KR100258105B1 - Apparatus for actuated mirror arrays - Google Patents

Apparatus for actuated mirror arrays Download PDF

Info

Publication number
KR100258105B1
KR100258105B1 KR1019970057133A KR19970057133A KR100258105B1 KR 100258105 B1 KR100258105 B1 KR 100258105B1 KR 1019970057133 A KR1019970057133 A KR 1019970057133A KR 19970057133 A KR19970057133 A KR 19970057133A KR 100258105 B1 KR100258105 B1 KR 100258105B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
membrane
mirror
shape
auxiliary layer
Prior art date
Application number
KR1019970057133A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19990035337A (en
Inventor
주상백
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 KR1019970057133A priority Critical patent/KR100258105B1/en
Publication of KR19990035337A publication Critical patent/KR19990035337A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100258105B1 publication Critical patent/KR100258105B1/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
    • 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
    • Y10S359/90Methods
    • 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)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

PURPOSE: A thin film actuated mirror arrays is to uniformly distribute the stress of a mirror and a membrane by forming an auxiliary layer having the same material as a mirror on the lower part of the membrane. CONSTITUTION: An active substrate(510) has an MxN transistor provided therein and a drain pad(520) formed on one side thereof. A passivation layer(530) is formed on the active substrate. An etching stop layer(540) is formed on the passivation layer. A sacrificial layer is formed on the etching stop layer. An auxiliary layer(650) having the same material as a mirror(610) is formed on the sacrificial layer. The mirror is formed on a membrane(570) having a rectangular shape. The auxiliary layer uniformly distributes the stress generated between the membrane and the mirror. A part of the etching stop layer is exposed by etching the auxiliary layer and the sacrificial layer with the drain pad formed thereon, thereby forming a supporting region of an actuator(640).

Description

박막형 광로조절장치Thin film type optical path controller

본 발명은 박막형 광로조절장치에 관한 것으로서, 특히 멤브레인의 하부에 거울과 동일한 물질의 보조층을 형성하여 멤브레인과 거울의 응력(stress)을 균일하게 분포하여 구조를 안정시킬 수 있는 박막형 광로조절장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film type optical path control device, and more particularly, to a thin film type optical path control device capable of stabilizing a structure by uniformly distributing stress between the membrane and the mirror by forming an auxiliary layer of the same material as the mirror at the bottom of the membrane. It is about.

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, 상기 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 광로조절장치의 평면도를 도시한 것이며, 도 2a는 도 1에 도시한 장치의 사시도를 도시한 것이며, 도 2b는 도 2a에 도시한 장치를 A-A' 선으로 자른 단면도를 도시한 것이다.1 is a plan view of a conventional thin film type optical path control device, Figure 2a is a perspective view of the device shown in Figure 1, Figure 2b is a cross-sectional view taken along the line AA 'of the device shown in Figure 2a. It is.

도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 종래의 박막형 광로조절장치는 구동기판(10)과 그 상부에 형성된 액츄에이터(140) 및 거울(110)을 포함한다. 구동기판(10)은 드레인 패드(20), 보호층(30), 그리고 식각 방지층(40)을 포함한다.1, 2A and 2B, the conventional thin film type optical path control apparatus includes a driving substrate 10 and an actuator 140 and a mirror 110 formed thereon. The driving substrate 10 includes a drain pad 20, a protective layer 30, and an etch stop layer 40.

도 2b을 참조하면, 액츄에이터(140)는 식각 방지층(40)중 하부에 드레인 패드(20)가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어갭(60)을 개재하여 식각 방지층(40)과 평행하도록 형성된 멤브레인(70), 멤브레인(70)의 일측 상부에 형성된 하부전극(80), 하부전극(80)의 상부에 형성된 변형층(90), 변형층(90)의 상부에 형성된 상부전극(100), 변형층(90)의 타측으로부터 변형층(90), 하부전극(80), 멤브레인(70), 식각 방지층(40) 및 보호층(30)을 통하여 드레인 패드(20)까지 수직하게 형성된 배전홀(120), 배전홀(120)내에 하부전극(80)과 드레인 패드(20)가 전기적으로 연결되도록 수직하게 형성된 배전체(130), 그리고 멤브레인(70)의 일측 상부에 형성된 거울(110)을 포함한다.Referring to FIG. 2B, the actuator 140 has one side in contact with a portion in which the drain pad 20 is formed in the lower portion of the etch stop layer 40 and the other side is parallel to the etch stop layer 40 through the air gap 60. The formed membrane 70, the lower electrode 80 formed on one side of the membrane 70, the strained layer 90 formed on the lower electrode 80, and the upper electrode 100 formed on the strained layer 90. And a distribution hole vertically formed from the other side of the strained layer 90 to the drain pad 20 through the strained layer 90, the lower electrode 80, the membrane 70, the etch stop layer 40, and the protective layer 30. 120, a distributor 130 vertically formed such that the lower electrode 80 and the drain pad 20 are electrically connected to each other in the distribution hole 120, and the mirror 110 formed on one side of the membrane 70. Include.

또한, 도 2a를 참조하면, 멤브레인(70)은 지지영역에서 평행하게 형성된 2개의 직사각형 형상의 암(arm)들을 갖으며, 구동영역에서는 사각형 형상을 갖는다. 멤브레인(70)의 사각형 형상 평판 상부에는 거울(110)이 형성된다. 따라서, 거울(110)은 사각형 모양을 갖는다.Also, referring to FIG. 2A, the membrane 70 has two rectangular arms formed in parallel in the support region, and has a rectangular shape in the driving region. The mirror 110 is formed on the rectangular flat plate of the membrane 70. Thus, the mirror 110 has a rectangular shape.

그러나, 상술한 종래의 박막형 광로조절장치는 멤브레인의 상부에 거울이 형성되어 있는데, 멤브레인과 거울의 응력이 비대칭이기 때문에 멤브레인과 거울이 휘어지는 문제점이 있었다.However, the above-described conventional thin film type optical path control device has a mirror formed on the upper part of the membrane, and the membrane and the mirror have a problem of bending because the stress of the membrane and the mirror is asymmetric.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 목적은 멤브레인의 하부에 거울과 동일한 물질로 보조층을 두어 멤브레인과 거울의 응력을 균일하게 분포시킬 수 있는 박막형 광로조절장치를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to provide an auxiliary layer of the same material as the mirror at the bottom of the membrane thin film type optical path control that can evenly distribute the stress of the membrane and the mirror In providing a device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터가 내장되고 일측 상부에 드레인 패드가 형성된 구동기판과; 구동기판의 상부에, 지지영역에서 2개의 암(arm)들을 갖는 'ㄷ'자 형태로 형성되고, 구동영역에서 사각형 형상을 갖으며 상기 암들과 일체로 형성된 보조층, 지지영역에서 보조층보다 작은 'ㄷ'자형태를 가지며 구동영역에서 보조층과 동일한 크기의 사각형 모양을 갖는 멤브레인, 지지영역에서 멤브레인보다 작은 'ㄷ'자형을 갖는 하부전극, 지지영역에서 하부전극보다 작은 'ㄷ'자형을 갖는 변형층, 지지영역에서 변형층보다 작은 'ㄷ'자형을 갖는 상부전극을 각기 포함하며 형성된 M×N개의 액츄에이터; 그리고 구동영역의 사각형 형상을 갖는 멤브레인의 상부에 형성된 거울을 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a driving substrate in which M × N (M, N is an integer) transistors are built and a drain pad is formed on one side thereof; An auxiliary layer formed on the top of the driving substrate in a 'c' shape having two arms in the supporting region, having a rectangular shape in the driving region and integrally formed with the arms, and smaller than the auxiliary layer in the supporting region. A membrane having a 'c' shape and having a rectangular shape having the same size as the auxiliary layer in the driving region, a lower electrode having a 'c' shape smaller than the membrane in the supporting region, and a 'c' shape smaller than the lower electrode in the supporting region. M x N actuators each including an upper electrode having a 'c' shape smaller than the strained layer in the strained layer and the support region; And a mirror formed on the membrane having a rectangular shape of the driving region.

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 광로조절장치의 평면도,1 is a plan view of a conventional thin film type optical path control device,

도 2a는 도 1에 도시한 장치의 사시도,2a is a perspective view of the device shown in FIG.

도 2b는 도 2a에 도시한 장치를 A-A' 선으로 자른 단면도,FIG. 2B is a cross-sectional view of the device shown in FIG. 2A taken along line A-A ',

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

도 4a는 도 3에 도시한 장치의 사시도,4a is a perspective view of the device shown in FIG.

도 4b는 도 4a에 도시한 장치를 B-B'선으로 자른 단면도,4B is a cross-sectional view of the device shown in FIG. 4A taken along line B-B ';

도 5a 내지 도 5f는 도 4b에 도시한 장치의 제조 공정도,5A to 5F are manufacturing process diagrams of the apparatus shown in FIG. 4B;

도 6a 내지 도 6d는 도 4a에 도시한 장치의 제조 공정도.6A-6D are manufacturing process diagrams of the device shown in FIG. 4A.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

510 : 구동기판 520 : 드레인 패드510: driving substrate 520: drain pad

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

550 : 희생층 560 : 에어갭550: sacrificial layer 560: air gap

570 : 멤브레인 580 : 하부전극570: membrane 580: lower electrode

590 : 변형층 600 : 상부전극590 strain layer 600 upper electrode

610 : 거울 620 : 배전홀610: mirror 620: power distribution hall

630 : 배전체 640 : 액츄에이터630: distributor 640: actuator

650 : 보조층650: auxiliary layer

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 박막형 광로 조절 장치를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a thin film type optical path adjusting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 박막형 광로조절장치의 평면도를 도시한 것이며, 도 4a는 도 3에 도시된 장치의 사시도이며, 도 4b는 도 4a에 도시한 장치를 B-B' 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 4a is a perspective view of the device shown in Figure 3, Figure 4b is a cross-sectional view taken along the line BB 'of the device shown in Figure 4a. will be.

도 3, 도 4a 및 도 4b의 박막형 광로 조절 장치는 실질적으로 도 1, 도 2a 및 도 2b의 박막형 광로조절장치를 이용한다 할 수 있다.The thin film type optical path adjusting device of FIGS. 3, 4A, and 4B may substantially use the thin film type optical path adjusting device of FIGS. 1, 2A, and 2B.

도 3, 도 4a 및 도 4b의 본 발명에 따른 박막형 광로조절장치는, 멤브레인(570)의 하부에 거울(610)과 동일한 물질로 보조층(650)을 두어 멤브레인(570)과 거울(610)의 응력을 균일하게 분포시키는 것이 특징이다.In the thin film type optical path control apparatus according to the present invention of FIGS. 3, 4A and 4B, the membrane 570 and the mirror 610 are provided with an auxiliary layer 650 made of the same material as the mirror 610 under the membrane 570. The stress is uniformly distributed.

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

도 5a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 박막형 광로조절장치의 제조방법을 도시한 것이다.5a to 6d illustrate a method of manufacturing a thin film type optical path control device according to the present invention.

도 5a를 참조하면, 구동기판(510)은 M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장되어 있고, 일측 상부에 드레인 패드(520)가 형성되어 있다.Referring to FIG. 5A, the driving substrate 510 includes M × N transistors (not shown) where M and N are integers, and a drain pad 520 is formed on one side.

이러한 구동기판(510)의 상부에 보호층(530)을 형성한다. 보호층(530)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 화학 기상 증착(CVD) 방법을 이용하여 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 보호층(530)은 후속하는 공정 동안 트랜지스터가 내장된 구동기판(510)이 손상되는 것을 방지한다.The protective layer 530 is formed on the driving substrate 510. The protective layer 530 is formed to have a thickness of about 0.1 μm to 1.0 μm using phosphorus silicate glass (PSG) using a chemical vapor deposition (CVD) method. The protective layer 530 prevents the driving substrate 510 containing the transistor from being damaged during the subsequent process.

보호층(530)의 상부에 식각 방지층(540)을 형성한다. 식각 방지층(540)은 질화물을 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 1000 ∼ 2000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 식각 방지층(540)은 보호층(530)과 그 하부가 후속되는 식각 공정으로 인하여 손상되는 것을 방지한다.An etch stop layer 540 is formed on the passivation layer 530. The etch stop layer 540 is formed to have a thickness of about 1000 to 2000 GPa using 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 by the subsequent etching process.

식각 방지층(540)의 상부에 희생층(550)을 형성한다. 희생층(550)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 대기압 화학기상증착(APCVD) 방법으로 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이때, 희생층(550)은 트랜지스터가 내장된 구동기판(510)의 상부를 덮고 있으므로 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 희생층(550)의 표면을 스핀 온 글랙스(Spin On Glass:SOG)를 사용하는 방법 또는 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 방법을 이용하여 평탄화시킨다.The sacrificial layer 550 is formed on the etch stop layer 540. The sacrificial layer 550 is formed to have a thickness of about 0.1 to 1.0 μm of the silicate glass (PSG) by atmospheric chemical vapor deposition (APCVD). In this case, since the sacrificial layer 550 covers the upper portion of the driving substrate 510 in which the transistor is embedded, the surface flatness is very poor. Therefore, the surface of the sacrificial layer 550 is planarized by using a spin on glass (SOG) method or a chemical mechanical polishing (CMP) method.

이어서, 희생층(550)의 상부에 후속하여 형성되는 거울(610)을 구성하는 물질과 동일한 물질로 보조층(650)을 형성한다. 이때, 보조층(650)은 거울(610)과 동일한 두께를 갖도록 형성된다. 보조층(650)은 거울(610)과 동일한 물질로 형성됨으로써 멤브레인(570)과 거울(610)의 사이에 발생하는 응력을 균일하게 분포시킨다. 따라서, 멤브레인(570)과 거울(610)은 보조층(650)에 의해 균일한 응력이 작용하므로 멤브레인(570)과 거울(610)이 불균일한 응력에 의해 휘어지는 것이 방지된다.Subsequently, the auxiliary layer 650 is formed of the same material as the material forming the mirror 610 that is subsequently formed on the sacrificial layer 550. In this case, the auxiliary layer 650 is formed to have the same thickness as the mirror 610. The auxiliary layer 650 is formed of the same material as the mirror 610 to uniformly distribute the stress generated between the membrane 570 and the mirror 610. Accordingly, the membrane 570 and the mirror 610 are prevented from being bent by the non-uniform stress because the uniform stress is applied by the auxiliary layer 650.

계속하여, 보조층(650)과 희생층(550)중 하부에 드레인 패드(520)가 형성되어 있는 부분을 식각하여 식각 방지층(540)의 일부를 노출시킴으로써 액츄에이터(640)의 지지영역이 형성될 부분을 만든다.Subsequently, a supporting region of the actuator 640 may be formed by etching a portion of the auxiliary layer 650 and the sacrificial layer 550 in which the drain pad 520 is formed at the bottom to expose a portion of the etch stop layer 540. Make a part

도 5b를 참조하면, 노출된 식각 방지층(540)의 상부 및 보조층(650)의 상부에 멤브레인 물질층(570')을 형성한다. 멤브레인 물질층(570')은 질화물(nitride)을 저압 화학기상증착(LPCVD) 방법을 이용하여 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이어서, 백금 또는 백금-탄탈륨등의 금속으로 하부전극 물질층(580')을 멤브레인 물질층(570')의 상부에 형성한다. 하부전극 물질층(580')은 스퍼터링 방법을 이용하여 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다.Referring to FIG. 5B, a membrane material layer 570 ′ is formed on the exposed etch stop layer 540 and on the auxiliary layer 650. The membrane material layer 570 ′ is formed to have a thickness of about 0.1 μm to about 1.0 μm using a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method. Subsequently, a lower electrode material layer 580 'is formed on the membrane material layer 570' using a metal such as platinum or platinum-tantalum. The lower electrode material layer 580 ′ is formed to have a thickness of about 0.1 μm to about 1.0 μm using a sputtering method.

하부전극 물질층(580')의 상부에 변형 물질층(590')을 형성한다. 변형 물질층(590')은 PZT 또는 PLZT등의 압전물질을 졸-겔(Sol-Gel)법, 스퍼터링 방법, 또는 화학기상증착(CVD) 방법을 이용하여 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 그리고, 변형 물질층(590')을 급속 열처리(RTA) 방법을 이용하여 상변이시킨다.A strained material layer 590 'is formed on the lower electrode material layer 580'. The deformable material layer 590 ′ has a piezoelectric material such as PZT or PLZT so as to have a thickness of about 0.1 μm to 1.0 μm using a sol-gel method, a sputtering method, or a chemical vapor deposition (CVD) method. Form. The strained material layer 590 ′ is phase shifted using a rapid heat treatment (RTA) method.

상부전극 물질층(600')은 변형 물질층(590')의 상부에 형성한다. 상부전극 물질층(600')은 알루미늄, 백금 또는 은등을 스퍼터링 방법을 이용하여 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다.The upper electrode material layer 600 'is formed on the strained material layer 590'. The upper electrode material layer 600 ′ is formed to have a thickness of about 0.1 μm to about 1.0 μm by using a sputtering method of aluminum, platinum, or silver.

도 5c 및 도 6a를 참조하면, 상부전극 물질층(600')의 상부에 제 1 포토 레지스트(도시되지 않음)을 스핀 코팅(spin coating) 방법으로 도포한 후, 상부전극 물질층(600')이 'ㄷ'자 형상을 가지도록 패터닝하여 상부전극(600)을 형성한다. 다음, 제 1 포토레지스트를 제거한 후, 패터닝된 상부전극(600) 및 변형 물질층(590')의 상부에 제 2 포토레지스트(도시되지 않음)를 스핀 코팅 방법으로 도포한 후, 변형 물질층(590')이 상부전극(600) 보다 약간 넓은 'ㄷ'자 형상을 갖도록 패터닝하여 변형층(590)을 형성한다. 계속하여, 제 2 포토 레지스터를 제거한다.5C and 6A, after the first photoresist (not shown) is applied on the upper electrode material layer 600 ′ by spin coating, the upper electrode material layer 600 ′ is applied. The upper electrode 600 is formed by patterning the pattern to have a '-' shape. Next, after the first photoresist is removed, a second photoresist (not shown) is applied on the patterned upper electrode 600 and the strained material layer 590 'by spin coating, and then the strained material layer ( 590 ') is patterned to have a'-'shape slightly wider than that of the upper electrode 600 to form a strained layer 590. Subsequently, the second photo register is removed.

다음, 변형층(590)과 하부전극 물질층(580')의 상부에 제 3 포토레지스트(도시되지 않음)를 스핀 코팅방법으로 도포한 후, 하부전극 물질층(580')이 변형층(590)보다 약간 넓은 'ㄷ'자 형상을 갖도록 패터닝하여 하부전극(580)을 형성한다. 그리고, 제 3 포토레지스트를 제거한다.Next, after applying a third photoresist (not shown) on the strain layer 590 and the lower electrode material layer 580 ′ by spin coating, the lower electrode material layer 580 ′ is deformed layer 590. The lower electrode 580 is formed by patterning the substrate to have a '-' shape that is slightly wider than). Then, the third photoresist is removed.

도 5d 및 도 6b를 참조하면, 변형층(590)중 드레인 패드(520)가 형성된 부분으로부터 변형층(590), 하부전극(580), 멤브레인 물질층(570'), 식각 방지층(540), 그리고 보호층(530)을 차례로 식각하여 배전홀(620)을 형성한 후, 배전홀(620)의 내부에 텅스텐, 백금, 알루미늄, 또는 티타늄등의 금속을 채워 드레인 패드(520)와 하부전극(580)이 전기적으로 연결되도록 배전체(630)를 형성한다. 배전체(630)는 배전홀(620)내에서 하부전극(580)으로부터 드레인 패드(520)의 상부까지 수직하게 형성된다.5D and 6B, the strained layer 590, the lower electrode 580, the membrane material layer 570 ′, the etch stop layer 540, from the portion where the drain pad 520 is formed in the strained layer 590. After the protective layer 530 is sequentially etched to form the distribution hole 620, a drain pad 520 and a lower electrode (filled with metal such as tungsten, platinum, aluminum, or titanium) are filled in the distribution hole 620. The distributor 630 is formed to electrically connect the 580. The distributor 630 is vertically formed from the lower electrode 580 to the top of the drain pad 520 in the distribution hole 620.

도 5e 및 도 6c를 참조하면, 패터닝된 하부전극(580) 및 배전홀(620)의 상부에 제 4 포토레지스트(도시되지 않음)를 스핀 코팅 방법으로 도포한 후 멤브레인 물질층(570')을 패터닝하여 멤브레인(570)을 형성한다. 이때, 멤브레인(570)은 지지영역에서는 'ㄷ'자 형태로 패터닝되며, 이와 일체로 형성된 구동영역에서는 사각형 형상의 평판 모양을 갖도록 패터닝된다. 즉, 도 6c에 도시한 바와 같이 멤브레인(570)은 지지영역에서는 직사각형 형상의 암(arm)들이 형성되고, 구동영역에서는 암들보다 넓은 면적을 갖는 사각형 형상의 평판이 형성된다. 이어서, 제 4 포토레지스트를 제거한다.5E and 6C, after applying a fourth photoresist (not shown) to the patterned lower electrode 580 and the distribution hole 620 by spin coating, the membrane material layer 570 ′ is applied. Patterned to form membrane 570. In this case, the membrane 570 is patterned in a 'c' shape in the supporting region, and patterned to have a rectangular flat plate shape in the driving region formed integrally therewith. That is, as shown in FIG. 6C, the membrane 570 has rectangular arms in the supporting region, and a rectangular flat plate having a larger area than the arms in the driving region. Next, the fourth photoresist is removed.

이와 같이, 패터닝된 멤브레인(570)의 상부에 제 5 포토레지스트(도시되지 않음)를 스핀 코팅 방법으로 도포한 후 보조층(650)을 패터닝하여 지지영역에서는 멤브레인(570)보다 약간 넓은 'ㄷ'자 형태를 가지며, 이와 일체로 형성된 구동영역에서 보조층(650)은 멤브레인(570)과 동일한 크기로 사각형 형상의 평판모양을 갖는다. 즉, 도 12b에 도시한 바와 같이 보조층(650)은 지지영역에서는 직사각형 형상의 암들이 형성되고, 구동영역에서는 암들보다 넓은 면적을 갖는 사각형 형상을 갖는다. 이어서, 제 5 포토레지스트를 제거하여 희생층(550)의 일부를 노출시킨다.As such, after the fifth photoresist (not shown) is applied on the patterned membrane 570 by spin coating, the auxiliary layer 650 is patterned, so that 'c' is slightly wider than the membrane 570 in the supporting region. The auxiliary layer 650 has a ruler shape and has a rectangular flat plate shape in the same size as the membrane 570 in the driving region formed integrally therewith. That is, as shown in FIG. 12B, the auxiliary layer 650 has rectangular arms in the support region, and has a rectangular shape having a larger area than the arms in the driving region. Subsequently, a portion of the sacrificial layer 550 is exposed by removing the fifth photoresist.

도 5f 및 도 6d를 참조하면, 사각형 모양을 갖는 구동영역의 멤브레인(570)의 상부에 거울(610)을 증착한 후, 희생층(550)을 불산가스로 제거하여 에어갭(560)을 형성함으로써 박막형 광로조절장치를 완성한다.5F and 6D, after depositing the mirror 610 on the membrane 570 of the driving region having a rectangular shape, the sacrificial layer 550 is removed with hydrofluoric acid to form an air gap 560. This completes the thin film type optical path control device.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 박막형 광로조절장치는 멤브레인의 하부에 거울을 구성하는 물질과 동일한 물질로 보조층을 형성하여, 보조층, 멤브레인 및 거울간에 응력이 수직방향을 따라서 대칭적으로 균일하게 분포하게 함으로써 멤브레인과 거울이 휘어지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the thin film type optical path control device according to the present invention forms an auxiliary layer of the same material as the mirror constituting the lower part of the membrane, so that the stress between the auxiliary layer, the membrane and the mirror is symmetrically uniform along the vertical direction. Distribution makes it possible to prevent the membrane and mirror from bending.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 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 described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. And can be changed.

Claims (3)

M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터가 내장되고 일측 상부에 드레인 패드(520)가 형성된 구동기판(510)과;A driving substrate 510 having M × N (M, N is an integer) transistors and a drain pad 520 formed on one side thereof; 상기 구동기판(510)의 상부에, 지지영역에서 2개의 암(arm)들을 갖는 'ㄷ'자 형태로 형성되고, 구동영역에서 사각형 형상을 갖으며 상기 암들과 일체로 형성된 보조층(650), 상기 지지영역에서 상기 보조층(650)보다 작은 'ㄷ'자형태를 가지며 상기 구동영역에서 상기 보조층(650)과 동일한 크기의 사각형 모양을 갖는 멤브레인(570), 상기 지지영역에서 상기 멤브레인(570) 보다 작은 'ㄷ'자형을 갖는 하부전극(580), 상기 지지영역에서 상기 하부전극(580)보다 작은 'ㄷ'자형을 갖는 변형층(590), 상기 지지영역에서 상기 변형층(590)보다 작은 'ㄷ'자형을 갖는 상부전극(600)을 각기 포함하며 형성된 M×N개의 액츄에이터(640); 그리고An auxiliary layer 650 formed on the driving substrate 510 in a 'c' shape having two arms in a support region, having a quadrangular shape in the driving region, and integrally formed with the arms; A membrane 570 having a smaller 'c' shape than the auxiliary layer 650 in the support region and a square shape having the same size as the auxiliary layer 650 in the driving region, and the membrane 570 in the support region. A lower electrode 580 having a smaller 'c' shape, a strained layer 590 having a smaller 'c' shape than the lower electrode 580 in the support region, and a lower layer 590 having a smaller 'c' shape than the lower electrode 580 in the support region, M × N actuators 640 each including an upper electrode 600 having a small 'c' shape; And 상기 구동영역의 사각형 형상을 갖는 멤브레인(570)의 상부에 형성된 거울(610)을 포함하는 박막형 광로조절장치.Thin film type optical path control device including a mirror (610) formed on top of the membrane (570) having a rectangular shape of the drive area. 제 1 항에 있어서, 상기 거울(610)은 알루미늄으로 형성되며 0.1 ∼ 1.0㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 박막형 광로조절장치.The apparatus of claim 1, wherein the mirror (610) is made of aluminum and has a thickness of 0.1 to 1.0 μm. 제 1 항에 있어서, 상기 보조층(650)이 상기 거울(610)과 동일한 물질 및 동일한 두께를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 광로조절장치.The apparatus of claim 1, wherein the auxiliary layer (650) is formed to have the same material and the same thickness as the mirror (610).
KR1019970057133A 1997-10-31 1997-10-31 Apparatus for actuated mirror arrays KR100258105B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970057133A KR100258105B1 (en) 1997-10-31 1997-10-31 Apparatus for actuated mirror arrays

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970057133A KR100258105B1 (en) 1997-10-31 1997-10-31 Apparatus for actuated mirror arrays

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990035337A KR19990035337A (en) 1999-05-15
KR100258105B1 true KR100258105B1 (en) 2000-06-01

Family

ID=19523892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970057133A KR100258105B1 (en) 1997-10-31 1997-10-31 Apparatus for actuated mirror arrays

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100258105B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100608864B1 (en) * 2004-08-12 2006-08-09 엘지전자 주식회사 Processing method of hermetic compressor accumulator

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112284255A (en) * 2020-10-29 2021-01-29 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 Stress-free assembly and adjustment auxiliary tool and assembly and adjustment method for reflector of photoelectric product

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100608864B1 (en) * 2004-08-12 2006-08-09 엘지전자 주식회사 Processing method of hermetic compressor accumulator

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990035337A (en) 1999-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR19990004787A (en) Thin Film Type Light Path Regulator
KR100258105B1 (en) Apparatus for actuated mirror arrays
KR100262736B1 (en) Apparatus of actuated mirror arrays
KR100262735B1 (en) Fabricating method of actuated mirror arrays
KR100258106B1 (en) Fabricating method of actuated mirror arrays
KR100258117B1 (en) Fabricating method of actuated mirror arrays
KR100273899B1 (en) Apparatus and fabricating method of actuated mirror arrays
KR100252019B1 (en) Manufacturing method of tma
KR100258109B1 (en) Fabricating method for actuated mirror arrays
KR100258110B1 (en) Fabricating method for actuated mirror arrays
KR100258108B1 (en) Fabricating method for actuated mirror arrays
KR100262734B1 (en) Apparatus and fabricating method of actuated mirror arrays
KR100255751B1 (en) Tma having enhanced driving angle
KR19990005299A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR100258115B1 (en) Fabricating method of actuated mirror arrays
KR100267467B1 (en) Fabricating method for actuated mirror arrays
KR100262737B1 (en) Manufacturing method of tma
KR19990018834A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR100252017B1 (en) Thin film actuated mirror array
KR100256872B1 (en) Thin flim actuated mirror array for preventing the initial deflection of the actuator and method for manufacturing the same
KR19990005298A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR19990005301A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR19990005304A (en) Thin Film Type Light Path Regulator
KR19990018835A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR19990019666A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device

Legal Events

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

Payment date: 20040226

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee