin film type optical path control device according to the present invention removes the adhesive layer interposed to improve the adhesion between the sacrificial layer and the photoresist layer, and in the process, the edges of the support pattern are gently rounded, and the membrane and the lower electrode deposited thereon. In addition, the strained layer and the upper electrode have a structure in which stress is dispersed by following such a shape, and in particular, a piezoelectric material, PZT or PLZT, is formed by a sol-gel method and then rapidly heat-treated for phase transition. Even if the strained layer shrinks during the process, stress may be dispersed without being concentrated in one place, which may have an effect of suppressing cracking.

Claims (1)

M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터가 내장되고 일측 상부에 드레인 패드가 형성된 기판 상에 희생층을 형성하는 단계와 상기 희생층 위에 포토 레지스트층과의 접착력을 향상시키기 위해 접착층을 형성하는 단계와 상기 접착층 위에 포토 레지스트층을 도포하는 단계와 상기 드레인 패드가 형성된 부위의 포토 레지스트층의 일단을 노광 및 현상공정으로 제거하는 단계와 상기 포토 레지스트층의 패턴을 따라 접착층 및 희생층을 식각하여 지지부를 형성하는 단계와 상기 잔존하는 포토 레지스트 층을 스트리핑 공정으로 제거하는 단계와 상기 접착층을 전체적으로 식각하여 제거하는 단계와 상기 식각된 희생층 상부에 멤브레인, 하부전극, 변형층 및 상부전극을 증착하여 캔틸레버 형상의 액츄에이터를 형성하는 단계와 상기 액츄에이터에 화상 신호전압을 인가하기 위한 비아 컨택을 형성하는 단계와 상기 희생층을 제거하여 애어갭을 형성하는 단계를 포함하는 박막형 광로 조절 장치의 제조방법.Forming a sacrificial layer on a substrate having M × N (M, N is an integer) and having a drain pad formed on one side thereof, and forming an adhesive layer to improve adhesion to the photoresist layer on the sacrificial layer. And applying a photoresist layer on the adhesive layer, removing one end of the photoresist layer in the region where the drain pad is formed by exposure and development, and etching the adhesive layer and the sacrificial layer along the pattern of the photoresist layer. Forming a support, removing the remaining photoresist layer by a stripping process, etching and removing the adhesive layer as a whole, and depositing a membrane, a lower electrode, a strained layer, and an upper electrode on the etched sacrificial layer. Forming a cantilever-shaped actuator and transmitting an image signal to the actuator Forming a via contact for applying the method for manufacturing a thin-film optical path control apparatus to remove the sacrificial layer and forming a cliff eogaep a.
KR1019970043061A 1996-12-11 1997-08-29 Manufacturing method of thin film type optical path control device KR19990019666A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970043061A KR19990019666A (en) 1997-08-29 1997-08-29 Manufacturing method of thin film type optical path control device
US08/984,179 US6136390A (en) 1996-12-11 1997-12-03 Method for manufacturing a thin film actuatable mirror array having an enhanced structural integrity
JP9340217A JPH10206758A (en) 1996-12-11 1997-12-10 Manufacture of thin film actuated mirror array
CN97121871A CN1184950A (en) 1996-12-11 1997-12-10 Method for mfg. thin film actuated mirror array having enhanced structural integrity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970043061A KR19990019666A (en) 1997-08-29 1997-08-29 Manufacturing method of thin film type optical path control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19990019666A true KR19990019666A (en) 1999-03-15

Family

ID=66038425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970043061A KR19990019666A (en) 1996-12-11 1997-08-29 Manufacturing method of thin film type optical path control device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR19990019666A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100255752B1 (en) Manufacturing method of tma
KR19990019666A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR100262736B1 (en) Apparatus of actuated mirror arrays
KR100255751B1 (en) Tma having enhanced driving angle
KR100248993B1 (en) Tma having enhanced actuator and method therefor
KR100283529B1 (en) Thin Film Fluorescence Control System
KR19990018835A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR100247592B1 (en) Tma manufacturing method
KR100251108B1 (en) Thin film actuated mirror array having buried via contact and its fabrication method
KR100233994B1 (en) Thin film light path apparatus with advanced light efficiency and its fabrication method
KR100257605B1 (en) Method for manufacturing thin film actuated mirror array
KR100255749B1 (en) Tma using ain and manufacturing method thereof
KR100270997B1 (en) Manufacturing method of thin film actuated mirror array
KR100248985B1 (en) Tma and manufacturing method
KR19990018836A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR19990035337A (en) Thin film type optical path controller
KR19990043440A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR20000032305A (en) Fabrication method of thin film actuated mirror array
KR19980046146A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device which can improve light efficiency
KR20000044831A (en) Manufacturing method for thin film micromirror array-actuated device
KR19990004772A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR19990004769A (en) Thin-film optical path that can prevent the initial tilt of the actuator
KR19980054847A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR19980061488A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR20000026865A (en) Method for patterning rear surface of wafer in thin film type optical adjusting apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid