KR100220584B1 - 광로 조절 장치용 액츄에이터의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 구동부(A)와 지지부(B)로 이루어진 캔틸레버 구조로 형성되고 브리지(C)에 의해서 인접하는 지지부(B)가 연결되어 있는 광로 조절 장치용 액츄에이터의 제조 방법에 있어서, 실리콘 기판(410a)상에 형성된 복수개의 능동 소자를 보호하기 위한 보호층(410b)을 형성시키는 단계와; 상기 보호층(410b)을 식각 용액으로부터 보호하기 위한 식각 스톱층(410c)을 형성시키는 단계와; 상기 식각 스톱층(410c)상에 소정 형상의 희생층(460)을 형성시키는 단계와; 상기 희생층(460) 및 희생층(460)의 패턴을 통하여 각 브리지가 2개 부분으로 분할되어 노출된 액티브 매트릭스(410) 상에 멤브레인(420)을 형성시키는 단계와; 상기 멤브레인(420)상에 이소 컷팅부(I.C.)를 구비한 하부 전극(430)을 형성시키는 단계와; 상기 하부 전극(430)상에 변형부(440) 및 상부 전극(450)을 순차적으로 형성시킴으로서 복수개의 층들로 구성된 미러 어레이(M)를 형성시키는 단계와; 상기 미러 어레이(M)를 구성하는 복수개의 층들을 상부로부터 순차적으로 식각시켜서 소정 형상의 액츄에이터(400)를 형성시키는 단계와; 상기 액츄에이터(400)를 캔틸레버 구조로 형성시키기 위하여 상기 희생층(460)을 제거하는 단계로 이루어지고; 상기 희생층(460)이 이소 컷팅부(I.C)의 하부 전체에 존재하는 것을 특징으로 하며, 액츄에이터를 소정 형상으로 패터닝시키기 위한 식각 공정시 식각 스톱층이 오버 에칭되는 것을 방지시켜서 능동 소자를 보호하기 위한 보호층의 화학적 손상을 제거하여 능동 소자가 누설 전류를 발생시키는 것을 방지시키므로써 광로 조절 장치의 작동 효율을 향상시킨다.

Description

광로 조절 장치용 액츄에이터의 제조 방법

제1도는 일반적인 액츄에이터를 개략적으로 도시한 평면도.

제2도는 제1도에 표시된 선-를 취하여 액츄에이터를 부분적으로 도시한 단면도.

제3도는 제1도에 표시된 선-를 취하여 액츄에이터를 부분적으로 도시한 단면도.

제4(a)도 내지 제4(c)도는 본 발명에 따른 액츄에이터를 제조하기 위한 방법을 순차적으로 도시한 단면도.

제5(a)도 내지 제5(c)도는 제4(a)도에 표시된 형상의 제조 방법을 선-을 취하여 도시한 단면도.

제5(d)도는 제4(b)도에 표시된 선-을 취하여 식각 형태를 도시한 단면도.

제5(e)도 내지 제5(g)도는 제4(c)도에 표시된 선-을 취하여 보호막이 형성된 액츄에이터를 도시한 단면도.

제6도는 제4(c)도에 표시된 선-을 취하여 희생층이 제거된 액츄에이터를 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

400 : 액츄에이터 410 : 액티브 매트릭스

420 : 멤브레인 430 : 하부 전극

440 : 변형부 450 : 상부 전극

460 : 희생층

본 발명은 투사형 화상 표시 장치로 사용되는 광로 조절 장치의 액티브 매트릭스에 누설 전류가 발생되는 것을 방지시키기 위한 액츄에이터의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 복수개의 액츄에이터를 개별적으로 작동시키기 위하여 형성된 이소 컷팅부를 통해 스톱층이 화학적 손상을 받음으로써 액티브 매트릭스에 누설 전류가 발생되는 것을 방지하는 데 적합한 광로 조절 장치용 액츄에이터의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 화상 표시 장치로 사용되는 평판 디스플레이 장치(FPD)는 무게, 부피 및 전력 소비가 큰 진공관(CRT)을 대체하기 위한 평판 표시 장치로서, 투사형 디스플레이와 직시형 디스플레이로 구분되며 또한 이러한 디스플레이 장치에 사용되는 소자는 PDP, EL, LED, FED 등과 같이 전계 작용에 의하여 방출되는 전자의 직접 또는 간접적인 가시광으로 화상을 나타내는 방출형 디스플레이 장치와 LCD, ECD, DMD, AMA, GLV 등과 같이 광밸브(light valve)로 작용하여 전자의 방출없이 반사광에 의하여 화상을 나타내는 비방출형 디스플레이 장치로 구분된다.

이때, AMA(actuated mirror array:이하 "액츄에이터"라 칭함)는 전자-광학적 비선형 특성을 향상시키기 위하여 능동 소자가 능동 행렬 구동 방식(active matrix addressing)으로 구성된 액티브 매트릭스(active matrix)상에 복수개의 층이 순차적으로 적층된 미러 어레이를 소정 형상으로 패터닝함으로써 형성되며, 액츄에이터는 복수개의 층들중 신호 전극 및 공통 전극으로 각각 작용하는 2개의 도전층 사이에 압전 세라믹 조성물로 이루어진 절연층이 개재되어 있는 캔틸레버 구조로 형성되어 있고, 2개의 도전층에 인가되는 전기적 신호에 의한 압전 재료의 압전 변형에 의하여 광원으로부터 방사되는 백색광을 스크린상에 제어된 광로를 따라서 반사시켜서 광원을 나타낸다.

즉, 제1도를 참조하면, 종래 일실시예에 따른 액츄에이터(100)는 반도체의 박막 형성 공정과 같은 미세 패턴 형성 공정에 의하여 액티브 매트릭스 상에 소정 형상으로 패터닝된 멤브레인(120) 및 하부 전극(130)과 변형부(140)와 상부 전극(150)을 포함하고 있으며 멤브레인은 액티브 매트릭스 상에 소정 형상으로 형성된 희생층(도시생략)을 제거함으로서 캔틸레버 구조로 형성되고, 그 결과 캔틸레버 구조 특성에 의해서 액츄에이터(100)는 외부로부터 전기적 신호가 인가됨으로서 하부 전극(130) 및 상부 전극(150) 사이에 발생하는 전위차에 의하여 변형부(140)가 압전 변형을 일으킬 때 소정 각도로 틸팅될 수 있도록 액티브 매트릭스의 표면으로부터 소정 간격으로 이격된 구동부(A)와 액티브 매트릭스의 표면상에 부착 고정된 지지부(B)로 나누어지고, 이러한 구성으로 이루어진 복수개의 액츄에이터(100)는 인접하는 지지부(B)를 연결시키는 브리지(C)에 의하여 상호 연결된다.

즉, 제1도에 표시된 선-을 취하여 액츄에이터의 브리지(C)를 단면 도시한 제2도를 참조하면, 소정 형상의 액츄에이터(100)가 형성되는 액티브 매트릭스(110)는 복수개의 능동 소자(도시생략)가 매트릭스 구조로 형성된 실리콘 웨이퍼(110a)와 능동 소자를 외부로부터의 화학적 또는 물리적 침해로부터 보호하기 위한 보호층(110b)과 식각 공정시에 보호층(110b)이 불산 용액과 같은 식각 용액에 의해 용해되는 것을 방지하기 위한 식각 스톱층(110c)으로 이루어져 있고, 액티브 매트릭스(110)의 식각 스톱층(110c)상에는 실리콘 질화물 조성의 멤브레인(120), 도전성 재료의 하부 전극(130), 압전 세라믹으로 이루어진 변형부(140) 및 도전성 재료의 상부 전극(150)이 순차적으로 형성되어 있다.

이때, 하부 전극(130)은 멤브레인(120)에 형성된 콘택홀(도시생략)을 통해 액티브 매트릭스(110)에 내장된 능동 소자와 전기적으로 접촉되어 외부로부터 인가되는 전기적 신호가 유입되는 신호 전극으로 작용하는 반면에, 상부 전극(150)은 공통 전극으로 작용하며, 액츄에이터(100)의 구동부(A)는 상기한 바와같이 외부로부터 전기적 신호가 인가됨으로서 하부 전극(130) 및 상부 전극(150) 사이에 발생되는 전위차에 의해서 변형부(140)가 압전 변형 특성을 나타냄으로서 소정의 각도로 틸팅되며, 이러한 구동부(A)의 구동이 개별적인 화소 단위로 수행될 수 있도록 액츄에이터(100)의 브리지(C)에 형성된 하부 전극(130)의 일부를 절개시킴으로서 소정의 선폭크기를 갖는 이소 컷팅부(I.C)를 형성시킨다.

한편, 제1도에 표시된 선-을 취하여 액츄에이터를 부분 도시한 제3도를 참조하면, 소정 형상의 액츄에이터(100)를 형성하기 위해 액티브 매트릭스(110)상에 적층되어 있는 복수개의 층들을 식각 공정을 통해 상부로부터 순차적으로 식각할 때 브리지(C)에 형성된 이소 컷팅부(I.C.)를 통해 노출된 멤브레인(120)이 부분적으로 오버 에칭되는 경우 식각 스톱층(110c)은 가상선으로 도시된 바와같이 부분적으로 화학적 손상을 받게 된다.

그 결과, 멤브레인(120)을 캔틸레버 구조로 형성하기 위해 액티브 매트릭스(110)상에 소정 형상으로 형성된 희생층(도시생략)을 불산 용액에 의하여 제거할 때, 식각 스톱층(110c)의 손상 부위(D)를 통해 노출된 보호층(110b)이 불산 용액에 용해되고, 그 결과 보호층(110b)에 의해 보호받고 있는 능동 소자가 노출됨으로서, 누설 전류가 발생되어 광로 조절 장치의 성능을 저하시킨다는 문제점이 야기된다.

본 발명은 상기한 바와같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 캔틸레버 구조의 액츄에이터를 형성하기 위해 액티브 매트릭스상에서 액츄에이터를 지지하는 희생막을 제거할 때 사용되는 용액에 의한 보호층의 손상에 기인하는 능동 소자의 노출을 차단함으로써, 노출된 능동 소자로부터 누설 전류가 발생하는 것을 방지할 수 있는 광로 조절 장치용 액츄에이터의 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 구동부(A)와 지지부(B)로 이루어진 캔틸레버 구조로 형성되고, 브리지(C)에 의해서 인접하는 지지부(B)가 연결되는 구조의 광로 조절 장치용 액츄에이터를 제조하는 방법에 있어서, 실리콘 기판, 보호층, 식각 스톱층이 순차 형성된 액티브 매트릭스를 형성하는 단계; 상기 액티브 매트릭스상에 소정 형상의 패턴을 갖는 희생층을 형성하는 단계; 상기 희생층과 상기 희생층의 패턴을 통해 노출된 액티브 매트릭스상에 멤브레인을 형성하는 단계; 상기 멤브레인상에 이소 컷팅부(I.C.)를 갖는 하부 전극을 형성하는 단계; 상기 하부 전극상에 변형부 및 상부 전극을 순차 형성하여 복수개의 층들로 된 미러 어레이(M)를 형성하는 단계; 상기 미러 어레이(M)를 구성하는 복수개의 층들을 상부로부터 순차식각하여 소정 형상의 액츄에이터를 형성하는 단계; 상기 액츄에이터를 캔틸레버 구조로 형성하기 위하여 상기 희생층을 제거하는 단계로 이루어지며, 상기 희생층이 이소 컷팅부(I.C)의 하부 전체에 존재하고, 각 브리지(C)가 2개 부분으로 분할되어 존재하며, 상기 액츄에이터의 브리지(C)를 구성하는 멤브레인의 선폭 크기(D3)는 상기 이소 컷팅부(I.C)의 선폭(D2)보다 크게 유지되는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치용 액츄에이터의 제조 방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제4(a)도 내지 제4(c)도는 본 발명에 따른 액츄에이터를 제조하기 위한 방법을 순차적으로 도시한 단면도이고, 제5(a)도 내지 제5(c)도는 제4(a)도에 표시된 형상의 제조 방법을 선-을 취하여 도시한 단면도이며, 제5(d)도는 제4(d)도에 표시된 선-을 취하여 식각 형태를 도시한 단면도이고, 제5(e)도 내지 제5(g)도는 제4(c)도에 표시된 선-을 취하여 보호막이 형성된 액츄에이터를 도시한 단면도이며, 제6도는 제4(c)도에 표시된 선-을 취하여 희생층이 제거된 액츄에이터를 도시한 단면도이다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 구동부(A)와 지지부(B)로 이루어진 캔틸레버 구조로 형성되고 브리지(C)에 의해서 인접하는 지지부(B)가 연결되어 있는 광로 조절 장치용 액츄에이터의 제조 방법은 실리콘 기판(410a)상에 형성된 복수개의 능동 소자를 보호하기 위한 보호층(410b)을 형성하는 단계, 보호층(410b)을 식각 용액으로부터 보호하기 위한 식각 스톱층(410c)을 형성하는 단계, 식각 스톱층(410c)상에 오버 에칭으로 인한 식각 스톱층의 손상을 막기 위한 희생층(460)을 형성하는 단계, 희생층(460)상에 멤브레인(420)을 형성하는 단계, 멤브레인(420)상에 이소 컷팅부(I.C.)를 구비한 하부 전극(430)을 형성하는 단계, 하부 전극(430)상에 변형부(440) 및 상부 전극(450)을 순차적으로 형성하여 미러 어레이(M)를 형성시키는 단계, 미러 어레이(M)를 구성하는 복수개의 층들을 상부로부터 순차적으로 식각하여 소정 형상의 액츄에이터(400)를 형성하는 단계, 및 액츄에이터(400)를 캔틸레버 구조로 형성하기 위해 희생층(460)을 제거하는 단계를 포함하면, 액츄에이터(400)의 브리지(C)를 구성하는 멤브레인(420)의 선폭 크기(D3)를 이소 컷팅부(I.C.)의 선폭 크기(D2)보다 크게 유지시킨다.

