KR100237602B1 - 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법 - Google Patents

박막형 광로 조절 장치의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100237602B1
KR100237602B1 KR1019960049524A KR19960049524A KR100237602B1 KR 100237602 B1 KR100237602 B1 KR 100237602B1 KR 1019960049524 A KR1019960049524 A KR 1019960049524A KR 19960049524 A KR19960049524 A KR 19960049524A KR 100237602 B1 KR100237602 B1 KR 100237602B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
membrane
actuator
thin film
optical path
film type
Prior art date
Application number
KR1019960049524A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19980030148A (ko
Inventor
박명현
Original Assignee
전주범
대우전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전주범, 대우전자주식회사 filed Critical 전주범
Priority to KR1019960049524A priority Critical patent/KR100237602B1/ko
Publication of KR19980030148A publication Critical patent/KR19980030148A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100237602B1 publication Critical patent/KR100237602B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G02B26/0858—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting means being moved or deformed by piezoelectric means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

본 발명은 박막형 광로 조절 장치를 구성하는 액츄에이터의 자유단부에 발생되는 와핑 현상을 방지할 수 있는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 박막형 광로 조절 장치의 액츄에이터를 구성하는 복수개의 층들중에서 멤브레인(210)을 인장 응력(Tensile Stress) 특성을 갖는 제1멤브레인층(213)과 압축 응력(Compressive Stress)를 갖는 제2멤브레인층(215)의 두 개의 층으로 형성하며, 그와같이 상이한 응력을 가지는 제1 및 제2 멤브레인의 두께비율을 조절하여 멤브레인(210)의 스트레스를 용이하게 제어함으로써, 액츄에이터의 복수개의 층 각각이 갖는 스트레스에 의해 액츄에이터의 자유단부가 뒤틀리는 와핑 현상에 의한 박막형 광로 조절 장치의 성능이 저하됨을 방지할 수 있다.

Description

박막형 광로 조절 장치의 제조 방법
본 발명은 투사형 화상 표시 장치로 사용되는 박막형 광로 조절 장치의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 멤브레인을 압축 응력과 인장 응력을 가진 두 개의 층으로 형성하며, 그 두께 비율에 의해 용이하게 스트레스를 조절함으로써, 박막형 광로 조절장치의 액츄에이터를 구성하는 복수개의 층들이 갖는 스트레스에 의한 와핑 현상을 방지하여 평탄한 미러면을 형성할 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, 액츄 에이터는 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×1개 광속들을 선주사시키고, 2차원 AMA를 이용하는 투사형 화상 표시 장치는 M×N개의 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 금속 전극이 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, 제1도는 상기 박막형의 액츄에이터를 구비하는 일반적인 박막형 광로 조절 장치의 한 단위 픽셀의 단면을 도시한 단면도로서, 동도면을 참조하면 상기 박막형 광로 조절 장치는 실리콘 기판(110), 패시베이션층(120), 식각 스톱층(130), 매탈 패드(105)로 구성된 구동 기판(100)과 플러그(205), 멤브레인(210), 하부 전극(220), 변형부(230), 상부 전극(240)으로 구성된 액츄에이터(200)를 구비하고 있다.
이하, 제1도는 도시된 바와같은, 일반적인 박막형 광로 조절 장치는 매트릭스 형상의 능동 소자를 구비한 구동 기판(100) 상에 희생층을 형성하고, 상기 희생층의 상부에 복수개의 층으로 이루어진 소정 형상의 액츄에이터(200)를 형성한 후, 상기 희생층을 제거시킴으로써 제조되며, 상기와 같이 제조된 박막형 광로 조절 장치는 외부의 제어 시스템으로부터 구동 기판(100)에 내장되어 있는 능동 소자를 통하여 상기 액츄에이터(200)의 상부 전극(240)에 전기적 신호가 인가되면 상기 하부 전극(220)과 상기 상부 전극(240) 사이에 소정 크기의 전위차가 발생되고 이러한 전위차 발생에 의해 상기 변형부(230)는 압전 변형을 나타내며 이에 의하여 복수개의 액츄에이터(200)가 개별적으로 구동하게 된다.
즉, 반사면으로 작용하는 상기 상부 전극(240)의 표면으로 입사된 광원의 백색광은 상기 액츄에이터(200)의 구동에 의하여 변경된 광로를 따라 반사되어서 도시되어 있지 않은 스크린상에 화상을 표시하게 된다.
한편, 상기 희생층 제거시, 액츄에이터(200)는 액츄에이터(200)를 구성하고 있는 복수개의 각 층들의 스트레스의 영향에 의해 전체적으로 압축 응력 또는 인장 응력에 의해서 상기 액츄에이터(200)의 자유단부가 하방향으로 처지거나, 상방향으로 뒤틀리는 와핑현상이 일어나며, 이에 의해 광로 조절 장치의 성능이 저하되는 문제점이 발생된다.
따라서, 종래에 있어서는 상기 문제점을 해결하기 위하여 SiNx의 Si와 N의 조성비를 조절하거나, 다른 조성비의 막을 조합하여 멤브레인 나이트라이드(Membrane Nitride)내에 응력 구배를 주어 멤브레인(210)의 스트레스를 조절함으로써, 액츄에이터 전체의 스트레스를 조절하여 박막형 광로 조절 장치에 발생하는 와핑(Warpping) 현상을 방지하고자 시도하였다.
그러나, 상기와 같은 종래의 발명에서는 조성비 변화에 따른 멤브레인의 스트레스(Stress) 변화가 크기 때문에, 멤브레인의 스트레스(Stress)를 미세하게 조절하기 어려워 효과적으로 와핑 현상을 방지할 수 없었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 멤브레인의 스트레스를 용이하게 조절하여 액츄에이터에 발생하는 와핑 현상을 방지하여 광로 조절 장치의 성능을 향상시킬 수 있는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 매트릭스 형태로 형성된 능동 소자를 구비한 구동 기판과 상기 구동 기판의 상부에 복수개의 층으로 이루어진 칸틸레버 구조의 액츄에이터를 구비한 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 구동 기판의 상부에 소정 형상의 희생층을 형성하는 제1단계와, 상기 희생층의 상부에 인장응력(Tensile Stress) 특성을 갖는 제1멤브레인층을 형성하는 제2단계와, 상기 제1멤브레인층의 상부에 압축 응력(Compressive) 특성을 갖는 제2멤브레인을 형성하는 제3단계와, 상기 제1멤브레인과 제2멤브레인으로 이루어진 멤브레인의 상부에 소정 형상의 액츄에이터를 형성하는 제4단계와, 상기 희생층을 제거하는 제5단계로 이루어진 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공한다.
매트릭스 형태로 형성된 능동 소자를 구비한 구동 기판과 상기 구동 기판의 상부에 복수개의 층으로 이루어진 칸틸레버 구조의 액츄에이터를 구비한 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 구동 기판의 상부에 소정 형상의 희생층을 형성하는 단계와, 상기 희생층의 상부에 소정 두께의 제1멤브레인층을 형성하는 단계와, 상기 제1멤브레인층의 상부에 소정 두께의 제2멤브레인을 형성하는 단계와, 상기 제1멤브레인과 제2멤브레인으로 이루어진 멤브레인의 상부에 소정 형상의 액츄에이터를 형성하는 단계와, 상기 희생층을 제거하는 단계로 이루어진 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공한다.
제1도는 일반적인 박막형 광로 조절 장치의 단위 픽셀을 도시한 단면도.
제2도는 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 멤브레인을 도시한 구조도.
제3(a)도 내지 제3(e)도는 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 구동 기판 210 : 멤브레인
213 : 제1멤브레인층 215 : 제2멤브레인층
본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같으며 제1도에 도시된 일반적인 박막형 광로 조절 장치와 동일한 구성은 동일 도면 부호를 사용한다.
제1도는 일반적인 박막형 광로 조절 장치의 단위 픽셀을 도시한 단면도이고, 제2도는 와핑 현상을 방기하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 박막형 광로 조절 장치의 한층인 멤브레인의 구성을 도시한 구조도이며, 제3(a)도 내지 제3(e)도는 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.
먼저, 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법은 반도체 집적 회로 제조 공정에 의하여 실리콘 기판(110)상에는 MOS와 같은 트랜지스터로 이루어진 복수개의 능동 소자(도시 생략된)가 매트릭스 구조로 형성된 실리콘 기판(110)상에 이 후에 수행되는 증착 공정의 고온 분위기 하에서 상기 복수개의 능동 소자가 외부로부터 화학적 또는 물리적 손상을 받는 것을 방지시키기 위해 인이 함유된 실리콘 산화물(PSG; Phosphosilicate Glass) 또는 BPSG(Borophosphosilicate Glass)을 화학 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition : 이하, CVD라 칭함)으로 증착하여 패시베이션층(120)을 형성하고, 상기 보호층(120)이 이후의 식각 공정에서의 식각 용액 예를들면 불산(HF) 용액에 노출되어 화학적 손상을 입는 것을 방지시킬 수 있도록 상기 보호층(120)상에 불산(HF) 용액에 대한 내식성이 양호한 실리콘 질화물(Si3N4) 조성으로 이루어진 절연 물질을 저압 화학 기상 증착 공정(LPCVD) 또는 플라즈마 화학 기상 증착 공정(PECVD)과 같은 증착 공정에 의하여 소정 두께로 적층시켜 식각 스톱층(130)을 형성시킴으로써, 제3(a)도에 도시된 바와같은 구동 기판(100)을 준비한다.
이후, 상기 구동 기판(100)의 상부에 인이 함유된 실리콘 산화물(PSG) 등을 화학 기상 증착 공정(CVD) 등에 의하여 소정 두께로 적층시킴으로서 제3(a)도에 도시된 바와같이 희생층(Sacrificial Layer)(250)을 형성시킨 후 미세 패턴 형성 공정에 의하여 상기 희생층(250)을 소정 선폭 크기의 패턴을 구비한 소정 형상으로 형성시키며 그 결과 상기 희생층(250)의 패턴을 통하여 노출되는 상기 구동 기판(100)의 일부는 액츄에이터(200)의 지지부 및 브리지를 형성시키기 위한 장소로 제공된다.
상기된 바와같이 구동 기판(100)상에 소정 패턴의 선폭 크기를 갖는 소정 형상의 희생층(250) 및 상기 희생층(250)의 패터닝을 통하여 노출된 상기 구동 기판(100)의 식각 스톱층(130)상에 절연 특성이 양호할 뿐만 아니라 불산(HF) 용액과 같은 식각 용액에 대한 내성이 양호한 절연 물질을 화학 기상 증착 공정(CVD)에 의하여 소정 두께로 증착시켜서 멤브레인(210)을 형성시킨 후 상기 멤브레인(210)상에는 콘택홀 형성 공정에 의하여 상기 구동 기판(100)에 내장된 능동 소자(도시 생략된)에 전기적으로 연결된 매탈 패드(105)를 노출시키기 위한 콘택홀을 형성한다.
이때, 상기 멤브레인은 액츄에이터의 자유단부가 상부 또는 하부 방향으로 전곡되는 뒤틀림 현상 즉 와핑 현상(Warpping)을 방지하기 위해 인장 응력을 갖는 실리콘 질화층과 압축 응력을 갖는 폴리 실리콘층의 상이한 응력 상태를 갖는 두 개의 층으로 형성하여, 그 상이한 응력의 조합에 의해 멤브레인(210) 스트레스를 조절한다.
상기와 같이 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 멤브레인의 제조 방법은 다음과 같다.
먼저, 상기 희생층(250) 및 희생층의 패터닝으로 노출된 식각 스톱층(130)의 상부에 이후의 식각 공정에서의 식각 용액에 대한 내식성이 양호하며, 칸틸레버 구조를 갖는 액츄에이터(200)의 구동부가 반복적으로 틸팅될 때 피로 응력에 의한 취성을 견딜 수 있도록 내성이 강하며, 인장 응력(Tensile Stress)을 갖는 실리콘 질화물(Si3N4)을 화학 기상 증착(CVD) 공정에 의해 소정 두께로 적층하여 제3(b)도에 도시된 바와같이 인장 응력(Tensile Stress) 특성을 갖는 제1멤브레인층(213)을 형성한다.
이후, 상기 제1멤브레인층(215)의 상부에 폴리 실리콘(poly silicon)을 화학기상 증착(CVD) 공정에 의해 소정 두께로 형성하여 제3(c)도에 도시된 바와같이 압축응력(Compressive Stress) 특성을 갖는 제2멤브레인층(215)을 형성한다.
이때, 상기 제1멤브레인층(213)은 12∼18×109dynes/㎠ 범위의 인장 응력을 갖고, 상기 제2멤브레인은 5∼10×109dynes/㎠ 범위의 압축 응력(Compressive)을 갖으며, 상기 멤브레인(210)은, 그 두께가 0.2∼1㎛의 범위로 형성된다.
상기에서, 상기 제1멤브레인층(213)과 상기 제2멤브레인(215)의 두께 비율(Thickness Ratio)을 1:3∼3:1의 범위에서 상기 제1멤브레인층(213)의 인장 응력(Tensile Stress)과 상기 제2멤브레인층(215)의 압축 응력(Compressive Stress)의 정도를 조절하여 액츄에이터의 각 복수개의 층의 스트레스에 의해 나타나는 액츄에이터 전체의 스트레스를 상쇄할 수 있는 두께 비율(Thickness Ratio)로 형성한다.
이후, 상기 멤브레인(210)을 이루는 제1멤브레인층(213)과 제2멤브레인층(215)를 관통하여 매탈 패드(105)까지 관통된 비아홀을 형성하며, 상기 비아홀에 도전성을 갖는 백금(Pt), 티타늄(Ti) 또는 탄탈륨(Ta)과 같은 금속을 리프트 오프(Lift-Off) 등과 같은 공정으로 장착하여 이후 공정에 의해 형성될 하부 전극(220)과 전기적으로 도통될 수 있는 플러그 메탈(205)을 형성한다.
또한, 상기 멤브레인(210) 및 플러그 메탈(205)상에 백금(Pt) 또는 탈탄륨(Ta)과 같이 양호한 도전 특성을 나타내는 도전성 금속을 스퍼터링 증착 공정과 같은 진공 증착 공정에 의하여 소정 두께로 적층시켜서 하부 전극(220)을 형성시키며 이러한 하부 전극(220)은 상기된 바와같이 멤브레인(210)으로부터 상기 구동 기판(100)의 매탈 패드(105)까지 연결된 플러그 메탈(205)에 의하여 구동 기판(100) 내부에 내장된 복수개의 능동 소자와 전기적으로 연결되어 있으며 이러한 하부 전극(200)은 이후의 식각 공정에 의하여 소정 형상으로 형성되고 신호 전극으로 작동하는 하부 전극(220)을 구성한다.
이때, 상기 하부 전극(220)의 일부 특히 소정 형상으로 형성되는 액츄에이터(200)의 브리지(도시 생략된)를 구성하는 상기 하부 전극(220)의 일부를 반응성 이온 식각 공정(R.I.E.)과 같이 이방성 에칭 특성이 양호한 건식 식각 공정에 의하여 제거하여서 상기 복수개의 능동 소자를 통하여 하부 전극(220)에 유입되는 전기적 신호를 화소 단위로 분리시키기 위한 이소 컷팅부(I.C.)를 형성시킨다.
이후, 상기 이소 컷팅부(도시 생략된)를 통하여 노출되는 상기 멤브레인(210)의 일부 및 상기 하부 전극(220)상에 압전 특성을 나타내는 세라믹 재료를 증착 공정에 의하여 소정 두께로 적층시켜서 변형부(230)를 형성시키며 이러한 변형부(230)를 구성하는 세라믹 재료는 BaTiO3, Pb(Zr,Ti)O3, (Pb,La)(Zr,Ti)O3조성의 압전 세라믹 또는 Pb(Mg,Nb)O3조성의 전왜 세라믹으로 이루어져 있고 상기 증착 공정은 스퍼터링 증착 공정 또는 화학 기상 증착 공정 또는 졸-겔 공정에 의하여 형성된다.
상기된 바와같이, 소정 두께로 적층되어 형성된 상기 변형부(230)은 고온 열처리 공정 특히 급가열 공정(Rapid Thermal Annealing System)에 의하여 열처리되며 그 결과 상기 변형부(230)를 구성하고 있는 세라믹 조성물의 결정 구조를 페로브스카이트(Perovskite) 결정 구조로 형성시킴으로써 상기 변형부(230)는 압전 특성을 양호하게 나타낸다.
이후, 상기 변형부(230)의 상부에 물리 기상 증착 공정(PVD)에 의하여 전기 전도도 특성이 양호할 뿐만 아니라 반사 특성이 양호한 알루미늄(Al) 또는 백금(Pt) 및 티타늄(Ti)과 같은 금속을 소정 두께로 증착시켜서 상부 전극(240)을 형성시키며 상기 상부 전극(240)은 소정 형상으로 형성된 액츄에이터(200)의 구동부를 틸팅시키기 위한 공통 전극으로 작용할 뿐만 아니라 반사 특성을 갖는 반사면으로 작용한다.
상기된 바와같은 다단계의 공정에 의해 제3(d)도에 도시된 바와같이, 구동 기판(100)상에는 순차적으로 적층되어 있는 복수개의 층들로 이루어진 액츄에이터(200)가 형성되고 이러한 액츄에이터(200)를 구성하는 복수개의 층들은 이 후에 수행되는 식각 공정에 의하여 패터닝됨으로서 소정 형상의 액츄에이터(200)를 형성시키며, 그 결과 상기 희생층(250)의 일부가 노출된다.
상기된 바와같이, 구동 기판(100)상에 적층된 복수개의 층들의 일부를 상기 액츄에이터(200)를 구성하는 소정 형상으로 형성시키기 위한 식각 공정은 이방성 식각 특성이 양호한 건식 식각 공정 예를 들면 반응성 이온 식각(RIE) 공정에 의하여 수행되며 이러한 반응성 이온 식각(RIE) 공정은 산소 플라즈마하에서 CF4또는 CHF3으로 구성된 에천트(etchant)의 에칭 작용에 의하여 수행된다.
한편, 상기된 바와같이 소정 형상으로 형성된 상기 액츄에이터(200)를 캔틸레버 구조로 형성시키기 위하여 상기 구동 기판(100)상에 소정 형상으로 잔존하는 상기 희생층(250)을 습식 식각 공정에 의하여 제거할 때 상기 액츄에이터(200)의 측면이 상기 식각 용액에 노출되어서 액츄에이터를 구성하는 복수개의 층들이 박리되는 것을 방지시키기 위하여 상기 액츄에이터(200)의 외부 표면상에 보호막(도시 생략된)을 형성시킨다.
이때, 상기 보호막은 상기 멤브레인(210)상에 형성된 노출 부위를 완전히 외부로부터 차단시킬 수 있도록 상기 액츄에이터(200)의 외부 표면상에 절연 물질을 소정 두께로 도포시킴으로서 형성되며 이러한 보호막을 구성하는 절연 물질은 식각 공정에 사용되는 식각액 특히 불산(HF) 용액에 대한 내식성이 양호한 포토레지스트(PR)로 이루어진다.
한편, 상기 액츄에이터(200)의 패턴을 통하여 노출된 상기 희생층은 등방성 식각 특성이 양호하게 나타나는 식각 공정에 의하여 제거되지만 상기 식각 스톱층(130)은 손상받지 않은 상태로 유지되어 있으므로 상기 보호층(120)은 상기 능동 소자를 양호하게 보호하게 되며 상기 식각 공정에 사용되는 식각 용액은 상기 희생층을 구성하는 인이 함유된 실리콘 산화물(PSG)에 대한 식각 특성이 양호한 불산(HF) 용액으로 이루어져 있다.
이 후에, 이온 밀링 공정과 같은 건식 식각 공정에 의하여 상기 액츄에이터(200)의 상부 전극(240)상에 소정 두께로 잔존하는 상기 보호막을 부분적으로 제거하여서 상기 상부 전극(240)을 노출시켜 미러 어레이의 반사면으로 작동할 수 있게 한다.
상기와 같은 다단계의 공정을 거쳐 제3(e)도에 도시된 바와같이 제조된 박막형 광로 조절 장치는 외부의 제어 시스템으로부터 구동 기판(100)에 내장되어 있는 능동 소자를 통하여 상기 액츄에이터(200)의 상부 전극(240)에 전기적 신호가 인가되면 상기 하부 전극(220)과 상기 전극(240) 사이에 소정 크기의 전위차가 발생되고 이러한 전위차 발생에 의해 상기 변형부(230)는 압전 변형을 나타내며 이에 의하여 복수개의 액츄에이터(200)가 개별적으로 구동하게 된다.
즉, 반사면으로 작용하는 상기 상부 전극(240)의 표면으로 입사된 광원의 백색광은 상기 액츄에이터(200)의 구동에 의하여 변경된 광로를 따라 반사되어서 도시되어 있지 않은 스크린상에 화상을 표시하게 된다.
이상, 상기 내용은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 청구 범위에 기재된 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다.
본 발명에 의해, 멤브레인(210)을 인장 응력(Tensile Stress) 특성을 갖는 제1멤브레인층(213)과 압축 응력(Compressive Stress)를 갖는 제2멤브레인층(215)의 두 개의 층으로 형성하며, 상기 서로 상이한 응력 특성을 갖는 1멤브레인층(213)과 제2멤브레인층(215)의 두께 비율을 적절히 조절함으로써, 멤브레인의 스트레스를 용이하게 제어하여 액츄에이터의 자유단부에 발생하는 와핑 현상에 의해 박막형 광로 조절 장치의 성능이 저하됨을 방지할 수 있다.

Claims (6)

  1. 매트릭스 형태로 형성된 능동 소자를 구비한 구동 기판과 상기 구동 기판의 상부에 복수개의 층으로 이루어진 칸틸레버 구조의 액츄에이터를 구비한 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 구동 기판의 상부에 소정 형상의 희생층을 형성하는 제1단계와, 상기 희생층의 상부에 인장응력(Tensile Stress) 특성을 갖는 제1멤브레인층을 형성하는 제2단계와, 상기 제1멤브레인층의 상부에 압축 응력(Compressive) 특성을 갖는 제2멤브레인을 형성하는 제3단계와, 상기 제1멤브레인과 제2멤브레인으로 이루어진 멤브레인의 상부에 소정 형상의 액츄에이터를 형성하는 제4단계와, 상기 희생층을 제거하는 제5단계로 이루어진 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1멤브레인은 12∼18×109dynes/㎠ 범위의 인장 응력을 나타내는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1멤브레인은, 실리콘 질화물(Si3N4)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  4. 제1,2 및 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2멤브레인은, 5∼10×109dynes/㎠ 범위의 인장 응력을 나타내는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2멤브레인은, 폴리 실리콘(Polysilicon)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1멤브레인과 상기 제2멤브레인의 두께 비율(Thickness Ratio)을 1:3∼3:1의 범위에서 조절하여 상기 인장 응력과 압축응력을 조절하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
KR1019960049524A 1996-10-29 1996-10-29 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법 KR100237602B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960049524A KR100237602B1 (ko) 1996-10-29 1996-10-29 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960049524A KR100237602B1 (ko) 1996-10-29 1996-10-29 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980030148A KR19980030148A (ko) 1998-07-25
KR100237602B1 true KR100237602B1 (ko) 2000-01-15

Family

ID=19479478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960049524A KR100237602B1 (ko) 1996-10-29 1996-10-29 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100237602B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05267438A (ja) * 1992-03-19 1993-10-15 Toshiba Corp 接着型誘電体分離半導体基板

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05267438A (ja) * 1992-03-19 1993-10-15 Toshiba Corp 接着型誘電体分離半導体基板

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980030148A (ko) 1998-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100209401B1 (ko) 광로조절장치의 제조방법
KR100209398B1 (ko) 광로조절장치의 제조방법
KR100212539B1 (ko) 박막형 광로조절장치의 엑츄에이터 및 제조방법
KR100237602B1 (ko) 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법
KR100237604B1 (ko) 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법
KR100291551B1 (ko) 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법
KR100239045B1 (ko) 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법
KR100209427B1 (ko) 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법
KR100239044B1 (ko) 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법
KR100200234B1 (ko) 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법
KR100220691B1 (ko) 박막형 광로조절장치의 제조방법
KR100212538B1 (ko) 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법
KR100220688B1 (ko) 광로 조절 장치용 테스트 패턴 구조
KR100209428B1 (ko) 박막형 광로 조절 장치의 초기 틸팅 방법
KR100220693B1 (ko) 박막형 광로조절장치의 모듈 제조방법
KR100220585B1 (ko) 광로 조절 장치의 제조 방법
KR100220689B1 (ko) 박막형 광로조절장치의 입체형 액츄에이터 및 제조방법
KR100209430B1 (ko) 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법
KR100243860B1 (ko) 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법
KR0159393B1 (ko) 광로 조절 장치의 제조방법
KR100237605B1 (ko) 박막형 광로조절장치의 액츄에이터 제조방법
KR0159415B1 (ko) 광로 조절 장치의 제조 방법
KR100209400B1 (ko) 광로조절장치의 제조방법
KR100200233B1 (ko) 광로 조절 장치의 평탄화 방법
KR0145913B1 (ko) 광로조절장치의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20030930

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee