KR19990034640A - Manufacturing method of thin film type optical path control device - Google Patents

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KR19990034640A KR1019970056275A KR19970056275A KR19990034640A KR 19990034640 A KR19990034640 A KR 19990034640A KR 1019970056275 A KR1019970056275 A KR 1019970056275A KR 19970056275 A KR19970056275 A KR 19970056275A KR 19990034640 A KR19990034640 A KR 19990034640A
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김홍성
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전주범
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Abstract

희생층을 용이하게 제거함으로써 공정의 수율을 향상시킬 수 있는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법이 개시된다. 액티브 매트릭스 전면의 상부에 제1 희생층을 형성한 후, 액츄에이터를 형성한다. 제1 희생층을 Expansion 체임버 내의 압력을 3∼5T 정도로 유지하고 매분마다 1pulse의 비율로 5pulse 정도로 BrF3또는 XeF2를 사용하여 제거한 후, 액츄에이터의 상부에 제2 희생층을 형성하고 거울을 형성한다. 제2 희생층을 제1 희생층과 동일한 방법으로 제거한다. 폴리 실리콘 등으로 이루어진 제1 희생층 및 제2 희생층의 표면에 후속되는 공정으로 인하여 실리카층이 생성되더라도, Expansion 체임버 내의 압력을 조절함으로써 용이하게 제1 희생층 및 제2 희생층을 제거하여 공정의 수율을 향상시킬 수 있다.Disclosed is a method of manufacturing a thin film type optical path control apparatus that can improve the yield of the process by easily removing the sacrificial layer. After the first sacrificial layer is formed on the entire surface of the active matrix, the actuator is formed. The first sacrificial layer is maintained at a pressure of 3 to 5T in the expansion chamber and removed using BrF 3 or XeF 2 at about 5 pulses at a rate of 1 pulse every minute, and then a second sacrificial layer is formed on top of the actuator and a mirror is formed. . The second sacrificial layer is removed in the same manner as the first sacrificial layer. Although the silica layer is formed due to the processes subsequent to the surfaces of the first and second sacrificial layers made of polysilicon, the first sacrificial layer and the second sacrificial layer can be easily removed by adjusting the pressure in the expansion chamber. The yield can be improved.

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 희생층의 제거 시 Expansion 체임버(chamber) 내의 압력을 변화시켜 희생층을 용이하게 제거함으로써 공정의 수율을 향상시킬 수 있는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a thin film type optical path control apparatus using an Actuated Mirror Array (AMA), and more particularly, to easily remove the sacrificial layer by changing the pressure in the expansion chamber when the sacrificial layer is removed. The present invention relates to a method for manufacturing a thin film type optical path control device capable of improving yield.

광학 에너지(optical energy)를 스크린 상에 투영하기 위한 광로 조절 장치 또는 공간적 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.Optical path control devices or spatial light modulators for projecting optical energy onto a screen may be applied to various fields such as optical communication, image processing, and information display devices. 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), DMD(Deformable Mirror Device) 및 AMA를 들 수 있다. 이러한 투사형 화상 표시 장치는 다시 그들의 광학적 특성에 따라 2개의 그룹으로 나뉠 수 있다. 즉, LCD와 같은 장치는 전송 광 변조기(transmissive spatial light modulators)로 분류될 수 있는데 반하여, DMD와 AMA는 반사 광 변조기(reflective spatial light modulators)로 분류될 수 있다.An example of a direct-view image display device is a CRT (Cathode Ray Tube). The CRT device is called a CRT, which has excellent image quality but increases in weight and volume as the screen is enlarged, leading to an increase in manufacturing cost. There is. Projection type image display apparatuses include a liquid crystal display (LCD), a deformable mirror device (DMD), and an AMA. Such projection image display devices can be further divided into two groups according to their optical characteristics. That is, devices such as LCDs can be classified as transmissive spatial light modulators, while DMD and AMA can be classified as reflective spatial light modulators.

LCD와 같은 전송 광 변조기는 광학적 구조가 매우 간단하므로, 얇게 형성하여 중량을 가볍게 할 수 있으며 용적을 줄이는 것이 가능하다. 그러나, 빛의 극성으로 인하여 광효율이 낮으며, 액정 재료에 고유하게 존재하는 문제, 예를 들면 응답 속도가 느리고 그 내부가 과열되기 쉬운 단점이 있다. 또한, 현존하는 전송 광 변조기의 최대 광효율은 1 내지 2% 범위로 한정되며, 수용 가능한 디스플레이 품질을 제공하기 위해서 암실 조건을 필요로 한다. 따라서, 상술한 문제점들을 해결하기 위하여 DMD 및 AMA와 같은 광 변조기가 개발되었다.Transmission optical modulators, such as LCDs, have a very simple optical structure, which makes them thinner, lighter in weight, and smaller in volume. However, due to the polarity of the light, the light efficiency is low, there is a problem inherent in the liquid crystal material, for example, there is a disadvantage that the response speed is slow and the inside is easy to overheat. In addition, the maximum light efficiency of existing transmission light modulators is limited to a range of 1-2%, requiring dark room conditions to provide acceptable display quality. Therefore, optical modulators such as DMD and AMA have been developed to solve the above problems.

DMD는 5% 정도의 비교적 양호한 광효율을 나타내지만, DMD에 채용된 힌지 구조물에 의해서 심각한 피로 문제가 발생할 뿐만 아니라, 매우 복잡하고 값비싼 구동 회로가 요구된다는 단점이 있다. AMA는 그 내부에 설치된 각각의 거울들이 광원으로부터 입사되는 빛을 소정의 각도로 반사하고, 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% 이상의 광효율)을 얻을 수 있다. 또한, 스크린에 투영되는 화상의 콘트라스트가 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 (more than 10% light efficiency) can be obtained compared to LCD or DMD. In addition, the contrast of the image projected on the screen is improved to obtain a bright and clear image.

AMA의 각 액츄에이터는 인가되는 전기적인 화상 신호 및 바이어스 신호에 의하여 발생되는 전기장에 따라 변형을 일으킨다. 상기 액츄에이터가 변형을 일으킬 때 그 상부에 장착된 각각의 거울들이 경사지게 된다. 따라서, 상기 경사진 거울들은 광원으로부터 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 picture signal and the bias signal. As the actuator deforms, each of the mirrors mounted thereon is tilted. Accordingly, the inclined mirrors reflect light incident from the light source 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 may 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 제5,085,497호에 개시되어 있다. 벌크형 광로 조절 장치는 다층 세라믹을 얇게 절단하여 내부에 금속 전극이 형성된 세라믹 웨이퍼를 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(active matrix)에 장착한 후, 쏘잉 방법을 이용하여 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 control device is made by thinly cutting a multilayer ceramic to mount a ceramic wafer having a metal electrode therein into an active matrix in which a transistor is built, and then processing by using a sawing method and installing a mirror on the top. . 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 12월 11일 대한민국 특허청에 특허 출원한 특허 출원 제96-64440호(발명의 명칭: 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법)에 개시되어 있다.Accordingly, a thin film type optical path control apparatus that can be manufactured using a semiconductor manufacturing process has been developed. The thin film type optical path control device is disclosed in Korean Patent Application No. 96-64440 (name of the invention: a method of manufacturing a thin film type optical path control device) filed by the applicant of the Korean Patent Office on December 11, 1996.

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

도 1을 참조하면, 상기 박막형 광로 조절 장치는 액티브 매트릭스(1), 액츄에이터(25), 그리고 거울(29)을 포함한다. 내부에 M×N(M, N은 정수)개의 MOS 트랜지스터가 내장되고 상기 트랜지스터의 드레인으로부터 연장되는 드레인 패드(7)가 형성된 상기 액티브 매트릭스(1)는, 상기 액티브 매트릭스(1) 및 드레인 패드(7)의 상부에 적층된 보호층(3)과 보호층(3)의 상부에 적층된 식각 방지층(5)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the thin film type optical path adjusting device includes an active matrix 1, an actuator 25, and a mirror 29. The active matrix 1 in which M x N (M, N is an integer) MOS transistors and a drain pad 7 extending from the drain of the transistor is formed. The active matrix 1 and the drain pad ( 7) a protective layer 3 stacked on top of the protective layer 3 and an etch stop layer 5 stacked on the protective layer 3.

상기 액츄에이터(25)는, 상기 식각 방지층(5) 중 아래에 드레인 패드(7)가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어 갭(11)을 개재하여 수평하게 형성된 멤브레인(13), 멤브레인(13)의 상부에 적층된 하부 전극(15), 하부 전극(15)의 상부에 적층된 변형층(17), 변형층(17)의 상부에 적층된 상부 전극(19), 그리고 변형층(140)의 일측으로부터 변형층(17), 하부 전극(15), 멤브레인(13), 식각 방지층(5) 및 보호층(3)을 통하여 상기 드레인 패드(7)까지 수직하게 형성된 비어 홀(21) 내에 상기 하부 전극(15)과 드레인 패드(7)가 서로 연결되도록 형성된 비어 컨택(23)을 포함한다. 상기 거울(29)은 일측이 직각으로 구부러져 상기 상부 전극(19)에 접촉되며 타측이 수평하게 형성된다. 상기 거울(29)은‘ㄱ’자의 형상을 갖는다.The actuator 25 has a membrane 13 and a membrane 13 in which one side is in contact with a portion where the drain pad 7 is formed in the lower portion of the etch stop layer 5, and the other side is horizontally formed through the air gap 11. ), The lower electrode 15 stacked on top of the bottom electrode 15, the strained layer 17 stacked on top of the lower electrode 15, the upper electrode 19 stacked on top of the strained layer 17, and the strained layer 140. In the via hole 21 formed perpendicularly to the drain pad 7 through the strained layer 17, the lower electrode 15, the membrane 13, the etch stop layer 5, and the protective layer 3 from one side of the The lower electrode 15 and the drain pad 7 include a via contact 23 formed to be connected to each other. The mirror 29 has one side bent at a right angle to contact the upper electrode 19 and the other side is formed horizontally. The mirror 29 has the shape of a 'b'.

이하 상술한 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 설명한다. 도 2a 내지 도 2d는 도 1에 도시한 장치의 제조 공정도이다. 도 2a를 참조하면, M×N 개의 MOS 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장되고 드레인 패드(7)가 형성된 액티브 매트릭스(1)의 상부에 인 실리케이트 유리(PSG)를 사용하여 보호층(3)을 적층한다. 보호층(3)은 화학 기상 증착(CVD) 방법을 이용하여 1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 상기 보호층(3)은 후속하는 공정 동안 상기 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(1)를 보호한다.Hereinafter, the manufacturing method of the above-mentioned thin film type optical path control apparatus will be described. 2A to 2D are manufacturing process diagrams of the apparatus shown in FIG. 1. Referring to FIG. 2A, a protective layer 3 is formed by using silicate glass PSG on top of an active matrix 1 having M × N MOS transistors (not shown) and having a drain pad 7 formed therein. Laminated. The protective layer 3 is formed to have a thickness of about 1.0 μm using a chemical vapor deposition (CVD) method. The protective layer 3 protects the active matrix 1 in which the transistor is embedded during subsequent processing.

상기 보호층(3)의 상부에는 질화물로 구성된 식각 방지층(5)이 적층된다. 식각 방지층(5)은 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 1000∼2000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 식각 방지층(5)은 후속하는 식각 공정 동안 보호층(3) 및 액티브 매트릭스(1) 등이 식각되는 것을 방지한다. 상기 식각 방지층(5)의 상부에는 제1 희생층(9)이 적층된다. 제1 희생층(9)은 인(P)의 농도가 높은 인 실리 케이트 유리 또는 폴리 실리콘(poly silicon) 등을 대기압 화학 기상 증착(APCVD) 방법을 이용하여 1.0∼3.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이 경우, 제1 희생층(9)은 상기 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(1)의 상부를 덮고 있으므로 그 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 제1 희생층(9)의 표면을 스핀 온 글래스(SOG)를 사용하는 방법 또는 화학 기계적 연마(CMP) 방법을 이용하여 평탄화시킨다. 이어서, 제1 희생층(9) 중 아래에 드레인 패드(7)가 형성되어 있는 부분을 식각하여 상기 식각 방지층(5)의 일부를 노출시킴으로써 액츄에이터(25)의 지지부가 형성될 위치를 만든다.An etch stop layer 5 made of nitride is stacked on the passivation layer 3. The etch stop layer 5 is formed to have a thickness of about 1000 to 2000 kPa using a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method. The etch stop layer 5 prevents the protective layer 3, the active matrix 1, and the like from being etched during the subsequent etching process. The first sacrificial layer 9 is stacked on the etch stop layer 5. The first sacrificial layer 9 is formed of phosphorous silicate glass or poly silicon having a high concentration of phosphorus (P) so as to have a thickness of about 1.0 to 3.0 μm using an atmospheric chemical vapor deposition (APCVD) method. Form. In this case, since the first sacrificial layer 9 covers the upper portion of the active matrix 1 in which the transistor is embedded, the flatness of the surface thereof is very poor. Accordingly, the surface of the first sacrificial layer 9 is planarized by using spin on glass (SOG) or chemical mechanical polishing (CMP). Subsequently, a portion of the first sacrificial layer 9 in which the drain pad 7 is formed is etched to expose a portion of the etch stop layer 5 to form a position where the support portion of the actuator 25 is to be formed.

도 2b를 참조하면, 멤브레인(13)은 상기 노출된 식각 방지층(5)의 상부 및 제1 희생층(9)의 상부에 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께로 적층된다. 상기 멤브레인(13)은 질화물을 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 형성된다. 이 때, 저압의 반응 용기 내에서 반응 가스의 비(ratio)를 변화시키면서 상기 멤브레인(13)을 형성하여 멤브레인(13) 내의 스트레스(stress)를 조절한다.Referring to FIG. 2B, the membrane 13 is laminated on the exposed etch stop layer 5 and the first sacrificial layer 9 to a thickness of about 0.1 μm to about 1.0 μm. The membrane 13 is formed using a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method. At this time, the membrane 13 is formed while varying the ratio of the reaction gas in the low pressure reaction vessel to control the stress in the membrane 13.

상기 멤브레인(13)의 상부에는 백금(Pt), 탄탈륨(Ta), 또는 백금-탄탈륨(Pt-Ta) 등의 금속으로 구성된 하부 전극(15)이 적층된다. 하부 전극(15)은 스퍼터링 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 하부 전극(15)에는, 외부로부터 액티브 매트릭스(1)에 내장된 트랜지스터를 통하여 제1 신호(화상 신호)가 인가된다.The lower electrode 15 made of a metal such as platinum (Pt), tantalum (Ta), or platinum-tantalum (Pt-Ta) is stacked on the membrane 13. The lower electrode 15 is formed to have a thickness of about 0.1 to 1.0 μm using a sputtering method. A first signal (image signal) is applied to the lower electrode 15 through a transistor built in the active matrix 1 from the outside.

상기 하부 전극(15)의 상부에는 PZT 또는 PLZT 등의 압전 물질로 구성된 변형층(17)이 적층된다. 변형층(17)은 졸-겔법을 이용하여 0.1∼1.0㎛, 바람직하게는 0.4㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한 후, 급속 열처리(RTA) 방법으로 열처리하여 상변이시킨다. 변형층(17)은 상부 전극(19)에 제2 신호(바이어스 신호)가 인가되고 하부 전극(15)에 제1 신호가 인가되어 상부 전극(19)과 하부 전극(15) 사이의 전위차에 따라 발생하는 전기장에 의하여 변형을 일으킨다.A deformation layer 17 made of a piezoelectric material such as PZT or PLZT is stacked on the lower electrode 15. The strained layer 17 is formed to have a thickness of about 0.1 μm to about 1.0 μm, preferably about 0.4 μm using the sol-gel method, and then subjected to a phase change by heat treatment using a rapid heat treatment (RTA) method. In the strained layer 17, a second signal (bias signal) is applied to the upper electrode 19, and a first signal is applied to the lower electrode 15, according to a potential difference between the upper electrode 19 and the lower electrode 15. It is deformed by the generated electric field.

상부 전극(19)은 변형층(17)의 상부에 적층된다. 상부 전극(19)은 알루미늄 또는 백금 등의 전기 전도성이 우수한 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 상부 전극(19)에는 외부로부터 공통 전극선(도시되지 않음)을 통하여 제2 신호가 인가된다.The upper electrode 19 is stacked on top of the strained layer 17. The upper electrode 19 is formed of a metal having excellent electrical conductivity 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 is applied to the upper electrode 19 through a common electrode line (not shown) from the outside.

도 2c를 참조하면, 상기 상부 전극(19), 변형층(17), 그리고 하부 전극(15)을 각기 소정의 화소 형상을 갖도록 패터닝한 후, 변형층(17)의 일측으로부터 드레인 패드(7)까지 변형층(17), 하부 전극(15), 멤브레인(13), 식각 방지층(5), 및 보호층(3)을 순차적으로 식각하여 상기 변형층(17)으로부터 드레인 패드(7)까지 수직하게 비어 홀(21)을 형성한다. 이어서, 상기 비어 홀(21) 내에 텅스텐, 백금, 또는 티타늄 등의 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 상기 드레인 패드(7)와 하부 전극(15)이 전기적으로 연결되도록 비어 컨택(23)을 형성한다. 따라서, 비어 컨택(23)은 상기 비어 홀(21) 내에서 상기 하부 전극(15)으로부터 드레인 패드(7)까지 수직하게 형성된다. 그러므로, 제1 신호는 외부로부터 액티브 매트릭스(1)에 내장된 트랜지스터, 드레인 패드(7) 및 비어 컨택(23)을 통하여 하부 전극(15)에 인가된다. 이어서, 백금-탄탈륨(Pt-Ta)을 스퍼터링 방법을 이용하여 액티브 매트릭스(1)의 하단에 증착시켜 백사이드 메탈층(도시되지 않음)을 형성한다. 계속하여, 제1 희생층(9)을 플루오르화 수소(HF) 증기로 식각하여 제1 희생층(9)의 위치에 에어 갭(11)을 형성함으로서 액츄에이터(25)를 완성한다.Referring to FIG. 2C, after patterning the upper electrode 19, the strained layer 17, and the lower electrode 15 to have a predetermined pixel shape, the drain pad 7 is formed from one side of the strained layer 17. The strained layer 17, the lower electrode 15, the membrane 13, the etch stop layer 5, and the protective layer 3 are sequentially etched so as to be perpendicular from the strained layer 17 to the drain pad 7. The via hole 21 is formed. Subsequently, a via contact 23 is formed in the via hole 21 so that the drain pad 7 and the lower electrode 15 are electrically connected by sputtering a metal such as tungsten, platinum, or titanium. Thus, the via contact 23 is vertically formed from the lower electrode 15 to the drain pad 7 in the via hole 21. Therefore, the first signal is applied from the outside to the lower electrode 15 through the transistor, the drain pad 7 and the via contact 23 embedded in the active matrix 1. Then, platinum-tantalum (Pt-Ta) is deposited on the bottom of the active matrix 1 using a sputtering method to form a backside metal layer (not shown). Subsequently, the actuator 25 is completed by etching the first sacrificial layer 9 with hydrogen fluoride (HF) vapor to form an air gap 11 at the position of the first sacrificial layer 9.

도 2d를 참조하면, 전술한 바와 같이 에어 갭(11)을 형성한 후, 상기 결과물 전면에 제2 희생층(27)을 형성한다. 제2 희생층(27)은 폴리머 또는 폴리 실리콘 등을 이용하여 형성하며, 상기 에어 갭(11)을 완전히 채우면서 액츄에이터(25)를 완전히 덮도록 형성된다. 이어서, 제2 희생층(27)을 패터닝하여 상기 상부 전극(19)의 일측에 거울(29)이 형성될 포스트를 만든다. 따라서, 상부 전극(19)의 일측이 노출된다. 계속하여, 포스트가 형성된 제2 희생층(27) 및 노출된 상부 전극(19)의 상부에 스퍼터링 방법을 이용하여 반사성을 갖는 금속인 알루미늄(Al)이나 은(Ag)을 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께로 증착시켜 거울(29)을 형성한다. 바람직하게는, 상기 거울(29)은‘ㄱ’자 형상을 가지며, 일측이 직각으로 구부러져 상기 상부 전극(19)에 접촉되며, 타측이 상부 전극(19)에 대하여 수평하게 형성된다. 그리고, 상기와 같이 거울(29)을 형성한 후, 제2 희생층(27)을 플루오르화 수소 증기 또는 산소 플라즈마를 사용하여 제거하고 헹굼 및 건조 처리를 수행하여 도 1에 도시한 바와 같은 박막형 AMA 소자를 완성한다.Referring to FIG. 2D, after forming the air gap 11 as described above, the second sacrificial layer 27 is formed on the entire surface of the resultant. The second sacrificial layer 27 is formed using polymer, polysilicon, or the like, and is formed to completely cover the actuator 25 while completely filling the air gap 11. Subsequently, the second sacrificial layer 27 is patterned to form a post in which the mirror 29 is formed on one side of the upper electrode 19. Thus, one side of the upper electrode 19 is exposed. Subsequently, aluminum (Al) or silver (Ag), which is a reflective metal, is formed on the upper portion of the second sacrificial layer 27 and the exposed upper electrode 19 on which the post is formed by using a sputtering method. The mirror 29 is formed by depositing to a thickness. Preferably, the mirror 29 has a '-' shape, one side is bent at a right angle to contact the upper electrode 19, the other side is formed horizontally with respect to the upper electrode 19. After forming the mirror 29 as described above, the second sacrificial layer 27 is removed using hydrogen fluoride vapor or oxygen plasma, and rinsed and dried to perform a thin film type AMA as shown in FIG. 1. Complete the device.

상술한 박막형 광로 조절 장치에 있어서, 하부 전극(15)에 제1 신호가 인가되고 상부 전극(19)에 제2 신호가 인가되어, 상부 전극(19)과 하부 전극(15) 사이에 전위차에 따른 전기장이 발생하게 된다. 이러한 전기장에 의하여 상부 전극(19)과 하부 전극(15) 사이에 형성된 변형층(17)이 변형을 일으키게 되며, 변형층(17)은 상기 전기장에 직교하는 방향으로 수축하게 된다. 이에 따라, 변형층(17)을 포함하는 액츄에이터(25)가 소정의 각도로 휘어지고, 액츄에이터(25)의 상부 전극(19)의 상부에 장착된 거울(29)은 휘어진 상부 전극(19)에 의해 그 축이 움직여서 경사지게 되어 광원으로부터 입사되는 광을 반사한다. 상기 거울(29)에 의하여 반사된 광은 슬릿을 통하여 스크린에 투영됨으로서 화상을 맺게 된다.In the above-described thin film type optical path adjusting device, the first signal is applied to the lower electrode 15 and the second signal is applied to the upper electrode 19, and according to the potential difference between the upper electrode 19 and the lower electrode 15. Electric field is generated. The deformed layer 17 formed between the upper electrode 19 and the lower electrode 15 causes deformation, and the deformed layer 17 contracts in a direction orthogonal to the electric field. Accordingly, the actuator 25 including the deformation layer 17 is bent at a predetermined angle, and the mirror 29 mounted on the upper electrode 19 of the actuator 25 is attached to the bent upper electrode 19. This causes the axis to move and incline to reflect light incident from the light source. The light reflected by the mirror 29 is projected onto the screen through the slit to form an image.

그러나, 상술한 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 있어서, 제1 희생층(9) 및 제2 희생층(27)을 폴리 실리콘을 사용하여 증착시킬 경우, 후속하는 공정의 영향으로 도 2b 및 도 2d에 도시한 바와 같이 상기 증착된 폴리 실리콘의 표면에 실리카(silica)(SiO2)층(33)이 생성됨으로 인하여 제1 희생층(9) 및 제2 희생층(27)을 완전히 제거하지 못하게 되는 문제가 발생한다. 즉, 제1 희생층(9) 및 제2 희생층(27)을 Expansion 체임버 내에서 제거할 때, 통상의 압력인 2T 정도의 압력 하에서는 상기 실리카층(33)이 완전히 식각되지 않으므로 그 하부의 제1 희생층(9) 및 제2 희생층(27)을 제거하지 못하게 되어 공정의 수율이 저하되는 문제가 발생한다.However, in the method of manufacturing the above-described thin film type optical path control apparatus, when the first sacrificial layer 9 and the second sacrificial layer 27 are deposited using polysilicon, the effects of the subsequent steps are shown in FIGS. 2B and 2D. As shown in FIG. 3, the silica (SiO 2 ) layer 33 is formed on the surface of the deposited polysilicon to completely remove the first sacrificial layer 9 and the second sacrificial layer 27. A problem arises. That is, when the first sacrificial layer 9 and the second sacrificial layer 27 are removed in the expansion chamber, the silica layer 33 is not completely etched under a pressure of about 2T, which is a normal pressure, and thus, the lower sacrificial layer 9 is removed. The first sacrificial layer 9 and the second sacrificial layer 27 may not be removed, resulting in a decrease in the yield of the process.

따라서, 본 발명의 목적은, 희생층의 제거 시 Expansion 체임버 내의 압력을 변화시킴으로써, 희생층을 용이하게 제거하여 공정의 수율을 향상시킬 수 있는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a thin film type optical path control apparatus which can easily remove a sacrificial layer and improve the yield of the process by changing the pressure in the expansion chamber when the sacrificial layer is removed.

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 공정도이다.2A to 2D are manufacturing process diagrams of the apparatus shown in FIG. 1.

도 3은 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 평면도이다.3 is a plan view of a thin film type optical path control apparatus according to the present invention.

도 4는 도 3에 도시한 장치를 확대한 사시도이다.4 is an enlarged perspective view of the apparatus shown in FIG. 3.

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

도 6a 내지 6f는 도 5에 도시한 장치의 제조 공정도이다.6A to 6F are manufacturing process diagrams of the apparatus shown in FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

100 : 액티브 매트릭스 130 : 제1 금속층100: active matrix 130: first metal layer

135 : 제1 보호층 140 : 제2 금속층135: first protective layer 140: second metal layer

145 : 제2 보호층 150 : 식각 방지층145: second protective layer 150: etch stop layer

155 : 제1 희생층 160 : 제1 에어 갭155: first sacrificial layer 160: first air gap

165 : 지지층 170 : 하부 전극165 support layer 170 lower electrode

175 : 변형층 180 : 상부 전극175 strain layer 180 upper electrode

185 : 비어 홀 190 : 비어 컨택185: Beer Hall 190: Beer Contact

195 : 하부 전극 연결 부재 200 : 공통 전극선195: lower electrode connecting member 200: common electrode line

205 : 상부 전극 연결 부재 210 : 액츄에이터205: upper electrode connecting member 210: actuator

215 : 제2 희생층 220 : 포스트215: second sacrificial layer 220: post

230 : 거울 240 : 백사이드 메탈층230: mirror 240: backside metal layer

250 : 제2 에어 갭250: second air gap

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, M×N(M, N은 정수) 개의 MOS 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스를 제공하는 단계; 상기 액티브 매트릭스의 상부에 상기 MOS 트랜지스터의 드레인으로부터 연장되는 드레인 패드를 포함하는 제1 금속층을 형성하는 단계; 상기 액티브 매트릭스 전면의 상부에 아몰퍼스 실리콘 또는 폴리 실리콘을 사용하여 제1 희생층을 형성하는 단계; 상기 제1 희생층을 패터닝한 후, 상기 패터닝된 제1 희생층의 상부에 지지층, 하부 전극, 변형층, 및 상부 전극을 포함하는 액츄에이터를 형성하는 단계; 상기 액티브 매트릭스의 후면에 백사이드 메탈층을 형성하는 단계; Expansion 체임버 내의 압력을 3∼5T 정도로 유지하고 매분마다 1pulse의 비율로 5pulse 정도로 플루오르화 브롬(BF3) 또는 플루오르화 크세논(XeF2)을 사용하여 상기 제1 희생층을 제거하는 단계; 상기 액츄에이터의 상부에 스핀 코팅(spin coating) 방법으로 제2 희생층을 형성하는 단계; 상기 제2 희생층을 패터닝하여 상기 상부 전극의 일부를 노출시키는 단계; 상기 노출된 상부 전극 및 상기 제2 희생층의 상부에 포스트 및 거울을 형성하는 단계; 그리고 Expansion 체임버 내의 압력을 3∼5T 정도로 유지하고 매분마다 1pulse의 비율로 5pulse 정도로 플루오르화 브롬 또는 플루오르화 크세논을 사용하여 상기 제2 희생층을 제거하는 단계를 포함하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method comprising: providing an active matrix containing M x N (M, N is an integer) MOS transistor; Forming a first metal layer on the active matrix, the first metal layer including a drain pad extending from the drain of the MOS transistor; Forming a first sacrificial layer using amorphous silicon or polysilicon on top of the active matrix; After patterning the first sacrificial layer, forming an actuator including a support layer, a lower electrode, a strain layer, and an upper electrode on the patterned first sacrificial layer; Forming a backside metal layer on a back surface of the active matrix; Maintaining the pressure in the expansion chamber at about 3 to 5T and removing the first sacrificial layer using bromine fluoride (BF 3 ) or xenon fluoride (XeF 2 ) at a rate of 5 pulses at a rate of 1 pulse every minute; Forming a second sacrificial layer on the actuator by spin coating; Patterning the second sacrificial layer to expose a portion of the upper electrode; Forming a post and a mirror over the exposed top electrode and the second sacrificial layer; And maintaining the pressure in the expansion chamber at about 3 to 5T and removing the second sacrificial layer using bromine or fluoride xenon at a rate of 5 pulses at a rate of 1 pulse every minute. to provide.

본 발명에 의하면, 폴리 실리콘 등으로 이루어진 제1 희생층 및 제2 희생층의 표면에 후속되는 공정으로 인하여 실리카층이 생성되더라도, Expansion 체임버 내의 압력을 3∼5T 정도로 유지하고 매분마다 1pulse의 비율로 5pulse 정도로 플루오르화 브롬 또는 플루오르화 크세논을 사용하여 용이하게 제1 희생층 및 제2 희생층을 제거하여 공정의 수율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, even if a silica layer is produced due to a process subsequent to the surfaces of the first sacrificial layer and the second sacrificial layer made of polysilicon or the like, the pressure in the expansion chamber is maintained at about 3 to 5T and at a rate of 1 pulse every minute. Bromine fluoride or xenon fluoride can be used to remove the first sacrificial layer and the second sacrificial layer easily to about 5 pulses to improve the yield of the process.

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 3은 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 평면도를 도시한 것이며, 도 4는 도 3에 도시한 장치를 확대한 사시도이며, 도 5는 도 4의 장치를 C-C' 선으로 자른 단면도를 도시한 것이다.Figure 3 is a plan view of a thin film type optical path control apparatus according to the present invention, Figure 4 is an enlarged perspective view of the device shown in Figure 3, Figure 5 shows a cross-sectional view of the device of Figure 4 cut along the line CC '. will be.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치는 액티브 매트릭스(100), 액티브 매트릭스(100)의 상부에 형성된 액츄에이터(210), 그리고 액츄에이터(210)의 상부에 형성된 거울(230)을 포함한다.3 to 5, the thin film type optical path adjusting apparatus according to the present invention includes an active matrix 100, an actuator 210 formed on the active matrix 100, and a mirror 230 formed on the actuator 210. ).

상기 액티브 매트릭스(100)는, 액티브 매트릭스(100)의 전면(前面)에 액티브 매트릭스(100)를 액티브 영역과 필드 영역으로 구분하기 위한 소자 분리막(120)과, 상기 액티브 영역에 게이트(115), 소오스(110) 및 드레인(105)을 갖고 형성된 M×N(M, N은 정수) 개의 P-MOS 트랜지스터를 포함한다. 또한, 상기 액티브 매트릭스(100)는 상기 MOS 트랜지스터의 상부에 적층되고 상기 소오스(110) 및 드레인(105)에 각각 접속되도록 패터닝된 제1 금속층(130), 제1 금속층(155)의 상부에 적층된 제1 보호층(135), 제1 보호층(135)의 상부에 적층된 제2 금속층(140), 제2 금속층(140)의 상부에 적층된 제2 보호층(145), 그리고 제2 보호층(145)의 상부에 적층된 식각 방지층(150)을 포함한다. 상기 제1 금속층(130)은 상기 MOS 트랜지스터의 드레인(105)으로부터 연장되는 드레인 패드를 포함하며, 제2 금속층(140)은 티타늄(Ti)층 및 질화 티타늄(TiN)층으로 이루어진다.The active matrix 100 includes an isolation layer 120 for dividing the active matrix 100 into an active region and a field region on the front surface of the active matrix 100, a gate 115 in the active region, And M × N (M, where N is an integer) P-MOS transistors formed with source 110 and drain 105. In addition, the active matrix 100 is stacked on top of the first metal layer 130 and the first metal layer 155 that are stacked on top of the MOS transistor and patterned to be connected to the source 110 and the drain 105, respectively. The first protective layer 135, the second metal layer 140 stacked on the first protective layer 135, the second protective layer 145 stacked on the second metal layer 140, and the second The anti-etching layer 150 may be stacked on the passivation layer 145. The first metal layer 130 includes a drain pad extending from the drain 105 of the MOS transistor, and the second metal layer 140 includes a titanium (Ti) layer and a titanium nitride (TiN) layer.

상기 액티브 매트릭스(100)의 후면(後面)에는 액티브 매트릭스(100)에 내장된 MOS 트랜지스터에 바이어스 전압을 인가하여 상기 트랜지스터 내에 역방향으로 전류가 흐르는 것을 방지하는 백사이드 메탈(backside metal)층(240)이 형성된다. 백사이드 메탈층(240)은 탄탈륨층(238) 및 백금층(239)으로 이루어지며, 탄탈륨층(238)은 액티브 매트릭스(100)와 백금층(239)의 접착을 용이하게 하여 백금층(239)에는 바이어스 전압이 인가되어 상기 트랜지스터에 역방향 전류가 흐르는 것을 방지한다.The backside of the active matrix 100 has a backside metal layer 240 that applies a bias voltage to the MOS transistor embedded in the active matrix 100 to prevent current from flowing in the reverse direction in the transistor. Is formed. The backside metal layer 240 includes a tantalum layer 238 and a platinum layer 239, and the tantalum layer 238 facilitates adhesion of the active matrix 100 and the platinum layer 239 to the platinum layer 239. The bias voltage is applied to prevent reverse current from flowing through the transistor.

상기 액츄에이터(210)는, 상기 식각 방지층(150) 중 아래에 제1 금속층(130)의 드레인 패드가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 에어 갭(160)을 개재하여 수평하게 형성된 지지층(165), 지지층(165)의 상부에 적층된 하부 전극(170), 하부 전극(170)의 상부에 적층된 변형층(197), 변형층(175)의 상부에 적층된 상부 전극(180), 그리고 상기 변형층(175)의 일측으로부터 변형층(175), 하부 전극(170), 지지층(165), 식각 방지층(150), 제2 보호층(145) 및 제1 보호층(135)을 통하여 상기 제1 금속층(130)의 드레인 패드까지 수직하게 형성된 비어 홀(185)의 내부에 상기 하부 전극(170)과 제1 금속층(130)의 드레인 패드가 서로 연결되도록 형성된 비어 컨택(190)을 포함한다. 상기 지지층(165)은 선행 출원에 기재된 박막형 광로 조절 장치 중 액츄에이터를 지지하는 멤브레인의 기능을 수행한다. 바람직하게는, 상기 지지층(165)은'T'자의 형상을 가지며, 하부 전극(170)은 사각형의 형상으로 지지층(165)의 중앙부 상에 형성된다. 상기 변형층(175)은 하부 전극(170)보다 작은 면적의 사각형의 형상을 가지며, 상부 전극(180)은 변형층(175)보다 작은 면적의 사각형의 형상을 가진다.The actuator 210 has a support layer 165 in which one side is in contact with a portion in which the drain pad of the first metal layer 130 is formed below the etch stop layer 150, and the other side is horizontally formed through the air gap 160. , A lower electrode 170 stacked on the support layer 165, a strain layer 197 stacked on the lower electrode 170, an upper electrode 180 stacked on the strain layer 175, and the The first through the strained layer 175, the lower electrode 170, the support layer 165, the etch stop layer 150, the second protective layer 145, and the first protective layer 135 from one side of the strained layer 175. The via contact 190 is formed to connect the lower electrode 170 and the drain pad of the first metal layer 130 to each other in the via hole 185 vertically up to the drain pad of the first metal layer 130. The support layer 165 functions as a membrane supporting the actuator of the thin film type optical path adjusting device described in the previous application. Preferably, the support layer 165 has a 'T' shape, and the lower electrode 170 is formed on a central portion of the support layer 165 in a quadrangular shape. The strained layer 175 has a rectangular shape with a smaller area than the lower electrode 170, and the upper electrode 180 has a rectangular shape with a smaller area than the strained layer 175.

또한, 도 4를 참조하면, 상기 액츄에이터(210)는, 상기 비어 컨택(190)으로부터 하부 전극(170)까지 형성되어 비어 컨택(190)과 하부 전극(170)을 연결하는 하부 전극 연결 부재(170), 상기 지지층(165)의 일측 상부에 형성된 공통 전극선(200), 그리고 상기 상부 전극(180)과 공통 전극선(200)을 연결하는 상부 전극 연결 부재(205)를 포함한다. 하부 전극(170)에는 외부로부터 상기 액티브 매트릭스(100)에 내장된 트랜지스터, 비어 컨택(190) 및 하부 전극 연결 부재(195)를 통하여 제1 신호(화상 신호)가 인가된다. 동시에 상부 전극(180)에는 외부로부터 공통 전극선(200) 및 상부 전극 연결 부재(205)를 통하여 제2 신호(바이어스 신호)가 인가되면, 상부 전극(180)과 하부 전극(170) 사이에 형성된 변형층(175)이 변형을 일으킨다.In addition, referring to FIG. 4, the actuator 210 is formed from the via contact 190 to the lower electrode 170 to connect the lower electrode connecting member 170 to the via contact 190 and the lower electrode 170. ), A common electrode line 200 formed on one side of the support layer 165, and an upper electrode connection member 205 connecting the upper electrode 180 and the common electrode line 200. A first signal (image signal) is applied to the lower electrode 170 through the transistor, the via contact 190, and the lower electrode connection member 195 embedded in the active matrix 100 from the outside. At the same time, when the second signal (bias signal) is applied to the upper electrode 180 through the common electrode line 200 and the upper electrode connecting member 205 from the outside, the deformation formed between the upper electrode 180 and the lower electrode 170. Layer 175 causes deformation.

상기 거울(230)은 상부 전극(200)의 일측에 형성된 포스트(post)(220)에 의하여 그 하부가 지지되며 양측이 수평하게 형성된 사각형의 평판의 형상을 갖는다.The mirror 230 has a lower shape supported by a post 220 formed on one side of the upper electrode 200 and has a rectangular flat plate formed on both sides of the mirror 230.

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 공정도이다.6A to 6E are manufacturing process diagrams of the apparatus shown in FIG.

도 6a를 참조하면, n형으로 도핑된 실리콘(Si) 웨이퍼인 액티브 매트릭스(100)를 준비한 후, 통상의 소자 분리 공정, 예들 들면, 실리콘 부분 산화법(LOCOS)을 이용하여 상기 액티브 매트릭스(100)에 액티브 영역 및 필드 영역을 구분하기 위한 소자 분리막(120)을 형성한다. 이어서, 상기 액티브 영역의 상부에 불순물이 도핑된 폴리 실리콘과 같은 도전 물질로 이루어진 게이트(115)를 형성한 후, 이온 주입 공정으로 p+소오스(110) 및 드레인(105)을 형성함으로써, M×N(M, N은 정수) 개의 P-MOS 트랜지스터를 형성한다.Referring to FIG. 6A, after preparing an active matrix 100, which is an n-type doped silicon (Si) wafer, the active matrix 100 may be formed using a conventional device isolation process, for example, silicon partial oxidation (LOCOS). An isolation layer 120 is formed in the active region and the field region. Subsequently, a gate 115 made of a conductive material such as polysilicon doped with impurities is formed on the active region, and then p + source 110 and drain 105 are formed by an ion implantation process. N (M, N is an integer) P-MOS transistors are formed.

상기 P-MOS 트랜지스터가 형성된 결과물의 상부에 산화물로 이루어진 절연막(125)을 형성한 후, 사진 식각 공정으로 상기 소오스(110) 및 드레인(105)의 일측 상부를 각각 노출시키는 개구부들을 형성한다. 이어서, 상기 개구부들이 형성된 결과물의 상부에 티타늄, 질화 티타늄, 텅스텐 등과 같은 금속을 증착한 후 이를 패터닝하여 제1 금속층(130)을 형성한다. 상기와 같이 패터닝된 제1 금속층(130)은 상기 P-MOS 트랜지스터의 드레인(105)으로부터 상기 액츄에이터(210)의 지지부인 앵커(anchor)(182)까지 연장되는 드레인 패드를 포함한다.After forming the insulating layer 125 made of oxide on the top of the resultant P-MOS transistor is formed, openings for exposing the top of one side of the source 110 and the drain 105, respectively by a photolithography process. Subsequently, the first metal layer 130 is formed by depositing a metal such as titanium, titanium nitride, tungsten, or the like on the resultant material on which the openings are formed. The first metal layer 130 patterned as described above includes a drain pad extending from the drain 105 of the P-MOS transistor to an anchor 182 that is a support of the actuator 210.

상기 P-MOS 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(100)를 보호하기 위하여 제1 금속층(130)의 상부에 제1 보호층(135)을 형성한다. 제1 보호층(135)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 화학 기상 증착(CVD) 방법을 이용하여 약 8000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다.A first protective layer 135 is formed on the first metal layer 130 to protect the active matrix 100 having the P-MOS transistor. The first passivation layer 135 is formed to have a thickness of about 8000 GPa by using the silicate glass (PSG) chemical vapor deposition (CVD) method.

상기 제1 보호층(135)의 상부에는 티타늄층 및 질화 티타늄층으로 이루어진 제2 금속층(140)이 형성된다. 제2 금속층(140)을 형성하기 위하여, 먼저 티타늄(Ti)을 스퍼터링하여 약 300Å 정도의 두께로 티타늄층을 형성한다. 이어서, 상기 티타늄층의 상부에 질화 티타늄을 물리 기상 증착(PVD) 방법을 사용하여 적층하여 질화 티타늄층을 형성한다. 상기 제2 금속층(140)은 광원으로부터 입사되는 거울(230) 뿐만 아니라 거울(230)이 형성된 부분을 제외한 부분에도 입사됨으로 인하여, 액티브 매트릭스(100)에 광 누설 전류가 흘러 소자가 오동작을 일으키는 것을 방지한다. 그리고, 후속 공정에서 비어 컨택(190)이 형성될 위치를 고려하여 상기 제2 금속층(140) 중 제1 금속층(130)의 드레인 패드의 상부에 형성된 일부를 사진 식각 공정을 통해 식각하여 개구부(143)를 형성함으로써 제1 보호층(135)의 일부를 노출시킨다.A second metal layer 140 including a titanium layer and a titanium nitride layer is formed on the first passivation layer 135. In order to form the second metal layer 140, first, a titanium layer is formed by sputtering titanium (Ti) to a thickness of about 300 μm. Subsequently, titanium nitride is deposited on the titanium layer using physical vapor deposition (PVD) to form a titanium nitride layer. Since the second metal layer 140 is incident not only to the mirror 230 incident from the light source but also to a portion other than the portion where the mirror 230 is formed, a light leakage current flows into the active matrix 100 to cause the device to malfunction. prevent. In addition, a portion of the second metal layer 140 formed on the drain pad of the first metal layer 130 is etched through the photolithography process in consideration of the position where the via contact 190 is to be formed in the subsequent process. By forming a portion of the first protective layer 135.

상기 노출된 제1 보호층(135) 및 제2 금속층(140)의 상부에는 제2 보호층(145)이 형성된다. 제2 보호층(145)은 인 실리케이트 유리(PSG)를 사용하여 약 2000Å 정도의 두께를 갖도록 형성한다. 상기 제2 보호층(145)은 후속하는 공정 동안 상기 액티브 매트릭스(100) 및 상기 액티브 매트릭스(100) 상에 형성된 결과물들이 손상을 입게 되는 것을 방지한다.The second passivation layer 145 is formed on the exposed first passivation layer 135 and the second metal layer 140. The second passivation layer 145 is formed to have a thickness of about 2000 GPa using in-silicate glass (PSG). The second protective layer 145 prevents damage to the active matrix 100 and the results formed on the active matrix 100 during subsequent processes.

상기 제2 보호층(145)의 상부에는 식각 방지층(150)이 형성된다. 식각 방지층(150)은 상기 제2 보호층(145) 등이 후속되는 식각 공정으로 인하여 식각되어 손상을 입는 것을 방지한다. 상기 식각 방지층(150)은 질화물을 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법으로 증착하여 약 1000∼2000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다.An etch stop layer 150 is formed on the second passivation layer 145. The etch stop layer 150 prevents the second protective layer 145 and the like from being etched and damaged by the subsequent etching process. The etch stop layer 150 is formed by depositing nitride by low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) to have a thickness of about 1000 to 2000 kPa.

상기 식각 방지층(150)의 상부에는 제1 희생층(155)이 형성된다. 제1 희생층(155)은 액츄에이터(210)를 형성하기 위한 박막들의 적층을 용이하게 하는 기능을 수행한다. 상기 제1 희생층(155)은 아몰퍼스 실리콘(amorphous silicon) 또는 폴리(ploy) 실리콘을 약 600℃ 정도의 온도에서 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법으로 증착하여 형성한다. 상기 제1 희생층(155)을 형성함에 있어서, 아몰퍼스 실리콘은 그 자체가 매끄러운 표면을 가지기 때문에 아몰퍼스 실리콘을 사용하여 제1 희생층(155)을 형성할 경우, 별도의 평탄화 공정이 필요 없게 되므로 약 1.0㎛ 정도의 두께로 아몰퍼스 실리콘을 증착하면 제1 희생층(155)의 형성이 완료된다. 이에 비하여, 폴리 실리콘은 그 표면이 불규칙한 특성을 가지므로 폴리 실리콘을 사용하여 제1 희생층(155)을 형성할 경우, 약 2.0∼3.0㎛ 정도의 두께로 폴리 실리콘을 증착한 후, 스핀 온 글래스(SOG)를 사용하는 방법 또는 화학 기계적 연마(CMP) 방법을 이용하여 상기 폴리 실리콘으로 이루어진 제1 희생층(155)이 약 1.0㎛ 정도의 두께가 되도록 표면을 연마하여 평탄화시키는 공정이 필요하다.The first sacrificial layer 155 is formed on the etch stop layer 150. The first sacrificial layer 155 serves to facilitate stacking of thin films for forming the actuator 210. The first sacrificial layer 155 is formed by depositing amorphous silicon or poly ploy silicon at a temperature of about 600 ° C. by low pressure chemical vapor deposition (LPCVD). In forming the first sacrificial layer 155, since amorphous silicon itself has a smooth surface, when the first sacrificial layer 155 is formed using amorphous silicon, a separate planarization process is not required. When amorphous silicon is deposited to a thickness of about 1.0 μm, formation of the first sacrificial layer 155 is completed. On the other hand, since polysilicon has irregular characteristics, when the first sacrificial layer 155 is formed using polysilicon, the polysilicon is deposited to a thickness of about 2.0 to 3.0 μm, and then spin on glass. (SOG) or chemical mechanical polishing (CMP) method using the first surface of the poly-silicon 155, the surface is polished and planarized so that the thickness of the first sacrificial layer 155 is about 1.0㎛ Do.

계속하여, 상기와 같이 아몰퍼스 실리콘 또는 폴리 실리콘으로 이루어진 제1 희생층(155)의 상부에 제1 포토레지스트(도시되지 않음)를 도포하고 패터닝한 후, 상기 제1 포토레지스트를 마스크로 이용하여 제1 희생층(155) 중 아래에 제2 금속층(140)의 개구부(143)가 형성된 부분과 인접한 부분(도 5 참조)을 식각하여 상기 식각 방지층(150)의 일부를 노출시킴으로써, 액츄에이터(210)의 지지부인 앵커(182)를 형성한다. 이 경우, 상기 앵커(182) 부분의 모서리에 변형 응력이 집중되어 액츄에이터(210)가 휘어지는 것을 방지하기 위하여 앵커 부분의 모서리가 완만한 경사를 갖도록 제1 희생층(155)을 패터닝한다. 이러한 방법으로서는 건식 식각 및 습식 식각을 차례로 수행하는 방법, 그레이 마스크(gray mask)를 사용하는 방법, 또는 포토레지스트를 리플로우시키는 방법 등을 들 수 있다.Subsequently, after applying and patterning a first photoresist (not shown) on the first sacrificial layer 155 made of amorphous silicon or polysilicon as described above, the first photoresist is used as a mask. The actuator 210 may be exposed by etching a portion of the first sacrificial layer 155 adjacent to a portion of the second metal layer 140 having the opening 143 formed therein (see FIG. 5) to expose a portion of the etch stop layer 150. Anchor 182 is formed to support the. In this case, the first sacrificial layer 155 is patterned so that the edge of the anchor portion has a gentle slope to prevent the actuator 210 from bending due to the concentration of strain stress at the edge of the anchor 182 portion. As such a method, a method of performing dry etching and wet etching in sequence, a method of using a gray mask, or a method of reflowing a photoresist may be mentioned.

도 6b를 참조하면, 상기 노출된 식각 방지층(175)의 상부 및 제1 희생층(180)의 상부에 제1 층(164)을 형성한다. 제1 층(164)은 경질의 물질, 예를 들면, 질화물 또는 금속 등을 사용하여 0.1∼1.0㎛, 바람직하게는 0.4㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성한다. 제1 층(164)은 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법을 이용하여 형성한다. 이 경우, 저압의 반응 용기 내에서 반응성 가스의 비를 시간별로 변화시키면서 제1 층(164)을 형성함으로써 제1 층(164) 내부의 스트레스를 조절한다. 제1 층(164)은 후에 'T'자의 형상을 갖는 지지층(165)으로 패터닝된다.Referring to FIG. 6B, a first layer 164 is formed on the exposed etch stop layer 175 and on the first sacrificial layer 180. The first layer 164 is formed to have a thickness of about 0.1 μm to about 1.0 μm, preferably about 0.4 μm, using a hard material such as nitride or metal. The first layer 164 is formed using a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method. In this case, the stress inside the first layer 164 is controlled by forming the first layer 164 while changing the ratio of the reactive gas by time in the reaction vessel of low pressure. The first layer 164 is later patterned into a support layer 165 having the shape of a 'T'.

상기 제1 층(164)의 상부에 스핀 코팅(spin coating) 방법을 이용하여 제2 포토레지스트(167)를 도포한 후, 제2 포토레지스트(167)를 패터닝하여 제1 층(164) 중 아래에 제2 금속층(140)의 개구부(143)가 형성된 부분과 인접한 부분을 제1 금속층(130)의 드레인 패드가 형성된 방향과 직교하는 방향을 따라 사각형의 형상으로 노출시킨다. 상기 노출된 제1 층(164)의 상부 및 제1 포토레지스트(167)의 상부에 스퍼터링 방법 또는 화학 기상 증착 방법을 이용하여 하부 전극층을 형성한 후, 후속하여 공통 전극선(200)이 형성될 위치를 고려하여 상기 하부 전극층을 패터닝함으로써 상기 노출된 제1 층(164)의 상부에 사각형의 형상을 갖는 하부 전극(170)이 형성되도록 한다. 따라서, 하부 전극(170)은 제1 층(164)의 중앙 상부에만 형성된다. 상기 하부 전극층(169)은 전기 전도성을 갖는 백금(Pt), 탄탈륨(Ta), 또는 백금-탄탈륨(Pt-Ta) 등의 금속을 사용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 바람직하게는, 상기 하부 전극(170)은 백금-탄탈륨을 스퍼터링 방법을 이용하여 약 0.15㎛ 정도의 두께로 증착하여 형성한다.After applying the second photoresist 167 on the first layer 164 by using a spin coating method, the second photoresist 167 is patterned to form a lower portion of the first layer 164. The portion adjacent to the portion where the opening 143 of the second metal layer 140 is formed is exposed in a quadrangular shape along a direction orthogonal to the direction in which the drain pad of the first metal layer 130 is formed. A lower electrode layer is formed on the exposed first layer 164 and on the first photoresist 167 by using a sputtering method or a chemical vapor deposition method, and then a location where the common electrode line 200 is subsequently formed. In consideration of this, the lower electrode layer is patterned so that the lower electrode 170 having a rectangular shape is formed on the exposed first layer 164. Accordingly, the lower electrode 170 is formed only at the center upper portion of the first layer 164. The lower electrode layer 169 is formed to have a thickness of about 0.1 μm to about 1.0 μm using a metal such as platinum (Pt), tantalum (Ta), or platinum-tantalum (Pt-Ta) having electrical conductivity. Preferably, the lower electrode 170 is formed by depositing platinum-tantalum to a thickness of about 0.15㎛ using a sputtering method.

상기 하부 전극(170) 및 제2 포토레지스트(167)의 상부에는 제2 층(174)이 형성된다. 제2 층(174)은 압전 물질인 ZrO2, PZT, 또는 PLZT를 사용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 바람직하게는, 제2 층은 PZT를 졸-겔(sol-gel)법으로 형성한 후, 스퍼터링 방법 또는 화학 기상 증착(CVD) 방법을 이용하여 약 0.4㎛ 정도의 두께로 상기 하부 전극(170) 및 제2 포토레지스트(170)의 상부에 증착시켜 형성한다. 이어서, 상기 제2 층(174)을 구성하는 압전 물질을 급속 열처리(RTA) 방법을 이용하여 열처리하여 상변이시킨다. 제2 층(174)은 후에 변형층(175)으로 패터닝된다.A second layer 174 is formed on the lower electrode 170 and the second photoresist 167. The second layer 174 is formed to have a thickness of about 0.1 μm to 1.0 μm using piezoelectric material ZrO 2 , PZT, or PLZT. Preferably, the second layer is formed of PZT by a sol-gel method, and then the lower electrode 170 having a thickness of about 0.4 μm using a sputtering method or a chemical vapor deposition (CVD) method. And formed by depositing on the second photoresist 170. Subsequently, the piezoelectric material constituting the second layer 174 is subjected to heat treatment using a rapid heat treatment (RTA) method to phase change. The second layer 174 is later patterned into the strained layer 175.

제2 층(174)의 상부에는 상부 전극층(179)이 형성된다. 상부 전극층(179)은 전기 전도성을 갖는 금속인 백금, 탄탈륨, 또는 백금-탄탈륨을 사용하여 형성한다. 상부 전극층(179)은 스퍼터링 방법을 이용하여 0.1∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 상부 전극층(179)은 후에 제2 신호(바이어스 신호)가 인가되는 상부 전극(180)으로 패터닝된다.An upper electrode layer 179 is formed on the second layer 174. The upper electrode layer 179 is formed using platinum, tantalum, or platinum-tantalum, which is a metal having electrical conductivity. The upper electrode layer 179 is formed to have a thickness of about 0.1 to 1.0 μm using a sputtering method. The upper electrode layer 179 is later patterned with the upper electrode 180 to which a second signal (bias signal) is applied.

도 6c를 참조하면, 상부 전극층(179)의 상부에 제3 포토레지스트(도시되지 않음)를 스핀 코팅 방법으로 도포하고 패터닝한 후, 상기 제3 포토레지스트를 식각 마스크로 이용하여 상부 전극층(179)을 사각형의 형상을 갖는 상부 전극(180)으로 패터닝한다. 그 결과, 상기 상부 전극(180)은 상기 제1 층(164)의 중앙 상부에 형성된다.Referring to FIG. 6C, after applying and patterning a third photoresist (not shown) on the upper electrode layer 179 by a spin coating method, the upper electrode layer 179 using the third photoresist as an etching mask. Is patterned into an upper electrode 180 having a rectangular shape. As a result, the upper electrode 180 is formed on the center of the first layer 164.

제2 층(174)은 상부 전극층(179)을 패터닝하는 방법과 동일한 방법을 사용하여 상부 전극(180) 보다는 넓고 하부 전극(170)보다는 작은 면적의 사각형의 형상을 갖는 변형층(175)으로 패터닝된다. 이 때, 상기 상부 전극(180) 및 변형층(175) 중 앵커(182) 상에 형성된 부분은 하부 전극(170)보다 약간 돌출하여 형성된다. 이와 함께 상기 제2 포토레지스트(167)를 제거한다.The second layer 174 is patterned into a strained layer 175 having a rectangular shape that is wider than the upper electrode 180 and smaller than the lower electrode 170 using the same method as the patterning of the upper electrode layer 179. do. In this case, a portion of the upper electrode 180 and the deformation layer 175 formed on the anchor 182 may protrude slightly from the lower electrode 170. In addition, the second photoresist 167 is removed.

제1 층(164)도 상기와 같은 방법으로 지지층(165)으로 패터닝된다. 지지층(165)은 하부 전극(170)의 형상과는 달리 'T'자의 형상을 가지며, 하부 전극(170)은 상기 지지층(165)의 중앙부 상에 형성된다. 이어서, 공통 전극선(200)을 상기 지지층(165)의 일측 상에 형성한다. 즉, 상기 지지층(165) 상에 제4 포토레지스트(도시되지 않음)를 스핀 코팅 방법으로 도포하고, 상기 제4 포토레지스트를 패터닝하여 상기 지지층(165)의 일측을 노출시킨 후, 백금, 탄탈륨, 백금-탄탈륨, 알루미늄, 또는 은을 사용하여 공통 전극선(200)을 형성한다. 공통 전극선(200)은 스퍼터링 방법 또는 화학 기상 증착 방법을 사용하여 0.5∼2.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성한다. 이 경우, 공통 전극선(200)은 하부 전극(170)과는 소정의 거리만큼 이격된다. 계속하여, 상기 공통 전극선(200)과 동일한 물질 및 동일한 방법을 사용하여 공통 전극선(200)과 상부 전극(180) 중 하부 전극(170) 보다 돌출된 부분을 연결하는 상부 전극 연결 부재(205)를 형성한다. 따라서, 상부 전극 연결 부재(205)는 하부 전극(170)과는 소정의 거리만큼 이격되어 하부 전극(205)과 접촉되지 않는다.The first layer 164 is also patterned into the support layer 165 in the same manner as above. Unlike the shape of the lower electrode 170, the support layer 165 has a 'T' shape, and the lower electrode 170 is formed on a central portion of the support layer 165. Next, the common electrode line 200 is formed on one side of the support layer 165. That is, after the fourth photoresist (not shown) is coated on the support layer 165 by spin coating, the fourth photoresist is patterned to expose one side of the support layer 165, and then platinum, tantalum, The common electrode line 200 is formed by using platinum-tantalum, aluminum, or silver. The common electrode line 200 is formed to have a thickness of about 0.5 to 2.0 µm using a sputtering method or a chemical vapor deposition method. In this case, the common electrode line 200 is spaced apart from the lower electrode 170 by a predetermined distance. Subsequently, the upper electrode connecting member 205 connecting the protruding portion of the common electrode line 200 and the upper electrode 180 to the lower electrode 170 using the same material and the same method as that of the common electrode line 200 is formed. Form. Therefore, the upper electrode connecting member 205 is spaced apart from the lower electrode 170 by a predetermined distance and does not contact the lower electrode 205.

또한, 상기 제4 포토레지스트를 패터닝할 때, 상기 지지층(165) 중 아래에 제2 금속층(140)의 개구부(143)가 형성된 부분의 상부로부터 하부 전극(170)이 형성된 부분까지 노출시킨다. 그리고, 상기 지지층(165)으로부터 식각 방지층(150), 제2 보호층(145) 및 제1 보호층(135)을 식각하여 상기 제1 금속층(130)의 드레인 패드까지 수직하게 비어 홀(185)을 형성한 후, 비어 홀(185)의 내부에 상기 드레인 패드로부터 지지층(165)까지 비어 컨택(190)을 형성한다. 동시에 상기 하부 전극(170)으로부터 상기 비어 홀(185)까지 비어 컨택(190)과 연결되도록 하부 전극 연결 부재(195)를 형성한다. 그러므로, 상기 비어 컨택(190), 하부 전극 연결 부재(195) 및 하부 전극(170)은 서로 연결되어 도 4에 도시한 바와 같은 상부 전극(180), 변형층(175), 하부 전극(170) 및 지지층(165)을 포함하는 액츄에이터(210)가 액티브 매트릭스(100)의 전면(前面)에 형성된다. 상기 비어 컨택(190) 및 하부 전극 연결 부재(195)는 스퍼터링 방법 또는 화학 기상 증착 방법을 사용하여 형성한다. 상기 비어 컨택(190) 및 하부 전극 연결 부재(195)는 전기 전도성을 갖는 금속인 백금, 탄탈륨 또는 백금-탄탈륨을 사용하여 형성된다. 이 경우, 상기 하부 전극 연결 부재(195)는 0.5∼1.0㎛ 정도의 두께를 가지도록 형성된다. 따라서, 제1 신호는 외부로부터 상기 액티브 매트릭스(100)에 내장된 MOS 트랜지스터, 제1 금속층(130)의 드레인 패드, 비어 컨택(190) 및 하부 전극 연결 부재(195)를 통하여 하부 전극(170)에 인가된다.In addition, when the fourth photoresist is patterned, the support layer 165 is exposed from the top of the portion where the opening 143 of the second metal layer 140 is formed to the portion where the lower electrode 170 is formed. The etch stop layer 150, the second passivation layer 145, and the first passivation layer 135 are etched from the support layer 165 to the drain pad of the first metal layer 130 vertically. After forming the via contact 204, a via contact 190 is formed from the drain pad to the support layer 165 in the via hole 185. At the same time, the lower electrode connecting member 195 is formed to be connected to the via contact 190 from the lower electrode 170 to the via hole 185. Therefore, the via contact 190, the lower electrode connecting member 195, and the lower electrode 170 are connected to each other so that the upper electrode 180, the strain layer 175, and the lower electrode 170 as shown in FIG. 4. And an actuator 210 including a support layer 165 is formed on the front surface of the active matrix 100. The via contact 190 and the lower electrode connecting member 195 are formed using a sputtering method or a chemical vapor deposition method. The via contact 190 and the lower electrode connecting member 195 are formed using platinum, tantalum, or platinum-tantalum, which is a metal having electrical conductivity. In this case, the lower electrode connecting member 195 is formed to have a thickness of about 0.5 to 1.0㎛. Accordingly, the first signal is externally connected to the lower electrode 170 through the MOS transistor embedded in the active matrix 100, the drain pad of the first metal layer 130, the via contact 190, and the lower electrode connecting member 195. Is applied to.

계속하여, 상기와 같이 전면에 액츄에이터(210)가 형성된 액티브 매트릭스(100)의 후면(後面)에 탄탈륨층(238) 및 백금층(239)을 포함하는 백사이드 메탈층(240)을 형성한다. 상기 탄탈륨층(238)은 탄탈륨을 스퍼터링 방법 또는 화학 기상 증착 방법을 이용하여 약 500∼1000Å 정도의 두께로 증착시켜 형성한다. 다음에, 상기 탄탈륨층(238) 상에 백금을 스퍼터링 방법 또는 화학 기상 증착 방법을 이용하여 약 1500∼2000Å 정도의 두께로 증착하여 백금층(239)을 형성한다. 상기 탄탈륨층(238)은 실리콘 웨이퍼인 액티브 매트릭스(100)와 백금층(239)이 양호하게 접착되게 하는 역할을 수행하며, 상기 백금층(239)에는 바이어스 전압이 인가되어 액티브 매트릭스(100)에 내장된 MOS 트랜지스터에 역방향 전류가 흐르는 것을 방지한다.Subsequently, the backside metal layer 240 including the tantalum layer 238 and the platinum layer 239 is formed on the rear surface of the active matrix 100 having the actuator 210 formed on the front surface as described above. The tantalum layer 238 is formed by depositing tantalum to a thickness of about 500 to 1000 Pa using a sputtering method or a chemical vapor deposition method. Next, platinum is deposited on the tantalum layer 238 to a thickness of about 1500 to 2000 mW using a sputtering method or a chemical vapor deposition method to form a platinum layer 239. The tantalum layer 238 serves to bond the active matrix 100, which is a silicon wafer, to the platinum layer 239, and a bias voltage is applied to the platinum layer 239 to the active matrix 100. It prevents reverse current from flowing into the built-in MOS transistor.

이어서, 후속하는 상부 전극(180)에 제2 신호(바이어스 신호)를 인가하는 동시에 하부 전극(170)에 제1 신호(화상 신호)를 인가하기 위한 TCP(Tape Carrier Package)(도시되지 않음) 본딩(bonding)을 대비하여 액티브 매트릭스(100)를 다이싱(dicing)한다. 이 때, 후속되는 공정을 위하여 액티브 매트릭스(100) 두께의 약 ⅓ 정도인 약 200㎛ 정도까지만 자른다. 그리고, TCP 본딩에 요구되는 AMA 패널(pannel)의 패드(도시되지 않음)를 노출시키기 위해 AMA 패널의 패드 부위를 식각한다. 계속하여, 상기 아몰퍼스 실리콘 또는 폴리 실리콘으로 이루어진 제1 희생층(155)을 Expansion 체임버 내의 압력을 3∼5T 정도로 유지하고 매분마다 1pulse의 비율로 5pulse 정도로 플루오르화 브롬(BF3) 또는 플루오르화 크세논(XeF2)을 사용하여 제거함으로써 제1 희생층(155)의 위치에 제1 에어 갭(160)을 형성한다.Next, a TCP (Tape Carrier Package) (not shown) bonding for applying a second signal (bias signal) to a subsequent upper electrode 180 while simultaneously applying a first signal (image signal) to the lower electrode 170. The active matrix 100 is diced in preparation for bonding. At this time, only the thickness of about 200 μm, which is about 의 of the thickness of the active matrix 100, is cut for the subsequent process. The pad portion of the AMA panel is etched to expose a pad (not shown) of the AMA panel required for TCP bonding. Subsequently, the first sacrificial layer 155 made of amorphous silicon or polysilicon is maintained at a pressure of 3 to 5T in the expansion chamber and bromine fluoride (BF 3 ) or xenon fluoride (BF 3 ) at a rate of 1 pulse every minute. By using XeF 2 ), the first air gap 160 is formed at the position of the first sacrificial layer 155.

종래에는 후속하는 공정의 영향을 받아 폴리 실리콘 등으로 이루어진 제1 희생층의 표면에 생성되는 실리카층으로 인하여 제1 희생층을 제대로 제거하지 못하게 되는 문제가 있었다. 그러나, 본 발명에서는, Expansion 체임버 내의 압력을 3∼5T 정도로 유지하고 매분마다 1pulse의 비율로 5pulse 정도로 플루오르화 브롬(BF3) 또는 플루오르화 크세논(XeF2)을 사용하여 제1 희생층(155)을 제거하기 때문에 비록 제1 희생층(155)의 표면에 실리카층이 생성되더라도 용이하게 제1 희생층(155)을 제거할 수 있다.Conventionally, there is a problem that the first sacrificial layer may not be properly removed due to the silica layer generated on the surface of the first sacrificial layer made of polysilicon under the influence of the subsequent process. However, in the present invention, the first sacrificial layer 155 is maintained by using bromine fluoride (BF 3 ) or xenon fluoride (XeF 2 ) at about 5 pulses at a rate of 1 pulse every minute while maintaining the pressure in the expansion chamber at about 3 to 5 T. Since the silica layer is formed on the surface of the first sacrificial layer 155, the first sacrificial layer 155 may be easily removed.

도 6d를 참조하면, 상기와 같이 액티브 매트릭스(100)의 전면에 형성된 액츄에이터(210)의 상부에 제2 희생층(215)을 형성한다. 제2 희생층(215)은 거울(230) 및 포스트(220)를 형성하기 금속층의 적층을 용이하게 하는 기능을 수행한다. 상기 제2 희생층(215)은 아몰퍼스 실리콘 또는 폴리 실리콘을 약 600℃ 정도의 온도에서 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 방법으로 증착하여 형성한다. 상기 제2 희생층(155)을 형성하는 공정은 상술한 제1 희생층(155)의 경우와 동일하다. 이 때, 상기 제2 희생층(215)은 제1 에어 갭(160)을 채우면서 상부 전극(180)을 완전히 덮도록 하기 위하여 충분한 두께를 갖고 형성된다.Referring to FIG. 6D, the second sacrificial layer 215 is formed on the actuator 210 formed on the entire surface of the active matrix 100 as described above. The second sacrificial layer 215 serves to facilitate lamination of the metal layer to form the mirror 230 and the post 220. The second sacrificial layer 215 is formed by depositing amorphous silicon or polysilicon at a temperature of about 600 ° C. by low pressure chemical vapor deposition (LPCVD). The process of forming the second sacrificial layer 155 is the same as that of the first sacrificial layer 155 described above. In this case, the second sacrificial layer 215 is formed to have a sufficient thickness so as to completely cover the upper electrode 180 while filling the first air gap 160.

이어서, 포스트(220)가 형성될 위치를 고려하여 상기 제2 희생층(215)을 패터닝하여 상기 상부 전극(180)의 일부를 노출시킨다. 이 경우, 앵커(182)와 마찬가지로 상기 제2 희생층(215) 패턴이 완만한 경사를 갖도록 한다.Subsequently, the second sacrificial layer 215 is patterned in consideration of the position where the post 220 is to be formed to expose a portion of the upper electrode 180. In this case, like the anchor 182, the second sacrificial layer 215 pattern has a gentle slope.

도 6f를 참조하면, 상기 노출된 상부 전극(180)의 일측 및 제2 희생층(215)의 상부에 반사성을 갖는 금속인 알루미늄, 백금, 또는 은, 바람직하게는, 알루미늄을 사용하여 포스트(220) 및 거울(230)을 동시에 형성한다. 포스트(220) 및 거울(230)은 스퍼터링 방법 또는 화학 기상 증착 방법을 사용하여 형성한다. 광원(도시되지 않음)으로부터 입사되는 광을 반사하는 상기 거울(230)은 0.7∼1.5㎛ 정도의 두께를 갖는다. 상기 포스트(220)는 완만한 경사면을 갖는 제2 희생층(215) 패턴을 따라 역시 완만한 경사면을 갖게 되므로 거울(230) 및 포스트(220)의 형성 시 포스트(220)의 모서리 부분에 응력이 집중되어 이러한 모서리 부분으로부터 균열(crack)이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이어서, 상기 거울(230)이 사각형의 형상을 갖도록 패터닝한 후, 제2 희생층(215)을 제거한다. 제2 희생층(215) 역시 Expansion 체임버 내의 압력을 3∼5T 정도로 유지하고 매분마다 1pulse의 비율로 5pulse 정도로 플루오르화 브롬(BF3) 또는 플루오르화 크세논(XeF2)을 사용하여 제거하기 때문에 비록 제2 희생층(215)의 표면에 실리카층이 생성되더라도 용이하게 제2 희생층(215)을 제거할 수 있다.Referring to FIG. 6F, a post 220 is formed of aluminum, platinum, or silver, preferably aluminum, which is a reflective metal on one side of the exposed upper electrode 180 and on the second sacrificial layer 215. ) And the mirror 230 are formed at the same time. Post 220 and mirror 230 are formed using a sputtering method or a chemical vapor deposition method. The mirror 230 reflecting light incident from a light source (not shown) has a thickness of about 0.7 to 1.5 μm. Since the post 220 also has a gentle slope along the pattern of the second sacrificial layer 215 having a gentle slope, stress is applied to the edges of the post 220 when the mirror 230 and the post 220 are formed. Concentration can prevent cracking from occurring at these corner portions. Subsequently, after the mirror 230 is patterned to have a rectangular shape, the second sacrificial layer 215 is removed. Since the second sacrificial layer 215 also maintains the pressure in the expansion chamber at about 3 to 5T and is removed by using bromine fluoride (BF 3 ) or xenon fluoride (XeF 2 ) at about 5 pulses at a rate of 1 pulse every minute, Even if a silica layer is formed on the surface of the second sacrificial layer 215, the second sacrificial layer 215 may be easily removed.

상기와 같이 제2 희생층(215)이 제거되면 액츄에이터(210)와 거울(230) 사이에 제2 에어 갭(250)이 형성된다. 상술한 공정에 있어서, 제1 희생층(155)을 제거한 후, 제2 희생층(215)을 형성하고 제거하였으나, 제1 희생층(155)이 남아 있는 상태에서 그 상부에 제2 희생층(215)을 형성한 후, 제2 희생층(215) 및 제1 희생층(155)을 플루오르화 브롬 또는 플루오르화 크세논을 사용하여 동시에 제거할 수도 있다.As described above, when the second sacrificial layer 215 is removed, a second air gap 250 is formed between the actuator 210 and the mirror 230. In the above-described process, after the first sacrificial layer 155 is removed, the second sacrificial layer 215 is formed and removed, but the second sacrificial layer 155 is formed on the second sacrificial layer 155. After the 215 is formed, the second sacrificial layer 215 and the first sacrificial layer 155 may be simultaneously removed using bromine fluoride or xenon fluoride.

그리고, 상기 액츄에이터(210) 및 백사이드 메탈층(240)이 형성된 액티브 매트릭스(100)를 완전히 잘라 낸 후, 세정 및 건조하여 AMA 소자를 완성한다.In addition, the active matrix 100 having the actuator 210 and the backside metal layer 240 is completely cut out, and then cleaned and dried to complete the AMA device.

상술한 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치에 있어서, 외부로부터 전달된 제1 신호는 액티브 매트릭스(100)에 내장된 MOS 트랜지스터, 제1 금속층(130)의 드레인 패드 및 비어 컨택(190)을 통해 하부 전극(170)에 인가된다. 동시에, 상부 전극(180)에는 외부로부터 제2 신호가 인가되어 상기 상부 전극(180)과 하부 전극(170) 사이에 전위차에 따른 전기장이 발생하게 된다. 이러한 전기장에 의하여 상부 전극(180)과 하부 전극(170) 사이에 형성된 변형층(175)이 변형을 일으킨다. 변형층(175)은 상기 전기장에 대하여 직교하는 방향으로 수축하게 되며, 이에 따라 상기 액츄에이터(210)는 소정의 각도로 휘게 된다. 거울(230)은 액츄에이터(210)의 상부에 형성되어 있으므로 액츄에이터(210)와 같은 각도를 가지고 틸팅된다. 그러므로, 상기 거울(230)은 광원으로부터 입사되는 빛을 소정의 각도로 반사하며, 반사된 빛은 슬릿을 통과하여 스크린에 투영되어 화상을 맺게 된다.In the above-described thin film type optical path control apparatus according to the present invention, the first signal transmitted from the outside is lowered through the MOS transistor embedded in the active matrix 100, the drain pad of the first metal layer 130, and the via contact 190. Is applied to the electrode 170. At the same time, a second signal is applied to the upper electrode 180 from the outside to generate an electric field according to the potential difference between the upper electrode 180 and the lower electrode 170. Due to this electric field, the deformation layer 175 formed between the upper electrode 180 and the lower electrode 170 causes deformation. The strained layer 175 contracts in a direction orthogonal to the electric field, whereby the actuator 210 is bent at a predetermined angle. Since the mirror 230 is formed on the actuator 210, the mirror 230 is tilted at the same angle as the actuator 210. Therefore, the mirror 230 reflects the light incident from the light source at a predetermined angle, and the reflected light passes through the slit and is projected onto the screen to form an image.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 폴리 실리콘 등으로 이루어진 제1 희생층 및 제2 희생층의 표면에 후속되는 공정으로 인하여 실리카층이 생성되더라도, Expansion 체임버 내의 압력을 3∼5T 정도로 유지하고 매분마다 1pulse의 비율로 5pulse 정도로 플루오르화 브롬 또는 플루오르화 크세논을 사용하여 용이하게 제1 희생층 및 제2 희생층을 제거하여 공정의 수율을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, even if a silica layer is formed due to a process subsequent to the surfaces of the first sacrificial layer and the second sacrificial layer made of polysilicon or the like, the pressure in the expansion chamber is maintained at about 3 to 5T every minute. Bromine fluoride or xenon fluoride can be easily removed using bromine fluoride or xenon fluoride at a rate of about 1 pulse to improve the yield of the process.

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 (2)

M×N(M, N은 정수) 개의 MOS 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스를 제공하는 단계;Providing an active matrix with M × N (M, N is an integer) embedded therein; 상기 액티브 매트릭스의 상부에 상기 MOS 트랜지스터의 드레인으로부터 연장되는 드레인 패드를 포함하는 제1 금속층을 형성하는 단계;Forming a first metal layer on the active matrix, the first metal layer including a drain pad extending from the drain of the MOS transistor; 상기 액티브 매트릭스 전면의 상부에 아몰퍼스 실리콘 또는 폴리 실리콘을 사용하여 제1 희생층을 형성하는 단계;Forming a first sacrificial layer using amorphous silicon or polysilicon on top of the active matrix; 상기 제1 희생층을 패터닝한 후, 상기 패터닝된 제1 희생층의 상부에 지지층, 하부 전극, 변형층, 및 상부 전극을 포함하는 액츄에이터를 형성하는 단계;After patterning the first sacrificial layer, forming an actuator including a support layer, a lower electrode, a strain layer, and an upper electrode on the patterned first sacrificial layer; 상기 액티브 매트릭스의 후면에 백사이드 메탈층을 형성하는 단계;Forming a backside metal layer on a back surface of the active matrix; Expansion 체임버 내의 압력을 3∼5T 정도로 유지하고 매분마다 1pulse의 비율로 5pulse 정도로 플루오르화 브롬(BF3) 또는 플루오르화 크세논(XeF2)을 사용하여 상기 제1 희생층을 제거하는 단계;Maintaining the pressure in the expansion chamber at about 3 to 5T and removing the first sacrificial layer using bromine fluoride (BF 3 ) or xenon fluoride (XeF 2 ) at a rate of 5 pulses at a rate of 1 pulse every minute; 상기 액츄에이터의 상부에 스핀 코팅(spin coating) 방법으로 제2 희생층을 형성하는 단계;Forming a second sacrificial layer on the actuator by spin coating; 상기 제2 희생층을 패터닝하여 상기 상부 전극의 일부를 노출시키는 단계;Patterning the second sacrificial layer to expose a portion of the upper electrode; 상기 노출된 상부 전극 및 상기 제2 희생층의 상부에 포스트 및 거울을 형성하는 단계; 그리고Forming a post and a mirror over the exposed top electrode and the second sacrificial layer; And 상기 제2 희생층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.And removing the second sacrificial layer. M×N(M, N은 정수) 개의 MOS 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스를 제공하는 단계;Providing an active matrix with M × N (M, N is an integer) embedded therein; 상기 액티브 매트릭스의 상부에 상기 MOS 트랜지스터의 드레인으로부터 연장되는 드레인 패드를 포함하는 제1 금속층을 형성하는 단계;Forming a first metal layer on the active matrix, the first metal layer including a drain pad extending from the drain of the MOS transistor; 상기 액티브 매트릭스 전면의 상부에 아몰퍼스 실리콘 또는 폴리 실리콘을 사용하여 제1 희생층을 형성하는 단계;Forming a first sacrificial layer using amorphous silicon or polysilicon on top of the active matrix; 상기 제1 희생층을 패터닝한 후, 상기 패터닝된 제1 희생층의 상부에 지지층, 하부 전극, 변형층, 및 상부 전극을 포함하는 액츄에이터를 형성하는 단계;After patterning the first sacrificial layer, forming an actuator including a support layer, a lower electrode, a strain layer, and an upper electrode on the patterned first sacrificial layer; 상기 액티브 매트릭스의 후면에 백사이드 메탈층을 형성하는 단계;Forming a backside metal layer on a back surface of the active matrix; 상기 액츄에이터의 상부에 제2 희생층을 형성하는 단계;Forming a second sacrificial layer on top of the actuator; 상기 제2 희생층을 패터닝하여 상기 상부 전극의 일부를 노출시키는 단계;Patterning the second sacrificial layer to expose a portion of the upper electrode; 상기 노출된 상부 전극 및 상기 제2 희생층의 상부에 포스트 및 거울을 형성하는 단계; 그리고Forming a post and a mirror over the exposed top electrode and the second sacrificial layer; And Expansion 체임버 내의 압력을 3∼5T 정도로 유지하고 매분마다 1pulse의 비율로 5pulse 정도로 플루오르화 브롬(BF3) 또는 플루오르화 크세논(XeF2)을 사용하여 상기 제1 희생층 및 상기 제2 희생층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.The first sacrificial layer and the second sacrificial layer are removed using bromine fluoride (BF 3 ) or xenon fluoride (XeF 2 ) at about 5 pulses at a rate of 1 pulse every minute while maintaining the pressure in the expansion chamber at about 3 to 5T. Method of manufacturing a thin film-type optical path control device comprising the step of.
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