KR100220681B1 - 광로 조절 장치의 평탄화 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광로 조절 장치 모폴러지를 개선시킬 수 있도록 평탄한 표면을 제공하기 위한 방법에 관한 것으로서, 복수개의 패드가 형성된 구동 기판상에 제1절연층을 형성하는 제1단계; 상기 제1절연층상에 아쿠플로(accuflo)를 스핀 코팅(spin coating)으로 도포하여 제2절연층을 형성하는 제2단계; 핫플레이트 베이킹(hot plate baking)에 의해서 상기 스핀 코팅에 사용된 용제를 제거하는 제3단계; 상기 제2절연층의 상부를 에치 백(etch back) 공정으로 평탄화시키는 제4단계로 이루어지며, 이와 같은 광로 조절 장치의 구동부를 구성하는 변형부를 평탄화시키는 대신에 비구동부를 평탄화시키므로써, 광로 조절 장치의 성능을 저하시킴이 없이 액츄에이터의 모폴러지를 향상시킬 수 있다.

Description

광로 조절 장치의 평탄화 방법
제1도는 일반적인 광로 조절 장치의 액츄에이터를 개략적으로 도시한 부분 확대 사시도.
제2(a)도 내지 제2(c)도는 본 발명에 따라서 광로 조절 장치를 평탄화시키기 위한 공정을 순차적으로 나타낸 공정도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 : 구동 기판 140 : 구동부
210 : 제1절연층 220 : 제2절연층
본 발명은 광로 조절 장치의 구동부가 형성되는 표면을 평탄화시키기 위한 방법에 관한 것으로서, 특히 아쿠플로(accuflo)를 재료로 사용하여 스핀 온 폴리머 공정으로 평탄한 표면을 제공하기 위한 광로 조절 장치의 평탄화 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 광로 조정 장치는 집속된 광 속의 광로를 제어시스템으로부터 인가되는 전기적 신호에 의하여 조절하기 위한 장치로서 복수개의 액츄에이터를 구비하고 있다.
한편, 상기 액츄에이터는 제1도에 도시되어 있는 바와 같이 구동 기판(110) 상부에 희생막(130)이 소정 형상으로 패터닝되고, 그 패터닝된 희생막(130)의 상부에 복수개의 층으로 구성된 구동부(140)를 구비하고 있으며, 구동부(140)가 형성되고 난 다음에 그 희생막(130)을 제거함으로써 에어갭을 형성시킨다.
이때, 제1도에 확대 도시된 바와 같이, 상기 제어 시스템으로부터 인가되는 전기적 신호를 상기 구동부(140)에 전달할 수 있도록 전기적 접점 단자로 작용하는 패드(120)가 상기 구동 기판(110)상에 복수개 형성되어 있다.
그러므로, 상기 구동 기판(110)은 평탄한 표면을 제공하지 못하며 이에 의해서 상기 희생막(130)상에 적층된 구동부(140)에 높은 단차가 발생되고 그 결과 상기 액츄에이터의 모폴러지(morpology)가 불균일하게 되어서 미러(mirror)로 이용되는 상부전극의 반사율이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 문제점을 해소시키기 위한 종래의 일실시예에 따르면, 화학반응과 기계적인 가공을 동시에 이용하는 화학적 기계 연마 공정(CMP; chemical mechanical polishing process)이 제안되었으며, 이러한 방법은 그 공정의 복잡함, 표면이 연마될 때 발생되는 찌꺼기에 의한 오염, 재현성 부족 및 1.5㎛ 이상의 큰 단차를 평탄화하는데 있어서의 전체적인 균일성을 이루는데 한계가 있는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 광로 조절 장치의 액츄에이터에 구비되어 미러면으로 사용되는 상부전극의 모폴러지를 개선하기 위해서 광로 조절 장치의 구동부가 형성되는 표면을 평탄한 상태로 제조할 수 있는 광로 조절 장치의 평탄화 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 액츄에이터의 모폴리지를 개선하기 위한 광로 조절 장치의 평탄화 방법에 있어서, 복수개의 패드가 형성된 구동 기판상에 제1절연층을 형성하는 제1단계; 상기 제1절연층상에 아쿠플로(accuflo)를 스핀 코팅(spin coating)으로 도포하여 제2절연층을 형성하는 제2단계; 핫플레이트 베이킹(hot plate baking)에 의해서 상기 스핀 코팅에 사용된 용제를 제거하는 제3단계; 상기 제2절연층의 상부를 에치 백(etch back) 공정으로 평탄화시키는 제4단계로 이루어진 광로 조절 장치의 평탄화 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제2절연층의 상부를 평탄하게 하기 위한 에치 백(etch backk) 공정은 건식식각(dry etching)중 CF4와 O2플라즈마(plasma)를 이용한 플라즈마 에칭(plasma etching)이 이용된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같으며 종래 구성과 동일한 구성은 동일 도면 부호를 사용한다.
제2(a)도 내지 제2(c)도는 본 발명의 실시예에 따라서 구동 기판(110)상에 형성되고 다수의 층으로 구성된 구동부가 형성되는 절연층의 표면을 평탄한 상태로 제공하여서 액츄에이터의 모폴로지를 개선시키기 위한 광로 조절 장치의 평탄화 방법이 순차적으로 도시된 공정도이다.
먼저, 본 발명의 제1단계가 예시되어 있는 제2(a)도를 참조하면, 전기적 접점 단자로 작용하는 패드(120)가 복수개 형성된 구동 기판(110)상에 화학 기상 증착 공정(CVD : chemical vapor deposition) 또는 급가열 공정(rapid thermal process)에 의해서 절연 물질을 소정 두께로 적층시킴으로서 제1절연층(210)을 형성시킨다.
이때, 상기 절연 물질은 상기 구동 기판(110)상에 형성된 패드(120)의 상호간에 전기적으로 도통되는 것을 방지시키기 위한 절연 특성을 나타낼 수 있을 뿐만 아니라 상기 패드(120)의 표면 보호 특성을 나타내는 물질이 바람직하다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 절연 물질은 이 후의 공정에 대하여 상기 제1절연층(210)상에 적층되는 막(예를 들면 제2절연층(220))의 스텝 커버리지(step coverage)를 양호하게 유지시킬 수 있도록 약 1000내지 1100의 고온에서 양호한 유동 특성을 나타내는 인이 함유된 실리콘 산화물(PSG; phosphosilicate glass)로 구성된다.
이때, 상기 인이 함유된 실리콘 산화물은 화학 기상 증착 공정(CVD)시 H2O, N2및 O2분위기하에서 약 1 내지 25 기압의 압력과 약 1000 내지 1100정도의 온도 조건하에 실리콘 산화물(SiO2)을 상기 구동 기판(110)상에 증착시키는 동안 인산(PH3) 형태로 인을 첨가함으로서 P2O2ㆍSiO2와 같은 2원계 산화물로 구성된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 절연 물질은 상기 인이 함유된 실리콘 산화물의 유동 특성 온도보다 낮은 온도 예를 들면 약 700정도의 온도에서 양호한 유동 특성을 나타낼 수 있도록 상기 PSG 조성에 B2H6성분을 첨가시킴으로서 형성된 B2O3ㆍP2O5ㆍSiO2조성의 3원계 산화물 즉 BPSG(borophophosilicate glass)로 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제2단계가 예시되어 있는 제2(b)도를 참조하면, 상기 제1절연층(210)상에 폴리머(polymer)를 스핀 코팅(spin coating) 공정에 의하여 소정 두께로 적층시킴으로서 제2절연층(220)을 형성시킨다.
본 발명에서는, 상기 제2절연층(220)을 이루는 폴리머에는 양호한 절연 특성을 나타낼 수 있어야하고, 그 절연물질이 제1절연층 위에 균일하게 코팅될 수 있으며, 가공조건이 간단해질 수 있는 점성이 큰 폴리머, 그중 아코플로(accuflo)가 이용된다. 여기에서, 아코플로(accuflo)는 점도(viscosity)가 75.2이고, 용제(solvent)로 에틸 랙테이트(ethyl lactate)를 사용했을 때, 두께의 균일성(thickness uniformity)이 2% 이하의 편차(deviation)를 유지한다.
또한, 상기 제2단계가 끝나면, 상기 제2절연층(220)을 조성하기위해 이용되어진 스핀 코팅(spin coating) 공정에서 사용한 솔벤트(solvent)를 제거하기 위해 150내지 250에서 (특히, 약 200정도)에서 1분 30초 내지 2분 30초(특히, 약 2분정도) 동안 가열하는 핫 플레이트 베이킹(hot plate baking) 처리를 한다.
또 다른 한편, 액츄에이터의 모폴러지를 개선시키기 위한 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제2절연층(230)의 표면을 에치 백(etch back) 공정에 의하여 평탄하게 식각한다.
이때, 상기 에치 백(etch back) 공정에는, CF4와 O2플라즈마(plasma)를 사용한 플라즈마 에칭(plasma etching)이 사용된다.
따라서, 상기된 바와 같이 상기 구동부(140)의 제조 공정이전에 평탄한 제2절연층을 제공하게 된다.
따라서, 이 후의 공정에 의하여 상기 평탄화된 제2저연층(230)의 평탄한 표면상에 상기 구동부(140)를 형성시킨 후 상기 제3절연층(230)을 불산(HF) 등의 식각 용액에 용해시킴으로서 상기 구동 기판(110)상에 상기 구동부(140)가 작동가능하게 설치된 광로 조절 장치를 제작한다.
이때, 상기 평탄화된 제2절연층(220)에 제공하는 평탄한 표면상에 상기 구동부(140)가 형성되므로 액츄에이터의 모폴러지를 향상시킬 수 있으며 그 결과 광로 조절 장치의 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 평탄화 방법에 의하여 제공된 절연층상에 형성된 구동부를 갖는 광로 조절 장치에 있어서, 전기적 접점 단자로 작용하는 패드가 복수개 형성된 구동 기판(110)에는 도시되어 있지 않은 트랜지스터가 복수개 내장되어 있으며, 이에 의해서 제어 시스템(도시되어 있지 않음)으로부터 인가되는 전기적 신호의 전송 경로는 상기 트랜지스터와 패드(120)와 구동부(140)로 이루어진다.
이때, 상기 구동부(140)는 제1도에 확대되어 도시된 바와 같이 멤브레인(141), 하부 전극(143), 변형부(145) 및 상부 전극(147)으로 구성되고 상기 하부 전극(143)은 도시되어 있지 않은 도전체에 의하여 상기 패드(120)와 전기적으로 연결되어 있다.
따라서, 상기 제어 시스템으로부터 인가되는 전기적 신호는 상기 트랜지스터와 패드(120)를 통해서 상기 하부 전극(143)으로 전송되며 그 결과 상기 전기적 신호에 따라서 상기 구동부(140)는 개별적으로 작동됨과 동시에 집속된 광속의 광로를 조절시킴으로서 광로 조절 장치의 성능을 향상시킨다.
따라서, 본 발명에 따르면, 광로 조절 장치의 성능을 향상시킬 수 있도록 모폴러지를 개선시키기 위하여 상기 광로 조절 장치의 구동부를 구성하는 변형부를 평탄화시키는 대신에 비구동부를 평탄화시키므로써, 평탄한 표면을 제공하며 이에 의해서 광로 조절 장치의 성능을 저하시킴이 없이 액츄에이터의 모폴러지를 향상시킬 수 있다.
상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명에 속하는 분야의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지할 수 있다.

Claims (3)

  1. 액츄에이터의 모폴리지를 개선하기 위한 광로 조절 장치의 평탄화 방법에 있어서, 복수개의 패드가 형성된 구동 기판상에 제1절연층을 형성하는 제1단계; 상기 제1절연층상에 아쿠플로(accuflo)를 스핀 코팅(spin coating)으로 도포하여 제2절연층을 형성하는 제2단계; 핫플레이트 베이킹(hot plate baking)에 의해서 상기 스핀 코팅에 사용된 용제를 제거하는 제3단계; 상기 제2절연층의 상부를 에치 백(etch back) 공정으로 평탄화시키는 제4단계로 이루어진 광로 조절 장치의 평탄화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 핫 플레이트 베이킹은, 150250에서 1분 30초2분 30초 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 평탄화 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스핀 코팅은, 에틸 락테이트(ethyl lactate)를 용제로 사용하는 것을 특징으로 하는 광로 조절 장치의 평탄화 방법.
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