KR19990043439A - 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법 - Google Patents

박막형 광로 조절 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구동 기판의 상부에 멤브레인, 하부 전극, 변형부, 상부 전극을 구비한 소정 형상의 액츄에이터를 형성하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 변형부를, 상기 하부 전극의 상부에 변형층을 적층하는 제 1 단계; 상기 변형층의 일부를 제거하여 상기 하부 전극을 노출시키는 제 2 단계; 상기 제 1 단계 및 제 2 단계를 반복하여, 다수 개의 변형층을 적층하는 제 3 단계; 상기 다수 개로 이루어진 변형층 상부에 변형층을 적층하는 제 4 단계를 포함하는 방법으로 제조하므로써, 변형층의 크랙 발생으로 인한 누전 및 전기적 쇼트를 방지할 수 있기 때문에, 박막형 광로 조절 장치의 신뢰성을 증진시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

박막형 광로 조절 장치의 제조 방법
본 발명은 박막형 광로조절장치(AMA ; Actuated Mirror Arrays)의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액츄에이터의 변형부에서 발생되는 크랙(Crack)을 방지할 수 있도록 구성한 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
AMA란, 투사형 화상 표시 장치의 일종으로서, M×N(M, N은 자연수) 개로 구성된 각 단위 픽셀별로 광원으로부터 입사된 빛을 소정의 각도로 반사시켜 소정의 화상을 표시하는 장치를 말하며, 이와 같은 AMA는 직시형 화상 표시 장치를 대표하는 CRT에 비해 저전압에서 동작하고, 소비 전력이 작으며, 변형없는 화상을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 같은 투사형 화상 표시 장치의 일종인 LCD(Liauid Crystal Display), DMD(Defomable Mirror Device)에 비해 광효율이 높은 장점을 지니고 있어, 현재 그 개발이 활발이 진행중이다.
상술한 AMA는 도 1에 도시된 바와 같은 단면을 가지는 단위 픽셀들이 M×N 구조를 이루어 도 2에 도시된 바와 같은 AMA 모듈(350)을 구성하고, 이와 같이 구성된 AMA 모듈(350)은 도 2에 도시된 바와 같은 구동 회로에 의해 동작하게 되는바, 도 1 내지 도 2를 참조하여 일반적인 M×N 박막형 광로 조절 장치의 동작 과정에 대하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 이때, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해, M×N 박막형 광로 조절 장치를 AMA 모듈(350)이라 칭하고, M×N 박막형 광로 조절 장치를 구성하는 각각의 단위 픽셀을 AMA 픽셀 또는 단위 픽셀 이라 칭하며, 도면에 도시되어 있으나 하기에 설명을 생략한 부분은 일반적인 모스 트랜지스터와 동일한 기능을 수행하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 외부로부터 동기 신호 및 화상 데이터가 시스템 제어부(310)에 인가되면, 시스템 제어부(320)는 외부로부터 인가된 화상 신호에 대응되게 AMA 모듈 내의 M×N AMA 픽셀을 구동하기 위하여, 공통 전극부(320), 게이트 구동부(330), 소스 구동부(340)를 구동 제어한다. 이때, 시스템 제어부(310)는 외부로부터 인가된 동기 신호에 의거하여 게이트 구동부(330)와 소스 구동부(340)로부터 각 AMA 픽셀에 구동 신호가 인가되는 타이밍을 포함하여 제어할 것이다.
시스템 제어부(330)의 구동 제어에 의해, 게이트 구동부(300)는 소스 구동부(340)에서 제공되는 소오스 신호가 AMA 모듈(350)을 구성하는 M×N AMA 픽셀에 순차적으로 인가될 수 있도록 게이트 신호를 발생하고, 소스 구동부(330)는 외부로부터 인가된 화상 데이터에 대응하는 소오스 신호를 발생한다. 이때, 소스 구동부(330)에서 발생되는 소오스 신호 및 게이트 신호는 소정 레벨의 전압일 것이다.
또한, 공통 전극부(320)는 시스템 제어부(310)의 제어에 의해, AMA 픽셀의 상부 전극(240)에 접지 전압과 같은 공통 전압을 제공한다.
이후, 게이트 구동부(330)에서 발생된 게이트 신호가 도 2에 도시된 게이트 라인을 따라 AMA 픽셀의 게이트 전극(120)에 제공되면, 게이트 전극(120)은 턴온 되고, 그에 따라 소스 구동부(340)에서 발생된 소오스 신호는 드레인 전극(115)에 인가 된다.
