KR20010049190A - a microactuator and manufacturing methods of the same - Google Patents

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KR20010049190A
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Abstract

PURPOSE: A microactuator and a method for manufacturing the same are provided to manufacture the microactuator in a simple manner and maintain linearity in even case of moving in two-dimension. CONSTITUTION: A method for manufacturing a microactuator includes the steps of anodic-bonding a silicon substrate and a glass substrate by heating, thinning the exposed surface of the silicon substrate by lapping and polishing, applying a photosensitive film to the exposed surface of the silicon substrate and radiating light to the photosensitive film, developing the photosensitive film, etching the silicon substrate by using RIE(Reactive ion etching) for forming positioning controllers, removing polymer and the photosensitive film for completing positioning controller pattern, and wet-etching the glass substrate by making the positioning controllers as a mask and using HF solution.

Description

미세 구동기 및 그 제조 방법{a microactuator and manufacturing methods of the same}A microactuator and manufacturing methods of the same

본 발명은 미세 구동기(microactuator) 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미세 위치 제어기(micro positioning actuator)를 포함하는 미세 구동기 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microactuator and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a micro actuator including a micro positioning actuator and a method for manufacturing the same.

기록 장치나 광학 시스템의 헤드(head)나 탐침, 렌즈(lens) 등의 위치를 정밀하게 제어할 필요가 있으며 이를 위하여 외부의 서보 시스템(servo system)을 도입하기도 한다. 그러나 외부의 시스템을 도입하는 경우에는 시스템의 부피가 증가할 뿐 아니라 높은 정밀도를 구현하기 위해서는 많은 비용이 요구된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 반도체 마이크로 머시닝(micro machining)을 이용한 미세 구동기에 대한 연구가 진행되고 있다. 마이크로 머시닝을 이용한 미세 정밀 구동기는 구동 방식에 따라 정전력, 전자력, 압전 및 열 구동력 구동 방식으로 나눌 수 있으며 이중에서 정전력을 이용한 구동 방식이 대표적이다.It is necessary to precisely control the position of the head, the probe, the lens, and the like of the recording apparatus or the optical system, and for this purpose, an external servo system may be introduced. However, the introduction of an external system not only increases the volume of the system but also requires a high cost to achieve high precision. In order to solve this problem, research on a micro driver using semiconductor micro machining has recently been conducted. The micro-precision driver using micro machining can be divided into constant power, electromagnetic force, piezoelectric and thermal driving force driving methods according to the driving method, and the driving method using the constant power is representative of them.

정전력 구동 방식은 시스템의 축전기(capacitor)에 저장되는 정전 에너지(electrostatic energy)의 변화를 이용한 것으로 그 대표적인 예로는 빗 모양 구동기(comb drive actuator)를 들 수 있다. 빗 모양 구동기에 관한 연구로는 P.-F. Indermuehle, C. Linder, J. Brugger, V.P. Jaecklin and N.F. de Rooij의 논문 "표면 프로파일 스캐닝을 위한 집적 탐침을 가지는 뜬 xy-미세 구동기의 설계 및 제조" ("Design and fabrication of an overhanging xy-microactuator with integrated tip for scanning surface profiling", Sensors and Actuators A, No. 43, 1994, pp. 346-350)와 P.-F. Indermuehle, and N. F. de Rooij의 논문 "AFM 투영을 위한 XY-미세 스테이지 위에 고 형상비를 가지는 대형 탐침의 집적"("INTEGRATION OF A LARGE TIP WITH HIGH ASPECT RATIO ON AN XY-MICRO STAGE FOR AFM IMAGING", Transducers '95·Eurosensors IX, June 1995, pp. 652-654)을 들 수 있다. 이 구동기는 AFM(atomic force microscopy)에 적용할 목적으로 두 쌍의 빗 모양 구동기를 수직으로 결합시켜 2차원적인 위치 제어를 할 수 있고 구동기 중앙에 원자 간 인력을 검출할 수 있도록 미세한 탐침을 탑재한 것이다. 그러나 이 구동기는 빠른 응답 특성을 가지고 있는 반면 제작 과정이 복잡하며 최대 이동 거리가 짧은 문제가 있다.The constant power driving method uses a change in electrostatic energy stored in a capacitor of a system, and a representative example thereof is a comb drive actuator. Studies on comb-shaped actuators include P.-F. Indermuehle, C. Linder, J. Brugger, V.P. Jaecklin and N.F. de Rooij's article "Design and fabrication of an overhanging xy-microactuator with integrated tip for scanning surface profiling", Sensors and Actuators A, No. 43, 1994, pp. 346-350) and P.-F. Indermuehle, and NF de Rooij's paper, "Integration of large probes with high aspect ratios on XY-fine stages for AFM projection" ("INTEGRATION OF A LARGE TIP WITH HIGH ASPECT RATIO ON AN XY-MICRO STAGE FOR AFM IMAGING", Transducers) '95 · Eurosensors IX, June 1995, pp. 652-654). The actuator combines two pairs of comb-shaped actuators vertically for AFM (atomic force microscopy) for two-dimensional position control and a microscopic probe mounted on the center of the actuator to detect interatomic attraction. will be. However, this driver has fast response characteristics, but the manufacturing process is complicated and the maximum travel distance is short.

최대 이동 거리를 늘이기 위하여 Rob Legtenberg, A W Groeneveld and Elwenspoek는 논문 "대변위용 빗형 구동기" ("Comb-drive actuators for large displacements", J. Micromech. Microeng. 6, 1996, pp. 320-329)에서 접힌 빔 스프링(folded beam spring) 구조를 채용하여 20 V의 전압에서 30 μm의 변위를 가질 수 있는 단방향 빗 모양 구동기를 제안하였다.To increase the maximum travel distance, Rob Legtenberg, AW Groeneveld and Elwenspoek wrote in the paper "Comb-drive actuators for large displacements", J. Micromech. Microeng. 6, 1996, pp. 320-329. By adopting a folded beam spring structure, a unidirectional comb-shaped actuator having a displacement of 30 μm at a voltage of 20 V is proposed.

그러나 이 방법 역시 제작 과정이 복잡하며 이동 방향이 한정되어 있는 문제점이 있다.However, this method also has a problem that the manufacturing process is complicated and the direction of movement is limited.

본 발명의 한 과제는 미세 구동기의 제조 공정을 단순하게 하는 것이다.One problem of the present invention is to simplify the manufacturing process of the micro driver.

본 발명의 다른 과제는 2 개의 자유도를 가지며 이동 범위가 넓은 미세 구동기를 실현하는 것이다.Another object of the present invention is to realize a fine driver having two degrees of freedom and a wide moving range.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 미세 구동기의 개념도이고,1 is a conceptual diagram of a micro driver according to an embodiment of the present invention,

도 2는 도 1에 도시한 미세 구동기에서 위치 제어기를 도시한 사시도이고,FIG. 2 is a perspective view showing a position controller in the micro driver shown in FIG. 1;

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 구동기의 개념도이고,3 is a conceptual diagram of a micro driver according to another embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 위치 제어기 제어를 위한 신호 전압의 인가 방법을 개념적으로 나타낸 도면이고,4 is a diagram conceptually illustrating a method of applying a signal voltage for position controller control according to an embodiment of the present invention;

도 5a 내지 5d는 본 발명의 한 실시예에 따라 위치 제어기를 제조하는 방법을 공정 순서에 따라 도시한 단면도이고,5A through 5D are cross-sectional views illustrating, in process sequence, a method of manufacturing a position controller according to one embodiment of the present invention;

도 6a 내지 6d는 본 발명의 다른 실시예에 따라 위치 제어기를 제조하는 방법을 공정 순서에 따라 도시한 도면이고,6a to 6d are views illustrating a method of manufacturing a position controller according to another embodiment of the present invention in a process sequence;

도 7a 및 7b는 각각 이론적인 미세 프레넬 렌즈(micro Fresnel lens)의 사시도 및 단면도이고,7A and 7B are perspective and cross-sectional views of a theoretical micro Fresnel lens, respectively;

도 8a 및 8b는 본 발명의 한 실시예에 따른 이진 미세 프레넬 렌즈의 단면도 및 초점 면에서의 세기 분포를 나타낸 그래프이고,8A and 8B are graphs showing a cross-sectional view and an intensity distribution in a focal plane of a binary fine Fresnel lens according to an embodiment of the present invention;

도 9a 및 9b는 본 발명의 한 실시예에 따른 이진 미세 프레넬 렌즈의 제조 방법을 나타낸 단면도이고,9A and 9B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a binary fine Fresnel lens according to an embodiment of the present invention;

도 10a 내지 10c는 감광막을 이용한 미세 구면 렌즈의 제조 방법을 공정 순서에 따라 도시한 단면도이고,10A to 10C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a fine spherical lens using a photosensitive film according to a process sequence;

도 11a 내지 11f는 본 발명의 한 실험예에 따른 미세 구동기의 제조 방법을 공정 순서에 따라 도시한 단면도이고,11A to 11F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a micro driver according to an experimental example of the present invention in a process sequence;

도 12는 양극 접합 시의 가열 온도에 따라 기판이 휜 정도를 나타낸 그래프이고,12 is a graph showing the degree of substrate thinning according to the heating temperature at the time of anode bonding,

도 13a 내지 13d는 본 발명의 실험예에 따라 제작한 미세 구동기를 도시한 사진이고,13a to 13d are photographs showing the micro driver manufactured according to the experimental example of the present invention,

도 14a 및 14b는 각각 본 발명의 실험예에 따라 제작한 미세 구동기의 일방향 구동 특성을 측정하기 위한 전압 인가 방법과 그에 따른 변위의 변화를 나타낸 도면이고,14A and 14B are diagrams illustrating a voltage application method and a change in displacement according to the one-way driving characteristic of the micro driver manufactured according to the experimental example of the present invention, respectively.

도 15a 및 15b는 각각 본 발명의 실험예에 따라 제작한 미세 구동기의 반 위상 소신호 인가에 따른 구동 특성을 측정하기 위한 전압 인가 방법과 그에 따른 변위 변화를 나타낸 도면이고,15A and 15B are diagrams illustrating a voltage application method and a displacement change according to the method for measuring the driving characteristics according to the application of the half-phase small signal of the micro driver manufactured according to the experimental example of the present invention, respectively.

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 초소형 구동기의 기계적 간섭량을 나타낸 그래프이고,16 is a graph showing the amount of mechanical interference of the micro actuator according to an embodiment of the present invention,

도 17은 본 발명의 실험예에 따라 제작한 미세 구동기에 여러 크기의 y 방향 전압을 인가한 상태에서 x 방향 인가 전압에 대한 y 방향 전극살의 변위를 나타낸 그래프이며,17 is a graph showing the displacement of the y-direction electrodes with respect to the x-direction applied voltage in a state in which various sizes of the y-direction voltage are applied to the micro driver manufactured according to the experimental example of the present invention.

도 18a 내지 18f는 본 발명의 다른 실시예에 따라 미세 구동기를 제조하는 방법을 공정 순서에 따라 도시한 단면도이다.18A to 18F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a micro driver according to another embodiment of the present invention in a process sequence.

이러한 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 미세 구동기는, 기판 위에 고정되어 있는 고정 전극과 이 고정 전극과의 전기적인 상호 작용을 통하여 기판 위에서 이동할 수 있는 이동 전극을 포함한다. 이동 전극에는 다른 요소가 장착될 수 있는 탑재대가 탄성 부재를 통하여 연결되어 있어, 이동 전극의 이동에 따라 2차원 상에서 이동한다.The micro driver according to the present invention for achieving the above object includes a fixed electrode fixed on the substrate and a moving electrode that can move on the substrate through electrical interaction with the fixed electrode. The mounting table on which the other element can be mounted is connected to the moving electrode through the elastic member, and moves in two dimensions in accordance with the movement of the moving electrode.

여기에서 이동 전극 및 고정 전극은 각각 다수의 전극살을 가지는 제1 및 제2 빗 모양 전극을 포함할 수 있으며 이때 제1 및 제2 빗 모양 전극의 전극살은 서로 엇갈리게 배치되어 있다.Here, the movable electrode and the fixed electrode may include first and second comb-shaped electrodes each having a plurality of electrode teeth, wherein the electrode teeth of the first and second comb-shaped electrodes are alternately disposed.

여기에서 각 탄성 부재는 제1 연결 부재, 제1 패드 및 굴곡 부재를 포함할 수 있다. 이때, 제1 연결 부재는 선형이며 양끝이 이동 전극과 탑재대에 연결되어 있고 패드는 기판에 고정되어 있으며 굴곡 부재는 굴곡 구조를 가지면 제1 패드 및 제1 연결 부재와 연결되어 있다. 제1 연결 부재는 십자형으로 배치되어 있는 것이 바람직하며 이때 탑재대는 십자형의 중앙에 위치하는 것이 좋다. 굴곡 부재는 제1 연결 부재 중간에서 뻗어 나온 다수의 제1 부분, 제1 부분과 연결되어 있는 제2 부분, 제2 부분의 양끝으로부터 꺾여 나와 있으며 제1 패드와 연결되어 있는 제3 부분을 포함할 수 있다.Here, each elastic member may include a first connecting member, a first pad, and a bending member. In this case, the first connection member is linear, both ends are connected to the moving electrode and the mounting table, the pad is fixed to the substrate, and the bending member is connected to the first pad and the first connection member when the bending member has a curved structure. The first connecting member is preferably arranged in a cross shape, wherein the mounting table is preferably located at the center of the cross shape. The flexure member may include a plurality of first portions extending from the middle of the first connecting member, a second portion connected to the first portion, and a third portion bent from both ends of the second portion and connected to the first pad. Can be.

고정 전극은 기판에 고정되어 있는 제2 패드, 제2 빗 모양 전극과 제2 패드를 연결하는 제2 연결 부재를 더 포함할 수 있으며, 이때 제1 및 제2 빗 모양 전극, 제1 및 제2 연결 부재, 굴곡 부재 및 탑재대는 기판과 간격을 두고 있는 것이 좋다. 제1 패드는 상기 제1 및 제2 연결 부재에 인접하며 상기 굴곡 부재는 상기 제1 및 제2 빗 모양 전극을 둘러쌀 수 있다.The fixed electrode may further include a second pad fixed to the substrate, a second connecting member connecting the second comb-shaped electrode and the second pad, wherein the first and second comb-shaped electrodes, first and second The connecting member, the bent member and the mounting table should be spaced apart from the substrate. A first pad may be adjacent to the first and second connecting members, and the curved member may surround the first and second comb-shaped electrodes.

기판은 유리 또는 실리콘으로 이루어질 수 있으며, 이때 고정 전극 및 이동 전극, 탑재대 및 탄성 부재는 금속으로 이루어질 수 있다. 기판이 유리로 이루어진 경우에는 고정 전극 및 이동 전극, 탑재대 및 탄성 부재는 실리콘으로 이루어진 것이 바람직하며, 탑재대 하부에 미세 렌즈가 고정되어 있을 수 있다. 여기에서 미세 렌즈는 기판과 동일한 층으로 이루어지는 이진 프레넬 렌즈일 수도 있고, 기판 하부에 감광막으로 형성되어 있는 구면 렌즈일 수도 있다.The substrate may be made of glass or silicon, wherein the fixed electrode and the moving electrode, the mounting table, and the elastic member may be made of metal. When the substrate is made of glass, the fixed electrode, the moving electrode, the mounting table, and the elastic member are preferably made of silicon, and a microlens may be fixed to the lower part of the mounting table. The fine lens may be a binary Fresnel lens made of the same layer as the substrate, or may be a spherical lens formed of a photosensitive film under the substrate.

한편, 본 발명의 한 특징에 따른 미세 구동기의 제조 방법에서는 제1 기판과 제2 기판을 접합하고 제1 기판을 패터닝하여 구동기 패턴을 형성한 후 이 구동기 패턴을 마스크로 하여 제2 기판을 등방성 식각한다.Meanwhile, in the method of manufacturing a micro driver according to an aspect of the present invention, after bonding a first substrate and a second substrate and patterning the first substrate to form a driver pattern, the second substrate isotropically etched using the driver pattern as a mask. do.

이때 제1 기판을 얇게 하는 단계를 더 포함할 수도 있으며 접합은 양극 접합으로 하는 것이 좋다.In this case, the method may further include thinning the first substrate, and the bonding may be an anode bonding.

본 발명의 다른 특징에 따른 미세 구동기의 제조 방법에서는 기판 위에 구동기 패턴의 역상으로 도금틀을 형성하고 도금틀을 이용하여 기판 위에 도금층을 형성한 다음, 도금틀을 제거하고 도금층을 마스크로 하여 기판을 등방성 식각한다.In the method of manufacturing a micro driver according to another aspect of the present invention, a plating mold is formed on the substrate in a reverse phase of the driver pattern, a plating layer is formed on the substrate using the plating mold, and then the substrate is removed using the plating layer as a mask. Isotropic etching.

이상에서, 구동기 패턴은 다수의 패드 부분과 패드보다 폭이 좁은 기타 부분을 포함하는 것이 바람직하며, 이렇게 하면 등방성 식각 단계 후에 패드 부분은 제2 기판에 고정되어 있고 기타 부분은 제2 기판과 거리를 두게 된다.In the above, the driver pattern preferably includes a plurality of pad portions and other portions narrower than the pads, so that after the isotropic etching step, the pad portions are fixed to the second substrate and the other portions are separated from the second substrate. Will be placed.

본 발명의 다른 특징에 따른 미세 구동기의 제조 방법에서는 먼저, 제1 기판의 제1면을 패터닝하여 구동기 패턴을 형성하고, 그 위에 제2 기판의 접합면을 양극 접합한다. 그 후, 제2 기판의 접합면이 보일 때까지 제1 기판의 제2면을 연마한 후 제1 및 제2 기판의 노출된 면들 위에 식각 저지층을 형성한다. 마지막으로 식각 저지층을 마스크로 삼아 제2 기판을 식각한다.In the method for manufacturing a micro driver according to another aspect of the present invention, first, the first surface of the first substrate is patterned to form a driver pattern, and the bonding surface of the second substrate is anodized thereon. Thereafter, the second surface of the first substrate is polished until the bonding surface of the second substrate is visible, and then an etch stop layer is formed on the exposed surfaces of the first and second substrates. Finally, the second substrate is etched using the etch stop layer as a mask.

여기에서 제1 및 제2 기판은 각각 실리콘 및 유리로 만들어지는 것이 바람직하며, 이때 제2 기판의 노출면을 패터닝하거나 제2 기판 위에 감광막을 패터닝하여 미세 렌즈를 형성할 수도 있다.Here, the first and second substrates are preferably made of silicon and glass, respectively, and in this case, the microlenses may be formed by patterning the exposed surface of the second substrate or by patterning the photoresist on the second substrate.

그러면, 본 발명의 실시예에 따른 미세 구동기 및 그 제조 방법에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다.Then, with reference to the accompanying drawings for the micro driver and the manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described in detail to be easily carried out by those of ordinary skill in the art.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 미세 구동기에 대하여 설명한다.First, a micro driver according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 미세 구동기의 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시한 구동기 중 위치 제어기를 상세하게 확대 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 구동기의 사시도이다.1 is a schematic view of a fine driver according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing in detail the position controller of the driver shown in Figure 1, Figure 3 is a fine driver according to another embodiment of the present invention Perspective view.

도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이 본 실시예에 따른 미세 구동기는 지지층(1) 위에 하나의 층으로 평면적으로 형성되어 있는 위치 제어기(2)와 위치 제어기(2)의 중앙에 탑재되어 있는 탑재물(3)을 포함한다. 지지층(1)은 유리 또는 실리콘으로 이루어질 수 있으며 위치 제어기(2)는 실리콘 또는 금속으로 만들어질 수 있다. 탑재물(3)로는 고밀도 자기 또는 광자기 기록 장치의 자기 또는 광자기 헤드나 탐침형 기록 장치의 탐침, 미세 프레넬 렌즈(micro Fresnel lens)나 미세 구면 렌즈 따위의 미세 렌즈 등이 가능하며, 지지층(1) 또는 위치 제어기(2)와 동일한 층으로 형성될 수도 있고 다른 층으로 형성될 수도 있다.As shown in Figs. 1 and 3, the micro driver according to the present embodiment is mounted in the center of the position controller 2 and the position controller 2 which are planarly formed in one layer on the support layer 1; Water (3). The support layer 1 may be made of glass or silicon and the position controller 2 may be made of silicon or metal. The payload 3 may be a magnetic or magneto-optical head of a high density magnetic or magneto-optical recording device, a probe of a probe type recording device, a micro Fresnel lens, a micro lens such as a micro spherical lens, and the like. It may be formed of the same layer as (1) or the position controller 2 or may be formed of another layer.

도 2 및 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 따른 위치 제어기(2)는 자유도가 2인 2축 평면 구동기로서, 탑재물(3)을 평면상의 임의의 위치에 정적 또는 동적으로 이동시키며, 2 자유도를 실현하기 위하여 두 개의 선형 빗 모양 구동기가 수직으로 결합한 십(十)자 형태의 구조를 가지고 있다. 빗 모양 구동기는 고정된 빗 모양 고정 전극과 이동할 수 있는 빗 모양 이동 전극이 전극살이 서로 엇갈리게 배치되어 있는 형태이다. 탑재물(3)은 이동 전극과 연결되어 이동 전극의 이동에 따라 움직이고 탑재물(3)의 최종 위치는 두 구동 방향의 벡터 합으로 결정된다.As can be seen in FIGS. 2 and 3, the position controller 2 according to the present embodiment is a two-axis planar driver having two degrees of freedom, which statically or dynamically moves the payload 3 to any position on the plane. In order to realize two degrees of freedom, two linear comb-shaped actuators have a cross-shaped structure in which they are vertically combined. The comb-shaped actuator has a fixed comb-shaped fixed electrode and a movable comb-shaped moving electrode in which electrodes are alternately arranged. The payload 3 is connected to the moving electrode and moves according to the movement of the moving electrode, and the final position of the payload 3 is determined by the vector sum of the two driving directions.

본 실시예에 따른 위치 제어기 또는 십자형 빗 모양 구동기는 두 부분, 즉 고정부(51, 52, 53)와 이동부(60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 70)로 이루어지며 중앙에 대하여 대칭인 구조를 가진다. 이동부(60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 70)는 십자 형태로 배치되어 있으며 고정부(51, 52, 53)는 이동부(60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 70)의 각 끝 부분에 위치하고 있다.The position controller or the cruciform comb actuator according to the present embodiment consists of two parts, that is, the fixing parts 51, 52, 53 and the moving parts 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 70, and the center part. It has a symmetrical structure with respect to. The moving parts 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 70 are arranged in a cross shape, and the fixing parts 51, 52, 53 are moving parts 60, 61, 62, 63, 64, 65. , 66, 70) at each end.

이동부는 십자의 중앙에 위치한 정사각형의 탑재대(70)를 비롯하여 연결 부재(60), 이동 전극부(61, 62) 및 탄성 부재(63, 64, 65, 66)를 포함한다.The moving part includes a connection table 60, moving electrode parts 61 and 62, and elastic members 63, 64, 65 and 66, including a square mounting table 70 positioned at the center of the cross.

각 연결 부재(60)는 탑재대(70)와 이동 전극부(61, 62)를 기계적으로 연결하는 역할을 하며, 탑재대(70)의 한 변 중심에 한 끝이, 이동 전극부(61, 62)의 중심에 다른 쪽 끝이 연결되어 있고 탑재대(70)의 각 변에 직교하여 전체적으로 십자형을 이룬다.Each connecting member 60 serves to mechanically connect the mounting table 70 and the moving electrode parts 61 and 62, and one end of the mounting table 70 at the center of one side thereof, the moving electrode part 61, The other end is connected to the center of 62) and forms a cross shape as a whole perpendicular to each side of the mounting table 70.

각 이동 전극부(61, 62)는 연결 부재(62)에 대하여 대칭인 구조를 가지며, 탑재대(70)를 기준으로 바깥쪽으로 뻗은 다수의 전극살로 이루어진 빗 모양 전극(61)을 포함한다. 이동 전극부(61, 62)는 도 2의 경우처럼 하나의 빗 모양 전극(61)만을 포함할 수도 있지만, 도 3의 경우처럼 다단으로 배치된 다수의 빗 모양 전극(611, 612, 613, 614)을 포함할 수도 있다. 이와 같이 빗 모양 전극(611, 612, 613, 614)을 다단으로 배치하는 것은 전극살의 수를 늘여 구동력을 크게 하기 위한 것으로서, 이때 전극(611, 612, 613, 614)들을 직렬로 연결하는 연결 부재(62)를 연결 부재(60)의 연장선상에 둔다.Each of the moving electrode parts 61 and 62 has a symmetrical structure with respect to the connecting member 62 and includes a comb-shaped electrode 61 made up of a plurality of electrodes extending outward with respect to the mounting table 70. Although the moving electrode parts 61 and 62 may include only one comb-shaped electrode 61 as in the case of FIG. 2, the plurality of comb-shaped electrodes 611, 612, 613, and 614 arranged in multiple stages as in the case of FIG. 3. ) May be included. The multi-stage arrangement of the comb-shaped electrodes 611, 612, 613, and 614 is for increasing the number of electrodes to increase the driving force. In this case, a connection member connecting the electrodes 611, 612, 613, and 614 in series is used. 62 is placed on the extension line of the connecting member 60.

탄성 부재(63, 64, 65, 66)는 지지층(1)에 고정되어 있으며 각 연결 부재(60, 62) 또는 그 연장선 부근에 위치하며 외부로부터의 전압을 인가 받는 4 개의 패드(63)와 패드(63) 및 연결 부재(60 또는 62)에 연결되어 있는 굴곡 부재(64, 65, 66)를 포함한다. 굴곡 부재(64, 65, 66)는 연결 부재(60 또는 62)로부터 양옆으로 수직으로 뻗어 나와 다시 수직으로 두 번 꺾인 구조를 가지며, 연결 부재(60 또는 62)로부터 양옆으로 수직으로 뻗어 나온 다수의 제1 부분(64), 연결 부재(60, 62)에 대하여 양쪽에 위치한 제1 부분(64)의 끝에 수직으로 각각 결합되어 있는 한 쌍의 제2 부분(65), 그리고 제2 부분(65)의 양끝으로부터 패드(63)를 향하여 수직으로 뻗어 나와 패드(63)에 연결되어 있는 제3 부분(66)을 포함한다.The elastic members 63, 64, 65, 66 are fixed to the support layer 1, and are located near each of the connecting members 60, 62 or their extension lines, and four pads 63 and pads to which a voltage from the outside is applied. A flex member 64, 65, 66 connected to the 63 and the connecting member 60 or 62; The bending members 64, 65, 66 extend vertically to both sides from the connecting member 60 or 62 and have a structure that is bent twice vertically again and extends vertically to both sides from the connecting member 60 or 62. A first portion 64, a pair of second portions 65 which are respectively coupled perpendicularly to the ends of the first portions 64 located on both sides with respect to the connecting members 60, 62, and the second portion 65; A third portion 66 extending vertically from both ends of the pad toward the pad 63 and connected to the pad 63.

고정부는 이동부의 빗 모양 전극(61) 부근에 각각 배치되어 있는 4 개의 고정 전극부로 이루어지며, 각 고정 전극부는 탑재대(70)에 대하여 안쪽으로 뻗은 다수의 전극살로 이루어진 빗 모양 전극(51), 지지층(1)에 고정되어 있으며 외부로부터 전압을 인가 받는 패드(53), 그리고 연결 부재(60, 62)의 연장선상에 위치하며 빗 모양 전극(51)과 패드(53)를 연결하는 연결 부재(52)로 이루어진다. 빗 모양 전극(51)은 연결 부재(52)에 대하여 대칭인 구조를 가진다.The fixed part is composed of four fixed electrode parts respectively disposed near the comb-shaped electrode 61 of the moving part, and each fixed electrode part is composed of a comb-shaped electrode 51 made up of a plurality of electrodes extending inward with respect to the mounting table 70, A connection member fixed to the support layer 1 and positioned on an extension line of the pad 53 to which a voltage is applied from the outside and the connection members 60 and 62 and connecting the comb-shaped electrode 51 to the pad 53 ( 52). The comb-shaped electrode 51 has a symmetrical structure with respect to the connecting member 52.

빗 모양 전극(51)의 전극살은 대응하는 빗 모양 전극(61)의 전극살과 서로 엇갈려 배치되어 있어, 두 전극(51, 52)의 전위차로 인하여 발생하는 정전력이 빗 모양 전극(61)을 이동시킨다. 고정 전극부(51, 52, 53)에 포함된 빗 모양 전극(51)의 개수는 이동 전극부(60, 61)에 포함된 빗 모양 전극(61)의 개수에 대응한다. 즉, 도 2의 경우에는 하나의 빗 모양 전극(51)만이 포함되지만, 도 3의 경우에는 다단으로 배치된 다수의 빗 모양 전극(511, 512, 513, 514)이 포함된다.The electrode teeth of the comb-shaped electrode 51 are alternately arranged with the electrodes of the corresponding comb-shaped electrode 61, so that the electrostatic force generated by the potential difference between the two electrodes 51, 52 is comb-shaped electrode 61. Move it. The number of comb-shaped electrodes 51 included in the fixed electrode parts 51, 52, and 53 corresponds to the number of comb-shaped electrodes 61 included in the moving electrode parts 60 and 61. That is, in the case of FIG. 2, only one comb-shaped electrode 51 is included. In FIG. 3, a plurality of comb-shaped electrodes 511, 512, 513, and 514 arranged in multiple stages are included.

한편, 고정부 및 이동부의 빗 모양 전극(51, 61)은 굴곡 부재(64, 65, 66) 및 연결 부재(60, 62)로 둘러싸여 있다. 특히, 도 3에 도시한 다단형 구조의 경우에 탑재대(70)에 가까운 것부터 차례로 제1단, 제2단, 제3단 및 제4단이라고 하면, 고정부의 빗 모양 전극(511, 512, 513, 514) 중에서 고정부 패드(53)에 인접한 제4단의 전극(514)을 제외한 제1단 내지 제3단의 전극(511, 512, 513)은 굴곡 부재(64, 65, 66)에 가로 막혀 패드(53)와 연결될 수 없다. 또한 연결 부재(62)가 중앙을 관통하고 있기 때문에 제1단 내지 제3단의 고정부 전극(511, 512, 513)은 연결 부재(62) 양쪽에 위치한 두 부분으로 분리되어 있다. 따라서 제1단 내지 제3단의 고정부 전극(511, 512, 513)의 각 부분들은 고립되어 있으므로, 각 부분들에 전압을 인가하고 지지층(1)에 고정시키기 위한 패드(515, 516)가 굴곡 부재(64, 65, 66) 및 연결 부재(62)로 둘러싸인 각 영역 안에 형성되어 있다. 도 3에서는 굴곡 부재(64, 65, 66)의 제1 부분(64)이 제2단과 제3단의 사이에는 형성되어 있지 않기 때문에 제2단과 제3단의 각 부분에는 패드(516)를 하나씩만 설치하여 두 단이 공유하도록 되어 있다. 그러나 굴곡 부재(64, 65, 66)의 제1 부분(64)은 임의의 곳에 설치할 수도 있다.On the other hand, the comb-shaped electrodes 51 and 61 of the fixed part and the moving part are surrounded by the bent members 64, 65 and 66 and the connecting members 60 and 62. In particular, in the case of the multi-stage structure shown in FIG. 3, the comb-shaped electrodes 511 and 512 of the fixing part are referred to as the first stage, the second stage, the third stage, and the fourth stage in order from the closest to the mounting table 70. The first to third electrodes 511, 512 and 513 except for the fourth electrode 514 adjacent to the fixing pad 53 among the 513 and 514 are the bending members 64, 65 and 66. It cannot be connected to the pad 53 because it is blocked. In addition, since the connection member 62 penetrates through the center, the fixing electrode electrodes 511, 512, and 513 of the first to third ends are separated into two parts located at both sides of the connection member 62. Therefore, since the respective portions of the fixing electrodes 511, 512, and 513 of the first to third stages are isolated, pads 515 and 516 for applying a voltage to each of the portions and fixing the supporting layers 1 to the support layer 1 are provided. It is formed in each area surrounded by the bending members 64, 65, 66 and the connecting member 62. In FIG. 3, since the first portion 64 of the bending members 64, 65, 66 is not formed between the second end and the third end, one pad 516 is provided at each of the second end and the third end. Only two stages are installed to share. However, the first portion 64 of the bent members 64, 65, 66 may be provided anywhere.

이러한 위치 제어기에서 패드(53, 63, 515, 516)에 전압을 인가하면 빗 모양 전극(51, 61) 사이에 발생하는 정전기력에 의하여 이동부의 빗 모양 전극(61)이 이동하며 나아가 탑재대(70)를 포함하는 이동부 전체가 이동하게 된다. 이러한 변위 변화는 탄성 부재(63, 64, 65, 66)의 복원력을 발생시키며 이 복원력과 전극 사이의 정전기력이 평형을 이루는 지점에서 이동부는 이동을 멈추게 된다. 이동부 패드(63)를 접지시켜 전위를 0으로 만들면 탑재대(70)의 변위는 고정부 패드(53)에 인가한 전압으로 제어할 수 있다.When the voltage is applied to the pads 53, 63, 515, and 516 in the position controller, the comb-shaped electrode 61 of the moving part moves by the electrostatic force generated between the comb-shaped electrodes 51 and 61, and further, the mounting table 70 is provided. The whole moving part including) moves. This displacement change causes the restoring force of the elastic members 63, 64, 65, and 66, and the moving part stops moving at the point where the restoring force and the electrostatic force between the electrodes are balanced. When the moving part pad 63 is grounded to bring the potential to zero, the displacement of the mounting table 70 can be controlled by the voltage applied to the fixing part pad 53.

선형 빗 모양 구동기에서 인가 전압 Va과 탑재대(70) 변위 Xd와의 관계는 다음과 같다.Applied in a linear comb-like driver voltage V and the relationship between a mounting table 70, the displacement X d are as follows.

여기에서 g, h, N은 각각 빗 모양 전극(51, 61)의 전극살 사이의 간격, 전극살의 높이 및 개수이며, k는 탄성 부재(63, 64, 65, 66)의 탄성계수(spring stiffness)이다. 이 식에서 알 수 있듯이 탑재대(70)의 변위(Xd)는 인가 전압의 제곱에 비례하며, 인가전압의 제곱은 또한 정전기력에 비례한다.Where g, h and N are the spacing between the electrode teeth of the comb-shaped electrodes 51 and 61, the height and the number of the electrode teeth, respectively, and k is the spring stiffness of the elastic members 63, 64, 65 and 66. )to be. As can be seen from this equation, the displacement X d of the mounting table 70 is proportional to the square of the applied voltage, and the square of the applied voltage is also proportional to the electrostatic force.

식 1에 나타난 바와 같이, 탑재대(70)의 최대 변위를 키우기 위해서는 전극살간 간격에 대한 전극살의 높이의 비(h/g)를 크게 하고 전극살의 개수를 늘려야 한다. 전극살간 간격(g)을 줄이는 것이 가장 좋은 방법이긴 하지만 공정 상 한계가 있으므로 전극살의 높이(h)를 높게 하고 전극을 다단으로 배치하여 전극살의 수(N)를 늘이는 것이 바람직하다.As shown in Equation 1, in order to increase the maximum displacement of the mounting table 70, it is necessary to increase the ratio (h / g) of the height of the electrode bars to the spacing between electrodes and increase the number of electrode bars. Although it is best to reduce the spacing between the electrodes (g), but there is a limitation in the process, it is desirable to increase the number of electrodes (N) by increasing the height (h) of the electrodes and placing the electrodes in multiple stages.

최대 변위를 증가시키기 위해서는 또한 탄성 계수가 작은 탄성 부재 구조 또는 스프링 구조를 선택하여야 하는데, 이러한 스프링 구조로는 제1 부분(64)만을 두고 제1 부분(64) 양끝에 패드(63)를 고정시킨 단순 빔 구조, 제1 및 제2 부분(64, 65)만을 두고 각각의 제2 부분(65) 끝에 패드(63)를 고정시킨 게 다리(crab-leg) 구조, 그리고 본 실시예에서와 같은 접힌 빔(folded-beam) 구조를 예로 들 수 있다. 단순 빔 구조의 경우에는 변위가 커질수록 축 방향의 힘(축력 : 연결 부재(62)의 길이 방향의 힘)이 커져 아주 작은 변위에 대해서만 선형성을 유지할 수 있다. 게 다리 구조의 경우에는 단순 빔 구조에 비하여 탄성 계수가 작지만 연결 부재(62)와 수직하는 방향의 힘에 민감하다. 그러나, 본 실시예에와 같은 접힌 빔 구조의 경우에는 단순 빔 구조와 동일한 값의 탄성계수를 가지지만, 굴곡 부재(64, 65, 66)가 축력을 줄여주기 때문에 큰 변위에서도 선형성을 유지할 수 있다. 그뿐 아니라 탄성계수 비(stiffness ratio)가 단순 빔 구조와 동일한 값으로서 매우 크므로 수직 방향의 교란에 대해서도 영향을 크게 받지 않는다.In order to increase the maximum displacement, it is also necessary to select an elastic member structure or a spring structure having a small modulus of elasticity. In this spring structure, the pad 63 is fixed to both ends of the first portion 64 with only the first portion 64. A simple beam structure, a crab-leg structure in which the pads 63 are fixed to the ends of each second portion 65 with only the first and second portions 64, 65, and folded as in this embodiment. For example, a folded-beam structure. In the case of the simple beam structure, as the displacement increases, the axial force (axial force: the force in the longitudinal direction of the connecting member 62) increases, so that linearity can be maintained only for a very small displacement. In the case of the crab leg structure, the elastic modulus is smaller than that of the simple beam structure, but it is sensitive to the force in the direction perpendicular to the connecting member 62. However, in the case of the folded beam structure as in the present embodiment, it has the same elastic modulus as the simple beam structure, but since the bending members 64, 65 and 66 reduce the axial force, linearity can be maintained even at large displacements. . In addition, since the stiffness ratio is the same value as that of the simple beam structure, it is not significantly affected by the vertical disturbance.

이와 더불어 수직 방향의 간섭을 줄이기 위해서는 또한 연결 부재(62)의 탄성 계수를 작게 할 필요가 있다.In addition, in order to reduce interference in the vertical direction, it is also necessary to reduce the elastic modulus of the connecting member 62.

앞에서 언급한 바와 같이 본 실시예에 따른 위치 제어기(2)는 개별적으로 제어할 수 있는 독립된 네 방향 전극을 가지고 있으나 전압 제어 신호에 대하여 선형적인 구동 특성을 얻기 위하여 마주보는 한 쌍의 목축 전극에 반 위상(out-of-phase) 전압을 인가하여 제어한다. 도 4는 위치 제어기(2) 제어를 위한 신호 전압의 인가 방법을 개념적으로 나타낸 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이 -x 및 +x 방향의 고정부 전극(531, 532)에는 각각 (Vbias±Vcx)의 전압을 인가하고, -y 및 +y 방향의 고정부 전극(533, 534)에는 각각 (Vbias±Vcy)의 전압을 인가하며 이동부 전극(61)은 접지시킨다. 이때 탑재대(70)가 x 방향으로 받는 힘(Fx)은 다음과 같다.As mentioned above, the position controller 2 according to the present embodiment has independent four directional electrodes that can be controlled individually, but is opposed to a pair of livestock electrodes facing each other in order to obtain linear driving characteristics with respect to the voltage control signal. Control is by applying an out-of-phase voltage. 4 is a diagram conceptually illustrating a method of applying a signal voltage for controlling the position controller 2. As shown in FIG. 4, a voltage of (V bias ± V cx ) is applied to the fixing part electrodes 531 and 532 in the -x and + x directions, respectively, and the fixing part electrodes 533, which are in the -y and + y directions, respectively. A voltage of (V bias ± V cy ) is applied to the 534, and the moving part electrode 61 is grounded. At this time, the force F x received by the mounting table 70 in the x direction is as follows.

식 2에서 알 수 있는 바와 같이 탑재대(70)가 받는 힘이 제어 전압 Vcx에 선형적으로 비례하며 결국 Vcx에 대해서 선형적인 변위를 얻을 수 있다. 이는 y 방향에 대해서도 동일하다.As can be seen in Equation 2, the force applied to the mounting table 70 is linearly proportional to the control voltage V cx , and thus a linear displacement can be obtained with respect to V cx . The same is true for the y direction.

그러면 이러한 초소형 제어기를 제조하는 방법에 대하여 상세히 설명한다.The method of manufacturing such a microcontroller will now be described in detail.

앞서 언급한 바와 같이 지지층(1)은 유리 또는 실리콘으로, 위치제어기(2)는 실리콘 또는 금속으로 제작할 수 있다.As mentioned above, the support layer 1 may be made of glass or silicon, and the position controller 2 may be made of silicon or metal.

그러면, 먼저 지지층(1)은 유리로 만들고, 위치 제어기(2)는 실리콘으로 만드는 경우의 미세 구동기의 제조 방법에 대하여 도 5a 내지 5d를 참고로 하여 상세히 설명한다.Then, first, the supporting layer 1 is made of glass, and the position controller 2 is made of silicon in detail with reference to Figs. 5A to 5D.

먼저 도 5a에 도시한 것처럼 실리콘 기판(20) 표면에 지지층(1)의 역할을 하는 유리 기판(30)을 열을 가하면서 양극 접합한다. 양극 접합은 전계 도움 접합(field assisted bonding) 또는 정전 접합(electrostatic bonding)이라고도 하며 열과 강한 전기장이 필요하다. 실리콘 기판(20) 및 유리 기판(30)에 각각 양 및 음의 전압을 인가하고 열을 가하면, 가해진 열은 유리 기판(30) 내의 양(+) 이온의 이동도(mobility)를 증가시키고, 이동도가 증가된 양(+)이온은 유리 기판(30)과 실리콘 기판(20) 사이에 걸리는 강한 전기장에 의하여 유리 기판(30)에 접한 음(-)전극으로 이끌려 환원된다. 이에 따라 실리콘 기판(20)과 유리 기판(30)의 계면 부근에서 양이온의 공핍(depletion) 현상이 일어나고, 결국 인가되는 모든 전압이 기판간 경계면에 걸리게 되므로, 기판(20, 30) 간 경계면에는 매우 강한 전계가 형성된다. 이 강한 전계는 실리콘 기판(20)과 유리 기판(30) 간의 공유결합을 가능하게 하고 두 기판(20, 30)은 영구적으로 접합된다.First, as shown in FIG. 5A, the glass substrate 30, which serves as the support layer 1, is bonded to the surface of the silicon substrate 20 while anodic bonding. Anodic bonding, also known as field assisted bonding or electrostatic bonding, requires heat and a strong electric field. When positive and negative voltages are applied to the silicon substrate 20 and the glass substrate 30, respectively, and the heat is applied, the applied heat increases the mobility of positive ions in the glass substrate 30 and moves. The increased positive ions are reduced by being attracted to the negative electrode in contact with the glass substrate 30 by a strong electric field between the glass substrate 30 and the silicon substrate 20. As a result, depletion of cations occurs near the interface between the silicon substrate 20 and the glass substrate 30, and eventually all voltages applied are applied to the interface between the substrates. A strong electric field is formed. This strong electric field allows a covalent bond between the silicon substrate 20 and the glass substrate 30 and the two substrates 20 and 30 are permanently bonded.

도 5b에 도시한 것처럼 실리콘 기판(20)의 노출면을 기계화학적인 방법으로 래핑(lapping)하고 연마하여 실리콘 기판(20)을 약 30μm의 두께로 얇게 만든다.As shown in FIG. 5B, the exposed surface of the silicon substrate 20 is wrapped and polished by a mechanical chemical method to thin the silicon substrate 20 to a thickness of about 30 μm.

이어, 실리콘 기판(20)의 노출면에 감광막(도시하지 않음)을 도포한 다음, 위치 제어기 패턴이 새겨진 하나의 크롬 마스크(도시하지 않음)를 통하여 자외선 따위의 빛을 감광막에 조사하고 감광막을 현상한다. 그 후, 상온에서 염소를 이용한 깊은 반응성 이온 식각(RIE : reactive ion etching)을 이용하여 실리콘 기판(20)을 식각하여 위치 제어기(100, 200)를 형성한다. 이어 산소(O2) 플라스마 공정을 실시하여 위치 제어기(100, 200)의 벽면에 형성된 고분자(polymer)와 감광막을 제거함으로써 도 5c에 도시한 바와 같이 위치 제어기(100, 200) 패턴을 완성한다. 산소 플라스마 공정은 후속 공정에서 잔류 고분자에 의한 오염을 방지하는 역할을 한다. 이때 도 5c에서 보면 너비가 큰 부분(200)과 작은 부분(100)이 있는데, 부분(200)은 도 2 및 도 3의 패드(53, 63, ...)에 해당하고 부분(100)은 기타 부분에 해당한다.Subsequently, a photoresist film (not shown) is applied to the exposed surface of the silicon substrate 20, and then a photosensitive film is irradiated with ultraviolet light through a single chrome mask (not shown) having a position controller pattern engraved thereon. do. Thereafter, the silicon substrate 20 is etched using deep reactive ion etching (RIE) using chlorine at room temperature to form the position controllers 100 and 200. Subsequently, an oxygen (O 2 ) plasma process is performed to remove the polymer and the photosensitive film formed on the walls of the position controllers 100 and 200, thereby completing the position controllers 100 and 200 pattern as shown in FIG. 5C. The oxygen plasma process serves to prevent contamination by residual polymers in subsequent processes. In this case, in FIG. 5C, there are a large portion 200 and a small portion 100, and the portion 200 corresponds to the pads 53, 63,... It is equivalent to other parts.

마지막으로 도 5d에 나타낸 바와 같이 위치 제어기(100, 200)를 마스크로 삼고 49 wt%의 HF 용액을 이용하여 유리 기판(30)을 습식 식각해냄으로써 본 실시예에 따른 미세 구동기를 완성한다. 이때, 식각 시간을 조절하여 너비가 큰 부분(200)은 유리 기판(30)에 접합된 상태를 유지하고 나머지 부분(100)은 유리 기판(30)으로부터 분리되도록 한다. 이와 같이 하면, 패드(53, 63)는 유리 기판(30)에 고정된 상태가 되고 나머지 부분은 유리 기판(30)으로부터 분리되어 이동 가능한 상태가 된다. 이 과정에서 습식 식각 대신 등방성 건식 식각을 사용할 수도 있다.Finally, as shown in FIG. 5D, the microcontroller according to the present embodiment is completed by wet etching the glass substrate 30 using the position controllers 100 and 200 as a mask and using 49 wt% of HF solution. At this time, by adjusting the etching time to keep the large portion 200 bonded to the glass substrate 30 and the remaining portion 100 is separated from the glass substrate 30. By doing in this way, the pads 53 and 63 will be in the state fixed to the glass substrate 30, and the remainder will be in the state which can separate and move from the glass substrate 30. FIG. In this process, isotropic dry etching may be used instead of wet etching.

다음은 지지층(1)은 유리 또는 실리콘으로, 위치 제어기(2)는 금속으로 이루어진 경우의 미세 구동기의 제조 방법을 도 6a 내지 6d를 참고로 하여 상세히 설명한다. 본 실시예에서는 미세 구동기를 리가(LIGA) 공정으로 제작한다.Next, the manufacturing method of the micro driver in the case where the support layer 1 is made of glass or silicon and the position controller 2 is made of metal will be described in detail with reference to FIGS. 6A to 6D. In this embodiment, the micro driver is manufactured by a LIGA process.

먼저, 도 6a에 도시한 바와 같이 유리 또는 실리콘으로 이루어진 기판(30) 위에 위치 제어기 패턴의 역상으로 미세 도금 틀(85)을 제작한다. 이어 도 6b에 도시한 것처럼 전해 또는 무전해 도금을 하여 기판(30) 위에 위치 제어기(100, 200)를 형성한다. 앞의 실시예에서와 마찬가지로 도면 부호 200은 패드(53, 63)를 나타내고 도면 부호 100은 기타 구조물을 가리킨다. 그후 도 6c에 나타낸 것처럼 도금 틀(85)을 제거하고, 제작된 위치 제어기(100, 200)를 마스크로 하여 기판(30)을 식각하여 도 6d에 나타낸 바와 같이 패드(200)를 제외한 나머지 부분을 기판(30)으로부터 떨어지게 한다. 기판(30)이 유리인 경우에는 습식 식각을 이용하고 실리콘인 경우에는 습식 식각이나 등방성 건식 식각을 사용한다.First, as shown in FIG. 6A, the microplating mold 85 is fabricated on the substrate 30 made of glass or silicon in the reverse phase of the position controller pattern. Subsequently, as illustrated in FIG. 6B, the position controllers 100 and 200 are formed on the substrate 30 by electrolytic or electroless plating. As in the previous embodiment, reference numeral 200 denotes pads 53 and 63 and reference numeral 100 denotes other structures. Thereafter, as shown in FIG. 6C, the plating mold 85 is removed, and the substrate 30 is etched using the manufactured position controllers 100 and 200 as masks, and the remaining portions except the pad 200 are removed as shown in FIG. 6D. Away from the substrate 30. When the substrate 30 is glass, wet etching is used, and in the case of silicon, wet etching or isotropic dry etching is used.

여기에서 유리 기판(30)의 두께를 수백 μm 정도로 하면 식각 후에 구조물이 바닥으로부터 수 십 μm 이상 뜨도록 공정을 조절할 수 있으므로 구조물이 바닥에 붙어 버리는 문제를 막을 수 있다.Here, if the thickness of the glass substrate 30 is about several hundred μm, the process may be controlled so that the structure floats several ten μm or more from the bottom after etching, thereby preventing the structure from sticking to the floor.

이와 같이 본 실시예에 따른 미세 구동기는 하나의 마스크만으로 제작할 수 있기 때문에 공정이 간단하다.As described above, the micro driver according to the present embodiment can be manufactured using only one mask, thereby simplifying the process.

한편, 탑재대(70)에 장착되는 탑재물(3)로는 미세 렌즈를 들 수 있으며, 미세 렌즈는 다시 회절 렌즈와 굴절 렌즈로 나눌 수 있는데, 그 중에서도 미세 프레넬(micro Fresnel) 렌즈는 대표적인 회절 렌즈로서 굴절 렌즈에 비하여 매우 작은 부피를 갖는 것이 특징이다.On the other hand, the mount 3 mounted on the mounting table 70 may be a microlens, and the microlens may be further divided into a diffractive lens and a refraction lens, among which a micro Fresnel lens is a typical diffraction lens. The lens is characterized by having a very small volume compared to the refractive lens.

도 7a 및 도 7b(도 7a에서 Ⅶb-Ⅶb 선을 따라 잘라 도시한 도면)에 도시한 바와 같이 프레넬 렌즈를 위에서 보면 동심원 형태이고 각 동심원의 단면은 칼날 모양인데 이 한 구간을 프레넬 존(Fresnel zone)이라고 한다. 프레넬 존의 단면 형상은 그 존을 통과한 빛이 그 구간 내에서 가장 두꺼운 부분에 대하여 항상 2π의 위상 지연을 겪도록 설계된 것으로, 프레넬 존을 통과한 빛은 보강 간섭을 하게 되고 그 간섭된 빛의 마루가 위치하는 곳이 초점이다. 이러한 관계를 만족시키는 위상 방정식, 즉 렌즈를 지나기 전과 후의 빛의 위상 사이의 관계를 나타내는 식을 풀면 m번째 프레넬 존의 반경(rm)과 반경에 따른 두께(dm)는 각각 다음 식으로 주어진다.As shown in FIGS. 7A and 7B (a view taken along the line Ⅶb-Ⅶb in FIG. 7A), the Fresnel lens is concentric in shape and the cross section of each concentric circle is a blade shape. Fresnel zone. The cross-sectional shape of the Fresnel zone is designed so that the light passing through the zone always experiences a phase retardation of 2π for the thickest part of the interval, and the light passing through the Fresnel zone interferes with constructive interference. The focal point is where the floor of light is located. Solving the phase equation that satisfies this relationship, that is, the relationship between the phase of light before and after passing through the lens, the radius of the mth Fresnel zone (r m ) and the thickness along the radius (d m ) are given by Is given.

여기에서 λ와 f는 각각 빛의 파장과 초점거리, 그리고 nFL과 ni는 각각 렌즈와 공기의 굴절률이다. 이와 같이 미세 프레넬 렌즈의 모양은 광학적 규격, 초점거리, 파장 및 굴절 상수 등에 의하여 결정된다.Where λ and f are the wavelength and focal length of the light, and n FL and n i are the refractive indices of the lens and air, respectively. As such, the shape of the fine Fresnel lens is determined by the optical standard, the focal length, the wavelength, the refractive constant, and the like.

도 7a 및 7b에 도시한 것과 같이 식 3과 식 4에서 얻어진 프레넬 렌즈의 두께 형상은 각 존마다 곡률이 다르고 하나의 존 내에서도 곡률이 반경에 따라 연속적으로 변하므로 기계적인 가공이 쉽지 않다. 따라서 본 실시예에서는 연속적인 곡면을 일정 구간마다 단차를 두어 양자화한 형태의 이진 프레넬 렌즈를 사용한다. 이진 프레넬 렌즈의 회절 효율은 연속적인 곡면을 가지는 프레넬 렌즈에 비하여 회절 효율이 작으며 이는 양자화된 계단의 경계면에서 발생하는 빛의 산란으로 인한 것이다.As shown in FIGS. 7A and 7B, the shape of the Fresnel lens obtained in Equations 3 and 4 has a different curvature for each zone, and even within one zone, the curvature continuously varies with radius, so that mechanical processing is not easy. Therefore, in the present embodiment, a binary Fresnel lens having a form in which a continuous curved surface is quantized with a step at a predetermined interval is used. The diffraction efficiency of a binary Fresnel lens is smaller than that of a Fresnel lens with a continuous curved surface due to the scattering of light generated at the interface of the quantized step.

도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 이진 미세 프레넬 렌즈의 단면을 이론적인 연속면 렌즈와 비교하여 도시한 도면으로서 가로축은 렌즈 중심으로부터의 거리를 나타내고 세로축은 두께를 나타낸다. 도 8a에 도시한 바와 같이 본 실시예에 따른 미세 프레넬 렌즈는 8단으로 양자화된 이진 광학계이며 각 계단은 동일한 높이를 가지고 있다.8A illustrates a cross-sectional view of a binary fine Fresnel lens according to an embodiment of the present invention compared with a theoretical continuous plane lens, in which the horizontal axis represents distance from the lens center and the vertical axis represents thickness. As shown in FIG. 8A, the fine Fresnel lens according to the present embodiment is a binary optical system quantized in eight stages, and each step has the same height.

도 8b는 도 8a에 도시한 미세 프레넬 렌즈의 초점 면에서의 이론적인 세기(intensity) 분포를 연속면 렌즈 및 4단으로 양자화된 렌즈와 비교하여 나타낸 시뮬레이션 그래프로서, 가로축은 렌즈 중심으로부터의 거리를 나타내고 세로축은 정규화된(normalized) 세기를 나타낸다. 렌즈의 재질은 굴절률 1.5185의 유리이고, 초점 거리는 3mm이며 파장이 635 nm의 빛을 이용하였다. 여기에서 알 수 있는 바와 같이 8단 렌즈의 경우에는 연속면 렌즈와 거의 동일한 세기 분포를 나타내는 것을 알 수 있으며, 특히 렌즈의 중심에서 94.97 %의 세기를 나타내었다. 한편 4단 렌즈의 경우 렌즈의 중심에서 81 %의 세기를 나타내어 연속면 렌즈와는 약간 거리가 있는 결과를 보여주었다. 한편, 도면에는 나타내지 않았지만 2단 렌즈의 경우에는 41 %의 효율을 나타내었다.FIG. 8B is a simulation graph showing the theoretical intensity distribution in the focal plane of the fine Fresnel lens shown in FIG. 8A compared to a continuous plane lens and a lens quantized in four stages, with the horizontal axis representing the distance from the lens center. The vertical axis represents normalized intensity. The lens was made of glass having a refractive index of 1.5185, a focal length of 3 mm, and light having a wavelength of 635 nm. As can be seen here, the eight-stage lens showed almost the same intensity distribution as that of the continuous plane lens, and in particular, the intensity of 94.97% at the center of the lens. On the other hand, the four-stage lens showed 81% intensity at the center of the lens, showing a little distance from the continuous lens. On the other hand, although not shown in the drawings, the two-stage lens showed an efficiency of 41%.

미세 프레넬 렌즈는 실리콘 또는 유리로 만들어질 수 있는데, 실리콘은 적외선용으로, 유리는 가시광선용으로 사용된다.Fine Fresnel lenses can be made of silicon or glass, with silicon used for infrared and glass used for visible light.

그러면, 이러한 4단 양자화된 이진 미세 프레넬 렌즈의 제조 방법에 대하여 도 9a 및 9b를 참고로 하여 상세하게 설명한다.Next, a method of manufacturing the four-stage quantized binary fine Fresnel lens will be described in detail with reference to FIGS. 9A and 9B.

4 위상 미세 렌즈는 두 번의 사진 공정과 RIE를 사용하여 만들어지는데, 먼저 도 9a에 도시한 바와 같이 첫 번째 마스크(41)를 써서 RIE 방법으로 유리 기판(30)을 1 단계 패터닝한다. 다음 도 9b에 도시한 것처럼 두 번째 마스크(42)를 이용하여 RIE 방법으로 유리 기판(30)을 2 단계 패터닝을 하면 4 위상 미세 렌즈(3)가 완성된다. 단, 2 단계 패터닝에서의 식각 두께는 1 단계 패터닝에서의 식각 두께의 1/2이 되어야 한다.Four-phase microlenses are made using a two-shot process and RIE. First, as shown in FIG. 9A, the glass substrate 30 is patterned one step by the RIE method using the first mask 41. Next, as shown in FIG. 9B, the two-phase patterning of the glass substrate 30 by the RIE method using the second mask 42 completes the four-phase fine lens 3. However, the etching thickness in the two-step patterning should be 1/2 of the etching thickness in the one-step patterning.

8 위상 미세 프레넬 렌즈의 경우라면 앞의 2 단계 패터닝을 마친 후 한 번 더 사진 공정과 RIE 공정을 실시하면 되며, 이 때의 식각 두께의 2 단계 패터닝에서의 식각 두께의 1/2이 되어야 한다.In the case of an 8-phase fine Fresnel lens, after the previous two-step patterning, the photographic process and the RIE process are performed once more, and the etching thickness should be 1/2 of the etching thickness in the two-step patterning. .

탑재물(3)로 미세 프레넬 렌즈 대신 미세 구면 렌즈를 둘 수도 있으며 미세 구면 렌즈는 감광막을 이용하여 제조한다. 이를 도 10a 내지 10c를 참고로 하여 설명한다.As the payload 3, a fine spherical lens may be provided instead of a fine Fresnel lens, and the fine spherical lens is manufactured by using a photosensitive film. This will be described with reference to FIGS. 10A to 10C.

먼저 도 10a에 도시한 것처럼 유리 기판(30) 위에 감광막(80)을 도포한다. 감광막(80)으로는 양의 감광제, 예를 들면 TOK사의 PMER PLA900F를 사용할 수 있다. 이어 원판 모양의 패턴이 새겨진 크롬 마스크를 통하여 감광막(80)에 자외선을 조사한 후 도 10b에 도시한 바와 같이 현상한다. 마지막으로 열처리 공정으로 감광막(80)을 리플로우(reflow)시키면 도 10c에 도시한 바와 같이 구면 렌즈(32)가 형성되는데, 감광막(80)이 유리 기판(30) 위에 존재하기 때문에 표면 장력이 커서 더욱 둥근 모양이 된다. 이 렌즈(32)의 곡률 반경은 감광막(80)의 도포 두께에 따라 달라진다. 실험 결과 20μm의 두께로 코팅된 구면 렌즈의 초점 거리를 현미경을 사용하여 측정한 결과 약 31μm로 나타났다.First, as shown in FIG. 10A, a photosensitive film 80 is coated on the glass substrate 30. As the photosensitive film 80, a positive photosensitive agent, for example, PMER PLA900F manufactured by TOK, can be used. Subsequently, the photosensitive film 80 is irradiated with ultraviolet rays through a chrome mask engraved with a disc pattern, and then developed as shown in FIG. 10B. Finally, when the photoresist film 80 is reflowed by a heat treatment process, as shown in FIG. 10C, a spherical lens 32 is formed. Since the photoresist film 80 is present on the glass substrate 30, the surface tension is large. It becomes rounder. The radius of curvature of this lens 32 depends on the coating thickness of the photosensitive film 80. As a result of the experiment, the focal length of the spherical lens coated with a thickness of 20 μm was measured using a microscope and found to be about 31 μm.

그런데, 일반적인 감광제는 열처리 후에 색깔이 짙은 다갈색으로 변하는 경향이 있으므로 이를 보완하기 위하여 비감광성 수지(resin)를 사용할 수도 있으며 이 경우에는 사진 공정 대신 RIE 등을 사용하여 패터닝할 수 있다.However, a general photoresist tends to change color to dark brown after heat treatment, so a non-photosensitive resin may be used to compensate for this, and in this case, it may be patterned using RIE instead of a photo process.

앞서 설명한 바와 같은 위치 제어기(2) 및 미세 렌즈(3)를 일련의 공정으로 만들어 보았으며 이에 대하여 상세히 설명한다.The position controller 2 and the fine lens 3 as described above have been made in a series of processes and will be described in detail.

먼저, 도 11a 내지 11b를 참고로 하여 한 실험예를 설명한다.First, an experimental example will be described with reference to FIGS. 11A to 11B.

먼저, 도 7a에 도시한 것처럼 실리콘 기판(20) 표면에 지지층(1)의 역할을 함과 동시에 미세 프레넬 렌즈(3)의 재료가 되는 유리 기판(30)을 열을 가하면서 양극 접합하였다.First, as shown in FIG. 7A, the glass substrate 30, which serves as the support layer 1 on the surface of the silicon substrate 20, and the material of the fine Fresnel lens 3, was anodized while applying heat.

