JP2002200600A - マイクロミラーアクチュエータの製造方法 - Google Patents
マイクロミラーアクチュエータの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フィルム状有機膜のラミネーション工程を用
いて平坦化製造工程を単純化したマイクロミラーアクチ
ュエータの製造方法を提供する。 【解決手段】 マイクロミラーアクチュエータの製造方
法は、基板上にトレンチ対応領域をエッチングする段階
と、前記トレンチ対応領域が中空状態を保つように基板
上にフィルム状有機膜をラミネーションする段階と、前
記フィルム状有機膜上に金属膜を蒸着してパターニング
した後、前記フィルム状有機膜を除去する段階とを含む
ことを特徴とする。
いて平坦化製造工程を単純化したマイクロミラーアクチ
ュエータの製造方法を提供する。 【解決手段】 マイクロミラーアクチュエータの製造方
法は、基板上にトレンチ対応領域をエッチングする段階
と、前記トレンチ対応領域が中空状態を保つように基板
上にフィルム状有機膜をラミネーションする段階と、前
記フィルム状有機膜上に金属膜を蒸着してパターニング
した後、前記フィルム状有機膜を除去する段階とを含む
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロミラーアク
チュエータの製造方法に係り、特にフィルム状有機膜の
ラミネーション工程を用いてマイクロミラーの扁平度を
改善して平坦化製造工程を単純化したマイクロミラーア
クチュエータの製造方法に関する。
チュエータの製造方法に係り、特にフィルム状有機膜の
ラミネーション工程を用いてマイクロミラーの扁平度を
改善して平坦化製造工程を単純化したマイクロミラーア
クチュエータの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信用のＭＯＸＣ（Ｍｉｃｒｏ Ｏｐ
ｔｉｃａｌ Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）は、光信
号がいずれの入力端子から所定の出力端子に伝送される
ように光路を選択する装置である。このような光通信用
のＭＯＸＣでは、マイクロミラーが核心的な要素であっ
て、マイクロミラーの反射度及び正確な直立性などがＭ
ＯＸＣの光通信効率及び性能を左右する。
ｔｉｃａｌ Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）は、光信
号がいずれの入力端子から所定の出力端子に伝送される
ように光路を選択する装置である。このような光通信用
のＭＯＸＣでは、マイクロミラーが核心的な要素であっ
て、マイクロミラーの反射度及び正確な直立性などがＭ
ＯＸＣの光通信効率及び性能を左右する。
【０００３】図１を参照すれば、トレンチを有するマイ
クロミラーアクチュエータは、基板１００と、前記基板
１００に形成されたトレンチ１０５と、前記トレンチ１
０５の底面及び側面に各々形成された下部電極１１０及
び側面電極１１３と、前記トレンチ１０５の両側の基板
上に突設されたポスト１１５と、前記ポスト１１５に支
持されたトーションバネ１２０と、前記トーションバネ
１２０に弾力的に回動可能に支持され、前記下部電極１
１０と相互作用して静電力により回動しつつ前記側面電
極１１３と相互作用して垂直に直立されたり、電圧供給
がオフされると水平状態を保たせるマイクロミラー１２
５とを含む。
クロミラーアクチュエータは、基板１００と、前記基板
１００に形成されたトレンチ１０５と、前記トレンチ１
０５の底面及び側面に各々形成された下部電極１１０及
び側面電極１１３と、前記トレンチ１０５の両側の基板
上に突設されたポスト１１５と、前記ポスト１１５に支
持されたトーションバネ１２０と、前記トーションバネ
１２０に弾力的に回動可能に支持され、前記下部電極１
１０と相互作用して静電力により回動しつつ前記側面電
極１１３と相互作用して垂直に直立されたり、電圧供給
がオフされると水平状態を保たせるマイクロミラー１２
５とを含む。
【０００４】前述したように構成されたマイクロミラー
アクチュエータは基板１００に対して垂直に直立された
マイクロミラーに対しては光信号を反射させ、水平状態
のマイクロミラーに対しては光信号を通過させることに
よって光路を選択可能になっている。
アクチュエータは基板１００に対して垂直に直立された
マイクロミラーに対しては光信号を反射させ、水平状態
のマイクロミラーに対しては光信号を通過させることに
よって光路を選択可能になっている。
【０００５】特に、前述したようにトレンチ１０５を有
するマイクロミラーアクチュエータの場合にはマイクロ
ミラーの反射度の向上のためにマイクロミラーの平坦化
工程が要求される。図２Ａないし図２Ｃは、図１のＶ−
Ｖ方向の断面図であって、従来の技術によるマイクロミ
ラーアクチュエータの平坦化工程は、シリコンウェーハ
１３０にトレンチ１０５をエッチングする段階（図２
Ａ）と、厚膜フォトレジスト１３５をスピンコーティン
グ法により塗布する段階（図２Ｂ）と、前記フォトレジ
スト層１３５を化学機械的研磨（ＣＭＰ；Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）工程
により平坦化する段階（図２Ｃ）とを含む。
するマイクロミラーアクチュエータの場合にはマイクロ
ミラーの反射度の向上のためにマイクロミラーの平坦化
工程が要求される。図２Ａないし図２Ｃは、図１のＶ−
Ｖ方向の断面図であって、従来の技術によるマイクロミ
ラーアクチュエータの平坦化工程は、シリコンウェーハ
１３０にトレンチ１０５をエッチングする段階（図２
Ａ）と、厚膜フォトレジスト１３５をスピンコーティン
グ法により塗布する段階（図２Ｂ）と、前記フォトレジ
スト層１３５を化学機械的研磨（ＣＭＰ；Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）工程
により平坦化する段階（図２Ｃ）とを含む。
【０００６】しかし、前述したように化学機械的研磨方
法によりフォトレジストを平坦化する工程によれば、図
３に示されたようにフォトレジスト層１３５でクッショ
ン現象が生じてフォトレジストの表面が不均一になる。
すなわち、前記平坦化工程時にラッピング装置（図示せ
ず）内で前記フォトレジスト層１３５に荷重を加えつつ
平坦化工程を行うことになる。ところが、平坦化作業
後、ラッピング装置で前記シリコンウェーハ１３０を取
り出すと荷重により押された部分が突き出るクッション
現象が生じる。このようなクッション現象は次のような
原因により生じる。
法によりフォトレジストを平坦化する工程によれば、図
３に示されたようにフォトレジスト層１３５でクッショ
ン現象が生じてフォトレジストの表面が不均一になる。
すなわち、前記平坦化工程時にラッピング装置（図示せ
ず）内で前記フォトレジスト層１３５に荷重を加えつつ
平坦化工程を行うことになる。ところが、平坦化作業
後、ラッピング装置で前記シリコンウェーハ１３０を取
り出すと荷重により押された部分が突き出るクッション
現象が生じる。このようなクッション現象は次のような
原因により生じる。
【０００７】図２Ｂで前記シリコンウェーハ１３０上に
厚さｈに塗布されるフォトレジスト１３５は軟性の材質
よりなっていてトレンチ１０５の形成部分はトレンチの
ない他の部分に比べてｈ’だけ低く塗布される。したが
って、前記トレンチ１０５の形成部分のフォトレジスト
が薄く形成されて他の部分との厚さ差がｈ’だけ生じ
る。以後、化学機械的研磨工程を通じて全体的なフォト
レジストの表面を均一した厚さに研磨する。
厚さｈに塗布されるフォトレジスト１３５は軟性の材質
よりなっていてトレンチ１０５の形成部分はトレンチの
ない他の部分に比べてｈ’だけ低く塗布される。したが
って、前記トレンチ１０５の形成部分のフォトレジスト
が薄く形成されて他の部分との厚さ差がｈ’だけ生じ
る。以後、化学機械的研磨工程を通じて全体的なフォト
レジストの表面を均一した厚さに研磨する。
【０００８】しかし、このような工程後にもトレンチの
形成部分及びトレンチの形成されていない部分において
フォトレジストの硬度差が生じる。すなわち、トレンチ
の形成部分で厚さ方向への全体的な硬度は化学機械的研
磨後のフォトレジスト１３５ｔ1とトレンチ部分のフォ
トレジスト１３５ｔ2、そして残りの下部ウェーハ１３
０ｔの硬度の組合わせよりなる。これに比べて、トレン
チの形成されていない部分で厚さ方向への全体的な硬度
は、化学機械的研磨後のフォトレジスト１３５ｎと残り
の下部シリコンウェーハ１３０ｎとの硬度の組合わせよ
りなる。ここで、シリコンウェーハ１３０よりはフォト
レジスト１３５の硬度が小さいためにトレンチの形成部
分の厚さ方向の硬度がトレンチの形成されていない部分
より小さくなる。
形成部分及びトレンチの形成されていない部分において
フォトレジストの硬度差が生じる。すなわち、トレンチ
の形成部分で厚さ方向への全体的な硬度は化学機械的研
磨後のフォトレジスト１３５ｔ1とトレンチ部分のフォ
トレジスト１３５ｔ2、そして残りの下部ウェーハ１３
０ｔの硬度の組合わせよりなる。これに比べて、トレン
チの形成されていない部分で厚さ方向への全体的な硬度
は、化学機械的研磨後のフォトレジスト１３５ｎと残り
の下部シリコンウェーハ１３０ｎとの硬度の組合わせよ
りなる。ここで、シリコンウェーハ１３０よりはフォト
レジスト１３５の硬度が小さいためにトレンチの形成部
分の厚さ方向の硬度がトレンチの形成されていない部分
より小さくなる。
【０００９】したがって、トレンチ１０５の形成部分で
クッション効果が大きく生じて化学機械的研磨作業後、
図３に示されたようにフォトレジスト１１０が上方に突
出Ｃすることになる。このようにトレンチ１０５の形成
部分に対してシリコンに適用する化学機械的研磨方法を
フォトレジストにもそのまま適用する場合、クッション
効果により平坦化ができなくなり、平坦化のために再び
化学機械的研磨工程に反復投入するようになってコスト
高となり、かつマイクロミラーの反射率も低下されて光
損失が増加する。
クッション効果が大きく生じて化学機械的研磨作業後、
図３に示されたようにフォトレジスト１１０が上方に突
出Ｃすることになる。このようにトレンチ１０５の形成
部分に対してシリコンに適用する化学機械的研磨方法を
フォトレジストにもそのまま適用する場合、クッション
効果により平坦化ができなくなり、平坦化のために再び
化学機械的研磨工程に反復投入するようになってコスト
高となり、かつマイクロミラーの反射率も低下されて光
損失が増加する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点を
解決するために案出されたものであって、フィルム状の
ポリイミド膜をラミネーションすることによってマイク
ロミラーの平坦化を図り、これによりマイクロミラーの
反射度を向上させ、平坦化製造工程を単純化したマイク
ロミラーアクチュエータの製造方法を提供するのにその
目的がある。
解決するために案出されたものであって、フィルム状の
ポリイミド膜をラミネーションすることによってマイク
ロミラーの平坦化を図り、これによりマイクロミラーの
反射度を向上させ、平坦化製造工程を単純化したマイク
ロミラーアクチュエータの製造方法を提供するのにその
目的がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造方
法は、基板上にトレンチ対応領域をエッチングする段階
と、前記トレンチ対応領域が中空状態を保つように基板
上にフィルム状有機膜をラミネーションする段階と、前
記フィルム状有機膜上に金属膜を蒸着してパターニング
した後、前記フィルム状有機膜を除去する段階とを含む
ことを特徴とする。
に本発明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造方
法は、基板上にトレンチ対応領域をエッチングする段階
と、前記トレンチ対応領域が中空状態を保つように基板
上にフィルム状有機膜をラミネーションする段階と、前
記フィルム状有機膜上に金属膜を蒸着してパターニング
した後、前記フィルム状有機膜を除去する段階とを含む
ことを特徴とする。
【００１２】また、前記トレンチ対応領域をエッチング
した後、前記基板に絶縁膜及び金属膜を蒸着し、前記金
属膜をパターニングして下部電極及び側面電極を形成す
る段階と、前記フィルム状有機膜をラミネーションした
後、ポスト用のホールをパターニングする段階と、前記
フィルム状有機膜上の金属膜をパターニングした後、前
記フィルム状有機膜を除去してマイクロミラー、トーシ
ョンバネ及びポストを形成する段階とをさらに含むこと
を特徴とする。
した後、前記基板に絶縁膜及び金属膜を蒸着し、前記金
属膜をパターニングして下部電極及び側面電極を形成す
る段階と、前記フィルム状有機膜をラミネーションした
後、ポスト用のホールをパターニングする段階と、前記
フィルム状有機膜上の金属膜をパターニングした後、前
記フィルム状有機膜を除去してマイクロミラー、トーシ
ョンバネ及びポストを形成する段階とをさらに含むこと
を特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明を詳しく説明する。図４Ａ及び図４Ｂに示されたよう
に、基板１０上にフォトレジスト１５を塗布し、写真エ
ッチング工程を通じてパターニングした後、トレンチ対
応領域２０を形成し、前記フォトレジスト１５を除去す
る。次いで、図４Ｃのように、前記基板１０上に絶縁膜
２５及び金属膜３０を蒸着した後、図４Ｄのように写真
エッチング工程を用いて下部電極３５及び側面電極３７
を形成する。
明を詳しく説明する。図４Ａ及び図４Ｂに示されたよう
に、基板１０上にフォトレジスト１５を塗布し、写真エ
ッチング工程を通じてパターニングした後、トレンチ対
応領域２０を形成し、前記フォトレジスト１５を除去す
る。次いで、図４Ｃのように、前記基板１０上に絶縁膜
２５及び金属膜３０を蒸着した後、図４Ｄのように写真
エッチング工程を用いて下部電極３５及び側面電極３７
を形成する。
【００１４】それから、図４Ｅのように前記下部電極３
５及び側面電極３７上に絶縁膜４０を蒸着し、この絶縁
膜４０上に図４Ｆのようにフィルム状有機膜４５を用い
て温度及び圧力を加えてラミネーションする。すなわ
ち、前記トレンチ２０には前記フィルム状有機膜４５が
充填されず中空状態を保つために平坦化を達成しうる。
前記フィルム状有機膜４５はポリイミド系よりなること
が望ましい。
５及び側面電極３７上に絶縁膜４０を蒸着し、この絶縁
膜４０上に図４Ｆのようにフィルム状有機膜４５を用い
て温度及び圧力を加えてラミネーションする。すなわ
ち、前記トレンチ２０には前記フィルム状有機膜４５が
充填されず中空状態を保つために平坦化を達成しうる。
前記フィルム状有機膜４５はポリイミド系よりなること
が望ましい。
【００１５】ここで、前記フィルム状有機膜４５の厚さ
は多様に製作できる。但し、薄いほど下部電極３５、側
面電極３７及びマイクロミラー１２５間の間隔が狭くな
ってこれらの間の静電力が増加して大きな駆動力を出せ
るので薄膜を使用することが望ましい。また、厚い有機
膜をラミネーションした後、反応イオンエッチング（Ｒ
ＩＥ）またはにアッシングのような乾式エッチング工程
を通じて有機膜を薄くする工程を行っても良い。
は多様に製作できる。但し、薄いほど下部電極３５、側
面電極３７及びマイクロミラー１２５間の間隔が狭くな
ってこれらの間の静電力が増加して大きな駆動力を出せ
るので薄膜を使用することが望ましい。また、厚い有機
膜をラミネーションした後、反応イオンエッチング（Ｒ
ＩＥ）またはにアッシングのような乾式エッチング工程
を通じて有機膜を薄くする工程を行っても良い。
【００１６】前述したように、平坦化した後には図４Ｇ
及び図４Ｈのように前記フィルム状有機膜４５上に金属
膜５０を蒸着し、写真エッチング工程を通じてパターニ
ングする。次いで、等方性乾式エッチング工程により前
記フィルム状有機膜４５を除去してマイクロミラー（図
１の１２５）及びトーションバネ（図１の１２０）を形
成する。
及び図４Ｈのように前記フィルム状有機膜４５上に金属
膜５０を蒸着し、写真エッチング工程を通じてパターニ
ングする。次いで、等方性乾式エッチング工程により前
記フィルム状有機膜４５を除去してマイクロミラー（図
１の１２５）及びトーションバネ（図１の１２０）を形
成する。
【００１７】一方、図５Ａないし図５Ｃは、本発明に係
るマイクロミラーアクチュエータの製造方法を説明する
ための図１のＶ−Ｖ方向の断面図であって、これは各々
図４Ｆないし図４Ｈに対応する段階を示した図面であ
る。
るマイクロミラーアクチュエータの製造方法を説明する
ための図１のＶ−Ｖ方向の断面図であって、これは各々
図４Ｆないし図４Ｈに対応する段階を示した図面であ
る。
【００１８】図４Ｆにおいてフィルム状有機膜４５をラ
ミネーションした後、図５Ａに示されたように写真エッ
チング工程を通じてポスト用ホール５５を形成する。そ
して図４Ｇ及び図５Ｂのように前記ポスト用ホール５５
を含む前記有機膜４５上に金属膜５０を蒸着してからパ
ターニングし、図５Ｃのように前記有機膜４５を除去し
てマイクロミラー１２５、トーションバネ１２０及びポ
スト１１５を形成する。
ミネーションした後、図５Ａに示されたように写真エッ
チング工程を通じてポスト用ホール５５を形成する。そ
して図４Ｇ及び図５Ｂのように前記ポスト用ホール５５
を含む前記有機膜４５上に金属膜５０を蒸着してからパ
ターニングし、図５Ｃのように前記有機膜４５を除去し
てマイクロミラー１２５、トーションバネ１２０及びポ
スト１１５を形成する。
【００１９】
【発明の効果】前述したように本発明に係るマイクロミ
ラーアクチュエータの製造方法は、トレンチが形成され
ている基板上にフィルム状の有機膜をラミネーションす
ることによって簡単に平坦化できてコストを節減させ、
かつマイクロミラー面の平坦度が改善されて反射率を増
加させることによって光伝送効率を増大させうる。
ラーアクチュエータの製造方法は、トレンチが形成され
ている基板上にフィルム状の有機膜をラミネーションす
ることによって簡単に平坦化できてコストを節減させ、
かつマイクロミラー面の平坦度が改善されて反射率を増
加させることによって光伝送効率を増大させうる。
【図１】 マイクロミラーアクチュエータの斜視図であ
る。
る。
【図２Ａ】 従来のマイクロミラーアクチュエータの製
造工程を示す図面である。
造工程を示す図面である。
【図２Ｂ】 従来のマイクロミラーアクチュエータの製
造工程を示す図面である。
造工程を示す図面である。
【図２Ｃ】 従来のマイクロミラーアクチュエータの製
造工程を示す図面である。
造工程を示す図面である。
【図３】 クッション効果を示す図面である。
【図４Ａ】 図１のＩＶ−ＩＶ方向の断面図であって、
本発明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程
を示す。
本発明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程
を示す。
【図４Ｂ】 図１のＩＶ−ＩＶ方向の断面図であって、
本発明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程
を示す。
本発明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程
を示す。
【図４Ｃ】 図１のＩＶ−ＩＶ方向の断面図であって、
本発明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程
を示す。
本発明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程
を示す。
【図４Ｄ】 図１のＩＶ−ＩＶ方向の断面図であって、
本発明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程
を示す。
本発明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程
を示す。
【図４Ｅ】 図１のＩＶ−ＩＶ方向の断面図であって、
本発明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程
を示す。
本発明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程
を示す。
【図４Ｆ】 図１のＩＶ−ＩＶ方向の断面図であって、
本発明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程
を示す。
本発明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程
を示す。
【図４Ｇ】 図１のＩＶ−ＩＶ方向の断面図であって、
本発明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程
を示す。
本発明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程
を示す。
【図４Ｈ】 図１のＩＶ−ＩＶ方向の断面図であって、
本発明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程
を示す。
本発明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程
を示す。
【図５Ａ】 図１のＶ−Ｖ方向の断面図であって、本発
明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程を示
す。
明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程を示
す。
【図５Ｂ】 図１のＶ−Ｖ方向の断面図であって、本発
明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程を示
す。
明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程を示
す。
【図５Ｃ】 図１のＶ−Ｖ方向の断面図であって、本発
明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程を示
す。
明に係るマイクロミラーアクチュエータの製造工程を示
す。
１０ 基板 ２０ トレンチ ２５ 絶縁膜 ３０ 金属膜 ３５ 下部電極 ３７ 側面電極 ４０ 絶縁膜 ４５ フィルム状有機膜
Claims (2)
- 【請求項１】 基板上にトレンチ対応領域をエッチング
する段階と、 前記トレンチ対応領域が中空状態を保つように基板上に
フィルム状有機膜をラミネーションする段階と、 前記フィルム状有機膜上に金属膜を蒸着してパターニン
グした後、前記フィルム状有機膜を除去する段階とを含
むことを特徴とするマイクロミラーアクチュエータの製
造方法。 - 【請求項２】 前記トレンチ対応領域をエッチングした
後、前記基板に絶縁膜及び金属膜を蒸着し、前記金属膜
をパターニングして下部電極及び側面電極を形成する段
階と、 前記フィルム状有機膜をラミネーションした後、ポスト
用のホールをパターニングする段階と、 前記フィルム状有機膜上の金属膜をパターニングした
後、前記フィルム状有機膜を除去してマイクロミラー、
トーションバネ及びポストを形成する段階とをさらに含
むことを特徴とする請求項１に記載のマイクロミラーア
クチュエータの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020000072123A KR100716958B1 (ko) | 2000-11-30 | 2000-11-30 | 마이크로미러 액추에이터 제조방법 |
| KR2000-072123 | 2000-11-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002200600A true JP2002200600A (ja) | 2002-07-16 |
| JP3681349B2 JP3681349B2 (ja) | 2005-08-10 |
Family
ID=19702515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001363396A Expired - Fee Related JP3681349B2 (ja) | 2000-11-30 | 2001-11-28 | マイクロミラーアクチュエータの製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6583920B2 (ja) |
| JP (1) | JP3681349B2 (ja) |
| KR (1) | KR100716958B1 (ja) |
| CN (1) | CN1152267C (ja) |
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