KR100229781B1 - 광로조절장치의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광로조절장치의 제조방법에 관한 것으로서, 기판의 상부에 분리막을 형성하는 공정과, 상기 분리막의 상부에 반사막, 변형부, 신호전극, 멤브레인, 회생막을 형성하는 공정과, 상기 희생막의 일부분을 제거하고, 상기 희생막이 제거된 부분에 지지부를 형성하는 공정과, 상기 신호전극의 일부가 노출되도록 상기 지지부와 멤브레인을 관통하는 개구를 형성하고, 상기 개구를 통해서 노출되는 신호전극과 접촉되도록 플러그를 형성하는 공정과, 상기 플러그가 구동기판에 형성된 패드와 접촉되도록 상기 구동기판의 상부와 상기 희생막의 표면을 부착하는 공정과, 상기 분리막을 제거하여 기판을 반사막으로 부터 분리하는 공정과, 상기 반사막으로부터 상기 멤브레인의 일측단을 상기 희생막이 노출되도록 제거하여 화소 단위로 분리하는 공정과, 상기 희생막을 제거하는 공정을 포함하여 이루어지는 박막형 광로 조절 장치를 제공함으로써, 고온 공정이 수반되는 액츄에이터를 구동 기판과 별도로 형성함으로써, 구동기판(51)에 구비된 트랜지스터가 고온공정에 의해서 열화되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
Description
제1도 (a) 내지 (c)는 종래 기술에 따른 광로조절장치의 제조공정도.
제2도 (a) 내지 (c)는 본 발명에 따른 광로조절장치의 제조공정도.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
31 : 기판 33 : 분리막
35 : 반사막(바이어스 전극) 37 : 변형부
39 : 신호전극 41 : 멤브레인
43 : 희생막 45 : 지지부
47 : 플러그 49 : 패드
51 : 구동기판
본 발명은 투사형표시기에 이용되는 광로조절장치의 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 멤브레인이나 변형부 제조시의 고온공정으로 인한 구동기판의 손상을 방지하는 광로조절장치의 제조방법에 관한 것이다.
화상표시장치는 표시방법에 따라 직시형표시장치와 투사형표시장치로 구분된다. 직시형화상표시장치는 CRT(Cathode Ray Tube)등이 있는데, 이러한 CRT화상표시장치는 화질은 좋으나 화면이 커짐에 따라 중량 및 두께의 증대와, 가격이 비싸지는 등의 문제점이 있어 대화면을 구비하는데 한계가 있다. 투사형화상표시장치는 대화면 액정표시장치(Liquid Crystal Ddsplay : 이하 LCD 라 칭함)등이 있는데, 이러한 대화면 LCD의 박형화가 가능하여 중량을 작게 할 수 있다. 그러나, 이러한 LCD는 편광판에 의한 광손실이 크고 LCD를 구동하기 위한 박막트랜지스터가 화소마다 형성되어 있어 개구율(광의 투과면적)을 높이는데 한계가 있으므로 광의 효율이 매우 낮다.
따라서, 미합중국 Aura사에 의해 액추에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Array; 이하 AMA라 칭함)를 이용한 투사형화상표시장치가 개발되었다.
AMA를 이용한 투사형화상표시장치는 1차원 AMA를 이용하는 것과 2차원 AMA를 이용하는 것으로 구별된다. 1차원 AMA는 거울면들이 M×1어레이로 배열되고 있다. 따라서, 1차원 AMA를 이용하는 투사형화상표시장치는 주사 거울을 이용하여 M×1개의 광속들을 선주사시키고, 2차원 AMA를 이용하는 투사형화상표시장치는 M×N개의 광속들을 투사시켜 M×N화소의 어레이를 가지는 영상을 나타내게 된다.
제1도 (a) 내지 (c)는 종래 기술에 따른 광로조절장치의 제조공정도이다.
제1a도를 참조하면, 트랜지스터들(도시되지 않음)이 매트릭스 형태로 내장되고, 상부에 트랜지스터들과 전기적으로 연결된 패드(13)들을 갖는 구동기판(11)의 표면에 희생막(15)을 형성한다. 그리고, 소정부분의 희생막(15)을 통상의 포토리쏘그래피(photolithography)방법으로 제거하여 패드(13)들과 주위의 구동기판(11)을 노출시킨다. 그다음, 상술한 구조의 전 표면에 규화물을 침적한 후 포토리쏘그래피 방법에 의해 희생막(15)상부에 침적된 것을 제거하여 지지부(17)들을 구동기판(11)의 노출된 부분에 패드(13)들을 에워싸도록 형성한다.
제1b도를 참조하면, 상기 지지부(17)들과 희생막(15)의 상부에 멤브레인(19)은 상기 지지부(17)들을 이루는 물질과 동일한 물질로 형성한다. 그 다음, 패드(13)들 상부 소정부분의 멤브레인(19)들의 지지부(17)들을 제거하여 홈들을 형성한다. 그리고, 홈들 내부에 전도성금속을 채워 패드(13)들과 전기적으로 연결되는 플러그(plug:21)들을 형성한다. 계속해서, 맴브레인(19)의 표면에 신호전극(23)을 전기적으로 연결되도록 형성하여 플러그(21)들에 의해 패드(13)들과 신호전극(23)을 전기적으로 연결시킨다.
제1c도를 참조하면, 신호전극(23)의 표면에 변형부(25) 및 반사막(27)을 순차적으로 도포한다. 상기에서 변형부(25)는 압전세라믹이나, 또는, 전왜세라믹을 도포함으로써 형성된다. 상기에서 변형부(25)가 얇게 형성되므로 별도의 분극을 하지 않고도 구동시 인가되는 호상신호에 의해 분극된다. 반사막(27)은 반사특성 뿐만 아니라 전기전도도가 좋은 금속으로 형성된다. 그 다음, 반사막(27)부터 멤브레인(19)까지 희생막(15)이 노출되도록 소정부분을 레이저에 의한 전달이나 포토리쏘그래피 방법으로 제거하여 액츄에이터들을 분리하고 희생막(15)을 습식 방법으로 제거한다.
상술한 바와 같이 구동기판 표면의 소정부분에 지지부들을, 나머지 부분에 희생막을 형성하고 지지부들과 희생막의 상부에 별도의 분극을 하지 않은 변형부를 형성한 후 패드들의 상부가 노출되도록 홈들을 형성하고 플러그를 형성한다. 그리고, 상술한 구조의 전표면에 신호전극, 변형부, 바이어스 전극 및 반사막을 박막 공정으로 형성한 후 희생막들이 노출되도록 반사막부터 멤브레인까지 제거하여 액츄에이터들을 분리하고 희생막을 제거한다.
그러나, 상술한 종래의 광로조절장치의 제조방법은 지지부 및 변형부를 고온공정에 의해 형성하므로 구동기판의 트랜지스터가 열화되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 변형부와 멤브레인의 제조시의 고온공정으로 인한 구동기판의 손상을 방지할 수 있는 광로조절장치의 제조방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는, 기판의 상부에 분리막을 형성하는 공정과, 상기 분리막의 상부에 반사막, 변형부, 신호전극, 멤브레인, 희생막을 형성하는 공정과, 상기 희생막의 일부분을 제거하고, 상기 희생막이 제거된 부분에 지지부를 형성하는 공정과, 상기 신호전극의 일부가 노출되도록 상기 지지부와 멤브레인을 관통하는 개구를 형성하고, 상기 개구를 통해서 노출되는 신호전극과 접촉도록 플러그를 형성하는 공정과, 상기 플러그가 구동기판에 형성된 패드와 접촉되도록 상기 구동기판의 상부와 상기 희생막의 표면을 부착하는 공정과, 상기 분리막을 제거하여 기판을 반사막으로 부터 분리하는 공정과, 상기 반사막으로부터 상기 멤브레인의 일측단을 상기 희생막이 노출되도록 제거하여 화소 단위로 분리하는 공정과, 상기 희생막을 제거하는 공정을 포함하는 광로조절장치 제조방법을 제공한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제2도(a) 내지 (c)는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 광로조절장치의 제조공정도이다.
제2a도를 참조하면, 기판(11)은 유리 또는 알루미나(Al2O3) 등의 절연물로 이루어진 기판(31)의 상부에 염화나트륨(NaCl)등의 수용성 물질이나 제거가 용이한 물질을 스퍼터링 또는 진공증착에 의해 1000-3000 Å 정도의 두께로 분리막(33)을 형성한다. 그리고, 상기 분리막(33)의 표면에 반사막(35), 변형부(37), 신호전극(39), 멤브레인(41) 및 희생막(43)을 순차적으로 도포한다. 상기에서 반사막(35)을 은(Ag) 또는 백금 등의 반사특성 및 전기 전도도가 좋은 물질을 스퍼터링 또는 진공증착등의 방법에 의해 500-1000 Å 정도의 두께로 형성한다. 상기에서 반사막(35)은 전기전도도가 양호하므로 바이어스전극으로도 이용된다. 그리고, 변형부(37)을 BaTiO3, PZT(Pb(ZrTi)O3, PZLT((Pb, La)(Zr, Ti)O3) 등의 압전세라믹이나, 또는 PMN(Pb(Mg, Nb)O3) 등의 전왜세라믹을 Sol-Gel 법, 스퍼터링 또는 CVD 법 등에 의해 0.7~2㎛ 정도의 두께로 도포하여 형성한다. 상기에서, 변형부(37)가 매우 얇게 형성되므로 이 변형부(37)가 압전세라믹으로 형성되어도 별도의 분극을 하지 않고 구동시 인가되는 화상신호에 의해 분극되도록 한다. 신호전극(39)은 변형부(37) 표면에 백금(Pt) 또는 백금/티타늄(Pt/Ti)등이 진공증착 또는 스퍼터링 등에 의해 500~2000Å 정도의 두께로 도포되어 형성된다. 멤브레인(41)은 탄화실리콘, 질화실리콘(Si3N4) 또는 산화실리콘(SiO2)으로 형성된다. 그리고, 희생막(43)을 Mo, Cu, Fe, 또는 Al 등의 금속물질이나, PSG(Phospho-Sillicate Glass)으로 1~2㎛ 정도 두께로 형성하는데, 금속물질로 형성할 때는 회전도포(spin coating)법으로 형성한다.
제2b도를 참조하면, 상기 희생막(43)의 소정부분을 통상의 포토리쏘그래피(photolisography)방법에 의해 제거하여 멤브레인(41)을 노출시키고 멤브레인(41)이 노출된 부분에 지지부(45)를 형성한다. 지지부(45)는 전술한 구조의 전표면에 상기 멤브레인(41)과 동일한 물질이나, 또는, 다결정실리콘을 화학기상침적법(Chemical Vapor Deposition)등에 의해 0.4㎛~1 정도의 두께로 두껍게 침적시킨후 에치백(etchback)하여 희생막(43)의 상부에 침적된 것을 제거함으로서 형성된다. 계속해서, 지지부(45)의 소정부분과 멤브레인(41)을 제거하여 신호전극(39)이 노출되도록 구멍을 형성한다. 그리고 홈내부에 텅스텐(W)또는 티타늄(Ti)등의 도전성물질을 채워 신호전극(39)과 접촉하는 플러그(plug:47)를 형성한다. 상기에서 홈에 도전성물질을 채울 때 지지부(45) 및 희생막(41)의 표면에도 침적되는 데, 인접하는 화소들(도시되지 않음)이 단락되는 것을 방지하기 위해 이를 남기지 않고 모두 제거하여야 한다.
