KR100229786B1 - 광로 조절장치의 제조방법 - Google Patents
광로 조절장치의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100229786B1 KR100229786B1 KR1019940000794A KR19940000794A KR100229786B1 KR 100229786 B1 KR100229786 B1 KR 100229786B1 KR 1019940000794 A KR1019940000794 A KR 1019940000794A KR 19940000794 A KR19940000794 A KR 19940000794A KR 100229786 B1 KR100229786 B1 KR 100229786B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- forming
- support
- sacrificial layer
- plug
- optical path
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 41
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 13
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 13
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 abstract 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- KRQUFUKTQHISJB-YYADALCUSA-N 2-[(E)-N-[2-(4-chlorophenoxy)propoxy]-C-propylcarbonimidoyl]-3-hydroxy-5-(thian-3-yl)cyclohex-2-en-1-one Chemical compound CCC\C(=N/OCC(C)OC1=CC=C(Cl)C=C1)C1=C(O)CC(CC1=O)C1CCCSC1 KRQUFUKTQHISJB-YYADALCUSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000953555 Theama Species 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/015—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
- G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
- G02B26/0858—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting means being moved or deformed by piezoelectric means
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/0102—Constructional details, not otherwise provided for in this subclass
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/02—Function characteristic reflective
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
본 발명은 광로조절장치(500)의 제조방법에 관한 것으로, 전기적으로 연결된 접속단자(150)를 갖는 구동기판(130)상에 지지부(120)를 형성하는 공정과, 스핀 코팅(spin-coaing) 방법에 의해 희생층(180)을 형성하는 공정과, 텅스텐 또는 알루미늄을 증착시켜 플러그(115)를 형성하는 공정과, 스퍼터링 또는 진공증착에 의해 금속을 도포하여 신호전극(160)을 형성하는 공정과, 세라믹을 도포하여 변형부(170)를 형성하는 공정과, 반사 특성이 양호한 금속을 도포하여 거울을 형성하는 공정과, 희생층(180) 중앙부 상부면의 신호전극(160) 부터 변형부(170), 바이어스 전극(190) 및 거울(110)까지 포토리소그래피 과정을 수행하여 소정의 홈을 형성하는 공정과, 폴리이미드를 도포하여 포토리소그래피 과정으로 폴리이미드를 에칭하는 공정과, 상기 희생층(180)을 제거하는 제조공정을 수행하여, 구조가 단순하고 거울의 일체화로 안정된 구조를 유지하며, 더 큰 변위(tilting)를 갖는 광로 조절장치(500)의 제조방법을 제공한다.
Description
제1도는 종래 광로 조절 장치의 평면도.
제2도는 제1도에 도시된 광로 조절 장치의 단면도.
제3도는 본 발명에 따라 제조된 광로 조절 장치의 평면도.
제4도는 본 발명에 따라 제조된 광로 조절 장치의 단면도.
제5도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 광로 조절 장치를 제조하는 각 과정을 도시한 공정 순서도.
제6도는 본 발명에 따라 제조된 광로 조절 장치의 외관도.
＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
110 : 거울 115 : 플러그
120 : 지지부 130 : 구동 기판
150 : 접속단자 160 : 신호 전극
170 : 변형부 180 : 희생층
190 : 바이어스 전극 400 : 액츄에이터
500 : 광로 조절 장치 P : 폴리머
본 발명은 투사형 화상 표시 장치에 이용되는 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 변형부가 박막의 세라믹으로 이루어져 구성이 간단하고 더욱 향상된 광 효율을 갖는 광로 조절 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
화상 표시 장치는 표시 방식에 따라 직시형 화상 표시 장치와 투사형 화상 표시 장치로 구분된다. 직시형 화상 표시 장치는 CRT(Cathode Ray Tube) 등이 있는데, 이러한 CRT 화상 표시 장치는 화질이 좋으나 화면이 커짐에 따라 중량 및 주께의 증가와, 가격이 비싸지는 문제점이 있어 대화면을 구현하는 데 한계가 있다. 투사형 화상 표시 장치는 대화면 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : 이하 LCD라 칭함) 등이 있는데, 이러한 대화면 LCD 는 박형화가 가능하여 중량을 작게 할 수 있다. 그러나, 이러한 LCD 는 편광판에 의한 광의 손실이 크고, LCD를 구동하기 위한 박막 트랜지스터가 화소마다 형성되어 있어 개구율(광의 투과 면적)을 높이는데 한계가 있으므로 광의 효율이 매우 낮다.
이러한, LCD 의 단점을 보완하고자 미합중국 Aura 사에서 액츄에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Arrays: 이하 AMA 라 칭함)을 이용한 투사형 화상 표시 장치가 개발되었다. AMA를 이용한 투사형 화상 표시 장치는 광원에서 발광된 백색광을 적색, 녹색 및 청색의 광속(light beam) 등으로 분리한 후, 이 광속들을 액츄에이터들의 변형에 의해 기울어지는 반사경들에 각각 반사시켜 광로(light path)들을 조절하고, 이 광속들의 광량을 조절하여 화면으로 투사시킴으로써 화상을 나타낸다.
이때, AMA는 구동 방식에 따라 액츄에이터가 M×1 개인 1차원 AMA 와 M×N 개인 2차원 AMA로 구분되며, 액츄에이터는 압전 물질이나 전왜 물질로 이루어지는 변형부와 전극들을 포함하여 전계 발생시에 변형되므로써 상부에 있는 거울을 임의의 각도로 기울어지게 한다.
제 1 도는 종래 광로 조절 장치(10)의 평면도이고, 제 2 도는 종래 광로 조절 장치(10)의 단면도이다. 종래 광로 조절 장치(10)는 구동 기판(11), 지지부(27), 액츄에이터(30) 및 거울(29)들을 포함한다.
제 2 도를 참조하면, 구동 기판(11)은 유리 또는 알루미나(Al2O3) 등의 절연 물질이나 실리콘 등의 반도체로 이루어지며, M×N 개의 트랜지스터들(도시생략)이 매트릭스(matrix) 형태로 내장되어 있으며 표면에 트랜지스터들과 전기적으로 연결된 접속단자(13)들이 형성되어 있다.
또한, 액츄에이터(30)는 변형부(17), 신호 전극(19), 플러그(15), 바이어스 전극(23) 및 탄성부(25)로 이루어져 있다.
변형부(17)는 전왜 세라믹 또는 수직 축을 따라 서로 반대 방향으로 분극(polarization)되는 압전 세라믹으로 형성되어 있으며, 변형부(17)의 하부 표면에는 신호 전극(19)이 형성되어 있고 상부 표면에는 바이어스 전극(23)이 형성되어 있다. 여기에서, 신호 전극(19)은 구동 기판(11)의 접속단자(13)와 전기적으로 접속되며, 인접한 액츄에이터들의 신호 전극들과 이격되어 트랜지스터들과 접속단자(13)를 통해 외부 회로(도시생략)로부터 화상신호가 입력된다. 그리고, 탄성부(25)는 신호전극(19)의 하부에 형성되어 액츄에이터가 편평하게 유지되도록 지지한다.
거울(29)은 반사 특성이 양호한 금속으로 형성되며, 입사되는 광의 경로를 바꾸어 반사시킨다. 여기에서 거울(29)을 통해 반사된 광에 의해 화상을 형성할 때 색의 연속성을 유지하여 자연스러운 화상이 형성될 수 있도록 인접하는 액츄에이터들은 경사 각도의 차가 있더라도 동일한 방향으로 구성되어야 한다. 그러므로, 액츄에이터(30)와 인접하는 액츄에이터들에 위상이 서로 다른 화상신호들을 입력시킨다.
그리고, 지지부(27)는,제 2 도에 도시된 바와같이, 액츄에이터(30)의 한쪽 일측면과 구동 기판(11) 사이에 고착되어 있다.
그러나, 상기한 바와같은 구조로 된 종래의 광로 조절 장치(10)는 지지부(27)가 액츄에이터(30) 하부의 안쪽 일측면에 고착되어 있으므로 액츄에이터(30)의 자중이나 응력(stress)에 의해 액츄에이터(30)가 변형될수 있으며, 이와같이 액츄에이터(30)에 변형이 발생하는 경우 거울(110)의 휨이 발생하게 되고, 그 결과로써 광효율이 저하된다는 문제가 있다.
또한, 일측 종단이 지지부(27)에 고정되고 타측 종단이 임의의 각도로 틸팅하는 자유단으로 이용되는 구조의 종래 광로 조절 장치는 거울의 일부, 즉 지지부(27)상에 형성된 거울(29)면을 광로 조절을 위한 반사면으로 사용하지 못하기 때문에 광 효율이 떨어질 수밖에 없는 근본적인 문제점을 내포하고 있다.
더욱이, 일측 종단이 지지부(27)에 고정되고 타측 종단이 임의의 각도로 틸팅하는 자유단으로 이용되는 구조의 종래 광로 조절 장치는, 액츄에이터(30)가 편평하게 유지되도록 지지하기 위하여, 신호 전극(19)의 하부에 일정 강도를 갖는 소정 두께의 탄성부(25)를 구비해야만 하기 때문에 구조 간소화의 큰 저해 요인으로 작용하고 있는 실정이다.
본 발명은, 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 응력이나 자중에 의한 액츄에이터의 변형을 방지함으로서 향상된 양질의 광효율을 유지할 수 있는 광로 조절 장치를 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 거울 반사면의 이용 확대를 통해 광효율을 개선할 수 있는 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 구조의 간소화를 실현할 수 있는 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, N×M개의 트랜지스터에 전기적으로 각각 연결된 N×M개의 접속 단자를 갖는 구동 기판과, 상기 각 트랜지스터에 전기적으로 연결되는 N×M개의 액츄에이터로 된 광로 조절 장치를 제조하는 방법에 있어서, 상기 각 접속 단자를 매립하는 형태의 패턴을 갖는 N×M개의 지지부를 형성하는 제 1 공정; 상기 각 지지부의 상부 및 노출된 상기 구동 기판의 상부에 희생 물질을 도포하고, 상기 각 지지부상에 형성된 상기 희생 물질을 선택 제거함으로써, 상기 노출된 상부 기판상에 희생층을 형성하는 제 2 공정; 상기 각 지지부의 일부를 제거하여 대응하는 상기 각 접속 단자를 노출시키고, 이 노출된 각 홀 영역에 대응하는 상기 각 접속 단자와 전기적으로 연결되는 도전성 물질을 증착시켜 N×M개의 플러그를 형성하는 제 3 공정; 상기 각 플러그를 갖는 각 지지부 및 희생층의 상부에 도전성 물질을 도포한 다음, 상기 각 지지부내의 각 플러그 상부 이외의 영역에 도포된 도전성 물질의 일부를 제거함으로써, 양종단중 어느 하나가 대응하는 상기 각 지지부내 각 플러그에 접속되는 N×M개의 신호 전극을 형성하는 제 4 공정; 상기 각 신호 전극 및 상기 도전성 물질이 제거된 영역의 상부에 변형 물질과 반사 특성을 갖는 금속 물질을 순차 적층하는 제 5 공정; 상기 각 지지부가 각 액츄에이터의 중심에 위치하는 간격으로, 상기 금속 물질 및 변형 물질의 일부를 제거하여 상기 희생층의 상부 일부가 노출되는 다수의 홈을 형성함으로써, N×M개의 단위 픽셀 패턴을 형성하는 제 6 공정; 상기 형성된 각 홈에 적어도 상기 변형 물질의 상부보다 낮은 높이를 갖는 폴리머층을 형성하여 인접하는 각 액츄에이터간을 유기적으로 연결시키는 제 7 공정; 및 용제를 이용하여 상기 구동 기판과 각 신호 전극 사이에 형성된 상기 희생층을 제거하여 N×M개의 액츄에이터를 완성하는 제 8 공정으로 이루어진 광로 조절 장치의 제조 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제 3 도는 본 발명에 따라 제조되는 광로 조절 장치의 평면도로써, 제 1 도에 도시된 종래 광로 조절 장치의 평면도(즉, 단위 픽셀 단위로 절개된 형태)에서 나타나는 것과는 달리, 본 발명에 따라 제조되는 광로 조절 장치는 평면으로 볼 때 상하 방향으로 부분적으로 절개되어 인접하는 단위 픽셀이 미세하게 서로 연결되는 구조(즉, 변형층보다 작은 두께의 변형 물질이 각 액츄에이터의 변형부와 일체로 연결되는 구조)를 갖는다.
제 4 도는 본 발명에 따라 제조되는 광로 조절 장치의 단면도이고, 제 6 도는 본 발명에 따라 제조되는 광로 조절 장치의 사시도로써, 이러한 광로 조절 장치(500)는 구동 기판(130), 액츄에이터(400) 및 거울(110)을 포함한다.
본 발명에 따라 제조되는 광로 조절 장치는, 지지부를 액츄에이터의 중심 부분에 형성하고, 거울의 전체면을 광의 반사면으로 사용하며, 또한 액츄에이터를 평탄하게 유지하기 위한 탄성부를 사용하지 않는 대신에 변형부의 두께보다 작은 두께를 갖는 변형 물질로 각 단위 픽셀의 변형부를 서로 연결하는 구조로 구성한 것에 가장 큰 기술적인 특징을 갖는다.
따라서, 본 발명에 따라 제조되는 광로 조절 장치는 지지부가 액츄에이터의 중간 부분에 위치하므로 자중이나 응력 등에 의해 액츄에이터의 자유단(또는 종단)이 바람직하지 않게 휘어져 변형되는 현상을 확실하게 방지하면서도, 액츄에이터의 좌우측을 상하 방향으로 틸팅시킴으로써 충분한 경사각을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 제조되는 광로 조절 장치는 액츄에이터의 지지를 위한 탄성부를 사용하지 않기 때문에 그 전체적인 구조를 간소화할 수 있다.
다시 제 4 도를 참조하면, 본 발명에 따라 제조되는 광로 조절 장치는, 지지부가 액츄에이터의 일측 종단에 위치하는 제 2 도의 종래 광로 조절 장치와는 달리, 단위셀을 이루는 액츄에이터(400)를 지지하는 지지부(120)가 액츄에이터(400)의 대략 중간 부분에 위치하고, 이러한 지지부(120)내측에는 구동 기판(130)내의 도시 생략된 대응 트랜지스터와 전기적으로 접촉하는 접속 단자(150)가 형성되며, 접속 단자(150)의 상부 일부에는 접속 단자(150)와 액츄에이터(400)내 신호 전극(160)간을 전기적으로 연결하는 플러그(115)가 형성되어 있다. 여기에서, 구동 기판(130)은 Al2O3등의 절연 물질 또는 실리콘 등의 반도체로 이루어져 N×N개의 트랜지스터가 내장되어 있다.
한편, 액츄에이터(400)는 신호 전극(160), 변형부(170), 바이어스 전극(190) 및 거울(110)이 순차 적층되는 구조를 갖는 데, 여기에서 지지부(120)를 중심으로하여 서로 분리되어 좌,우 방향으로 소정길이 만큼 신장되는 신호 전극(16)중 일측(즉, 제 4 도의 좌측) 방향으로 신장되는 신호 전극 부분은 지지부(120)내 플러그(115)에 전기적으로 연결되고, 타측(제 4 도의 우측) 방향으로 신장되는 신호 전극 부분은 지지부(120)내 플러그(115)에 연결되지 않는다. 이때, 신호 전극(160)의 하부와 구동 기판(130)의 상부 사이(즉, 지지부가 형성되지 않는 영역)에는 에어갭이 형성된다.
또한, 본 발명에 따라 제조되는 광로 조절 장치는, 종래 장치에서와 같이 액츄에이터를 편평하게 지지하기 위한 탄성부(멤브레인)를 구비하지 않는 대신에, 연성이 좋은 폴리머(polymer, 예 : polyimide)를 이용하여 인접하는 액츄에이터(즉, 단위 픽셀)간이 서로 연결, 즉 일체로 형성되는 구조를 갖는다.
다음에, 본 발명에 따라 상술한 바와같은 구조를 갖는 광로 조절 장치를 제조하는 과정에 대하여 설명한다.
제 5 도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 광로 조절 장치를 제조하는 각 과정을 도시한 공정 순서도이다.
제 5 도를 참조하면, 유리 알루미나(Al2O3) 등의 절연 물질 또는 실리콘 등의 반도체로 이루어지고, M×N 개의 트랜지스터들(도시생략)이 매트릭스 형태로 내장되며, 대응하는 트랜지스터와 전기적으로 연결된 접속단자(150)가 형성된 구동 기판(130)상에 스퍼터링 또는 화학 기상 침적 등의 방법을 이용하여 질화물(Nitride) 또는 산화물(Oxide), 특히 질화 규소(Si3N4)를 적층하고, 포토 리쏘그라피 공정 및 건식 식각 공정을 수행하여 적층 물질의 일부를 임의의 패턴으로 제거함으로써, 일예로서 제 5a 도에 도시된 바와같이, 각 접속 단자(150)를 매립하는 형태로 지지부(120)를 형성한다.
이어서, 스핀 코팅 등의 방법을 이용하여 노출된 구동 기판(130)의 상부(즉, 지지부 사이의 빈 공간)에 PSG, 산화 규소, 저온 산화물, 규소, 몰리브덴, 구리 , 철, 크롬, 니켈 등의 희생 물질을 도포하고, 에치 백(etch back) 또는 SOG(Spin On Glass) 등의 방법을 이용하여 평탄화함으로써, 일예로서 제 5b 도에 도시된 바와 같이, 노출된 구동 기판(130)의 상부에 지지부(120)와 동일한 높이를 갖는 희생층(180)을 형성한다.
다음에, 포토 리쏘그라피 공정을 통해 임의의 패턴을 갖는 마스크 패턴(도시생략)을 지지부(120) 및 희생층(180)의 상부에 형성하고, 이 형성된 마스크 패턴을 이용하는 식각 공정을 통해 지지부(120)의 상부 일부를 제거한 다음 마스크 패턴을 스트립함으로써, 접속 단자(150)의 상부 일부가 노출되는 홈(즉, N×N의 각 지지부(120)에 홈을 각각 형성)을 형성하고, 이어서 증착 공정을 수행하여 각 홈을 텅스턴 또는 티타늄으로 매립시킨 다음, 에치백 등의 방법을 이용하여 평탄화시킴으로써 노출된 상부를 가지면서 하부의 접속 단자(150)와 전기적으로 연결되는 플러그(115)를 형성한다.
또한, 플러그(115)가 형성된 지지부(120)의 상부와 희생층(180)의 상부 전면에 걸쳐 스퍼터링 또는 CVD 방법으로 백금 또는 티타늄 물질을 도포하고, 포토 리쏘그라피 공정을 통해 백금 또는 티타늄 물질의 상부에 임의의 패턴(즉, 신호 전극의 일측(즉, 제 4 도에 도시된 신호 전극(160)의 우측 부분)을 플러그(115)로부터 분리하고 액츄에이터간의 신호 전극을 분리하는 패턴)을 갖는 마스크 패턴을 형성하며, 건식 식각 또는 리프트 오프(lift-off) 공정을 수행하여 백금 또는 티타늄 물질의 일부를 제거한 다음 마스크 패턴을 스트립함으로써, 일예로서 제 5c 도에 도시된 바와같이, 지지부(120) 및 희생층(180)의 상부에 일측 부분(예를들어, 제 4 도의 좌측 부분)이 플러그(115)에 전기적으로 연결되고 타측 부분(예를들어, 제 4 도의 우측 부분)이 플러그(115)로부터 분리되는 패턴을 갖는 신호 전극(160)을 형성한다.
이어서, 졸겔법(Sol-Gel) 스퍼터링(sputtering) 또는 CVD 방법을 이용하여, 신호 전극(160)의 상부에 BaTiO3, PZT(Pb(Zr, Ti), O3) 또는 PLZT((Pb, La)(Zr, Ti)O3) 등의 압전 세라믹이나 PMN(Pb(Mg, Nb)O3) 등의 재질로 된 전왜 세라믹 물질을 소정 두께(예를들면, 0.7 - 2㎛)로 도포함으로써, 일예로서 제 5d 도에 도시된 바와같이, 신호 전극(160)의 상부에 변형부(170)를 형성한다. 이러한 변형부(170)는 전계 발생시에 지지부(120)를 중심으로 상하 방향으로 틸팅함으로써 후속하는 공정을 통해 형성되는 거울(110)을 소정의 각도로 경사지게 한다.
또한, 제 5e 도를 참조하면, 변형부(170)의 상부에 스퍼터링 또는 CVD 방법으로 금, 백금, 은 또는 알루미늄 등의 재질로 된 금속 물질을 소정 두께로 도포함으로써, 변형부(170)의 상부에 바이어스 전극(190)을 형성하고, 바이어스 전극(190)의 상부 전면에 걸쳐, 알루미늄 또는 은 등의 반사특성이 양호한 금속 물질을 스퍼터링 또는 진공 증착법(Evaporation) 등에 의해 500∼2000Å 정도의 두께로 도포하여 거울(110)을 형성한다.
이때, 바이어스 전극(190)을 반사 특성이 양호한 금속 물질로 형성하는 경우 별도의 공정을 통해 거울(110)을 형성할 필요없이 바이어스 전극(190) 자체를 바이어스 전극 및 거울로써 이용할 수도 있다.
한편, 상술한 바와같은 과정을 통해 다수의 층으로 된 액츄에이터가 완성되면, 포토 리쏘그라피 공정을 통해 거울(110)의 상부에 마스크 패턴을 형성하고, 이 형성된 마스크 패턴을 이용하는 식각 공정을 수행함으로써, 단위 픽셀에 대응하는 액츄에이터 구조를 완성, 즉 거울(110), 바이어스 전극(190) 및 변형부(170)를 임의의 패턴으로 제거(즉, 희생층(180)의 상부 일부를 노출시켜 홈을 형성)함으로써, 제 5f 도에 도시된 바와같이, 액츄에이터 구조를 완성한다.
이어서, 제 5g 도에 도시된 바와같이, 노출된 희생층(180)의 상부 일부가 노출된 홈을 매립시키는 형태로 연성이 좋은 폴리머(polymer, 예 : polyimide)를 매립시켜 인접하는 액츄에이터간을 물리적으로 연결시킨다.
그런다음, 포토 리쏘그라피 공정을 이용하여 폴리머(P)의 상부에 임의의 패턴을 갖는 마스크 패턴을 형성하고, 이 형성된 마스크 패턴을 이용하는 식각 공정을 수행하여 거울(110)의 상부에 형성된 폴리머 및 홈에 매립된 폴리머의 일부를 제거, 즉 홈에 매립된 폴리머(P)의 높이가 변형부(170)의 상부 높이보다 적어도 낮게 되도록 홈에 매립된 폴리머(P)의 일부를 제거한다. 여기에서, 액츄에이터간을 물리적으로 연결하는 폴리머(P)는 액츄에이터(400)의 휨 변형을 방지하면서도 각 액츄에이터가 목표 구동각을 얻을 수 있는 두께로 하는 것이 바람직하다.
이어서 불화수소(HF) 용제를 이용하여 희생층(180)을 제거함으로써, 제 5h 도에 도시된 바와같이, 액츄에이터 구조를 완성한다.
따라서, 본 발명에 따라 제조되는 상술한 바와같은 구조를 갖는 광로 조절 장치는, 신호 전극과 바이어스 전극간에 전계를 인가하게 되면, 지지부를 중심으로하여 액츄에이터의 양측 종단이 상하 방향으로 틸팅, 즉 플러그에 전기적으로 연결된 액츄에이터의 종단측(제 4 도에 도시된 액츄에이터에서 지지부의 좌측)이 상측 방향으로 틸팅하고 플러그에 연결되지 않은 액츄에이터의 다른 종단측(제 4 도에 도시된 액츄에이터에서 지지부의 우측)이 하측 방향으로 틸팅함으로써, 소정의 경사각으로 구동된다.
이상 설명한 바와같이 본 발명에 따르면, 액츄에이터를 편평하게 지지하기 위해 종래 장치에서 사용하는 탄성부를 제거하고, 대신에 변형부의 두께보다 작은 두께를 갖는 연성이 좋은 폴리머()를 이용해 인접하는 액츄에이터들간을 물리적으로 연결하여 각 액츄에이터를 편평하게 지지하도록 함으로써, 자중이나 응력에 기인하는 액츄에이터의 변형으로 인해 광효율이 저하되는 것을 확실하게 방지할 수 있을 뿐만 아니라 장치의 효율적인 구조 간소화를 실현할 수 있는 광로 조절 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 제조되는 광로 조절 장치는, 액츄에이터의 대략 중심 부분에 지지부를 형성하고, 지지부를 중심으로 좌,우측을 상하 방향으로 구동시켜 목표로하는 경사각을 얻도록 하여, 실제적인 거울의 이용 면적을 최대화함으로써, 광효율의 증진을 더욱 도모할 수 있다.
Claims (9)
- N×M개의 트랜지스터에 전기적으로 각각 연결된 N×M개의 접속 단자를 갖는 구동 기판과, 상기 각 트랜지스터에 전기적으로 연결되는 N×M개의 액츄에이터로 된 광로 조절 장치를 제조하는 방법에 있어서, 상기 각 접속 단자를 매립하는 형태의 패턴을 갖는 N×M개의 지지부를 형성하는 제 1 공정; 상기 각 지지부의 상부 및 노출된 상기 구동 기판의 상부에 희생 물질을 도포하고, 상기 각 지지부상에 형성된 상기 희생 물질을 선택 제거함으로써, 상기 노출된 상부 기판상에 희생층을 형성하는 제 2 공정; 상기 각 지지부의 일부를 제거하여 대응하는 상기 각 접속 단자를 노출시키고, 이 노출된 각 홀 영역에 대응하는 상기 각 접속 단자와 전기적으로 연결되는 도전성 물질을 증착시켜 N×M개의 플러그를 형성하는 제 3 공정; 상기 각 플러그를 갖는 각 지지부 및 희생층의 상부에 도전성 물질을 도포한 다음, 상기 각 지지부내의 각 플러그 상부 이외의 영역에 도포된 도전성 물질의 일부를 제거함으로써, 양종단중 어느 하나가 대응하는 상기 각 지지부내 각 플러그에 접속되는 N×M개의 신호 전극을 형성하는 제 4 공정; 상기 각 신호 전극 및 상기 도전성 물질이 제거된 영역의 상부에 변형 물질과 반사 특성을 갖는 금속 물질을 순차 적층하는 제 5 공정; 상기 각 지지부가 각 액츄에이터의 중심에 위치하는 간격으로, 상기 금속 물질 및 변형 물질의 일부를 제거하여 상기 희생층의 상부 일부가 노출되는 다수의 홈을 형성함으로써, N×M개의 단위 픽셀 패턴을 형성하는 제 6 공정; 상기 형성된 각 홈에 적어도 상기 변형 물질의 상부보다 낮은 높이를 갖는 폴리머 층을 형성하여 인접하는 각 액츄에이터간을 유기적으로 연결시키는 제 7 공정; 및 용제를 이용하여 상기 구동 기판과 각 신호 전극 사이에 형성된 상기 희생층을 제거하여 N×M개의 액츄에이터를 완성하는 제 8 공정으로 이루어진 광로 조절 장치의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 희생층은, PSG, 산화 규소, 저온 산화물, 구리, 철, 몰리브덴, 니켈 또는 크롬인 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 제조 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 희생 물질은, 에치백 또는 SOG 방법에 의해 평탄화되는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 각 플러그를 형성하는 제 3 공정은; 포토리쏘그라피 방법을 이용한 식각을 통해 상기 각 지지부의 일부를 제거하여 상기 각 접속 단자를 노출시킴으로써 상기 각 홀을 형성하는 제 31 공정; 상기 각 홀이 형성된 각 지지부 및 희생층의 상부에 도전성 물질을 증착시켜 상기 각 홀을 매립하는 제 32 공정; 및 에치백 또는 SOG 방법을 통해 상기 각 지지부 및 희생층의 상부에 증착된 도전성 물질을 제거하여 상기 각 플러그를 형성하는 제 33 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 각 신호 전극은, 백금 또는 티타늄 물질인 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 각 신호 전극을 형성하는 제 4 공정은: 상기 각 플러그를 갖는 각 지지부 및 희생층의 상부에 도전성 물질을 도포하는 제 41 공정; 마스크를 이용하는 건식 식각 또는 리프트 오프 방법을 이용하여, 상기 각 지지부내의 각 플러그 상부 이외의 영역에 도포된 도전성 물질의 일부를 제거하는 제 42 공정; 및 잔류하는 도전성 물질의 상부에 형성된 상기 마스크를 제거함으로써, 양종단중 어느 하나가 대응하는 상기 각 지지부내 각 플러그에 접속되는 상기 각 신호 전극을 형성하는 제 43 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 단위 픽셀 패턴은, 포토리쏘그라피 공정과 식각 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 폴리머층은, 연성을 갖는 폴리이미드인 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 제조 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 제 7 공정은; 상기 다수의 홈이 형성된 상기 단위 픽셀 패턴의 상부에 폴리이미드 물질을 도포하여 상기 각 홈을 매립시키는 제 71 공정; 및 식각 공정을 수행하여 상기 단위 픽셀 패턴의 상부에 형성된 폴리이미드 물질 및 상기 각 홈에 매립된 상기 폴리이미드 물질의 상부 일부를 제거함으로써, 상기 폴리머층을 형성하는 제 72 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 제조 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940000794A KR100229786B1 (ko) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | 광로 조절장치의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940000794A KR100229786B1 (ko) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | 광로 조절장치의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR950024546A KR950024546A (ko) | 1995-08-21 |
| KR100229786B1 true KR100229786B1 (ko) | 1999-11-15 |
Family
ID=19375814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019940000794A KR100229786B1 (ko) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | 광로 조절장치의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100229786B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100247592B1 (ko) * | 1996-12-27 | 2000-03-15 | 전주범 | 박막형 광로조절장치의 제조방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5018256A (en) * | 1990-06-29 | 1991-05-28 | Texas Instruments Incorporated | Architecture and process for integrating DMD with control circuit substrates |
-
1994
- 1994-01-18 KR KR1019940000794A patent/KR100229786B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5018256A (en) * | 1990-06-29 | 1991-05-28 | Texas Instruments Incorporated | Architecture and process for integrating DMD with control circuit substrates |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950024546A (ko) | 1995-08-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5920421A (en) | Thin film actuated mirror array in an optical projection system and method for manufacturing the same | |
| US5886811A (en) | Thin film actuated mirror array in an optical projection system and method for manufacturing the same | |
| KR19990004787A (ko) | 박막형 광로 조절 장치 | |
| KR100229786B1 (ko) | 광로 조절장치의 제조방법 | |
| KR100229785B1 (ko) | 광로 조절장치의 제조방법 | |
| KR100229784B1 (ko) | 광로 조절장치 | |
| KR100207371B1 (ko) | 광로조절장치의 제조방법 | |
| KR100207373B1 (ko) | 광로조절장치의 제조방법 | |
| KR970003447B1 (ko) | 투사형화상표시장치용 광로조절장치의 제조방법 | |
| KR100245033B1 (ko) | 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법 | |
| KR100201824B1 (ko) | 광로 조절장치의 개선된 비어 콘택 형성 방법 | |
| KR100209403B1 (ko) | 광로 조절 장치 | |
| KR970003463B1 (ko) | 광로조절장치의 제조방법 | |
| KR100208690B1 (ko) | 향상된 반사능을 갖는 광로 조절 장치 및 이의 제조 방법 | |
| KR100233372B1 (ko) | 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법 | |
| KR100248488B1 (ko) | 박막형 광로 조절 장치의 제조 방법 | |
| KR100208688B1 (ko) | 광효율을 향상시킬 수 있는 박막형 광로 조절장치 | |
| KR0154923B1 (ko) | 광로 조절 장치의 제조방법 | |
| KR100251114B1 (ko) | 박막형 광로 조절 장치의 제조방법 | |
| KR100192608B1 (ko) | 광로조절장치 및 그 제조방법 | |
| KR100251101B1 (ko) | 박막형 광로 조절 장치 및 그 제조 방법 | |
| KR100225585B1 (ko) | 큰 구동각도를 가지는 박막형 광로 조절 장치 | |
| KR100255751B1 (ko) | 구동각을 향상시킬 수 있는 박막형 광로 조절 장치 | |
| KR100261770B1 (ko) | 박막형 광로 조절장치 및 그 제조 방법 | |
| KR100233370B1 (ko) | 큰 구동 각도를 갖는 박막형 광로 조절 장치 및 그 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20020729 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |