KR19990018829A - Thin film type optical path control device and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구동기판의 필드 산화층들 사이에 소오스 영역, 게이트 전극, 드레인 영역을 가지는 트랜지스터를 형성하는 단계와, 트랜지스터의 상부와 필드 산화층의 상부에 층간 절연층을 형성하는 단계와, 층간 절연층과 트랜지스터의 상부에 소오스 라인과 드레인 패드를 가지는 제 1 금속층을 형성하는 단계와, 제 1 금속층 상부와 게이트 전극의 상부에 형성되어 있는 층간 절연층의 상부에 하부 보호층을 형성하는 단계와, 하부 보호층의 상부에 제 2 금속층을 형성하는 단계와, 제 2 금속층의 소정 부분을 제거하여 개구를 형성하는 단계와, 제 2 금속층과 개구의 상부에 상부 보호층을 형성하는 단계와, 상부 보호층에 제 3 금속층을 형성하는 단계와, 상부 보호층과 제 3 금속층의 상부에 식각 방지층을 형성하는 단계와, 식각 방지층의 상부에 액츄에이터를 형성하는 단계를 포함한다.The present invention provides a method of forming a transistor having a source region, a gate electrode, and a drain region between field oxide layers of a driving substrate, forming an interlayer insulating layer over the transistor and over the field oxide layer; Forming a first metal layer having a source line and a drain pad on top of the transistor, forming a lower protective layer on top of the first metal layer and an interlayer insulating layer formed on the gate electrode, and lower protection Forming a second metal layer on top of the layer, forming an opening by removing a predetermined portion of the second metal layer, forming an upper protective layer on top of the second metal layer and the opening, and Forming a third metal layer, forming an etch stop layer on top of the upper protective layer and the third metal layer, and applying an actuator to the top of the etch stop layer. And forming the emitter.
Description
본 발명은 박막형 광로 조절 장치와 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 제 2 금속층에 형성되어 있는 개구를 통하여 구동기판에 입사되는 광속을 차단하여, 구동기판에 광전류가 흐르는 것을 방지할 수 있는 박막형 광로 조절 장치와 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film type optical path adjusting device and a method of manufacturing the same. In particular, a thin film type optical path adjusting which can block a light current incident on a driving substrate through an opening formed in a second metal layer, thereby preventing a photocurrent from flowing through the driving substrate. An apparatus and a method of manufacturing the same.
일반적으로, 광학 에너지(optical energy)를 스크린상에 투영하기 위한 장치인 공간적인 광 모듈레이터(spatial light modulator)는 광원으로부터 입사되는 광속을 스크린에 투영하는 방법에 따라서 직시형 화상 표시 장치와 투사형 화상 표시 장치로 구분된다.In general, a spatial light modulator, a device for projecting optical energy onto a screen, is a direct view type image display device and a projected image display according to a method of projecting a light beam incident from a light source onto a screen. It is divided into devices.
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.The direct view image display device includes a CRT (Cathod Ray Tube), and the projection image display device includes a liquid crystal display (hereinafter referred to as an LCD), a DMD (deformable mirror device), or an AMA (Actuated). Mirror Arrays).
CRT장치는 평균 100ft-L(백색 표시) 이상인 휘도, 30:1 이상인 콘트라스트비, 1만시간 이상의 수명등이 보증된 우수한 표시 장치이다. 그러나, CRT는 중량 및 용적이 크고 높은 기계적인 강도를 유지하기 때문에 화면을 완전한 평면으로 하기가 곤란하여 주변부가 왜곡되는 문제점이 있었다.The CRT device is an excellent display device that has an average brightness of 100 ft-L (white display) or more, 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 volume and maintains high mechanical strength, it is difficult to make the screen completely flat, which causes distortion of the peripheral part.
따라서, 상술한 CRT의 문제점을 해결하기 위해 LCD가 개발되었다. 이러한 LCD의 장점을 CRT와 비교하여 설명하면 다음과 같다. LCD는 저전압에서 동작하며, 소비 전력이 작고, 변형 없는 화상을 제공한다.Therefore, LCDs have been developed to solve the above-mentioned problems of CRT. The advantages of such LCDs are explained in comparison with CRTs. LCDs operate at low voltages, consume less power, and provide images without distortion.
그러나, LCD는 상술한 장점들에도 불구하고 광속의 편광으로 인하여 1∼2%의 낮은 광효율을 가지며, 그 내부의 액정 물질의 응답 속도가 느린 문제점이 있었다.However, the LCD has a low light efficiency of 1 to 2% due to the polarization of the light beam despite the above-mentioned advantages, and the LCD has a problem in that the response speed of the liquid crystal material is slow.
이에 따라, 상술한 바와 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, devices such as DMD or AMA have been developed to solve the problems of LCD as described above. Currently, AMA can achieve a light efficiency of 10% or more, while DMD has a light efficiency of about 5%. In addition, the AMA is not only affected by the polarity of the incident luminous flux but also does not affect the polarity of the luminous flux.
일반적으로, 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.In general, each of the actuators formed inside the AMA causes deformation in accordance with the electric field generated by the applied image signal and the bias voltage. When this actuator causes deformation, each of the mirrors mounted on top of the actuator is inclined in proportion to the magnitude of the electric field.
따라서, 이 경사진 거울들은 광원으로부터 입사된 빛을 소정의 각도로 반사시킬 수 있게 된다. 이 각각의 거울들을 구동하는 액츄에이터의 구성 재료로서 PZT(Pb(Zr, Ti)O3), 또는 PLZT((Pb, La)(Zr, Ti)O3)등의 압전 세라믹이 이용된다. 또한, 이 액츄에이터의 구성 재료로 PMN(Pb(Mg, Nb)O3)등의 전왜 세라믹을 이용할 수 있다.Thus, these inclined mirrors can reflect light incident from the light source at a predetermined angle. Piezoelectric ceramics such as PZT (Pb (Zr, Ti) O 3 ), or PLZT ((Pb, La) (Zr, Ti) O 3 ) are used as a constituent material of the actuator for driving the respective mirrors. As the constituent material of this actuator, electrodistorted ceramics such as PMN (Pb (Mg, Nb) O 3 ) can be used.
상술한 AMA는 벌크(bulk)형과 박막(thin film)형으로 구분되는데, 현재 박막형 광로 조절 장치가 널리 사용되는 추세이다.The AMA is classified into a bulk type and a thin film type, and a thin film type optical path control device is widely used.
도 1은 종래 박막형 광로 조절 장치의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 장치를 A-A' 선으로 자른 단면도이다.1 is a plan view of a conventional thin film type optical path control device, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line AA 'of the device shown in FIG.