한편, 드레인 전극(115)은 도전성 금속으로 이루어진 금속층(140)과 배전체(270)를 통해서 하부 전극(220)과 전기적 접속을 이루므로, 드레인 전극(115)에 인가된 소오스 신호는 금속층(140)과 배전체(270)를 경유하여 하부 전극(220)에 인가된다.
이때, 상부 전극(240)에는 공통 전극부(320)에서 제공되는 공통 신호가 인가되고 있으므로, 하부 전극(220)에 인가된 소오스 신호와 상부 전극(240)에 인가된 공통 전압간의 전위차가 발생하고, 따라서, 하부 전극(220)과 상부 전극(240) 사이에는 소오스 신호와 공통 신호간의 전위차에 대응하는 전계가 발생한다.
한편, 하부 전극(220)과 상부 전극(240) 사이에는 형성되는 변형부(230)는 PZT(Pb(Zr, Ti)O3), 또는 PLZT((Pb, La)(Zr, Ti)O3)등의 압전 세라믹 또는 PMN(Pb(Mg, Nb)O3)등의 전왜 세라믹으로 형성되는 바, 이와 같은 물질은 전계에 비례하여 변형되는 특성을 지니고 있다.
따라서, 변형부(230)는 하부 전극(220)과 상부 전극(240) 사이의 전위차에 의해 발생된 전계에 비례하게 변형되어, 액츄에이터(240) 전체를 인가된 전계에 비례하는 소정 각도로 경사지게 한다.
상술한 동작 과정에 의해, 액츄에이터(200)가 소정 각도로 경사진 상태에서, 광원으로부터 입사된 빛은 상부 전극(240)의 표면에서 경사각에 대응하는 소정 각도록 반사된다. 이때, 상부 전극(230)은 알루미늄(Al) 등의 광반사 효율이 좋은 도전체로 구성하여, 공통 전극 및 거울의 역할을 동시에 수행할 것이다.
상술한 과정에 의하여, AMA 모듈(350)을 구성하는 M×N 개의 AMA 픽셀 각각은 광원으로부터 입사된 빛을 소정 각도로 반사하므로써, 입력된 화상 데이터에 대응하는 소정 화상을 형성하게 된다.
그러나, 상술한 AMA에서는 액츄에이터(200)의 지지부(T) 부분에 형성된 변형부(230)에서 크랙(Crack)이 발생되고, 크랙이 발생된 부분에서 상부 전극(240)과 하부 전극(220) 사이에 누전이 발생되므로, 크랙이 발생된 AMA 픽셀이 정상적으로 동작하지 못하는 원인이 되었다.
즉, 도 3을 참조한 하기의 설명에 의해 본 발명에서 해결하고자 하는 문제점의 발생 원인을 명확히 이해할 수 있을 것이다. 이때, 도 3은 종래 기술에서의 크랙 발생의 원인을 설명하기 위해, 공정중인 AMA 픽셀의 단면을 도시한 공정 단면도이다.
도 3을 참조하면, 구동 기판(165)의 소정 부분(T)을 제외한 나머지 부분에 희생층(165)이 형성되어 있고, 희생층(165)과 희생층(165)이 형성되어 있지 않은 구동 기판(100)의 상부에 멤브레인(210), 하부 전극(220), 변형부(230)가 순차적으로 형성되어 있음을 볼 수 있다.
이와 같은 구조는, 구동 기판(100)의 상부에 액츄에이터(200)를 형성시, 액츄에이터(200)의 일측을 구동 기판(100)에 고정하고, 액츄에이터(200)의 타측을 구동 기판으로부터 소정 간격 이격시켜 형성하기 위한 것인바, 다음과 같은 순서에 의해서 형성된 것이다.
먼저, 구동 기판(100)의 상부에 구동 기판(100)의 상부에 PSG (Phospho-Silicate Glass)를 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition) 등에 의해 0.5∼2.0 μm 두께 범위에서 형성한후, 액츄에이터(200)의 지지부(T)를 형성하기 위하여, 희생층(165)의 일부분을 소정 형상으로 식각하여 구동 기판(100)의 일부를 노출시킨다. 이때, 식각되지 않은 희생층(165)의 나머지 부분은 후속 공정동안 액츄에이터(200)를 형성하기 위한 지반으로 작용하며, 액츄에이터(200)가 형성된 이후에는 식각 공정 등에 의해 제거되어 액츄에이터(200)와 구동 기판(100)을 이격시키는 에어갭(Air Gap)을 형성한다.
이후, 희생층(165) 및 희생층(165)의 식각 공정으로 노출된 구동 기판(100)의 상부에, 화학 기상 증착 등의 공정으로 질화물을 증착하여 멤브레인(220)을 형성하고, 다시 멤브레인(220)의 상부에는 스퍼터링(Sputtering) 공정 등을 이용하여 도전성 금속을 증착시켜 하부 전극(220)을 형성한다.
이후, 하부 전극(220) 상부에 졸-겔법(Sol-Gel)법 등의 공정으로 압전 세라믹 또는 전왜 세라믹 등을 증착하여 변형부(230)를 형성시킨다.
따라서, 변형부(230)를 형성시, 액츄에이터(200)의 지지부를 형성하기 위해 희생층(165)을 제거한 부분(T)에는 희생층(165)의 두께 만큼 단차가 발생되는 바, 단차 부분(T)에서도 변형부(230)은 다른 부분에 형성된 변형부(230)와 동일한 두께로 형성된다.
그러나, 변형부(230)은 졸-겔 상태로 증착한 후, 후속 공정에서 열 공정을 통해 상변이하는 바, 이후 열공정시 발생하는 크랙은 단차 부분에 형성된 졸-겔 상태의 물질의 두께와 비례하여 발생한다.
즉, 단차 부분(T)에 형성된 변형부(230)의 두께가 두껍기 때문에, 상변이를 위한 열공정시 크랙이 발생될 확률이 높아지게 되고, 이후의 액츄에이터(200) 구동시 상부 전극(240)과 하부 전극(220) 사이에 누전이 발생되므로써, 액츄에이터(200)가 정상적으로 동작할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은, 액츄에이터의 형성시 단차가 발생된 부분에 형성되는 변형부를 보다 얇게 형성하므로써, 크랙 발생을 방지할 수 있도록 구성한 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는, 구동 기판의 상부에 멤브레인, 하부 전극, 변형부, 상부 전극을 구비한 소정 형상의 액츄에이터를 형성하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 변형부는, 상기 하부 전극의 상부에 변형층을 적층하는 제 1 단계; 상기 변형층의 일부를 제거하여 상기 하부 전극을 노출시키는 제 2 단계; 상기 제 1 단계 및 제 2 단계를 반복하여, 다수 개의 변형층을 적층하는 제 3 단계; 상기 다수 개로 이루어진 변형층 상부에 변형층을 적층하는 제 4 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공한다.
도 1은 일반적인 M×N 박막형 광로 조절 장치를 구성하는 단위 픽셀의 단면을 도시한 단면도,
도 2는 일반적인 M×N 박막형 광로 조절 장치를 구동하기 위한 구동 회로를 도시한 블록 구성도,
도 3은 종래 기술에서의 크랙 발생의 원인을 설명하기 위해, 공정중인 AMA 픽셀의 단면을 도시한 공정 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 박막형 광로 조절 장치를 제조하기는 공정을 순차적으로 도시한 제조 공정도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변형부의 형성 공정을 도시한 제조 공정도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 구동 기판 100' : 액티브 매트릭스
115 : 드레인 전극 120 : 소오스 전극
125 : 게이트 전극 130 : 필드 산화막
135 : 절연층 140 : 금속층
145 : 보호층 150 : 식각 방지층
160 : 에어 갭 165 : 희생층
200 : 액츄에이터 210 : 멤브레인
220 : 하부 전극 230 : 변형부
230' : 변형층 240 : 상부 전극
250 : 스트라이프 260 : 배전홀
270 : 배전체 310 : 시스템 제어부
320 : 공통 전극부 330 : 게이트 구동부
340 : 소스 구동부 350 : AMA 모듈
본 발명의 장점 및 기타 다른 목적과 장점은 첨부된 도 4 및 도 5를 참조한 하기의 설명에 의해 보다 명확히 이해될 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 박막형 광로 조절 장치를 제조하기는 공정을 순차적으로 도시한 제조 공정도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변형부의 형성 공정을 도시한 제조 공정도이다.
이때, 구동 기판(100)에 구비되는 트랜지스터의 제조 공정은 일반화 되어 있으므로, M×N 개의 트랜지스터가 반도체 기판위에 형성되어 있는 액티브 매트릭스(100')에서부터 본 발명에 따른 실시예에 대해 설명하기로 하며, 또한, 각 공정의 세부 공정(예를 들어, 식각 공정에 AMA를 보호하기 위해 보호막을 형성, 제거하는 과정, 식각액의 세정 및 건조 등)은 생략하기로 한다.
먼저, 도 4a를 참조하면, 액티브 매트릭스(100')의 상부에 보호층(145), 식각 방지층(150), 희생층(165)을 순차적으로 형성한다.
즉, 액티브 매트릭스(100')의 상부에 화학 기상 증착법(CVD) 등의 공정으로 PSG를 0.1∼1.0μm 정도의 두께 범위로 적층하여 보호층(145)를 형성한다. 이때, 보호층(145)은 후속 공정 동안 액티브 매트릭스(100') 내부에 구비된 트랜지스터의 손상을 방지한다.
다음으로, 보호층(145)의 상부에 화학 저압 기상 증착법(LPCVD: Low Pressure CVD) 등의 공정으로 질화 규소(Si3N4) 등의 질화물을 1000∼2000Å의 두께 범위로 증착시켜 식각 방지층(150)을 형성한다. 이때, 식각 방지층(150)은 후속하는 식각 공정에의해 액티브 매트릭스(100') 및 보호층(145)이 손상되는 것을 방지한다.
이후, 식각 방지층(150)의 상부에 대기압 화학 기상 증착법(APCVD : Atmospheric Pressure CVD) 등의 공정을 통해 PSG를 0.5∼2.0μm 정도의 두께 범위로 적층하여 희생층(Sacrificial Layer,165)을 형성한다.
한편, 액티브 매트릭스(100')는 그 내부에 구비된 트랜지스터로 인하여 그 표면이 매우 불균일하므로, 불균일한 액티브 매트릭스(100')의 상부에 형성된 보호층(145), 식각 방지층(150), 희생층(165)의 표면 역시 불균일하게 형성된다.
따라서, 도 4b에 도시된 바와 같이, SOG(Spin On Glass) 또는 CMP(Chemical Mechanical Polishing)을 이용하여, 희생층(165)의 표면을 평탄화 시킨다.
이후, 도 4c에 도시된 바와 같이, 평탄화된 희생층의 일부(T)를 식각 공정에 의해 제거하므로써, 액츄에이터(200)의 지지부가 형성될 위치를 만든다.
즉, 액츄에이터(200)는 그 일측이 구동 기판의 상부에 접촉하고, 그 타측이 구동 기판과 평행하게 이격된 구조로 형성되는 바, 희생층(165)이 제거된 부분이 구동 기판과 접촉하는 부분이 될 것이고, 나머지 희생층(165)이 후속하는 식각 공정에 의해 제거되므로써, 액츄에이터(200)와 구동 기판(100)을 희생층(165)의 두께만큼 이격시킬 것이다.
이후, 도 4d에 도시된 바와 같이, 희생층(165)의 제거에 의해 노출된 식각 방치층(150)의 상부와 잔존하는 희생층(165)의 상부에 멤브레인(210), 하부 전극(220), 변형부(230), 상부 전극(240)을 순차적으로 형성한다.
즉, 희생층(165)의 제거에 의해 노출된 식각 방치층(150)의 상부와 잔존하는 희생층(165)의 상부에 저압 화학 기상 증착법(LPCVD) 등의 공정을 통해 질화물을 0.1∼1.0μm 정도의 두께 범위로 적층하여 멤브레인(210)을 형성한다.
다음으로, 멤브레인(210)의 상부에 스퍼터링(Sputtering) 공정 등을 통해, 백금(Pt), 백금-탐탈륨(Pt-Ta)과 같은 도전성 금속을 0.1∼1.0μm 정도의 두께 범위로 적층하여 하부 전극(220)을 형성한다. 이때, 하부 전극(220)에는 각각의 단위 픽셀별로 별도의 구동 신호가 인가되므로, 서로 전기적 절연을 위해 아이소 컷팅(Iso-Cutting)을 통해 하부 전극(220)을 각각의 단위 픽셀 별로 분리한다.(공정도 생략)
이후, 하부 전극(220)의 상부에는 소정 두께의 변형부(230)가 형성되는 바, 이는 상술한 종래 기술에서의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 중심 사상을 담고 있으므로, 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 이때, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변형부의 형성 공정을 도시한 제조 공정도이다.
먼저, 도 5a는 상술한 공정에 의해 하부 전극(220)까지 형성된 과정을 도시한 것으로서, 동도를 참조하면, 액츄에이터(200)의 지지부를 형성하기 위해 희생층(165)의 일부를 제거한 부분(T)에 단차가 형성되어 있는 것을 볼 수 있다.
이후, 도 5b에 도시된 바와 같이, 하부 전극(220)의 상부에 졸(Sol) 상태의 감광성 압전 세라믹 또는 감광성 전왜 세라믹을 스핀 코팅(Spin Coating) 공정에 의해 약 800∼1,200Å의 두께 범위로 적층하여 변형층(230')을 형성한다.(S-1) 이때, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여, 상술한 바와 같이 감광성 압전 세라믹 또는 감광성 전왜 세라믹을 적층하여 형성된 층을 변형층(230')이라 칭하고, 다수 개의 변형층(230')으로 이루어져 실제의 변형 동작을 수행하는 것을 변형부(230)라 칭하기로 한다. 이때, 감광성 압전 세라믹 또는 감과성 전왜 세라믹은 별도의 공정에 의해, BaTiO3, Pb(Zr,Ti)O3, (Pb,La)(Zr,Ti)O3조성의 압전 세라믹 또는 Pb(Mg,Nb)O3조성의 전왜 세라믹이 감광성을 갖도록 처리된 것이다.
S-1의 공정이 완료되면, 오븐(Oven) 등을 이용한 소프트 베이크 공정을 통하여, 변형층(230')을 형성한 감광성 압전 세라믹 또는 감광성 전왜 세라믹에 함유된 용제를 제거한다. 이때, 용제를 제거하는 이유는 후속 공정에서 마스크(Mask)의 정렬을 용이하게 하고, 감광성 압전 세라믹 또는 감광성 전왜 세라믹이 하부 전극(220)에 보다 잘 부착되도록 하기 위함이다.(S-2)
S-2의 소프트 베이킹 공정이 완료되면, 도 5c에 도시된 바와 같이, 소정의 패턴이 형성된 마스크(Mask)를 AMA를 형성중인 웨이퍼(Wafer)에 정렬(Align)하고, 정렬이 완료되면 노광 공정을 수행하는 바, 마스크를 투과하여 변형층(230')에 UV( Ultraviolet), DUV(Deep Ultraviolet), X-Ray 등의 광을 조사한다.
마스크를 투과하여 변형층(230')에 광이 조사되면, 마스크에 형성된 패턴에 의해, 액츄에이터(200)의 지지부를 형성하기 위한 부분(T), 즉, 단차가 발생하는 부분만 빛을 받아 비다중화된다. (S-3) 이때, 본 발명의 일실시예에서는 감광성 압전 세라믹 또는 감광성 전왜 세라믹이 양성인 경우를 예로 들어 다크 필드 마스크(Dark Field Mask)를 사용했지만, 감광성 압전 세라믹 또는 감광성 전왜 세라믹을 음성으로 사용하는 경우에는 라이트 필드 마스크(Light Field Mask)를 이용하여 동일한 효과를 얻을 수 있다.
S-3의 정렬 및 노광 공정이 완료되면, 도 5d에 도시된 바와 같이, 분사 현상(Spray Development) 등을 이용하여 현상 공정(Development Process)을 수행하는 바, 노광에 의하여 비다중화(음성인 경우에는 다중화)된 변형층(230')의 일부(T)를 제거한다.(S-5)
이후, 분사 현상 등의 공정에서는 현상액이 마르는 것을 방지하기 위해서, 분사 도중 세척액을 뿌리고, 또한 현상후 현상 검사를 기다리는 동안 변형층(230')에 습기가 차기 때문에, AMA를 제조하고 있는 웨이퍼를 고속으로 회전시켜 건조 공정(Dry Process)을 수행한다.(S-5)
S-5의 건조 공정이 완료되면, 급속 열처리(RTA : Rapid Thermal Annealing) 공정을 이용하여, 졸(Sol) 상태의 변형층(230')을 겔(Gel) 상태로 상변이 시킨다.(S-6)
S-6의 급속 열처리 공정이 완료되면, 이후, 노(爐)나 오븐(Oven)을 이용한 어닐 공정(Anneal Process)을 수행하여, 변형층(230')의 구조 및 특성을 안정화시킨다.(S-7)
이후, 상술한 S-1 내지 S-7의 공정을 반복하여 다수 개의 변형층(230')을 형성한후, 끝으로 S-1 공정을 한 번 더 수행하므로써, 도 5e에 도시된 바와 같이, 단차가 있는 부분(T)에 형성된 변형층(230')이 나머지 부분에 형성된 변형층(230')에 비해 매우 얇아진 구조의 변형부(230)를 형성한다. 이때, 보다 바람직하게는 상술한 S-1 내지 S-7의 공정을 3∼5회 정도 반복하여, 변형부(230)를 3∼5 개의 변형층(230')으로 형성한다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 변형층(230')을 800∼12,00Å 정도록 형성하므로, 단차가 발생된 부분(T)은 800∼12,00Å의 두께 범위 내에서 형성될 것이고, 나머지 부분은 2,400∼ 6,000Å 정도의 두께 범위에서 형성될 것이다.
이와 같이, 단차가 발생된 부분(T)에서 변형부(230)의 두께를 얇게 형성한 후, 상변이를 수행하므로써, 크랙 발생을 방지할 수 있다.
이후, 변형부(230)의 상부에 스퍼터링(Sputtering) 공정 등을 통해, 알루미늄(Al) 이나 백금(Pt)등과 같이 도전성 및 광반사성이 양호한 금속을 0.1∼1.0μm 정도의 두께 범위로 적층하여 상부 전극(240)을 형성한다. 이때, 상부 전극(240)은 도전성이 양호하기 때문에 공통 신호가 인가되는 전극으로서 작용할 뿐만아니라, 광반사성이 양호하여, 광원(도시 생략된)으로부터 입사되는 광을 반사하는 거울로서 작용할 것이다.
이후, 상부 전극(240), 변형부(230), 하부 전극(220)을 순차적으로 패터닝하여 각각 도 4e에 도시된 바와 같이 소정 형상을 이룬다. 이때, 광원으로부터 입사되는 광의 난반사를 방지하기 위해, 상부 전극(240)에 스트라이프(250)를 형성한다.
이후, 포토리쏘그래피(Photolithography) 공정을 이용하여, 변형부(230)의 일측부터 하부 전극(220), 멤브레인(210), 식각 방지층(150) 및 보호층(145)을 순차적으로 식각하여, 도 4f에 도시된 바와 같은 배전홀(260)을 형성한다. 이때, 배전홀(260)은 액츄에이터(200)의 지지부(T) 측에 형성되며, 변형부(230)로부터 드레인 전극에 접속된 금속층(140)까지 수직으로 관통된 형상을 이룬다.
이후, 도 4g에 도시된 바와 같이, 스퍼터링(Sputtering) 공정 등을 이용하여, 배전홀(260) 내부에 도전성이 양호한 텅스텐(W)이나 티타늄(Ti)으로 이루어진 배전체(270)를 형성한다. 이때, 배전체(270)는 드레인 전극에 전기적 접속된 금속층(140)과 하부 전극(220)을 전기적으로 접속하여, 외부로부터 인가되는 구동 신호를 하부 전극(220)에 제공하는 역할을 수행한다.
이후, 도 4h에 도시된 바와 같이, 멤브레인(210)의 픽셀 단위로 패터닝하고, 패터닝 결과 외부로 노출된 희생층(165)을 플루오르화수소(HF) 등으로 제거하여 에어갭(Air Gap, 160)을 형성하므로써, 박막형 광로 조절 장치를 제조한다
본 발명에 따라, 상술한 바와 같은 제조 방법으로 박막형 광로 조절 장치를 제조하면, 변형부(230)에서의 전기적 쇼트(Short)나 누전의 원인이 되는 크랙 발생을 방지하므로써, 박막형 광로조절장치의 신뢰성을 증진시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 구동 기판의 상부에 멤브레인, 하부 전극, 변형부, 상부 전극을 구비한 소정 형상의 액츄에이터를 형성하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 변형부는,
    상기 하부 전극의 상부에 변형층을 적층하는 제 1 단계;
    상기 변형층의 일부를 제거하여 상기 하부 전극을 노출시키는 제 2 단계;
    상기 제 1 단계 및 제 2 단계를 반복하여, 다수 개의 변형층을 적층하는 제 3 단계;
    상기 다수 개로 이루어진 변형층 상부에 변형층을 적층하는 제 4 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 변형층은, 감광성 압전 세라믹 또는 감광성 전왜 세라믹중 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 단계는, 3∼5회 반복하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 단계는, 상기 구동 기판과 상기 액츄에이터의 일부가 접착하도록 형성시 발생되는 단차 부분의 상부에 형성된 상기 변형층을 제거하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치.
  5. 제 1 항 내지 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 변형층은, 800∼1200Å의 두께 범위 내에서 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법.
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