KR0177225B1 - Method for fabrication on optical projection system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 투사형 화상 표시 장치로 사용되는 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것으로 상기 방법은 전기적 접점 단자로 작용하는 패드가 복수개 형성된 구동 기판상에 멤브레인, 하부 전극, 변형부, 및 상부 전극이 순차적으로 형성시키는 단계와, 상기 상부 전극, 변형부 및 하부 전극을 순차적으로 식각시키는 단계와, 소정 형상으로 패터닝 된 상기 상부 전극 및 하부 전극을 보호하기 위한 패시베이션층을 형성시키는 단계와, 상기 하부 전극의 하단에 형성된 다수의 층을 식각 공정에 의하여 패터닝시켜서 캔틸레버 구조를 형성시키는 단계로 이루어지고, 상기 패시베이션층 패턴의 선폭 크기는 상기 멤브레인 패턴의 선폭 크기보다 작게 형성됨으로서 달성되며 이에 의해서 상기 상부 전극 및 하부 전극을 보호하기 위한 패시베이션층의 용해에 의하여 스티킹 현상이 발생되는 것을 방지시킬 수 있다.The present invention relates to a method for manufacturing an optical path control device used as a projection image display device, in which the membrane, the lower electrode, the deformable portion, and the upper electrode are sequentially formed on a driving substrate on which a plurality of pads serving as electrical contact terminals are formed. Forming a passivation layer, sequentially etching the upper electrode, the deformable portion, and the lower electrode; forming a passivation layer for protecting the upper electrode and the lower electrode patterned into a predetermined shape; Forming a cantilever structure by patterning a plurality of layers formed in the etching process, wherein the line width size of the passivation layer pattern is smaller than the line width size of the membrane pattern, thereby forming the upper electrode and the lower electrode. By dissolving the passivation layer to This can prevent the sticking phenomenon from occurring.
Description
제1도는 종래 실시예에 따른 광로 조절 장치를 개략적으로 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing an optical path adjusting apparatus according to a conventional embodiment.
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 광로 조절 장치를 개략적으로 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view schematically showing an optical path adjusting apparatus according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
21 : 구동 기판 22 : 멤브레인21: driving substrate 22: membrane
23 : 하부 전극 24 : 변형부23: lower electrode 24: deformation part
25 : 상부 전극 26 : 패시베이션층25 upper electrode 26 passivation layer
본 발명은 투사형 화상 표시 장치로 사용되는 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 광로 조절 장치의 액츄에이터를 구성하는 상부 전극과 하부 전극을 보호하기 위한 패시베이션층의 일부가 에어갭에 유입되는 것을 방지시키기 위한 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an optical path control device used as a projection image display device, and particularly to prevent a part of a passivation layer for protecting an upper electrode and a lower electrode constituting an actuator of an optical path control device from entering an air gap. The present invention relates to a method for manufacturing an optical path control device.
일반적으로, 평판 디스플레이 장치는 무게, 부피, 전력 소모가 튼 CRT를 대체하기 위한 평판 표시 장치로서, 투사형 디스플레이와 직시형 디스플레이로 구분되며 또한 이러한 디스플레이 장치는 PDP, EL, LED, FED 등의 방출형 디스플레이 장치와 LCD, ECD, DMD, AMA, GLV 등의 비방출형 디스플레이 장치로 구분된다.In general, a flat panel display device is a flat panel display device to replace a CRT having a high weight, volume, and power consumption. The flat display device is classified into a projection display and a direct view display. It is divided into display devices and non-emission display devices such as LCD, ECD, DMD, AMA, and GLV.
이 때, 상기 AMA(actrated mirror array;이하, 액츄에이터 칭함)는 광로 조절 장치에 사용되는 소자로서, 전자-광학적 비선형 특성을 향상시키기 위하여 능동 소자를 사용하는 능동 행렬 구동 방식(active matrix addrssing)에 의하여 구동되며 화소 단위의 트랜지스터와 지지대에 의하여 지지되는 변형부의 압전 효과에 의하여 빛의 광로를 조절시킨다.In this case, the actuated mirror array (AMA) is an element used in an optical path control device, and is formed by an active matrix addrssing using an active element to improve electro-optic nonlinear characteristics. The optical path of the light is controlled by the piezoelectric effect of the deformable part driven and supported by the pixel-based transistor and the support.
한편, 제1도를 참조하면, 상기 액츄에이터는 복수개의 패드가 형성된 구동 기판(11)상에 순차적으로 적충된 멤브레인(12), 하부 전극(13), 변형부(14) 및 상부 전극(15)으로 구성되고 일단부가 상기 구동 기판(11)으로부터 소정 간격으로 이격된 캔틸레버 구조로 형성된다.Meanwhile, referring to FIG. 1, the actuator includes a membrane 12, a lower electrode 13, a deformable portion 14, and an upper electrode 15 sequentially stacked on a driving substrate 11 on which a plurality of pads are formed. One end portion is formed in a cantilever structure spaced apart from the driving substrate 11 at predetermined intervals.
이때, 불산 용액의 식각 작용으로부터 상기 상부 전극(15)과 상기 하부 전극(13)이 화학적 손상을 받는 것을 방지시키기 위하여 포토 레지스트(PR)를 소정 두께로 도포시킴으로서 패시베이션층(26)을 형성시킨다.At this time, the passivation layer 26 is formed by applying photoresist PR to a predetermined thickness in order to prevent the upper electrode 15 and the lower electrode 13 from being chemically damaged from the etching of the hydrofluoric acid solution.
그러나, 상기 포토 레지스트(PR)의 일부가 불산 용액의 식각 작용에 의하여 녹는 경우가 발생되며 이러한 포토 레지스트(PR)의 일부는 상기 액츄에이터의 캔틸레버 구조의 에어 갭(air gap)으로 유입되며 이에 의해서 상기 액츄에이터의 자유 단부가 상기 구동 기판(21)상에 부착되는 스티킹(sticking) 현상이 발생된다.However, a part of the photoresist PR may be melted due to the etching of hydrofluoric acid solution, and a part of the photoresist PR may flow into an air gap of the cantilever structure of the actuator. A sticking phenomenon occurs in which the free end of the actuator is attached onto the drive substrate 21.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로 그 목적은 순차적으로 적층된 복수개의 층으로 이루어진 액츄에이터의 상부 전극 및 하부 전극이 불산 용액의 식각 작용에 의하여 화학적 손상을 받는 것을 방지시키기 위한 패시베이션층의 일부가 상기 불산 용액에 용해되어서 상기 액츄에이터의 자유 단부가 부착되는 스티킹 현상을 방지시키기 위한 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and its object is to prevent the upper electrode and the lower electrode of an actuator composed of a plurality of layers sequentially stacked from being chemically damaged by the etching action of hydrofluoric acid solution. A portion of the passivation layer for dissolving in the hydrofluoric acid solution to provide a method of manufacturing an optical path control device for preventing the sticking phenomenon that the free end of the actuator is attached.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 목적은 전기적 접점 단자로 작용하는 패드가 복수개 형성된 구동 기판상에 멤브레인, 하부 전극, 변형부, 및 상부 전극이 순차적으로 형성시키는 단계와, 상기 상부 전극, 변형부 및 하부 전극을 순차적으로 식각시키는 단계와, 소정 형상으로 패터닝된 상기 상부 전극 및 하부 전극을 보호하기 위한 패시베이션층을 형성시키는 단계와, 상기 하부 전극의 하단에 형성된 다수의 층을 식각 공정에 의하여 패터닝시켜서 캔틸레버 구조를 형성시키는 단계로 이루어지며, 상기 패시베이션층 패턴의 선폭 크기는 상기 멤브레인 패턴의 선폭 크기보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 제조 방법에 의해서 달성된다.According to an embodiment of the present invention, the object is the step of sequentially forming the membrane, the lower electrode, the deformation portion, and the upper electrode on the driving substrate is formed with a plurality of pads serving as electrical contact terminals, the upper electrode, the deformation Sequentially etching the upper and lower electrodes, forming a passivation layer for protecting the upper electrode and the lower electrode patterned into a predetermined shape, and etching a plurality of layers formed at the bottom of the lower electrode by an etching process. Forming a cantilever structure by patterning, wherein the line width of the passivation layer pattern is smaller than the line width of the membrane pattern.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2도는 본 발명의 일실시예에 따라서 소정 형상으로 패터닝된 액츄에이터를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing an actuator patterned into a predetermined shape according to an embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명에 따른 광로 조절 장치의 제조 방법은 전기적 접점 단자로 작용하는 패드가 복수개 형성된 구동 기판상에 멤브레인, 하부 전극, 변형부, 및 상부 전극이 순차적으로 형성시키는 단계와, 상기 상부 전극, 변형부 및 하부 전극을 순차적으로 식각시키는 단계와, 소정 형상으로 패터닝된 상기 상부 전극 및 하부 전극을 보호하기 위한 패시베이션층을 형성시키는 단계와, 상기 하부 전극의 하단에 형성된 다수의 층을 식각 공정에 의하여 패터닝시켜서 캔틸레버 구조를 형성시키는 단계로 이루어지며, 상기 패시베이션층 패턴의 선폭 크기는 상기 멤브레인 패턴의 선폭 크기보다 작게 형성된다.First, a method of manufacturing an optical path control apparatus according to the present invention comprises the steps of sequentially forming a membrane, a lower electrode, a deformation portion, and an upper electrode on a driving substrate on which a plurality of pads serving as electrical contact terminals are formed; Sequentially etching the deformable portion and the lower electrode, forming a passivation layer for protecting the upper electrode and the lower electrode patterned into a predetermined shape, and a plurality of layers formed at the bottom of the lower electrode in an etching process. Patterning by means of forming a cantilever structure, wherein the line width size of the passivation layer pattern is smaller than the line width size of the membrane pattern.
즉, 상기 구동 기판(21)은 도시되어 있지 않은 제어 시스템과 연결되어 있는 복수개의 트랜지스터를 내장하고 있으며 또한 상기 트랜지스터에 전기적으로 연결되어서 전기적 접점 단자로 작용하는 복수개의 패드(도시되어 있지 않음)가 상기 구동 기판(21)의 표면상에 형성된다.That is, the driving substrate 21 includes a plurality of pads (not shown) which include a plurality of transistors connected to a control system (not shown) and which are electrically connected to the transistors to serve as electrical contact terminals. It is formed on the surface of the drive substrate 21.
이때, 상기 구동 기판(21)상에 인이 함유된 실리콘 산화물 즉 포스포 실리게이트 글라스(PSG) 또는 다결정 실리콘을 물리 기상 증착 공정(PVD:phisical vapour deposition) 또는 화학 기상 증착 공정(CVD:chemical vapour deposition)에 의하여 소정 두께로 적층시킴으로서 형성된 희생층(도시되어 있지 않음)을 식각 공정에 의하여 소정 형상으로 패터닝시킨다.In this case, phosphorus-containing silicon oxide, ie, phosphor silicate glass (PSG) or polycrystalline silicon, is formed on the driving substrate 21 by a physical vapor deposition (PVD) process or a chemical vapor deposition process (CVD). A sacrificial layer (not shown) formed by laminating to a predetermined thickness by deposition is patterned into a predetermined shape by an etching process.
한편, 상기된 바와 같이 소정 형상으로 형성된 상기 희생층상에 스퍼터링(sputtering) 증착 공정 또는 화학 기상 증착 공정(CVD)에 의하여 질화 실리콘(SiN)의 질화물을 소정 두께로 증착시켜서 멤브레인(22)을 형성시킨다.Meanwhile, as described above, the nitride layer of silicon nitride (SiN) is deposited to a predetermined thickness by a sputtering deposition process or a chemical vapor deposition process (CVD) on the sacrificial layer formed in a predetermined shape to form a membrane 22. .
또한, 상기 멤브레인(22)상에 진공 증착 공정 또는 스퍼터링 공정에 의하여 백금(Pt) 및 티타늄(Ti) 또는 백금 및 탄탈륨(Ta) 또는 이들중 하나의 원소와 같은 도전성 금속을 소정 두께로 증착시켜서 하부 전극(23)을 형성시킨다.In addition, by depositing a conductive metal such as platinum (Pt) and titanium (Ti) or platinum and tantalum (Ta) or one of these elements to a predetermined thickness by a vacuum deposition process or a sputtering process on the membrane 22 The electrode 23 is formed.
이때, 상기 하부 전극(23)은, 본 발명이 속하는 분야에 널리 공지되어 있는 바와 같이, 식각 공정에 의하여 형성된 상기 멤브레인(22)의 패턴을 통하여 도전성 물질을 적층시킴으로서 형성된 플러그에 의하여 상기 구동 기판(21)상의 패드와 전기적으로 연결되며 이에 의해서 상기 하부 전극(23)은 신호 전극으로 작용하게 된다.In this case, the lower electrode 23 may be formed by stacking a conductive material through a pattern of the membrane 22 formed by an etching process, as is well known in the art. It is electrically connected to the pad on 21, whereby the lower electrode 23 acts as a signal electrode.
또한, 상기된 바와 같이 형성된 상기 하부 전극(23)상에 압전 특성을 나타내는 Pb(Zr, Ti)03또는 (Pb, La)(Zr, Ti)03조성의 압전 세라믹 또는 Pb(Mg, Nb)03조성의 전왜 세라믹을 졸-겔 공정(sol-gel) 또는 화학 기상 증착 공정(CVD) 또는 스퍼터링 증착 공정에 의하여 소정 두께로 도포시켜서 변형부(24)를 형성시킨다.In addition, a piezoelectric ceramic or Pb (Mg, Nb) having a Pb (Zr, Ti) 0 3 or (Pb, La) (Zr, Ti) 0 3 composition exhibiting piezoelectric properties on the lower electrode 23 formed as described above. The deformable portion 24 is formed by applying a predistortion ceramic having a composition of 0) 3 to a predetermined thickness by a sol-gel process, a chemical vapor deposition process, or a sputtering process.
한편, 상기 변형부(24)는 별도의 분극을 가하지 않아도 도시되어 있지 않은 제어 시스템으로부터 상기 플러그를 통하여 인가되는 전기적 신호에 의하여 분극 작용을 나타낼 수 있을 정도의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.On the other hand, the deformable portion 24 is preferably formed to a thickness sufficient to exhibit a polarization action by an electrical signal applied through the plug from a control system (not shown) without additional polarization.
이때, 상기 변형부(24)를 구성하고 있는 상기 세라믹 조성을 급가열 공정에 의하여 열처리시킴으로서 페로브스카이트(perovskite) 결정 구조를 형성시키며 이에 의해서 상기 변형부(24)는 인가되는 전기장에 의하여 외형이 변하게 되는 압전 특성을 나타낸다.At this time, the ceramic composition constituting the deformable portion 24 is heat-treated by a rapid heating process to form a perovskite crystal structure, whereby the deformable portion 24 is shaped by an electric field applied thereto. The piezoelectric properties to be changed are shown.
또한, 상기 변형부(24)상에 상기된 바와 같이 물리 기상 증착 공정에 의하여 전기 전도도 및 반사 특성이 양호한 알루미늄 또는 백금 및 티타늄과 같은 금속을 소정 두께로 증착시킴으로서 상부 전극(25)을 형성시킨다.In addition, the upper electrode 25 is formed on the deformable portion 24 by depositing a metal such as aluminum or platinum and titanium having good electrical conductivity and reflective properties to a predetermined thickness by a physical vapor deposition process as described above.
이 후에, 상기 상부 전극(25), 변형부(24), 및 하부 전극(23)을 반응성 이온 식각(RIE) 공정과 같은 건식 식각 공정 또는 습식 식각 공정에 의하여 소정 형상으로 패터닝시키며 여기에서 상기 3개층의 패턴은 동일한 패턴으로 형성된다.Thereafter, the upper electrode 25, the deformable portion 24, and the lower electrode 23 are patterned into a predetermined shape by a dry etching process or a wet etching process such as a reactive ion etching (RIE) process, wherein the 3 The layered pattern is formed in the same pattern.
또한, 상기된 바와 같이 소정 형상의 패턴으로 형성된 상기 상부 전극(25) 및 하부 전극(23)이 상기 희생층을 제거하기 위한 불산 용액의 식각 작용에 의하여 화학적 손상을 받는 것을 방지시키기 위하여 포토 레지스트(PR)를 스핀 코팅 공정에 의하여 소정 두께로 도포시켜서 패시베이션층(26)을 형성시킨다.In addition, in order to prevent the upper electrode 25 and the lower electrode 23 formed in a pattern having a predetermined shape as described above from being damaged by the etching of the hydrofluoric acid solution for removing the sacrificial layer, photoresist ( The passivation layer 26 is formed by applying PR) to a predetermined thickness by a spin coating process.
한편, 상기 하부 전극(23)의 하단에 형성된 복수개의 층들은 건식 식각 공정 및 습식 식각 공정에 의하여 소정 형상으로 패터닝되어서 캔틸레버 구조를 갖는 액츄에이터를 형성시킨다.Meanwhile, the plurality of layers formed at the bottom of the lower electrode 23 are patterned into a predetermined shape by a dry etching process and a wet etching process to form an actuator having a cantilever structure.
여기에서, 상기된 바와 같이 포토 레지스트(PR)로 이루어진 상기 패시베이션층(26) 패턴의 선폭 크기는 상기 멤브레인(22) 패턴의 선폭 크기보다 작게 형성되며 이러한 패턴의 선폭 크기의 차이에 의하여 상기 패시베이션층(26)과 상기 멤브레인(22)의 양단부사이에 소정 크기의 갭(G, G')이 형성된다.Here, as described above, the line width size of the passivation layer 26 pattern formed of photoresist PR is smaller than the line width size of the membrane 22 pattern, and the passivation layer may be formed by the difference in the line width size of the pattern. A gap G and G 'of a predetermined size is formed between the 26 and both ends of the membrane 22.
따라서, 액츄에이터를 캔틸레버 구조로 형성시키기 위하여 불산 용액을 사용하여서 상기 희생층을 제거할 때 상기 불산 용액의 식각 작용에 의하여 상기 패시베이션층(26)을 구성하는 포토 레지스트(PR)의 일부가 용해되어서 흘러 내려도 상기된 바와 같이 멤브레인(22)과 상기 패시베이션층(26) 패턴의 선폭 차이에 의한 갭(G, G')에 의해서 상기 멤브레인(22)의 하단에 형성되는 에어 갭으로 유입되지 않으며 그 결과 광로 조절 장치의 스티킹 현상을 방지시킨다.Accordingly, when the sacrificial layer is removed using a hydrofluoric acid solution to form an actuator in a cantilever structure, part of the photoresist PR constituting the passivation layer 26 is dissolved and flows by etching the hydrofluoric acid solution. As described above, the gaps G and G 'due to the line width difference between the membrane 22 and the passivation layer 26 do not flow into the air gap formed at the bottom of the membrane 22, and as a result, the optical path Prevents sticking of the regulating device.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다.The foregoing is merely illustrative of a preferred embodiment of the present invention and those skilled in the art to which the present invention pertains may make modifications and changes to the present invention without changing the subject matter of the present invention.
따라서, 본 발명에 따르면, 액츄에이터를 구성하는 상부 전극 및 하부 전극을 불산 용액의 식각 작용으로부터 보호하기 위한 패시베이션층의 일부가 비록 상기 불산 용액에 의하여 용해되는 경우에 상기 패시베이션층과 멤브레인 패턴의 선폭 차이에 의해 형성되는 갭에 의해서 상기 패시베이션층의 일부가 에어 갭으로 유입되는 것을 방지시키고 이에 의해서 스티킹 현상을 방지시킬 수 있다.Therefore, according to the present invention, even if a part of the passivation layer for protecting the upper electrode and the lower electrode constituting the actuator from the etching action of the hydrofluoric acid solution is different by the line width difference between the passivation layer and the membrane pattern By the gap formed by the portion of the passivation layer can be prevented from entering the air gap, thereby preventing the sticking phenomenon.
Claims (1)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019950052090A KR0177225B1 (en) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | Method for fabrication on optical projection system |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019950052090A KR0177225B1 (en) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | Method for fabrication on optical projection system |
Publications (2)
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| KR970051872A KR970051872A (en) | 1997-07-29 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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1995
- 1995-12-19 KR KR1019950052090A patent/KR0177225B1/en not_active IP Right Cessation
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