KR100492772B1 - Scaning mirror with 2 degrees of freedom and manufacturing method thereof - Google Patents

Scaning mirror with 2 degrees of freedom and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR100492772B1
KR100492772B1 KR10-2003-0010367A KR20030010367A KR100492772B1 KR 100492772 B1 KR100492772 B1 KR 100492772B1 KR 20030010367 A KR20030010367 A KR 20030010367A KR 100492772 B1 KR100492772 B1 KR 100492772B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mirror
conductive line
frame
rotating frame
rotation
Prior art date
Application number
KR10-2003-0010367A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20040074477A (en
Inventor
김용권
안시홍
Original Assignee
(주) 인텔리마이크론즈
김용권
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 인텔리마이크론즈, 김용권 filed Critical (주) 인텔리마이크론즈
Priority to KR10-2003-0010367A priority Critical patent/KR100492772B1/en
Publication of KR20040074477A publication Critical patent/KR20040074477A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100492772B1 publication Critical patent/KR100492772B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/105Scanning systems with one or more pivoting mirrors or galvano-mirrors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical 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
    • G02B26/0833Optical 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

Abstract

고정 프레임; 고정 프레임과 소정 간격 이격되어 내측에 배치되어 있으며, 제1 회전축을 중심으로 소정 각도 회전하는 회전 프레임; 회전 프레임과 소정 간격 이격되어 내측에 배치되어 있으며, 제1 회전축과 직교하는 제2 회전축을 중심으로 소정 각도 회전하는 미러; 회전 프레임 및 미러 아래에 배치되어 있는 영구 자석; 회전 프레임 위에 형성되어 있으며, 회전 프레임에 제1 회전력을 발생시키는 회전 프레임 구동 도전선; 회전 프레임 및 미러 위에 형성되어 있으며, 미러에 제2 회전력을 발생시키는 미러 구동 도전선; 회전 프레임에 형성되어 있는 미러 구동 도전선과 대응하는 위치에 미러 구동 도전선과 절연되어 형성되어 있는 보상 도전선; 고정 프레임과 회전 프레임을 연결하고 있는 회전 프레임 스프링; 회전 프레임과 미러를 연결하고 있는 미러 스프링을 포함하는 2 자유도 스캐닝 미러 및 그 제조 방법.Fixed frame; A rotation frame spaced apart from the fixed frame by a predetermined interval and rotated by a predetermined angle about the first rotation axis; A mirror disposed at an inner side and spaced apart from the rotation frame by a predetermined angle about a second rotational axis perpendicular to the first rotational axis; Permanent magnets disposed under the rotating frame and the mirror; A rotation frame driving conductive line formed on the rotation frame and generating a first rotation force in the rotation frame; A mirror drive conductive line formed on the rotating frame and the mirror and generating a second rotational force to the mirror; A compensation conductive line insulated from the mirror driving conductive line at a position corresponding to the mirror driving conductive line formed in the rotation frame; A rotating frame spring connecting the fixed frame and the rotating frame; A two degree of freedom scanning mirror comprising a rotating spring and a mirror spring connecting the mirror and a method of manufacturing the same.

Description

2 자유도 스캐닝 미러 및 그 제조 방법{SCANING MIRROR WITH 2 DEGREES OF FREEDOM AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}2 SCANING MIRROR WITH 2 DEGREES OF FREEDOM AND MANUFACTURING METHOD THEREOF

본 발명은 2 자유도 스캐닝 미러 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a two degree of freedom scanning mirror and a method of manufacturing the same.

일반적으로 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)기술에 의하여 제작된 2 자유도 스캐닝 미러는 레이저를 이용한 화상 표시 장치, 광 스위칭, 2차원 및 3차원 스캐너 등 이미 형성되어 있는 기존의 광 주사용 레이저 헤드 시장에 머지 않아 본격적으로 진입할 것으로 예상되면서 더욱 많은 연구가 이루어지고 있다. In general, two-degree-of-freedom scanning mirrors manufactured by MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology are already used in the existing optical scanning laser head market, such as laser image display devices, optical switching, two-dimensional and three-dimensional scanners. More research is being done as it is expected to enter in earnest in the near future.

여기서 MEMS(Micro-Electro-Mechanical-Systems)란 중앙 처리 장치(CPU), 메모리 등 전자 회로의 집적 기술이 발달하면서 축적된 초소형 초정밀 기술이 2 차원적인 한계에서 벗어나 3 차원 가공을 가능하게 하여 수 ㎛에서 수 mm크기의 초소형 기계 구조물을 제작 가능케 하는 분야이다.Here, micro-electro-mechanical-systems (MEMS) are micro-electromechanical systems, such as central processing units (CPUs) and memories, which have been developed with the development of electronic circuits. It is a field that enables to manufacture micro mechanical structures of several mm size.

특히, 광학과 MEMS 기술을 접목한 광학 MEMS 분야는 최근 널리 이용되고 있는 초고속 광통신과 날로 늘어나는 방대한 정보를 저장하기 위한 소자 개발, 휴대용 전화기나 PDA(personal digital assistant)의 소형 화면으로부터 홈 시어터 시스템에 이르는 화상 표시 장치 등의 분야에 적용하고 있다. 소자별로는 미러, 렌즈, 프리즘 등 기존의 광 시스템에서 쓰이는 개별 소자들을 모두 MEMS 소자로 제작하고 있으며, 여러 가지 광 소자들을 한 개의 칩 위에 집적하기 위한 연구도 진행되고 있다. 그 중에서 MEMS에 기반한 스캐닝 미러는 종래의 1 자유도 미러의 연구에서 벗어나 2 자유도 회전을 구현하는 미러의 연구가 널리 행해지고 있다.In particular, the optical MEMS field that combines optical and MEMS technology has been widely used in recent years for high-speed optical communication, device development for storing vast amounts of information, and small screens of portable telephones or personal digital assistants (PDAs) to home theater systems. It is applied to fields, such as a display apparatus. By device, all the individual devices used in existing optical systems such as mirrors, lenses, and prisms are manufactured as MEMS devices, and research for integrating various optical devices on one chip is also in progress. Among them, the scanning mirror based on MEMS has been widely researched to realize two degrees of freedom rotation away from the conventional one degree of freedom mirror research.

2 자유도 스캐닝 미러는 공초점 현미경(Confocal microscope), 바코드 스캐너(Barcode scanner), 레이저 디스플레이, 안구 단층 촬영기(OCT: Optical Coherence Tomography), 레이저 주사식 레인지 파인더(Scanning laser rangefinder)등에서 응용될 전망이다. 2 DOF scanning mirrors are expected to be used in confocal microscopes, barcode scanners, laser displays, optical coherence tomography (OCT), and scanning laser rangefinders. .

일반적으로 2 자유도 스캐닝 미러에는 2 개의 1 자유도 미러를 이용한 2 차원 광 주사 시스템, 단일 구동부를 갖는 2 자유도 미러 및 개별 구동부를 갖는 2 자유도 미러가 있다. In general, two degrees of freedom scanning mirrors include a two-dimensional optical scanning system using two one degrees of freedom mirrors, two degrees of freedom mirror with a single drive, and two degrees of freedom mirror with an individual drive.

2 개의 1 자유도 미러를 이용한 2 차원 광 주사 시스템은 횡축과 종축 방향의 회전축을 가진 두 개의 1 자유도 미러를 정렬하여 2차원 광 주사 시스템을 구축하는 방법이다. 제작이 용이할 뿐만 아니라 구조적으로 독립된 두 개의 미러를 제어하는 것이므로 동시에 독립 제어가 가능하다는 장점이 있다. 그러나, 이렇게 두 개의 1 자유도 미러의 회전축이 수직이 되도록 정렬하여 2 차원 광 주사 시스템을 구현하는 경우에는 시스템의 부피가 커지며, 각 미러는 한 개의 회전축만을 가지고 있기 때문에, 첫 번 째 미러로부터 반사되어 나온 빛은 두 번 째 미러를 거쳐야한다. 이 과정에서 두 미러는 두 미러의 크기와 거리에 의하여 회전각이 제한되며, 제한된 회전각을 벗어나는 경우에는 빛이 미러 바깥쪽으로 흐른다. 또한, 광 경로가 길어지는 만큼 발생하는 손실과 오차가 커지는 단점이 있다.The two-dimensional optical scanning system using two one-degree of freedom mirrors is a method of constructing a two-dimensional optical scanning system by aligning two one-degree of freedom mirrors having a horizontal axis and a longitudinal axis of rotation. Not only is it easy to manufacture, it also controls two mirrors that are structurally independent, so it has the advantage of independent control at the same time. However, in the case of implementing a two-dimensional optical scanning system in which the rotation axes of the two 1 degree of freedom mirrors are perpendicular to each other, the volume of the system becomes large, and since each mirror has only one rotation axis, it is reflected from the first mirror. The light that comes out must go through a second mirror. In this process, the rotation angle of the two mirrors is limited by the size and distance of the two mirrors, and when it is out of the limited rotation angle, light flows out of the mirror. In addition, there is a disadvantage that the loss and error that occurs as the optical path is longer.

단일 구동부를 갖는 2 자유도 미러는 회전 구조물은 2 자유도를 가지지만, 구동부는 각 회전축에 개별 작동되는 것이 아니라 회전 구조물 전체에 동시 작동되는 단일 구동부를 취하여 제작하는 경우를 말하며, 이 경우에도 두 개의 회전축에 대하여 완전한 독립 제어나 회전축간의 간섭을 배제하기는 어렵다.  A two degree of freedom mirror with a single drive is a case in which the rotating structure has two degrees of freedom, but the driving part is manufactured by taking a single drive that is simultaneously operated throughout the rotating structure rather than being operated individually on each axis of rotation. It is difficult to exclude complete independent control of the axis of rotation or interference between the axis of rotation.

개별 구동부를 갖는 2 자유도 미러에서 개별 구동부라 함은 회전 운동을 발생시키는 구동부가 두 개의 회전축에 대하여 개별적으로 제작되어 있다는 의미이다. 그러나, 개별 구동부를 갖는 2 자유도 미러는 회전축간의 간섭이 완전히 사라진 독립 제어를 반드시 의미하지는 않는다. 이러한 종래의 실시예로서 미러와 동일한 기판 면에 수직 머리빗 액추에이터를 제작하여 회전축간의 간섭을 제거한 2 자유도 미러가 있다. 이는 미러와 회전 프레임의 양 가장 자리에 수직 머리빗 액추에이터를 채용하여 좌우 교대로 당기는 방식이다. 미러와 회전 프레임 사이는 산화막으로 연결되어 전기적으로 절연되며, 기계적으로 연결이 필요한 부분은 다결정 실리콘을 이용하여 연결하였다. 머리빗 전극이 상하 방향으로 멀리 벗어나는 동안은 미러를 당기는 힘이 작용하지 않고 회전체 관성력과 스프링 복원력에 의한 회전이 일어난다. 그러나, 회전체의 전극 어레이가 고정부의 머리빗 어레이 사이를 통과하는 동안에 집중적으로 힘이 작용하므로 구동 전압 신호는 회전체의 공진 주파수보다 높은 영역에서만 동작하며 비동기 모드에서는 미러의 회전각이 급격하게 감소한다. 구동 메커니즘 상, 큰 회전각을 얻기에는 한계가 있다.  In a two degree of freedom mirror with separate drives, an individual drive means that the drive for generating the rotary motion is made separately for the two axes of rotation. However, a two degree of freedom mirror with separate drives does not necessarily mean independent control in which the interference between the rotational axes has completely disappeared. In this conventional embodiment, there is a two degree of freedom mirror in which a vertical head comb actuator is manufactured on the same substrate surface as the mirror, thereby eliminating interference between rotational axes. This is done by adopting a vertical head comb actuator at both edges of the mirror and the rotating frame to pull left and right alternately. Between the mirror and the rotating frame is electrically insulated by an oxide film, and the parts that need to be mechanically connected are connected using polycrystalline silicon. While the hair comb electrode is far away in the vertical direction, the pulling force of the mirror does not work, and rotation occurs due to the rotational inertia force and the spring restoring force. However, since the force acts intensively while the electrode array of the rotor passes between the head comb arrays of the fixed part, the driving voltage signal operates only in the region higher than the resonant frequency of the rotor. Decreases. On the driving mechanism, there is a limit to obtaining a large rotation angle.

또한, 또 다른 종래의 일 실시예로서 실리콘 웨이퍼 상에 구리를 도금하여 평면 코일을 만들고, 외부 자장 속에서 로렌츠 힘을 유도한 미러가 있다. 미러와 스프링의 재질은 모두 실리콘이며, 영구 자석으로 외부에서 자장을 인가하였다. 2 자유도 회전을 구현하기 위해서는 2 쌍의 영구 자석이 각 회전축의 좌우에 배치되어야 한다. 미러와 회전 프레임이 각각의 구동 전류 회로를 가지고 있으나, 미러의 전류 회로가 회전 프레임을 지나면서 발생하는 간섭 회전이 불가피하다.    In another conventional embodiment, there is a mirror in which copper is plated on a silicon wafer to make a planar coil, and a Lorentz force is induced in an external magnetic field. Both the mirror and the spring are made of silicon and the magnetic field is applied from the outside with a permanent magnet. Two pairs of permanent magnets must be arranged to the left and right of each axis of rotation to achieve two degrees of freedom rotation. Although the mirror and the rotating frame have their respective drive current circuits, interference rotation that occurs as the mirror's current circuit passes through the rotating frame is inevitable.

상기와 같이 종래의 2 자유도 스캐닝 미러는 회전각에 한계가 있고, 두 개의 회전축에 대하여 완전한 독립 제어나 회전축간의 간섭을 배제하기 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 종래의 2 자유도 스캐닝 미러의 전자력 구동 방식은 2 쌍의 영구 자석이 별도로 요구되므로 전체 스캐닝 미러가 차지하는 공간이 커진다는 문제점이 있다. As described above, the conventional two degrees of freedom scanning mirror has a limitation in the rotation angle, and it is difficult to exclude the interference between the rotation axis and the complete independent control of the two rotation axes. In addition, the conventional two-DOF scanning electromagnetic force driving method has a problem that the space occupied by the entire scanning mirror increases because two pairs of permanent magnets are required separately.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 두 회전축간의 간섭이 극히 작은 전자력 구동 방식의 2 자유도 실리콘 스캐닝 미러를 제공하는 데 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a two-degree-of-freedom silicon scanning mirror of an electromagnetic force driving method having extremely low interference between two rotation axes.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 2 자유도 스캐닝 미러는 고정 프레임; 상기 고정 프레임과 소정 간격 이격되어 내측에 배치되어 있으며, 제1 회전축을 중심으로 소정 각도 회전하는 회전 프레임; 상기 회전 프레임과 소정 간격 이격되어 내측에 배치되어 있으며, 상기 제1 회전축과 직교하는 제2 회전축을 중심으로 소정 각도 회전하는 미러; 상기 회전 프레임 및 미러 아래에 배치되어 있는 영구 자석; 상기 회전 프레임 위에 형성되어 있으며, 상기 회전 프레임에 제1 회전력을 발생시키는 회전 프레임 구동 도전선; 상기 회전 프레임 및 상기 미러 위에 형성되어 있으며, 상기 미러에 제2 회전력을 발생시키는 미러 구동 도전선; 상기 회전 프레임에 형성되어 있는 상기 미러 구동 도전선과 대응하는 위치에 상기 미러 구동 도전선과 절연되어 형성되어 있는 보상 도전선; 상기 고정 프레임과 상기 회전 프레임을 연결하고 있는 회전 프레임 스프링; 상기 회전 프레임과 상기 미러를 연결하고 있는 미러 스프링을 포함하는 것이 바람직하다. In order to achieve the above object, the two degree of freedom scanning mirror of the present invention comprises: a fixed frame; A rotating frame spaced apart from the fixed frame at a predetermined interval and rotated by a predetermined angle about a first rotation axis; A mirror disposed at an inner side and spaced apart from the rotating frame by a predetermined angle, the mirror rotating at a predetermined angle about a second rotational axis perpendicular to the first rotational axis; A permanent magnet disposed under the rotating frame and the mirror; A rotation frame driving conductive line formed on the rotation frame and generating a first rotation force to the rotation frame; A mirror driving conductive line formed on the rotating frame and the mirror and generating a second rotational force to the mirror; A compensation conductive line insulated from the mirror driving conductive line at a position corresponding to the mirror driving conductive line formed in the rotation frame; A rotating frame spring connecting the fixed frame and the rotating frame; It is preferable to include a mirror spring connecting the rotating frame and the mirror.

또한, 상기 보상 도전선에는 상기 회전 프레임에 형성되어 있는 상기 미러 구동 도전선에 흐르는 전류와 반대 방향으로 전류가 흐르는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that a current flows in the compensation conductive line in a direction opposite to a current flowing in the mirror driving conductive line formed in the rotating frame.

또한, 상기 회전 프레임 스프링은 상기 회전 프레임 구동 도전선, 보상 도전선 및 미러 구동 도전선의 일부가 중첩되는 부분이며, 회전 프레임 구동 도전선 부, 보상 도전선 부 및 미러 구동 도전선 부를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the rotation frame spring is a portion where a part of the rotation frame driving conductive line, the compensation conductive line and the mirror driving conductive line overlap, and preferably includes a rotation frame driving conductive line portion, a compensation conductive line portion and a mirror driving conductive line portion. Do.

또한, 상기 회전 프레임 스프링의 상기 회전 프레임 구동 도전선 부의 저면의 일부에는 제1 절연층이 형성되어 있는 것이 바람직하다. Moreover, it is preferable that the 1st insulating layer is formed in a part of the bottom face of the said rotating frame drive conductive wire part of the said rotating frame spring.

또한, 상기 회전 프레임 구동 도전선 부 및 보상 도전선 부 사이에는 제2 절연층, 상기 보상 도전선 부 및 미러 구동 도전선 부 사이에는 제3 절연층이 형성되어 있는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that a third insulating layer is formed between the second insulating layer, the compensation conductive line portion, and the mirror driving conductive line portion between the rotation frame driving conductive line portion and the compensation conductive line portion.

또한, 상기 미러 스프링은 상기 미러 구동 도전선이 상기 회전 프레임과 상기 미러를 연결하고 있는 부분인 미러 구동 도전선 부를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the mirror spring preferably includes a mirror drive conductive line portion, wherein the mirror drive conductive line is a portion connecting the rotating frame and the mirror.

또한, 상기 미러 스프링의 상기 미러 구동 도전선 부의 저면의 일부에는 제1 , 제2 및 제3 절연층이 연속하여 형성되어 있는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that first, second and third insulating layers are continuously formed on a part of the bottom surface of the mirror drive conductive line portion of the mirror spring.

또한, 상기 제1 및 제2 절연층은 산화막인 것이 바람직하다. In addition, the first and second insulating layers are preferably oxide films.

또한, 상기 제3 절연층은 폴리머인 것이 바람직하다. In addition, the third insulating layer is preferably a polymer.

또한, 상기 제3 절연층은 실리콘 산화막인 것이 바람직하다. In addition, the third insulating layer is preferably a silicon oxide film.

또한, 상기 회전 프레임 스프링은 서로간에 소정 간격 이격되어 있는 한 쌍의 회전 프레임 구동 도전선 부, 보상 도전선 부 및 미러 구동 도전선 부인 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the rotation frame spring is a pair of rotation frame drive conductive line portions, compensation conductive line portions, and mirror drive conductive lines which are spaced apart from each other by a predetermined interval.

또한, 상기 미러 스프링은 서로간에 소정 간격 이격되어 있는 한 쌍의 미러 구동 도전선 부인 것이 바람직하다. It is also preferable that the mirror spring is a pair of mirror drive conductive lines which are spaced apart from each other by a predetermined distance.

또한, 상기 미러 구동 도전선과 상기 보상 도전선은 상기 고정 프레임 위에 형성되어 있는 연결 패드를 통해 연결되어 있는 것이 바람직하다. In addition, the mirror driving conductive line and the compensation conductive line are preferably connected through a connection pad formed on the fixed frame.

또한, 상기 고정 프레임 위에는 상기 회전 프레임 구동 도전선에 연결되어 있는 회전 프레임 구동 전류 입력 패드 및 출력 패드가 형성되어 있는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the rotation frame driving current input pad and the output pad connected to the rotation frame driving conductive line are formed on the fixed frame.

또한, 상기 고정 프레임 위에는 상기 미러 구동 도전선에 연결되어 있는 미러 구동 전류 입력 패드 및 출력 패드가 형성되어 있는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that a mirror driving current input pad and an output pad connected to the mirror driving conductive line are formed on the fixed frame.

또한, 상기 고정 프레임, 회전 프레임 및 미러는 실리콘인 것이 바람직하다. In addition, the fixed frame, the rotating frame and the mirror is preferably silicon.

또한, 상기 미러 구동 도전선, 회전 프레임 구동 도전선 및 보상 도전선은 알루미늄인 것이 바람직하다. In addition, the mirror drive conductive line, the rotation frame drive conductive line and the compensation conductive line are preferably aluminum.

또한, 상기 고정 프레임, 회전 프레임 및 미러의 상면에는 제1 도전층이 형성되어 있는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that a first conductive layer is formed on the upper surfaces of the fixed frame, the rotating frame, and the mirror.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 2 자유도 스캐닝 미러의 제조 방법은 기판 위에 실리콘층을 형성하는 단계; 상기 실리콘층 위에 제1 도전층을 증착하고, 상기 제1 도전층이 상기 실리콘층의 주변부를 노출하는 회전 관통구를 가지도록 식각하여 회전 프레임 식각 마스크를 형성하고, 동시에 상기 제1 도전층이 상기 실리콘층의 중앙부를 노출하는 미러 관통구를 가지도록 식각하여 미러 식각 마스크를 형성하는 단계; 상기 회전 프레임 식각 마스크 및 미러 식각 마스크 위에 제1 절연층을 형성하는 단계; 상기 제1 절연층 위에 제2 도전층을 증착하고, 상기 제2 도전층을 식각하여 회전 프레임 구동 도전선을 형성하는 단계; 상기 회전 프레임 구동 도전선 및 상기 제1 절연층 위에 제2 절연층을 형성하는 단계; 상기 제2 절연층 위에 제3 도전층을 증착하고, 상기 제3 도전층을 식각하여 보상 도전선을 형성하는 단계; 상기 보상 도전선 및 상기 제2 절연층 위에 제3 절연층을 형성하는 단계; 상기 제3 절연층 위에 제4 도전층을 증착하고, 상기 제4 도전층을 식각하여 미러 구동 도전선을 형성하는 단계; 상기 미러 구동 도전선, 상기 회전 프레임 구동 도전선을 마스크로 하여 식각하여 상기 실리콘층의 주변부를 노출하는 회전 관통구 및 상기 실리콘층의 중앙부를 노출하는 미러 관통구를 형성하는 단계; 상기 회전 프레임 마스크 및 미러 마스크를 마스크로 하여 상기 실리콘층을 식각하여 고정 프레임, 회전 프레임 및 미러를 형성하고, 상기 고정 프레임 및 회전 프레임을 연결하는 회전 프레임 스프링, 상기 회전 프레임 및 미러를 연결하는 미러 스프링을 형성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. In order to achieve the above object, a method of manufacturing a two degree of freedom scanning mirror of the present invention includes forming a silicon layer on a substrate; Depositing a first conductive layer on the silicon layer, and etching the first conductive layer to have a rotation through hole exposing a periphery of the silicon layer to form a rotation frame etching mask, and simultaneously the first conductive layer is Etching to have a mirror through hole exposing a center portion of the silicon layer to form a mirror etching mask; Forming a first insulating layer on the rotating frame etching mask and the mirror etching mask; Depositing a second conductive layer on the first insulating layer and etching the second conductive layer to form a rotation frame driving conductive line; Forming a second insulating layer on the rotating frame driving conductive line and the first insulating layer; Depositing a third conductive layer on the second insulating layer and etching the third conductive layer to form a compensation conductive line; Forming a third insulating layer on the compensation conductive line and the second insulating layer; Depositing a fourth conductive layer on the third insulating layer and etching the fourth conductive layer to form a mirror driving conductive line; Etching the mirror driving conductive line, the rotating frame driving conductive line as a mask to form a rotation through hole exposing a periphery of the silicon layer, and a mirror through hole exposing a center portion of the silicon layer; The silicon layer is etched using the rotating frame mask and the mirror mask as a mask to form a fixed frame, a rotating frame and a mirror, and a rotating frame spring connecting the fixed frame and the rotating frame, and a mirror connecting the rotating frame and the mirror. It is preferred to include the step of forming a spring.

또한, 상기 제1 도전층 내지 제4 도전층은 알루미늄으로 형성하는 것이 바람직하다. In addition, the first to fourth conductive layers are preferably made of aluminum.

또한, 상기 제1 절연층 및 제2 절연층은 산화막으로 형성하는 것이 바람직하다. The first insulating layer and the second insulating layer are preferably formed of an oxide film.

또한, 상기 제3 절연층은 폴리머로 형성하는 것이 바람직하다. In addition, the third insulating layer is preferably formed of a polymer.

또한, 상기 제3 절연층을 형성한 후에 상기 제3 절연층을 평탄화하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. The method may further include planarizing the third insulating layer after forming the third insulating layer.

또한, 상기 제3 절연층은 실리콘 산화막으로 형성하는 것이 바람직하다. In addition, the third insulating layer is preferably formed of a silicon oxide film.

또한, 상기 실리콘층을 형성한 후에 상기 기판의 중앙부를 식각하여 상기 기판의 지지부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. The method may further include forming a support part of the substrate by etching the central portion of the substrate after forming the silicon layer.

또한, 상기 실리콘층을 식각하는 단계는 등방성 건식 식각하는 것이 바람직하다. In addition, the etching of the silicon layer is preferably isotropic dry etching.

또한, 상기 실리콘층을 식각하는 단계는 비등방성 건식 식각하는 것이 바람직하다. In addition, the etching of the silicon layer is preferably anisotropic dry etching.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 전자력 구동 방식의 2 자유도 스캐닝 미러의 개략도가 도시되어 있고, 도 2에는 영구 자석, 미러 구동 도전선, 보상 도전선, 회전 프레임 구동 도전선, 미러, 회전 프레임 및 고정 프레임의 분해도가 도시되어 있다. 그리고, 도 3a 내지 도 3d는 각각 도 1의Ⅰ-Ⅰ', Ⅱ-Ⅱ', Ⅲ-Ⅲ', Ⅳ-Ⅳ' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 1 is a schematic diagram of a two-degree-of-freedom scanning mirror of an electromagnetic force driving method, and FIG. 2 is an exploded view of a permanent magnet, a mirror drive conductive line, a compensation conductive line, a rotating frame drive conductive line, a mirror, a rotating frame, and a fixed frame. Is shown. 3A to 3D are cross-sectional views taken along the lines II ′, II-II ′, III-III ′, and IV-IV ′ of FIG. 1, respectively.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 2 자유도 스캐닝 미러는 고정 프레임(10), 고정 프레임(10)과 소정 간격 이격되어 내측에 배치되어 있는 회전 프레임(20) 및 회전 프레임(20)과 소정 간격 이격되어 내측에 배치되어 있는 미러(30)를 포함한다. 그리고, 회전 프레임(20) 및 미러(30)와 소정 간격 이격되어 회전 프레임(20) 및 미러(30) 위에 영구 자석(40)이 배치되어 있다. 1 and 2, the two degree of freedom scanning mirror according to the first exemplary embodiment of the present invention is a fixed frame 10 and a rotating frame 20 which is disposed inwardly at a predetermined interval from the fixed frame 10. And a mirror 30 spaced apart from the rotation frame 20 by a predetermined interval. Then, the permanent magnet 40 is disposed on the rotating frame 20 and the mirror 30 spaced apart from the rotating frame 20 and the mirror 30 by a predetermined interval.

회전 프레임(20) 상면의 일부에는 회전 프레임 구동 도전선(50)이 형성되어 있으며, 이는 회전 프레임(20)에 제1 회전력을 발생시킨다. 그리고, 회전 프레임(20) 및 미러(30) 상면의 일부에는 미러 구동 도전선(60)이 형성되어 있으며, 이는 미러(30)에 제2 회전력을 발생시킨다. 그리고, 회전 프레임(20)에 형성되어 있는 미러 구동 도전선(60)과 대응되도록 보상 도전선(70)이 형성되어 있다. 이는 회전 프레임(20)에 형성되어 있는 미러 구동 도전선(60)의 외곽선 아래에 형성되어 있다. A portion of the upper surface of the rotating frame 20 is formed with a rotating frame driving conductive line 50, which generates a first rotational force in the rotating frame 20. In addition, a mirror driving conductive line 60 is formed on a part of the upper surface of the rotating frame 20 and the mirror 30, which generates a second rotational force on the mirror 30. The compensation conductive line 70 is formed to correspond to the mirror driving conductive line 60 formed on the rotation frame 20. It is formed below the outline of the mirror drive conductive line 60 formed in the rotating frame 20.

고정 프레임(10)과 회전 프레임(20)은 회전 프레임 스프링(80)에 의해 연결되어 있고, 회전 프레임(20)과 미러(30)는 미러 스프링(90)에 의해 연결되어 있다. 이러한 회전 프레임 스프링(80)의 중심축이 제1 회전축이 되어 상기 회전 프레임(20)이 회전하며, 미러 스프링(90)의 중심축이 제2 회전축이 되어 상기 미러(30)가 회전한다. The fixed frame 10 and the rotating frame 20 are connected by the rotating frame spring 80, and the rotating frame 20 and the mirror 30 are connected by the mirror spring 90. The central axis of the rotating frame spring 80 is the first rotation axis to rotate the rotating frame 20, the central axis of the mirror spring 90 is the second rotation axis to rotate the mirror 30.

도 1 내지 도 6을 참조하여 이하에서 상세히 설명한다. A detailed description will be given below with reference to FIGS. 1 to 6.

본 발명의 2 자유도 스캐닝 미러(30)를 이루는 고정 프레임(10), 회전 프레임(20) 및 미러(30)는 실리콘으로 형성되어 있다. 스캐닝 미러의 경우, 스위치용 미러에 비해 비교적 긴 광 경로를 가지므로 스캐닝 미러로부터 반사된 빛이 회절하게 된다. 이러한 회절이 발생하는 각도는 미러의 개구수(numerical aperture)가 작을수록 커지게 되며, 이미지의 인식이나 화상 표시에 있어 해상도의 저하를 가져온다. 따라서, 스캐닝 미러의 크기는 해상도에 의해 결정되는 하한을 가지며, 스캐닝 미러는 1 mm이상의 크기로 설계한다. 즉, 도 4에 보인 바와 같이, 바람직한 미러(30)의 크기는 3.5 mm2, 회전 프레임(20)의 크기는 5.7 mm2이다.The fixed frame 10, the rotating frame 20, and the mirror 30 constituting the two degrees of freedom scanning mirror 30 of the present invention are formed of silicon. In the case of the scanning mirror, since it has a relatively long optical path compared to the switch mirror, the light reflected from the scanning mirror is diffracted. The angle at which such diffraction occurs becomes larger as the numerical aperture of the mirror becomes smaller, resulting in a decrease in resolution in recognition of an image or display of an image. Therefore, the size of the scanning mirror has a lower limit determined by the resolution, and the scanning mirror is designed with a size of 1 mm or more. That is, as shown in FIG. 4, the preferred size of the mirror 30 is 3.5 mm 2 , and the size of the rotating frame 20 is 5.7 mm 2 .

도 4에 도시된 바와 같이, 두 회전체인 회전 프레임(20)과 미러(30)는 버터플라이(butterfly) 형태이며 2 개의 회전축(X, Y)을 중심으로 회전 프레임(20)과 미러(30)가 회전하도록 되어있다. 회전 프레임(20)은 상측 및 하측의 중심부에 오목한 제1 홈(21)을 가진다. 그리고, 미러(30)는 좌측 및 우측의 중심부에 오목한 제2 홈(31)을 가진다. 이러한 제1 홈(21) 및 제2 홈(31)은 후술할 회전 프레임 스프링(80) 및 미러 스프링(90)의 강성을 유지하고 스프링의 작용을 보다 원활히 하도록 하기 위해 형성되어 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에서는 제1 홈(21)의 가로 크기가 0.9mm이고, 제2 홈(31)의 가로 크기는 0.6mm이도록 회전 프레임(20)과 미러(30)를 제작한다. 회전 프레임(20)은 제1 홈(21)의 중심부를 지나가는 제1 회전축(Y)을 중심으로 소정 각도 회전한다. 그리고, 미러(30)는 제2 홈(31)의 중심부를 지나가는 제2 회전축(X)을 중심으로 소정 각도 회전한다.As shown in FIG. 4, the rotating frame 20 and the mirror 30, which are two rotating bodies, have a butterfly shape, and the rotating frame 20 and the mirror 30 are formed around two rotation axes X and Y. ) Is supposed to rotate. The rotating frame 20 has a concave first groove 21 at the center of the upper side and the lower side. And the mirror 30 has the 2nd groove | channel 31 concave in the center part of the left side and the right side. The first groove 21 and the second groove 31 are formed to maintain the rigidity of the rotating frame spring 80 and the mirror spring 90 to be described later, and to facilitate the action of the spring. As shown, in the first embodiment of the present invention, the rotating frame 20 and the mirror 30 such that the horizontal size of the first groove 21 is 0.9 mm and the horizontal size of the second groove 31 is 0.6 mm. To produce. The rotation frame 20 rotates a predetermined angle about the first rotation axis Y passing through the center of the first groove 21. Then, the mirror 30 is rotated by a predetermined angle about the second rotation axis X passing through the center of the second groove 31.

마찰없이 회전하기 위해 고정 프레임(10)은 회전 프레임(20)과 소정 간격 이격되어 있으며, 고정 프레임(10)과 회전 프레임(20)의 연결은 회전 프레임 스프링(80)에 의한다. 그리고, 회전 프레임(20)과 미러(30)는 소정 간격 이격되어 있으며, 회전 프레임(20)과 미러(30)의 연결은 미러 스프링(90)에 의하여 이루어진다. 여기서, 고정 프레임(10)과 회전 프레임(20)간의 빈 공간을 회전 관통구(3a)라 하고, 회전 프레임(20)과 미러(30)간의 빈 공간을 미러 관통구(3b)라 한다.  In order to rotate without friction, the fixed frame 10 is spaced apart from the rotating frame 20 by a predetermined interval, and the connection of the fixed frame 10 and the rotating frame 20 is by the rotating frame spring 80. In addition, the rotation frame 20 and the mirror 30 are spaced apart by a predetermined interval, and the connection of the rotation frame 20 and the mirror 30 is made by the mirror spring 90. Here, the empty space between the fixed frame 10 and the rotating frame 20 is called the rotating through hole 3a, and the empty space between the rotating frame 20 and the mirror 30 is called the mirror through hole 3b.

회전 프레임 스프링(80)의 중심축이 제1 회전축(Y)이 되고, 미러 스프링(90)의 중심축이 제2 회전축(X)이 된다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에서는 고정 프레임(10)과 회전 프레임(20)과의 간격이 0.1mm이고, 회전 프레임(20)과 미러(30)와의 간격이 0.1mm 가 되도록 고정 프레임(10), 회전 프레임(20) 및 미러(30)를 제작한다. The central axis of the rotating frame spring 80 becomes the first rotation axis Y, and the central axis of the mirror spring 90 becomes the second rotation axis X. As shown, in the first embodiment of the present invention, the distance between the fixed frame 10 and the rotating frame 20 is 0.1 mm, and the distance between the rotating frame 20 and the mirror 30 is fixed to 0.1 mm. The frame 10, the rotating frame 20, and the mirror 30 are produced.

그리고, 고정 프레임(10) 저면에는 2 자유도 스캐닝 미러를 지지하기 위한 지지체(100)가 형성되어 있다. 이러한 지지체(100)는 유리로 형성하는 것이 바람직하다. A support 100 for supporting the two degrees of freedom scanning mirror is formed on the bottom of the fixed frame 10. The support 100 is preferably formed of glass.

도 1, 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 2 자유도 스캐닝 미러의 회전 프레임(20) 및 미러(30)의 상면에는 회전 프레임(20) 및 미러(30)를 회전시키기 위한 구동 전류가 흐를 수 있도록 도전선들(50, 60, 70)이 형성되어 있다. 즉, 주변부의 회전 프레임(20)과 중앙의 미러(30)를 각각 구동하기 위한 회전 프레임 구동 도전선(50), 미러 구동 도전선(60) 및 간섭 회전을 없애기 위한 보상 도전선(70)을 가지고 있다. 그리고, 회전 프레임(20) 및 미러(30)의 저면은 광의 반사를 위한 반사면이 된다. 회전 프레임(20) 및 미러(30)에 반경 방향의 자장을 걸어주기 위하여 회전 프레임(20) 및 미러(30) 위에 영구 자석(40)을 정렬 배치한다. 즉, 도전선들에 걸리는 자장은 모두 반경 방향(B 방향, 도 5에 도시)이 되도록 한다.As shown in Figs. 1, 3A to 3D, the upper surface of the rotating frame 20 and the mirror 30 of the two degree of freedom scanning mirror of the present invention for rotating the rotating frame 20 and the mirror 30 The conductive lines 50, 60, and 70 are formed to allow the driving current to flow. That is, the rotation frame driving conductive line 50, the mirror driving conductive line 60, and the compensation conductive line 70 for eliminating interference rotation are respectively driven to drive the rotation frame 20 and the central mirror 30 in the peripheral portion, respectively. Have. The bottom surfaces of the rotating frame 20 and the mirror 30 serve as reflecting surfaces for reflecting light. Permanent magnets 40 are arranged on the rotating frame 20 and the mirror 30 so as to apply a radial magnetic field to the rotating frame 20 and the mirror 30. That is, the magnetic fields applied to the conductive lines are all in the radial direction (B direction, shown in FIG. 5).

미러(30)를 구동하는 미러 구동 전류를 인가하기 위한 미러 구동 도전선(60), 회전 프레임(20)을 구동하는 회전 프레임 구동 전류를 인가하기 위한 회전 프레임 구동 도전선(50) 및 보상 전류를 인가하기 위한 보상 도전선(70)은 각각 다른 알루미늄 층으로 제작되며, 산화막(SiO2)과 폴리머층(BCB, benzocyclobutanes)에 의하여 절연되어 있다. 도 2에는 이러한 각 도전선을 분해하여 나타내었다.The mirror drive conductive line 60 for applying the mirror driving current for driving the mirror 30, the rotation frame driving conductive line 50 for applying the rotating frame driving current for driving the rotating frame 20, and the compensation current The compensation conductive lines 70 to be applied are made of different aluminum layers, and are insulated by an oxide film (SiO 2 ) and a polymer layer (BCB, benzocyclobutanes). 2, each of these conductive lines is decomposed.

도 5는 회전 프레임(20)과 미러(30) 상면에 형성되어 있는 도전선들과 전류 흐름을 보여준다. 5 shows conductive lines and current flow formed on the upper surface of the rotating frame 20 and the mirror 30.

도 5에서 화살표로 표시된 바와 같이, 회전 프레임 구동 도전선(50)을 따라 흐르는 전류(5)는 회전 프레임(20)을 구동하기 위한 전류이며, 미러 구동 도전선(60)을 따라 흐르는 전류(6)는 미러(30)를 구동하기 위한 전류이다. As indicated by the arrows in FIG. 5, the current 5 flowing along the rotating frame driving conductive line 50 is a current for driving the rotating frame 20, and the current 6 flowing along the mirror driving conductive line 60. Denotes a current for driving the mirror 30.

미러 구동 도전선(60)은 회전 프레임(20)의 상면에 일부가 형성되어 있으므로 미러 구동 전류(6)는 구조상 불가피하게 회전 프레임(20)을 지나간다. 이로 인하여 미러(30) 회전 시, 회전 프레임(20)에도 로렌츠 힘이 유도되며 회전 프레임(20)이 간섭 회전을 한다는 문제점이 있다. 이를 방지하기 위해 보상 도전선(70)이 형성되어 있다. Since the mirror drive conductive line 60 is partially formed on the upper surface of the rotating frame 20, the mirror driving current 6 inevitably passes through the rotating frame 20. Due to this, when the mirror 30 is rotated, Lorentz force is also induced to the rotating frame 20, and the rotating frame 20 has an interference rotation. In order to prevent this, a compensation conductive line 70 is formed.

도 6에는 간섭 회전을 상쇄하기 위한 보상 전류 흐름도가 도시되어 있다. 미러(30) 구동 시 회전 프레임(20)의 간섭 회전을 방지하기 위하여 도 6에 나타낸 것과 같은 보상 도전선(70)을 추가한다. 보상 도전선(70)은 회전 프레임(20)에 형성되어 있는 미러 구동 도전선(60)의 바로 아래쪽에 위치한다. 미러 구동 도전선(60)은 회전 프레임(20)과 미러(30)의 상면에 모두 형성되어 있다. 이중에서 회전 프레임(20)에 형성되어 있는 미러 구동 도전선(60)의 바로 아래쪽에 보상 도전선(70)이 형성되어 있다. 즉, 보상 도전선(70)을 흐르는 보상 전류(7)는 회전 프레임(20)에 형성되어 있는 미러 구동 도전선(60)을 흐르는 미러 구동 전류(6)와 항상 같은 크기의 반대 방향 전류이므로 간섭 회전을 일으키는 로렌츠 힘이 상쇄되도록 한다. 6 shows a compensation current flow diagram for canceling interference rotation. In order to prevent interference rotation of the rotating frame 20 when the mirror 30 is driven, a compensation conductive line 70 as shown in FIG. 6 is added. The compensation conductive line 70 is located directly below the mirror driving conductive line 60 formed in the rotation frame 20. The mirror drive conductive line 60 is formed on both the rotating frame 20 and the upper surface of the mirror 30. Among them, a compensation conductive line 70 is formed directly below the mirror driving conductive line 60 formed in the rotation frame 20. That is, the compensating current 7 flowing through the compensating conductive line 70 is always the opposite direction current having the same magnitude as the mirror driving current 6 flowing through the mirror driving conductive line 60 formed in the rotation frame 20, and thus interferes with it. Let the Lorentz forces causing the rotation cancel out.

도 3d는 회전 프레임 스프링의 단면도이다. 도 3d에 도시된 바와 같이, 회전 프레임 구동 도전선(50), 보상 도전선(70) 및 미러 구동 도전선(60)이 중첩되는 부분인 회전 프레임 스프링(80)은 고정 프레임(10)과 회전 프레임(20)을 연결하고 있다. 회전 프레임 스프링(80)은 다층 구조의 한 쌍(multilayered spring pair)을 이루고 있다. 이는 다층의 도전층과 절연층으로 이루어진 스프링 두 개가 좁은 간격을 사이에 둔 구조이다. 이는 전기적 절연을 위하여 회전 프레임 구동 도전선(50), 보상 도전선(70) 및 미러 구동 도전선(60)을 수평 배치하면 스프링의 폭이 넓어지게 되어 회전 운동 특성이 나빠지기 때문에 이를 방지하기 위하여 제안된 구조이다. 이러한 회전 프레임 스프링은 회전 프레임(20)의 회전각을 결정짓는 중요한 요소이다. 3D is a cross-sectional view of the rotating frame spring. As shown in FIG. 3D, the rotation frame spring 80, which is a portion where the rotation frame drive conductive line 50, the compensation conductive line 70, and the mirror drive conductive line 60 overlap, rotates with the fixed frame 10. The frame 20 is connected. The rotating frame springs 80 form a multilayered spring pair. This is a structure in which two springs, each composed of a multilayer conductive layer and an insulating layer, have a narrow gap between them. This is because when the rotation frame drive conductive line 50, the compensation conductive line 70, and the mirror drive conductive line 60 are horizontally disposed for electrical insulation, the width of the spring becomes wider and the rotational movement characteristics become worse. It is a proposed structure. This rotation frame spring is an important factor that determines the rotation angle of the rotation frame 20.

도 9에는 연결 패드, 회전 프레임 구동 전류 입출력 패드, 미러 구동 전류 입출력 패드 및 연결 패드가 도시되어 있다. 9 illustrates a connection pad, a rotation frame driving current input / output pad, a mirror driving current input / output pad, and a connection pad.

미러 구동 도전선(60)과 보상 도전선(70)은 고정 프레임(10) 상의 연결 패드(700)를 통하여 직렬 연결된다. 따라서, 본 발명의 2 자유도 스캐닝 미러를 두 개의 회전축에 대하여 독립적으로 구동하기 위해서는 2 개의 독립된 교류 전류원이 요구되며, 보상 전류를 위한 추가 전류원은 필요하지 않다.The mirror drive conductive line 60 and the compensation conductive line 70 are connected in series through a connection pad 700 on the fixed frame 10. Thus, two independent alternating current sources are required to drive the two degrees of freedom scanning mirror of the present invention independently on two axes of rotation, and no additional current source for compensation current is required.

그리고, 고정 프레임(10) 위에는 회전 프레임 구동 도전선(50)에 연결되어 있는 회전 프레임 구동 전류 입력 패드 및 출력 패드(501, 502)가 형성되어 있다. 또한, 고정 프레임(10) 위에는 미러 구동 도전선(60)에 연결되어 있는 미러 구동 전류 입력 패드 및 출력 패드(601, 602)가 형성되어 있다. In addition, the rotating frame driving current input pads and the output pads 501 and 502 connected to the rotating frame driving conductive line 50 are formed on the fixed frame 10. In addition, mirror driving current input pads and output pads 601 and 602 connected to the mirror driving conductive line 60 are formed on the fixed frame 10.

도 7 및 도 8에는 다층 구조의 회전 프레임 스프링 쌍 및 다층 구조의 미러 스프링 쌍의 모양을 보였다. 7 and 8 show the shapes of the rotating frame spring pair of the multilayer structure and the mirror spring pair of the multilayer structure.

도 7은 회전 프레임(20)을 고정 프레임(10)에 연결하는 회전 프레임 스프링(80)의 개략도이다. 절연막을 사이에 둔 여러 층의 도전층은 한 쌍의 스프링에 동일하게 만들어지며, 전기 회로 상으로 이들은 병렬 회로 구조를 가진다. 7 is a schematic view of a rotating frame spring 80 connecting the rotating frame 20 to the stationary frame 10. Several layers of conductive layers sandwiched between insulating films are made equal to a pair of springs, and on an electrical circuit they have a parallel circuit structure.

회전 프레임 스프링(80)은 제1 절연층(110), 회전 프레임 구동 도전선 부(50a), 제2 절연층(120), 보상 도전선 부(70a), 제3 절연층(130) 및 미러 구동 도전선 부(60a)가 아래로부터 차례대로 형성되어 있다. 회전 프레임 스프링(80)은 소정 간격 이격되어 있는 고정 프레임(10)과 회전 프레임(20)을 연결하므로 회전 프레임 스프링(80)의 저면은 빈 공간이 형성되어 있다. 즉, 회전 프레임 스프링(80)의 일단부는 고정 프레임(10)에 연결되며 회전 프레임 스프링(80)의 타단부는 회전 프레임(20)에 연결되어 있고, 고정 프레임(10)과 회전 프레임(20)간의 제1 관통구(3a)에 회전 프레임 스프링(80)의 중간부가 형성되어 있다. The rotating frame spring 80 includes the first insulating layer 110, the rotating frame driving conductive line part 50a, the second insulating layer 120, the compensation conductive line part 70a, the third insulating layer 130, and the mirror. The drive conductive line part 60a is formed in order from the bottom. Since the rotation frame spring 80 connects the fixed frame 10 and the rotation frame 20 spaced apart from each other by a predetermined interval, an empty space is formed at the bottom of the rotation frame spring 80. That is, one end of the rotating frame spring 80 is connected to the fixed frame 10 and the other end of the rotating frame spring 80 is connected to the rotating frame 20, the fixed frame 10 and the rotating frame 20 An intermediate portion of the rotating frame spring 80 is formed in the first through hole 3a of the liver.

도 3a 내지 도3 d에 도시된 바와 같이, 제1 절연층(110)은 고정 프레임 마스크(3c), 회전 프레임 마스크(3d) 및 미러 마스크(3e)의 상면에 형성되어 있다. 고정 프레임 마스크(3c), 회전 프레임 마스크(3d) 및 미러 마스크(3e)는 회전 프레임 (20)및 미러(30)를 형성하기 위해 마스크로 이용되는 알루미늄 층으로서, 고정 프레임(10), 회전 프레임(20) 및 미러(30)의 상면에 형성되어 있다. 제1 절연층(110)은 산화막으로 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 제1 절연층(110)은 고정 프레임(10)과 회전 프레임(20)간의 제1 관통구(3a)에 형성되어 있는 회전 프레임 스프링(80)의 중간부에는 형성되어 있지 않다. As shown in FIGS. 3A to 3D, the first insulating layer 110 is formed on the upper surface of the fixed frame mask 3c, the rotation frame mask 3d, and the mirror mask 3e. The fixed frame mask 3c, the rotating frame mask 3d and the mirror mask 3e are aluminum layers used as masks to form the rotating frame 20 and the mirror 30, and the fixed frame 10, the rotating frame It is formed in the upper surface of the 20 and the mirror 30. The first insulating layer 110 is preferably formed of an oxide film. The first insulating layer 110 is not formed in the middle of the rotating frame spring 80 formed in the first through hole 3a between the fixed frame 10 and the rotating frame 20.

제1 절연층(110) 위에는 회전 프레임 구동 도전선 부(50a)가 형성되어 있다. 회전 프레임 구동 도전선 부(50a)는 회전 프레임 구동 도전선(50)의 일부로서 회전 프레임(20)과 고정 프레임(10)을 연결하는 부분이다. The rotation frame driving conductive line part 50a is formed on the first insulating layer 110. The rotating frame driving conductive line part 50a is a part connecting the rotating frame 20 and the fixed frame 10 as part of the rotating frame driving conductive line 50.

회전 프레임 구동 도전선 부(50a) 위에는 제2 절연층(120)이 형성되어 있다. 제2 절연층(120)은 산화막으로 형성하는 것이 바람직하다. The second insulating layer 120 is formed on the rotation frame driving conductive line part 50a. The second insulating layer 120 is preferably formed of an oxide film.

제2 절연층(120) 위에는 보상 도전선 부(70a)가 형성되어 있다. 보상 도전선 부(70a)는 보상 도전선(70)의 일부로서 회전 프레임(20)과 고정 프레임(10)을 연결하는 부분이다.The compensation conductive line part 70a is formed on the second insulating layer 120. The compensation conductive line part 70a is a part connecting the rotating frame 20 and the fixed frame 10 as part of the compensation conductive line 70.

보상 도전선 부(70a) 위에는 제3 절연층(130)이 형성되어 있다. 제3 절연층(130)은 폴리머로 형성하는 것이 바람직하다. 본 발명의 제1 실시예에서는 폴리머로서 BCB(Benzocyclobutene)가 이용된다. 이는 평탄화가 용이하고 강도가 작으므로 저속 미러의 재료로서 유용하다.The third insulating layer 130 is formed on the compensation conductive line part 70a. The third insulating layer 130 is preferably formed of a polymer. In the first embodiment of the present invention, benzocyclobutene (BCB) is used as the polymer. This is useful as a material of a low speed mirror because of easy flattening and small strength.

제3 절연층(130) 위에는 미러 구동 도전선 부(60a)가 형성되어 있다. 미러 구동 도전선 부(60a)는 미러 구동 도전선(60)의 일부로서 회전 프레임(20)과 고정 프레임(10)을 연결하는 부분이다. The mirror driving conductive line part 60a is formed on the third insulating layer 130. The mirror drive conductive line part 60a is a part which connects the rotation frame 20 and the fixed frame 10 as a part of the mirror drive conductive line 60.

도 7에 보인 바와 같이, 한 쌍의 스프링에서 동일한 층의 도전층 쌍은 동일한 방향의 전류가 흐르도록 되어 있다. 단, 상하 도전층들 간 전류 방향은 회전 프레임 구동 전류(5), 보상 전류(7) 및 미러 구동 전류(6)가 독립적인 주파수로 인가되므로 늘 일치하지는 않는다.As shown in Fig. 7, the pairs of conductive layers of the same layer in the pair of springs allow current in the same direction to flow. However, the current direction between the upper and lower conductive layers does not always coincide because the rotation frame driving current 5, the compensation current 7, and the mirror driving current 6 are applied at independent frequencies.

한 쌍의 회전 프레임 스프링(80)사이의 간격(85)을 통하여 실리콘 건식 식각 시 옆 방향 식각이 일어나게 되어 공정 시간을 단축함과 동시에 회전체인 미러(30)와 회전 프레임(20)의 두께를 줄일 수 있다는 장점이 있다. Lateral etching occurs during silicon dry etching through the intervals 85 between the pair of rotating frame springs 80 to shorten the process time and simultaneously reduce the thickness of the rotating mirror 30 and the rotating frame 20. The advantage is that it can be reduced.

도 8은 미러(30)를 회전 프레임(20)에 이어주는 미러 스프링의 쌍 구조를 보여준다. 미러 스프링(90)은 그 위에 단층의 도전층을 가지고 있다. 제1 내지 제3 절연층(110, 120, 130)은 회전 프레임 스프링(80) 상의 도전선 층들 간의 절연 공정에서 함께 증착되므로 두꺼운 절연층이 이루어진다.8 shows a pair structure of mirror springs connecting the mirror 30 to the rotating frame 20. The mirror spring 90 has a single conductive layer thereon. Since the first to third insulating layers 110, 120, and 130 are deposited together in an insulating process between the conductive line layers on the rotating frame spring 80, a thick insulating layer is formed.

미러 스프링(90)은 제1 절연층(110), 제2 절연층(120), 제3 절연층(130) 및 미러 구동 도전선 부(60b)가 아래로부터 차례대로 형성되어 있다. 미러 스프링(90)은 소정 간격 이격되어 있는 회전 프레임(20)과 미러(30)를 연결하므로 미러 스프링(90)의 저면은 빈 공간이 형성되어 있다. 즉, 미러 스프링(90)의 일단부는 회전 프레임(20)에 연결되며 미러 스프링(90)의 타단부는 미러(30)에 연결되어 있고, 회전 프레임(20)과 미러(30)간의 제2 관통구(3b)에 미러 스프링(90)의 중간부가 형성되어 있다.  As for the mirror spring 90, the 1st insulating layer 110, the 2nd insulating layer 120, the 3rd insulating layer 130, and the mirror drive conductive line part 60b are formed in order from the bottom. Since the mirror spring 90 connects the rotating frame 20 and the mirror 30 spaced apart from each other by a predetermined interval, the bottom surface of the mirror spring 90 has an empty space. That is, one end of the mirror spring 90 is connected to the rotating frame 20, the other end of the mirror spring 90 is connected to the mirror 30, and a second penetration between the rotating frame 20 and the mirror 30 is performed. The middle part of the mirror spring 90 is formed in the sphere 3b.

제1 절연층(110)은 고정 프레임 마스크(3c), 회전 프레임 마스크(3d) 및 미러 마스크(3e)의 상면에 형성되어 있다. 고정 프레임 마스크(3c), 회전 프레임 마스크(3d) 및 미러 마스크(3e)는 회전 프레임(20) 및 미러(30)를 형성하기 위해 마스크로 이용되는 알루미늄 층으로서, 고정 프레임(10), 회전 프레임(20) 및 미러(30)의 상면에 형성되어 있다. 제1 절연층(110)은 산화막으로 형성하는 것이 바람직하다. The first insulating layer 110 is formed on the upper surface of the fixed frame mask 3c, the rotating frame mask 3d, and the mirror mask 3e. The fixed frame mask 3c, the rotating frame mask 3d, and the mirror mask 3e are aluminum layers used as masks to form the rotating frame 20 and the mirror 30, and the fixed frame 10, the rotating frame It is formed in the upper surface of the 20 and the mirror 30. The first insulating layer 110 is preferably formed of an oxide film.

제1 절연층(110) 위에는 제2 절연층(120)이 형성되어 있다. 제2 절연층(120)은 산화막으로 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 제1 절연층(110) 및 제2 절연층은 회전 프레임(20)과 미러(30)간의 제2 관통구(3b)에 형성되어 있는 미러 스프링(90)의 중간부에는 형성되어 있지 않다. The second insulating layer 120 is formed on the first insulating layer 110. The second insulating layer 120 is preferably formed of an oxide film. The first insulating layer 110 and the second insulating layer are not formed in the middle portion of the mirror spring 90 formed in the second through hole 3b between the rotating frame 20 and the mirror 30.

제2 절연층(120) 위에는 제3 절연층(130)이 형성되어 있다. 제3 절연층(130)은 폴리머로 형성하는 것이 바람직하다. 본 발명의 제1 실시예에서는 폴리머로서 BCB(Benzocyclobutene)가 이용된다. 이는 평탄화가 용이하고 강도가 작으므로 저속 미러의 재료로서 유용하다.The third insulating layer 130 is formed on the second insulating layer 120. The third insulating layer 130 is preferably formed of a polymer. In the first embodiment of the present invention, benzocyclobutene (BCB) is used as the polymer. This is useful as a material of a low speed mirror because of easy flattening and small strength.

제3 절연층(130) 위에는 미러 구동 도전선 부(60b)가 형성되어 있다. 미러 구동 도전선 부(60b)는 미러 구동 도전선(60)의 일부로서 회전 프레임(20)과 미러(30)를 연결하는 부분이다. The mirror driving conductive line part 60b is formed on the third insulating layer 130. The mirror drive conductive line part 60b is a part which connects the rotating frame 20 and the mirror 30 as a part of the mirror drive conductive line 60.

미러 스프링(90) 위를 흐르는 한 쌍의 미러 구동 도전선 부(60b)에는 미러 구동을 위한 입력 전류와 출력 전류(6)가 흐르며, 전류 방향이 항상 반대로 흐른다. 따라서, 이 두 도전선간의 절연은 매우 중요하다. 또한, 미러 스프링 쌍간의 간격(95)은 실리콘 등방성 건식 식각에서의 옆 방향 식각이 빨리 진행되도록 하여 구조물이 언더컷 되도록 한다.An input current and an output current 6 for driving the mirror flow through the pair of mirror drive conductive line portions 60b flowing over the mirror spring 90, and the current direction always flows in the opposite direction. Therefore, the insulation between these two conductive wires is very important. In addition, the spacing 95 between the pair of mirror springs allows the lateral etching in the silicon isotropic dry etching to proceed quickly so that the structure is undercut.

폴리머가 사용된 회전 프레임 스프링(80) 및 미러 스프링(90)을 가지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 2 자유도 스캐닝 미러는 저속 미러이다. 저속 미러는 1 kHz 이하의 공진 주파수를 가지지만 스프링의 강도가 낮아 회전각이 크다. 즉, 스프링의 강도가 작기 때문에 공진 시 회전각이 클 뿐 아니라, 정적 구동 모드와 비 공진 구동 모드에서도 큰 회전각을 얻을 수 있다. The two degree of freedom scanning mirror according to the first embodiment of the present invention having the rotating frame spring 80 and the mirror spring 90 in which the polymer is used is a low speed mirror. The low speed mirror has a resonant frequency of 1 kHz or less, but the rotational angle is large due to the low strength of the spring. In other words, because of the small strength of the spring, not only the rotation angle is large during resonance, but also a large rotation angle can be obtained in the static driving mode and the non-resonant driving mode.

본 발명의 2 자유도 스캐닝 미러의 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 회전 프레임(20)에는 회전 프레임(20) 구동 전류가 직접 흘러 들어가므로 간섭 회전 문제가 없다. 그러나, 도 5에서 굵은 화살표로 표시되어 있는 미러 구동 전류(6a)는 회전 프레임(20)을 거쳐서 미러(30)에 도달하므로 만약 도 6에 나타낸 바와 같은 보상 전류(7)가 없다면, 미러(30) 구동 시 회전 프레임(20)이 함께 회전하는 간섭 현상이 발생한다. 미러(30) 회전시에 회전 프레임(20)의 간섭은, 정적 구동에서는 회전축까지의 거리비만큼 나타나고 동적 구동에서는 구동 주파수에서의 이득비에 따라 간섭 회전 크기가 결정된다. 동적 구동에서 미러(30)와 회전 프레임(20)의 공진 주파수가 서로 멀리 떨어져 있을수록 간섭 회전 크기가 약간 줄어들지만 완전히 제거되지는 않는다. 특히 비공진 모드에서 간섭 회전은 여전히 크며 이러한 간섭 회전은 보상 전류(7)에 의해 제거할 수 있다.   In the two-degree-of-freedom scanning mirror of the present invention, as shown in FIG. 5, since the driving current flows directly into the rotating frame 20, there is no interference rotation problem. However, the mirror drive current 6a indicated by the bold arrow in FIG. 5 reaches the mirror 30 via the rotating frame 20, so if there is no compensation current 7 as shown in FIG. ) When driving, an interference phenomenon in which the rotating frame 20 rotates together occurs. In the rotation of the mirror 30, the interference of the rotation frame 20 is represented by the distance ratio to the rotation axis in the static drive, and the interference rotation magnitude is determined in accordance with the gain ratio at the drive frequency in the dynamic drive. In the dynamic drive, the farther the resonant frequencies of the mirror 30 and the rotating frame 20 are from each other, the smaller the interference rotation size is, but not completely eliminated. Especially in non-resonant mode the interference rotation is still large and this interference rotation can be eliminated by the compensation current 7.

본 발명의 제1 실시예에 사용된 전자력 구동 방식은 정전력에 비해 큰 힘을 얻을 수 있으며, 따라서 회전각이나 수직 변위가 상대적으로 매우 크고, 저전압, 저전력 구동이 용이하다. 또한, 정전력 구동의 경우처럼 풀인(pull-in) 효과 같은 것이 없기 때문에 아날로그적인 동작이 가능하며, 인력과 척력이 모두 이용 가능하다는 장점이 있다.  The electromagnetic force driving method used in the first embodiment of the present invention can obtain a large force compared to the electrostatic power, so that the rotation angle or the vertical displacement is relatively very large, and low-voltage, low-power driving is easy. In addition, since there is no pull-in effect as in the case of constant power driving, analog operation is possible, and both manpower and repulsive force are available.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 제1 실시예의 2 자유도 스캐닝 미러의 작용을 설명하면 다음과 같다. The operation of the two degree of freedom scanning mirror of the first embodiment according to the present invention configured as described above is as follows.

본 발명의 전자력 구동 방식의 2 자유도 스캐닝 미러는 자장 속에서 도전선에 작용하는 로렌츠 힘(Lorentz force)을 이용하여 회전력을 발생시킨다. 따라서, 저전력, 저전압 구동이 가능하다. The two-degree-of-freedom scanning mirror of the electromagnetic force driving method of the present invention generates a rotational force by using a Lorentz force acting on the conductive line in the magnetic field. Therefore, low power, low voltage driving is possible.

도 5에는 중심으로부터 반경 방향으로 존재하는 자기장 속에 회전 프레임(20)이 있고, 회전 프레임(20) 위의 도전선에 작용하는 로렌츠 힘이 도시되어 있다. 회전 프레임(20)의 양 가장 자리를 흐르는 두 전류가 서로 동일한 방향인 경우 양 가장 자리에 유도되는 로렌츠 힘은 플레밍의 왼손 법칙에 의해 서로 반대 방향으로 유도되며 이에 따라 회전 프레임(20)은 제1 회전축(Y)에 대해 회전 운동을 한다. 도 5에서 우측의 회전 프레임 구동 도전선(50c)에는 지면 위 방향으로 로렌츠 힘이 유도되고, 좌측의 회전 프레임 구동 도전선(50d)에는 지면 아래 방향으로 로렌츠 힘이 유도되므로 회전 프레임(20)은 도 5에 도시된 바와 같은 방향으로 회전한다. In FIG. 5 there is a rotating frame 20 in a magnetic field radially from the center, showing the Lorentz force acting on the conductive line on the rotating frame 20. When the two currents flowing at both edges of the rotating frame 20 are in the same direction, the Lorentz forces induced at both edges are induced in opposite directions by Fleming's left-hand rule, and thus the rotating frame 20 is formed in the first direction. The rotary motion is performed about the rotation axis (Y). In FIG. 5, the Lorentz force is induced to the rotation frame driving conductive line 50c on the right side, and the Lorentz force is induced to the rotation frame driving conductive line 50d on the left side below the ground. Rotate in the direction as shown in FIG.

또한, 도 5에는 중심으로부터 반경 방향으로 존재하는 자기장 속에 미러(30)가 있고, 미러(30) 프레임 위의 도전선에 작용하는 로렌츠 힘이 도시되어 있다. 미러(30)의 양 가장 자리를 흐르는 두 전류가 서로 동일한 방향인 경우 양 가장 자리에 유도되는 로렌츠 힘은 플레밍의 왼손 법칙에 의해 서로 반대 방향으로 유도되며 이에 따라 회전 프레임(20)은 제2 회전축(X)에 대해 회전 운동을 한다. 이러한 제2 회전축(X)은 제1 회전축(Y)과 직교하며 소정 각도로 회전한다. 즉, 도 5에서 상측의 미러 구동 도전선(60c)에는 지면 위 방향으로 로렌츠 힘이 유도되고, 하측의 미러 구동 도전선(60d)에는 지면 아래 방향으로 로렌츠 힘이 유도되므로 미러(30)는 도 5에 도시된 바와 같은 방향으로 회전한다. FIG. 5 also shows the Lorentz force acting on the conducting line on the mirror 30 frame with the mirror 30 in a magnetic field radially from the center. When the two currents flowing at both edges of the mirror 30 are in the same direction, the Lorentz forces induced at both edges are induced in opposite directions by Fleming's left-hand rule, so that the rotation frame 20 is rotated by the second rotation axis. Make a rotational movement about (X). The second rotation axis X is orthogonal to the first rotation axis Y and rotates at a predetermined angle. That is, in FIG. 5, the Lorentz force is induced to the upper mirror drive conductive line 60c in the direction above the ground, and the Lorentz force is induced to the lower mirror drive conductive line 60d in the direction below the ground. Rotate in the direction shown in 5.

이 경우, 미러 구동 도전선의 일부(60e)가 회전 프레임(20) 위에 형성되어 있기 때문에 발생하는 회전 프레임(20)의 간섭 회전을 방지하기 위해 보상 도전선(70)이 미러 구동 도전선의 일부(60e)의 아래에 형성되어 있다. 따라서, 간섭 회전 없이 독립적으로 회전 프레임(20)과 미러(30)는 회전한다. In this case, in order to prevent the interference rotation of the rotating frame 20 generated because a part of the mirror driving conductive line 60e is formed on the rotating frame 20, the compensating conductive line 70 is part of the mirror driving conductive line 60e. It is formed under). Thus, the rotating frame 20 and the mirror 30 rotate independently without interference rotation.

본 발명의 제1 실시예에 따른 2 자유도 스캐닝 미러의 제조 방법이 도 10a 내지 도 10k에 도시되어 있다. A method of manufacturing a two degree of freedom scanning mirror according to a first embodiment of the present invention is shown in Figs. 10A to 10K.

도 10a 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 2 자유도 스캐닝 미러의 제조에는 실리콘(1)과 유리(100)를 접합한 SOG(silicon on glass)를 사용한다. 이는 기판의 양면을 모두 가공하는 과정에서 큰 선택비를 얻을 수 있기 때문이다.  As shown in FIG. 10A, a silicon on glass (SOG) in which silicon 1 and glass 100 are bonded is used to manufacture a two degree of freedom scanning mirror according to the first embodiment of the present invention. This is because a large selectivity can be obtained in the process of processing both sides of the substrate.

본 발명의 2 자유도 스캐밍 미러의 미러(30)와 회전 프레임(20)은 실리콘(1)으로 만들어지며, 아래 쪽 지지부는 유리 기판(100)으로 이루어져 있다. 미러(30)와 회전 프레임(20)의 두께는 최초 기판 두께에서 결정되므로 실리콘 기판(1)과 유리 기판(100)을 접합한 후 실리콘 기판(1)의 두께를 가공하여 설계 치수에 맞추었다. 사용된 실리콘 기판은 <100> 결정 방향의 실리콘 기판이며, 유리 기판은 코닝(corning) 유리 기판이다.The mirror 30 and the rotating frame 20 of the two degree of freedom scanning mirror of the present invention are made of silicon 1, and the lower support part is made of a glass substrate 100. Since the thickness of the mirror 30 and the rotating frame 20 is determined from the initial substrate thickness, the silicon substrate 1 and the glass substrate 100 are bonded to each other, and then the thickness of the silicon substrate 1 is processed to fit the design dimensions. The silicon substrate used is a silicon substrate in the <100> crystal direction, and the glass substrate is a corning glass substrate.

기판 접합 후 실리콘 기판의 두께 가공은 수산화칼륨 수용액을 습식 식각액으로 이용한다. 30 wt% 수산화칼륨 수용액을 80℃로 가열한 식각액은 실리콘의 <100> 결정 방향으로 0.9㎛/min 의 식각율을 보였다. CMP(chemical mechanical polishing)공정을 통하여 습식 식각에 의해 거칠어진 실리콘 기판 표면을 경면화하는 동시에 최종 설계 두께치를 맞추었다. 앞서 시행된 습식 식각에서 남겨둔 20㎛의 여유 두께를 CMP 공정을 통하여 가공하면서 설계 두께치인 70㎛을 기준으로 기판 내 두께 오차 3㎛이내, 기판 내 균일도 4.3 %이내의 실리콘 두께를 구현하였다.The thickness processing of a silicon substrate after substrate bonding uses the potassium hydroxide aqueous solution as a wet etching solution. The etchant heated 30 wt% aqueous potassium hydroxide solution at 80 ° C. showed an etching rate of 0.9 μm / min in the <100> crystal direction of silicon. Through chemical mechanical polishing (CMP), the surface of the silicon substrate roughened by wet etching was mirrored and the final design thickness was matched. In the wet etching process, the thickness of 20 μm was processed through the CMP process, and the silicon thickness within 3 μm and the uniformity of the substrate within 4.3% were realized based on the design thickness of 70 μm.

다음으로, 도 10b에 도시된 바와 같이, 유리 습식 식각 공정을 진행한다. 본 공정에서 사용된 유리는 코닝 #7440 유리이며, 불산을 이용하여 습식 식각한다. 유리는 비정질 물질이므로 등방 식각 특성을 보인다. 식각 마스크로는 열 증착된 크롬과 금 박막 층, 그리고 그 위에 후막 감광제를 올린 세 겹의 층을 사용한다. 크롬과 금의 열 증착 시에는 기판을 180℃로 가열 증착하여 증착되는 금속 박막의 접착성을 향상시킨다. 크롬은 금의 접착을 위한 접착층으로써 사용하며, 증착된 크롬의 두께는 1000Å, 금의 증착 두께는 5000Å 이다. 후막 감광제 THB 430N(JSR)을 사용하여 크롬과 금 박막의 사진 식각 공정을 수행함과 동시에, 유리 식각을 위한 최상층 식각 마스크로 이용하였다. THB430N은 아크릴이 주성분으로서, 열 가소성과 도포 후 다른 후막 감광제에 비하여 산 용액에서 우수한 내화학성을 보이며 기판과의 접착성이 우수하다. 또한 응력이 매우 작아서 패턴의 변형이나 기판의 휨이 거의 없다.  Next, as shown in FIG. 10B, a glass wet etching process is performed. The glass used in this process is Corning # 7440 glass, which is wet etched with hydrofluoric acid. Glass is an amorphous material and exhibits isotropic etching. The etching mask uses a thin layer of thermally deposited chromium and gold and three layers with a thick film sensitizer on it. In the case of thermal deposition of chromium and gold, the substrate is heated and deposited at 180 ° C. to improve adhesion of the deposited metal thin film. Chromium is used as an adhesive layer for the adhesion of gold. The deposited chromium has a thickness of 1000 kPa and the deposition thickness of gold is 5000 kPa. A thick photoresist THB 430N (JSR) was used to perform a photolithography process of chromium and gold thin films, and was used as a top layer etching mask for glass etching. The main component of THB430N is acrylic, which shows excellent chemical resistance in acid solution compared to other thick film photosensitive agents after thermoplasticity and excellent adhesion to substrate. In addition, the stress is so small that there is almost no deformation of the pattern or bending of the substrate.

사진 공정 후 열처리는 110 ℃ 가열판에서 20 분간 실시하였다. THB430N의 현상 및 열처리 작업 후에 식각될 부분의 바닥면에는 금이 드러나게 되며, 금과 크롬을 차례로 식각한 후, 49 % 불산을 이용하여 유리 식각을 수행하였다. 500㎛ 두께의 유리 기판에 대하여 120 분의 식각 시간이 소요되며, 최종적으로 반대쪽 면의 실리콘 박막이 노출된다. 실제 실리콘 바닥면이 노출되는 시간은 100 분이지만, 실리콘 표면에 남는 유리의 식각 부산물들이 완전히 제거되기까지 20 분의 추가 시간이 소요되었다.   The heat treatment after the photographing process was performed for 20 minutes on a 110 ℃ hot plate. After development and heat treatment of THB430N, gold is exposed on the bottom of the portion to be etched, and gold and chromium are sequentially etched, and then glass etching is performed using 49% hydrofluoric acid. An etching time of 120 minutes is required for a 500 μm thick glass substrate, and the silicon film on the opposite side is finally exposed. The actual silicon bottom was exposed to 100 minutes, but it took another 20 minutes to completely remove the etch byproducts of the glass remaining on the silicon surface.

다음으로 도 10c에 도시된 바와 같이, 실리콘층(1) 위에 제1 도전층(3A)을 증착한다.   Next, as shown in FIG. 10C, the first conductive layer 3A is deposited on the silicon layer 1.

그리고, 도 10d에 도시된 바와 같이, 제1 도전층(3A)이 실리콘층(1)의 주변부를 노출하는 회전 관통구(3a)를 가지도록 식각하여 고정 프레임 식각 마스크(3c) 및 회전 프레임 식각 마스크(3d)를 형성하고, 동시에 제1 도전층(3A)이 실리콘층(1)의 중앙부를 노출하는 미러 관통구(3b)를 가지도록 식각하여 미러 식각 마스크(3e)를 형성한다. As shown in FIG. 10D, the first conductive layer 3A is etched to have the rotation through hole 3a exposing the periphery of the silicon layer 1 to fix the fixed frame etching mask 3c and the rotation frame etching. The mask 3d is formed, and at the same time, the first conductive layer 3A is etched to have the mirror through hole 3b exposing the center portion of the silicon layer 1 to form the mirror etch mask 3e.

그리고, 도 10e에 도시된 바와 같이, 고정 프레임 식각 마스크(3c), 회전 프레임 식각 마스크(3d) 및 미러 식각 마스크(3e) 위에 제1 절연층(110A)을 형성한다. 10E, the first insulating layer 110A is formed on the fixed frame etching mask 3c, the rotation frame etching mask 3d, and the mirror etching mask 3e.

그리고, 도 10f에 도시된 바와 같이, 제1 절연층(110A) 위에 제2 도전층을 증착하고, 제2 도전층을 식각하여 회전 프레임 구동 도전선(50)을 형성한다. As shown in FIG. 10F, a second conductive layer is deposited on the first insulating layer 110A, and the second conductive layer is etched to form the rotation frame driving conductive line 50.

그리고, 도 10g에 도시된 바와 같이, 회전 프레임 구동 도전선(50) 및 제1 절연층(110A) 위에 제2 절연층(120A)을 형성한다. As illustrated in FIG. 10G, a second insulating layer 120A is formed on the rotation frame driving conductive line 50 and the first insulating layer 110A.

그리고, 도 10h에 도시된 바와 같이, 제2 절연층(120A) 위에 제3 도전층을 증착하고, 제3 도전층을 식각하여 보상 도전선(70)을 형성한다. As shown in FIG. 10H, a third conductive layer is deposited on the second insulating layer 120A, and the third conductive layer is etched to form the compensation conductive line 70.

그리고, 도 10i에 도시된 바와 같이, 보상 도전선(70) 및 제2 절연층(120A) 위에 제3 절연층(130A)을 형성한다. As shown in FIG. 10I, a third insulating layer 130A is formed on the compensation conductive line 70 and the second insulating layer 120A.

그리고, 도 10j에 도시된 바와 같이, 제3 절연층(130A) 위에 제4 도전층을 증착하고, 제4 도전층을 식각하여 미러 구동 도전선(60)을 형성한다. As illustrated in FIG. 10J, a fourth conductive layer is deposited on the third insulating layer 130A, and the fourth conductive layer is etched to form the mirror driving conductive line 60.

이하에서, 도 10c 내지 도 10j에 도시된 바와 같은 제1 도전층 내지 제4 도전층의 증착 공정과 제1 절연층 내지 제3 절연층의 형성공정을 상세히 설명한다. Hereinafter, the deposition process of the first conductive layer to the fourth conductive layer and the formation process of the first insulation layer to the third insulation layer as shown in FIGS. 10C to 10J will be described in detail.

증착되는 각각의 도전층으로는 알루미늄 층이 사용된다. 알루미늄 층이 증착되고, 사진 식각 됨에 따라 수 ㎛씩의 단차가 생기므로 그 다음 알루미늄 층의 증착 시에는 이러한 단차를 극복하여야만 구동 전류를 위한 도전선을 끊김없이 구현할 수 있다. 단차를 극복하면서 금속 박막을 증착하기 위하여 일반적으로 아르곤 플라즈마에 의한 스퍼터링(sputtering)에 의존하지만, 증착 속도가 수 Å/sec 정도로 매우 낮아 1~2 ㎛ 두께의 금속막을 증착하기에는 많은 비용과 시간이 요구된다. 따라서, 이를 대체하기 위하여 열 증착 공정 (thermal evaporation)을 이용하되 기울여서 장착된 기판이, 금속이 증착되는 동안 자전과 공전을 동시에 하도록 하였다. 증착 속도는 20Å/sec 이상이며 증착 두께는 2 ㎛이다. 증착 결과 알루미늄이 미세 단차의 전면과 측면에 고루 증착되어, 이후 사진 식각 공정을 통하여 제작된 도전선이 성공적으로 구현된다. As each conductive layer to be deposited, an aluminum layer is used. As the aluminum layer is deposited and photo-etched, a step of several μm is generated, and when the aluminum layer is deposited, the step for overcoming the driving current must be seamlessly achieved when the aluminum layer is to be overcome. In order to deposit a metal thin film while overcoming the step, it is generally relying on sputtering by argon plasma, but the deposition rate is very low, such as several kW / sec, which requires a lot of cost and time to deposit a metal film having a thickness of 1 to 2 μm. do. Therefore, a thermal evaporation process was used to replace this, but the tilted substrate was allowed to simultaneously rotate and revolve while the metal was deposited. The deposition rate is at least 20 kW / sec and the deposition thickness is 2 μm. As a result of the deposition, aluminum is uniformly deposited on the front and side surfaces of the fine step, and then the conductive wire fabricated through the photolithography process is successfully implemented.

도전선들은 증착된 알루미늄 층에 사진 식각 공정을 통하여 구현된다. 제 1 도전층(3A)은 단차가 없는 평탄한 기판 상에 증착된 알루미늄이므로 박막 감광제 AZ5214를 도포하여 사진 공정을 시행할 수 있다.  The conductive lines are implemented through a photolithography process on the deposited aluminum layer. Since the first conductive layer 3A is aluminum deposited on a flat substrate having no step difference, the photoconductive process may be performed by applying the thin film photosensitive agent AZ5214.

AZ5214 감광제를 현상액에서 현상한 후 110 ℃ 오븐에서 20분간 열처리한다. 이 과정에서 감광제는 리플로우(reflow)가 일어나고 잔류 솔벤트가 제거되면서 접착력이 증가한다. 이러한 접착력 증가는 이후 알루미늄 습식 식각에서 옆 방향 식각을 최소화하여 도전선의 선폭이 감소하는 것을 방지하는 효과가 매우 크다.   The AZ5214 photoresist is developed in a developer and then heat treated in an oven at 110 ° C. for 20 minutes. In this process, the photoresist reflows and the adhesion increases as residual solvent is removed. This increase in adhesion is very effective in minimizing the lateral etching in the aluminum wet etching to prevent the line width of the conductive line from decreasing.

알루미늄 습식 식각을 위하여 인산, 질산, 초산 및 탈 이온수의 혼합액을 사용한다. 혼합비는 16:1:1:2 이며, 상온에서 식각 수행 시 500Å /min의 식각률을 보인다. 일반적으로 알루미늄의 습식 식각은 40℃로 가열하여 수행하지만, 가열할 경우 식각률이 증가하면서 옆 방향 식각이 매우 심하게 일어난다. 이는 온도가 올라감에 따라 식각 마스크인 감광제의 기판 접착이 약해지면서 기판과 감광제의 계면으로 식각액이 침투하여 생기는 현상이다. 따라서, 옆 방향 식각을 최소화하여 최대한 정확한 선 폭을 구현하기 위하여, 상온 식각과 식각 전 감광제 열처리가 요구된다.  A mixture of phosphoric acid, nitric acid, acetic acid and deionized water is used for aluminum wet etching. The mixing ratio is 16: 1: 1: 2, and the etching rate is 500Å / min when the etching is performed at room temperature. Generally, wet etching of aluminum is performed by heating to 40 ° C., but when heated, lateral etching is very severe as the etching rate increases. This is a phenomenon in which the etching liquid penetrates into the interface between the substrate and the photosensitive agent as the temperature increases, the substrate adhesion of the photosensitive agent as the etching mask becomes weak. Therefore, in order to minimize the lateral etching to realize the most accurate line width, room temperature etching and heat treatment before etching are required.

제2 도전층부터는 단차를 극복하는 사진 식각을 위하여, 16㎛ 두께로 후막 감광제를 도포하여 사진 공정을 수행하였다. 앞서 설명한 단차를 극복하기 위하여서는 단차의 수 배에 달하는 두께로 감광제를 도포하여야 완전히 평탄화가 이루어진다.   From the second conductive layer, a photoresist was applied by applying a thick film photosensitive agent having a thickness of 16 μm in order to overcome the step difference. In order to overcome the above-described step, the photoresist is applied to a thickness that is several times the step to completely flatten the step.

사진 공정을 완료한 후 감광제는 열처리를 거친다. AZ4620 감광제는 100 ℃ 이상의 온도에서부터 리플로우가 일어나므로 110℃ 오븐에서 20분간 열처리하면 매우 양호한 기판 접착을 얻을 수 있다. 또한, 리플로우 공정을 통하여 단차 부분과 감광제 사이의 미세한 틈이 완전히 메워지기 때문에 알루미늄 식각액 침투로 인한 도전선의 단선을 방지할 수 있다. After the photographing process is completed, the photoresist is subjected to heat treatment. Since the AZ4620 photoresist is reflowed at a temperature of 100 ° C. or higher, heat treatment in an oven at 110 ° C. for 20 minutes can provide very good substrate adhesion. In addition, since the minute gap between the stepped portion and the photoresist is completely filled through the reflow process, disconnection of the conductive line due to penetration of the aluminum etchant may be prevented.

각 알루미늄의 층간에는 절연층이 요구되며 절연 재료로서 PECVD SiO2와 BCB를 사용한다. 총 4개의 알루미늄 층이 있으므로, 절연층은 3개 층이 요구된다. 제 1, 제 2 도전층 사이와 제 2, 제 3 도전층 사이에는 PECVD SiO2를 1 ㎛ 두께로 증착하여 각각 제1 절연층(110A) 및 제2 절연층(120A)을 형성한다.An insulating layer is required between the layers of each aluminum, and PECVD SiO 2 and BCB are used as insulating materials. Since there are a total of four aluminum layers, three insulation layers are required. PECVD SiO 2 is deposited to a thickness of 1 μm between the first and second conductive layers and between the second and third conductive layers to form a first insulating layer 110A and a second insulating layer 120A, respectively.

제 3, 제 4 도전층 사이에는 BCB를 도포하여 제3 절연층(130A)을 형성한다. 모든 도전선들은 미러(30)와 회전 프레임(20)의 가장 자리에서 50 ㎛ 안쪽에 위치하고 있으며, 도전선의 폭은 75 ㎛이다. BCB is applied between the third and fourth conductive layers to form a third insulating layer 130A. All the conductive lines are located 50 m inward from the edges of the mirror 30 and the rotating frame 20, and the width of the conductive lines is 75 m.

BCB(Benzocyclobutene, CYCLOTENE, Dow Chemical Company)의 기계적 특성은 MEMS에서 많이 사용되는 폴리이미드와 비슷하지만 도포 후 기판 상에서 평탄화가 용이하다. 폴리이미드는 도포 후 즉시 경화가 시작되지만, BCB는 열 처리 전까지 초기 점도를 계속 유지하기 때문이다. CYCLOTENE은 음성 감광성 BCB로서 사진 공정을 통하여 직접 패터닝이 가능한 제품이지만, 두께 40㎛의 후막 공정에서는 BCB의 UV 투과성이 좋지 않으므로 정확한 치수를 구현하기 어렵다. 또한, 음성 감광성 폴리머는 일반적으로 UV 광선에 노출되어 중합이 이루어지는 과정에서 매우 강한 응력이 발생하므로 열처리와 건식 식각에 의한 가공이 기계적 특성 측면에서도 유리하다. 따라서, BCB를 건식 식각하여 설계된 패턴을 구현하는 공법을 사용한다.   The mechanical properties of BCB (Benzocyclobutene, CYCLOTENE, Dow Chemical Company) are similar to those of polyimide commonly used in MEMS, but are easy to flatten on the substrate after application. This is because the polyimide begins to cure immediately after application, but BCB maintains its initial viscosity until heat treatment. CYCLOTENE is a negative photosensitive BCB that can be directly patterned through the photo process, but in the thick film process with a thickness of 40㎛, it is difficult to realize accurate dimensions because BCB's UV transmittance is poor. In addition, since the negative photosensitive polymer is generally exposed to UV light and generates a very strong stress during polymerization, processing by heat treatment and dry etching is advantageous in terms of mechanical properties. Therefore, dry etching of BCB is used to implement the designed pattern.

BCB는 기판 접착성이 좋지 않기 때문에 접착 향상제인 AP3000(DOW Chemical Company)을 사용하여야 한다. 스피너를 이용하여 기판에 AP3000을 먼저 코팅하고 BCB를 도포한 후 20 분 이상 상온 방치한다. 이 과정에서 도포된 막 내부의 기포가 모두 빠져나오고, 도포 시 발생한 단차가 모두 평탄화된다. 열처리 과정은 점차적으로 온도를 올려가며 진행된다. BCB의 유리화 온도(glass temperature)는 350℃로서, 2 자유도 스캐닝 미러의 스프링 제작에 사용된 BCB의 상태는 유리화되지 않은 상태이므로 매우 유연한 스프링의 특성을 보여준다.   BCB should use AP3000 (DOW Chemical Company), which is an adhesion improving agent because of poor substrate adhesion. Using a spinner, the AP3000 is first coated on the substrate, and BCB is applied thereto, and then left at room temperature for at least 20 minutes. In this process, all the bubbles inside the coated film come out, and all the steps generated during the application are flattened. The heat treatment process proceeds with increasing temperature gradually. The glass temperature of the BCB is 350 ° C., and the state of the BCB used to make the spring of the two degree of freedom scanning mirror is not vitrified and thus shows the characteristics of a very flexible spring.

최상층의 알루미늄 사진 식각 공정은 BCB 후막 위에 열 증착된 알루미늄 층에서 행해지며, 미러 구동 도전선(60)을 만드는 데 이용된다. BCB의 건식 식각을 위해서 식각 마스크가 요구되는 데, 별도의 식각 마스크를 제작하지 않고 최상층 알루미늄의 도전선 패턴을 만든 후 BCB 건식 식각 마스크로 이용한다.   The top layer aluminum photolithography process is performed on a layer of aluminum deposited thermally over the BCB thick film and used to make the mirror drive conductive line 60. An etching mask is required for dry etching of BCB. Instead of making a separate etching mask, a conductive line pattern of uppermost aluminum is made and then used as a BCB dry etching mask.

다음으로, 도 10k에 도시된 바와 같이, 미러 구동 도전선(60), 회전 프레임 구동 도전선(50)을 마스크로 하여 식각하여 실리콘층의 주변부를 노출하는 회전 관통구(3a) 및 실리콘층의 중앙부를 노출하는 미러 관통구(3b)를 다시 형성한다.  Next, as shown in FIG. 10K, the rotation through hole 3a and the silicon layer exposing the periphery of the silicon layer are etched using the mirror drive conductive line 60 and the rotation frame drive conductive line 50 as a mask. The mirror through hole 3b exposing the center part is formed again.

다음으로, 도 3c에 도시된 바와 같이, 회전 프레임 마스크(3d) 및 미러 마스크(3e)를 마스크로 하여 실리콘층(1)을 식각하여 고정 프레임(10), 회전 프레임(20) 및 미러(30)를 형성하고, 고정 프레임(10) 및 회전 프레임(20)을 연결하는 회전 프레임 스프링(80), 회전 프레임(20) 및 미러(30)를 연결하는 미러 스프링(90)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 3C, the silicon layer 1 is etched using the rotating frame mask 3d and the mirror mask 3e as a mask to fix the fixed frame 10, the rotating frame 20, and the mirror 30. ) And a rotating frame spring 80 connecting the fixed frame 10 and the rotating frame 20, and a mirror spring 90 connecting the rotating frame 20 and the mirror 30.

도 10k 및 도 3c에 도시된 공정을 이하에서 상세히 설명한다. 회전 프레임 구동 도전선(50), 미러 구동 도전선(60) 및 보상 도전선(70)을 제작한 후, 실리콘층(1)을 릴리즈하여 회전 프레임(20)과 미러(30)를 형성한다. 실리콘층(1)을 릴리즈한다는 것은 실리콘층을 식각시 언더컷이 발생하도록 하여 빈 공간을 형성하는 것을 말한다. 실리콘층의 릴리즈 시, 회전 프레임 스프링(80) 및 미러 스프링(90) 아래쪽의 실리콘까지 모두 제거하기 위하여 실리콘 등방 건식 식각을 이용하였다. 실리콘 건식 식각 공정에서, 의도적으로 실리콘을 옆 방향 식각하여 스프링을 이루는 폴리머와 알루미늄 도전선 아래쪽의 실리콘을 제거할 수 있다.  The process shown in FIGS. 10K and 3C is described in detail below. After the rotation frame driving conductive line 50, the mirror driving conductive line 60, and the compensation conductive line 70 are manufactured, the silicon layer 1 is released to form the rotation frame 20 and the mirror 30. The release of the silicon layer 1 refers to the formation of an empty space by causing undercut to occur during etching of the silicon layer. Upon release of the silicon layer, silicon isotropic dry etching was used to remove all of the silicon below the rotating frame spring 80 and the mirror spring 90. In the silicon dry etching process, the silicon is intentionally laterally removed to remove the spring-forming polymer and the silicon under the aluminum conductive line.

본 발명의 2 자유도 스캐닝 미러는 미러(30)와 회전 프레임(20)의 식각 마스크로 사용되는 제1 알루미늄 층과 세 층의 알루미늄 도전선이 있는 다층 구조이므로, 각 알루미늄 층간에는 PECVD 산화막과 BCB를 코팅하여 절연하였다. 따라서, 알루미늄의 증착과 사진 식각 공정 및 절연막 증착 공정이 되풀이된다. 미러(30)와 회전 프레임(20) 위의 구동 도전선들과 절연 공정이 완료되면 도전선이 없는 부분의 불필요한 PECVD 산화막(절연층)과 BCB를 건식 식각하여 제거한다. 이는 PECVD 산화막과 BCB가 가지는 응력으로 인하여 미러(30)와 회전 프레임(20)이 뒤틀리는 것을 방지하기 위해서이다. 특히, BCB를 열처리한 후 발생하는 응력은 매우 강하여, 미러(30)와 회전 프레임(20)의 뒤틀림과 그 위에 제작된 도전선 구조물의 손상이 발생하기 때문에 반드시 제거하여야 한다. 미러(30)와 회전 프레임(20)은 등방성 실리콘 건식 식각을 이용하여 웨이퍼 절삭(wafer dicing) 전에 릴리즈되며, 릴리즈된 구조물을 보호하면서 웨이퍼 절삭 공정을 수행하기 위하여 감광제를 이용, 임시 고정하는 방법을 취한다.  Since the two-degree-of-freedom scanning mirror of the present invention is a multilayer structure having a first aluminum layer and three layers of aluminum conductive wires used as an etch mask of the mirror 30 and the rotating frame 20, the PECVD oxide film and the BCB are interposed between the aluminum layers. Was coated and insulated. Therefore, aluminum deposition, photolithography process and insulating film deposition process is repeated. When the insulating process and the driving conductive lines on the mirror 30 and the rotating frame 20 are completed, the unnecessary PECVD oxide (insulating layer) and BCB in the portion without the conductive lines are dry-etched and removed. This is to prevent the mirror 30 and the rotating frame 20 from twisting due to the stress of the PECVD oxide film and the BCB. In particular, the stress generated after the heat treatment of the BCB is very strong, the distortion of the mirror 30 and the rotating frame 20 and damage to the conductive wire structure fabricated thereon must be removed. The mirror 30 and the rotating frame 20 are released before wafer dicing using isotropic silicon dry etching, and a method of temporarily fixing and using a photosensitive agent to perform the wafer cutting process while protecting the released structure. Take it.

본 발명의 제2 실시예에 따른 2 자유도 스캐닝 미러의 단면도가 도 11a 내지 도 11d에 도시되어 있다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다. A cross-sectional view of a two degree of freedom scanning mirror according to a second embodiment of the present invention is shown in FIGS. 11A-11D. Here, the same reference numerals as in the above-described drawings indicate the same members having the same function.

제2 실시예에 따른 2 자유도 스캐닝 미러의 개략도는 도 1과 동일하므로 도 1을 참조하여 설명한다. A schematic diagram of the two degree of freedom scanning mirror according to the second embodiment is the same as that of FIG. 1 and will be described with reference to FIG. 1.

도 1, 도 11a 내지 도 11d를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 2 자유도 스캐닝 미러는 고정 프레임(10), 고정 프레임(10)과 소정 간격 이격되어 내측에 배치되어 있는 회전 프레임(20) 및 회전 프레임(20)과 소정 간격 이격되어 내측에 배치되어 있는 미러(30)를 포함한다. 그리고, 회전 프레임(20) 및 미러(30)와 소정 간격 이격되어 회전 프레임(20) 및 미러(30) 위에 영구 자석(40)이 배치되어 있다. 1, 11A to 11D, the two-degrees of freedom scanning mirror according to the second embodiment of the present invention is a rotating frame which is disposed inside the fixed frame 10 and the fixed frame 10 at predetermined intervals. 20 and the mirror 30 disposed inside the spaced apart from the rotation frame 20 by a predetermined interval. Then, the permanent magnet 40 is disposed on the rotating frame 20 and the mirror 30 spaced apart from the rotating frame 20 and the mirror 30 by a predetermined interval.

회전 프레임(20) 상면의 일부에는 회전 프레임 구동 도전선(50)이 형성되어 있으며, 이는 회전 프레임(20)에 제1 회전력을 발생시킨다. 그리고, 회전 프레임(20) 및 미러(30) 상면의 일부에는 미러 구동 도전선(60)이 형성되어 있으며, 이는 미러(30)에 제2 회전력을 발생시킨다. 그리고, 회전 프레임(20)에 형성되어 있는 미러 구동 도전선(60)과 대응되도록 보상 도전선(70)이 형성되어 있다. 이는 회전 프레임(20)에 형성되어 있는 미러 구동 도전선(60)의 외곽선 아래에 형성되어 있다. A portion of the upper surface of the rotating frame 20 is formed with a rotating frame driving conductive line 50, which generates a first rotational force in the rotating frame 20. In addition, a mirror driving conductive line 60 is formed on a part of the upper surface of the rotating frame 20 and the mirror 30, which generates a second rotational force on the mirror 30. The compensation conductive line 70 is formed to correspond to the mirror driving conductive line 60 formed on the rotation frame 20. It is formed below the outline of the mirror drive conductive line 60 formed in the rotating frame 20.

고정 프레임(10)과 회전 프레임(20)은 회전 프레임 스프링(80)에 의해 연결되어 있고, 회전 프레임(20)과 미러(30)는 미러 스프링(90)에 의해 연결되어 있다. 이러한 회전 프레임 스프링(80)의 중심축이 제1 회전축이 되어 상기 회전 프레임(20)이 회전하며, 미러 스프링(90)의 중심축이 제2 회전축이 되어 상기 미러(30)가 회전한다. The fixed frame 10 and the rotating frame 20 are connected by the rotating frame spring 80, and the rotating frame 20 and the mirror 30 are connected by the mirror spring 90. The central axis of the rotating frame spring 80 is the first rotation axis to rotate the rotating frame 20, the central axis of the mirror spring 90 is the second rotation axis to rotate the mirror 30.

본 발명의 제2 실시예는 제1 실시예와 달리 고속 미러로 이용된다. 제2 실시예의 회전 프레임 스프링(80) 및 미러 스프링(90)은 제3 절연층으로 BCB대신 실리콘을 사용하기 때문이다. Unlike the first embodiment, the second embodiment of the present invention is used as a high speed mirror. This is because the rotating frame spring 80 and the mirror spring 90 of the second embodiment use silicon instead of BCB as the third insulating layer.

고속 미러는 높은 공진 주파수에 우선점을 두고 제작되며, 미러(30), 회전 프레임(20)과 동일한 재료의 실리콘을 스프링으로 함께 제작한다. 이러한, 고속 미러는 1 kHz이상의 공진 주파수를 가지며, 외란의 영향을 잘 받지 않는다는 특성이 있다. The high speed mirror is manufactured with a high resonant frequency as a priority, and the silicon of the same material as that of the mirror 30 and the rotating frame 20 is manufactured together with a spring. Such a high speed mirror has a resonant frequency of 1 kHz or more and is not affected by disturbance.

도 12 및 도 13에는 다층 구조의 회전 프레임 스프링 쌍 및 다층 구조의 미러 스프링 쌍의 모양을 보였다. 12 and 13 show the shapes of the rotating frame spring pair of the multilayer structure and the mirror spring pair of the multilayer structure.

도 12는 회전 프레임(20)을 고정 프레임(10)에 연결하는 회전 프레임 스프링(80)의 개략도이다. 절연막을 사이에 둔 여러 층의 도전층은 한 쌍의 스프링에 동일하게 만들어지며, 전기 회로 상으로 이들은 병렬 회로 구조를 가진다. 12 is a schematic view of a rotating frame spring 80 connecting the rotating frame 20 to the stationary frame 10. Several layers of conductive layers sandwiched between insulating films are made equal to a pair of springs, and on an electrical circuit they have a parallel circuit structure.

회전 프레임 스프링(80)은 제1 절연층(110), 회전 프레임 구동 도전선 부(50a), 제2 절연층(120), 보상 도전선 부(70a), 제3 절연층(130) 및 미러 구동 도전선 부(60a)가 아래로부터 차례대로 형성되어 있다. 회전 프레임 스프링(80)은 소정 간격 이격되어 있는 고정 프레임(10)과 회전 프레임(20)을 연결하므로 회전 프레임 스프링(80)의 저면은 빈 공간이 형성되어 있다. 즉, 회전 프레임 스프링(80)의 일단부는 고정 프레임(10)에 연결되며 회전 프레임 스프링(80)의 타단부는 회전 프레임(20)에 연결되어 있고, 고정 프레임(10)과 회전 프레임(20)간의 제1 관통구(3a)에 회전 프레임 스프링(80)의 중간부가 형성되어 있다. The rotating frame spring 80 includes the first insulating layer 110, the rotating frame driving conductive line part 50a, the second insulating layer 120, the compensation conductive line part 70a, the third insulating layer 130, and the mirror. The drive conductive line part 60a is formed in order from the bottom. Since the rotation frame spring 80 connects the fixed frame 10 and the rotation frame 20 spaced apart from each other by a predetermined interval, an empty space is formed at the bottom of the rotation frame spring 80. That is, one end of the rotating frame spring 80 is connected to the fixed frame 10 and the other end of the rotating frame spring 80 is connected to the rotating frame 20, the fixed frame 10 and the rotating frame 20 An intermediate portion of the rotating frame spring 80 is formed in the first through hole 3a of the liver.

도 11a 내지 도 11d에 도시된 바와 같이, 제1 절연층(110)은 고정 프레임 마스크(3c), 회전 프레임 마스크(3d) 및 미러 마스크(3e)의 상면에 형성되어 있다. 고정 프레임 마스크(3c), 회전 프레임 마스크(3d) 및 미러 마스크(3e)는 회전 프레임 (20)및 미러(30)를 형성하기 위해 마스크로 이용되는 알루미늄 층으로서, 고정 프레임(10), 회전 프레임(20) 및 미러(30)의 상면에 형성되어 있다. 제1 절연층(110)은 산화막(SiO2)으로 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 제1 절연층 (110)은 고정 프레임(10)과 회전 프레임(20)간의 제1 관통구(3a)에 형성되어 있는 회전 프레임 스프링(80)의 중간부에는 형성되어 있지 않다.As shown in FIGS. 11A to 11D, the first insulating layer 110 is formed on the top surface of the fixed frame mask 3c, the rotation frame mask 3d, and the mirror mask 3e. The fixed frame mask 3c, the rotating frame mask 3d and the mirror mask 3e are aluminum layers used as masks to form the rotating frame 20 and the mirror 30, and the fixed frame 10, the rotating frame It is formed in the upper surface of the 20 and the mirror 30. The first insulating layer 110 may be formed of an oxide film (SiO 2 ). The first insulating layer 110 is not formed in the middle of the rotating frame spring 80 formed in the first through hole 3a between the fixed frame 10 and the rotating frame 20.

제1 절연층(110) 위에는 회전 프레임 구동 도전선 부(50a)가 형성되어 있다. 회전 프레임 구동 도전선 부(50a)는 회전 프레임 구동 도전선(50)의 일부로서 회전 프레임(20)과 고정 프레임(10)을 연결하는 부분이다. The rotation frame driving conductive line part 50a is formed on the first insulating layer 110. The rotating frame driving conductive line part 50a is a part connecting the rotating frame 20 and the fixed frame 10 as part of the rotating frame driving conductive line 50.

회전 프레임 구동 도전선 부(50a) 위에는 제2 절연층(120)이 형성되어 있다. 제2 절연층(120)은 산화막(SiO2)으로 형성하는 것이 바람직하다.The second insulating layer 120 is formed on the rotation frame driving conductive line part 50a. The second insulating layer 120 is preferably formed of an oxide film (SiO 2 ).

제2 절연층(120) 위에는 보상 도전선 부(70a)가 형성되어 있다. 보상 도전선 부(70a)는 보상 도전선(70)의 일부로서 회전 프레임(20)과 고정 프레임(10)을 연결하는 부분이다.The compensation conductive line part 70a is formed on the second insulating layer 120. The compensation conductive line part 70a is a part connecting the rotating frame 20 and the fixed frame 10 as part of the compensation conductive line 70.

보상 도전선 부(70a) 위에는 제3 절연층(130)이 형성되어 있다. 제3 절연층(130)은 실리콘 산화막(SiO2)으로 형성하는 것이 바람직하다. 본 발명의 제2 실시예에서는 실리콘 산화막으로 절연층을 형성하므로 기계적인 피로에 대하여 매우 강한 특성을 지니며, 스프링의 메모리 효과가 덜하므로 소자의 수명이 더 길다.The third insulating layer 130 is formed on the compensation conductive line part 70a. The third insulating layer 130 is preferably formed of a silicon oxide film (SiO 2 ). In the second embodiment of the present invention, since the insulating layer is formed of the silicon oxide film, it has very strong characteristics against mechanical fatigue, and the life of the device is longer because the memory effect of the spring is less.

제3 절연층(130) 위에는 미러 구동 도전선 부(60a)가 형성되어 있다. 미러 구동 도전선 부(60a)는 미러 구동 도전선(60)의 일부로서 회전 프레임(20)과 고정 프레임(10)을 연결하는 부분이다. The mirror driving conductive line part 60a is formed on the third insulating layer 130. The mirror drive conductive line part 60a is a part which connects the rotation frame 20 and the fixed frame 10 as a part of the mirror drive conductive line 60.

도 12에 보인 바와 같이, 한 쌍의 스프링에서 동일한 층의 도전층 쌍은 동일한 방향의 전류가 흐르도록 되어 있다. 단, 상하 도전층들 간 전류 방향은 회전 프레임 구동 전류(5), 보상 전류(7) 및 미러 구동 전류(6)가 독립적인 주파수로 인가되므로, 늘 일치하지는 않는다.As shown in Fig. 12, the pairs of conductive layers of the same layer in the pair of springs are configured to flow current in the same direction. However, the current direction between the upper and lower conductive layers does not always coincide because the rotation frame driving current 5, the compensation current 7, and the mirror driving current 6 are applied at independent frequencies.

한 쌍의 회전 프레임 스프링(80)사이의 간격(85)을 통하여 실리콘 건식 식각 시 옆 방향 식각이 일어나게 되어 공정 시간을 단축함과 동시에 회전체인 미러(30)와 회전 프레임(20)의 두께를 줄일 수 있다는 장점이 있다. Lateral etching occurs during silicon dry etching through the intervals 85 between the pair of rotating frame springs 80 to shorten the process time and simultaneously reduce the thickness of the rotating mirror 30 and the rotating frame 20. The advantage is that it can be reduced.

도 13은 미러(30)를 회전 프레임(20)에 이어주는 미러 스프링의 쌍 구조를 보여준다. 미러 스프링(90)은 그 위에 단층의 도전층을 가지고 있다. 제1 내지 제3 절연층(110, 120, 130)은 회전 프레임 스프링(80) 상의 도전선 층들 간의 절연 공정에서 함께 증착되므로 두꺼운 절연층이 이루어진다.13 shows a pair structure of mirror springs connecting the mirror 30 to the rotating frame 20. The mirror spring 90 has a single conductive layer thereon. Since the first to third insulating layers 110, 120, and 130 are deposited together in an insulating process between the conductive line layers on the rotating frame spring 80, a thick insulating layer is formed.

미러 스프링(90)은 제1 절연층(110), 제2 절연층(120), 제3 절연층(130) 및 미러 구동 도전선 부(60b)가 아래로부터 차례대로 형성되어 있다. 미러 스프링(90)은 소정 간격 이격되어 있는 회전 프레임(20)과 미러(30)를 연결하므로 미러 스프링(90)의 저면은 빈 공간이 형성되어 있다. 즉, 미러 스프링(90)의 일단부는 회전 프레임(20)에 연결되며 미러 스프링(90)의 타단부는 미러(30)에 연결되어 있고, 회전 프레임(20)과 미러(30)간의 제2 관통구(3b)에 미러 스프링(90)의 중간부가 형성되어 있다.  As for the mirror spring 90, the 1st insulating layer 110, the 2nd insulating layer 120, the 3rd insulating layer 130, and the mirror drive conductive line part 60b are formed in order from the bottom. Since the mirror spring 90 connects the rotating frame 20 and the mirror 30 spaced apart from each other by a predetermined interval, the bottom surface of the mirror spring 90 has an empty space. That is, one end of the mirror spring 90 is connected to the rotating frame 20, the other end of the mirror spring 90 is connected to the mirror 30, and a second penetration between the rotating frame 20 and the mirror 30 is performed. The middle part of the mirror spring 90 is formed in the sphere 3b.

제1 절연층(110)은 고정 프레임 마스크(3c), 회전 프레임 마스크(3d) 및 미러 마스크(3e)의 상면에 형성되어 있다. 고정 프레임 마스크(3c), 회전 프레임 마스크(3d) 및 미러 마스크(3e)는 회전 프레임(20) 및 미러(30)를 형성하기 위해 마스크로 이용되는 알루미늄 층으로서, 고정 프레임(10), 회전 프레임(20) 및 미러(30)의 상면에 형성되어 있다. 제1 절연층(110)은 산화막(SiO2)으로 형성하는 것이 바람직하다.The first insulating layer 110 is formed on the upper surface of the fixed frame mask 3c, the rotating frame mask 3d, and the mirror mask 3e. The fixed frame mask 3c, the rotating frame mask 3d, and the mirror mask 3e are aluminum layers used as masks to form the rotating frame 20 and the mirror 30, and the fixed frame 10, the rotating frame It is formed in the upper surface of the 20 and the mirror 30. The first insulating layer 110 may be formed of an oxide film (SiO 2 ).

제1 절연층(110) 위에는 제2 절연층(120)이 형성되어 있다. 제2 절연층(120)은 산화막(SiO2)으로 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 제1 절연층(110) 및 제2 절연층은 회전 프레임(20)과 미러(30)간의 제2 관통구(3b)에 형성되어 있는 미러 스프링(90)의 중간부에는 형성되어 있지 않다.The second insulating layer 120 is formed on the first insulating layer 110. The second insulating layer 120 is preferably formed of an oxide film (SiO 2 ). The first insulating layer 110 and the second insulating layer are not formed in the middle portion of the mirror spring 90 formed in the second through hole 3b between the rotating frame 20 and the mirror 30.

제2 절연층(120) 위에는 제3 절연층(130)이 형성되어 있다. 제3 절연층(130)은 실리콘 산화막(SiO2)으로 형성하는 것이 바람직하다. 본 발명의 제2 실시예에서는 실리콘 산화막으로 절연층을 형성하므로 기계적인 피로에 대하여 매우 강한 특성을 지니며, 스프링의 메모리 효과가 덜하므로 소자의 수명이 더 길다.The third insulating layer 130 is formed on the second insulating layer 120. The third insulating layer 130 is preferably formed of a silicon oxide film (SiO 2 ). In the second embodiment of the present invention, since the insulating layer is formed of the silicon oxide film, it has very strong characteristics against mechanical fatigue, and the life of the device is longer because the memory effect of the spring is less.

제3 절연층(130) 위에는 미러 구동 도전선 부(60b)가 형성되어 있다. 미러 구동 도전선 부(60b)는 미러 구동 도전선(60)의 일부로서 회전 프레임(20)과 미러(30)를 연결하는 부분이다. The mirror driving conductive line part 60b is formed on the third insulating layer 130. The mirror drive conductive line part 60b is a part which connects the rotating frame 20 and the mirror 30 as a part of the mirror drive conductive line 60.

미러 스프링(90) 위를 흐르는 한 쌍의 미러 구동 도전선 부(60b)에는 미러 구동을 위한 입력 전류와 출력 전류(6)가 흐르며, 전류 방향이 항상 반대로 흐른다. 따라서, 이 두 도전선간의 절연을 매우 중요하다. 또한, 미러 스프링 쌍간의 간격(95)은 실리콘 등방성 건식 식각에서의 옆 방향 식각이 빨리 진행되도록 하여 구조물이 언더컷 되도록 한다.An input current and an output current 6 for driving the mirror flow through the pair of mirror drive conductive line portions 60b flowing over the mirror spring 90, and the current direction always flows in the opposite direction. Therefore, the insulation between these two conductive wires is very important. In addition, the spacing 95 between the pair of mirror springs allows the lateral etching in the silicon isotropic dry etching to proceed quickly so that the structure is undercut.

본 발명의 제2 실시예에 따른 2 자유도 스캐닝 미러의 제조 방법이 도 14a 내지 도 14k에 도시되어 있다. A method of manufacturing a two degree of freedom scanning mirror according to a second embodiment of the present invention is shown in Figs. 14A to 14K.

도 14a 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 2 자유도 스캐닝 미러의 제조에는 실리콘(1)과 유리(100)를 접합한 SOG(silicon on glass)를 사용한다. 이는 기판의 양면을 모두 가공하는 과정에서 큰 선택비를 얻을 수 있기 때문이다. 제2 실시예의 실리콘(1)의 두께와 회전 프레임 스프링(80) 및 미러 스프링(90)의 두께가 같다. 따라서, 요구되는 스프링 상수에 부합하도록 제2 실시예의 SOG에서의 실리콘(1)의 두께는 얇다.  As shown in FIG. 14A, a silicon on glass (SOG) in which silicon 1 and glass 100 are bonded is used to manufacture a two degree of freedom scanning mirror according to the first embodiment of the present invention. This is because a large selectivity can be obtained in the process of processing both sides of the substrate. The thickness of the silicon 1 of the second embodiment is equal to the thickness of the rotating frame spring 80 and the mirror spring 90. Thus, the thickness of the silicon 1 in the SOG of the second embodiment is thin so as to meet the required spring constant.

다음으로, 도 14b에 도시된 바와 같이, 유리 습식 식각 공정을 진행하여 실리콘 지지부(100)를 형성한다. Next, as shown in FIG. 14B, a glass wet etching process is performed to form the silicon support 100.

다음으로 도 14c에 도시된 바와 같이, 실리콘층(1) 위에 제1 도전층(3A)을 증착한다. Next, as shown in FIG. 14C, a first conductive layer 3A is deposited on the silicon layer 1.

그리고, 도 14d에 도시된 바와 같이, 제1 도전층(3A)이 실리콘층(1)의 주변부를 노출하는 회전 관통구(3a)를 가지도록 식각하여 고정 프레임 식각 마스크(3c) 및 회전 프레임 식각 마스크(3d)를 형성하고, 동시에 제1 도전층(3A)이 실리콘층(1)의 중앙부를 노출하는 미러 관통구(3b)를 가지도록 식각하여 미러 식각 마스크(3e)를 형성한다. As shown in FIG. 14D, the first conductive layer 3A is etched to have the rotation through hole 3a exposing the periphery of the silicon layer 1 to fix the fixed frame etching mask 3c and the rotation frame etching. The mask 3d is formed, and at the same time, the first conductive layer 3A is etched to have the mirror through hole 3b exposing the center portion of the silicon layer 1 to form the mirror etch mask 3e.

그리고, 도 14e에 도시된 바와 같이, 고정 프레임 식각 마스크(3c), 회전 프레임 식각 마스크(3d) 및 미러 식각 마스크(3e) 위에 제1 절연층(110A)을 형성한다. As shown in FIG. 14E, the first insulating layer 110A is formed on the fixed frame etching mask 3c, the rotating frame etching mask 3d, and the mirror etching mask 3e.

그리고, 도 14f에 도시된 바와 같이, 제1 절연층(110A) 위에 제2 도전층을 증착하고, 제2 도전층을 식각하여 회전 프레임 구동 도전선(50)을 형성한다. As illustrated in FIG. 14F, a second conductive layer is deposited on the first insulating layer 110A, and the second conductive layer is etched to form the rotation frame driving conductive line 50.

그리고, 도 14g에 도시된 바와 같이, 회전 프레임 구동 도전선(50) 및 제1 절연층(110A) 위에 제2 절연층(120A)을 형성한다. As illustrated in FIG. 14G, a second insulating layer 120A is formed on the rotation frame driving conductive line 50 and the first insulating layer 110A.

그리고, 도 14h에 도시된 바와 같이, 제2 절연층(120A) 위에 제3 도전층을 증착하고, 제3 도전층을 식각하여 보상 도전선(70)을 형성한다. As shown in FIG. 14H, a third conductive layer is deposited on the second insulating layer 120A, and the third conductive layer is etched to form the compensation conductive line 70.

그리고, 도 14i에 도시된 바와 같이, 보상 도전선(70) 및 제2 절연층(120A) 위에 제3 절연층(130A)을 형성한다. 이러한 제3 절연층(130A)으로 실리콘 산화막(SiO2)이 바람직하다.14I, a third insulating layer 130A is formed on the compensation conductive line 70 and the second insulating layer 120A. As the third insulating layer 130A, a silicon oxide film SiO 2 is preferable.

그리고, 도 14j에 도시된 바와 같이, 제3 절연층(130A) 위에 제4 도전층을 증착하고, 제4 도전층을 식각하여 미러 구동 도전선(60)을 형성한다. As illustrated in FIG. 14J, a fourth conductive layer is deposited on the third insulating layer 130A, and the fourth conductive layer is etched to form the mirror driving conductive line 60.

다음으로, 도 14k에 도시된 바와 같이, 미러 구동 도전선(60), 회전 프레임 구동 도전선(50)을 마스크로 하여 식각하여 실리콘층의 주변부를 노출하는 회전 관통구(3a) 및 실리콘층의 중앙부를 노출하는 미러 관통구(3b)를 다시 형성한다. Next, as shown in FIG. 14K, the rotation through hole 3a and the silicon layer exposing the periphery of the silicon layer are etched by using the mirror drive conductive line 60 and the rotation frame drive conductive line 50 as a mask. The mirror through hole 3b exposing the center part is formed again.

다음으로, 도 11c에 도시된 바와 같이, 회전 프레임 마스크(3d) 및 미러 마스크(3e)를 마스크로 하여 실리콘층(1)을 식각하여 고정 프레임(10), 회전 프레임(20) 및 미러(30)를 형성하고, 고정 프레임(10) 및 회전 프레임(20)을 연결하는 회전 프레임 스프링(80), 회전 프레임(20) 및 미러(30)를 연결하는 미러 스프링(90)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 11C, the silicon layer 1 is etched using the rotating frame mask 3d and the mirror mask 3e as a mask to fix the fixed frame 10, the rotating frame 20, and the mirror 30. ) And a rotating frame spring 80 connecting the fixed frame 10 and the rotating frame 20, and a mirror spring 90 connecting the rotating frame 20 and the mirror 30.

상기한 바와 같이, 고속 미러인 제2 실시예의 제조 방법은 공정의 대부분이 저속 미러인 제1 실시예와 일치하나, 실리콘 식각 공정에서 실리콘(1)을 비등방성 건식 식각함으로써 고정 프레임(10), 회전 프레임(20) 및 미러(30)를 형성하는 것이 다르다. 즉, 제1 실시예에서는 제3 절연층(130)을 BCB를 이용하여 도포하였으나, 제2 실시예에서는 제3 절연층(130)을 포함하여 모든 절연층이 PECVD 산화막이이고, 따라서, 제1 실시예의 회전 프레임 스프링(80) 및 미러 스프링(90)은 대부분의 두께를 BCB가 차지하며, 이를 위하여 실리콘의 식각시 등방성 실리콘 건식 식각을 통하여 회전 프레임 스프링(80) 및 미러 스프링(90) 아래쪽 실리콘도 모두 제거하였다. 그러나, 제2 실시예의 회전 프레임 스프링(80) 및 미러 스프링(90)은 실리콘(1)이므로 최종 식각 공정에서 비등방성 실리콘 건식 식각 공정을 수행한다. 따라서, 고정 프레임(10), 회전 프레임(20) 및 미러(30)가 실리콘(1)에 의하여 모두 연결된다. As described above, the manufacturing method of the second embodiment which is a high speed mirror coincides with the first embodiment where the majority of the process is a low speed mirror, but the fixed frame 10 by anisotropic dry etching of the silicon 1 in the silicon etching process, Forming the rotating frame 20 and the mirror 30 is different. That is, in the first embodiment, the third insulating layer 130 is coated using BCB. In the second embodiment, all the insulating layers including the third insulating layer 130 are PECVD oxide films. The rotation frame spring 80 and the mirror spring 90 of the embodiment occupy most of the thickness of BCB, and for this purpose, silicon under the rotation frame spring 80 and the mirror spring 90 through isotropic silicon dry etching during silicon etching. All also removed. However, since the rotating frame spring 80 and the mirror spring 90 of the second embodiment are silicon 1, the anisotropic silicon dry etching process is performed in the final etching process. Thus, the fixed frame 10, the rotating frame 20 and the mirror 30 are all connected by the silicon 1.

이러한, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예는 각각 저속 미러 및 고속 미러를 나타낸다. This first and second embodiments of the present invention represent a low speed mirror and a high speed mirror, respectively.

저속미러는 회전각이 크나, 고속 미러는 실리콘 스프링을 채용하므로 기계적인 피로에 대하여 매우 강한 특성을 지니며, 스프링의 메모리 효과가 덜하므로 소자의 수명이 더 길다. 스프링의 강도에 대하여 공진 주파수의 크기는 비례하고 회전각의 크기는 반비례하기 때문에, 한 가지 설계 사양에 의하여 저속 미러와 고속 미러의 장점을 모두 지닌 소자를 제작하는 것은 쉽지 않다. The low-speed mirror has a large rotation angle, but the high-speed mirror adopts silicon spring, which is very strong against mechanical fatigue, and the device's life is longer because the spring's memory effect is less. Since the magnitude of the resonant frequency is proportional to the strength of the spring and the magnitude of the rotation angle is inversely proportional, it is not easy to fabricate a device having both the advantages of the low speed mirror and the high speed mirror by one design specification.

동일한 스프링 재료와 동일한 공정에 의하여 저속 미러 및 고속 미러를 제작하는 경우에는 미러판의 크기, 스프링의 길이와 폭 등의 변경에 의하여 원하는 사양을 얻을 수 있다. 그러나, 이 경우 제작 공정에서 사용되는 사진 마스크가 각기 달리 제작되어야 하고, 모델링 및 해석을 각각 하여야 한다. 이에 따르는 비용 증가 및 성능 비교의 어려움을 피하기 위하여 본 발명에서는 동일한 사진 마스크를 채용하되, 스프링의 재료와 두께 및 회전체의 두께를 달리하여 저속 미러와 고속 미러를 제작하였다. 저속 미러는 폴리머인 BCB(benzocyclobutanes)를 스프링 재료로 채용하였고, 고속 미러의 경우 회전 프레임(20)과 미러 제작 시 사용되는 실리콘을 스프링 재료로 채용하였다.   When manufacturing the low speed mirror and the high speed mirror by the same process with the same spring material, desired specifications can be obtained by changing the size of the mirror plate, the length and width of the spring, and the like. However, in this case, the photo masks used in the manufacturing process must be manufactured differently and modeled and analyzed separately. In order to avoid the cost increase and the difficulty of comparing the performance, the same photo mask is employed in the present invention, but the low speed mirror and the high speed mirror are manufactured by varying the thickness of the spring material and the thickness of the rotating body. The low-speed mirror used BCB (benzocyclobutanes) as a spring material, and the high-speed mirror employs a rotating frame 20 and silicon used as a spring material.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.

본 발명에 따른 2 자유도 스캐닝 미러는 보상 도전선을 이용하여 회전축간 간섭을 극소화하였다. The two degree of freedom scanning mirror according to the present invention minimizes the interference between the rotational axes by using a compensation conductive line.

또한, 본 발명의 2 자유도 스캐닝 미러는 단일 영구 자석만으로 외부 자장을 인가하여 두 개의 회전축에 대한 미러의 회전을 구현하고, 각 회전축에 대한 독립적인 제어가 가능하므로 소형화가 가능하다.In addition, the two-degree-of-freedom scanning mirror of the present invention implements the rotation of the mirror about two rotation axes by applying an external magnetic field with only a single permanent magnet, and can be miniaturized because independent control of each rotation axis is possible.

또한, 전자력 구동 방식으로 구동하기 때문에 저전력 구동이 가능하고, 높은 구동 주파수에 의한 외란의 제거가 용이하므로 저가로 생산 가능하다. In addition, since it is driven by the electromagnetic force driving method, low-power driving is possible, and it is easy to remove the disturbance by the high driving frequency, and thus it is possible to produce at low cost.

또한, 본 발명에 따른 2 자유도 스캐닝 미러의 제조 방법은 기울인 기판을 자전 및 공전시키는 알루미늄 열 증착 방법과 후막 감광제를 이용한 사진 식각 공정에 의해 단차를 극복하고 끊어지지 않은 도전선을 제작할 수 있다. In addition, the manufacturing method of the two-degree-of-freedom scanning mirror according to the present invention can overcome the step by the aluminum thermal evaporation method for rotating and revolving the inclined substrate and the photolithography process using a thick film photosensitive agent to produce a conductive line that is not broken.

또한, 본 발명에 따른 2 자유도 스캐닝 미러의 제조 방법에 의한 경우 저속 미러인 폴리머 스프링과 고속 미러인 실리콘 스프링이 동일한 공정을 이용하여 제작 가능하다.In addition, according to the manufacturing method of the two-degree-of-freedom scanning mirror according to the present invention, the polymer spring, which is a low speed mirror, and the silicon spring, which is a high speed mirror, can be manufactured using the same process.

또한, BCB는 유리화 온도 이하의 온도에서 공정하여 유연성을 확보하였다. 또한, 최상층 절연막인 BCB 도포 시 평탄화가 매우 우수하게 이루어져, 세 층의 도전선이 단차를 극복하고 잘 형성된다. In addition, BCB was processed at a temperature below the vitrification temperature to ensure flexibility. In addition, planarization is very excellent when BCB is applied as the uppermost insulating film, so that the conductive lines of three layers are well formed to overcome the step difference.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 2 자유도 스캐닝 미러를 나타낸 개략도가 도시되어 있고, 1 is a schematic view showing a two degree of freedom scanning mirror according to a first embodiment of the present invention,

도 2는 영구 자석, 미러 구동 도전선, 보상 도전선, 회전 프레임 구동 도전선, 미러, 회전 프레임 및 고정 프레임의 분해도이고,2 is an exploded view of a permanent magnet, a mirror drive conductive line, a compensation conductive line, a rotating frame drive conductive line, a mirror, a rotating frame, and a fixed frame,

도 3a 내지 도 3d는 각각 도 1의Ⅰ-Ⅰ', Ⅱ-Ⅱ', Ⅲ-Ⅲ', Ⅳ-Ⅳ' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,3A to 3D are cross-sectional views taken along the lines II ′, II-II ′, III-III ′, and IV-IV ′ of FIG. 1, respectively.

도 4는 고정 프레임, 회전 프레임 및 미러의 평면도이고, 4 is a plan view of a fixed frame, a rotating frame and a mirror,

도 5는 회전 프레임과 미러 상면에 형성되어 있는 회전 프레임 구동 도전선 및 미러 구동 도전선과 회전 프레임 구동 전류 및 미러 구동 전류의 방향을 도시한 도면이고, FIG. 5 is a diagram illustrating directions of a rotating frame driving conductive line and a mirror driving conductive line, a rotating frame driving current, and a mirror driving current formed on the upper surface of the rotating frame and the mirror,

도 6은 회전 프레임의 상면에 형성되어 있는 보상 도전선과 보상 전류의 방향을 도시한 도면이고, 6 is a diagram illustrating a direction of a compensation conductive line and a compensation current formed on an upper surface of a rotating frame;

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전 프레임 구동 도전선 아래의 제1 절연층이 식각 되지 않은 다층 구조의 회전 프레임 스프링 쌍을 도시한 도면이고, FIG. 7 is a diagram illustrating a rotating frame spring pair having a multilayer structure in which the first insulating layer under the rotating frame driving conductive line is not etched according to the first embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 미러 구동 도전선 아래의 제1 및 제2 절연층이 식각 되지 않은 다층 구조의 미러 스프링 쌍을 도시한 도면이고,FIG. 8 is a diagram illustrating a mirror spring pair having a multilayer structure in which the first and second insulating layers under the mirror driving conductive line according to the first embodiment of the present invention are not etched.

도 9는 고정 프레임에 형성되어 있는 연결 패드, 회전 프레임 구동 전류 입출력 패드, 미러 구동 전류 입출력 패드 및 연결 패드가 도시된 도면이고, 9 is a view illustrating a connection pad, a rotation frame driving current input / output pad, a mirror driving current input / output pad, and a connection pad formed on a fixed frame;

도 10a 내지 도 10k는 본 발명의 제1 실시예에 따른 2 자유도 스캐닝 미러의 제조 방법을 차례로 도시한 도면이고,10A to 10K are diagrams sequentially illustrating a method of manufacturing a two degree of freedom scanning mirror according to the first embodiment of the present invention.

도 11a 내지 도11d는 본 발명의 제2 실시예에 따른 2 자유도 스캐닝 미러의 단면도를 도시한 도면으로서, 각각 도 1의Ⅰ-Ⅰ', Ⅱ-Ⅱ', Ⅲ-Ⅲ', Ⅳ-Ⅳ' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,11A to 11D are cross-sectional views of the two-degrees of freedom scanning mirror according to the second embodiment of the present invention, respectively, in FIGS. 1-I ', II-II', III-III ', and IV-IV, respectively. 'Is a cross-sectional view cut along

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전 프레임 구동 도전선 아래의 제1 절연층이 식각 되지 않은 다층 구조의 회전 프레임 스프링 쌍을 도시한 도면이고, 12 is a view illustrating a pair of rotating frame springs having a multi-layer structure in which the first insulating layer under the rotating frame driving conductive line is not etched according to the second embodiment of the present invention.

도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 미러 구동 도전선 아래의 제1 및 제2 절연층이 식각 되지 않은 다층 구조의 미러 스프링 쌍을 도시한 도면이고,FIG. 13 is a diagram illustrating a mirror spring pair having a multilayer structure in which first and second insulating layers under the mirror driving conductive line according to the second embodiment of the present invention are not etched.

도 14a 내지 도 14k는 본 발명의 제2 실시예에 따른 2 자유도 스캐닝 미러의 제조 방법을 차례대로 도시한 도면이다. 14A to 14K are diagrams sequentially showing a method of manufacturing a two degree of freedom scanning mirror according to a second embodiment of the present invention.

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

10 ; 고정 프레임 20 ; 회전 프레임10; Fixed frame 20; Rotating frame

30 ; 미러 40 ; 영구 자석30; Mirror 40; Permanent magnet

50 ; 회전 프레임 구동 도전선 60 ; 미러 구동 도전선50; Rotating frame drive conductive line 60; Mirror drive conductor

70 ; 보상 도전선 80 ; 회전 프레임 스프링70; Compensation conductor 80; Rotating frame spring

90 ; 미러 스프링 110 ; 제1 절연층90; Mirror spring 110; First insulating layer

120 ; 제2 절연층 130 ; 제3 절연층120; Second insulating layer 130; Third insulating layer

Claims (27)

고정 프레임;Fixed frame; 상기 고정 프레임과 소정 간격 이격되어 내측에 배치되어 있으며, 제1 회전축을 중심으로 소정 각도 회전하는 회전 프레임;A rotating frame spaced apart from the fixed frame at a predetermined interval and rotated by a predetermined angle about a first rotation axis; 상기 회전 프레임과 소정 간격 이격되어 내측에 배치되어 있으며, 상기 제1 회전축과 직교하는 제2 회전축을 중심으로 소정 각도 회전하는 미러;A mirror disposed at an inner side and spaced apart from the rotating frame by a predetermined angle, the mirror rotating at a predetermined angle about a second rotational axis perpendicular to the first rotational axis; 상기 회전 프레임 및 미러 아래에 배치되어 있는 영구 자석;A permanent magnet disposed under the rotating frame and the mirror; 상기 회전 프레임 위에 형성되어 있으며, 상기 회전 프레임에 제1 회전력을 발생시키는 회전 프레임 구동 도전선;A rotation frame driving conductive line formed on the rotation frame and generating a first rotation force to the rotation frame; 상기 회전 프레임 및 상기 미러 위에 형성되어 있으며, 상기 미러에 제2 회전력을 발생시키는 미러 구동 도전선;A mirror driving conductive line formed on the rotating frame and the mirror and generating a second rotational force to the mirror; 상기 회전 프레임에 형성되어 있는 상기 미러 구동 도전선과 대응하는 위치에 상기 미러 구동 도전선과 절연되어 형성되어 있는 보상 도전선;A compensation conductive line insulated from the mirror driving conductive line at a position corresponding to the mirror driving conductive line formed in the rotation frame; 상기 고정 프레임과 상기 회전 프레임을 연결하고 있는 회전 프레임 스프링;A rotating frame spring connecting the fixed frame and the rotating frame; 상기 회전 프레임과 상기 미러를 연결하고 있는 미러 스프링Mirror spring connecting the rotating frame and the mirror 을 포함하는 2 자유도 스캐닝 미러.2 degrees of freedom scanning mirror comprising a. 제1항에서,In claim 1, 상기 보상 도전선에는 상기 회전 프레임에 형성되어 있는 상기 미러 구동 도전선에 흐르는 전류와 반대 방향으로 전류가 흐르는 2 자유도 스캐닝 미러.And a two-degree-of-freedom scanning mirror in which the current flows in a direction opposite to a current flowing in the mirror driving conductive line formed in the rotating frame. 제1항에서,In claim 1, 상기 회전 프레임 스프링은 상기 회전 프레임 구동 도전선, 보상 도전선 및 미러 구동 도전선의 일부가 중첩되는 부분이며, 회전 프레임 구동 도전선 부, 보상 도전선 부 및 미러 구동 도전선 부를 포함하는 2 자유도 스캐닝 미러.The rotation frame spring is a portion in which a part of the rotation frame driving conductive line, the compensation conductive line, and the mirror driving conductive line overlaps, and includes two degrees of freedom scanning including a rotation frame driving conductive line part, a compensation conductive line part, and a mirror driving conductive line part. mirror. 제3항에서,In claim 3, 상기 회전 프레임 스프링의 상기 회전 프레임 구동 도전선 부의 저면의 일부에는 제1 절연층이 형성되어 있는 2 자유도 스캐닝 미러.And a first insulating layer is formed on a portion of a bottom surface of the rotating frame driving conductive line portion of the rotating frame spring. 제3항에서,In claim 3, 상기 회전 프레임 구동 도전선 부 및 보상 도전선 부 사이에는 제2 절연층, 상기 보상 도전선 부 및 미러 구동 도전선 부 사이에는 제3 절연층이 형성되어 있는 2 자유도 스캐닝 미러. And a second insulating layer between the rotation frame driving conductive line portion and the compensation conductive line portion, and a third insulating layer between the compensation conductive line portion and the mirror driving conductive line portion. 제2항에서,In claim 2, 상기 미러 스프링은 상기 미러 구동 도전선이 상기 회전 프레임과 상기 미러를 연결하고 있는 부분인 미러 구동 도전선 부를 포함하는 2 자유도 스캐닝 미러. And the mirror spring includes a mirror drive conductive line portion, wherein the mirror drive conductive line is a portion connecting the rotating frame and the mirror. 제6항에서,In claim 6, 상기 미러 스프링의 상기 미러 구동 도전선 부의 저면의 일부에는 제1 , 제2 및 제3 절연층이 연속하여 형성되어 있는 2 자유도 스캐닝 미러.And a first, second and third insulating layers are continuously formed on a portion of the bottom surface of the mirror driving conductive line portion of the mirror spring. 제4항, 제5항 또는 제7항의 어느 한 항에서,In any one of claims 4, 5 or 7, 상기 제1 및 제2 절연층은 산화막인 2 자유도 스캐닝 미러.And the first and second insulating layers are oxide films. 제8항에서,In claim 8, 상기 제3 절연층은 폴리머인 2 자유도 스캐닝 미러.And said third insulating layer is a polymer. 제8항에서,In claim 8, 상기 제3 절연층은 실리콘 산화막인 2 자유도 스캐닝 미러.And the third insulating layer is a silicon oxide film. 제1항에서,In claim 1, 상기 회전 프레임 스프링은 서로간에 소정 간격 이격되어 있는 한 쌍의 회전 프레임 구동 도전선 부, 보상 도전선 부 및 미러 구동 도전선 부인 2 자유도 스캐닝 미러.And the rotation frame springs are a pair of rotation frame drive conductive line portions, a compensation conductive line portion, and a mirror drive conductive line denying two degrees of freedom scanning mirror spaced apart from each other by a predetermined distance. 제1항에서,In claim 1, 상기 미러 스프링은 서로간에 소정 간격 이격되어 있는 한 쌍의 미러 구동 도전선 부인 2 자유도 스캐닝 미러.And said mirror spring is a pair of mirror drive conductive line denying two degrees of freedom scanning mirrors spaced apart from each other by a predetermined distance. 제1항에서,In claim 1, 상기 미러 구동 도전선과 상기 보상 도전선은 상기 고정 프레임 위에 형성되어 있는 연결 패드를 통해 연결되어 있는 2 자유도 스캐닝 미러.And the mirror driving conductive line and the compensation conductive line are connected through a connection pad formed on the fixed frame. 제1항에서,In claim 1, 상기 고정 프레임 위에는 상기 회전 프레임 구동 도전선에 연결되어 있는 회전 프레임 구동 전류 입력 패드 및 출력 패드가 형성되어 있는 2 자유도 스캐닝 미러. And a rotating frame driving current input pad and an output pad connected to the rotating frame driving conductive line on the fixed frame. 제1항에서, In claim 1, 상기 고정 프레임 위에는 상기 미러 구동 도전선에 연결되어 있는 미러 구동 전류 입력 패드 및 출력 패드가 형성되어 있는 2 자유도 스캐닝 미러. And a mirror driving current input pad and an output pad connected to the mirror driving conductive line on the fixed frame. 제1항에서,In claim 1, 상기 고정 프레임, 회전 프레임 및 미러는 실리콘인 2 자유도 스캐닝 미러.And said fixed frame, rotating frame and mirror are silicon. 제1항에서,In claim 1, 상기 미러 구동 도전선, 회전 프레임 구동 도전선 및 보상 도전선은 알루미늄인 2 자유도 스캐닝 미러.And the mirror drive conductive line, the rotation frame drive conductive line, and the compensation conductive line are aluminum. 제1항에서,In claim 1, 상기 고정 프레임, 회전 프레임 및 미러의 상면에는 제1 도전층이 형성되어 있는 2 자유도 스캐닝 미러.And a first conductive layer formed on upper surfaces of the fixed frame, the rotating frame, and the mirror. 기판 위에 실리콘층을 형성하는 단계;Forming a silicon layer on the substrate; 상기 실리콘층 위에 제1 도전층을 증착하고, 상기 제1 도전층이 상기 실리콘층의 주변부를 노출하는 회전 관통구를 가지도록 식각하여 회전 프레임 식각 마스크를 형성하고, 동시에 상기 제1 도전층이 상기 실리콘층의 중앙부를 노출하는 미러 관통구를 가지도록 식각하여 미러 식각 마스크를 형성하는 단계; Depositing a first conductive layer on the silicon layer, and etching the first conductive layer to have a rotation through hole exposing a periphery of the silicon layer to form a rotation frame etching mask, and simultaneously the first conductive layer is Etching to have a mirror through hole exposing a center portion of the silicon layer to form a mirror etching mask; 상기 회전 프레임 식각 마스크 및 미러 식각 마스크 위에 제1 절연층을 형성하는 단계;Forming a first insulating layer on the rotating frame etching mask and the mirror etching mask; 상기 제1 절연층 위에 제2 도전층을 증착하고, 상기 제2 도전층을 식각하여 회전 프레임 구동 도전선을 형성하는 단계;Depositing a second conductive layer on the first insulating layer and etching the second conductive layer to form a rotation frame driving conductive line; 상기 회전 프레임 구동 도전선 및 상기 제1 절연층 위에 제2 절연층을 형성하는 단계;Forming a second insulating layer on the rotating frame driving conductive line and the first insulating layer; 상기 제2 절연층 위에 제3 도전층을 증착하고, 상기 제3 도전층을 식각하여 보상 도전선을 형성하는 단계;Depositing a third conductive layer on the second insulating layer and etching the third conductive layer to form a compensation conductive line; 상기 보상 도전선 및 상기 제2 절연층 위에 제3 절연층을 형성하는 단계;Forming a third insulating layer on the compensation conductive line and the second insulating layer; 상기 제3 절연층 위에 제4 도전층을 증착하고, 상기 제4 도전층을 식각하여 미러 구동 도전선을 형성하는 단계;Depositing a fourth conductive layer on the third insulating layer and etching the fourth conductive layer to form a mirror driving conductive line; 상기 미러 구동 도전선, 상기 회전 프레임 구동 도전선을 마스크로 하여 식각하여 상기 실리콘층의 주변부를 노출하는 회전 관통구 및 상기 실리콘층의 중앙부를 노출하는 미러 관통구를 형성하는 단계;Etching the mirror driving conductive line, the rotating frame driving conductive line as a mask to form a rotation through hole exposing a periphery of the silicon layer, and a mirror through hole exposing a center portion of the silicon layer; 상기 회전 프레임 마스크 및 미러 마스크를 마스크로 하여 상기 실리콘층을 식각하여 고정 프레임, 회전 프레임 및 미러를 형성하고, 상기 고정 프레임 및 회전 프레임을 연결하는 회전 프레임 스프링, 상기 회전 프레임 및 미러를 연결하는 미러 스프링을 형성하는 단계 The silicon layer is etched using the rotating frame mask and the mirror mask as a mask to form a fixed frame, a rotating frame and a mirror, and a rotating frame spring connecting the fixed frame and the rotating frame, and a mirror connecting the rotating frame and the mirror. Forming spring 를 포함하는 2 자유도 스캐닝 미러의 제조 방법.Method of manufacturing a two degree of freedom scanning mirror comprising a. 제19항에서,The method of claim 19, 상기 제1 도전층 내지 제4 도전층은 알루미늄으로 형성하는 2 자유도 스캐닝 미러의 제조 방법.And the first to fourth conductive layers are made of aluminum. 제20항에서,The method of claim 20, 상기 제1 절연층 및 제2 절연층은 산화막으로 형성하는 2 자유도 스캐닝 미러의 제조 방법.And the first insulating layer and the second insulating layer are formed of an oxide film. 제21항에서,The method of claim 21, 상기 제3 절연층은 폴리머로 형성하는 2 자유도 스캐닝 미러의 제조 방법.And the third insulating layer is formed of a polymer. 제22항에서,The method of claim 22, 상기 제3 절연층을 형성한 후에 상기 제3 절연층을 평탄화하는 단계를 더 포함하는 2 자유도 스캐닝 미러의 제조 방법.And planarizing the third insulating layer after forming the third insulating layer. 제21항에서,The method of claim 21, 상기 제3 절연층은 실리콘 산화막으로 형성하는 2 자유도 스캐닝 미러의 제조 방법.And the third insulating layer is formed of a silicon oxide film. 제21항에서,The method of claim 21, 상기 실리콘층을 형성한 후에 상기 기판의 중앙부를 식각하여 상기 기판의 지지부를 형성하는 단계를 더 포함하는 2 자유도 스캐닝 미러의 제조 방법.Forming a support of the substrate by etching the central portion of the substrate after forming the silicon layer. 제22항에서,The method of claim 22, 상기 실리콘층을 식각하는 단계는 등방성 건식 식각하는 2 자유도 스캐닝 미러의 제조 방법.The etching of the silicon layer may include isotropic dry etching. 제24항에서,The method of claim 24, 상기 실리콘층을 식각하는 단계는 비등방성 건식 식각하는 2 자유도 스캐닝 미러의 제조 방법.The etching of the silicon layer may include anisotropic dry etching.
KR10-2003-0010367A 2003-02-19 2003-02-19 Scaning mirror with 2 degrees of freedom and manufacturing method thereof KR100492772B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0010367A KR100492772B1 (en) 2003-02-19 2003-02-19 Scaning mirror with 2 degrees of freedom and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0010367A KR100492772B1 (en) 2003-02-19 2003-02-19 Scaning mirror with 2 degrees of freedom and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040074477A KR20040074477A (en) 2004-08-25
KR100492772B1 true KR100492772B1 (en) 2005-06-07

Family

ID=37361194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-0010367A KR100492772B1 (en) 2003-02-19 2003-02-19 Scaning mirror with 2 degrees of freedom and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100492772B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101090961B1 (en) 2010-03-24 2011-12-08 광주과학기술원 The optical scanner and manufacturing method thereof

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100718143B1 (en) * 2005-12-15 2007-05-14 삼성전자주식회사 2-axis actuating scanner
CN109019505A (en) * 2018-07-19 2018-12-18 中科芯集成电路股份有限公司 A kind of coaxial MEMS micromirror and preparation method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101090961B1 (en) 2010-03-24 2011-12-08 광주과학기술원 The optical scanner and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040074477A (en) 2004-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6872319B2 (en) Process for high yield fabrication of MEMS devices
KR100451409B1 (en) Micro-optical switch and method for manufacturing the same
US20060082250A1 (en) Biaxial actuator and method of manufacturing the same
US8279509B2 (en) MEMS-scanning mirror device and method for manufacturing the same
CN108249387B (en) Micro-electromechanical device with movable structure and manufacturing process thereof
KR19980025006A (en) Microelectromechanical apparatus comprising a rotating plate and related method
KR100579868B1 (en) Micro mirror and method for fabricating thereof
JP5694007B2 (en) MEMS rocking device
KR100492772B1 (en) Scaning mirror with 2 degrees of freedom and manufacturing method thereof
JPH0560993A (en) Light deflector
KR19990004774A (en) Manufacturing method of thin film type optical path control device
JP2004102227A (en) Micromirror actuator
WO2004074903A1 (en) Scanning mirror with 2 degrees of freedom and manufacturing method thereof
CN110632754B (en) Linear micromechanical bidirectional torsion mirror array and manufacturing method thereof
JP3825388B2 (en) Optical switch device
WO2006011692A1 (en) Optical switching device using a micro piezoelectric actuator and method for fabricating same
KR100270995B1 (en) Manufacturing method of thin film actuated mirror array
KR100276664B1 (en) Thin film type optical path control device and its manufacturing method
JP2005279864A (en) Manufacturing method of actuator and actuator
JP2007283413A (en) Actuator and manufacturing method thereof
KR20030065892A (en) Piezoelectric micro mirror for optical switch and manufacturing method thereof
JP2005279787A (en) Microactuator, optical instrument, and optical switch
JP2002116402A (en) Light deflecting element and its manufacturing method
KR20030060622A (en) Method for manufacturing thin-film micromirror array-actuated
KR20000032305A (en) Fabrication method of thin film actuated mirror array

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100525

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee