KR100866303B1 - 숨겨진 힌지 ｍｅｍｓ 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 실질적으로 서로 평행한 후방 표면 및 전방 표면을 갖는 기판을 제공하는 단계, 기판으로부터 물질을 제거함으로써, 적어도 하나의 숨겨진 지지대를 기판에서 정의하는 단계, 적어도 하나의 숨겨진 지지대를 기판의 적어도 일부분을 구동시킬 수 있는 적어도 하나의 구동 전극을 갖는 웨이퍼 상에 접속시키는 단계를 포함하며, 반사 표면의 회전 축이 숨겨진 지지대에 실질적으로 수직한, MEMS 장치를 제조하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그러한 MEMS 에 관한 것이다.
힌지, MEMS, 웨이퍼

Description

숨겨진 힌지 ＭＥＭＳ 소자 {HIDDEN HINGE MEMS DEVICE}
도 1 내지 도 20 은 숨겨진 힌지를 갖는 마이크로 미러를 제조하는 본 발명에 따른 연속적인 순서의 프로세스 단계의 예시적인 실시형태를 도시한다.
도 21 은 본 발명에 따른 마이크로 미러의 예시적인 실시형태의 3D 뷰 (view) 를 설명한다.
도 22 내지 도 32 는 본 발명의 MEMS 소자에 대한 제조 프로세스의 다른 예시적인 실시형태를 설명한다.
본 발명은 일반적으로 집적 소자, 예를 들어, 반도체 소자를 형성하는 기술에 관한 것이고, 구체적으로는 숨겨진 힌지 (hidden hinge) 를 갖는 마이크로 미러를 제조하는 방법 및 이러한 마이크로 미러를 포함하는 SLM 에 관한 것이다.
현재 당업계에서는 마이크로 미러 유형의 공간 광 변조기 (SLM) 형성이 US 4 566 935, US 4 710 732, US 4 956 619 에 잘 알려져 있다. 일반적으로, 마이크로 미러 SLM 과 같은, 집적 소자를 형성하는 두 가지 주요 원리가 사용되어 왔다.
집적 회로 (IC) 는 최종 단계에서 제조되고, 그 후 미러가 전술한 IC 상에 제조된다. 마이크로 미러는 IC 웨이퍼상에 형성된다. 이 접근방식의 이점은 IC 파운드리 (foundry) 라 지칭되는 것이 사용될 수 있다는 것이고, 이는 전자 웨이퍼 제조의 높은 비용 효율을 제공한다. 단점은, 그 이상의 온도에서는 전자제품이 데미지를 입는 약 400 ℃ 의 온도 상한선이 있기 때문에, 마이크로 미러의 제조에 사용 가능한 재료 및 방법의 매우 한정된 선택이 존재한다는 것이다. 이는 최적 성능을 갖는 마이크로 미러의 제조를 더욱 어렵게 한다.
마이크로 미러 SLM 을 형성하는 다른 방법은 IC 를 제조하는 프로세스의 종단에 있고, 마이크로 미러 제조는 동일한 웨이퍼에서 시작될 수 있다. 이 접근방식의 장점은 양호한 성능을 갖는 마이크로 미러 제조에 있어서 재료, 방법 및 온도 선택의 자유도가 크다는 것이다. 단점은, 프로세스에서 품질을 유지할 수 있도록 하기 위해 표준화된 제조 프로세스에 대한 매우 엄격한 요구가 있기 때문에, IC 웨이퍼가 표준 IC 파운드리에서 제조될 수 없다는 것이다.
마이크로 미러 SLM 을 형성하는 다른 방법은 제 1 웨이퍼 상에 IC 를 제조하고 제 2 웨이퍼 상에 마이크로 미러 어레이를 제조할 수도 있다는 것이다. 전술한 제 1 및 제 2 웨이퍼는 접착 수단에 의해 서로 부착될 수도 있다. 이러한 방법의 한가지 문제는 전술한 제 1 및 제 2 웨이퍼 사이의 배열에의 타이트한 요구일 수 있고, 잘못된 배열이 하나 또는 수 개의 픽셀의 기능성에 영향을 줄 수도 있다는 것이다.
SLM 의 마이크로 미러는 고품질의 광 성능을 갖는 알루미늄으로 이루어질 수도 있다. 그러나, 알루미늄으로 이루어진 미러를 이용함으로써, 미러가 완벽히 평평하지 않을 수도 있고, 미러 높이가 미러들 사이에서 상이할 수도 있고, 미러가 기울어질 때 구부러질 수도 있고, 미러가 기울어질 때 늘어질 수도 있고, 미러가 서로 상이할 수도 있는 고유 편향을 가질 수도 있고, 힌지가 비탄성 작용을 가질 수도 있는 것과 같은 몇 가지 장애가 있을 수 있다.
따라서, 당해 기술분야에는 마이크로 전기적/기계적/광적 집적 소자를 제조하는 개선된 방법이 필요하다.
상술한 배경의 관점에서, 예를 들면 마이크로 미러 SLM 과 같은, 집적 소자를 제조하는 방법은 이러한 소자의 성능에 결정적이다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제를 극복하거나 적어도 감소시키는 집적 소자에 대한 개선된 제조 방법 및/또는 설계를 제공하는 것이다.
예시적인 실시형태에서, 본 발명은, 실질적으로 서로 평행한 후면 및 전면을 갖는 기판을 제공하는 단계, 전술한 기판으로부터 재료를 제거함으로써 전술한 기판에서 하나 이상의 숨겨진 지지대를 정의하는 단계, 및 전술한 하나 이상의 숨겨진 지지대를 전술한 기판의 적어도 일부를 구동시킬 수 있는 하나 이상의 구동 전극을 갖는 웨이퍼 상에 접속하는 단계를 포함하며, 반사면의 회전 축이 실질적으로 전술한 숨겨진 지지대에 수직인, MEMS 소자를 제조하는 방법을 제공한다.
다른 예시적인 실시형태에서, 본 발명은, 하나 이상의 반사면을 갖는 기판, 전술한 기판과 동일한 재료로 형성되는 하나 이상의 숨겨진 지지대, 전술한 반사면을 구동시킬 수 있는 웨이퍼 상에 제공되는 하나 이상의 구동 전극을 포함하며, 전술한 웨이퍼는 전술한 기판에 접속되고 전술한 반사면의 회전축은 숨겨진 지지대에 실질적으로 수직인 MEMS 소자를 제공한다.
이 출원의 목적을 위해, "웨이퍼" 및 "기판" 이라는 용어가 상호교환가능하게 사용되고, 둘 간의 차이는 단지 그 규모의 차이이다.
본 발명에 따른 방법은 특히 마이크로 미러 공간 광 변조기의 제조에 적합하다. 그러나, 그것은 MEMS 의 다양한 변형, 양자 우물 검출기, 파이로 전기 검출기 등과 같지만 이에 제한되지 않는 열 및 비열 검출기 소자에 응용가능하다. 그것은 동일한 이유로 기판 상에서 직접적으로 구조 (예를 들면, 마이크로 미러 배열) 를 프로세스/패턴/증착하는 것이 불가능하고, 다른 구조 (예를 들면, 조종 전자 기술) 가 존재할 때 특히 적합하다. 이는 예를 들면, 전술한 기판에 제공되는 구조가 구조의 프로세싱에 대한 프로세스 온도에 온도 민감성을 갖거나, 또는 기판이 다결정질이고 기판의 상부에서 성장되는 요소들이 단일결정질이 되어야 하는 경우일 수 있다.
도 1 은 숨겨진 힌지를 갖는 MEMS 소자를 형성하는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 제 1 프로세스 스텝을 도식적으로 설명한다. 숨겨진 힌지는 상부로부터 전술한 MEMS 소자를 관측, 즉, 상부 관측할 때 전술한 MEMS 소자의 반사 표면에 의해 숨겨지는 힌지이다. 개시 재료는 웨이퍼 (130) 이고, 이는 단일 결정질 실리콘 또는 SOI 로 구성될 수 있다. 전술한 웨이퍼 (130) 의 상부에는 마스크 재료 (120), 예를 들면 실리콘 산화물의 층이 제공된다. 전술한 마스크 재료 (120) 는 적어도 부분적으로는 레지스트막 (110) 으로 덮여진다. 전술한 제 1 프로세스 스텝에서, 표준 포토 리소그래피가 마스크 재료 (120) 의 힌지 정의 (140) 에 사용될 수도 있다. CF4 가 될 수도 있는, RIE (반응성 이온 에칭) 가 사용되어 레지스트막 (110) 의 노출된 영역 및 하부에 놓이는 마스크 재료 (120) 모두를 제거할 수도 있다.
기판 (130) 의 힌지의 정의는 DRIE (깊은 RIE) 를 사용하여 이루어진다 (도 2). 전술한 힌지가 전술한 기판 (130) 에서 정의되기 전에 레지스트막 (110) 은 레지스트 제거기로 제거될 수 있다. 기판 (130) 에서 힌지의 정의에 앞서 전술한 기판이 2 % HF 에 담가질 수 있다. DRIE 는 널리 공지된 Bosch 프로세스일 수도 있다. 대부분의 간략화된 프로세스는 등방성의 RIE 에 앞서는 이방성의 DRIE 에칭을 포함하여 힌지를 형성한다. 전술한 기판 (130) 에서 전술한 힌지의 정의에 앞서, 실리콘 산화물층 (150) 이 힌지가 정의되는 곳에 대하여 전술한 기판 (130) 의 대향하는 면에 제공될 수도 있고, 다른 방법으로는 기판 (130) 에서 힌지의 정의 후에 실리콘 산화물층 (150) 이 전술한 대향하는 면에 제공될 수도 있다.
다음 스텝에서, 프로세스된 표면의 패시베이션이 수행될 수 있다 (도 3). 로컬 산화 (도 3 에는 미도시) 시에 실리콘의 스트레스를 완화시키기 위해 건식 산화가 이루어질 수도 있다. 전술한 산화는 정확도를 증가시키고 표면 조도를 감소시키기 위해 선택적이다. 다음의 LOCOS (실리콘의 로컬 산화) 에서 산화 장벽으로서의 역할을 위해 실리콘 질화물 (160) 의 PECVD (플라즈마 강화 화학 대기 증착) 가 이루어질 수 있다. 에칭 보호체로서의 역할을 하기 위해 실리콘 산화물 (170) 의 PECVD 가 다음의 DRIE 스텝에서 보호체로서 수행될 수 있다.
도 4 에서 수평 표면상의 패시베이션 층 (실리콘 질화물 (160) 및 실리콘 산화물 (170)) 의 제거가 수행되고 기판 (130) 에서 힌지 길이의 정의가 이루어진다. 패시베이션 층은 높은 방향성 (저 압력 및 높은 RF 전력) 을 갖는 RIE 수단에 의해 제거될 수 있다. 전술한 힌지의 길이를 정의하기 위해 기판 (130) 의 드러난 표면은 DRIE (Bosch 프로세스) 수단에 의해 에칭될 수 있다.
도 5 에 설명된, 다음 스텝에서, 열 산화가 수행되어 힌지의 너비가 정의된다. LOCOS 가 사용되어 힌지에서 기판 (130) 의 부분을 실리콘 산화물 (180) 로 변형시킨다.
도 6 에서 패시베이션 층 및 마스크 재료의 제거와 기판의 평탄화가 수행된다. 패시베이션 층 (160, 170, 180) 및 마스크 재료 (120) 가 BOE (완충 산화물 에칭) 으로 에칭되어 제거된다. 폴리이미드 (PI; 190) 가 그 안의 캐비티를 채우는 기판 (130) 의 상부에서 회전된다. 전술한 PI 가 캐비티를 채우는 것을 확실하게 하기 위해 감소된 압력 또는 진공이 사용된다. PI 는 상승된 온도에서 경화된다. 원하지 않는 PI 는 O2 플라즈마로 제거된다.
마스크 재료 (200) 가 기판 (130) 의 상부에 증착된다 (도 7). 마스크 재료는 알루미늄일 수도 있고 증착은 증발에 의해 수행될 수도 있다.
마스크 재료의 상부에 레지스트막이 제공될 수 있다. 표준 포토 리소그래피는 미러 격리 트렌치의 정의가 기판 (130) 에 있는 영역 (220) 을 정의한다 (도 8 참조). 노출된 레지스트 아래의 알루미늄은 레지스트는 RIE (Si CL4/Cl2) 로 제거된다. 또한 격리 트렌치는 전자의 트렌치 절연을 위해 이용될 때 트렌치된 (보통 산화물로 채워지는) SOI 웨이퍼를 이용함으로써 제 1 스텝으로서 형성될 수도 있다.
노출된 레지스트막이 아세톤으로 제거된다. 마스크 재료 (200) 및 드러난 기판 (130) 상부에 실리콘 산화물의 층이 제공된다 (도 9 참조). 전술한 층은 PECVD 수단에 의해 제공된다.
