KR100265947B1 - Method of manufacturing tma - 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 후속하는 식각 공정시 변형층에 균열(crack)이 발생하는 것을 방지하며, 변형층이 플루오르화 수소 증기에 의하여 식각되는 것을 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 prevent cracks in the strain layer during a subsequent etching process, and the strain layer is fluorinated. The present invention relates to a method for manufacturing a thin film type optical path control device capable of preventing etching by hydrogen vapor.
광학 에너지(optical energy)를 스크린 상에 투영하기 위한 광로 조절 장치 또는 공간적 광 변조기(spatial light modulator)는 광통신, 화상 처리, 그리고 정보 디스플레이 장치와 같은 다양한 분야에 응용될 수 있다. 통상적으로 이러한 장치들은 광학 에너지를 스크린 상에 표시하는 방법에 따라 직시형 화상 표시 장치(direct-view image display device)와 투사형 화상 표시 장치(projection-type image display device)로 구분된다.Optical path control devices or spatial light modulators for projecting optical energy onto a screen may be applied to various fields such as optical communication, image processing, and information display devices. Typically, such devices are classified into a direct-view image display device and a projection-type image display device according to a method of displaying optical energy on a screen.
직시형 화상 표시 장치의 예로서는 CRT(Cathode Ray Tube)를 들 수 있는데, 이러한 CRT 장치는 소위 브라운관으로 불리는 것으로서 화질은 우수하나 화면의 대형화에 따라 그 중량과 용적이 증가하여 제조 비용이 상승하게 되는 문제가 있다. 투사형 화상 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD), 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. Projection type image display apparatuses 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% to 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% 이상의 광효율)을 얻을 수 있다. 또한, 스크린에 투영되는 화상의 콘트라스트(contrast)가 향상되어 밝고 선명한 화상을 얻을 수 있다.Although DMD shows a relatively good light efficiency of about 5%, the hinge structure employed in the DMD not only causes serious fatigue problems, but also requires a very complicated and expensive driving circuit. 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 (more than 10% light efficiency) can be obtained compared to LCD or DMD. In addition, the contrast of the image projected on the screen is improved to obtain a bright and clear image.
AMA의 각 액츄에이터는 인가되는 전기적인 제1 신호(화상 신호) 및 제2 신호(바이어스 신호)에 의하여 발생되는 전기장에 따라 변형을 일으킨다. 액츄에이터가 변형을 일으킬 때 그 상부에 장착된 각각의 거울들이 경사지게 된다. 따라서, 경사진 거울들은 광원으로부터 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. PMN(Pb(Mg, Nb)O3) 등의 전왜 물질을 사용하여 액츄에이터를 구성할 수도 있다.Each actuator of the AMA generates a deformation in accordance with the electric field generated by the electrical first signal (image signal) and the second signal (bias signal) applied. As the actuator deforms, each of the mirrors mounted on top thereof is inclined. Therefore, the inclined mirrors reflect the light incident from the light source at a predetermined angle to form an image on the screen. As an actuator for driving the respective mirrors, a piezoelectric material such as PZT (Pb (Zr, Ti) O 3 ), or PLZT ((Pb, La) (Zr, Ti) O 3 ) is used. An actuator may also be configured by using a warping material such as PMN (Pb (Mg, Nb) O 3 ).
이러한 AMA 장치는 크게 벌크형(bulk type)과 박막형(thin film type)으로 구분된다. 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 방법으로 가공하고 그 상부에 거울을 설치함으로써 이루어진다. 그러나, 이러한 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 adjusting device is made by thinly cutting a multilayer ceramic to mount a ceramic wafer having a metal electrode formed therein in an active matrix in which a transistor is embedded, and then processing by a sawing method and installing a mirror thereon. However, such a bulk light path adjusting device requires a very high precision in design and manufacturing, and has a disadvantage in that the response of the deformation layer is slow.
이에 따라, 반도체 제조 공정을 이용하여 제조할 수 있는 박막형 광로 조절 장치가 개발되었다. 이러한 박막형 광로 조절 장치는 본 출원인이 대한민국 특허청에 특허 출원한 특허 출원 제97-11058호(발명의 명칭: 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법)에 개시되어 있다.Accordingly, a thin film type optical path control apparatus that can be manufactured using a semiconductor manufacturing process has been developed. Such a thin film type optical path control device is disclosed in Korean Patent Application No. 97-11058 (name of the invention: a method of manufacturing a thin film type optical path control device) filed by the present applicant with the Korean Patent Office.
도 1a 및 도 1b는 상기 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 preceding application.
도 1b를 참조하면, 상기 박막형 광로 조절 장치는 액티브 매트릭스(10)와 액티브 매트릭스(10)의 상부에 형성된 액츄에이터(40)를 포함한다.Referring to FIG. 1B, the thin film type optical path adjusting device includes an
액티브 매트릭스(10)는, M×N(M, N은 정수) 개의 MOS 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장된 액티브 매트릭스(10)의 상부에 적층된 제1 금속층(15), 제1 금속층(15)의 상부에 적층된 제1 보호층(20), 제1 보호층(20)의 상부에 적층된 제2 금속층(25), 제2 금속층(25)의 상부에 적층된 제2 보호층(30), 제2 보호층(30)의 상부에 적층된 식각 방지층(35)을 포함한다. 제1 금속층(15)은 제1 신호를 전달하기 위한 드레인 패드를 포함한다. 제2 금속층(25)은 티타늄(Ti)으로 이루어진 제1층(25a) 및 질화티타늄(TiN)으로 이루어진 제2층(25b)을 포함한다.The
액츄에이터(40)는 식각 방지층(35) 중 아래에 드레인 패드가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어 갭(80)을 개재하여 액티브 매트릭스(10)의 하부와 평행하게 형성된 단면을 갖는 지지층(45), 지지층(45)의 상부에 적층된 하부 전극(50), 하부 전극(50)의 상부에 적층된 변형층(55), 변형층(55)의 상부에 적층된 상부 전극(60), 그리고 변형층(55)의 일측으로부터 하부 전극(50), 지지층(45), 식각 방지층(35), 제2 보호층(30) 및 제1 보호층(20)을 통하여 제1 금속층(15)의 드레인 패드까지 수직하게 형성된 비어 홀(70) 내에 하부 전극(50)과 드레인 패드가 연결되도록 형성된 비어 컨택(75)을 포함한다.The
상부 전극(60)의 일부에는 상부 전극(60)을 균일하게 작동시켜 광원으로부터 입사되는 빛이 상부 전극(60) 중 변형층(55)의 변형에 따라 변형을 일으키는 부분과 변형되지 않는 부분의 경계에서 난반사되는 것을 방지하기 위한 스트라이프(65)가 형성된다.The
이하, 상기 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 도 1a 내지 1b를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a manufacturing method of the thin film type optical path control device will be described with reference to FIGS. 1A to 1B.
도 1a를 참조하면, M×N 개의 MOS 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장된 액티브 매트릭스(10)의 상부에 제1 금속층(15)을 형성한다. 이어서, 제1 금속층(15)을 패터닝하여 그 아래의 MOS 트랜지스터의 게이트(11) 부위를 노출시킨다. 따라서, 제1 금속층(15)은 MOS 트랜지스터의 드레인(12) 및 소오스(13)와 연결된다. 액티브 매트릭스(10)는 실리콘 등의 반도체로 이루어지거나 유리 또는 알루미나(Al2O3) 등의 절연 물질로 구성된다. 제1 금속층(15)은 텅스텐(W)으로 구성되며, 트랜지스터의 드레인(12)으로부터 후에 형성되는 지지층(45)의 일측까지 연장되는 드레인 패드를 포함한다.Referring to FIG. 1A, a
이어서, 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(10)를 보호하기 위하여 제1 금속층(15)의 상부에 제1 보호층(20)을 형성한다. 제1 보호층(20)은 인 실리케이트 유리(Phosphor-Silicate Glass: PSG)를 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition : CVD) 방법을 이용하여 형성한다. 제1 보호층(20)은 후속하는 공정 동안 액티브 매트릭스(10)에 내장된 트랜지스터가 손상을 입게 되는 것을 방지한다.Subsequently, the first
제1 보호층(20)의 상부에는 제2 금속층(25)이 형성된다. 제2 금속층(25)을 형성하기 위하여, 먼저 티타늄(Ti)을 스퍼터링하여 제1층(25a)을 형성한다. 제1층(25a)의 상부에 질화티타늄(TiN)을 물리 기상 증착(Physical Vapor Deposition : PVD) 방법을 사용하여 제2층(25b)을 형성한다. 제2 금속층(25)은 광원으로부터 입사되는 빛이 반사층인 상부 전극(60) 뿐만 아니라 상부 전극(60)이 형성된 부분을 제외한 부분에도 입사됨으로 인하여, 액티브 매트릭스(10)에 광전류가 흐르게 되는 것을 방지한다. 이어서, 제2 금속층(25) 중 후속 공정에서 비어 컨택(75)이 형성될 부분을 식각한다.The
제2 금속층(25)의 상부에는 제2 보호층(30)이 적층된다. 제2 보호층(30)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 사용하여 형성한다. 제2 보호층(30) 역시 후속하는 공정 동안 액티브 매트릭스(10)에 내장된 트랜지스터가 손상을 입게 되는 것을 방지한다.The
제2 보호층(30)의 상부에는 식각 방지층(35)이 적층된다. 식각 방지층(35)은 질화물을 저압 화학 기상 증착(Low Pressure CVD : LPCVD) 방법을 이용하여 형성한다. 식각 방지층(35)은 액티브 매트릭스(10) 및 제2 보호층(30)이 후속되는 식각 공정으로 인하여 식각되는 것을 방지한다.An
식각 방지층(35)의 상부에는 희생층(40)이 적층된다. 희생층(40)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 대기압 화학 기상 증착(Atmospheric Pressure CVD : APCVD) 방법으로 형성한다. 이 경우, 희생층(40)은 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(10)의 상부를 덮고 있으므로 그 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 스핀 온 글래스(Spin On Glass : SOG)를 사용하는 방법 또는 화학 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing : CMP) 방법을 이용하여 희생층(40)의 표면을 연마함으로써 평탄화시킨다. 이어서, 희생층(40) 중 아래에 제1 금속층(15)의 드레인 패드가 형성된 부분을 식각하여 식각 방지층(35)의 일부를 노출시킨다.The
지지층(45)은 노출된 식각 방지층(35)의 상부 및 희생층(40)의 상부에 적층된다. 지지층(45)은 질화물을 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 형성한다. 이어서, 하부 전극(50)을 지지층(45)의 상부에 적층한다. 하부 전극(50)은 백금(Pt), 탄탈륨(Ta), 또는 백금-탄탈륨(Pt-Ta) 등의 전기 전도성을 갖는 금속을 스퍼터링하여 형성한다. 이어서, 하부 전극(50)을 각각의 화소별로 독립적인 신호를 인가하기 위하여 IsoCut을 수행한다. 하부 전극(50)에는 외부로부터 액티브 매트릭스(10)에 내장된 트랜지스터와 제1 금속층(15)의 드레인 패드를 통하여 제1 신호가 인가된다.The
하부 전극(50)의 상부에는 PZT 또는 PLZT로 구성된 변형층(55)이 적층된다. 변형층(55)은 졸-겔(sol-gel)법, 스퍼터링 방법, 또는 화학 기상 증착 방법(CVD)을 이용하여 형성한다. 그리고, 변형층(55)을 급속 열처리(Rapid Thermal Annealing: RTA) 방법으로 열처리하여 상변이시킨다. 변형층(55)은 상부 전극(60)과 하부 전극(50) 사이에 발생하는 전기장에 의하여 변형을 일으킨다.On top of the
상부 전극(60)은 변형층(55)의 상부에 적층된다. 상부 전극(60)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 또는 백금(Pt) 등의 전기 전도성 및 반사성을 갖는 금속을 스퍼터링하여 형성한다. 상부 전극(60)에는 외부로부터 공통 전극선(도시되지 않음)을 통하여 제2 신호가 인가된다. 상부 전극(60)은 전기 전도성 및 반사성이 우수하므로 바이어스 전극의 기능뿐만 아니라 광원으로부터 입사되는 빛을 반사하는 거울의 기능도 함께 수행한다.The
계속하여, 상부 전극(60)의 상부로부터 순차적으로 상부 전극(60), 변형층(55), 그리고 하부 전극(50)을 각기 소정의 화소 형상으로 패터닝한다. 이 때, 상부 전극(60)의 일부에는 상부 전극(60)의 작동을 균일하게 하여 광원으로부터 입사되는 빛이 상부 전극(60) 중 변형층(55)의 변형에 따라 변형을 일으키는 부분과 변형되지 않는 부분의 경계에서 난반사되는 것을 방지하기 위한 스트라이프(65)가 형성된다.Subsequently, the
변형층(55)의 일측으로부터 변형층(55), 하부 전극(50), 지지층(45), 식각 방지층(35), 제2 보호층(30) 및 제1 보호층(20)을 차례로 식각하여 제1 금속층(15)의 드레인 패드까지 수직하게 비어 홀(70)을 형성한다. 비어 홀(70) 내에 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 또는 티타늄(Ti) 등의 전기 전도성이 우수한 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 증착시켜 비어 컨택(75)을 형성한다. 비어 컨택(75)은 제1 금속층(15)의 드레인 패드 및 하부 전극(50)을 연결한다. 그러므로, 외부로부터 인가된 제1 신호는 액티브 매트릭스(10)에 내장된 트랜지스터, 드레인 패드 및 비어 컨택(75)을 통하여 하부 전극(50)에 인가된다. 계속하여, 지지층(45)을 소정의 화소 형상으로 패터닝한다.The
희생층(40)을 플루오르화 수소(HF) 증기를 사용하여 식각하여 에어 갭(80)을 형성한 후, 헹굼 및 건조(rinse and dry) 처리를 수행하여 AMA 소자를 완성한다.The
상술한 박막형 광로 조절 장치에 있어서, 외부로부터 제1 신호는 액티브 매트릭스(10)에 내장된 트랜지스터, 드레인 패드 및 비어 컨택(75)을 통하여 하부 전극(50)에 인가된다. 또한, 상부 전극(60)에는 외부로부터 공통 전극선을 통하여 제2 신호가 인가되어 상부 전극(60)과 하부 전극(50) 사이에 전기장이 발생한다. 이 전기장에 의하여 상부 전극(60)과 하부 전극(50) 사이에 적층되어 있는 변형층(55)이 변형을 일으킨다. 변형층(55)은 발생한 전기장에 대하여 직교하는 방향으로 수축하며, 변형층(55)을 포함하는 액츄에이터(40)는 상방으로 휘어진다. 따라서, 액츄에이터(40) 상부의 상부 전극(60)도 같은 방향으로 경사진다. 광원으로부터 입사되는 빛은 상부 전극(60)에 의해 소정의 각도로 반사된 후, 스크린에 투영되어 화상을 맺는다.In the above-described thin film type optical path adjusting device, the first signal from the outside is applied to the
그러나, 상술한 박막형 광로 조절 장치에서는 변형층, 하부 전극 및 지지층을 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 support layer into a pixel shape is performed, the 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(55), 하부 전극(50) 및 지지층(45)을 각각 소정의 화소 형상으로 패터닝하기 위한 식각 공정들을 진행할 때 IsoCut 부(A 참조)는 포토레지스트막으로 커버되지 않고 노출된다. 따라서, 식각 공정들이 진행되는 동안에 IsoCut 부(A)의 지지층(45)이 과도 식각(over-etch)되어 그 하부의 식각 방지층(35)까지 식각된다. 그 결과, 플루오르화 수소 증기를 이용하여 희생층(40)을 식각할 때, 식각 방지층(35)의 식각된 부위를 통해 플루오르화 수소 증기가 침투하여 제2 보호층(30)이 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 adjusting device, an IsoCut part (eg, an IsoCut part) may be used to perform etching processes for patterning the
또한, 상술한 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 의하면 IsoCut 부가 지지층(45)인 질화물층이 되므로, 하부 전극(50)을 구성하는 백금(Pt) 또는 탄탈륨 등의 금속과는 다른 물성을 갖게 된다. 특히, PZT와 같은 압전 물질로 이루어진 변형층(55)은 질화물층의 상부에서는 잘 증착되지 않는 특성을 가지므로, IsoCut 부에 보이드(void)가 발생한다. 이와 같이 변형층에 보이드가 생성되어 있는 상태에서 변형층을 구성하는 압전 물질을 상변이시키기 위한 급속 열처리(RTA) 공정을 진행하게 되면, 변형층이 부풀려지게 되어 변형층의 내부에 균열이 발생하게 된다. 변형층에 균열이 발생하면, 변형층의 압전 특성이 저하될 뿐만 아니라 그 상부에 증착되는 상부 전극이 단락되거나 상부 전극을 패터닝하기 위한 사진 식각 공정을 신뢰성 있게 진행할 수 없는 문제가 발생한다.In addition, according to the manufacturing method of the thin film type optical path control apparatus described above, since it becomes a nitride layer which is the IsoCut
또한, 소정의 화소 형상으로 패터닝된 변형층에 후속하는 식각 공정시 플루오르화 수소 증기가 침투하게 되어 변형층이 손상을 받게 되고, 이로 인하여 상부 전극과 하부 전극 사이에 쇼트가 발생하는 문제점이 있다.In addition, hydrogen fluoride vapor penetrates into the strain layer subsequent to the strain layer patterned into a predetermined pixel shape, thereby damaging the strain layer, which causes a short circuit between the upper electrode and the lower electrode.
따라서, 본 발명의 목적은 후속하는 식각 공정시 변형층에 균열이 발생하는 것을 방지하며, 변형층이 플루오르화 수소 증기에 의하여 식각되는 것을 방지할 수 있는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a thin film type optical path control apparatus which can prevent cracks in a strained layer during a subsequent etching process and prevent the strained layer from being etched by hydrogen fluoride vapor. .
제1a도 및 제1b도는 본 출원인의 선행 출원에 기재된 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.1A and 1B are cross-sectional views for explaining a method for manufacturing a thin film type optical path adjusting device described in the applicant's prior application.
제2도는 상술한 박막형 광로 조절 장치에 있어서 Iso-Cut 부를 확대 도시한 평면도이다.2 is an enlarged plan view of an Iso-Cut part in the above-described thin film type optical path adjusting device.
제3도는 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.
제4도는 제3도에 도시한 장치를 B-B'선으로 자른 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'of the apparatus shown in FIG.
제5도는 제3도에 도시한 장치를 C-C'선으로 자른 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line C-C 'of the apparatus shown in FIG.
제6a도 내지 제9b도는 제4도 및 제5도에 도시한 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.6A to 9B are cross-sectional views for explaining the manufacturing method of the apparatus shown in FIGS. 4 and 5.
* 도면의 주요부분에 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
130 : 희생층 135 : 지지층130: sacrificial layer 135: support layer
140 : 하부 전극 145 : 절연 라인140: lower electrode 145: insulated line
150 : 변형층 155 : 상부 전극150
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터가 내장되고 일측 상부에 형성된 드레인 패드를 포함하는 액티브 매트릭스를 제공하는 단계, 액티브 매트릭스의 상부에 액츄에이터를 형성하는 단계 및 액츄에이터의 상부에 거울을 형성하는 단계를 포함하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공한다. 액츄에이터를 형성하는 단계는, ⅰ) 액티브 매트릭스의 상부에 제1층을 형성하는 단계, ⅱ) 제1층의 상부에 하부 전극층을 형성한 후, 패터닝하여 하부 전극을 형성하는 단계, ⅲ) 하부 전극 중 IsoCut 부분 및 하부 전극의 경계 라인을 따라 산소(O2) 이온 주입을 실시하여 절연 라인을 형성하는 단계, ⅳ) 하부 전극 및 절연 라인의 상부에 제2층을 형성한 후 패터닝하여 변형층을 형성하는 단계, ⅴ) 변형층의 상부에 상부 전극층을 적층한 후 패터닝하여 상부 전극을 형성하는 단계, 및 ⅵ) 제1층을 패터닝하여 지지층을 형성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an active matrix including a drain pad formed on one side of the M x N (M, N is an integer) is built-in, the actuator is formed on top of the active matrix It provides a method of manufacturing a thin film type optical path control device comprising the step of forming a mirror on top of the actuator. The forming of the actuator may include (i) forming a first layer on top of the active matrix, ii) forming a bottom electrode layer on top of the first layer, and then patterning the bottom electrode to form a bottom electrode; Forming an insulating line by implanting oxygen (O 2 ) ions along the boundary line of the IsoCut portion and the lower electrode of the middle portion, i) forming a second layer on the lower electrode and the insulating line, and then patterning the strained layer. Forming the upper electrode layer by laminating and patterning the upper electrode layer on top of the strained layer, and iii) forming the support layer by patterning the first layer.
본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 의하면, 하부 전극을 형성한 후 IsoCut 부분 및 하부 전극의 경계 라인을 따라 산소 이온 주입을 실시한다. 산소 이온이 주입된 부분은 절연체, 예컨대 백금-산소(Pt-O)의 절연체가 되어 IsoCut 부분 및 하부 전극의 경계 라인을 따라 절연 라인이 형성되므로 하부 전극이 각각의 화소별로 단락된다. 계속하여, 하부 전극의 상부에 변형층을 형성한 후 절연 라인의 일부가 노출되도록 패터닝한다. 변형층의 상부에 상부 전극을 증착한 후 상부 전극이 변형층을 완전히 캡핑(capping)하는 구조를 가지면서 절연 라인의 일부가 노출되도록 패터닝한다. 상부 전극은 절연 라인에 일측이 접촉되면서 각 화소별로 분리되지 않고 서로 연결된다. 따라서, 상부 전극이 변형층을 완전히 캡핑하도록 형성되므로 후속하는 식각 공정시 플루오르화 수소 증기에 의한 변형층의 손상을 방지할 수 있다.According to the manufacturing method of the thin film type optical path control apparatus which concerns on this invention, after forming a lower electrode, oxygen ion implantation is performed along the boundary line of an Iso # Cut part and a lower electrode. The portion implanted with oxygen ions becomes an insulator, for example, an insulator of platinum-oxygen (Pt-O) to form an insulation line along the boundary line between the Iso ICut portion and the lower electrode, so that the lower electrode is shorted for each pixel. Subsequently, the strained layer is formed on the lower electrode, and then patterned to expose a portion of the insulating line. After depositing the upper electrode on top of the strained layer, the upper electrode is patterned to expose a portion of the insulating line while having a structure that completely caps the strained layer. The upper electrodes are connected to each other without being separated for each pixel as one side contacts the insulating line. Therefore, since the upper electrode is formed to completely cap the strained layer, it is possible to prevent damage of the strained layer by hydrogen fluoride vapor during the subsequent etching process.
또한, PZT와 같은 압전 물질로 구성되는 변형층을 증착하기 전에 하부 전극의 IsoCut 부를 형성하지 않으므로, 변형층이 하부 전극의 위에 증착되어 변형층에 단차가 발생하지 않는다. 그러므로, 변형층은 내부에 보이드 없이 증착되어 후속하는 상변이를 위한 열처리 공정시 변형층을 구성하는 압전 물질에 균열이 발생하는 것이 최소화될 수 있다.In addition, since the IsoCut portion of the lower electrode is not formed before depositing the strained layer composed of the piezoelectric material such as PZT, the strained layer is deposited on the lower electrode so that no step occurs in the strained layer. Therefore, the strained layer may be deposited without voids therein to minimize the occurrence of cracks in the piezoelectric material constituting the strained layer in a heat treatment process for subsequent phase transition.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 평면도를 도시한 것이고, 도 4 및 도 5는 도 3에 도시한 장치를 BB′선 및 CC′선으로 자른 단면도를 도시한 것이다.3 is a plan view of a thin film type optical path adjusting device according to the present invention, and FIGS. 4 and 5 are cross-sectional views taken along line B′B ′ and C′C ′ of the apparatus shown in FIG. 3.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치는 액티브 매트릭스(100), 액츄에이터(200) 및 거울(175)을 포함한다.3 to 5, the thin film type optical path adjusting apparatus according to the present invention includes an
M×N(M, N은 정수) 개의 MOS 트랜지스터(도시되지 않음)가 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
액츄에이터(200)는, 식각 방지층(125) 중 아래에 제1 금속층(105)의 드레인 패드가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어 갭(170)을 개재하여 액티브 매트릭스(100)의 하부와 수평하게 형성된 지지층(135), 지지층의 상부에 형성된 하부 전극(140), 하부 전극의 상부에 형성된 변형층(150), 변형층의 상부에 형성된 상부 전극(155), 그리고 변형층(150)의 일측으로부터 변형층(150), 하부 전극(140), 지지층(135), 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(140)과 드레인 패드가 연결되도록 형성된 비어 컨택(165)을 포함한다.The
지지층(135)은 양측 지지부로부터 평행하게 형성된 2개의 사각형 형상의 암(arm)들의 사이에 사각형 형상의 평판이 동일 평면상에서 상기 암들과 일체로 형성되어 있는 형상을 갖는다. 지지층(135)의 사각형 형상의 평판의 상부에는 거울(175)이 형성된다. 따라서, 거울(175)은 사각형의 평판의 형상을 갖는다.The
도 4 및 도 5를 참조하면, 하부 전극(140)을 각 화소별로 분리하는 IsoCut 부 및 소정의 화소 형상을 갖는 하부 전극(140)의 형상을 따라 하부 전극(140)의 표면에는 절연 라인(145)이 형성된다. 변형층(150)은 하부 전극(140)에 비하여 좁은 면적을 가지며, 절연 라인(145)의 양측에 일부가 오버랩 되도록 패터닝된다. 상부 전극(155)은 변형층(150)을 완전히 감싸는 형상으로 형성되며, 절연 라인(145)의 일부가 노출되도록 패터닝된다.4 and 5, an
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 9b는 도 4 및 도 5에 도시한 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도를 도시한 것이다. 도 6a 내지 도 9b에 있어서, 도 4 및 도 5와 동일한 부재들에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용한다.6A to 9B illustrate cross-sectional views for explaining a method of manufacturing the apparatus shown in FIGS. 4 and 5. In Figs. 6A to 9B, the same reference numerals are used for the same members as Figs. 4 and 5.
도 6a, 도 7a, 도 8a 및 도 9a는 도 4에 도시한 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이며, 도 6b, 도 7b, 도 8b 및 도 9b는 도 5에 도시한 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.6A, 7A, 8A, and 9A are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the device shown in FIG. 4, and FIGS. 6B, 7B, 8B, and 9B illustrate a method of manufacturing the device shown in FIG. It is sectional drawing for description.
도 6a 및 도 6b를 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.6A and 6B, 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. 상기와 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(175)뿐만 아니라, 거울(175)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(130)이 형성된다. 희생층(130)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 대기압 화학 기상 증착(APCVD) 방법을 이용하여 2.0∼3.0㎛ 정도의 두께로 증착하여 형성한다. 이 경우, 희생층(130)은 MOS 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(100)의 상부 및 식각 보호층(130)을 덮고 있으므로 그 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 스핀 온 글래스(SOG)를 사용하는 방법 또는 화학 기계적 연마(CMP) 방법을 이용하여 희생층(130)이 1.1㎛ 정도의 두께가 되도록 희생층(130)의 표면을 연마함으로써 평탄화시킨다.The
이어서, 희생층(130) 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(130)의 상부에 제1층(134)을 형성한다. 제1층(134)은 질화물을 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 제1층(134)은 후에 지지층(135)으로 패터닝된다.The
제1층(134)의 상부에는 전기 전도성이 우수한 금속인 백금, 탄탈륨, 또는 백금-탄탈륨(Pt-Ta) 등의 금속을 사용하여 하부 전극층(139)을 형성한다. 하부 전극층(139)은 스퍼터링 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 하부 전극층(139)의 상부에 제1 포토 레지스트(도시되지 않음)를 스핀 코팅(spin coating) 방법으로 도포한 후, 하부 전극층(139)이 도 3에 도시한 바와 같이 거울상의 'ㄷ' 자의 형상을 가지도록 패터닝하여 하부 전극(140)을 형성한 후, 제1 포토 레지스트를 제거한다. 하부 전극(140)에는 액티브 매트릭스(100)에 내장된 트랜지스터로부터 전달된 제1 신호가 인가된다.The lower electrode layer 139 is formed on the
계속하여, 하부 전극(140)의 상부에 제2 포토 레지스트(도시되지 않음)를 스핀 코팅(spin coating) 방법으로 도포한 후, 제2 포토 레지스트를 이온 주입 마스크로 하여 하부 전극(140) 중 IsoCut 부분의 표면에 산소(O2) 이온 주입을 실시한 후 열처리한다. 이와 동시에, 하부 전극(140)의 경계 라인을 따라 산소 이온 주입을 실시한 후 열처리하여 이온 주입 라인을 형성한 후, 제2 포토 레지스트를 제거한다. 그 결과, 하부 전극(140) 중 산소 이온이 주입된 IsoCut 부분이 Pt-O의 절연 라인(145)이 됨으로써, 하부 전극(140)이 별도의 IsoCut 식각 공정을 수행하지 않고서도 각 화소별로 단락된다. 또한, 하부 전극(140)의 경계 라인을 따라 Pt-O의 절연 라인(145)이 형성된다.Subsequently, after applying a second photoresist (not shown) to the upper portion of the
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 하부 전극(140) 및 절연 라인(145)의 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 형성한다. 제2층의 상부에 제3 포토 레지스트(도시되지 않음)를 스핀 코팅 방법으로 도포한 후, 제2층이 하부 전극(140) 보다 약간 좁은 거울상의‘ㄷ’자의 형상을 갖도록 패터닝하여 변형층(150)을 형성하고 제3 포토 레지스트를 제거한다(도 3 참조). 도 7b에 도시한 바와 같이, 변형층(150)은 절연 라인(145)의 일측에 오버랩 되도록 패터닝되어 변형층(150) 하부의 절연 라인(145)의 일부가 노출된다. 이어서, 변형층(150)을 구성하는 압전 물질을 급속 열처리(RTA) 방법으로 열처리하여 상변이시킨다. 변형층(150)은 상부 전극(155)에 제2 신호가 인가되고 하부 전극(140)에 제1 신호가 인가되어 상부 전극(155)과 하부 전극(140) 사이의 전위차에 따라 발생하는 전기장에 의하여 변형을 일으킨다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 PZT와 같은 압전 물질로 구성되는 변형층(150)을 형성하기 전에 하부 전극(140)에 독립적인 신호 인가를 위하여 하부 전극(140)에 IsoCut을 형성하는 대신 산소 이온 주입 공정을 실시한다. 따라서, 하부 전극(140)의 IsoCut 부위에는 단차가 발생하지 않게 된다. 변형층(150)이 단차가 없이 평탄하게 형성된 하부 전극(140)의 위에 증착되므로, 변형층(150)이 보이드 없이 평탄하게 증착되어 후속하는 상변이를 위한 변형층(150)의 열처리 공정시 변형층(150)의 내부에 균열이 발생하지 않게 된다.7A and 7B, a second layer is stacked on the
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 변형층(150)의 상부에는 상부 전극층이 적층된다. 상부 전극층은 알루미늄(Al), 은(Ag), 또는 백금(Pt) 등의 전기 전도성 및 반사성을 갖는 금속을 스퍼터링하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 계속하여, 상부 전극층의 상부에 제4 포토 레지스트(도시되지 않음)를 스핀 코팅 방법으로 도포한 후, 상부 전극층이 하부 전극(140)과 변형층(150)의 중간 정도의 면적을 갖는 거울상의‘ㄷ’자의 형상을 갖도록 패터닝하여 상부 전극(155)을 형성하고 제4 포토 레지스트를 제거한다(도 3 참조). 도 8b에 도시한 바와 같이, 상부 전극(155)은 그 하부의 변형층(150)을 완전하게 감싸는 형상으로 형성되며 일부는 절연 라인(145)에 접촉되도록 패터닝된다. 따라서, 상부 전극(155)과 하부 전극(140)은 절연 라인(145)에 의하여 서로 접촉되지 않게 되므로 쇼트의 발생률이 감소된다. 또한, 이 부분의 상부 전극(155)은 후속하는 식각 공정 중 플루오르화 수소 증기에 의하여 변형층(150)이 식각되는 것을 차단하는 보호층의 기능도 수행한다. 상부 전극(155)에는 공통 전극선(도시되지 않음)을 통하여 제2 신호가 인가된다.8A and 8B, an upper electrode layer is stacked on the
이어서, 변형층(150)의 일측으로부터 변형층(150), 하부 전극(140), 제1층(134), 식각 방지층(125), 제2 보호층(120) 및 제1 보호층(110)을 차례로 식각하여 비어 홀(160)을 형성한 후, 비어 홀(160)의 내부에 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 또는 티타늄(Ti) 등의 전기 전도성이 우수한 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 증착시켜 비어 컨택(165)을 형성한다. 비어 컨택(165)은 제1 금속층(105)의 드레인 패드와 하부 전극(140)을 서로 연결한다. 그러므로, 외부로부터 인가된 제1 신호는 액티브 매트릭스(100)에 내장된 트랜지스터, 드레인 패드 및 비어 컨택(165)을 통하여 하부 전극(140)에 인가된다.Subsequently, the
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 상부 전극(155) 및 비어 홀(160)의 상부에 제5 포토 레지스트(도시되지 않음)를 스핀 코팅 방법으로 도포한 후, 제1층(134)의 양측 지지부로부터 연장된 부분은 하부 전극(140) 보다 약간 넓은 사각형의 형상을 가지며, 이와 일체로 형성된 제1층(134)의 중앙부는 사각형의 평판의 형상을 갖도록 패터닝하여 지지층(135)을 형성한 후, 제5 포토 레지스트를 제거한다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이 지지층(135)은 양측 지지부로부터 사각형 형상의 암들이 연장되고, 이러한 암들 사이에 보다 넓은 면적을 갖는 사각형 형상의 평판이 동일 평면상에서 상기 암들과 일체로 형성된 형상을 가진다. 상기와 같이 지지층(135)이 패터닝된 결과, 희생층(130)의 일부가 노출된다.9A and 9B, after a fifth photoresist (not shown) is coated on the
이어서, 노출된 희생층(130)의 상부 및 지지층(135)의 상부에 제6 포토 레지스트(도시되지 않음)를 스핀 코팅 방법으로 도포한 후, 지지층(135)의 중앙부인 사각형 형상의 평판이 노출되도록 패터닝한다. 그리고, 사각형 형상의 노출된 지지층(135)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(135)의 중앙부와 동일한 형상을 갖도록 증착된 금속을 패터닝하여 거울(175)을 형성한 후, 제6 포토 레지스트를 제거한다.Subsequently, after applying a sixth photoresist (not shown) to the upper part of the exposed
계속하여, 희생층(130)을 플루오르화 수소 증기를 사용하여 식각하여 희생층(130)의 위치에 에어 갭(170)을 형성한 후, 세정(rinse) 및 건조(dry)하여 박막형 광로 조절 장치를 완성한다.Subsequently, the
상술한 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치에 있어서, 상부 전극(155)에는 외부로부터 공통 전극선을 통하여 제2 신호가 인가된다. 동시에 하부 전극(140)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(140) 사이에 전위차에 따른 전기장이 발생한다. 이러한 전기장에 의하여 상부 전극(155)과 하부 전극(140) 사이에 형성된 변형층(150)이 변형을 일으킨다. 변형층(150)은 발생한 전기장에 대하여 직교하는 방향으로 수축하며, 따라서, 변형층(150) 및 지지층(135)을 포함하는 액츄에이터(200)는 소정의 각도를 가지고 상방으로 휘어진다. 광원으로부터 입사되는 광을 반사하는 거울(175)은 지지층(135)의 중앙부의 상부에 형성되어 있으므로 액츄에이터(200)와 같은 각도로 휘어진다. 이에 따라, 거울(175)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 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 의하면, 하부 전극을 증착한 후 IsoCut 식각 공정을 진행하지 않고 하부 전극 중 IsoCut 식각될 부분에 산소 이온 주입을 실시하여 절연 라인을 형성하여 하부 전극을 각각의 화소별로 단락시킬 수 있다. 하부 전극의 IsoCut에 의한 단차가 발생되지 않으므로 하부 전극의 상부에 증착되는 변형층도 단차없이 형성된다. 따라서, 변형층은 내부에 보이드 없이 증착되어 후속하는 상변이를 위한 열처리 공정시 변형층을 구성하는 압전 물질에 균열이 발생하는 것을 현저하게 줄일 수 있어서, 결과적으로 상부 전극과 하부 전극 사이의 쇼트 발생을 줄일 수 있다.As described above, according to the manufacturing method of the thin film type optical path control apparatus according to the present invention, after the lower electrode is deposited, oxygen ion implantation is performed on the portion of the lower electrode to be etched without isocutting to form an insulation line. The lower electrode may be shorted for each pixel. Since the step is not generated by the IsoutCut of the lower electrode, the strained layer deposited on the lower electrode is also formed without the step. Therefore, the strained layer is deposited without voids therein to significantly reduce the occurrence of cracks in the piezoelectric material constituting the strained layer during the heat treatment process for subsequent phase transition, resulting in short circuit between the upper electrode and the lower electrode. Can be reduced.
또한, 소정의 화소 형상을 갖는 하부 전극의 주변부를 따라 형성된 절연 라인에 의하여 상부 전극과 하부 전극이 쇼트 되지 않으면서 상부 전극은 변형층을 완전히 캡핑하는 구조를 갖도록 형성된다. 변형층은 상부 전극에 둘러싸이게 되어 후속하는 식각 공정시 플루오르화 수소 증기에 의하여 손상되는 것이 최소화될 수 있다.In addition, the upper electrode and the lower electrode are not shorted by the insulating line formed along the periphery of the lower electrode having a predetermined pixel shape, and the upper electrode is formed to have a structure that completely caps the strained layer. The strained layer is surrounded by the upper electrode so that damage by hydrogen fluoride vapor in the subsequent etching process can be minimized.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019970064735A KR100265947B1 (en) | 1997-11-29 | 1997-11-29 | Method of manufacturing tma |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1019970064735A KR100265947B1 (en) | 1997-11-29 | 1997-11-29 | Method of manufacturing tma |
Publications (2)
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Family Applications (1)
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KR1019970064735A KR100265947B1 (en) | 1997-11-29 | 1997-11-29 | Method of manufacturing tma |
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1997
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Also Published As
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KR19990043693A (en) | 1999-06-15 |
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