KR100216903B1 - 광로조절장치의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박막의 단차부에서의 응력집중현상을 방지할 수 있는 광로조절장치의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 제조방법은, 트랜지스터가 매트릭스형태로 내장된 구동기판(31)을 준비하는 제 1공정과, 상기 구동기판(31)의 표면상에 희생막(33)을 형성하는 제 2공정, 상기 희생막(33)의 표면상에 포토레지스트를 도포하고 이 포토레지스트를 패터닝하는 제 3공정, 상기 패터닝된 포토레지스트(35)를 리플로우 처리하여 그 모서리가 둥글게 되도록 하는 제 4공정, 상기 리플로우 처리된 포토레지스트(35)를 마스크로 이용하여 노출된 상기 희생막(33)을 에칭처리하여 제거하는 제 5공정, 상기 잔존하는 희생막(33)의 표면을 포함하는 전표면에 신호전극(37)과 변형부(39) 및 반사막(41)을 순차로 적층형성하는 제 6공정을 포함하여 이루어진다.

Description

광로조절장치의 제조방법

제1(a)~(c)도는 종래 기술에 따른 광로조절장치의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.

제2(a)~(b)도는 제1도에 도시한 희생막의 패터닝공정시 나타나는 희생막의 형상을 나타낸 단면도.

제3(a)~(d)도는 본 발명에 따른 광로조절장치의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

31 : 구동기판 33 : 희생막

35 : 포토레지스트 37 : 신호전극

39 : 변형부 41 : 반사막

본 발명은 광로조절장치의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투사형화상표시장치에 채용되는 광로조절장치로서의 액츄에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Array; 이하, AMA라 약칭한다)를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 화상표시장치는 그 표시방법에 따라 CRT(Cathode Ray Tube) 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, 편광판에 의한 광손실이 크고, 화상구동용 박막트랜지스터가 화소마다 형성되어 있어 개구율(광의 투과면적)을 높이는데 한계가 있으므로, 광효율이 낮다는 문제가 있다.

따라서, 미합중국의 Aura사에 의해 액츄에이티드 미러 어레이를 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 ×N개의 광속들을 투사시켜 M ×N 화소의 어레이를 가지는 형상을 나타내게 된다.

다음으로, 상기한 AMA로 이루어진 광로조절장치를 제조하는 방법에 대해 제1도의 공정도를 일예로 들어 설명하기로 한다.

제1(a)~(c)도는 상기한 AMA로 이루어진 광로조절장치의 제조공정을 설명하기 위한 공정단면도이다.

먼저, 트랜지스터(도시하지 않음)가 매트릭스형태로 내장된 구동기판(11)의 전표면에 스퍼터링(Sputtering)법 또는 화학적 기상침적(Chemical Vapor Deposition; CVD)법으로 ZnO를 1~2정도의 두께로 도포하여 희생막(13)을 형성하고, 상기 희생막(13)의 전표면에 포토레지스트를 적층형성한 다음 상기 포토레지스트를 패터닝하여, 제1(a)도에 도시한 바와 같이 에어갭(Air Gap)이 형성될 부분이 희생막(13)상에만 포토레지스트(15)를 잔존시킨다.

그후, 상기 잔존하는 포토레지스트(15)를 마스크로 이용하여 습식 에칭법 또는 건식 에칭법에 의해 희생막(13)의 노출된 부분만을 에칭 제거하여 그 부분에서 구동기판이 노출되도록 한다[제1(b)도].

이어, 상기 마스크로 사용된 포토레지스트(15)를 제거한 다음에 상기 구동기판(11)의 노출된 표면과 상기 잔존하는 희생막(13)의 표면상에 백금(Pt) 또는 백금/티타늄(Pt/Ti) 또는 알루미늄(A1) 등을 진공증착법 또는 스퍼터링법 등으로 500~2000정도의 두께로 도포하여 신호전극(17)를 형성한다.

다음에, 상기 신호전극(17)상에 압전세라믹으로서 ZnO를 So1-Ge1법, 스퍼터링법 또는 CVD법 등에 의해 0.7~2정도의 두께로 도포한 다음에 열처리하여 상변이(Phase Transition)시켜서 변형부(19)를 형성한다.

그 후, 상기 변형부(19)상에 은(Ag) 또는 알루미늄(Al) 등과 같이 반사특성 및 전기적 특성이 좋은 물질을 스퍼터링 또는 진공증착하여 500~2000정도의 두께를 갖는 반사막(21)을 형성한다.

이어, 통상의 포토리소그래피 방법을 이용하여 상기 반사막(21)과 변형부(19) 및 신호전극(17)을 패터닝하여 화소를 분리함으로써, 제1(c)도와 같은 구조를 얻는다.

이후에는 상기 반사막(21)과 변형부(19) 및 신호전극(17)만을 에워싸는 보호막을 형성한 다음에 이 보호막을 마스크로 이용하여 습식 에칭법으로 상기 희생막(13)을 에칭제거하고, 상기 보호막도 제거함으로써 액츄에이터를 완성하게 된다.

그런데, 상기한 바와 같은 제조방법에 있어서 ZnO로 된 희생막(13)을 포토레지스트를 마스크로 이용하여 패터닝할 경우에는 패터닝된 희생막의 모서리부분이 날카롭게 형성되게 된다.

즉, 희생막을 건식 에칭법에 의해 패터닝할 경우에는 제2(a)도에 나타낸 바와 같이 패터닝된 희생막(13A)이 거의 정방형으로 형성되어 모서리부분이 거의 직각으로 이루어지게 된다. 또한, 희생막을 습식 에칭법에 의해 패터닝할 경우에는 제2(b)도에 나타낸 바와 같이 패터닝된 희생막(13B)이 경사지면서 약간 내측으로 오목한 형태로 형성되어 모서리부분이 날카롭게 이루어지게 된다.

따라서, 이렇게 형성된 희생막(13A, 13B)상에 신호전극(17)을 도포하는 공정에서 희생막(13A, 13B)의 날카로운 모서리부분에서 응력집중으로 인하여 단락현상이 발생하거나 또는 상대적으로 얇게 도포될 수 있다는 문제가 있다.

그러므로, 최종적으로 완성된 액츄에이터의 구동시에도 제1(c)도에 점선으로 나타낸 단차부(A)에서의 응력집중현상으로 인하여 결함이 발생할 우려가 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 박막의 단차부에서의 응력집중현상을 방지할 수 있는 광로조절장치의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 광로조절장치의 제조방법에 다르면, 트랜지스터가 매트릭스형태로 내장된 구동기판을 준비하는 제 1공정과, 상기 구동기판의 표면상에 희생막을 형성하는 제 2공정, 상기 희생막의 표면상에 포토레지스트를 도포하고 이 포토레지스트를 패터닝하는 제 3공정, 상기 패터닝된 포토레지스트를 리플로우 처리하여 그 모서리가 둥글게 되도록 하는 제 4공정, 상기 리플로우 처리된 포토레지스트를 마스크로 이용하여 노출된 상기 희생막을 에칭처리하여 제거하는 제 5공정, 상기 잔존하는 희생막의 표면을 포함하는 전표면에 신호전극과 변형부 및 반사막을 순차로 적층형성하는 제 6공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 광로조절장치의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.

제3(a)~(d)도는 본 발명에 따른 광로조절장치의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.

먼저, 제3(a)도에 도시한 바와 같이 트랜지스터(도시하지 않음)가 매트릭스형태로 내장된 구동기판(31)의 전표면에 스퍼터링법 또는 CVD법으로 ZnO를 1~2정도의 두께로 도포하여 희생막(33)을 형성하고, 상기 희생막(33)의 전표면에 포토레지스트를 적층형성한 다음 상기 포토레지스트를 패터닝하여, 에어갭이 형성될 부분의 희생막(33)상에만 포토레지스트(35)를 잔존시킨다.

그후, 상기한 구조를 대략 150정도의 온도로 열처리하는 리플로우(Reflow)공정을 행하여 상기 잔존하는 포토레지스트(35)의 모서리부분이 제3(b)도에 나타낸 바와 같이 둥글게 형성되도록 한다.

이어, 상기 둥글게 형성된 포토레지스트(35)를 마스크로 이용하여 건식에칭법에의해 희생막(33)의 노출된 부분만을 에칭 제거함으로써 그 부분에서 구동기판(31)이 노출되도록 한다. 이때, 상기 잔존하는 희생막(33)의 모서리부분이 제3(c)도에 나타낸 바와 같이 둥글게 형성된다.

다음에, 상기 마스크로 사용된 포토레지스트(35)를 제거한 다음에 상기 노출된 전표면상에 백금(Pt) 또는 백금/티타늄(Pt/Ti) 또는 알루미늄(Al) 등을 진공증착법 또는 스퍼터링법 등으로 500~2000정도의 두께로 도포하여 신호전극(37)를 형성한다.

그후, 상기 신호전극(37)상에 압전세라믹으로서 ZnO를 So1-Gel법, 스퍼터링법 또는 CVD법 등에 의해 0.7~2정도의 두께로 도포한 다음에 열처리하여 상변이(Phase Transition)시켜서 변형부(39)를 형성한다.

이어, 상기 변형부(39)상에 은(Ag) 또는 알루미늄(Al) 등과 같이 반사특성 및 전기적 특성이 좋은 물질을 스퍼터링 또는 진공증착하여 500~2000정도의 두께를 갖는 반사막(41)을 형성한다.

다음에, 통상의 포토리소그래피 방법을 이용하여 상기 반사막(41)과 변형부(39) 및 신호전극(37)을 패터닝하여 화소를 분리함으로써, 제3(d)도와 같은 구조를 얻는다.

이후에는 상기 반사막(41)과 변형부(39) 및 신호전극(37)만을 에워싸는 보호막을 형성한 다음에 이 보호막을 마스크로 이용하여 습식 에칭법으로 상기 희생막(33)을 에칭제거하고, 상기 보호막도 제거함으로써 액츄에이터를 완성하게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 다른 제조방법에 있어서는, ZnO로 된 희생막(33)을 포토레지스트를 마스크로 이용하여 패터닝하기 전에 상기 마스크로 이용될 포토레지스트의 모서리부분을 리플로우공정에 의해 둥글게 만들고, 이 둥글게 형성된 포토레지스트를 마스크로 이용하여 상기 희생막(33)을 건식 에칭함으로써, 에칭된 희생막(33)의 모서리부분을 둥글게 형성하고 있다.

따라서, 이렇게 형성된 희생막(33)상에 신호전극(17)을 도포하더라도 희생막(33)의 모서리부분이 둥글게 형성되어 있으므로, 종래와 같이 모서리 부분에서의 응력집중으로 인하여 단락현상이 발생하거나 또는 상대적으로 얇게 도포될 우려를 제거할 수 있게 된다.

그러므로, 최종적으로 완성된 액츄에이터의 구동시에도 제3(d)도에 원형의 점선으로 나타낸 단차부(B)에서의 응력집중현상으로 인하여 결함이 발생할 우려도 제거할 수 있게 된다. 그에 따라, 액츄에이터의 수명도 연장할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 트랜지스터가 매트릭스형태로 내장된 구동기판(31)을 준비하는 제 1공정과, 상기 구동기판(31)의 표면상에 ZnO 재질로 1-2두께를 가지는 희생막(33)을 형성하는 제 2공정, 상기 희생막(33)의 표면상에 포토레지스트를 도포하고 이 포토레지스트를 패터닝하는 제 3공정, 상기 패터닝된 포토레지스트(35)를 100-200의 온도범위내에서 열처리하여 그 모서리가 둥글게 되도록 하는 제 4공정, 상기 리플로우 처리된 포토레지스트(35)를 마스크로 이용하여 노출된 상기 희생막(33)을 건식 에칭처리하여 제거하는 제 5공정, 상기 잔존하는 희생막(33)의 표면을 포함하는 전표면에 진공증착법, 스퍼터링법에 의해 500-2000정도의 두께로 형성되는 신호전극(37)과 ZnO 재질로서 0.7-2정도의 두께로 도포 후, 열처리를 수행하여 형성되는 변형부(39) 및 반사막(41)을 순차로 적층형성하는 제 6공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광로조절장치의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 신호전극(37)는 백금(Pt) 또는 백금/티타늄(Pt/Ti) 또는 알루미늄(Al)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광로조절장치의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 반사막(41)은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광로조절장치의 제조방법.