KR0150546B1 - 광로조절장치의 제조방법 - Google Patents

광로조절장치의 제조방법

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KR0150546B1 KR1019950005513A KR19950005513A KR0150546B1 KR 0150546 B1 KR0150546 B1 KR 0150546B1 KR 1019950005513 A KR1019950005513 A KR 1019950005513A KR 19950005513 A KR19950005513 A KR 19950005513A KR 0150546 B1 KR0150546 B1 KR 0150546B1
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Abstract

본 발명은 광로조절장치의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투사형 화상표시장치에 채용되는 광로조절장치로서의 액츄에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Array)의 제조를 위해 현재 사용중인 마스크 콘택트 얼라이너(Mask Contact Aligner)의 개선없이 오정렬에 의한 식각 손실을 최소화시키는 방법에 관한 것이며, 본 발명에 따른 광로조절장치의 제조방법은 광로조절장치의 제조공정중에 멤브레인(27), 신호전극(31), 변형부(33) 및 반사막(35)이 차례로 적층되는 다층의 박막을 형성한후, 콘택트 마스크 얼라이너를 사용하여 통상의 포토마스킹 방법으로 감광막 패턴 공정을 함에 있어서, 실제 얻고자하는 패턴의 크기보다 작은 마스크(40)를 사용하여 노광을 준비하는 제1공정과, 제1공정후 노광시 실제 얻고자하는 패턴보다 작게 감광막(30)을 패턴하는 제2공정과, 제2공정후 상기 패턴된 감광막을 열처리하여 유동성을 증가시켜서 실제 얻고자하는 패턴의 크기를 갖도록 플로우(flow)시키는 제3공정및, 상기 제3공정후 식각 및 감광막을 제거하는 제4공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하여 기존에 사용중인 장비의 개선없이 오정렬에 의한 식각손실을 최소화하여 공정시간을 단축하고 비용을 절감하므로 본 발명의 제조방법에 의해 제조되는 제품의 수율을 향상시키는 효과가 있다.

