KR20030077791A - Micro-actuator fabrication method - Google Patents

Micro-actuator fabrication method Download PDF

Info

Publication number
KR20030077791A
KR20030077791A KR1020020016681A KR20020016681A KR20030077791A KR 20030077791 A KR20030077791 A KR 20030077791A KR 1020020016681 A KR1020020016681 A KR 1020020016681A KR 20020016681 A KR20020016681 A KR 20020016681A KR 20030077791 A KR20030077791 A KR 20030077791A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
oxide film
film
silicon
oxide layer
Prior art date
Application number
KR1020020016681A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100465914B1 (en
Inventor
이춘섭
이재덕
황치호
한철희
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR10-2002-0016681A priority Critical patent/KR100465914B1/en
Publication of KR20030077791A publication Critical patent/KR20030077791A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100465914B1 publication Critical patent/KR100465914B1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03DWATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D11/00Other component parts of water-closets, e.g. noise-reducing means in the flushing system, flushing pipes mounted in the bowl, seals for the bowl outlet, devices preventing overflow of the bowl contents; devices forming a water seal in the bowl after flushing, devices eliminating obstructions in the bowl outlet or preventing backflow of water and excrements from the waterpipe
    • E03D11/02Water-closet bowls ; Bowls with a double odour seal optionally with provisions for a good siphonic action; siphons as part of the bowl
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03DWATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D11/00Other component parts of water-closets, e.g. noise-reducing means in the flushing system, flushing pipes mounted in the bowl, seals for the bowl outlet, devices preventing overflow of the bowl contents; devices forming a water seal in the bowl after flushing, devices eliminating obstructions in the bowl outlet or preventing backflow of water and excrements from the waterpipe
    • E03D11/13Parts or details of bowls; Special adaptations of pipe joints or couplings for use with bowls, e.g. provisions in bowl construction preventing backflow of waste-water from the bowl in the flushing pipe or cistern, provisions for a secondary flushing, for noise-reducing
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03DWATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D5/00Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system
    • E03D5/012Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system combined with movable closure elements in the bowl outlet

Abstract

PURPOSE: A method for fabricating a micro-sized driving device is provided to drive the micro-sized driving device with low operating voltage by allowing electrodes having a comb shape to have fine interval. CONSTITUTION: A substrate is firstly prepared. Then, a first oxide layer, a first silicon layer, a second oxide layer, a nitride layer and a third oxide layer are sequentially deposited on the substrate. A first electrode pattern is formed on the third oxide layer by using a photosensitive film. The third oxide layer, the nitride layer, the second oxide layer and the first silicon layer are etched along the first electrode pattern in order to expose the first oxide layer, thereby obtaining a first electrode having a plurality of fingers. An oxide layer is formed at a lateral portion of the first electrode. Then, a second electrode is formed by etching a fourth oxide layer and a second silicon layer formed on the second silicon layer. After that, the first oxide layer, the second oxide layer, the lateral oxide layer, the fourth oxide layer and the nitride layer are removed, thereby achieving a micro-sized driving device.

Description

미소 구동기 제조방법{Micro-actuator fabrication method}Micro actuator manufacturing method {Micro-actuator fabrication method}

본 발명은 정전기력을 이용한 미소 구동기 제조방법에 관한 것으로서, 특히 전극 사이의 간격을 미세하게 형성하는 정전기력을 이용한 미소 구동기에 관한 것이다.The present invention relates to a micro driver manufacturing method using an electrostatic force, and more particularly, to a micro driver using an electrostatic force to form a fine gap between electrodes.

반도체 기술을 이용하는 미소기전집적시스템(Micro Electro Mechanical System, 이하 MEMS라고 한다)에서, 많이 이용하는 정전기력(electrostatic force)은 전압 및 작용 면적에 비례하고 전극간의 거리에 반비례한다. 정전기력을 향상하기 위해 인가 전압을 높이는 것은 고비용을 창출하는 단점이 있다. 그래서, MEMS분야에서는 웨이퍼 전면적을 사용하여 높은 종횡비(aspect ratio)를 가지게 함으로써 정전기력 면적을 넓혀 정전기력을 높이는 방법에 중점을 두었다. 그러나, 이것은 웨이퍼 전체를 가공해야하므로 생산성이 떨어지는 단점이 있다.In microelectromechanical systems (hereinafter referred to as MEMS) using semiconductor technology, the electrostatic force that is commonly used is proportional to the voltage and the working area and inversely proportional to the distance between electrodes. Increasing the applied voltage to improve the electrostatic force has the disadvantage of creating a high cost. Therefore, in the MEMS field, the focus is on the method of increasing the electrostatic force by increasing the area of electrostatic force by using a wafer aspect area to have a high aspect ratio. However, this has the disadvantage of lowering productivity since the entire wafer must be processed.

최근에는 상대적인 커패시턴스의 변화가 커짐으로써 더욱 큰 정전기력을 얻을 수 있는 방법으로 전극 사이의 간격을 줄이는 방법에 관한 연구가 활발하다. 여기서, 전극 사이의 간격을 줄이기 위해 구동기는 복수 개의 핑거들을 가진 빗 형상으로 이루어지며, 빗 형상의 전극 두 개가 서로 마주 보면 맞물려 있는 형상을 이룬다. 이러한 빗 형상의 구동기를 제조하는 방법에는 다결정 실리콘막을 열 산화 공정을 거쳐서 넓은 간격과 좁은 간격을 형성하고, 넓은 간격에 위치하고 있는 핑거들을 좁은 간격에 넣은 후에 동작시키는 방법이 있는데, 이 방법은 넓은 간격에 있는 핑거를 좁은 간격을 갖는 핑거들 사이에 위치시켜야 하는 공정이 추가되며, 동작 특성이 비선형적인 단점이 있다. 또, 다른 방법으로는 다결정 실리콘막으로 다소 넓은 간격을 가지는 빗 형상 구동기를 제작한 후, 다결정 실리콘막을 증착하여 넓은 간격을 좁히는 방법이다. 이 방법으로는 각각의 핑거들 사이사이에 다결정 실리콘을 균일하게 증착하여 그 간격이 일정해야만 균일한 정전기력을 얻을 수 있게 되는 데, 다결정 실리콘을 균일하게 증착하는 것은 매우 어렵다.In recent years, research on a method of reducing the gap between electrodes has been actively conducted in order to obtain a greater electrostatic force due to a change in relative capacitance. Here, the driver is made of a comb shape having a plurality of fingers in order to reduce the distance between the electrodes, when the two comb-shaped electrodes face each other to form a shape that is engaged. The comb-shaped actuator is manufactured by forming a wide gap and a narrow gap through a thermal oxidation process of the polycrystalline silicon film, and then operating the fingers after placing the fingers placed at a wide gap in a narrow gap. The process of placing the fingers at between the fingers with a narrow spacing is added, and the operating characteristics are nonlinear. Another method is to fabricate a comb-shaped driver having a slightly wider gap with a polycrystalline silicon film, and then to deposit a polycrystalline silicon film to narrow the wide gap. In this method, uniformly depositing polycrystalline silicon between each finger to obtain a uniform electrostatic force only when the distance is constant, it is very difficult to uniformly deposit polycrystalline silicon.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 낮은 동작 전압 특성을 갖는 빗 형상으로 이루어지는 미소 구동기 제조방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a micro driver manufacturing method having a comb shape having low operating voltage characteristics.

도 1은 본 발명에 따른 미소 구동기 제조방법을 설명하기 위한 블록도이고,1 is a block diagram illustrating a method of manufacturing a micro driver according to the present invention;

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 미소 구동기 제조방법에 있어서의 실시예에서 기판 상에 제 1전극을 형성하는 단계를 설명하기 위한 개략도들이며,2A to 2C are schematic diagrams for explaining a step of forming a first electrode on a substrate in an embodiment of a method of manufacturing a micro driver according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 실시예에 있어서 제 1전극의 측면에 측면 산화막을 형성하는 단계를 설명하기 위한 사시도이며,3 is a perspective view for explaining a step of forming a side oxide film on the side of the first electrode in the embodiment according to the present invention,

도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 실시예에 있어서의 제 1전극이 형성된 기판 상에 제 2전극을 형성하는 단계를 설명하기 위한 개략도들이며,4A to 4F are schematic views for explaining a step of forming a second electrode on a substrate on which a first electrode is formed in an embodiment according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 실시예에 있어서의 미소 구동기를 완성하는 단계를 설명하기 위한 개략도이다.5 is a schematic view for explaining a step of completing the micro driver in the embodiment according to the present invention.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 미소 구동기는, 복수 개의 핑거를 갖는 빗 형상의 제 1전극 및 제 2전극으로 이루어지되, 상기 제 1전극의 핑거들 각각과 서로 대응하는 상기 제 2전극의 핑거들 각각이 맞물리는 형상으로 이루어지는 미소 구동기 제조방법에 있어서,The micro-driver according to the present invention for achieving the technical problem is composed of a comb-shaped first electrode and a second electrode having a plurality of fingers, the second electrode corresponding to each of the fingers of the first electrode In the micro-driver manufacturing method comprising a shape in which each of the fingers of the engagement,

기판을 마련하는 단계와; 상기 기판 상에 제 1산화막, 제 1실리콘막, 제 2산화막, 질화막, 및 제 3산화막을 순차적으로 증착한 다음, 상기 제 3산화막 상에 감광막으로 상기 제 1전극의 패턴을 형성하고, 상기 제 1전극의 패턴에 따라 상기 제 3산화막, 상기 질화막, 상기 제 2산화막 및 상기 제 1실리콘막을 상기 제 1산화막이 노출되도록 식각하여 복수 개의 핑거를 갖는 상기 제 1전극을 형성하는 단계와; 상기 식각으로 노출된 상기 제 1전극의 측면에 측면 산화막을 형성하는 단계와; 상기 제 1산화막이 노출된 영역 상에 제 2실리콘막을 상기 제 1실리콘막의 두께로 형성하고, 상기 제 1전극 상의 상기 제 3산화막을 제거하고, 상기 제 2실리콘막 상에 제 4산화막을 형성한 다음, 상기 제 4산화막 상에 감광막으로 상기 제 2전극의 패턴을 형성하고, 상기 제 2전극의 패턴에 따라 상기 제 4산화막 및 상기 제 2실리콘막을 식각하여 상기 제 1산화막이 노출되도록 상기 제 2전극을 형성하는 단계와; 상기 제 1산화막, 상기 제 2산화막, 상기 측면 산화막, 상기 제 4산화막 및 상기 질화막을 제거하여 미소 구동기를 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Providing a substrate; Sequentially depositing a first oxide film, a first silicon film, a second oxide film, a nitride film, and a third oxide film on the substrate, and then forming a pattern of the first electrode on the third oxide film using a photosensitive film. Forming the first electrode having a plurality of fingers by etching the third oxide film, the nitride film, the second oxide film, and the first silicon film to expose the first oxide film according to a pattern of one electrode; Forming a side oxide film on a side surface of the first electrode exposed by the etching; Forming a second silicon film to a thickness of the first silicon film on the exposed region of the first oxide film, removing the third oxide film on the first electrode, and forming a fourth oxide film on the second silicon film Next, a pattern of the second electrode is formed on the fourth oxide film using a photoresist film, and the fourth oxide film and the second silicon film are etched according to the pattern of the second electrode to expose the first oxide film. Forming an electrode; And removing the first oxide film, the second oxide film, the side oxide film, the fourth oxide film, and the nitride film to complete the micro driver.

이때, 상기 제 1실리콘막 및 상기 제 2실리콘막은 다결정 실리콘막으로 이루어지고, 상기 측면 산화막 또는 상기 제 4산화막은 열산화 방법으로 형성된다.In this case, the first silicon film and the second silicon film are made of a polycrystalline silicon film, and the side oxide film or the fourth oxide film is formed by a thermal oxidation method.

나아가, 상기 제 2전극을 형성하는 단계는, 상기 제 1전극의 핑거들 각각을 식각하여 상기 제 1전극이 수평 이동할 수 있는 공간을 마련하는 것이 바람직하다.Further, in the forming of the second electrode, each of the fingers of the first electrode may be etched to provide a space for the first electrode to move horizontally.

더 나아가, 상기 제 2전극을 형성하는 단계는, 상기 제 1산화막이 노출된 영역 상에 상기 제 2실리콘막을 형성 시, 상기 제 2실리콘막을 상기 제 1실리콘막의 두께 이상으로 증착한 다음에 화학적 또는 기계적으로 연마하여 상기 제 1실리콘막의 두께와 같게 형성하는 것이 바람직하다.Further, the forming of the second electrode may include: forming the second silicon film on a region where the first oxide film is exposed, depositing the second silicon film to a thickness greater than or equal to the thickness of the first silicon film, and then chemically or It is preferable to form the same as the thickness of the first silicon film by mechanical polishing.

이하에서, 본 발명에 따라 빗 형상으로 이루어지는 미소 구동기 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a micro driver having a comb shape according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 미소 구동기 제조방법을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a method of manufacturing a micro driver according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 미소 구동기 제조방법에는 기판을 마련하는 단계, 제 1전극을 형성하는 단계, 측면 산화막을 형성하는 단계, 제 2전극을 형성하는 단계, 및 미소 구동기를 완성하는 단계를 순차적으로 진행되어 이루어진다.Referring to FIG. 1, the method of manufacturing a micro driver according to the present invention includes preparing a substrate, forming a first electrode, forming a side oxide film, forming a second electrode, and completing a micro driver. The steps are carried out sequentially.

다음에서는, 본 발명에 따른 미소 구동기 제조방법의 각 단계로 순차 진행되는 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Next, an embodiment sequentially progressed to each step of the micro driver manufacturing method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[실시예]EXAMPLE

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 미소 구동기 제조방법에 있어서의 실시예에서 기판 상에 제 1전극을 형성하는 단계를 설명하기 위한 개략도들이다. 이때, 도 2a는 마련된 기판 상에 제 1산화막, 제 1실리콘막, 제 2산화막, 질화막, 및 제 3산화막이 순차 적층된 기판을 나타내기 위한 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 따른 기판 상에 제 1전극의 형상으로 패턴이 형성된 것을 나타내기 위한 사시도이며, 도 2c는 도 2b에 따른 패턴으로 식각된 제 1전극을 나타내기 위한 사시도이다.2A to 2C are schematic views for explaining a step of forming a first electrode on a substrate in the embodiment of the method of manufacturing a micro driver according to the present invention. 2A is a perspective view illustrating a substrate in which a first oxide film, a first silicon film, a second oxide film, a nitride film, and a third oxide film are sequentially stacked on the prepared substrate, and FIG. 2B is on the substrate according to FIG. 2A. FIG. 2C is a perspective view illustrating a pattern formed in the shape of the first electrode, and FIG. 2C is a perspective view illustrating the first electrode etched into the pattern according to FIG. 2B.

도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 먼저, 실리콘 기판(100)을 마련한 다음, 실리콘 기판(100) 상에 형성된 전극들의 부유를 위한 희생층으로 제 1산화막(210)을 화학 기상 증착 등의 방법으로 증착한다.2A to 2C, first, a silicon substrate 100 is prepared, and then the first oxide film 210 is used as a sacrificial layer for floating of electrodes formed on the silicon substrate 100 by chemical vapor deposition or the like. Deposit.

이어서, 제 1산화막(210)이 증착된 기판(100) 상에 제 1전극의 본 구조체를 형성하기 위한 제 1실리콘막(300)으로서 다결정 실리콘막을 증착한다. 그리고 다시 화학 기상 증착 등의 방법으로 제 2산화막(220), 질화막(400), 제 3산화막(230)을 순차적으로 적층한다.Next, a polycrystalline silicon film is deposited as the first silicon film 300 for forming the main structure of the first electrode on the substrate 100 on which the first oxide film 210 is deposited. Then, the second oxide film 220, the nitride film 400, and the third oxide film 230 are sequentially stacked by a method such as chemical vapor deposition.

다음에, 상기 제 3산화막(230) 상에 감광막으로 복수 개의 핑거들을 갖는 빗 형상으로 제 1전극의 패턴을 형성한다.Next, a pattern of the first electrode is formed on the third oxide film 230 in a comb shape having a plurality of fingers as a photosensitive film.

그 다음에, 순차적으로 적층된 제 2산화막(220), 질화막(400), 제 3산화막 (230) 및 제 1실리콘막(300)을 차례대로, 제 1전극의 패턴에 따라서 수직식각(unisotropic etching)하고, 제 1산화막(210)이 노출되도록 수평 식각(isotropic etching)하여 남아있는 제 2산화막(220), 질화막(400), 제 3산화막 (230) 및 제 1실리콘막(300)이 제 1 전극의 패턴 형상으로 순차 적층되어 있게 된다.Subsequently, the second oxide film 220, the nitride film 400, the third oxide film 230, and the first silicon film 300 sequentially stacked are sequentially etched according to the pattern of the first electrode. And the second oxide film 220, the nitride film 400, the third oxide film 230, and the first silicon film 300 remaining by isotropic etching so that the first oxide film 210 is exposed. The electrodes are sequentially stacked in the pattern shape of the electrode.

도 3은 본 발명에 따른 실시예에 있어서 제 1전극의 측면에 측면 산화막을 형성하는 단계를 설명하기 위한 사시도이다.3 is a perspective view for explaining a step of forming a side oxide film on the side of the first electrode in the embodiment according to the present invention.

도 3을 참조하면, 상술한 바와 같이 제 1산화막(210)이 증착된 기판(100) 상에 제 1실리콘막, 제 2산화막(220), 질화막(400) 및 제 3산화막(230)이 제 1전극의 형상으로 식각 형성되어 있다. 다음으로, 상기 수직 식각으로 노출된 제 1전극으로서의 제 1실리콘막의 측면 부분을 보호하고 전극과 전극 사이에 미세 간격을 형성하기 위한 측면 산화막(240)을 열산화(thermal oxidation)방법으로 형성한다. 여기서, 제 3산화막(230) 및 질화막(400)이 형성된 부분에서는 열산화 방법에 의한 산화막이 형성되지 않으므로 제 1실리콘막이 노출된 측면 부분에서만 산화막이 형성되게 되는 것이다.Referring to FIG. 3, as described above, the first silicon film, the second oxide film 220, the nitride film 400, and the third oxide film 230 are formed on the substrate 100 on which the first oxide film 210 is deposited. It is etched into the shape of one electrode. Next, a side oxide film 240 is formed by a thermal oxidation method to protect a side portion of the first silicon film as the first electrode exposed by the vertical etching and to form a fine gap between the electrode and the electrode. Here, since the oxide film by the thermal oxidation method is not formed in the portion where the third oxide film 230 and the nitride film 400 are formed, the oxide film is formed only at the side portion where the first silicon film is exposed.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 실시예에 있어서의 제 1전극이 형성된 기판 상에 제 2전극을 형성하는 단계를 설명하기 위한 개략도들이다. 도 4a는 제 1실리콘의 두께와 동일하게 제 2실리콘을 형성한 것을 나타내기 위한 사시도이고, 도 4b는 도 4a에 따른 기판 상에 질화막을 산화 방지막으로서 이용하여 제 4산화막을 부분 증착한 것을 나타내기 위한 사시도이며, 도 4c는 도 4b에 따른 제 4산화막 상에 제 2전극의 패턴을 형성한 것을 나타내기 위한 사시도이고, 도 4d는 도 4c에따른 패턴으로 식각된 제 2전극을 나타내기 위한 사시도이고, 도 4e는 도 4d에 따른 패턴에 있어서의 제 1전극의 수평 이동 공간을 형성하기 위한 감광막 현상을 나타낸 사시도이고, 도 4f의 (1)은 도 4e에 따라 식각으로 제 1전극의 수평 이동 공간이 형성된 것을 나타내기 위한 사시도이며, 도 4f의 (2)는 도 4e에 따라 식각으로 제 1전극의 수평 이동 공간이 형성된 것을 나타내기 위한 평면도이다.4A to 4F are schematic diagrams for explaining a step of forming a second electrode on a substrate on which a first electrode is formed in an embodiment according to the present invention. 4A is a perspective view illustrating the formation of the second silicon in the same thickness as the first silicon, and FIG. 4B illustrates a partial deposition of the fourth oxide film on the substrate according to FIG. 4A using the nitride film as an anti-oxidation film. 4C is a perspective view illustrating the formation of the pattern of the second electrode on the fourth oxide film according to FIG. 4B, and FIG. 4D is a view illustrating the second electrode etched in the pattern according to FIG. 4C. 4E is a perspective view illustrating a photosensitive film phenomenon for forming a horizontal moving space of the first electrode in the pattern according to FIG. 4D, and FIG. 4F (1) is an etched horizontal line of the first electrode in FIG. 4E. 4F is a plan view illustrating that a horizontal movement space of the first electrode is formed by etching according to FIG. 4E.

도 4a 내지 도 4f를 참조하면, 상기와 같이 기판(100) 상에 노출된 제 1산화막(210) 상에 제 2실리콘막(310)으로서 다결정 실리콘막을 제 1실리콘막보다 두껍게 증착한 다음에, 화학적 또는 기계적으로 상술한 측면 산화막(240)이 드러날 때까지 연마하여 제 1실리콘막의 두께와 같게 이루어지도록 한다. 이때, 증착만으로는 제 2실리콘막(310)을 제 1실리콘막의 두께로 형성하기가 어렵기 때문에 제 2실리콘막(310)을 두껍게 증착하여 연마하는 것이 보다 쉽다.Referring to FIGS. 4A to 4F, a polycrystalline silicon film is deposited thicker than the first silicon film as the second silicon film 310 on the first oxide film 210 exposed on the substrate 100 as described above. The above-described side oxide film 240 is chemically or mechanically polished until it is exposed to be equal to the thickness of the first silicon film. At this time, since it is difficult to form the second silicon film 310 to the thickness of the first silicon film only by deposition, it is easier to deposit and polish the second silicon film 310 thickly.

