KR0154923B1 - Method for manufacturing optical path control apparatus - Google Patents

Method for manufacturing optical path control apparatus

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KR0154923B1 KR1019950009394A KR19950009394A KR0154923B1 KR 0154923 B1 KR0154923 B1 KR 0154923B1 KR 1019950009394 A KR1019950009394 A KR 1019950009394A KR 19950009394 A KR19950009394 A KR 19950009394A KR 0154923 B1 KR0154923 B1 KR 0154923B1
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Abstract

본 발명은 광로 조절 장치의 제조방법에 관한 것으로서, 멤브레인, 하부전극, 변형부, 상부전극 및 보호막을 순차적으로 형성한 후 각각의 식각 마스크를 사용하여 액츄에이터를 분리하는 과정과 동시에 상기 각각의 식각 마스크 상부에 소정의 형태(예를 들면, ㅁ, +, X)를 형성하여 상부전극에서 희생막의 상부의 소정 부분(예를 들면, 중앙)까지 연직방향으로 개구를 내어 희생막을 제거함으로써 희생막 제거공정시 액츄에이터의 외측에서 내측으로 점진적으로 식각할 뿐만 아니라 희생막의 중앙에서 양측방향으로 식각이 이루어진다. 따라서, 본 발명은 희생막 제거공정시 식각용액이 액츄에이터의 외측에서 내측으로 작용할 뿐만 아니라, 희생막의 중앙에서 작용하여 양측방향으로 희생막이 식각됨으로써 희생막을 용이하게 제거할 수 있다.The present invention relates to a method for manufacturing an optical path control apparatus, and sequentially forming a membrane, a lower electrode, a deformable part, an upper electrode, and a protective film, and then separating the actuators using the respective etching masks and simultaneously etching the actuators. A sacrificial film removal process is performed by removing a sacrificial film by forming a predetermined shape (for example, ㅁ, +, X) on the upper part and opening an opening in a vertical direction from the upper electrode to a predetermined part (for example, the center) of the sacrificial film. In addition to gradually etching from the outside of the sea actuator to the inside, etching is performed in both directions from the center of the sacrificial film. Therefore, in the present invention, the etching solution not only acts inward from the outside of the actuator, but also acts in the center of the sacrificial film to etch the sacrificial film in both directions, thereby easily removing the sacrificial film.

Description

광로 조절 장치의 제조방법Manufacturing method of optical path control device

제1도(a) 내지 (d)는 종래 기술에 따른 광로 조절 장치의 제조 공정도.1 (a) to (d) is a manufacturing process diagram of the optical path control apparatus according to the prior art.

제2도는 본 발명에 따른 광로 조절 장치의 평면도.2 is a plan view of the light path control apparatus according to the present invention.

제3도(a)내지 (d)는 제2도를 b-b선으로 자른 본 발명의 실시 예에 따른 광로 조절 장치의 제조공정도.3 (a) to (d) is a manufacturing process diagram of the optical path control apparatus according to an embodiment of the present invention by cutting the second diagram to b-b line.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

51 : 구동기판 53 : 패드51: driving substrate 53: pad

55 : 희생막 57 : 멤브레인55: sacrificial film 57: membrane

58 : 제1개구 59 : 플러그58: first opening 59: plug

61 : 하부전극 63 : 변형부61: lower electrode 63: deformation portion

65 : 상부전극 67 : 보호막65 upper electrode 67 protective film

69 : 에어갭 71 : 제2개구69: air gap 71: second opening

본 발명은 투사형 화상 표시장치에 이용되는 광로 조절 장치의 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 상부전극의 소정 부분부터 희생막까지 연직방향으로 소정의 형태(예를 들면, ㅁ, +, X)로 개구를 내어 희생막의 제거를 용이하게 할 수 있는 광로 조절 장치의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an optical path adjusting device used in a projection image display device, and more particularly, to openings in a predetermined form (eg, ㅁ, +, X) in a vertical direction from a predetermined portion of an upper electrode to a sacrificial film. It relates to a method for manufacturing an optical path control device that can facilitate the removal of the sacrificial film.

화상 표시장치는 표시방법에 따라, 직시형 화상 표시장치와 투사형 화상 표시장치로 구분된다.An image display apparatus is classified into a direct view type image display apparatus and a projection type image display apparatus according to a display method.

직시형 화상 표시장치는 CRT(Cathode Ray Tube)등이 있는데, 이러한 CRT 화상 표시장치는 화질은 좋으나 화면이 커짐에 따라 중량 및 두께의 증대와, 가격이 비싸지는 등의 문제점이 있어 대화면을 구비하는데 한계가 있다.The direct view type image display device includes a CRT (Cathode Ray Tube). The CRT image display device has a good image quality but has a problem such as an increase in weight and thickness as the screen is enlarged, and a price is expensive. There is.

투사형 화상 표시장치는 대화면 액정표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 `LCD'라 칭함)등이 있는데, 이러한 대화면 LCD의 박형화가 가능하여 중량을 작게 할 수 있다. 그러나, 이러한 LCD는 편광판에 의한 광의 손실이 크고 LCD를 구동하기 위한 박막트랜지스터가 화소 마다 형성되어 있어 개구율(광의 투과면적)을 높이는데 한계가 있으므로 광의 효율이 매우 낮다.Projection type image display apparatuses include a large screen liquid crystal display (hereinafter referred to as an LCD), and such a large screen LCD can be thinned to reduce weight. However, such LCDs have a high loss of light due to a polarizing plate and a thin film transistor for driving the LCD is formed for each pixel, so that there is a limit in increasing the aperture ratio (light transmission area).

따라서, 미합중국 Aura사에 의해 액추에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Arrays : 이하 `AMA'라 칭함)를 이용한 투사형 화상 표시장치가 개발되었다. AMA를 이용한 투사형 화상 표시장치는 광원에서 발광된 백색광을 적색, 녹색 및 청색의 광으로 분리한 후, 이광을 액츄에이터들로 이루어진 광로 조절 장치의 구동에 의해 광로를 변경시킨다. 즉, 액츄에이터들에 실장되어 이 액츄에이터들이 개별적으로 구동되는 것에 의해 기울어지는 거울들에 각각 반사시켜 광로(light path)를 변경시키는 것에 의해 광의 양을 조절하여 화면으로 투사시킨다. 그러므로, 화면에 화상이 나타나게 된다. 상기에서, 액츄에이터는 압전 또는 전왜세라믹으로 이루어진 변형부가 인가되는 전압에 의해 전계가 발생되어 변형되는 것을 이용하여 거울을 기울게 한다. AMA는 구동방식에 따라 1차원 AMA와 2차원 AMA로 구별된다. 1차원 AMA는 거울들이 M×1 어레이로 배열되고, 2차원 AMA는 거울들이 M×N어레이로 배열되고 있다. 따라서, 1차원 AMA를 이용한 투사형 화상표시장치는 주사거울을 이용하여 M×1개 광속드을 선주사시키고, 2차원 AMA를 이용하는 투사형 화상표시장치는 M×N개의 광속들을 투사시켜 화상을 나타내게 된다.Therefore, a projection type image display device using Actuated Mirror Arrays (hereinafter referred to as 'AMA') has been developed by Aura, USA. A projection type image display using AMA separates white light emitted from a light source into red, green and blue light, and then changes the light path by driving an optical path adjusting device made of actuators. That is, the actuators are mounted on the actuators, and the actuators are individually driven to reflect the inclined mirrors, thereby changing the light path, thereby controlling the amount of light to project onto the screen. Therefore, the image appears on the screen. In the above, the actuator tilts the mirror by using an electric field generated and deformed by a voltage to which a deformable part made of piezoelectric or electrostrictive ceramic is applied. AMA is classified into one-dimensional AMA and two-dimensional AMA according to the driving method. The one-dimensional AMA has mirrors arranged in an M × 1 array, and the two-dimensional AMA has mirrors arranged in an M × N array. Therefore, the projection type image display apparatus using the one-dimensional AMA pre-scans the M × 1 luminous flux using the scanning mirror, and the projection type image display apparatus using the two-dimensional AMA displays the image by projecting the M × N luminous fluxes.

또한, 액츄에이터는 변형부의 형태에 따라 벌크형(bulk type)과 박막형(thin film type)으로 구분된다. 상기 벌크형은 다층 세라믹을 얇게 잘라 내부에 금속전극이 형성된 세라믹웨이퍼(caramic wafer)를 구동기판에 실장한 후 쏘잉(sawing)등으로 가공하고 거울을 실장한다. 그러나, 벌그형 액츄에이터는 액츄에이터들을 쏘잉에 의해 분리하여야 하므로 긴 공정시간이 필요하며, 또한, 변형부의 응답속도가 느린 문제점이 있었다. 따라서, 반도체공정을 이용하여 제조할 수 있는 박막형의 액츄에이터가 개발되었다.In addition, the actuator is classified into a bulk type and a thin film type according to the shape of the deformable portion. The bulk type thinly cuts multilayer ceramics, mounts a ceramic wafer on which a metal electrode is formed, on a driving substrate, processes it by sawing, and mounts a mirror. However, the bulky actuator requires a long process time because the actuators must be separated by sawing, and there is a problem that the response speed of the deformation part is slow. Therefore, a thin-film actuator that can be manufactured using a semiconductor process has been developed.

제1도(a) 내지 (b)는 종래 기술에 따른 광로 조절 장치의 제조 공정도이다.1 (a) to (b) is a manufacturing process diagram of the optical path control apparatus according to the prior art.

제1도(a)를 참조하면, 표면에 트랜지스터(도시되지 않음)가 매트릭스(matrix) 형태로 내장되고, 이 트랜지스터에 전기적으로 연결된 알루미늄(A1) 등의 금속으로 이루어진 패드(pad : 13)를 갖는 구동기판(11)의 표면에 에어 갭(air gap)을 형성하기 위한 희생막(15)을 1~2㎛ 정도의 두께로 형성한다. 그리고,, 패드(13)가 형성된 부분의 희생막(15)을 통상의 포토리쏘그래피(photolithography) 방법으로 제거하여 패드(13)와 주위의 구동기판(11)을 노출시킨다.Referring to FIG. 1A, a pad (13) made of a metal such as aluminum (A1) is embedded on a surface of a transistor (not shown) in a matrix form and electrically connected to the transistor. A sacrificial film 15 for forming an air gap is formed on the surface of the driving substrate 11 having a thickness of about 1 to 2 μm. Then, the sacrificial film 15 of the portion where the pad 13 is formed is removed by a conventional photolithography method to expose the pad 13 and the surrounding driving substrate 11.

제1도(b)를 참조하면, 상기 구동기판(11)의 희생막(15)의 상부에 멤브레인(17)을 1~2㎛ 정도의 두께로 형성한다. 그리고, 멤브레인(17)의 소정 부분에 패드(13)가 노출되도록 개구(18)를 형성한 후, 이 개구(18)의 내부에 전도성 금속을 채워 패드(13)들과 전기적으로 연결되는 플러그(plug : 19)를 형성한다. 계속해서, 멤브레인(17)의 상부에 500~2000Å 정도의 두께의 하부전극(21)을 플러그(19)와 전기적으로 연결되도록 형성한다. 그러므로, 패드(13)와 하부전극(21)은 플러그(19)에 의해 서로 전기적으로 연결된다.Referring to FIG. 1B, a membrane 17 is formed on the sacrificial layer 15 of the driving substrate 11 to a thickness of about 1 μm to 2 μm. In addition, after the opening 18 is formed to expose the pad 13 to a predetermined portion of the membrane 17, the plug 18 is electrically connected to the pads 13 by filling a conductive metal in the opening 18. plug: 19). Subsequently, a lower electrode 21 having a thickness of about 500 to 2000 micrometers is formed on the membrane 17 so as to be electrically connected to the plug 19. Therefore, the pad 13 and the lower electrode 21 are electrically connected to each other by the plug 19.

제1도 (c)를 참조하면, 상기 하부전극(21)의 표면에 변형부(23) 및 상부전극(25)을 형성한다. 상기에서, 변형부(23)는 압전 세라믹이나 전왜세라믹을 0.7~2㎛ 정도의 두께로 도포하며, 상부전극(25)은 반사특성과 전기적특성이 좋은 금속을 증착하여 형성된다. 계속해서, 상부전극(25), 변형부(23), 하부전극(21) 및 멤브레인(17) 들을 구동기판(11)이 노출되도록 식각하여 액츄에이터들을 분리한다. 상기 액츄에이터들을 분리할 때, 상부전극(25), 변형부(23), 하부전극(21) 및 멤브레인(17)들을 각각의 식각 마스크를 사용하여 반응성 이온 식각(RIE)으로 식각한다. 그리고, 상부전극(25)의 표면과 액츄에이터들의 분리에 의한 측면들에 보호막(27)을 형성한다.Referring to FIG. 1 (c), the deformation part 23 and the upper electrode 25 are formed on the surface of the lower electrode 21. In the above, the deformable part 23 is applied to the piezoelectric ceramic or electrodistoric ceramic with a thickness of about 0.7 ~ 2㎛, the upper electrode 25 is formed by depositing a metal having good reflection characteristics and electrical characteristics. Subsequently, the actuators are separated by etching the upper electrode 25, the deformable part 23, the lower electrode 21, and the membrane 17 to expose the driving substrate 11. When the actuators are separated, the upper electrode 25, the deformable portion 23, the lower electrode 21, and the membrane 17 are etched by reactive ion etching (RIE) using respective etching masks. Then, the protective film 27 is formed on the surface of the upper electrode 25 and the side surfaces of the actuators separated from each other.

제1도(d)를 참조하면, 희생막(15)을 불산용액(HF) 등의 식각용액으로 제거한다. 이때, 보호막(29)은 멤브레인(17) 및 변형부(23)의 측면이 식각되어 각층들이 박리되는 것을 방지한다. 그 다음, 보호막(27)을 제거하여 에어 갭(29)을 형성한다.Referring to FIG. 1D, the sacrificial layer 15 is removed with an etching solution such as hydrofluoric acid solution (HF). In this case, the protective layer 29 prevents sidewalls of the membrane 17 and the deformable portion 23 from being etched to separate the layers. The protective film 27 is then removed to form an air gap 29.

상술한 종래 기술에 따른 광로 조절 장치의 제조방법은 희생막을 제거할 때 액츄에이터의 외측에서 내측으로 식각이 진행됨에 따라 희생막을 제거하는 시간이 길어지는 문제점이 있었다.The manufacturing method of the optical path control apparatus according to the prior art described above has a problem in that the time for removing the sacrificial film becomes longer as the etching proceeds from the outside of the actuator to the inside when the sacrificial film is removed.

따라서, 본 발명의 목적은 상부전극의 소정부분 부터 희생막까지 연직방향으로 소정의 형태(예를 들면, ㅁ, +, X)로 개구를 내어 희생막을 용이하게 제거할 수 있는 광로 조절 장치의 제조방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to manufacture an optical path control apparatus that can easily remove a sacrificial film by opening an opening in a predetermined shape (for example, ㅁ, +, X) in a vertical direction from a predetermined portion of the upper electrode to the sacrificial film. In providing a method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광로 조절 장치의 제조방법은 트랜지스터들을 매트릭스 상태로 내장하고 표면에 상기 트랜지스터들과 전기적으로 연결된 패드들을 갖는 구동기판의 상부에 희생막을 형성하는 공정과, 상기 패드들 주위의 소정 부분의 상기 희생막을 제거하여 상기 구동기판을 노출시키고, 상기 노출된 구동기판과 상기 희생막의 상부에 멤브레인을 형성하는 공정과, 상기 멤브레인의 소정 부분을 상기 패드가 노출되도록 제거하여 제1개구를 형성하고 그 제1개구에 플러그를 형성하는 공정과, 상기 멤브레인 상부에 하부전극을 상기 플러그와 전기적으로 접촉되도록 형성하는 공정과, 상기 하부전극의 상부에 변형부를 형성하는 공정과, 상기 변형부의 상부에 상부전극을 형성하는 공정과, 상기 상부전극, 변형부, 하부전극 및 멤브레인들을 각각의 식각마스크로 상기 구동기판이 노출되도록 하여 이웃하는 액츄에이터들과 분리하는 공정과, 상기 액츄에이터들을 분리하는 공정과 동시에 각각의 식각 마스크에 소정 형태를 만들어 상기 상부전극에서 상기 희생막의 상부표면까지 연적방향으로 제2개구를 형성하는 공정과, 상기 제2개구가 형성된 후 상기 상부전극 상부와 상기 제2개구 내부에 보호막을 형성하는 공정과, 상기 제2개구와 액츄에이터의 측면에 식각용액을 작용시켜 희생막을 제거하는 공정을 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an optical path control apparatus, including forming a sacrificial layer on an upper surface of a driving substrate having pads embedded in a matrix and electrically connected to the transistors on a surface thereof. Removing the sacrificial film around a predetermined area to expose the driving substrate, forming a membrane on the exposed driving substrate and the sacrificial film, and removing the predetermined part of the membrane to expose the pad. Forming one opening and forming a plug in the first opening, forming a lower electrode on the membrane so as to be in electrical contact with the plug, forming a deformation portion on the lower electrode, and Forming an upper electrode on the deformable part, and the upper electrode, the deformable part, and the lower electrode And separating the membranes from neighboring actuators by exposing the driving substrate to the respective etching masks and separating the actuators, and forming a predetermined shape in each etching mask simultaneously with the process of separating the actuators. Forming a second opening in a sequential direction to the surface, forming a protective film on the upper electrode and the inside of the second opening after the second opening is formed, and etching solution on the side of the second opening and the actuator. And removing the sacrificial film by acting.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명에 따른 광로 조절 장치의 평면도이고, 제3도(a) 내지 (d)는 제2도를 b-b선으로 자른 본 발명에 따른 광로 조절 장치의 제조 공정도이다.2 is a plan view of the optical path control apparatus according to the present invention, Figures 3 (a) to (d) is a manufacturing process diagram of the optical path control apparatus according to the present invention cut the second diagram by b-b line.

광로 조절 장치는 구동기판(51) 및 액츄에이터(80)를 포함한다. 구동기판(51)은 유리 또는 알루미나(Al2O3) 등의 절연물질이나, 또는, 실리콘 등의 반도체로 이루어지며 M×N개의 트랜지스터(도시되지 않음)가 매트릭스 형태로 내장되어 있다. 또한, 구동기판(51)의 표면에 트랜지스터와 전기적으로 연결된 패드(53)가 형성되어 있는데, 각 트랜지스터마다 2개의 패드(53)가 연결되도록 형성되어 있다.The optical path adjusting device includes a driving substrate 51 and an actuator 80. The driving substrate 51 is made of an insulating material such as glass or alumina (Al 2 O 3 ), or a semiconductor such as silicon, and M × N transistors (not shown) are embedded in a matrix form. In addition, a pad 53 electrically connected to a transistor is formed on the surface of the driving substrate 51, and two pads 53 are connected to each transistor.

액츄에이터(80)는 멤브레인(57), 제1개구(58), 플러그(59), 하부전극(61), 변형부(63), 상부전극(65) 및 제2개구(71)로 이루어져 이웃하는 액츄에이터(도시되지 않음)와 분리되어 있다.The actuator 80 includes a membrane 57, a first opening 58, a plug 59, a lower electrode 61, a deformation unit 63, an upper electrode 65, and a second opening 71. It is separate from the actuator (not shown).

멤브레인(57)은 절연물질로 1~2㎛ 정도의 두께로 형성된다. 멤브레인(57)은 액츄에이터(80)의 중앙을 중심으로 일측에 2개의 레그(leg)가, 타측에 돌출부가 형성되는데, 레그는 타측이 액츄에이터(80)의 중앙에 일측 끝단과 일치되어 함께 `요(凹)'자의 형태를 이루고, 돌출부는 일측이 `철(凸)'자의 형태를 이룬다. 또한, 멤브레인(57)은 2개의 레그 사이의 오목한 부분에 일측에서 인접하는 액츄에이터의 돌출부가, 돌출부가 타측과 인접하는 액츄에이터의 레그들 사이의 오목한 부분에 끼어져 상보적으로 이루어진다.The membrane 57 is formed with an insulating material to a thickness of about 1 ~ 2㎛. Membrane 57 has two legs on one side of the center of the actuator 80, and a protrusion is formed on the other side, and the legs are aligned with one end at the center of the actuator 80. (凹) form a ', and one side of the protrusion forms the form of' iron (凸) '. In addition, the membrane 57 is complementarily formed by the protrusion of the actuator adjacent to one side of the recess between the two legs, and the protrusion of the membrane 57 between the legs of the actuator adjacent to the other side.

제1개구(58)는 구동기판(51)의 패드(53)위에 적층되어 있는 멤브레인(49)의 소정 부분에 형성되고, 이 제1개구(58)의 내부에 텅스텐(W) 또는 티타늄(Ti) 등의 금속을 채워 패드(53)와 전기적으로 연결되는 플러그(59)를 형성한다.The first opening 58 is formed in a predetermined portion of the membrane 49 stacked on the pad 53 of the driving substrate 51, and tungsten (W) or titanium (Ti) is formed inside the first opening 58. ) To form a plug 59 that is electrically connected to the pad 53 by filling a metal, such as a).

하부전극(61)은 멤브레인(57)의 상부에 백금(Pt) 또는 백금/티타늄(Pt/Ti) 등을 500~2000Å 정도의 두께로 도포하여 형성된다.The lower electrode 61 is formed by coating platinum (Pt) or platinum / titanium (Pt / Ti) on the membrane 57 to a thickness of about 500 to 2000 microns.

변형부(63)는 하부전극(61) 상부에 적층된다. 변형부(63)는 BaTiO3, PAT(Pb(Ar, Ti)O3) 또는 PLZT(Pb, La)(Zr, Ti) O3) 등의 압전세라믹이나, 또는 PMN(Pb(Mg, Nb)O3) 등의 전왜세라믹을 0.7~2㎛ 정도의 두께로 도포하여 형성된다.The deformable portion 63 is stacked on the lower electrode 61. The deformation part 63 is a piezoelectric ceramic such as BaTiO 3 , PAT (Pb (Ar, Ti) O 3 ) or PLZT (Pb, La) (Zr, Ti) O 3 ), or PMN (Pb (Mg, Nb) It is formed by applying a total distortion ceramic such as O 3 ) to a thickness of about 0.7 to 2 μm.

상부전극(65)은 변형부(63의 상부 표면에 알루미늄(Al)또는 은(Ag) 등의 전기적 특성 및 반사특성이 양호한 금속을 스퍼터링 또는 진공증착 등에 의해 500~2000Å 정도의 두께로 도포하여 형성된다. 상기에서, 상부전극(65)은 바이어스전극으로 사용되어 하부전극(61)과 함께 변형부(63)에 전계를 발생시킨다.The upper electrode 65 is formed by coating a metal having good electrical and reflective properties such as aluminum (Al) or silver (Ag) on the upper surface of the deformable portion 63 to a thickness of about 500 to 2000 kPa by sputtering or vacuum deposition. In the above, the upper electrode 65 is used as a bias electrode to generate an electric field in the deformable portion 63 together with the lower electrode 61.

제2개구(71)는 상부전극(65)의 소정 부분(예를들면, 중앙)부터 희생막(55)까지 연직방향으로 소정의 형태(예를들면, ㅁ, +, X등)로 형성된다. 이 제2개구(71)를 통하여 식각용액이 희생막(55)의 소정 부분(예를들면, 중앙)에 접촉됨으로써 액츄에이터(80)의 외측에서 내측으로 점차적으로 희생막(55)이 식각될 뿐만아니라 중앙에서 양측방향으로 희생막(55)이 식각된다.The second opening 71 is formed in a predetermined shape (eg, ㅁ, +, X, etc.) in a vertical direction from a predetermined portion (eg, center) of the upper electrode 65 to the sacrificial film 55. . The sacrificial film 55 is gradually etched from the outside of the actuator 80 by the etching solution contacting a predetermined portion (eg, the center) of the sacrificial film 55 through the second opening 71. Rather, the sacrificial film 55 is etched in both directions from the center.

상술한 구조의 광로 조절 장치는 구동기판(51)의 동일한 트랜지스터에 전기적으로 연결된 2개의 패드(53)와 플러그(59)를 통해 하부전극(61)에 동일한 화상신호가 인가되고, 상부전극(65)은 반사막 및 바이어스전극으로 이용되어 바이어스전압이 인가된다. 그러므로, 하부전극(61)과 상부전극(65) 사이에 개재되어 있는 변형부(63)에 전계가 발생되어, 변형부(63)가 전계와 수직방향으로 수축하게 되어 액츄에이터(80)가 휘어져 경사진다.In the optical path adjusting device having the above-described structure, the same image signal is applied to the lower electrode 61 through two pads 53 and a plug 59 electrically connected to the same transistor of the driving substrate 51, and the upper electrode 65 ) Is used as a reflection film and a bias electrode to apply a bias voltage. Therefore, an electric field is generated in the deformable portion 63 interposed between the lower electrode 61 and the upper electrode 65, so that the deformable portion 63 contracts in a direction perpendicular to the electric field so that the actuator 80 is bent and tilted. Lose.

제3도(a)를 참조하면, 표면에 트랜지스터(도시되지 않음)가 매트릭스 형태로 내장되고, 이 트랜지스터에 전기적으로 연결된 알루미늄(Al) 등의 금속으로 이루어진 패드(53)를 갖는 구동기판(51)의 표면에 에어 갭(air gap)을 형성하기 위한 희생막(55)을 1~2㎛ 정도의 두께로 형성한다. 그리고, 패드(53)가 형성된 부분의 희생막(55)을 통상의 포토리소쏘그래피(photolithography) 방법으로 제거하여 패드(53)와 주위의 구동기판(51)을 노출시킨다.Referring to FIG. 3A, a driving substrate 51 having a pad 53 formed on a surface of a transistor (not shown) in a matrix form and made of a metal such as aluminum (Al) electrically connected to the transistor. The sacrificial film 55 for forming an air gap on the surface of the N) is formed to a thickness of about 1 ~ 2㎛. Then, the sacrificial film 55 of the portion where the pads 53 are formed is removed by a conventional photolithography method to expose the pads 53 and the driving substrate 51 around the pads 53.

제3도(b)를 참조하면, 상기 구동기판(51)과 희생막(55)의 상부에 멤브레인(57)을 1~2㎛ 정도의 두께로 형성한다. 그리고, 멤브레인(57)의 소정 부분에 패드(53)가 노출되도록 제1개구(58)를 형성한 후, 이 제1개구(58)의 내부에 전도성 금속을 채워 패드(53)와 전기적으로 연결되는 플러그(59)를 형성한다. 계속해서, 멤브레인(57)의 상부에 500~2000Å 정도의 두께의 하부전극(61)을 플러그(59)와 전기적으로 연결되도록 형성한다. 그러므로, 패드(53)와 하부전극(61)은 플러그(59)에 의해 서로 전기적으로 연결된다.Referring to FIG. 3B, a membrane 57 is formed on the driving substrate 51 and the sacrificial layer 55 to a thickness of about 1 μm to 2 μm. The first opening 58 is formed to expose the pad 53 at a predetermined portion of the membrane 57, and then electrically connected to the pad 53 by filling a conductive metal in the first opening 58. The plug 59 is formed. Subsequently, a lower electrode 61 having a thickness of about 500 to 2000 micrometers is formed on the membrane 57 so as to be electrically connected to the plug 59. Therefore, the pad 53 and the lower electrode 61 are electrically connected to each other by the plug 59.

제3도(c)를 참조하면, 상기 하부전극(61)의 표면에 변형부(63) 및 상부전극(65)을 형성한다. 상기에서, 변형부(63)는 압전 세라믹이나 전왜세라믹을 0.7~2㎛ 정도의 두께로 도포하며, 상부전극(65)은 반사특성과 전기적특성이 좋은 금속을 스퍼터링 또는 진공증착하여 형성된다. 계속해서, 상부전극(65), 변형부(63), 하부전극(61) 및 멤브레인(57) 들을 희생막(55)이 노출되도록 식각하여 액츄에이터를 이웃하는 액츄에이터들(도시되지 않음)이 분리되도록 한다. 상기 액츄에이터들을 분리할 때, 상부전극(65), 변형부(63), 하부전극(61) 및 멤브레인(57)을 각각의 식각 마스크를 사용하여 반응성 이온 식각(RIE)으로 식각한다. 또한, 각각의 식각 마스크에 소정의 형태(예를 들면, ㅁ, +, X)를 만들어 상기 액츄에이터를 분리하는 공정과 동시에 상부전극(65)의 표면에서 희생막(55)의 상부표면까지 연직방향으로 제2개구(71)가 형성되도록 한다. 그리고 상부전극(65)의 표면, 제2개구(71)의 내부 및 액츄에이터들의 분리에 의한 측면들에 보호막(67)을 형성한다.Referring to FIG. 3C, the deformable portion 63 and the upper electrode 65 are formed on the surface of the lower electrode 61. In the above, the deformable portion 63 is applied to the piezoelectric ceramic or electro-ceramic ceramic to a thickness of about 0.7 ~ 2㎛, the upper electrode 65 is formed by sputtering or vacuum deposition of a metal having good reflection and electrical properties. Subsequently, the upper electrode 65, the deformable portion 63, the lower electrode 61, and the membranes 57 are etched to expose the sacrificial film 55 so that the actuators adjacent to the actuators (not shown) are separated. do. When separating the actuators, the upper electrode 65, the deformable portion 63, the lower electrode 61, and the membrane 57 are etched by reactive ion etching (RIE) using respective etching masks. In addition, by forming a predetermined shape (eg, ㅁ, +, X) on each of the etching masks to separate the actuators, the vertical direction from the surface of the upper electrode 65 to the upper surface of the sacrificial film 55 is performed. As a result, the second opening 71 is formed. A protective film 67 is formed on the surface of the upper electrode 65, the inside of the second opening 71, and the side surfaces of the actuators separated from each other.

제3도(d)를 참조하면, 희생막(55)을 불산용액(HF) 등의 식각용액으로 제거하는데 이 식각용액이 액츄에이터(80)의 외측에서 내측으로 점진적으로 희생막(55)를 시각할 뿐만아니라 제2개구(71)를 통하여 식각용액이 희생막(55) 중앙의 소정 부분에도 작용되어 희생막(55)의 중앙에서 양측방향으로 제거되도록 한다. 이때, 보호막(67)은 멤브레인(57) 및 변형부(63)의 측면이 식각되어 각층들이 박리되는 것을 방지한다. 그 다음, 보호막(67)을 제거하여 에어갭(69)을 형성한다.Referring to FIG. 3 (d), the sacrificial film 55 is removed with an etching solution such as hydrofluoric acid solution (HF), and the etching solution gradually views the sacrificial film 55 from the outside of the actuator 80 to the inside. In addition, the etching solution is also applied to a predetermined portion of the center of the sacrificial film 55 through the second opening 71 to be removed in both directions from the center of the sacrificial film 55. In this case, the protective layer 67 may prevent sidewalls of the membrane 57 and the deformable portion 63 from being etched to separate the layers. The protective film 67 is then removed to form an air gap 69.

상술한 바와같이 본 발명은 멤브레인, 하부전극, 변형부, 상부전극을 순차적으로 형성한 후 각각의 식각 마스크를 사용하여 액츄에이터를 분리하는 공정과 동시에 각각의 식각 마스크에 소정의 형태(예를 들면, ㅁ, +, X)를 형성한 후 상부전극 상부의 소정부분(예를들면, 중앙)에서 희생막의 상부의 소정 부분(예를 들면, 중앙)까지 연직방향으로 개구를 내어 희생막을 제거함으로써 희생막 제거공정시 액츄에이터의 외측에서 내측으로 점진적으로 식각될 뿐만 아니라 희생막의 중앙에서 양측방향으로 식각이 이루어진다.As described above, the present invention sequentially forms a membrane, a lower electrode, a deformable part, and an upper electrode, and then separates the actuators using the respective etching masks, and at the same time, a predetermined shape (for example, ㅁ, +, X) to form a sacrificial film by opening an opening in a vertical direction from a predetermined portion (e.g., center) of the upper electrode to a predetermined portion (e.g., center) of the upper portion of the sacrificial film. In the removal process, not only is gradually etched from the outside to the inside of the actuator, but also etched in both directions from the center of the sacrificial film.

따라서, 본 발명은 희생막의 제거공정시 식각용액이 액츄에이터의 외측에서 내축으로 작용할 뿐만 아니라, 희생막의 중앙에서 작용하여 양측방향으로 희생막이 제거됨으로써 희생막을 용이하게 제거할 수 있는 잇점이 있다.Therefore, the present invention has the advantage that the etching solution not only acts as an inner axis at the outside of the actuator during the removal process of the sacrificial film, but also acts at the center of the sacrificial film to remove the sacrificial film easily in both directions.

Claims (15)

트랜지스터들을 매트릭스 상태로 내장하고 표면에 상기 트랜지스터들과 전기적으로 연결된 패드들을 갖는 구동기판(51)의 상부에 희생막(55)을 형성하는 공정과, 상기 패드(53)들 주위의 소정 부분의 상기 희생막(55)을 제거하여 상기 구동기판(51)을 노출시키고, 상기 노출된 구동기판(51)과 상기 희생막(55)의 상부에 멤브레인(57)을 형성하는 공정과, 상기 멤브레인(57)의 소정 부분을 상기 패드(53)가 노출되도록 제거하여 제1개구(58)를 형성하고 그 제1개구(58)에 플러그(59)를 형성하는공정과, 상기 멤브레인(57) 상부에 하부전극(61)을 상기 플러그(59)와 전기적으로 접촉되도록 형성하는 공정과, 상기 하부전극(61)의 상붕에 변형부(63)를 형성하는 공정과, 상기 변형부(63)의 상부에 상부전극(65)을 형성하는 공정과, 상기 상부전극(65), 변형부(63), 하부전극(61) 및 멤브레인(57)을 각각의 식각마스크로 상기 구동기판(51)이 노출되도록 하여 이웃하는 액츄에이터들과 분리하는 공정과, 상기 액츄에이터들을 분리하는 공정과 동시에 각각의 식각 마스크에 소정 형태를 만들어 상기 상부전극(65)에서 상기 희생막(55)의 상부표면까지 연직방향으로 제2개구를 형성하는 공정과, 상기 제2개구(71)과 형성된 후 상기 상부전극(65) 상부와 상기 제2개구(71) 내부에 보호막(67)을 형성하는 공정과, 상기 제2개구(71)와 액츄에이터(80)의 측면에 식각용액을 작용시켜 희샘막(55)을 제거하는 공정을 구비하는 광로 저절 장치의 제조방법.Forming a sacrificial film 55 on the driving substrate 51 having the pads embedded in the matrix state and having pads electrically connected to the transistors on the surface thereof; Removing the sacrificial layer 55 to expose the driving substrate 51, forming a membrane 57 on the exposed driving substrate 51 and the sacrificial layer 55, and the membrane 57 Removing a predetermined portion of the pad 53 so as to expose the pad 53, thereby forming a first opening 58 and forming a plug 59 in the first opening 58; Forming an electrode 61 so as to be in electrical contact with the plug 59, forming a deformable portion 63 on the upper roof of the lower electrode 61, and an upper portion of the deformable portion 63. Forming an electrode 65, the upper electrode 65, the deformation portion 63, the lower electrode 61 and the mem The upper electrode is formed by forming a predetermined shape in each of the etching masks at the same time as the lane 57 is exposed to the driving substrate 51 by the respective etching masks, and separating the actuators from neighboring actuators, and separating the actuators. Forming a second opening in the vertical direction from the upper surface of the sacrificial film 55 to the upper surface of the sacrificial film 55, and after forming the second opening 71, an upper portion of the upper electrode 65 and the second opening 71 are formed. ), A process of forming a protective film 67 therein, and a step of removing the rare film 55 by applying an etching solution to the side surfaces of the second opening 71 and the actuator 80. Way. 제1항에 있어서, 상기 희생막(55)을 PSG 또는 다결정 실리콘으로 형성하는 광로 조절 장치의 제조방법.The method of claim 1, wherein the sacrificial film is formed of PSG or polycrystalline silicon. 제1항에 있어서, 상기 멤브레인(57)를 질화실리콘 또는 탄화실리콘의 규화물로 형성하는 광로 조절 장치의 제조방법.A method according to claim 1, wherein said membrane (57) is formed of a silicon nitride or a silicide of silicon carbide. 제1항에 있어서, 상기 하부전극(61)을 백금 또는 백금/티나늄을 500~2000Å의 두께로 증착하여 형성하는 광로 조절 장치의 제조방법.The method of claim 1, wherein the lower electrode (61) is formed by depositing platinum or platinum / titanium to a thickness of 500 to 2000 microns. 제1항에 있어서, 상기 변형부(63)를 BaTiO3, PZT 또는 PLZT의 압전세라믹으로 혀엉하는 광로 조절 장치의 제조방법.The method of manufacturing an optical path control device according to claim 1, wherein the deformable portion (63) is tangled with a piezoelectric ceramic of BaTiO 3 , PZT or PLZT. 제1항에 있어서, 상기 변형부(63)를 PMN의 전왜세라믹으로 형성하는 광로 조절 장치의 제조방법.The method of manufacturing an optical path control device according to claim 1, wherein the deformable portion (63) is formed of an electrostrictive ceramic of PMN. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 변형부(63)를 회전도포법, 분사법 또는 화학기상침적법으로 형성하는 광로 조절 장치의 제조방법.The manufacturing method of the optical path control apparatus of Claim 5 or 6 which forms the said deformation | transformation part 63 by the rotary coating method, the spraying method, or the chemical vapor deposition method. 제7항에 있어서, 상기 변형부(63)를 1~2㎛의 두께로 형성하는 광로 조절 장치의 제조방법.The method of manufacturing a light path adjusting device according to claim 7, wherein the deformable portion (63) is formed to a thickness of 1 to 2 mu m. 제1항에 있어서, 상기 상부전극(65)을 전기전도도 및 반사특성이 양호한 알루미늄을 스퍼터링 또는 진공증착하여 형성하는 광로 조절 장치의 제조방법.The method of claim 1, wherein the upper electrode is formed by sputtering or vacuum depositing aluminum having good electrical conductivity and reflecting properties. 제9항에 있어서, 상기 상부전극(65)을 500~1000Å의 두께로 형성하는 광로 조절 장치의 제조방법.The method of manufacturing an optical path control apparatus according to claim 9, wherein the upper electrode is formed to a thickness of 500 to 1000 mW. 제1항에 있어서, 상기 제2개구(71)를 소정의 형태(예를 들면, ㅁ, +, X)로 형성하는 광로 조절 장치의 제조방법.The method of manufacturing an optical path control apparatus according to claim 1, wherein the second opening (71) is formed in a predetermined shape (e.g., W, +, X). 제1항에 있어서, 상기 상부전극(65)의 상부, 제2개구(71) 내부 및 액츄에이터들의 분리에 의한 측면들이 보호막을 형성하는 광로 조절 장치의 제조방법.The method according to claim 1, wherein the upper side of the upper electrode (65), the inside of the second opening (71), and the side surfaces formed by the separation of the actuators form a protective film. 제12항에 있어서, 상기 보호막(67)을 산화실리콘으로 형성하는 광로 조절 장치의 제조방법.The method of manufacturing an optical path control device according to claim 12, wherein said protective film (67) is formed of silicon oxide. 제12항에 있어서, 상기 보호막(67)을 질화실리콘으로 형성하는 광로 조절 장치의 제조방법.The method of manufacturing an optical path control device according to claim 12, wherein said protective film (67) is formed of silicon nitride. 제12항에 있어서, 상기 보호막(67)을 포토레지스로 형성하는 광로 조절 장치의 제조방법.The method of manufacturing an optical path adjusting device according to claim 12, wherein the protective film is formed of a photoresist.
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