이 단계는 전체 공정에 중요한 역할을 하는데, 특히, 양극 접합 시의 기판(20, 30)에 열을 가하면 두 기판(20, 30)의 열팽창계수가 달라 발생하는 응력(stress)으로 인하여 기판(20, 30)이 휘며, 휨 현상이 클수록 공정 중에 기판 자체가 파손되거나 후속 공정에서 만들어지는 미세 구조물이 손상될 가능성이 크다. 그뿐 아니라 실리콘 기판(20)을 연마할 때 동일한 두께로 연마되지 아니할 가능성도 크다. 기판(20, 30)이 휘는 정도는 접합 전후의 곡률의 차이에 비례하는 값을 가지므로 곡률 변화를 측정함으로써 휘는 정도를 알 수 있으며, 도 12에 1,000 V의 전압으로 두 기판(20, 30)을 양극 접합할 때 기판(20, 30)의 가열 온도에 따른 접합 전후의 기판(20, 30)의 곡률 변화(Δ(1/R), R은 곡률반경)를 나타내었다.This step plays an important role in the overall process, in particular, when the substrate 20, 30 during the anodic bonding, the thermal expansion coefficient of the two substrates (20, 30) due to the stress (stress) generated due to different stresses And 30), the greater the warpage, the more likely the substrate itself is damaged during the process or the microstructures created in subsequent processes. In addition, when polishing the silicon substrate 20, there is a high possibility of not polishing the same thickness. Since the degree of warpage of the substrates 20 and 30 has a value proportional to the difference in curvature before and after bonding, the degree of warpage can be known by measuring the change in curvature, and the two substrates 20 and 30 at a voltage of 1,000 V in FIG. 12. When the anodic bonding is performed, the curvature change (Δ (1 / R), R is the radius of curvature) of the substrates 20 and 30 before and after the bonding, depending on the heating temperature of the substrates 20 and 30.

도 12로부터 기판(20, 30)의 휨은 기판(20, 30)의 가열 온도에 따라 증가한다는 것을 알 수 있다. 도면에서 알 수 있듯이, 가열 온도가 380 ℃보다 작은 경우에는 기판(20, 30)이 휘는 정도는 작지만 접합 상태가 불량하고 접합 시간이 오래 걸리는 것으로 나타났으며, 반대로 500 ℃보다 커지면 기판(20, 30)이 지나치게 휘는 것으로 나타났다. 따라서 양극 접합시의 가열 온도로는 380 ℃ 내지 500 ℃가 적절하며, 특히 400 ℃에서 450 ℃, 나아가 400 ℃ 정도가 가장 좋은 것으로 나타났다. 기판(20, 30)에 인가하는 전압은 700 V 내지 1,200 V 정도가 적당하다.It can be seen from FIG. 12 that the warpage of the substrates 20, 30 increases with the heating temperature of the substrates 20, 30. As can be seen from the figure, when the heating temperature is less than 380 ℃, the degree of warpage of the substrates 20 and 30 is small, but the bonding state is poor and the bonding time takes longer, on the contrary, if it is larger than 500 ℃, 30) was found to be excessively curved. Therefore, the heating temperature at the time of anodic bonding is suitable for 380 ℃ to 500 ℃, especially 400 ℃ to 450 ℃, even 400 ℃ was the best. As for the voltage applied to the board | substrates 20 and 30, about 700V-1,200V are suitable.

다음, 도 11b에 나타낸 대로, 실리콘 기판(20)의 노출면을 기계·화학적인 박화(chemical mechanical lapping and polishing) 등의 방법을 사용하여 두께 약 30 μm 정도로 얇게 만들었다.Next, as shown in FIG. 11B, the exposed surface of the silicon substrate 20 was thinned to about 30 μm in thickness using a method such as chemical mechanical lapping and polishing.

그런 다음, 도 11c에 나타낸 것처럼 유리 기판(30)의 노출면을 식각하여 8단 미세 프레넬 렌즈(3)를 형성하였다. CHF3기체와 CF4기체 및 Ar 기체의 유량을 각각 25 sccm, 5 sccm, 75 sccm의 비율로 하고 130 mTorr의 압력과 600 W의 RF(radio frequency) 전력 및 250 Gauss의 자기장을 건 P-5000 식각기(etcher)(Applied Materials 제품)를 써서 8단 미세 프레넬 렌즈를 제작한 결과, 유리 기판(30)의 식각률은 약 3,600 Å/min이었으며, 식각 후 거칠기는 100 Å 미만인 것으로 나타났다.Then, as illustrated in FIG. 11C, the exposed surface of the glass substrate 30 was etched to form an eight-stage fine Fresnel lens 3. The flow rate of CHF 3 gas, CF 4 gas, and Ar gas is 25 sccm, 5 sccm, 75 sccm, respectively, and P-5000 is applied with 130 mTorr pressure, 600 W radio frequency (RF) power, and 250 Gauss magnetic field. As a result of fabricating an 8-stage fine Fresnel lens using an etcher (Applied Materials), the etching rate of the glass substrate 30 was about 3,600 µs / min, and the roughness after etching was less than 100 µs.

이어, 실리콘 기판(20) 위에 감광막(도시하지 않음)을 도포하고 위치 제어기(2) 패턴이 새겨진 크롬 마스크(도시하지 않음)를 탑재대(70)의 중앙이 미세 프레넬 렌즈의 중앙에 오도록 양면 정렬하였다. 마스크를 통하여 감광막에 자외선을 조사한 후 현상한 다음, 노출된 실리콘 기판(20)을 깊은 반응성 이온 식각(RIE : reactive ion etching)을 이용하여 패터닝하여 위치 제어기(100, 200)를 형성하였다. 감광막으로는 고온에서 열처리한 1.2 μm 두께의 AZ1512(Hoechst 제품)를 사용하고 Plasma Therm사의 Deep Etcher를 사용한 보시(Bosch) 공정을 이용하여 실리콘 기판(20)을 식각한 결과, 유리 기판(30)에 대한 식각 선택비는 약 80 : 1로 나타났고 측면 식각 폭은 약 2,000 Å이었으며, 식각 비등방도는 0.98 이상이었다. 3 μm 폭을 가지는 트렌치(trench)는 완전히 개방된 부분을 기준으로 약 70 %의 식각률을 가지는 것으로 측정되었으며 이를 감안하여 충분히 과식각(overetch)을 행하였다. 그 결과 측면의 식각은 더 진행되지 않았으나 유리 기판(30)이 드러난 부분에서는 구조물 하부가 식각되어 유리 기판(30)으로부터 분리되는 현상이 나타났다. 그러나 이 경우에도 구조물을 지지하는 패드(200) 부분은 크게 손상 받지 않으므로 구조물이 파괴되지는 않았다.Subsequently, a photosensitive film (not shown) is coated on the silicon substrate 20 and a chrome mask (not shown) having the position controller 2 pattern engraved thereon so that the center of the mounting table 70 is located at the center of the fine Fresnel lens. Aligned. After irradiating ultraviolet rays to the photoresist through a mask, the photoresist film was developed, and then the exposed silicon substrate 20 was patterned by using deep reactive ion etching (RIE) to form the position controllers 100 and 200. As a photoresist, the silicon substrate 20 was etched using a AZ1512 (manufactured by Hoechst) of 1.2 μm thickness, which was heat treated at a high temperature, and a Bosch process using Deep Etcher of Plasma Therm. Etch selectivity was about 80: 1, lateral etch width was about 2,000 Å and etch anisotropy was more than 0.98. A trench having a width of 3 μm was measured to have an etch rate of about 70% based on the fully opened portion, and was sufficiently overetched in consideration of this. As a result, the etching of the side surface did not proceed further, but in the portion where the glass substrate 30 was exposed, the bottom part of the structure was etched and separated from the glass substrate 30. However, even in this case, since the part of the pad 200 supporting the structure is not largely damaged, the structure is not destroyed.

이어 산소(O2) 플라스마 공정을 실시하여 위치 제어기(100, 200)의 벽면에 형성된 고분자(polymer)와 감광막을 제거함으로써 도 11d에 도시한 바와 같이 위치 제어기(100, 200) 패턴을 완성하였다. 산소 플라스마 공정 조건은 산소 유량이 200 sccm, 압력이 200 Pa, 코일 전력이 300 W, 그리고 공정 시간은 20분이었다.Subsequently, an oxygen (O 2 ) plasma process was performed to remove the polymer and the photosensitive film formed on the walls of the position controllers 100 and 200, thereby completing the position controllers 100 and 200 pattern as illustrated in FIG. 11D. Oxygen plasma process conditions were 200 sccm oxygen flow, 200 Pa pressure, 300 W coil power, and 20 minutes process time.

다음, 유리 기판(30)을 HF 용액으로 등방성 식각할 때 다른 부분이 식각되지 않도록 막아주는 식각 저지층(40)을 약 3,300 Å 정도의 두께로 증착한다. 식각 저지층(40)으로는 HF 용액에 잘 식각되지 않는 비정질 실리콘을 사용하고 증착 방법은 LPCVD(low pressure chemical vapor deposition)을 사용하였다. 비정질 실리콘은 또한 유리 기판(30)과의 접착력이 우수하며, 성막 시 방향성이 없기 때문에 표면의 요철에 관계없이 고르게 증착된다. 그리고 비정질 실리콘은 증착 온도가 약 550 ℃ 내외로서 약간 높긴 하지만 증착 중 또는 증착 후에 기판(20, 30)을 변형시키지 않기 때문에 식각 저지층(40)으로서 좋은 재료가 된다.Next, when the glass substrate 30 isotropically etched with the HF solution, an etch stop layer 40 which prevents other portions from being etched is deposited to a thickness of about 3,300 mm 3. As the etch stop layer 40, amorphous silicon, which is hardly etched in the HF solution, was used, and a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) was used as the deposition method. Amorphous silicon is also excellent in adhesion to the glass substrate 30, and because it is not directional during film formation, it is deposited evenly regardless of the irregularities of the surface. Amorphous silicon is a good material for the etch stop layer 40 because the deposition temperature is about 550 ° C. and slightly higher, but does not deform the substrates 20 and 30 during or after deposition.

이어 도 11e에 도시한 것처럼, 비정질 실리콘층(40)을 반응성 이온 식각으로 패터닝하여 선택적으로 제거하는데, 이때 위치 제어기(2) 표면과 위치 제어기(2) 쪽에 위치한 유리 기판(30) 표면과 미세 렌즈(3) 표면은 비정질 실리콘층(40)으로 덮여야 한다. 이 과정에서 사용한 기체는 SF630 sccm과 O25 sccm이고, 압력은 100 mTorr, RF 전력은 200 W이며 식각 시간은 1.5 분이었다.Then, as shown in FIG. 11E, the amorphous silicon layer 40 is selectively removed by reactive ion etching, wherein the surface of the glass substrate 30 and the microlens positioned on the surface of the position controller 2 and the side controller 2 are selectively removed. (3) The surface should be covered with an amorphous silicon layer 40. The gases used in this process were SF 6 30 sccm and O 2 5 sccm, pressure was 100 mTorr, RF power was 200 W and the etching time was 1.5 minutes.

마지막으로 도 11f에 나타낸 바와 같이 비정질 실리콘층(40)이 형성된 유리 기판(30)을 상온에서 49 wt%의 HF 용액에 담가 유리 기판(30)을 식각하고 비정질 실리콘층(40)을 제거함으로써 구동기를 완성하였다. 이때, 유리 기판(30)의 식각률은 7 μm/min이었다.Finally, as shown in FIG. 11F, the glass substrate 30 having the amorphous silicon layer 40 formed thereon is immersed in 49 wt% HF solution at room temperature to etch the glass substrate 30 and remove the amorphous silicon layer 40. To complete. At this time, the etching rate of the glass substrate 30 was 7 μm / min.

여기에서 식각 저지막(40)을 형성하는 단계(도 11e)와 이를 제거하는 단계를 생략하면 미세 프레넬 렌즈가 없는 위치 제어기만을 얻을 수 있는데 도 13a 내지 13d는 이렇게 얻어진 구조물의 사진으로서, 도 13a는 전체 구조, 도 13b는 한 쌍의 이동 및 고정 전극부, 도 13c는 탑재대(70)이며, 도 13d는 패드 부분(200)의 단면 사진이다. 여기에서 유리 기판(30)의 식각 깊이는 100 μm이고, 패드 부분(200)의 크기는 300μm×300μm, 다른 부분(100)의 폭은 100 μm 이내이며, 도 13d를 보면 패드 부분(200) 하부의 유리 기판(30)이 아래 및 옆 방향으로 약 100 μm의 두께만큼 식각되었음(Xh, Xv)을 보여주고 있다. 도 13a 및 13b를 보면, 빗 모양 전극(51, 61)이 4단(중앙으로부터 제1단, 제2단, 제3단, 제4단이라고 하자)으로 이루어져 있고 탄성 부재의 제1 부분(64)은 2개로서 각각 제1단과 제2단 사이와 제3단과 제4단 사이를 지나간다. 여기에서 제1단 내지 제3단에는 각각 한 쌍씩의 고정부 빗 모양 전극들이 형성되어 있으며, 제1단의 각 고정부 빗 모양 전극(51)은 제1 내지 제3 부분(64, 65, 66) 및 연결 부재(62)로 둘러 싸여 있고 둘러싸인 영역 안에 형성되어 있는 패드와 연결되어 있다. 제2단 및 제3단의 고정부 전극(51) 중에서 연결 부재(62)에 대하여 같은 쪽에 위치한 전극들은 제1 및 제2 부분(64, 65)과 연결 부재(62)로 둘러싸여 있고 둘러싸인 영역 안에 형성되어 있는 패드와 연결되어 있다. 빗 모양 전극(51, 61)의 전극살 사이의 간격은 3 μm이며, 전극살 쌍의 개수는 330개이다. 또한 제3 부분(66)의 길이는 1,500 μm이고 제1 및 제3 부분의 폭은 5 μm이며, 연결 부재(62)의 폭은 5 μm이고 길이는 1,900 μm이다. 연결 부재(62) 자체의 탄성 계수는 탄성 부재(63, 64, 65, 66)의 약 1/2이고 하나의 구동 방향에 대하여 한 쌍의 접힌 빔 스프링이 병렬로 연결되어 있으므로 결과적으로 1/4이 되는 셈이다.Here, omitting the forming of the etch stop layer 40 (FIG. 11e) and the eliminating the etch stop layer may yield only a position controller without a fine Fresnel lens. FIGS. 13a to 13d are photographs of the structure thus obtained. 13B is a whole structure, FIG. 13B is a pair of movable and fixed electrode portions, FIG. 13C is a mounting table 70, and FIG. 13D is a cross-sectional photograph of the pad portion 200. Here, the etching depth of the glass substrate 30 is 100 μm, the size of the pad portion 200 is 300 μm × 300 μm, and the width of the other portion 100 is within 100 μm. Referring to FIG. 13D, the lower portion of the pad portion 200 is shown. Shows that the glass substrate 30 is etched by a thickness of about 100 μm in the down and lateral directions (X h , X v ). 13A and 13B, the comb-shaped electrodes 51 and 61 are composed of four stages (assuming the first stage, the second stage, the third stage, and the fourth stage from the center) and the first portion 64 of the elastic member. ) Are two, passing between the first stage and the second stage and between the third stage and the fourth stage, respectively. Here, a pair of fixing part comb-shaped electrodes are formed at each of the first to third ends, and each of the fixing part comb-shaped electrodes 51 of the first end is formed of the first to third portions 64, 65, and 66. And pads enclosed by the connecting member 62 and formed in the enclosed area. The electrodes positioned on the same side with respect to the connecting member 62 among the fixing electrode electrodes 51 of the second and third stages are surrounded by the first and second parts 64 and 65 and the connecting member 62 and are in the enclosed area. It is connected to the formed pad. The spacing between the electrode teeth of the comb-shaped electrodes 51 and 61 is 3 µm, and the number of electrode electrode pairs is 330. In addition, the length of the third part 66 is 1,500 μm, the width of the first and third parts is 5 μm, the width of the connecting member 62 is 5 μm and the length is 1,900 μm. The modulus of elasticity of the connecting member 62 itself is about one half of the elastic members 63, 64, 65, 66 and as a result a pair of folded beam springs are connected in parallel with respect to one driving direction. It becomes.

이와 같이 제작한 구동기의 일방향 구동 특성을 알아보기 위하여 도 14a에 도시한 바와 같이 하나의 이동 전극(61)을 접지시킨 상태에서 대응하는 고정 전극(51)에 인가하는 전압을 변화시켜 가며 탑재대(70)의 변위를 측정하였다(화살표가 이동 방향). 도 14b는 탑재대(70)의 변위를 인가 전압의 제곱에 대한 함수로 나타낸 그래프로서 이론치와 비교한 것이다.In order to examine the one-way driving characteristic of the driver manufactured as described above, as shown in FIG. 14A, the voltage applied to the corresponding fixed electrode 51 is changed while the one movable electrode 61 is grounded. 70) was measured (arrow moving direction). FIG. 14B is a graph showing the displacement of the mounting table 70 as a function of the square of the applied voltage and compared with the theoretical value.

도 14b에서 알 수 있는 바와 같이, 이 위치 제어기(2)의 최대 이동 거리는 23 V의 인가 전압에 대하여 29 μm이며, 0 - 20 V의 구간에서는 이론과 거의 일치한다. 그러나, 인가 전압이 23 V를 넘으면 두 전극(51, 61)이 달라붙게 된다.As can be seen in FIG. 14B, the maximum travel distance of this position controller 2 is 29 μm with respect to an applied voltage of 23 V, which is almost consistent with the theory in the interval of 0-20 V. However, when the applied voltage exceeds 23 V, the two electrodes 51 and 61 stick together.

한편, 동일한 축(화살표 방향) 상에 있는 두 빗 모양 전극에 바이어스 전압(Vbias)과 함께 반 위상의 소신호(Vcx)를 인가할 때 식 2와 같은 선형성을 얻을 수 있는지를 확인하기 위하여, 도 15a에 도시한 바와 같이, 가로 방향으로 마주 보는 두 고정 전극(51)에 각각 (Vbias+Vcx), (Vbias-Vcx)의 전압을 인가하였다. 몇 개의 바이어스 전압(Vbias)에 대하여 소신호(Vcx)의 크기 변화에 따른 탑재대(70)의 변위를 측정한 결과를 도 15b에 도시하였으며 바이어스 전압이 커질수록 선형성이 줄어들긴 했지만 거의 모든 바이어스 전압에 대하여 선형성을 나타내었다.On the other hand, to check whether the linearity as shown in Equation 2 can be obtained when applying the small signal (V cx ) of the half-phase with the bias voltage (V bias ) to the two comb electrodes on the same axis (arrow direction) As shown in FIG. 15A, voltages of (V bias + V cx ) and (V bias -V cx ) are respectively applied to the two fixed electrodes 51 facing in the horizontal direction. The result of measuring the displacement of the mounting table 70 according to the change in the magnitude of the small signal V cx with respect to several bias voltages (V bias ) is shown in FIG. 15B. Linearity is shown with respect to the bias voltage.

다음으로 두 구동 방향간의 기계적 간섭을 측정하였다. 측정 방법은 먼저 x 방향으로 탑재대(70)를 이동시킨 다음 그에 수직인 방향 y 방향으로 다시 탑재대(70)를 이동시킨다. 이때 y 방향의 구동으로 인하여 x 방향 변위가 변한 만큼을 기계적 간섭량으로 정의한다. 도 16은 이와 같이 측정한 구동기의 기계적 간섭량을 나타낸 그래프로서 전 구동 범위에 대하여 기계적 간섭량은 1 μm 이내로 관측되었고, 특히 중심으로부터 반경 24 μm 이내의 범위는 기계적 간섭이 없는 것으로 나타났다.Next, the mechanical interference between the two driving directions was measured. The measuring method first moves the mounting table 70 in the x direction, and then moves the mounting table 70 in the direction y perpendicular to the mounting table 70. At this time, the amount of change in the x-direction displacement due to the y-direction is defined as the amount of mechanical interference. FIG. 16 is a graph showing the mechanical interference amount of the actuator thus measured, and the mechanical interference amount was observed within 1 μm over the entire driving range, and particularly, the range within 24 μm from the center was free from mechanical interference.

도 17은 x 방향으로 구동할 때 y 방향 전극(61)의 전극살(또는 빗살)의 수축 동작을 나타낸 그래프로서, 가로축은 x 방향 인가 전압의 제곱을 나타내고 세로축은 y 방향 전극(61)의 빗살의 축소 변위를 나타낸다. 도 17에서 알 수 있듯이 y 방향 전극(61)의 빗살은 탑재대(70)의 x 방향 변위가 증가함에 따라 더욱 축소되며, 이는 탄성 부재(63, 64, 65, 66)의 탄성 계수 증가로 인한 것으로 보인다. 다른 말로 하면, x 방향으로 구동하면 y 방향의 축력이 생성되고 이 축력은 y 방향 전극(61)의 빗살의 변위를 줄인다. 이때 축소량은 축력과 탄성 부재(63, 64, 65, 66)의 복원력 사이의 평형 조건으로 결정된다. 도 17에서 보면 y 방향 전극(61) 빗살의 축소량은 x 방향전극(61)에 인가된 전압이 증가할수록, 그리고 y 방향 전극(61)에 인가한 전압이 클수록 증가한다. 또한 빗살 변위의 축소가 +y 방향과 -y 방향에 대해서 대칭으로 나타나는 것을 알 수 있다. 결국 빗살 변위의 축소는 생성된 축력만을 보상하며 탑재대(70)의 변위에는 영향을 미치지 않는다는 것이며 그 이유는 탄성부재(62, 63, 64, 65)가 변형을 통하여 이를 상쇄하기 때문이다.FIG. 17 is a graph showing a contraction operation of electrode teeth (or combs) of the y-direction electrode 61 when driving in the x direction, in which the horizontal axis represents the square of the applied voltage in the x direction and the vertical axis represents the comb teeth of the y-direction electrode 61. Indicates the contracted displacement. As can be seen in FIG. 17, the comb teeth of the y-direction electrode 61 are further reduced as the x-direction displacement of the mounting table 70 increases, which is due to an increase in the elastic modulus of the elastic members 63, 64, 65, and 66. Seems to be. In other words, driving in the x direction produces an axial force in the y direction, which reduces the displacement of the comb teeth of the y-direction electrode 61. The amount of shrinkage is then determined by the equilibrium condition between the axial force and the restoring force of the elastic members 63, 64, 65, 66. In FIG. 17, the amount of reduction of the comb teeth of the y-direction electrode 61 increases as the voltage applied to the x-direction electrode 61 increases and the voltage applied to the y-direction electrode 61 increases. It can also be seen that the reduction of the comb displacement is symmetrical with respect to the + y and -y directions. As a result, the reduction of the comb displacement only compensates for the generated axial force and does not affect the displacement of the mounting table 70 because the elastic members 62, 63, 64, and 65 cancel it out through deformation.

지금까지 설명한 실험예에서는 양극 접합, 실리콘 기판(20)의 박화(thinning), 미세 프레넬 렌즈(3)의 형성, 위치 제어기(100, 200)의 형성, 비정질 실리콘 패터닝, 유리 기판(30)의 식각의 순서로 미세 구동기를 제작하였으나, 이와는 다른 방법으로 제작할 수도 있다. 이에 대하여 도 18a 내지 18f를 참고로 하여 상세히 설명한다.In the experimental examples described so far, anodic bonding, thinning of the silicon substrate 20, formation of the fine Fresnel lens 3, formation of the position controllers 100 and 200, amorphous silicon patterning, and the glass substrate 30 Although the fine driver is manufactured in the order of etching, it may be manufactured by a different method. This will be described in detail with reference to FIGS. 18A to 18F.

먼저 도 18a에 도시한 바와 같이 실리콘 기판(20)의 접합면을 깊은 반응성 이온 식각(RIE : reactive ion etching)을 이용하여 패터닝하여 위치 제어기(2) 패턴을 형성하고, 도 18b에 도시한 것처럼 실리콘 기판(20) 접합면에 유리 기판(30)의 접합면을 양극 접합한다. 그런 다음, 도 18c에 나타낸 것처럼 유리 기판(30)을 식각하여 미세 렌즈(3)를 형성하고, 도 18d에 나타낸 대로, 실리콘 기판(20)을 연마 등의 방법을 사용하여 두께 약 30 μm 정도로 얇게 만들어 본 실시예의 첫 단계에서 식각된 부분을 통하여 유리 기판(30)이 드러나도록 함과 동시에 위치 제어기(2)의 형태를 완성한다. 그 후, 위치 제어기(2) 및 유리 기판(30)의 표면에 LPCVD(low pressure chemical vapor deposition) 공정으로 약 3,300 Å 두께의 비정질 실리콘층(40)을 증착한 후 도 18e에 나타낸 바와 같이 반응성 이온 식각 등의 방법으로 패터닝한다. 이때 위치 제어기(2) 표면과 위치 제어기(2) 쪽에 위치한 유리 기판(30) 표면과 미세 렌즈(3) 표면은 비정질 실리콘층(40)으로 덮여야 한다. 마지막으로 도 18f에 나타낸 바와 같이 비정질 실리콘층(40)을 마스크로 삼고 49 wt%의 HF 용액을 이용하여 유리 기판(30)을 식각해 내고 비정질 실리콘층(40)을 제거함으로써 본 실시예에 따른 구동기를 완성한다.First, as shown in FIG. 18A, the junction surface of the silicon substrate 20 is patterned using deep reactive ion etching (RIE) to form the position controller 2 pattern, and as shown in FIG. 18B. The bonding surface of the glass substrate 30 is anodically bonded to the substrate 20 bonding surface. Then, as shown in FIG. 18C, the glass substrate 30 is etched to form the fine lens 3, and as shown in FIG. 18D, the silicon substrate 20 is thinned to a thickness of about 30 μm using a method such as polishing. In the first step of the present embodiment, the glass substrate 30 is exposed through the etched portion, and at the same time, the shape of the position controller 2 is completed. Thereafter, the amorphous silicon layer 40 having a thickness of about 3,300 kPa is deposited on the surfaces of the position controller 2 and the glass substrate 30 by a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) process, and then reactive ions as shown in FIG. 18E. Patterning is performed by etching or the like. In this case, the surface of the position controller 2 and the surface of the glass substrate 30 and the surface of the microlens 3 positioned on the position controller 2 should be covered with an amorphous silicon layer 40. Finally, as shown in FIG. 18F, the glass substrate 30 is etched using the amorphous silicon layer 40 as a mask and 49 wt% HF solution is removed, and the amorphous silicon layer 40 is removed. Complete the driver.

이와 같이 본 발명에 따른 미세 구동기는 간단한 방법으로 제조될 수 있으며, 2차원적으로 이동하면서도 큰 변위에도 선형성을 유지한다.As such, the micro driver according to the present invention can be manufactured by a simple method, and maintains linearity even with large displacement while moving in two dimensions.

Claims (28)

제1 기판과 제2 기판을 접합하는 단계,Bonding the first substrate to the second substrate, 상기 제1 기판을 패터닝하여 구동기 패턴을 형성하는 단계,Patterning the first substrate to form a driver pattern; 상기 제2 기판을 등방성 식각하는 단계Isotropically etching the second substrate 를 포함하는 미세 구동기의 제조 방법.Method of manufacturing a fine driver comprising a. 제1항에서,In claim 1, 상기 제1 기판을 얇게 하는 단계를 더 포함하는 미세 구동기의 제조 방법.The method of manufacturing a micro driver further comprising the step of thinning the first substrate. 제2항에서,In claim 2, 상기 제1 및 제2 기판은 각각 실리콘 및 유리로 이루어진 미세 구동기의 제조 방법.And the first and second substrates are each made of silicon and glass. 제3항에서,In claim 3, 상기 접합 단계에서의 접합은 양극 접합을 이용하는 미세 구동기의 제조 방법.Bonding in the bonding step is a method of manufacturing a fine driver using anodic bonding. 제3항에서,In claim 3, 상기 식각 단계에서의 식각은 상기 구동기 패턴을 식각 마스크로 하여 이루어지는 미세 구동기의 제조 방법.The etching in the etching step is a manufacturing method of a fine driver made by using the driver pattern as an etching mask. 제3항에서,In claim 3, 상기 구동기 패턴을 덮는 식각 저지층을 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 식각 단계에서의 식각은 상기 식각 저지층을 식각 마스크로 하여 이루어지는 미세 구동기의 제조 방법.And forming an etch stop layer covering the driver pattern, wherein the etching in the etch step comprises using the etch stop layer as an etch mask. 제6항에서,In claim 6, 상기 제2 기판을 패터닝하여 미세 렌즈를 형성하는 단계를 더 포함하며 상기 식각 저지층은 상기 미세 렌즈를 덮는 미세 구동기의 제조 방법.And forming a microlens by patterning the second substrate, wherein the etch stop layer covers the microlens. 제3항에서,In claim 3, 상기 제2 기판 위에 감광막 또는 수지로 미세 렌즈를 형성하는 단계를 더 포함하는 미세 구동기의 제조 방법.And forming a microlens with a photosensitive film or resin on the second substrate. 기판 위에 구동기 패턴의 역상으로 도금틀을 형성하는 단계,Forming a plating mold in a reverse phase of the driver pattern on the substrate, 상기 도금틀이 형성된 상기 기판 위에 도금층을 형성하는 단계,Forming a plating layer on the substrate on which the plating mold is formed; 상기 도금틀을 제거하는 단계,Removing the plating mold; 상기 도금층을 마스크로 하여 상기 기판을 등방성 식각하는 단계Isotropically etching the substrate using the plating layer as a mask 를 포함하는 미세 구동기의 제조 방법.Method of manufacturing a fine driver comprising a. 제9항에서,In claim 9, 상기 기판은 실리콘 또는 유리로 이루어진 미세 구동기의 제조 방법.The substrate is a method of manufacturing a fine driver made of silicon or glass. 제10항에서,In claim 10, 상기 등방성 식각은 습식 또는 건식 식각인 미세 구동기의 제조 방법.The isotropic etching is a wet or dry etching method of manufacturing a fine driver. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에서,The method according to any one of claims 9 to 11, 상기 구동기 패턴은 다수의 패드 부분과 상기 패드보다 폭이 좁은 기타 부분을 포함하며, 상기 등방성 식각 단계 후에 상기 패드 부분은 상기 기판에 고정되어 있고 상기 기타 부분은 상기 기판과 거리를 두고 있는 미세 구동기의 제조 방법.The driver pattern includes a plurality of pad portions and other portions narrower than the pads, and after the isotropic etching step, the pad portions are fixed to the substrate and the other portions are spaced apart from the substrate. Manufacturing method. 제12항에서,In claim 12, 상기 패드 부분은 제1 패드와 제2 패드를 포함하며,The pad portion includes a first pad and a second pad, 상기 기타 부분은,The other part, 상기 제1 패드와 연결되어 있는 다수의 고정 전극,A plurality of fixed electrodes connected to the first pad, 상기 제2 패드와 연결되어 있는 다수의 굴곡 부재,A plurality of bending members connected to the second pads, 상기 굴곡 부재에 연결되어 있으며 상기 고정 전극과의 전기적인 작용을 통하여 이동 가능한 다수의 이동 전극,A plurality of moving electrodes connected to the bending member and movable through an electrical action with the fixed electrode, 상기 굴곡 부재와 연결되어 상기 이동 전극의 이동에 따라 이동하며 다른 요소가 장착될 수 있는 탑재대A mounting table connected to the bending member to move in accordance with the movement of the moving electrode and to which other elements may be mounted 를 포함하는 미세 구동기의 제조 방법.Method of manufacturing a fine driver comprising a. 제1면 및 제2 면을 가지고 있는 제1 기판의 제1면을 패터닝하여 구동기 패턴을 형성하는 단계,Patterning a first surface of a first substrate having a first surface and a second surface to form a driver pattern, 상기 제1 기판의 제1면 위에 접합면 및 노출면을 가지는 제2 기판의 접합면을 양극 접합하는 단계,Anodic bonding the bonding surface of the second substrate having the bonding surface and the exposed surface on the first surface of the first substrate, 상기 제2 기판의 접합면이 보일 때까지 상기 제1 기판의 제2면을 연마하는 단계,Polishing the second surface of the first substrate until the bonding surface of the second substrate is visible, 상기 제1 기판의 제2면, 상기 제2 기판의 접합면 및 노출면에 식각 저지층을 형성하는 단계,Forming an etch stop layer on a second surface of the first substrate, a bonding surface and an exposed surface of the second substrate, 상기 식각 저지층을 마스크로 삼아 상기 제2 기판을 식각하는 단계Etching the second substrate using the etch stop layer as a mask 를 포함하는 미세 구동기의 제조 방법.Method of manufacturing a fine driver comprising a. 제14항에서,The method of claim 14, 상기 제1 및 제2 기판은 각각 실리콘 및 유리로 이루어진 미세 구동기의 제조 방법.And the first and second substrates are each made of silicon and glass. 제1항 내지 제8항, 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에서,The method according to any one of claims 1 to 8 and 13 to 15, 상기 구동기 패턴은 상기 제2 기판에 고정된 다수의 패드 부분과 상기 제2 기판과 거리를 두고 있는 기타 부분을 포함하는 미세 구동기의 제조 방법.The driver pattern may include a plurality of pad portions fixed to the second substrate and other portions spaced apart from the second substrate. 제16항에서,The method of claim 16, 상기 패드 부분은 제1 패드와 제2 패드를 포함하며,The pad portion includes a first pad and a second pad, 상기 기타 부분은,The other part, 상기 제1 패드와 연결되어 있는 다수의 고정 전극,A plurality of fixed electrodes connected to the first pad, 상기 제2 패드와 연결되어 있는 다수의 굴곡 부재,A plurality of bending members connected to the second pads, 상기 굴곡 부재에 연결되어 있으며 상기 고정 전극과의 전기적인 작용을 통하여 이동 가능한 다수의 이동 전극,A plurality of moving electrodes connected to the bending member and movable through an electrical action with the fixed electrode, 상기 굴곡 부재와 연결되어 상기 이동 전극의 이동에 따라 이동하며 다른 요소가 장착될 수 있는 탑재대A mounting table connected to the bending member to move in accordance with the movement of the moving electrode and to which other elements may be mounted 를 포함하는 미세 구동기의 제조 방법.Method of manufacturing a fine driver comprising a. 기판,Board, 상기 기판 위에 고정되어 있는 다수의 고정 전극,A plurality of fixed electrodes fixed on the substrate, 상기 기판 위에 형성되어 있으며 상기 고정 전극과의 전기적인 작용을 통하여 이동하는 다수의 이동 전극,A plurality of moving electrodes formed on the substrate and moving through an electrical action with the fixed electrode, 상기 이동 전극과 연결되어 상기 이동 전극의 이동에 따라 2차원 상에서 이동하며 다른 요소가 장착될 수 있는 탑재대,A mounting table connected to the moving electrode and moving in two dimensions in accordance with the movement of the moving electrode, and on which other elements may be mounted; 상기 이동 전극에 연결되어 있는 다수의 탄성 부재A plurality of elastic members connected to the moving electrodes 를 포함하며,Including; 상기 고정 및 이동 전극, 상기 탑재대 및 상기 탄성 부재 하부의 상기 기판의 일부는 식각되어 있는A portion of the substrate under the fixed and movable electrode, the mounting table, and the elastic member is etched. 미세 구동기.Fine driver. 제18항에서,The method of claim 18, 상기 이동 전극 및 고정 전극은 각각 다수의 전극살을 가지는 제1 및 제2 빗 모양 전극을 포함하며 상기 제1 및 제2 빗 모양 전극의 전극살은 서로 엇갈리게 배치되어 있는 미세 구동기.The moving electrode and the fixed electrode each include a first and second comb-shaped electrode having a plurality of electrodes, wherein the electrode teeth of the first and second comb-like electrodes are arranged to be staggered with each other. 제19항에서,The method of claim 19, 상기 각 탄성 부재는 상기 기판에 고정되어 있는 제1 패드와 상기 제1 패드 및 상기 이동 전극과 연결되어 있으며 꺾인 구조를 가지는 굴곡 부재를 포함하는 미세 구동기.Each of the elastic members may include a first pad fixed to the substrate, and a bent member connected to the first pad and the moving electrode and having a bent structure. 제20항에서,The method of claim 20, 상기 고정 전극은 상기 기판에 고정되어 있으며 상기 제2 빗 모양 전극에 연결되어 있는 제2 패드를 더 포함하는 미세 구동기.The fixed electrode further includes a second pad fixed to the substrate and connected to the second comb-shaped electrode. 제21항에서,The method of claim 21, 상기 제1 및 제2 빗 모양 전극, 상기 굴곡 부재 및 상기 탑재대는 상기 기판과 간격을 두고 있는 미세 구동기.And the first and second comb-shaped electrodes, the curved member, and the mounting table are spaced apart from the substrate. 제18항 내지 제22항 중 어느 한 항에서,The method according to any one of claims 18 to 22, 상기 기판은 유리 또는 실리콘으로 이루어진 미세 구동기.The substrate is a fine driver made of glass or silicon. 제23항에서,The method of claim 23, 상기 고정 전극 및 이동 전극, 상기 탑재대 및 상기 탄성 부재는 금속으로 이루어진 미세 구동기.And the fixed electrode and the moving electrode, the mounting table, and the elastic member are made of metal. 제18항 내지 제22항 중 어느 한 항에서,The method according to any one of claims 18 to 22, 상기 기판은 유리로 이루어진 미세 구동기.The substrate is a fine driver made of glass. 제24항에서,The method of claim 24, 상기 고정 전극 및 이동 전극, 상기 탑재대 및 상기 탄성 부재는 실리콘으로 이루어진 미세 구동기.And the fixed electrode and the moving electrode, the mounting table, and the elastic member are made of silicon. 제25항에서,The method of claim 25, 상기 탑재대 하부에 상기 기판과 동일한 층으로 고정되어 있는 미세 렌즈를 더 포함하는 미세 구동기.The micro driver further comprises a micro lens fixed to the same layer as the substrate below the mounting table. 제25항에서,The method of claim 25, 상기 미세 렌즈는 상기 기판 하부에 감광막 또는 수지로 형성되어 있는 구면 렌즈인 미세 구동기.The fine lens is a spherical lens formed of a photosensitive film or a resin under the substrate.
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