KR100267467B1 - 박막형광로조절장치의제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 희생층을 실리콘으로 형성하여 변형층의 유전용량을 증가시키고 희생층을 제거할 때 다른 층들을 손상시키지 않는 박막형 광로조절장치의 제조방법에 관한 것으로, 제 1 희생층을 그레인의 표면적이 큰 다결정 실리콘으로 형성하여 변형층의 유효면적을 증가시켜 변형층의 유전용량을 증가시킬 수 있으며, 제 1 희생층과 제 2 희생층을 XeF2로 제거하므로 다른 층들을 손상시키지 않으므로 수율을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 박막형 광로조절장치의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 희생층을 실리콘으로 형성하여 변형층의 유전용량을 증가시키고, 희생층을 제거할 때 기형성된 다른 층들을 손상시키지 않는 박막형 광로조절장치의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 광학 에너지(optical energy)를 스크린상에 투영하기 위한 장치인 공간적인 광 모듈레이터(spatial light modulator)는 광통신, 화상 처리 및 정보 디스플레이 장치등에 다양하게 응용될 수 있다. 이러한 장치들은 광원으로부터 입사되는 광속을 스크린에 투영하는 방법에 따라서 직시형 화상표시장치와 투사형 화상표시장치로 구분된다. 직시형 화상표시장치로는 CRT(Cathode Ray Tube)등이 있으며, 투사형 화상표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display:이하 'LCD'라 칭함), DMD(Deformable Mirror Device), 또는 AMA등이 있다.
상술한 CRT장치는 평균 100ft-L(백색 표시) 이상인 휘도, 30 : 1 이상인 콘트라스트비, 1만시간 이상의 수명등이 보증된 우수한 표시장치이다. 그러나, CRT는 중량 및 용적이 크고 높은 기계적인 강도를 유지하기 때문에 화면을 완전한 평면으로 하기가 곤란하여 주변부가 왜곡되는 문제점이 있었다. 또한, CRT는 전자빔으로 형광체를 여기해서 발광시키므로 화상을 만들기 위해 고전압을 필요로 하는 문제점이 있었다.
따라서, 상술한 CRT의 문제점을 해결하기 위해 LCD가 개발되었다. 이러한 LCD의 장점을 CRT와 비교하여 설명하면 다음과 같다. LCD는 저전압에서 동작하며, 소비 전력이 작고, 변형없는 화상을 제공한다.
그러나, 상술한 장점들에도 불구하고 LCD는 광속의 편광으로 인하여 1∼2％의 낮은 광효율을 가지며, 그 내부의 액정물질의 응답속도가 느린 문제점이 있었다.
이에 따라, 상술한 바와 같은 LCD의 문제점들을 해결하기 위하여 DMD, 또는 AMA등의 장치가 개발되었다. 현재, DMD가 약 5% 정도의 광효율을 가지는 것에 비하여 AMA는 10% 이상의 광효율을 얻을 수 있다. 또한, AMA는 입사되는 광속의 극성에 의해 영향을 받지 않을 뿐만 아니라 광속의 극성에 영향을 끼치지 않는다.
통상적으로, AMA 내부에 형성된 각각의 액츄에이터들은 인가되는 화상 신호 및 바이어스 전압에 의하여 발생되는 전계에 따라 변형을 일으킨다. 이 액츄에이터가 변형을 일으킬 때, 액츄에이터의 상부에 장착된 각각의 거울들은 전계의 크기에 비례하여 경사지게 된다.
따라서, 이 경사진 거울들은 광원으로부터 입사된 빛을 소정의 각도로 반사시킬 수 있게 된다. 이 각각의 거울들을 구동하는 액츄에이터의 구성재료로서 PZT(Pb(Zr, Ti)O3), 또는 PLZT((Pb, La)(Zr, Ti)O3)등의 압전 세라믹이 이용된다. 또한, 이 액츄에이터의 구성 재료로 PMN(Pb(Mg, Nb)O3)등의 전왜 세라믹을 이용할 수 있다.
상술한 AMA는 벌크(bulk)형과 박막(thin film)형으로 구분된다. 현재 AMA는 박막형 광로조절장치가 주종을 이루는 추세이다.
도 1은 종래 박막형 광로조절장치의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 장치를 A-A' 선으로 자른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 박막형 광로조절장치는 구동기판(50)과 구동기판(50)의 상부에 형성된 액츄에이터(160)를 포함한다.
M×N(M, N은 정수)개의 MOS(Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장된 구동기판(50)은 절연기판(10)의 일측 상부에 형성된 드레인 패드(drain pad : 20), 절연기판(10)과 드레인 패드(20)의 상부에 형성된 보호층(30), 그리고 보호층(30)의 상부에 형성된 식각 방지층(40)을 포함한다.
액츄에이터(160)는 식각 방지층(40)중 하부에 드레인 패드(20)가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 제 1 에어갭(70a)을 개재하여 식각 방지층(40)과 평행하도록 적층된 멤브레인(80), 멤브레인(80)의 상부에 형성된 하부전극(90), 하부전극(90)의 상부에 형성된 변형층(100), 변형층(100)의 상부에 형성된 상부전극(110), 변형층(100)의 타측으로부터 변형층(100), 하부전극(90), 멤브레인(80), 식각 방지층(40) 및 보호층(30)을 통하여 드레인 패드(20)까지 수직하게 형성된 배전홀(120), 그리고 배전홀(120) 내부에 하부전극(90)과 드레인 패드(20)가 연결되도록 형성된 배전체(130)를 포함한다.
또한, 도 2를 참조하면, 멤브레인(80)의 일측은 그 중앙부에 사각형 형상의 오목한 부분을 가지며, 이러한 사각형 형상의 오목한 부분이 양쪽 가장자리로 갈수록 계단형으로 넓어지는 형상을 가진다. 멤브레인(80)의 타측은 인접한 액츄에이터의 멤브레인이 계단형으로 넓어지는 오목한 부분에 대응하도록 계단형으로 좁아지는 돌출부를 갖는다. 따라서, 멤브레인(80)의 돌출부는 인접한 멤브레인의 오목한 부분에 끼워지고, 멤브레인(80)의 오목한 부분에 인접한 멤브레인의 돌출부가 끼워져서 형성된다. 그리고, 상부전극(110)의 상부에는 상부전극(110)의 일측 상부에 일측이 포스트(140)를 통하여 접촉되며, 타측이 제 2 에어갭(70b)을 개재하여 상부전극(110)과 평행하게 형성된 거울(150)을 포함한다.
이하, 종래 박막형 광로조절장치의 제조방법을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3a를 참조하며, 먼저, M×N(M, N은 정수)개의 MOS 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장되어 있고, 일측 상부에 드레인 패드(20)가 형성된 절연기판(10)을 제공한다. 이때, 절연기판(10)은 실리콘(Si)과 같은 반도체 또는 유리나 알루미나(Al2O3)등의 절연물질로 이루어진다.
절연기판(10) 및 드레인 패드(20)의 상부에는 보호층(30)이 적층된다. 보호층(30)은 인실리케이트유리(PSG)를 화학기상증착(CVD) 방법을 이용하여 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 보호층(30)은 후속하는 공정동안 MOS 트랜지스터가 내장된 절연기판(10)이 손상되는 것을 방지한다.
보호층(30)의 상부에는 질화물로 이루어진 식각 방지층(40)이 1000 ∼ 2000Å정도의 두께를 갖고 적층된다. 식각 방지층(40)은 저압의 반응 용기내에서 열에너지에 의한 화학반응을 이용하여 저압 화학기상증착(LPCVD)을 이용하여 형성된다. 식각 방지층(40)은 후속하는 식각공정 동안 보호층(30)과 그 하부가 손상되는 것을 방지한다. 따라서, 절연기판(10), 드레인 패드(20), 보호층(30) 및 식각 방지층(40)을 포함하는 구동기판(50)을 완성한다.
식각 방지층(40)의 상부에는 제 1 희생층(60a)이 형성된다. 제 1 희생층(60a)은 인(P)의 농도가 높은 인실리케이트유리를 대기압 화학기상증착(APCVD) 공정을 이용하여 0.5 ∼ 2.0㎛ 정도의 두께로 형성된다. 즉, 대기압하의 반응 용기내에서 열에너지에 의한 화학반응을 이용하여 제 1 희생층(60a)을 형성한다. 이때, 제 1 희생층(60a)은 MOS 트랜지스터들이 내장된 구동기판(50)의 상부를 덮고 있으므로, 그 표면의 평탄도가 매우 불량하다. 따라서, 스핀 온 글래스(SOG)를 사용하거나 CMP 공정을 이용하여 제 1 희생층(60a)의 표면을 평탄화시킨다. 이어서, 제 1 희생층(60a)중 하부에 드레인 패드(20)가 형성된 부분을 패터닝함으로써, 식각 방지층(40)의 일부를 노출시켜 액츄에이터(160)의 지지부가 형성될 위치를 만든다.
제 1 희생층(60a)의 상부 및 노출된 식각 방지층(40)의 상부에 멤브레인 물질층(80')을 적층한다. 멤브레인 물질층(80')은 질화물을 저압 화학기상증착(LPCVD) 방법을 이용하여 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께로 형성한다. 이때, 저압의 반응용기내에서 반응성 가스의 비를 시간별로 변화시키면서 멤브레인 물질층(80') 내부의 스트레스(stress)를 조절한다.
멤브레인 물질층(80')의 상부에는 백금 또는 백금-탄탈륨등의 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께를 갖는 하부전극 물질층(90')을 형성한다.
하부전극 물질층(90')의 상부에는 변형 물질층(100')이 형성된다. 변형 물질층(100')은 PZT(Pb(Zr,Ti)O3) 또는 PLZT((Pb,La)(Zr,Ti)O3)등의 압전 물질을 졸-겔법, 스퍼터링 방법, 또는 화학기상증착(CVD) 방법을 이용하여 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께로 형성된다. 또한, 변형 물질층(100')은 전왜 물질인 전왜 물질인 PMN(Pb(Mg,Nb)O3)을 사용하여 형성할 수 있다. 이어서, 변형 물질층(100')을 급속 열처리(RTA) 방법을 이용하여 열처리하여 상변이시킨다.
변형 물질층(100')의 상부에는 상부전극 물질층(110')이 형성된다. 상부전극 물질층(110')은 알루미늄, 백금, 백금-탄탈륨 또는 은등의 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성된다.
도 3b를 참조하면, 상부전극 물질층(110'), 변형 물질층(100') 및 하부전극 물질층(90')을 소정의 화소 형상으로 순차적으로 패터닝하여 상부전극(110), 변형층(100) 및 하부전극(90)을 형성한다. 즉, 상부전극(110)의 상부에 포토레지스트층(도시되지 않음)을 형성한 후, 상부전극(110)을 패터닝한다. 이어서, 상부전극(110)과 변형 물질층(100')의 상부에 재차 포토레지스트층(도시되지 않음)을 형성한 후, 변형 물질층(100')을 소정의 화소 형상으로 패터닝하여 변형층(100)을 형성한다. 상기와 같은 방법으로, 하부전극 물질층(90')과 멤브레인 물질층(80')도 역시 소정의 화소 형상으로 순차적으로 패터닝하여 하부전극(90)과 멤브레인(80)을 순차적으로 형성한다.
다음, 변형층(100)의 일측으로부터 변형층(100), 하부전극(90), 멤브레인(80), 식각 방지층(40) 및 보호층(30)을 순차적으로 식각하여 배전홀(120)을 형성한다. 배전홀(120)의 내부에 텅스텐(W) 또는 티타늄(Ti)등의 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 배전체(130)를 형성한다. 배전체(130)는 하부전극(90)으로부터 드레인 패드(20)까지 수직하게 형성되어 드레인 패드(20)와 하부전극(90)을 전기적으로 연결한다. 따라서, 화상신호는 구동기판(50)에 내장된 트랜지스터로부터 드레인 패드(20)와 배전체(130)를 통하여 하부전극(90)에 인가된다.
이와 같이, 배전체(130)를 형성한 후, 제 1 희생층(60a)을 불산가스(HF)가스로 제거하여 제 1 에어갭(70a)을 형성한다.
계속하여, 상술한 결과물의 전면에 유동성이 우수한 폴리머등을 스핏 코팅하여 제 2 희생층(60b)을 상부전극(110)을 덮도록 소정의 높이까지 형성한다. 그리고, 제 2 희생층(60b)을 패터닝하여 상부전극(110)의 일측 상부를 노출시킨다.
도 3c를 참조하면, 제 2 희생층(60b)의 상부 및 노출된 상부전극(110)의 상부에 백금, 알루미늄 또는 은등의 금속을 스퍼터링한 후, 패터닝하여 포스트(140)와 거울(150)을 동시에 형성한다. 따라서, 거울(150)은 일측이 포스트(140)를 통하여 상부전극(110)과 접촉되며, 타측이 상부전극(110)과 평행하게 형성된다. 거울(150)은 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께를 가지며, 광원으로부터 입사되는 광속을 반사한다. 마지막으로, 제 2 희생층(60b)을 불산가스로 제거하여 제 2 에어갭(70b)을 형성한다.
그러나, 종래 박막형 광로조절장치의 제조방법은 제 1 희생층을 인실리케이트유리로 형성하기 때문에 변형층의 유전 용량이 작으며 제 1 희생층을 불산가스로 제거할 때 기형성된 다른 층들이 손상되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 변형층의 유효면적을 증가시켜 유전용량을 증가시킬 수 있으며, 제 1 희생층을 제거할 때 다른 층들을 손상시키지 않는 박막형 광로조절장치의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 박막형 광로조절장치의 제조방법은 M×N(M, N은 정수)개의 MOS 트랜지스터가 절연기판에 드레인 패드, 보호층과 식각 방지층을 포함하는 구동기판을 형성하는 단계와; 식각 방지층의 상부에 그레인의 표면적이 큰 물질로 제 1 희생층을 형성하는 단계와; 제 1 희생층의 상부에 멤브레인 물질층, 하부전극 물질층, 변형 물질층 및 상부전극 물질층을 순차적으로 형성한 후, 소정의 형상을 갖도록 패터닝하여 멤브레인, 하부전극, 변형층 및 상부전극을 형성하는 단계와; 상부전극의 상부에 그레인의 표면적이 작은 물질로 제 2 희생층을 형성하는 단계와; 제 2 희생층의 소정 부분을 제거하여 상부전극의 소정 부분을 노출시키는 단계와; 노출된 상부전극과 제 2 희생층의 상부에 포스트와 거울을 형성하는 단계와; 제 1 및 제 2 희생층을 제거하는 단계를 포함한다.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
도 1은 종래 박막형 광로조절장치의 평면도,
도 2는 도 1에 도시한 장치 A-A' 선으로 자른 단면도,
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시한 장치의 제조 공정도,
도 4는 본 발명에 따른 박막형 광로조절장치의 평면도,
도 5는 도 4에 도시한 장치를 B-B'선으로 자른 단면도,
도 6a 내지 도 6c는 도 5에 도시한 장치의 제조 공정도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
510 : 절연기판 520 : 드레인 패드
530 : 식각 방지층 540 : 식각 방지층
550 : 구동기판 560a : 제 1 희생층
560b : 제 2 희생층 570a : 제 1 에어갭
570b : 제 2 에어갭 580 : 멤브레인
590 : 하부전극 600 : 변형층
610 : 상부전극 620 : 배전홀
630 : 배전체 640 : 포스트
650 : 거울
도 4는 본 발명에 따른 박막형 광로조절장치의 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시한 장치를 B-B'선으로 자른 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 박막형 광로조절장치는 구동기판(550)과 구동기판(550)의 상부에 형성된 액츄에이터(660)를 포함한다.
M×N(M, N은 정수)개의 MOS(Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장된 구동기판(550)은 절연기판(510)의 일측 상부에 형성된 드레인 패드(drain pad : 520), 절연기판(510)과 드레인 패드(520)의 상부에 형성된 보호층(530), 그리고 보호층(530)의 상부에 형성된 식각 방지층(540)을 포함한다.
액츄에이터(660)는 식각 방지층(540)중 하부에 드레인 패드(520)가 형성된 부분에 일측이 접촉되며 타측이 제 1 에어갭(570a)을 개재하여 식각 방지층(540)과 평행하도록 적층된 멤브레인(580), 멤브레인(580)의 상부에 형성된 하부전극(590), 하부전극(590)의 상부에 형성된 변형층(600), 변형층(600)의 상부에 형성된 상부전극(610), 변형층(600)의 타측으로부터 변형층(600), 하부전극(590), 멤브레인(580), 식각 방지층(540) 및 보호층(530)을 통하여 드레인 패드(520)까지 수직하게 형성된 배전홀(620), 그리고 배전홀(620) 내부에 하부전극(590)과 드레인 패드(520)가 연결되도록 형성된 배전체(630)를 포함한다.
또한, 도 5를 참조하면, 멤브레인(580)의 일측은 그 중앙부에 사각형 형상의 오목한 부분을 가지며, 이러한 사각형 형상의 오목한 부분이 양쪽 가장자리로 갈수록 계단형으로 넓어지는 형상을 가진다. 멤브레인(580)의 타측은 인접한 액츄에이터의 멤브레인이 계단형으로 넓어지는 오목한 부분에 대응하도록 계단형으로 좁아지는 돌출부를 갖는다. 따라서, 멤브레인(580)의 돌출부는 인접한 멤브레인의 오목한 부분에 끼워지고, 멤브레인(580)의 오목한 부분에 인접한 멤브레인의 돌출부가 끼워져서 형성된다. 그리고, 상부전극(610)의 상부에는 상부전극(610)의 일측 상부에 일측이 포스트(640)를 통하여 접촉되며, 타측이 제 2 에어갭(570b)을 개재하여 상부전극(610)과 평행하게 형성된 거울(650)을 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 박막형 광로조절장치의 제조방법을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 6a를 참조하며, 먼저, M×N(M, N은 정수)개의 MOS 트랜지스터(도시되지 않음)가 내장되어 있고, 일측 상부에 드레인 패드(520)가 형성된 절연기판(510)을 제공한다. 이때, 절연기판(510)은 실리콘(Si)과 같은 반도체 또는 유리나 알루미나(Al2O3)등의 절연물질로 이루어진다.
절연기판(510) 및 드레인 패드(520)의 상부에는 보호층(530)이 적층된다. 보호층(530)은 인실리케이트유리(PSG)를 화학기상증착(CVD) 방법을 이용하여 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 보호층(530)은 후속하는 공정동안 MOS 트랜지스터가 내장된 절연기판(510)이 손상되는 것을 방지한다.
보호층(530)의 상부에는 질화물로 이루어진 식각 방지층(540)이 1000 ∼ 2000Å정도의 두께를 갖고 적층된다. 식각 방지층(540)은 저압의 반응 용기내에서 열에너지에 의한 화학반응을 이용하여 저압 화학기상증착(LPCVD)을 이용하여 형성된다. 식각 방지층(540)은 후속하는 식각공정 동안 보호층(530)과 그 하부가 손상되는 것을 방지한다. 따라서, 절연기판(510), 드레인 패드(520), 보호층(530) 및 식각 방지층(540)을 포함하는 구동기판(550)을 완성한다.
식각 방지층(540)의 상부에는 제 1 희생층(560a)이 형성된다. 제 1 희생층(560a)은 실리콘을 620℃ 이상의 고온에서 증착한다. 일반적으로, 실리콘은 580℃ 이상의 고온에서 다결정 실리콘으로 형성된다. 따라서, 제 1 희생층(560a)은 그레인(grain)의 표면적이 큰 다결정 실리콘으로 형성되므로 제 1 희생층(560a)의 상부표면은 불균일하게 형성되어 표면적이 증가한다.
이어서, 제 1 희생층(560a)중 하부에 드레인 패드(520)가 형성된 부분을 패터닝함으로써, 식각 방지층(540)의 일부를 노출시켜 액츄에이터(660)의 지지부가 형성될 위치를 만든다.
제 1 희생층(560a)의 상부 및 노출된 식각 방지층(540)의 상부에 멤브레인 물질층(580')을 적층한다. 멤브레인 물질층(580')은 질화물을 저압 화학기상증착(LPCVD) 방법을 이용하여 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께로 형성한다. 이때, 저압의 반응용기내에서 반응성 가스의 비를 시간별로 변화시키면서 멤브레인(580)을 형성함으로써 멤브레인 물질층(580') 내부의 스트레스(stress)를 조절한다.
멤브레인 물질층(580')의 상부에는 백금 또는 백금-탄탈륨등의 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께를 갖는 하부전극 물질층(580')을 형성한다.
하부전극 물질층(580')의 상부에는 변형 물질층(600')이 형성된다. 변형 물질층(600')은 PZT(Pb(Zr,Ti)O3) 또는 PLZT((Pb,La)(Zr,Ti)O3)등의 압전 물질을 졸-겔법, 스퍼터링 방법, 또는 화학기상증착(CVD) 방법을 이용하여 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께로 형성된다. 또한, 변형 물질층(600')은 전왜 물질인 전왜 물질인 PMN(Pb(Mg,Nb)O3)을 사용하여 형성할 수 있다. 이어서, 변형 물질층(600')을 급속 열처리(RTA) 방법을 이용하여 열처리하여 상변이시킨다. 이때, 변형 물질층(600')을 비롯하여 멤브레인 물질층(580')과 하부전극 물질층(590')은 그레인의 표면적이 큰 다결정 실리콘으로 형성되어 그 표면이 불균일한 제 1 희생층(560a)의 상부에 형성되므로, 변형 물질층(600')도 역시 제 1 희생층(560a)의 불균일한 표면을 따라 형성되므로 표면이 불균일하게 형성된다. 따라서, 변형 물질층(600')은 불균일한 표면을 가지므로 유효면적이 증가하여 유전용량(capacitance)이 종래에 비하여 증가된다.
변형 물질층(600')의 상부에는 상부전극 물질층(610)이 형성된다. 상부전극 물질층(610)은 알루미늄, 백금, 백금-탄탈륨 또는 은등의 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 0.1 ∼ 1.0㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성된다.
도 6b를 참조하면, 상부전극 물질층(610), 변형 물질층(600) 및 하부전극 물질층(590)을 소정의 화소 형상으로 순차적으로 패터닝하여 상부전극(610), 변형층(600) 및 하부전극(590)을 형성한다. 즉, 상부전극(610)의 상부에 포토레지스트층(도시되지 않음)을 형성한 후, 상부전극(610)을 패터닝한다. 이어서, 상부전극(610)과 변형 물질층(600')의 상부에 재차 포토레지스트층(도시되지 않음)을 형성한 후, 변형 물질층(600')을 소정의 화소 형상으로 패터닝하여 변형층(600)을 형성한다. 상기와 같은 방법으로, 하부전극 물질층(590')과 멤브레인 물질층(580')도 역시 소정의 화소 형상으로 순차적으로 패터닝하여 하부전극(590)과 멤브레인(580)을 순차적으로 형성한다.
다음, 변형층(600)의 일측으로부터 변형층(600), 하부전극(590), 멤브레인(580), 식각 방지층(540) 및 보호층(530)을 순차적으로 식각하여 배전홀(620)을 형성한다. 배전홀(620)의 내부에 텅스텐(W) 또는 티타늄(Ti)등의 금속을 스퍼터링 방법을 이용하여 배전체(630)를 형성한다. 배전체(630)는 하부전극(590)으로부터 드레인 패드(520)까지 수직하게 형성되어 드레인 패드(520)와 하부전극(590)을 전기적으로 연결한다. 따라서, 화상신호는 구동기판(550)에 내장된 트랜지스터로부터 드레인 패드(520)와 배전체(630)를 통하여 하부전극(590)에 인가된다.
이와 같이, 배전체(630)를 형성한 후, 실리콘을 580℃이하에서 증착하여 제 2 희생층(560b)을 형성한다. 통상, 실리콘은 580℃ 이하에서 증착되면 비정질 실리콘 또는 그레인의 표면적이 작은 다결정 실리콘이 된다. 또는, 스퍼터링이나 화학 기상 증착법으로 형성된다. 따라서, 제 2 희생층(560b)은 비정질 실리콘 또는 그레인의 표면적이 작은 다결정 실리콘으로 형성된다. 그리고, 제 2 희생층(560b)을 패터닝하여 상부전극(610)의 일측 상부를 노출시킨다.
도 6c를 참조하면, 제 2 희생층(560b)의 상부 및 노출된 상부전극(610)의 상부에 백금, 알루미늄 또는 은등의 금속을 스퍼터링한 후, 패터닝하여 포스트(640)와 거울(650)을 동시에 형성한다. 따라서, 거울(650)은 일측이 포스트(640)를 통하여 상부전극(610)과 접촉되며, 타측이 상부전극(610)과 평행하게 형성된다. 거울(650)은 0.1 ∼ 2.0㎛ 정도의 두께를 가지며, 광원으로부터 입사되는 광속을 반사한다. 또한, 제 2 희생층(560b)이 비정질 실리콘 또는 그레인의 표면적이 작은 다결정 실리콘으로 형성되기 때문에 거울(650)이 평탄하게 형성된다.
마지막으로, 제 1 및 제 2 희생층(560a)(560b)을 XeF2로 제거하여 제 1 및 제 2 에어갭(570a)(570b)을 형성한다. 따라서, 제 1 및 제 2 희생층(560a)(560b)을 XeF2로 제거하므로 다른 층들을 손상시키지 않는다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막형 광로조절장치의 제조방법은 제 1 희생층을 그레인의 표면적이 큰 다결정 실리콘으로 형성하여 변형층의 유효면적을 증가시켜 변형층의 유전용량을 증가시킬 수 있으며, 제 1 희생층과 제 2 희생층을 XeF2로 제거하므로 다른 층들을 손상시키지 않으므로 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명을 도면을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (4)
- M×N(M, N은 정수)개의 MOS 트랜지스터가 절연기판(510)에 드레인 패드(520), 보호층(530)과 식각 방지층(540)을 포함하는 구동기판(550)을 형성하는 단계와;상기 식각 방지층(540)의 상부에 그레인의 표면적이 큰 물질로 제 1 희생층(560a)을 형성하는 단계와;상기 제 1 희생층(560a)의 상부에 멤브레인 물질층(580'), 하부전극 물질층(590'), 변형 물질층(600') 및 상부전극 물질층(610')을 순차적으로 형성한 후, 소정의 형상을 갖도록 패터닝하여 멤브레인(580), 하부전극(590), 변형층(600) 및 상부전극(610)을 형성하는 단계와;상기 상부전극(610)의 상부에 그레인의 표면적이 작은 물질로 제 2 희생층(560b)을 형성하는 단계와;상기 제 2 희생층(560b)의 소정 부분을 제거하여 상기 상부전극(610)의 소정 부분을 노출시키는 단계와;상기 노출된 상부전극(610)과 상기 제 2 희생층(560b)의 상부에 포스트(640)와 거울(650)을 형성하는 단계와;상기 제 1 및 제 2 희생층(560a)(560b)을 제거하는 단계를 포함하는 박막형 광로조절장치의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 희생층(560a)은 실리콘을 620℃이상으로 증착하여 다결정 실리콘으로 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로조절장치의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 희생층(560b)은 실리콘을 580℃이하에서 증착하여 비정질 실리콘 또는 그레인의 표면적이 작은 다결정 실리콘중에 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 광로조절장치의 제조방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 희생층(560a)(560b)을 XeF2로 제거하는 것을 특징으로 하는 박막형 광로조절장치의 제조방법.
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