KR100252017B1 - Thin film actuated mirror array - Google Patents

Thin film actuated mirror array Download PDF

Info

Publication number
KR100252017B1
KR100252017B1 KR1019970029535A KR19970029535A KR100252017B1 KR 100252017 B1 KR100252017 B1 KR 100252017B1 KR 1019970029535 A KR1019970029535 A KR 1019970029535A KR 19970029535 A KR19970029535 A KR 19970029535A KR 100252017 B1 KR100252017 B1 KR 100252017B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
lower electrode
drain pad
membrane
etch stop
Prior art date
Application number
KR1019970029535A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19990005340A (en
Inventor
이종권
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 KR1019970029535A priority Critical patent/KR100252017B1/en
Publication of KR19990005340A publication Critical patent/KR19990005340A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100252017B1 publication Critical patent/KR100252017B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical 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
    • G02B26/0833Optical 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
    • G02B26/0858Optical 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
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/37Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being movable elements
    • G09F9/372Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being movable elements the positions of the elements being controlled by the application of an electric field
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S359/00Optical: systems and elements
    • Y10S359/904Micromirror

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

PURPOSE: A thin film type apparatus for controlling a light path is provided to prevent an image signal from not being transferred to a lower electrode by forming a pattern for a test to measure an electric characteristic of each member easily. CONSTITUTION: A driving substrate(510) has a built-in transistor. A protective layer(530) protects the driving substrate(510) to be damaged and is formed on the driving substrate(510) and a drain pad(520). An etching preventing layer(540) prevents the protective layer(530) from being damaged and is formed on the protective layer(530). An actuator comprises a membrane(560), a lower electrode(570), a strain layer(580), an upper electrode(590), a power distribution hole(610), a power distributor(620). The membrane(560) is intervened with an air gap(550) and formed in parallel with the etching preventive layer(540). The lower electrode(570) is supplied with an image signal from the drain pad(520). The strain layer(530) generates a strain in proportion to a bios voltage field. The upper electrode(590) approves a bios voltage and reflects a luminous flux incident from a light source. The power distribution hole(610) is formed vertically from the etching preventing layer(540) to the drain pad(520). The power distributor(620) connects the lower electrode(570) and the drain pad(520) electrically and enables an electric characteristic of each member to be measured easily.

Description

박막형 광로 조절 장치Thin Film Type Light Path Regulator

본 발명은 박막형 광로 조절 장치에 관한 것으로서, 특히 구동기판의 드레인 패드와 하부전극을 전기적으로 연결하는 배전체의 양측단을 연장하여, 각 부재의 전기적 특성을 측정할 수 있는 박막형 광로 조절 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film type optical path adjusting device, and more particularly, to a thin film type optical path adjusting device capable of measuring the electrical characteristics of each member by extending both ends of a distributor electrically connecting the drain pad and the lower electrode of the driving substrate. will be.

일반적으로, 광학 에너지(optical energy)를 스크린상에 투영하기 위한 장치인 공간적인 광 모듈레이터(spatial light modulator)는 광통신, 화상 처리 및 정보 디스플레이 장치등에 다양하게 응용될 수 있다. 이러한 장치들은 광원으로부터 입사되는 광속을 스크린에 투영하는 방법에 따라서 직시형 화상 표시 장치와 투사형 화상 표시 장치로 구분된다. 직시형 화상 표시 장치로는 CRT(Cathod Ray Tube)등이 있으며, 투사형 화상 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display:이하 'LCD'라 칭함), DMD(Deformable Mirror Device), 또는 AMA(Actuated Mirror Arrays)등이 있다.In general, a spatial light modulator, which is an apparatus for projecting optical energy onto a screen, may be variously applied to optical communication, image processing, and information display apparatus. Such devices are classified into a direct view type image display device and a projection type image display device according to a method of projecting a light beam incident from a light source onto a screen. The direct view image display device includes a CRT (Cathod Ray Tube), and the projection image display device includes a liquid crystal display (hereinafter referred to as an LCD), a DMD (deformable mirror device), or an AMA (Actuated). Mirror Arrays).

상술한 CRT장치는 평균 100ft-L(백색 표시) 이상인 휘도, 30:1 이상인 콘트라스트비, 1만시간 이상의 수명등이 보증된 우수한 표시 장치이다. 그러나, CRT는 중량 및 용적이 크고 높은 기계적인 강도를 유지하기 때문에 화면을 완전한 평면으로 하기가 곤란하여 주변부가 왜곡되는 문제점이 있었다. 또한, CRT는 전자빔으로 형광체를 여기해서 발광시키므로 화상을 만들기 위해 고전압을 필요로 하는 문제점이 있었다.The above-described CRT apparatus is an excellent display apparatus which is guaranteed an average brightness of 100 ft-L (white display) or more, a contrast ratio of 30: 1 or more, a lifetime of 10,000 hours or more. However, since the CRT has a large weight and volume and maintains high mechanical strength, it is difficult to make the screen completely flat, which causes distortion of the peripheral part. In addition, since CRTs excite phosphors with an electron beam to emit light, there is a problem that a high voltage is required to produce an image.

따라서, 상술한 CRT의 문제점을 해결하기 위해 LCD가 개발되었다. 이러한 LCD의 장점을 CRT와 비교하여 설명하면 다음과 같다. LCD는 저전압에서 동작하며, 소비 전력이 작고, 변형 없는 화상을 제공한다.Therefore, LCDs have been developed to solve the above-mentioned problems of CRT. The advantages of such LCDs are explained in comparison with CRTs. LCDs operate at low voltages, consume less power, and provide images without distortion.

그러나, 상술한 장점들에도 불구하고 LCD는 광속의 편광으로 인하여 1∼2%의 낮은 광효율을 가지며, 그 내부의 액정 물질의 응답 속도가 느린 문제점이 있었다.However, despite the above-mentioned advantages, the LCD has a low light efficiency of 1 to 2% due to the polarization of the light beam, and there is a problem that the response speed of the liquid crystal material therein is slow.

이에 따라, 상술바와 같은 LCD의 문제점들을 해결하기 위하여 DMD, 또는 AMA등의 장치가 개발되었다. 현재, DMD가 약 5% 정도의 광효율을 가지는 것에 비하여 AMA는 10% 이상의 광효율을 얻을 수 있다. 또한, AMA는 입사되는 광속의 극성에 의해 영향을 받지 않을 뿐만아니라 광속의 극성에 영향을 끼치지 않는다.Accordingly, in order to solve the problems of the LCD as described above, a device such as a DMD or an AMA has been developed. Currently, AMA can achieve a light efficiency of 10% or more, while DMD has a light efficiency of about 5%. In addition, the AMA is not only affected by the polarity of the incident luminous flux but also does not affect the polarity of the luminous flux.

통상적으로, AMA 내부에 형성된 각각의 액츄에이터들은 인가되는 화상 신호 및 바이어스 전압에 의하여 발생되는 전계에 따라 변형을 일으킨다. 이 액츄에이터가 변형을 일으킬 때, 액츄에이터의 상부에 장착된 각각의 거울들은 전계의 크기에 비례하여 경사지게 된다.Typically, the respective actuators formed inside the AMA cause deformation depending on the electric field generated by the applied image signal and bias voltage. When this actuator causes deformation, each of the mirrors mounted on top of the actuator is inclined in proportion to the magnitude of the electric field.

따라서, 이 경사진 거울들은 광원으로부터 입사된 빛을 소정의 각도로 반사시킬 수 있게 된다. 이 각각의 거울들을 구동하는 액츄에이터의 구성 재료로서 PZT(Pb(Zr, Ti)O3), 또는 PLZT((Pb, La)(Zr, Ti)O3)등의 압전 세라믹이 이용된다. 또한, 이 액츄에이터의 구성 재료로 PMN(Pb(Mg, Nb)O3)등의 전왜 세라믹을 이용할 수 있다.Thus, these inclined mirrors can reflect light incident from the light source at a predetermined angle. Piezoelectric ceramics such as PZT (Pb (Zr, Ti) O 3 ), or PLZT ((Pb, La) (Zr, Ti) O 3 ) are used as a constituent material of the actuator for driving the respective mirrors. As the constituent material of this actuator, electrodistorted ceramics such as PMN (Pb (Mg, Nb) O 3 ) can be used.

상술한 AMA는 벌크(bulk)형과 박막(thin film)형으로 구분된다. 현재 AMA는 박막형 광로 조절 장치가 주종을 이루는 추세이다.The AMA is classified into a bulk type and a thin film type. Currently, AMA is the main trend of the thin-film optical path control device.

도 1은 종래의 박막형 광로 조절 장치의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 장치를 A-A' 선으로 자른 단면도이다.1 is a plan view of a conventional thin film type optical path control device, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line AA 'of the device shown in FIG.

도 1를 참조하면, 액츄에이터(130)의 일측은 그 중앙부에 사각형 형상의 오목한 부분을 가지며, 이 오목한 부분이 양쪽 가장자리로 갈수록 계단형으로 넓어지는 모양으로 형성된다. 액츄에이터(130)의 타측은 오목한 부분에 대응하여 중앙부로 갈수록 계단형으로 좁아지는 사각형 형상의 돌출부를 가진다. 그러므로, 액츄에이터(130)의 오목한 부분에는 이웃하는 액츄에이터의 돌출부가 끼워지고, 액츄에이터(130)의 돌출부는 이웃하는 액츄에이터의 오목한 부분에 끼워지게 된다.Referring to FIG. 1, one side of the actuator 130 has a concave portion having a rectangular shape at the center thereof, and the concave portion is formed in a stepped shape toward both edges. The other side of the actuator 130 has a quadrangular protrusion which narrows down stepwise toward the center portion corresponding to the concave portion. Therefore, the concave portion of the actuator 130 is fitted into the protrusion of the neighboring actuator, and the protrusion of the actuator 130 is fitted into the concave portion of the neighboring actuator.

도 2를 참조하면, 박막형 광로 조절 장치는 일측 상부에 드레인 패드(drain:20)가 형성된 구동기판(10)과 그 상부에 형성된 액츄에이터(60)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the apparatus for controlling a thin film type optical path includes a driving substrate 10 having a drain pad 20 formed on one side thereof, and an actuator 60 formed thereon.

구동기판(10)은 M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터(도시안됨)가 매트릭스(matrix) 형태로 내장되어 있다. 보호층(30)은 후속하는 공정동안 구동기판(10)이 손상되는 것을 보호하며 구동기판(10)과 드레인 패드(20)의 상부에 형성되어 있고, 식각 방지층(40)은 후속하는 식각 공정동안 보호층(30)과 그 하부가 손상되는 것을 보호하며 보호층(30)의 상부에 형성되어 있다.In the driving substrate 10, M × N (M and N are integer) transistors (not shown) are embedded in a matrix form. The protective layer 30 protects the driving substrate 10 from damage during the subsequent process and is formed on top of the driving substrate 10 and the drain pad 20, and the etch stop layer 40 is formed during the subsequent etching process. The protective layer 30 and its lower portion are protected from damage and are formed on the upper portion of the protective layer 30.

액츄에이터(130)는 식각 방지층(40)중 그 하부에 드레인 패드(20)가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어갭(air gap:50)을 개재하여 식각 방지층(40)과 평행하도록 형성된 멤브레인(membrane:60), 멤브레인(60)의 상부에 형성되며 드레인 패드(20)로부터 화상 신호를 제공받는 하부전극(70), 하부전극(70)의 상부에 형성되며, 전계의 크기에 비례하여 변형을 일으키는 변형층(80), 변형층(80)의 일측 상부에 형성되며 바이어스 전압이 인가되며 광원으로부터 입사되는 광속을 반사시키는 상부전극(90), 하부전극(70)중 변형층(80)과 상부전극(90)이 형성되지 않은 부분으로부터 멤브레인(60), 식각 방지층(40) 및 보호층(30)을 통하여 드레인 패드(20)까지 수직으로 형성된 배전홀(110), 그리고, 배전홀(110)내에 하부전극(70)과 드레인 패드(20)가 서로 전기적으로 연결되도록 형성된 배전체(120)를 포함한다.The actuator 130 is a membrane formed such that one side of the etch stop layer 40 is in contact with a portion where the drain pad 20 is formed, and the other side is parallel to the etch stop layer 40 through an air gap 50. (membrane: 60), formed on the upper portion of the membrane 60, the lower electrode 70 receives the image signal from the drain pad 20, formed on the lower electrode 70, deformed in proportion to the size of the electric field And a strained layer 80 formed on one side of the strained layer 80, and having a bias voltage applied thereto and reflecting a light beam incident from a light source. A distribution hole 110 vertically formed from the portion where the upper electrode 90 is not formed to the drain pad 20 through the membrane 60, the etch stop layer 40, and the protective layer 30, and the distribution hole 110. ) So that the lower electrode 70 and the drain pad 20 are electrically connected to each other. The ship includes a total 120.

그런데, 상술한 종래의 박막형 광로 조절 장치는 탐침(140)을 이용하여 각 부재의 전기적 특성을 측정한다. 특히, 배전홀(110)내의 배전체(120)에 탐침을 접촉하므로써 각 화소별로 광로 조절 장치의 전기적 특성, 예를 들어 변형층(80)을 구성하는 PZT의 물성, 배전체(120)의 저항 및 누설 전류등을 측정할 수 있다.However, the above-described conventional thin film type optical path control device measures the electrical characteristics of each member using the probe 140. In particular, the electrical characteristics of the optical path control device for each pixel, for example, the properties of the PZT constituting the strained layer 80 and the resistance of the distributor 120 by contacting the probe with the distributor 120 in the distribution hole 110. And leakage current and the like can be measured.

그러나, 종래의 박막형 광로 조절 장치의 배전홀(110)과 그 내부의 배전체(120)는 탐침(140)에 의해 손상되기가 용이하여 드레인 패드(20)와 하부전극(70)이 연결되지 못하여 하부전극(70)에 화상 신호가 전달되지 못하는 문제점이 있었다.However, the power distribution hole 110 and the power distribution unit 120 therein of the conventional thin film type optical path control device are easily damaged by the probe 140, so that the drain pad 20 and the lower electrode 70 cannot be connected. There was a problem in that an image signal could not be transmitted to the lower electrode 70.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 목적은 드레인 패드와 하부전극을 연결하는 배전체의 양측을 연장시켜 각 부재의 전기적 특성을 측정하기 용이한 시험용 패턴을 형성함으로써, 탐침에 의해 배전홀내의 배전체가 손상되어 하부전극에 화상 신호가 전달되지 못하는 것을 방지할 수 있는 박막형 광로 조절 장치를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to extend the both sides of the distributor connecting the drain pad and the lower electrode to test patterns that are easy to measure the electrical characteristics of each member The present invention provides a thin film type optical path control apparatus capable of preventing the distribution of the power distribution unit in the distribution hole from being damaged by the probe and preventing the image signal from being transmitted to the lower electrode.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터(도시안됨)가 매트릭스 형태로 내장되고 일측 상부에 드레인 패드, 보호층 및 식각 방지층이 순차적으로 형성된 구동기판과; 식각 방지층중 그 하부에 드레인 패드가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어갭을 개재하여 식각 방지층과 평행하도록 형성된 멤브레인과; 멤브레인의 상부에 형성되며 구동기판의 트랜지스터로부터 화상 신호를 제공받는 하부전극과; 하부전극중 드레인 패드가 형성되지 않은 부분의 상부에 형성되며 전계의 크기에 비례하여 변형을 일으키는 변형층과; 변형층의 상부에 형성되어 거울의 기능과 전극의 기능을 갖는 상부전극과; 하부전극중에서 변형층과 상부전극이 형성되지 않은 소정 영역으로부터 멤브레인, 식각 방지층 및 보호층을 수직으로 관통하여 형성된 배전홀과; 배전홀내에 하부전극과 드레인 패드가 서로 전기적으로 연결되도록 형성되고, 하부전극중에서 노출된 부분의 상부로 연장되어 형성된 각 소자의 전기적 특성을 측정하기 위한 측정영역을 가지는 배전체를 구비한다.In order to achieve the above object, the present invention, M × N (M, N is an integer) is a transistor (not shown) is built in a matrix and the drain pad, the protective layer and the etch stop layer is sequentially formed on one side A substrate; A membrane formed such that one side of the etch stop layer is in contact with a portion where the drain pad is formed and the other side thereof is parallel to the etch stop layer through an air gap; A lower electrode formed on the membrane and receiving an image signal from a transistor of a driving substrate; A strained layer formed on an upper portion of the lower electrode in which the drain pad is not formed and causing deformation in proportion to the magnitude of the electric field; An upper electrode formed on the deformation layer and having a function of a mirror and a function of an electrode; A distribution hole formed vertically through the membrane, the etch stop layer, and the protective layer from a predetermined region in which the strained layer and the upper electrode are not formed in the lower electrode; A lower electrode and a drain pad are formed in the distribution hole so as to be electrically connected to each other, and a power distribution unit having a measurement area for measuring electrical characteristics of each device formed by extending above an exposed portion of the lower electrode is provided.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로 부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

도 1은 종래의 박막형 광로 조절 장치의 평면도,1 is a plan view of a conventional thin film type optical path control device,

도 2는 도 1 의 장치를 A-A' 선으로 자른 단면도,FIG. 2 is a cross-sectional view of the device of FIG. 1 taken along line AA '; FIG.

도 3은 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 평면도,3 is a plan view of a thin film type optical path control apparatus according to the present invention,

도 4는 도 3 의 장치를 B-B' 선으로 자른 단면도,4 is a cross-sectional view taken along line B-B 'of the apparatus of FIG.

도 5a 내지 도 5d는 도 4에 도시한 장치의 제조 공정도.5A to 5D are manufacturing process diagrams of the apparatus shown in FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

510:구동기판520:드레인 패드510: driver board 520: drain pad

530:보호층540:식각 방지층530: protective layer 540: etching prevention layer

550:에어갭560:멤브레인550: air gap 560: membrane

570:하부전극580:변형층570: lower electrode 580: strained layer

590:상부전극600:스트라이프590: upper electrode 600: stripe

610:배전홀620:배전체610: power distribution hole 620: power distribution

630:액츄에이터640:희생층630: actuator 640: victim layer

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the thin-film optical path control apparatus according to the present invention.

도 3은 종래의 박막형 광로 조절 장치의 평면도이고, 도 4는 도 3에 도시한 장치를 B-B' 선으로 자른 단면도이다.FIG. 3 is a plan view of a conventional thin film type optical path control device, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B-B 'of the device shown in FIG.

도 3를 참조하면, 액츄에이터(630)의 일측은 그 중앙부에 사각형 형상의 오목한 부분을 가지며, 이 오목한 부분이 양쪽 가장자리로 갈수록 계단형으로 넓어지는 모양으로 형성된다. 액츄에이터(630)의 타측은 오목한 부분에 대응하여 중앙부로 갈수록 계단형으로 좁아지는 사각형 형상의 돌출부를 가진다. 그러므로, 액츄에이터(630)의 오목한 부분에는 이웃하는 액츄에이터의 돌출부가 끼워지고, 액츄에이터(630)의 돌출부는 이웃하는 액츄에이터의 오목한 부분에 끼워지게 된다.Referring to FIG. 3, one side of the actuator 630 has a concave portion having a rectangular shape at the center thereof, and the concave portion is formed in a stepped shape toward both edges. The other side of the actuator 630 has a quadrangular protrusion that narrows stepwise toward the center portion corresponding to the concave portion. Therefore, protrusions of neighboring actuators are fitted into the concave portions of the actuator 630, and protrusions of the actuator 630 are fitted into the concave portions of the neighboring actuators.

도 4를 참조하면, 박막형 광로 조절 장치는 일측 상부에 드레인 패드(520)가 형성된 구동기판(510)과 그 상부에 형성된 액츄에이터(630)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the thin film type optical path control apparatus includes a driving substrate 510 having a drain pad 520 formed on one side thereof, and an actuator 630 formed thereon.

구동기판(510)은 M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터(도시안됨)가 매트릭스 형태로 내장되어 있다. 보호층(530)은 후속하는 공정동안 구동기판(510)이 손상되는 것을 보호하며 구동기판(510)과 드레인 패드(520)의 상부에 형성되어 있고, 식각 방지층(540)은 후속하는 식각 공정동안 보호층(530)과 그 하부가 손상되는 것을 보호하며 보호층(530)의 상부에 형성되어 있다.In the driving substrate 510, M × N transistors (not shown) are embedded in a matrix form. The protective layer 530 is formed on top of the driving substrate 510 and the drain pad 520 to protect the driving substrate 510 from damage during a subsequent process, and the etch stop layer 540 is formed during the subsequent etching process. The protective layer 530 and its lower portion are protected from damage and are formed on the upper portion of the protective layer 530.

액츄에이터(630)는 식각 방지층(540)중 그 하부에 드레인 패드(520)가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어갭(550)을 개재하여 식각 방지층(540)과 평행하도록 형성된 멤브레인(560), 멤브레인(560)의 상부에 형성되며 드레인 패드(520)로부터 화상 신호를 제공받는 하부전극(570), 하부전극(570)의 상부에 형성되며, 전계의 크기에 비례하여 변형을 일으키는 변형층(580), 변형층(580)의 일측 상부에 형성되며 바이어스 전압이 인가되며 광원으로부터 입사되는 광속을 반사시키는 상부전극(590), 하부전극(570)중 변형층(580)과 상부전극(590)이 형성되지 않은 부분으로부터 멤브레인(560), 식각 방지층(540) 및 보호층(530)을 통하여 드레인 패드(520)까지 수직으로 형성된 배전홀(610), 그리고, 배전홀(610)내에 하부전극(570)과 드레인 패드(520)가 서로 전기적으로 연결하며 양측이 변형층(580)과 상부전극(590)이 형성되지 않은 하부전극(570)의 상부로 연장되어 각 부재의 전기적 특성의 측정을 용이하게 하는 배전체(620)를 포함한다.The actuator 630 may have a side in contact with a portion where the drain pad 520 is formed at the bottom of the etch stop layer 540, and the other side may be parallel to the etch stop layer 540 through the air gap 550. , A lower layer 570 formed on the membrane 560 and receiving an image signal from the drain pad 520, and formed on the lower electrode 570, and deforming in proportion to the magnitude of the electric field. 580, a strain layer 580 and an upper electrode 590, which are formed on one side of the strain layer 580, and which have a bias voltage applied thereto and reflect light beams incident from a light source. The distribution hole 610 vertically formed from the portion in which it is not formed to the drain pad 520 through the membrane 560, the etch stop layer 540, and the protective layer 530, and the lower electrode in the distribution hole 610. 570 and the drain pad 520 are electrically connected to each other, The side includes a distributor 620 extending above the lower electrode 570 on which the strained layer 580 and the upper electrode 590 are not formed, to facilitate measurement of electrical characteristics of each member.

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

도 5a 내지 도 5d는 도 4에 도시한 장치의 제조 공정도이다. 도 5a 내지 도 5d에 있어서, 도 4와 동일한 부재들에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용한다.5A to 5D are manufacturing process diagrams of the apparatus shown in FIG. 4. 5A to 5D, the same reference numerals are used for the same members as in FIG.

도 5a를 참조하면, M×N개의 트랜지스트(도시안됨)가 내장되고 일측 상부에 드레인 패드(520)가 형성된 구동기판(510)의 상부에 인 실리케이트 유리(Phospo Silicate Glass:PSG)로 구성된 보호층(530)이 형성된다.Referring to FIG. 5A, protection is made of Phospo Silicate Glass (PSG) on an upper portion of a driving substrate 510 having M × N transistors (not shown) and a drain pad 520 formed on one side thereof. Layer 530 is formed.

보호층(530)은 화학 기상 증착(CVD) 방법으로 1.0∼2.0㎛ 정도의 두께로 형성된다. 보호층(530)은 후속하는 공정 동안 구동기판(510)이 손상되는 것을 방지한다.The protective layer 530 is formed to a thickness of about 1.0 to 2.0 μm by chemical vapor deposition (CVD). The protective layer 530 prevents the driving substrate 510 from being damaged during the subsequent process.

식각 방지층(540)은 보호층(530)의 상부에 질화물(nitride)로 형성된다. 식각 방지층(540)은 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법으로 1000∼2000Å 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 식각 방지층(540)은 후속하는 식각 공정 동안 보호층(530)과 그 하부가 손상되는 것을 방지한다.The etch stop layer 540 is formed of nitride on the passivation layer 530. The etch stop layer 540 is formed to have a thickness of about 1000 to 2000 kPa by a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method. The etch stop layer 540 prevents the protective layer 530 and its lower portion from being damaged during the subsequent etching process.

희생층(640)은 식각 방지층(540)의 상부에 형성된다. 희생층(640)은 인 실리케이트 유리로 형성된다. 희생층(640)은 대기압 화학 기상 증착(APCVD)방법으로 1.0∼2.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성된다. 이때, 희생층(640)은 트랜지스터가 내장된 구동기판(510)의 상부를 덮고 있으므로, 그 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 희생층(640)의 표면은 스핀 온 글래스(Spin On Glass:SOG)를 사용하는 방법 또는 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 방법으로 평탄화된다. 이어서, 희생층(640)중 그 하부에 드레인 패드(520)가 형성되어 있는 부분을 식각하여 식각 방지층(540)의 일부를 노출시킨다.The sacrificial layer 640 is formed on the etch stop layer 540. The sacrificial layer 640 is formed of in-silicate glass. The sacrificial layer 640 is formed to have a thickness of about 1.0 to 2.0 μm by atmospheric chemical vapor deposition (APCVD). In this case, since the sacrificial layer 640 covers the upper portion of the driving substrate 510 in which the transistor is embedded, the flatness of the surface thereof is very poor. Accordingly, the surface of the sacrificial layer 640 is planarized by using spin on glass (SOG) or chemical mechanical polishing (CMP). Subsequently, a portion of the sacrificial layer 640 in which the drain pad 520 is formed is etched to expose a portion of the etch stop layer 540.

도 5b를 참조하면, 멤브레인(560)은 노출된 식각 방지층(540)의 상부 및 희생층(540)의 상부에 질화물로 형성된다. 멤브레인(560)은 저압 화학 기상 증착 방법으로 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성된다.Referring to FIG. 5B, the membrane 560 is formed of nitride on the exposed etch stop layer 540 and on the sacrificial layer 540. The membrane 560 is formed to have a thickness of about 0.1 to 1.0 μm by a low pressure chemical vapor deposition method.

하부전극(570)은 멤브레인(560)의 상부에 백금 또는 백금-탄탈륨등의 금속으로 형성된다. 하부전극(570)은 스퍼터링 방법으로 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 하부전극(570)은 구동기판(510)에 내장된 트랜지스터로부터 드레인 패드(520)를 경유한 화상 신호가 제공된다.The lower electrode 570 is formed of a metal such as platinum or platinum-tantalum on the membrane 560. The lower electrode 570 is formed to have a thickness of about 0.1 μm to about 1.0 μm by the sputtering method. The lower electrode 570 is provided with an image signal via the drain pad 520 from a transistor built in the driving substrate 510.

도 5c를 참조하면, 변형층(580)은 하부전극(570)의 상부에 PZT 또는 PZLT등의 압전 물질로 형성된다. 변형층(580)은 졸-겔(Sol-Gel)법, 스퍼터링 방법, 또는 화학 기상 증착(CVD) 방법으로 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 이어서, 변형층(580)은 급속 열처리(RTA) 방법으로 상변이 된다.Referring to FIG. 5C, the strained layer 580 is formed of a piezoelectric material such as PZT or PZLT on the lower electrode 570. The strained layer 580 is formed to have a thickness of about 0.1 μm to 1.0 μm by a sol-gel method, a sputtering method, or a chemical vapor deposition (CVD) method. Subsequently, the strained layer 580 is phased by a rapid heat treatment (RTA) method.

상부전극(590)은 변형층(580)의 상부에 전기 전도성과 반사성이 우수한 금속, 예를 들면 알루미늄, 백금, 또는 은등으로 형성된다. 상부전극(590)은 스퍼터링 방법으로 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 상부전극(590)은 공통전극으로서 바이어스 전압이 인가된다. 따라서, 상부전극(590)과 화상 신호가 인가되는 하부전극(570)의 사이에는 전계가 발생하게 된다.The upper electrode 590 is formed of a metal having excellent electrical conductivity and reflectivity, for example, aluminum, platinum, or silver, on top of the strained layer 580. The upper electrode 590 is formed to have a thickness of about 0.1 to 1.0 μm by the sputtering method. The upper electrode 590 is applied with a bias voltage as a common electrode. Therefore, an electric field is generated between the upper electrode 590 and the lower electrode 570 to which the image signal is applied.

스트라이프(600)는 상부전극(590)의 소정 부분을 패터닝하여 형성된다. 스트라이프(600)는 상부전극(590)이 균일하게 작동시켜 광원으로 부터 입사되는 광속이 난반사되는 것을 방지한다.The stripe 600 is formed by patterning a predetermined portion of the upper electrode 590. The stripe 600 prevents diffuse reflection of the light beam incident from the light source by operating the upper electrode 590 uniformly.

도 5d를 참조하면, 상부전극(590)과 변형층(580)은 소정의 형상을 갖도록 패터닝되어 하부전극(570)의 소정 부분을 노출시킨다. 이와 같이, 상부전극(590)과 변형층(580)이 노출된 하부전극(570)의 소정 부분으로부터 멤브레인(560), 식각 방지층(540) 및 보호층(530)을 순차적으로 식각하여 하부전극(570)으로 부터 드레인 패드(520)까지 수직하게 배전홀(610)을 형성한다.Referring to FIG. 5D, the upper electrode 590 and the deformation layer 580 are patterned to have a predetermined shape to expose a predetermined portion of the lower electrode 570. As described above, the membrane 560, the etch stop layer 540, and the protective layer 530 are sequentially etched from a predetermined portion of the lower electrode 570 on which the upper electrode 590 and the strain layer 580 are exposed. The distribution hole 610 is vertically formed from the 570 to the drain pad 520.

그리고, 배전체(610)는 그 내부에 전기 전도성이 우수한 금속, 예를 들어 텅스텐, 백금 또는 티타늄등으로 형성된다. 배전체(620)는 스퍼터링 방법으로 드레인 패드(520)가 하부전극(570)과 연결되도록 형성된다. 따라서, 배전체(620)는 구동기판(510)의 트랜지스터로부터 발생한 화상 신호가 드레인 패드(520)와 배전체(620)를 경유하여 하부전극에 전달되도록 한다.The distributor 610 is formed of a metal having excellent electrical conductivity, for example, tungsten, platinum or titanium. The distributor 620 is formed such that the drain pad 520 is connected to the lower electrode 570 by a sputtering method. Therefore, the distributor 620 allows the image signal generated from the transistor of the driving substrate 510 to be transferred to the lower electrode via the drain pad 520 and the distributor 620.

계속하여, 배전체(620)의 양측은 연장되어 각 부재의 전기적 특성을 측정하기 위한 시험용 패턴으로 사용된다. 배전체(620)의 양측은 리프트 오프(lift-off) 방법으로 노출된 하부전극(570)의 상부에 형성된다. 따라서, 배전체(620)의 양측, 즉 시험용 패턴을 통하여 변형층(580)을 구성하는 압전물질의 물성을 파악할 수 있으며, 배전체(620)의 내부 전항 및 누설 전류를 용이하게 측정할 수 있다. 왜냐하면, 배전체(620)의 양측이 연장되어 있기 때문에 도 2에 도시한 탐침(140)을 배전홀(610)에 삽입하지 않고 각 부재의 전기적 특성을 측정할 수 있다. 또한, 연장된 배전체(620)의 양측은 탐침(140)으로 인해 배전홀(610)내의 배전체(620)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.Subsequently, both sides of the distributor 620 are extended to serve as a test pattern for measuring electrical characteristics of each member. Both sides of the distributor 620 are formed on the upper portion of the lower electrode 570 exposed by the lift-off method. Accordingly, the physical properties of the piezoelectric material constituting the strained layer 580 may be understood through both sides of the distributor 620, that is, the test pattern, and the internal electrical resistance and leakage current of the distributor 620 may be easily measured. . Because both sides of the distributor 620 extend, the electrical characteristics of each member can be measured without inserting the probe 140 shown in FIG. 2 into the distribution hole 610. In addition, both sides of the extended distribution 620 may prevent the distribution 620 in the distribution hole 610 from being damaged by the probe 140.

계속해서, 하부전극(570), 멤브레인(560)이 차례로 패터닝된 후, 희생층(640)은 불산 가스를 사용하는 건식 식각 방법으로 제거된다. 따라서, 희생층(640)이 제거된 부분에는 에어갭(550)이 형성되어 박막형 광로 조절 장치가 완성된다.Subsequently, after the lower electrode 570 and the membrane 560 are patterned in sequence, the sacrificial layer 640 is removed by a dry etching method using hydrofluoric acid gas. Therefore, the air gap 550 is formed in the portion where the sacrificial layer 640 is removed to complete the thin film type optical path adjusting device.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치는 드레인 패드와 하부전극을 연결하는 배전체의 양측을 연장시켜 각 부재의 전기적 특성을 측정하기 용이한 시험용 패턴을 형성함으로써, 탐침에 의해 배전홀내의 배전체가 손상되지 않게 한 상태에서 PZT 저항, 비아(via) 저항, 드레인 리크(drain leak)등과 같은 전기적 특성르 측정할 수 있고, 하부전극에 화상 신호가 전달되지 못하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the thin film type optical path adjusting device according to the present invention extends both sides of the power distributor connecting the drain pad and the lower electrode to form a test pattern which is easy to measure the electrical characteristics of each member. The electrical characteristics such as PZT resistance, via resistance, drain leak, etc. can be measured while the power supply is not damaged, and the effect of preventing the image signal from being transmitted to the lower electrode can be prevented. have.

상술한 바와 같이, 본 발명을 도면을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although the present invention has been described with reference to the drawings, those skilled in the art may variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. I can understand that you can.

Claims (3)

M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터(도시안됨)가 매트릭스 형태로 내장되고 일측 상부에 드레인 패드(520), 보호층(530) 및 식각 방지층(540)이 순차적으로 형성된 구동기판(510)과;A driving substrate 510 in which M × N (M and N are integers) transistors (not shown) are formed in a matrix form and a drain pad 520, a protective layer 530, and an etch stop layer 540 are sequentially formed on one side thereof. )and; 상기 식각 방지층(540)중 그 하부에 드레인 패드(520)가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어갭(550)을 개재하여 상기 식각 방지층(540)과 평행하도록 형성된 멤브레인(560)과;A membrane 560 formed at one side of the etch stop layer 540 in contact with a portion where the drain pad 520 is formed, and the other side thereof being parallel to the etch stop layer 540 via an air gap 550; 상기 멤브레인(560)의 상부에 형성되며 상기 구동기판(510)의 트랜지스터로부터 화상 신호를 제공받는 하부전극(570)과;A lower electrode 570 formed on the membrane 560 and receiving an image signal from a transistor of the driving substrate 510; 상기 하부전극(570)중 상기 드레인 패드(520)가 형성되지 않은 부분의 상부에 형성되며 전계의 크기에 비례하여 변형을 일으키는 변형층(580)과;A strained layer 580 formed on an upper portion of the lower electrode 570 in which the drain pad 520 is not formed and causing deformation in proportion to the magnitude of the electric field; 상기 변형층(580)의 상부에 형성되어 거울의 기능과 전극의 기능을 갖는 상부전극(590)과;An upper electrode 590 formed on the deformation layer 580 and having a function of a mirror and a function of an electrode; 상기 하부전극(570)중에서 상기 변형층(580)과 상기 상부전극(590)이 형성되지 않은 소정 영역으로부터 상기 멤브레인(560), 상기 식각 방지층(540) 및 상기 보호층(530)을 수직으로 관통하여 형성된 배전홀(610)과;The membrane 560, the etch stop layer 540, and the protective layer 530 are vertically penetrated from a predetermined region in which the strained layer 580 and the upper electrode 590 are not formed in the lower electrode 570. A distribution hole 610 formed to be formed; 상기 배전홀(610)내에 상기 하부전극(570)과 상기 드레인 패드(520)가 서로 전기적으로 연결되도록 형성되고, 상기 하부전극(570)중에서 노출된 부분의 상부로 연장되어 형성된 각 소자의 전기적 특성을 측정하기 위한 측정영역을 가지는 배전체(620)를 구비하는 박막형 광로 조절 장치.The lower electrode 570 and the drain pad 520 are electrically connected to each other in the distribution hole 610, and the electrical characteristics of each device are formed to extend over the exposed portion of the lower electrode 570. Thin film type optical path control device having a distributor 620 having a measuring area for measuring the. 제 1 항에 있어서, 상기 보호층(530)은 인 실리케이트 유리로 구성되며, 상기 식각 방지층(540)은 질화물로 구성되며, 상기 멤브레인(560)은 질화물로 구성되며, 상기 하부전극(570)은 백금 또는 백금-탄탈륨으로 구성되며, 상기 변형층(580)은 압전 물질로 구성되며, 상기 상부전극(590)은 알루미늄, 백금 또는 은으로 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치.The method of claim 1, wherein the protective layer 530 is made of a silicate glass, the etch stop layer 540 is made of nitride, the membrane 560 is made of nitride, the lower electrode 570 is Thin film type optical path control device is composed of platinum or platinum-tantalum, the strain layer (580) is made of a piezoelectric material, the upper electrode (590) is made of aluminum, platinum or silver. 제 1 항에 있어서, 상기 배전체(620)가 텅스텐, 백금, 알루미늄 또는 티타늄의 금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치.The apparatus of claim 1, wherein the distributor (620) is made of a metal of tungsten, platinum, aluminum, or titanium.
KR1019970029535A 1997-06-30 1997-06-30 Thin film actuated mirror array KR100252017B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970029535A KR100252017B1 (en) 1997-06-30 1997-06-30 Thin film actuated mirror array

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970029535A KR100252017B1 (en) 1997-06-30 1997-06-30 Thin film actuated mirror array

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990005340A KR19990005340A (en) 1999-01-25
KR100252017B1 true KR100252017B1 (en) 2000-04-15

Family

ID=19512498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970029535A KR100252017B1 (en) 1997-06-30 1997-06-30 Thin film actuated mirror array

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100252017B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990005340A (en) 1999-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100252017B1 (en) Thin film actuated mirror array
KR19990005304A (en) Thin Film Type Light Path Regulator
KR100262735B1 (en) Fabricating method of actuated mirror arrays
KR100258105B1 (en) Apparatus for actuated mirror arrays
KR100258110B1 (en) Fabricating method for actuated mirror arrays
KR100252019B1 (en) Manufacturing method of tma
KR100258109B1 (en) Fabricating method for actuated mirror arrays
KR100258108B1 (en) Fabricating method for actuated mirror arrays
KR100258106B1 (en) Fabricating method of actuated mirror arrays
KR100255750B1 (en) Tma and manufacturing method thereof
KR100258117B1 (en) Fabricating method of actuated mirror arrays
KR100262736B1 (en) Apparatus of actuated mirror arrays
KR100262737B1 (en) Manufacturing method of tma
KR100273899B1 (en) Apparatus and fabricating method of actuated mirror arrays
KR19990061422A (en) Measurement method of voltage and displacement angle of thin film type optical path controller
KR100273900B1 (en) Apparatus and fabricating method of actuated mirror arrays
KR19990005298A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR19990018834A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR100258115B1 (en) Fabricating method of actuated mirror arrays
KR100262734B1 (en) Apparatus and fabricating method of actuated mirror arrays
KR19990005301A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR100278068B1 (en) Thin film actuated mirror array and method for manufacture thereof
KR100267466B1 (en) Apparatus and fabricating method of actuated mirror arrays
KR19990005299A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR100262738B1 (en) Driving panel of tma

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee