KR100209426B1 - 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 구동 기판의 상부에 이후 공정에 의하여 복수 개의 층으로 액츄에이터를 형성함에 있어서, 고온 공정 분위기 하에서 상기 액츄에이터를 이루는 복수개의 층중에서 메탈층의 조성 물질이 확산층을 통과하여 실리콘 기판으로 확산되는 것을 방지하고, 상기 확산층의 도펀트가 상기 메탈층으로 확산되는 것을 방지하기 위하여, 컨택트 메탈은 티타늄(Ti)으로된 제1컨택트 메탈층과 질화 티타늄(TiN)으로된 제2컨택트 메탈층으로 형성하고, 플러그는 폴리 실리콘(Poly-Silicon), 팅스텐(W), 질화 텅스텐(WN)으로 형성하며, 하부 전극은 티타늄(Ti) 또는 탄탈륨(Ta)으로된 제1하부 전극과 백금(Pt)으로 된 제2하부 전극으로 형성함으로써, 상기와 같은 문제점을 해결하여 박막형 광로 조절 장치의 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

박막형 광로 조절 장치의 제조 방법
본 발명은 투사형 화상 표시 장치로 사용되는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 박막형 광로 조절 장치의 컨택트 메탈, 플러그, 하부 전극을 고융점 메탈로 제조함으로써, 박막형 광로 조절 장치의 제조 공정중에서 고온 공정중에 발생되는 누설 전류의 발생 및 스파킹 현상을 방지할 수 있는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 화상 표시 장치는 표시 방법에 따라, 직시형 화상 표시 장치와 투사형 화상 표시 장치로 구분된다.
직시형 화상 표시 장치는 CRT(Cathode Ray Tube; 이하,'CRT'라고 칭함.)등이 있는데, 이러한 CRT 화상 표시 장치는 화질은 좋으나 화면이 커짐에 따라 중량 및 두께의 증대와, 가격이 비싸지는 등의 문제점이 있어 대화면을 구비하는 데 한계가 있다.
투사형 화상 표시 장치는 대화면 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : 이하 LCD라 칭함)등이 있는데, 이러한 대화면 LCD의 박형화가 가능하여 중량을 작게 할 수 있다.
그러나, 이러한 LCD는 편광판에 의한 광의 손실이 크고 LCD를 구동하기 위한 박막 트랜지스터가 화소마다 형성되어 있어 개구율(광의 투과 면적)을 높이는데 한계가 있으므로 광의 효율이 매우 낮다.
따라서, 액츄에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Arrays : 이하 'AMA'라 칭함)를 이용한 투사형 화상 표시 장치가 개발되었다.
AMA를 이용한 투사형 화상 표시 장치는 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 전왜 세라믹으로 이루어진 변형부가 인가되는 전압에 의해 전계가 발생되어 변형되는 것을 이용하여 거울을 기울게 한다.
AMA는 구동방식에 따라 1차원 AMA와 2차원 AMA로 구별된다. 1차원 AMA는 거울들이 M ×1 어레이로 배열되고, 2차원 AMA는 거울들이 M ×N 어레이로 배열되고 있다. 따라서, 1차원 AMA를 이용한 투사형 화상 표시 장치는 주사거울을 이용하여 M ×1 개 광속들을 선주사시키고, 2차원 AMA를 이용하는 투사형 화상 표시 장치는 M ×N 개의 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 세라믹 웨이퍼(Ceramic Wafer)를 구동 기판에 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.
한편, 종래에 있어서, 상기 박막형 액츄에이터를 구동시키기 위한 구동 기판은, 제1도에 도시되어 있는 바와 같은 MOS 트랜지스터 등의 능동 소자가 매트릭스 구조로 형성되어 있으며, 상기 능동 소자에는 실리콘 기판(110)상에 이온 주입 공정에 의하여 드레인 영역과 소오스 영역의 2개 확산충(140)이 형성되어 있고, 상기 2개의 확산층(140)상에는 산화물로 이루어진 게이트 산화막(150)에 의하여 절연되고 다결정 실리콘으로 이루어진 게이트 전극(160)이 형성되어 있다.
한편, 상기 2개의 확산층(140)상에는 드레인용 전극 및 소오스용 전극으로 각각 작용하는 컨택트 메탈(170)이 형성되어 있으며 상기 컨택트 메탈(170)은 알루미늄(Al)으로 이루어졌다. 이때, 상기 컨택트 메탈(170)은 저온에서 생성된 산화물(Low Temperature Oxide)(130)에 의하여 상기 게이트 전극(160)과 절연되어 있다.
또한, 이후 종정에 의하여 형성되는 하부 전극(220)과 능동 소자를 전기적으로 도통시켜 신호 전극으로 작동 할 수 있도록 형성되는 플러그(205)도 역시 알루미늄(Al)으로 이루어졌다.
그러나, 상기 능동 소자를 구비한 구동 기판(100)의 상부에 박막형 액츄에이터(200)를 형성하여 박막형 광로 조절 장치를 형성하는 공정에 있어서, 멤브레인(210) 이나 변형부(230)를 제조하는 공정은 주로 고온 순위기 하에서 수행되므로 상기 컨택트 메탈(170) 및 플러그(205)의 조성 물질에 알루미늄(Al)과 같은 저융점 메탈이 사용될 경우 상기 컨택트 메탈(170)의 조성 물질이 게이트 영역 및 소오스 영역으로 작용하는 상기 확산층(140)을 관통하여 상기 실리콘 기판(110)으로 확산되는 경우에 상기 컨택트 메탈(170)과 실리콘 기판(110) 사이에 전기적 쇼트 현상 또는 누설 전류가 발생되고 또는 상기 확산층(140)의 도펀트가 상기 컨택트 메탈(170)로 확산되는 스파이킹 현상이 발생되어서 능동 소자의 성능을 저하시키게 된다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 메탈층의 조성 물질이 고온 공정 하에서 실리콘 기판상으로 확산되거나 또는 소오스 영역 및 드레인 영역을 형성하는 확산층의 도펀트가 상기 메탈층으로 확산되는 것을 방지시킬 수 있도록 상기 컨택트 메탈 및 플러그 메탈을 고융점 물질로 형성시켜 실리콘의 확산에 의한 실리사이드의 형성을 억제함으로써, PN 접합부의 누설 전류 발생을 방지함으로써, 박막형 광로 조절 장치의 성능을 향상시키기 위한 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 투사형 화상 표시 장치로 사용되는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 있어서, 일반적인 반도체 공정에 의하여 매트릭스 구조로 형성된 복수개의 능동 소자를 구비한 구동 기판을 형성하는 공정과, 상기 능동 소자와 전기적으로 도통되는 고융점 메탈로 이루어진 제1컨택트 메탈층을 형성하는 공정과, 상기 제1컨택트 메탈층의 상부에 고융점 메탈로 이루어진 제2컨택트 메탈층을 형성하는 공정과, 상기 제2컨택트 메탈 및 구동 기판의 상부에 소정 두께의 패시베이션층, 식각 스톱층을 순차적으로 형성하는 공정과, 상기 식각 스톱층의 상부에 소정 두께의 희생층을 형성하는 공정과, 상기 희생층을 소정 형상으로 패터닝하는 공정과, 상기 희생층의 패터닝으로 노출된 식각 스톱층 및 희생층의 상부에 멤브레인을 형성하는 공정과, 상기 멤브레인에 소정 형상의 비아홀을 형성하는 공정과, 상기 비아홀에 도전성을 갖는 고융점 메탈을 장착하여 플러그를 형성하는 공정과, 상기 플러그 및 멤브레인의 상부에 고융점 메탈로 제1하부 전극을 형성하는 공정과, 상기 제1하부 전극의 상부에 고융점 메탈로 이루어진 제2하부 전극을 형성하는 공정과, 상기 제2하부 전극의 상부에 소정 형상의 변형부, 상부 전극을 형성하는 공정과, 상기 희생층을 제거하는 공정으로 이루어진 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공한다.
제1도는 종래 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치를 개략적으로 도시한 단면도.
제2a도 내지 제2p도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 : 실리콘 기판 112 : 희생 산화막
114 : 실리콘 질화막 120 : 필드 산화막
130 : 저온 산화막 140 : 확산층
150 : 게이트 산화막 160 : 게이트 전극
170 : 컨택트 메탈 172 : 제1컨택트 메탈
174 : 제2컨택트 메탈 180 : 패시베이션층
190 : 식각 스톱층 205 : 플러그
210 : 멤브레인 222 : 제1하부 전극
224 : 제2하수 전극 230 : 변형부
240 : 상부 전극 250 : 희생층
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같으며, 종래와 같은 구성 부재에는 종래와 동일한 도면 번호를 사용한다.
제2a도 내지 제2q도는 본 발명의 일실시예에 따라서 제조된 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.
본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치용 구동 기판의 제조 방법은 먼저, 제2a도를 참조하면, 실리콘 기판(110)상에 화학 기상 증착 공정(Chemical Vapor Deposition; 이하,'CVD'라 칭함.)에 의하여 실리콘 산화물을 소정 두께로 증착시켜서 희생 산화막(112)을 형성시킨 후 상기 희생 산화막(112)상에 실리콘 질화물을 소정 두께로 증착시켜서 실리콘 질화막(114)을 형성시킨다.
이 후에, 상기 실리콘 질화막(114) 및 희생 산화막(112)을 인산 용액 또는 불산 용액을 사용하는 습식 식각 공정 또는 플라즈마 상태의 불화 탄소를 사용하는 건식 식각 공정에 의하여 제2b도에 도시된 바와 같이 소정 형상으로 패터닝시켜서 상기 실리콘 기판(110)의 일부를 노출시킨다.
그리고, 상기 실리콘 질화막(114) 및 희생 산화막(112)의 패턴을 통하여 노출된 상기 실리콘 기판(110)의 일부를 실리콘 국부 산화(LOCOS) 공정에 의하여 열적으로 산화시킴으로써, 제2c도에 도시된 바와 같이, 실리콘 산화물로 이루어진 필드 산화막(120)을 형성시킨다. 여기에서, 상기 필드 산화막(120)은 이 후의 공정에 의하여 형성되는 초자 영역을 분리시키는 작용을 나타내며 또한 상기 필드 산화막(120)사이의 구역은 소자 형성 구역으로 작용한다.
한편, 상기 필드 산화막(120)사이의 상기 실리콘 기판(110)상에 잔존하는 상기 실리콘 질화막(114) 및 희생 산화막(112)은 제2d도에 도시된 바와 같이, 인산 용액 또는 불산 용액을 사용하는 습식 식각 공정 또는 건식 식각 공정에 의하여 제거되며 이에 의해서 이 후의 공정에 의하여 소자가 형성되는 구역으로 작용하는 실리콘 기판(110)의 일부를 노출시킨다.
이때, 상기 필드 산화막(120)사이에 노출된 상기 실리콘 기판(110)상에 증착 공정에 의하여 실리콘 산화물을 약 100Å 내지 200Å 정도로 적층시켜서 게이트 산화막(150)을 형성시킨 후 상기 게이트 산화막(150)상에 화학 기상 증착 공정(CVD) 또는 스퍼터링(Sputtering) 공정에 의하여 다결정 실리콘을 소정 두께로 증착시켜서 게이트 전극(160)을 형성시키며, 그와 같은 게이트 산화막(150)과 게이트 전극(160)의 형성은 제2e도에 도시된 바와 같다.
한편, 상기 게이트 전극(160) 및 게이트 산화막(150)을 식각 공정에 의하여 제2f도에 도시된 바와 같이 소정 형상으로 패터닝시키며 이에 의해서 상기 필드 산화막(120)과 상기 게이트 전극(160) 사이에 상기 실리콘 기판(110)의 일부를 노출시킨다.
또한, 상기 게이트 전극(160)을 보호하거나 절연시키기 위하여 저온 상태에서 실리콘 산화물을 상기 게이트 전극(160)상에 형성시켜서 저온 산화막(130)을 형성시킨 후 제2g도에 도시된 바와 같이 소정 형상으로 패터닝시키며 이때 상기 저온 산화막(130)은 상기 게이트 전극(160)상에 형성될 뿐만 아니라 상기 필드 산화막(120)상에도 형성된다.
이 후에, 상기 저온 산화막(130)의 패턴을 통하여 노출된 일부 실리콘 기판(110)에 이온 주입(ion Implanation) 공정에 의하여 도펀트를 주입시키고 활성화시킴으로써 제2h도에 도시된 바와 같이 소오스 영역(S)과 드레인 영역(D)으로 작용하는 확산층(140)을 형성시킨다.
한편, 상기 저온 산화막(130)상에 스퍼터링 증착 공정에 의하여 티타늄(Ti)과 같은 금속을 소정 두께로 적층하여 접착층(Adhesion Layer)으로 이용되는 제1컨택트 메탈층(172)을 형성시키며, 상기 제1컨택트 메탈층(172)의 상부에 고온 공정시 실리콘(Si)이 플러그 메탈(205)쪽으로 확산하는 것을 방지하기 위해 질화티타늄(TiN)을 적층하여 장벽층(Barrier)으로 이용되는 제2컨택트 메탈층(174)을 형성함으로써, 제2i도에 도시된 바와 같은 컨택트 메탈층(170)을 형성한다.
이때, 상기 컨택트 메탈(170)은 상기 실리콘 기판(110)에 형성된 확산층(140)과 전기적으로 도통되어 있으며 이에 의해서 소오스용 전극(S) 및 드레인용 전극(D)이 형성된다.
이후, 상기 실리콘 기판(110)상에 매트릭스 구조로 형성된 MOS와 같은 트랜지스터로 이루어진 복수개의 능동 소자가 이 후에 수행되는 증착 공정의 고온 분위기 하에서 외부로부터 화학적 또는 물리적 손상을 받는 것을 방지시키기 위하여, 스퍼터링과 같은 소정의 증착 공정에 의하여 절연 물질을 상기 실리콘 기판(110)상에 소정 두께로 도포시킴으로써, 제2j도에 도시된 바와 같이, 상기 능동 소자를 보호하기 위한 패시베이션층(180)을 형성시킨다. 이때, 상기 티타늄(Ti)은 융점이 약 1670℃로서 이후의 고온 공정에 의해 영향을 받지 않는다.
여기에서, 상기 절연 물질은 실리콘 기판(110)상에 형성된 복수 개의 능동 소자(도시 생략된)가 상호간에 전기적으로 도통되는 것을 방지시키기 위한 절연 특성을 나타낼 수 있을 뿐만 아니라, 상기 능동 소자의 표면 보호(Passivation) 특성을 나타내는 것이 바람직하며, 이러한 특성 요구를 만족시키기 위하여 사용되는 절연 물질은 고온에서 양호한 유동 특성을 나타내는 인이 함유된 실리콘 산화물(PSG: Phosphosilicate Glass) 또는 BPSG(Borophosphosilicate Glass)로 구성되고, 이러한 절연 물질을 증착시키기 위한 증착 공정은 화학 기상 증착 공정(CVD)으로 이루어진다.
한편, 이후의 공정에 의해 복수 개의 층들로 형성된 액츄에이터(200)를 캔틸레버 구조로 형성시키기 위한 식각 공정에 의해서 상기 패시베이션층(180)이 식각 용액 예를 들면 불산(HF) 용액에 노출되어 화학적 손상을 입는 것을 방지시킬 수 있도록 상기 패시베이션층(180)상에 불산(HF) 용액에 대한 내식성이 양호한 절연 물질을 증착 공정에 의하여 소정 두께로 적층시킴으로써 식각 스톱층(190)을 형성시킨다.
여기에서, 상기 식각 스톱층(190)을 구성하는 절연 물질은 절연 특성이 양호할 뿐만 아니라 상기된 바와 같이 식각 용액 특히 불산(HF) 용액에 대한 내식성이 우수한 실리콘 질화물(Si3N4) 조성으로 이루어지며 상기 증착 공정은 화학 기상 증착 공정(CVD) 특히 저압 화학 기상 증착 공정(LPCVD) 또는 플라즈마 화학 기상 증착 공정(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)에 의하여 수행된다.
이후, 상기 식각스톱층(190)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 제2k도에 도시된 바와 같이 형성된 희생층(sacrificial layer)(250)을 소정 형상으로 패터닝시킨다.
한편, 제2l도를 참조하면, 상기된 바와 같이 소정 형상으로 패터닝된 상기 희생층(250)상에 질화 실리콘(SiN) 또는 탄화 실리콘(SiC)과 같은 규화물을 스퍼터링(sputtering) 증착 공정과 같은 물리 기상 증착 공정(PVD) 또는 화학 기상 증착 공정(CVD)을 통하여 소정 두께로 적층시켜서 멤브레인(210)을 형성시키며 이러한 멤브레인(210)의 패턴 형성은 상기 희생층(250)에 의한 소정 크기의 단차를 구비하게 된다.
또한, 상기 멤브레인(210)의 일부는 제2m도에 보인 것과 같이, 이방성 에칭 특성이 양호한 반응성 이온 식각 공정(RIE)과 같은 건식 식각 공정에 의하여 제거되며 이에 의해서 상기 멤브레인(210)상에 소정 크기의 단차를 갖는 비아홀이 형성되고 이러한 비아홀을 통하여 상기 실리콘 기판(110)상에 형성된 컨택트 메탈(170)이 노출되고, 도전성 금속이 증착되어 제2n도에 도시된 바와 같이, 플러그(205)가 형성된다.
이때, 상기된 바와 같이 플러그(205)이 형성된 상기 멤브레인(210)상에 백금 및 탄탈늄(Pt/Ta) 또는 백금 및 티타늄(Pt/Ti)와 같은 고융점 금속을 스퍼터링 증착 공정(sputtering)과 같은 진공 증착 공정에 의하여 제1하부전극(222)과 제2하부전극(224)를 순차적으로 소정 두께로 적층시킴으로서 하부 전극(220)을 형성시킨다.
여기에서, 상기 하부 전극(220)은 제2o도에 도시된 바와 같이 상기 플러그(205)을 통하여 상기 실리콘 기판(110)상에 노출된 컨택트 메탈(170)과 전기적으로 연결되어서 작동 전극으로 역할한다.
한편, 압전 특성을 나타내는 세라믹 조성물을 졸-겔 공정에 의하여 상기 하부 전극(220)상에 소정 두께로 적층시킴으로서 변형부(230)를 형성시킨다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 세라믹 조성물은 BaTiO3, Pb(Zr,Ti)O3, (Pb,La)(Zr,Ti)O3조성의 압전 세라믹 또는 Pb(Mg,Nb)O3조성의 전왜 세라믹으로 구성된다.
여기에서, 상기 변형부(230)는 별도의 분극을 가하지 않아도 도시되어 있지 않은 제어 시스템으로부터 상기 플러그(205)를 통하여 상기 하부 전극(220)에 인가되는 전기적 신호에 의하여 분극될 수 있을 정도의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 변형부(230)를 구성하고 있는 상기 세라믹 조성물을 급가열 공정(rapid thermal annealing system)에 의하여 열처리시킴으로서 상기 변형부(230)의 결정 구조를 페로브스카이트(perovskite) 결정 구조로 형성시키며 이에 의해서 상기 변형부(344)는 상기된 바와 같이 제어 시스템으로부터 인가되는 전기장에 의하여 외형이 변하게 되는 압전 특성을 양호하게 나타낸다.
또한, 상기 변형부(230)상에 상기된 바와 같은 적층 공정에 의하여 전기 전도도 및 반사 특성이 양호한 알루미늄으로 이루어진 박막을 소정 두께로 형성시킴으로서 상부 전극(240)을 형성시키며 이러한 상부 전극(346)은 공통 전극으로 작용한다.
이 후에, 상기 알루미늄 박막에 작용하는 응력을 완화시키기 위하여 상기된 바와 같이 상기 상부 전극(240)을 형성하는 도중에 또는 상기 상부 전극(240)이 형성된 후에 비산화성 분위기하에서 약 200 내지 500℃ 정도의 온도하에서 열처리를 수행한다.
이상, 상기된 바와 같이 상희생층(250)상에 상기 멤브레인(210), 하부 전극(220), 변형부(230) 및 상부 전극(240)을 순차적으로 적층시킴으로서 액츄에이터를 형성시킨다.
이때, 상기 액츄에이터의 일단부는 이방성 에칭 특성이 양호한 반응성 이온 식각 공정(RIE) 또는 이온 밀링 공정(ion milling)과 같은 건식 식각 공정에 의하여 식각되며 그 결과 상기 액츄에이터는 개별적으로 작동가능하게 형성된다.
또한, 불산(HF)을 함유하는 에칭 용액을 사용하는 습식 식각 공정에 의하여 상기 식각스톱층(190)상에 소정 형상으로 형성된 상기 희생층(250)을 식각 제거하며 이에 의해서 상기 액츄에이터는 그의 자유 단부가 상기 구동 기판으로부터 소정 간격으로 이격된 상태로 유지된 제2p도에 도시된 바와 같이 캔틸레버 형상으로 형성된다.
한편, 상기 습식 식각 공정에 따르면, 상기 에칭 용액의 식각 작용에 의한 식각율은 상기 에칭 용액의 pH 값에 따라서 변하게 되며 여기에서 상기 에칭 용액이 불산으로 이루어져 있는 경우에 상기 희생층(250)은 하기의 식(①)으로 표시된 화학 반응에 의하여 식각되어 제거된다.
HF →H++ F-(①)
즉, 상기 희생층(330)은 불산 이온(F-)의 식각 작용에 의해서 에칭되는 반면에 상기 식각 작용시 발생되는 수소 이온(H+)에 의해서 상기 에칭 용액의 pH 값이 변하게 되고 그 결과 상기 희생층(330)의 식각율이 변하게 된다.
따라서, 상기 희생층(250)의 식각율을 일정하게 유지시킬 수 있도록 상기 에칭 용액의 pH 값을 일정하게 유지시키기 위하여 상기 불화 수소에 불소화 암모늄(NH4F)과 같은 완층 용액을 첨가시킨다.
즉. 상기 에칭 용액에 첨가되는 상기 불소화 암모늄(NH4F)은 하기의 식(②)과 같은 화학 반응을 하게 되며 그 결과 발생되는 과잉 불소 이온(F-)은 상기된 바와 같이 식각 작용에 의하여 소모된 불소 이온(F-)을 보충시키고 이에 의해서 상기 에칭 용액의 pH 값은 일정하게 유지된다.
NH4F →NH4 ++ F_(②)
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 불화 수소(HF)에 대한 상기 불소화 암모늄(NH4F)의 완충비가 약 10:1 미만의 값을 가지며 특히 약 6:1 의 값을 갖고 이에 의해서 상기 불소 이온(F-)의 식각 작용에 의한 식각율은 활성화 에너지에 의해 조절된다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따라서 제작된 광로 조절 장치의 액츄에이터는 제어 시스템으로부터 상기 플러그(205)을 통하여 상기 하부 전극(220)에 전기적 신호가 인가됨과 동시에 상기 변형부(230)가 압전 특성에 의한 변형을 하게됨으로서 빛의 광로를 조절하게 된다.
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 있다.
본 발명에 따라 컨택트 메탈은 티타늄(Ti)으로된 제1컨택트 메탈층과 질화 티타늄(TiN)으로된 제2컨택트 메탈층으로 형성하고, 플러그는 폴리 실리콘(Poly-Silicon), 텅스텐(W), 질화 텅스텐(WN)으로 형성하며, 하부 전극은 티타늄(Ti) 또는 탄탈륨(Ta)으로된 제1하부 전극과 백금(Pt)으로된 제2하부 전극으로 형성함으로써, 고온 공정 분위기 하에서 상기 액츄에이터를 이루는 복수개의 층중에서 메탈층의 조성 물질이 확산층을 통과하여 실리콘 기판으로 확산되는 것을 방지하고, 상기 확산층의 도펀트가 상기 메탈층으로 확산되는 것을 방지하여, 박막형 광로 조절 장치의 성능을 향상시킬 수 있다.

Claims (14)

  1. 투사형 화상 표시 장치로 사용되는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 있어서, 일반적인 반도체 공정에 의하여 매트릭스 구조로 형성된 복수개의 능동 소자를 구비한 구동 기판을 형성하는 공정; 상기 능동 소자와 전기적으로 도통되는 고융점 메탈로 이루어진 제1컨택트 메탈층을 형성하는 공정; 상기 제1컨택트 메탈층의 상부에 고융점 메탈로 이루어진 제2컨택트 메탈층을 형성하는 공정; 상기 제2컨택트 메탈 및 구동 기판의 상부에 소정 두께의 패시베이션층, 식각 스톱층을 순차적으로 형성하는 공정; 상기 식각 스톱층의 상부에 소정 두께의 희생층을 형성하는 공정; 상기 희생층을 소정 형상으로 패터닝하는 공정; 상기 희생층의 패터닝으로 노출된 식각 스톱층 및 희생층의 상부에 멤브레인을 형성하는 공정; 상기 멤브레인에 소정 형상의 비아홀을 형성하는 공정; 상기 비아홀에 도전성을 갖는 고융점 물질을 장착하여 플러그를 형성하는 공정; 상기 플러그 및 멤브레인의 상부에 고융점 메탈로 제1하부 전극을 형성하는 공정; 상기 제1하부 전극의 상부에 고융점 메탈로 이루어진 제2하부 전극을 형성하는 공정; 상기 제2하부 전극의 상부에 소정 형상의 변형부, 상부 전극을 형성하는 공정; 상기 희생층을 제거하는 공정으로 이루어진 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1컨택트 메탈 및 제2컨택트 메탈은, 800℃ 이상의 고융점을 갖는 도전성 물질로 이루어는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1컨택트 메탈은, 티타늄(Ti)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제2컨택트 메탈은, 질화 티타늄(TiN)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  5. 제1 내지 3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1컨택트 메탈은, 스퍼터링 공정으로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  6. 제1, 2, 4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2컨택트 메탈은, 스퍼터링 공정으로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 플러그는, 800℃ 이상의 고융점을 갖는 도전성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 플러그는, 텅스텐(W), 폴리 실리콘(Poly-Silicon), 질화 텅스텐(WN)중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  9. 제1항 또는 7항에 있어서, 상기 플러그는, 텅스텐(W) 또는 질화 텅스텐(WN)으로 이루어지는 경우 스퍼터링 공정으로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  10. 제1항 또는 7항에 있어서, 상기 플러그는, 폴리 실리콘(Poly-Silicon)으로 이루어지는 경우 화학적 기상 증착 공정으로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1하부 전극 및 제2하부 전극은, 800℃ 이상의 고융점을 갖는 도전성 물질로 이루어는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1하부 전극은, 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta)중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제2하부 전극은, 백금(Pt)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  14. 제1항 또는 제11항 내지 13항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1하부 전극 및 제2하부 전극은 스퍼터링 공정으로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
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