다음에, 제 1 전극의 패턴으로 형성되어 있는 제 3산화막(230)을 제거하고, 연마된 제 2실리콘막(310) 상에 열산화 방법으로 식각 방지막으로서 제 4산화막(250)을 형성한다. 이때, 제 3산화막(230)이 제거되면 질화막(400)이 노출되고, 질화막(400)에는 열산화에 의한 산화막은 형성되지 않으므로 제 1전극 부분을 제외한 부분에서만 열산화막이 형성된다.Next, the third oxide film 230 formed in the pattern of the first electrode is removed, and the fourth oxide film 250 is formed on the polished second silicon film 310 as an etch stop layer by a thermal oxidation method. In this case, when the third oxide film 230 is removed, the nitride film 400 is exposed, and since the oxide film due to thermal oxidation is not formed on the nitride film 400, the thermal oxide film is formed only in the portion except for the first electrode part.

그 다음에, 제 4산화막(250) 상에 감광막으로 상기 제 1전극의 핑거들 각각과 서로 대응하는 자신의 복수 개의 핑거 각각이 맞물리는 형상으로 이루어지는 제 2전극의 패턴을 형성하고, 식각 방지막으로서 제 1전극 패턴 형상의 질화막(400) 및 제 4산화막(250)을 이용하여 제 2전극의 패턴에 따라 수직 식각하고 제1산화막(210)이 노출되도록 수평 식각하여 남아있는 제 4산화막(250) 및 제 2실리콘막(310)이 제 2전극의 패턴 형상으로 순차 적층되어 있는 모양이다. 이때, 제 1전극이 움직일 수 있는 공간을 형성하기 위하여 제 1전극의 핑거들 상에 도 4e에서와 같이 감광막(60)으로 현상하고, 질화막(400) 및 제 4산화막(250)을 식각 방지막으로서 이용하여 핑거들의 일부분을 수평ㆍ수직 식각하여 제 2전극을 형성하는 것이다.Then, on the fourth oxide film 250, a pattern of a second electrode having a shape in which each of the fingers of the first electrode and each of its own fingers corresponding to each other is formed as a photosensitive film is formed as an etch stop layer. The fourth oxide film 250 remaining by vertical etching according to the pattern of the second electrode using the first electrode pattern-shaped nitride film 400 and the fourth oxide film 250 and horizontally etched to expose the first oxide film 210. And the second silicon film 310 are sequentially stacked in the pattern shape of the second electrode. At this time, in order to form a space in which the first electrode can move, the photoresist film 60 is developed on the fingers of the first electrode as shown in FIG. 4E, and the nitride film 400 and the fourth oxide film 250 are etched away. A portion of the fingers is horizontally and vertically etched to form a second electrode.

도 5는 본 발명에 따른 실시예에 있어서의 미소 구동기를 완성하는 단계를 설명하기 위한 개략도이다. 이때, 도 5의 (1)은 본 실시예에 따라 완성된 미소 구동기를 나타낸 사시도이며, 도 5의 (2)는 본 실시예에 따라 완성된 미소 구동기를 나타낸 평면도이다.5 is a schematic view for explaining a step of completing the micro driver in the embodiment according to the present invention. 5 (1) is a perspective view showing the micro driver completed according to the present embodiment, and FIG. 5 (2) is a plan view showing the micro driver completed according to the present embodiment.

도 5를 참조하면, 제 1실리콘막(300) 및 제 2실리콘막(310) 상에 있는 질화막, 제 1산화막, 제 2산화막, 제 4산화막, 측면 산화막을 습식 또는 건식 식각 방법으로 제거함으로써, 제 1실리콘막(300)으로 형성된 제 1전극과 제 2실리콘막(310)으로 형성된 제 2전극이 측면 산화막 두께만큼의 미세 간격을 가지고 자유 자재로 수평 이동이 가능한 빗 형상의 구동기가 완성된다. 이때, 희생층인 제 1산화막을 수평 식각하여 제거하면 각각의 전극들이 기판(100)에서 부유된다. 여기서, 측면 산화막을 수직 식각할 때에는 앵커(anchor) 부분이 남도록 적당히 하는 것이 좋다.Referring to FIG. 5, by removing the nitride film, the first oxide film, the second oxide film, the fourth oxide film, and the side oxide film on the first silicon film 300 and the second silicon film 310 by a wet or dry etching method, A comb-shaped driver capable of freely horizontally moving the first electrode formed of the first silicon film 300 and the second electrode formed of the second silicon film 310 with a fine interval equal to the thickness of the side oxide film is completed. In this case, when the first oxide film, which is a sacrificial layer, is removed by horizontal etching, the respective electrodes float on the substrate 100. Here, when the side oxide film is vertically etched, it is preferable to appropriately leave the anchor portion.

이상과 같이, 본 실시예에서는 제 1전극 및 제 2전극을 형성하는 데 제 1실리콘막 및 제 2실리콘막으로서 다결정 실리콘을 증착하였지만, 이에 한정하는 것은아니므로 단결정 실리콘으로 증착하여도 좋다.As described above, in the present embodiment, polycrystalline silicon is deposited as the first silicon film and the second silicon film to form the first electrode and the second electrode. However, the present invention is not limited thereto, and may be deposited with single crystal silicon.

상술한 바와 같이 본 발명의 미소 구동기 제조방법에 의하면, 산화막 및 질화막을 증착하여 화학적 또는 기계적 식각만으로 빗 형상의 전극들이 보다 미세한 간격을 갖게 되어 더욱 큰 정전기력을 발생함으로써, 낮은 동작 전압으로도 구동 가능한 효과가 있다.As described above, according to the method of manufacturing the micro driver of the present invention, the comb-shaped electrodes have finer spacings by only chemical or mechanical etching by depositing oxide and nitride films, thereby generating greater electrostatic force, thereby driving at low operating voltages. It works.

또한, 이러한 낮은 동작 전압을 이용하는 미소 구동기를 보다 간단한 공정 과정으로 얻을 수 있으므로, MEMS분야의 발전에 기여할 수 있는 효과도 있다.In addition, since the micro driver using such a low operating voltage can be obtained by a simpler process, there is an effect that can contribute to the development of the MEMS field.

본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and it is apparent that many modifications are possible by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.

Claims (5)

복수 개의 핑거를 갖는 빗 형상의 제 1전극 및 제 2전극으로 이루어지되, 상기 제 1전극의 핑거들 각각과 서로 대응하는 상기 제 2전극의 핑거들 각각이 맞물리는 형상으로 이루어지는 미소 구동기 제조방법에 있어서,In the micro-driver manufacturing method comprising a comb-shaped first electrode and a second electrode having a plurality of fingers, wherein each of the fingers of the first electrode and the fingers of the second electrode corresponding to each other is in engagement with each other. In 기판을 마련하는 단계와;Providing a substrate; 상기 기판 상에 제 1산화막, 제 1실리콘막, 제 2산화막, 질화막, 및 제 3산화막을 순차적으로 증착한 다음, 상기 제 3산화막 상에 감광막으로 상기 제 1전극의 패턴을 형성하고, 상기 제 1전극의 패턴에 따라 상기 제 3산화막, 상기 질화막, 상기 제 2산화막 및 상기 제 1실리콘막을 상기 제 1산화막이 노출되도록 식각하여 복수 개의 핑거를 갖는 상기 제 1전극을 형성하는 단계와;Sequentially depositing a first oxide film, a first silicon film, a second oxide film, a nitride film, and a third oxide film on the substrate, and then forming a pattern of the first electrode on the third oxide film using a photosensitive film. Forming the first electrode having a plurality of fingers by etching the third oxide film, the nitride film, the second oxide film, and the first silicon film to expose the first oxide film according to a pattern of one electrode; 상기 식각으로 노출된 상기 제 1전극의 측면에 측면 산화막을 형성하는 단계와;Forming a side oxide film on a side surface of the first electrode exposed by the etching; 상기 제 1산화막이 노출된 영역 상에 제 2실리콘막을 상기 제 1실리콘막의 두께로 형성하고, 상기 제 1전극 상의 상기 제 3산화막을 제거하고, 상기 제 2실리콘막 상에 제 4산화막을 형성한 다음, 상기 제 4산화막 상에 감광막으로 상기 제 2전극의 패턴을 형성하고, 상기 제 2전극의 패턴에 따라 상기 제 4산화막 및 상기 제 2실리콘막을 식각하여 상기 제 1산화막이 노출되도록 상기 제 2전극을 형성하는 단계와;Forming a second silicon film to a thickness of the first silicon film on the exposed region of the first oxide film, removing the third oxide film on the first electrode, and forming a fourth oxide film on the second silicon film Next, a pattern of the second electrode is formed on the fourth oxide film using a photoresist film, and the fourth oxide film and the second silicon film are etched according to the pattern of the second electrode to expose the first oxide film. Forming an electrode; 상기 제 1산화막, 상기 제 2산화막, 상기 측면 산화막, 상기 제 4산화막 및상기 질화막을 제거하여 미소 구동기를 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 구동기 제조방법.And removing the first oxide film, the second oxide film, the side oxide film, the fourth oxide film, and the nitride film to complete a micro driver. 제 1항에 있어서, 상기 제 1실리콘막 및 상기 제 2실리콘막은 다결정 실리콘막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 미소 구동기 제조방법.The method of claim 1, wherein the first silicon film and the second silicon film are made of a polycrystalline silicon film. 제 1항에 있어서, 상기 측면 산화막 또는 상기 제 4산화막은 열산화 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 미소 구동기 제조방법.The method of claim 1, wherein the side oxide film or the fourth oxide film is formed by a thermal oxidation method. 제 1항에 있어서, 상기 제 2전극을 형성하는 단계는, 상기 제 1전극의 핑거들 각각을 식각하여 상기 제 1전극이 수평 이동할 수 있는 공간을 마련하는 것을 특징으로 하는 미소 구동기 제조방법.The method of claim 1, wherein the forming of the second electrode comprises etching a finger of the first electrode to provide a space in which the first electrode can be horizontally moved. 제 1항에 있어서, 상기 제 2전극을 형성하는 단계는, 상기 제 1산화막이 노출된 영역 상에 상기 제 2실리콘막을 형성 시, 상기 제 2실리콘막을 상기 제 1실리콘막의 두께이상으로 증착한 다음에 화학적 또는 기계적으로 연마하여 상기 제 1실리콘막의 두께와 같게 형성하는 것을 특징으로 하는 미소 구동기 제조방법.The method of claim 1, wherein the forming of the second electrode comprises depositing the second silicon film to a thickness greater than or equal to the thickness of the first silicon film when the second silicon film is formed on a region where the first oxide film is exposed. And chemically or mechanically polishing the same to form a thickness of the first silicon film.
KR10-2002-0016681A 2002-03-27 2002-03-27 Micro-actuator fabrication method KR100465914B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0016681A KR100465914B1 (en) 2002-03-27 2002-03-27 Micro-actuator fabrication method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0016681A KR100465914B1 (en) 2002-03-27 2002-03-27 Micro-actuator fabrication method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030077791A true KR20030077791A (en) 2003-10-04
KR100465914B1 KR100465914B1 (en) 2005-01-13

Family

ID=32376816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0016681A KR100465914B1 (en) 2002-03-27 2002-03-27 Micro-actuator fabrication method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100465914B1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100245377B1 (en) * 1997-10-08 2000-02-15 김덕중 Electrostatic force type microactuator
JP3003670B2 (en) * 1998-05-25 2000-01-31 日本電気株式会社 Micro actuator and manufacturing method thereof
KR20010019922A (en) * 1999-08-31 2001-03-15 구자홍 electrostatic microstructures and fabrication method
KR20010026195A (en) * 1999-09-03 2001-04-06 구자홍 Linear actuator

Also Published As

Publication number Publication date
KR100465914B1 (en) 2005-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230224657A1 (en) Semiconductor devices having a membrane layer with smooth stress-relieving corrugations and methods of fabrication thereof
US7504757B2 (en) Multi-finger z-actuator
US5198390A (en) RIE process for fabricating submicron, silicon electromechanical structures
US7344262B2 (en) MEMS mirror with tip or piston motion for use in adaptive optics
US7570416B2 (en) Method and apparatus for a reflective spatial light modulator with a flexible pedestal
EP0683921B1 (en) Microstructures and single mask, single-crystal process for fabrication thereof
WO2019014376A1 (en) Method for creating a high refractive index wave guide
KR100373739B1 (en) Method for Fabrication of Electrostatic Vertical Actuators Using One Single-crystalline Silicon Wafer
EP1221176B1 (en) Method of etching a layer using sacrificial elements
CN101597021B (en) Method for structuring a device layer of a substrate
KR100465914B1 (en) Micro-actuator fabrication method
US6316282B1 (en) Method of etching a wafer layer using multiple layers of the same photoresistant material
JP4994096B2 (en) Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device using the same
JP4353006B2 (en) Manufacturing method of semiconductor structure
KR20010019922A (en) electrostatic microstructures and fabrication method
TWI313040B (en) Etching method for forming deep trench.
JPH10337049A (en) Electrostatic small actuator and its manufacture
CN115784143A (en) Self-aligned polycrystalline silicon and monocrystalline silicon hybrid MEMS vertical electrode and manufacturing method thereof
KR100686128B1 (en) Method for fabricating piezoelectric type micro mirror
JPH0556666A (en) Guide mechanism for actuator and its manufacture
JP2005534505A (en) Method for producing a microsystem structure with lateral gaps and corresponding microsystem structure
Li et al. PREVENT NOTCHING FOR SOI MICROSTRUCTURE FABRICATION USING SiO 2 THIN FILM TECHNIQUE
TW200412628A (en) Method to fabricate vertical comb actuator by surface micromachining technology

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20091208

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee