KR100248989B1

KR100248989B1 - Tma and manufacturing method

Info

Publication number: KR100248989B1
Application number: KR1019970016716A
Authority: KR
Inventors: 엄민식
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 2000-03-15
Also published as: KR19980079057A

Abstract

박막형 광로 조절 장치 및 그 제조 방법이 개시되어 있다. 상기 장치는 M×N (M, N은 정수)개의 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스와 상기 액티브 매트릭스의 상부에 형성된 액츄에이터를 포함한다. 상기 액티브 매트릭스는, 상기 액티브 매트릭스의 상부에 형성되며 드레인 패드를 포함하는 제1 금속층, 상기 제1 금속층의 상부에 형성된 제1 보호층, 상기 제1 보호층의 상부에 형성되고 상기 드레인 패드의 상부를 둘러싸는 고리 형상의 개방부를 가지는 제2 금속층, 그리고 상기 제2 금속층의 상부에 형성된 제2 보호층을 포함한다. 상기 액츄에이터는, 상기 제2 보호층의 상부에 지지부를 갖고 형성된 지지층, 상기 지지층의 상부에 형성된 하부 전극, 상기 하부 전극의 상부에 형성된 변형층, 상기 변형층의 상부에 형성된 상부 전극, 상기 개방부 내부의 제2 금속층을 통하여 상기 하부 전극으로부터 상기 드레인 패드까지 수직하게 형성된 비어 홀, 그리고 상기 비어 홀의 내부에 상기 하부 전극과 드레인 패드를 연결하도록 형성된 비어 컨택을 포함한다. 액츄에이터의 지지부 중 비어 컨택이 형성되는 부분의 지지부와 비어 컨택이 형성되지 않는 부분의 지지부가 모두 제2 금속층의 상부에 위치하므로, 지지부를 형성하기 위한 식각 공정을 용이하게 진행할 수 있다.A thin film type optical path adjusting device and a method of manufacturing the same are disclosed. The apparatus includes an active matrix in which MxN (M, N is an integer) transistors and an actuator formed on top of the active matrix. The active matrix is formed on an upper portion of the active matrix and includes a first metal layer including a drain pad, a first passivation layer formed on the first metal layer, and an upper part of the drain pad. And a second metal layer having an annular opening surrounding the second metal layer, and a second protective layer formed on the second metal layer. The actuator may include a support layer having a support portion on the second protective layer, a lower electrode formed on the support layer, a strain layer formed on the lower electrode, an upper electrode formed on the strain layer, and the opening portion. And a via hole vertically formed from the lower electrode to the drain pad through a second metal layer therein, and a via contact formed to connect the lower electrode and the drain pad to the inside of the via hole. Since both the support portion of the support portion of the actuator and the portion where the via contact is not formed is located on the upper portion of the second metal layer, the etching process for forming the support portion can be easily performed.

Description

Thin film type optical path control device and its manufacturing method

본 발명은 액츄에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror array; AMA)를 이용한 박막형 광로 조절 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액츄에이터의 지지부를 형성하기 위한 식각 공정을 용이하게 할 수 있는 박막형 광로 조절 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film type optical path control apparatus using an Actuated Mirror Array (AMA) and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a thin film type optical path that can facilitate an etching process for forming a support part of an actuator. It relates to a control device and a method of manufacturing the same.

광학 에너지(optical energy)를 스크린 상에 투영하기 위한 광로 조절 장치 또는 공간적 광 변조기(spatial light modulator)는 광통신, 화상 처리, 및 정보 디스플레이 장치와 같은 다양한 분야에 응용될 수 있다. 통상적으로 이러한 장치들은 광학 에너지를 스크린 상에 표시하는 방법에 따라 직시형 화상 표시 장치(direct-view image display device)와 투사형 화상 표시 장치(projection-type image display device)로 구분된다.Optical path control devices or spatial light modulators for projecting optical energy onto a screen may be applied to various fields such as optical communication, image processing, and information display devices. Typically, such devices are classified into a direct-view image display device and a projection-type image display device according to a method of displaying optical energy on a screen.

직시형 화상 표시 장치의 예로서는 CRT(Cathode Ray Tube)를 들 수 있는데, 이러한 CRT 장치는 소위 브라운관으로 불리는 것으로서 화질은 우수하나 화면의 대형화에 따라 그 중량과 용적이 증가하여 제조 비용이 상승하게 되는 문제가 있다. 투사형 화상 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD), 디포머블 미러 어레이(Deformable Mirror Device; DMD) 및 AMA를 들 수 있다. 이러한 투사형 화상 표시 장치는 다시 그들의 광학적 특성에 따라 2개의 그룹으로 나뉠 수 있다. 즉, LCD와 같은 장치는 전송 광 변조기(transmissive spatial light modulators)로 분류될 수 있는데 반하여, DMD 및 AMA는 반사 광 변조기(reflective spatial light modulators)로 분류될 수 있다.An example of a direct-view image display device is a CRT (Cathode Ray Tube). The CRT device is called a CRT, which has excellent image quality but increases in weight and volume as the screen is enlarged, leading to an increase in manufacturing cost. There is. Projection type image display devices include a liquid crystal display (LCD), a deformable mirror device (DMD), and an AMA. Such projection image display devices can be further divided into two groups according to their optical characteristics. That is, devices such as LCDs can be classified as transmissive spatial light modulators, while DMD and AMA can be classified as reflective spatial light modulators.

LCD와 같은 전송 광 변조기는 광학적 구조가 매우 간단하므로, 얇게 형성하여 중량을 가볍게 할 수 있으며 용적을 줄이는 것이 가능하다. 그러나, 빛의 극성으로 인하여 광 효율이 낮으며, 액정 재료에 고유하게 존재하는 문제, 예를 들면 응답 속도가 느리고 그 내부가 과열되기 쉬운 단점이 있다. 또한, 현존하는 전송 광 변조기의 최대 광 효율은 1 내지 2 % 범위로 한정되며, 수용 가능한 디스플레이 품질을 제공하기 위해서 암실 조건을 필요로 한다. 따라서, 상술한 문제점들을 해결하기 위하여 DMD 및 AMA와 같은 광 변조기가 개발되었다.Transmission optical modulators, such as LCDs, have a very simple optical structure, which makes them thinner, lighter in weight, and smaller in volume. However, due to the polarity of the light, the light efficiency is low, there is a problem inherent in the liquid crystal material, for example, there is a disadvantage that the response speed is slow and the inside is easy to overheat. In addition, the maximum light efficiency of existing transmission light modulators is limited to a range of 1-2% and requires dark room conditions to provide acceptable display quality. Therefore, optical modulators such as DMD and AMA have been developed to solve the above problems.

DMD는 5％ 정도의 비교적 양호한 광 효율을 나타내지만, DMD에 채용된 힌지 구조물에 의해서 심각한 피로 문제가 발생할 뿐만 아니라, 매우 복잡하고 값비싼 구동 회로가 요구된다는 단점이 있다. AMA는 그 내부에 설치된 각각의 거울들이 광원으로부터 입사되는 빛을 소정의 각도로 반사하고, 상기 반사된 빛이 슬릿(slit)이나 핀홀(pinhole)과 같은 개구(aperture)를 통과하여 스크린에 투영되어 화상을 맺도록 광속을 조절할 수 있는 장치이다. 따라서, 그 구조와 동작 원리가 간단하며, LCD나 DMD에 비해 높은 광 효율(10% 이상의 광 효율)을 얻을 수 있다. 또한, 콘트라스트(contrast)가 향상되어 밝고 선명한 화상을 얻을 수 있다.Although DMD shows a relatively good light efficiency of about 5%, the hinge structure employed in the DMD not only causes serious fatigue problems, but also requires a very complicated and expensive driving circuit. In the AMA, each of the mirrors installed therein reflects light incident from the light source at a predetermined angle, and the reflected light is projected on the screen through an aperture such as a slit or a pinhole. It is a device that can adjust the speed of light to form an image. Therefore, its structure and operation principle are simple, and high light efficiency (more than 10% light efficiency) can be obtained compared with LCD and DMD. In addition, contrast can be improved to obtain a bright and clear image.

AMA의 각 액츄에이터는 인가되는 전기적인 제1 신호(화상 신호) 및 제2 신호(바이어스 신호)에 의하여 발생되는 전기장에 따라 변형을 일으킨다. 상기 액츄에이터가 변형을 일으킬 때 그 상부에 장착된 각각의 거울들이 경사지게 된다. 따라서, 상기 경사진 거울들은 광원으로부터 입사된 빛을 소정의 각도로 반사시켜 스크린 상에 화상을 맺을 수 있도록 한다. 상기 각각의 거울들을 구동하는 액츄에이터로서 PZT (Pb(Zr, Ti)O₃), 또는 PLZT ((Pb, La)(Zr, Ti)O₃) 등의 압전 물질이 이용된다. 또한, PMN (Pb(Mg, Nb)O₃) 등의 전왜 물질로서 상기 액츄에이터를 구성할 수도 있다.Each actuator of the AMA generates a deformation in accordance with the electric field generated by the electrical first signal (image signal) and the second signal (bias signal) applied. As the actuator deforms, each of the mirrors mounted thereon is tilted. Accordingly, the inclined mirrors reflect light incident from the light source at a predetermined angle to form an image on the screen. Piezoelectric materials such as PZT (Pb (Zr, Ti) O ₃ ), or PLZT ((Pb, La) (Zr, Ti) O ₃ ) are used as actuators for driving the respective mirrors. The actuator can also be configured as a warping material such as PMN (Pb (Mg, Nb) O ₃ ).

이러한 AMA 장치는 크게 벌크형(bulk type)과 박막형(thin film type)으로 구분된다. 상기 벌크형 광로 조절 장치는 Gregory Um 등에게 허여된 미합중국 특허 제 5,085,497호에 개시되어 있다. 벌크형 광로 조절 장치는 다층 세라믹을 얇게 절단하여 내부에 금속 전극이 형성된 세라믹 웨이퍼를 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(active matrix)에 장착한 후, 쏘잉 밥법으로 가공하고 그 상부에 거울을 설치함으로써 이루어진다. 그러나, 벌크형 광로 조절 장치는 설계 및 제조에 있어서 매우 높은 정밀도가 요구되며, 변형부의 응답이 느리다는 단점이 있다.These AMA devices are largely divided into bulk type and thin film type. The bulk optical path control device is disclosed in US Pat. No. 5,085,497 to Gregory Um et al. The bulk optical path adjusting device is made by thinly cutting a multilayer ceramic to mount a ceramic wafer having a metal electrode therein into an active matrix in which a transistor is built, and then processing the sawing rice method and installing a mirror on the top. However, the bulk optical path control device requires very high precision in design and manufacture, and has a disadvantage in that the response of the deformable part is slow.

이에 따라, 반도체 제조 공정을 이용하여 제조할 수 있는 박막형 광로 조절 장치가 개발되었다. 상기 박막형 광로 조절 장치는 본 출원인이 1997년 3월 28일 대한민국 특허청에 특허 출원한 특허 출원 제97-11058호(발명의 명칭: 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법)에 개시되어 있다.Accordingly, a thin film type optical path control apparatus that can be manufactured using a semiconductor manufacturing process has been developed. The thin film type optical path control device is disclosed in Korean Patent Application No. 97-11058 (name of the invention: a method of manufacturing a thin film type optical path control device) filed by the applicant of the Korean Patent Office on March 28, 1997.

도 1은 상기 선행 출원에 기재된 박막형 광로 조절 장치의 평면도이고, 도 2는 상기 장치를 A-A' 선으로 자른 단면도이다.FIG. 1 is a plan view of a thin film type optical path adjusting device described in the preceding application, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of the device.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 박막형 광로 조절 장치는 액티브 매트릭스(10)와 액티브 매트릭스(10)의 상부에 형성된 액츄에이터(40)를 포함한다.1 and 2, the thin film type optical path control apparatus includes an active matrix 10 and an actuator 40 formed on the active matrix 10.

상기 액티브 매트릭스(10)는, M×N개의 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(10)의 상부에 적층된 제1 금속층(15), 상기 제1 금속층의 상부에 적층된 제1 보호층(20), 상기 제1 보호층의 상부에 적층된 제2 금속층(25), 상기 제2 금속층의 상부에 적층된 제2 보호층(30), 상기 제2 보호층의 상부에 적층된 식각 방지층(35)을 포함한다. 상기 제1 금속층(15)은 제1 신호를 전달하기 위한 드레인 패드를 포함한다. 상기 제2 금속층(25)은 티타늄(Ti)으로 이루어진 제1층(25a) 및 질화티타늄(TiN)으로 이루어진 제2층(25b)을 포함한다.The active matrix 10 may include a first metal layer 15 stacked on top of an active matrix 10 having M × N transistors embedded therein, a first protective layer 20 stacked on top of the first metal layer, The second metal layer 25 stacked on the first protective layer, the second protective layer 30 stacked on the second metal layer, and the etch stop layer 35 stacked on the second protective layer Include. The first metal layer 15 includes a drain pad for transmitting a first signal. The second metal layer 25 includes a first layer 25a made of titanium (Ti) and a second layer 25b made of titanium nitride (TiN).

상기 액츄에이터(40)는 상기 식각 방지층(35) 중 아래에 드레인 패드가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어 갭(80)을 개재하여 식각 방지층(35)과 평행하도록 적층된 지지층(45), 상기 지지층(45)의 상부에 적층된 하부 전극(50), 상기 하부 전극(50)의 상부에 적층된 변형층(55), 상기 변형층(55)의 일측 상부에 적층된 상부 전극(60), 상기 하부 전극(50)의 타측으로부터 하부 전극(50), 지지층(45), 식각 방지층(35), 제2 보호층(30), 및 제1 보호층(20)을 통하여 상기 드레인 패드까지 수직하게 형성된 비어 홀(70), 그리고 상기 비어 홀(70)의 내부에 형성된 비어 컨택(75)을 포함한다. 상기 상부 전극(60)의 중앙부에는 상부 전극(60)을 균일하게 작동시켜 입사되는 빛의 난반사를 방지하기 위한 스트라이프(65)가 형성된다.The actuator 40 has a support layer 45 stacked in parallel with the etch stop layer 35 with one side of the etch stop layer 35 contacting a portion where a drain pad is formed at the bottom and the other side through the air gap 80. A lower electrode 50 stacked on the support layer 45, a strain layer 55 stacked on the lower electrode 50, and an upper electrode 60 stacked on an upper side of the strain layer 55. And vertically from the other side of the lower electrode 50 to the drain pad through the lower electrode 50, the support layer 45, the etch stop layer 35, the second protective layer 30, and the first protective layer 20. And a via hole 70 formed in the via hole 70, and a via contact 75 formed in the via hole 70. A stripe 65 is formed at the center of the upper electrode 60 to uniformly operate the upper electrode 60 to prevent diffuse reflection of incident light.

이하, 상기 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 도 3a 내지 3d를 참조하여 설명한다. 도 3a 내지 도 3d에 있어서, 도 2와 동일한 부재들에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용한다.Hereinafter, a method of manufacturing the thin film type optical path control device will be described with reference to FIGS. 3A to 3D. 3A to 3D, the same reference numerals are used for the same members as in FIG.

도 3a를 참조하면, 내부에 M×N(M, N은 정수)개의 MOS(Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(10)의 상부에 제1 금속층(15)을 형성한다. 이어서, 상기 제1 금속층(15)을 패터닝하여 그 아래의 MOS 트랜지스터의 게이트(11) 부위를 노출시킨다. 따라서, 상기 제1 금속층(15)은 MOS 트랜지스터의 드레인(12) 및 소오스(13)와 연결된다. 상기 액티브 매트릭스(10)는 실리콘 등의 반도체로 이루어지거나 유리, 또는 알루미나(alumina)(Al₂O₃) 등의 절연 물질로 구성된다. 상기 제1 금속층(15)은 텅스텐(W)으로 구성되며, 후에 형성되는 지지층(45)의 일측까지 연장되는 드레인 패드를 포함한다.Referring to FIG. 3A, a first metal layer 15 is formed on an active matrix 10 in which M × N (M and N are integer) metal oxide semiconductor (MOS) transistors are formed therein. Subsequently, the first metal layer 15 is patterned to expose a portion of the gate 11 of the MOS transistor below it. Thus, the first metal layer 15 is connected to the drain 12 and the source 13 of the MOS transistor. The active matrix 10 is made of a semiconductor such as silicon, or made of glass or an insulating material such as alumina (Al ₂ O ₃ ). The first metal layer 15 is made of tungsten (W), and includes a drain pad extending to one side of the support layer 45 formed later.

이어서, 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(10)를 보호하기 위하여 상기 제1 금속층(15)의 상부에 제1 보호층(20)을 형성한다. 상기 제1 보호층(20)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 화학 기상 증착(chemical vapor deposition; CVD) 방법을 이용하여 8000Å 정도의 두께로 증착함으로써 형성한다. 상기 제1 보호층(20)은 후속하는 공정 동안 액티브 매트릭스(10)에 내장된 트랜지스터가 손상을 입게 되는 것을 방지한다.Subsequently, a first protective layer 20 is formed on the first metal layer 15 to protect the active matrix 10 having the transistor embedded therein. The first protective layer 20 is formed by depositing phosphorus silicate glass (PSG) to a thickness of about 8000 kW using a chemical vapor deposition (CVD) method. The first protective layer 20 prevents the transistor embedded in the active matrix 10 from being damaged during subsequent processing.

상기 제1 보호층(20)의 상부에는 제2 금속층(25)을 형성한다. 상기 제2 금속층(25)을 형성하기 위하여, 먼저 티타늄(Ti) 금속을 스퍼터링하여 300Å 정도의 두께로 제1층(25a)을 형성한다. 이어서, 상기 제1층(25a)의 상부에 질화티타늄(TiN)을 물리 기상 증착 방법을 사용하여 적층하여 제2층(25b)을 형성한다. 상기 제2 금속층(25)은 광원으로부터 입사되는 빛이 반사층인 상부 전극(60) 뿐만 아니라 상부 전극(60)이 형성된 부분을 제외한 부분에도 입사됨으로 인하여, 액티브 매트릭스(10)에 광 누설 전류(photo leakage current)가 흐르게 되는 것을 방지한다. 이어서, 상기 제2 금속층(25) 중 후속 공정에서 비어 컨택(75)이 형성될 부분을 식각하여 패터닝한다.A second metal layer 25 is formed on the first protective layer 20. In order to form the second metal layer 25, first, a titanium (Ti) metal is sputtered to form a first layer 25a having a thickness of about 300 μm. Subsequently, titanium nitride (TiN) is stacked on the first layer 25a by using a physical vapor deposition method to form a second layer 25b. Since the light incident from the light source is incident not only on the upper electrode 60, which is a reflective layer, but also on a portion other than the portion where the upper electrode 60 is formed, the second metal layer 25 may emit light leakage current into the active matrix 10. to prevent leakage current. Subsequently, a portion of the second metal layer 25 in which the via contact 75 is to be formed is etched and patterned in a subsequent process.

상기 제2 금속층(25)의 상부에는 제2 보호층(30)을 적층한다. 상기 제2 보호층(30)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 사용하여 2000Å 정도의 두께로 형성한다. 상기 제2 보호층(30) 역시 후속하는 공정 동안 액티브 매트릭스(10)에 내장된 트랜지스터가 손상을 입게 되는 것을 방지한다.The second protective layer 30 is stacked on the second metal layer 25. The second protective layer 30 is formed to a thickness of about 2000 GPa using in-silicate glass (PSG). The second protective layer 30 also prevents the transistor embedded in the active matrix 10 from being damaged during subsequent processing.

상기 제2 보호층(30)의 상부에는 식각 방지층(35)이 적층된다. 식각 방지층(35)은 질화물을 저압 화학 기상 증착(low pressure CVD; LPCVD) 방법을 이용하여 1000∼2000Å 정도의 두께로 증착함으로써 형성한다. 상기 식각 방지층(35)은 액티브 매트릭스(10) 및 제2 보호층(30)이 후속되는 식각 공정으로 인하여 식각되는 것을 방지한다.An etch stop layer 35 is stacked on the second passivation layer 30. The etch stop layer 35 is formed by depositing nitride to a thickness of about 1000 to 2000 kPa using a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method. The etch stop layer 35 prevents the active matrix 10 and the second passivation layer 30 from being etched due to a subsequent etching process.

상기 식각 방지층(35)의 상부에는 희생층(37)이 적층된다. 상기 희생층(37)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 대기압 화학 기상 증착(APCVD) 방법으로 2.0∼3.3㎛ 정도의 두께로 증착하여 형성한다. 이 경우, 상기 희생층(37)은 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(10)의 상부를 덮고 있으므로 그 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 스핀 온 글래스(SOG)를 사용하는 방법 또는 화학 기계적 연마(chemical mechanical polishing; CMP) 방법을 이용하여 상기 희생층(37)이 1.6㎛ 정도의 두께가 되도록 희생층(37)의 표면을 갈아냄으로써 평탄화시킨다. 이어서, 상기 희생층(37) 중 아래에 제2 금속층(25)이 패터닝된 부분에 인접한 부분을 식각하여 상기 식각 방지층(35)의 일부를 노출시킴으로써, 액츄에이터의 지지부(38)를 형성한다.The sacrificial layer 37 is stacked on the etch stop layer 35. The sacrificial layer 37 is formed by depositing a phosphorus silicate glass (PSG) to a thickness of about 2.0 to 3.3㎛ by the atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) method. In this case, since the sacrificial layer 37 covers the upper portion of the active matrix 10 in which the transistor is embedded, the surface flatness is very poor. Therefore, the surface of the sacrificial layer 37 is ground so that the sacrificial layer 37 is about 1.6 μm thick by using spin on glass (SOG) or chemical mechanical polishing (CMP). To flatten. Subsequently, a portion of the etch stop layer 35 is exposed by etching the portion of the sacrificial layer 37 adjacent to the portion where the second metal layer 25 is patterned below to form the support 38 of the actuator.

도 3b를 참조하면, 지지층(45)은 상기 노출된 식각 방지층(35)의 상부 및 희생층(37)의 상부에 적층된다. 상기 지지층(45)은 질화물을 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 1000∼3000Å 정도의 두께로 증착하여 형성한다.Referring to FIG. 3B, the support layer 45 is stacked on the exposed etch stop layer 35 and on the sacrificial layer 37. The support layer 45 is formed by depositing nitride to a thickness of about 1000 to 3000 kPa using a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method.

이어서, 하부 전극(50)을 상기 지지층(45)의 상부에 적층한다. 상기 하부 전극(50)은 백금(Pt), 탄탈륨(Ta), 또는 백금-탄탈륨(Pt-Ta) 등의 금속을 스퍼터링하여2000∼4000Å 정도의 두께를 갖도록 형성한다. 상기 하부 전극(50)에는 외부로부터 인가된 제1 신호가 액티브 매트릭스(10)에 내장된 트랜지스터, 제1 금속층(15)의 드레인 패드를 통하여 인가된다. 이어서, 상기 하부 전극(50)을 소정의 화소 형상으로 패터니아여 각 화소들에 독자적인 신호가 인가되도록 한다(Iso-cutting 공정).Subsequently, a lower electrode 50 is stacked on the support layer 45. The lower electrode 50 is formed to have a thickness of about 2000 to 4000 micrometers by sputtering a metal such as platinum (Pt), tantalum (Ta), or platinum-tantalum (Pt-Ta). The first signal applied from the outside is applied to the lower electrode 50 through the transistor embedded in the active matrix 10 and the drain pad of the first metal layer 15. Subsequently, the lower electrode 50 is patterned into a predetermined pixel shape so that a unique signal is applied to each pixel (Iso-cutting process).

상기 하부 전극(50)의 상부에는 PZT, 또는 PLZT로 구성된 변형층(55)이 적층된다. 상기 변형층(55)은 졸-겔(sol-gel)법, 스퍼터링 방법, 또는 화학 기상 증착 방법을 이용하여 4000∼6000Å, 바람직하게는 4000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 그리고, 상기 변형층(55)을 급속 열처리(RTA) 방법으로 열처리하여 상변이시킨다. 상기 변형층(55)은 상부 전극(60)과 하부 전극(50) 사이에 발생하는 전기장에 의하여 변형을 일으킨다.On top of the lower electrode 50, a strained layer 55 made of PZT or PLZT is stacked. The strained layer 55 is formed to have a thickness of 4000 to 6000 kPa, preferably 4000 kPa using a sol-gel method, a sputtering method, or a chemical vapor deposition method. In addition, the strained layer 55 is subjected to a heat treatment by a rapid heat treatment (RTA) method to phase change. The strained layer 55 is deformed by an electric field generated between the upper electrode 60 and the lower electrode 50.

상부 전극(60)은 상기 변형층(55)의 일측 상부에 적층된다. 상기 상부 전극(60)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 또는 백금(Pt) 등의 금속을 스퍼터링하여 2000∼6000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 상기 상부 전극(60)은 공통 전극으로부터 제2 신호가 인가된다. 상기 상부 전극(60)은 전기 전도성 및 반사 특성이 우수하므로 바이어스 전극의 기능뿐만 아니라 입사되는 빛을 반사하는 거울의 기능도 함께 수행한다.The upper electrode 60 is stacked on one side of the strained layer 55. The upper electrode 60 is formed to have a thickness of about 2000 to 6000 microns by sputtering a metal such as aluminum (Al), silver (Ag), or platinum (Pt). The second electrode is applied to the upper electrode 60 from the common electrode. Since the upper electrode 60 has excellent electrical conductivity and reflection characteristics, the upper electrode 60 performs not only a function of a bias electrode but also a mirror reflecting incident light.

계속하여, 상기 상부 전극(60)의 상부로부터 순차적으로 상부 전극(60), 변형층(55), 그리고 하부 전극(50)을 소정의 화소 형상으로 식각하여 패터닝한다. 이 때, 상기 상부 전극(60)의 중앙부에는 상부 전극(60)의 작동을 균일하게 하여 광원으로부터 입사되는 빛의 난반사를 방지하는 스트라이프(65)가 형성된다.Subsequently, the upper electrode 60, the strain layer 55, and the lower electrode 50 are sequentially etched and patterned from the upper portion of the upper electrode 60. At this time, a stripe 65 is formed at the center of the upper electrode 60 to uniformly operate the upper electrode 60 to prevent diffuse reflection of light incident from the light source.

도 3c를 참조하면, 상기 변형층(55)의 타측으로부터 변형층(55), 하부 전극(50), 지지층(45), 식각 방지층(35), 제2 보호층(30) 및 제1 보호층(20)을 차례로 식각하여 비어 홀(70)을 형성한다. 따라서, 상기 비어 홀(70)은 상기 변형층(55)의 타측으로부터 상기 제1 금속층(15) 중 드레인 패드까지 형성된다. 이어서, 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 또는 티타늄(Ti) 등의 전기 전도성이 우수한 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 적층한 후 패터닝하여 비어 컨택(75)을 형성한다. 상기 비어 컨택(75)은 상기 제1 금속층(15)의 드레인 패드 및 하부 전극(50)을 전기적으로 연결한다. 그러므로, 외부로부터 인가된 제1 신호는 액티브 매트릭스(10)에 내장된 트랜지스터, 드레인 패드 및 비어 컨택(75)을 통하여 하부 전극(50)에 인가된다. 이어서, 상기 지지층(45)을 소정의 화소 형상으로 식각하여 패터닝한다.Referring to FIG. 3C, the strained layer 55, the lower electrode 50, the support layer 45, the etch stop layer 35, the second protective layer 30, and the first protective layer from the other side of the strained layer 55. The via holes 20 are sequentially etched to form via holes 70. Accordingly, the via hole 70 is formed from the other side of the strained layer 55 to the drain pad of the first metal layer 15. Subsequently, a metal having excellent electrical conductivity such as tungsten (W), aluminum (Al), or titanium (Ti) is laminated using a sputtering method and then patterned to form a via contact 75. The via contact 75 electrically connects the drain pad and the lower electrode 50 of the first metal layer 15. Therefore, the first signal applied from the outside is applied to the lower electrode 50 through the transistor, the drain pad, and the via contact 75 embedded in the active matrix 10. Subsequently, the support layer 45 is etched and patterned into a predetermined pixel shape.

도 3d를 참조하면, 상기 희생층(37)을 플루오르화 수소(HF) 증기를 사용하여 식각하여 에어 갭(80)을 형성한 후, 세정 및 건조하여 액츄에이터(40)를 완성한다.Referring to FIG. 3D, the sacrificial layer 37 is etched using hydrogen fluoride (HF) vapor to form an air gap 80, and then cleaned and dried to complete the actuator 40.

상술한 박막형 광로 조절 장치에 있어서, 외부로부터 인가된 제1 신호는 액티브 매트릭스(10)에 내장된 MOS 트랜지스터, 드레인 패드와 비어 컨택(75)을 통하여 하부 전극(50)에 인가된다. 또한, 공통 전극인 상부 전극(60)에는 제2 신호가 인가되어 상부 전극(60)과 하부 전극(50) 사이에 전기장이 발생한다. 이 전기장에 의하여 상부 전극(60)과 하부 전극(50) 사이에 적층되어 있는 변형층(55)이 변형을 일으킨다. 상기 변형층(55)은 전기장에 대하여 수직인 방향으로 수축하며, 변형층(55)을 포함하는 액츄에이터(40)는 상방으로 휘어진다. 따라서, 액츄에이터(40) 상부의 상부 전극(60)도 같은 방향으로 경사진다. 광원으로부터 입사되는 빛은 상부 전극(60)에 의해 소정의 각도로 반사된 후, 스크린에 투영되어 화상을 맺는다.In the above-described thin film type optical path adjusting device, the first signal applied from the outside is applied to the lower electrode 50 through the MOS transistor, the drain pad, and the via contact 75 embedded in the active matrix 10. In addition, a second signal is applied to the upper electrode 60, which is a common electrode, to generate an electric field between the upper electrode 60 and the lower electrode 50. Due to this electric field, the strained layer 55 stacked between the upper electrode 60 and the lower electrode 50 causes deformation. The strained layer 55 contracts in a direction perpendicular to the electric field, and the actuator 40 including the strained layer 55 is bent upwards. Therefore, the upper electrode 60 on the actuator 40 also inclines in the same direction. Light incident from the light source is reflected by the upper electrode 60 at a predetermined angle, and then is projected onto the screen to form an image.

그러나, 상술한 박막형 광로 조절 장치에서는 도 1에 도시된 바와 같이 액츄에이터의 양측 지지부(38a, 38b) 중에서 하부 전극(50)과 드레인 패드를 연결시키는 비어 컨택(75)이 형성되는 부분에만 제2 금속층(25)이 오픈된다 (빗금친 영역 참조). 즉, 상기 비어 컨택(75)이 형성되는 지지부(38a)의 제2 금속층(25)에는 상기 비어 컨택(75)보다 큰 사각형의 구멍(hole)(25c)이 형성된다.However, in the above-described thin film type optical path adjusting device, as shown in FIG. 1, the second metal layer is formed only in a portion in which the via contact 75 connecting the lower electrode 50 and the drain pad is formed among the support portions 38a and 38b of the actuator. 25 is opened (see hatched area). That is, a rectangular hole 25c larger than the via contact 75 is formed in the second metal layer 25 of the support 38a on which the via contact 75 is formed.

이에 따라, 비어 컨택(75)이 형성되는 지지부(38a)의 하부에는 제2 금속층(25)이 존재하지 않는 반면, 비어 컨택(75)이 형성되지 않는 지지부(38b)의 하부에는 제2 금속층(25)이 존재하게 된다. 따라서, 박막들이 적층된 형상이 양측 지지부(38a, 38b) 간에 동일하지 않게 되어 단차가 형성되는데, 지지부를 형성하기 위한 식각 공정시 상기한 단차로 인하여 식각 종료(etch stop)가 달라지게 된다. 즉, 지지부를 형성하기 위해 희생층을 식각할 때, 단차가 낮은 부분(비어 컨택(75)이 형성되는 부분)의 희생층이 단차가 높은 부분(비어 컨택(75)이 형성되지 않는 부분)의 희생층보다 먼저 식각됨으로써, 액츄에이터의 양측 지지부(38a, 38b)의 기울기(slope)가 달라지게 된다. 그러므로, 박막들을 균일하게 형성하기가 어렵게 된다.Accordingly, the second metal layer 25 does not exist below the support 38a on which the via contact 75 is formed, whereas the second metal layer (under the support 38b on which the via contact 75 is not formed) is formed. 25) will exist. Therefore, the shape in which the thin films are stacked is not the same between both support parts 38a and 38b, so that a step is formed. The etching stop is changed due to the step in the etching process for forming the support part. That is, when the sacrificial layer is etched to form the support part, the sacrificial layer of the portion having the low level (the portion where the empty contact 75 is formed) is the portion of the portion having the high level (the portion where the empty contact 75 is not formed). By etching earlier than the sacrificial layer, the slopes of both support portions 38a and 38b of the actuator are changed. Therefore, it is difficult to form the thin films uniformly.

본 발명의 목적은 서로 인접하는 액츄에이터 지지부의 단차를 제거함으로써, 액츄에이터의 지지부를 형성하기 위한 식각 공정을 용이하게 할 수 있는 박막형 광로 조절 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a thin film type optical path control apparatus that can facilitate the etching process for forming the support portion of the actuator by removing the step of the actuator support portion adjacent to each other.

본 발명의 다른 목적은 상기 박막형 광로 조절 장치를 제조하는데 특히 적합한 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a thin film type optical path adjusting device which is particularly suitable for manufacturing the thin film type optical path adjusting device.

도 1은 본 출원인의 선행 출원에 기재된 박막형 광로 조절 장치의 평면도이다.1 is a plan view of a thin film type optical path adjusting device described in the applicant's prior application.

도 2는 도 1에 도시한 장치를 A-A' 선으로 자른 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of the apparatus shown in FIG. 1 taken along line A-A '.

도 3a 내지 도 3d는 도 2에 도시한 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.3A to 3D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the apparatus shown in FIG. 2.

도 4는 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 평면도이다.4 is a plan view of a thin film type optical path control apparatus according to the present invention.

도 5는 도 4에 도시한 장치를 B-B' 선으로 자른 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of the apparatus shown in FIG. 4 taken along line B-B '.

도 6a 내지 도 6f는 도 4에 도시한 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.6A to 6F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the device shown in FIG. 4.

도 7은 도 4에 도시한 장치를 C-C' 선으로 자른 단면도로서, 지지부를 형성하는 단계를 도시한다.FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line C-C 'of the apparatus shown in FIG. 4, illustrating the steps of forming a support.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

100 : 액티브 매트릭스155 : 제1 금속층100: active matrix 155: first metal layer

160 : 제1 보호층165 : 제2 금속층160: first protective layer 165: second metal layer

170 : 제2 보호층175 : 식각 방지층170: second protective layer 175: etch stop layer

180 : 희생층185 : 지지층180: sacrificial layer 185: support layer

190 : 하부 전극195 : 변형층190: lower electrode 195: strained layer

200 : 상부 전극205 : 액츄에이터200: upper electrode 205: actuator

210 : 비어 홀215 : 비어 컨택210: beer hall 215: beer contact

220 : 스트라이프225 : 에어 갭220: stripe 225: air gap

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치는, M×N (M, N은 정수)개의 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스와 상기 액티브 매트릭스의 상부에 형성된 액츄에이터를 포함한다. 상기 액티브 매트릭스는, 상기 액티브 매트릭스의 상부에 형성되며 드레인 패드를 포함하는 제1 금속층, 상기 제1 금속층의 상부에 형성된 제1 보호층, 상기 제1 보호층의 상부에 형성되고 상기 드레인 패드의 상부를 둘러싸는 고리 형상의 개방부를 가지는 제2 금속층, 그리고 상기 제2 금속층의 상부에 형성된 제2 보호층을 포함한다. 상기 액츄에이터는, 상기 제2 보호층의 상부에 지지부를 갖고 형성된 지지층, 상기 지지층의 상부에 형성된 하부 전극, 상기 하부 전극의 상부에 형성된 변형층, 상기 변형층의 상부에 형성된 상부 전극, 상기 개방부 내부의 제2 금속층을 통하여 상기 하부 전극으로부터 상기 드레인 패드까지 수직하게 형성된 비어 홀, 그리고 상기 비어 홀의 내부에 상기 하부 전극과 드레인 패드를 연결하도록 형성된 비어 컨택을 포함한다.In order to achieve the above object, the thin film type optical path adjusting device according to the present invention includes an active matrix in which M x N (M, N is an integer) transistors and an actuator formed on the active matrix. The active matrix is formed on an upper portion of the active matrix and includes a first metal layer including a drain pad, a first passivation layer formed on the first metal layer, and an upper part of the drain pad. And a second metal layer having an annular opening surrounding the second metal layer, and a second protective layer formed on the second metal layer. The actuator may include a support layer having a support portion on the second protective layer, a lower electrode formed on the support layer, a strain layer formed on the lower electrode, an upper electrode formed on the strain layer, and the opening portion. And a via hole vertically formed from the lower electrode to the drain pad through a second metal layer therein, and a via contact formed to connect the lower electrode and the drain pad to the inside of the via hole.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법은, M×N (M, N은 정수)개의 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스의 상부에 드레인 패드를 포함하는 제1 금속층을 형성하는 단계, 상기 제1 금속층의 상부에 제1 보호층을 형성하는 단계, 상기 제1 보호층의 상부에 제2 금속층을 형성한 후 상기 드레인 패드를 둘러싸는 개방부를 형성하는 단계, 상기 제2 금속층의 상부에 제2 보호층을 형성하는 단계, 그리고 상기 제2 보호층의 상부에 액츄에이터를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 액츄에이터를 형성하는 단계는, 상기 제2 보호층의 상부에 지지층을 형성하는 단계, 상기 지지층의 상부에 하부 전극을 형성하는 단계, 상기 하부 전극의 상부에 변형층을 형성하는 단계, 상기 변형층의 상부에 상부 전극을 형성하는 단계, 상기 개방부 내부의 제2 금속층을 통하여 상기 하부 전극으로부터 상기 드레인 패드까지 수직하게 비어 홀을 형성하는 단계, 및 상기 비어 홀의 내부에 상기 하부 전극과 드레인 패드를 연결하는 비어 컨택을 형성하는 단계를 포함한다.In addition, in order to achieve the above object, the manufacturing method of the thin film type optical path control apparatus according to the present invention, the first metal layer including a drain pad on the top of the active matrix containing M × N (M, N is an integer) transistors Forming a first protective layer on the first metal layer, forming a second metal layer on the first protective layer, and then forming an opening surrounding the drain pad. Forming a second passivation layer on top of the second metal layer, and forming an actuator on top of the second passivation layer. The forming of the actuator may include forming a support layer on the second passivation layer, forming a lower electrode on the support layer, and forming a strain layer on the lower electrode. Forming an upper electrode on an upper portion of the upper electrode; forming a via hole vertically from the lower electrode to the drain pad through a second metal layer inside the opening; and forming the lower electrode and the drain pad inside the via hole. Forming a via contact that connects.

본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치에 있어서, 제1 신호는 액티브 매트릭스에 내장된 트랜지스터, 제1 금속층의 드레인 패드 및 비어 컨택을 통하여 신호 전극인 하부 전극에 인가된다. 동시에, 공통 전극인 상부 전극에는 제2 신호가 인가되어 상기 상부 전극과 하부 전극 사이에 전기장이 발생하게 된다. 이 전기장에 의하여 상부 전극과 하부 전극 사이의 변형층이 변형을 일으킨다. 상기 변형층은 발생한 전기장에 대하여 수직한 방향으로 수축하게 되며, 이에 따라 상기 액츄에이터는 소정의 각도로 휘게 된다. 빛을 반사하는 거울의 기능도 수행하는 상부 전극은 액츄에이터의 상부에 형성되어 있으므로 액츄에이터와 함께 경사진다. 이에 따라서, 상부 전극은 광원으로부터 입사되는 빛을 소정의 각도로 반사하며, 반사된 빛은 슬릿을 통과하여 스크린에 화상을 맺게 된다.In the thin film type optical path control device according to the present invention, the first signal is applied to the lower electrode, which is a signal electrode, through a transistor embedded in an active matrix, a drain pad of the first metal layer, and a via contact. At the same time, a second signal is applied to the upper electrode, which is a common electrode, to generate an electric field between the upper electrode and the lower electrode. By this electric field, the strained layer between the upper electrode and the lower electrode causes deformation. The strained layer contracts in a direction perpendicular to the generated electric field, thereby causing the actuator to bend at a predetermined angle. The upper electrode, which also functions as a mirror that reflects light, is formed on the actuator and is inclined with the actuator. Accordingly, the upper electrode reflects the light incident from the light source at a predetermined angle, and the reflected light passes through the slit to form an image on the screen.

또한, 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치는, 액츄에이터의 양측 지지부 중에서 비어 컨택이 형성되는 지지부의 하부에서 제2 금속층이 아래의 드레인 패드 상부를 둘러싸는 고리 형상의 개방부를 가진다. 이렇게 되면, 비어 컨택이 형성되는 부분의 지지부와 비어 컨택이 형성되지 않는 부분의 지지부가 모두 제2 금속층의 상부에 위치하게 된다. 따라서, 상기 양측 지지부들은 동일한 막 구성과 동일한 두께를 가지게 되므로, 지지부를 형성하기 위한 식각 공정을 용이하게 진행할 수 있다. 더욱이, 종래의 박막형 광로 조절 장치에서는 비어 컨택이 형성되는 지지부의 하부에 있는 제2 금속층이 사각형의 개방부를 가졌으나, 본 발명에서는 상기 제2 금속층이 아래의 드레인 패드를 둘러싸는 고리 형상의 개방부를 가지도록 패터닝하기 때문에 제2 금속층의 오픈 면적이 줄어들게 된다.In addition, the thin film type optical path control apparatus according to the present invention has an annular opening portion in which the second metal layer surrounds the upper portion of the drain pad below the lower portion of the support portion in which the via contact is formed. In this case, both the supporting portion of the portion where the via contact is formed and the supporting portion of the portion where the via contact is not formed are positioned on the upper portion of the second metal layer. Therefore, since both support portions have the same thickness as the same film configuration, the etching process for forming the support portion can be easily performed. Furthermore, in the conventional thin film type optical path adjusting device, although the second metal layer under the support portion on which the via contact is formed has a rectangular opening, in the present invention, the second metal layer has an annular opening portion surrounding the drain pad below. Patterning to have reduces the open area of the second metal layer.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 평면도이며, 도 5는 도 4에 도시한 장치를 B-B' 선으로 자른 단면도이다.4 is a plan view of a thin film type optical path control device according to the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'of the device shown in FIG.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 박막형 광로 조절 장치는 액티브 매트릭스(100)와 액티브 매트릭스(100)의 상부에 형성된 액츄에이터(205)를 포함한다.As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the thin film type optical path adjusting device includes an active matrix 100 and an actuator 205 formed on the active matrix 100.

상기 액티브 매트릭스(100)는, M×N개의 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(100)의 상부에 적층되며 드레인 패드를 포함하는 제1 금속층(155), 상기 제1 금속층의 상부에 적층된 제1 보호층(160), 상기 제1 보호층의 상부에 적층된 제2 금속층(165), 상기 제2 금속층의 상부에 적층된 제2 보호층(170), 상기 제2 보호층의 상부에 적층된 식각 방지층(175)을 포함한다. 여기서, 참조 부호 120은 액티브 매트릭스(100)에 액티브 영역을 정의하기 위한 소자 분리막을 나타내며, 참조 부호 125는 MOS 트랜지스터의 게이트(115)를 그 위에 적층되는 제1 금속층(155)으로부터 절연시키기 위한 절연층을 나타낸다.The active matrix 100 includes a first metal layer 155 stacked on an active matrix 100 including M × N transistors and including a drain pad, and a first protection layer stacked on the first metal layer. The layer 160, the second metal layer 165 stacked on the first protective layer, the second protection layer 170 stacked on the second metal layer, and the etching stacked on the second protective layer. The prevention layer 175 is included. Here, reference numeral 120 denotes an isolation layer for defining an active region in the active matrix 100, and reference numeral 125 denotes an insulation for insulating the gate 115 of the MOS transistor from the first metal layer 155 stacked thereon. Indicates a layer.

상기 제2 금속층(165)은 티타늄(Ti) 금속을 사용하여 적층한 제1층(165a) 및 질화티타늄(TiN)을 사용하여 적층한 제2층(165b)을 포함한다. 상기 제2 금속층(165)은 이후에 형성될 액츄에이터의 양측 지지부(182a, 182b) 중에서 비어 컨택(215)이 형성될 지지부(182a)의 하부에 고리 형상의 개방부(165c)를 가지도록 패터닝된다. 따라서, 상기 비어 컨택(215)이 형성되는 부분의 지지부(182a)와 비어 컨택(215)이 형성되지 않는 부분의 지지부(182b)가 모두 상기 제2 금속층(165)의 상부에 위치하게 된다.The second metal layer 165 includes a first layer 165a stacked using titanium (Ti) metal and a second layer 165b stacked using titanium nitride (TiN). The second metal layer 165 is patterned to have an annular opening portion 165c below the support portion 182a in which the via contact 215 is to be formed, among the support portions 182a and 182b of the actuator to be formed later. . Accordingly, both the support 182a of the portion where the via contact 215 is formed and the support 182b of the portion where the via contact 215 is not formed are positioned on the upper portion of the second metal layer 165.

상기 액츄에이터(205)는 상기 식각 방지층(175) 중 아래에 제1 금속층(155)의 드레인 패드가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어 갭(225)을 개재하여 식각 방지층(175)과 평행하도록 적층된 지지층(supporting layer)(185), 상기 지지층(185)의 상부에 적층된 하부 전극(190), 상기 하부 전극(190)의 상부에 적층된 변형층(195), 상기 변형층(195)의 일측 상부에 적층된 상부 전극(200), 상기 하부 전극(190)의 타측으로부터 하부 전극(190), 지지층(185), 식각 방지층(175), 제2 보호층(170), 상기 고리 형상의 개방부(165c) 내부의 제2 금속층(165) 및 제1 보호층(160)을 통하여 상기 드레인 패드까지 수직하게 형성된 비어 홀(210), 그리고 비어 홀(210)의 내부에 형성된 비어 컨택(215)을 포함한다. 여기서, 상기 비어 홀(210)은 제2 금속층(165)을 통과하여 형성되는데, 이 부위의 제2 금속층(165)은 사각형의 고리 형상의 개방부(165c)를 가지므로 상기 비어 홀(210)은 제2 금속층(165)에 접촉되지 않고 제1 금속층(155)의 드레인 패드와 연결되어 드레인 패드를 통하여 전달된 제1 신호(화상 신호)는 상기 제2 금속층(165)에는 인가되지 않는다.The actuator 205 may be in contact with a portion of the etch stop layer 175 where the drain pad of the first metal layer 155 is formed, and the other side may be parallel to the etch stop layer 175 through the air gap 225. A stacked support layer 185, a lower electrode 190 stacked on top of the support layer 185, a strained layer 195 stacked on top of the lower electrode 190, and a strained layer 195. The upper electrode 200 stacked on one side of the upper electrode 200, the lower electrode 190, the support layer 185, the etch stop layer 175, the second protective layer 170, and the annular shape from the other side of the lower electrode 190. The via hole 210 formed vertically to the drain pad through the second metal layer 165 and the first passivation layer 160 inside the opening 165c, and the via contact 215 formed inside the via hole 210. ). Here, the via hole 210 is formed by passing through the second metal layer 165. Since the second metal layer 165 has a rectangular annular opening 165c, the via hole 210 is formed. The first signal (image signal) that is connected to the drain pad of the first metal layer 155 without being in contact with the second metal layer 165 and transmitted through the drain pad is not applied to the second metal layer 165.

또한, 도 4를 참조하면 상기 지지층(185)의 일측은 그 중앙부에 사각형 형상의 오목한 부분을 가지며, 이러한 오목한 부분이 양쪽 가장자리로 갈수록 계단형으로 넓어지는 형상으로 형성된다. 상기 지지층(185)의 타측은 상기 오목한 부분에 대응하여 중앙부로 갈수록 계단형으로 좁아지는 사각형 형상의 돌출부를 가진다. 그러므로, 상기 지지층(185)의 오목한 부분에 인접한 액츄에이터의 지지층의 돌출된 부분이 끼워지고, 상기 사각형 형상의 돌출부가 인접한 지지층의 오목한 부분에 끼워지게 된다. 상기 상부 전극(200)의 중앙부에는 상부 전극(200)을 균일하게 작동시켜 입사되는 광속의 난반사를 방지하기 위한 스트라이프(stripe)(220)가 형성된다.In addition, referring to FIG. 4, one side of the support layer 185 has a concave portion having a rectangular shape at the center thereof, and the concave portion is formed to have a stepped shape toward both edges. The other side of the support layer 185 has a rectangular protrusion that narrows in a stepped manner toward the central portion corresponding to the concave portion. Therefore, the protruding portion of the support layer of the actuator adjacent to the concave portion of the support layer 185 is fitted, and the rectangular projection is fitted into the concave portion of the adjacent support layer. In the center of the upper electrode 200, a stripe 220 is formed to uniformly operate the upper electrode 200 to prevent diffuse reflection of the incident light beam.

이하, 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a thin film type optical path control device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 6a 내지 도 6f는 도 5에 도시한 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 도 6a 내지 도 6f에 있어서, 도 5와 동일한 부재들에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용한다.6A to 6F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the apparatus shown in FIG. 5. 6A to 6F, the same reference numerals are used for the same members as in FIG.

도 6a를 참조하면, 내부에 M×N(M, N은 정수)개의 MOS 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장된 액티브 매트릭스(100)의 상부에 제1 금속층(155)을 형성한다. 상기 액티브 매트릭스(100)는 실리콘(Si) 등의 반도체로 이루어지거나 유리, 또는 알루미나(Al₂O₃) 등의 절연 물질로 구성된다. 상기 제1 금속층(155)은 액티브 매트릭스(100)의 일측에 형성되어 이후에 형성될 액츄에이터(205)의 지지부까지 연장된 드레인 패드를 포함한다. 외부로부터 인가된 제1 신호는 액티브 매트릭스(100)에 내장된 MOS 트랜지스터 및 드레인 패드를 통하여 하부 전극(190)에 전달된다.Referring to FIG. 6A, a first metal layer 155 is formed on an active matrix 100 in which M × N (M and N are integers) MOS transistors (not shown) are formed therein. The active matrix 100 is made of a semiconductor such as silicon (Si), or made of an insulating material such as glass or alumina (Al ₂ O ₃ ). The first metal layer 155 includes a drain pad formed on one side of the active matrix 100 and extending to a support of the actuator 205 to be formed later. The first signal applied from the outside is transferred to the lower electrode 190 through the MOS transistor and the drain pad embedded in the active matrix 100.

도 6b를 참조하면, 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(100)를 보호하기 위하여 상기 제1 금속층(155)의 상부에 제1 보호층(160)을 형성한다. 상기 제1 보호층(160)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 화학 기상 증착(CVD) 방법을 이용하여 8000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 상기 제1 보호층(160)은 후속하는 공정 동안 액티브 매트릭스(100)에 내장된 트랜지스터가 손상을 입게 되는 것을 방지한다.Referring to FIG. 6B, the first protective layer 160 is formed on the first metal layer 155 to protect the active matrix 100 having the transistor embedded therein. The first passivation layer 160 is formed to have a thickness of about 8000 GPa by using a vapor deposition method (CVD) of phosphorus silicate glass (PSG). The first protective layer 160 prevents the transistor embedded in the active matrix 100 from being damaged during subsequent processes.

상기 제1 보호층(160)의 상부에는 제2 금속층(165)을 형성한다. 상기 제2 금속층(165)을 형성하기 위하여, 먼저 티타늄(Ti)을 스퍼터링하여 300Å 정도의 두께로 제1층(165a)을 형성한다. 이어서, 상기 제1층(165a)의 상부에 질화티타늄(TiN)을 물리 기상 증착(PVD) 방법을 사용하여 적층하여 제2층(165b)을 형성한다. 상기 제2 금속층(165)은 광원으로부터 입사되는 광속이 반사층인 상부 전극(200) 뿐만 아니라, 상부 전극(200)이 형성된 부분을 제외한 부분에도 입사됨으로 인하여, 액티브 매트릭스(100)에 광 누설 전류가 흐르게 되는 것을 방지한다. 이어서, 상기 제2 금속층(165)을 후속 공정에서 형성될 액츄에이터의 양측 지지부(182a, 182b) 중에서 비어 컨택(215)이 형성되는 지지부(182a)의 하부에서 사각형의 고리 형상의 개방부(165c)를 가지도록 패터닝한다.A second metal layer 165 is formed on the first passivation layer 160. In order to form the second metal layer 165, first, titanium (Ti) is sputtered to form the first layer 165a having a thickness of about 300 μm. Subsequently, titanium nitride (TiN) is deposited on the first layer 165a by using a physical vapor deposition (PVD) method to form a second layer 165b. Since the second metal layer 165 is incident on not only the upper electrode 200 of which the luminous flux incident from the light source is the reflective layer but also a portion other than the portion where the upper electrode 200 is formed, a light leakage current is generated in the active matrix 100. To prevent it from flowing. Subsequently, the second metal layer 165 has a rectangular annular opening portion 165c at the lower portion of the support portion 182a in which the via contact 215 is formed among the support portions 182a and 182b of the actuator to be formed in a subsequent process. Pattern to have

도 6c를 참조하면, 상기 제2 금속층(165)의 상부에 제2 보호층(170)을 형성한다. 상기 제2 보호층(170)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 사용하여 2000Å 정도의 두께로 형성한다. 상기 제2 보호층(170) 역시 후속하는 공정 동안 액티브 매트릭스(100)에 내장된 트랜지스터가 손상을 입게 되는 것을 방지한다.Referring to FIG. 6C, a second passivation layer 170 is formed on the second metal layer 165. The second protective layer 170 is formed to a thickness of about 2000 kPa using in-silicate glass (PSG). The second protective layer 170 also prevents damage to the transistor embedded in the active matrix 100 during the subsequent process.

이어서, 상기 제2 보호층(170)의 상부에 식각 방지층(175)을 형성한다. 상기 식각 방지층(175)은 상기 액티브 매트릭스(100) 및 제2 보호층(170)이 후속되는 식각 공정으로 인하여 식각되는 것을 방지한다. 상기 식각 방지층(175)은 질화물(Si₃N₄)을 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법으로 증착하여 1000∼2000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 상기 식각 방지층(175)은 액티브 매트릭스(100) 및 제2 보호층(170)이 후속되는 식각 공정으로 인하여 식각되는 것을 방지한다.Subsequently, an etch stop layer 175 is formed on the second passivation layer 170. The etch stop layer 175 prevents the active matrix 100 and the second passivation layer 170 from being etched due to the subsequent etching process. The etch stop layer 175 is formed by depositing nitride (Si ₃ N ₄ ) by a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method to have a thickness of about 1000 ~ 2000Å. The etch stop layer 175 prevents the active matrix 100 and the second passivation layer 170 from being etched due to the subsequent etching process.

이어서, 상기 식각 방지층(175)의 상부에 희생층(sacrificial layer)(180)을 형성한다. 희생층(180)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 대기압 화학 기상 증착(APCVD) 방법을 이용하여 2.0∼3.3㎛ 정도의 두께로 증착하여 형성한다. 이 경우, 희생층(180)은 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(100)의 상부를 덮고 있으므로 그 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 스핀 온 글래스(SOG)를 사용하는 방법, 또는 화학 기계적 연마(CMP) 방법을 이용하여 상기 희생층(180)이 1.1㎛ 정도의 두께가 되도록 상기 희생층(180)의 표면을 갈아냄으로써 평탄화시킨다. 이어서, 상기 희생층(180) 중 아래에 드레인 패드가 형성된 부분을 식각하여 상기 식각 방지층(175)의 일부를 노출시킴으로써, 액츄에이터의 지지부(182a, 182b)를 형성한다.Subsequently, a sacrificial layer 180 is formed on the etch stop layer 175. The sacrificial layer 180 is formed by depositing phosphorus silicate glass (PSG) to a thickness of about 2.0 to 3.3 μm using an atmospheric chemical vapor deposition (APCVD) method. In this case, since the sacrificial layer 180 covers the top of the active matrix 100 in which the transistor is embedded, the surface flatness is very poor. Therefore, the surface of the sacrificial layer 180 is planarized by using a spin on glass (SOG) method or a chemical mechanical polishing (CMP) method so that the sacrificial layer 180 has a thickness of about 1.1 μm. Let's do it. Subsequently, a portion of the sacrificial layer 180 under which the drain pad is formed is etched to expose a portion of the etch stop layer 175, thereby forming the support parts 182a and 182b of the actuator.

도 7은 도 4에 도시한 장치를 C-C' 선으로 자른 단면도로서, 상기 지지부(182a, 182b)들이 형성된 구조를 도시하고 있다.FIG. 7 is a cross-sectional view of the apparatus shown in FIG. 4 taken along the line C-C ', showing a structure in which the supporting portions 182a and 182b are formed.

도 7을 참조하면, 액츄에이터의 양측 지지부(182a, 182b) 중에서 비어 컨택(215)이 형성될 지지부(182a)의 하부에서 상기 제2 금속층(165)이 사각형의 고리 형상의 개방부(165c)를 가진다. 이렇게 되면, 상기 비어 컨택(215)이 형성되는 부분의 지지부(182a)와 비어 컨택(215)이 형성되지 않는 부분의 지지부(182b)가 모두 상기 제2 금속층(165)의 상부에 위치하게 된다. 따라서, 상기 양측 지지부(182a, 182b)들은 동일한 막 구성과 동일한 두께를 가지게 되므로, 지지부를 형성하기 위한 식각 공정을 용이하게 진행할 수 있다. 더욱이, 종래의 박막형 광로 조절 장치에서는 비어 컨택이 형성되는 지지부의 하부에서 제2 금속층이 사각형의 개방부를 가졌으나, 본 발명에서는 상기 제2 금속층(165)이 사각형의 고리 형상의 개방부(165c)를 갖기 때문에 제2 금속층의 오픈 면적이 줄어든다는 장점이 있다.Referring to FIG. 7, the second metal layer 165 may have a rectangular annular opening 165c at a lower portion of the support 182a in which the via contact 215 is to be formed, from both support portions 182a and 182b of the actuator. Have In this case, both the support 182a of the portion where the via contact 215 is formed and the support 182b of the portion where the via contact 215 is not formed are positioned on the second metal layer 165. Therefore, since the two support parts 182a and 182b have the same thickness and the same thickness, the etching process for forming the support part can be easily performed. Further, in the conventional thin film type optical path control device, although the second metal layer has a rectangular opening at the bottom of the support where the via contact is formed, in the present invention, the second metal layer 165 has a rectangular annular opening 165c. Since it has an advantage that the open area of the second metal layer is reduced.

이어서 도 6d를 참조하면, 지지층(185)을 상기 노출된 식각 방지층(175)의 상부 및 희생층(180)의 상부에 형성한다. 상기 지지층(185)은 질화물을 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 1000∼5000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다.6D, the support layer 185 is formed on the exposed etch stop layer 175 and on the sacrificial layer 180. The support layer 185 is formed to have a thickness of about 1000 to 5000 kPa using a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method.

이어서, 하부 전극(190)을 상기 지지층(185)의 상부에 형성한다. 상기 하부 전극(190)은 백금(Pt), 탄탈륨(Ta), 또는 백금-탄탈륨(Pt-Ta) 등의 금속을 스퍼터링하여 1000∼4000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이와 동시에, 하부 전극(190)을 소정의 화소 형상으로 패터닝함으로써 각 화소들에 독자적인 신호가 인가되도록 한다 (Iso-cutting 공정). 상기 하부 전극(190)에는 액티브 매트릭스(100)에 내장된 트랜지스터로부터 발생한 제1 신호가 인가된다.Subsequently, a lower electrode 190 is formed on the support layer 185. The lower electrode 190 is formed to have a thickness of about 1000 to 4000 microns by sputtering a metal such as platinum (Pt), tantalum (Ta), or platinum-tantalum (Pt-Ta). At the same time, the lower electrode 190 is patterned into a predetermined pixel shape so that a unique signal is applied to each pixel (Iso-cutting process). The first signal generated from the transistor embedded in the active matrix 100 is applied to the lower electrode 190.

이어서, 상기 하부 전극(190)의 상부에 PZT, 또는 PLZT로 구성된 변형층(195)을 형성한다. 상기 변형층(195)은 졸-겔법, 스퍼터링 방법, 또는 화학 기상 증착 방법을 이용하여 3000∼6000Å, 바람직하게는 4000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 그리고, 상기 변형층(190)을 급속 열처리(RTA) 방법으로 열처리하여 상변이시킨다. 상기 변형층(190)은 상부 전극(200)과 하부 전극(190) 사이에 발생하는 전기장에 의하여 변형을 일으킨다.Subsequently, a strain layer 195 formed of PZT or PLZT is formed on the lower electrode 190. The strained layer 195 is formed to have a thickness of 3000 to 6000 kPa, preferably about 4000 kPa using a sol-gel method, a sputtering method, or a chemical vapor deposition method. In addition, the strained layer 190 is subjected to a heat treatment by a rapid heat treatment (RTA) method to cause phase shift. The deformation layer 190 causes deformation by an electric field generated between the upper electrode 200 and the lower electrode 190.

이어서, 상부 전극(200)을 상기 변형층(190)의 일측 상부에 형성한다. 상기 상부 전극(200)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 또는 백금(Pt) 등의 금속을 스퍼터링하여 500∼6000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 상기 상부 전극(200)은 공통 전극으로부터 제2 신호가 인가된다. 상기 상부 전극(200)은 전기 전도성 및 반사 특성이 우수하므로 바이어스 전극의 기능뿐만 아니라 입사되는 빛을 반사하는 거울의 기능도 함께 수행한다.Subsequently, an upper electrode 200 is formed on one side of the strained layer 190. The upper electrode 200 is formed to have a thickness of about 500 to 6000 microns by sputtering a metal such as aluminum (Al), silver (Ag), or platinum (Pt). The second electrode is applied to the upper electrode 200 from the common electrode. Since the upper electrode 200 has excellent electrical conductivity and reflection characteristics, the upper electrode 200 performs not only a function of a bias electrode but also a mirror reflecting incident light.

계속하여, 상기 상부 전극(200)의 상부로부터 순차적으로 상부 전극(200), 변형층(195), 그리고 하부 전극(190)을 소정의 화소 형상으로 식각하여 패터닝한다. 이때, 상기 상부 전극(200)의 중앙부에는 상부 전극(200)의 작동을 균일하게 하여 광원으로부터 입사되는 광속의 난반사를 방지하는 스트라이프(220)가 형성된다.Subsequently, the upper electrode 200, the deformation layer 195, and the lower electrode 190 are sequentially etched and patterned from the upper portion of the upper electrode 200 in a predetermined pixel shape. In this case, a stripe 220 is formed at the center of the upper electrode 200 to uniformly operate the upper electrode 200 to prevent diffuse reflection of the light beam incident from the light source.

도 6e를 참조하면, 상기 변형층(195)의 타측으로부터 변형층(195), 하부 전극(190), 지지층(185), 식각 방지층(175), 제2 보호층(170), 제2 금속층(165) 및 제1 보호층(160)을 차례로 식각하여 비어 홀(210)을 형성한다. 따라서, 상기 비어 홀(210)은 상기 변형층(195)의 타측으로부터 상기 제1 금속층(155) 중 상기 드레인 패드까지 형성된다. 상기 비어 홀(210)은 제2 금속층(165)을 통하여 형성되는데, 이 부위의 제2 금속층(165)은 사각형의 고리 형상의 개방부(165c)를 가지므로 상기 비어 홀(210)은 제2 금속층(165)에 접촉되지 않고 제1 금속층(155)의 드레인 패드와 연결되어 드레인 패드를 통하여 전달된 제1 신호(화상 신호)는 상기 제2 금속층(165)에는 인가되지 않는다.Referring to FIG. 6E, the strained layer 195, the lower electrode 190, the support layer 185, the etch stop layer 175, the second protective layer 170, and the second metal layer may be formed from the other side of the strained layer 195. 165 and the first passivation layer 160 are sequentially etched to form via holes 210. Therefore, the via hole 210 is formed from the other side of the strained layer 195 to the drain pad of the first metal layer 155. The via hole 210 is formed through the second metal layer 165. Since the second metal layer 165 has a rectangular annular opening 165c, the via hole 210 has a second opening. The first signal (image signal) connected to the drain pad of the first metal layer 155 without being in contact with the metal layer 165 and transmitted through the drain pad is not applied to the second metal layer 165.

이어서, 텅스텐(W), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 또는 티타늄(Ti) 등의 전기 전도성이 우수한 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 적층한 후 패터닝하여 비어 컨택(215)을 형성한다. 상기 비어 컨택(215)은 상기 제1 금속층(155) 중 드레인 패드와 하부 전극(190)을 전기적으로 연결한다. 그러므로, 외부로부터 인가된 제1 신호는 액티브 매트릭스(100)에 내장된 트랜지스터, 드레인 패드 및 비어 컨택(215)을 통하여 하부 전극(190)에 인가된다. 이어서, 상기 지지층(185)을 소정의 화소 형상으로 패터닝한다.Subsequently, a via contact 215 is formed by laminating and patterning a metal having excellent electrical conductivity such as tungsten (W), platinum (Pt), aluminum (Al), or titanium (Ti) using a sputtering method. The via contact 215 electrically connects the drain pad and the lower electrode 190 of the first metal layer 155. Therefore, the first signal applied from the outside is applied to the lower electrode 190 through the transistor, the drain pad, and the via contact 215 embedded in the active matrix 100. Subsequently, the support layer 185 is patterned into a predetermined pixel shape.

도 6f를 참조하면, 상기 희생층(180)을 플루오르화 수소(HF) 증기를 사용하여 식각하여 에어 갭(225)을 형성한 후, 세정 및 건조하여 액츄에이터(205)를 완성한다. 이어서, 남아 있는 식각 용액을 제거하기 위하여 헹굼 및 건조(rinse and dry) 처리를 수행하여 AMA 소자를 완성한다.Referring to FIG. 6F, the sacrificial layer 180 is etched using hydrogen fluoride (HF) vapor to form an air gap 225, and then cleaned and dried to complete the actuator 205. Then, a rinse and dry treatment is performed to remove the remaining etching solution to complete the AMA device.

상술한 바와 같이 M×N개의 박막형 AMA 소자를 완성한 후, 크롬(Cr), 니켈(Ni), 또는 금(Au) 등의 금속을 스퍼터링 방법, 또는 증착(evaporation) 방법을 이용하여 액티브 매트릭스(100)의 하단에 증착시켜 저항 컨택(ohmic contact)(도시하지 않음)을 형성한다. 그리고, 후속하는 공통 전극인 상부 전극(200)에 제2 신호를 인가하고 신호 전극인 하부 전극(190)에 제1 신호를 인가하기 위한 TCP(Tape Carrier Package)(도시하지 않음) 본딩(bonding)을 대비하여 통상의 포토리쏘그래피 방법을 이용하여 액티브 매트릭스(100)를 소정의 두께까지 자른다. 계속하여, TCP 본딩을 대비해 AMA 패널의 패드(도시하지 않음)가 충분한 높이를 가지기 위하여 AMA 패널의 패드 상부에 포토 레지스트층(도시하지 않음)을 형성한다. 이어서, 상기 포토 레지스트층 중 아래에 패드가 형성되어 있는 부분을 패터닝하여 AMA 패널의 패드를 노출시킨다. 이어서, 상기 포토 레지스트층을 건식 식각 방법, 또는 습식 식각 방법을 이용하여 식각하고, 액티브 매트릭스(100)를 소정의 형상으로 완전히 잘라낸 후, AMA 패널의 패드와 TCP의 패드를 ACF(Anisotropic Conductive Film)(도시하지 않음)로 연결하여 박막형 AMA 모듈(module)의 제조를 완성한다.As described above, after completing the M × N thin film type AMA devices, the active matrix 100 may be sputtered or evaporated on a metal such as chromium (Cr), nickel (Ni), or gold (Au). Is deposited at the bottom of the to form an ohmic contact (not shown). Then, a tape carrier package (TCP) (not shown) for applying a second signal to a subsequent upper electrode 200 as a common electrode and a first signal to a lower electrode 190 as a signal electrode is bonded. In contrast, the active matrix 100 is cut to a predetermined thickness using a conventional photolithography method. Subsequently, a photoresist layer (not shown) is formed on the pad of the AMA panel so that the pad of the AMA panel (not shown) has a sufficient height in preparation for TCP bonding. Subsequently, a portion of the photoresist layer on which the pad is formed is patterned to expose the pad of the AMA panel. Subsequently, the photoresist layer is etched using a dry etching method or a wet etching method, and the active matrix 100 is completely cut into a predetermined shape, and then the pads of the AMA panel and the TCP pads are ACF (Anisotropic Conductive Film). (Not shown) to complete the manufacture of the thin film AMA module (module).

상술한 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치에 있어서, TCP의 패드 및 AMA 패널의 패드를 통하여 전달된 제1 신호는 액티브 매트릭스(100)에 내장된 트랜지스터, 드레인 패드 및 비어 컨택(215)을 통해 신호 전극인 하부 전극(190)에 인가된다. 동시에, 공통 전극인 상부 전극(200)에는 제2 신호가 인가되어 상기 상부 전극(200)과 하부 전극(190) 사이에 전기장이 발생하게 된다. 이 전기장에 의하여 상부 전극(200)과 하부 전극(190) 사이의 변형층(195)이 변형을 일으킨다. 상기 변형층(195)은 발생한 전기장에 대하여 수직한 방향으로 수축하게 되며, 이에 따라 상기 액츄에이터(205)는 소정의 각도로 휘게 된다. 빛을 반사하는 거울의 기능도 수행하는 상부 전극(200)은 액츄에이터(205)의 상부에 형성되어 있으므로 액츄에이터(205)와 함께 경사진다. 이에 따라서, 상부 전극(200)은 광원으로부터 입사되는 빛을 소정의 각도로 반사하며, 반사된 빛은 슬릿을 통과하여 스크린에 화상을 맺게 된다.In the above-described thin film type optical path control device according to the present invention, the first signal transmitted through the pad of the TCP and the pad of the AMA panel is a signal through the transistor, the drain pad, and the via contact 215 embedded in the active matrix 100. It is applied to the lower electrode 190 which is an electrode. At the same time, a second signal is applied to the upper electrode 200, which is a common electrode, to generate an electric field between the upper electrode 200 and the lower electrode 190. Due to this electric field, the strain layer 195 between the upper electrode 200 and the lower electrode 190 causes deformation. The strained layer 195 contracts in a direction perpendicular to the generated electric field, and the actuator 205 is bent at a predetermined angle. The upper electrode 200, which also functions as a mirror that reflects light, is formed on the actuator 205 and is inclined together with the actuator 205. Accordingly, the upper electrode 200 reflects the light incident from the light source at a predetermined angle, and the reflected light passes through the slit to form an image on the screen.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치에 의하면, 액츄에이터의 양측 지지부 중에서 비어 컨택이 위치하는 지지부의 하부에서 제2 금속층이 사각형의 고리 형상의 개방부를 가진다. 이렇게 되면, 비어 컨택이 형성되는 부분의 지지부와 비어 컨택이 형성되지 않는 부분의 지지부가 모두 제2 금속층의 상부에 위치하게 된다. 따라서, 상기 양측 지지부들은 동일한 막 구성과 동일한 두께를 가지게 되므로, 지지부를 형성하기 위한 식각 공정을 용이하게 진행할 수 있다. 더욱이, 종래의 박막형 광로 조절 장치에서는 비어 컨택이 형성되는 지지부의 하부에서 제2 금속층이 사각형의 개방부를 가졌으나, 본 발명에서는 상기 제2 금속층이 사각형의 고리 형상의 개방부를 갖기 때문에 제2 금속층의 오픈 면적이 줄어들게 된다.As described above, according to the thin film type optical path adjusting device according to the present invention, the second metal layer has a rectangular annular opening in the lower portion of the supporting portion where the via contact is located among both supporting portions of the actuator. In this case, both the supporting portion of the portion where the via contact is formed and the supporting portion of the portion where the via contact is not formed are positioned on the upper portion of the second metal layer. Therefore, since both support portions have the same thickness as the same film configuration, the etching process for forming the support portion can be easily performed. Further, in the conventional thin film type optical path control apparatus, although the second metal layer has a rectangular opening at the bottom of the support where the via contact is formed, in the present invention, since the second metal layer has a rectangular annular opening, The open area will be reduced.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand that you can.

Claims

An active matrix 100 in which M × N (M and N are integer) transistors are built-in;

A first metal layer 155 formed on the active matrix and including a drain pad;

A first protective layer 160 formed on the first metal layer;

A second metal layer 165 formed on the first passivation layer and having an annular opening 165c surrounding the top of the drain pad;

A second protective layer 170 formed on the second metal layer; And

i) a support layer 185 formed with support parts 182a and 182b on top of the second passivation layer, ii) a lower electrode 190 formed on top of the support layer, and iii) a strained layer formed on top of the lower electrode. 195), iv) an upper electrode 200 formed on the strained layer, v) formed vertically from the lower electrode 190 to the drain pad through a second metal layer 165 inside the opening 165c. And vi) an actuator (205) having a via contact (215) formed in the via hole to connect the lower electrode (190) and the drain pad.

The method of claim 1, wherein the support portion 182a in which the via contact 215 is formed and the support portion 182b in which the via contact 215 is not formed are located on the upper portion of the second metal layer 165. Thin film type optical path control device.

The apparatus of claim 1, wherein the active matrix (100) further comprises an etch stop layer (175) formed on the second passivation layer (170).

The thin film type optical path control method according to claim 1, wherein the second metal layer 165 includes a first layer 165a made of titanium (Ti) and a second layer 165b made of titanium nitride (TiN). Device.

Forming a first metal layer including a drain pad on an active matrix including M × N (M, N is an integer) transistors;

Forming a first passivation layer on the first metal layer;

Forming an open portion surrounding the drain pad after forming a second metal layer on the first protective layer;

Forming a second passivation layer on the second metal layer; And

i) forming a support layer on top of the second protective layer, ii) forming a bottom electrode on top of the support layer, iii) forming a strained layer on top of the bottom electrode, and iii) the strained layer Forming an upper electrode at an upper portion of the upper electrode; and v) forming a via hole vertically from the lower electrode to the drain pad through a second metal layer inside the opening, and vi) forming the lower electrode in the via hole. And forming an actuator including a via contact connecting the drain pad and the drain pad.

The method of claim 5, wherein the forming of the second passivation layer comprises: forming an etch stop layer on top of the second passivation layer, forming a sacrificial layer on top of the etch stop layer, and among the sacrificial layers And etching the portion where the drain pad of the first metal layer is formed below to expose a portion of the etch stop layer, thereby forming a support portion of the thin film type optical path control device.

The method of claim 5, wherein the forming of the second metal layer comprises: i) forming a first layer using titanium on the first protective layer, and ii) titanium nitride on the first layer. Method for manufacturing a thin film type optical path control device comprising the step of forming a second layer using.