제2c도를 참조하면, 전술한 구조의 전표면을 트랜지스터(도시되지 않음)가 매트릭스 형태로 내장되고, 상부에 각 트랜지스터와 전기적으로 연결된 패드(49)를 갖는 구동기판(51)의 표면에 부착시킨다. 이 때, 상기 플러그(47)가 패드(49)와 전기적으로 접촉되도록 한다. 그러므로, 구동기판(51)에 열공정에 의한 트랜지스터를 손상시키지 않고 다층박막을 형성시킨다. 그리고, 물등의 수용성용액으로 분리막(33)을 제거하여 기판(31)과 반사막(35)을 분리시킨다. 이 경우, 분리막(33)을 이루는 염화나트륨(NaCl)은 물등에 잘녹으므로 기판(31)과 반사막(35)이 쉽게 분리된다. 그 다음, 반사막(35)으로 부터 멤브레인(41)까지 희생막(43)이 노출되도록 레이저에 의한 절단이나 통상의 포토리소그래피방법에 의해 패터닝하여 화소들을 한정한다. 계속해서, 상기 희생막(43)을 습식방법으로 제거한다.
따라서, 본 발명은 지지부를 별도로 형성한 후 구동기판(51)에 부착시키므로 멤브레인이나 변형부를 형성하기 위한 고온공정에 의해 발생되는 구동기판의 열화를 방지할 수 있는 잇점이 있다.
Claims (3)
- 기판의 상부에 분리막을 형성하는 공정과, 상기 분리막의 상부에 반사막, 변형부, 신호전극, 멤브레인, 희생막을 형성하는 공정과, 상기 희생막의 일부분을 제거하고, 상기 희생막이 제거된 부분에 지지부를 형성하는 공정과, 상기 신호전극의 일부가 노출되도록 상기 지지부와 멤브레인을 관통하는 개구를 형성하고, 상기 개구를 통해서 노출되는 신호전극과 접촉되도록 플러그를 형성하는 공정과, 상기 플러그가 구동기판에 형성된 패드와 접촉되도록 상기 구동기판의 상부와 상기 희생막의 표면을 부착하는 공정과, 상기 분리막을 제거하여 기판을 반사막으로 부터 분리하는 공정과, 상기 반사막으로부터 상기 멤브레인의 일측단을 상기 희생막이 노출되도록 제거하여 화소 단위로 분리하는 공정과, 상기 희생막을 제거하는 공정을 포함하는 광로조절장치 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 분리막을 스퍼터링 또는 진공증착방법으로 형성하는 광로조절장치의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 지지부를 상기 멤브레인과 동일한 물질 또는 다결정실리콘을 침적하고 멤브레인 상부에 침적된 것을 제거하여 형성하는 광로조절장치의 제조방법.
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| KR1019940014154A KR100229781B1 (ko) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | 광로조절장치의 제조방법 |
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| CN95104788.4A CN1065967C (zh) | 1994-05-04 | 1995-05-04 | 制造薄膜可驱动反射镜阵列的方法 |
| JP7134737A JPH08114758A (ja) | 1994-05-04 | 1995-05-08 | Ｍ×ｎ個の薄膜アクチュエーテッドミラーアレーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940014154A KR100229781B1 (ko) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | 광로조절장치의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR960003358A KR960003358A (ko) | 1996-01-26 |
| KR100229781B1 true KR100229781B1 (ko) | 1999-11-15 |
Family
ID=19385847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019940014154A KR100229781B1 (ko) | 1994-05-04 | 1994-06-22 | 광로조절장치의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100229781B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101336886B1 (ko) | 2007-07-24 | 2013-12-06 | 삼성전자주식회사 | 엑츄에이팅 장치 및 그 제작 방법과, 이를 이용한 모듈변위 조정 장치 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5209119A (en) * | 1990-12-12 | 1993-05-11 | Regents Of The University Of Minnesota | Microdevice for sensing a force |
| US5247222A (en) * | 1991-11-04 | 1993-09-21 | Engle Craig D | Constrained shear mode modulator |
-
1994
- 1994-06-22 KR KR1019940014154A patent/KR100229781B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5209119A (en) * | 1990-12-12 | 1993-05-11 | Regents Of The University Of Minnesota | Microdevice for sensing a force |
| US5247222A (en) * | 1991-11-04 | 1993-09-21 | Engle Craig D | Constrained shear mode modulator |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101336886B1 (ko) | 2007-07-24 | 2013-12-06 | 삼성전자주식회사 | 엑츄에이팅 장치 및 그 제작 방법과, 이를 이용한 모듈변위 조정 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960003358A (ko) | 1996-01-26 |
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