KR100257605B1 - Method for manufacturing thin film actuated mirror array - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 AMA(Actuated Mirror Array)를 이용한 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하부 전극의 IsoCut 부에 플루오르화 수소(HF) 증기가 침투하는 것을 방지하기 위한 식각 보호층을 형성함에 있어서, 상부 전극과 하부 전극간의 전기적인 쇼트(short)를 방지할 수 있는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a thin film type optical path control apparatus using an Actuated Mirror Array (AMA), and more particularly, to an etching protective layer for preventing hydrogen fluoride (HF) vapor from penetrating the IsoCut portion of the lower electrode. In forming, the present invention relates to a method for manufacturing a thin film type optical path control device capable of preventing an electrical short between an upper electrode and a lower electrode.
광학 에너지(optical energy)를 스크린 상에 투영하기 위한 장치인 공간적인 광 변조기(spatial light modulator)는 광통신, 화상 처리 및 정보 디스플레이 장치와 같은 다양한 분야에 응용될 수 있다. 이러한 광로 조절 장치 또는 공간적 광 변조기를 이용한 화상 처리 장치는 통상적으로 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.Spatial light modulators, which are devices for projecting optical energy onto a screen, can be applied to various fields such as optical communication, image processing, and information display devices. An image processing apparatus using such an optical path adjusting device or a spatial light modulator typically has a direct-view image display device and a projection-type image device according to a method of displaying optical energy on a screen. display device).
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), DMD(Deformable Mirror Device), 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. Examples of the projection image display apparatus 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 광효율이 낮으며, 액정 재료에 고유하게 존재하는 문제, 예를 들면 응답 속도가 느리고 그 내부가 과열되기 쉬운 단점이 있다. 또한, 현존하는 전송 광 변조기의 최대 광효율은 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%, requiring 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 광효율을 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, 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 광효율(10% 이상)을 얻을 수 있다. 또한, 스크린에 투영되는 화상의 콘트라스트(contrast)가 향상되어 보다 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. The AMA reflects the light incident from the light source at each angle installed in the mirrors, and the reflected light is projected on the screen through an aperture such as a slit or pinhole to be imaged. The device can adjust the luminous flux to bear. Therefore, its structure and operation principle are simple, and high light efficiency (10% or more) can be obtained compared to LCD or DMD. In addition, the contrast of the image projected on the screen is improved to obtain a brighter and clearer image.
AMA의 각 액츄에이터는 인가되는 전기적인 화상 신호 및 바이어스 신호에 의하여 발생되는 전기장에 따라 변형을 일으킨다. 액츄에이터가 변형을 일으킬 때 그 상부에 장착된 각각의 거울들이 경사지게 된다. 따라서, 경사진 거울들은 입사된 빛을 소정의 각도로 반사시켜 스크린 상에 화상을 맺을 수 있도록 한다. 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 액츄에이터를 구성할 수도 있다.Each actuator of the AMA generates a deformation in accordance with the electric field generated by the applied electric picture signal and the bias signal. As the actuator deforms, each of the mirrors mounted on top thereof is inclined. Thus, the inclined mirrors reflect the incident light at a predetermined angle to form an image on the screen. As an actuator for driving the respective mirrors, piezoelectric materials such as PZT (Pb (Zr, Ti) O 3 ) or PLZT ((Pb, La) (Zr, Ti) O 3 ) are used. It is also possible to configure the actuator as electrostrictive material such as PMN (Pb (Mg, Nb) O 3).
이러한 AMA 장치는 크게 벌크형(bulk type)과 박막형(thin film type)으로 구분된다. 벌크형 광로 조절 장치는 Gregory Um 등에게 허여된 미합중국 특허 제5,085,497호에 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 방법을 이용하여 가공하고 그 상부에 거울을 설치함으로써 이루어진다. 그러나, 벌크형 광로 조절 장치는 설계 및 제조에 있어서 매우 높은 정밀도가 요구되며, 변형층의 응답이 느리다는 단점이 있다.These AMA devices are largely divided into bulk type and thin film type. Bulk light path control devices are disclosed in US Pat. No. 5,085,497 to Gregory Um et al. The bulk optical path control 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 by using a sawing method and installing a mirror on the top. . However, the bulk optical path control device requires very high precision in design and manufacturing, and has a disadvantage in that the response of the strained layer is slow.
이에 따라, 반도체 제조 공정을 이용하여 제조할 수 있는 박막형 광로 조절 장치가 개발되었다. 이러한 박막형 광로 조절 장치는 본 출원인이 1996년 9월 24일 대한민국 특허청에 특허 출원한 특허 출원 제96-42197호(발명의 명칭: 멤브레인의 스트레스를 조절할 수 있는 박막형 광로 조절 장치 및 그 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. Such a thin film type optical path control device is disclosed in Patent Application No. 96-42197 filed by the applicant of the Korean Patent Office on September 24, 1996 (name of the invention: thin film type optical path control device that can control the stress of the membrane and its manufacturing method). Is disclosed.
도 1b는 상기 선행 출원에 기재된 박막형 광로 조절 장치의 단면도를 도시한 것이다.Figure 1b shows a cross-sectional view of the thin film type optical path control device described in the preceding application.
도 1b를 참조하면, 상기 박막형 광로 조절 장치는 액티브 매트릭스(1) 및 액츄에이터(60)를 포함한다. 그 내부에 M×N(M, N은 정수) 개의 MOS 트랜지스터가 내장되고 트랜지스터의 드레인 영역으로부터 연장되는 드레인 패드(5)가 형성된 액티브 매트릭스(1)는, 액티브 매트릭스(1) 및 드레인 패드(5)의 상부에 적층된 보호층(10)과 보호층(10)의 상부에 적층된 식각 방지층(15)을 포함한다.Referring to FIG. 1B, the thin film type optical path adjusting device includes an
액츄에이터(60)는, 식각 방지층(15) 중 그 아래에 드레인 패드(5)가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어 갭(25)을 개재하여 수평하게 형성된 멤브레인(30), 멤브레인(30)의 상부에 적층된 하부 전극(35), 하부 전극(35)의 상부에 적층된 변형층(40), 변형층(40)의 상부에 적층된 상부 전극(45), 그리고 변형층(40)의 일측으로부터 하부 전극(35), 멤브레인(30), 식각 방지층(15) 및 보호층(10)을 통하여 드레인 패드(5)까지 수직하게 형성된 비어 홀(50) 내에 하부 전극(35)과 드레인 패드(5)가 서로 전기적으로 연결되도록 형성된 비어 컨택(55)을 포함한다.The
상부 전극(45)의 일부에는 스트라이프(46)가 형성된다. 스트라이프(46)는 상부 전극(45)을 균일하게 작동시켜 상부 전극(45) 중 변형층(40)의 변형에 따라 변형되는 부분과 변형되지 않는 부분의 경계에서 광원으로부터 입사되는 빛이 난반사 되는 것을 방지한다.A
이하, 상술한 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 도 1a 내지 1b를 참조하여 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the above-mentioned thin film type optical path control apparatus is demonstrated with reference to FIGS. 1A-1B.
도 1a를 참조하면, M×N(M, N은 정수) 개의 MOS 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장되고 트랜지스터의 드레인 영역으로부터 연장되는 드레인 패드(5)가 형성된 액티브 매트릭스(1) 상에 인 실리케이트 유리(PSG)로 구성된 보호층(10)을 형성한다. 보호층(10)은 화학 기상 증착(CVD) 방법을 이용하여 1.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성한다. 보호층(10)은 후속하는 공정 동안 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(1)를 보호한다.Referring to FIG. 1A, an silicate is formed on an
보호층(10)의 상부에는 질화물로 이루어진 식각 방지층(15)이 형성된다. 식각 방지층(15)은 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 1000∼2000Å 정도의 두께를 갖도록 형성한다. 식각 방지층(15)은 후속하는 식각 공정 동안 보호층(10) 및 액티브 매트릭스(1)가 식각되는 것을 방지한다.An
식각 방지층(15) 상에는 희생층(20)이 형성된다. 희생층(20)은 인(P)의 농도가 높은 인 실리케이트 유리(PSG)를 대기압 화학 기상 증착(APCVD) 방법을 이용하여 1.0∼3.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성한다. 이 경우, 희생층(20)은 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(1)의 상부를 덮고 있으므로, 그 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 희생층(20)의 표면을 스핀 온 글래스(SOG)를 사용하는 방법 또는 화학 기계적 연마(CMP) 방법을 이용하여 평탄화시킨다. 이어서, 희생층(20) 중 그 아래에 드레인 패드(5)가 형성되어 있는 부분을 식각하여 식각 방지층(15)의 일부를 노출시킴으로써 액츄에이터(60)의 지지부가 형성될 위치를 만든다.The sacrificial layer 20 is formed on the
노출된 식각 방지층(15) 및 희생층(20) 상에 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께로 멤브레인(30)을 형성한다. 멤브레인(30)은 질화물을 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 형성한다. 이때, 저압의 반응 용기 내에서 반응 가스의 비를 변화시키면서 멤브레인(30)을 형성하여 멤브레인(30) 내의 스트레스(stress)를 조절한다.The
멤브레인(30) 상에는 백금(Pt), 탄탈륨(Ta), 백금-탄탈륨 등의 금속으로 구성된 하부 전극(35)이 형성된다. 하부 전극(35)은 스퍼터링 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성한다. 이어서, 하부 전극(35)을 패터닝하여 각각의 화소별로 하부 전극(35)을 분리시킴으로써 각 화소들에 독립적인 제1 신호(화상 신호)가 인가되도록 한다(IsoCut 식각 공정).On the
하부 전극(35) 상에는 PZT 또는 PLZT 등의 압전 물질로 구성된 변형층(40)이 형성된다. 변형층(40)은 졸-겔(sol-gel)법을 이용하여 0.1∼1.0㎛, 바람직하게는 0.4㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성한 후, 급속 열처리(RTA) 방법으로써 상변이시킨다. 변형층(40)은 상부 전극(45)에 제2 신호(바이어스 신호)가 인가되고 하부 전극(35)에 제1 신호가 인가되어 상부 전극(45)과 하부 전극(35) 사이에 전위차에 따라 발생하는 전기장에 의하여 변형을 일으킨다.On the
상부 전극(45)은 변형층(40)의 상부에 형성된다. 상부 전극(45)은 알루미늄 또는 백금 등의 전기 전도성 및 반사성을 갖는 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성한다. 상부 전극(45)에는 외부로부터 공통 전극선(도시되지 않음)을 통하여 제2 신호가 인가된다. 또한, 상부 전극(45)은 광원으로부터 입사되는 빛을 반사하는 거울의 기능도 함께 수행한다.The
도 1b를 참조하면, 상부 전극(45), 변형층(40), 그리고 하부 전극(35)을 각기 소정의 화소 형상으로 패터닝한다. 이 때, 상부 전극(45)의 일부에는 스트라이프(46)가 형성되도록 패터닝한다. 계속해서, 변형층(40)의 일측으로부터 드레인 패드(5)의 상부까지 변형층(40), 하부 전극(35), 멤브레인(30), 식각 방지층(15) 및 보호층(10)을 순차적으로 식각함으로써 비어 홀(50)을 형성한다. 이어서, 비어 홀(50) 의 내부에 텅스텐, 백금 또는 티타늄 등의 금속을 스퍼터링하여 드레인 패드(5)와 하부 전극(35)을 전기적으로 연결시키는 비어 컨택(55)을 형성한다. 따라서, 비어 컨택(55)은 비어 홀(50) 내에서 하부 전극(35)으로부터 드레인 패드(5)까지 수직하게 형성된다. 그러므로, 외부로부터 인가된 제1 신호는 액티브 매트릭스(1)에 내장된 트랜지스터, 드레인 패드(5) 및 비어 컨택(55)을 통하여 하부 전극(35)에 인가된다.Referring to FIG. 1B, the
계속하여, 멤브레인(30)을 소정의 화소 형상을 갖도록 패터닝한다. 그리고, 49% 플루오르화 수소 증기에 의해 희생층(20)을 식각함으로써 희생층(20)의 위치에 에어 갭(25)을 형성한 후, 남아 있는 식각 용액을 제거하기 위하여 세정 및 건조 공정을 실시함으로써 AMA 소자를 완성한다.Subsequently, the
상술한 박막형 광로 조절 장치에 있어서, 제1 신호는 액티브 매트릭스(1)에 내장된 MOS 트랜지스터, 드레인 패드(5) 및 비어 컨택(55)을 통하여 하부 전극(35)에 인가된다. 동시에, 상부 전극(45)에는 공통 전극선을 통하여 제2 신호가 인가되어 상부 전극(45)과 하부 전극(35) 사이에 전기장이 발생한다. 이러한 전기장에 의하여 상부 전극(45)과 하부 전극(35) 사이에 적층되어 있는 변형층(40)이 변형을 일으킨다. 변형층(40)은 발생한 전기장에 대하여 직교하는 방향으로 수축하며, 변형층(40)을 포함하는 액츄에이터(60)는 소정의 각도를 가지고 상방으로 휘어진다. 따라서, 액츄에이터(60) 상부의 상부 전극(45)도 같은 방향으로 경사진다. 광원으로부터 입사되는 빛은 상부 전극(45)에 의해 소정의 각도로 반사된 후, 스크린에 투영되어 화상을 맺는다.In the above-described thin film type optical path adjusting device, the first signal is applied to the
그러나, 상술한 박막형 광로 조절 장치에서는 변형층, 하부 전극 및 멤브레인을 화소 형상으로 패터닝하기 위한 식각 공정들을 진행할 때 하부 전극의 IsoCut 부가 손상되는 문제가 발생한다. 이를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.However, in the above-described thin film type optical path control apparatus, when the etching process for patterning the strained layer, the lower electrode, and the membrane into a pixel shape is performed, a problem occurs in that IsoCut portion of the lower electrode is damaged. This will be described in more detail with reference to the drawings.
도 2는 상술한 박막형 광로 조절 장치에 있어서 IsoCut 부를 확대 도시한 평면도이다. 도 2를 참조하면, 상술한 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에서는 변형층(40), 하부 전극(35) 및 멤브레인(30)을 각각 소정의 화소 형상으로 패터닝하기 위한 식각 공정들을 진행할 때 IsoCut 부(A 참조)는 포토 레지스트막으로 커버되지 않고 노출되게 된다. 따라서, 상기한 식각 공정들이 진행되는 동안에 IsoCut 부(A)의 멤브레인(30)이 과도 식각(over-etch)되어 그 하부의 식각 방지층까지 식각된다. 그 결과, 플루오르화 수소 증기를 이용하여 희생층을 식각할 때, 식각 방지층의 식각된 부위를 통해 플루오르화 수소 증기가 침투하여 보호층 및 액티브 매트릭스가 손상을 받게 된다.2 is an enlarged plan view of an IsoCut part in the above-described thin film type optical path adjusting device. Referring to FIG. 2, in the above-described method for manufacturing a thin film type optical path control apparatus, an IsoCut part (eg, an IsoCut part) may be used to perform etching processes for patterning the
최근에는, IsoCut 부가 손상되는 것을 방지하기 위하여, 멤브레인까지 화소 형상으로 패터닝한 후 비정질 실리콘과 같은 물질로 이루어진 식각 보호층을 증착하고, IsoCut 부의 식각 보호층을 남기고 나머지는 식각하는 방법이 제안되었다. 식각 보호층은 후속하는 플루오르화 수소 증기에 의한 식각 공정시 식각되지 않는 물질(비정질 실리콘)로 이루어지므로, IsoCut 부를 통해 플루오르화 수소 증기가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 식각 보호층은 플루오르화 수소 증기에 의한 식각 공정을 실시한 후 블랭킷 식각(blanket etch) 방법으로 제거된다. 그러나, 상기한 방법에 의하면, 상부 전극과 하부 전극의 단차면에 형성되는 식각 보호층의 두께가 다른 부위에서의 두께보다 상대적으로 두껍기 때문에, 식각 보호층을 블랭킷 식각 방법으로 제거한 후에도 상부 전극과 하부 전극의 단차면에서 식각 보호층이 잔류하게 된다. 따라서, 상부 전극과 하부 전극간에 전기적인 쇼트가 유발되는 문제가 발생한다.Recently, in order to prevent the Iso ICut portion from being damaged, a method of depositing an etch protective layer made of a material such as amorphous silicon after patterning the pixel shape to the membrane, leaving an etch protective layer of the IsoCut portion, and etching the rest has been proposed. Since the etch protection layer is made of a material (amorphous silicon) that is not etched during the subsequent etching process with hydrogen fluoride vapor, hydrogen fluoride vapor can be prevented from penetrating through the IsoCut part. The etch protective layer is removed by a blanket etch method after performing an etching process with hydrogen fluoride vapor. However, according to the above method, since the thickness of the etch protective layer formed on the stepped surface of the upper electrode and the lower electrode is relatively thicker than the thickness at other portions, the upper electrode and the lower electrode after removing the etch protective layer by the blanket etching method. An etching protection layer remains on the stepped surface of the electrode. Thus, a problem arises in which electrical short is caused between the upper electrode and the lower electrode.
따라서, 본 발명의 목적은, 하부 전극의 IsoCut 부에 플루오르화 수소 증기가 침투하는 것을 방지하기 위한 식각 보호층을 형성함에 있어서, 상부 전극과 하부 전극간의 전기적인 쇼트를 방지할 수 있는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.Therefore, an object of the present invention, in forming an etch protective layer for preventing the penetration of hydrogen fluoride vapor in the IsoCut portion of the lower electrode, the thin film type optical path control that can prevent the electrical short between the upper electrode and the lower electrode It is to provide a method of manufacturing the device.
도 1a 및 도 1b는 본 출원인의 선행 출원에 기재된 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.1A and 1B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film type optical path adjusting device described in the applicant's prior application.
도 2는 상기 선행 출원에 기재된 박막형 광로 조절 장치에서 IsoCut 부위를 확대 도시한 평면도이다.FIG. 2 is an enlarged plan view illustrating an IsoutCut part in the thin film type optical path adjusting device described in the preceding application. FIG.
도 3은 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 평면도이다.3 is a plan view of a thin film type optical path control apparatus according to the present invention.
도 4는 도 3에 도시한 장치를 확대한 사시도이다.4 is an enlarged perspective view of the apparatus shown in FIG. 3.
도 5는 도 3에 도시한 장치를 AA' 선으로 자른 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of the apparatus shown in FIG. 3 taken along line A′A ′.
도 6a 내지 도 6d는 도 5에 도시한 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.6A to 6D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the device shown in FIG. 5.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
100 : 액티브 매트릭스 105 : 제1 금속층100: active matrix 105: first metal layer
110 : 제1 보호층 115 : 제2 금속층110: first protective layer 115: second metal layer
120 : 제2 보호층 125 : 식각 방지층120: second protective layer 125: etch stop layer
135 : 희생층 140 : 지지층135: sacrificial layer 140: support layer
145 : 하부 전극 150 : 변형층145: lower electrode 150: strained layer
155 : 상부 전극 160 : 비어 홀155: upper electrode 160: via hole
165 : 비어 컨택 170 : 쇼트 방지막165: beer contact 170: short film
175 : 식각 보호층 180 : 거울175: etching protection layer 180: mirror
185 : 에어 갭 200 : 액츄에이터185: air gap 200: actuator
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, M×N(M, N은 정수) 개의 MOS 트랜지스터가 내장되고 트랜지스터의 드레인으로부터 연장되는 드레인 패드를 포함하는 액티브 매트릭스를 제공하는 단계; 액티브 매트릭스의 상부에 희생층을 형성하는 단계; 희생층의 상부에 제1층, 하부 전극층, 제2층 및 상부 전극층을 순차적으로 형성하는 단계; ⅰ) 상부 전극층을 화소 형상으로 패터닝하여 상부 전극을 형성하는 단계, ⅱ) 제2층을 상부 전극에 비하여 넓은 화소 형상으로 패터닝하여 변형층을 형성하는 단계, ⅲ) 하부 전극층을 변형층에 비하여 넓은 화소 형상으로 패터닝하여 하부 전극을 형성하는 단계, 및 ⅳ) 제1층을 하부 전극에 비하여 넓은 화소 형상으로 패터닝하여 지지층을 형성하는 단계를 포함하는 액츄에이터를 형성하는 단계; 지지층의 상부에 거울을 형성하는 단계; 액츄에이터 및 거울의 상부에 쇼트 방지막을 형성한 후 하부 전극층을 패터닝할 때 사용되었던 마스크와 상부 전극층을 패터닝할 때 사용되었던 마스크의 중간 크기의 마스크를 사용하여 쇼트 방지막을 패터닝하는 단계; 쇼트 방지막의 상부에 식각 보호층을 형성하는 단계; 희생층을 제거한 후 쇼트 방지막의 일부가 노출되도록 식각 보호층을 블랭킷 건식 식각 방법을 사용하여 패터닝하는 단계; 그리고 쇼트 방지막을 제거하는 단계를 포함하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, there is provided a method comprising: providing an active matrix including a drain pad in which M x N (M, N is an integer) embedded therein and extending from the drain of the transistor; Forming a sacrificial layer on top of the active matrix; Sequentially forming a first layer, a lower electrode layer, a second layer, and an upper electrode layer on the sacrificial layer; Iii) forming the upper electrode by patterning the upper electrode layer into a pixel shape, ii) patterning the second layer into a wider pixel shape than the upper electrode to form a strained layer, iii) making the lower electrode layer wider than the strained layer. Forming an actuator by patterning into a pixel shape to form a lower electrode, and iii) forming a support layer by patterning the first layer into a wider pixel shape than the lower electrode; Forming a mirror on top of the support layer; Patterning the anti-short film by forming a short anti-film on top of the actuator and the mirror, using a mask of a size used for patterning the lower electrode layer and a mask used for patterning the upper electrode layer; Forming an etch protective layer on the anti-short film; Patterning the etch protective layer using a blanket dry etching method so as to expose a portion of the anti-short film after removing the sacrificial layer; And it provides a method for manufacturing a thin film type optical path control device comprising the step of removing the short prevention film.
본 발명에 의하면, 지지층의 상부에 거울을 형성한 후 결과물 상에 바람직하게는 포토 레지스트를 사용하여 쇼트 방지막을 형성한다. 쇼트 방지막을 상부 전극과 하부 전극의 중간 크기의 마스크를 사용하여 패터닝한 후 그 상부에 식각 보호층을 증착하고 사진 식각 공정에 의해 식각 보호층을 패터닝한다. 쇼트 방지막은 플루오르화 수소 증기를 사용하여 수행하는 희생층의 제거 공정 후 에싱(ashing) 방법으로 제거한다. 이 때, 상부 전극과 하부 전극 사이의 변형층의 단차면에 스페이서 형태로 형성된 식각 보호층도 함께 제거되므로, 식각 보호층으로 인하여 상부 전극과 하부 전극간에 전기적인 쇼트가 유발되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, after forming a mirror on top of the support layer, on the resultant, preferably, a shot prevention film is formed by using photoresist. After the anti-short film is patterned by using a mask of a middle size between the upper electrode and the lower electrode, an etch protective layer is deposited on the upper layer, and the etch protective layer is patterned by a photolithography process. The anti-short film is removed by an ashing method after the removal process of the sacrificial layer performed using hydrogen fluoride vapor. At this time, since the etching protection layer formed in the form of a spacer on the stepped surface of the strain layer between the upper electrode and the lower electrode is also removed, it is possible to prevent the electrical short between the upper electrode and the lower electrode caused by the etching protection layer. .
더욱이, 본 발명의 식각 보호층을 구성하는 비정형 실리콘은 약 100℃ 정도의 저온에서 플라즈마 증대 화학 기상 증착(PECVD) 방법을 사용하여 쇼트 방지막의 상부에 쉽게 도포할 수 있으므로, 본 발명의 방법이 용이하게 수행될 수 있다.Moreover, the amorphous silicon constituting the etch protection layer of the present invention can be easily applied on top of the anti-short film by using a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method at a low temperature of about 100 ° C, so that the method of the present invention is easy. Can be performed.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도 3은 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 평면도를 도시한 것이며, 도 4는 도 3에 도시한 장치를 확대한 사시도를 도시한 것이며, 도 5는 도 3에 도시한 장치를 AA' 선으로 자른 단면도를 도시한 것이다.Figure 3 is a plan view of a thin film type optical path control apparatus according to the present invention, Figure 4 shows an enlarged perspective view of the device shown in Figure 3, Figure 5 is a AA 'line of the device shown in Figure 3 It shows a cut section.
도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치는 액티브 매트릭스(100), 액츄에이터(200), 그리고 거울(180)을 포함한다.3, 4, and 5, the thin film type optical path adjusting apparatus according to the present invention includes an
M×N(M, N은 정수) 개의 MOS 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(100)는, MOS 트랜지스터의 소오스 및 드레인으로부터 연장되는 제1 금속층(105), 제1 금속층(105)의 상부에 형성된 제1 보호층(110), 제1 보호층(110)의 상부에 형성된 제2 금속층(115), 제2 금속층(115)의 상부에 형성된 제2 보호층(120), 그리고 제2 보호층(120)의 상부에 형성된 식각 방지층(125)을 포함한다. 제1 금속층(105)은 MOS 트랜지스터의 드레인으로부터 연장되는 드레인 패드를 포함하며, 제2 금속층(115)은 티타늄(Ti)층 및 질화티타늄(TiN)층으로 이루어진다.The
도 4를 참조하면, 액츄에이터(200)는, 식각 방지층(125) 중 아래에 제1 금속층(105)의 드레인 패드가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어 갭(185)을 개재하여 수평하게 형성된 지지층(140), 지지층(140)의 상부에 형성된 하부 전극(145), 하부 전극(145)의 상부에 형성된 변형층(150), 변형층(150)의 상부에 형성된 상부 전극(155), 그리고 변형층(150)의 일측으로부터 변형층(150), 하부 전극(145), 지지층(140), 식각 방지층(125), 제2 보호층(120) 및 제1 보호층(110)을 통하여 제1 금속층(105)의 드레인 패드까지 수직하게 형성된 비어 홀(160)의 내부에 하부 전극(145)과 드레인 패드가 연결되도록 형성된 비어 컨택(165)을 포함한다. 지지층(140)은 선행 출원에 기재된 박막형 광로 조절 장치 중 액츄에이터를 지지하는 멤브레인의 기능을 수행한다.Referring to FIG. 4, the
지지층(140)은 양측 지지부로부터 평행하게 형성된 2개의 사각형 형상의 암(arm)들의 사이에 사각형 형상의 평판이 동일 평면상에서 암들과 일체로 형성되어 있는 형상을 갖는다. 지지층(140)의 사각형 형상의 평판의 상부에는 거울(180)이 형성된다. 따라서, 거울(180)은 사각형의 평판의 형상을 갖는다.The
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 6d는 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조 공정도를 도시한 것이다.6a to 6d show a manufacturing process of the thin film type optical path control apparatus according to the present invention.
도 6a를 참조하면, n형으로 도핑된 실리콘(Si) 웨이퍼인 액티브 매트릭스(100)를 준비한 후, 통상의 소자 분리 공정, 예를 들면, 실리콘 부분 산화법(LOCOS)을 이용하여 액티브 매트릭스(100)에 액티브 영역 및 필드 영역을 구분하기 위한 소자 분리막을 형성한다. 이어서, 액티브 영역의 상부에 불순물이 도핑된 폴리 실리콘과 같은 도전 물질로 이루어진 게이트를 형성한 후, 이온 주입 공정으로 p+소오스 및 드레인을 형성함으로써, M×N(M, N은 정수) 개의 MOS 트랜지스터를 형성한다.Referring to FIG. 6A, after preparing an
MOS 트랜지스터가 형성된 결과물의 상부에 산화물로 이루어진 절연막을 형성한 후, 사진 식각 공정으로 소오스 및 드레인의 일측 상부를 각각 노출시키는 개구부들을 형성한다. 이어서, 개구부들이 형성된 결과물의 상부에 티타늄, 질화티타늄, 텅스텐(W)과 같은 금속으로 이루어진 제1 금속층(105)을 증착한 후 제1 금속층(105)을 사진 식각 공정으로 패터닝한다. 상술한 바와 같이 패터닝된 제1 금속층(105)은 MOS 트랜지스터의 드레인으로부터 액츄에이터(200)의 지지부의 일측까지 연장되는 드레인 패드를 포함한다.After forming an insulating film made of an oxide on the resultant formed MOS transistor, the openings for exposing the top of one side of the source and the drain are formed by a photolithography process. Subsequently, a
제1 금속층(105)의 상부에는 제1 보호층(110)이 형성된다. 제1 보호층(110)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 화학 기상 증착(CVD) 방법을 이용하여 8000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 제1 보호층(110)은 후속하는 공정 동안 MOS 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(100)가 손상을 입게 되는 것을 방지한다.The
제1 보호층(110)의 상부에는 제2 금속층(115)이 형성된다. 제2 금속층(115)을 형성하기 위하여, 먼저 티타늄(Ti)을 스퍼터링하여 300Å 정도의 두께로 티타늄층을 형성한다. 이어서, 티타늄층의 상부에 질화티타늄을 물리 기상 증착(PVD) 방법을 사용하여 적층하여 질화티타늄층을 형성한다. 제2 금속층(115)은 광원으로부터 입사되는 광이 거울(180)뿐만 아니라, 거울(180)이 형성된 부분을 제외한 부분에도 입사됨으로 인하여, 액티브 매트릭스(100)에 광 누설 전류가 흐르게 되는 것을 방지한다. 이어서, 제2 금속층(115) 중 후속 공정에서 비어 컨택(165)이 형성될 부분을 사진 식각 공정을 통해 식각하여 제2 금속층(115)에 개구부를 형성한다.The
제2 금속층(115)의 상부에는 제2 보호층(120)이 형성된다. 제2 보호층(120)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 사용하여 2000Å 정도의 두께를 갖도록 형성한다. 제2 보호층(120) 역시 후속하는 공정 동안 MOS 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(100)와 액티브 매트릭스(100) 상에 형성된 결과물들이 손상을 입게 되는 것을 방지한다.The
제2 보호층(120)의 상부에는 식각 방지층(125)이 형성된다. 식각 방지층(125)은 액티브 매트릭스(100) 및 제2 보호층(120)이 후속되는 식각 공정으로 인하여 식각되는 것을 방지한다. 식각 방지층(125)은 질화물(Si3N4)을 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법으로 증착하여 1000∼2000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다.An
식각 방지층(125)의 상부에는 희생층(135)이 형성된다. 희생층(135)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 대기압 화학 기상 증착(APCVD) 방법을 이용하여 2.0∼3.0㎛ 정도의 두께로 증착하여 형성한다. 이 경우, 희생층(135)은 MOS 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 희생층(135)이 1.1㎛ 정도의 두께가 되도록 희생층(135)의 표면을 연마함으로써 평탄화시킨다.The
이어서, 희생층(135) 중 아래에 제2 금속층(115)의 개구부가 형성된 부분 및 이와 인접한 부분을 식각하여 식각 방지층(125)의 일부를 노출시킴으로써, 액츄에이터(200)의 지지부인 앵커(anchor)가 형성될 위치를 만든다.Subsequently, the portion of the
노출된 식각 방지층(125)의 상부 및 희생층(135)의 상부에 제1층을 형성한다. 제1층은 질화물을 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 제1층은 후에 지지층(140)으로 패터닝된다.A first layer is formed on the exposed
제1층의 상부에는 전기 전도성이 우수한 금속인 백금, 탄탈륨, 또는 백금-탄탈륨(Pt-Ta) 등의 금속을 사용하여 하부 전극층을 형성한다. 하부 전극층은 스퍼터링 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이어서, 하부 전극층을 각각의 화소별로 분리시킴으로써 각 화소들에 독립적인 제1 신호가 인가되도록 한다(IsoCut 공정). 하부 전극층은 후에 하부 전극(145)으로 패터닝된다. 하부 전극(145)에는 액티브 매트릭스(100)에 내장된 트랜지스터로부터 전달된 제1 신호가 인가된다.The lower electrode layer is formed on the first layer using a metal such as platinum, tantalum, or platinum-tantalum (Pt-Ta), which is a metal having excellent electrical conductivity. The lower electrode layer is formed to have a thickness of about 0.01 to 1.0 탆 using the sputtering method. Subsequently, the lower electrode layer is separated for each pixel so that an independent first signal is applied to each pixel (IsoCut process). The lower electrode layer is later patterned into the
하부 전극층의 상부에는 제2층이 적층된다. 제2층은 PZT, 또는 PLZT 등의 압전 물질을 사용하여 0.1∼1.0㎛, 바람직하게는 0.4㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 제2층은 졸-겔(Sol-Gel)법, 스퍼터링 방법, 또는 화학 기상 증착(CVD) 방법을 이용하여 형성한 후, 급속 열처리(RTA) 방법으로 열처리하여 상변이시킨다. 제2층은 후에 변형층(150)으로 패터닝된다. 변형층(150)은 상부 전극(155)에 제2 신호가 인가되고 하부 전극(145)에 제1 신호가 인가되어 상부 전극(155)과 하부 전극(145) 사이의 전위차에 따라 발생하는 전기장에 의하여 변형을 일으킨다.The second layer is stacked on the lower electrode layer. The second layer is formed using a piezoelectric material such as PZT or PLZT so as to have a thickness of 0.1 to 1.0 mu m, preferably about 0.4 mu m. The second layer is formed using a sol-gel method, a sputtering method, or a chemical vapor deposition (CVD) method, and then subjected to a phase change by heat treatment using a rapid heat treatment (RTA) method. The second layer is later patterned into
제2층의 상부에는 상부 전극층이 적층된다. 상부 전극층은 백금, 알루미늄, 또는 은 등의 전기 전도성 및 반사성을 갖는 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다.An upper electrode layer is stacked on top of the second layer. The upper electrode layer is formed of a metal having electrical conductivity and reflectivity, such as platinum, aluminum, or silver, to have a thickness of about 0.01 to 1.0 탆 using a sputtering method.
상부 전극층의 상부에 제1 포토 레지스트(도시되지 않음)를 스핀 코팅(spin coating) 방법으로 도포한 후, 상부 전극층이 도 4에 도시한 바와 같이 거울상의 'ㄷ' 자의 형상을 가지도록 패터닝하여 상부 전극(155)을 형성한다. 상부 전극(155)에는 외부로부터 공통 전극선(도시되지 않음)을 통하여 제2 신호가 인가된다. 이어서, 제1 포토 레지스트를 제거한 후, 패터닝된 상부 전극(155) 및 제2층의 상부에 제2 포토 레지스트(도시되지 않음)를 스핀 코팅 방법으로 도포한 후, 제2층이 상부 전극(155) 보다 약간 넓은 거울상의 'ㄷ' 자의 형상을 갖도록 패터닝하여 변형층(150)을 형성한다(도 4 참조). 계속하여, 제2 포토 레지스트를 제거하고 상부 전극(155), 변형층(150) 및 하부 전극층의 상부에 제3 포토 레지스트(도시되지 않음)를 스핀 코팅 방법으로 도포한 후, 하부 전극층을 변형층(150) 보다 약간 넓은 거울상의 'ㄷ' 자의 형상을 갖도록 패터닝하여 하부 전극(145)을 형성한다.After the first photoresist (not shown) is applied to the upper electrode layer by spin coating, the upper electrode layer is patterned to have a mirror-shaped 'c' shape as shown in FIG. An
이어서, 변형층(150) 중 아래에 제2 금속층(115)의 개구부가 형성되어 있는 부분으로부터 변형층(150), 하부 전극(145), 제1층, 식각 방지층(125), 제2 보호층(120), 그리고 제1 보호층(110)을 차례로 식각하여 변형층(150)의 일측으로부터 제1 금속층(105)의 드레인 패드까지 비어 홀(160)을 형성한 후, 비어 홀(160)의 내부에 텅스텐(W), 백금, 알루미늄, 또는 티타늄 등의 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 제1 금속층(105)의 드레인 패드와 하부 전극(145)이 전기적으로 연결되도록 비어 컨택(165)을 형성한다. 그러므로, 비어 컨택(165)은 비어 홀(160) 내에서 하부 전극(145)으로부터 드레인 패드의 상부까지 형성된다. 외부로부터 전달된 제1 신호는 액티브 매트릭스(100)에 내장된 트랜지스터, 제1 금속층(105)의 드레인 패드 및 비어 컨택(165)을 통하여 하부 전극(145)에 인가된다.Next, the
계속하여, 패터닝된 하부 전극(145) 및 비어 홀(160)의 상부에 제4 포토 레지스트(도시되지 않음)를 스핀 코팅 방법으로 도포한 후, 제1층의 양측 지지부로부터 연장된 부분은 하부 전극(145) 보다 약간 넓은 사각형의 형상을 가지며, 이와 일체로 형성된 제1층의 중앙부는 사각형의 평판의 형상을 갖도록 패터닝하여 지지층(140)을 형성한다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이 지지층(140)은 양측 지지부로부터 사각형 형상의 암들이 연장되고, 이러한 암들 사이에 보다 넓은 면적을 갖는 사각형 형상의 평판이 동일 평면상에서 암들과 일체로 형성된 형상을 가진다. 그리고, 제4 포토 레지스트를 제거한다. 상기와 같이 지지층(140)이 패터닝된 결과, 희생층(135)의 일부가 노출된다.Subsequently, after the fourth photoresist (not shown) is applied to the patterned
이어서, 노출된 희생층(135)의 상부 및 지지층(140)의 상부에 제5 포토 레지스트(도시되지 않음)를 스핀 코팅 방법으로 도포한 후, 지지층(140)의 중앙부인 사각형 형상의 평판이 노출되도록 패터닝한다. 그리고, 사각형 형상의 노출된 지지층(140)의 중앙부의 상부에 은, 백금, 또는 알루미늄 등의 반사성을 갖는 금속을 0.3∼2.0㎛ 정도의 두께로 스퍼터링 방법 또는 화학 기상 증착 방법을 이용하여 증착시킨다. 계속하여, 증착된 금속이 사각형 형상의 노출된 지지층(140)의 중앙부와 동일한 형상을 갖도록 증착된 금속을 패터닝하여 거울(180)을 형성한 후, 제5 포토 레지스트를 제거한다.Subsequently, after applying a fifth photoresist (not shown) on the exposed
도 6b를 참조하면, 상기와 같이 거울(180)을 형성한 후, 결과물의 상부에 스퍼터링 방법을 이용하여 쇼트 방지막(170)을 형성한다. 쇼트 방지막(170)은 바람직하게는 포토 레지스트를 사용하여 형성한다. 쇼트 방지막(170)은 후속하는 식각 보호층(175)의 식각시 식각되지 않고 상부 전극과 하부 전극 사이의 변형층의 단차면에 스페이서 형태로 남게 되는 식각 보호층(175)을 용이하게 제거하는 기능을 수행한다. 쇼트 방지막(170)은 상부 전극(155)을 패터닝할 때 사용되었던 마스크와 하부 전극(145)을 패터닝할 때 사용되었던 마스크의 중간 크기 정도의 마스크를 사용하여 패터닝한다. 이 경우, 쇼트 방지막(170)은 상부 전극(155)의 상부뿐만 아니라 상부 전극(155)과 하부 전극(145) 사이의 변형층(150)의 단차면에 형성된다.Referring to FIG. 6B, after forming the
도 6c를 참조하면, 상기 결과물의 상부에 식각 보호층(175)을 형성한다. 식각 보호층(175)은 플루오르화 수소 증기를 이용한 희생층(135)의 식각시 식각되지 않는 물질로 형성하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 비정질 실리콘을 플라즈마-증대 화학 기상 증착(PECVD) 방법을 이용하여 형성한다. 비정질 실리콘은 플라즈마-증대 화학 기상 증착 방법을 사용할 경우 약 100℃ 정도의 저온에서도 증착이 가능하며, 쇼트 방지막(170) 위에 용이하게 도포할 수 있으므로 본 발명에 적합한 물질이다.Referring to FIG. 6C, an
이어서, 희생층(135)을 플루오르화 수소 증기를 사용하여 식각하여 희생층(135)의 위치에 에어 갭(185)을 형성한다. 이 경우, IsoCut 부는 플루오르화 수소 증기에 식각되지 않는 물질인 비정질 실리콘으로 이루어진 식각 보호층(175)으로 피복되어 있으므로, IsoCut 부를 통해 플루오르화 수소 증기가 침투하는 것을 방지할 수 있다.The
이어서, 식각 보호층(175)을 블랭킷 건식 식각(blanket dry etch) 방법으로 제거한다. 이 경우, 상부 전극(155)과 하부 전극(145)의 단차면에 형성되는 식각 보호층(175)의 두께가 다른 부위에서의 두께보다 상대적으로 두껍기 때문에, 식각 보호층(175)을 블랭킷 식각 방법으로 제거한 후에도 상부 전극(155)과 하부 전극(145)의 단차면에서 식각 보호층(175)이 잔류하게 된다.Subsequently, the
도 6d를 참조하면, 세정 및 건조(rinse and dry) 공정을 실시한 후 쇼트 방지막(170)을 에싱(ashing) 방법으로 제거하여 박막형 광로 조절 장치를 완성한다. 쇼트 방지막(170)이 제거될 때 변형층(150)의 단차면에 스페이서 형태로 남아있던 식각 보호층(175)이 함께 제거되므로 잔여 식각 보호층(175)으로 인한 상부 전극(155)과 하부 전극(145) 간에 전기적인 쇼트가 유발되지 않는다.Referring to FIG. 6D, after performing a rinse and dry process, the
상술한 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치에 있어서, 상부 전극(155)에는 외부로부터 공통 전극선을 통하여 제2 신호가 인가된다. 동시에 하부 전극(145)에는 외부로부터 액티브 매트릭스(100)에 내장된 트랜지스터, 제1 금속층(105)의 드레인 패드 및 비어 컨택(165)을 통하여 제1 신호가 인가되어, 상부 전극(155)과 하부 전극(145) 사이에 전위차에 따른 전기장이 발생한다. 이러한 전기장에 의하여 상부 전극(155)과 하부 전극(145) 사이에 형성된 변형층(150)이 변형을 일으킨다. 변형층(150)은 발생한 전기장에 대하여 직교하는 방향으로 수축하며, 따라서, 변형층(150) 및 지지층(140)을 포함하는 액츄에이터(200)는 소정의 각도를 가지고 휘어진다. 광원으로부터 입사되는 광을 반사하는 거울(180)은 지지층(140)의 중앙부의 상부에 형성되어 있으므로 액츄에이터(200)와 같은 각도로 휘어진다. 이에 따라, 거울(180)은 입사되는 광을 소정의 각도로 반사하며, 반사된 광은 슬릿을 통과하여 스크린에 투영되어 화상을 맺게 된다.In the above-described thin film type optical path control device according to the present invention, a second signal is applied to the
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 거울을 형성한 결과물의 상부에 쇼트 방지막을 도포한 후, 하부 전극의 IsoCut 부에 플루오르화 수소 증기가 침투하는 것을 방지하기 위한 식각 보호층을 형성한다. 식각 보호층을 블랭킷 건식 식각 방법으로 식각하면, 식각 보호층은 변형층의 단차면과 접촉되지 않고 쇼트 방지막의 측벽에 스페이서 형태로 잔존한다. 이후, 쇼트 방지막을 에싱 방법으로 제거할 때 스페이서 형태로 잔존하던 식각 보호층도 함께 제거된다. 따라서, 변형층의 단차면에 스페이서 형태로 잔존하던 식각 보호층으로 인하여 상부 전극과 하부 전극간에 전기적인 쇼트가 유발되는 것을 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, after applying the anti-short film to the upper portion of the mirror formed result, an etching protective layer for preventing hydrogen fluoride vapor from penetrating the IsoCut portion of the lower electrode. When the etch protective layer is etched by the blanket dry etching method, the etch protective layer remains in the form of a spacer on the sidewall of the anti-short film without contacting the stepped surface of the strained layer. Subsequently, when the anti-short film is removed by an ashing method, the etch protection layer remaining in the form of a spacer is also removed. Therefore, it is possible to prevent the electrical short between the upper electrode and the lower electrode due to the etching protection layer remaining in the spacer form on the stepped surface of the strained layer.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당업자에 의해 개량이나 변형이 가능하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited thereto and may be improved or modified by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention.
Claims (4)
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KR1019970075141A KR100257605B1 (en) | 1997-12-27 | 1997-12-27 | Method for manufacturing thin film actuated mirror array |
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