KR20060018683A - Electrostatic mems scanning micromirror and fabrication method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러는 상하로 적층 결합되는 상,하부 기판과, 상기 상부 기판의 중간 공간부 내측에 회동 가능하게 설치되는 미러판과, 상기 미러판의 하면에 형성되어 입력광을 반사시키는 반사면과, 상기 상부 기판의 길이방향 양측 단부와 상기 미러판의 양측 단부 사이에 연결되어 상기 미러판이 회동하도록 지지하는 토션빔과, 상기 하부 기판의 중간부에 상기 미러판이 내측에 삽입되어 회동하도록 형성되는 회동 공간부와, 상기 상부 기판에 상기 양쪽 토션빔의 폭방향 양측으로 형성되는 양측 공간부, 그리고 상기 하부 기판의 중앙 공간부의 길이방향 양측으로 형성되는 양측 공간부에 형성되는 가동 빗살 모양 전극 및 고정 빗살 모양 전극과, 상기 상,하부 기판의 사이에 형성되는 절연층과, 상기 상,하부 기판에 상기 가동 빗살 모양 전극과 고정 빗살 모양 전극에 구동 전압을 인가하기 위하여 형성되는 전극 고정부를 포함하여 구성된다. 본 발명에 의한 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러 제조방법은 웨이퍼 형태의 실리콘 하부 기판을 시작 재료로 기판의 상하부에 각각 이 후 식각 공정에서 식각 마스크로 쓰이는 식각 마스크용 박막1,2,3을 형성하고 패터닝하는 단계와, 두 층의 식각 마스크가 형성된 실리콘 하부 기판의 상부면을 소정의 깊이만큼 비등방성 식각하고, 식각 후 식각 마스크2를 제거하는 단계와, 상기 하부 기판 위에 상부 기판를 접합하는 단계와, 상기 상부 기판에 식각 마스크로 쓰일 식각 마스크용 박막4,5를 형성하고 패터닝 한 후 상기 하부 기판을 식각 마스크3을 사용하여 소정의 깊이만큼 비등방성 식 각하는 단계와, 상기 식각 마스크4와 식각 마스크5를 사용하여 상부 기판을 소정의 깊이만큼 비등방성 식각하는 단계와, 상기 식각 마스크5를 제거하고 식각 마스크4를 사용하여 상부 기판을 소정의 깊이만큼 비등방성 식각하여 미러판이 소정의 두께를 갖도록 형성하는 단계와, 상기 식각 마스크4를 제거하고 상,하부 기판의 기판 외곽을 제외한 내측부의 접합면을 식각하여 구조물을 띄우고 미러판 하부에 반사면을 형성하는 단계를 포함하여 구성된다. 이러한 본 발명은 광원으로부터 출사된 빔을 소정의 영역에 주사하여 화상 등의 정보를 결상하거나 위치, 화상 등의 데이터를 읽어 들이는데 사용 가능한 소자로서, 이러한 스캐닝 마이크로미러를 마이크로머시닝 기술 및 반도체 일관 공정 등을 사용하여 제작함으로써 광학적, 기계적 성능이 현저히 향상된 소형의 경량화 된 형태로 구현할 수 있고, 부품 단가를 절감할 수 있으며, 정전력 구동에 의해 구동 전력을 현저히 낮출 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a constant power driving scanning micromirror includes an upper and a lower substrate stacked on top of each other, a mirror plate rotatably installed inside an intermediate space of the upper substrate, and a lower surface of the mirror plate to input light. A torsion beam connected between both end portions in the longitudinal direction of the upper substrate and both end portions of the mirror plate to support the mirror plate to rotate, and the mirror plate is inserted into the middle portion of the lower substrate. Rotatable space portions formed to rotate so as to be rotated, both side space portions formed on both sides of the upper substrate in the width direction of both torsion beams, and movable sides formed on both side space portions formed on both sides in the longitudinal direction of the central space portion of the lower substrate. A comb-shaped electrode and a fixed comb-shaped electrode, an insulating layer formed between the upper and lower substrates, and the upper and lower substrates. And electrodes formed to apply a drive voltage to the group movable comb-shaped electrode and the fixed comb-shaped electrode is configured to include the government. According to the present invention, a method for manufacturing a constant power driving scanning micromirror is formed by forming a thin film for etching masks 1, 2, and 3 used as an etch mask in an etching process, respectively, in upper and lower portions of a substrate using a lower silicon substrate in a wafer form as a starting material. And anisotropically etching the upper surface of the silicon lower substrate on which the two layer etching masks are formed to a predetermined depth, removing the etching mask 2 after etching, and bonding the upper substrate on the lower substrate; Forming and patterning the etching mask thin films 4 and 5 to be used as an etching mask on the upper substrate, and then anisotropically etching the lower substrate using the etching mask 3 to a predetermined depth, and the etching mask 4 and the etching mask 5 Anisotropically etching the upper substrate by a predetermined depth using the method, and removing the etching mask 5 and etching mask 4 Anisotropically etching the upper substrate using a predetermined depth to form a mirror plate having a predetermined thickness, removing the etch mask 4, and etching the joining surfaces of the inner and lower substrates of the upper and lower substrates. Floating and forming a reflective surface under the mirror plate. The present invention is an element that can be used to scan a beam emitted from a light source to a predetermined region to form information such as an image or to read data such as a position or an image. Such a scanning micromirror is a micromachining technique and a semiconductor integrated process. It can be implemented in small size and light weight form by remarkably improving optical and mechanical performance by reducing the cost of parts, and driving power can be significantly reduced by constant power driving.

Description

정전력 구동 스캐닝 마이크로미러 및 그 제조방법{ELECTROSTATIC MEMS SCANNING MICROMIRROR AND FABRICATION METHOD THEREOF}Constant Power Driven Scanning Micromirror and Manufacturing Method Thereof {ELECTROSTATIC MEMS SCANNING MICROMIRROR AND FABRICATION METHOD THEREOF}

도 1 내지 도 7은 본 발명에 의한 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러에 관한 것으로,1 to 7 relates to a constant power driving scanning micromirror according to the present invention,

도 1은 마이크로미러의 사시도.1 is a perspective view of a micromirror.

도 2는 마이크로미러의 저면 사시도.2 is a bottom perspective view of the micromirror.

도 3은 마이크로미러의 분해사시도.3 is an exploded perspective view of the micromirror.

도 4는 마이크로미러의 평면도.4 is a plan view of a micromirror.

도 5는 도 4의 A-A선 단면도.5 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 6 및 도 7은 마이크로미러의 구성 및 작용을 보인 종단면도.6 and 7 are longitudinal cross-sectional views showing the configuration and operation of the micromirror.

도 8a 내지 도 8g는 본 발명에 의한 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러 제조방법의 공정 설명도.8A to 8G are process explanatory diagrams of a method for manufacturing a constant power driving scanning micromirror according to the present invention;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 상부 기판 101 : 중간 공간부100: upper substrate 101: intermediate space portion

102 : 양측 공간부 110 : 미러판102: both side space portion 110: mirror plate

111 : 강화 프레임 구조물 112 : 돌출부111: reinforcement frame structure 112: protrusion

113 : 홈부 114 : 식각 구멍113: groove 114: etching hole

115 : 반사면 120 : 가동 빗살 모양 전극115: reflection surface 120: movable comb-shaped electrode

130 : 조절 전극 140 : 토션빔130: control electrode 140: torsion beam

150,230 : 전극 고정부 200 : 하부 기판150 230: electrode fixing part 200: lower substrate

201 : 중앙 공간부 202 : 양측 공간부201: central space portion 202: both space portions

210 : 절연층 220 : 고정 빗살 모양 전극210: insulating layer 220: fixed comb-shaped electrode

301,302,303 : 식각 마스크1,2,3 401,402 : 식각 마스크4,5301,302,303 Etch Masks 1,2,3 401,402 Etch Masks 4,5

본 발명은 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러 및 그 제조방법에 관한 것으로 특히 소정의 전압을 인가하여 입력광을 반사시키는 마이크로미러를 가동시킴으로써 반사광의 경로를 변조하는 광 스캐닝 소자(optical scanning device)에 관한 것으로, 광원으로부터 출사된 빔을 1차원(선) 또는 2차원(면)의 소정의 영역에 주사(scan)하여 화상 등의 정보를 결상하거나 위치, 화상 등의 데이터를 읽어 들이는 레이저 프린터, 공초점 현미경(confocal microscope), 바코드 스캐너, 스캐닝 디스플레이 및 각종 센서 등에 적용 가능하며, 또한 스캐닝 외에도 반사광의 경로를 임의로 조절하는 광 스위치(optical switch) 소자 등에도 적용이 가능한 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a constant power driving scanning micromirror and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an optical scanning device for modulating a path of reflected light by operating a micromirror that reflects input light by applying a predetermined voltage. A laser printer that scans a beam emitted from a light source to a predetermined area in one dimension (line) or two dimensions (plane) to form an image such as an image or read data such as a position or an image. Applicable to microscope, barcode scanner, scanning display and various sensors, and also to the optical power switch scanning micromirror which can be applied to optical switch element that arbitrarily adjusts the path of reflected light in addition to scanning and its manufacture It is about a method.

최근 광 소자 기술의 발전과 더불어 각종 정보의 입출력단 및 정보 전달의 매개체로 광을 사용하는 다양한 기술들이 대두되고 있다. 광원에서 나오는 빔을 주사하 여 사용하는 방법도 이들 중 하나로 바코드 스캐너(barcode scanner)나 기초적인 수준의 스캐닝 레이저 디스플레이(scanning laser display) 등을 이러한 기술의 전통적인 응용 사례로 꼽을 수 있다.Recently, with the development of optical device technology, various technologies using optical as an input / output terminal and information transfer medium of various information have emerged. Scanning and using beams from light sources are among the traditional applications of these technologies, such as barcode scanners and basic scanning laser displays.

이러한 빔 스캐닝 기술은 적용 사례에 따라 다양한 주사 속도(scanning speed)와 주사 범위(scanning range)를 요구하게 되는데, 기존의 빔 스캐닝은 갈바닉 미러(galvanic mirror)나 회전형 폴리곤 미러(rotating polygon mirror) 등의 구동되는 미러의 반사면과 입사광이 이루는 입사 각도를 조절하여 구현하는 방법이 주류를 이루고 있다. 갈바닉 미러의 경우 수 내지 수십 헤르쯔(Hz) 정도의 주사 속도를 요구하는 응용에 적합하며, 폴리곤 미러의 경우 수 킬로헤르쯔(kHz) 정도의 주사 속도를 구현하는 것이 가능하다. These beam scanning techniques require various scanning speeds and scanning ranges depending on the application. Conventional beam scanning requires a galvanic mirror or a rotating polygon mirror. The main method is to control the angle of incidence between the reflective surface of the mirror and the incident light. Galvanic mirrors are suitable for applications requiring scan rates of several to tens of hertz (Hz), and polygon mirrors can achieve scan rates of several kilohertz (kHz).

제반 기술의 발달과 더불어 최근에는 빔 스캐닝 기술을 새로운 디바이스에 적용하거나, 이러한 기술을 채용하고 있는 기존의 적용 사례에서 성능을 더욱 향상시키려는 노력이 계속되고 있는데, 레이저 스캐닝(laser scanning)을 사용한 고해상도의 원색 재현력이 뛰어난 투사 방식 디스플레이 시스템(projection display system)이나 HMD(Head Mounted Display), 레이저 프린터 등이 그 좋은 예이다. 이러한 높은 공간 분해능(high spatial resolution)이 요구되는 빔 스캐닝을 필요로 하는 시스템에서는 통상적으로 빠른 주사속도와 큰 각 변위(angular displacement or tilting angle)를 구현할 수 있는 스캐닝 미러(scanning mirror)가 요구되는데, 종래의 폴리곤 미러를 사용하는 방법의 경우 고속으로 회전하는 모터에 폴리곤 미러가 장착되어 있는 형태를 취하기 때문에, 주사 속도는 폴리곤 미러의 회전 각 속 도에 비례하며 이는 구동부 모터의 회전 속도에 의존하므로 통상의 모터 회전 속도의 한계로 인하여 주사속도를 증가시키는 데 한계가 있으며, 전체 시스템의 부피와 전력 소모를 감소시키기 어려운 단점이 있다. 또한 구동 모터부의 기계적 마찰 소음을 근본적으로 해결하여야 하며, 복잡한 구조로 인해 원가 절감을 기대하기 어렵다.With the development of various technologies, efforts have recently been made to apply beam scanning technology to new devices or to further improve performance in existing application cases employing such technology. A good example is a projection display system with excellent primary color reproduction, a head mounted display (HMD), and a laser printer. In systems requiring beam scanning requiring such high spatial resolution, a scanning mirror that can realize high scanning speed and large angular displacement or tilting angle is usually required. In the conventional method using the polygon mirror, since the polygon mirror is mounted on the motor rotating at high speed, the scanning speed is proportional to the rotation angle of the polygon mirror, which is dependent on the rotation speed of the drive motor. Due to the limitation of the motor rotation speed, there is a limit to increase the scan speed, and it is difficult to reduce the volume and power consumption of the entire system. In addition, the mechanical friction noise of the drive motor unit must be fundamentally solved, and it is difficult to expect cost reduction due to the complicated structure.

종래 기술에 의한 폴리곤 미러를 사용한 주사 장치는 광원에서 출사 된 입력광이 각종 렌즈 등의 광학계를 통과하여 폴리곤 미러에 의해 반사된다. 따라서 하부의 모터를 사용하여 폴리곤 미러를 회전시킴으로써 반사광을 폴리곤 미러의 회전 방향에 의해 정의되는 방향으로 주사 시킬 수 있다.In a scanning apparatus using a polygon mirror according to the prior art, input light emitted from a light source passes through optical systems such as various lenses and is reflected by the polygon mirror. Accordingly, by rotating the polygon mirror using the lower motor, the reflected light can be scanned in the direction defined by the rotation direction of the polygon mirror.

따라서, 이와 같은 폴리곤 미러를 사용한 주사 장치의 경우 단방향의 비교적 빠른 스캐닝을 구현할 수 있으나, 고해상도의 디스플레이 등에 적용하는 데에는 한계가 있는 것이다.Therefore, in the case of the scanning device using the polygon mirror, it is possible to implement a relatively fast scanning in one direction, but there is a limit to the high resolution display.

그리고, 마이크로미러를 사용한 주사 장치의 경우 양방향 주사가 가능하고, 수십 kHz에 이르는 빠른 주사 속도를 구현할 수 있으나, 이러한 가혹 조건에서 구동할 경우 구동 원리상 마이크로미러가 펄럭이는 이른바 동적 변형(dynamic deflection) 현상이 발생하여 반사면 및 반사광의 질을 열화시키는 원인이 된다. 따라서 고성능의 광 주사 장치를 구현하기 위해서는 이러한 동적 변형 현상을 억제할 수 있는 마이크로미러의 재질 및 구조 선정이 필요하다.In addition, in the case of a scanning device using a micromirror, bidirectional scanning is possible, and a high scanning speed of several tens of kHz can be realized, but when driven under such severe conditions, a so-called dynamic deflection in which the micromirror flutters due to the driving principle is used. ) Occurs, which causes deterioration of the reflecting surface and reflected light. Therefore, in order to implement a high performance optical scanning device, it is necessary to select a material and a structure of a micromirror that can suppress such dynamic deformation.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 창안 한 것으로, 본 발명의 목적은 전자기 현상을 이용하여 구동되고 광 스캐닝 소자에 집적하여 적용할 수 있는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems and defects, and an object of the present invention is to provide a constant power driving scanning micromirror which is driven using electromagnetic phenomena and can be integrated and applied to an optical scanning device. It is to.

본 발명의 또 다른 목적은 상기의 마이크로미러에 박막과 프레임 구조를 적용하여 구동 중 반사면의 변형을 억제하고, 큰 스캐닝 각도와 빠른 스캐닝 속도를 구현할 수 있는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러를 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide a constant power driving scanning micromirror that applies a thin film and a frame structure to the micromirror to suppress deformation of the reflective surface during driving and to realize a large scanning angle and a high scanning speed. will be.

본 발명의 또 다른 목적은 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러를 반도체 일관 공정 및 마이크로머시닝 기술을 적용하여 제작함으로써 광 스캐닝 소자의 경량화 및 소형화를 기할 수 있는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러 제조방법을 제공하기 위한 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method for manufacturing a constant power driving scanning micromirror that can reduce the weight and size of an optical scanning device by manufacturing the constant power driving scanning micromirror by applying a semiconductor integrated process and micromachining technology. .

본 발명에서는 미세 가공 기술또는 마이크로머시닝 공정으로 제작되는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러(electrostatic scanning micromirror)를 제공한다. The present invention provides an electrostatic scanning micromirror manufactured by a micromachining technique or a micromachining process.

본 발명의 특징은 입력광을 반사시키는 마이크로미러를 구동하여 반사광의 방향을 조절하는 기능을 갖는다는 것이다.A feature of the present invention is that it has a function of adjusting the direction of the reflected light by driving the micromirror reflecting the input light.

상기 마이크로미러는 외팔보(cantilever) 또는 비틀림 보(torsion beam) 등의 탄성 굴신(flexure) 구조물(스프링 요소)의 탄성 회전 지지요소에 의해 기판과 연결된다.The micromirror is connected to the substrate by an elastically rotating support element of an elastic flexure structure (spring element), such as a cantilever or torsion beam.

상기 마이크로미러는 반사면이 형성된 미러 판(mirror plate) 박막과 이를 지지하고 상기 미러 판의 동적 변형을 억제하기 위한 강화 프레임(reinforcement frame) 구조물로 구성된다. 상기 마이크로미러는 균일한 두께의 평판 구조물일 수 있다. The micromirror is composed of a mirror plate thin film on which a reflecting surface is formed and a reinforcement frame structure for supporting it and suppressing dynamic deformation of the mirror plate. The micromirror may be a flat plate structure having a uniform thickness.

상기 강화 프레임 구조물은 하나 이상의 단위 프레임 구조물로 구성되어 어레이 형태로 배치될 수 있다.The reinforcing frame structure may be composed of one or more unit frame structures and arranged in an array form.

상기 프레임이 일체화 된 마이크로미러 구조물의 테두리 영역의 소정의 위치에는 구동을 위한 정전력 구동요소의 가동 빗살 모양 전극(movable comb electrode)이 형성된다. 상기의 가동 빗살 모양 전극은 회전축을 중심으로 양측 또는 일측에 형성된다. 상기 가동 빗살 모양 전극에 대응하는 고정 빗살 모양(stator comb electrode) 전극은 가동 빗살 모양 전극과 부분적으로 중첩되거나 소정의 거리만큼 이격되어 기판에 형성된다.A movable comb electrode of a constant power driving element for driving is formed at a predetermined position of the edge region of the micromirror structure in which the frame is integrated. The movable comb-shaped electrodes are formed on both sides or one side about the rotation axis. A stator comb electrode corresponding to the movable comb-shaped electrode is formed on the substrate partially overlapping the movable comb-shaped electrode or spaced a predetermined distance apart.

상기 마이크로미러는 마이크로미러와 조절 전극 사이또는 조절 전극과 가동 빗살모양 전극 사이에 전위차를 인가하여 구동력을 조절할 수 있는 조절 전극을 더하여 형성될 수 있다.The micromirror may be formed by adding a control electrode capable of adjusting a driving force by applying a potential difference between the micromirror and the control electrode or between the control electrode and the movable comb-shaped electrode.

본 발명은 상기의 마이크로미러를 M개의 행과 N개의 열로 구성된 어레이(array)로 배열하여 구성되는 정전력 구동 스캐닝 M×N 마이크로미러 어레이로 구성될 수 있다(M=1,2,3,, N=1,2,3,).The present invention may be configured as a constant power driving scanning M × N micromirror array configured by arranging the micromirrors in an array consisting of M rows and N columns (M = 1, 2, 3, N = 1,2,3,).

본 발명은 상기 스캐닝 마이크로미러를 사용한 광 스캐닝 장치로 구성될 수 있다.The present invention may be configured as an optical scanning device using the scanning micromirror.

본 발명에 따라 상기 스캐닝 마이크로미러는 마이크로머시닝(micromachining) 기술 및 반도체 일관제조 공정으로 가공하여 대량으로 제조한다.According to the present invention, the scanning micromirror is manufactured in large quantities by processing by a micromachining technique and a semiconductor integrated manufacturing process.

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 스캐닝 마이크로미러는 광원으로부터 출사된 빔을 1차원(선) 또는 2차원(면)의 소정의 영역에 주사(scan)하여 화상 등의 정보를 결상하거나 위치, 화상 등의 데이터를 읽어들이는 레이저 프린터, 공초점 현미경(confocal microscope), 바코드 스캐너, 스캐닝 디스플레이 및 각종 센서 등에 적용 가능하다. 또한 스캐닝 외에도 반사광의 경로를 임의로 조절하는 광 스위치(optical switch) 소자 등에도 적용이 가능하다.The scanning micromirror according to the present invention as described above scans a beam emitted from a light source to a predetermined area in one dimension (line) or two dimensions (surface) to form information such as an image or to locate an image or the like. It can be applied to laser printers, confocal microscopes, barcode scanners, scanning displays, and various sensors that read data from the camera. In addition to scanning, the present invention can be applied to an optical switch device that arbitrarily adjusts the path of reflected light.

본 발명에 의한 스캐닝 마이크로미러는 마이크로머시닝 공정 이후 고정밀도를 요하는 추가적인 조립 공정을 필요로 하지 않으므로 양산성이 높고, 소자 가격의 저렴화가 기대되며, 정전력 구동 방식을 사용하므로 소비 전력이 낮고 소형 경량화에 적합하다. 또한 기존의 마이크로미러에 비해 향상된 구조적 안정성과 광학적 성능 및 감소된 질량으로 빠른 주사 속도와 넓은스캔 범위를 요구하는 고성능 스캐닝 시스템에 적합하며, 마이크로미러의 정적 변위를 요구하는 시스템에도 적용이 가능하여 다양한 응용이 가능할 것으로 여겨진다.Since the scanning micromirror according to the present invention does not require an additional assembly process requiring high precision after the micromachining process, the mass production is high, the device price is expected to be lowered, and the power consumption is low and small due to the constant power driving method. It is suitable for light weight. It is also suitable for high performance scanning systems that require fast scanning speed and wide scan range with improved structural stability, optical performance and reduced mass compared to conventional micromirrors, and can be applied to systems requiring static displacement of micromirrors. It is believed that the application is possible.

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail as follows.

상부 기판(100)과 하부 기판(200)이 상하로 적층 결합되어 있으며, 상기 상부 기판(100)은 중간 공간부(101) 내측에 미러판(110)이 회동 가능하게 설치되고, 상부 기판(100)의 양측 단부와 상기 미러판(110)의 양측 단부 사이에 상기 미러판(110)이 회동하도록 지지하도록 형성된 한 쌍의 토션빔(비틀림 보)(140)이 형성되어 있다.The upper substrate 100 and the lower substrate 200 are stacked up and down, and the upper substrate 100 has the mirror plate 110 rotatably installed inside the intermediate space 101, and the upper substrate 100. A pair of torsion beams (torsion beams) 140 are formed between the end portions of both sides) and both end portions of the mirror plate 110 to support the mirror plate 110 to rotate.

상기 미러판(110)은 이와 같이 그의 양단부가 한 쌍의 토션빔(140)으로 상부 기판(100)의 외곽 양단부와 단순보 형태로 연결되어 토션빔(140)을 회전축으로 상,하로 회전하게 된다.As described above, the mirror plate 110 has a pair of torsion beams 140 connected to both ends of the upper substrate 100 in the form of a simple beam, thereby rotating the torsion beams 140 upward and downward on a rotation axis. .

상기 하부 기판(200)의 중간부에는 상기 미러판(110)이 내측에 삽입되어 회동하도록 회동 공간부(201)가 형성되고, 상기 상부 기판(100)에 양쪽 토션빔(140)의 폭방향 양측으로 형성되는 양측 공간부(102), 그리고 상기 하부 기판(200)에 중앙 공간부(201)의 길이방향 양측으로 형성되는 양측 공간부(202)에는 가동 빗살 모양 전극(120) 및 고정 빗살 모양 전극(220)이 각각 형성되어 있다.A rotating space 201 is formed in the middle portion of the lower substrate 200 so that the mirror plate 110 is inserted inside and rotated, and both sides of the torsion beam 140 in the width direction of the upper substrate 100 are rotated. The movable comb-shaped electrode 120 and the fixed comb-shaped electrode are formed on both side space parts 102 formed on the lower substrate 200 and both side space parts 202 formed on both sides in the longitudinal direction of the central space part 201 on the lower substrate 200. 220 are formed, respectively.

상기 상,하부 기판(100),(200)의 사이에는 절연층(210)이 형성되어 있으며, 상기 상,하부 기판(100),(200)에는 상기 가동 빗살 모양 전극(120)과 고정 빗살 모양 전극(220)에 구동 전압을 인가하기 위하여 전극 고정부(150),(230)가 형성되어 있다.An insulating layer 210 is formed between the upper and lower substrates 100 and 200, and the movable comb-shaped electrode 120 and the fixed comb-shaped electrode are formed on the upper and lower substrates 100 and 200. Electrode fixing parts 150 and 230 are formed to apply a driving voltage to the electrode 220.

상기 상부 기판(100)의 미러판(110)은 다수의 다이아몬드형 돌출부(112)와 삼각형 홈부(113)가 연속적(주기적)으로 이어진 형태의 연속 강화 프레임 구조물(111)이 형성되고, 각 돌출부(112)에는 다수개의 식각 구멍(114)이 형성되며, 입력광을 반사시키는 반사면(반사층)(115)은 하면부(프레임 구조물이 형성된 반대면)에 균일한 두께의 박막 형태로 형성된다.The mirror plate 110 of the upper substrate 100 is formed with a continuous reinforcement frame structure 111 having a plurality of diamond-like protrusions 112 and a triangular groove 113 in a continuous (periodic) form, each protrusion ( A plurality of etching holes 114 are formed in the 112, and the reflecting surface (reflective layer) 115 reflecting the input light is formed in the form of a thin film having a uniform thickness on the lower surface portion (the opposite surface on which the frame structure is formed).

상기 미러판(110)은 양단에서 회전축의 역할을 하면서 구동시 복원력 토오크를 작용하는 토션빔(torsion beam)(140)에 의해 지지되고 상부 기판(100)의 주연부와 연결된다. 또한 구동을 위한 가동 빗살 모양 전극(movable comb electrode)(120)이 토션빔(140)의 양측에 각각 한 쌍씩 형성되어 있는데, 이 가동 빗살 모양 전극 (120)은 토션빔(140)의 일측에만 형성할 수도 있다.The mirror plate 110 is supported by a torsion beam 140 acting as a rotating shaft at both ends and acting a restoring force torque during driving, and is connected to the periphery of the upper substrate 100. In addition, a pair of movable comb electrodes 120 are formed on both sides of the torsion beam 140 for driving, and the movable comb electrodes 120 are formed only on one side of the torsion beam 140. You may.

상기 하부 기판(200)에는 상부 기판(100)의 가동 빗살 모양 전극(120) 각각에 대응하여 하부에 배치되도록 소정의 간격을 두고 전기적으로 분리된 고정 빗살 모양 전극(stator comb electrode)(220)이 형성되어 있으며, 이들 각각은 하부 기판(200)의 전극 고정부(230)에 부착된 형상을 하고 있다.The lower substrate 200 has stator comb electrodes 220 electrically separated from each other at predetermined intervals to correspond to the movable comb-shaped electrodes 120 of the upper substrate 100. Each of them has a shape attached to the electrode fixing part 230 of the lower substrate 200.

상기 상,하부 기판(100),(200)은 구동을 위한 전압 인가를 위해 절연층(210)에 의해 전기적으로 분리된 구조이며, 이러한 구조를 형성하기 위해 SOI(Silicon-On-Insulator) 기판을 사용할 수도 있고, 두 장의 기판(substrate)을 접합하여 제작하는 것도 가능하다. The upper and lower substrates 100 and 200 are electrically separated by the insulating layer 210 to apply a voltage for driving, and a silicon-on-insulator (SOI) substrate is formed to form such a structure. It can also be used, and it is also possible to manufacture two substrates by bonding.

상기 미러판(110)과 토션빔(140), 그리고 가동 빗살 모양 전극(120)은 전기적으로 연결된 구조로 구동을 위해 토션빔(140)이 연결된 전극 고정부(150)를 통해 가동 빗살 모양 전극(120)에 전압을 인가하게 된다. The mirror plate 110, the torsion beam 140, and the movable comb-shaped electrode 120 are electrically connected to each other by a movable comb-shaped electrode through the electrode fixing part 150 to which the torsion beam 140 is connected for driving. Voltage is applied to 120.

상기 하부 기판(200)은 전기적으로 분리된 두 개의 전극 고정부(230)로 구성되며, 그 중심부에 미러판(110)의 반사면(115)에 입사되는 입사광과 반사되어 나가는 반사광이 통과할 수 있는 관통된 중앙 공간부(201)가 형성되어 있다. The lower substrate 200 includes two electrode fixing parts 230 electrically separated from each other, and incident light incident on the reflective surface 115 of the mirror plate 110 and reflected light reflected through the lower substrate 200 may pass through the center of the lower substrate 200. The penetrated central space 201 is formed.

도 8은 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러의 실리콘 미세 구조물을 반도체 소자 일관 제조 공정 기술과 정밀 미세 가공 방법인 마이크로머시닝 기술을 이용하여 대량으로 제조하는 공정을 보인 것으로 가동부의 주요 제조 공정단계별 단면 개략도이다.FIG. 8 is a cross-sectional schematic diagram of a main manufacturing process step of a movable part showing a process of manufacturing a silicon microstructure of a constant power driving scanning micromirror using a semiconductor device integrated manufacturing process technology and a micromachining technique that is a precision micromachining method.

다음은 도시한 각 공정 단계별 제조방법의 상세한 설명이며, 그림에서는 편의 상 상기 소자 하나에 대한 개략도를 표시하였으나, 실제의 제조 공정에는 그림에 도시한 소자가 다수 개 형성되는 웨이퍼(wafer) 형태의 기판 형태로 공정이 진행되는 반도체 가공 공정을 이용하여 동시에 다량으로 제조된다. The following is a detailed description of the manufacturing method according to each process step shown in the figure, for the sake of convenience, a schematic diagram of the above device is shown, but in the actual manufacturing process, a wafer type substrate in which a plurality of devices shown in the figure are formed. It is manufactured in large quantities at the same time using a semiconductor processing process in which the process proceeds in the form.

도 8a와 같이 웨이퍼(wafer) 형태의 실리콘 하부 기판(200)을 시작 재료로 기판의 상하부에 각각 이 후 식각 공정에서 식각 마스크(etch mask)로 쓰이는 식각 마스크용 박막1,2,3(301, 302, 303)을 형성하고 패터닝 한다. 식각 마스크2(302)는 기판인 실리콘 및 다른 식각 마스크1,3(301, 303)와도 선택도를 가져야 하며 식각 마스크1(301)은 이후의 웨이퍼 접합 공정에 적합한 물질이어야 한다. 식각 마스크의 재질은 이후 진행되는 실리콘 식각 공정에서 식각의 방법 및 식각 반응을 일으키는 화학 물질에 따라 실리콘과의 식각 선택도(etch selectivity)가 높은 물질을 도포, 증착, 도금 등의 반도체 소자 일관 제조 공정의 기술로 형성한다. 식각 마스크 물질로는 감광제, 금속막, 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등의 절연 박막(insulating thin film) 등을 사용할 수 있다.As shown in FIG. 8A, a thin film for etching masks 1, 2, 3 (301, which are used as an etch mask in an etching process after the upper and lower portions of a wafer-shaped silicon lower substrate 200 are used as starting materials, respectively). 302 and 303 are formed and patterned. Etch mask 2 302 should also have selectivity with silicon and other etching masks 1, 3 (301, 303) as substrates, and etching mask 1 301 should be a material suitable for subsequent wafer bonding processes. The material of the etching mask is a semiconductor device integrated manufacturing process such as coating, deposition, plating, etc., which has high etch selectivity with silicon depending on the etching method and the chemicals causing the etching reaction in the subsequent silicon etching process. Form with the skill of. As an etching mask material, an insulating thin film such as a photoresist, a metal film, a silicon oxide film, or a silicon nitride film may be used.

도 8b와 같이 두 층의 식각 마스크가 형성된 실리콘 하부 기판(200)의 상부면을 소정의 깊이만큼 비등방성(anisotropic) 형상 가공 기술인 반응성 이온 식각 또는 반응성 이온 식각의 일종인 실리콘 깊은 반응성 이온 식각(silicon deep RIE) 기술 등으로 식각 한다. 이후의 기판 비등방성 식각 공정도 동일한 방법을 사용한다. 식각 후 식각 마스크2(302)를 제거한다.As shown in FIG. 8B, an upper surface of the silicon lower substrate 200 having the two-layer etching mask formed thereon is an anisotropic shape processing technology, which is an anisotropic shape processing technique, which is a kind of reactive ion etching or silicon deep reactive ion etching (silicon). deep RIE). Subsequent substrate anisotropic etching processes use the same method. After etching, the etching mask 2 302 is removed.

도 8c와 같이 하부 기판(200) 위에 상부 기판(100)를 접합하고 상부 기판(100)이 소정의 두께를 갖도록 한다. 상부 기판(100)은 소정의 두께로 가공하여 접합하 거나, 접합 후 소정의 두께로 가공할 수 있다. 접합은 알려진 여러 공정(fusion bonding, anodic bonding, eutectic bonding, frit bonding) 및 접착제를 사용한 접합 등 다양한 방법을 사용할 수 있다.As shown in FIG. 8C, the upper substrate 100 is bonded to the lower substrate 200, and the upper substrate 100 has a predetermined thickness. The upper substrate 100 may be processed by bonding to a predetermined thickness, or may be processed to a predetermined thickness after bonding. Bonding can use a variety of methods, including known processes (fusion bonding, anodic bonding, eutectic bonding, frit bonding) and bonding with adhesives.

도 8d와 같이 상부 기판(100)에 식각 마스크로 쓰일 식각 마스크용 박막(401, 402)을 형성하고 패터닝 한 후 하부 기판을 식각 마스크3(303)을 사용하여 소정의 깊이만큼 비등방성 식각한다. 식각 마스크5(402)는 기판인 실리콘 과 다른 식각 마스크4(401) 및 상부 기판(100)과 하부 기판(200)의 접합면 물질과 선택도를 가져야 한다.After forming and patterning the etching mask thin films 401 and 402 to be used as an etching mask on the upper substrate 100 as shown in FIG. 8D, the lower substrate is anisotropically etched by a predetermined depth using the etching mask 3 303. The etching mask 5 402 should have a selectivity and a bonding surface material between the silicon, which is a substrate, and another etching mask 4 401, and the upper substrate 100 and the lower substrate 200.

도 8e와 같이 식각 마스크4(401)와 식각 마스크5(402)를 사용하여 상부 기판(100)을 소정의 깊이만큼 비등방성 식각한다.As shown in FIG. 8E, the upper substrate 100 is anisotropically etched by a predetermined depth using the etching mask 4 401 and the etching mask 5 402.

도 8f와 같이 식각 마스크5(402)를 제거하고 식각 마스크4(401)를 사용하여 상부 기판(100)을 소정의 깊이만큼 비등방성 식각하여 미러판(110)이 소정의 두께를 갖도록 한다.As shown in FIG. 8F, the etch mask 5 402 is removed and the upper substrate 100 is anisotropically etched by a predetermined depth using the etch mask 4 401 so that the mirror plate 110 has a predetermined thickness.

도 8g와 같이 식각 마스크4(401)를 제거하고 상,하부 기판(100),(200)의 기판 외곽을 제외한 내측부의 접합면을 식각하여 구조물을 띄우고 미러판(110) 하부에 반사면(115)을 형성한다.As shown in FIG. 8G, the etching mask 4 401 is removed, and the bonding surface of the inner side except the outside of the substrate of the upper and lower substrates 100 and 200 is etched to float the structure and the reflecting surface 115 below the mirror plate 110. ).

도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러의 구성 및 작용을 보인 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러의 구동을 위해서는 하부 기판(200)의 양쪽 전극 고정부(230) 를 통해 고정 빗살 모양 전극(220)과 가동 빗살 모양 전극(120) 사이에 전압을 인가하게 된다.6 and 7 are cross-sectional views showing the configuration and operation of the constant power driving scanning micromirror according to the present invention, as shown in the lower substrate for driving the constant power driving scanning micromirror according to the present invention as described above. The voltage is applied between the fixed comb-shaped electrode 220 and the movable comb-shaped electrode 120 through both electrode fixing parts 230 of the 200.

도 6의 초기 상태에서 상부 기판(100)의 전극 고정부(150)와 하부 기판(200)의 전극 고정부(230) 사이에 전압을 인가할 경우, 이들 각각과 전기적으로 연결된 가동 빗살 모양 전극(120)과 고정 빗살 모양 전극(220) 사이에 전위차가 형성되어 정전력(electrostatic force)이 작용하게 되며, 도 7과 같이 미러판(110)에 연결된 모든 구조물들이 토션빔(140)을 축으로 회전 운동을 하게 된다. 이에 따라 도 7과 같이 입사광에 대한 반사광의 방향도 구동 전의 방향 L1에서 구동 후의 방향 L2로 변조되어 주사 기능을구현하게 된다.In the initial state of FIG. 6, when voltage is applied between the electrode fixing part 150 of the upper substrate 100 and the electrode fixing part 230 of the lower substrate 200, a movable comb-shaped electrode electrically connected to each of them ( An electric potential difference is formed between the 120 and the fixed comb-shaped electrode 220 to act as an electrostatic force, and all structures connected to the mirror plate 110 rotate about the torsion beam 140 as shown in FIG. 7. You exercise. Accordingly, as shown in FIG. 7, the direction of the reflected light with respect to the incident light is also modulated from the direction L1 before the driving to the direction L2 after the driving to implement the scanning function.

따라서 양쪽에 형성된 고정 빗살모양 전극(220)과 가동 빗살 모양 전극(120) 사이에 순차적으로 전압을 인가할 경우 미러판(110)이 좌우로 회전하게 된다. 가동 빗살 모양 전극(120)과 고정 빗살 모양 전극(220)을 회전축인 토션빔(140)의 일측에만 형성할 경우에도 전압을 인가했다가 제거했을 때 토션빔(140)의 복원력에 의해 미러판(110)이 반대 방향으로 구동되므로 양방향 구동을 구현할 수 있다. Therefore, when voltage is sequentially applied between the fixed comb-shaped electrodes 220 and the movable comb-shaped electrodes 120 formed on both sides, the mirror plate 110 rotates to the left and right. Even when the movable comb-shaped electrode 120 and the fixed comb-shaped electrode 220 are formed only on one side of the torsion beam 140 as the rotation axis, when the voltage is applied and removed, the mirror plate ( Since 110 is driven in the opposite direction, bidirectional driving can be implemented.

마이크로미러의 구동력을 조절하기 위해 미러판(110) 및 가동 빗살 모양 전극(120)과 조절 전극(130) 사이에 전위차를 인가하여 구동을 방해하는 정전력을 가할 수 있다.In order to adjust the driving force of the micromirror, an electric potential difference may be applied between the mirror plate 110, the movable comb-shaped electrode 120, and the control electrode 130 to apply an electrostatic force that hinders driving.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러는 광원으로부터 출사된 빔을 소정의 영역에 주사하여 화상 등의 정보를 결상하거나 위치, 화상 등의 데이터를 읽어 들이는데 사용 가능한 소자로서, 이러한 스캐 닝 마이크로미러를 마이크로머시닝 기술 및 반도체 일관 공정 등을 사용하여 제작함으로써 광학적, 기계적 성능이 현저히 향상된 소형의 경량화 된 형태로 구현할 수 있고, 부품 단가를 절감할 수 있으며, 정전력 구동에 의해 구동 전력을 현저히 낮출 수 있다. The electrostatic force driving scanning micromirror according to the present invention as described above is an element that can be used to scan information, such as an image or read data, such as a position, an image by scanning a beam emitted from a light source to a predetermined region, This scanning micromirror can be fabricated using micromachining technology and semiconductor integrated process to realize a compact and lightweight form with remarkably improved optical and mechanical performance, reduced component cost, and driven by constant power driving. The power can be significantly lowered.

Claims (19)

기판에 회동 가능하게 형성되어 입력광을 반사시키는 미러판과, 상기 기판에 형성되어 상기 미러판을 회동 가능하게 지지하는 탄성 회전 지지요소와, 상기 기판에 형성되어 상기 미러판을 전극간 전위차에 의한 정전력으로 회동시키는 정전력 구동요소를 구비하여 반사광의 방향을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러.A mirror plate rotatably formed on the substrate to reflect the input light, an elastic rotation support element formed on the substrate to rotatably support the mirror plate, and formed on the substrate by the potential difference between electrodes A constant power drive scanning micromirror comprising a constant power drive element that rotates at a constant power to adjust the direction of reflected light. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성 회전 지지요소는 상기 기판의 일측부와 미러판이 외팔보와 비틀림 보 중 어느 하나로 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러.The electrostatically rotating scanning micromirror of claim 1, wherein the elastic rotation supporting element is configured by connecting one side of the substrate and a mirror plate to one of a cantilever beam and a torsion beam. 제 1 항에 있어서, 상기 미러판은 하면에 박막형으로 적층되는 반사면과, 상기 미러판의 동적 변형을 억제하기 위한 강화 프레임 구조물로 구성된 것을 특징으로 하는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러.2. The constant power driving scanning micromirror of claim 1, wherein the mirror plate comprises a reflective surface stacked on a lower surface thereof and a reinforcing frame structure for suppressing dynamic deformation of the mirror plate. 제 1 항에 있어서, 상기 미러판은 균일한 두께의 평판 구조물인 것을 특징으로 하는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러.2. The constant power drive scanning micromirror of claim 1, wherein the mirror plate is a flat plate structure of uniform thickness. 제 1 항에 있어서, 상기 정전력 구동요소는 상기 기판에 가동 빗살 모양 전 극과 고정 빗살 모양 전극이 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러.The constant power driving scanning micromirror of claim 1, wherein the constant power driving element is formed by forming a movable comb-shaped electrode and a fixed comb-shaped electrode on the substrate. 제 3 항에 있어서, 상기 강화 프레임 구조물은 하나 이상의 단위 프레임 구조물이 어레이 형태로 배치되어 구성된 것을 특징으로 하는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러.The scanning power mirror of claim 3, wherein the reinforcement frame structure comprises one or more unit frame structures arranged in an array. 제 5 항에 있어서, 상기 가동 빗살 모양 전극은 탄성 회전 지지요소를 중심으로 양측 또는 일측에 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러.6. The constant power drive scanning micromirror according to claim 5, wherein the movable comb-shaped electrode is formed on both sides or one side of the elastic rotating support element. 제 5 항에 있어서, 상기 가동 빗살 모양 전극에 대응하는 고정 빗살 모양 전극은 가동 빗살 모양 전극과 부분적으로 중첩되거나 소정의 거리만큼 이격되도록 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러.6. The fixed power drive scanning micromirror according to claim 5, wherein the fixed comb-shaped electrode corresponding to the movable comb-shaped electrode is formed to be partially overlapped with the movable comb-shaped electrode or spaced by a predetermined distance. 제 5 항에 있어서, 상기 미러판 및 가동 빗살 모양 전극과의 사이에 전위차를 인가하여 미러판의 구동력을 조절하는 조절 전극을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러.6. The constant-power driving scanning micromirror according to claim 5, further comprising a control electrode for adjusting a driving force of the mirror plate by applying a potential difference between the mirror plate and the movable comb-shaped electrode. 제 6 항에 있어서, 상기 단위 프레임 구조물은 탄성 회전 지지요소에 가까운 쪽이 탄성 회전 지지요소에서 먼 쪽보다 폭이 넓은 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러.The constant power driving scanning micromirror of claim 6, wherein the unit frame structure has a structure in which a side close to the elastic rotation support element is wider than a side far from the elastic rotation support element. 제 6 항에 있어서, 상기 단위 프레임 구조물은 탄성 회전 지지요소에 가까운 쪽이 탄성 회전 지지요소에서 먼 쪽보다 두께가 두꺼운 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러.7. The constant power driving scanning micromirror of claim 6, wherein the unit frame structure has a thickness closer to the elastic rotation support element than a side far from the elastic rotation support element. 제 6 항에 있어서, 상기 단위 프레임 구조물은 소정의 부위가 비어 질량을 감소시키는 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러.7. The constant power driving scanning micromirror of claim 6, wherein the unit frame structure has a structure in which a predetermined portion reduces via mass. 상하로 적층 결합되는 상,하부 기판과,Upper and lower substrates stacked on top of each other, 상기 상부 기판의 중간 공간부 내측에 회동 가능하게 설치되는 미러판과, A mirror plate rotatably installed inside the middle space portion of the upper substrate; 상기 미러판의 하면에 형성되어 입력광을 반사시키는 반사면과,A reflection surface formed on a bottom surface of the mirror plate to reflect input light; 상기 상부 기판의 길이방향 양측 단부와 상기 미러판의 양측 단부 사이에 연결되어 상기 미러판이 회동하도록 지지하는 토션빔과,A torsion beam connected between both end portions in the longitudinal direction of the upper substrate and both end portions of the mirror plate to support the mirror plate to rotate; 상기 하부 기판의 중간부에 상기 미러판이 내측에 삽입되어 회동하도록 형성되는 회동 공간부와,A rotation space portion formed so that the mirror plate is inserted into the middle portion of the lower substrate to rotate therein; 상기 상부 기판에 상기 양쪽 토션빔의 폭방향 양측으로 형성되는 양측 공간부, 그리고 상기 하부 기판의 중앙 공간부의 길이방향 양측으로 형성되는 양측 공간부에 형성되는 가동 빗살 모양 전극 및 고정 빗살 모양 전극과,A movable comb-shaped electrode and a fixed comb-shaped electrode formed on both upper space portions formed on both sides of the upper substrate in both width directions of the torsion beams, and on both side space portions formed on both sides in the longitudinal direction of the central space portion of the lower substrate; 상기 상,하부 기판의 사이에 형성되는 절연층과,An insulating layer formed between the upper and lower substrates; 상기 상,하부 기판에 상기 가동 빗살 모양 전극과 고정 빗살 모양 전극에 구동 전압을 인가하기 위하여 형성되는 전극 고정부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러.And an electrode fixing part formed on the upper and lower substrates to apply a driving voltage to the movable comb-shaped electrode and the fixed comb-shaped electrode. 제 13 항에 있어서, 상기 미러판은 다수의 다이아몬드형 돌출부와 삼각형 홈부가 연속으로 이어진 형태의 연속 강화 프레임 구조물이 형성되고, 각 돌출부에는 다수개의 식각 구멍이 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러.15. The method of claim 13, wherein the mirror plate is formed of a continuous reinforcement frame structure of a plurality of diamond-shaped protrusions and triangular groove portion formed in succession, each projection is characterized in that a plurality of etching holes are formed is formed Scanning Micromirror. 제 13 항에 있어서, 상기 미러판의 반사면은 상기 상부 기판의 하면부에 균일한 두께의 박막 형태로 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러.The constant power driving scanning micromirror of claim 13, wherein the reflective surface of the mirror plate is formed in a thin film shape having a uniform thickness on a lower surface of the upper substrate. 기판에 입력광을 반사시키는 미러판과, 상기 미러판을 회동 가능하게 지지하는 탄성 지지요소와, 상기 미러판을 회동시키는 정전력 구동요소로 이루어지는 마이크로미러를 M개의 행과 N개의 열로 구성된 어레이로 배열하여 구성되는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러 어레이.An array consisting of M rows and N columns of micromirrors comprising a mirror plate for reflecting input light on a substrate, an elastic support element for rotatably supporting the mirror plate, and a constant power driving element for rotating the mirror plate. An array of constant power driven scanning micromirrors arranged. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 정전력 구동 스캐닝 마이크 로미러를 스캐닝부에 설치하여 구성된 것을 특징으로 하는 광 스캐닝 장치.An optical scanning device comprising the electrostatic force driving scanning micromirror according to any one of claims 1 to 16 provided in the scanning unit. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러를 마이크로머시닝 기술 및 반도체 일관제조 공정으로 가공하여 대량으로 제조하는 것을 특징으로 하는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러 제조방법.A method for manufacturing a constant power drive scanning micromirror, wherein the constant power drive scanning micromirror according to any one of claims 1 to 16 is processed in a micromachining technique and a semiconductor integrated manufacturing process to produce a large quantity. 제 18 항에 있어서, 웨이퍼 형태의 실리콘 하부 기판을 시작 재료로 기판의 상하부에 각각 이 후 식각 공정에서 식각 마스크로 쓰이는 식각 마스크용 박막1,2,3을 형성하고 패터닝하는 단계와,19. The method of claim 18, further comprising: forming and patterning thin films 1, 2, and 3 for etching masks, which are used as an etching mask in an etching process, respectively, above and below the substrate using a silicon lower substrate in the form of a wafer; 두 층의 식각 마스크가 형성된 실리콘 하부 기판의 상부면을 소정의 깊이만큼 비등방성 식각하고, 식각 후 식각 마스크2를 제거하는 단계와,Anisotropically etching the upper surface of the silicon lower substrate on which the two layer etching masks are formed by a predetermined depth, and removing the etching mask 2 after etching; 상기 하부 기판 위에 상부 기판를 접합하는 단계와,Bonding an upper substrate to the lower substrate; 상기 상부 기판에 식각 마스크로 쓰일 식각 마스크용 박막4,5를 형성하고 패터닝 한 후 상기 하부 기판을 식각 마스크3을 사용하여 소정의 깊이만큼 비등방성 식각하는 단계와,Forming and patterning the etching mask thin films 4 and 5 to be used as an etching mask on the upper substrate, and then anisotropically etching the lower substrate using the etching mask 3 to a predetermined depth; 상기 식각 마스크4와 식각 마스크5를 사용하여 상부 기판을 소정의 깊이만큼 비등방성 식각하는 단계와,Anisotropically etching the upper substrate by a predetermined depth using the etching mask 4 and the etching mask 5; 상기 식각 마스크5를 제거하고 식각 마스크4를 사용하여 상부 기판을 소정의 깊이만큼 비등방성 식각하여 미러판이 소정의 두께를 갖도록 형성하는 단계와,Removing the etching mask 5 and anisotropically etching the upper substrate using the etching mask 4 to a predetermined depth to form a mirror plate having a predetermined thickness; 상기 식각 마스크4를 제거하고 상,하부 기판의 기판 외곽을 제외한 내측부의 접 합면을 식각하여 구조물을 띄우고 미러판 하부에 반사면을 형성하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러 제조방법.Removing the etch mask 4 and etching the joining surfaces of the inner and lower substrates of the upper and lower substrates to lift the structure and form a reflective surface under the mirror plate. Manufacturing method.
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