KR19990004772A - Manufacturing method of thin film type optical path control device - Google Patents

Manufacturing method of thin film type optical path control device Download PDF

Info

Publication number
KR19990004772A
KR19990004772A KR1019970028913A KR19970028913A KR19990004772A KR 19990004772 A KR19990004772 A KR 19990004772A KR 1019970028913 A KR1019970028913 A KR 1019970028913A KR 19970028913 A KR19970028913 A KR 19970028913A KR 19990004772 A KR19990004772 A KR 19990004772A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
etch stop
lower electrode
stop layer
active matrix
Prior art date
Application number
KR1019970028913A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
손성용
Original Assignee
배순훈
대우전자 주식회사
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 배순훈, 대우전자 주식회사 filed Critical 배순훈
Priority to KR1019970028913A priority Critical patent/KR19990004772A/en
Publication of KR19990004772A publication Critical patent/KR19990004772A/en

Links

Abstract

박막형 광로 조절 장치의 제조 방법이 개시되어 있다. 상기 방법은 M×N 개의 트랜지스터가 내장되고 일측 상부에 형성된 드레인 패드를 포함하는 액티브 매트릭스를 제공한다. 상기 액티브 매트릭스의 상부에 일측이 접촉되며 타측이 에어 갭을 개재하여 상기 액티브 매트릭스와 평행하게 지지층을 형성한다. 상기 지지층의 상부에 식각 저지층을 형성한 후 이를 패터닝하여 후속 공정에서 형성될 Iso­Cut 부위에만 상기 식각 저지층을 남긴다. 상기 식각 저지층 및 지지층의 상부에 하부 전극을 형성한 후, 상기 하부 전극 중 아래에 상기 식각 저지층이 형성된 부분을 Iso­Cut한다. 상기 하부 전극의 상부에 변형층을 형성하고, 상기 변형층의 상부에 상부 전극을 형성함으로써, 액츄에이터를 형성한다. 변형층, 하부 전극 및 지지층을 각각 소정의 화소 형상으로 패터닝하기 위한 식각 공정을 진행할 때 Iso­Cut 부위가 상기 식각 저지층으로 인하여 보호되기 때문에, 상기 Iso­Cut 부위의 손상을 최소화할 수 있다.Disclosed is a method of manufacturing a thin film type optical path control device. The method provides an active matrix including a drain pad in which M × N transistors are embedded and formed on one side. One side contacts the upper portion of the active matrix and the other side forms a support layer in parallel with the active matrix through the air gap. An etch stop layer is formed on the support layer and then patterned to leave the etch stop layer only in the Iso­Cut region to be formed in a subsequent process. After the lower electrode is formed on the etch stop layer and the support layer, a portion where the etch stop layer is formed below the lower electrode is Iso­Cut. An actuator is formed by forming a strained layer on the lower electrode and an upper electrode on the strained layer. When the etching process for patterning each of the strained layer, the lower electrode, and the support layer into a predetermined pixel shape is performed, since the Iso­Cut region is protected by the etch stop layer, damage to the Iso­Cut region can be minimized.

Description

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

본 발명은 AMA(Actuated Mirror Array)를 이용한 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변형층, 하부 전극 및 지지층을 각각 화소 형상으로 패터닝하기 위한 식각 공정들이 진행될 때 Iso­Cut 부위가 손상(attack)되는 것을 방지할 수 있는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a thin film type optical path control apparatus using an Actuated Mirror Array (AMA). More specifically, the IsoCut region is damaged when etching processes for patterning the deformed layer, the lower electrode, and the support layer into pixel shapes are performed. It relates to a method for manufacturing a thin film type optical path control device that can be prevented (attack).

광학 에너지(optical energy)를 스크린 상에 투영하기 위한 장치인 공간적인 광 변조기(spatial light modulator)는 광통신, 화상 처리 및 정보 디스플레이 장치와 같은 다양한 분야에 응용될 수 있다. 상기 광로 조절 장치 또는 공간적 광 변조기를 이용한 화상 처리 장치는 통상적으로 광학 에너지를 스크린 상에 표시하는 방법에 따라 직시형 화상 표시 장치(direct-view image display device)와 투사형 화상 표시 장치(projection-type image display device)로 구분된다.Spatial light modulators, which are devices for projecting optical energy onto a screen, can be applied to various fields such as optical communication, image processing, and information display devices. The image processing apparatus using the optical path adjusting device or the spatial light modulator typically has a direct-view image display device and a projection-type image device according to a method of displaying optical energy on a screen. display device).

직시형 화상 표시 장치의 예로서는 CRT(Cathode Ray Tube)를 들 수 있는데, 이러한 CRT 장치는 소위 브라운관으로 불리는 것으로서 화질은 우수하나 화면의 대형화에 따라 그 중량과 용적이 증가하여 제조 비용이 상승하게 되는 문제가 있다. 투사형 화상 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD), 디포머블 미러 어레이(Deformable Mirror Device; DMD) 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 devices 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 광 효율은 1 내지 2 % 범위로 한정되며, 수용 가능한 디스플레이 품질을 제공하기 위해서 암실 조건을 필요로 한다. 따라서, 상술한 문제점들을 해결하기 위하여 DMD 및 AMA와 같은 광 변조기가 개발되었다.Transmission optical modulators, such as LCDs, have a very simple optical structure, which makes them thinner, lighter in weight, and smaller in volume. However, due to the polarity of the light, the light efficiency is low, there is a problem inherent in the liquid crystal material, for example, there is a disadvantage that the response speed is slow and the inside is easy to overheat. In addition, the maximum light efficiency of existing transmission light modulators is limited to a range of 1-2% and requires 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, 상기 반사된 빛이 슬릿(slit)이나 핀홀(pinhole)과 같은 개구(aperture)를 통과하여 스크린에 투영되어 화상을 맺도록 광속을 조절할 수 있는 장치이다. 따라서, 그 구조와 동작 원리가 간단하며, LCD나 DMD에 비해 높은 광효율(10% 이상)을 얻을 수 있다. 또한, 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. In the AMA, each of the mirrors installed therein reflects light incident from the light source at a predetermined angle, and the reflected light is projected on the screen through an aperture such as a slit or a pinhole. It is a device that can adjust the speed of light to form an image. Therefore, its structure and operation principle are simple, and high light efficiency (10% or more) can be obtained compared to LCD or DMD. In addition, contrast can be improved to obtain a bright and clear image.

AMA의 각 액츄에이터는 인가되는 전기적인 화상 신호 및 바이어스 전압에 의하여 발생되는 전기장에 따라 변형을 일으킨다. 상기 액츄에이터가 변형을 일으킬 때 그 상부에 장착된 각각의 거울들이 경사지게 된다. 따라서, 상기 경사진 거울들은 입사된 빛을 소정의 각도로 반사시켜 스크린 상에 화상을 맺을 수 있도록 한다. 상기 각각의 거울들을 구동하는 액츄에이터로서 PZT(Pb(Zr, Ti)O3), 또는 PLZT((Pb, La)(Zr, Ti)O3) 등의 압전 물질이 이용된다. 또한, PMN (Pb(Mg, Nb)O3) 등의 전왜 물질로서 상기 액츄에이터를 구성할 수도 있다.Each actuator of the AMA generates a deformation in accordance with the electric field generated by the applied electric image signal and the bias voltage. As the actuator deforms, each of the mirrors mounted thereon is tilted. Accordingly, the inclined mirrors reflect the incident light at a predetermined angle to form an image on the screen. Piezoelectric materials such as PZT (Pb (Zr, Ti) O 3 ), or PLZT ((Pb, La) (Zr, Ti) O 3 ) are used as actuators for driving the respective mirrors. The actuator can also be configured as 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. 상기 벌크형 광로 조절 장치는 Gregory Um 등에게 허여된 미합중국 특허 제 5,085,497호에 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, 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. The bulk optical path control device is 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, the bulk optical path control device requires 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. 상기 박막형 광로 조절 장치는 본 출원인이 1996년 9월 24일 대한민국 특허청에 특허 출원한 특허 출원 제96-42197호 (발명의 명칭: 멤브레인의 스트레스를 조절할 수 있는 박막형 광로 조절 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. The thin film type optical path control device is disclosed in the patent application No. 96-42197 (name of the invention: a method of manufacturing a thin film type optical path control device that can control the stress of the membrane) that the applicant filed a patent with the Korean Patent Office on September 24, 1996 It is.

도 1은 상기 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 above prior application.

도 1을 참조하면, 상기 박막형 광로 조절 장치는 액티브 매트릭스(1) 및 액츄에이터(60)를 포함한다. 그 내부에 M×N(M, N은 정수) 개의 모스(metal oxide semiconductor; MOS) 트랜지스터가 내장되고 일측 상부에 드레인 패드(5)가 형성된 액티브 매트릭스(1)는, 상기 액티브 매트릭스(1) 및 드레인 패드(5)의 상부에 적층된 보호층(passivation layer)(10)과 보호층(10)의 상부에 적층된 식각 방지층(15)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the thin film type optical path adjusting device includes an active matrix 1 and an actuator 60. An active matrix 1 having M × N (M, N is an integer) MOS transistors and a drain pad 5 formed on one side thereof includes the active matrix 1 and A passivation layer 10 stacked on top of the drain pad 5 and an etch stop layer 15 stacked on top of the passivation layer 10 are included.

액츄에이터(60)는 상기 식각 방지층(15) 중에서 그 아래에 드레인 패드(5)가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어 갭(25)을 개재하여 상기 액티브 매트릭스(1)와 평행하도록 적층된 멤브레인(30), 상기 멤브레인(30)의 상부에 적층된 하부 전극(35), 상기 하부 전극(35)의 상부에 적층된 변형층(40), 상기 변형층(40)의 상부에 적층된 상부 전극(45), 상기 변형층(40)의 일측으로부터 하부 전극(35), 멤브레인(30), 식각 방지층(15) 및 보호층(10)을 통하여 상기 드레인 패드(5)까지 수직하게 형성된 비어 홀(50) 내에 하부 전극(35)과 드레인 패드(5)가 서로 전기적으로 연결되도록 형성된 비어 컨택(55)을 포함한다.The actuator 60 is a membrane in which one side is in contact with a portion of the etch stop layer 15 in which the drain pad 5 is formed and the other side is parallel to the active matrix 1 via the air gap 25. 30, a lower electrode 35 stacked on the membrane 30, a strained layer 40 stacked on the lower electrode 35, and an upper electrode stacked on the strained layer 40. 45, a via hole vertically formed from one side of the strained layer 40 to the drain pad 5 through the lower electrode 35, the membrane 30, the etch stop layer 15, and the protective layer 10. The lower electrode 35 and the drain pad 5 are formed in the via contact 55 to be electrically connected to each other.

상기 상부 전극(45)의 일부에는 스트라이프(46)가 형성된다. 상기 스트라이프(46)는 상부 전극(45)을 균일하게 작동시켜 광원으로부터 입사되는 빛의 난반사를 방지한다.A stripe 46 is formed on a portion of the upper electrode 45. The stripe 46 operates the upper electrode 45 uniformly to prevent diffuse reflection of light incident from the light source.

이하, 상기 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 도 2a 내지 2d를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the thin film type optical path control device will be described with reference to FIGS. 2A to 2D.

도 2a를 참조하면, M×N(M, N은 정수) 개의 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장되고 그 일측 상부에 드레인 패드(5)가 형성된 액티브 매트릭스(1) 상에 인 실리케이트 유리(phosphor-silicate glass; PSG)로 구성된 보호층(10)을 형성한다. 상기 보호층(10)은 화학 기상 증착(chemical vapor deposition; CVD) 방법을 이용하여 1.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성한다. 상기 보호층(10)은 후속 공정으로부터 액티브 매트릭스(1)를 보호한다.Referring to FIG. 2A, a phosphorus-silicate glass (phosphor—) is formed on an active matrix 1 having M × N (M and N are integers) transistors (not shown) and a drain pad 5 formed on one side thereof. A protective layer 10 made of silicate glass (PSG) is formed. The protective layer 10 is formed to have a thickness of about 1.0 μm using chemical vapor deposition (CVD). The protective layer 10 protects the active matrix 1 from subsequent processes.

상기 보호층(10) 상에는 질화물로 이루어진 식각 방지층(15)이 형성된다. 상기 식각 방지층(15)은 저압 화학 기상 증착(low pressure CVD; LPCVD) 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성한다. 상기 식각 방지층(15)은 후속하는 식각 공정 동안에 보호층(10) 및 액티브 매트릭스(1)가 식각되는 것을 방지한다.An etch stop layer 15 made of nitride is formed on the protective layer 10. The etch stop layer 15 may be formed to have a thickness of about 0.1 μm to about 1.0 μm using a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method. The etch stop layer 15 prevents the protective layer 10 and the active matrix 1 from being etched during the subsequent etching process.

상기 식각 방지층(15) 상에는 희생층(20)이 형성된다. 상기 희생층(20)은 인(P)의 농도가 높은 PSG를 대기압 화학 기상 증착(atmospheric pressure CVD; APCVD) 방법을 이용하여 1.0∼3.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성한다. 이 경우, 희생층(20)은 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(1)의 상부를 덮고 있으므로, 그 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 희생층(20)의 표면을 스핀 온 글래스(spin-on glass; SOG)를 사용하는 방법 또는 화학 기계적 연마(chemical mechanical polishing; CMP) 방법을 이용하여 평탄화시킨다. 이어서, 상기 희생층(20) 중 그 아래에 드레인 패드(5)가 형성되어 있는 부분을 식각하여 상기 식각 방지층(15)의 일부를 노출시킴으로써 액츄에이터의 지지부가 형성될 위치를 만든다.The sacrificial layer 20 is formed on the etch stop layer 15. The sacrificial layer 20 is formed of a PSG having a high concentration of phosphorus (P) to have a thickness of about 1.0 μm to 3.0 μm by using an atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) method. In this case, since the sacrificial layer 20 covers the upper portion of the active matrix 1 in which the transistor is embedded, the surface flatness is very poor. Accordingly, the surface of the sacrificial layer 20 is planarized by using spin-on glass (SOG) or chemical mechanical polishing (CMP). Subsequently, a portion of the sacrificial layer 20 in which the drain pad 5 is formed is etched to expose a portion of the etch stop layer 15 to form a position where the support portion of the actuator is to be formed.