도 1를 참조하면, 멤브레인(70)의 일측은 그 중앙부에 사각형 형상의 오목한 부분을 가지며, 이러한 오목한 부분이 양쪽 가장자리로 갈수록 계단형으로 넓어지는 형상으로 형성된다. 멤브레인(70)의 타측은 상술한 오목한 부분에 대응하여 중앙부로 갈수록 계단형으로 좁아지는 사각형 형상의 돌출부를 가진다. 그러므로, 멤브레인(70)의 오목한 부분에 인접한 멤브레인의 돌출부가 삽입되고, 멤브레인(70)의 돌출부는 인접한 멤브레인의 오목한 부분에 삽입된다. 또한, 상부전극(85)의 중앙부에는 상부전극(85)을 균일하게 작동시켜 입사되는 광속의 난반사를 방지하기 위한 스트라이프(90)가 형성된다.Referring to FIG. 1, one side of the membrane 70 has a rectangular concave portion at a central portion thereof, and the concave portion is formed to have a stepped shape toward both edges. The other side of the membrane 70 has a rectangular protrusion which narrows stepwise toward the central portion corresponding to the concave portion described above. Therefore, the protrusion of the membrane adjacent to the recessed portion of the membrane 70 is inserted, and the protrusion of the membrane 70 is inserted into the recessed portion of the adjacent membrane. In addition, a stripe 90 is formed at the central portion of the upper electrode 85 to uniformly operate the upper electrode 85 to prevent diffuse reflection of the incident light beam.
도 2를 참조하면, 박막형 광로 조절 장치는 구동기판(1)과 그 상부에 형성된 액츄에이터(105)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the thin film type optical path adjusting device includes a driving substrate 1 and an actuator 105 formed thereon.
구동기판(1)은 필드 산화층(20)들의 사이에 M×N(M, N은 정수)개의 매트릭스 형태를 갖는 소오스 영역(15a), 게이트 전극(15b) 및 드레인 영역(15c)을 포함하는 트랜지스터(15)와, 소오스 영역(15a)과 드레인 영역(15c)의 일부를 노출시키며, 게이트 전극(15b)이 소오스 영역(15a) 및 드레인 영역(15b)과 전기적으로 연결되지 않도록 형성된 층간 절연층(25)과, 소오스 라인(30a)과 드레인 패드(30b)를 포함하는 제 1 금속층(30)과, 제 1 금속층(30)의 상부와 게이트 전극(15b)을 둘러싸고 있는 층간 절연층(25)의 상부에 형성되어 있는 하부 보호층(35)과, 하부 보호층(35)의 상부에 형성되어 있는 제 2 금속층(40)과, 제 2 금속층(40)의 소정 부분을 제거하여 형성된 개구(45)와, 제 2 금속층(40)과 개구(45)의 상부에 형성된 상부 보호층(50) 및 상부 보호층(50)의 상부에 형성되어 있는 식각 방지층(55)을 구비한다.The driver substrate 1 includes a transistor including a source region 15a, a gate electrode 15b, and a drain region 15c having an M × N (M, N is an integer) matrix form between the field oxide layers 20. A portion of the source region 15a and the drain region 15c, and an interlayer insulating layer formed so that the gate electrode 15b is not electrically connected to the source region 15a and the drain region 15b. 25, the first metal layer 30 including the source line 30a and the drain pad 30b, the upper portion of the first metal layer 30, and the interlayer insulating layer 25 surrounding the gate electrode 15b. An opening 45 formed by removing a lower protective layer 35 formed on the upper portion, a second metal layer 40 formed on the lower protective layer 35, and a predetermined portion of the second metal layer 40. And an etch stop formed on the upper protective layer 50 and the upper protective layer 50 formed on the second metal layer 40 and the opening 45. Layer 55.
액츄에이터(105)는 식각 방지층(55)중 하부에 드레인 패드(30b)가 형성되어 있는 소정 부분에 일측이 접촉하며 타측이 에어갭(65)을 개재하여 식각 방지층(55)과 일정 거리 이격되어 있는 멤브레인(70)과, 멤브레인(70)의 상부에 형성되어 있는 하부전극(75)과, 하부전극(75)의 상부에 형성되어 있는 변형층(80)과, 변형층(80)의 상부에 형성되어 있으며 그 중앙에 스트라이프(90)가 형성되어 있는 상부전극(85)과, 변형층(80)의 일측 상부에서 드레인 패드(30b)까지 수직으로 형성되어 있는 배전홀(95) 및 배전홀(95)의 내부에 수직하게 형성되어 있는 배전체(100)를 구비한다.The actuator 105 has one side in contact with a predetermined portion of the etch stop layer 55 in which the drain pad 30b is formed, and the other side is spaced apart from the etch stop layer 55 through the air gap 65. Formed on the membrane 70, the lower electrode 75 formed on the membrane 70, the strained layer 80 formed on the lower electrode 75, and the strained layer 80. And an upper electrode 85 having a stripe 90 formed in the center thereof, and a distribution hole 95 and a distribution hole 95 formed vertically from an upper portion of one side of the strained layer 80 to the drain pad 30b. And a distributor 100 formed vertically in the interior thereof.
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시한 장치의 제조 공정도이다.3A to 3C are manufacturing process diagrams of the apparatus shown in FIG. 2.
도 3a를 참조하면, 소오스 영역(15a), 게이트 전극(15b) 및 드레인 영역(15c)을 포함하는 트랜지스터(15)는 필드 산화층(20)들의 사이에 형성된다.Referring to FIG. 3A, a transistor 15 including a source region 15a, a gate electrode 15b, and a drain region 15c is formed between the field oxide layers 20.
층간 절연층(25)은 필드 산화층(20)의 상부와 소오스 영역(15a) 및 드레인 영역(15c)의 일부를 노출시키면서 형성된다. 또한, 층간 절연층(25)은 게이트 전극(15b)이 소오스 영역(15a) 및 드레인 영역(15c)과 전기적으로 접촉되지 않도록 형성된다.The interlayer insulating layer 25 is formed while exposing the upper portion of the field oxide layer 20 and a part of the source region 15a and the drain region 15c. In addition, the interlayer insulating layer 25 is formed so that the gate electrode 15b does not electrically contact the source region 15a and the drain region 15c.
제 1 금속 물질층(30)은 층간 절연층(25)과 노출된 소오스 영역(15a) 및 드레인 영역(15c)의 상부에 형성된다. 이어서, 제 1 금속 물질층(30)중 게이트 전극(15b)을 둘러싸고 있는 층간 절연층(25)의 상부에 형성된 부분을 제거하여 제 1 금속층(30)을 형성한다. 이와 같이, 제 1 금속층(30)의 소정 부분이 제거되면, 제 1 금속층(30)은 소오스 라인(30a)과 드레인 패드(30b)로 나뉘게 되며, 소오스 라인(30a)과 드레인 패드(30b)는 전기적으로 분리된다.The first metal material layer 30 is formed on the interlayer insulating layer 25 and the exposed source region 15a and the drain region 15c. Subsequently, a portion of the first metal material layer 30 formed on the interlayer insulating layer 25 surrounding the gate electrode 15b is removed to form the first metal layer 30. As such, when a predetermined portion of the first metal layer 30 is removed, the first metal layer 30 is divided into a source line 30a and a drain pad 30b, and the source line 30a and the drain pad 30b are separated from each other. Electrically isolated.
도 3b를 참조하면, 제 1 금속층(30)의 상부와 노출된 층간 절연층(25)의 상부에 인 실리케이트 유리(PSG)를 사용하여 하부 보호층(35)을 형성한다. 하부 보호층(35)은 화학 기상 증착(CVD) 방법으로 8000Å 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 하부 보호층(35)은 제 1 금속층(30)과 그 하부가 손상되는 것을 방지한다.Referring to FIG. 3B, the lower passivation layer 35 is formed on the upper portion of the first metal layer 30 and the exposed interlayer insulating layer 25 by using the silicate glass PSG. The lower protective layer 35 is formed to have a thickness of about 8000 kPa by chemical vapor deposition (CVD). The lower protective layer 35 prevents the first metal layer 30 and its lower portion from being damaged.
하부 보호층(35)의 상부에는 티타늄 금속의 제 2 금속층(40)이 형성된다. 일반적으로, 광원으로부터 입사되는 광속의 대부분은 후술하는 상부전극(85)에 의해 반사되지만, 상부전극(85)이 형성되지 않은 부분을 통하여 소량의 광속이 구동기판(1)에 전달되어 구동기판(1)의 내부에는 광전류가 흐르게 된다. 따라서, 제 2 금속층(40)은 구동기판(1)에 전달되는 광속을 차단하는 기능을 수행한다.A second metal layer 40 of titanium metal is formed on the lower passivation layer 35. In general, most of the luminous flux incident from the light source is reflected by the upper electrode 85, which will be described later, but a small amount of luminous flux is transmitted to the driving substrate 1 through a portion where the upper electrode 85 is not formed, thereby driving the driving substrate ( Photocurrent flows inside 1). Thus, the second metal layer 40 blocks the luminous flux transmitted to the driving substrate 1.
이어서, 제 2 금속층(40)중 후속 공정에서 배전홀(95)이 형성될 부분을 패터닝하여 개구(45)를 형성한다. 상술한 바와 같이, 구동기판(1)에 전달되는 광속은 제 2 금속층(40)에 의해 대부분 차단되지만 개구(45)를 통하여 소량의 광속이 구동기판(1)에 전달되어 구동기판(1)의 내부에 광전류가 흐르게 되어 액츄에이터(105)가 오동작을 일으키게 된다.Subsequently, an opening 45 is formed by patterning a portion of the second metal layer 40 in which the distribution hole 95 is to be formed in a subsequent process. As described above, the luminous flux transmitted to the driving substrate 1 is mostly blocked by the second metal layer 40, but a small amount of luminous flux is transmitted to the driving substrate 1 through the opening 45 so that the luminous flux of the driving substrate 1 is reduced. Photoelectric current flows inside, causing the actuator 105 to malfunction.
제 2 금속층(40)의 상부와 개구(45)의 내부에 인 실리케이트 유리(PSG)로 상부 보호층(50)을 형성한다. 상부 보호층(50)은 제 2 금속층(40)과 그 하부가 손상되는 것을 방지한다.The upper protective layer 50 is formed of the silicate glass PSG in the upper portion of the second metal layer 40 and in the opening 45. The upper protective layer 50 prevents the second metal layer 40 and its lower portion from being damaged.
상부 보호층(50)의 상부에는 식각 방지층(55)이 형성된다. 식각 방지층(55)은 질화물을 저압 화학 기상 증착 방법으로 1000∼2000Å의 두께를 갖도록 형성된다. 식각 방지층(55)은 후속하는 공정동안 상부 보호층(50)과 그 하부가 손상되는 것을 방지한다.An etch stop layer 55 is formed on the upper passivation layer 50. The etch stop layer 55 is formed to have a thickness of 1000 to 2000 GPa of nitride by a low pressure chemical vapor deposition method. The etch stop layer 55 prevents the upper protective layer 50 and its lower portion from being damaged during subsequent processing.
식각 방지층(55)의 상부에는 희생층(60)이 형성된다. 희생층(60)은 인 실리케이트 유리를 대기압 화학 기상 증착 방법으로 2.0∼3.3㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 이때, 희생층(60)은 평탄도가 매우 불량하므로 스핀 온 글래스(SOG)를 사용하는 방법 또는 CMP 방법을 이용하여 평판화한다. 이어서, 희생층(60)중 하부에 드레인 패드(30b)가 형성된 부분을 제거하여 식각 방지층(55)의 일부를 노출시킨다.The sacrificial layer 60 is formed on the etch stop layer 55. The sacrificial layer 60 is formed so that the silicate glass has a thickness of about 2.0 to 3.3 μm by an atmospheric pressure chemical vapor deposition method. At this time, since the flatness of the sacrificial layer 60 is very poor, the sacrificial layer 60 is flattened using a spin on glass (SOG) method or a CMP method. Subsequently, a portion of the sacrificial layer 60 in which the drain pad 30b is formed is removed to expose a portion of the etch stop layer 55.
도 3c를 참조하면, 노출된 식각 방지층(55)의 상부 및 희생층(60)의 상부에 멤브레인 물질층(70')을 적층한다. 멤브레인 물질층(70')은 질화물을 저압 화학 기상 증착 방법으로 1000∼3000Å 정도의 두께를 갖도록 형성된다.Referring to FIG. 3C, the membrane material layer 70 ′ is stacked on the exposed etch stop layer 55 and the sacrificial layer 60. The membrane material layer 70 ′ is formed to have a thickness of about 1000 to 3000 kPa of nitride by low pressure chemical vapor deposition.
멤브레인 물질층(70')의 상부에는 전기 도전성 물질, 예를 들어 백금, 탄탈륨, 백금-타날륨 등의 물질들로 하부전극 물질층(75')이 형성된다. 하부전극 물질층(75')은 스퍼터링 방법으로 2000∼4000Å 정도의 두께를 갖도록 형성된다.The lower electrode material layer 75 'is formed on top of the membrane material layer 70' using an electrically conductive material such as platinum, tantalum, platinum-tanalum, or the like. The lower electrode material layer 75 'is formed to have a thickness of about 2000 to 4000 micrometers by a sputtering method.
하부전극 물질층(75')의 상부에는 PZT 또는 PLZT로 구성된 변형 물질층(80')이 형성된다. 변형 물질층(80')은 졸-겔법, 스퍼터링 방법, 또는 화학 기상 증착 방법을 이용하여 4000∼6000Å 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 이어서, 변형 물질층(80')을 급속 열처리(RTA)하여 상변이 시킨다.On the lower electrode material layer 75 ', a strain material layer 80' made of PZT or PLZT is formed. The deformable material layer 80 'is formed to have a thickness of about 4000 to 6000 kPa using a sol-gel method, a sputtering method, or a chemical vapor deposition method. Subsequently, the strained material layer 80 ′ is subjected to rapid heat treatment (RTA) to cause phase change.
변형 물질층(80')의 일측 상부에는 상부전극 물질층(85')이 형성된다. 상부전극 물질층(85')은 전기 도전성 및 반사 특성이 우수한 금속, 예를 들어, 알루미늄, 은 또는 백금 등의 금속으로 형성된다. 그리고, 상부전극 물질층(85')은 스퍼터링 방법으로 2000∼6000Å 정도의 두께를 갖도록 형성된다.An upper electrode material layer 85 'is formed on one side of the strained material layer 80'. The upper electrode material layer 85 'is formed of a metal having excellent electrical conductivity and reflective properties, for example, metal such as aluminum, silver, or platinum. In addition, the upper electrode material layer 85 'is formed to have a thickness of about 2000 to 6000 microns by a sputtering method.
계속하여, 상부전극 물질층(85')을 소정의 화소 형상을 갖도록 패터닝하여 상부전극(85)을 형성한다. 상부전극(85)은 공통 전극으로서 바이어스 신호가 인가된다. 또한, 상부전극(85)의 중앙부에는 상부전극(85)의 작동을 균일하게하여 광원으로부터 입사된 광 속의 난반사를 방지하기 위한 스트라이프(90)가 형성된다.Subsequently, the upper electrode material layer 85 'is patterned to have a predetermined pixel shape to form the upper electrode 85. The upper electrode 85 is applied with a bias signal as a common electrode. In addition, a stripe 90 is formed at the center of the upper electrode 85 to uniformly operate the upper electrode 85 to prevent diffuse reflection of the light beam incident from the light source.
이어서, 변형 물질층(80'), 하부전극 물질층(75') 및 멤브레인 물질층(70')이 소정의 화소 형상을 갖도록 각각 패터닝하여 변형층(80), 하부전극(75) 및 멤브레인(70)을 형성한다. 이때, 멤브레인(70)의 하부에 형성되어 있는 희생층(60)은 노출된다.Subsequently, the strained material layer 80 ′, the lower electrode material layer 75 ′, and the membrane material layer 70 ′ are patterned to have a predetermined pixel shape, respectively, so that the strained layer 80, the lower electrode 75, and the membrane ( 70). At this time, the sacrificial layer 60 formed under the membrane 70 is exposed.
연속하여, 변형층(80)의 타측으로부터 하부전극(75), 멤브레인(70), 식각 방지층(55), 상부 보호층(50), 하부 보호층(35)을 차례로 식각하여 배전홀(95)을 형성한다. 따라서, 배전홀(95)은 변형층(80)의 타측으로부터 드레인 패드(30b)까지 수직하게 형성된다.Subsequently, the lower electrode 75, the membrane 70, the etch stop layer 55, the upper passivation layer 50, and the lower passivation layer 35 are sequentially etched from the other side of the strained layer 80, thereby distributing the distribution holes 95. To form. Therefore, the distribution hole 95 is vertically formed from the other side of the strained layer 80 to the drain pad 30b.
그리고, 배전홀(95)의 내부를 전기 도전성이 우수한 물질, 예를 들어 텅스텐, 알루미늄 또는 티타늄 등을 스퍼터링 방법을 이용하여 적층한 후 패터닝하여 배전체(100)를 형성한다. 따라서, 배전체(100)는 드레인 패드(30b)와 하부전극(75)을 전기적으로 연결하여 하부전극(75)에 화상신호가 전달되도록 한다.Then, the inside of the distribution hole 95 is laminated with a material having excellent electrical conductivity, such as tungsten, aluminum, or titanium, by a sputtering method and then patterned to form a power distribution 100. Therefore, the distributor 100 electrically connects the drain pad 30b and the lower electrode 75 so that the image signal is transmitted to the lower electrode 75.
마지막으로, 노출된 희생층(60)을 불산가스로 제거하여 에어갭(65)을 형성한 후, 세정 및 건조하여 액츄에이터(105)를 완성한다.Finally, the exposed sacrificial layer 60 is removed with hydrofluoric acid gas to form an air gap 65, followed by cleaning and drying to complete the actuator 105.
상술한 박막형 광로 조절 장치의 동작을 보면, 외부로 인가된 화상 신호는 구동기판(1)에 내장된 트랜지스터(15), 드레인 패드(15c)와 배전체(100)을 경유하여 하부전극(75)에 인가된다. 이와 동시에, 상부전극(85)에는 바이어스 신호가 인가된다. 따라서, 상부전극(85)과 하부전극(75)사이에 전기장이 발생한다.Referring to the operation of the above-described thin film type optical path control device, the externally applied image signal is transmitted to the lower electrode 75 via the transistor 15, the drain pad 15c and the distributor 100 built in the driving substrate 1. Is applied to. At the same time, a bias signal is applied to the upper electrode 85. Therefore, an electric field is generated between the upper electrode 85 and the lower electrode 75.
이와 같은, 상부전극(85)과 하부전극(75)사이에 발생한 전기장에 의하여 상부전극(85)과 하부전극(75)사이에 형성되어 있는 변형층(80)이 변형을 일으킨다. 변형층(80)은 상술한 전기장에 수직한 방향으로 수축하며, 이에 따라 변형층(80)을 포함하는 액츄에이터(105)는 인가되는 전기장의 크기에 비례해서 소정의 각도로 휘어진다.The deformation layer 80 formed between the upper electrode 85 and the lower electrode 75 causes deformation by the electric field generated between the upper electrode 85 and the lower electrode 75 as described above. The strained layer 80 contracts in a direction perpendicular to the above-described electric field, and thus the actuator 105 including the strained layer 80 is bent at a predetermined angle in proportion to the magnitude of the applied electric field.
또한, 상부전극(85)은 광속을 반사하는 거울의 기능을 수행하며 액츄에이터(105)가 휘어짐에 따라 소정의 각도로 경사지게 된다. 따라서, 상부전극(85)에 의해 반사된 광속은 슬릿을 통과하여 스크린에 화상을 맺는다.In addition, the upper electrode 85 functions as a mirror that reflects a light beam and is inclined at a predetermined angle as the actuator 105 is bent. Thus, the light beam reflected by the upper electrode 85 passes through the slit to form an image on the screen.
그러나, 종래의 박막형 광로 조절 장치는 광원으로 입사된 광속이 제 2 금속층(40)에 형성되어 있는 개구(45)를 통하여 구동기판(1)에 전달되어, 구동기판(1)의 내부에는 광전류가 흐르게 된다.However, in the conventional thin film type optical path adjusting device, the light flux incident on the light source is transmitted to the driving substrate 1 through the opening 45 formed in the second metal layer 40, so that a photocurrent is generated inside the driving substrate 1. Will flow.
따라서, 액츄에이터(105)는 하부전극(75)에 화상 신호가 인가되기 전에 구동기판(1)에 흐르는 광전류에 의해 동작되므로 바람직하지 못한 화상이 제공되는 문제점이 있었다.Therefore, since the actuator 105 is operated by the photocurrent flowing through the driving substrate 1 before the image signal is applied to the lower electrode 75, there is a problem that an undesirable image is provided.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 구동기판에 전달되는 광속을 차단하여 구동기판 내부에 광전류가 흐르는 것을 방지하여 화상신호가 인가되기전에 액츄에이터가 오동작을 하는 것을 방지할 수 있는 박막형 광로 조절 장치와 그 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to block the luminous flux transmitted to the driving substrate to prevent the photocurrent flowing inside the driving substrate to prevent the actuator from malfunction before the image signal is applied It is an object of the present invention to provide a thin film type optical path control apparatus and a method of manufacturing the same that can be prevented.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 구동기판의 필드 산화층들 사이에 소오스 영역, 게이트 전극, 드레인 영역을 가지는 트랜지스터를 형성하는 단계와, 트랜지스터의 상부와 필드 산화층의 상부에 층간 절연층을 형성하는 단계와, 층간 절연층과 트랜지스터의 상부에 소오스 라인과 드레인 패드를 가지는 제 1 금속층을 형성하는 단계와, 제 1 금속층 상부와 게이트 전극의 상부에 형성되어 있는 층간 절연층의 상부에 하부 보호층을 형성하는 단계와, 하부 보호층의 상부에 제 2 금속층을 형성하는 단계와, 제 2 금속층의 소정 부분을 제거하여 개구를 형성하는 단계와, 제 2 금속층과 개구의 상부에 상부 보호층을 형성하는 단계와, 상부 보호층에 제 3 금속층을 형성하는 단계와, 상부 보호층과 제 3 금속층의 상부에 식각 방지층을 형성하는 단계와, 식각 방지층의 상부에 액츄에이터를 형성하는 단계를 구비한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method of forming a transistor having a source region, a gate electrode, and a drain region between field oxide layers of a driving substrate; Forming a first metal layer having a source line and a drain pad on top of the interlayer insulating layer and the transistor; and lower protection on top of the interlayer insulating layer formed on the first metal layer and on the gate electrode. Forming a layer, forming a second metal layer on top of the lower protective layer, removing a predetermined portion of the second metal layer to form an opening, and forming an upper protective layer on top of the second metal layer and the opening. Forming a third metal layer on the upper passivation layer, and forming an etch stop layer on top of the upper passivation layer and the third metal layer. And a system and forming the actuator on top of the etch stop layer.
본 발명의 상기 목적들과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 하기에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로 부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below by those skilled in the art.
도 1은 종래 박막형 광로 조절 장치의 평면도,1 is a plan view of a conventional thin film type optical path control device,
도 2는 도 1에 도시한 장치를 A-A' 선으로 자른 단면도,FIG. 2 is a cross-sectional view of the apparatus shown in FIG. 1 taken along line A-A ',
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시한 장치의 제조 공정도,3a to 3c is a manufacturing process diagram of the apparatus shown in FIG.
도 4는 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 평면도,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 B-B' 선으로 자른 단면도,5 is a cross-sectional view taken along line B-B 'of the apparatus shown in FIG. 4;
도 6a 내지 도 6e는 도 5에 도시한 장치의 제조 공정도.6A to 6E are manufacturing process diagrams of the apparatus shown in FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
500 : 구동기판 515 : 트렌지스터500: driving substrate 515: transistor
515a : 소오스 영역 515b : 게이트 전극515a: source region 515b: gate electrode
515c : 드레인 영역 520 : 필드 산화층515c: drain region 520: field oxide layer
525 : 층간 절연층 530 : 제 1 금속층525: interlayer insulating layer 530: first metal layer
530a : 소오스 라인 530b : 드레인 패드530a: source line 530b: drain pad
535 : 하부 보호층 540 : 제 2 금속층535: lower protective layer 540: second metal layer
545 : 개구 550 : 상부 보호층545: opening 550: upper protective layer
555 : 식각 방지층 560 : 희생층555: etch stop layer 560: sacrificial layer
565 : 에어갭 570 : 멤브레인565: air gap 570: membrane
575 : 하부전극 580 : 변형층575: lower electrode 580: strained layer
585 : 상부전극 590 : 스트라이프585: upper electrode 590: stripe
595 : 배전홀 600 : 배전체595 Power Distribution Hall 600 Power Distribution
605 : 액츄에이터 610 : 제 3 금속층605: actuator 610: third metal layer
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 박막형 광로 조절 장치를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a thin film type optical path adjusting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 박막형 광로 조절 장치의 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시한 장치를 B-B' 선으로 자른 단면도이다.4 is a plan view of a thin film type optical path control apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'of the device shown in FIG.
도 4를 참조하면, 멤브레인(570)의 일측은 그 중앙부에 사각형 형상의 오목한 부분을 가지며, 이러한 오목한 부분이 양쪽 가장자리로 갈수록 계단형으로 넓어지는 형상으로 형성된다. 멤브레인(570)의 타측은 상술한 오목한 부분에 대응하여 중앙부로 갈수록 계단형으로 좁아지는 사각형 형상의 돌출부를 가진다. 그러므로, 멤브레인(570)의 오목한 부분에 인접한 멤브레인의 돌출부가 삽입되고, 멤브레인(570)의 돌출부는 인접한 멤브레인의 오목한 부분에 삽입된다. 또한, 상부전극(585)의 중앙부에는 상부전극(585)을 균일하게 작동시켜 입사되는 광속의 난반사를 방지하기 위한 스트라이프(590)가 형성된다.Referring to FIG. 4, one side of the membrane 570 has a rectangular concave portion at a central portion thereof, and the concave portion is formed in a stepped shape toward both edges. The other side of the membrane 570 has a quadrangular protrusion that narrows stepwise toward the central portion corresponding to the concave portion described above. Therefore, the protrusion of the membrane adjacent to the recessed portion of the membrane 570 is inserted, and the protrusion of the membrane 570 is inserted into the recessed portion of the adjacent membrane. In addition, a stripe 590 is formed at the center of the upper electrode 585 to uniformly operate the upper electrode 585 to prevent diffuse reflection of the incident light beam.
도 5를 참조하면, 박막형 광로 조절 장치는 구동기판(500)과 그 상부에 형성된 액츄에이터(605)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the thin film type optical path adjusting apparatus includes a driving substrate 500 and an actuator 605 formed thereon.
구동기판(500)은 필드 산화층(520)의 사이에 M×N(M, N은 정수)개의 소오스 영역(515a), 게이트 전극(515b) 및 드레인 영역(515c)을 포함하는 트랜지스터(515)와, 소오스 영역(515a)과 드레인 영역(515c)의 일부를 노출시키며, 게이트 전극(515b)이 소오스 영역(515a) 및 드레인 영역(515c)과 전기적으로 연결되지 않도록 형성된 층간 절연층(525)과, 소오스 라인(530a)과 드레인 패드(530b)를 포함하는 제 1 금속층(530)과, 제 1 금속층(530)의 상부와 게이트 전극(515b)을 둘러싸고 있는 층간 절연층(525)의 상부에 형성되어 있는 하부 보호층(535)과, 하부 보호층(535)의 상부에 형성되어 있는 제 2 금속층(540)과, 제 2 금속층(540)의 소정 부분을 제거하여 형성된 개구(545)와, 제 2 금속층(540)과 개구(545)의 상부에 형성된 상부 보호층(550), 상부 보호층(550)의 소정 부분을 제거하여 'M'자형 구조를 갖되, 제 2 금속층(540)과 전기적으로 분리되도록 형성된 제 3 금속층(610) 및 상부 보호층(550)과 제 3 금속층(610)의 상부에 형성되어 있는 식각 방지층(555)을 구비한다.The driving substrate 500 includes a transistor 515 including M × N (M, N is an integer) source region 515a, a gate electrode 515b, and a drain region 515c between the field oxide layer 520. An interlayer insulating layer 525 formed to expose portions of the source region 515a and the drain region 515c, and the gate electrode 515b not to be electrically connected to the source region 515a and the drain region 515c; A first metal layer 530 including a source line 530a and a drain pad 530b, an upper portion of the first metal layer 530, and an interlayer insulating layer 525 surrounding the gate electrode 515b. A lower protective layer 535, a second metal layer 540 formed on the lower protective layer 535, an opening 545 formed by removing a predetermined portion of the second metal layer 540, and a second The M-shaped structure is removed by removing a predetermined portion of the upper protective layer 550 and the upper protective layer 550 formed on the metal layer 540, the opening 545. Being, provided with an etch stop layer 555 is formed on top of the second metal layer 540 and third metal layer 610 and the upper protective layer 550 formed to be electrically isolated from the third metal layer (610).
액츄에이터(605)는 식각 방지층(555)중 하부에 드레인 패드(515c)가 형성되어 있는 소정 부분에 일측이 접촉하며 타측이 에어갭(565)을 개재하여 식각 방지층(555)과 일정 거리 이격되어 있는 멤브레인(570)과, 멤브레인(570)의 상부에 형성되어 있는 하부전극(575)과, 하부전극(575)의 상부에 형성되어 있는 변형층(580)과, 변형층(580)의 상부에 형성되어 있으며 그 중앙에 스트라이프(590)가 형성되어 있는 상부전극(585)과, 변형층(580)의 일측 상부에서 드레인 패드(530b)까지 수직으로 형성되어 있는 배전홀(595) 및 배전홀(595)의 내부에 수직하게 형성되어 있는 배전체(600)를 구비한다.The actuator 605 contacts one side of a portion of the etch stop layer 555 in which the drain pad 515c is formed, and the other side is spaced apart from the etch stop layer 555 by a predetermined distance through the air gap 565. Formed on the membrane 570, the lower electrode 575 formed on the membrane 570, the strained layer 580 formed on the lower electrode 575, and the strained layer 580. And an upper electrode 585 having a stripe 590 formed at the center thereof, and a distribution hole 595 and a distribution hole 595 vertically formed from one upper portion of the strained layer 580 to the drain pad 530b. And a distributor 600 formed perpendicularly to the inside thereof.
도 6a 내지 도 6e는 도 5에 도시한 장치의 제조 공정도이다.6A to 6E are manufacturing process diagrams of the apparatus shown in FIG.
도 6a를 참조하면, 소오스 영역(515a), 게이트 전극(515b) 및 드레인 영역(515c)을 포함하는 트랜지스터(515)는 필드 산화층(520)들의 사이에 형성된다.Referring to FIG. 6A, a transistor 515 including a source region 515a, a gate electrode 515b, and a drain region 515c is formed between the field oxide layers 520.
층간 절연층(525)은 필드 산화층(515)의 상부와 소오스 영역(515a) 및 드레인 영역(515c)의 일부를 노출시키면서 형성된다. 또한, 층간 절연층(520)은 게이트 전극(515b)이 소오스 영역(515a) 및 드레인 영역(515c)과 전기적으로 접촉되지 않도록 형성된다.The interlayer insulating layer 525 is formed while exposing the top of the field oxide layer 515 and a portion of the source region 515a and the drain region 515c. In addition, the interlayer insulating layer 520 is formed such that the gate electrode 515b does not electrically contact the source region 515a and the drain region 515c.
제 1 금속 물질층(530')은 층간 절연층(520)과 노출된 소오스 영역(515a) 및 드레인 영역(515c)의 상부에 형성된다. 이어서, 제 1 금속층(530)중 게이트 전극(515b)을 둘러싸고 있는 층간 절연층(525)의 상부에 형성된 부분을 제거하여 제 1 금속층(530)을 형성한다. 이와 같이, 제 1 금속 물질층(530')의 소정 부분이 제거되면, 제 1 금속층(530)은 소오스 라인(530a)과 드레인 패드(530b)로 나뉘게 되며, 소오스 라인(530a)과 드레인 패드(530b)는 전기적으로 분리된다.The first metal material layer 530 ′ is formed on the interlayer insulating layer 520 and the exposed source region 515a and the drain region 515c. Next, a portion of the first metal layer 530 formed on the interlayer insulating layer 525 surrounding the gate electrode 515b is removed to form the first metal layer 530. As such, when a predetermined portion of the first metal material layer 530 'is removed, the first metal layer 530 is divided into a source line 530a and a drain pad 530b, and the source line 530a and the drain pad ( 530b) is electrically isolated.
계속하여, 제 1 금속층(530)의 상부와 노출된 층간 절연층(525)의 상부에 인 실리케이트 유리(PSG)를 사용하여 하부 보호층(535)을 형성한다. 하부 보호층(535)은 화학 기상 증착(CVD) 방법으로 8000Å 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 하부 보호층(535)은 제 1 금속층(530)과 그 하부가 손상되는 것을 방지한다.Subsequently, the lower passivation layer 535 is formed by using the silicate glass PSG on the upper portion of the first metal layer 530 and the exposed interlayer insulating layer 525. The lower protective layer 535 is formed to have a thickness of about 8000 Å by chemical vapor deposition (CVD). The lower protective layer 535 prevents the first metal layer 530 and its lower portion from being damaged.
하부 보호층(535)의 상부에는 티타늄 금속의 제 2 금속층(540)이 형성된다. 일반적으로, 광원으로부터 입사되는 광속의 대부분은 후술하는 상부전극(585)에 의해 반사되지만, 상부전극(585)이 형성되지 않은 부분을 통하여 소량의 광속이 구동기판(500)에 전달되어 구동기판(500)의 내부에는 광전류가 흐르게 된다. 따라서, 제 2 금속층(540)은 구동기판(500)에 전달되는 광속을 차단하는 기능을 수행한다.A second metal layer 540 of titanium metal is formed on the lower passivation layer 535. In general, most of the light beams incident from the light source are reflected by the upper electrode 585, which will be described later. However, a small amount of the light beam is transmitted to the driving substrate 500 through a portion where the upper electrode 585 is not formed, thereby driving the driving substrate ( The photocurrent flows inside the 500). Therefore, the second metal layer 540 blocks the luminous flux transmitted to the driving substrate 500.
이어서, 제 2 금속층(540)중 후속 공정에서 배전홀(595)이 형성될 부분을 패터닝하여 개구(545)를 형성한다.Subsequently, an opening 545 is formed by patterning a portion of the second metal layer 540 in which the distribution hole 595 is to be formed in a subsequent process.
도 6b를 참조하면, 제 2 금속층(540)의 상부와 개구(545)의 내부에 인 실리케이트 유리(PSG)로 상부 보호층(550)을 형성한다. 상부 보호층(550)은 제 2 금속층(540)과 그 하부가 손상되는 것을 방지한다.Referring to FIG. 6B, the upper protective layer 550 is formed of the silicate glass PSG on the upper portion of the second metal layer 540 and the opening 545. The upper protective layer 550 prevents the second metal layer 540 and the lower portion thereof from being damaged.
상부 보호층(550)중 그 하부에 개구(545)가 형성되어 있는 부분의 양측을 소정 부분 제거한다. 이때, 상부 보호층(550)이 제거된 부분의 수평거리(d2)는 개구(545)의 넓이(d1)보다 크게 형성된다. 또한, 상부 보호층(550)을 제거할 때 제 2 금속층(540)이 노출되지 않도록 해야 한다. 왜냐하면, 후속하여 형성되는 제 3 금속층(610)과 제 2 금속층(540)이 전기적으로 분리되어야 하기 때문이다. 이어서, 상부 보호층(550)과 상부 보호층(550)이 제거된 부분에 전기 도전성이 있는 제 3 금속 물질층(610')을 스퍼터링 방법으로 적층한다.Both sides of the portion of the upper protective layer 550 in which the opening 545 is formed at the lower portion thereof are removed. In this case, the horizontal distance d 2 of the portion where the upper protective layer 550 is removed is greater than the width d 1 of the opening 545. In addition, the second metal layer 540 is not exposed when the upper protective layer 550 is removed. This is because the third metal layer 610 and the second metal layer 540 which are subsequently formed should be electrically separated. Subsequently, an electrically conductive third metal material layer 610 ′ is deposited on the portion from which the upper protective layer 550 and the upper protective layer 550 are removed by a sputtering method.
도 6c를 참조하면, 상부 보호층(550)이 제거된 부분의 사이에 형성되어 있는 제 3 금속 물질층(610')을 남겨두고 그 외의 부분에 형성되어 있는 제 3 금속 물질층(610')을 제거하여 'M'자형의 형태를 갖는 제 3 금속층(610)을 형성한다. 이러한 제 3 금속층(610)은 제 2 금속층(540)에 형성되어 있는 개구(545)를 통하여 광속이 구동기판(500)에 전달되는 것을 차단하여 결과적으로, 구동기판(500)의 내부에 광전류가 흐르는 것을 방지한다.Referring to FIG. 6C, the third metal material layer 610 ′ formed in the other portions, leaving the third metal material layer 610 ′ formed between the portions where the upper protective layer 550 is removed. Next, the third metal layer 610 having a 'M' shape is formed. The third metal layer 610 blocks the luminous flux from being transmitted to the driving substrate 500 through the opening 545 formed in the second metal layer 540. As a result, a photocurrent is generated inside the driving substrate 500. Prevent flow.
상부 보호층(550)과 제 3 금속층(610)의 상부에는 식각 방지층(555)이 형성된다. 식각 방지층(555)은 질화물을 저압 화학 기상 증착 방법으로 1000∼2000Å의 두께를 갖도록 형성된다. 식각 방지층(555)은 후속하는 공정동안 상부 보호층(550)과 그 하부가 손상되는 것을 방지한다.An etch stop layer 555 is formed on the upper passivation layer 550 and the third metal layer 610. The etch stop layer 555 is formed to have a thickness of 1000-2000 kPa with nitride by low pressure chemical vapor deposition. The etch stop layer 555 prevents the upper protective layer 550 and its lower portion from being damaged during subsequent processing.
식각 방지층(555)의 상부에는 희생층(560)이 형성된다. 희생층(560)은 인 실리케이트 유리를 대기압 화학 기상 증착 방법으로 2.0∼3.3㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 이때, 희생층(560)은 평탄도가 매우 불량하므로 스핀 온 글래스(SOG)를 사용하는 방법 또는 CMP 방법을 이용하여 평판화한다. 이어서, 희생층(560)중 하부에 드레인 패드(530b)가 형성된 부분을 제거하여 식각 방지층(555)의 일부를 노출시킨다.The sacrificial layer 560 is formed on the etch stop layer 555. The sacrificial layer 560 is formed such that the silicate glass has a thickness of about 2.0 to 3.3 μm by an atmospheric pressure chemical vapor deposition method. In this case, since the flatness of the sacrificial layer 560 is very poor, the sacrificial layer 560 is flattened by using a spin on glass (SOG) method or a CMP method. Subsequently, a portion of the sacrificial layer 560 in which the drain pad 530b is formed is removed to expose a portion of the etch stop layer 555.
도 6d를 참조하면, 노출된 식각 방지층(555)의 상부 및 희생층(560)의 상부에 멤브레인 물질층(570')을 적층한다. 멤브레인 물질층(570')은 질화물을 저압 화학 기상 증착 방법으로 1000∼3000Å 정도의 두께를 갖도록 형성된다.Referring to FIG. 6D, a membrane material layer 570 ′ is stacked on the exposed etch stop layer 555 and on the sacrificial layer 560. The membrane material layer 570 'is formed so as to have a thickness of about 1000 to 3000 kPa of nitride by low pressure chemical vapor deposition.
멤브레인 물질층(570')의 상부에는 전기 도전성 물질, 예를 들어 백금, 탄탈륨, 백금-탄탈륨 등의 물질들로 하부전극 물질층(575')이 형성된다. 하부전극 물질층(575')은 스퍼터링 방법으로 2000∼4000Å 정도의 두께를 갖도록 형성된다.The lower electrode material layer 575 'is formed on top of the membrane material layer 570' using an electrically conductive material, for example, platinum, tantalum, platinum-tantalum, or the like. The lower electrode material layer 575 'is formed to have a thickness of about 2000 to 4000 micrometers by a sputtering method.
하부전극 물질층(575')의 상부에는 PZT 또는 PLZT로 구성된 변형 물질층(580')이 형성된다. 변형 물질층(580')은 졸-겔법, 스퍼터링 방법, 또는 화학 기상 증착 방법을 이용하여 4000∼6000Å 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 이어서, 변형 물질층(580')을 급속 열처리(RTA)하여 상변이 시킨다.On top of the lower electrode material layer 575 'is formed a strained material layer 580' consisting of PZT or PLZT. The deformable material layer 580 'is formed to have a thickness of about 4000 to 6000 kPa using a sol-gel method, a sputtering method, or a chemical vapor deposition method. Subsequently, the strained material layer 580 ′ is subjected to rapid heat treatment (RTA) to cause phase change.
변형 물질층(580')의 일측 상부에는 상부전극 물질층(585')이 형성된다. 상부전극 물질층(585')은 전기 도전성 및 반사 특성이 우수한 금속, 예를 들어, 알루미늄, 은 또는 백금 등의 금속으로 형성된다. 그리고, 상부전극 물질층(585')은 스퍼터링 방법으로 2000∼6000Å 정도의 두께를 갖도록 형성된다.An upper electrode material layer 585 'is formed on one side of the strained material layer 580'. The upper electrode material layer 585 'is formed of a metal having excellent electrical conductivity and reflective properties, for example, a metal such as aluminum, silver, or platinum. In addition, the upper electrode material layer 585 'is formed to have a thickness of about 2000 to 6000 microns by a sputtering method.
계속하여, 상부전극 물질층(585')을 소정의 화소 형상을 갖도록 패터닝하여 상부전극(585)을 형성한다. 상부전극(585)은 공통 전극으로서 바이어스 신호가 인가된다. 또한, 상부전극(585)의 중앙부에는 상부전극(585)의 작동을 균일하게하여 광원으로부터 입사된 광 속의 난반사를 방지하기 위한 스트라이프(590)가 형성된다.Subsequently, the upper electrode material layer 585 ′ is patterned to have a predetermined pixel shape to form the upper electrode 585. The upper electrode 585 is applied with a bias signal as a common electrode. In addition, a stripe 590 is formed at the center of the upper electrode 585 to uniformly operate the upper electrode 585 to prevent diffuse reflection of the light beam incident from the light source.
이어서, 변형 물질층(580'), 하부전극 물질층(575') 및 멤브레인 물질층(570')이 소정의 화소 형상을 갖도록 각각 패터닝하여 변형층(580), 하부전극(575) 및 멤브레인(570)을 형성한다. 이때, 멤브레인(570)의 하부에 형성되어 있는 희생층(560)은 노출된다.Subsequently, the strained material layer 580 ′, the lower electrode material layer 575 ′, and the membrane material layer 570 ′ are patterned to have a predetermined pixel shape, respectively, so that the strained layer 580, the lower electrode 575, and the membrane ( 570 is formed. In this case, the sacrificial layer 560 formed under the membrane 570 is exposed.
연속하여, 변형층(580)의 타측으로부터 하부전극(575), 멤브레인(570), 식각 방지층(555), 제 3 금속층(610), 상부 보호층(550), 하부 보호층(535)을 차례로 식각하여 배전홀(595)을 형성한다. 따라서, 배전홀(595)은 변형층(580)의 타측으로부터 드레인 패드(530b)까지 수직하게 형성된다.The lower electrode 575, the membrane 570, the etch stop layer 555, the third metal layer 610, the upper protective layer 550, and the lower protective layer 535 are sequentially formed from the other side of the strained layer 580. It is etched to form a distribution hole 595. Therefore, the distribution hole 595 is vertically formed from the other side of the strained layer 580 to the drain pad 530b.
그리고, 배전홀(595)의 내부를 전기 도전성이 우수한 물질, 예를 들어 텅스텐, 알루미늄 또는 티타늄 등을 스퍼터링 방법을 이용하여 적층한 후 패터닝하여 배전체(600)를 형성한다. 따라서, 배전체(600)는 드레인 패드(530b)와 하부전극(575)을 전기적으로 연결하여 하부전극(575)에 화상신호가 전달되도록 한다.The inside of the distribution hole 595 is laminated with a material having excellent electrical conductivity, such as tungsten, aluminum, or titanium, by a sputtering method and then patterned to form a power distribution 600. Therefore, the distributor 600 electrically connects the drain pad 530b and the lower electrode 575 to transmit the image signal to the lower electrode 575.
도 6e를 참조하면, 노출된 희생층(560)을 불산가스로 제거하여 에어갭(565)을 형성한 후, 세정 및 건조하여 액츄에이터(605)를 완성한다.Referring to FIG. 6E, the exposed sacrificial layer 560 is removed with hydrofluoric acid gas to form an air gap 565, and then cleaned and dried to complete the actuator 605.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치는 제 2 금속층에 형성되어 있는 개구를 통하여 광속이 구동기판에 전달되는 것을 'M'자의 형태를 갖는 제 3 금속층이 차단하므로, 구동기판의 내부에 광전류가 흐르지 않게되므로 화상 신호가 인가되기 전에 액츄에이터가 오동작을 일으키는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the thin film type optical path adjusting device according to the present invention blocks the transmission of the light beam to the driving substrate through an opening formed in the second metal layer, so that the third metal layer having the shape of 'M' blocks the inside of the driving substrate. Since the photocurrent does not flow, the actuator can be prevented from malfunctioning before the image signal is applied.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. And can be changed.
Claims (6)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |