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

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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【図1】 マイクロミラーアクチュエータの斜視図であ
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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【符号の説明】
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)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
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