KR20070062545A - 박막 트랜지스터 제조 기술을 이용하여 반사형 디스플레이기기를 제조하는 방법 - Google Patents

박막 트랜지스터 제조 기술을 이용하여 반사형 디스플레이기기를 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

미소 기전 시스템(MEMS) 기기(간섭계 변조기 등)는 박막 트랜지스터(TFT) 제조 기술을 이용하여 제조될 수 있다. 일실시예에서, MEMS 제조 공정은, TFT 생산 라인을 확인하는 단계와, TFT 생산 라인에서 MEMS 기기를 제조하도록 설정하는 단계를 포함한다. 다른 실시예에서, 간섭계 변조기는 TFT 생산을 위해 미리 구성된 생산 라인에서 적어도 부분적으로 제작된다.

Description

박막 트랜지스터 제조 기술을 이용하여 반사형 디스플레이 기기를 제조하는 방법{METHOD OF MAKING A REFLECTIVE DISPLAY DEVICE USING THIN FILM TRANSISTOR PRODUCTION TECHNIQUES}
본 발명은 간섭계 변조기로서 사용하기 위한 미소 기전 시스템에 관한 것이다. 더 구체적으로 말하면, 본 발명은 간섭계 변조기의 미소 기전 동작을 향상시키기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
미소 기전 시스템(MEMS: microelectromechanical systems)은 미소 기계 소자, 액추에이터, 및 전자 기기를 포함한다. 미소 기계 소자는 기판의 일부 및/또는 적층된 재료 층을 에칭으로 제거하거나 전기 및 기전 기기를 만들기 위해 층을 부가하는 적층, 에칭 및/또는 그 밖의 기타 미소 기계 가공 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 미소 기전 시스템 기기의 한가지 형태로서 간섭계 변조기 (interferometric modulator)가 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 간섭계 변조기 또는 간섭계 광 변조기라는 용어는 광학적 간섭의 원리를 이용하여 광을 선택적으로 흡수 및/또는 반사하는 기기를 말한다. 소정의 실시예에서, 간섭계 변조기는 한 쌍의 도전성 플레이트를 포함할 수 있으며, 이들 플레이트 중 하나 또는 양자는, 전체적으로 또는 부분적으로 투명성 또는 반사성, 또는 투명성과 반사성 모두를 가지고 있을 수 있고, 적절한 전기 신호가 인가되면 상대적 이동이 가능하다. 소정의 실시예에서, 플레이트 중 하나는 기판상에 배치된 고정 층을 포함하여 구성되고, 다른 하나의 플레이트는 상기 고정 층으로부터 에어갭에 의해 분리되어 있는 금속 막을 포함하여 구성될 수 있다. 더 상세하게 말하면, 하나의 플레이트에 대한 다른 플레이트의 위치에 의해, 간섭계 변조기에 입사하는 광의 광학적 간섭이 변화할 수 있다. 이러한 미소 기전 시스템 기기는 그 응용분야가 넓고, 이러한 형태의 기기의 특성을 활용 및/또는 개조하여, 그 특성이 기존의 제품을 개선하고 개발될 새로운 제품을 창출하는 데에 이용될 수 있도록 하는 것이 해당 기술분야에 매우 유익할 것이다.
본 발명에 따른 시스템, 방법 및 기기는 각각 여러 가지 실시 형태가 있고, 이들 중 하나가 단독으로 바람직한 속성을 나타내는 것은 아니다. 이하에서 본 발명의 주요 특징을 설명하겠지만, 이것이 본 발명의 권리범위를 제한하는 것은 아니다. 이러한 점을 고려하여, "발명의 상세한 설명"을 읽고 나면, 본 발명의 특징적 구성이 어떻게 다른 디스플레이 기기에 비해 더 나은 장점을 제공하는지를 이해하게 될 것이다.
본 발명의 실시예는, 미소 기전 시스템(MEMS)을 제조하는 방법으로서, 제1 제조 설비에 있는 박막 트랜지스터 생산 라인을 확인하는 단계; 및 제1 제조 설비가, 박막 트랜지스터 생산 라인에서, 부분 제작품의 간섭계 변조기를 제조하도록 하는 단계를 포함한다. 다른 실시예는, 미소 기전 시스템 제조 방법에 의해 이루어진 부분 제작품의 간섭계 변조기를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는, 간섭계 변조기를 제조하는 방법에 있어서, 생산 라인에서 박막 트랜지스터를 적어도 부분적으로 제작하는 단계; 생산 라인을 재구성하는 단계; 및 재구성된 생산 라인 상에서 간섭계 변조기를 적어도 부분적으로 제작하는 단계를 포함하는 간섭계 변조기의 제조 방법을 제공한다. 다른 실시예에서, 이러한 간섭계 변조기의 제조 방법에 의해 부분 제작이 이루어진 간섭계 변조기를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는, 간섭계 변조기를 제조하는 방법에 있어서, 비간섭계(non-interferometirc) 기기를 적어도 부분적으로 제작하도록 구성된 제1 생산 라인에서 부분 제작이 이루어진 간섭계 변조기를, 제2 생산 라인에서 수용하는 단계; 부분 제작이 이루어진 간섭계 변조기가 제2 생산 라인에서 하나 이상의 제조 단계를 거치도록 하는 단계를 포함하는 간섭계 변조기의 제조 방법을 제공한다. 다른 실시예에서, 이러한 간섭계 변조기의 제조 방법에 의해 만들어진 간섭계 변조기를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는, 간섭계 변조기를 제조하기 위한 방법에 있어서, 재구성된 생산 라인에서 부분 제작품의 간섭계 변조기를 제조하는 단계를 포함하며, 재구성된 생산 라인은 박막 트랜지스터를 적어도 부분적으로 제작하도록 미리 구성되어 있는, 간섭계 변조기의 제조 방법을 제공한다. 일실시예에서, 이 방법에 의해 제작된 부분 제작품의 간섭계 변조기는 해방되지 않은 간섭계 변조기이다. 다른 실시예는, 이러한 간섭계 변조기의 제조 방법에 의해 만들어진, 해방되지 않은 간섭계 변조기를 제공한다.
다른 실시예는, 유리 기판 상에 배치되며, 인듐주석 산화물이 실질적으로 포함되어 있지 않은 제1 전극; 제1 기판 상에 배치되며, 실리콘으로 이루어진 절연층; 절연층 상에 배치되는 비정질 실리콘층; 및 비정질 실리콘층 상에 배치되는 제2 전극을 포함하는 해방되지 않은 간섭계 변조기를 제공한다. 본 실시예에서, 제1 전극은 인듐 주석 산화물이 실질적으로 포함되어 있지 않으며, 절연층은 실리콘을 포함하여 이루어진다.
다른 실시예는, 복수 개의 부분 제작품의 간섭계 변조기를 제조하는 방법으로서, 유리 기판 상에, 인듐주석 산화물이 실질적으로 포함되어 있지 않은 제1 전극을 증착하는 단계; 제1 전극 상에 절연층을 증착하는 단계를 포함한다. 본 실시예의 방법은 또한, 절연층 상에 희생층을 증착하는 단계; 및 희생층 상에 제2 전극을 증착하는 단계를 포함한다. 본 실시예에서, 제1 전극은 수평열로 패턴화되고, 제2 전극은 수평열과 중첩되는 수직열로 패턴화되고, 수평열과 수직열은 적어도 대략 50%의 중첩 영역을 갖는다. 다른 실시예는, 이러한 방법에 의해 만들어진 간섭계 변조기의 어레이를 제공한다. 다른 실시예는 간섭계 변조기의 어레이를 포함하는 디스플레이 기기를 제공한다. 본 실시예의 디스플레이 기기는 어레이와 전기적으로 연결되어, 이미지 데이터를 처리하도록 구성되어 있는 프로세서; 및 프로세서와 전기적으로 연결되어 있는 메모리 기기를 포함한다.
상기 설명한 실시예 및 다른 실시예에 대하여 이하 더 구체적으로 설명한다.
도 1은, 도 1은 간섭 변조기 디스플레이의 일실시예의 일부를 나타내는 등각 투상도로서, 여기서는 제1 간섭 변조기의 이동가능한 반사성 층이 해제 위치에 있고, 제2 간섭 변조기의 이동가능한 반사성 층이 동작 위치에 있는 것을 나타낸다.
도 2는 3×3 간섭 변조기 디스플레이를 구비하는 전자 기기의 일실시예를 나타내는 시스템 블록도이다.
도 3은 도 1의 간섭 변조기의 일실시예에서 인가되는 전압에 대한 이동가능한 미러의 위치를 나타내는 도면이다.
도 4는 간섭 변조기 디스플레이를 구동시키는데 이용될 수 있는 일련의 수평열 전압 및 수직열 전압을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 도 2의 3×3 간섭 변조기 디스플레이에 디스플레이 데이터의 프레임을 기록하는데 이용될 수 있는 수평열 신호 및 수직열 신호의 타이밍도의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 다수의 간섭 변조기를 구비하는 영상 디스플레이 기기의 실시예를 나타내는 시스템 블록도이다.
도 7a는 도 1에 도시한 간섭 변조기 디스플레이 기기의 단면도이다.
도 7b는 간섭 변조기의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 7c는 간섭 변조기의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 7d는 간섭 변조기의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 7e는 간섭 변조기의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 간섭계 변조기를 제조하는 방법의 실시예에서 소정의 단계를 나타내 는 흐름도이다.
도 9는 MEMS 제조 공정의 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 간섭계 변조기를 제조하는 방법의 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 11은 간섭계 변조기를 제조하는 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 12a-12h는 박막 트랜지스터 제조 공정 단계를 이용하여 간섭계 변조기를 제작하는 방법의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 13a-13o는 박막 트랜지스터 제조 공정 단계를 이용하여 간섭계 변조기를 제작하는 방법의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 13은 실제 크기가 아니다.
이하의 상세한 설명은 본 발명의 구체적인 실시예에 관한 것이다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 다른 방법과 방식으로 구현될 수 있다. 이하의 설명에서, 도면이 참조되는데, 전체 도면에 걸쳐 동일한 부분에 대해 동일한 번호가 사용된다. 이하의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명은, 동화상(예컨대, 비디오)이든 정지화상(예컨대, 스틸 이미지)이든, 또는 텍스트이든 그림이든, 이미지를 디스플레이하도록 구성된 것이라면 어떠한 기기에도 구현될 수 있다. 더 상세하게 말하면, 본 발명은, 예컨대, 이동전화기, 무선 기기, 개인 휴대용 정보 단말기(PDA), 손에 들고다니거나 휴대할 수 있는 컴퓨터, GPS 수신기/네비게이터, 카메라, MP3 플레이어, 캠코더, 게임 콘솔, 손목 시계, 시계, 계산기, 텔레비전 모니터, 평판 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 자동차 디스플레이(예컨대, 주행 거리계 디스플레이), 조종석 제어 장치 및/또는 디스플레이, 감시 카메라의 디스플레이(예컨대, 자동차에서의 후방 감시 카메라의 디스플레이), 전자 사진, 전자 게시판 또는 전자 표시기, 프로젝터, 건축 구조물, 포장물, 및 미적 구조물(예컨대, 보석의 이미지 디스플레이) 등과 같은 다양한 전자 기기에 또는 이와 결합하여 구현될 수 있으며, 상기 언급한 예에 한정되지 않는다. 또한, 여기서 개시한 미소 기전 시스템 기기와 유사한 구조의 기기를 전자 스위칭 기기와 같은 비(非)디스플레이 분야에 사용할 수도 있다.
본 발명의 실시예는 박막 트랜지스터 제조 기술을 이용하여 간섭 변조기를 제조하는 방법을 제공한다.
간섭계 미소 기전 시스템(MEMS) 디스플레이 소자를 구비하는 간섭계 변조기 디스플레이의 일례를 도 1에 나타낸다. 이러한 디스플레이 기기에서, 픽셀은 밝은 상태 또는 어두운 상태 중 하나의 상태로 된다. 밝은 상태("온 상태" 또는 "개방 상태")에서는, 디스플레이 소자가, 입사되는 가시광의 대부분을 사용자에게 반사한다. 어두운 상태("오프 상태" 또는 "폐쇄 상태")에서는, 디스플레이 소자가, 입사되는 가시광을 사용자에게 거의 반사하지 않는다. 실시예에 따라서는, "온 상태"와 "오프 상태"의 광 반사 특성이 반대로 바뀔 수도 있다. 미소 기전 시스템(MEMS) 픽셀은, 흑백뿐 아니라, 선택된 컬러를 두드러지게 반사하여 컬러 디스플레이도 가능하도록 구성될 수 있다.
도 1은 영상 디스플레이의 일련의 픽셀 중 인접하는 두 개의 픽셀을 나타내는 등각 투영도이다. 이들 픽셀은 각각 미소 기전 시스템(MEMS) 간섭계 변조기를 포함하여 구성된다. 몇몇 실시예에서, 간섭계 변조기 디스플레이는 이들 간섭계 변조기들의 행렬 어레이를 포함하여 구성된다. 각각의 간섭계 변조기는, 적어도 하나의 치수가 가변적인 공진(resonant)용의 광학 캐비티를 형성하도록 서로 가변적이고 제어가능한 거리를 두고 배치되어 있는 한 쌍의 반사층을 포함한다. 일실시예에서, 이 반사층들 중 하나가 두 개의 위치 사이에서 이동이 가능하다. 본 명세서에서 해방 상태라고 하는 제1 위치에서, 이동가능한 반사층은, 부분적으로 반사하는 고정된 층으로부터 비교적 멀리 떨어져서 위치한다. 본 명세서에서 작동 상태라고 하는 제2 위치에서, 이동가능한 반사층은 부분적으로 반사하는 고정된 반사층에 보다 가까이 인접하여 위치한다. 두 개의 층으로부터 반사되는 입사광은, 이동가능한 반사층의 위치에 따라, 보강적으로 또는 상쇄적으로 간섭하여, 각 픽셀을 전체적으로 반사 상태 또는 비반사 상태로 만든다.
도 1에 도시된 부분의 픽셀 어레이는 인접한 두 개의 간섭계 변조기(12a, 12b)를 포함한다. 좌측에 있는 간섭계 변조기(12a)에서는, 이동가능한 반사층(14a)이 부분적으로 반사하는 반사층을 포함하는 광학 스택(16a)으로부터 소정의 거리를 두고 배치된 해방 위치에 있는 것이 도시되어 있다. 우측에 있는 간섭계 변조기(12b)에서는, 이동가능한 반사층(14b)이 광학 스택(16b)에 인접한 작동 위치에 있는 것이 도시되어 있다.
광학 스택(16a, 16b)[이를 총괄하여 표현할 때는 "광학 스택(16)"이라고 한다]은, 본 명세서에서 언급하고 있는 바와 같이, 통상적으로 몇 개의 층을 결합시킨 것이며, 이러한 층에는 인듐 주석 산화물(ITO) 등의 전극층, 크롬 등의 부분 반 사 특성을 갖는 층, 및 투명 유전체 등이 포함될 수 있다. 따라서, 광학 스택(16)은, 전기적으로 도전성을 띠며, 부분적으로 투명하고, 부분 반사 특성을 가지고 있으며, 예컨대 투명 기판(20) 상에 상기 언급한 층들 중 하나 이상을 적층시킴으로써 제조될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는, 이들 층을 패턴화하여 평행한 스트립으로 만들고, 이하에서 설명하는 바와 같이, 디스플레이 기기의 수평 전극(row electrodes)을 형성해도 된다. 이동가능한 반사층(14a, 14b)은, 포스트(18)와 이 포스트들 사이에 개재된 희생 재료의 표면에 적층된 하나 또는 둘 이상의 금속층[광학 스택(16a, 16b)의 수평 전극에 직교]으로 된 일련의 평행한 스트립으로 형성될 수 있다. 희생 재료를 에칭하여 제거하면, 이동가능한 반사층(14a, 14b)이 광학 스택(16a, 16b)으로부터 미리 정해진 갭(19)에 의해 분리된다. 이동가능한 반사층(14)은 알루미늄과 같이 도전성과 반사성이 높은 재료를 이용하여 형성할 수 있고, 이것의 스트립은 디스플레이 기기의 수직 전극(column electrodes)을 형성할 수 있다.
전압이 인가되지 않으면, 이동가능한 반사층(14a)과 광학 스택(16a)의 사이에 캐비티(19)가 그대로 유지되어, 도 1의 픽셀(12a)로서 나타낸 바와 같이, 이동가능한 반사층(14a)이 기계적으로 해방된 상태로 있게 된다. 그러나, 선택된 수평열과 수직열에 전위차가 인가되면, 해당하는 픽셀에서 수평 전극과 수직 전극이 교차하는 지점에 형성되는 커패시터가 충전되고, 이에 의하여 생기는 정전기력에 의해 이들 전극이 서로 끌어당기게 된다. 전압이 충분히 높다면, 이동가능한 반사층(14)이 변형되어, 광학 스택(16)에 접촉할 정도로 밀고 들어가게 된다. 광학 스 택(16) 내의 유전체 층(도 1에는 도시하지 않음)에 의해, 도 1의 우측에 있는 픽셀(12b)에서 나타낸 바와 같이, 단락을 방지하고, 이동가능한 반사층(14)과 광학 스택(16) 사이의 이격 거리를 제어할 수 있다. 이러한 작용은 인가된 전위차의 극성에 관계없이 동일하다. 이러한 방식으로, 픽셀의 반사 상태와 비반사 상태를 제어할 수 있는 수평열/수직열 작동은, 종래의 액정 디스플레이(LCD) 등의 디스플레이 기술에서 사용되었던 방식과 여러 가지 면에서 유사하다.
도 2 내지 도 5는 디스플레이 응용분야에서 간섭계 변조기의 어레이를 이용하기 위한 방법 및 시스템의 일례를 보여준다.
도 2는 본 발명의 여러 특징을 구현할 수 있는 전자 기기의 일실시예를 나타낸 시스템 블록도이다. 본 실시예에서는, 전자 기기가 프로세서(21)를 포함한다. 이 프로세서(21)는, ARM, Pentium(등록상표), Pentium II(등록상표), Pentium III(등록상표), Pentium IV(등록상표), Pentium Pro(등록상표), 8051, MIPS(등록상표), Power PC(등록상표), ALPHA(등록상표) 등과 같은 범용의 단일 칩 또는 멀티 칩 마이크로프로세서, 또는 디지털 신호 처리기, 마이크로컨트롤러, 프로그래머블 게이트 어레이 등과 같은 특정 목적의 마이크로프로세서로 할 수 있다. 해당 기술 분야에서 알려진 바와 같이, 프로세서(21)는 하나 이상의 소프트웨어 모듈을 실행하도록 구성될 수 있다. 프로세서는, 운영 체제를 실행시키는 것 외에도, 웹 브라우저, 전화 응용프로그램, 이메일 프로그램, 또는 임의의 다른 소프트웨어 응용프로그램을 포함하여, 하나 이상의 소프트웨어 응용프로그램을 실행하도록 구성될 수 있다.
일실시예에서, 프로세서(21)는 또한 어레이 드라이버(22)와 통신하도록 구성되어 있다. 일실시예에서, 어레이 드라이버(22)는 패널 또는 디스플레이 어레이(디스플레이)(30)에 신호를 제공하는 수평열 구동 회로(24) 및 수직열 구동 회로(26)를 포함한다. 도 2에서 선 1-1을 따라 절단한 어레이의 단면도를 나타낸 것이 도 1이다. 미소 기전 시스템(MEMS)의 간섭계 변조기에 대한 수평열/수직열 작동 프로토콜은, 도 3에 도시된 기기의 히스테리시스(hysteresis) 특성을 이용할 수 있다. 이동가능한 층을 해방 상태에서 작동 상태로 변형시키기 위해, 예컨대 10볼트의 전위차를 필요로 할 수 있다. 그러나, 전압이 그 값으로부터 감소하는 경우, 전압이 10볼트 이하로 떨어지더라도 이동가능한 층은 그 상태를 유지한다. 도 3의 실시예에서, 이동가능한 층은 전압이 2볼트 밑으로 떨어질 때까지는 완전히 해방되지 않는다. 따라서, 기기가 해방 상태 또는 작동 상태 중 어느 하나의 상태에서 안정되는 인가 전압 영역이 존재하는 전압의 범위가 있다. 도 3에서는 약 3~7볼트가 예시되어 있다. 이것을 본 명세서에서는 "히스테리시스 영역" 또는 "안정 영역"이라고 한다. 도 3의 히스테리시스 특성을 갖는 디스플레이 어레이의 경우, 수평열/수직열 작동 프로토콜은, 수평열 스트로브가 인가되는 동안에 스트로브가 인가된 수평열에 있는 픽셀들 중에서, 작동되어야 픽셀은 약 10볼트의 전압차를 받고, 해방되어야 할 픽셀은 0(영) 볼트에 가까운 전압차를 받도록 설계될 수 있다. 스트로브를 인가한 후에는, 픽셀이 수평열 스트로브에 의해 어떠한 상태가 되었든지 간에 그 상태가 유지되도록 약 5볼트의 정상 상태 전압차(steady state voltage difference)를 받는다. 각각의 픽셀은, 기록된 후에, 본 실시예에서 전위차가 3~7 볼트인 "안정 영역"의 범위 내에 있는 것으로 판단한다. 이러한 구성으로 인해, 기존의 작동 상태 또는 해방 상태 중 어느 하나의 상태에서 동일하게 인가된 전압 조건하에서, 도 1에 도시된 픽셀 설계가 안정적으로 된다. 간섭계 변조기의 각 픽셀은, 작동 상태로 있든 해방 상태로 있든, 본질적으로 고정된 반사층과 이동하는 반사층에 의해 형성되는 커패시터이기 때문에, 이 안정된 상태는 히스테리시스 영역 내의 전압에서 거의 전력 낭비 없이 유지될 수 있다. 인가 전위가 일정하면, 기본적으로 전류는 픽셀에 유입되지 않는다.
전형적인 응용예로서, 첫 번째 수평열에 있는 작동된 픽셀의 소정 세트의 픽셀에 따라 수직열 전극의 세트를 어서팅(asserting)함으로써 디스플레이 프레임이 생성될 수 있다. 그런 다음, 수평열 펄스를 수평열 1의 전극에 인가하여, 어서트된 수직열 라인에 대응하는 픽셀들을 작동시킨다. 그 후, 수직열 전극의 어서트된 세트가 두 번째 수평열에 있는 작동된 픽셀의 소정 세트에 대응하도록 변경된다. 그런 다음, 펄스를 수평열 2의 전극에 인가하여, 어서트된 수직열 전극에 따라 수평열 2에서의 해당하는 픽셀을 작동시킨다. 수평열 1의 픽셀들은 수평열 2의 펄스에 영향을 받지 않고, 수평열 1의 펄스 기간 동안 설정되었던 상태를 유지한다. 이러한 동작을 일련의 수평열 전체에 대해 순차적으로 반복하여 프레임을 생성할 수 있다. 일반적으로, 이러한 프레임은 초당 소정 수의 프레임에 대해 상기 처리를 연속적으로 반복함으로써 새로운 디스플레이 데이터로 리프레시(refresh) 및/또는 갱신된다. 픽셀 어레이의 수평열 전극 및 수직열 전극을 구동하여 디스플레이 프레임을 생성하기 위한 많은 다양한 프로토콜이 잘 알려져 있고, 이것들을 본 발 명과 관련하여 사용할 수 있다.
도 4 및 도 5는 도 2의 3×3 어레이에서 디스플레이 프레임을 생성하기 위한 작동 프로토콜의 예를 나타낸 것이다. 도 4는 도 3의 히스테리시스 곡선을 나타내는 픽셀에 사용될 수 있는 수직열 전압 레벨 및 수평열 전압 레벨 세트의 예를 보여준다. 도 4의 실시예에서, 픽셀을 작동시키기 위해, 해당 수직열은 -Vbias로 설정하고 해당 수평열은 +ΔV로 설정하며, 이들 수직열과 수평열의 전압은 각각 -5볼트와 +5볼트로 할 수 있다. 픽셀을 해방시키기 위해서는, 해당 수직열은 +Vbias로 설정하고 해당 수평열은 동일한 값의 +ΔV로 설정하여, 픽셀에 걸리는 전위차가 0(영)볼트가 되도록 한다. 수평열의 전압이 0(영)볼트로 유지되는 수평열에서는, 수직열이 +Vbias이든 -Vbias이든 관계없이, 픽셀이 원래 어떤 상태이었든지 간에 그 상태에서 안정된다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 언급한 것과 반대의 극성을 갖는 전압을 이용할 수 있다는 것도 알 수 있을 것이다. 예컨대, 픽셀의 작동은, 해당 수직열을 +Vbias로 설정하고, 해당 수평열을 -ΔV로 설정하는 과정을 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 픽셀을 해방시키기 위해서는, 해당 수직열을 -Vbias로 설정하고, 해당 수평열을 동일한 -ΔV로 설정하여, 픽셀에 걸리는 전위차가 0볼트가 되도록 한다.
도 5b는 도 2의 3×3 어레이에 부여되는 일련의 수평열 신호 및 수직열 신호를 타이밍도로 나타낸 것이며, 도 2의 3×3 어레이는, 결과적으로, 작동된 픽셀이 비반사성인 것을 나타내는 도 5a의 디스플레이 배열이 될 것이다. 도 5a에 도시된 프레임을 기록하기 전에, 픽셀은 어떤 상태로 되어 있어도 무방하다. 본 예에서는, 모든 수평열이 0(영)볼트이고, 모든 수직열이 +5볼트이다. 이러한 인가 전압으로, 모든 픽셀은 자신들의 원래의 작동 상태 또는 해방 상태로 안정되어 있다.