실리콘 산화물 층 (230) 의 상부에 레지스트 (245) 의 층이 제공된다. 표준 리소그래피는 마스크 재료 (230; 실리콘 산화물) 에 미러 격리 트렌치 (240) 및 전극 트렌치 (250) 을 정의한다. 실리콘 산화물 (230) 은 RIE, 예를 들면 CF4 의 수단에 의해 에칭된다.
도 11 에서, 미러 격리 트렌치 (260) 는 기판 (130) 에 형성된다. 레지스트 (245) 는 예를 들면 아세톤을 사용함으로써 제거된다. 기판 (130) 에서 미러 트렌치 (260) 가 Bosch 프로세스를 사용함으로써 제조된다.
도 12 에서, 알루미늄층의 전극 트렌치 (255) 가 정의된다. 전극 트렌치는 RIE, 예를 들면 SiCl4/Cl2 의 수단에 의해 정의된다.
도 13 에서, PI 는 미러 트렌치 (260) 에서 도입된다. 원하지 않는 PI 는 O2 플라즈마를 사용함으로써 제거된다.
기판 (130) 의 전극 트렌치 (257) 가 도 14 에서 제조된다. 전극 트렌치 (257) 는 Bosch 프로세스를 사용함으로써 제조된다.
도 15 에서, 실리콘 산화물 (270) 은 PECVD 되어 다음의 등방성의 DRIE 스텝에서 에칭 보호체로서의 역할을 할 수 있다.
도 16 에서, 수평 표면상의 패시베이션 층 (270) 이 제거된다. 패시베이션 층의 제거는 RIE 를 사용하여 수행된다.
풋 구조의 릴리즈는 도 17 에서 이루어진다. 미러의 풋을 힌지들 사이에서 재료의 하부 에칭으로 릴리즈 시키기 위해 기판 (130) 의 등방성 RIE (습식 등방성 또는 이방성 에칭으로 대체될 수도 있음) 가 행해진다. 힌지들 사이에서 재료를 제거함으로써, 미러를 특정 편향 상태로 편향시키기 위해 가해진 작용력이 현저하게 감소한다. 또한 등방성 에칭은 미러에서 불필요한 재료를 제거, 즉, 중량을 감소시켜 미러를 하나의 상태에서 다른 상태로 설정하는 속도 및 자기 진동수에 영향을 준다.
도 18 에서, 패시베이션 층 (230, 270) 및 마스크 층 (200) 이 제거된다. 이 층들은 BOE 수단에 의해 제거된다.
도 19 에서, 구동 전자부품 (310) 을 갖는 기판 (300) 이 기판 (130) 에 부착된다. 적어도 하나의 힌지가 기판 (300) 에 부착된다. 기판 (300) 은 힌지를 부착시키기 위해 상승된 구조 (320) 를 갖는다 (다른 방법으로는 기판 (130) 의 전극 영역이 낮아짐). 상승된 구조 (320) 측부에 구동 전자부품 (310) 이 제공된다. 여기서 기판 (130) 에 대한 큰 부착 영역이 기판 (300) 에 부착하기 위해 존재함을 쉽게 확인할 수 있다. 전술한 두 기판 간의 경미한 미스매치가 있다 할지라도, 성공적인 부착이 수행될 수 있다. 부착은 저온 산소 플라즈마 보조 결합, 점착 결합 (글루밍), 납땜, 공정 결합, 용해 결합 (직접 결합), 유리 프릿 결합, 양극 결합일 수도 있다.
도 20 에서, 매장된 산화물 (280) 이 기판 (130) 으로부터 제거된다. 이 매장된 산화물은 BOE 수단에 의해 제거될 수 있다. 미러 (132) 는 PI 를 제거함으로서 릴리즈 된다. PI 는 O2 플라즈마를 사용함으로써 제거된다. 도 20 으로부터 미러 구조가 상대적으로 고강도라는 것을 확인할 수 있다. 이는 미러 표면의 강도 및 평평도에 크게 영향을 주는 수직 부분 (136) 때문이다. 힌지 (134) 는 원하는 만큼 고강도이거나 연하게 설계된다. 미러는 순수 단일 결정질 재료, 예를 들면 실리콘으로 이루어진다. 미러의 다른 재료는 폴리실리콘, 석영, 3-5 재료, SiC 일 수 있다. 전기적 컨덕턴스를 향상시키기 위해, 미러 재료는 반도체 재료로 제조된다면 도핑될 수도 있다. 기판 (300) 에서 전자기술을 향해 있는 표면은 전기적 전도성 재료로 코팅될 수 있다.
도 22 내지 32 는 본 발명의 MEMS 소자의 제조 프로세스의 다른 예시적인 실시형태를 설명한다. 도 22 에서, 개시 재료는 웨이퍼 (130) 이고, 이는 단일 결정질 실리콘 또는 SOI 로 이루어진다. 웨이퍼 (130) 의 상부에 마스크 재료 (120), 예를 들면 실리콘 산화물층이 제공된다. 마스크 재료 (120) 는 적어도 부분적으로 레지스트막 (110) 으로 덮인다. 제 1 프로세스 스텝에서, 표준 포토 리소그래피가 마스크 재료 (120) 에서의 트렌치 격리 (300) 를 정의하는데 사용될 수 있다. CF4 일 수도 있는, RIE (반응성 이온 에칭) 가 사용되어 레지스트막 (110) 의 노출된 영역 및 아래 놓인 마스크 재료 (120) 모두를 제거한다.
기판 (130) 에서의 트렌치 격리의 정의는 DIRE (깊은 RIE) 를 사용함으로써 이루어진다 (도 22). 기판 (130) 에서 트렌치 격리가 정의되기 전에 레지스트막 (110) 이 레지스트 제거기로 제거된다. 기판 (130) 에서의 힌지의 정의에 앞서 기판이 2% HF 에 담가진다. DRIE 는 공지된 Bosch 프로세스일 수 있다. 대부분의 간략화된 프로세스는 등방성 RIE 에 앞서는 이방성 DRIE 를 포함하여 트렌치를 형성한다. 기판 (130) 에서 트렌치의 정의에 앞서, 실리콘 산화물층 (150) 이 트렌치 (300) 가 정의되는 곳에 대하여 기판 (130) 의 대향하는 면에 제공될 수도 있고, 다른 방법으로는 기판 (130) 에서 트렌치의 정의 후에 실리콘 산화물층 (150) 이 대향하는 면에 제공될 수도 있다.
트렌치 (300) 는 그 안의 캐비티를 채우는 기판 (130) 의 상부에서 폴리이미드 (PI ; 310) 를 먼저 스핀닝함으로써 채워진다. 감소된 압력 또는 진공은 PI 가 그 캐비티를 채우는 것을 보장하기 위해 사용된다. PI 는 상승된 온도에서 경화된다. 원하지 않는 PI 는 도 24 에 도시된 바와 같이 O2 플라즈마로 제거된다.
도 25 내지 도 29 는 매장되거나 숨겨진 힌지를 정의하는 공정 단계를 도시한다. 도 25 에서, 표준 포토리소그래피가 마스크 재료 (120) 에서 입구 홀 (310) 을 정의하는데 이용된다. CF4 일 수도 있는 RIE (반응성 이온 에칭) 가 레지스트막 (110) 의 노출 영역과 하부의 마스크 물질 (120) 모두를 제거하는데 이용된다.
도 26 에서, 건식 에칭이 기판 (130) 에서 홀 (320) 을 정의하는데 이용된다. 기판 (130) 에서 홀 (320) 이 정의된 후, 레지스트 (110) 의 제거가 수행된다. 레지스트를 제거한 후, 홀 (320) 에 산화물층을 배치시키기 위해, 산화물층이 증착될 수도 있다.
도 27 에서, 건식 에칭이 산화물층의 수평한 표면을 에칭하는데 이용된다.
도 28 에서, 기판 (130) 에 캐비티 (330) 및 매장된 힌지 (340) 를 생성하는데 등방성 건식 에칭이 이용된다. 도 29 에서, 산화물층은 BOE 로 제거된다. 도 30 에는, 그 구조의 대체 단면도가 도시되고, 그 단면은 도 30 에서 좌측으로 도시된다. 도 31 에서, 기판 (130) 은 구동 전극 (410) 을 갖는 웨이퍼 (400) 상에 결합된다. 도 32 에 도시된 바와 같이, 산화물층 (150) 은 BOE 에 의해, 폴리이미드는 O2 플라즈마의 건식 에칭에 의해 제거된다.
도 21 은 본 발명에 따른 미러 구조 (132) 의 예시적인 실시형태의 투시도를 도시한다. 미러 구조는 미러 표면 (135), 지지대 (134), 캐비티 (131), 베이스 성분 (136), 제 1 레그 (142), 및 제 2 레그 (144) 를 구비한다. 미러 구조 (132) 는 이 개별적인 실시형태에서, 미러 표면 (135) 으로부터 정전기적 인력 표면 (145, 147) 까지의 거리인, 원래의 기판 (130) 만큼 두꺼운 적어도 하나의 단면을 갖는다. 이는, 고강도 등과 같은, 미러 구조에 양호한 기계적 성능을 가져다 주고, 미러 표면은 굽은 위치에 있는 동안, 본질적으로 강하다. 지지대 (134) 는 얇은 기둥이다. 지지대는 미러 구조 (132) 를 지지하고, 동시에, 힌지로서 기능한다. 도 21 에 도시된 예시적인 실시형태에서, 지지대는 회전 축이 실질적으로 그 구조의 중앙이 되도록 배치된다. 다른 예시적인 실시형태에서, 중앙 위치에서 지지대를 변위함으로써 회전축은 중심 외에 배치될 수도 있다. 미러 표면 (135) 의 회전축은 미러 표면과 평행하고, 지지대 (134) 와 수직이다.
베이스 성분 (136) 및 지지대 (134) 는 숨겨진 힌지로 표시된다. 다른 실시형태에서, 베이스 성분 (136) 은 지지대 (134) 만이 숨겨진 힌지 (숨겨진 지지대) 로 유일하게 표시될 수도 있도록, 최소화된다. 이 기둥의 단면은 예를 들어, 삼각형, 사각형과 같은 다각형이다. 베이스 성분 (136) 은 지지대 (134) 에 부착된다. 베이스 성분 (136) 의 하부 표면은 구동 전극을 갖는 웨이퍼와 같은 다른 표면에 부착된다. 레그 (142, 144) 는 미러 표면 (135) 와 실질적으로 수직인 표면 (146, 148) 을 갖는다. 캐비티 (131) 은 상술한 예시적인 실시형태에 따른 등방성 에칭에 의해 형성된다. 미러 구조 (132) 는 도핑된다. 도핑은 캐비티 (131) 및 지지대 (134) 를 정의하기 전에 이루어지는 것이 바람직하며, 즉 미러 구조를 정의하는데 이용되는 기판이 도핑된다. 본 실시형태에서, 정전기적 인력 표면 (147) 은 시계방향으로 미러 구조 (132) 를 회전시키는데 이용된다. 정전기적 인력 표면 (145) 는 시계반대방향으로 미러 구조 (132) 를 회전시키는데 이용되며, 즉 그 구조는 비구동 상태로부터 시계방향 또는 시계반대방향으로 회전된다. 베이스 성분 (136) 의 표면 (143) 는 정전기적 인력 표면 (145, 147) 과 비교해서 다른 레벨에 있다.
상술한 실시형태에서, 미러 성분의 구동은 정전기이다. 그러나, 미러 성분을 구동하는 다른 수단은 열, 압전기, 또는 자기와 같은 당업계에 잘 알려진 다른 수단으로 가능하다.
따라서, 집적 소자를 형성하기 위해 구성요소들을 결합하는 방법의 특정 실시형태가 개시되었음에도 불구하고, 이러한 특정 참조부호는 다음의 특허청구범위에서 밝히는 것 외에는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 여겨지지 않는다. 또한, 특정 실시형태와 연결되는 설명된 본 발명과 함께, 추가적인 변형이 제시될 수도 있음은 당업자에게 이해될 것이고, 이러한 모든 변형은 첨부되는 청구항의 범위에 부합한다.
본 발명에 따르면 마이크로 미러 SLM 과 같은, 집적 소자를 생산하는 데 있어서 사용 가능한 제료 및 방법이 한정적이고, 표준 IC 파운드리에서 제조될 수 없는 등의 종래 기술의 문제점을 감소시키는 생산을 할 수 있다.

Claims (23)

  1. MEMS 소자를 제조하는 방법으로서,
    하나 이상의 반사 표면을 갖는 한 블록의 기판 물질을 제공하는 단계,
    하나 이상의 공동 (cavity) 을 생성하기 위해 상기 한 블록의 기판 물질로부터 기판 물질을 제거하는 단계로서, 상기 기판 물질의 제거는 하나 이상의 숨겨진 지지대를 정의하는, 상기 제거 단계, 및
    상기 하나 이상의 숨겨진 지지대를, 상기 한 블록의 기판 물질의 적어도 일부분을 구동시킬 수 있는 하나 이상의 구동 전극을 갖는 웨이퍼 상에 접속시키는 단계를 포함하며,
    상기 반사 표면의 회전 축은 상기 숨겨진 지지대에 수직인, MEMS 소자 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 숨겨진 지지대는 상기 하나 이상의 반사 표면에 수직인, MEMS 소자 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제거 단계와 상기 접속시키는 단계 사이에, 하나 이상의 미러를 상기 한 블록의 기판 물질에서 정의하는 단계를 더 포함하며,
    상기 미러 및 상기 하나 이상의 숨겨진 지지대의 적어도 하나는 서로 접속된, MEMS 소자 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 숨겨진 지지대는 결합 (bonding) 에 의해 상기 웨이퍼에 접속되는, MEMS 소자 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 단결정 기판인, MEMS 소자 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 MEMS 소자는 공간 광 변조기인, MEMS 소자 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 공간 광 변조기의 미러 구조는 상기 기판의 두께와 동일한 두께를 갖는, MEMS 소자 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 미러 구조는 편향되었을 때 단단한, MEMS 소자 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    반사 물질의 층이 상기 반사 표면상에 형성되는, MEMS 소자 제조 방법.
  10. MEMS 소자로서,
    하나 이상의 반사 표면을 갖는 기판,
    상기 기판과 동일한 물질로 형성된 하나 이상의 숨겨진 지지대,
    하나 이상의 레그로서, 상기 하나 이상의 레그는 상기 반사 표면에 수직인 제 1 표면 및 상기 반사 표면에 평행한 제 2 정전기적 인력 표면을 갖고, 상기 정전기적 인력 표면은 상기 반사 표면을 회전축 주위에서 회전시키는데 사용되는, 상기 하나 이상의 레그, 및
    상기 반사 표면을 구동시킬 수 있는 웨이퍼 상에 구비된 하나 이상의 구동 전극을 구비하고,
    상기 웨이퍼는 상기 기판에 접속되고, 상기 반사 표면의 회전축은 상기 숨겨진 지지대에 수직인, MEMS 소자.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판을 제공하는 단계와 상기 제거 단계 사이에, 단결정 물질의 상기 기판을 도핑하는 단계를 더 포함하는, MEMS 소자 제조 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 숨겨진 지지대는 상기 반사 표면에 수직인, MEMS 소자.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 MEMS 소자는 공간 광 변조기인, MEMS 소자.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 공간 광 변조기는 반사 표면을 갖는 하나 이상의 미러 성분을 포함하는, MEMS 소자.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 공간 광 변조기는 회절 특성을 갖는 표면을 갖는 적어도 하나의 미러 성분을 포함하는, MEMS 소자.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 미러 성분은 상기 숨겨진 지지대를 벤딩함으로써 편향되며, 상기 하나 이상의 미러 성분은 편향되었을 때 단단함 (rigid) 을 유지하는, MEMS 소자.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 제거 단계는 산화 공정단계, 에칭 공정단계, 또는 산화 및 에칭 공정단계 둘 모두에 의해 상기 숨겨진 지지대의 치수를 조절하는 단계를 포함하는, MEMS 소자 제조 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 표면은 비구동 상태로부터 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전될 수 있는, MEMS 소자 제조 방법.
  19. 제 10 항에 있어서,
    상기 기판은 도핑되는, MEMS 소자.
  20. 제 7 항에 있어서,
    상기 미러 구조는 정전기적 인력 표면을 갖고, 상기 구동 전극은 상기 미러 구조의 상기 정전기적 인력 표면을 구동시키는, MEMS 소자 제조 방법.
  21. 제 10 항에 있어서,
    상기 반사 표면은 비구동 상태로부터 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전될 수 있는, MEMS 소자.
  22. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 미러 성분은 정전기적 인력 표면을 갖고, 상기 구동 전극은 상기 하나 이상의 미러 성분의 상기 정전기적 인력 표면을 구동하는, MEMS 소자.
  23. 제 15 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 미러 성분은 상기 숨겨진 지지대를 벤딩함으로써 편향되며, 상기 하나 이상의 미러 성분은 편향되었을 때 단단함을 유지하는, MEMS 소자.
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