KR100213284B1 - 박막형 광로 조절 장치의 마스크 얼라인 키 디자인 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 투상형 화상 표시 장치로 사용되는 박막형 광로 조절 장치의 이소 컷팅부를 형성하기 위한 마스크 얼라인 키의 디자인에 관한 것으로서, 이소 컷팅부 마스크를 얼라인 시키기 위한 얼라인 키 윈도우의 투명한 부분에 의해 구동 기판에 형성된 얼라인 키 박스 부분의 하부 전극이 식각되어 질화물로 이루어진 멤브레인을 노출하며, 그 결과 질화물에 적층이 불량한 변형부의 PZT가 얼라인 키 박스에 불량하게 형성되어 이후 공정시 얼라인 공정이 어려운 문제점을 해결하기 위하여, 이소 컷팅부 마스크의 패턴 외부에 별도로 구비된 이소 컷팅부 얼라인 키를 그 외곽선에 포함하며, 웨이퍼의 얼라인 키 박스의 바깥의 외곽선에 일치되게 형성되는 얼라인 키 윈도우를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 마스크 얼라이 키 디자인을 사용함으로써, 마스크(300)와 구동 기판(100)을 정확하고 용이하게 얼라인할 수 있어, 박막형 광로 조절 장치의 패턴을 정확하게 형성할 수 있다.

Description

박막형 광로 조절 장치의 마스크 얼라인 키 디자인
본 발명은 투사형 화상 표시 장치로 이용되는 박막형 광로 조절 장치에 관한 것으로서, 특히 이소 컷팅부의 형성시 마스크를 얼라인하기 위한 얼라인 키 윈도우를 얼라인 키 박스 바깥에 형성하여 이 후 공정시 얼라인 효율을 높일 수 있는 박막형 광로 조절 장치의 마스크 얼라인 키 디자인에 관한 것이다.
일반적으로, 화상 표시 장치로 사용되는 평판 디스플레이 장치(FPD:Flat Panel Display)는 무게, 부피, 및 전력 소모가 큰 음극선관(CRT:Cathode Ray Tube)을 대체하기 위한 평판 표시 장치로서, 투사형 디스플레이와 직시형 디스플레이로 구분되며 또한 이러한 디스플레이 장치에 사용되는 소자는 PDP(Plasma Display Panel), EL(Electro Luminescent), LED(Light Emission Diode), FED(Field Emission Display) 등과 같이 전계 작용에 의하여 방출되는 전자의 직접 또는 간접적인 가시광으로 화상을 나타내는 방출형 디스플레이 장치와 LCD(Liquid Crystal Display), ECD(Electro Chromic Display), DMD(Digital Micromirror Display), AMA(Actuated Mirror Array), GLV(Grating Light Value) 등과 같이 광밸브(Light Valve)로 작용하여 전자의 방출없이 반사광에 의하여 화상을 나타내는 비방출형 디스플레이 장치로 구분된다.
상기 비방출형 디스플레이 장치중 AMA(Actuated Mirror Array)는 전자-광학적 비선형 특성을 향상시키기 위하여 능동 소자가 능동 행렬 구동 방식(Active Matrix Addressing)으로 구성된 구동 기판 상에 복수개의 층이 순차적으로 적층된 미러 어레이를 소정 형상으로 패터닝시키므로써 형성되며, 상기 액츄에이터는 상기 복수개의 층들중 신호 전극 및 공통 전극으로 각각 작용하는 2개의 도전층사이에 압전 세라믹 조성물로 이루어진 절연층이 개재되어 있는 캔틸레버(Cantilever) 구조로 형성되어 있고 상기 2개의 도전층에 인가되는 전기적 신호에 의한 상기 압전 재료의 압전 변형에 의하여 광원으로부터 방사되는 백색광을 스크린상에 제어된 광로를 따라서 반사시켜서 화상을 나타낸다.
한편, 도 1은 일반적인 박막형 광로 조절 장치의 단위 픽셀을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선을 따라 자른 일반적인 박막형 광로 조절 장치의 단면도이며, 도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 자른 일반적인 박막형 광로 조절 장치의 단면도로서, 상기 도면을 참조하면 상기 박막형 광로 조절 장치는 실리콘 기판(110), 패시베이션층(120), 식각 스톱층(130), 매탈 패드(105)로 구성된 구동 기판(100)과 플러그(205), 멤브레인(210), 하부 전극(220), 변형부 (230), 상부 전극(240)으로 구성된 액츄에이터(200)를 구비하고 있다.
이하, 도 1에 도시된 바와 같은, 일반적인 박막형 광로 조절 장치는 매트릭스 형상의 능동 소자를 구비한 구동 기판(100) 상에 희생층을 형성하고, 상기 희생층의 상부에 복수개의 층으로 이루어진 소정 형상의 액츄에이터(200)를 형성한 후, 상기 희생층을 제거 시킴으로써 제조되며, 상기와 같이 제조된 박막형 광로 조절 장치는 외부의 제어 시스템으로부터 구동 기판(100)에 내장되어 있는 능동 소자를 통하여 상기 액츄에이터(200)의 상부 전극(240)에 전기적 신호가 인가되면 상기 하부 전극(220)과 상기 상부 전극(240)사이에 소정 크기의 전위차가 발생되고 이러한 전위차 발생에 의해 상기 변형부(230)는 압전 변형을 나타내며 이에 의하여 복수개의 액츄에이터(200)가 개별적으로 구동하게 된다.
즉, 반사면으로 작용하는 상기 상부 전극(240)의 표면으로 입사된 광원의 백색광은 상기 액츄에이터(200)의 구동에 의하여 변경된 광로를 따라 반사되어서 도시되어 있지 않은 스크린상에 화상을 표시하게 된다.
한편, 상기 액츄에이터(200)를 이루는 복수개의 각 층, 즉, 상부 전극(240), 변형부(230), 하부 전극(220), 멤브레인(210) 등의 패턴 형성시의 얼라인 공정은 도 4에 도시된 바와 같이 마스크(300) 내의 크롬이 없는 투명한 부분에 얼라인 키(310)가 형성되기 때문에 얼라인 공정이 용이하다.
그러나, 도 1 및 도 3에 I.C로 표기된 이소 컷팅부(Iso-cutting)의 패턴(330) 형성시 얼라인 공정은 이소 컷팅부 얼라인 키(350)가 이소 컷팅부 마스크(305) 내의 불투명한 부분에 형성되기 때문에 종래에 있어서는 도 5에 도시된 바와 같이 이소 컷팅부 얼라인 키(350) 주위에 크롬이 없는 투명한 얼라인 키 윈도우(340)를 형성하여 얼라인 공정을 실시하였다.
그러나, 종래와 같은 얼라인 키 윈도우(340)는 이소 컷팅부의 형성시 상기 투명한 얼라인 키 윈도우(340) 부분에 위치한 얼라인 키 박스(350) 내의 하부 전극(220)도 식각되어 나이트라이드(Nitride)로 이루어진 멤브레인(210)층이 노출된다.
따라서, 이후 이소 컷팅부를 형성하기 위한 식각 공정에 의해 얼라인 키 윈도우(340) 부분의 얼라인 키 박스(360) 내의 하부 전극(220)이 식각되어 나이트라이드(Nitride)로 이루어진 멤브레인층(210)이 노출되어 나이트라이드(Nitride)에 증착 상태가 불량한 변형부(230)의 증착시 얼라인 키의 형성이 불량하여 이후 공정에서 얼라인 하기가 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 얼라인 키 박스 내의 하부 전극이 식각되지 않도록 얼라인 키 윈도우를 형성하여 이후 공정에서 양호한 얼라인 공정을 수행할 수 있도록 하는 박막형 광로 조절 장치의 마스크 얼라인 키 디자인을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 투사형 화상 표시 장치로 사용되는 박막형 광로 조절 장치의 이소 컷팅부의 패턴을 형성하는 마스킹 공정의 얼라인 키의 디자인에 있어서, 이소 컷팅부 마스크의 패턴 외부에 별도로 구비된 이소 컷팅부 얼라인 키를 그 외곽선에 포함하며, 웨이퍼의 얼라인 키 박스의 바깥의 외곽선에 일치되게 형성되는 얼라인 키 윈도우를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 마스크 얼라이 키 디자인을 제공한다.
도 1은 일반적인 박막형 광로 조절 장치의 단위 픽셀을 개략적으로 도시한 평면도.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선을 따라 자른 일반적인 박막형 광로 조절 장치의 단면도.
도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 자른 일반적인 박막형 광로 조절 장치의 단면도.
도 4는 박막형 광로 조절 장치의 액츄에이터를 이루는 복수개의 각 층의 마스크
패턴 및 얼라인 키를 개략적으로 도시한 개략도.
도 5는 종래의 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 하부 전극에 형성되는 이소 컷팅부의 마스크 패턴 및 얼라인 키를 개략적으로 도시한 개략도.
도 6은 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 하부 전극에 형성되는 이소 컷팅부의 마스크 패턴 및 얼라인 키를 개략적으로 도시한 개략도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
300; 마스크305; 이소 컷팅부 마스크
310; 얼라인 키320; 패턴
330; 이소 컷팅부 패턴340; 얼라인 키 윈도우
350; 이소 컷팅부 얼라인 키360; 얼라인 키 박스
본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법을 상세히 설명하기로 하며, 혼란을 피하기 위해 도 1에 도시된 일반적인 박막형 광로 조절 장치와 동일한 구성 부재에는 동일한 도면 번호를 사용하기로 한다.
도 6은 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 하부 전극에 형성되는 이소 컷팅부의 마스크 패턴 및 얼라인 키를 개략적으로 도시한 개략도로서, 구동 기판(100), 이소 컷팅부 마스크(305), 이소 컷팅부 패턴(330), 얼라인 키 윈도우(340), 이소 컷팅부 얼라인 키(350), 얼라인 키 박스(360)로 구성되며, 동도면을 참조하면, 이소 컷팅부의 패턴(330)을 형성하기 위한 마스크(305)는 이소 컷팅부 패턴(330)은 투명하게 형성되어 있고, 이소 컷팅부의 패턴(330)을 제외한 부분은 불투명하게 형성되어 있다.
한편, 상기 이소 컷팅부의 패턴(330)을 형성하기 위한 마스킹 공정시, 상기 이소 컷팅부 마스크(305)를 하부 전극(220)이 형성된 구동 기판(100)에 얼라인 시키기 위한 이소 컷팅부 얼라인 키(350)은 이소 컷팅부 마스크(305)의 불투명한 부분에 형성되어 있기 때문에, 얼라인 공정을 위하여 상기 이소 컷팅부 얼라인 키(350) 주변은 투명한 얼라인 키 윈도우(340)가 형성되어 있다.
이때, 상기 얼라인 키 윈도우(340)는 상기 구동 기판(100)에 박막형 광로 조절 장치의 패턴(320)이 형성되지 않는 외곽에 형성되어 있는 얼라인 키 박스(360)를 노출 시키지 않도록 얼라인 키 박스(360)이 위치하는 부분과 겹치지 않게 형성되어 있다. 한편, 상기 구동 기판(100)과 이소 컷팅부 마스크(305)의 얼라인은, 상기 이소 컷팃부 얼라인 키(350)가 도 6의 확대 도시된 바와 같이, 얼라인 키 윈도우(340)의 끝단에 형성되어 있기 때문에, 투명한 얼라인 키 윈도우(340)를 통해 화살표 방향으로 구동 기판(100)의 외곽에 형성된 얼라인 키 박스(360)의 얼라인 키를 서서히 지나치며 얼라인 시킬 수 있다.
그 결과, 상기 구동 기판(100)에 형성된 얼라인 키 박스(360)는 이소 컷팅부 마스크(305)의 불투명한 부분에 위치하게 되며, 얼라인 키 윈도우(340)의 투명한 부분에 노출되지 않는다.
따라서, 이후 노광 공정에 의해 상기 이소 컷팅부 마스크(305)의 투명부를 통해 상기 구동 기판(100)에 형성되어 하부 전극(200)의 상부에 도포되어 있는 양성 PR(도시 생략된)에 자외선(Ultraviolet; UV) 이나 DUV(Deep Ultraviolet) 등의 빛이 조사되고, 상기 빛이 조사된 양성 PR은 비다중화된다.
이후, 상기 비다중화된 부분은 이머션(Immersion), 분사 현상(Spray Development) 등의 현상 공정(Developmnent process)에 의해 제거되고, 그 결과 상기 이소 컷팅부 마스크(305)의 이소 컷팅부 패턴(330)은 상기 하부 전극(200) 상에 형성된 PR층에 전사된다.
이후, 양호한 이방성 식각 공정에 의해 상기 PR층의 제거로 노출된 하부 전극(220)의 일부분이 제거되고, 그 결과 하부 전극(220)에 이소 컷팅부가 형성된다.
한편, 상기 이소 컷팅부의 형성시 이소 컷팅부의 얼라인 키(350)도 형성되며, 이때 얼라인 키 윈도우(340)는 웨이퍼의 얼라인 키 박스(360)와 겹치지 않도록 얼라인 키 박스(360) 외곽에 형성되어 있기 때문에 얼라인 키 박스(360) 부분의 하부 전극은 식각되지 않으며, 그 결과 얼라인 키 박스(360) 부분은 하부 전극(220)을 형성하는 메탈 상태로 남아있고, 이후 변형부(230)의 형성시 변형부(230)를 형성하는 PZT는 하부 전극(220) 및 얼라인 키 박스(360)에 양호하게 증착되며, 또한 얼라인 키도 양호하게 형성된다.
따라서, 본 발명에 의해 이소 컷팅부를 형성한후, 이후 공정시 얼라인 키는 양호하게 형성되며, 그 결과 마스크(300)와 구동 기판(100)을 정확하고 용이하게 얼라인 함으로써, 박막형 광로 조절 장치의 패턴을 정확하게 형성할 수 있다.

Claims (1)

  1. 투사형 화상 표시 장치로 사용되는 박막형 광로 조절 장치의 이소 컷팅부의 패턴을 형성하는 마스킹 공정의 얼라인 키의 디자인에 있어서,
    이소 컷팅부 마스크의 패턴 외부에 별도로 구비된 이소 컷팅부 얼라인 키를 그 외곽선에 포함하며, 웨이퍼의 얼라인 키 박스의 바깥의 외곽선에 일치되게 형성되는 얼라인 키 윈도우를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로 조절 장치의 마스크 얼라이 키 디자인.
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