도 5a의 프레임에서, (1,1), (1,2), (2,2), (3,2) 및 (3,3)의 픽셀이 작동된다. 이를 구현하기 위해, 수평열 1에 대한 "라인 시간" 동안, 수직열 1과 수평열 2는 -5볼트로 설정되고, 수직열 3은 +5볼트로 설정된다. 모든 픽셀들이 3~7볼트의 안정 영역 내에 있기 때문에, 어떤 픽셀의 상태도 변경되지 않는다. 그런 다음, 수평열 1에 대하여, 0볼트에서 최대 5볼트까지 상승한 후 다시 0볼트로 되돌아가는 펄스를 가진 스트로브가 인가된다. 이것은 (1,1) 및 (1,2)의 픽셀을 작동시키고, (1,3)의 픽셀을 해방시킨다. 어레이의 다른 픽셀들은 영향을 받지 않는다. 수평열 2를 원하는 대로 설정하기 위해, 수직열 2를 -5볼트로 설정하고, 수직열 1 및 수직열 3은 +5볼트로 설정한다. 동일한 스트로브를 수평열 2에 인가하면, (2,2)의 픽셀이 작동되고, (2,1) 및 (2,3)의 픽셀이 해방된다. 여전히, 어레이의 다른 픽셀들은 영향을 받지 않는다. 수직열 2 및 수직열 3을 -5볼트로 설정하고 수직열 1을 +5볼트로 설정함으로써, 수평열 3도 마찬가지의 방법으로 설정될 수 있다. 수평열 3에 대한 스트로브로 인해 수평열 3의 픽셀들도 도 5a에 도시된 바와 같이 설정된다. 프레임을 기록한 후에, 수평열 전위는 0(영)이고, 수직열 전위는 +5볼트 또는 -5볼트로 유지될 수 있으므로, 디스플레이는 도 5a의 배열로 안정된다. 동일한 과정이 수십 또는 수백 개의 수평열 및 수직열로 된 어레이에 대해서도 적용될 수 있다는 것은 잘 알 수 있을 것이다. 또한, 수평열 및 수직열의 작동을 위해 사용되는 전압의 타이밍, 순서 및 레벨은 위에서 설명한 전반적인 원리 내에서 다양하게 변경될 수 있고, 상술한 예는 예시에 불과하고, 임의의 구동 전압 방법을 본 발명에 적용하여도 무방하다.
도 6a 및 도 6b는 디스플레이 기기(40)의 실시예를 나타내는 시스템 블록도이다. 디스플레이 기기(40)는, 예컨대 셀룰러폰 또는 모바일 전화기일 수 있다. 그러나, 디스플레이 기기(40)와 동일한 구성품이나 약간 변형된 것도, 텔레비전이나 휴대용 미디어 플레이어와 같은 여러 가지 형태의 디스플레이 기기의 예에 해당한다.
디스플레이 기기(40)는, 하우징(41), 디스플레이(30), 안테나(43), 스피커(45), 마이크로폰(46), 및 입력 기기(48)를 포함한다. 하우징(41)은 일반적으로 사출 성형이나 진공 성형을 포함하여 해당 기술분야에서 잘 알려진 여러 가지 제조 공정 중 어느 것에 의해서도 제조될 수 있다. 또한, 하우징(41)은, 한정되는 것은 아니지만, 플라스틱, 금속, 유리, 고무, 및 세라믹 또는 이들의 조합을 포함하여 여러 가지 재료 중 어느 것으로도 만들어질 수 있다. 일실시예에서, 하우징(41)은 분리가능한 부분(도시되지 않음)을 포함하고, 이 분리가능한 부분은 다른 색깔이나 다른 로고, 그림 또는 심볼을 가진 다른 분리가능한 부분으로 교체될 수 있다.
본 예의 디스플레이 기기(40)의 디스플레이(30)는, 여기서 개시하는 바와 같이, 쌍안정(bi-stable) 디스플레이를 포함하여, 여러 가지 디스플레이 중 어느 것이어도 무방하다. 다른 실시예에서, 디스플레이(30)는, 상술한 바와 같은, 플라즈 마, EL, OLED, STN LCD, 또는 TFT LCD 등과 같은 평판 디스플레이와, 해당 기술분야에서 당업자에게 잘 알려진 바와 같은, CRT나 다른 튜브 디스플레이 기기 등과 같은 비평판 디스플레이(non-flat-panel display)를 포함한다. 그러나, 본 실시예를 설명하기 위해, 디스플레이(30)는 여기서 설명하는 바와 같이 간섭계 변조기 디스플레이를 포함한다.
예시된 디스플레이 기기(40)의 일실시예에서의 구성요소가 도 6b에 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 예의 디스플레이 기기(40)는 하우징(41)을 포함하고, 적어도 부분적으로 하우징 내에 배치될 수 있는 구성요소들을 추가로 포함할 수 있다. 예컨대, 일실시예에서, 본 예의 디스플레이 기기(40)가 송수신기(47)와 연결된 안테나(43)를 구비하는 네트워크 인터페이스(27)를 포함할 수 있다. 송수신기(47)는 프로세서(21)에 연결되어 있고, 프로세서(21)는 컨디셔닝 하드웨어(conditioning hardware)(52)에 연결되어 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 신호를 고르게 하도록(예컨대, 신호를 필터링하도록) 구성될 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 스피커(45)와 마이크로폰(46)에 연결되어 있다. 프로세서(21)는 입력 기기(48)와 드라이버 컨트롤러(29)에도 연결되어 있다. 드라이버 컨트롤러(29)는 프레임 버퍼(28)와 어레이 드라이버(22)에 연결되어 있고, 어레이 드라이버는 디스플레이 어레이(30)에 연결되어 있다. 전원(50)은 예시된 디스플레이 기기(40)의 특정 설계에 따라 요구되는 모든 구성요소에 전력을 공급한다.
네트워크 인터페이스(27)는 예시된 디스플레이 기기(40)가 네트워크를 통해 하나 이상의 기기들과 통신할 수 있도록 하기 위한 안테나(43)와 송수신기(47)를 포함한다. 일실시예에서, 네트워크 인터페이스(27)는 프로세서(21)의 부담을 경감하기 위해 어느 정도의 처리 능력을 가질 수도 있다. 안테나(43)는 신호를 송수신하는 것으로서, 해당 기술분야의 당업자에게 알려진 어떠한 안테나라도 무방하다. 일실시예에서, 안테나는 IEEE 802.11(a), (b), 또는 (g)를 포함하여 IEEE 802.11 표준에 따라 RF 신호를 송수신한다. 다른 실시예에서, 안테나는 블루투스 (BLUETOOTH) 표준에 따라 RF 신호를 송수신한다. 셀 방식의 휴대 전화기의 경우, 안테나는 CDMA, GSM, AMPS 또는 무선 셀폰(cell phone) 네트워크를 통한 통신에 사용되는 공지의 다른 신호를 수신하도록 설계된다. 송수신기(47)는 안테나(43)로부터 제공되는 신호를 수신하여 전처리함으로써, 프로세서(21)가 이 신호를 수신하여 처리할 수 있도록 한다. 또한, 송수신기(47)는 프로세서(21)로부터 수신한 신호를, 안테나(43)를 통해 본 예의 디스플레이 기기(40)로부터 전송될 수 있도록 처리한다.
다른 실시예에서, 송수신기(47)는 수신기로 대체할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 네트워크 인터페이스(27)는, 프로세서(21)에 전송할 이미지 데이터를 저장 또는 생성할 수 있는 이미지 소스로 대체될 수 있다. 예컨대, 이미지 소스는 이미지 데이터를 담고 있는 DVD나 하드디스크 드라이브도 가능하고, 이미지 데이터를 생성하는 소프트웨어 모듈도 가능하다.
프로세서(21)는 일반적으로 본 예의 디스플레이 기기(40)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(21)는, 네트워크 인터페이스(27)나 이미지 소스로부터, 압축된 이미지 데이터 등을 수신하고, 이 수신한 이미지 데이터를, 본래의 이미지 데이 터로 처리하거나, 또는 본래의 이미지 데이터로 용이하게 처리될 수 있는 포맷으로 가공한다. 그런 다음, 프로세서(21)는 처리된 데이터를 드라이버 컨트롤러(29) 또는 저장을 위한 프레임 버퍼(28)로 보낸다. 전형적으로, 본래의 데이터는 이미지 내의 각 위치에 대한 이미지 특성을 나타내는 정보를 말한다. 예컨대, 그러한 이미지 특성은 컬러, 채도, 그레이 스케일 레벨을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 프로세서(21)는, 마이크로컨트롤러, CPU 또는 논리 유닛을 포함하여, 예시된 디스플레이 기기(40)의 동작을 제어한다. 일반적으로, 컨디셔닝 하드웨어(52)는, 스피커(45)로 신호를 보내고 마이크로폰(46)으로부터 신호를 받기 위해, 증폭기와 필터를 포함한다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 예시된 디스플레이 기기(40) 내의 별도의 구성요소일 수도 있고, 또는 프로세서(21)나 다른 구성요소 내에 통합되어 있을 수도 있다.
드라이버 컨트롤러(29)는 프로세서(21)에 의해 생성된 본래의 이미지 데이터를 이 프로세서(21)로부터 직접 또는 프레임 버퍼(28)로부터 받아서, 이를 어레이 드라이버(22)에 고속으로 전송하기에 적합한 포맷으로 재구성한다. 구체적으로 말하면, 드라이버 컨트롤러(29)는, 디스플레이 어레이(30)의 전역에 걸쳐 스캐닝하기에 적합한 시간 순서를 가지도록 본래의 이미지 데이터를 래스터(raster)와 같은 포맷을 가진 데이터 흐름으로 재구성한다. 그런 다음, 드라이버 컨트롤러(29)는 재구성된 정보를 어레이 드라이버(22)로 보낸다. 종종 액정 디스플레이의 컨트롤러 등과 같은 드라이버 컨트롤러(29)가 독립형 집적 회로(stand-alone IC)로서 시스템 프로세서(21)와 통합되기도 하지만, 이러한 컨트롤러는 여러 가지 방법으로 구현될 수 있다. 이러한 컨트롤러는 프로세서(21)에 하드웨어로서 또는 소프트웨어로서 내장될 수도 있고, 또는 어레이 드라이버(22)와 함께 하드웨어로 완전히 통합될 수도 있다.
전형적으로, 어레이 드라이버(22)는 드라이버 컨트롤러(29)로부터 재구성된 정보를 받아서, 비디오 데이터를, 디스플레이의 x-y 행렬의 픽셀들로부터 이어져 나오는 수백 때로는 수천 개의 리드선에 초당 수 회에 걸쳐 인가되는 병렬의 파형 세트로 변환한다.
일실시예에서, 드라이버 컨트롤러(29), 어레이 드라이버(22), 및 디스플레이 어레이(30)는 여기서 기술한 어떠한 형태의 디스플레이에 대해서도 적합하다. 예컨대, 일실시예에서, 드라이버 컨트롤러(29)는 종래의 디스플레이 컨트롤러 또는 쌍안정 디스플레이 컨트롤러(예컨대, 간섭계 변조기 컨트롤러)이다. 다른 실시예에서, 어레이 드라이버(22)는 종래의 드라이버 또는 쌍안정 디스플레이 드라이버(예컨대, 간섭계 변조기 디스플레이)이다. 일실시예에서, 드라이버 컨트롤러(29)는 어레이 드라이버(22)와 통합되어 있다. 그러한 예는 셀룰러폰, 시계 및 다른 소형 디스플레이와 같은 고집적 시스템에서는 일반적인 것이다. 또 다른 실시예에서, 디스플레이 어레이(30)는 전형적인 디스플레이 어레이 또는 쌍안정 디스플레이 어레이(예컨대, 간섭계 변조기 어레이를 포함하는 디스플레이)이다.
입력 기기(48)는 사용자로 하여금 예시된 디스플레이 기기(40)의 동작을 제어할 수 있도록 한다. 일실시예에서, 입력 기기(48)는 쿼티(QWERTY) 키보드나 전화기 키패드 등의 키패드, 버튼, 스위치, 터치 스크린, 압력 또는 열 감지 멤브레 인을 포함한다. 일실시예에서, 마이크로폰(46)은 예시된 디스플레이 기기(40)의 입력 기기이다. 기기에 데이터를 입력하기 위해 마이크로폰(46)이 사용되는 경우에, 사용자가 음성 명령을 제공하여 예시된 디스플레이 기기(40)의 동작을 제어하는 것이 가능하다.
전원(50)은 해당 기술분야에서 잘 알려진 다양한 에너지 저장 기기를 포함할 수 있다. 예컨대, 일실시예에서, 전원(50)은 니켈-카드뮴 전지나 리튬-이온 전지와 같은 재충전가능한 전지이다. 다른 실시예에서, 전원(50)은 재생가능한 에너지원, 커패시터, 또는 플라스틱 태양 전지와 태양 전지 도료를 포함하는 태양 전지이다. 다른 실시예에서, 전원(50)은 콘센트로부터 전력을 공급받도록 구성된다.
몇몇 구현예에서는, 상술한 바와 같이, 전자 디스플레이 시스템 내의 여러 곳에 위치될 수 있는 드라이버 컨트롤러의 제어를 프로그래머블하게 구성할 수 있다. 어떤 경우에는, 어레이 드라이버(22)의 제어를 프로그래머블하게 구성할 수도 있다. 해당 기술분야의 당업자라면 임의의 수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성요소로도 상술한 최적화 상태를 구현할 수 있고, 또 여러 가지 다양한 구성으로 구현할 수도 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
상기 설명한 원리에 따라 동작하는 간섭계 변조기의 구조에 대한 상세는 매우 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 7a-7e는 이동가능한 반사층(14)과 이 반사층을 지지하는 구조체에 관한 5개의 실시예를 나타낸다. 도 7a는 도 1의 실시예로서, 금속 재료(14)의 스트립이, 이 스트립에 대해 직각으로 연장되어 있는 지지대(18)상에 형성된 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 7b에서는, 이동가능한 반 사층(14)이 연결부(32)에 의해 그 코너에서만 지지대에 부착되어 있다. 도 7c에서, 이동가능한 반사층(14)은, 구부러지기 쉬운 금속으로 이루어질 수 있는 변형가능한 층(34)에 매달려 있다. 이 변형가능한 층(34)은, 이 층(34)의 주위 둘레에 있는 투명 기판(20)에 직접 또는 간접으로 연결되어 있다. 변형가능한 층과 투명 기판 간의 연결부를, 본 명세서에서는 지지 포스트(support post)라고 한다. 도 7d에 도시한 실시예는 지지 포스트 플러그(42)를 구비하고 있는데, 이 지지 포스트 플러그상에 변형가능한 층(34)이 위치한다. 이동가능한 반사층(14)은, 도 7a-7c에 도시된 바와 같이, 캐비티의 위에 매달려 있는 상태를 유지하고 있지만, 변형가능한 층(34)은 광학 스택(16)과의 사이에 있는 틈을 채우고 있기 때문에, 지지 포스트를 형성하지 않는다. 그 대신에, 지지 포스트(18)는 지지 포스트 플러그(42)를 형성하는데 이용되는 평탄화 재료로 이루어진다. 도 7e에 도시된 실시예는, 도 7d에 도시된 실시예에 기초하고 있지만, 도 7a-7c에 도시된 실시예뿐만 아니라 도시되지 않은 다른 실시예의 어떤 것과 동일한 작용을 하도록 구성될 수 있다. 도 7e에 도시된 실시예에서는, 금속 또는 그외 다른 도전성 재료로 된 여분의 층을 이용하여, 버스 구조체(44)를 형성하고 있다. 이러한 구성에 의하여, 신호가 간섭계 변조기의 후면을 통해 이동할 수 있게 되어, 그렇지 않았다면 기판(20)상에 형성했어야 하는 많은 전극을 제거할 수 있다.
도 7에 도시된 것과 같은 실시예에서, 간섭계 변조기는 직시형 기기(direct-view devices)로서 작용한다. 이러한 직시형 기기에서는, 이미지를 투명 기판(20)의 정면에서 보게 되고, 그 반대쪽 면에 간섭계 변조기가 배치된다. 이러한 실시 예에서, 반사층(14)은, 이 반사층의 기판(20)과 대향하는 쪽의 면에 있는 간섭계 변조기의 몇몇 부분을 광학적으로 차폐시킨다. 이러한 몇몇 부분에는 변형가능한 층(34)과 버스 구조체(44: 도 7e 참조)가 포함된다. 이러한 구성에 의하면, 차폐된 영역이 이미지의 품질에 부정적인 영향을 미치지 않도록 구성되어 동작할 수 있다. 이러한 분리가능한 변조기 구조에 의해, 광학 변조기의 전기 기계적 특징 및 광학적 특징을 발휘하도록 이용되는 구조적인 설계 및 재료가, 서로 영향을 미치지 않도록 선택되어 기능하도록 한다. 또한, 도 7c-7e에 도시된 실시예는, 반사층(14)의 광학적 특성을 반사층의 기계적 특성으로부터 분리시킴으로써 추가의 장점을 갖는다. 이러한 분리는 변형가능한 층(34)에 의해 이루어진다. 이러한 구성에 의하면, 반사층(14)에 이용되는 구조적 설계 및 재료를 반사층의 광학적 특성에 대해 최적화되도록 할 수 있으며, 변형가능한 층(34)에 대해 이용되는 구조적 설계 및 재료를 바람직한 기계적 특성에 대해 최적화되도록 할 수 있다.
도 8은 간섭계 변조기에 대한 제조 공정(800)에 관한 실시예에서의 소정의 단계를 나타내는 도면이다. 이러한 단계는, 도 8에 나타내지 않은 다른 단계들을 포함해서, 도 1 및 도 7에 도시된 일반적인 형태의 간섭계 변조기를 제조하기 위한 처리 과정에 포함될 수 있다. 도 1, 도 7 및 도 8을 참조하면, 공정(800)은, 단계 805에서, 기판(20)상에 광학 스택(16)을 형성하는 것으로 개시한다. 기판(20)은, 유리 또는 플라스틱 등의 투명 기판으로 할 수 있으며, 광학 스택(16)의 효율적인 형성을 용이하게 하기 위하여, 세정(cleaning) 등과 같은 하나 또는 둘 이상의 준비 단계를 가질 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 광학 스택(16)은, 전기적 도전 성, 부분 투명성 및 부분 반사성을 가지며, 예컨대 투명 기판(20)에 하나 이상의 층을 증착함으로써 제조될 수 있다. 일실시예에서, 이 층들은, 평행한 스트립으로 패턴화되고, 디스플레이 기기 내에 수평열 전극을 형성할 수 있다. 일실시예에서, 광학 스택(16)은, 하나 이상의 금속층(예컨대, 반사층 및/또는 도전층) 상에 증착되는 절연층 또는 유전체층을 포함한다.
도 8의 공정(800)은, 단계 810으로 진행하여, 광학 스택(16) 상에 희생층을 형성한다. 이 희생층은, 이하 설명하는 바와 같이, 캐비티(19)를 형성하기 위하여 제거되는 것이기 때문에, 도 1 및 도 7에 도시된 간섭계 변조기(12)에는 도시하지 않고 있다. 광학 스택(16) 상에 희생층을 형성하는 과정은, 몰리브덴 또는 비정질 실리콘 등과 같은 재료를 선택된 두께로 증착하는 단계를 포함한다. 이러한 재료는, 후속하는 과정에서 제거된 후, 바람직한 크기를 갖는 캐비티(19)를 제공하기 위한 것이다. 희생 재료를 증착하는 것은, 물리적 증착(PVD, 예컨대 스퍼터링), 플라즈마 화학 증착(PECVD), 열화학 증착(thermal CVD), 또는 스핀-코팅 등과 같은 증착 기술을 이용하여 수행될 수 있다.
도 8의 공정(800)은, 단계 815로 진행하여, 도 1 및 도 7에 도시된 것과 같은, 지지 구조체, 예컨대 포스트(18)를 형성한다. 포스트(18)를 형성하는 과정에는, 희생층을 패터닝하여 구멍을 형성하는 단계와, 이후 상기 구멍에 재료(예컨대, 폴리머)를 증착하여 포스트(18)를 형성하는 단계가 포함될 수 있다. 상기 구멍에 재료를 증착하는 방법에는, PECVD, 열 CVD, 또는 스핀-코팅 등과 같은 증착 방법이 사용된다. 일실시예에서, 희생층에 형성되는 구멍은, 희생층과 광학 스택(16)을 통과하여, 기초가 되는 기판(20)까지 연장되기 때문에, 도 7a에 도시된 것과 같이, 포스트(18)의 하단부가 기판(20)과 접하게 된다. 다른 실시예에서, 희생층에 형성되는 구멍은, 희생층은 관통하지만, 광학 스택(16)은 관통하지 않는 것으로 할 수 있다. 예를 들어, 도 7c는 지지 포스트 플러그(42)의 하단부가 광학 스택(16)과 접하고 있는 것을 나타낸다.
도 8의 공정(800)은, 단계 820으로 진행하여, 도 1 및 도 7에 도시된 반사층(14) 등과 같은 이동가능한 반사층을 형성한다. 이동가능한 반사층(14)은, 패터닝, 마스킹 및/또는 에칭 단계들 중 하나 이상의 단계와 함께, 반사층(예컨대, 알루미늄, 알루미늄 합금) 증착과 같은 하나 이상의 증착 단계를 사용하여 형성될 수 있다. 이 단계에서는, 공정(800)의 단계 820에서 부분적으로 제작된 간섭계 변조기 내에, 희생층이 계속해서 존재하고 있기 때문에, 이동가능한 반사층(14)이 이동할 수 없게 되어 있다. 이와 같이 희생층을 포함하고 있는 부분 제작품(partially fabricated)의 간섭계 변조기를, 본 명세서에서는 "해방되지 않은"(unreleased) 간섭계 변조기라고 한다.
도 8의 공정(800)은, 단계 825로 진행하여, 도 1 및 도 7에 도시된 것과 같은, 캐비티(19) 등의 캐비티를 형성한다. 캐비티(19)는 희생 재료(단계 810에서 증착시켰음)를 에칭제에 노출시킴으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 몰리브덴 또는 비정질 실리콘 등의 희생 재료는, 건식 화학 에칭(dry chemical etching)에 의해 제거될 수 있는데, 캐비티(19) 주변의 구조체에 따라 선택적으로 대응하는, 희생 재료의 바람직한 양을 제거하는데 효과적인 시간 동안, 고체의 제논 디플루오르 화물(XeF2)로 만든 증기 등과 같은 기체 또는 증기 에칭제에 희생 재료를 노출시킴으로써, 제거될 수 있다. 다른 에칭 방법, 예컨대 습식 에칭(wet etching) 및/또는 플라즈마 에칭 방법도 물론 사용할 수 있다. 공정(800)의 단계 825에서, 희생층이 제거되기 때문에, 이동가능한 반사층(14)은 통상적으로 이 단계 이후에 이동이 가능하다. 희생 재료를 제거한 후에, 그 결과로서의 완제품 또는 부분 제작품의 간섭계 변조기를, 본 명세서에서는 "해방된"(released) 간섭계 변조기라고 한다.
박막 트랜지스터(TFT)는, 트랜지스터의 채널 영역이 비반도체인 기판상에 반도체를 증착함으로써(채널 영역을 형성하기 위해 적절하게 패터닝됨) 형성되는 트랜지스터이다. 예를 들어, 2004년 보스턴에 소재한 Kluwer Academic Publishers의 Yue Kuo에 의한 "Thin Film Transistor - Materials and Processes - Volume 1 Amorphous Silicon Thin Film Transistors"를 참조하라. TFT가 형성되는 기판은 유리, 플라스틱, 또는 금속과 같은 비반도체(non-semiconductor)로 이루어질 수 있다. TFT의 채널 영역을 형성하기 위해 증착되는 반도체는, 실리콘(예컨대, a-Si, a-SiH) 및/또는 게르마늄(예컨대, a-Ge, a-GeH)으로 이루어질 수 있으며, 인, 비소, 안티몬, 및 인듐 등과 같은 도펀트를 포함할 수 있다.
간섭계 변조기를 제조하기 위한 소정의 제조 공정의 특징이, TFT를 제조하기 위한 소정의 제조 공정의 특징과 많은 점에서 유사하다는 것이 인식되어 왔다. 예를 들어, 표 1은 TFT 제조 공정과 간섭계 변조기에 공통인 선택된 처리 과정의 특 징을 나타낸다. 표 1에 나타낸 실시예의 경우, 처리 과정은 유사하지만, 통상적으로 상이한 목적을 위해 수행된다. 처리 단계 1인, 비반도체 기판상에 금속층을 증착하는 단계는, TFT 제조 공정에서는 게이트 금속층을 형성하기 위하여 수행될 수 있지만, 간섭계 변조기 제조 공정에서는 제1 도전층/반사층[예컨대, 도 8의 단계 805에 대해 상기 설명한 바와 같은 광학 스택(16)의 일부]을 형성하기 위하여 수행된다. 각각의 처리 과정의 다른 특징은 상이하다. 예를 들어, TFT의 처리 과정과 간섭계 변조기의 처리 과정에는, 금속 게이트층(TFT)이 제1 도전층/반사층(간섭계 변조기)과 다르게 패턴화되는 패터닝 단계가 포함될 수 있다.
번호 공정 단계 TFT 간섭계 변조기
1 비반도체 기판상에 금속층을 증착 기판상에 게이트 금속층을 형성 기판상에 제1 도전성/반사성 금속층을 형성
2 금속층상에 절연층을 증착 게이트 유전체층을 형성 광학 스택의 유전체층을 형성
3 절연층상에 반도체층을 증착 채널층을 형성 희생층을 형성
4 반도체층상에 금속층을 증착 채널 에칭 정지 금속층/소스 및 드레인 전극 희생층상에 제2 도전성/반사성 금속층을 형성
표 1에 나타낸 처리 단계 2는, 금속층 상에 절연층을 증착하는 과정으로서, TFT 제조 공정에서는 게이트 유전체층을 형성하기 위하여 수행될 수 있으며, 간섭계 변조기 제조 공정에서는 광학 스택의 일부[예컨대, 도 8의 단계 805에 관하여 상기 설명한 것과 같은 광학 스택(16)의 유전체층 부분]를 형성하기 위하여 수행될 수 있다. 표 1에 나타낸 처리 단계 3은, 절연층 상에 반도체층을 증착하는 과정으로서, TFT 제조 공정에서는 채널층을 형성하기 위하여 수행될 수 있으며, 간섭계 변조기 제조 공정에서는 희생층(예컨대, 도 8의 단계 810에 대하여 설명한 것)을 형성하기 위하여 수행될 수 있다. TFT 제조 공정과 간섭계 변조기 제조 공정은, 채널층(TFT)이, 예컨대 도 8의 단계 815에 대하여 상기 설명한 것과 같은 희생층에 구멍을 형성하기 위하여, 희생층(간섭계 변조기)과 다르게 패턴화되는 패터닝 단계를 포함할 수 있다.
표 1에 나타낸 처리 단계 4는, 반도체층 상에 금속층을 증착하는 과정으로서, TFT 제조 공정에서는 채널 에칭 정지 금속층(channel etch stop metal layer) 및/또는 소스 및 드레인 전극을 형성하기 위하여 수행될 수 있으며, 간섭계 변조기 제조 공정에서는 제2 도전성/반사성 금속층[예컨대, 도 8의 단계 820에 대해 상기 설명한 바와 같은 이동가능한 반사층(14)]을 형성하기 위하여 수행될 수 있다. TFT 제조 공정과 간섭계 변조기 제조 공정은, 채널 에칭 정지 금속층(TFT)이, 제2 도전성/반사성 금속층(간섭계 변조기)과 다르게 패턴화되는 패터닝 단계를 포함할 수 있다.
표 1은, 간섭계 변조기를 제조하기 위한 소정의 제조 공정의 특징이 여러 점에서 유사한, TFT를 제조하기 위한 소정의 제조 공정의 여러 특징을 요약한 것이다. 이들 2가지 공정(TFT 제조 공정과 간섭계 변조기 제조 공정)의 다른 다양한 특징은 상이하며, 몇몇 실시예에서는 크게 상이하다. 예를 들어, TFT 제조 공정의 단계 1~4(표 1)에서 증착되는 층의 두께는, 이에 대응하는 간섭계 변조기 제조 공정의 단계 1~4에서 증착되는 층의 두께와 크게 다르다. TFT 제조 공정의 단계 1~4(표 1)에서 증착되는 각 층의 패터닝은, 이에 대응하는 간섭계 변조기 제조 공정의 단계 1~4에서 증착되는 층의 패터닝과 크게 다르다. 일실시예에서, 제1 전극(예컨대, 간섭계 변조기 제조 공정의 단계 1에서 증착되는 제1 도전성/반사성 금속층)은 수평열로 패턴화되고, 제2 전극(예컨대, 간섭계 변조기 제조 공정의 단계 4에서 증착되는 제2 도전성/반사성 금속층)은, 상기 수평열과 중첩되는 수직열로 패턴화된다. 수평열과 수직열은 적어도 대략 50%, 바람직하게는 적어도 대략 70%의 중첩 영역(overlap area)을 갖는다. 이에 대하여, TFT는 게이트 금속층(TFT 제조 공정의 단계 1)과 채널 에칭 정지 금속층(TFT 제조 공정의 단계 4)의 중첩 영역을 최소화하는 방식으로 제조되는 것이 통상적이다.
MEMS 기기(예컨대, 간섭계 변조기)는 TFT 생산 라인 상에서 적어도 부분적으로 제작될 수 있다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 일실시예에서, 간섭계 변조기는 TFT 제조 공정을 이용하여 제조된다. 이에 의하면, 상대적으로 많은 양과 상대적으로 낮은 가격으로 TFT의 제조를 위해 설계된 제조 공정과 종래의 장비를 이용하여 낮은 가격으로 간섭계 변조기를 제조할 수 있다.
도 9는, 예컨대 간섭계 변조기를 만들기 위해 사용될 수 있는 MEMS 제조 공정(900)의 실시예를 나타낸다. 이 공정(900)은, 단계 905에서, 제1 제조 설비의 TFT 생산 라인을 확인하는 것으로 개시한다. "생산 라인"(production line)이란 용어는, 본 명세서에서, 일반적인 의미를 가지며, 예컨대 특정의 아이템을 생산하도록 구성된 장비의 하나 이상의 부품을 포함하는 것으로 사용된다. TFT 생산 라인은, 예컨대 상기 언급한 제조 공정(800)에 의해 TFT와 중간 생성물을 생산하도록 구성된 증착 및/또는 패터닝 장비를 포함할 수 있다. 제1 제조 설비에서의 TFT 생산 라인은, 여러 가지 방법에 의해 확인될 수 있는데, 예컨대 이름에 의해, 제1 제조 설비에서 만들어진 TFT 제품을 조사함으로써, 제1 제조 설비로부터 문의를 받아서, 제1 제조 설비에 연락을 취하는 등에 의하여 확인될 수 있다. 제1 제조 설비에서의 TFT 생산 라인의 확인은, 다양한 방식으로 수행될 수 있는데, 예를 들면 TFT 생산 라인을 개인적으로 조사해서, 음성, 전화, 메일, 팩스, 이메일, 인터넷, 또는 TFT 생산 라인을 검사 및/또는 조사했던 사람과 협의하는 등과 같은 많은 방식으로 수행될 수 있다. 제1 제조 설비에서의 TFT 생산 라인을 확인하기 위해, 다양한 개체가 관련될 수 있다.
공정(900)에서, 제1 제조 설비에서의 TFT 생산 라인은, MEMS 기기의 생산을 위해 비교적 용이하게 변경될 수 있는 방식으로 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 일실시예에서, TFT 생산 라인은 평판 패널 디스플레이용으로 구성된 TFT를 생산하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, TFT 생산 라인은, 예컨대 표 1의 단계 1 및 단계 4에 관하여 상기 설명한 바와 같은, 금속층(예컨대, 크롬, 몰리브덴 또는 알루미늄을 포함하는 금속층)을 증착하도록 구성될 수 있다. 예컨대, TFT 생산 라인은 유리 기판 및/또는 절연층에 금속층(예컨대, 크롬, 몰리브덴 및/또는 알루미늄을 포함하는 금속층)을 증착하도록 구성될 수 있다.
다른 실시예에서, 제조 공정(900)에서, 제1 제조 설비에서의 TFT 생산 라인은, 절연층(예컨대, 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함하는 절연층)을 증착하도록 구성되는데, 예를 들면, 표 1에서의 단계 2와 관련하여 상기 언급한 것과 같은 제1 금속층에 절연층을 증착하도록 구성된다. 다른 실시예에서, TFT 생산 라인은, 반도체층(예컨대, 비정질 실리콘을 포함하는 층)을 증착하도록 구성될 수 있는데, 예를 들면, 표 1의 단계 3에 관하여 상기 설명한 것과 같은 절연층에 금속층 또는 반도체층을 증착하도록 구성된다.
제조 공정(900)은, 단계 910으로 진행하여, 제1 제조 설비가, TFT 생산 라인에서, 부분 제작품의 간섭계 변조기를 제조하도록 한다. 이러한 제조 과정에서의 설정은 다양한 방식으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 일실시예에서, 제1 제조 설비에서의 TFT 생산 라인의 조작자 또는 관리자가 이러한 설정을 제공할 수 있다. 다른 실시예에서는, 제3자(예컨대, MEMS 설계자)가, 제1 제조 설비에서의 TFT 생산 라인을 확인하고, 박막 트랜지스터 생산 라인이 간섭계 변조기의 제작에서의 하나 이상의 제조 단계를 수행하기에 적합하도록 변경하기 위한 요청(예컨대, 구매 주문, 샘플 준비를 요청, 모형 준비를 요청)을 제1 제조 설비에 보낸다. 제조 과정에서의 설정은, 예컨대 음성, 전화, 메일, 팩스, 이메일, 인터넷, 또는 이러한 설정의 상세를 수행하도록 작업한 다른 사람과 협의하는 등과 같은 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 제1 제조 설비가, TFT 생산 라인 상에서, 부분 제작품의 간섭계 변조기(예컨대, 해방되지 않은 간섭계 변조기)를 제조하도록 하기 위하여, 다양한 개체가 관련될 수 있다.
제조 과정에서의 이러한 설정은 공정 과정의 변경을 위한 제안 또는 지시, 예컨대 표 1에 나타낸 단계들에 관하여 상기 설명한 것과 같은, 하나 이상의 간섭계 변조기 패터닝 단계에, 하나 이상의 TFT 패터닝 단계가 적합하도록 변경하는 것과 같은 제안이나 지시가 포함될 수 있다. 이러한 변경은, 제조 공정의 단계 중 적어도 몇 개의 단계가 동일한 순서지만, 각각의 단계에 대해 상이한 지시(예컨대, 상이한 층 두께 및/또는 패터닝)로 수행되도록, 비교적 부차적인 것으로 하는 것이 바람직하다. 제1 제조 설비에서의 TFT 생산 라인의 조작자 또는 관리자는, 제조 과정에서의 설정의 목적을 알고 있을 필요가 없다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 제1 제조 설비에서의 TFT 생산 라인의 조작자 또는 관리자는, 제조 과정에서의 설정(예컨대, 제1 제조 설비에서의 TFT 생산 라인을 확인하는 MEMS 설계자인 제3자에 의해 제공됨)이, 박막 트랜지스터 생산 라인 상에서, 부분 제작품의 간섭계 변조기를 제조하는데에 적합한지를 알고 있지 않아도 된다. 제조 과정에서의 설정을 위해 다양한 관계자가 관련될 수 있다.
다른 실시예(도 9에 나타내지 않음)에서, MEMS 제조 공정(900)은 또한, 부분 제작품의 간섭계 변조기가 제2 제조 설비로 이송되도록 하는 단계를 포함한다. 이러한 제조 과정에서의 이송에 관한 설정은 다양한 방식으로 수행될 수 있는데, 예를 들면, 제1 제조 설비에서의 TFT 생산 라인의 조작자 또는 관리자에 의해, 제3자에 의해, 및/또는 제1 제조 설비에서의 TFT 생산 라인을 확인하는(예컨대, 단계 905) 개체에 의해 수행될 수 있다. 다른 실시예(도 9에 나타내지 않음)에서, MEMS 제조 공정(900)은 또한, 제2 제조 설비가, 부분 제작품의 간섭계 변조기에 대해 하나 이상의 제조 단계를 수행하도록 하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 일실시예에서, 이러한 하나 이상의 제조 단계에는, 예를 들면 간섭계 변조기 등의 MEMS 기기로부터 희생층을 제거하는 단계인 해방 단계(release step)가 포함된다. 이송 및 추가의 제조 과정에서의 설정은, 다양한 형태를 가질 수 있으며, TFT 생산 라인을 확인하는 단계 및 부분 제작품의 간섭계 변조기를 제조하도록 하는 단계와 관련하여 상기 일반적으로 설명한 것과 같은 다양한 방식으로 수행될 수 있다.
MEMS 제조 공정(900)은, 부분 제작품의 간섭계 변조기, 예컨대 해방되지 않은 간섭계 변조기를 생산하는데 이용될 수 있다. 실시예는 이러한 MEMS 공정을 이용하여 만들어지는, 부분 제작품의 간섭계 변조기를 제공한다. MEMS 제조 공정(900)은 또한, 부분 제작품의 간섭계 변조기를 제2 제조 설비로 이송하는 단계, 이와 선택적으로, 상기 설명한 바와 같이, 제2 제조 설비가, 부분 제작품의 간섭계 변조기에 대해 하나 이상의 제조 단계(예컨대, 해방 단계)를 수행하도록 하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, MEMS 제조 공정(900)은 간섭계 변조기를 제조하는데 이용될 수 있다. 실시예는 이러한 공정에 의해 만들어진 간섭계 변조기를 제공한다.
도 10은 간섭계 변조기를 제조하는 방법(1000)의 예를 나타낸다. 본 방법(1000)은, 단계 1005에서, 생산 라인, 예컨대 제조 설비 중의 TFT 생산 라인에서 TFT를 적어도 부분적으로 제작하는 것으로 개시한다. 일실시예에서, TFT는 평판 패널 디스플레이를 제조하도록 구성된다. 생산 라인은 하나 이상의 요소, 바람직하게는 둘 이상의 요소, 더 바람직하게는 셋 이상의 요소를, 간섭계 변조기 생산 라인과 공통으로 공유하는 것이 좋다. 예를 들어, 일실시예에서, 생산 라인은, 간섭계 변조기 공정과 공통으로, 표 1에 나타낸, 금속, 유전체 및 반도체 증착 및 패터닝 등과 같은 3개 또는 4개의 공정 단계를 갖는다.
본 방법(1000)은, 단계 1010으로 진행하여, 생산 라인을 재구성한다. 생산 라인은, 예를 들면 추가의 공정 단계가 추가되거나, 기존의 공정 단계가 제거되거나, 기존의 프로세스 파라미터용의 공정 파라미터를 변경하는 등의 다양한 방식으로 재구성될 수 있다. 일실시예에서, 생산 라인은, 재구성하기 전에, 하나 이상의 요소, 바람직하게는 둘 이상의 요소, 더 바람직하게는 셋 이상의 요소를, 간섭계 변조기 생산 라인과 공통으로 공유하는 것이 좋다. 가장 바람직하게는 공통의 공정 단계를 동일한 순서로 공유하는 것이 좋다. 일실시예에서, 생산 라인은, 하나 이상의 TFT 패터닝 단계가, 표 1에 나타낸 단계들과 관련하여 상기 설명한 것과 같이, 하나 이상의 간섭계 변조기 패터닝 단계에 더욱 적합하도록 변경하기 위하여 재구성된다. 일실시예에서, 재구성 과정은, 도 1에 나타낸 각각의 증착 단계의 두께의 변경 단계와 패터닝 단계를 포함하면서, 각 단계에서 증착된 재료 및/또는 순서를 유지한다. 바람직한 실시예에서, 재구성 과정에서는 증착 장비를 크게 변경할 필요는 없다.
본 방법(1000)은, 단계 1015에서, 재구성된 생산 라인 상에서 간섭계 변조기를 적어도 부분적으로 제작한다. 재구성된 생산 라인 상에서 간섭계 변조기를 제작하는 과정은 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 일실시예에서, 이러한 제작 과정은, 표 1에 나타낸 간섭계 변조기 공정 단계를 하나 이상, 바람직하게는 둘 이상, 더욱 바람직하게는 셋 이상 포함하여 수행된다. 본 방법(1000)에 의해 만들어지는, 부분 제작품의 간섭계 변조기는 해방되지 않은(unreleased) 간섭 변조기가 될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는, 상기 방법(1000)에 의해 만들어진 간섭계 변조기를 제공한다.
본 방법(1000)은 또한, 해방되지 않은 간섭계 변조기를 이송하는 과정과 같이, 부분 제작품의 간섭계 변조기를 이송하는 과정 등의 단계를 포함한다. 예를 들어, 부분 제작품의 간섭계 변조기는 제2 제조 설비로 이송될 수 있으며, 이와 선택적으로, 제2 제조 설비는, 상기 설명한 바와 같이, 부분 제작품의 간섭계 변조기에 대해 하나 이상의 제조 단계(예컨대, 해방 단계)를 수행할 수 있다. 따라서, 본 방법(1000)은 간섭계 변조기를 제작하는데 이용될 수 있다. 본 발명의 실시예는 이러한 방법에 의해 만들어진 간섭계 변조기를 제공한다.
다른 실시예(도 10에 나타내지 않음)에서, 간섭계 변조기를 제조하기 위한 방법은, 재구성된 생산 라인 상에서, 부분 제작품의 간섭계 변조기를 제조하는 과정을 포함하며, 재구성된 생산 라인은 박막 트랜지스터를 적어도 부분적으로 제작하도록 미리 구성되어 있다. 이러한 방법은 또한, 해방되지 않은 간섭계 변조기와 같은 부분 제작품의 간섭계 변조기를 이송하는 단계를 포함한다. 일실시예에서, 해방되지 않은 간섭계 변조기는, 이 해방되지 않은 간섭계 변조기에 대해 해방 단계를 수행하도록 구성된 제2 생산 라인으로 이송된다.
도 11은 간섭계 변조기를 제조하는 방법(1100)의 예를 나타낸다. 본 방법(1100)은, 단계 1105에서, 제2 생산 라인에 부분 제작품의 간섭계 변조기를 수용함으로써 개시한다. 이러한 부분 제작품의 간섭계 변조기는, 비간섭계(non-interferometric) 기기를 적어도 부분적으로 제작하도록 구성된 제1 생산 라인 상에서 제작된 것이다. 예를 들어, 일실시예에서, 제1 생산 라인은 TFT를 적어도 부분적으로 생산하도록 구성되고, 또한 간섭계 변조기를 적어도 부분적으로 생산하도록 구성된 이중 용도의 생산 라인이 될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 생산 라인은, 비간섭계 기기(예컨대, TFT)를 생산하도록 미리 구성되어 있고, 도 10에 나타낸 방법(1000)에 관하여 상기 설명한 것과 같은 간섭계 변조기를 적어도 부분적으로 제작하는데 적합한, 재구성된 생산 라인을 형성하도록 재구성되어 있다. 일실시예에서, 재구성 과정은, 도 1에 나타낸 바와 같은 각각의 증착 단계에서의 두께의 변경 단계와 패터닝 단계를 포함하면서, 이러한 증착 단계를 동일한 순서로 수행한다. 바람직한 실시예에서, 재구성 과정에서는 증착 장비를 크게 변경할 필요는 없다. 단계 1105에서, 제2 생산 라인에 부분 제작품의 간섭계 변조기를 수용하는 단계는, 방법(1000)의 재구성된 생산 라인으로부터 이송되어 온 부분 제작품의 간섭계 변조기를 수용하는 단계를 포함할 수 있다.
본 방법(1100)은, 단계 1110에서, 부분 제작품의 간섭계 변조기에 대하여, 제2 생산 라인에서 하나 이상의 제조 단계가 수행되도록 한다. 일실시예에서, 부분 제작품의 간섭계 변조기는 해방되지 않은 간섭계 변조기이며, 제2 생산 라인 상에서의 하나 이상의 제조 단계는 희생 재료가 에칭으로 제거되어 캐비티를 형성하는 해방 단계를 포함한다. 따라서, 방법(1100)은, 간섭계 변조기를 제조하기 위해 이용될 수 있다. 본 발명의 실시예는 이러한 방법에 의해 만들어진 간섭계 변조기를 제공한다.
도 12a 내지 도 12h는 TFT 제조 공정 단계를 이용하여 간섭계 변조기를 제조하기 위한 방법의 실시예를 개략적으로 나타낸다. 도 12h에서는, 간섭계 변조기(1200)의 실시예가 단면도로 개략적으로 도시되어 있다. 이 간섭계 변조기는, 유리 기판(600), 제1 전극으로서의 얇은 크롬층(610), 실리콘 질화물 절연층(620), 및 가요성의 제2 전극인 알루미늄층(640)을 포함한다. 동작시에, 간섭계 변조기의 캐비티(650)는 유리 기판(600)을 통해 증착된 층의 내부를 볼 수 있도록 설계된다.
도 12h의 간섭계 변조기의 실시예는 다음과 같이 제작될 수 있다. 도 12a에 도시된 것과 같은 유리 기판(600)이, 표준 과정을 이용하여 세정된다. 유리 기판을 채택하는 것이 바람직하지만, 미국특허 제5,835,255호에 개시된 것과 같이 사용하기 적당한 것이면 다른 기판도 사용할 수 있다. 이 유리 기판은, 도 12b에 도시된 바와 같이, 얇은 크롬층(610)으로 코팅된다. 얇은 크롬층(610)은, 예컨대 스퍼터링이나 전자빔(e-beam) 증착과 같은 물리적 증착, 화학 기상 증착, 또는 분자 빔 에피택시(molecular beam epitaxy) 등의 박막 트랜지스터 제조 공정에서 종래 채택된 것과 같은 증착 방법을 이용하여 증착된다. 간섭계 변조기가 바람직한 광학적 특징을 갖도록 하기 위하여, 크롬층은 대략 50Å 내지 대략 100Å의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
이후, 얇은 크롬층(610)이, 도 12c에 도시된 바와 같이, 습식 화학 에칭 공정 또는 플라즈마 이온 에칭이나 반응성 이온 에칭에 이어, 포토레지스트 마스크 형성과 같은 박막 트랜지스터 제작 공정에서 종래 채택되었던 것과 같은 패터닝 방법을 이용하여 패턴화된다. 이와 선택적으로, 리프트오프(lift-off) 과정이 채택될 수도 있다. 패턴화된 얇은 크롬층(610)은 제1 전극의 세트를 형성한다. 제1 전극의 통상적인 치수는, 대략 10㎛ 내지 대략 250㎛의 폭을 갖는다.
얇은 크롬층(610)이 패턴화된 후, 실리콘 질화물의 절연층(620)이, 도 12d에 도시된 바와 같이 증착된다. 실리콘 질화물의 절연층(620)은, 저압 화학 증착(LPCVD), 플라즈마 화학 증착(PECVD), 레이저 어시스티드 포토 화학 증착(laser assisted photo CVD), 이온 주입(ion implanting), DC 스퍼터링, 또는 RF 스퍼터링 등과 같은 박막 트랜지스터 제조 공정에서 종래 채택된 것과 같은 증착 방법을 이용하여 증착될 수 있다. 실리콘 질화물의 절연층(620)은 대략 700Å 내지 대략 2500Å의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
도 12e에 도시된 바와 같이, 실리콘 질화물의 절연층(620) 상에 실리콘층(630)(예컨대, a-SiH)이 증착된다. 이 실리콘층(630)은, 도 12f에 도시된 바와 같이, 박막 트랜지스터 제조 공정에서 종래 채택된 것과 같은 방법을 이용하여 패턴화된다. 패턴화된 실리콘층(630)을 희생층이라고도 할 수 있다.
이후, 도 12g에 도시된 바와 같이, 희생층[패턴화된 실리콘층(630)]과, 실리콘 질화물 절연층(620)의 노출된 부분 상에 알루미늄층(640)이 증착된다. 알루미늄층(640)은, 얇은 크롬층(610)의 증착에 관하여 상기 설명한 것과 같은 임의의 적절한 방법을 이용하여 증착될 수 있다. 이후, 알루미늄층(640)은, 가요성의 제2 전극 세트를 형성하기 위해, 상기 설명한 바와 같은 박막 트랜지스터 제조 공정에서 종래 채택되었던 것과 같은 패터닝 방법을 이용하여 패턴화된다(도 12에는 도시 안됨). 알루미늄층은 대략 500Å 내지 3500Å의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 알루미늄 합금은 알루미늄층(640), 예컨대 Al-Nd, Al-Si, 및 Al-Cu, 얼로이(alloys)를 준비하는데 이용하는 것이 특히 바람직하다. 그러나, 알루미늄을 함유하는 다른 임의의 적절한 물질을 이용할 수도 있다.
도 12a-12g에 도시된 단계들의 순서는 표준 TFT 제조 공정에서 종래 채택된 것과 유사하며, 도 12g에 도시된 해방되지 않은 간섭계 변조기(1205)가 만들어진다. 이들 단계가 수행된 후, 실리콘 희생층(630)이 제거되어, 도 12h에 도시된 것과 같은 캐비티(650)를 형성할 수 있다. 희생층(630)의 제거는, TFT 생산 라인 상에서 수행될 수 있다. 그러나, 해방되지 않은 간섭계 변조기(1205)는, 상기 언급한 바와 같이, 해방 단계를 수행하도록 구성된 제2 설비 또는 제2 생산 라인으로 이송되는 것이 바람직하다. 실리콘 희생층(630)은 주변의 재료에 대해 선택적인 건식 에칭 공정을 이용하여 제거될 수 있다. 건식 에칭 공정은, 특히 바람직하며, 다른 에칭 방법(예컨대, 습식 에칭)에 비해 많은 장점을 갖는다. 왜냐하면, 건식 에칭 공정에서는, 위험한 산이나 용제의 사용을 피할 수 있으며, 습식 에칭 공정보다 공정의 제어가 용이하기 때문이다.