도 2b를 참조하면, 상기 노출된 식각 방지층(15) 및 희생층(20) 상에 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께로 멤브레인(30)을 형성한다. 상기 멤브레인(30)은 질화물을 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 형성한다. 이때, 저압의 반응 용기 내에서 반응 가스의 비를 변화시키면서 멤브레인(30)을 형성함으로써, 멤브레인(30) 내의 응력(stress)을 조절한다.Referring to FIG. 2B, the membrane 30 is formed on the exposed etch stop layer 15 and the sacrificial layer 20 to a thickness of about 0.1 μm to about 1.0 μm. The membrane 30 forms nitride using low pressure chemical vapor deposition (LPCVD). At this time, by forming the membrane 30 while varying the ratio of the reaction gas in the reaction vessel of low pressure, the stress in the membrane 30 is controlled.

상기 멤브레인(30) 상에는 예컨대 백금(Pt)-탄탈륨(Ta)으로 구성된 하부 전극(35)이 형성된다. 이어서, 상기 하부 전극(35)을 식각하여 각 화소별로 상기 하부 전극(35)을 단락시킴으로써 각 화소들에 독립적인 제1 신호(화상 신호)가 인가되도록 한다(Iso­Cut 식각 공정).On the membrane 30, for example, a lower electrode 35 made of platinum (Pt) -tantalum (Ta) is formed. Subsequently, the lower electrode 35 is etched to short the lower electrode 35 for each pixel so that an independent first signal (image signal) is applied to each pixel (Iso 화소 Cut etching process).

상기 하부 전극(35) 상에는 PZT 또는 PLZT로 구성된 변형층(40)이 형성된다. 상기 변형층(40)은 졸-겔(sol-gel)법을 이용하여 0.1∼1.0㎛, 바람직하게는 0.4㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성한 후, 급속 열처리(rapid thermal annealing; RTA) 방법으로써 상변이시킨다. 상기 변형층(40)은 공통 전극인 상부 전극(45)과 신호 전극인 하부 전극(35) 사이에 발생하는 전기장에 의하여 변형을 일으키다.The deformation layer 40 formed of PZT or PLZT is formed on the lower electrode 35. The strained layer 40 is formed to have a thickness of about 0.1 μm to about 1.0 μm, preferably about 0.4 μm using a sol-gel method, and then a phase change is performed by a rapid thermal annealing (RTA) method. Makes it. The deformation layer 40 is deformed by an electric field generated between the upper electrode 45 that is a common electrode and the lower electrode 35 that is a signal electrode.

상기 상부 전극(45)은 변형층(40)의 상부에 형성된다. 상기 상부 전극(45)은 알루미늄 또는 백금 등의 전기 전도성 및 반사성이 우수한 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성한다. 공통 전극인 상부 전극(45)에는 제2 신호(바이어스 신호)가 인가된다. 또한, 상기 상부 전극(45)은 광원으로부터 입사되는 빛을 반사하는 거울의 기능도 함께 수행한다.The upper electrode 45 is formed on the strained layer 40. The upper electrode 45 is formed of a metal having excellent electrical conductivity and reflectivity such as aluminum or platinum so as to have a thickness of about 0.1 to 1.0 μm using a sputtering method. The second signal (bias signal) is applied to the upper electrode 45 which is the common electrode. In addition, the upper electrode 45 also functions as a mirror that reflects light incident from the light source.

도 2c를 참조하면, 상기 상부 전극(45)을 소정의 화소 형상으로 패터닝한다. 이때, 상기 상부 전극(45)의 일측 상부에 스트라이프(46)가 형성되도록 패터닝한다. 계속해서, 상기 변형층(40) 및 하부 전극(35)을 순차적으로 소정의 화소 형상으로 패터닝한 후, 변형층(40)의 일측 상부로부터 드레인 패드(5)의 상부까지 변형층(40), 하부 전극(35), 멤브레인(30), 식각 방지층(15) 및 보호층(10)을 순차적으로 식각함으로써 비어 홀(50)을 형성한다. 이어서, 텅스텐, 백금 또는 티타늄 등의 금속을 리프트-오프 방법으로 증착하여 상기 드레인 패드(5)와 하부 전극(35)을 전기적으로 연결시키는 비어 컨택(55)을 형성한다. 따라서, 상기 비어 컨택(55)은 비어 홀(50) 내에서 하부 전극(35)으로부터 드레인 패드(5)의 상부까지 수직하게 형성된다. 그러므로, 외부로부터 인가된 제1 신호는 액티브 매트릭스(1)에 내장된 트랜지스터, 드레인 패드(5) 및 비어 컨택(55)을 통하여 하부 전극(35)에 인가된다.Referring to FIG. 2C, the upper electrode 45 is patterned into a predetermined pixel shape. In this case, the stripe 46 is patterned so that the stripe 46 is formed on one side of the upper electrode 45. Subsequently, the strained layer 40 and the lower electrode 35 are sequentially patterned into a predetermined pixel shape, and then the strained layer 40 is formed from an upper portion of one side of the strained layer 40 to an upper portion of the drain pad 5. The via hole 50 is formed by sequentially etching the lower electrode 35, the membrane 30, the etch stop layer 15, and the protective layer 10. Subsequently, a metal such as tungsten, platinum or titanium is deposited by a lift-off method to form a via contact 55 that electrically connects the drain pad 5 and the lower electrode 35. Therefore, the via contact 55 is formed vertically from the lower electrode 35 to the top of the drain pad 5 in the via hole 50. 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 2d를 참조하면, 상기 비어 컨택(55)이 형성된 결과물 전면에 포토레지스트층(도시하지 않음)을 도포하고 이를 패터닝하여 상기 멤브레인(30)을 노출시킨다. 이어서, 상기 포토레지스트층을 식각 마스크로 사용하여 상기 멤브레인(30)을 이방성 식각함으로써 소정의 화소 형상으로 패터닝한다. 계속해서, 상기 포토레지스트층을 식각 마스크로 사용하여 49% 플루오르화 수소(HF) 증기에 의해 상기 희생층(20)을 등방성 식각함으로써 에어 갭(25)을 형성한다. 이어서, 상기 포토레지스트층을 제거하고, 남아있는 식각 용액을 제거하기 위하여 세정 및 건조 공정을 실시함으로써 AMA 소자를 완성한다.Referring to FIG. 2D, a photoresist layer (not shown) is coated on the entire surface of the resultant product in which the via contact 55 is formed and patterned to expose the membrane 30. Subsequently, the membrane 30 is anisotropically etched using the photoresist layer as an etching mask, thereby patterning a predetermined pixel shape. Subsequently, the air gap 25 is formed by isotropically etching the sacrificial layer 20 by 49% hydrogen fluoride (HF) vapor using the photoresist layer as an etching mask. Subsequently, the AMA device is completed by removing the photoresist layer and performing a cleaning and drying process to remove the remaining etching solution.

상술한 박막형 광로 조절 장치에 있어서, 제1 신호가 액티브 매트릭스(1)에 내장된 MOS 트랜지스터, 드레인 패드(5) 및 비어 컨택(55)을 통하여 신호 전극인 하부 전극(35)에 인가된다. 또한, 외부로부터 공통 전극선(도시하지 않음)을 통하여 상부 전극(45)에는 제2 신호가 인가되어 상부 전극(45)과 하부 전극(35) 사이에 전기장이 발생한다. 이 전기장에 의하여 상부 전극(45)과 하부 전극(35) 사이에 적층되어 있는 변형층(40)이 변형을 일으킨다. 상기 변형층(40)은 전기장에 대하여 수직인 방향으로 수축하며, 변형층(40)을 포함하는 액츄에이터(60)는 소정의 각도를 가지고 상방으로 휘어진다. 따라서, 액츄에이터(60) 상부의 상부 전극(45)도 같은 방향으로 경사진다. 광원으로부터 입사되는 빛은 상부 전극(45)에 의해 소정의 각도로 반사된 후, 스크린에 투영되어 화상을 맺는다.In the above-described thin film type optical path adjusting device, the first signal is applied to the lower electrode 35 which is a signal electrode through the MOS transistor, the drain pad 5 and the via contact 55 embedded in the active matrix 1. In addition, a second signal is applied to the upper electrode 45 through a common electrode line (not shown) from the outside to generate an electric field between the upper electrode 45 and the lower electrode 35. Due to this electric field, the strained layer 40 stacked between the upper electrode 45 and the lower electrode 35 causes deformation. The strained layer 40 contracts in a direction perpendicular to the electric field, and the actuator 60 including the strained layer 40 is bent upward at a predetermined angle. Therefore, the upper electrode 45 on the actuator 60 is also inclined in the same direction. Light incident from the light source is reflected by the upper electrode 45 at a predetermined angle, and then is projected onto the screen to form an image.

그러나, 상술한 박막형 광로 조절 장치에서는 변형층, 하부 전극 및 멤브레인을 각각 소정의 화소 형상으로 패터닝하기 위한 식각 공정들을 진행할 때 Iso­Cut 부위가 계속해서 손상을 받게 된다. 이를 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.However, in the above-described thin film type optical path control device, the Iso­Cut region is continuously damaged when etching processes for patterning the strained layer, the lower electrode, and the membrane into a predetermined pixel shape, respectively. This will be described in more detail with reference to the drawings.

도 3은 상술한 박막형 광로 조절 장치에 있어서 Iso­Cut 부위를 도시한 평면도이다.3 is a plan view illustrating an Iso ­ Cut portion in the above-described thin film type optical path adjusting device.

도 3을 참조하면, 변형층(40), 하부 전극(35) 및 멤브레인(30)을 각각 소정의 화소 형상으로 패터닝하기 위한 식각 공정들을 진행할 때 Iso­Cut 부위(A 참조)는 포토레지스트로 커버되지 않고 노출되어 있다. 따라서, 상기 식각 공정들이 수행되는 동안 Iso­Cut 부위(A)의 멤브레인(30)이 계속해서 손상을 받게 된다. 그 결과, 후속의 플루오르화 수소(HF) 증기를 이용한 희생층의 식각 공정시 상기 멤브레인(30)의 손상된 부위를 통해 플루오르화 수소 증기가 침투하여 액티브 매트릭스에 내장된 MOS 트랜지스터에 영향을 주게 됨으로써, 소자가 동작하지 않거나 오동작을 일으키게 된다.Referring to FIG. 3, the IsoCut region (see A) is not covered with photoresist when etching processes for patterning the strained layer 40, the lower electrode 35, and the membrane 30 into predetermined pixel shapes, respectively. Exposed Therefore, the membrane 30 of the Iso­Cut region A is continuously damaged while the etching processes are performed. As a result, during subsequent etching of the sacrificial layer using hydrogen fluoride (HF) vapor, hydrogen fluoride vapor penetrates through the damaged portion of the membrane 30 to affect the MOS transistor embedded in the active matrix. The device will not work or will malfunction.

따라서, 본 발명의 목적은 변형층, 하부 전극 및 지지층을 각각 화소 형상으로 패터닝하기 위한 식각 공정들이 진행될 때 Iso­Cut 부위가 손상되는 것을 방지할 수 있는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film type optical path control apparatus capable of preventing damage to the Iso­Cut region when etching processes for patterning the strained layer, the lower electrode, and the support layer into pixel shapes, respectively.

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 2d는 도 1에 도시한 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.2A to 2D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the apparatus shown in FIG. 1.

도 3은 도 1의 장치 중 Iso­Cut 부위를 도시한 평면도이다.FIG. 3 is a plan view illustrating an IsoutCut portion of the apparatus of FIG. 1. FIG.

도 4는 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 평면도이다.4 is a plan view of a thin film type optical path control apparatus according to the present invention.

도 5는 도 4에 도시한 장치를 B­B' 선으로 자른 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of the apparatus shown in FIG. 4 taken along line B′B ′.

도 6a 내지 도 6e는 도 5에 도시한 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.6A to 6E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the device shown in FIG. 5.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

100 : 액티브 매트릭스105 : 드레인 패드100: active matrix 105: drain pad

110 : 보호층115 : 식각 방지층110: protective layer 115: etch stop layer

120 : 희생층125 : 지지층120: sacrificial layer 125: support layer

130 : 하부 전극135 : 변형층130: lower electrode 135: strained layer

140 : 상부 전극145 : 비어 홀140: upper electrode 145: via hole

150 : 비어 컨택155 : 식각 저지층150: via contact 155: etch stop layer

160 : 에어 갭200 : 액츄에이터160: air gap 200: actuator

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, M×N(M, N은 정수) 개의 트랜지스터가 내장되고 일측 상부에 형성된 드레인 패드를 포함하는 액티브 매트릭스를 제공하는 단계; 그리고 상기 액티브 매트릭스의 상부에, i) 상기 액티브 매트릭스의 상부에 일측이 접촉되며 타측이 에어 갭을 개재하여 상기 액티브 매트릭스와 평행하게 지지층을 형성하는 단계, ⅱ) 상기 지지층의 상부에 식각 저지층을 형성한 후 이를 패터닝하여 후속 공정에서 형성될 Iso­Cut 부위에만 상기 식각 저지층을 남기는 단계, ⅲ) 상기 식각 저지층 및 지지층의 상부에 하부 전극을 형성한 후, 상기 하부 전극 중 아래에 상기 식각 저지층이 형성된 부분을 Iso­Cut하는 단계, ⅳ) 상기 하부 전극의 상부에 변형층을 형성하는 단계, 및 v) 상기 변형층의 상부에 상부 전극을 형성하는 단계를 갖는 액츄에이터를 형성하는 단계를 포함하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, providing an active matrix including a drain pad is formed on one side of the M × N (M, N is an integer) is built-in; And (i) forming a support layer in parallel with the active matrix on one side of the active matrix, the other side of which is in contact with the top of the active matrix, and through the air gap, ii) forming an etch stop layer on the support layer. After forming, patterning it to leave the etch stop layer only in the IsoCut site to be formed in a subsequent process, iii) after forming a lower electrode on top of the etch stop layer and the support layer, the etch stop layer below the lower electrode IsoCut the formed portion, i) forming a strained layer on top of the lower electrode, and v) forming an actuator on top of the strained layer. Provided is a method of manufacturing a regulating device.

본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 의하면, 지지층의 상부에 상기 하부 전극을 구성하는 물질과는 서로 다른 식각율을 갖고 상기 지지층을 구성하는 물질과는 서로 비슷한 식각율을 갖는 물질을 증착하여 식각 저지층을 형성한 후, 사진 식각 공정을 통해 후속 공정에서 Iso­Cut될 부위에만 상기 식각 저지층을 남기고 나머지 부위는 제거한다. 이에 따라, 변형층, 하부 전극 및 지지층을 각각 소정의 화소 형상으로 패터닝하기 위한 식각 공정을 진행할 때 Iso­Cut 부위가 상기 식각 저지층으로 보호되기 때문에, 상기 Iso­Cut 부위의 손상을 최소화할 수 있다.According to the manufacturing method of the thin film type optical path control apparatus according to the present invention, a material having an etch rate different from the material constituting the lower electrode on the support layer and having a similar etch rate to the material constituting the support layer is deposited. After the formation of the etch stop layer, the etch stop layer is left only on the portion to be IsoCut in a subsequent process through a photolithography process, and the remaining portions are removed. Accordingly, when the etching process for patterning the strained layer, the lower electrode, and the support layer into a predetermined pixel shape is performed, the Iso­Cut region is protected by the etch stop layer, thereby minimizing damage to the Iso­Cut region.

따라서, 플루오르화 수소(HF) 증기를 이용한 희생층의 식각 공정시 플루오르화 수소 증기가 Iso­Cut 부위를 통해 침투하는 것이 방지되므로, 소자의 동작 불량(failure)을 방지할 수 있으며, 그 수율(yield)을 향상시킬 수 있다.Therefore, the hydrogen fluoride vapor is prevented from penetrating through the IsoCut site during the etching process of the sacrificial layer using the hydrogen fluoride (HF) vapor, it is possible to prevent the failure of the device (yield) Can improve.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

도 4는 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시한 장치를 B­B' 선으로 자른 단면도이다.4 is a plan view of a thin film type optical path adjusting device according to the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B′B ′ of the device of FIG. 4.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 박막형 광로 조절 장치는 액티브 매트릭스(100)와 액티브 매트릭스(100)의 상부에 형성된 액츄에이터(200)를 포함한다.4 and 5, the thin film type optical path control apparatus includes an active matrix 100 and an actuator 200 formed on the active matrix 100.

그 내부에 M×N(M, N은 정수) 개의 MOS 트랜지스터가 내장되고 일측 상부에 드레인 패드(105)가 형성된 액티브 매트릭스(100)는, 상기 액티브 매트릭스(100) 및 드레인 패드(105)의 상부에 적층된 보호층(110), 및 상기 보호층(110)의 상부에 적층된 식각 방지층(115)을 포함한다.An active matrix 100 having M × N (M, N is an integer) MOS transistors and a drain pad 105 formed on one side thereof has an upper portion of the active matrix 100 and the drain pad 105. The protective layer 110 is stacked on the protective layer 110, and the anti-etching layer 115 stacked on top of the protective layer 110.

상기 액츄에이터(200)는, 상기 식각 방지층(115) 중 아래에 드레인 패드(105)가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어 갭(160)을 개재하여 식각 방지층(115)과 평행하게 형성된 단면을 갖는 지지층(125), 지지층(125)의 상부에 형성된 하부 전극(130), 하부 전극(130)의 상부에 형성된 변형층(135), 변형층(135)의 상부에 형성된 상부 전극(140), 그리고 상기 변형층(135)의 일측으로부터 변형층(135), 하부 전극(130), 지지층(125), 식각 방지층(115), 및 보호층(110)을 통하여 상기 드레인 패드(105)까지 수직하게 형성된 비어 홀(145)의 내부에 형성된 비어 컨택(150)을 포함한다.The actuator 200 may have a cross section formed in parallel with the etch stop layer 115 through one side of the etch stop layer 115, the one side of which is in contact with a portion where the drain pad 105 is formed, and the other side through the air gap 160. Support layer 125 having a lower electrode 130 formed on top of support layer 125, a strained layer 135 formed on upper portion of lower electrode 130, an upper electrode 140 formed on upper portion of strained layer 135, And from one side of the strained layer 135 to the drain pad 105 vertically through the strained layer 135, the lower electrode 130, the support layer 125, the etch stop layer 115, and the protective layer 110. And a via contact 150 formed in the formed via hole 145.

또한, 도 4를 참조하면 상기 지지층(125)의 평면의 일측은 그 중앙부에 사각형 형상의 오목한 부분을 가지며, 이러한 오목한 부분이 양쪽 가장자리로 갈수록 계단형으로 넓어지는 형상으로 형성된다. 상기 지지층(125)의 평면의 타측은 상기 오목한 부분에 대응하여 중앙부로 갈수록 계단형으로 좁아지는 사각형 형상의 돌출부를 가진다. 그러므로, 상기 지지층(125)의 오목한 부분에 인접한 액츄에이터의 지지층의 돌출된 부분이 끼워지고, 상기 사각형 형상의 돌출부가 인접한 액츄에이터의 지지층의 오목한 부분에 끼워지게 된다. 상기 지지층(125)은 선행 출원에 기재된 박막형 광로 조절 장치 중 액츄에이터를 지지하는 멤브레인(30)의 기능을 수행한다.In addition, referring to FIG. 4, one side of the plane of the support layer 125 has a concave portion having a rectangular shape at the center thereof, and the concave portion is formed in a shape that is stepped toward both edges. The other side of the plane of the support layer 125 has a rectangular protrusion that narrows stepwise toward the central portion corresponding to the concave portion. Therefore, the protruding portion of the support layer of the actuator adjacent to the concave portion of the support layer 125 is fitted, and the rectangular projection is fitted into the concave portion of the support layer of the adjacent actuator. The support layer 125 performs the function of the membrane 30 supporting the actuator of the thin film type optical path adjusting device described in the previous application.

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 6e는 도 5에 도시한 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 도 6a 내지 도 6e에 있어서, 도 5와 동일한 부재들에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용한다.6A to 6E are cross-sectional views for explaining the method for manufacturing the device shown in FIG. 5. 6A to 6E, the same reference numerals are used for the same members as in FIG.

도 6a를 참조하면, M×N(M, N은 정수) 개의 MOS 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장되고 그 일측 상부에 드레인 패드(105)가 형성된 액티브 매트릭스(100) 상에 보호층(110)을 형성한다. 상기 액티브 매트릭스(100)는 실리콘 등의 반도체로 이루어지거나 유리 또는 알루미나(Al2O3) 등의 절연 물질로 구성된다. 상기 보호층(110)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 화학 기상 증착(CVD) 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성한다. 상기 보호층(110)은 후속 공정으로부터 액티브 매트릭스(100)에 내장된 트랜지스터가 손상되는 것을 방지한다.Referring to FIG. 6A, a protective layer 110 is formed on an active matrix 100 having M × N (M and N are integers) MOS transistors (not shown) and a drain pad 105 formed on one side thereof. To form. The active matrix 100 is made of a semiconductor such as silicon or an insulating material such as glass or alumina (Al 2 O 3 ). The protective layer 110 may be formed to have a thickness of about 0.1 μm to about 1.0 μm by using a chemical vapor deposition (CVD) method. The protective layer 110 prevents damage to the transistor embedded in the active matrix 100 from subsequent processing.

이어서, 상기 보호층(110) 상에 식각 방지층(115)을 형성한다. 상기 식각 방지층(115)은 질화물을 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성한다. 상기 식각 방지층(115)은 후속하는 식각 공정 동안에 보호층(110) 및 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(100)가 식각되는 것을 방지한다.Subsequently, an etch stop layer 115 is formed on the protective layer 110. The etch stop layer 115 is formed to have a thickness of about 0.1 μm to about 1.0 μm using low pressure chemical vapor deposition (LPCVD). The etch stop layer 115 prevents the protective layer 110 and the active matrix 100 having the transistor embedded therein from being etched during the subsequent etching process.

이어서, 상기 식각 방지층(115) 상에 희생층(120)을 형성한다. 상기 희생층(120)은 인(P)의 농도가 높은 PSG를 대기압 화학 기상 증착(APCVD) 방법을 이용하여 2.0∼3.3㎛ 정도의 두께로 증착하여 형성한다. 이 경우, 희생층(120)은 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(100)의 상부를 덮고 있으므로, 그 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 희생층(120)의 표면을 스핀 온 글래스(SOG)를 사용하는 방법 또는 화학 기계적 연마(CMP) 방법을 이용하여 평탄화시킨다. 이어서, 상기 희생층(120) 중 그 아래에 드레인 패드(105)가 형성되어 있는 부분을 식각하여 상기 식각 방지층(115)의 일부를 노출시킴으로써 액츄에이터의 지지부가 형성될 위치를 만든다.Subsequently, the sacrificial layer 120 is formed on the etch stop layer 115. The sacrificial layer 120 is formed by depositing PSG having a high concentration of phosphorus (P) to a thickness of about 2.0 to 3.2 μm using an atmospheric chemical vapor deposition (APCVD) method. In this case, since the sacrificial layer 120 covers the upper portion of the active matrix 100 in which the transistor is embedded, the surface flatness is very poor. Accordingly, the surface of the sacrificial layer 120 is planarized by using spin on glass (SOG) or chemical mechanical polishing (CMP). Subsequently, a portion of the sacrificial layer 120 having the drain pad 105 formed thereon is etched to expose a portion of the etch stop layer 115 to form a position at which the support of the actuator is to be formed.

도 6b를 참조하면, 상기 노출된 식각 방지층(115)의 상부 및 희생층(120)의 상부에 지지층(125)을 형성한다. 지지층(125)은 질화물을 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다.Referring to FIG. 6B, the support layer 125 is formed on the exposed etch stop layer 115 and on the sacrificial layer 120. The support layer 125 is formed to have a thickness of about 0.1 to 1.0 탆 using a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method.

이어서, 상기 지지층(125)의 상부에 질화물을 플라즈마-증대 화학 기상 증착(Plasma Enhanced CVD : PECVD) 방법으로 증착하여 식각 저지층(155)을 형성한다.Subsequently, nitride is deposited on the support layer 125 by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) to form an etch stop layer 155.

도 6c를 참조하면, 사진 식각 공정을 통해 후속 공정에서 Iso­Cut될 부위에만 상기 식각 저지층(155)을 남기고 나머지 부위의 식각 저지층(155)을 모두 제거한다. 이어서, 상기 식각 저지층(155) 및 지지층(125)의 상부에 하부 전극(130)을 형성한다. 상기 하부 전극(130)은 백금(Pt), 탄탈륨(Ta), 또는 백금-탄탈륨(Pt-Ta) 등의 금속을 스퍼터링하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이어서, 하부 전극(130)을 각각의 화소별로 분리시킴으로써 각 화소들에 독자적인 제1 신호가 인가되도록 Iso­Cut한다. 상기 Iso­Cut은 상기 하부 전극 중 아래에 상기 식각 저지층이 형성된 부분에 형성하며, 식각 저지층에 비하여 좁게 형성한다. 이 경우, 상기 Iso­Cut 부위는 상기 하부 전극(130)을 구성하는 물질과는 우수한 식각 선택성(etch selectivity)을 갖는 물질(PECVD-질화물)로 이루어진 식각 저지층(155)이 형성되어 있으므로, 후에 상기 하부 전극(130)이 식각되는 동안에 Iso­Cut 부위의 지지층(125)이 손상되지 않는다. 상기 하부 전극(130)에는 외부로부터 액티브 매트릭스(100)에 내장된 트랜지스터 및 드레인 패드(105)를 통하여 제1 신호가 인가된다.Referring to FIG. 6C, the etch stop layer 155 is removed from only the portions to be Iso­Cut in a subsequent process through a photolithography process, and all etch stop layers 155 are removed. Subsequently, a lower electrode 130 is formed on the etch stop layer 155 and the support layer 125. The lower electrode 130 is formed to have a thickness of about 0.01 to 1.0 μm by sputtering a metal such as platinum (Pt), tantalum (Ta), or platinum-tantalum (Pt-Ta). Subsequently, the lower electrode 130 is separated for each pixel, so that the first signal is applied to each pixel so that the first electrode is cut. The Iso­Cut is formed at a portion where the etch stop layer is formed below the lower electrode, and is narrower than the etch stop layer. In this case, since the etch stop layer 155 made of a material (PECVD-nitride) having an etch selectivity is formed in the IsoCut portion, the material forming the lower electrode 130 is later formed. While the electrode 130 is etched, the support layer 125 of the IsoCut region is not damaged. The first signal is applied to the lower electrode 130 through the transistor and the drain pad 105 embedded in the active matrix 100 from the outside.

이어서, 상기 하부 전극(130)의 상부에 PZT 또는 PLZT 등의 압전 물질로 이루어진 변형층(135)을 형성한다. 변형층(135)은 졸-겔법, 스퍼터링 방법, 또는 화학 기상 증착 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛, 바람직하게는 0.4㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 그리고, 상기 변형층(190)을 급속 열처리(RTA) 방법으로 열처리하여 상변이시킨다. 상기 변형층(190)은 상부 전극(140)에 제2 신호가 인가되고 하부 전극(130)에 제1 신호가 인가되어 상부 전극(140)과 하부 전극(130) 사이의 전위차에 따라 발생하는 전기장에 의하여 변형을 일으킨다.Subsequently, a strained layer 135 made of a piezoelectric material such as PZT or PLZT is formed on the lower electrode 130. The strained layer 135 is formed to have a thickness of about 0.1 to 1.0 mu m, preferably about 0.4 mu m using a sol-gel method, a sputtering method, or a chemical vapor deposition method. In addition, the strained layer 190 is subjected to a heat treatment by a rapid heat treatment (RTA) method to cause phase shift. The deformable layer 190 has a second signal applied to the upper electrode 140 and a first signal applied to the lower electrode 130 to generate an electric field generated according to a potential difference between the upper electrode 140 and the lower electrode 130. Causes deformation.

상부 전극(140)은 상기 변형층(190)의 상부에 형성된다. 상부 전극(140)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 또는 백금(Pt) 등의 전기 전도성 및 반사성을 갖는 금속을 스퍼터링하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 상기 상부 전극(140)에는 외부로부터 공통 전극선(도시되지 않음)을 통하여 제2 신호가 인가된다. 상기 상부 전극(140)은 전기 전도성 및 반사성이 우수하므로 바이어스 전극의 기능뿐만 아니라 입사되는 빛을 반사하는 거울의 기능도 함께 수행한다.The upper electrode 140 is formed on the deformation layer 190. The upper electrode 140 is formed to have a thickness of about 0.01 to 1.0 μm by sputtering a metal having electrical conductivity and reflectivity such as aluminum (Al), silver (Ag), or platinum (Pt). The second signal is applied to the upper electrode 140 through a common electrode line (not shown) from the outside. Since the upper electrode 140 has excellent electrical conductivity and reflectivity, the upper electrode 140 performs not only a function of a bias electrode but also a mirror reflecting incident light.

도 6d를 참조하면, 상기 상부 전극(140), 변형층(135), 그리고 하부 전극(130)을 순차적으로 소정의 화소 형상으로 패터닝한다. 구체적으로, 사진 식각 공정을 이용하여 상기 상부 전극(140)을 소정의 화소 형상으로 패터닝하며, 이와 동일한 방법을 이용하여 상기 변형층(135) 및 상기 하부 전극(130)을 소정의 화소 형상으로 패터닝한다.Referring to FIG. 6D, the upper electrode 140, the strain layer 135, and the lower electrode 130 are sequentially patterned into a predetermined pixel shape. In detail, the upper electrode 140 is patterned into a predetermined pixel shape using a photolithography process, and the deforming layer 135 and the lower electrode 130 are patterned into a predetermined pixel shape using the same method. do.

계속하여, 상기 변형층(135)의 일측으로부터 변형층(135), 하부 전극(130), 지지층(125), 식각 방지층(115), 및 보호층(110)을 차례로 식각하여 비어 홀(145)을 형성한다. 따라서, 비어 홀(145)은 상기 변형층(135)의 일측으로부터 상기 드레인 패드(105)까지 형성된다. 이어서, 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 또는 티타늄(Ti) 등의 전기 전도성이 우수한 금속을 스퍼터링 방법을 증착시켜 비어 컨택(150)을 형성한다. 비어 컨택(150)은 상기 드레인 패드(105)와 하부 전극(130)을 전기적으로 연결한다. 그러므로, 외부로부터 인가된 제1 신호는 액티브 매트릭스(100)에 내장된 트랜지스터, 드레인 패드(105) 및 비어 컨택(150)을 통하여 하부 전극(130)에 인가된다. 계속하여, 상기 지지층(125)을 소정의 화소 형상으로 패터닝한다.Subsequently, the via layer 145 is sequentially etched from one side of the deformable layer 135 by sequentially deforming the deformable layer 135, the lower electrode 130, the support layer 125, the etch stop layer 115, and the protective layer 110. To form. Thus, the via hole 145 is formed from one side of the strained layer 135 to the drain pad 105. Subsequently, the via contact 150 is formed by depositing a sputtering method on a metal having excellent electrical conductivity such as tungsten (W), aluminum (Al), or titanium (Ti). The via contact 150 electrically connects the drain pad 105 and the lower electrode 130. Therefore, the first signal applied from the outside is applied to the lower electrode 130 through the transistor, the drain pad 105, and the via contact 150 embedded in the active matrix 100. Subsequently, the support layer 125 is patterned into a predetermined pixel shape.

도 6e를 참조하면, 상기 희생층(120)을 플루오르화 수소(HF) 증기를 사용하여 식각하여 에어 갭(160)을 형성한 후, 헹굼 및 건조(rinse and dry) 처리를 수행하여 AMA 소자를 완성한다.Referring to FIG. 6E, the sacrificial layer 120 is etched using hydrogen fluoride (HF) vapor to form an air gap 160, followed by a rinse and dry process to perform an AMA device. Complete

상술한 바와 같이 M×N 개의 박막형 AMA 소자를 완성한 후, 크롬(Cr), 니켈(Ni), 또는 금(Au) 등의 금속을 스퍼터링 방법 또는 증착(evaporation) 방법을 이용하여 액티브 매트릭스(100)의 하단에 증착시켜 오믹 컨택(ohmic contact)(도시되지 않음)을 형성한다. 그리고, 후속하는 상부 전극(140)에 제2 신호를 인가하고 하부 전극(130)에 제1 신호를 인가하기 위한 TCP(Tape Carrier Package)(도시되지 않음) 본딩(bonding)을 대비하여 액티브 매트릭스(100)를 소정의 두께까지 자른다. 계속하여, TCP 본딩을 대비해 AMA 패널의 패드(도시되지 않음)가 충분한 높이를 가지도록 AMA 패널의 패드를 노출시키고 액티브 매트릭스(100)를 소정의 형상으로 완전히 잘라 낸 후, AMA 패널의 패드와 TCP의 패드를 ACF(Anisotropic Conductive Film)(도시되지 않음)로 연결하여 박막형 AMA 모듈의 제조를 완성한다.After completing the M × N thin film type AMA devices as described above, the active matrix 100 is sputtered or evaporated from a metal such as chromium (Cr), nickel (Ni), or gold (Au). It is deposited at the bottom of the to form an ohmic contact (not shown). In addition, an active matrix may be prepared in preparation for bonding a tape carrier package (TCP) (not shown) for applying a second signal to a subsequent upper electrode 140 and a first signal to the lower electrode 130. 100) is cut to a predetermined thickness. Subsequently, expose the pads of the AMA panel so that the pads (not shown) of the AMA panel have a sufficient height in preparation for TCP bonding, and cut the active matrix 100 completely into a predetermined shape, and then the pads and TCP of the AMA panel. The pad is connected to an anisotropic conductive film (ACF) (not shown) to complete the manufacture of the thin film AMA module.

상술한 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치에 있어서, 외부로부터 TCP의 패드 및 AMA 패널의 패드를 통하여 전달된 제1 신호는 액티브 매트릭스(100)에 내장된 트랜지스터, 드레인 패드(105) 및 비어 컨택(150)을 통해 하부 전극(130)에 인가된다. 동시에, 상부 전극(140)에는 외부로부터 TCP의 패드, AMA 패널의 패드 및 공통 전극선을 통하여 제2 신호가 인가되어 상부 전극(140)과 하부 전극(130) 사이에 전위차에 따른 전기장이 발생하게 된다. 이러한 전기장에 의하여 상부 전극(140)과 하부 전극(130) 사이에 형성된 변형층(135)이 변형을 일으킨다. 변형층(135)은 상기 전기장에 대하여 직교하는 방향으로 수축하게 되며, 이에 따라 상기 액츄에이터(200)는 소정의 각도로 휘게 된다. 빛을 반사하는 거울의 기능도 수행하는 상부 전극(140)은 액츄에이터(200)의 상부에 형성되어 있으므로 액츄에이터(200)와 함께 경사진다. 이에 따라서, 상부 전극(140)은 광원으로부터 입사되는 빛을 소정의 각도로 반사하며, 반사된 빛은 슬릿을 통과하여 스크린에 화상을 맺게 된다.In the above-described thin film type optical path control device according to the present invention, the first signal transmitted from the outside through the pad of the TCP and the pad of the AMA panel is a transistor, a drain pad 105 and a via contact (embedded in the active matrix 100). It is applied to the lower electrode 130 through 150. At the same time, a second signal is applied to the upper electrode 140 from the outside through a pad of TCP, a pad of an AMA panel, and a common electrode line to generate an electric field according to a potential difference between the upper electrode 140 and the lower electrode 130. . Due to this electric field, the deformation layer 135 formed between the upper electrode 140 and the lower electrode 130 causes deformation. The strained layer 135 contracts in a direction orthogonal to the electric field, whereby the actuator 200 is bent at a predetermined angle. The upper electrode 140, which also functions as a mirror that reflects light, is formed on the actuator 200 and is inclined together with the actuator 200. Accordingly, the upper electrode 140 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.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 의하면, 지지층의 상부에 상기 하부 전극을 구성하는 물질과는 서로 다른 식각율을 갖고 상기 지지층을 구성하는 물질과는 서로 비슷한 식각율을 갖는 물질을 증착하여 식각 저지층을 형성한 후, 사진 식각 공정을 통해 후속 공정에서 Iso­Cut될 부위에만 상기 식각 저지층을 남기고 나머지 부위는 제거한다. 이에 따라, 변형층, 하부 전극 및 지지층을 각각 소정의 화소 형상으로 패터닝하기 위한 식각 공정을 진행할 때 Iso­Cut 부위가 상기 식각 저지층으로 보호되기 때문에, 상기 Iso­Cut 부위의 손상을 최소화할 수 있다.As described above, according to the method of manufacturing the thin film type optical path adjusting apparatus, the etching rate is different from the material constituting the lower electrode on the upper portion of the support layer, and the etching rate is similar to that of the material constituting the support layer. After depositing the material having an etch stop layer to form an etch stop layer, the etch stop layer is left only on the portion to be IsoCut in a subsequent process through a photolithography process and the remaining portions are removed. Accordingly, when the etching process for patterning the strained layer, the lower electrode, and the support layer into a predetermined pixel shape is performed, the Iso­Cut region is protected by the etch stop layer, thereby minimizing damage to the Iso­Cut region.

따라서, 플루오르화 수소(HF) 증기를 이용한 희생층의 식각 공정시 상기 플루오르화 수소 증기가 Iso­Cut 부위를 통해 침투하는 것이 방지되므로, 소자의 동작 불량을 방지할 수 있으며, 그 수율을 향상시킬 수 있다.Therefore, the hydrogen fluoride vapor is prevented from penetrating through the IsoCut site during the etching process of the sacrificial layer using hydrogen fluoride (HF) vapor, thereby preventing the malfunction of the device and improving the yield. .

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 (4)

M×N(M, N은 정수) 개의 트랜지스터가 내장되고 일측 상부에 형성된 드레인 패드를 포함하는 액티브 매트릭스를 제공하는 단계; 그리고Providing an active matrix including M × N (M, N is an integer) transistors and including a drain pad formed on one side; And 상기 액티브 매트릭스의 상부에, i) 상기 액티브 매트릭스의 상부에 일측이 접촉되며 타측이 에어 갭을 개재하여 상기 액티브 매트릭스와 평행하게 지지층을 형성하는 단계, ⅱ) 상기 지지층의 상부에 식각 저지층을 형성한 후 이를 패터닝하여 후속 공정에서 형성될 Iso­Cut 부위에만 상기 식각 저지층을 남기는 단계, ⅲ) 상기 식각 저지층 및 지지층의 상부에 하부 전극을 형성한 후, 상기 하부 전극 중 아래에 상기 식각 저지층이 형성된 부분을 Iso­Cut하는 단계, ⅳ) 상기 하부 전극의 상부에 변형층을 형성하는 단계, 및 v) 상기 변형층의 상부에 상부 전극을 형성하는 단계를 갖는 액츄에이터를 형성하는 단계를 포함하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.On the top of the active matrix, i) forming a support layer in parallel with the active matrix on one side is in contact with the top of the active matrix and the other side through the air gap, ii) forming an etch stop layer on the support layer After patterning it to leave the etch stop layer only on the IsoCut site to be formed in a subsequent process, i) forming a lower electrode on top of the etch stop layer and the support layer, and then the etch stop layer below the lower electrode IsoCut the formed portion, i) forming a strained layer on top of the lower electrode, and v) forming an actuator having a step of forming an upper electrode on the strained layer. Method of manufacturing the device. 제1항에 있어서, 상기 식각 저지층은 상기 하부 전극을 구성하는 물질과는 서로 다른 식각율을 갖고 상기 지지층을 구성하는 물질과는 서로 비슷한 식각율을 갖는 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.The thin film type optical path of claim 1, wherein the etch stop layer is formed of a material having an etch rate different from a material constituting the lower electrode and an etch rate similar to a material constituting the support layer. Method of manufacturing the regulating device. 제2항에 있어서, 상기 식각 저지층은 질화물을 플라즈마-증대 화학 기상 증착(PECVD) 방법을 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.The method of claim 2, wherein the etch stop layer is formed using a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method. 제1항에 있어서, 상기 Iso­Cut하는 단계는, 상기 식각 저지층에 비하여 좁게 상기 하부 전극을 제거하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the Iso­Cut is to remove the lower electrode narrower than the etch stop layer.
KR1019970028913A 1997-06-30 1997-06-30 Manufacturing method of thin film type optical path control device KR19990004772A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970028913A KR19990004772A (en) 1997-06-30 1997-06-30 Manufacturing method of thin film type optical path control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970028913A KR19990004772A (en) 1997-06-30 1997-06-30 Manufacturing method of thin film type optical path control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19990004772A true KR19990004772A (en) 1999-01-25

Family

ID=65987982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970028913A KR19990004772A (en) 1997-06-30 1997-06-30 Manufacturing method of thin film type optical path control device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR19990004772A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR19990004774A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR100237341B1 (en) Thin film actuated mirror array and its manufacturing method
KR100248992B1 (en) Manufacturing method of tma
KR100251098B1 (en) Thin film actuated mirror array and manufacturing method of the same
KR100251114B1 (en) Manufacturing method of ama
KR100251101B1 (en) Thin film actuated mirror array and manufacturing method of the same
KR19990004772A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR100248989B1 (en) Tma and manufacturing method
KR100248488B1 (en) Method of manufacturing tma
KR100233994B1 (en) Thin film light path apparatus with advanced light efficiency and its fabrication method
KR100248493B1 (en) Manufacturing method of tma
KR100256869B1 (en) Method for manufacturing thin flim actuated mirror array
KR100251107B1 (en) Thin film type light-path controlling device and its fabrication method
KR100251110B1 (en) Manufacturing method of ama
KR100244513B1 (en) Thin film actuated mirror array and its fabrication method
KR100248990B1 (en) Thin film actuated mirror array and method therefor
KR100261770B1 (en) Tma and method for manufacturing the same
KR100248995B1 (en) Tma and manufacturing method thereof
KR19980085797A (en) Thin film type optical path control device and its manufacturing method
KR19990004771A (en) Thin film type optical path control device and its manufacturing method
KR19990019073A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR19990002351A (en) Thin film type optical path control device and its manufacturing method
KR19990002350A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
KR19990004778A (en) Thin-film optical path to prevent initial tilting of actuator
KR19980078612A (en) Thin-film optical path control device with stable shaped mirror

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination