KR19990002354A - Manufacturing method of thin film type optical path control device - Google Patents

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KR19990002354A
KR19990002354A KR1019970025931A KR19970025931A KR19990002354A KR 19990002354 A KR19990002354 A KR 19990002354A KR 1019970025931 A KR1019970025931 A KR 1019970025931A KR 19970025931 A KR19970025931 A KR 19970025931A KR 19990002354 A KR19990002354 A KR 19990002354A
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박명현
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배순훈
대우전자 주식회사
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Abstract

박막형 광로 조절 장치의 제조 방법이 개시되어 있다. 상기 방법은, 내부에 M×N 개의 트랜지스터가 내장되고, 주변 부에 복수 개의 패널 패드가 형성된 액티브 매트릭스를 제공하는 단계; 상기 액티브 매트릭스의 상부에 지지층, 하부 전극, 변형층, 및 상부 전극을 각기 포함하는 M×N 개의 액츄에이터를 형성하는 단계; 상기 M×N 개의 액츄에이터가 형성된 상기 액티브 매트릭스 중 상기 패널 패드의 외곽 부에 사각형 형상의 다이싱 라인을 형성하는 단계; 상기 액티브 매트릭스 상에 포토레지스트를 도포한 후, 상기 포토레지스트가 상기 액티브 매트릭스 상의 상기 다이싱 라인의 내부에 상기 다이싱 라인보다 작은 면적을 갖게 상기 포토레지스트를 패터닝하는 단계; 그리고 상기 다이싱 라인을 따라 상기 액티브 매트릭스를 절단하는 단계를 포함한다. 상기 다이싱 라인으로부터 소정의 간격만큼 안쪽의 소자가 형성된 영역 및 패널 패드 부위 상에만 포토레지스트가 남아 있도록 하고, 남아 있는 포토레지스트를 식각 마스크로 사용하여 지지층을 형성함으로써, 다이싱 라인 부분에서의 단 차로 인하여 포토레지스트가 리프트-호프 되는 현상을 방지하여, 액츄에이터의 스티킹 현상 및 TCP의 패드와 AMA 패널 패드 사이에서 전기적인 오픈이 발생하는 것을 방지할 수 있다.Disclosed is a method of manufacturing a thin film type optical path control device. The method includes providing an active matrix having M × N transistors embedded therein and a plurality of panel pads formed at a periphery thereof; Forming M × N actuators each including a support layer, a lower electrode, a strain layer, and an upper electrode on the active matrix; Forming a dicing line having a rectangular shape in an outer portion of the panel pad of the active matrix in which the M × N actuators are formed; After applying the photoresist on the active matrix, patterning the photoresist such that the photoresist has an area smaller than the dicing line inside the dicing line on the active matrix; And cutting the active matrix along the dicing line. The photoresist remains only on the region where the inner element is formed from the dicing line and the panel pad portion by a predetermined distance, and a supporting layer is formed by using the remaining photoresist as an etching mask, thereby forming an end in the dicing line portion. The difference can prevent the photoresist from being lift-hoped, thereby preventing the sticking of the actuator and the electrical opening between the pad of the TCP and the AMA panel pad.

Description

박막형 광로 조절 장치의 제조 방법Manufacturing method of thin film type optical path control device

본 발명은 박막형 광로 조절 장치인 AMA(Actuated Mirror Array)의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액티브 매트릭스 상에 형성된 다이싱 라인(dicing line) 안쪽의 AMA 패널 패드 및 소자가 형성된 영역 상에만 포토레지스트 보호층을 형성한 후, AMA 패널의 패드 부위를 노출시키고 지지층을 패터닝함으로써, 희생층을 플루오르화 수소 증기를 사용하여 식각할 때 다이싱 라인 부분의 단차로 인해 포토레지스트가 리프트-오프 되는 현상을 방지하여 액츄에이터의 스티킹 현상 및 TCP의 패드와 AMA 패널의 패드 사이의 전기적인 오픈(open)을 방지할 수 있는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an Actuated Mirror Array (AMA), which is a thin film type optical path control device, and more particularly, a photo only on an area where an AMA panel pad and an element are formed inside a dicing line formed on an active matrix. After forming the resist protective layer, by exposing the pad portion of the AMA panel and patterning the support layer, the photoresist is lifted off due to the step of the dicing line portion when the sacrificial layer is etched using hydrogen fluoride vapor. The present invention relates to a method of manufacturing a thin film type optical path control device capable of preventing the sticking phenomenon of the actuator and the electrical opening between the pad of the TCP and the pad of the AMA panel.

일반적으로 광학 에너지(optical energy)를 스크린 상에 투영하기 위한 장치인 공간적인 광 모듈레이터(spatial light modulator)는 광통신, 화상 처리, 그리고 정보 디스플레이 장치 등에 다양하게 응용될 수 있다. 상기 광 모듈레이터를 이용한 화상 처리 장치는 광원으로부터 입사되는 광을 스크린에 투영하는 방법에 따라서 직시형 화상 표시 장치와 투사형 화상 표시 장치로 구분된다. 직시형 화상 표시 장치로는 CRT(Cathode Ray Tube) 등이 있으며, 투사형 화상 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display:LCD), DMD(Deformable Mirror Device), 그리고 AMA 등이 있다. 상기 CRT 장치는 화질은 우수하지만 화면의 대형화가 어려운 단점이 있다. 즉, 화면의 크기가 커짐에 따라서 장치의 중량과 용적이 증가하여 제조 비용이 상승하게 된다. 따라서, 광학적 구조가 간단하여 얇게 형성할 수 있으며 중량을 가볍게 할 수 있는 액정 표시 장치(LCD)가 개발되었다. 그러나, 액정 표시 장치는 광의 편광으로 인하여 1∼2%의 광효율을 가질 정도로 효율이 저하되며, 그 내부의 액정 물질의 응답 속도가 느리고, 장치가 과열되기 쉬운 문제점이 있었다. 이에 따라, 상기 문제점들을 해결하기 위하여 DMD 또는 AMA 등의 장치가 개발되었다. 현재, DMD 장치가 약 5% 정도의 광효율을 가지는 것에 비하여 AMA는 10% 이상의 광효율을 얻을 수 있다. 또한, AMA는 스크린에 투영되는 화상의 콘트라스트(contrast)를 향상시켜 보다 밝고 선명한 화상을 맺을 수 있으며, 입사되는 광의 극성에 의해 영향을 받지 않을 뿐만 아니라 반사되는 광의 극성에 영향을 끼치지도 않는다.In general, a spatial light modulator, which is a device for projecting optical energy onto a screen, may be variously applied to optical communication, image processing, and information display apparatus. An image processing apparatus using the optical modulator is classified into a direct view type image display device and a projection type image display device according to a method of projecting light incident from a light source onto a screen. CRT (Cathode Ray Tube) or the like is a direct view type image display device, and a liquid crystal display (LCD), a deformable mirror device (DMD), and AMA is a projection type image display device. The CRT apparatus has a high image quality but has a disadvantage in that the screen is not large in size. In other words, as the size of the screen increases, the weight and volume of the device increase, thereby increasing the manufacturing cost. Therefore, a liquid crystal display (LCD) that has a simple optical structure and can be formed thin and has a light weight has been developed. However, the liquid crystal display device has a problem that the efficiency is lowered to have a light efficiency of 1 to 2% due to the polarization of light, the response speed of the liquid crystal material therein is slow, and the device tends to overheat. Accordingly, devices such as DMD or AMA have been developed to solve the above problems. Currently, AMA can achieve 10% or more light efficiency, while DMD devices have about 5% light efficiency. In addition, AMA improves the contrast of the image projected on the screen, resulting in a brighter and clearer image, and is not affected by the polarity of the incident light and does not affect the polarity of the reflected light.

이러한 광로 조절 장치인 AMA는 벌크(bulk)형과 박막(thin film)형으로 구분된다. 상기 벌크형 광로 조절 장치는 Gregory Um 등에게 허여된 미합중국 특허 제5,085,497호에 개시되어 있다. 상기 벌크형 광로 조절 장치는 다층 세라믹을 얇게 절단하고 내부에 금속 전극을 형성한 세라믹 웨이퍼(ceramic wafer)를 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(active matrix)에 장착한 후, 쏘잉(sawing) 방법으로 가공하고 그 상부에 거울을 설치하여 이루어진다. 그러나, 상기 벌크형 광로 조절 장치는 설계 및 제조에 있어서 매우 높은 정밀도가 요구되고, 변형부의 응답 속도가 느린 문제점이 있다. 이에 따라, 반도체 공정을 이용하여 제조할 수 있는 박막형 광로 조절 장치가 개발되었다.AMA, which is an optical path control device, is classified into a bulk type and a thin film type. The bulk optical path control device is disclosed in US Pat. No. 5,085,497 to Gregory Um et al. The bulk optical path controller is a ceramic wafer (thin wafer of multilayer ceramic and a metal electrode formed therein) is mounted on an active matrix containing a transistor, and then processed by sawing method. This is done by installing a mirror on the top. However, the bulk type optical path adjusting device requires a very high precision in design and manufacture, and has a problem in that the response speed of the deformable part is slow. Accordingly, a thin film type optical path control apparatus that can be manufactured using a semiconductor process has been developed.

이러한 박막형 광로 조절 장치는 본 출원인이 1996년 9월 24일에 특허 출원한 특허출원 제96-42199호(발명의 명칭:박막형 광로 조절 장치의 패드 연결 방법)에 개시되어 있다.Such a thin film type optical path control device is disclosed in patent application No. 96-42199 (name of the invention: pad connection method of a thin film type optical path control device) which the applicant applied for a patent on September 24, 1996.

도 1은 상기 선행 출원에 기재된 박막형 광로 조절 장치의 단면도를 도시한 것이다.Figure 1 shows a cross-sectional view of the thin film type optical path control device described in the preceding application.

도 1을 참조하면, 상기 박막형 광로 조절 장치는 액티브 매트릭스(1)와 액티브 매트릭스(1)의 상부에 형성된 액츄에이터(65)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the thin film type optical path control apparatus includes an active matrix 1 and an actuator 65 formed on the active matrix 1.

M×N(M, N은 정수) 개의 MOS 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장되고 드레인 패드(5)를 갖는 상기 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.The active matrix 1 having M x N (M, N is an integer) MOS transistors (not shown) and having a drain pad 5 is disposed on top of the active matrix 1 and the drain pad 5. The stacked protective layer 10 and the etch stop layer 15 stacked on the protective layer 10 is included.

상기 액츄에이터(1)는, 상기 식각 방지층(15) 중 하부에 드레인 패드(5)가 형성된 부분에 그 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 변형층(40), 하부 전극(35), 멤브레인(30), 식각 방지층(15) 및 보호층(10)을 통하여 상기 드레인 패드(5)까지 수직하게 형성된 비어 홀(50) 내에 상기 하부 전극(35)과 드레인 패드(5)가 전기적으로 연결되도록 형성된 비어 컨택(55)을 포함한다.The actuator 1 has a membrane 30 and a membrane formed on one side of the etch stop layer 15 where the drain pad 5 is formed at the lower side thereof, and the other side thereof is horizontally formed through the air gap 25. The lower electrode 35 stacked on the upper portion 30, the strained layer 40 stacked on the lower electrode 35, the upper electrode 45 stacked on the strained layer 40, and the strained layer 40. In the via hole 50 perpendicular to the drain pad 5 through the strained layer 40, the lower electrode 35, the membrane 30, the etch stop layer 15, and the protective layer 10 from one side of the And a via contact 55 formed to electrically connect the lower electrode 35 and the drain pad 5.

이하 상기 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a manufacturing method of the thin film type optical path control device will be described with reference to the drawings.

도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시한 장치의 제조 공정도이다.2A to 2C are manufacturing process diagrams of the apparatus shown in FIG. 1.

도 2a를 참조하면, M×N 개의 MOS 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장되어 있고, 드레인 패드(5)가 형성되어 있는 액티브 매트릭스(1)의 상부에 보호층(10)을 적층한다. 보호층(10)은 인 실리케이트 유리(Phosphor-Silicate Glass:PSG)를 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition:CVD) 방법을 이용하여 1.0∼2.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 상기 보호층(10)은 후속하는 공정 동안 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(1)가 손상을 입게 되는 것을 방지한다.Referring to FIG. 2A, a protective layer 10 is stacked on top of an active matrix 1 in which M × N MOS transistors (not shown) are built in and a drain pad 5 is formed. The protective layer 10 is formed of phosphorous-silicate glass (PSG) to have a thickness of about 1.0 to 2.0 μm using a chemical vapor deposition (CVD) method. The protective layer 10 prevents damage to the active matrix 1 in which the transistor is embedded during subsequent processing.

상기 보호층(10)의 상부에는 식각 방지층(15)이 적층된다. 식각 방지층(15)은 질화물을 저압 화학 기상 증착(Low Pressure CVD:LPCVD) 방법을 이용하여 1000∼2000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 상기 식각 방지층(15)은 상기 액티브 매트릭스(1) 및 보호층(10)이 후속되는 공정으로 인하여 식각되는 것을 방지한다.An etch stop layer 15 is stacked on the passivation layer 10. The etch stop layer 15 is formed to have a thickness of about 1000 to 2000 kPa using a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method. The etch stop layer 15 prevents the active matrix 1 and the protective layer 10 from being etched due to a subsequent process.

상기 식각 방지층(15)의 상부에는 희생층(20)이 적층된다. 희생층(20)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 대기압 화학 기상 증착(Atmospheric Pressure CVD:APCVD) 방법으로 1.0∼2.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이어서, 액츄에이터(65)의 지지부를 형성하기 위하여 상기 희생층(20) 중 아래에 드레인 패드(5)가 형성되어 있는 부분을 식각하여 상기 식각 방지층(15)의 일부를 노출시킨다.The sacrificial layer 20 is stacked on the etch stop layer 15. The sacrificial layer 20 is formed of phosphorous silicate (PSG) to have a thickness of about 1.0 to about 2.0 μm by the Atmospheric Pressure Vapor Deposition (APCVD) method. Subsequently, a portion of the sacrificial layer 20 in which the drain pad 5 is formed is etched to form a support part of the actuator 65 to expose a portion of the etch stop layer 15.

도 2b를 참조하면, 상기 노출된 식각 방지층(15)의 상부 및 희생층(20)의 상부에 제1 층(29)을 적층한다. 제1 층(29)은 질화물을 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이어서, 백금(Pt), 탄탈륨(Ta), 또는 백금-탄탈륨(Pt-Ta) 등으로 구성된 하부 전극층(34)을 상기 제1 층(29)의 상부에 적층한다. 상기 하부 전극층(34)은 스퍼터링 방법을 이용하여 500∼2000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 하부 전극층(34)은 후에 하부 전극(35)으로 패터닝되어 외부로부터 인가된 제1 신호(화상 신호)가 액티브 매트릭스(1)에 내장된 트랜지스터, 드레인 패드(5) 및 비어 컨택(55)을 통하여 인가된다.Referring to FIG. 2B, the first layer 29 is stacked on the exposed etch stop layer 15 and the sacrificial layer 20. The first layer 29 is formed to have a thickness of about 0.01 to 1.0 탆 using low pressure chemical vapor deposition (LPCVD). Subsequently, a lower electrode layer 34 made of platinum (Pt), tantalum (Ta), platinum-tantalum (Pt-Ta), or the like is stacked on the first layer 29. The lower electrode layer 34 is formed to have a thickness of about 500 to 2000 kV using a sputtering method. The lower electrode layer 34 is later patterned into the lower electrode 35 so that a first signal (image signal) applied from the outside is provided through the transistor, the drain pad 5 and the via contact 55 in which the active matrix 1 is embedded. Is approved.

상기 하부 전극층(34)의 상부에는 제2 층(39)이 적층된다. 제2 층(39)은 PZT 또는 PLZT 등의 압전 물질을 졸-겔(Sol-Gel)법 또는 화학 기상 증착(CVD) 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛, 바람직하게는 0.4㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이어서, 급속 열처리(Rapid Thermal Annealing:RTA) 방법을 이용하여 제2 층(39)을 구성하는 압전 물질을 상변이시킨다. 제2 층(39)은 후에 변형층(40)으로 패터닝된다.The second layer 39 is stacked on the lower electrode layer 34. The second layer 39 is formed into a piezoelectric material such as PZT or PLZT by using a sol-gel method or a chemical vapor deposition (CVD) method in a range of 0.1 to 1.0 탆, preferably 0.4. It is formed to have a thickness of about μm. Subsequently, the piezoelectric material constituting the second layer 39 is phase shifted by using a rapid thermal annealing (RTA) method. The second layer 39 is later patterned into the strained layer 40.

상부 전극층은 상기 제2 층(39)의 상부에 적층된다. 상부 전극층은 알루미늄 또는 백금 등을 스퍼터링 방법을 이용하여 500∼2000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이어서, 상기 상부 전극층을 패터닝하여 소정의 화소(pixel) 형상을 갖는 상부 전극(45)을 형성한다. 이 경우, 상부 전극(45)의 일측에는 스트라이프(60)가 형성된다. 스트라이프(60)는 액츄에이터(65)가 변형을 일으킬 때, 상부 전극(45)을 균일하게 동작하게 하여 광원으로부터 입사되는 빛이 상기 상부 전극(45) 중 변형을 일으키는 부분과 변형되지 않는 부분의 경계에서 난반사되는 것을 방지한다. 상기 상부 전극(45)에는 외부로부터 공통 전극선(도시되지 않음)을 통하여 제2 신호(바이어스 신호)가 인가된다. 따라서, 하부 전극(35)에 제1 신호가 인가되고 상부 전극(45)에 제2 신호가 인가되어 상부 전극(45)과 하부 전극(35) 사이에 전위차에 따른 전기장이 발생하면, 이러한 전기장에 의하여 상기 변형층(41)이 변형을 일으키게 된다.An upper electrode layer is stacked on top of the second layer 39. The upper electrode layer is formed to have a thickness of about 500 to 2000 kPa using aluminum or platinum by sputtering. Subsequently, the upper electrode layer is patterned to form an upper electrode 45 having a predetermined pixel shape. In this case, the stripe 60 is formed on one side of the upper electrode 45. The stripe 60 causes the upper electrode 45 to operate uniformly when the actuator 65 causes deformation so that the boundary between the portion of the upper electrode 45 that is not deformed and the light incident from the light source causes the deformation. To prevent diffuse reflections A second signal (bias signal) is applied to the upper electrode 45 from the outside through a common electrode line (not shown). Therefore, when the first signal is applied to the lower electrode 35 and the second signal is applied to the upper electrode 45 to generate an electric field according to the potential difference between the upper electrode 45 and the lower electrode 35, As a result, the strained layer 41 is deformed.

도 2c를 참조하면, 상기 제2 층(39) 및 하부 전극층(34)을 상부 전극(45)과 동일한 형상을 갖도록 차례로 패터닝하여, 소정의 화소 형상을 갖는 변형층(40) 및 하부 전극(35)을 형성한다. 이어서, 상기 변형층(40)의 일측으로부터 변형층(40), 하부 전극(35), 제1 층(29), 식각 방지층(15), 그리고 보호층(10)을 차례로 식각하여 비어 홀(50)을 형성한다. 따라서, 비어 홀(50)은 상기 변형층(40)의 일측으로부터 상기 드레인 패드(5)까지 수직하게 형성된다. 계속하여, 텅스텐(W) 또는 티타늄(Ti) 등의 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 상기 비어 홀(50)의 내부에 비어 컨택(55)을 형성한다. 비어 컨택(55)은 상기 드레인 패드(5)와 하부 전극(35)을 전기적으로 연결하도록 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. 2C, the second layer 39 and the lower electrode layer 34 are sequentially patterned to have the same shape as the upper electrode 45, so that the strained layer 40 and the lower electrode 35 having a predetermined pixel shape are formed. ). Subsequently, the strained layer 40, the lower electrode 35, the first layer 29, the etch stop layer 15, and the protective layer 10 are sequentially etched from one side of the strained layer 40 to form a via hole 50. ). Thus, the via hole 50 is vertically formed from one side of the strained layer 40 to the drain pad 5. Subsequently, a via contact 55 is formed in the via hole 50 by sputtering a metal such as tungsten (W) or titanium (Ti). The via contact 55 is formed to electrically connect the drain pad 5 and the lower electrode 35. Therefore, the first signal applied from the outside is applied to the lower electrode 35 through the transistor, the drain pad 5, and the via contact 55 embedded in the active matrix 1.

도 3은 도 2c에 도시한 장치를 M×N으로 배열한 평면도이다. 도 3을 참조하면, 상술한 바와 같이 M×N 개의 액츄에이터(65)를 형성한 후, 구리(Cu), 니켈(Ni), 또는 금(Au) 등의 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 액티브 매트릭스(1)의 하단에 증착시켜 오믹 컨택(ohmic contact)(도시하지 않음)을 형성한다. 그리고, 상기 액티브 매트릭스(1)를 소정의 깊이까지 다이싱(dicing)한다. 이 때, 후속되는 공정을 위하여 액티브 매트릭스(1)를 소정의 형상으로 약 200㎛ 정도의 깊이까지 다이싱한다. 그 결과, 사각형의 형상을 갖는 다이싱 라인(dicing line)(75)이 형성된다. 계속하여, 상기 결과물 전면(A, B 및 C부분)에 포토레지스트(photo resist)(70)를 도포한 후, TCP의 패드(도시되지 않음)와 연결되는 AMA 패널(panel)의 패드(80)를 노출시키기 위해 AMA 패널의 패드(80) 부위의 포토레지스트(50)를 패터닝하여 AMA 패널의 패드(80) 부위(B 부분)를 노출시킨다. 이어서, 남아 있는 포토레지스트(70)를 식각 마스크로 하여 상기 제1 층(29)을 패터닝하여 소정의 화소 형상을 갖는 멤브레인(30)을 형성한 후, 상기 포토레지스트(70)를 제거한다. 계속하여, 희생층(20)을 플루오르화 수소(HF) 증기를 사용하여 식각하고, 세정(rinsing) 및 건조(drying)하여 도 1에 도시한 바와 같은 액츄에이터(65)를 완성한다. 그리고, 상기 액티브 매트릭스(1)를 완전히 절단한 후, AMA 패널(panel)의 패드(80)와 TCP의 패드(도시되지 않음)를 연결하여 박막형 AMA 모듈(module)의 제조를 완성한다.3 is a plan view of the apparatus shown in FIG. 2C arranged in M × N. Referring to FIG. 3, as described above, after forming M × N actuators 65, a metal such as copper (Cu), nickel (Ni), or gold (Au) is sputtered to form an active matrix ( Deposition at the bottom of 1) forms an ohmic contact (not shown). Then, the active matrix 1 is diced to a predetermined depth. At this time, the active matrix 1 is diced into a predetermined shape to a depth of about 200 μm for the subsequent process. As a result, a dicing line 75 having a rectangular shape is formed. Subsequently, after the photoresist 70 is applied to the entire surface (parts A, B, and C), the pad 80 of the AMA panel connected to the pad (not shown) of TCP. The photoresist 50 of the pad 80 portion of the AMA panel is patterned to expose the pad 80 portion (part B) of the AMA panel. Subsequently, the first layer 29 is patterned using the remaining photoresist 70 as an etching mask to form a membrane 30 having a predetermined pixel shape, and then the photoresist 70 is removed. Subsequently, the sacrificial layer 20 is etched using hydrogen fluoride (HF) vapor, rinsing and drying to complete the actuator 65 as shown in FIG. 1. After cutting the active matrix 1 completely, the pad 80 of the AMA panel and the pad (not shown) of the TCP are connected to complete the manufacture of the thin film AMA module.

그러나 상술한 박막형 광로 조절 장치에 있어서, 도 4에 도시한 바와 같이, 액티브 매트릭스(1)를 200㎛ 정도의 깊이로 일차 다이싱(dicing)하고 포토레지스트(70)를 상기 결과물 전면에 도포할 때, 포토레지스트(70)의 두께는 1. 2㎛ 정도이므로, 상기 포토레지스트(70)는 다이싱 라인(75) 부분에 형성된 단차를 메울 수 없게 된다. 이로 인하여, 다이싱 라인(75) 부분에서 포토레지스트(70)의 접착(adhesion) 불량이 발생되어 이후에 상기 포토레지스트(70)를 식각 마스크로 사용하여 제1 층(29)을 멤브레인(30)으로 패터닝한 다음 상기 포토레지스트(70)를 제거할 때, 상기 포토레지스트(70)의 잔류물이 다이싱 라인(75) 부분으로부터 AMA 패널 내부로 리프트-오프 되는 경우가 많았다. 이와 같이 리프트-오프된 포토레지스트(70)는 소자를 세정하는 동안에 화소(pixel)의 내부 및 AMA 패널 패드 부분에 올라앉게 되어 액츄에이터의 스티킹(sticking) 현상을 유발하여 신호가 인가되어도 소자가 동작하지 않게 되는 문제점이 있다. 또한, 상기 리프트-오프된 포토레지스트(70)가 AMA 패널 패드에 잔류하면, TCP의 패드와 AMA 패널의 패드 사이에서 전기적인 오픈(open)이 발생하는 문제점이 있다.However, in the above-described thin film type optical path adjusting device, as shown in Fig. 4, when the active matrix 1 is first diced to a depth of about 200 μm and the photoresist 70 is applied to the entire surface of the resultant product. Since the thickness of the photoresist 70 is about 1.2 μm, the photoresist 70 may not fill the step formed in the dicing line 75. As a result, an adhesion failure of the photoresist 70 may occur at the portion of the dicing line 75, and the first layer 29 may be used as the etching mask after the first layer 29 is used as the etching mask. When the photoresist 70 was removed after patterning, the residue of the photoresist 70 was often lifted off from the dicing line 75 into the AMA panel. The lifted-off photoresist 70 rises inside the pixel and the AMA panel pad portion during cleaning of the device, causing sticking of the actuator, so that the device operates even when a signal is applied. There is a problem that does not. In addition, when the lifted-off photoresist 70 remains on the AMA panel pad, there is a problem that an electrical open occurs between the pad of the TCP and the pad of the AMA panel.

따라서, 본 발명의 목적은, 희생층의 식각 시 다이싱 라인 부분의 단차로 인해 포토레지스트가 리프트-오프 되는 현상을 방지하여 액츄에이터의 스티킹 현상 및 TCP의 패드와 AMA 패널의 패드 사이의 전기적인 오픈을 방지할 수 있는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to prevent the phenomenon of sticking of the actuator and the sticking of the actuator and the pad between the pad of the TCP and the pad of the AMA panel by preventing the photoresist from being lifted off due to the step of the dicing line portion during etching of the sacrificial layer. It is to provide a method of manufacturing a thin film type optical path control device that can prevent the opening.

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

도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시한 장치의 제조 공정도이다.2A to 2C are manufacturing process diagrams of the apparatus shown in FIG. 1.

도 3은 도 2c에 도시한 장치를 M×N으로 배열한 평면도이다.3 is a plan view of the apparatus shown in FIG. 2C arranged in M × N.

도 4는 도 3의 'D' 부분을 확대한 단면도이다.4 is an enlarged cross-sectional view of a portion 'D' of FIG. 3.

도 5는 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치 중 지지층의 평면도이다.5 is a plan view of the support layer of the thin film type optical path control apparatus according to the present invention.

도 6은 도 5에 도시한 장치를 E­E′선으로 자른 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line E′E ′ of the apparatus shown in FIG. 5.

도 7a 내지 도 7c는 도 6에 도시한 장치의 제조 공정도이다.7A to 7C are manufacturing process diagrams of the apparatus shown in FIG. 6.

도 8a 내지 도 8b는 도 5에 도시한 장치를 M×N으로 배열한 평면도이다.8A to 8B are plan views in which the apparatus shown in FIG. 5 is arranged in M × N.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100 : 액티브 매트릭스 102 : 드레인 패드100: active matrix 102: drain pad

104 : 보호층 106 : 식각 방지층104: protective layer 106: etch stop layer

112 : 지지층 114 : 하부 전극112: support layer 114: lower electrode

116 : 변형층 118 : 상부 전극116 strain layer 118 upper electrode

120 : 스트라이프 122 : 비어 홀120: stripe 122: beer hall

124 : 비어 컨택 130 : 액츄에이터124: beer contact 130: actuator

135 : AMA 패널 패드 140 : 다이싱 라인135: AMA panel pad 140: dicing line

150 : 포토레지스트150 photoresist

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내부에 M×N(M, N은 정수) 개의 트랜지스터가 내장되고, 주변부에 복수 개의 패널 패드가 형성된 액티브 매트릭스를 제공하는 단계; 상기 액티브 매트릭스의 상부에, ⅰ) 상기 액티브 매트릭스의 상부에 지지층을 형성하는 단계, ⅱ) 상기 지지층의 상부에 하부 전극을 형성하는 단계, ⅲ) 상기 하부 전극의 상부에 변형층을 형성하는 단계, 및 ⅳ) 상기 변형층의 상부에 상부 전극을 형성하는 단계를 각기 포함하는 M×N 개의 액츄에이터를 형성하는 단계; 상기 M×N 개의 액츄에이터가 형성된 상기 액티브 매트릭스 중 상기 패널 패드의 외곽부에 사각형 형상의 다이싱 라인을 형성하는 단계; 상기 액티브 매트릭스 상에 포토레지스트를 도포한 후, 상기 포토레지스트가 상기 액티브 매트릭스 상의 상기 다이싱 라인의 내부에 상기 다이싱 라인보다 작은 면적을 갖게 상기 포토레지스트를 패터닝하는 단계; 그리고 상기 다이싱 라인을 따라 상기 액티브 매트릭스를 절단하는 단계를 포함하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method comprising: providing an active matrix having M × N (M, N is an integer) transistors embedded therein and a plurality of panel pads formed at a periphery thereof; On top of the active matrix, iii) forming a support layer on top of the active matrix, ii) forming a bottom electrode on top of the support layer, iii) forming a strained layer on top of the bottom electrode, And iii) forming M × N actuators each comprising forming an upper electrode on top of the strained layer; Forming a dicing line having a rectangular shape in an outer portion of the panel pad of the active matrix in which the M × N actuators are formed; After applying the photoresist on the active matrix, patterning the photoresist such that the photoresist has an area smaller than the dicing line inside the dicing line on the active matrix; And it provides a method of manufacturing a thin film type optical path control device comprising the step of cutting the active matrix along the dicing line.

상술한 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치에 있어서, 외부로부터 전달된 제1 신호(화상 신호)는 상기 액티브 매트릭스에 내장된 트랜지스터, 드레인 패드 및 비어 컨택을 통하여 하부 전극에 인가된다. 동시에 상부 전극에는 외부로부터 제2 신호(바이어스 신호)가 인가된다. 따라서, 상부 전극과 하부 전극 사이에 전위차에 따른 전기장이 발생하며, 이러한 전기장에 의하여 상부 전극과 하부 전극 사이의 변형층이 변형을 일으킨다. 변형층은 상기 전기장에 대하여 직교하는 방향으로 수축하며, 이에 따라서 변형층을 포함하는 액츄에이터는 소정의 각도를 가지고 상방으로 휘어진다. 광을 반사하는 거울의 기능도 수행하는 상부 전극은 액츄에이터의 상부에 형성되어 있으므로 액츄에이터와 함께 경사진다. 이에 따라서, 상부 전극은 광원으로부터 입사되는 광을 소정의 각도로 반사하며, 반사된 광은 슬릿을 통과하여 스크린에 화상을 맺게 된다.In the above-described thin film type optical path control apparatus according to the present invention, the first signal (image signal) transmitted from the outside is applied to the lower electrode through the transistor, the drain pad, and the via contact embedded in the active matrix. At the same time, a second signal (bias signal) is applied to the upper electrode from the outside. Therefore, an electric field is generated according to the potential difference between the upper electrode and the lower electrode, and the deformation layer between the upper electrode and the lower electrode causes deformation by the electric field. The strained layer contracts in a direction orthogonal to the electric field, so that the actuator including the strained layer is bent upward at a predetermined angle. The upper electrode, which also functions as a mirror that reflects light, is formed on the actuator and is inclined with the actuator. Accordingly, the upper electrode reflects the light incident from the light source at a predetermined angle, and the reflected light passes through the slit to form an image on the screen.

본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 의하면, 액티브 매트릭스를 다이싱하고, 포토레지스트를 액티브 매트릭스 상에 도포한 후, 상기 포토레지스트를 일차로 패터닝하여 액티브 매트릭스 상의 다이싱 라인으로부터 소정의 간격만큼 안쪽의 소자가 형성된 영역 및 AMA 패널 패드 부위 상에만 포토레지스트가 남아 있도록 하고, 남아 있는 포토레지스트를 식각 마스크로 사용하여 소정의 화소 형상을 갖는 지지층을 형성함으로써, 희생층을 플루오르화 수소 증기를 사용하여 식각할 때, 상기 다이싱 라인 부분에서의 단차로 인하여 포토레지스트가 리프트-오프 되는 현상을 방지하여, 액츄에이터의 스티킹 현상 및 TCP의 패드와 AMA 패널 패드 사이에서 전기적인 오픈이 발생하는 것을 방지할 수 있다.According to the manufacturing method of the thin film type optical path control apparatus according to the present invention, after dicing an active matrix, applying a photoresist on the active matrix, and then patterning the photoresist first, a predetermined distance from the dicing line on the active matrix The photoresist remains only on the region where the inner element is formed and the AMA panel pad portion, and by using the remaining photoresist as an etching mask to form a support layer having a predetermined pixel shape, the sacrificial layer is formed of hydrogen fluoride vapor. When etching by using, it prevents the photoresist from being lifted off due to the step in the dicing line part, thereby preventing the sticking phenomenon of the actuator and the electrical opening between the pad of the TCP and the AMA panel pad. You can prevent it.

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

도 5는 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 평면도를 도시한 것이며, 도 6은 도 5에 도시한 장치를 E­E′선으로 자른 단면도를 도시한 것이다.5 is a plan view showing a thin film type optical path adjusting device according to the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line E′E ′ of the device shown in FIG. 5.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치는 M×N(M, N은 정수) 개의 MOS 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장된 액티브 매트릭스(100)와 액티브 매트릭스(100)의 상부에 형성된 액츄에이터(130)를 포함한다.5 and 6, the thin film type optical path adjusting device according to the present invention includes an active matrix 100 and an active matrix 100 in which M × N (M and N are integers) MOS transistors (not shown) are embedded. It includes an actuator 130 formed on the top.

상기 액티브 매트릭스(100)는, 상기 트랜지스터와 연결되며 액티브 매트릭스(100)의 일측 상부에 형성된 드레인 패드(102), 액티브 매트릭스(100) 및 드레인 패드(102)의 상부에 형성된 보호층(104), 그리고 보호층(104)의 상부에 형성된 식각 방지층(106)을 포함한다.The active matrix 100 is connected to the transistor and has a drain pad 102 formed on one side of the active matrix 100, a protective layer 104 formed on the active matrix 100 and the drain pad 102. And an etch stop layer 106 formed on the passivation layer 104.

상기 액츄에이터는(130), 상기 식각 방지층(106) 중 아래에 드레인 패드(102)가 형성된 부분에 그 일측이 접촉되며 타측이 에어 갭(110)을 개재하여 상기 식각 방지층(106)과 평행하게 형성된 단면을 갖는 지지층(112), 지지층(112)의 상부에 형성된 하부 전극(114), 하부 전극(114)의 상부에 형성된 변형층(116), 변형층(116)의 상부에 형성된 상부 전극(118), 그리고 변형층(116)의 일측으로부터 변형층(116), 하부 전극(114), 지지층(112), 식각 방지층(106) 및 보호층(104)을 통하여 상기 드레인 패드(102)까지 수직하게 형성된 비어 홀(122) 내에 상기 하부 전극(114)과 드레인 패드(102)가 전기적으로 연결되도록 형성된 비어 컨택(124)을 포함한다. 상기 상부 전극(118)의 일측에는 상부 전극(118)을 균일하게 동작시켜 광원으로부터 입사되는 빛의 난반사를 방지하는 스트라이프(120)가 형성된다.The actuator 130, one side of the etch stop layer 106 is formed in contact with the bottom of the drain pad 102 is formed, the other side is formed in parallel with the etch stop layer 106 via the air gap 110. The support layer 112 having a cross section, the lower electrode 114 formed on the support layer 112, the strain layer 116 formed on the lower electrode 114, and the upper electrode 118 formed on the strain layer 116. And from one side of the strained layer 116 to the drain pad 102 through the strained layer 116, the lower electrode 114, the support layer 112, the etch stop layer 106, and the protective layer 104. The via contact 122 includes a via contact 124 formed to electrically connect the lower electrode 114 and the drain pad 102 to the formed via hole 122. One side of the upper electrode 118 is formed with a stripe 120 to uniformly operate the upper electrode 118 to prevent diffuse reflection of light incident from the light source.

또한, 상기 지지층(112)의 평면의 일측은 그 중앙부에 사각형 형상의 오목한 부분을 가지며, 이러한 사각형 형상의 오목한 부분이 양쪽 가장자리로 갈수록 계단형으로 넓어지는 형상을 가진다. 상기 지지층(112)의 평면의 타측은 인접한 액츄에이터의 지지층의 계단형으로 넓어지는 오목한 부분에 대응하도록 계단형으로 좁아지는 돌출부를 갖는다. 따라서, 상기 지지층(112)의 돌출부는 인접한 액츄에이터의 지지층의 오목한 부분에 끼워지고, 상기 지지층(112)의 오목한 부분에 인접한 액츄에이터의 지지층의 돌출부가 끼워져서 형성된다. 상기 지지층(112)은 선행 출원에 기재된 박막형 광로 조절 장치 중 액츄에이터를 지지하는 멤브레인의 기능을 수행한다.In addition, one side of the plane of the support layer 112 has a rectangular concave portion at the center thereof, and the rectangular concave portion has a shape that widens stepwise toward both edges. The other side of the plane of the support layer 112 has a protrusion that narrows stepwise to correspond to the stepped concave portion of the support layer of the adjacent actuator. Therefore, the protrusion of the support layer 112 is formed by fitting into the concave portion of the support layer of the adjacent actuator, and the protrusion of the support layer of the actuator adjacent to the concave portion of the support layer 112 is formed. The support layer 112 performs the function of a membrane supporting the actuator of the thin film type optical path adjusting device described in the prior application.

이하 상술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a thin film type optical path control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 7a 내지 도 7c는 도 6에 도시한 장치의 제조 공정도를 도시한 것이다. 도 7a 내지 도 7c에 있어서, 도 6과 동일한 부재들에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용한다.7A to 7C show a manufacturing process diagram of the apparatus shown in FIG. 6. 7A to 7C, the same reference numerals are used for the same members as in FIG.

도 7a를 참조하면, M×N 개의 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장되고 일측 상부에 드레인 패드(102)가 형성된 액티브 매트릭스(100)의 상부에 인 실리케이트 유리(PSG)를 사용하여 보호층(104)을 적층한다. 보호층(104)은 화학 기상 증착(CVD) 방법을 이용하여 1.0∼2.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 상기 보호층(104)은 후속하는 공정으로 인하여 상기 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(100)가 손상을 입는 것을 방지한다.Referring to FIG. 7A, a protective layer 104 is formed by using silicate glass (PSG) on top of an active matrix 100 having M × N transistors (not shown) and a drain pad 102 formed on one side thereof. )). The protective layer 104 is formed to have a thickness of about 1.0 to 2.0 µm using the chemical vapor deposition (CVD) method. The protective layer 104 prevents damage to the active matrix 100 in which the transistor is embedded due to a subsequent process.

상기 보호층(104)의 상부에는 질화물을 사용하여 식각 방지층(106)을 적층한다. 식각 방지층(106)은 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 1000∼2000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 식각 방지층(106)은 후속하는 식각 공정 동안 상기 보호층(104) 및 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(100) 등이 식각되는 것을 방지한다.The etch stop layer 106 is stacked on the passivation layer 104 by using nitride. The etch stop layer 106 is formed to have a thickness of about 1000 to 2000 kPa using a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method. The etch stop layer 106 may prevent the protective layer 104 and the active matrix 100 having the transistor embedded therein from being etched during the subsequent etching process.

식각 방지층(106)의 상부에는 희생층(108)이 적층된다. 희생층(108)은 AMA 모듈을 형성하기 위한 적층을 용이하게 하는 기능을 수행하며, 상기 AMA 모듈의 적층이 완료된 후에는 플루오르화 수소(HF) 증기에 의해서 제거된다. 상기 희생층(108)은 인(P)의 농도가 높은 인 실리케이트 유리(PSG)를 대기압 화학 기상 증착(APCVD) 방법을 이용하여 2.0∼3.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이 경우, 희생층(108)은 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(100)의 상부를 덮고 있으므로 그 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 희생층(108)의 표면을 스핀 온 글래스(SOG)를 사용하는 방법 또는 CMP 방법을 이용하여 평탄화시킨다. 이어서, 희생층(108) 중 아래에 드레인 패드(102)가 형성되어 있는 부분을 식각하여 상기 식각 방지층(106)의 일부를 노출시킴으로써 액츄에이터(130)의 지지부가 형성될 위치를 만든다.The sacrificial layer 108 is stacked on the etch stop layer 106. The sacrificial layer 108 serves to facilitate lamination to form the AMA module and is removed by hydrogen fluoride (HF) vapor after the lamination of the AMA module is complete. The sacrificial layer 108 is formed of phosphorus silicate glass (PSG) having a high concentration of phosphorus (PG) to have a thickness of about 2.0 to about 3.0 μm using an atmospheric chemical vapor deposition (APCVD) method. In this case, since the sacrificial layer 108 covers the upper portion of the active matrix 100 in which the transistor is embedded, the flatness of the surface thereof is very poor. Accordingly, the surface of the sacrificial layer 108 is planarized by using a spin on glass (SOG) method or a CMP method. Subsequently, a portion of the sacrificial layer 108 in which the drain pad 102 is formed is etched to expose a portion of the etch stop layer 106 to form a position where the support portion of the actuator 130 is to be formed.

도 7b를 참조하면, 제1 층(111)은 상기 노출된 식각 방지층(106)의 상부 및 희생층(108)의 상부에 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께로 적층된다. 제1 층(111)은 질화물 또는 금속 등의 경질의 물질을 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 형성된다. 이 때, 저압의 반응 용기 내에서 반응 가스의 비(ratio)를 변화시키면서 제1 층(111)을 형성하여 제1 층(111) 내의 스트레스를 조절한다. 제1 층(111)은 후에 소정의 화소 형상을 갖는 지지층(112)으로 패터닝된다.Referring to FIG. 7B, the first layer 111 may be stacked on the exposed etch stop layer 106 and the sacrificial layer 108 to a thickness of about 0.1 μm to about 1.0 μm. The first layer 111 is formed using a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method of a hard material such as nitride or metal. At this time, the first layer 111 is formed while changing the ratio of the reaction gas in the low pressure reaction vessel to control the stress in the first layer 111. The first layer 111 is later patterned into a support layer 112 having a predetermined pixel shape.

상기 제1 층(111)의 상부에는 백금, 탄탈륨 또는 백금-탄탈륨 등의 전기 전도성을 갖는 금속을 사용하여 하부 전극층(113)을 적층한다. 하부 전극층(113)은 스퍼터링 방법 또는 화학 기상 증착 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이어서, 하부 전극층(113)을 각각의 화소별로 분리하기 위하여 하부 전극층(113)을 Iso-Cutting한다. 상기 하부 전극층(113)은 후에 하부 전극(114)으로 패터닝되며, 하부 전극(114)에는 외부로부터 인가된 제1 신호(화상 신호)가 액티브 매트릭스(100)에 내장된 트랜지스터, 드레인 패드(102) 및 비어 컨택(124)을 통하여 인가된다.The lower electrode layer 113 is stacked on the first layer 111 by using a metal having electrical conductivity such as platinum, tantalum, or platinum-tantalum. The lower electrode layer 113 is formed to have a thickness of about 0.01 to 1.0 µm using a sputtering method or a chemical vapor deposition method. Subsequently, the lower electrode layer 113 is iso-cutted to separate the lower electrode layer 113 for each pixel. The lower electrode layer 113 is later patterned into the lower electrode 114, and the lower electrode 114 includes a transistor and a drain pad 102 in which a first signal (image signal) applied from the outside is embedded in the active matrix 100. And via contact 124.

상기 하부 전극층(113)의 상부에는 PZT 또는 PLZT 등의 압전 물질을 사용하여 제2 층(115)을 적층한다. 제2 층(115)은 졸-겔법, 스퍼터링 방법, 또는 화학 기상 증착(CVD) 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께, 바람직하게는 졸-겔법을 사용하여 0.4㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한 후, 제2 층(115)을 구성하는 압전 물질을 급속 열처리(RTA) 방법으로 열처리하여 상변이시킨다. 제2 층(115)은 후에 변형층(116)으로 패터닝되며, 변형층(116)은 상부 전극(118)과 하부 전극(114) 사이에 발생하는 전기장에 의하여 변형을 일으킨다.The second layer 115 is stacked on the lower electrode layer 113 by using a piezoelectric material such as PZT or PLZT. The second layer 115 may have a thickness of about 0.1-1 .0 µm using a sol-gel method, a sputtering method, or a chemical vapor deposition (CVD) method, and preferably 0.4 µm using a sol-gel method. After forming to have a thickness of about, the piezoelectric material constituting the second layer 115 is subjected to a heat treatment by a rapid heat treatment (RTA) method to phase change. The second layer 115 is later patterned into the strained layer 116, which is strained by an electric field generated between the upper electrode 118 and the lower electrode 114.

상부 전극층은 제2 층(115)의 상부에 적층된다. 상부 전극층은 알루미늄, 은 또는 백금 등의 전기 전도성 및 반사성을 갖는 금속을 스퍼터링 방법 또는 화학 기상 증착 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이어서, 상부 전극층을 소정의 화소 형상을 갖는 상부 전극(118)으로 패터닝한다. 이 때, 상부 전극(118)의 일측에는 액츄에이터(130)가 변형을 일으킬 때 상부 전극(118)을 균일하게 동작하게 하여 광원으로부터 입사되는 광이 상부 전극(118) 중 변형을 일으키는 부분과 변형되지 않는 부분의 경계면에서 난반사되는 것을 방지하는 스트라이프(120)가 형성된다. 상부 전극(118)에는 외부로부터 공통 전극선(도시되지 않음)을 통하여 제2 신호(화상 신호)가 인가되어 하부 전극(114)과 상부 전극(118) 사이에 전위차에 따른 전기장이 발생하게 된다.The upper electrode layer is stacked on top of the second layer 115. The upper electrode layer is formed of a metal having electrical conductivity and reflectivity, such as aluminum, silver, or platinum, to have a thickness of about 0.01 to 1.0 탆 using a sputtering method or a chemical vapor deposition method. Next, the upper electrode layer is patterned into an upper electrode 118 having a predetermined pixel shape. At this time, when the actuator 130 deforms on one side of the upper electrode 118, the upper electrode 118 is uniformly operated so that light incident from the light source is not deformed with the deforming portion of the upper electrode 118. Stripes 120 are formed to prevent diffuse reflection at the interface of the non-parts. The second signal (image signal) is applied to the upper electrode 118 through a common electrode line (not shown) from the outside to generate an electric field according to the potential difference between the lower electrode 114 and the upper electrode 118.

도 7c를 참조하면, 상기 제2 층(115) 및 하부 전극층(113)을 패터닝하여 소정의 화소 형상을 갖는 변형층(116) 및 하부 전극(114)을 형성한다. 이 경우, 상기 변형층(116)은 상부 전극(118)보다 약간 넓은 면적을 가지며, 하부 전극(114)은 변형층(116)보다 약간 넓은 면적을 갖도록 한다. 이어서, 변형층(116)의 일측으로부터 드레인 패드(102)의 상부까지 변형층(116), 하부 전극(114), 제1 층(111), 식각 방지층(106) 및 보호층(104)을 차례로 식각하여 상기 변형층(116)으로부터 드레인 패드(102)의 상부까지 비어 홀(122)을 형성한다. 계속하여, 텅스텐, 백금, 또는 티타늄 등의 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 상기 드레인 패드(102)와 하부 전극(114)이 전기적으로 연결되도록 비어 컨택(124)을 형성한다. 따라서, 비어 컨택(124)은 상기 비어 홀(122) 내에서 상기 하부 전극(114)으로부터 드레인 패드(102)의 상부까지 수직하게 형성된다. 그러므로, 외부로부터 인가된 제1 신호는 액티브 매트릭스(100)에 내장된 트랜지스터, 드레인 패드(102) 및 비어 컨택(124)을 통하여 하부 전극(114)에 인가된다.Referring to FIG. 7C, the second layer 115 and the lower electrode layer 113 are patterned to form a strained layer 116 and a lower electrode 114 having a predetermined pixel shape. In this case, the strained layer 116 has a slightly larger area than the upper electrode 118, and the lower electrode 114 has a slightly larger area than the strained layer 116. Subsequently, the strained layer 116, the lower electrode 114, the first layer 111, the etch stop layer 106, and the protective layer 104 are sequentially formed from one side of the strained layer 116 to the top of the drain pad 102. The via hole 122 is formed from the strained layer 116 to the upper portion of the drain pad 102 by etching. Subsequently, a via contact 124 is formed to electrically connect the drain pad 102 and the lower electrode 114 by sputtering a metal such as tungsten, platinum, or titanium. Thus, the via contact 124 is formed vertically from the lower electrode 114 to the top of the drain pad 102 in the via hole 122. Therefore, the first signal applied from the outside is applied to the lower electrode 114 through the transistor, the drain pad 102 and the via contact 124 embedded in the active matrix 100.

도 8a 내지 도 8b는 도 7c의 장치를 M×N으로 배열한 평면도를 도시한 것이다. 도 8a를 참조하면, 크롬, 구리, 또는 금 등의 금속을 스퍼터링 방법 또는 증착 방법을 이용하여 액티브 매트릭스(100)의 하단에 증착시켜 오믹 컨택(ohmic contact)(도시되지 않음)을 형성한다. 계속하여, 상기 액티브 매트릭스(100)를 소정의 형상으로 다이싱한다. 이 때, 후속되는 공정을 위하여 액티브 매트릭스(100)를 소정의 깊이까지만 자른다. 그 결과, 200㎛ 정도의 깊이를 갖는 사각형 형상의 다이싱 라인(140)이 형성된다. 계속하여, 포토레지스트(150)를 상기 결과물 전면에 도포한 후, 상기 포토레지스트(150)를 일차로 패터닝하여 액티브 매트릭스(100) 상의 다이싱 라인(140)으로부터 소정의 간격(도 8a의 d참조)만큼 안쪽의 소자가 형성된 영역 및 AMA 패널 패드(135) 부위 상에만 포토레지스트(150)가 남아 있도록 한다. 바람직하게는, 상기 간격 d는 약 100㎛정도가 되도록 한다.8A-8B show a plan view of the arrangement of FIG. 7C arranged in M × N. Referring to FIG. 8A, a metal such as chromium, copper, or gold is deposited on the bottom of the active matrix 100 using a sputtering method or a deposition method to form an ohmic contact (not shown). Subsequently, the active matrix 100 is diced into a predetermined shape. At this time, the active matrix 100 is cut only to a predetermined depth for subsequent processing. As a result, a rectangular dicing line 140 having a depth of about 200 μm is formed. Subsequently, after the photoresist 150 is applied to the entire surface of the resultant product, the photoresist 150 is first patterned to form a predetermined distance from the dicing line 140 on the active matrix 100 (see d in FIG. 8A). The photoresist 150 remains only on the region where the element is formed and the AMA panel pad 135. Preferably, the spacing d is about 100 μm.

종래에는 액티브 매트릭스를 일차로 다이싱하고 결과물 전면에 포토레지스트를 도포한 후, AMA 패널의 패드 부위를 노출시키고 포토레지스트를 식각 마스크로 하여 멤브레인을 패터닝하였다. 이 때, 액티브 매트릭스 상의 다이싱 라인 부분에서는 단차가 발생함으로써, 이 부위에서 포토레지스트의 접착 불량이 야기되고, 이후에 포토레지스트를 식각할 때 이 부위의 포토레지스트가 리프트-오프 되어 소자를 세정하는 동안 리프트-오프된 포토레지스트가 화소의 내부 또는 AMA 패널 패드 상에 올라앉게 된다. 이로 인하여, TCP의 패드와 AMA 패널 패드의 연결 시 전기적 오픈이 발생하거나 액츄에이터의 스티킹 현상이 발생하여 신호가 인가되어도 소자가 동작하지 않는 문제점이 있었다. 이에 비하여, 본 발명에서는 포토레지스트(150)를 도포한 후, 다이싱 라인(140)을 기준으로 100㎛정도 내부에만 포토레지스트(150)가 존재하도록 일차로 포토레지스트(150)를 패터닝함으로써, 후에 희생층(108)을 플루오르화 수소 증기를 사용하여 제거할 때, 다이싱 라인(140) 부분에서 AMA 패널 패드(135) 및 다이싱 라인(140) 안쪽의 액티브 매트릭스(100) 상의 소자가 형성된 영역에 포토레지스트(150)가 리프트-오프 되는 현상을 방지할 수 있다.Conventionally, after dicing the active matrix first and applying photoresist to the entire surface of the resultant, the pad region of the AMA panel is exposed and the membrane is patterned using the photoresist as an etching mask. At this time, a step occurs in the dicing line portion on the active matrix, resulting in poor adhesion of the photoresist at this portion, and when the photoresist is subsequently etched, the photoresist at this portion is lifted off to clean the device. While the lifted-off photoresist rises inside the pixel or on the AMA panel pad. As a result, when the TCP pad is connected to the AMA panel pad, an electrical open occurs or a sticking phenomenon occurs in the actuator, thereby preventing the device from operating even when a signal is applied. In contrast, in the present invention, after the photoresist 150 is applied, the photoresist 150 is first patterned so that the photoresist 150 exists only within about 100 μm based on the dicing line 140. When the sacrificial layer 108 is removed using hydrogen fluoride vapor, a region in which the device on the active matrix 100 inside the AMA panel pad 135 and the dicing line 140 is formed in the dicing line 140 portion. The photoresist 150 may be prevented from being lifted off.

도 8b를 참조하면, 상기 포토레지스트(150)를 이차로 패터닝하여 액티브 매트릭스(100) 상의 AMA 패널 패드(135)를 노출시킨 후, 남아 있는 상기 포토레지스트(150)를 식각 마스크로 사용하여 제1 층(111)을 소정의 화소 형상을 갖는 지지층(112)으로 패터닝한다. 이 경우, 지지층(112)은 하부 전극(114)보다 약간 넓은 면적을 가진다. 계속하여, 상기 희생층(108)을 플루오르화 수소(HF) 증기를 사용하여 식각하여 에어 갭(110)을 형성함으로써 M×N 개의 액츄에이터(130)를 완성한다. 상술한 바와 같이 박막형 AMA 소자가 형성된 액티브 매트릭스(100)를 사각형의 형상으로 완전히 잘라 낸 후, AMA 패널의 패드(135)와 TCP의 패드(도시되지 않음)를 ACF(도시되지 않음)를 사용하여 연결함으로써, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같은 박막형 AMA 모듈의 제조를 완성한다.Referring to FIG. 8B, the photoresist 150 is secondarily patterned to expose the AMA panel pad 135 on the active matrix 100, and then the first photoresist 150 is used as an etch mask. The layer 111 is patterned into a support layer 112 having a predetermined pixel shape. In this case, the support layer 112 has a slightly larger area than the lower electrode 114. Subsequently, the sacrificial layer 108 is etched using hydrogen fluoride (HF) vapor to form an air gap 110 to complete the M × N actuators 130. As described above, the active matrix 100 in which the thin-film AMA element is formed is completely cut out into a quadrangular shape, and then the pad 135 of the AMA panel and the pad (not shown) of the TCP (using an ACF (not shown)) are used. By connecting, the manufacture of the thin film type AMA module as shown in FIG. 5 and FIG. 6 is completed.

상술한 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치에 있어서, 상부 전극(118)에는 TCP의 패드, AMA 패널 패드(135) 및 공통 전극선을 통하여 제2 신호(바이어스 신호)가 인가된다. 동시에 TCP의 패드 및 AMA 패널 패드(135)를 통하여 전달된 제1 신호(화상 신호)는 상기 액티브 매트릭스(100)에 내장된 트랜지스터, 드레인 패드(102) 및 비어 컨택(124)을 통하여 하부 전극(114)에 인가된다. 따라서, 상부 전극(118)과 하부 전극(114) 사이에 전위차에 따른 전기장이 발생하며, 이러한 전기장에 의하여 상부 전극(118)과 하부 전극(114) 사이의 변형층(116)이 변형을 일으킨다. 변형층(116)은 상기 전기장에 대하여 직교하는 방향으로 수축하며, 따라서 변형층(116)을 포함하는 액츄에이터(130)는 소정의 각도를 가지고 상방으로 휘어진다. 광을 반사하는 거울의 기능도 수행하는 상부 전극(118)은 액츄에이터(130)의 상부에 형성되어 있으므로 액츄에이터(130)와 함께 경사진다. 이에 따라서, 상부 전극(118)은 광원으로부터 입사되는 광을 소정의 각도로 반사하며, 반사된 광은 슬릿을 통과하여 스크린에 화상을 맺게 된다.In the above-described thin film type optical path control device according to the present invention, a second signal (bias signal) is applied to the upper electrode 118 through a TCP pad, an AMA panel pad 135 and a common electrode line. At the same time, the first signal (image signal) transmitted through the TCP pad and the AMA panel pad 135 is transferred to the lower electrode (through the transistor, drain pad 102 and via contact 124 embedded in the active matrix 100). 114). Thus, an electric field is generated between the upper electrode 118 and the lower electrode 114 according to a potential difference, and the deformation layer 116 between the upper electrode 118 and the lower electrode 114 causes deformation by the electric field. The strained layer 116 contracts in a direction orthogonal to the electric field, and thus the actuator 130 including the strained layer 116 is bent upward at a predetermined angle. The upper electrode 118, which also functions as a mirror that reflects light, is formed on the actuator 130 and is inclined together with the actuator 130. Accordingly, the upper electrode 118 reflects the light incident from the light source at a predetermined angle, and the reflected light passes through the slit to form an image on the screen.

본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 의하면, 액티브 매트릭스를 다이싱하고, 포토레지스트를 액티브 매트릭스 상에 도포한 후, 상기 포토레지스트를 일차로 패터닝하여 액티브 매트릭스 상의 다이싱 라인으로부터 소정의 간격만큼 안쪽의 소자가 형성된 영역 및 AMA 패널 패드 부위 상에만 포토레지스트가 남아 있도록 하고, 남아 있는 포토레지스트를 식각 마스크로 사용하여 소정의 화소 형상을 갖는 지지층을 형성함으로써, 희생층을 플루오르화 수소 증기를 사용하여 식각할 때, 상기 다이싱 라인 부분에서의 단차로 인하여 포토레지스트가 리프트-오프 되는 현상을 방지하여, 액츄에이터가 스티킹되는 현상 및 TCP의 패드와 AMA 패널 패드 사이에서 전기적인 오픈이 발생하는 것을 방지할 수 있다.According to the manufacturing method of the thin film type optical path control apparatus according to the present invention, after dicing an active matrix, applying a photoresist on the active matrix, and then patterning the photoresist first, a predetermined distance from the dicing line on the active matrix The photoresist remains only on the region where the inner element is formed and the AMA panel pad portion, and by using the remaining photoresist as an etching mask to form a support layer having a predetermined pixel shape, the sacrificial layer is formed of hydrogen fluoride vapor. When etching by using, it prevents the photoresist from being lifted off due to the step in the dicing line part, causing the actuator to stick and the electrical opening between the pad of the TCP and the AMA panel pad. Can be prevented.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예에 의하여 상세하게 설명 및 도시하였지만, 본 발명은 이에 의하여 제한되는 것이 아니라 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적인 범위 내에서 이를 변형하는 것이나 개량하는 것이 가능하다.As mentioned above, although the present invention has been described and illustrated in detail by the preferred embodiments, the present invention is not limited thereto, and it is possible for the person skilled in the art to modify or improve the present invention within the ordinary range.

Claims (2)

내부에 M×N(M, N은 정수) 개의 트랜지스터가 내장되고, 주변 부에 복수 개의 패널 패드가 형성된 액티브 매트릭스를 제공하는 단계;Providing an active matrix having M × N (M, N is an integer) transistors embedded therein and a plurality of panel pads formed at a peripheral portion thereof; 상기 액티브 매트릭스의 상부에, ⅰ) 상기 액티브 매트릭스의 상부에 지지층을 형성하는 단계, ⅱ) 상기 지지층의 상부에 하부 전극을 형성하는 단계, ⅲ) 상기 하부 전극의 상부에 변형층을 형성하는 단계, 및 ⅳ) 상기 변형층의 상부에 상부 전극을 형성하는 단계를 각기 포함하는 M×N 개의 액츄에이터를 형성하는 단계;On top of the active matrix, iii) forming a support layer on top of the active matrix, ii) forming a bottom electrode on top of the support layer, iii) forming a strained layer on top of the bottom electrode, And iii) forming M × N actuators each comprising forming an upper electrode on top of the strained layer; 상기 M×N 개의 액츄에이터가 형성된 상기 액티브 매트릭스 중 상기 패널 패드의 외곽 부에 사각형 형상의 다이싱 라인을 형성하는 단계;Forming a dicing line having a rectangular shape in an outer portion of the panel pad of the active matrix in which the M × N actuators are formed; 상기 액티브 매트릭스 상에 포토레지스트를 도포한 후, 상기 포토레지스트가 상기 액티브 매트릭스 상의 상기 다이싱 라인의 내부에 상기 다이싱 라인보다 작은 면적을 갖게 상기 포토레지스트를 패터닝하는 단계; 그리고After applying the photoresist on the active matrix, patterning the photoresist such that the photoresist has an area smaller than the dicing line inside the dicing line on the active matrix; And 상기 다이싱 라인을 따라 상기 액티브 매트릭스를 절단하는 단계를 포함하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.And cutting the active matrix along the dicing line. 제1항에 있어서, 상기 포토레지스트를 패터닝하는 단계는, 상기 액티브 매트릭스 상의 상기 복수 개의 패널 패드가 노출되게 상기 포토레지스트를 재차 패터닝하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the patterning of the photoresist further comprises patterning the photoresist again to expose the plurality of panel pads on the active matrix. .
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