플라즈마를 이용하는 공정뿐만 아니라 플라즈마를 이용하지 않는 공정을 포함해서, 임의의 적절한 선택적인 에칭 공정이 사용될 수 있다. 에칭 공정은 크롬 알루미늄, 알루미늄 합금에 대해 선택적인 것이 바람직하다. 실리콘을 에칭하는데에는 플라즈마를 이용하지 않는 건식 에칭 공정이 바람직하다. 플루오르화물 또는 할로겐간 화합물 등과 같은 플루오르를 함유하는 가스가 통상적으로 이용된다. 플라즈마를 이용하지 않는 건식 에칭 공정은, 플라즈마 처리 장비를 구비하지 않아도 되며, 이용하는 반응물의 온도와 부분 압력을 통해 세밀하게 제어될 수 있다. 플라즈마를 이용하지 않는 비플라즈마 기반의(non-plasma based) 건식 에칭에 사용하는데에 특히 바람직한 플루오르를 함유하는 가스는 고체의 제논 디플루오르화물(XeF2)로부터 생긴 증기이다. 제논 디플루오르화물(xenon difluoride)은 실리콘과 반응하여 실리콘 테트라플루오르화물을 형성할 수 있다. 제논 디플루오르화물을 이용하여 에칭하는 경우, 에칭률(etch rates)은 분당 대략 1㎛ 내지 대략 3㎛의 범위를 갖는다. 이와는 선택적으로, 브롬 트리플루오르화물 또는 염소 트리플루오르화물 등의 할로겐간 가스(interhalogen gas)가 이용될 수 있다. 이들 가스도 마찬가지로 실리콘과 반응하여 실리콘 테트라플루오르화물을 형성할 수 있다.
제논 디플루오르화물을 이용하는, 비플라즈마 기반의 건식 에칭은, 비정질의 실리콘 희생층(630)을 제거하는데에는 특히 바람직하지만, 다른 건식 에칭 방법도 이용할 수 있다. 플라즈마를 이용하는 건식 에칭은, 에칭 공정에 포함되는 화학 반응을 일으키기 위해 RF 파워를 이용한다. 플라즈마를 이용하면, 에칭 공정에서 온도의 급격한 상승을 피할 수 있으며 크게 반응하는 화학 물질을 사용하지 않아도 된다. 플라즈마를 이용하는 건식 에칭 방법은, 물리적 에칭, 화학적 에칭, 반응성 이온 에칭(RIE), 및/또는 심도 반응성 이온 에칭(DRIE: deep reactive ion eching)을 이용할 수 있다.
비정질의 실리콘 희생층(630)을 제거하면, 크롬 전극(610)과 알루미늄 전극(640) 사이에 캐비티(650)가 형성된다. 이 캐비티(650)에 의해, 가요성의 알루미늄 전극(640)이, 크롬 전극(610)과 알루미늄 전극(640) 사이의 전압의 인가에 의해 변형된다.
통상적인 TFT 제작 공정에서, 예컨대 평판 패널 디스플레이의 경우, 실리콘 질화물 절연층과 같은 절연층이, 크롬층의 증착 이후에 그리고 ITO 층의 증착 이전에, 증착되는 것이 중요하다. 일실시예에서, ITO 층은 통상적인 TFT 제작 공정 단계를 이용하여 크롬층 상에 증착되지 않는다(ITO 층상에 크롬층이 증착되지도 않는다). 따라서, 본 실시예에서, 제1 전극은 실질적으로 ITO가 없다. 얇은(50Å-100Å) 크롬층만을 포함하여 이루어지는 전극의 도전율은, 얇은 크롬층 또는 더 두꺼운 크롬층의 상단에 ITO 층만을 포함하여 이루어지는 전극의 도전율보다 크게 낮으며, 도 12a-12g에 도시된 공정에 따라 준비된 간섭계 변조기 실시예(1200)는, 전극에 전압이 인가될 때, 구동되는 것이 더 느려지는 경향이 있다. 그러나, 빠른 응답 시간을 필요로 하지 않는, 예컨대 문자 또는 정적인 이미지를 표시하는 소정의 장치의 경우에는, 더 느린 구동 시간도 가능하다. 도 12a-12h에 도시된 공정의 장점에는, 기기를 제작하는데 필요한 공정 단계의 수가 제한되기 때문에, 제작은 더 신속하게 되고 재료 비용은 낮아진다.
본 발명의 실시예는, 유리 기판상에 제1 전극을 형성하고, 제1 전극 상에 절연층을 형성하며, 절연층 상에 비정질 실리콘층을 형성하고, 비정질 실리콘층 상에 제2 전극을 형성한, 해방되지 않은 간섭계 변조기이다. 본 실시예에서, 제1 전극은 인듐주석 산화물을 실질적으로 포함하지 않으며, 절연층은 실리콘, 예컨대 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함한다. 도 12g에 도시된 해방되지 않은 간섭계 변조기(1205)는 이러한 실시예의 일례이다. 제1 전극은 크롬을 포함할 수 있다. 예를 들어, 해방되지 않은 간섭계 변조기(1205)는 제1 전극을 형성하는 얇은 크롬층(610)을 포함한다. 실리콘 질화물층(620)은, 제1 전극 상의 실리콘을 함유하는 절연층의 일례이다. 앞서 설명한 바와 같이, 실리콘층(630)은 비정질 실리콘으로 할 수 있으며, 따라서 알루미늄층(640)은 이러한 비정질 실리콘층(630) 상의 제2 전극의 일례이다. 제2 전극은, 알루미늄을 포함할 수 있으며, Al-Nd, Al-Si 또는 Al-Cu 등과 같은 알루미늄 합금이 될 수 있다.
도 13a-13o를 참조하면, 간섭계 변조기(1300)를 제작하는 방법의 실시예를 도시하고 있다. 이 간섭계 변조기(1300)는 도 13o에 그 단면이 개략적으로 도시되어 있다. 간섭계 변조기(1300)는, 유리 기판(600), 제1 전극으로서의 두꺼운 크롬층(615), 실리콘 질화물의 절연층(620), 가요성의 제2 전극으로서의 알루미늄층(640), 크롬으로 된 얇은 제2 광학층(680)을 포함한다. 동작시에, 간섭계 변조기의 광학 캐비티(655)는, 도 12h에 도시된 간섭계 변조기에서와 같은 유리 기판(600)을 통해서가 아니라, 투명한 보호층(690)을 통해 증착된 층 내부를 볼 수 있도록 설계된다.
도 13o의 간섭계 변조기(1300)는, 크롬으로 된 얇은 제2 광학층(680)을 형성하기 위한 추가의 단계에 의하여, 도 12h의 간섭계 변조기(1200)의 제작에서와 동일한 개시 단계를 이용하여 제작될 수 있다. 도 13a에 도시된 것과 같은 유리 기판(600)은 표준 과정을 이용하여 세정된다. 이후, 기판은, 도 13b에 도시된 것과 같이, 두꺼운 크롬층(615)으로 코팅된다. 크롬층(615)은, 본 실시예에서 광학적 기능을 수행하지 않기 때문에, 도전 특성을 향상시켜서 동작시에 기기의 구동을 더 빠르게 하기 위하여, 더 두껍게 만들 수 있다. 크롬층(615)의 두께는 대략 500Å 내지 대략 2000Å의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
이후, 도 13c에 도시된 바와 같이, 두꺼운 크롬층(615)이, 제1 전극 세트를 형성하기 위하여, 간섭계 변조기(1200)를 참조하여 상기 설명한 것과 같은 패터닝 방법을 이용하여 패턴화된다.
두꺼운 크롬층(615)이 패턴화된 후, 실리콘 질화물 절연층(620)이, 도 13d에 도시된 것과 같이, 증착된다. 이후, 실리콘층(630)(예컨대, a-Si 또는 a-SiH)이, 도 13e에 도시된 바와 같이, 실리콘 질화물 절연층(620) 상에 증착된다. 다음으로, 도 13f에 도시된 바와 같이, 실리콘층(630)이 패턴화되어 희생층을 형성한다. 이후, 도 13g에 도시된 바와 같이, 실리콘층(630)과 실리콘 질화물 절연층(620)의 노출된 부분의 상단에 알루미늄층(640)이 증착된다. 이후, 간섭계 변조기(1200)와 관련하여 상기 설명한 바와 같이, 알루미늄층(640)이 패턴화되어, 가요성의 제2 전극 세트를 형성한다.
알루미늄층(640)의 증착 및 패턴화 이후에, 도 13o에 도시된 간섭계 변조기(1300)의 크롬으로 된 얇은 광학층(680)과 캐비티(650, 655)를 형성하기 위한 추가의 단계가 수행된다. 도 13h에 도시된 바와 같이, 패턴화된 알루미늄층(640)의 상단에 실리콘 질화물로 된 제2 층(660)이 증착되고, 도 13i에 도시된 바와 같이, 실리콘 질화물로 된 제1 층(620)에 대하여 상기 설명한 바와 같은 방법을 이용하여 패턴화된다.
이후, 도 13j에 도시된 바와 같이, 패턴화된 알루미늄층(640) 및 실리콘 질화물로 된 제2 층(660)의 상단에, 몰리브덴 또는 실리콘으로 된 층(670)이 증착된다. 몰리브덴 또는 실리콘으로 된 층(670)은, 실리콘 희생층(630)을 패턴화하는 것과 관련하여 상기 설명한 것과 같은 방법을 이용하여, 도 13k에 도시된 바와 같이, 패턴화되어, 제2 희생층을 형성한다. 일단 미러층/기계층[예컨대, 알루미늄층(640)]이 증착되면, 알루미늄 합금의 힐로킹(hillocking) 또는 실리콘의 확산에 대한 보호를 위해 높은 온도에서 처리되는 것을 피하는 것이 바람직하다. 따라서, DC 스퍼터링 등의 저온 증착 공정을 이용하여 몰리브덴 또는 실리콘으로 된 층(670)을 증착하는 것이 특히 바람직하다.
이후, 얇은 크롬층(680)이, 도 13l에 도시된 바와 같이, 패턴화된 희생층(670)과, 실리콘 질화물로 된 제2 층(660)의 노출된 부분에 증착된다. 얇은 크롬층(680)은, 두꺼운 크롬층(615)을 패턴화하는 것과 관련하여 상기 설명한 패터닝 방법을 이용하여 패턴화될 수 있다(도 13에는 도시하지 않음). 패턴화된 얇은 크롬층(680)은 광학층을 형성한다. 간섭계 변조기가 만족스러운 광학적 특징을 가지기 위해서, 크롬층(680)은, 대략 50Å 내지 대략 100Å 범위의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 얇은 크롬층(680)은, 독립 구조체로서 사용하기에는 너무 얇고 부서지기 쉽다. 구조적 안정성을 향상시키기 위하여, 도 13m에 도시된 바와 같이, 크롬층(680)의 상단에, 투명 유전체 물질 등의 패시베이션 층(685)이 증착될 수 있다. 세라믹 타겟으로부터의 RF 스퍼터링 또는 실리콘 타겟으로부터의 반응성 스퍼터링 등과 같은 저온 증착 공정을 사용하는 것이 바람직하다. 크롬층(680)과 패시베이션 층(685)의 전체 두께는 대략 2000Å 내지 대략 10000Å의 범위를 갖는다. 패시베이션 층(685)과 크롬층(680)은, 에칭제가 구조체에 침투하여 희생층(630, 670)을 제거할 수 있도록 하기 에칭 홀 및 구멍으로 패턴화될 수 있다. 그 결과물로서의 해방되지 않은 간섭계 변조기(1305)를 도 13m에 도시하고 있다.
도 13a 내지 13m에 도시된 단계의 순서는 표준 TFT 제작 공정에서 종래 채택되어 온 공정 단계와 유사하다. 이들 단계가 수행된 후, 제1 희생층(630)과 제2 희생층(670)은 해방 단계 동안 제거되어, 도 13n에 도시된 바와 같이, 각각 캐비티(650, 655)를 형성한다. 희생층(630, 670)의 제거는, TFT 생산 라인 상에서 수행될 수 있다. 해방되지 않은 간섭계 변조기(1305)는, 상기 설명한 바와 같이, 해방 단계를 수행하도록 구성된 제2 설비 또는 생산 라인으로 이송되는 것이 바람직하다. 희생층은, 도 12g에 도시된 기기에서 희생층(630)을 제거하는 것과 관련하여 설명된 것과 같은, 선택적인 건식 에칭 공정을 이용하여 제거되는 것이 바람직하다. 희생층(630, 670)을 제거하면, 크롬으로 된 광학층(680)과 알루미늄 전극(640) 사이에 제1 광학 캐비티(655)가 형성되고, 알루미늄 전극(640)의 아래에 제2 광학 캐비티(650)가 형성된다. 이러한 캐비티(650, 655)에 의하면, 가요성의 알루미늄 전극(640)은, 두꺼운 크롬층(615)과 알루미늄 전극(640) 사이에 전압이 인가될 때 변형이 이루어진다. 희생층(650, 655)을 제거하는데에는 제논 디플로우르화물이 효과적이다.
일실시예에서, 보호용 커버(690)가, 도 13o에 도시된 바와 같이, 얇은 크롬층(680)과 패시베이션 층(685) 등의 증착된 층들의 최상단과 보호용 커버(690) 사이의 갭을 이용하여, 증착된 층들 위에 도포될 수 있다. 이 보호용 커버(690)는, 광학적으로 투명하며, 유리 또는 폴리머 물질로 구성되는 것이 바람직하다. 이 보호용 커버(690)에 대해, 기판(600)에 대해 채택된 것과 유사한 물질이 채택될 수 있다. 상기 설명한 바와 같이, 동작시에, 간섭계 변조기(1300)의 광학 캐비티(650, 655)는, 도 12h에 도시된 간섭계 변조기에서의 유리 기판을 통해서가 아니라, 투명한 보호층(690)을 통해 증착된 층들을 볼 수 있도록 설계된다. 따라서, 기판(600)이 광학적으로 투명할 필요는 없다. 그러나, 광학적으로 투명한 기판을 사용하는 것이 편리하기 때문에, 투명 기판이 바람직하다.
예시된 간섭계 변조기(1300)의 제1 크롬층(615)은 광학층으로 기능하지 않고 전극층으로서만 기능하면 되기 때문에, 층의 도전 특성을 향상시키기 위해 더 두껍게 만들 수 있다. 층을 더 두껍게 하면, 구동시의 간섭계 변조기(1300)에 대한 응답 시간이 향상된다. 이러한 간섭계 변조기는, 신속한 구동 시간이 요구되는, 예컨대 비디오 디스플레이 등의 장치에서 사용하기에 적합하다. 도 13a-13o에 도시된 공정의 장점으로는, 예컨대 표준의 박막 트랜지스터 제작 방법으로부터 적합하게 된 공정 단계를 채택할 수 있는 능력, 및/또는 종래의 장비와 공정을 이용하여 간섭계 변조기를 저렴하게 제작할 수 있는 것 등이 포함될 수 있다.
복수 개의(예컨대, 어레이) 부분 제작품의 간섭계 변조기를 제조하는데 상기 설명한 제조 방법이 사용될 수 있다. 일실시예에서, 복수 개의 부분 제작품의 간섭계 변조기를 제조하는 방법은, 도 12b에 도시된, 금속층(610)을 증착하는 단계와 같이, 유리 기판상에 제1 전극을 증착하는 단계를 포함한다. 제1 전극은, 금속층(610)과 관련하여 상기 설명한 바와 같이 인듐주석 산화물을 실질적으로 포함하지 않을 수 있다. 본 방법은, 도 12d에 도시된, 금속층(610) 상에 절연층(620)을 증착하는 것과 같이, 제1 전극 상에 절연층을 증착하는 단계를 포함한다. 본 방법은 또한, 도 12e에 도시된, 절연층(620) 상에 희생층(630)을 증착하는 것과 같이, 절연층 상에 희생층을 증착하는 단계를 포함한다. 본 방법은 또한, 도 12g에 도시된, 희생층(630) 상에 금속층(640)을 증착하는 것과 같이, 희생층 상에 제2 전극을 증착하는 단계를 포함한다. 본 실시예에서, 제1 전극은 수평열로 패턴화되는 것이 바람직하며, 제2 전극은 수평열과 중첩되는 수직열로 패턴화되는 것이 바람직하다. 수평열과 수직열은 대략 50%, 더 바람직하게는 대략 70%의 중첩 영역을 갖는다. 이러한 방법이, 간섭계 변조기의 어레이를 제조하는데에 이용될 수 있다. 따라서, 실시예는 이러한 방법에 의해 만들어진 간섭계 변조기의 어레이를 제공한다.
본 발명의 특징이 다양한 실시예에 적용되는 것으로 도시, 설명, 및 개시하고 있지만, 당업자라면, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 예시된 기기 또는 공정의 형태 및 상세에 다양한 생략, 대체 및 변경이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명은 본 명세서에 개시하고 있는 특징 및 장점을 전부 제공하지 않은 형태 내에서 구현될 수 있으며, 몇몇 특징은 다른 것과 분리해서 사용 및 구현할 수 있다.

Claims (47)

  1. 미소 기전 시스템(MEMS)을 제조하는 방법으로서,
    제1 제조 설비에 있는 박막 트랜지스터 생산 라인을 확인하는 단계; 및
    상기 제1 제조 설비가, 상기 박막 트랜지스터 생산 라인에서, 부분 제작품의 간섭계 변조기를 제조하도록 하는 단계
    를 포함하는 미소 기전 시스템의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부분 제작품의 간섭계 변조기가 제2 제조 설비로 이송되도록 하는 단계를 더 포함하는 미소 기전 시스템의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 제조 설비가 상기 부분 제작품의 간섭계 변조기에 대해 하나 이상의 제조 단계를 수행하도록 하는 단계를 더 포함하는 미소 기전 시스템의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제조 단계는 해방 단계(release step)를 포함하는, 미소 기전 시스템의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 부분 제작품의 간섭계 변조기는 해방되지 않은(unreleased) 간섭계 변조기인, 미소 기전 시스템의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터 생산 라인은 평판 디스플레이용으로 구성된 박막 트랜지스터를 생산하도록 구성되어 있는, 미소 기전 시스템의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터 생산 라인은 유리 기판상에 금속층을 증착하도록 구성되어 있는, 미소 기전 시스템의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 금속층은 크롬 또는 몰리브덴을 포함하여 이루어져 있는, 미소 기전 시스템의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터 생산 라인은 상기 금속층 상에 절연층을 증착하도록 구성되어 있는, 미소 기전 시스템의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 절연층은 실리콘 질화물을 포함하여 이루어져 있는, 미소 기전 시스템의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터 생산 라인은 상기 절연층 상에 실리콘층을 증착하도록 구성되어 있는, 미소 기전 시스템의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 실리콘층은 비정질 실리콘으로 이루어져 있는, 미소 기전 시스템의 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터 생산 라인은 상기 실리콘층 상에 제2 금속층을 증착하도록 구성되어 있는, 미소 기전 시스템의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 금속층은 알루미늄으로 이루어져 있는, 미소 기전 시스템의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 금속층은 알루미늄 합금으로 이루어져 있는, 미소 기전 시스템의 제조 방법.
  16. 제1항의 미소 기전 시스템(MEMS)의 제조 방법을 이용하여 부분 제작이 이루어진 간섭계 변조기.
  17. 간섭계 변조기를 제조하는 방법에 있어서,
    생산 라인에서 박막 트랜지스터를 적어도 부분적으로 제작하는 단계;
    상기 생산 라인을 재구성하는 단계; 및
    상기 재구성된 생산 라인 상에서 상기 간섭계 변조기를 적어도 부분적으로 제작하는 단계
    를 포함하는 간섭계 변조기의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 재구성된 생산 라인 상에서 상기 간섭계 변조기를 적어도 부분적으로 제작하는 단계는, 해방되지 않은(unreleased) 간섭계 변조기를 제작하는 단계를 포함하는, 간섭계 변조기의 제조 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 재구성된 생산 라인 상에서 상기 간섭계 변조기를 적어도 부분적으로 제작하는 단계는, 해방 단계를 포함하는, 간섭계 변조기의 제조 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 해방되지 않은 간섭계 변조기를 이송하는 단계를 더 포함하는 간섭계 변조기의 제조 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 생산 라인에서는,
    비반도체(non-semiconductor) 기판 상에 제1 금속층을 증착하는 단계;
    상기 금속층 상에 절연층을 증착하는 단계;
    상기 절연층 상에 반도체층을 증착하는 단계; 및
    상기 반도체층 상에 제2 금속층을 증착하는 단계를 포함하는, 간섭계 변조기의 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 재구성된 생산 라인에서는,
    비반도체 기판 상에 제1 금속층을 증착하는 단계;
    상기 금속층 상에 절연층을 증착하는 단계;
    상기 절연층 상에 반도체층을 증착하는 단계; 및
    상기 반도체층 상에 제2 금속층을 증착하는 단계를 포함하는, 간섭계 변조기의 제조 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 생산 라인을 재구성하는 단계는 패터닝 과정을 변화시키는 단계를 포함하는, 간섭계 변조기의 제조 방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 생산 라인을 재구성하는 단계는 층의 두께를 변화시키는 단계를 포함하는, 간섭계 변조기의 제조 방법.
  25. 제17항의 간섭계 변조기의 제조 방법에 의해 부분 제작이 이루어진 간섭계 변조기.
  26. 간섭계 변조기를 제조하는 방법에 있어서,
    비간섭계(non-interferometirc) 기기를 적어도 부분적으로 제작하도록 구성된 제1 생산 라인에서 부분 제작이 이루어진 간섭계 변조기를, 제2 생산 라인에서 수용하는 단계;
    상기 부분 제작이 이루어진 간섭계 변조기가 상기 제2 생산 라인에서 하나 이상의 제조 단계를 거치도록 하는 단계
    를 포함하는 간섭계 변조기의 제조 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 부분 제작이 이루어진 간섭계 변조기는 해방되지 않은 간섭계 변조기인, 간섭계 변조기의 제조 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제조 단계는 해방 단계를 포함하는, 간섭계 변조기의 제조 방법.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 비간섭계 변조기는 박막 트랜지스터인, 간섭계 변조기의 제조 방법.
  30. 제26항의 간섭계 변조기의 제조 방법에 의해 만들어진 간섭계 변조기.
  31. 간섭계 변조기를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    재구성된 생산 라인에서 부분 제작품의 간섭계 변조기를 제조하는 단계를 포함하며,
    상기 재구성된 생산 라인은 박막 트랜지스터를 적어도 부분적으로 제작하도 록 미리 구성되어 있는, 간섭계 변조기의 제조 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 부분 제작품의 간섭계 변조기를 이송하는 단계를 더 포함하는 간섭계 변조기의 제조 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 부분 제작품의 간섭계 변조기는 해방되지 않은 간섭계 변조기인, 간섭계 변조기의 제조 방법.
  34. 제33항의 간섭계 변조기의 제조 방법에 의해 만들어진, 해방되지 않은 간섭계 변조기.
  35. 유리 기판 상에 배치되며, 인듐주석 산화물이 실질적으로 포함되어 있지 않은 제1 전극;
    상기 제1 기판 상에 배치되며, 실리콘으로 이루어진 절연층;
    상기 절연층 상에 배치되는 비정질 실리콘층; 및
    상기 비정질 실리콘층 상에 배치되는 제2 전극
    을 포함하는 해방되지 않은 간섭계 변조기.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 제1 전극은 크롬을 포함하여 이루어져 있는, 해방되지 않은 간섭계 변조기.
  37. 제35항에 있어서,
    상기 절연층은 실리콘 질화물을 포함하여 이루어져 있는, 해방되지 않은 간섭계 변조기.
  38. 제35항에 있어서,
    상기 제2 전극은 알루미늄을 포함하여 이루어져 있는, 해방되지 않은 간섭계 변조기.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 제2 전극은 알루미늄 합금을 포함하여 이루어져 있는, 해방되지 않은 간섭계 변조기.
  40. 복수 개의 부분 제작품의 간섭계 변조기를 제조하는 방법으로서,
    유리 기판 상에, 인듐주석 산화물이 실질적으로 포함되어 있지 않은 제1 전극을 증착하는 단계;
    상기 제1 전극 상에 절연층을 증착하는 단계;
    상기 절연층 상에 희생층을 증착하는 단계; 및
    상기 희생층 상에 제2 전극을 증착하는 단계
    를 포함하며,
    상기 제1 전극은 수평열로 패턴화되고, 상기 제2 전극은 상기 수평열과 중첩되는 수직열로 패턴화되고, 상기 수평열과 상기 수직열은 적어도 대략 50%의 중첩 영역을 갖는, 간섭계 변조기의 제조 방법.
  41. 제40항의 간섭계 변조기의 제조 방법에 의해 만들어진 간섭계 변조기의 어레이.
  42. 디스플레이 기기에 있어서,
    제41항에 기재된 간섭계 변조기의 어레이;
    상기 어레이와 전기적으로 연결되어, 이미지 데이터를 처리하도록 구성되어 있는 프로세서; 및
    상기 프로세서와 전기적으로 연결되어 있는 메모리 기기
    를 포함하는, 디스플레이 기기.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 어레이에 하나 이상의 신호를 제공하도록 구성되어 있는 구동 회로를 더 포함하는 디스플레이 기기.
  44. 제43항에 있어서,
    상기 이미지 데이터의 적어도 일부를 상기 구동 회로에 제공하도록 구성되어 있는 컨트롤러를 더 포함하는 디스플레이 기기.
  45. 제42항에 있어서,
    상기 이미지 데이터를 상기 프로세서에 제공하도록 구성된 이미지 소스 모듈을 더 포함하는 디스플레이 기기.
  46. 제45항에 있어서,
    상기 이미지 소스 모듈은 수신기, 송수신기, 및 송신기 중 하나 이상을 포함하여 이루어지는, 디스플레이 기기.
  47. 제42항에 있어서,
    입력 데이터를 수신하여 상기 프로세서에 제공하도록 구성된 입력 기기를 더 포함하는 디스플레이 기기.
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