KR100243859B1 - 광로 조절 장치의 제조 방법 - Google Patents

광로 조절 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투사형 화상 표시 장치의 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 종래에 상부전극과 비아컨택 사이에 삽입되는 절연층이 산화물이나 질화물로 형성되는 경우에 변형부의 상부에 형성된 절연층을 제거하기 어려워서 액츄에이터의 구동 특성이 저하되는 문제점을 개선하기 위해서, 비아컨택과 상부전극을 절연시키기 위해서 비아컨택과 상부전극 사이에 삽입되는 절연층(580)을 변형부(560)와 유사한 물성을 갖는 강유전체(Ferroelectric) 재료로 형성함으로써, 변형부 (560)에 대한 패터닝이 용이해지고, 변형부(560) 상부에 형성된 절연층(560)의 식각 부족이나 과식각에 의해서 변형부(560)가 손상되는 것을 방지할 수 있어서, 광로 조절 장치의 제조 공정을 용이하게 하는 한편, 광로 조절 장치의 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

광로 조절 장치의 제조 방법
제1도는 일반적인 광로 조절 장치를 개략적으로 도시한 평면도.
제2도는 제1도에 표시된 선 I-I을 취하여 광로 조절 장치를 부분적으로 도시한 단면도.
제3도는 제1도에 표시된 선 Ⅱ-Ⅱ를 취하여 광로 조절 장치를 부분적으로 도시한 단면도.
제4도는 종래의 발명에 따라 절연층이 형성된 광로 조절 장치의 단면도.
제5a도 내지 l도는 본 발명에 따른 광로 조절 장치의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
500 : 구동 기판 510 : 보호층
520 : 식각 스톱층 530 : 희생층
540 : 멤브레인 550 : 하부 전극
560 : 변형부 570 : 비아 콘택
580 : 절연층 590 : 상부 전극
본 발명은 투사형 화상 표시 장치에 이용되는 광로 조절 장치에 관한 것으로서, 특히 강유전체(Ferroelectric Material)로 이루어진 절연막을 형성하여 공정을 간소화 할 수 있는 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 화상 표시 장치로 사용되는 평판 디스플레이 장치(FPD : Flat Panel Display)는 무게, 부피, 및 전력 소모가 큰 진공관(CRT : Cathode Ray Tube)을 대체하기 위한 평판 표시 장치로서, 투사형 디스플레이와 직시형 디스플레이로 구분되며 또한 이러한 디스플레이 장치에 사용되는 소자는 PDP(Plasma Display Panel), EL(Electroluminescent), LED(Light Emission Diode), FED(Field Emission Display)등과 같이 전계 작용에 의하여 방출되는 전자의 직접 또는 간접적인 가시광으로 화상을 나타내는 방출형 디스플레이 장치와 LCD(Liquid Crystal Display), ECD(Electrochromic Display), DMD(Digital Micromirror Display), AMA(Actuated Mirror Array), GLV(Grating Light Value) 등과 같이 광밸브(Light Valve)로 작용하여 전자의 방출없이 반사광에 의하여 화상을 나타내는 비방출형 디스플레이 장치로 구분된다.
이때, 상기 AMA(Actuated Mirror Array)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 패터닝시킴으로써 형성되며, 상기 액츄에이터는 상기 복수개의 층들중 신호 전극 및 공통 전극으로 각각 작용하는 2개의 도전층사이에 압전 세라믹 조성물로 이루어진 절연층이 개재되어 있는 캔틸레버 구조로 형성되어 있고 상기 2개의 도전층에 인가되는 전기적 신호에 의한 상기 압전 재료의 압전 변형에 의하여 광원으로부터 방사되는 백색광을 스크린상에 제어된 광로를 따라서 반사시켜서 광원을 나타낸다.
즉, 제1도는 참조하면, 종래 일실시예에 따른 광로 조절 장치는 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 상기 멤브레인(120)은 상기 액티브 매트릭스 상에 소정 형상으로 형성된 희생층(도시되어 있지 않음)을 제거함으로서 캔틸레버 구조로 형성되고 그 결과 캔틸레버 구조 특성에 의해서 상기 액츄에이터(100)는 외부로부터 전기적 신호가 인가됨으로서 상기 하부 전극(130) 및 상부 전극(150)사이에 발생하는 전위차에 의하여 상기 변형부(140)가 압전 변형을 나타낼 때 소정 각도로 틸팅될 수 있도록 상기 액티브 매트릭스의 표면으로부터 소정 간격으로 이격된 구동부(A)와 상기 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 I-I을 취하여 상기 액츄에이터(100)의 브리지(C)단면을 도시한 제2도 및 선 Ⅱ-Ⅱ을 취하여 상기 액츄에이터(100)의 브리지(C) 단면을 도시한 제3도를 참조하면, 소정 형상의 액츄에이터(100)가 형성되는 액티브 매트릭스(110)는 복수개의 능동 소자(도시되어 있지 않음)가 매트릭스 구조로 형성된 실리콘 웨이퍼(110a)와 상기 능동 소자를 외부로부터의 화학적 또는 물리적 침해로부터 보호하기 위한 보호층(110b)과 상기 보호층(110b)이 불산 용액과 같은 식각용액에 용해되는 것을 방지하기 위한 식각 스톱층(110c)으로 이루어져 있고, 상기 액티브 매트릭스(110)의 식각 스톱층(110c)상에는 실리콘 질화물 조성의 멤브레인(120)과, 도전성 재료의 하부 전극(130)과, 압전 세라믹으로 이루어진 변형부(140)와, 도전성 재료의 상부 전극(150)이 순차적으로 형성되어 있다. 이때, 상기 브리지(C)에 형성된 하부 전극(130)은 그 일부가 절개되어 이소 컷팅부(I.C)를 이루며, 이와 같은 이소 컷팅부(I.C)에 의해서 하부 전극(130)은 각 픽셀끼리 전기적으로 절연되어 개별 구동할 수 있게 된다.
한편, 상기 하부 전극(130)은 상기 멤브레인(120)에 형성된 콘택 홀(도시되어 있지 않음)을 통하여 상기 액티브 매트릭스(110)에 내장된 능동 소자와 전기적으로 접촉되어서 외부로부터 인가되는 전기적 신호가 유입되는 신호 전극으로 작용하는 반면에 상기 상부 전극(150)은 공통 전극으로 작용하며, 상기 액츄에이터(110)의 구동부(A)는 상기된 바와 같이 외부로부터 전기적 신호가 인가됨으로써, 상기 하부 전극(130) 및 상부 전극(150)사이에 발생되는 전위차에 의해서 상기 변형부(140)가 압전 변형 특성을 나타내고, 그에 의해서 액츄에이터(110)는 소정의 각도로 틸팅된다.
한편, 상술한 비아홀(도시 생략함)은 멤브레인으로부터 액티브 매트릭스의 능동 소자까지 연장되어 형성되어 있는데, 하부 전극(130)과 상부 전극(150)을 전기적으로 연결하기 위한 비아 컨택(도시 생략함)의 형성시, 비아 컨택이 비아홀 내에 충분히 매립되지 않아서 단차가 발생된다.
이와 같이 비아홀 부위에서 발생된 단차는, 그 상부에 형성되는 변형부에 크랙(Crack)을 발생시키는 원인이 되며, 이와 같이 발생된 변형부의 크랙은 상부 전극과 하부 전극간의 쇼트(Short) 등을 유발하여 광로 조절 장치의 손상을 초래하게 된다.
따라서, 종래에는 상기와 같은 문제점을 해소시키기 위하여 제4도에 도시한 바와 같이 고온의 열공정이 수반되는 변형부(460)까지 형성한 다음에 비아 홀 및 비아 컨택(480)을 형성하였다. 그리고, 비아 컨택(480)이 형성된 다음에는 비아 컨택(480) 및 변형부(460)상부에 상부전극(490)이 형성되는 바, 상부전극(490)과 비아 컨택(480)을 절연시키기 위해서 비아컨택(480)의 상부에 절연층(480)을 형성하였다. 이때, 종래에는 절연층(480)을 산화물(Oxide)이나 질화물(Nitride)로 형성하였다.
그러나, 종래에 그와 같이 절연층(480)을 산화물이나 질화물로 형성하는 경우, 변형부(460)의 상부에 형성된 절연층(480)을 제거하여야 하는 데, 그와 같이 변형부(460)의 상부에 형성된 절연층(480)을 제거할 때 변형부(460)의 상부에서 식각스톱 조건을 맞추기가 매우 어려워서 변형부(460)의 상부에 절연층(480)이 잔존하거나 변형부(460)의 상부가 과도 식각되어 액츄에이터의 구동 특성을 저하시키는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 변형부를 형성한 다음 비아 컨택을 형성하는 제조 방법에서 비아 컨택과 상부전극사이에 삽입되는 절연층을 용이하게 패터닝할 수 있는 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는, 능동 소자가 매트릭스 구조로 형성된 구동 기판과 복수 개의 층으로 이루어진 액츄에이터를 포함하는 광로 조절 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 구동 기판의 상부에 보호막, 식각 스톱층, 희생층을 순차적으로 형성하는 공정; 상기 희생층의 표면을 평탄화 시킨후 패터닝하는 공정; 상기 희생층 및 희생층의 패터닝으로 노출된 상기 식각 스톱층의 상부에 멤브레인, 하부 전극 및 변형부를 순차적으로 형성하는 공정; 상기 변형부 및 하부 전극의 일부를 각각 픽셀 형상으로 식각하여 제거하는 공정; 상기 멤브레인, 식각 스톱층, 보호막을 순차적으로 식각시켜 상기 능동 소자가 노출되는 비아 홀을 형성하는 공정; 상기 비아 홀의 상부에 상기 능동 소자와 상기 하부전극을 전기적으로 연결하는 비아 콘택층을 형성하는 공정; 상기 비아 콘택층의 상부에 강유전체(Ferroelectric Material) 재료를 도포하여 절연층을 형성하는 공정; 상기 절연층의 상부에 상부 전극을 형성하는 공정; 상기 상부전극, 절연층 및 멤브레인을 순차적으로 패터닝하여 픽셀 단위의 액츄에이터로 분리하는 공정; 상기 픽셀 단위로 분리된 액츄에이터의 전면에 보호막을 도포하는 공정; 상기 희생층을 제거하는 공정; 상기 보호막을 제거하여 상기 상부 전극을 노출시키는 공정으로 이루어진 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제5a도 내지 제5l도는 본 발명에 따른 광로 조절 장치의 제조 공정을 순차적으로 나타낸 단면도이다.
먼저, 제5a도에 도시된 반도체 집적 회로 제조의 미세 패턴 형성 공정에 의하여 트랜지스터로 이루어진 복수개의 능동 소자(도면의 간략화를 위해서 도시하지 않음)가 매트릭스 구조로 형성된 구동 기판(500)의 상부에, 이 후에 수행되는 증착 공정에 의해서 복수개의 층으로 구성된 미러 어레이가 형성될 때, 상기 복수개의 능동소자가 고온의 분위기 하에서 외부로부터 물리적 또는 화학적 손상을 받는 것을 방지시키기 위하여 절연 물질을 상기 구동 기판(500)상에 소정 두께로 도포시킴으로써, 제5b도에 도시된 바와 같이 상기 능동 소자를 보호하기 위한 보호층(510)을 형성시킨다.
상기에서, 상기 절연 물질은 상기 구동 기판(500)상에 형성된 복수개의 능동소자가 상호간에 전기적으로 도통되는 것을 방지하는 절연 특성을 나타낼 수 있을 뿐만 아니라, 상기 능동 소자의 표면 보호(passivation) 특성을 나타내는 것이 바람직하며, 이러한 특성 요구를 만족시키기 위하여 사용되는 절연 물질은 고온에서 양호한 유동 특성을 나타내는 인이 함유된 실리콘 산화물(Phospho-Silicate Glass; 이하 PSG라 칭함) 또는 BPSG(Borophosphosilicate Glass; 이하 BPSG라 칭함)로 구성되고, 이러한 절연 물질을 증착시키기 위한 증착 공정은 화학 기상 증착 공정(Chemical Vapor Deposition; 이하, CVD라 칭함)으로 이루어진다.
한편, 이 후의 식각 공정에 의하여 상기 보호층(510)이 불산(HF) 용액에 노출되어서 화학적 손상을 입는 것을 방지시키기 위하여 상기 보호층(510) 상에 불산(HF) 용액에 대한 내식성이 양호하고 절연특성이 우수한 절연 물질을 화학 기상 증착 공정(CVD), 특히, 본 발명에 있어서는 저압 화학 기상 증착 공정(Low Pressure Chemical Vapor Deposition; 이하, LPCVD라 칭함)에 의하여 소정 두께로 적층시켜서 식각 스톱층(520)을 형성시킨다.
또한, 상기 식각 스톱층상(520)에 제5b도에 도시된 바와 같이 인이 다량 함유된 실리콘 산화물(PSG) 또는 다결정 실리콘과 같은 절연 물질을 스핀 온 코팅(Spin-On Coating) 공정 또는 화학 기상 증착 공정(CVD)에 의하여 소정 두께로 적층시킴으로써 희생층(530)을 형성시키는데, 본 발명의 일실시예에서는 대기압 화학 기상 증착(Atmospheric Pressure Chemidal Vapor Deposition)으로 형성한다.
이때, 상기 희생층(530)은 이 후의 공정에 의하여 형성되는 미러 어레이의 액츄에이터를 캔틸레버 구조로 형성시키기 위하여 제거되며, 상기된 바와 같이 이루어진 희생층(530)은 복수개의 능동 소자가 매트릭스 형태로 형성되어 있는 구동 기판(500)의 상부에 적층되어 있기 때문에 표면의 평탄도가 매우 불균일 하므로 상기 희생층(530)을 통상의 SOG(Spin On Glass) 공정이나 화학적 기계 연마 공정(Chemical Mechanical Polishing Process; 이하, CMP라 칭함)을 이용하여 희생층(530)의 표면을 평탄화하는데, 본 발명의 일실시예에서는 화학적 기계 연마(CMP) 공정을 이용하여 제5c도에 도시된 바와 같이 희생층(530)의 표면을 평탄화한 후, 스크루빙(Scrubbing) 처리를 한다.
이 후에, 상기 희생층(530)의 평탄화된 표면을 제5d도에 도시된 바와 같이 미세 패턴 형성 공정에 의하여 패터닝(Patterning)시키며 이러한 희생층(530)의 패턴을 통하여 노출되는 상기 구동 기판(500)의 일부는 액츄에이터(500')의 지지부 및 브리지를 형성시키기 위한 장소로 제공된다.
한편, 상기 소정 형상의 희생층(530) 및 상기 희생층(530)의 패턴을 통하여 노출된 상기 식각 스톱층(520)의 상부에 절연 특성이 양호하고 불산(HF) 용액에 대한 내성이 양호한 절연 물질을 화학 기상 증착(CVD) 공정, 특히 본 발명에서는, 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 공정에 의하여 소정 두께로 증착시켜서 제5e도에 도시된 바와 같이 멤브레인(540)을 형성시키며, 이러한 멤브레인(540)을 형성시킬 때 가스 비율(Ratio)을 시간별로 변화시키면서 형성하여 박막의 스트레스(Stress)를 조절한다.
상기에서, 상기 멤브레인(540)을 구성하는 절연 물질은 액츄에이터의 반복적인 상하 변위의 구동에 의한 피로 응력의 내성이 우수한 금속 또는 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어진다.
또한, 상기 희생층(530)의 패턴을 통하여 노출된 식각 스톱층(520)의 상부에 형성된 상기 멤브레인(540)의 일부는 캔틸레버 구조로 형성되는 액츄에이터(500')의 지지부 및 이러한 지지부를 연결시키기 위한 브리지의 역할을 하는 반면에, 상기 희생층(530)의 상부에 형성된 멤브레인(540)의 일부는 액츄에이터(500')가 소정의 각도로 상하 변위를 나타내는 구동부로 작동한다.
이후, 상기 멤브레인(540)의 상부에 백금(Pt)과 같이 양호한 도전 특성을 나타내는 금속을 스퍼터링(Sputtering) 증착 공정과 같은 진공 증착 공정에 의하여 소정 두께로 적층시켜서 제5e도에 도시된 바와 같이 하부 전극(550)을 형성시킨다.
한편, 상기 하부 전극(550)의 상부에 압전 특성을 나타내는 세라믹 재료를 증착 공정에 의하여 소정 두께로 적층시켜서 제5e도에 도시된 바와 같이 변형부(560)를 형성시키며, 이러한 세라믹 재료는 BaTiO3, Pb(Zr,Ti)O5, (Pb,La)(Zr,Ti)O5조성의 압전 세라믹 또는 Pb(Mg,Nb)O5조성의 전왜 세라믹 등이 사용되고, 상기 증착 공정은 스퍼터링(Sputtering) 증착 공정, 화학 기상 증착(CVD) 공정, 또는 졸-겔(Sol-Gel) 공정에 의하여 수행되는데, 본 발명에서는 특히 졸-겔(Sol-Gel) 공정에 의하여 형성된다.
상기된 바와 같이, 소정 두께로 적층된 형성된 상기 변형부(560)는 열처리 공정 특히 급가열 공정(Rapid Thermal Annealing System)에 의하여 열처리되며 그 결과 상기 변형부(506)를 구성하고 있는 세라믹 조성물의 결정 구조를 페로브스카이트(perovskite) 결정 구조로 형성시킴으로써 상기 변형부(560)는 양호한 압전 특성을 나타낸다.
한편, 상기 변형부(560) 및 하부 전극(550)을 반응성 이온 식각(Reaction Ion Etching) 공정과 같이 이방성 에칭 특성이 양호한 건식 식각 공정에 의하여 제5f도에 도시된 바와 같이 각각 순차적으로 픽셀형상으로 패터닝한다.
이 후, 상기의 멤브레인(540), 식각 스톱층(520), 보호층(510)을 순차적으로 건식 식각 또는 습식 식각하여 비아 컨택(Via-Contact)을 형성하기 위한 비아 홀(Via-Hole)을 형성하며, 이때, 상기 비아 홀(Via-Hole)은 상기된 바와 같은 식각 공정에 의하여 제5g도에 "V.H"로 도시된 바와 같이 상기 액츄에이터(500')를 통하여 상기 식각 스톱층(520) 및 보호층(510)을 관통하여 연장되어 있으며, 그 결과 상기 구동 기판(500)에 내장되어 있는 능동 소자는 상기 비아 홀(Via-Hole)을 통해서 외부에 노출된다.
한편, 상기 비아 홀(Via-Hole)을 통하여 노출된 상기 능동 소자의 상부에 전기 전도성이 양호한 금속을 리프트 오프(Lift-Off) 방법으로 제5h도에 도시된 바와 같이 비아 콘택층(570)을 형성시키며 이러한 비아 콘택층(570)을 통하여 상기 능동 소자와 상기 액츄에이터(500')를 구성하는 하부 전극(550)은 전기적으로 도통되고 그 결과 상기 하부 전극(550)은 신호 전극으로 작동된다.
이때, 상기된 바와 같은 증착 공정에 의하여 형성되는 상기 비아 콘택층(570)의 증착 두께는 제5h도에 도시된 바와 같이 상기 구동 기판(500)에 내장된 능동 소자의 상부 표면부터 상기 액츄에이터의 하부 전극(550)의 상부 표면까지의 두께로 유지되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 하부 전극(550)과 이 후 공정에 의하여 형성될 상부 전극(590)의 쇼트를 방지하기 위하여 강유전체(Ferroelectric) 재료를 사용하여 스퍼터링(Sputtering) 증착 공정, 화학 기상 증착(CVD) 공정, 또는 졸-겔(Sol-Gel) 공정으로 제5i도에 도시된 바와 같이 절연층(580)을 형성한다.
상기에서, 상기 절연층(580)은 변형부(560)의 상부에서의 식각 스톱 조건 등 공정상의 어려움을 개선하기 위하여 변형부(560)와 그 특성이 같거나 비슷한 물질 즉, BaTiO3, Pb(Zr,Ti)O5, (Pb,La)(Zr,Ti)O5조성의 압전 세라믹 또는 Pb(Mg,Nb)O5조성의 전왜 세라믹 등으로 이루어진다.
또한, 상기 절연층(580)이 형성되는 범위는 비아 컨택층(570)의 상부 뿐만이 아니라, 비아 컨택층(570)을 둘러싸고 있는 변형부(560)의 상부 전체에 형성된다.
상기된 바와 같이, 형성된 절연층(580)의 상부에 스퍼터링(Sputtering) 증착 공정과 같은 진공 증착 공정에 의하여 전기 전도도 특성이 양호할 뿐만 아니라 반사 특성이 양호한 알루미늄(Al), 백금(Pt) 또는 티타늄(Ti)과 같은 금속을 소정 두께로 증착시킴으로써 제5j도에 도시된 바와 같이 상부 전극(590)을 형성시키며, 이때, 상부 전극은 미러 어레이의 반사면으로 작용하는데, 이후 공정에 의해 상부 전극(590)의 소정 부분을 절단(Strife)함으로써, 반사면의 광효율을 높일 수 있다.
이후, 상기와 같은 공정 과정에 의해 생성된 상부 전극(590), 절연층(580), 멤브레인(540)은 패턴이 형성된 마스크(도시되어 있지 않음) 또는 포토리쏘그래픽 공정에 의하여 소정 형상으로 형성된 포토 레지스트층(도시되어 있지 않음)을 사용하는 식각 공정에 의하여 제5k도에 도시된 바와 같이 소정 형상으로 패터닝되며, 그 결과 각각 개별적인 능동소자 단위의 복수개의 액츄에이터(500')가 형성된다.
한편, 이 후의 희생층(PSG) 제거를 위한 식각 공정시 액츄에이터(500')가 화학적 또는 물리적으로 손상되는 것을 방지시키기 위하여 PR등의 플리머(Polymer)를 스핀코팅(Spin Coating)공정에 의하여 상기 액츄에이터(500')의 전면에 소정 두께로 적층시켜서 보호막(도면의 간략화를 위해 도시 생략됨)을 형성시킨다.
이때, 액츄에이터(500')의 전면에 소정 두께로 적층된 보호막을 구성하는 물질은 PR(Photo Resist)로 이루어져 있으므로 상기 액츄에이터(500')는 외부로부터의 화학적 물리적 침해로부터 양호하게 보호된다.
이 후에, 제5l도에 도시되어 있는 바와 같이, 상기의 공정 과정에 의해 형성된 복수개의 액츄에이터(500')를 칸틸레버 구조로 형성시킬 수 있도록 소정 형상으로 구동 기판(500)상에 잔존하는 상기 희생층(530)을 불산(HF)과 같은 식각 용액의 식각 작용을 통해 제거하며 그 결과 상기의 공정 과정에 의해 형성된 복수개의 액츄에이터(500')는 그의 일단부가 상기 식각 스톱층(520)상에 지지되고 그의 타단부가 상기 식각 스톱층(520)으로부터 소정 간격으로 이격되어 있는 칸틸레버 구조로 형성된다.
또한, 상기 희생층(530) 제거후, 세척하는 공정에서 발생되는 표면장력으로 인하여 액츄에이터가 기울어져 구동기판과 접촉되는 스티킹(sticking)을 방지하기 위하여 표면장력을 최소화 한다.
이 후에, 이온 밀링 공정과 같은 건식 식각 공정에 의하여 상기 액츄에이터(500')의 상부 전극(590)상에 소정 두께로 잔존하는 상기 보호막(도면의 간략화를 위해 도시 생략된)을 부분적으로 제거하여서 상기 상부 전극(590)을 노출시켜 미러 어레이의 반사면으로 작동할 수 있게 한다.
따라서, 외부의 제어 시스템으로부터 구동 기판(500)에 내장되어 있는 능동 소자를 통하여 상기 액츄에이터(500')의 하부 전극(550)에 전기적 신호가 인가되면 상기 하부 전극(550)과 상기 상부 전극(590) 사이에 소정 크기의 전위차가 발생되고 이러한 전위차 발생에 의한 상기 변형부(560)의 압전 변형을 나타내며 이에 의하여 복수개의 액츄에이터(500')가 개별적으로 구동하게 된다.
즉, 반사면으로 작용하는 상기 상부 전극(590)의 표면으로 입사된 광원의 백색광은 상기 액츄에이터(500')의 구동에 의하여 변경된 광로를 따라 반사되어서 도시되어 있지 않은 스크린상에 화상을 표시하게 된다.
따라서, 본 발명에 따르면, 비아 컨택과 상부전극을 절연시키기 위해서 비아컨택과 상부전극 사이에 삽입되는 절연층(580)이 변형부(560)와 유사한 물성을 갖는 강유전체(Ferroelectric) 재료로 형성되기 때문에, 변형부(560)의 상부에 형성된 절연층(580)을 정확히 제거하지 않아도 되므로, 변형부(560)에 대한 패터닝이 용이해지고, 변형부(560) 상부에 형성된 절연층(560)의 식각 부족이나 과식각에 의해서 변형부(560)가 손상되는 것을 방지할 수 있어서, 광로 조절 장치의 제조 공정을 용이하게 하는 한편, 광로 조절 장치의 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

  1. 능동 소자가 매트릭스 구조로 형성된 구동 기판과 복수 개의 층으로 이루어진 액츄에이터를 포함하는 광로 조절 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 구동 기판의 상부에 보호막, 식각 스톱층, 희생층을 순차적으로 형성하는 공정; 상기 희생층의 표면을 평탄화 시킨후 패터닝하는 공정; 상기 희생층 및 희생층의 패터닝으로 노출된 상기 식각 스톱층의 상부에 멤브레인, 하부 전극 및 변형부를 순차적으로 형성하는 공정; 상기 변형부 및 하부 전극의 일부를 각각 픽셀 형상으로 식각하여 제거하는 공정; 상기 멤브레인, 식각 스톱층, 보호막의 일부를 순차적으로 식각시켜 상기 능동 소자가 노출되는 비아 홀을 형성하는 공정; 상기 비아 홀의 상부에 상기 능동 소자와 상기 하부전극을 전기적으로 연결하는 비아 콘택층을 형성하는 공정; 상기 비아 콘택층의 상부에 강유전체(Ferroelectric Material) 재료를 도포하여 절연층을 형성하는 공정; 상기 절연층 및 변형부의 상부에 상부 전극을 형성하는 공정; 상기 상부전극, 절연층 및 멤브레인을 순차적으로 패터닝하여 픽셀 단위의 액츄에이터로 분리하는 공정; 상기 픽셀 단위로 분리된 액츄에이터의 전면에 보호막을 도포하는 공정; 상기 희생층을 제거하는 공정; 상기 보호막을 제거하여 상기 상부 전극을 노출시키는 공정으로 이루어진 광로 조절 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 절연층(580)은 BaTiO3, Pb(Zr,Ti)O5, (Pb,La)(Zr,Ti)O5조성의 압전 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 절연층(580)은 Pb(Mg,Nb)O5조성의 전왜 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 제조 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 절연층(580)은 변형부(560)의 상부 전체에 형성되는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 제조 방법.
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