KR100230005B1 - Thin film actuated mirror arrays having a stress-adjustible membrane therein and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

저온에서 멤브레인을 형성한 후, 이를 열처리하여 멤브레인 내의 스트레스를 쉽게 조절할 수 있으며, 멤브레인이 식각되는 것을 방지할 수 있는 박막형 광로 조절 장치 및 그 제조 방법이 개시되어 있다. 상기 장치는 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스와 상기 액티브 매트릭스의 상부에 적층된 실리콘 카바이드로 구성된 멤브레인, 하부전극, 변형부, 상부전극 및 비어 컨택을 갖는 액츄에이터를 포함한다. 따라서, 200∼300℃ 정도의 저온에서 멤브레인을 형성하여 600℃ 이하에서 열처리함으로서 액티브 매트릭스의 손상을 방지할 수 있고, 멤브레인 내부의 스트레스를 쉽게 조절할 수 있다. 또한, 플루오르화 수소 증기를 주성분으로 하여 사용하는 식각에 대하여 우수한 저항성을 갖는 멤브레인을 형성할 수 있다.There is disclosed a thin film type optical path adjusting device capable of easily controlling stress in a membrane after forming a membrane at a low temperature and then heat-treating the membrane, and preventing the membrane from being etched. The apparatus includes an actuator having a membrane, a lower electrode, a deformation portion, an upper electrode, and a via contact composed of an active matrix with transistors embedded therein and a silicon carbide stacked on top of the active matrix. Accordingly, the membrane is formed at a low temperature of about 200 to 300 DEG C, and heat treatment is performed at 600 DEG C or less to prevent damage to the active matrix, and stress in the membrane can be easily controlled. Also, it is possible to form a membrane having excellent resistance to etching using hydrogen fluoride vapor as a main component.

Description

멤브레인의 스트레스를 조절할 수 있는 박막형 광로 조절 장치 및 그 제조 방법Thin film type optical path control device capable of controlling stress of a membrane and manufacturing method thereof

본 발명은 스트레스를 용이하게 조절할 수 있는 멤브레인을 갖는 박막형 광로 조절 장치인 AMA(Actuated Mirror Arrays) 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저온에서 실리콘 카바이드(silicon carbide)로 멤브레인을 형성한 후 이를 열처리(annealing)하여 스트레스를 쉽게 조절할 수 있으며, 식각(etching)에 대한 저항성이 우수한 멤브레인을 갖는 박막형 광로 조절 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to AMA (Actuated Mirror Arrays) which is a thin film type optical path adjusting device having a membrane capable of easily controlling stress and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to an AMA The present invention relates to a thin film type optical path adjusting device having a membrane that can easily control stress by annealing the thin film and has excellent resistance to etching, and a manufacturing method thereof.

일반적으로, 광학 에너지(optical energy)를 스크린 상에 투영하기 위한 장치인 공간적인 광 모듈레이터(spatial light modulator)는 광통신, 화상 처리 및 정보 디스플레이 장치 등에 다양하게 응용될 수 있다. 이러한 장치들은 광원으로부터 입사되는 광속을 스크린에 투영하는 방법에 따라서 직시형 화상 표시 장치와 투사형 화상 표시 장치로 구분된다. 직시형 화상 표시 장치로는 CRT(Cathode Ray Tube) 등이 있으며, 투사형 화상 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display:LCD), DMD(Deformable Mirror Device), 그리고 AMA 등이 있다. 상기 CRT 장치는 화질은 우수하지만 화면의 대형화가 어려운 단점이 있다. 즉, 화면의 크기가 커짐에 따라서 장치의 중량과 용적이 증가하여 제조 비용이 상승하게 된다. 따라서, 광학적 구조가 간단하여 얇게 형성할 수 있으며 중량을 가볍게 할 수 있는 액정 표시 장치(LCD)가 개발되었다. 그러나, 액정 표시 장치는 광속의 편광으로 인하여 1∼2%의 광효율을 가질 정도로 효율이 저하되며, 그 내부의 액정 물질의 응답 속도가 느리고, 장치가 과열되기 쉬운 문제점이 있었다. 이에 따라, 상기 문제점들을 해결하기 위하여 DMD, 또는 AMA 등의 장치가 개발되었다. 현재, DMD 장치가 약 5% 정도의 광효율을 가지는 것에 비하여 AMA는 10% 이상의 광효율을 얻을 수 있다. 또한, AMA는 콘트라스트(contrast)를 향상시켜 보다 밝고 선명한 화상을 맺을 수 있으며, 입사되는 광속의 극성에 의해 영향을 받지 않을 뿐만 아니라 광속의 극성에 영향을 끼치지 않는다.2. Description of the Related Art Generally, a spatial light modulator, which is an apparatus for projecting optical energy onto a screen, can be variously applied to optical communication, image processing, and information display devices. These devices are classified into a direct view type image display device and a projection type image display device according to a method of projecting a light beam incident from a light source on a screen. Examples of the direct view type image display device include a CRT (Cathode Ray Tube), and the projection type image display device includes a liquid crystal display (LCD), a DMD (Deformable Mirror Device), and AMA. The CRT device has a disadvantage in that it is difficult to enlarge the screen, although the image quality is excellent. That is, as the size of the screen increases, the weight and volume of the apparatus increase, resulting in an increase in manufacturing cost. Accordingly, a liquid crystal display (LCD) capable of forming a thin optical structure and having a light weight has been developed. However, the efficiency of the liquid crystal display device is low enough to have a light efficiency of 1 to 2% due to the polarization of the light beam, the response speed of the liquid crystal material therein is low, and the device is likely to be overheated. Accordingly, in order to solve the above problems, a device such as a DMD or AMA has been developed. At present, the DMD device has a light efficiency of about 5%, whereas the AMA has a light efficiency of 10% or more. In addition, the AMA improves the contrast to form a brighter and clearer image, and is not affected by the polarity of the incident light beam, and does not affect the polarity of the light beam.

이러한 광로 조절 장치인 AMA는 벌크(bulk)형과 박막(thin film)형으로 구분된다. 상기 벌크형 광로 조절 장치는 Gregory Um 등에게 허여된 미합중국 특허 제5,085,497호에 개시되어 있다. 벌크형 광로 조절 장치는 다층 세라믹을 얇게 절단하고 내부에 금속 전극을 형성한 세라믹 웨이퍼(ceramic wafer)를 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(active matrix)에 장착한 후, 쏘잉(sawing) 방법으로 가공하고 그 상부에 거울을 설치하여 이루어진다. 그러나, 벌크형 광로 조절 장치는 설계 및 제조에 있어서 매우 높은 정밀도가 요구되고, 변형부의 응답 속도가 느린 문제점이 있다.AMA, which is an optical path control device, is divided into a bulk type and a thin film type. The bulk optical path adjusting device is disclosed in U.S. Patent No. 5,085,497 issued to Gregory Um et al. A bulk-type optical path adjusting device comprises a ceramic wafer cut into a thin layer of a multilayer ceramic and forming a metal electrode therein, mounted on an active matrix with a built-in transistor, processed by a sawing method, And a mirror is installed on the surface. However, the bulk optical path adjusting apparatus requires very high precision in design and manufacture, and has a problem that the response speed of the deformed portion is slow.

이에 따라, 반도체 공정을 이용하여 제조할 수 있는 박막형 광로 조절 장치가 개발되었다. 상기 박막형 광로 조절 장치는 본 출원인이 1996년 6월 28일에 특허 출원한 특허출원 제96-25325호(발명의 명칭:균일한 스트레스 분포를 갖는 광로 조절 장치 및 이의 제조 방법)에 개시되어 있다.Accordingly, a thin film type optical path adjusting device that can be manufactured using a semiconductor process has been developed. The thin-film type optical path adjusting device is disclosed in Japanese Patent Application No. 96-25325 filed on June 28, 1996 by the present applicant (entitled "Optical path adjusting device with uniform stress distribution and method of manufacturing the same").

도 1은 상기 선행출원에 기재된 박막형 광로 조절 장치의 단면도를 도시한 것이며, 도 2A 내지 도 2C는 도 1에 도시한 장치의 제조 공정도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of the thin-film type optical path adjusting device described in the above-mentioned prior application, and FIGS. 2A to 2C are a manufacturing process diagram of the device shown in FIG.

도 1을 참조하면, 상기 장치는 내부에 M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장되고 일측 표면에 드레인(18)이 형성된 액티브 매트릭스(10)와 상기 액티브 매트릭스(10)의 상부에 형성된 액츄에이터(actuator)(19)를 포함한다. 액티브 매트릭스(10)의 상부에는 보호층(12)이 형성되며, 보호층(12)의 상부에는 식각 방지층(14)이 형성된다. 또한, 액츄에이터(19)는 상기 식각 방지층(14) 중 아래에 드레인(18)이 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어 갭(air gap)(16)을 개재하여 식각 방지층(14)과 평행하도록 적층된 멤브레인(20), 상기 멤브레인(20)의 상부에 적층된 하부전극(22), 하부전극(22)의 상부에 적층된 변형부(24), 변형부(24)의 일측 상부에 적층된 상부전극(26), 그리고 변형부(24)의 타측 상부로부터 상기 드레인(18)까지 수직하게 형성된 비어 컨택(via contact)(28)을 포함한다. 상기 상부전극(26)의 중앙부에는 스트라이프(stripe)(30)가 형성되어 있다.1, the device includes an active matrix 10 in which M × N (M, N is an integer) transistors (not shown) are embedded and a drain 18 is formed on one surface of the active matrix 10, And an actuator 19 formed on an upper portion of the housing 10. A protective layer 12 is formed on the active matrix 10 and an etch stop layer 14 is formed on the protective layer 12. The actuator 19 is formed such that one side of the actuator 19 is in contact with a portion where the drain 18 is formed under the etching prevention layer 14 and the other side of the actuator 19 is parallel to the etching prevention layer 14 with an air gap 16 therebetween A laminated membrane 20, a lower electrode 22 stacked on top of the membrane 20, a deformation section 24 stacked on top of the lower electrode 22, An upper electrode 26 and a via contact 28 formed vertically from the other side of the deformation portion 24 to the drain 18. A stripe 30 is formed at the center of the upper electrode 26.

이하 상기 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 도 2A 내지 도 2C를 참조하여 설명한다. 도 2A 내지 도 2C에 있어서, 도 1과 동일한 부재들에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용한다.Hereinafter, a method of manufacturing the thin film type optical path adjusting apparatus will be described with reference to FIGS. 2A to 2C. In Figs. 2A to 2C, the same reference numerals are used for the same members as those in Fig.

도 2A를 참조하면, 내부에 M×N개의 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장되고 일측 표면에 드레인(18)이 형성된 액티브 매트릭스(10)의 상부에 보호층(12)을 적층한다. 보호층(12)은 인 실리케이트 유리(Phospho-Silicate Glass:PSG)를 스핀 코팅(spin coating), 또는 화학 기상 증착(Chemical vapor Deposition:CVD) 방법을 이용하여 1㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 상기 보호층(12)의 상부에는 식각 방지층(14)이 적층된다. 식각 방지층(14)은 질화물을 저압 화학 기상 증착(Low Pressure CVD:LPCVD) 방법을 이용하여 2000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 식각 방지층(14)을 형성한 후, 식각 방지층(14)의 상부에 높은 인(P) 농도를 갖는 인 실리케이트 유리(PSG)로 구성된 희생층(15)을 적층시킨다. 희생층(15)은 대기압 화학 기상 증착(Atmospheric Pressure CVD:APCVD)을 이용하여 1㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이 때, 희생층(15)은 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(10)의 표면을 덮고 있으므로 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 스핀 온 글래스(Spin on Glass:SOG)를 사용하는 방법, 또는 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정을 이용하여 희생층(15) 표면을 평탄화한다. 바람직하게는, CMP 공정을 이용하여 희생층(15)의 표면을 평탄화시킨 후 스크러빙(scrubbing)처리를 한다. 이어서, 상기 희생층(15) 중 하부에 드레인(18)이 형성되어 있는 부분을 식각하여 지지부가 형성될 곳을 만든다. 따라서, 상기 식각 방지층(14) 중 아래에 드레인(18)이 형성된 부분이 노출된다.Referring to FIG. 2A, a protective layer 12 is stacked on an active matrix 10 in which M × N transistors (not shown) are built in and a drain 18 is formed on one surface. The passivation layer 12 is formed to have a thickness of about 1 mu m by using a phosphorus-silicate glass (PSG) by spin coating or chemical vapor deposition (CVD) . An etch stop layer 14 is deposited on the protective layer 12. The etch stop layer 14 is formed to have a thickness of about 2000 Å by using a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method. After the etch stop layer 14 is formed, a sacrificial layer 15 composed of phosphorus silicate glass (PSG) having a high phosphorus (P) concentration is deposited on the etch stop layer 14. The sacrificial layer 15 is formed to have a thickness of about 1 mu m using Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition (APCVD). At this time, since the sacrifice layer 15 covers the surface of the active matrix 10 in which the transistors are embedded, the flatness of the surface is very poor. Therefore, the surface of the sacrifice layer 15 is planarized by using a spin-on-glass (SOG) method or a CMP (Chemical Mechanical Polishing) process. Preferably, the surface of the sacrificial layer 15 is planarized using a CMP process and then subjected to a scrubbing treatment. Subsequently, a portion where the drain 18 is formed in the lower part of the sacrificial layer 15 is etched to form a place where the support part is formed. Accordingly, a portion of the etch stopper layer 14 below the drain 18 is exposed.

상기 노출된 식각 방지층(14) 및 희생층(15)의 상부에는 실리콘 나이트라이드(silicon nitride)(SixNy)로 구성된 멤브레인(20)이 적층된다. 멤브레인(20)은 저압 화학 기상 증착(Low Pressure CVD:LPCVD) 방법을 이용하여 700∼800℃ 정도의 온도에서 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이 때, 멤브레인(20)은 그 내부의 스트레스(stress)를 조절하기 위하여 실리콘(Si)과 질소(N)의 조성이 다른 다층 막을 증착시킨다.A membrane 20 made of silicon nitride (Si x N y ) is deposited on the exposed etch stop layer 14 and the sacrificial layer 15. The membrane 20 is formed to have a thickness of about 0.1 to 1.0 占 퐉 at a temperature of about 700 占 폚 to 800 占 폚 by a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method. At this time, the membrane 20 deposits a multi-layer film having different compositions of silicon (Si) and nitrogen (N) to control the stress inside the membrane 20.

도 2B를 참조하면, 상기 멤브레인(20)의 상부에 백금(Pt), 또는 백금-탄탈륨(Pt-Ta)으로 구성된 하부전극(22)을 형성한다. 하부전극(22)은 스퍼터링(sputtering) 방법을 이용하여 500∼2000Å의 두께를 가지도록 형성한다. 변형부(24)는 하부전극(22)의 상부에 PZT(Pb(Zr,Ti)O3), 또는 PLZT((Pb, La)(Zr, Ti)O3) 등의 압전 물질을 사용하여 0.1 ∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 적층한다. 변형부(24)는 졸-겔(Sol-Gel) 방법을 이용하여 형성한 후, 급속 열처리(Rapid Thermal Annealing:RTA) 방법을 이용하여 변형부(24)를 상변이시킨다.Referring to FIG. 2B, a lower electrode 22 made of platinum (Pt) or platinum-tantalum (Pt-Ta) is formed on the membrane 20. The lower electrode 22 is formed to have a thickness of 500 to 2000 ANGSTROM using a sputtering method. The deformed portion 24 is formed by using a piezoelectric material such as PZT (Pb (Zr, Ti) O 3 ) or PLZT ((Pb, La) (Zr, Ti) O 3 ) Laminated so as to have a thickness of about 1 to 1.0 mu m. The deformed portion 24 is formed using a sol-gel method, and then the deformed portion 24 is phase-transformed using a rapid thermal annealing (RTA) method.

도 2C를 참조하면, 상기 변형부(24)의 상부에는 상부전극(26)이 적층된다. 상부전극(26)은 알루미늄(Al), 또는 백금을 스퍼터링 방법을 이용하여 500∼2000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이어서, 상부 전극(26), 변형부(24), 하부 전극(22), 그리고 멤브레인(20)을 픽셀(pixel) 형상으로 순차적으로 패터닝(patterning)한다. 이 때, 상부전극(26)의 중앙부에는 스트라이프(30)가 형성되도록 상부전극(26)을 패터닝한다. 또한, 상기 드레인(18)과 하부전극(22)을 전기적으로 연결시키기 위하여 비어 컨택(28)을 형성한다. 비어 컨택(28)은 변형부(24), 하부전극(22), 멤브레인(20), 식각 방지층(14), 그리고 보호층(12)을 차례로 식각한 후, 텅스텐(W), 또는 티타늄(Ti)을 리프트-오프(lift-off) 방법을 이용하여 형성한다. 그리고, 희생층(15)을 플루오르화 수소(HF) 증기를 사용하여 식각한 후, 소자를 세정 및 건조하여 완성한다.Referring to FIG. 2C, an upper electrode 26 is stacked on the upper portion of the deformation portion 24. As shown in FIG. The upper electrode 26 is formed to have a thickness of about 500 to 2000 ANGSTROM using aluminum (Al) or platinum by a sputtering method. Subsequently, the upper electrode 26, the deformed portion 24, the lower electrode 22, and the membrane 20 are sequentially patterned in a pixel shape. At this time, the upper electrode 26 is patterned so that a stripe 30 is formed at the center of the upper electrode 26. In addition, a via contact 28 is formed to electrically connect the drain 18 and the lower electrode 22. The via contact 28 is formed by successively etching the deformation portion 24, the lower electrode 22, the membrane 20, the etching prevention layer 14 and the protection layer 12 and then depositing tungsten (W) or titanium (Ti ) Is formed using a lift-off method. Then, the sacrificial layer 15 is etched by using hydrogen fluoride (HF) vapor, and then the device is cleaned and dried to complete.

그러나 상기 선행출원에 기재된 박막형 광로 조절 장치에 있어서, 실리콘 나이트라이드로 구성된 멤브레인이 700∼800℃의 고온에서 형성되므로 MOS 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스가 스파이킹(spiking) 등의 열적손상을 입는 문제점이 있었다. 또한, 멤브레인 내의 스트레스를 조절하기 위하여 실리콘과 질소의 조성이 다른 다층막으로 멤브레인을 형성하므로 공정이 복잡해지고 공정의 재현성이 낮아지는 단점이 있으며, 실리콘 나이트라이드로 구성된 멤브레인이 후속되는 식각 공정의 영향을 받아 식각되기 쉬운 문제점이 있다.However, in the thin-film type optical path adjusting device described in the above-mentioned prior application, since the membrane made of silicon nitride is formed at a high temperature of 700 to 800 ° C, there is a problem that the active matrix having the MOS transistor has thermal damage such as spiking there was. In addition, since the membrane is formed of a multi-layered film having a different composition of silicon and nitrogen in order to control the stress in the membrane, the process becomes complicated and the reproducibility of the process is lowered, and the influence of the etching process subsequent to the membrane composed of silicon nitride There is a problem that is easy to receive and etch.

따라서, 본 발명의 일 목적은 저온에서 멤브레인을 형성할 수 있으며, 이를 열처리하여 스트레스를 쉽게 조절할 수 있는 멤브레인을 갖는 박막형 광로 조절 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은 식각에 대한 저항성이 우수한 멤브레인을 갖는 박막형 광로 조절 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a thin film type optical path controller having a membrane capable of forming a membrane at a low temperature and thermally treating the membrane to easily control stress, and a method of manufacturing the same. It is another object of the present invention to provide a thin film type optical path adjusting apparatus having a membrane excellent in resistance to etching and a method of manufacturing the same.

도 1은 본 출원인이 선행 출원한 박막형 광로 조절 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a thin-film type optical path adjusting apparatus previously filed by the present applicant.

도 2A 내지 도 2C는 도 1에 도시한 장치의 제조 공정도이다.2A to 2C are a manufacturing process diagram of the apparatus shown in Fig.

도 3은 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 평면도이다.3 is a plan view of the thin-film type optical path adjusting apparatus according to the present invention.

도 4는 도 3에 도시한 장치를 A­A′선으로 자른 단면도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view of the device shown in FIG. 3 taken along line AA '.

도 5A 내지 도 5D는 도 4에 도시한 장치의 제조 공정도이다.5A to 5D are process diagrams of the apparatus shown in Fig.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉Description of the Related Art

41 : 액티브 매트릭스 43 : 액츄에이터41: active matrix 43: actuator

49 : 드레인 51 : 보호층49: drain 51: protective layer

53 : 식각 방지층 55 : 에어 갭53: etching preventing layer 55: air gap

56 : 희생층 57 : 멤브레인56: sacrificial layer 57: membrane

61 : 하부전극 63 : 변형부61: lower electrode 63:

65 : 상부전극 67 : 스트라이프65: upper electrode 67: stripe

68:비어 홀 69 : 비어 컨택68: via hole 69: via contact

상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above objects,

M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터가 내장되고, 일측 상부에 드레인이 형성된 액티브 매트릭스; 그리고An active matrix in which M × N (M, N is an integer) transistors are built in, and a drain is formed in one side of the active matrix; And

상기 액티브 매트릭스의 상부에 형성되며, ⅰ) 상기 액티브 매트릭스의 상부에 일측이 접촉되며 타측이 에어 갭 을 개재하여 상기 액티브 매트릭스와 평행하게 적층되며, 실리콘 카바이드(SiC)로 구성된 멤브레인, ⅱ) 상기 멤브레인의 상부에 적층된 하부전극, ⅲ) 상기 하부전극의 상부에 적층된 변형부, ⅳ) 상기 변형부의 일측 상부에 적층된 상부전극 및 ⅴ) 상기 변형부의 타측으로부터 상기 변형부, 상기 하부전극, 상기 멤브레인을 통하여 상기 드레인의 상부까지 수직하게 형성된 비어 홀을 갖는 액츄에이터를 포함하는 박막형 광로 조절 장치를 제공한다.A membrane made of silicon carbide (SiC), which is formed on the active matrix, i) one side is in contact with the upper side of the active matrix and the other side is laminated in parallel with the active matrix via an air gap, ii) A lower electrode stacked on top of the lower electrode, iii) a deformation portion laminated on the upper electrode, iv) an upper electrode stacked on one side of the deformation portion, and v) And an actuator having a via hole formed vertically through the membrane to the upper portion of the drain.

상기 액티브 매트릭스는 상기 액티브 매트릭스의 상부에 적층된 보호층과 상기 보호층의 상부에 적층된 식각 방지층을 더 포함한다. 또한, 상기 액츄에이터는 상기 비어 홀 내에 상기 하부전극으로부터 상기 드레인까지 형성되어 상기 하부전극과 상기 드레인을 전기적으로 연결하는 비어 컨택을 더 포함한다.The active matrix further includes a protective layer stacked on the active matrix and an etch stop layer stacked on the protective layer. The actuator further includes a via contact formed in the via hole from the lower electrode to the drain to electrically connect the lower electrode and the drain.

바람직하게는, 상기 실리콘 카바이드로 구성된 멤브레인은 0.1 ∼ 1.0㎛의 두께를 가진다.Preferably, the membrane composed of silicon carbide has a thickness of 0.1 to 1.0 탆.

또한 상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은,According to another aspect of the present invention,

M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스의 일측 상부에 드레인을 형성하는 단계; 그리고Forming a drain on one side of an active matrix having M x N (M, N is an integer) transistors; And

ⅰ) 상기 액티브 매트릭스의 상부에 실리콘 카바이드로 구성된 멤브레인을 형성하는 단계, ⅱ) 상기 멤브레인의 상부에 하부전극을 형성하는 단계, ⅲ) 상기 하부전극의 상부에 변형부를 형성하는 단계, ⅳ) 상기 변형부의 일측 상부에 상부전극을 형성하는 단계, ⅴ) 상기 변형부의 타측 상부로부터 상기 드레인의 상부까지 수직하게 비어 홀을 형성하는 단계 및 ⅵ) 상기 비어 홀에 상기 하부전극과 상기 드레인이 전기적으로 연결되도록 비어 컨택을 형성하는 단계를 포함하는, 상기 액티브 매트릭스의 상부에 액츄에이터를 형성하는 단계를 포함하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공한다.I) forming a membrane composed of silicon carbide on top of the active matrix, ii) forming a lower electrode on top of the membrane, iii) forming a deformation on top of the lower electrode, iv) (V) forming a via hole vertically from an upper portion of the other side of the deformation portion to an upper portion of the drain; and (vi) electrically connecting the lower electrode and the drain to the via hole Forming an active matrix on the active matrix substrate, and forming a via contact on the active matrix substrate.

상기 실리콘 카바이드로 구성된 멤브레인은 상기 액츄에이터 및 상기 드레인의 상부에 보호층을 형성하는 단계, 상기 보호층의 상부에 식각 방지층을 형성하는 단계 및 상기 식각 방지층의 상부에 희생층을 형성한 후 상기 희생층 중 아래에 드레인이 형성된 부분을 식각하여 상기 식각 방지층의 일부를 노출시키는 단계 후에 형성된다.Forming a protective layer on top of the actuator and the drain, forming an etch stop layer on the protective layer, forming a sacrificial layer on the etch stop layer, A portion of the etching stopper layer is exposed to expose a portion of the etching stopper layer.

바람직하게는, 상기 실리콘 카바이드로 구성된 멤브레인은 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 방법을 이용하여 200∼300℃의 온도에서 형성되어 600℃ 이하의 온도에서 열처리하여 형성된다.Preferably, the membrane made of silicon carbide is formed at a temperature of 200 to 300 DEG C by PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) method and is formed by heat treatment at a temperature of 600 DEG C or less.

바람직하게는, 상기 실리콘 카바이드로 구성된 멤브레인은 액상 C6H18O12로부터 제조된 실리콘 카바이드로 형성되거나, SiH4와 CH4를 혼합하여 제조된 실리콘 카바이드로 형성된다.Preferably, the membrane composed of silicon carbide is formed of silicon carbide made from liquid C 6 H 18 O 12 , or formed of silicon carbide made by mixing SiH 4 and CH 4 .

상기 상부전극을 형성하는 단계는 상기 상부전극을 패터닝하여 상기 상부전극의 중앙부에 스트라이프를 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 비어 컨택을 형성하는 단계는 백금(Pt), 또는 백금-탄탈륨(Pt-Ta)을 스터퍼링하는 단계이다.The forming of the upper electrode may further include patterning the upper electrode to form a stripe at a central portion of the upper electrode. The forming of the via contact may include forming a via contact (Pt) or a platinum-tantalum (Pt- Ta.

본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치에 있어서, 액티브 매트릭스에 내장된 트랜지스터로부터 발생한 화상 신호는 드레인과 비어 컨택을 통하여 신호 전극인 하부전극에 인가된다. 또한, 공통 전극인 상부전극에는 바이어스 전압이 인가되어 상부전극과 하부전극 사이에 전계가 발생한다. 이 전계에 의하여 상부전극과 하부전극 사이에 적층되어 있는 변형부가 변형을 일으킨다. 변형부는 전계에 대하여 수직한 방향으로 수축하며, 변형부를 포함하는 액츄에이터는 멤브레인이 형성되어 있는 방향의 반대 방향으로 휘게된다. 따라서 액츄에이터 상부의 상부전극도 같은 방향으로 경사진다. 광원으로부터 입사되는 광속은 소정의 각도로 경사진 상부전극에 의해 반사된 후, 스크린에 투영되어 화상을 맺는다. 그러므로, 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치 및 그 제조 방법에 있어서, 실리콘 카바이드를 사용하여 저온에서 멤브레인을 형성함으로서 액티브 매트릭스의 손상을 방지할 수 있으며, 멤브레인을 열처리하여 멤브레인 내의 스트레스를 쉽게 조절할 수 있다. 또한, 실리콘 카바이드로 구성된 멤브레인은 플루오르화 수소(HF) 증기를 주성분으로 하여 사용하는 식각에 대하여 우수한 저항성을 갖는다. 따라서, 후속하는 식각 공정으로부터 멤브레인이 식각되는 것을 방지할 수 있다.In the thin film type optical path adjusting apparatus according to the present invention, an image signal generated from a transistor embedded in an active matrix is applied to a lower electrode which is a signal electrode through a drain and a via contact. A bias voltage is applied to the upper electrode, which is a common electrode, to generate an electric field between the upper electrode and the lower electrode. The deformation part which is laminated between the upper electrode and the lower electrode causes deformation due to this electric field. The deformed portion contracts in the direction perpendicular to the electric field, and the actuator including the deformed portion is bent in the direction opposite to the direction in which the membrane is formed. Therefore, the upper electrode on the upper part of the actuator also tilts in the same direction. A light beam incident from a light source is reflected by an upper electrode inclined at a predetermined angle, and then projected on a screen to form an image. Therefore, in the thin-film-type optical path adjusting device and the manufacturing method thereof according to the present invention, damage to the active matrix can be prevented by forming the membrane at a low temperature by using silicon carbide, and stress in the membrane can be easily controlled by heat- . In addition, the membrane composed of silicon carbide has excellent resistance to etching using hydrogen fluoride (HF) vapor as a main component. Thus, it is possible to prevent the membrane from being etched from a subsequent etching process.

이하 첨부된 도면들을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 평면도이며, 도 4는 도 3에 도시한 장치를 A­A′선으로 자른 단면도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치는 일측 상부에 드레인(49)이 형성된 액티브 매트릭스(41)와 액티브 매트릭스(41)의 상부에 형성된 액츄에이터(43)를 포함한다.FIG. 3 is a plan view of the thin film type optical path adjusting apparatus according to the present invention, and FIG. 4 is a sectional view taken along line AA 'of the apparatus shown in FIG. 3 and 4, the thin film type optical path adjusting apparatus according to the present invention includes an active matrix 41 having a drain 49 formed on one side thereof and an actuator 43 formed on the active matrix 41.

상기 액티브 매트릭스(41)는 액티브 매트릭스(41) 및 드레인(49)의 상부에 적층된 보호층(51)과 보호층(51)의 상부에 적층된 식각 방지층(53)을 포함한다. 상기 액티브 매트릭스(41)의 내부에는 M×N개의 MOS 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장되어 있다.The active matrix 41 includes a protective layer 51 stacked on the active matrix 41 and the drain 49 and an etching prevention layer 53 stacked on the protective layer 51. M × N MOS transistors (not shown) are built in the active matrix 41.

상기 액츄에이터(43)는 상기 식각 방지층(53) 중 아래에 드레인(49)이 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어 갭(55)을 개재하여 상기 식각 방지층(53)과 평행하도록 적층된 멤브레인(57), 멤브레인(57)의 상부에 적층된 하부전극(61), 하부전극(61)의 상부에 적층된 변형부(63), 변형부(63)의 일측 상부에 적층된 상부전극(65), 변형부(63)의 타측으로부터 하부전극(61), 멤브레인(57), 식각 방지층(53) 및 보호층(51)을 통하여 상기 드레인(49)까지 형성된 비어 홀(68), 그리고 비어 홀(68) 내에 상기 하부전극(61)과 드레인(49)이 서로 전기적으로 연결되도록 형성된 비어 컨택(69)을 포함한다.The actuator 43 includes a membrane (not shown) stacked in parallel with the etching prevention layer 53 via the air gap 55, one side of which is in contact with a portion where the drain 49 is formed under the etching prevention layer 53 A lower electrode 61 laminated on the upper portion of the membrane 57, a deformation portion 63 laminated on the upper portion of the lower electrode 61, an upper electrode 65 stacked on one side of the deformation portion 63, A via hole 68 formed from the other side of the deformation part 63 to the drain 49 through the lower electrode 61, the membrane 57, the etching prevention layer 53 and the protection layer 51, And a via contact 69 formed to electrically connect the lower electrode 61 and the drain 49 to each other.

도 3을 참조하면, 멤브레인(57)의 일측은 그 중앙부에 사각형 형상의 오목한 부분을 가지며, 이러한 오목한 부분이 양쪽 가장자리로 갈수록 계단형으로 넓어지는 형상으로 형성된다. 상기 멤브레인(57)의 타측은 상기 오목한 부분에 대응하여 중앙부로 갈수록 계단형으로 좁아지는 사각형 형상의 돌출부를 가진다. 그러므로, 상기 멤브레인(57)의 오목한 부분에 인접한 액츄에이터의 멤브레인의 오목한 부분이 끼워지고, 상기 사각형 형상의 돌출부가 인접한 멤브레인의 오목한 부분에 끼워지게 된다.Referring to FIG. 3, one side of the membrane 57 has a rectangular concave portion at its central portion, and the concave portion is formed into a shape that widens stepwise toward both edges. The other side of the membrane 57 has a rectangular protruding portion corresponding to the concave portion and narrowing stepwise toward the center portion. Therefore, the concave portion of the membrane of the actuator adjacent to the concave portion of the membrane 57 is fitted, and the rectangular protrusion is fitted in the concave portion of the adjacent membrane.

이하 상술한 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a manufacturing method of the thin film type optical path adjusting apparatus will be described in detail with reference to the drawings.

도 5A 내지 도 5D는 도 4에 도시한 장치의 제조 공정도이다. 도 5A내지 도 5D에 있어서, 도 4와 동일한 부재들에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용한다.5A to 5D are process diagrams of the apparatus shown in Fig. In Figs. 5A to 5D, the same reference numerals are used for the same members as those in Fig.

도 5A를 참조하면, M×N개의 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장되고 일측 상부에 드레인(49)이 형성된 액티브 매트릭스(41)의 상부에 인 실리케이트 유리(PSG)로 구성된 보호층(51)을 적층한다. 보호층(51)은 화학 기상 증착(CVD) 방법을 이용하여 1.0∼2.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 상기 보호층(51)은 후속하는 공정으로부터 액티브 매트릭스(41)를 보호한다.5A, a protection layer 51 made of phosphorus silicate glass (PSG) is formed on an active matrix 41 having M × N transistors (not shown) and a drain 49 formed on one side Laminated. The protective layer 51 is formed to have a thickness of about 1.0 to 2.0 占 퐉 by using a chemical vapor deposition (CVD) method. The protective layer 51 protects the active matrix 41 from subsequent processes.

상기 보호층(51)의 상부에는 질화물로 구성된 식각 방지층(53)이 적층된다. 식각 방지층(53)은 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 2000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 식각 방지층(53)은 후속하는 식각 공정 동안 보호층(51) 및 액티브 매트릭스(41) 등이 식각되는 것을 방지한다. 식각 방지층(53)의 상부에는 희생층(56)이 적층된다. 희생층(56)은 인(P)의 농도가 높은 인 실리케이트 유리(PSG)를 대기압 화학 기상 증착(APCVD) 방법을 이용하여 1.0∼3.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이 경우, 희생층(56)은 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(41)의 상부를 덮고 있으므로 그 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 희생층(56)의 표면을 스핀 온 글래스(SOG)를 사용하는 방법, 또는 CMP 방법을 이용하여 평탄화시킨다. 이어서, 희생층(56) 중 아래에 드레인(49)이 형성되어 있는 부분을 식각하여 식각 방지층(53)의 일부를 노출시킨다.An etch stop layer 53 made of nitride is stacked on the protective layer 51. The etch stop layer 53 is formed to have a thickness of about 2000 Å by using a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method. The etching prevention layer 53 prevents the protective layer 51 and the active matrix 41 and the like from being etched during the subsequent etching process. A sacrificial layer 56 is stacked on the etching preventing layer 53. The sacrificial layer 56 is formed to have a thickness of about 1.0 to 3.0 mu m by using atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) method using phosphorous silicate glass (PSG) having a high phosphorus (P) concentration. In this case, since the sacrifice layer 56 covers the upper portion of the active matrix 41 in which the transistors are embedded, the flatness of the surface is very poor. Therefore, the surface of the sacrifice layer 56 is planarized by using a spin-on-glass (SOG) method or a CMP method. Subsequently, a part of the sacrificial layer 56 under the drain 49 is etched to expose a part of the etch stop layer 53. [

도 5B를 참조하면, 멤브레인(57)은 상기 노출된 식각 방지층(53)의 상부 및 희생층(56)의 상부에 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께로 적층된다. 상기 멤브레인(57)은 실리콘 카바이드를 PECVD(Plasma Enhanced CVD) 방법을 이용하여 200∼300℃의 온도에서 형성된다. 이 때, 상기 실리콘 카바이드는 액상(liquid) C6H18Si2로부터 발생한 실리콘(Si)과 탄소(C)를 증착시켜 제조한다. 또는, 상기 실리콘 카바이드는 SiH4와 CH4의 혼합체로부터 발생한 Si와 C를 증착시켜 제조할 수 있다. 계속하여, 멤브레인(57) 내의 스트레스를 조절하기 위하여 600℃ 이하의 온도에서 실리콘 카바이드로 구성된 멤브레인(57)을 열처리한다. 통상적으로 멤브레인을 질화물로 구성할 경우, 700∼800℃의 고온에서 멤브레인을 형성하게 되며 멤브레인 내의 스트레스를 조절하기 위하여 실리콘과 질소의 조성을 변화시킨 다층막을 적층하는 공정이 필요하다. 그러나, 멤브레인의 형성 온도가 700℃ 이상이 되면 액티브 매트릭스가 고온으로 인한 손상을 받을 수 있으며, 실리콘과 질소의 조성을 변화시킨 다층막을 적층하는 공정은 그 난이도가 매우 높으며 공정의 재현성이 낮다. 본 발명에 있어서는, 실리콘 카바이드를 사용하여 PECVD 방법으로 멤브레인(57)을 형성한 후, 열처리함으로서 상기 문제점들을 해결하였다. 즉, 실리콘 카바이드를 200∼300℃의 온도에서 증착시킨 후, 600℃ 이하의 온도에서 열처리함으로서 액티브 매트릭스(41)가 손상을 입게 되는 것을 방지할 수 있으며, 멤브레인 내의 스트레스를 조절하기 위하여 실리콘과 질소의 다층막을 증착시킬 필요가 없게 된다. 더욱이, 실리콘 카바이드로 구성된 멤브레인(57)은 플루오르화 수소 증기를 주성분으로 하는 식각에 대한 저항성이 매우 우수하여 후속하는 식각 공정으로 인해 식각되지 않는 장점이 있다.Referring to FIG. 5B, a membrane 57 is stacked on the top of the exposed etch stop layer 53 and the sacrificial layer 56 to a thickness of about 0.1 to 1.0 .mu.m. The membrane 57 is formed at a temperature of 200 to 300 DEG C using PECVD (Plasma Enhanced CVD). At this time, the silicon carbide is produced by depositing silicon (Si) and carbon (C) generated from liquid C 6 H 18 Si 2 . Alternatively, the silicon carbide can be produced by depositing Si and C generated from a mixture of SiH 4 and CH 4 . Subsequently, the membrane 57 composed of silicon carbide is heat-treated at a temperature of 600 ° C or less to control the stress in the membrane 57. Generally, when the membrane is made of nitride, a process of laminating a multi-layered film in which the composition of silicon and nitrogen is changed in order to form a membrane at a high temperature of 700 to 800 ° C and to control stress in the membrane is required. However, when the formation temperature of the membrane is 700 ° C or more, the active matrix may be damaged due to high temperature. In the process of laminating the multilayered film in which the composition of silicon and nitrogen is changed, the difficulty is very high and the reproducibility of the process is low. In the present invention, the above problems are solved by forming the membrane 57 by PECVD using silicon carbide and then heat-treating it. That is, it is possible to prevent the active matrix 41 from being damaged by depositing silicon carbide at a temperature of 200 to 300 ° C. and then performing a heat treatment at a temperature of 600 ° C. or less. In order to control the stress in the membrane, It is not necessary to deposit a multi-layer film of Furthermore, the membrane 57 made of silicon carbide has an advantage that it is very resistant to etching with hydrogen fluoride vapor as a main component, and thus is not etched due to a subsequent etching process.

상기 멤브레인(57)의 상부에는 백금, 또는 탄탈륨 등의 금속으로 구성된 하부전극(61)이 적층된다. 하부전극(61)은 스퍼터링 방법을 이용하여 500∼2000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 신호 전극인 하부전극(61)에는 액티브 매트릭스(41)에 내장된 트랜지스터로부터 발생한 화상 신호가 상기 드레인(49) 및 비어 컨택(69)을 통하여 인가된다. 그리고, 하부전극(61)을 각 픽셀(pixel)별로 분리하기 위하여 식각하여 패터닝한다.A lower electrode 61 made of a metal such as platinum or tantalum is stacked on the membrane 57. The lower electrode 61 is formed to have a thickness of about 500 to 2000 ANGSTROM using a sputtering method. An image signal generated from the transistor built in the active matrix 41 is applied to the lower electrode 61 which is a signal electrode through the drain 49 and the via contact 69. Then, the lower electrode 61 is etched and patterned to separate each pixel.

도 5C를 참조하면, 상기 하부전극(61)의 상부에 PZT, 또는 PLZT로 구성된 변형부(63)를 형성한다. 변형부(63)는 졸-겔법을 이용하여 0.1∼ 1.0㎛, 바람직하게는 0.4㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한 후, 급속 열처리(RTA) 방법으로 열처리하여 상변이시킨다. 변형부(63)는 상부전극(65)과 하부전극(61) 사이에 발생하는 전계에 의하여 변형을 일으킨다. 상부전극(67)은 변형부(63)의 일측 상부에 적층된다. 상부전극(67)은 알루미늄, 또는 백금 등의 전기 전도성 및 반사성이 우수한 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 500∼2000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 공통 전극인 상부전극(57)에는 바이어스 전압이 인가되어 하부전극(61)과 상부전극(57) 사이에 전계가 발생하게 된다. 또한, 상부전극(57)은 광원으로부터 입사되는 광속을 반사하는 거울의 기능도 함께 수행한다. 이어서, 상부전극(65)을 패터닝하여 중앙부에 스트라이프(67)를 형성한다. 스트라이프(67)는 상부전극(65)을 균일하게 작동시켜 입사되는 광속의 난반사를 방지한다.Referring to FIG. 5C, a deformed portion 63 composed of PZT or PLZT is formed on the lower electrode 61. The deformed portion 63 is formed to have a thickness of about 0.1 to 1.0 탆, preferably about 0.4 탆, by a sol-gel method, and is then thermally treated by a rapid thermal annealing (RTA) . The deformed portion 63 is deformed by an electric field generated between the upper electrode 65 and the lower electrode 61. The upper electrode 67 is stacked on one side of the deformation portion 63. The upper electrode 67 is formed to have a thickness of about 500 to 2000 ANGSTROM using a sputtering method, such as aluminum, platinum or the like, which is excellent in electrical conductivity and reflectivity. A bias voltage is applied to the upper electrode 57, which is a common electrode, so that an electric field is generated between the lower electrode 61 and the upper electrode 57. The upper electrode 57 also functions as a mirror for reflecting the light flux incident from the light source. Subsequently, the upper electrode 65 is patterned to form a stripe 67 at the center. The stripe 67 operates the upper electrode 65 uniformly to prevent irregular reflection of the incident light beam.

도 5D를 참조하면, 상부전극(65)을 소정의 형상으로 패터닝한 후, 변형부(63)의 타측 상부로부터 드레인(49)의 상부까지 변형부(63), 하부전극(61), 멤브레인(57), 식각 방지층(53) 및 보호층(51)을 순차적으로 식각하여 상기 변형부(63)로부터 드레인(49)까지 비어 홀(68)을 형성한다. 이어서, 텅스텐, 백금, 또는 티타늄 등의 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 상기 드레인(49)과 하부전극(61)이 전기적으로 연결되도록 비어 컨택(69)을 형성한다. 따라서, 비어 컨택은(69)은 상기 비어 홀(68) 내에서 상기 하부전극(61)으로부터 드레인(49)의 상부까지 수직하게 형성된다. 그러므로, 액티브 매트릭스(41)에 내장된 트랜지스터로부터 발생한 화상 신호는 드레인(49) 및 비어 컨택(69)을 통하여 하부전극(61)에 인가된다. 계속해서, 상기 변형부(63), 하부전극(61), 멤브레인(57)을 차례로 패터닝한 후, 희생층(56)을 플루오르화 수소 증기로 식각하고 세정 및 건조하여 AMA 소자를 완성한다.5D, after the upper electrode 65 is patterned into a predetermined shape, the deformed portion 63, the lower electrode 61, and the membrane (not shown) are sequentially removed from the upper portion of the deformation portion 63 to the upper portion of the drain 49 The etch stop layer 53 and the passivation layer 51 are sequentially etched to form a via hole 68 from the deformation portion 63 to the drain 49. [ Next, a via contact 69 is formed by sputtering a metal such as tungsten, platinum, or titanium to electrically connect the drain 49 and the lower electrode 61. Accordingly, the via contact 69 is vertically formed in the via hole 68 from the lower electrode 61 to the upper portion of the drain 49. An image signal generated from the transistor incorporated in the active matrix 41 is applied to the lower electrode 61 through the drain 49 and the via contact 69. [ Subsequently, the deformed portion 63, the lower electrode 61, and the membrane 57 are sequentially patterned, and then the sacrificial layer 56 is etched with hydrogen fluoride vapor, washed and dried to complete the AMA device.

상술한 박막형 광로 조절 장치에 있어서, 액티브 매트릭스(41)에 내장된 MOS 트랜지스터로부터 발생한 화상 신호는 드레인(49)과 비어 컨택(69)을 통하여 신호 전극인 하부전극(61)에 인가된다. 또한, 공통 전극인 상부전극(65)에는 바이어스 전압이 인가되어 상부전극(65)과 하부전극(61) 사이에 전계가 발생한다. 이 전계에 의하여 상부전극(65)과 하부전극(61) 사이에 적층되어 있는 변형부(63)가 변형을 일으킨다. 변형부(63)는 전계에 대하여 수직한 방향으로 수축하며, 변형부(63)를 포함하는 액츄에이터(43)는 멤브레인(57)이 형성되어 있는 방향의 반대 방향으로 휘게 된다. 그러므로 액츄에이터(43) 상부의 상부전극(65)도 같은 방향으로 경사진다. 광원으로부터 입사되는 광속은 소정의 각도로 경사진 상부전극(65)에 의해 반사된 후, 스크린에 투영되어 화상을 맺는다.An image signal generated from the MOS transistor built in the active matrix 41 is applied to the lower electrode 61 which is the signal electrode through the drain 49 and the via contact 69. In this case, A bias voltage is applied to the upper electrode 65, which is a common electrode, to generate an electric field between the upper electrode 65 and the lower electrode 61. The deformed portion 63 laminated between the upper electrode 65 and the lower electrode 61 is deformed by this electric field. The deformed portion 63 contracts in the direction perpendicular to the electric field and the actuator 43 including the deformed portion 63 is bent in the direction opposite to the direction in which the membrane 57 is formed. Therefore, the upper electrode 65 on the upper portion of the actuator 43 also tilts in the same direction. The light beam incident from the light source is reflected by the upper electrode 65 inclined at a predetermined angle, and then projected on the screen to form an image.

본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치 및 그 제조 방법에 있어서, 실리콘 카바이드를 사용하여 저온에서 멤브레인을 형성함으로서 액티브 매트릭스의 손상을 방지할 수 있으며, 저온에서 형성된 멤브레인을 열처리를 통하여 그 내부의 스트레스를 쉽게 조절할 수 있다. 또한, 실리콘 카바이드로 구성된 멤브레인은 플루오르화 수소 증기를 주성분으로 하는 식각에 대하여 우수한 저항성을 갖는다. 따라서, 후속하는 식각 공정으로부터 멤브레인이 식각되는 것을 방지할 수 있다.In the thin film type optical path adjusting device and the method of manufacturing the same according to the present invention, damage to the active matrix can be prevented by forming the membrane at a low temperature by using silicon carbide, and the stress formed inside the film formed at a low temperature can be easily Can be adjusted. Also, the membrane composed of silicon carbide has excellent resistance to etching based on hydrogen fluoride vapor. Thus, it is possible to prevent the membrane from being etched from a subsequent etching process.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. There will be.

Claims (12)

M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터가 내장되고, 일측 상부에 드레인(49)이 형성된 액티브 매트릭스(41); 그리고An active matrix 41 in which M × N (M, N is an integer) transistors are built in, and a drain 49 is formed on one side of the active matrix 41; And 상기 액티브 매트릭스(41)의 상부에 형성되며, ⅰ) 상기 액티브 매트릭스(41)의 상부에 일측이 접촉되며 타측이 에어 갭(55)을 개재하여 상기 액티브 매트릭스(41)와 평행하게 적층되며, 실리콘 카바이드(silicon carbide)(SiC)로 구성된 멤브레인(57), ⅱ) 상기 멤브레인(57)의 상부에 적층된 하부전극(61), ⅲ) 상기 하부전극(61)의 상부에 적층된 변형부(63), ⅳ) 상기 변형부(63)의 일측 상부에 적층된 상부전극(67) 및 ⅴ) 상기 변형부(63)의 타측으로부터 상기 변형부(63), 상기 하부전극(61), 상기 멤브레인(57)을 통하여 상기 드레인(49)의 상부까지 수직하게 형성된 비어 홀(68)을 갖는 액츄에이터(43)를 포함하는 박막형 광로 조절 장치.The active matrix 41 is formed on the upper part of the active matrix 41. The active matrix 41 has one side contacted with the upper part of the active matrix 41 and the other side parallel to the active matrix 41 via the air gap 55, Ii) a lower electrode 61 laminated on top of the membrane 57; iii) a deformed portion 63 stacked on top of the lower electrode 61. The lower electrode 61 is made of silicon carbide (SiC) An upper electrode 67 stacked on one side of the deformed portion 63 and v) a deformed portion 63 extending from the other side of the deformed portion 63 to the lower electrode 61, And an actuator (43) having a via hole (68) vertically formed to the upper portion of the drain (49) through the through hole (57). 제1항에 있어서, 상기 액티브 매트릭스(41)는 상기 액티브 매트릭스(41)의 상부에 적층된 보호층(51)과 상기 보호층(51)의 상부에 적층된 식각 방지층(53)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치.The active matrix according to claim 1, wherein the active matrix (41) further comprises a protective layer (51) stacked on the active matrix (41) and an etch stop layer (53) stacked on the protective layer Wherein the thin film type optical path adjusting device is a thin film type optical path adjusting device. 제1항에 있어서, 상기 실리콘 카바이드로 구성된 멤브레인(57)은 0.1∼1.0㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치.The thin film type optical path adjusting apparatus according to claim 1, wherein the membrane (57) composed of silicon carbide has a thickness of 0.1 to 1.0 m. 제1항에 있어서, 상기 액츄에이터(43)는 상기 비어 홀(68) 내에 상기 하부전극(61)으로부터 상기 드레인(49)까지 형성되어 상기 하부전극(61)과 상기 드레인(49)을 전기적으로 연결하는 비어 컨택(69)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치.The actuator according to claim 1, wherein the actuator (43) is formed in the via hole (68) from the lower electrode (61) to the drain (49) to electrically connect the lower electrode Further comprising a via contact (69) formed on the substrate (10). M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스의 일측 상부에 드레인을 형성하는 단계; 그리고Forming a drain on one side of an active matrix having M x N (M, N is an integer) transistors; And ⅰ) 상기 액티브 매트릭스의 상부에 실리콘 카바이드로 구성된 멤브레인을 형성하는 단계, ⅱ) 상기 멤브레인의 상부에 하부전극을 형성하는 단계, ⅲ) 상기 하부전극의 상부에 변형부를 형성하는 단계, ⅳ) 상기 변형부의 일측 상부에 상부전극을 형성하는 단계, ⅴ) 상기 변형부의 타측 상부로부터 상기 드레인의 상부까지 수직하게 비어 홀을 형성하는 단계 및 ⅵ) 상기 비어 홀에 상기 하부전극과 상기 드레인이 전기적으로 연결되도록 비어 컨택을 형성하는 단계를 포함하는, 상기 액티브 매트릭스의 상부에 액츄에이터를 형성하는 단계를 포함하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.I) forming a membrane composed of silicon carbide on top of the active matrix, ii) forming a lower electrode on top of the membrane, iii) forming a deformation on top of the lower electrode, iv) (V) forming a via hole vertically from an upper portion of the other side of the deformation portion to an upper portion of the drain; and (vi) electrically connecting the lower electrode and the drain to the via hole Forming an active matrix on the active matrix, wherein the step of forming an active matrix comprises forming an active matrix. 제5항에 있어서, 상기 실리콘 카바이드로 구성된 멤브레인은 상기 액츄에이터의 상부에 보호층을 형성하는 단계, 상기 보호층의 상부에 식각 방지층을 형성하는 단계 및 상기 식각 방지층의 상부에 희생층을 형성한 후 상기 희생층 중 아래에 드레인이 형성된 부분을 식각하여 상기 식각 방지층의 일부를 노출시키는 단계 후에 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.6. The method of claim 5, wherein the membrane made of silicon carbide is formed by forming a protective layer on the actuator, forming an etch stop layer on the protective layer, forming a sacrificial layer on the etch stop layer And etching a portion of the sacrificial layer under the drain to expose a part of the etch stop layer. 제5항에 있어서, 상기 실리콘 카바이드로 구성된 멤브레인은 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 방법을 이용하여 200∼300℃의 온도에서 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.[6] The method of claim 5, wherein the silicon carbide membrane is formed at a temperature of 200 to 300 [deg.] C using a PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) method. 제7항에 있어서, 상기 실리콘 카바이드로 구성된 멤브레인은 600℃ 이하의 온도에서 열처리하여 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.The method according to claim 7, wherein the membrane made of silicon carbide is formed by heat treatment at a temperature of 600 ° C or less. 제5항에 있어서, 상기 실리콘 카바이드로 구성된 멤브레인은 액상 C6H18O12로부터 제조된 실리콘 카바이드로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.6. The method of claim 5, wherein the membrane comprised of silicon carbide is formed of silicon carbide produced from liquid C 6 H 18 O 12 . 제5항에 있어서, 상기 실리콘 카바이드로 구성된 멤브레인은 SiH4와 CH4를 혼합하여 제조된 실리콘 카바이드로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.The method of claim 5, wherein the method for manufacturing a thin-film optical path control device characterized in that the membrane consisting of the silicon carbide is formed of a silicon carbide prepared by mixing SiH 4 and CH 4. 제5항에 있어서, 상기 상부전극을 형성하는 단계는 상기 상부전극을 패터닝하여 상기 상부전극의 중앙부에 스트라이프를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.[6] The method of claim 5, wherein forming the upper electrode further comprises patterning the upper electrode to form a stripe at the center of the upper electrode. 제5항에 있어서, 상기 비어 컨택은 백금(Pt), 또는 백금-탄탈륨(Pt-Ta)을 스터퍼링(sputtering)하여 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.The method according to claim 5, wherein the via contact is formed by sputtering platinum (Pt) or platinum-tantalum (Pt-Ta).
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