Description

광로조절장치의 제조방법
제1도(a) ~ (d)는 종래 기술에 따른 광로조절장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도.
제2도(a) ~ (c)는 종래 기술에 따른 광로조절장치의 제조방법 중에서 오정렬에 의한 식각 손실 현상을 설명하기 위한 측단면도.
제3도(a) ~ (d)는 본 발명에 따른 광로조절장치의 제조방법을 설명하기 위한 공정을 나타내는 측단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 구동기판 15 : 희생막,
17, 27 : 멤프레인 19 : 플러그,
21, 31 : 신호전극 23, 33 : 변형부,
25, 35 : 반사막 26 : 보호막,
26 : 엑츄에이터 30, 30' : 감광막
40 : 마스크.
본 발명은 광로조절장치의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투사형 화상표시장치에 채용되는 광로조절장치로서의 엑츄에이티드 미러 어레이 (Actuated Mirror Array ; 이하, AMA라 약칭한다)의 제조를 위해 현재 사용중인 마스크 콘택트 얼라이너(Mask Contact Aligner)의 개선없이 오정렬(Misalign) 에 의한 식각 손실을 최소화 시키는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 화상표시장치는 그 표시방법에 따라 음극선관(Cathode Ray Tube ; CRT)등과 같은 직시형 화상표시장치와 액정표시장치 (Liquid Crystal Display ; LCD)등과 같은 투사형 화상표시장치로 구별된다.
CRT는 화질은 좋으나 화면이 커짐에 따라 중량 및 두께가 증대되고 또한 가격이 비싸지는 등의 문제점이 있어 대화면을 구비하는데 한계가 있다. 그리고, LCD는 박형화 및 저중량화가 가능하여 대화면을 구비할 수 있으나, 편광편에 의한 광손실이 크고, 화상구동용 박막트랜지스터가 화소마다 형성되어 있어 개구율(광의 투과면적)을 높이는데 한계가 있으므로, 광효율이 낮다는 문제가 있다.
따라서, 미합중국의 Aura 사에 의해 AMA를 이용한 투사형 화상표시장치가 개발되었다. AMA를 이용한 화상표시장치는 1차원 AMA를 이용하는 것과 2차원 AMA를 이용하는 것으로 구별된다. 1차원 AMA는 M×1 어레이로 배열되어 있다. 따라서, 1차원 AMA를 이용하는 투사형 화상표시장치는 주사거울을 이용하여 M×1개의 광속들을 선주사시키고, 2차원 AMA를 이용하는 투사형 화상표시장치는 M×N 개의 광속들을 투사시켜 M×N 화소의 어레이를 가지는 형상을 나타내게 된다.
제1도는 상기한 AMA로 이루어진 광로조절장치의 제조방법을 설명하기 위한 제조공정 단면도이다.
즉, 종래 기술에 따른 광로조절장치의 제조방법에 있어서는, 먼저 트랜지스터(도시하지 않음)가 메트릭스형태로 내장되고 또한 상부에 트랜지스터와 전기적으로 연결된 패드(도시하지 않음)를 갖는 구동기판(11)의 표면에 희생막(15)을 1 ~ 2㎛정도의 두께로 형성한다. 여기서, 상기 희생막(15) 을 Mo, Cu, Fe, Ni, Al 등의 금속물질 또는 PSG(Phospho - Silicate Glass) 또는 ZnO등으로 형성하는 것이 바람직한데, 금속물질로 형성할 때에는 스퍼터링(Sputtering)법으로, PSG로 형성할 때는 스핀코팅(Spin Coating)법 또는 화학적 기상 증착(Chemical Vapor Deposition ; 이하 CVD라 약칭한다) 법으로, ZnO로 형성할 때는 스퍼터링법 또는 DVD법으로 형성한다. 그리고, 소정부분의 희생막 (15)을 통상의 포토마스킹(포토리소그래피(Photolithography)라고도 한다)방법으로 제거하여 상기 패드(도시하지 않음) 와 그 주위의 구동기관(11) 을 노출시킨다. 그후, 상술한 구조의 전표면에 산화실리콘(SiO2)또는 질화실리콘(Si3N4) 등의 규화물을 스퍼터링법 또는 CVD법으로 0.7 ~ 2㎛ 정도의 두게로 침적시켜 멤브레인(17) 을 형성한다. 이어, 상기 패드 (도시하지 않음) 상의 멤 브레인 (17) 을 제거하여 상기 패드가 노출되도록 홈을 형성하고, 이 홈의 내부에 도전성 금속을 채워서 상기 패드와 전기적으로 연결되는 플러그(19) 를 형성한다. [ 제 1도 (a) 참조 ] .
이어서, 상기 멤브레인 (17) 의 전표면에 백금 (Pt) 또는 백금/티타늄 (Pt/Ti) 등을 진공증착 또는 스퍼터링 등의 방법으로 500 ~ 2000Å 정도의 두께로 도포한 다음에 상기 희생막 (15) 과 중첩되는 부분을 포함하는 소정부분을 제외한 나머지 부분을 제거하여 신호전극 (21) 을 형성한다. 그후, 상기한 구조의 전표면에 압전세라믹이나 전왜세라믹을 Sol - Gel 법, 스퍼터링법 또는 CVD법 등으로 0.7 ~ 2 ㎛ 정도의 두게로 도포한 다음에 소결하여 상변이 (Phase Transition) 시켜서 변형부 (23) 를 형성한다. 이어, 상기 변형부 (23) 상에 은 (Ag) 또는 알루미늄 등과 같이 반사특성 및 전기적 특성이 좋은 물질을 스퍼터링 또는 진공증착하여 500 ~ 2000Å 정도의 두께를 갖는 반사막 (25) 을 형성한다. 다음에, 통상의 포토마스킹 방법을 이용하여 상기 반사막 (25) 및 변형부 (23) 를 패터닝하여 화소를 분리하여 액츄에이터 (29) 를 형성한다 [ 제 1도(b) 참조 ].
다음으로, 상기한 구조의 전표면에 산화실리콘 또는 질화실리콘 등으로 된 보호막 (26) 을 도포한 후, 희생막 (15) 이 노출되도록 상기보호막 (26) 을 패터닝한다 [ 제 1도 (c) 참조 ].
계속해서, HF, BOE 등과 같은 용액을 이용한 습식 에칭 (Wet Ething) 법으로 상기 희생막 (15) 을 제거하는데, 이때 희생막 (15) 이 PSG로 이루어진 경우 에칭용액으로서 HF 용액이나 또는 BOE 용액에 소정시간 침적시켜서 희생막 (15) 을 에칭제거한 다음, 이온화 되지 않은 순수한 물 (DI - WATER) 이나 또는 메타놀 (Methanol) 등으로 린스(Rinse) 하고 나서 상기한 린스액을 건조시켜서 액츄에이터 (29) 를 포함한 광로조절장치의 제조공정을 완료한다. [ 제 1도 (d) 참조 ]
그런데, 상기한 AMA로 이루어진 광로조절장치의 제조공정중에서 제 2도 (A) 에서와 같이 멤브레인 (27) , 신호전극 (31), 변형부 (33), 및 반사막 (35) 이 차례로 적층되는 다층박막을 형성한 후, 콘택트 마스크 얼라이너 (Contact Mask Aligner)를 사용하여 통상의 포토마스킹 방법으로 감광막 (Photoresist ; PR) (30) 패턴 공정을 할때 약간의 오정렬 (Misalignment), 예를들어 제 2도 (a) 에서와 같이 마스크 (40) 와 실제 원하는 패턴간에 길이 d만큼의 오정렬이 발생하는 경향이 있으며, 그 결과 식각 장벽 역할을 하는 감광막(30)은 노광후 제2도(b)에 도시한 바와 같은 모양을 갖게되는바, 이대로 계속하여 식각이 진행되면 제2도(c)에서와 같이 변형부(33)는 오정렬된 길이 d만큼 큰 패턴을 갖게되고, 반사막(35)은 d'부분과 같이 식각 손실을 갖게되는 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 포토마스킹의 방법으로 감광막의 패턴공정시에 현재 사용중인 마스크 콘택트 얼라이너의 개선없이 오정렬에 의한 식각 손실을 최소화할 수 있는 광로조절장치의 제조방법을 제공하고자 함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 광로조절장치 제조방법의 바람직한 실시양태에 따르면, 광로조절장치의 제조공정중에 멤브레인, 신호전극, 변형부 및 반사막이 차례로 적층되는 다층의 박막을 형성한후, 콘택트 마스크 얼라이너(Contact Mask Aligner)를 사용하여 통상의 포토마스킹 방법으로 감광막 패턴 공정을 함에 있어서, 실제 얻고자하는 패턴의 크기보다 작은 마스크를 사용하여 노광을 준비하는 제1공정과, 제1공정후 노광시 실제 얻고자 하는 패턴보다 작게 감광막을 패턴하는 제2공정과, 제2공정후 상기 패턴된 감광막을 열처리하여 유동성을 증가시켜 실제 얻고자하는 패턴의 크기를 갖도록 플로우(flow)시키는 제3공정 및, 상기 제3공정후 식각 및 감광막을 제거하는 제4공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 광로조절장치의 제조방법에 대해 상어세히 설명하기로 한다.
제3도(a)내지 제3도(d)는 본 발명에 따른 광로조절장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정을 나타내는 측단면도로, 본 발명에 따른 광로조절장치의 제조방버븐 제1도(a)내지 제1도(c)를 참조하여 설명한 종래의 제조방법과 동일하고 다만, 광로조절장치의 제조공정중에 멤브레인(27), 신호전극(31), 변형부(33) 및 반사막(35)이 차례로 적층되는 다층의 박막을 형성한후, 콘택트 마스크 얼라이너(Contact Mask Aligner)를 사용하여 통상의 포토마스킹 방법으로 감광막(30) 패턴 공정을 할시에 발생되는 오정렬에 의한 식각 손실을 최소화시키는 방법만이 상이한 것이다. 따라서, 이하의 설명에서는 제3도(a) 내지 제3도(d)를 참조하여 마스크 콘택트 얼라이너의 개선없이 오정렬에 의한 식각손실을 최소화시키는 방법에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 멤브레인(27), 신호전극(31), 변형부(33) 및, 반사막(35)이 차례로 적층되어있는 다층의 박막 상부에 감광막(30)을 도포한후, 콘택트 마스크 얼라이너를 사용한 포토마스킹 방법으로 상기 감광막(30) 표면을 노광시에 제3도(a)에 도시한 바와 같이 실제 얻고자하는 패턴의 크기보다 작게하기 위하여, 예를들어 최상부층에 적층되어있는 반사막(35)의 크기를 중심하여 양측으로 ℓ만큼 작은 마스크(40)를 사용하여 노광한다.
그후, 노광하고 현상하게 되면 제3도(b)와 같이 반사막(35)위에 실제 얻고자하는 패턴보다 2ℓ만큼 작은 감광막(30)패턴이 형성된다.
한편, 상기 감광막(30)은 폴리머(Polymer), 솔벤트(Solvent), 센시타이저(Sensitizer) 및, 첨가물의 혼합물로 이루어진 것으로, 빛이나 방사, 열 등 여러 형태의 에너지에 노출되었을때 내부구조가 바뀌는 특성을 가지고 있으므로, 이와 같은 감광막(30)의 특성중에 온도에 따라 유동성이 달라지는 특성을 이용하여 고온 열처리하면 이 감광막(30)은 유동성이 증가하므로 제3도(c)에 도시한 바와 같이 반사막(35)의 남은 공간으로 흘러내려 실제 얻고자하는 패턴 크기의 감광막(30')이 형성된다.
그리고 이어서, 식각 공정 및 감광막 제거 공정을 진행하면 반사막(35)과 동일한 크기의 패턴에 변형부(33)를 얻을 수 있다.
이상과 같이 설명한 본 발명에 따른 광로조절장치의 제조방법은 기존에 사용중인 장비의 개선없이 오정렬에 의한 식각손실을 최소화하여 공정시간을 단축하고 비용을 절감하므로 본 발명의 제조방법에 의해 제조되는 제품의 수율을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 광로조절장치의 제조공정중에 멤브레인, 신호전극, 변형부 및 반사막이 차례로 적층되는 다층의 박막을 형성한후, 콘택트 마스크 얼라이너(Contact Mask Aligner)를 사용하여 통상의 포토마스킹 방법으로 감광막 패턴 공정을 함에 있어서, 실제 얻고자하는 패턴의 크기보다 작은 마스크를 사용하여 노광을 준비하는 제1공정과, 제1공정후 노광시 실제 얻고자하는 패턴보다 작게 감광막을 패턴하는 제2공정과, 제2공정후 상기 패턴된 감광막을 열철하여 유동성을 증가시켜서 실제 얻고자하는 패턴의 크기를 갖도록 플로우(flow)시키는 제3공정 및, 상기 제3공정후 식각 및 감광막을 제거하는 제4공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광로조절장치의 제조방법.
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