KR19990005302A - Manufacturing method of thin film type optical path control device - Google Patents

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KR19990005302A
KR19990005302A KR1019970029497A KR19970029497A KR19990005302A KR 19990005302 A KR19990005302 A KR 19990005302A KR 1019970029497 A KR1019970029497 A KR 1019970029497A KR 19970029497 A KR19970029497 A KR 19970029497A KR 19990005302 A KR19990005302 A KR 19990005302A
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손성용
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배순훈
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  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

본 발명은 M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터(도시안됨)가 매트릭스 형태로 내장되어 있는 구동기판의 상부에 보호층, 식각 방지층, 멤브레인 및 하부전극을 순차적으로 형성하는 단계와, 하부전극의 상부에 포토레지스트를 도포하는 단계와, 포토레지스트의 상부에 조사되는 자외선의 난반사를 방지하는 난반사 방지층을 형성하는 단계와, 마스크를 이용하여 난반사 방지층하부의 포토레지스트의 소정 부분을 상기 자외선에 노광시키는 단계와, 포토레지트의 상부에 형성된 난반사 방지층을 제거하는 단계와, 포토레지스트중 자외선에 노광된 부분을 제거하여 하부전극의 일부를 노출시키는 단계와, 포토레지스트를 마스크로 노출된 하부전극을 제거하여 절연창을 형성하는 단계와, 하부전극의 상부에 형성된 포토레지스트를 제거하는 단계와, 하부전극과 절연창의 상부에 변형층과 상부전극을 순차적으로 형성하는 단계를 포함한다.The present invention is characterized in that it comprises sequentially forming a protective layer, an etching prevention layer, a membrane and a lower electrode on a driving substrate on which M × N (M, N is an integer) transistors (not shown) are embedded in a matrix form, Forming a photoresist on the upper portion of the electrode; forming a diffusing-preventing layer for preventing irregular reflection of ultraviolet light irradiated to the upper portion of the photoresist; and forming a predetermined portion of the photoresist under the diffusing- Exposing a portion of the lower electrode by removing a portion exposed to ultraviolet rays in the photoresist; and removing the exposed portion of the lower electrode Removing the photoresist formed on the upper portion of the lower electrode, And an insulating includes forming sequentially the strained layer and the upper electrode on the top of the window.

Description

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

본 발명은 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 절연 창의 폭이 설계된 폭보다 크게 형성되어, 절연창의 상부에 형성되는 상부전극에 크랙(crack)이 발생되는 것을 방지할 수 있는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a manufacturing method of a thin film type optical path adjusting device and more particularly to a thin film type optical path adjusting device capable of preventing a crack from being generated in an upper electrode formed on an upper part of an insulating window, And a manufacturing method of the apparatus.

일반적으로, 광학 에너지(optical energy)를 스크린상에 투영하기 위한 장치인 공간적인 광 모듈레이터(spatial light modulator)는 광통신, 화상 처리 및 정보 디스플레이 장치등에 다양하게 응용될 수 있다. 이러한 장치들은 광원으로부터 입사되는 광속을 스크린에 투영하는 방법에 따라서 직시형 화상 표시 장치와 투사형 화상 표시 장치로 구분된다. 직시형 화상 표시 장치로는 CRT(Cathod Ray Tube)등이 있으며, 투사형 화상 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display:이하 'LCD'라 칭함), DMD(Deformable Mirror Device), 또는 AMA(Actuated Mirror Arrays)등이 있다.2. Description of the Related Art Generally, a spatial light modulator, which is an apparatus for projecting optical energy onto a screen, can be variously applied to optical communication, image processing, and information display devices. These devices are classified into a direct view type image display device and a projection type image display device according to a method of projecting a light beam incident from a light source on a screen. Examples of the direct-view type image display device include a CRT (Cathod Ray Tube), and the projection type image display device includes a liquid crystal display (LCD), a DMD (Deformable Mirror Device), or an AMA Mirror Arrays).

상술한 CRT장치는 평균 100ft-L(백색 표시) 이상인 휘도, 30:1 이상인 콘트라스크비, 1만시간 이상의 수명등이 보증된 우수한 표시 장치이다. 그러나, CRT는 중량 및 용적이 크고 높은 기계적인 강도를 유지하기 때문에 화면을 완전한 평면으로 하기가 곤란하여 주변부가 왜곡되는 문제점이 있었다. 또한, CRT는 전자빔으로 형광체를 여기해서 발광시키므로 화상을 만들기 위해 고전압을 필요로 하는 문제점이 있었다.The CRT device described above is an excellent display device with a luminance of at least 100 ft-L (white display), a contrast ratio of 30: 1 or more, and a lifetime of 10,000 hours or more. However, since the CRT has a large weight and a large volume and maintains high mechanical strength, it is difficult to make the screen a perfect flat surface, and the peripheral portion is distorted. Further, since the CRT emits light by exciting the phosphor with an electron beam, there is a problem that a high voltage is required to make an image.

따라서, 상술한 CRT의 문제점을 해결하기 위해 LCD가 개발되었다. 이러한 LCD의 장점을 CRT와 비교하여 설명하면 다음과 같다. LCD는 저전압에서 동작하며, 소비 전력이 작고, 변형 없는 화상을 제공한다.Therefore, an LCD has been developed to solve the problems of the CRT described above. The advantages of such a LCD are described below in comparison with a CRT. The LCD operates at a low voltage, consumes less power and provides a distortion-free image.

그러나, 상술한 장점들에도 불구하고 LCD는 광속의 편광으로 인하여 1∼2%의 낮은 광효율을 가지며, 그 내부의 액정 물질의 응답 속도가 느린 문제점이 있었다.However, despite the advantages described above, the LCD has a low optical efficiency of 1 to 2% due to the polarization of the light beam, and the response speed of the liquid crystal material therein is slow.

이에 따라, 상술바와 같은 LCD의 문제점들을 해결하기 위하여 DMD, 또는 AMA등의 장치가 개발되었다. 현재, DMD가 약 5% 정도의 광효율을 가지는 것에 비하여 AMA는 10% 이상의 광효율을 얻을 수 있다. 또한, AMA는 입사되는 광속의 극성에 의해 영향을 받지 않을 뿐만아니라 광속의 극성에 영향을 끼치지 않는다.Accordingly, in order to solve the problems of the LCD as described above, a device such as a DMD or an AMA has been developed. At present, AMA has a light efficiency of 10% or more compared to DMD having a light efficiency of about 5%. In addition, the AMA is not affected by the polarity of the incident light beam, nor does it affect the polarity of the light beam.

통상적으로, AMA 내부에 형성된 각각의 액츄에이터들은 인가되는 화상 신호 및 바이어스 전압에 의하여 발생되는 전계에 따라 변형을 일으킨다. 이 액츄에이터가 변형을 일으킬 때, 상기 액츄에이터의 상부에 장착된 각각의 거울들은 전계의 크기에 비례하여 경사지게 된다.Typically, each of the actuators formed inside the AMA deforms depending on the applied image signal and the electric field generated by the bias voltage. When this actuator causes deformation, each of the mirrors mounted on the upper portion of the actuator is inclined in proportion to the magnitude of the electric field.

따라서, 이 경사진 거울들은 광원으로부터 입사된 빛을 소정의 각도로 반사시킬 수 있게 된다. 이 각각의 거울들을 구동하는 액츄에이터의 구성 재료로서 PZT(Pb(Zr, Ti)O3), 또는 PLZT((Pb, La)(Zr, Ti)O3)등의 압전 세라믹이 이용된다. 또한, 이 액츄에이터의 구성 재료로 PMN(Pb(Mg, Nb)O3)등의 전왜 세라믹을 이용할 수 있다.Accordingly, the inclined mirrors can reflect light incident from the light source at a predetermined angle. Piezoelectric ceramics such as PZT (Pb (Zr, Ti) O 3 ) or PLZT ((Pb, La) (Zr, Ti) O 3 ) are used as constituent materials of the actuators for driving the respective mirrors. As the constituent material of the actuator, an electrostriction ceramic such as PMN (Pb (Mg, Nb) O 3 ) can be used.

상술한 AMA는 벌크(bulk)형과 박막(thin film)형으로 구분된다. 현재 AMA는 박막형 광로 조절 장치가 주종을 이루는 추세이다.The AMA described above is divided into a bulk type and a thin film type. At present, AMA is the main trend of thin film type optical path control device.

도 1 은 종래의 박막형 광로 조절 장치의 평면도이다.1 is a plan view of a conventional thin film type optical path adjusting apparatus.

도 1 을 참조하면, 박막형 광로 조절 장치는 액츄에이터(130)와 브리지(170)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the thin film type optical path adjusting apparatus is composed of an actuator 130 and a bridge 170.

액츄에이터(130)의 일측은 그 중앙부에 사각형 형상의 오목한 부분을 가지며, 이 오목한 부분이 양쪽 가장자리로 갈수록 계단형으로 넓어지는 형상으로 형성된다. 액츄에이터(130)의 타측은 오목한 부분에 대응하여 중앙부로 갈수록 계단형으로 좁아지는 사각형 형상의 돌출부를 갖는다. 그러므로, 액츄에이터(130)의 오목한 부분에 인접한 액츄에이터의 사각형 형상의 돌출부가 끼워지고, 사각형 형상의 돌출부가 인접한 액츄에이터의 오목한 부분에 끼워지게 된다.One side of the actuator 130 has a rectangular concave portion at its central portion, and the concave portion is formed into a shape widening stepwise toward both edges. The other side of the actuator 130 has a rectangular protruding portion corresponding to the concave portion and narrowing stepwise toward the center portion. Therefore, the rectangular protrusion of the actuator adjacent to the concave portion of the actuator 130 is fitted, and the rectangular protrusion is fitted into the concave portion of the adjacent actuator.

브리지(170)는 액츄에이터(130)와 이웃하는 액츄에이터를 가로 방향으로 연결한다. 액츄에이터(130)는 브리지(170)에 의해 안정하게 동작한다. 또한, 브리지(170)의 소정 부분에는 이웃하는 액츄에이터와 전기적으로 분리하기 위하여 절연창(160)이 형성된다.The bridge 170 connects the actuator 130 and the neighboring actuator in the transverse direction. The actuator 130 operates stably by the bridge 170. In addition, an insulating window 160 is formed at a predetermined portion of the bridge 170 to electrically isolate the neighboring actuator.

