KR0154927B1 - 광로 조절 장치의 에어갭 형성방법 - Google Patents

광로 조절 장치의 에어갭 형성방법

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KR0154927B1 KR1019950010582A KR19950010582A KR0154927B1 KR 0154927 B1 KR0154927 B1 KR 0154927B1 KR 1019950010582 A KR1019950010582 A KR 1019950010582A KR 19950010582 A KR19950010582 A KR 19950010582A KR 0154927 B1 KR0154927 B1 KR 0154927B1
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Abstract

본 발명은 광로 조절 장치의 제조공정시 액츄에이터들을 한정하도록 패터닝하고 세척한 후 건조하는 광로 조절 장치의 에어갭 형성방법에 있어서, 상기 광로 조절 장치의 희생막을 제거하는 단계와, 상기 희생막을 제거한 후 광로 조절 장치를 세척한 후 진공건조하여 상기 희생막 제거시 생성된 물과 식각용액을 제거하는 단계와, 상기 광로조절 장치를 진공 건조한 후에 보호막을 제거하는 단계와, 상기 보호막을 제거한 후 광로 조절 장치를 세척한 후 진공건조하여 상기 보호막 제거시 생성된 물과 식각용액을 제거하는 단계를 구비한다. 따라서, 본 발명은 희생막과 보호막을 제거할 때 진공상태에서 생성된 물과 식각 잔유물을 기화시켜 구동기판과 액츄에이터간의 스티킹이 발생되는 것을 방지하므로써 식각율을 향상하여 불량율을 최소화할 수 있다.

Description

광로 조절 장치의 에어갭 형성방법
제1도는 종래 광로 조절 장치의 에어갭을 형성하기 위해 사용되는 건조장치의 개략도.
제2도는 종래 기술에 따른 광로 조절 장치의 에어갭 형성방법의 순서도.
제3도는 본 발명에 따른 광로 조절 장치의 에어갭을 형성하기 위해 사용되는 건조장치의 개략도.
제4도는 본 발명에 따른 광로 조절 장치의 에어갭 형성방법의 순서도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
51 : 수송관 52 : 챔버
53 : 광로 조절 장치 55 : 액츄에이터
57 : 구동기판 59 : 보호막
61 : 지지대 63 : 배기구
65 : 밸브 67 : 진공펌프
본 발명은 투사형표시기에 이용되는 광로 조절 장치의 에어갭 형성방법에 관한 것으로서, 특히, 희생막과 보호막을 제거한 후 세척(rinse) 공정에서 에어갭(air gap)에 존재하여 스티킹(sticking)을 유발하는 식각잔유물(residue)을 용이하게 제거할 수 있는 광로 조절 장치의 에어갭 형성방법에 관한 것이다.
화상 표시장치는 표시방법에 따라, 직시형 화상표시장치와 투사형 화상 표시장치로 구분된다.
직시형 화상 표시장치는 CRT(Cathode Ray Tube)등이 있는데, 이러한 CRT 화상 표시장치는 화질은 좋으나 화면이 커짐에 따라 중량 및 두께의 증대와, 가격이 비싸지는 등의 문제점이 있어 대화면을 구비하는데 한계가 있다.
투사형 화상 표시장치는 대화면 액정표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 `LCD'라 칭함) 등이 있는데, 이러한 대화면 LCD의 박형화가 가능하여 중량을 작게 할 수있다. 그러나, 이러한 LCD는 편광판에 의한 광의 손실이 크고 LCD를 구동하기 위한 박막 트랜지스터가 화소마다 형성되어 있어 개구율(광의 투과면적)을 높이는데 한계가 있으므로 광의 효율이 매우 낮다.
따라서, 미합중국 Aura사에 의해 액츄에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Arrays : 이하 `AMA'라 칭함)를 이용한 투사형 화상 표시장치가 개발되었다. AMA를 이용한 투사형 화상 표시장치는 광원에서 발광된 백색광을 적색, 녹색 및 청색의 광으로 분리한 후, 이 광을 액츄에이터들로 이루어진 광로 조절 장치의 구동에 의해 광로를 변경시킨다. 즉, 액츄에이터들에 실장되어 이 액츄에이터들이 개별적으로 구동되는 것에 의해 기울어지는 거울들에 각각 반사시켜 광로(light path)를 변경시키는 것에 의해 광의 양을 조절하여 화면으로 투사시킨다. 그러므로, 화면에 화상이 나타나게 된다. 상기에서, 액츄에이터는 압전 또는 전왜세라믹으로 이루어진 변형부가 인가되는 전압에 의해 전계가 발생되어 변형되는 것을 이용하여 거울을 기울게 한다. AMA는 구동방식에 따라 1차원 AMA와 2차원 AMA로 구별된다. 1차원 AMA는거울들이 M×1 어레이로 배열되고, 2차원 AMA는 거울들이 M×N 어레이로 배열되고 있다. 따라서, 1차원 AMA를 이용한 투사형 화상표시장치는 주사거울을 이용하여 M×1개 광속들을 선주사시키고, 2차원 AMA를 이용하는 투사형 화상표시장치는 M×N개의 광속들을 투사시켜 화상을 나타내게 된다.
또한, 액츄에이터는 변형부의 형태에 따라 벌크형(bulk type)과 박막형(thin film type)으로 구분된다. 상기 벌크형은 다층 세라믹을 얇게 잘라 내부에 금속전극이 형성된 세라믹웨이퍼(ceramic wafer)를 구동기판에 실장한 후 쏘잉(sawing)등으로 가공하고 거울을 실장한다. 그러나, 벌크형 액츄에이터는 액츄에이터들을 쏘잉에 의해 분리하여야 하므로 긴 공정시간이 필요하며, 또한, 변형부의 응답 속도가 느린 문제점이 있었다. 따라서, 반도체 공정을 이용하여 제조할 수 있는 박막형의 액츄에이터가 개발되었다.
제1도는 종래 광로 조절 장치의 에어갭을 형성하기 위해 사용되는 건조장치의 개략도이고, 제2도는 종래 기술에 따른 광로 조절 장치의 에어갭 형성방법의 순서도이다.
광로 조절 장치(10)는 트랜지스터들(도시되지 않음)이 매트릭스 형태로 내장된 구동기판(15)위에 이 트랜지스터들과 동일한 갯수의 액츄에이터(11)들이 형성된다. 이 액츄에이터(11)들은 통상의 액츄에이터들과 동일하게 박막으로 이루어진다. 광로 조절 장치(10)는 구동기판(15)의 상부에 다수의 층들이 적층되고 패터닝(patterning)되어 이웃하는 액츄에이터들과 분리되도록 한정된다. 보호막(13)은 액츄에이터(11)들의 상부와 액츄에이터(11)들의 분리에 의한 측면들을 포터레지스트(photoresist)로 형성된다.
상기와 같은 구조를 갖는 광로 조절 장치(10)에 있어서 액츄에이터들을 패터닝 하여 한정한 후 희생막(도시되지 않음)을 불산(HF)용액 등의 식각용액으로 제거한다. 이와같이 희생막이 제거된 후 탈이온수(deionized water)를 사용하여 희생막을 제거할 때 사용된 불산등의 식각용액을 세척하였다(단계 100).
단계 100에서 광로 조절 장치(10)가 탈이온수로 세척된 후 광로 조절 장치(10)를 건조하기 위하여 회전 건조대(17)의 상부에 고정시킨 후 고속으로 회전시켜 건조한다. 이때, 회전 건조대(17)를 사용하여 광로 조절 장치(10)를 건조하면 불산용액을 세척할 때 사용되었던 탈이온수가 고속회전으로 인하여 제거된다. 이때, 보호막(13)은 불산 등의 식각용액에 의해 액츄에이터(10)의 상부와 분리에 의한 액츄에이터(11)들의 측면들이 손상되는 것을 보호하고 고속회전으로 인한 액츄에이터(11)들이 부러지는 것을 방지한다(단계 105).
그 다음, 단계 105에서 광로 조절 장치(11)가 회전건조된 후 포터레지스터로 이루어진 보호막(13)을 산소(O2) 플라즈마(plasma)에 의해 제거된다. 그리고, 보호막(13)의 잔유물을 제거하고 탈이온수로 세척한 후 회전건조한다(단계 110).
상술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 광로 조절 장치의 에어갭 형성방법은 포토레지스트로 보호막을 액츄에이터의 상부와 분리에 의한 액츄에이터의 측면에 형성한 후 불산 등의 식각용액으로 희생막을 제거하여 탈이온수로 세척하였다. 그리고, 탈이온수로 세척된 광로 조절 장치를 회전건조한 후 보호막을 산소 플라즈마에 의해 제거하였다. 그리고, 보호막의 잔유물을 제거하고 탈이온수로 세척한 후 회전건조한다.
그러나, 상술한 공로 조절 장치의 에어갭 형성방법에서 희생막과 보호막을 제거하는 공정에서 잔유물로 인하여 스티킹이 발생되는 문제점이 발생하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 희생막과 보호막을 제거하는 공정에서 잔유물로 인한 구동기판과 액츄에이터간의 스티킹을 방지할 수 있는 광로 조절 장치의 에어갭 형성방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광로 조절 장치의 제조공정시 액츄에이터들이 한정되도록 패터닝하고 세척한 후 건조하는 광로 조절 장치의 에어갭 형성 방법에 있어서, 상기 광로 조절 장치의 희생막을 제거하는 단계와, 상기 희생막을 제거한후 광로 조절 장치를 세척한 후 진공건조하여 상기 희생막 제거시 생성된 물과 식각용액을 제거하는 단계와, 상기 광로 조절 장치를 진공 건조한후에 보호막을 제거하는 단계와, 상기 보호막을 제거한 후 광로 조절 장치를 세척한 후 진공건조하여 상기 보호막 제거시 생성된 물과 식각용액을 제거하는 단계를 구비한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제3도는 본 발명에 따른 광로 조절 장치의 에어갭을 형성하기 위해 사용되는 건조장치의 개략도이고, 제4도는 본 발명에 따른 광로 조절 장치의 에어갭 형성방법의 순서도이다.
상기 건조장치는 수송관(51), 챔버(52), 광로 조절 장치(53), 지지대(61), 배기 튜브(63), 밸브(65) 및 펌프(67)로 구성되어 있다.
수송관(51)은 일측에 질소(N2) 가스가 유입되어 챔버(52)내에 삽입된 타측으로 전달된다.
광로 조절 장치(53)는 트랜지스터들(도시되지 않음)이 매트릭스 형태로 내장된 구동기판(57)위에 이 트랜지스터들과 동일한 갯수의 액츄에이터(55)들이 형성된다. 이 액츄에이터(55)들은 통상의 액츄에이터들과 동일하게 박막으로 이루어진다. 광로 조절 장치(53)는 구동기판(53)의 상부에 다수의 층들이 적층되고 패터닝(patterning)되어 이웃하는 액츄에이터들과 분리되도록 한정된다. 보호막(59)은 액츄에이터(57)들의 상부와 액츄에이터(57)들의 분리에 의한 측면들을 포터레지스트(photoresist)로 형성된다.
지지대(61)는 구동기판(57)의 하부에 위치하여 수송관(51)을 통하여 고압으로 분사되는 질소가스가 광로 조절 장치(53)에 작용되도록 지지한다.
배기관(63)의 일측은 챔버(52)의 소정부분, 예를 들면, 챔버(52) 하부의 우측단에 접속되고 중심부에 밸브(65)가 접속된다. 또한, 밸브(65)의 일측은 진공펌프(67)와 연결된다. 그러므로, 진공펌프(67)가 작동된 후 밸브(65)가 열리면 챔버(52)내의 질소가스가 외부로 배출되어 챔버(52)는 진공을 유지한다.
상기와 같은 구조를 갖는 광로 조절 장치(53)의 건조장치에 있어서 액츄에이터들을 패터닝하여 한정한 후 희생막(도시되지 않음)을 불산등의 식각용액을 작용시켜 제거한다(단계 200).
다음, 단계 200에서 광로 조절 장치(53)의 희생막이 불산용액 등의 식각용액에 의해 제거되면 탈이온수(deionized water)로 세척한다. 그리고, 광로 조절 장치(53)를 챔버(52) 내의 지지대(61)상에 배치한 후 희생막을 제거하는 공정에서 생성된 물과 잔유물을 제거하기 위하여 진공펌프(67)를 가동시키고 밸브(65)를 열어 챔버(52) 내부를 진공시킨다. 이때, 챔버(52) 내부는 진공상태가 되며 희생막 제거시 생성된 물과 잔유물은 단열 팽창에 의해 기체 상태가 되어 배기관(63)을 통하여 배출된다(단계 205).
이어, 단계 205에서 광로 조절 장치(53)가 진공건조된 후 광로 조절 장치(53)의 포터레지스터로 이루어진 보호막(59)을 산소(O2) 플라즈마(plasma)로 제거한다. 보호막(59)이 제거된 후, 식각 잔유물을 제거하고 탈이온수로 세척한다(단계 210).
다음, 단계 210에서 광로 조절 장치(56)의 보호막(58)이 제거되면 광로 조절 장치(53)를 챔버(52)내의 지지대(61)상에 배치한 후 보호막(59)을 제거하는 공정에서 생성된 물과 잔유물을 제거하기 위하여 진공펌프(67)를 가동시키고 밸브(65)를 열어 챔버(52) 내부를 진공시킨다. 이때, 챔버(52) 내부는 진공상태가 되며 보호막 제거시 생성된 물과 잔유물은 단열팽창에 의해 기체 상태가 되어 배기관(63)을 통하여 배출된다(단계 215).
상술한 바와 같이, 본 발명은 포토레지스트로 보호막을 액츄에이터의 상부와 분리에 의한 액츄에이터의 측면에 형성한 후 불산 등의 식각용액으로 희생막을 제거하여 탈이온수로 세척한다. 그리고, 탈이온수로 세척된 광로조절 장치를 진공건조하여 희생막을 제거하는 공정에서 생성된 물과 식각용액을 제거한다. 그리고, 광로 조절 장치가 진공건조된 후 보호막을 산소 플라즈마로 제거하고 세척한 후 진공건조한다.
따라서, 본 발명은 희생막과 보호막을 제거할 때 진공상태에서 생성된 물과 식각 잔유물을 기화시켜 구동기판과 액츄에이터간의 스티킹이 발생되는 것을 방지하므로써 식각율을 향상하여 불량율을 최소화할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (4)

  1. 광로 조절 장치(53)의 제조공정시 액츄에이터(55)들이 한정되도록 패터닝하고 세척한 후 건조하는 광로 조절 장치의 에어갭 형성 방법에 있어서, 상기 광로 조절 장치(53)의 희생막을 제거하는 단계(200)와, 상기 희생막을 제거한 후 광로 조절 장치(53)를 세척한 후 진공건조하여 상기 희생막 제거시 생성된 물과 식각용액을 제거하는 단계(205)와, 상기 광로 조절 장치(53)를 진공 건조한 후에 보호막(59)을 제거하는 단계(210)와, 상기 보호막(59)을 제거한 후 광로 조절 장치(53)를 세척한 후 진공건조하여 상기 보호막(59) 제거시 생성된 물과 식각용액을 제거하는 단계(215)를 구비하는 광로 조절 장치의 에어갭 형성 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 희생막을 불산용액으로 제거한 후 광로 조절 장치(53)를 탈이온수(deionized water)으로 세척하는 것을 더 구비하는 광로 조절 장치의 에어갭 형성 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 보호막(59)이 포토레지스터인 광로 조절 장치의 에어갭 형성방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 보호막(59)을 산소(O2) 플라즈마(plasma )로 제거하는 광로 조절 장치의 에어갭 형성 방법.
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