먼저, 제4(a)도에 표시된 선-를 취하여 제조 방법의 일부를 순차적으로 도시한 제5(a)도내지 제5(c)도를 참조하면, 반도체 집적 회로 제조 공정에 의하여 실리콘 기판(410a)상에 형성된 MOS와 같은 트랜지스터로 이루어진 복수개의 능동 소자를 매트릭스 구조로 형성시키며, 이 후에 수행되는 증착 공정에 의해서 복수개의 층으로 구성된 미러 어레이(M)를 형성시킬 때 복수개의 능동 소자가 고온의 분위기하에서 외부로부터 화학적 또는 물리적 손상을 받는 것을 방지하기 위해 증착공정에 의하여 절연 물질을 실리콘 기판(410a)상에 소정 두께로 도포시킴으로서 능동 소자를 보호하기 위한 보호층(410b)을 형성한다.

여기에서, 절연 물질은 실리콘 기판(410a)상에 형성된 복수개의 능동 소자(도시생략)가 상호간에 전기적으로 도통되는 것을 방지하기 위한 절연 특성을 나타낼 수 있을 뿐만 아니라 능동 소자의 표면 보호(passivation) 특성을 나타내는 것이 바람직하며, 이러한 특성 요구를 만족시키기 위해 사용되는 절연 물질은 고온에서 양호한 유동 특성을 나타내는 인이 함유된 실리콘 산화물(PSG; phosphosilicate glass) 또는 BPSG(borophosphosilicate glass)이 바람직하며, 이러한 절연 물질을 증착시키기 위한 증착 공정은 화학 기상 증착 공정(CVD)에 의해 수행된다.

한편, 이 후의 식각 공정에 의하여 보호층(410b)이 불산(HF) 용액에 노출되어 화학적 손상을 입는 것을 방지하기 위하여 보호층(410b)상에 불산(HF) 용액에 대한 내식성이 양호한 절연 물질을 증착 공정을 통해 소정 두께로 적층시킴으로써 식각 스톱층(410c)을 형성한다.

여기에서, 본 발명에 따르면, 식각 스톱층(410c)을 구성하는 절연 물질은 절연 특성이 양호할 뿐만 아니라 상기한 바와같이 불산(HF) 용액에 대한 내식성이 우수한 실리콘 질화물(Si₃N₄) 조성으로 이루어지며, 증착 공정은 화학 기상 증착 공정, 특히 저압 화학 기상 증착 공정(LPCVD) 또는 플라즈마 화학 기상 증착 공정(PECVD)에 의하여 수행된다.

상기한 바와같이 실리콘 기판(410a)상에 보호층(410b) 및 식각 스톱층(410c)을 형성시킴으로서 평탄한 표면 상태의 액티브 매트릭스(410)를 제공하며, 이러한 액티브 매트릭스(410), 즉 식각 스톱층(410c)의 평탄한 표면상에 인이 함유된 실리콘 산화물(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, 제5(a)도에 도시된 바와같이, 희생층(sacrificial layer)(460)을 형성하는 데, 희생층(460)은 이소 컷팅부(I.C.)의 하부 전체에 존재하며, 각 브리지(지지부)는 2개 부분으로 분할되어 존재하도록 패터닝된다. 여기에서, 이소 컷팅부(I.C)의 하단 부분에 위치한 희생층(460)의 일부부분에 패턴 형성 공정을 거치지 않으므로써, 이소 컷팅부에 단차가 없어서, 균일하게 식각할 수 있다.

희생층(460)의 상부에 절연 특성을 양호할 뿐만 아니라 불산(HF) 용액에 대한 내성이 양호한 절연 물질을 화학 기상 증착 공정에 의하여 소정 두께로 증착시켜서 멤브레인(420)을 형성하며, 이러한 멤브레인(420)을 구성하는 절연 물질은 액츄에이터의 반복적인 상하 변위의 구동에 의한 피로 응력의 내성이 우수한 금속 또는 실리콘 질화물(SiN₈)로 이루어진다.

또한, 멤브레인(420)상에 백금 또는 알루미늄 등과 같이 양호한 도전 특성을 나타내는 금속을 스퍼터링 증착 공정 등과 같은 진공 증착 공정에 의하여 소정 두께로 적층시켜 하부 전극(430)을 형성하며, 이러한 하부 전극(430)은 멤브레인(420)으로부터 액티브 매트릭스(410)의 상부 표면을 관통하여 형성된 콘택홀(도시생략)을 통해 노출되는 액티브 매트릭스(410)에 내장된 복수개의 능동 소자와 전기적으로 연결되어 신호 전극으로 작동한다.

한편, 제5(b)도에 가상선으로 표시되어 있는 바와같이 멤브레인(420)상에 소정 두께로 적층되어 형성된 하부 전극(430)의 일부 특히 액츄에이터(400)의 브리지(C)상에 형성된 하부 전극(430)의 일부를 반응성 이온 식각 공정과 같이 이방성 에칭 특성이 양호한 건식 식각 공정에 의하여 제거하여 복수개의 능동 소자를 통해 전기적 신호를 개별적으로 유입시킬 수 있는 이소 컷팅부(I.C.)를 형성하며, 이러한 이소 컷팅부(I.C.)의 선폭 크기(D2)는 상기한 바와같이 액츄에이터의 지지부를 구성하는 멤브레인(420)의 선폭 크기(D3)보다 작게 유지되는 반면에 액츄에이터(400) 지지부(B)를 구성하는 상부 전극(450)의 선폭 크기(D1)보다는 크게 유지시킨다.

한편, 제5(c)도를 참조하면, 이소 컷팅부(I.C.)를 통해 일부가 노출된 멤브레인(420) 및 멤브레인(420)상에 형성된 하부 전극(430)상에 압전 특성을 나타내는 세라믹 재료를 증착 공정을 통해 소정 두께로 적층시켜 변형부(440)를 형성하며, 이러한 세라믹 재료는 BaTiO₃, Pb(Zr,Ti)O₃, (Pb,La)(Zr,Ti)O₃조성의 압전 세라믹 또는 Pb(Mg,Nb)O₃조성의 전왜 세라믹으로 구성되고, 이러한 증착 공정은 스퍼터링 증착 공정, 화학 기상 증착 공정 또는 졸-겔 공정에 의하여 수행될 수 있다.

상기에서, 소정 두께로 적층되어 형성된 변형부(440)는 열처리 공정, 특히 급가열 공정(rapid thermal annealing system)에 의해 열처리되는데, 그 결과 변형부(440)를 구성하고 있는 세라믹 조성물의 결정 구조를 페로브스카이트(perovskite) 결정 구조로 형성시킴으로서 변형부(440)는 양호한 압전 특성을 나타낸다.

상기한 바와같은 열처리 공정이 수행된 변형부(440)상에 물리 기상 증착 공정(PVD)에 의하여 전기 전도도 특성이 양호할 뿐만 아니라 반사 특성이 양호한 알루미늄 또는 백금 및 티타늄 등과 같은 금속을 소정 두께로 증착시킴으로서 공통 전극으로 작용하는 상부 전극(450)을 형성하며, 그 결과 액티브 매트릭스(410)상에는 복수개의 층들로 구성된 미러 어레이(M)가 형성되고 이러한 미러 어레이(M)의 반사면으로 작용하는 상부 전극(450)은 평탄한 표면 상태로 제공된다.

제4(a)도에 도시된 바와같이, 평탄한 표면 상태로 제공된 미러 어레이(M)의 상부 전극(450)은 식각 공정에 의해 부분적으로 제거되어 액츄에이터(400)의 구동부(A), 지지부(B) 및 브리지(C)상에 소정의 선폭 크기로 잔존하는 소정 형상으로 형성되고, 제5(d)도에 도시된 바와같이, 액츄에이터(400)의 브리지(C)상에 잔존하는 상부 전극(450)의 일부는 제한된 선폭 크기(D1), 즉 하부 전극(430)에 형성된 이소 컷팅부(I.C.)의 선폭 크기(D2)보다 작은 선폭 크기(D1)를 갖는다.

이 후에, 제4(b)도를 참조하면, 상부 전극(450)의 패턴을 통해 노출된 변형부(440)는 상기한 바와같은 식각 공정에 의하여 제거되며 그 결과 형성된 변형부(440)의 선폭 크기는 상부 전극(450)의 선폭 크기(D1)보다 확대된 선폭 크기로 유지되는 반면에 이소 컷팅부(I.C.)의 선폭 크기(D2)보다는 작게 유지되고, 이에 의해서 변형부(440)의 패턴을 통해 하부 전극(430)이 부분적으로 노출될 뿐만 아니라 제5(e)도에 도시된 바와같이 이소 컷팅부(I.C.)의 양단부와 변형부(440) 패턴의 양단부 사이에 형성된 노출 부위를 통해 멤브레인(420)의 일부가 부분적으로 노출된다.

또한, 제4(c)도를 참조하면, 변형부(440)의 패턴을 통해 노출된 하부 전극(430)의 일부는 상기한 바와같은 식각 공정에 의하여 제거되며 그 결과 하부 전극(430)은 변형부(440)의 선폭 크기보다 확대된 선폭 크기, 즉 액츄에이터(400)의 지지부(B)의 선폭 크기를 갖는 소정 형상으로 패터닝되는 반면에 제5(f)도에 도시된 바와같이 액츄에이터의 지지부 형상을 한정하는 이소 컷팅부(I.C.)의 주위에 잔존하는 하부 전극(430)의 일부는 완전히 제거되고, 상기한 바와같이 이소 컷팅부(I.C.)의 양단부와 변형부(440) 패턴의 양단부 사이에 형성된 노출 부위를 통해 부분적으로 노출된 멤브레인(420)의 일부도 하부 전극(430)의 식각 공정시 부분적으로 식각된다.

한편, 제5(g)도를 참조하면, 하부 전극(430)의 패턴을 통해 노출되는 멤브레인(420)의 일부를 식각 공정을 통해 제거함으로서 소정 형상의 멤브레인(420)을 형성시키고 이러한 멤브레인(420)의 패턴은 하부 전극(430)의 패턴에 자체 정렬된 상태로 형성되는 반면에 상기한 바와같이 희생층(460)이 이소 컷팅부의 하부 전체에 존재하므로, 소정 형상의 멤브레인(420)을 형성하기 위한 식각 과정에 의해, 하부 전극(430)의 식각 공정시 부분적으로 식각된 멤브레인(420)의 일부분의 하부에 존재하는 희생층(460)의 일부도 식각된다.

상기한 바와같이 액티브 매트릭스(410)상에 적층된 복수개의 층들의 일부는 각각의 식각 공정에 의하여 제거됨으로서 소정 형상의 액츄에이터(400)를 형성하며, 이러한 식각 공정은 이방성 식각 특성이 양호한 건식 식각 공정, 예를들면 반응성 이온 식각 공정에 의해 수행되며, 이러한 반응성 이온 식각 공정은 산소 플라즈마하에서 CF₄또는 CHF₃등으로 구성된 에천트(etchant)의 에칭 작용에 의하여 수행된다.

한편, 액츄에이터의 패턴을 통해 노출된 희생층(460)은 식각 공정, 예를들면 등방성 식각 특성이 양호하게 나타나는 습식 식각 공정에 의하여 제거되며, 그 결과, 제6도에 도시된 바와같이 멤브레인(420)의 하부 전극과 식각 스톱층 사이에 공동부(H)가 형성된다. 여기에서, 희생층(460)을 제거하기 위한 습식 식각 공정에 사용되는 식각 용액은 희생층(460)을 구성하는 인이 함유된 실리콘 산화물(PSG)에 대한 식각 특성이 양호한 불산(HF) 용액 또는 불산(HF) 기체(VAPOR)로 이루어져 있다.

따라서, 습식 식각 공정에 의하여 액티브 매트릭스(410)상에 형성된 희생층(460)을 제거함으로서 액츄에이터(400)는 일단부가 액티브 매트릭스(410)의 표면으로부터 소정 간격으로 이격된 구동부(A)와 타단부가 액티브 매트릭스(410)상에 고정된 지지부(B)로 이루어진 캔틸레버 구조로 형성되고, 희생층(460) 전체를 제거할 때, 과정에서 기술한 바와같이 희생층(460)을 이소 컷팅부의 하부 전체에 형성시켜, 멤브레인(420)의 식각시 식각 스톱층(410c)이 오버 에칭되는 걸 막아주므로써, 식각 스톱층(410c)의 오버 에칭에 의해 보호층(410b)이 불산(HF)에 의한 화학적 손상을 입는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 액티브 매트릭스(410)에 내장된 능동 소자를 통해 하부 전극(430)에 인가되는 전기적 신호에 의하여 하부 전극(430)과 상부 전극(450) 사이에 소정의 전위차가 발생하며, 이러한 전위차에 의하여 변형부(440)가 압전 특성을 나타냄으로서 소정 형상의 캔틸레버 구조로 형성된 액츄에이터(400)는 소정의 각도로 상하 변위를 나타내며, 그 결과 광원으로부터 발산된 백색광은 조절된 광로를 따라서 반사되어 스크린상에 화상을 나타낸다.

이상, 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.

따라서, 본 발명에 따르면, 액츄에이터를 캔틸레버 구조로 형성시키기 위하여 액티브 매트릭스상에 형성되는 희생층을 이소 컷팅부의 하부 전체에 형성하므로써, 소정 형상의 액츄에이터를 형성시키기 위하여 복수개의 층들을 식각시킬 때 오버 에칭에 의하여 액티브 매트릭스에 내장된 능동 소자를 보호하기 위한 보호층이 화학적 손상을 받는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 광로 조절 장치용 액츄에이터의 반사 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 구동부(A)와 지지부(B)로 이루어진 캔틸레버 구조로 형성되고, 브리지(C)에 의해서 인접하는 지지부(B)가 연결되는 구조의 광로 조절 장치용 액츄에이터를 제조하는 방법에 있어서, 실리콘 기판(410a), 보호층(410b), 식각 스톱층(410c)이 순차 형성된 액티브 매트릭스(410)를 형성하는 단계; 상기 액티브 매트릭스(410)상에 소정의 패턴을 갖는 희생층(460)을 형성하는 단계; 상기 희생층(460)과 상기 희생층(460)의 패턴을 통해 노출된 액티브 매트릭스(410)상에 멤브레인(420)을 형성하는 단계; 상기 멤브레인(420)상에 이소 컷팅부(I.C.)를 갖는 하부 전극(430)을 형성하는 단계; 상기 하부 전극(430)상에 변형부(440) 및 상부 전극(450)을 순차 형성하여 복수개의 층들로 된 미러 어레이(M)를 형성하는 단계; 상기 미러 어레이(M)를 구성하는 복수개의 층들을 상부로부터 순차 식각하여 소정 형상의 액츄에이터(400)를 형성하는 단계; 상기 액츄에이터(400)를 캔틸레버 구조로 형성하기 위하여 상기 희생층(460)을 제거하는 단계로 이루어지며, 상기 희생층(460)이 이소 컷팅부(I.C)의 하부 전체에 존재하고, 각 브리지(C)가 2개 부분으로 분할되어 존재하며, 상기 액츄에이터(400)의 브리지(C)를 구성하는 멤브레인(420)의 선폭 크기(D3)가 상기 이소 컷팅부(I.C)의 선폭(D2)보다 크게 유지되는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치용 액츄에이터의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 이소 컷팅부(I.C.)의 선폭 크기(D2)는 상기 액츄에이터(400)의 브리지(C)를 구성하는 상부 전극(450)의 선폭 크기(D1)보다 크게 유지되는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치용 액츄에이터의 제조 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 이소 컷팅부(I.C)는, 균일하게 식각되는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치용 액츄에이터의 제조 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 희생층(460)이 식각 공정에 의해 전체적으로 제거되므로써, 상기 이소 컷팅부(IC) 하단에 위치한 멤브레인(420)의 하부와 식각 스톱층(110c) 상부 사이에 공동부(H)가 형성되는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치용 액츄에이터의 제조 방법.