도 2 는 도 1 에 도시한 장치를 A-A' 선으로 자른 단면도이다.2 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of the apparatus shown in Fig.

도 2 를 참조하면, 박막형 광로 조절 장치는 일측 상부에 드레인(drain:20)이 형성된 구동기판(10)과 그 상부에 형성된 액츄에이터(130)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the thin film optical path adjusting device includes a driving substrate 10 having a drain 20 formed on one side thereof, and an actuator 130 formed on the driving substrate 10.

구동기판(130)의 내부에는 M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터가 매트릭스(matrix) 형태로 내장되어 있다. 또한, 구동기판(10)은 구동기판(10) 및 드레인(20)의 상부에 형성된 보호층(30)과 그 상부에 형성된 식각 방지층(40)을 포함한다.In the driving substrate 130, M × N (M, N is an integer) transistors are embedded in a matrix form. The driving substrate 10 includes a protective layer 30 formed on the driving substrate 10 and the drain 20 and an etching prevention layer 40 formed on the protective layer 30.

액츄에이터(130)는 식각 방지층(40)중 그 하부에 드레인(20)이 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어갭(air gap:50)을 개재하여 식각 방지층(40)과 평행하도록 형성된 멤브레인(membrane:60), 멤브레인(60)의 상부에 형성된 하부전극(70), 하부전극(70)의 상부에 형성된 변형층(80), 변형층(80)의 일측 상부에 형성된 상부전극(90), 상부전극(90)의 소정 부분에 형성된 스트라이프(100), 변형층(80)의 타측으로부터 하부전극(70), 멤브레인(60), 식각 방지층(40), 보호층(30)을 통하여 드레인(20)까지 형성된 배전홀(110), 그리고 배전홀(110)내에 하부전극(70)과 드레인(20)이 서로 전기적으로 연결되도록 형성된 배전체(120)를 포함한다.The actuator 130 includes a membrane formed such that one side thereof is in contact with a portion where the drain 20 is formed in the lower part of the etching preventing layer 40 and the other side is in parallel with the etching preventing layer 40 via an air gap 50 a lower electrode 70 formed on the upper portion of the membrane 60, a strained layer 80 formed on the upper portion of the lower electrode 70, an upper electrode 90 formed on one side of the strained layer 80, The stripe 100 formed on a predetermined portion of the upper electrode 90 and the drain 20 through the lower electrode 70, the membrane 60, the etching prevention layer 40 and the protection layer 30 from the other side of the strained layer 80 And a power supply 120 formed in the power distribution hole 110 such that the lower electrode 70 and the drain 20 are electrically connected to each other.

도 3 은 도 1 에 도시한 장치를 B-B' 선으로 자른 단면도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view of the device shown in FIG. 1 taken along the line B-B '.

도 3 을 참조하면, 브리지(170)는 구동기판(10)과, 구동기판(10)의 상부에 형성된 보호층(30), 보호층(40)의 상부에 형성된 식각 방지층(40), 식각 방지층(40)의 상부에 형성된 멤브레인(60), 멤브레인(60)의 상부에 형성된 하부전극(70), 하부전극(70)의 소정 부분을 제거하여 일정 크기(d4)를 가지며 이웃하는 액츄에이터들과 전기적으로 분리하는 기능을 수행하는 절연창(160), 하부전극(70)과 절연창(160)의 상부에 형성된 변형부(80), 변형부(80)의 상부에 형성된 상부 전극(90)을 포함한다.3, the bridge 170 includes a driving substrate 10, a protection layer 30 formed on the driving substrate 10, an etching prevention layer 40 formed on the protection layer 40, A lower electrode 70 formed on an upper portion of the membrane 60 and a predetermined portion of the lower electrode 70 are removed to form a membrane 60 having a predetermined size d 4 , A transformer 80 formed on the upper portion of the insulating window 160 and an upper electrode 90 formed on the upper portion of the transformer 80. The insulating window 160, .

도 4a 내지 도 4e는 도 3 에 도시한 장치의 제조 공정도이다. 도 4a 내지 도 4e에 있어서, 도 3과 동일한 부재들에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용한다.4A to 4E are process diagrams of the apparatus shown in Fig. In Figs. 4A to 4E, the same reference numerals are used for the same members as in Fig.

도 4a 를 참조하면, M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터가 매트릭스 형태로 내장된 구동기판(10)의 상부에 인 실리케이트 유리(Phospho-Silicate Glass:PSG)로 구성된 보호층(30)을 형성한다.4A, a protection layer 30 made of phosphorous-silicate glass (PSG) is formed on an upper portion of a driving substrate 10 in which M × N (M, N is an integer) .

보호층(30)의 상부에는 질화물(nitride)로 구성된 식각 방지층(40)이 형성된다. 보호층(40)의 상부에는 질화물로 구성된 멤브레인(60)이 형성된다. 멤브레인(60)의 상부에는 백금(Pt) 또는 탄탈륨(Ta)등의 금속으로 구성된 하부전극(70)이 형성된다.An etch stop layer 40 made of nitride is formed on the protective layer 30. On the upper side of the protective layer 40, a membrane 60 made of nitride is formed. A lower electrode 70 made of a metal such as platinum (Pt) or tantalum (Ta) is formed on the upper surface of the membrane 60.

도 4b 를 참조하면, 하부전극(70)의 상부에는 포토레지스트(140)가 도포된다. 포토레지스트(140)의 상부에 후술하는 절연창(160)을 형성하기 위한 마스크(150)가 정렬된다. 이어서, 포토레지스트(140)에 마스크(150)가 정렬되면 자외선을 조사한다. 이때, 포토레지스트(140)는 마스크(150)에 의해 자외선에 다중화되는 부분과 다중화 되지않는 부분이 발생한다. 이어서, 포토레지스트(140)중에서 자외선에 의해 다중화되지 않은 부분을 제거하여 하부전극(70)을 노출시킨다.Referring to FIG. 4B, a photoresist 140 is applied to the upper portion of the lower electrode 70. A mask 150 for forming an insulating window 160 described later is aligned on the photoresist 140. Then, when the mask 150 is aligned on the photoresist 140, ultraviolet rays are irradiated. At this time, the portions of the photoresist 140 that are multiplexed with the ultraviolet rays by the mask 150 and portions that are not multiplexed are generated. Subsequently, portions of the photoresist 140 that are not multiplexed by ultraviolet rays are removed to expose the lower electrode 70.

도 4c 를 참조하면, 포토레지스트(140)상부의 마스크(150)를 제거한다. 그러나, 자외선으로 포토레지스트(140)를 제거하는 공정에서, 기설계된 포토레지스트(140)가 제거되는 폭(d1)에 비하여 실제 포토레지스트(140)가 제거되는 폭(d2)이 크게 된다. 이와 같이, 실제 포토레지스트(140)가 제거되는 폭(d2)이 기설계된 포토레지스트(140)가 제거되는 폭(d2)보다 크게 형성되는 이유는 마스크(150)에 의해 자외선에 노출되지 않은 포토레지스트(140)도 자외선을 흡수하여 다중화되기 때문이다.Referring to FIG. 4C, the mask 150 over the photoresist 140 is removed. However, in the process of removing the photoresist 140 with an ultraviolet ray, group the width (d 2) that is actually a photoresist 140 is removed it is larger than the width (d 1) which is designed for the photoresist 140 is removed. The reason why the width d 2 at which the actual photoresist 140 is removed is formed larger than the width d 2 at which the previously designed photoresist 140 is removed is that the mask 150 is not exposed to ultraviolet rays This is because the photoresist 140 also absorbs ultraviolet light and is multiplexed.

도 4d 를 참조하면, 포토레지스트(140)가 제거되어 노출된 하부전극(70)을 제거하여 절연창(160)을 형성한다. 그리고, 하부전극(70)의 상부에 형성된 포토레지스트(140)를 제거한다. 이때, 절연창(160)의 폭은 기설계된 폭(d3)에 비해 실제 형성된 폭(d4)이 크게된다. 이와 같이, 실제 형성된 절연창(160)의 폭(d4)이 기설계된 폭(d3)보다 크게되는 이유는 실제 포토레지스트(140)가 제거된 폭(d4)이 기설계된 폭(d3)에 비해 크게 형성되기 때문이다.Referring to FIG. 4D, the photoresist 140 is removed and the exposed lower electrode 70 is removed to form the insulating window 160. Referring to FIG. Then, the photoresist 140 formed on the lower electrode 70 is removed. At this time, the width of the insulating window 160 is that the width (d 4) formed relative to the actual width (d 3), designed based largely. The reason why the width d 4 of the insulating window 160 actually formed is larger than the designed width d 3 is that the width d 4 from which the actual photoresist 140 is removed is smaller than the designed width d 3 ).

도 4e 를 참조하면, 변형층(80)은 하부전극(70)과 절연창(160)의 상부에 PZT 또는 PZLT등의 압전 물질을 졸-겔(Sol-Gel)법, 스퍼터링 방법, 또는 화학 기상 증착(CVD) 방법으로 형성된다. 이어서, 변형층(80)은 급속 열처리(RTA) 방법으로 상변이된다.Referring to FIG. 4E, the strained layer 80 includes a piezoelectric material such as PZT or PZLT on the lower electrode 70 and the insulating window 160 by a sol-gel method, a sputtering method, (CVD) method. Then, the strained layer 80 is phase-changed by a rapid thermal annealing (RTA) method.

변형층(80)의 상부에 상부전극(90)이 형성된다. 상부전극(90)은 알루미늄, 백금, 또는 은을 스퍼터링 방법으로 형성된다.An upper electrode (90) is formed on the strained layer (80). The upper electrode 90 is formed of aluminum, platinum, or silver by a sputtering method.

그러나, 종래의 박막형 광로 조절 장치의 상부전극(90)은 실제 형성된 절연창(160)의 폭(d4)이 기설계된 절연창(160)의 폭(d3)보다 크게 형성되기 때문에 크랙이 발생되어 단락되는 문제점이 있었다.However, since the upper electrode 90 of the conventional thin film type optical path adjusting device is formed such that the width d 4 of the insulating window 160 formed actually is larger than the width d 3 of the designed insulating window 160, So that there is a problem in that it is short-circuited.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 목적은 절연창의 폭이 기설계된 폭보다 크게 형성되어, 절연창의 상부에 형성되는 상부전극에 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a plasma display panel in which a width of an insulation window is formed to be larger than a designed width, And a method of manufacturing the thin film type optical path adjusting device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터(도시안됨)가 매트릭스 형태로 내장되어 있는 구동기판의 상부에 보호층, 식각 방지층, 멤브레인 및 하부전극을 순차적으로 형성하는 단계와, 하부전극의 상부에 포토레지스트를 도포하는 단계와, 포토레지스트의 상부에 조사되는 자외선의 난반사를 방지하는 난반사 방지층을 형성하는 단계와, 마스크를 이용하여 난반사 방지층하부의 포토레지스트의 소정 부분을 상기 자외선에 노광시키는 단계와, 포토레지트의 상부에 형성된 난반사 방지층을 제거하는 단계와, 포토레지스트중 자외선에 노광된 부분을 제거하여 하부전극의 일부를 노출시키는 단계와, 포토레지스트를 마스크로 노출된 하부전극을 제거하여 절연창을 형성하는 단계와, 하부전극의 상부에 형성된 포토레지스트를 제거하는 단계와, 하부전극과 절연창의 상부에 변형층과 상부전극을 순차적으로 형성하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of driving a plasma display panel including a driving substrate on which M × N (M, N is an integer) transistors (not shown) are embedded in a matrix, Forming an anti-glare layer on the upper portion of the lower electrode to prevent irregular reflection of ultraviolet light irradiated on the upper portion of the photoresist; Exposing a predetermined portion of the photoresist to the ultraviolet light; removing a diffuse reflection preventing layer formed on the photoresist; exposing a part of the lower electrode by removing a portion exposed to ultraviolet rays of the photoresist; Forming an insulating window by removing a lower electrode exposed by using a photoresist as a mask; Removing the resist, and sequentially forming a strained layer and an upper electrode on the lower electrode and the insulating window.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로 부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings.

도 1은 종래의 박막형 광로 조절 장치의 평면도,1 is a plan view of a conventional thin film type optical path adjusting device,

도 2는 도 1 의 장치를 A-A' 선으로 자른 단면도,FIG. 2 is a sectional view taken along the line A-A 'of FIG. 1,

도 3은 도 1 의 장치를 B-B' 선으로 자른 단면도,3 is a cross-sectional view of the device of FIG. 1 taken along line B-B '

도 4a 내지 도 4e 는 도 3 에 도시한 장치의 제조 공정도,Figs. 4A to 4E are a manufacturing process diagram of the apparatus shown in Fig. 3,

도 5는 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 평면도,5 is a plan view of a thin film type optical path adjusting apparatus according to the present invention,

도 6은 도 5 의 장치를 D-D' 선으로 자른 단면도,FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line D-D 'in FIG. 5,

도 7은 도 5 의 장치를 E-E' 선으로 자른 단면도,FIG. 7 is a sectional view of the device of FIG. 5 taken along the line E-E '

도 8a 내지 도 8e는 도 7 에 도시한 장치의 제조 공정도.Figs. 8A to 8E are diagrams showing manufacturing steps of the apparatus shown in Fig. 7; Fig.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

510:구동기판 530:보호층510: driving substrate 530: protective layer

540:식각 방지층 560:멤브레인540: etching prevention layer 560: membrane

570:하부전극 580:변형층570: lower electrode 580: strained layer

590:상부전극 660:절연창590: upper electrode 660: insulating window

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

도 5는 종래의 박막형 광로 조절 장치의 평면도이다.5 is a plan view of a conventional thin film type optical path adjusting apparatus.

도 5를 참조하면, 박막형 광로 조절 장치는 액츄에이터(630)와 브리지(670)로 구성된다.Referring to FIG. 5, the thin film type optical path adjusting apparatus includes an actuator 630 and a bridge 670.

액츄에이터(630)의 일측은 그 중앙부에 사각형 형상의 오목한 부분을 가지며, 이 오목한 부분이 양쪽 가장자리로 갈수록 계단형으로 넓어지는 형상으로 형성된다. 액츄에이터(630)의 타측은 오목한 부분에 대응하여 중앙부로 갈수록 계단형으로 좁아지는 사각형 형상의 돌출부를 갖는다. 그러므로, 액츄에이터(630)의 오목한 부분에 인접한 액츄에이터의 오목한 부분에 끼워지고, 사각형 형상의 돌출부가 인접한 액츄에이터의 오목한 부분에 끼워지게 된다.One side of the actuator 630 has a quadrangular concave portion at its central portion, and the concave portion is formed into a shape that widens stepwise toward both edges. The other side of the actuator 630 has a rectangular protruding portion corresponding to the concave portion and narrowing stepwise toward the center portion. Therefore, the actuator 630 is fitted in the concave portion of the actuator adjacent to the concave portion, and the rectangular protrusion is fitted in the concave portion of the adjacent actuator.

브리지(670)는 액츄에이터(630)와 이웃하는 액츄에이터를 횡방향으로 연결한다. 액츄에이터(630)는 브리지(670)에 의해 안정하게 동작한다. 또한, 브리지(670)의 소정 부분에는 이웃하는 액츄에이터와 전기적으로 분리하기 위하여 절연창(660)이 형성된다.The bridge 670 connects the actuator 630 and the adjacent actuator in the lateral direction. The actuator 630 operates stably by the bridge 670. In addition, an insulating window 660 is formed at a predetermined portion of the bridge 670 to electrically isolate the neighboring actuator.

도 6은 도 5에 도시한 장치를 D-D' 선으로 자른 단면도이다.6 is a sectional view taken along the line D-D 'in FIG.

도 6 를 참조하면, 박막형 광로 조절 장치는 일측 상부에 드레인(520)이 형성된 구동기판(510)과 그 상부에 형성된 액츄에이터(630)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the thin film type optical path adjusting device includes a driving substrate 510 having a drain 520 formed on one side thereof, and an actuator 630 formed on the driving substrate 510.

구동기판(510)의 내부에는 M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터가 매트릭스 형태로 내장되어 있다. 또한, 구동기판(510)은 구동기판(510) 및 드레인(520)의 상부에 형성된 보호층(530)과 그 상부에 형성된 식각 방지층(540)을 포함한다.In the driving substrate 510, M × N (M, N is an integer) transistors are embedded in a matrix form. The driving substrate 510 includes a protective layer 530 formed on the driving substrate 510 and the drain 520 and an etching prevention layer 540 formed thereon.

액츄에이터(630)는 식각 방지층(540)중 그 하부에 드레인(520)이 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어갭(550)을 개재하여 식각 방지층(540)과 평행하도록 형성된 멤브레인(560), 멤브레인(560)의 상부에 형성된 하부전극(570), 하부전극(570)의 상부에 형성된 변형층(580), 변형층(580)의 일측 상부에 형성된 상부전극(590), 상부전극(590)의 소정 부분에 형성된 스트라이프(600), 변형층(580)의 타측으로부터 하부전극(570), 멤브레인(560), 식각 방지층(540), 보호층(530)을 통하여 드레인(520)까지 형성된 배전홀(610), 그리고 배전홀(610)내에 하부전극(570)과 드레인(520)이 서로 전기적으로 연결되도록 형성된 배전체(620)를 포함한다.The actuator 630 includes a membrane 560 having one side thereof in contact with a portion where the drain 520 is formed in the lower portion of the etching prevention layer 540 and the other side being parallel to the etching prevention layer 540 via the air gap 550, A lower electrode 570 formed on the upper portion of the membrane 560, a strained layer 580 formed on the upper portion of the lower electrode 570, an upper electrode 590 formed on one side of the strained layer 580, A stripe 600 formed on a predetermined portion of the strained layer 580, a distribution electrode 560 formed from the other side of the strained layer 580 to the drain 520 through the lower electrode 570, the membrane 560, the etching prevention layer 540, And a discharge cell 620 in which the lower electrode 570 and the drain 520 are electrically connected to each other in the power distribution hole 610.

도 7 은 도 5 에 도시한 장치를 E-E' 선으로 자른 단면도이다.7 is a cross-sectional view of the device shown in Fig. 5 taken along the line E-E '.

도 7 을 참조하면, 브리지(670)는 구동기판(510)과, 구동기판(510)의 상부에 형성된 보호층(530), 보호층(530)의 상부에 형성된 식각 방지층(540), 식각 방지층(540)의 상부에 형성된 멤브레인(560), 멤브레인(560)의 상부에 형성된 하부전극(570), 하부전극(570)의 소정 부분을 제거하여 일정 크기(d5)를 가지며 이웃하는 액츄에이터들과 전기적으로 분리하는 기능을 수행하는 절연창(660), 하부전극(570)과 절연창(660)의 상부에 형성된 변형부(580), 변형부(580)의 상부에 형성된 상부 전극(590)을 포함한다.7, the bridge 670 includes a driving substrate 510, a protective layer 530 formed on the driving substrate 510, an etching prevention layer 540 formed on the top of the protective layer 530, A lower electrode 570 formed on the upper portion of the membrane 560 and a predetermined portion of the lower electrode 570 are removed to form a membrane 560 having a predetermined size d 5 , A transformer 580 formed on the upper portion of the insulating window 660 and an upper electrode 590 formed on the upper portion of the transformer 580. The insulating window 660, .

도 8a 내지 도 8e는 도 7에 도시한 장치의 제조 공정도이다.8A to 8E are process diagrams of the apparatus shown in Fig.

도 8a를 참조하면, 구동기판(510)은 M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터(도시안됨)가 매트릭스 형태로 내장되어 있다.8A, the driving substrate 510 includes M × N (M, N is an integer) transistors (not shown) embedded in a matrix form.

보호층(530)은 구동기판(510)의 상부에 인 실리케이트 유리를 화학 기상 증착 방법으로 형성된다. 보호층(530)은 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께로 형성된다. 보호층(530)은 후속하는 공정동안 트랜지스터가 내장된 구동기판(510)이 손상되는 것을 방지한다.The protective layer 530 is formed on the upper surface of the driving substrate 510 by a chemical vapor deposition method. The protective layer 530 is formed to a thickness of about 0.1 to 1.0 mu m. The protective layer 530 prevents damage to the driver substrate 510 on which the transistor is embedded during subsequent processing.

식각 방지층(540)은 보호층(530)의 상부에 형성된다. 식각 방지층(540)은 질화물을 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법으로 형성된다. 식각 방지층(540)은 1000∼2000Å의 두께로 형성된다. 식각 방지층(540)은 보호층(530) 및 그 하부가 후속하는 식각 공정동안 손상되는 것을 방지한다.An etch stop layer 540 is formed on top of the passivation layer 530. The etch stop layer 540 is formed by low pressure chemical vapor deposition (LPCVD). The etch stop layer 540 is formed to a thickness of 1000 to 2000 ANGSTROM. The etch stop layer 540 prevents the protective layer 530 and its bottom from being damaged during subsequent etching processes.

멤브레인(560)은 식각 방지층(540)의 상부에 질화물을 저압 화학 기상 증착방법으로 형성된다. 멤브레인(560)은 0.1∼1.0㎛의 두께로 형성된다.The membrane 560 is formed on the etch stop layer 540 by a low pressure chemical vapor deposition process. The membrane 560 is formed to a thickness of 0.1 to 1.0 mu m.

하부전극(570)은 멤브레인(560)의 상부에 백금 또는 백금-탄탈륨등의 전기 전도성이 우수한 금속을 스퍼터링 방법으로 형성된다. 하부전극(570)에는 화상 신호가 제공된다.The lower electrode 570 is formed on the upper surface of the membrane 560 by sputtering a metal having excellent electrical conductivity such as platinum or platinum-tantalum. The lower electrode 570 is provided with an image signal.

도 8b를 참조하면, 하부전극(570)의 상부에 절연창(660)을 형성하기 위해 포토레지스트(640)를 도포한다. 이어서, 하부전극(570)의 상부에 형성된 포토레지스트(640)의 상부에 난반사 방지층(680)을 형성한다. 이 난반사 방지층(680)은 후속하는 노광 공정동안 포토레지스트(640)에 입사되는 자외선이 난반사 되는 것을 방지한다. 마스크(650)는 포토레지스트(640)의 상부에 형성된 난반사 방지층(680)의 상부에 정렬된다.Referring to FIG. 8B, a photoresist 640 is applied to form an insulating window 660 on the lower electrode 570. Next, an anti-glare layer 680 is formed on the photoresist 640 formed on the lower electrode 570. This diffusing reflection preventing layer 680 prevents the ultraviolet rays incident on the photoresist 640 from being irregularly reflected during a subsequent exposure process. The mask 650 is aligned on top of the anti-reflection layer 680 formed on the top of the photoresist 640.

도 8c를 참조하면, 마스크(650)와 난반사 방지층(680)의 상부에 자외선을 조사하여 포토레지스트(640)의 소정 부분을 다중화한다. 이때, 포토레지스트(640)는 마스크(650)에 의해 다중화되는 부분과 다중화되지 않는 부분이 발생한다. 그리고, 포토레지스트(640)중에서 자외선에 다중화되지 않은 부분을 제거한다. 그런데, 난반사 방지층(680)은 자외선이 포토레지스트(640)에 조사될 때, 자외선이 난반사되는 것을 방지한다. 따라서, 포토레지스트(640)가 제거되는 폭(d5)은 난반사 방지층(680)이 자외선의 난반사를 방지하므로 도 4c에 도시된 기설계된 포토레지스트(140)가 제거되는 폭(d1)과 일치된다.Referring to FIG. 8C, a predetermined portion of the photoresist 640 is multiplexed by irradiating ultraviolet rays to the upper portion of the mask 650 and the anti-reflection layer 680. At this time, the portion of the photoresist 640 that is multiplexed by the mask 650 and the portion that is not multiplexed are generated. Then, portions of the photoresist 640 that are not multiplexed with ultraviolet rays are removed. However, the anti-glare layer 680 prevents the ultraviolet rays from being irregularly reflected when the ultraviolet rays are irradiated on the photoresist 640. Thus, the photoresist width (d 5) is 640, the removal is consistent with the diffuse reflection layer width (d 1) which 680 is to remove a group designed photoresist 140 shown in Figure 4c, so preventing the scattered reflection of the ultraviolet light do.

도 8d를 참조하면, 포토레지스트(640)가 제거된 후 노출되는 하부전극(570)의 소정 부분을 제거하여 절연창(660)을 형성한다. 이때, 절연창(660)의 폭은 도 4d에 도시한 기설계된 절연창(160)의 폭(d3)과 일치하게 된다. 따라서, 절연창(660)의 폭(d5)은 도 4d에 도시된 종래의 실제 형성된 절연창(660)의 폭(d4)보다 작게 형성된다.Referring to FIG. 8D, after the photoresist 640 is removed, a predetermined portion of the lower electrode 570 is exposed to form an insulating window 660. At this time, the width of the insulating window 660 corresponds to the width d 3 of the designed insulating window 160 shown in FIG. 4D. Therefore, the width d 5 of the insulating window 660 is formed to be smaller than the width d 4 of the conventional practically formed insulating window 660 shown in Fig. 4D.

도 8e를 참조하면, 변형층(580)은 하부전극(570)과 절연창(660)의 상부에 형성된다. 변형층(580)은 PZT 또는 PZLT등의 압전물질을 졸-겔(Sol-Gel)법, 스퍼터링 방법, 또는 화학 기상 증착 방법으로 형성된다. 이어서, 변형층(580)은 급속 열처리(RTA) 방법으로 상변이된다.Referring to FIG. 8E, a strained layer 580 is formed on the lower electrode 570 and the upper portion of the insulating window 660. The strained layer 580 is formed of a piezoelectric material such as PZT or PZLT by a sol-gel method, a sputtering method, or a chemical vapor deposition method. The strained layer 580 is then phase-inverted by rapid thermal annealing (RTA).

상부전극(590)은 변형층(580)의 상부에 형성된다. 상부전극(590)은 전기 전도성 및 반사특성이 우수한 금속, 예를 들어 알루미늄, 백금 또는 은등으로 스퍼터링 방법에 의해 형성된다. 이때, 절연창(660)의 폭(d5)이 설계된 폭(d3)의 크기로 형성되므로, 상부전극(590)에는 절연창(660)의 폭(d5)이 넓어짐으로써 발생하는 크랙이 생성되지 않는다.An upper electrode 590 is formed on top of the strained layer 580. The upper electrode 590 is formed by a sputtering method with a metal having excellent electrical conductivity and reflection characteristics, for example, aluminum, platinum or silver. Since the width d 5 of the insulating window 660 is formed to be the same as the designed width d 3 , a crack generated when the width d 5 of the insulating window 660 is widened is formed in the upper electrode 590. It is not generated.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법은 절연창을 형성하기 위한 공정에서, 하부전극의 상부에 도포된 포토레지스트의 상부에 난반사 방지층을 형성하여, 조사되는 자외선의 난반사를 방지하므로 절연창이 기설계된 폭으로 형성할 수 있으므로 후속하여 형성되는 상부전극에 발생하는 크랙을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the method for fabricating a thin film type optical path adjusting device according to the present invention, in the process for forming an insulating window, a diffusing reflection preventing layer is formed on the upper portion of the photoresist applied on the lower electrode to prevent diffused reflection of ultraviolet rays Therefore, the insulating window can be formed to have a designed width, so that there is an effect that a crack generated in the upper electrode formed subsequently can be prevented.

상술한 바와 같이, 본 발명을 도면을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the drawings, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that

Claims (2)

M×N(M, N은 정수)개의 트랜지스터(도시안됨)가 매트릭스 형태로 내장되어 있는 구동기판(510)의 상부에 보호층(530), 식각 방지층(540), 멤브레인(560) 및 하부전극(570)을 순차적으로 형성하는 단계와, 상기 하부전극(570)의 상부에 포토레지스트(640)를 도포하는 단계와, 상기 포토레지스트(640)의 상부에 조사되는 자외선의 난반사를 방지하는 난반사 방지층(680)을 형성하는 단계와, 상기 마스크(650)를 이용하여 상기 난반사 방지층(680)하부의 상기 포토레지스트(640)의 소정 부분을 상기 자외선에 노광시키는 단계와, 상기 포토레지트(640)의 상부에 형성된 상기 난반사 방지층(680)을 제거하는 단계와, 상기 포토레지스트(640)중 자외선에 노광된 부분을 제거하여 상기 하부전극(570)의 일부를 노출시키는 단계와, 상기 포토레지스트(640)를 마스크로 상기 노출된 하부전극(570)을 제거하여 절연창(660)을 형성하는 단계와, 상기 하부전극(570)의 상부에 형성된 상기 포토레지스트(640)를 제거하는 단계와, 상기 하부전극(570)과 상기 절연창(660)의 상부에 변형층(580)과 상부전극(590)을 순차적으로 형성하는 단계를 포함하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.A protective layer 530, an etching prevention layer 540, a membrane 560, and a lower electrode 560 are formed on an upper portion of a driving substrate 510 in which M × N (M, N is an integer) transistors (not shown) (640) on top of the lower electrode (570), forming a photoresist layer (640) on the lower electrode (570) Exposing a predetermined portion of the photoresist 640 under the diffusing-preventing layer 680 to the ultraviolet ray using the mask 650; forming a photoresist 640 on the photoresist 640, Removing the portion of the photoresist 640 that is exposed to ultraviolet light to expose a portion of the lower electrode 570; and removing the photoresist 640 ) As a mask, Removing the photoresist 640 formed on the lower electrode 570 and removing the photoresist 640 formed on the lower electrode 570 and the insulating window 660. [ Forming a strained layer (580) and an upper electrode (590) in sequence on the upper layer (660). 제 1 항에 있어서, 상기 보호층(530)이 인 실리케이트 유리로 형성되며, 상기 식각 방지층(540)이 질화물로 형성되며, 상기 멤브레인(560)이 질화물로 형성되며, 상기 하부전극(570)이 전기 전도성이 우수한 금속으로 형성되며, 상기 변형층(580)을 압전 물질로 형성하며, 상기 상부전극(590)을 전기 전도성 및 반사특성이 우수한 금속으로 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the passivation layer is formed of phosphorous silicate glass, the etch stop layer is formed of nitride, the membrane is formed of nitride, The upper electrode 590 is formed of a metal having excellent electrical conductivity, the strained layer 580 is formed of a piezoelectric material, and the upper electrode 590 is formed of a metal having excellent electrical conductivity and reflection characteristics. Way.
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