KR20060050899A - 전자 디바이스 칩 집합체, 전자 디바이스 칩, 회절격자-광변조 장치 집합체 및 회절 격자-광변조 장치 - Google Patents

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KR20060050899A
KR20060050899A KR1020050081041A KR20050081041A KR20060050899A KR 20060050899 A KR20060050899 A KR 20060050899A KR 1020050081041 A KR1020050081041 A KR 1020050081041A KR 20050081041 A KR20050081041 A KR 20050081041A KR 20060050899 A KR20060050899 A KR 20060050899A
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아유무 다구찌
마사또 니시다
야스유끼 이또오
히또시 다마다
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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 정전기에 의해 회절 격자-광변조 소자가 파괴되는 것을 확실하게 방지하기 위한 수단을 구비한 회절 격자-광변조 장치를 제공하는 것이다.
하부 전극, 하부 전극 상방에 지지된 띠 형상의 고정 전극 및 가동 전극 및 외부 회로와의 전기적 접속을 위해 설치되어 외부로 노출되어 있고, 가동 전극에 전기적으로 접속된 접속 단자부(30)로 이루어지고, 접속 단자부(30)를 거쳐서 외부 회로로부터 가동 전극으로의 전압의 인가 및 하부 전극으로의 전압의 인가를 기초로 하여 가동 전극과 고정 전극에 의해 회절 격자가 형성되는 회절 격자-광변조 소자가 복수 지지체의 표면에 형성되어 이루어지는 회절 격자-광변조 장치에 있어서, 각 회절 격자-광변조 소자에는 접속 단자부(30)를 둘러싸는 보호 전극(40)이 더 구비되어 있다.
회절 격자 광변조 장치, 접속 단자부, 보호 전극, 가동 전극, 지지체

Description

전자 디바이스 칩 집합체, 전자 디바이스 칩, 회절 격자-광변조 장치 집합체 및 회절 격자-광변조 장치{AGGREGATE OF ELECTRONIC DEVICE CHIPS, ELECTRONIC DEVICE CHIP, AGGREGATE OF DIFFRACTION GRATING LIGHT MODULATORS, AND DIFFRACTION GRATING LIGHT MODULATOR}
도1의 (a) 내지 (c)는 제1 실시예에 있어서의 회절 격자-광변조 장치 및 그 변형예의 개념도.
도2의 (a) 내지 (c)는 제2 실시예에 있어서의 회절 격자-광변조 장치 및 그 변형예의 개념도.
도3의 (a) 내지 (c)는 제3 실시예에 있어서의 회절 격자-광변조 장치 및 그 변형예의 개념도.
도4의 (a) 내지 (c)는 제4 실시예에 있어서의 회절 격자-광변조 장치 및 그 변형예의 개념도.
도5는 제1 실시예의 회절 격자-광변조 장치 집합체의 개략도.
도6은 회절 격자-광변조 소자를 구성하는 하부 전극, 고정 전극, 가동 전극의 배치를 개략적으로 도시하는 도면.
도7의 (a) 내지 (c)는 도6의 화살표 A-A에 따른 가동 전극 등의 개략적인 단면도(단, 회절 격자-광변조 소자가 작동하지 않는 상태에 있음).
도8의 (a) 내지 (c)는 도6의 화살표 B-B에 따른 고정 전극 등의 개략적인 단면도.
도9는 고정 전극, 가동 전극, 바이어스 전극, 제어 전극의 배치를 개략적으로 도시하는 도면.
도10의 (a)는 도6의 화살표 A-A에 따른 가동 전극 등의 개략적인 단면도(단, 회절 격자-광변조 소자가 작동하고 있는 상태에 있음), 도10의 (b)는 도6의 화살표 C-C에 따른 고정 전극, 가동 전극 등의 개략적인 단면도.
도11은 3개의 회절 격자-광변조 장치가 조합된 화상 형성 장치의 개념도.
도12의 (a) 내지 (d)는 회절 격자-광변조 소자, 회절 격자-광변조 장치, 회절 격자-광변조 장치 집합체의 제조 방법의 개요를 설명하기 위한 기판 등의 개략적인 일부 단부면도.
도13의 (a) 내지 (d)는 도12의 (d)에 이어서 회절 격자-광변조 소자, 회절 격자-광변조 장치, 회절 격자-광변조 장치 집합체의 제조 방법의 개요를 설명하기 위한 기판 등의 개략적인 일부 단부면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 1A, 1B, 1C : 회절 격자-광변조 장치
2 : 회절 격자-광변조 장치 본체부
3 : 유리판
10 : 회절 격자-광변조 소자
11 : 지지체
11A : 기판
12 : 하부 전극
12A : 하부 전극 단자부
13 : 바이어스 전극
13A : 바이어스 전극 단자부
14, 15, 17, 18 : 지지부
16 : 제어 전극
21 : 고정 전극
22 : 가동 전극
30 : 접속 단자부
40, 40A : 보호 전극
50 : 보호 절연막
51 : 접속부
52 : 희생층
53 : 개구부
54 : 유전체 재료층(하층)
55 : 광반사층(상층)
56 : 접속 구멍
100R, 100G, 100B : 광원
101R, 101G, 101B : 회절 격자-광변조 장치
102 : L형 프리즘
103 : 렌즈
104 : 공간 필터
105 : 스캔 미러
106 : 스크린
[문헌 1] 일본 특허 제3401250호
[문헌 2] 일본 특허 제3164824호
본 발명은 전자 디바이스 칩 집합체, 전자 디바이스 칩, 회절 격자-광변조 장치 집합체 및 회절 격자-광변조 장치에 관한 것이다.
프로젝터나 프린터 등의 화상 형성 장치에 있어서, 1차원적인 화상 표시 장치로부터의 광속을 광주사 수단으로 주사하면서 화상 형성 수단에 투영함으로써 2차원 화상을 형성하는 장치가, 예를 들어 일본 특허 제3401250호나 일본 특허 제3164824호로부터 이미 알려져 있다. 이 1차원적인 화상 표시 장치는 복수의 회절 격자-광변조 소자(GLV : Grating Light Valve)가 1차원적으로 어레이 형상으로 배열되어 이루어진다. 또한, 이 1차원적인 화상 표시 장치를 회절 격자-광변조 장치라 부른다. 회절 격자-광변조 소자는 마이크로 머신 제조 기술을 응용하여 제조되 어 반사형의 회절 격자로 구성되어 있고, 광스위칭 작용을 갖고, 빛의 온/오프 제어를 전기적으로 제어함으로써 화상을 표시한다. 즉, 회절 격자-광변조 장치에 있어서는 회절 격자-광변조 소자의 각각으로부터 사출된 빛을 스캔 미러로 주사하여 2차원 화상을 얻는다. 따라서, M × N(예를 들어 1920 × 1080)의 화소(픽셀)로 구성된 2차원 화상을 표시하기 위해, N개(＝ 1080개)의 회절 격자-광변조 소자로 회절 격자-광변조 장치를 구성하면 된다. 또한, 컬러 표시를 위해서는 3개의 회절 격자-광변조 장치를 이용하면 된다.
회절 격자-광변조 소자(10)를 구성하는 하부 전극(12), 고정 전극(21), 가동 전극(22) 등의 배치를 도6에 개략적으로 도시한다. 또한, 도6에 있어서는 하부 전극(12), 고정 전극(21), 가동 전극(22), 지지부(14, 15, 17, 18)를 명시하기 위해, 이것들에 사선을 그렸다.
이 회절 격자-광변조 소자(10)는 하부 전극(12), 띠 형상(리본 형상)의 고정 전극(21) 및 띠 형상(리본 형상)의 가동 전극(22)으로 이루어진다. 하부 전극(12)은 지지체(11) 상에 형성되어 있다. 또한, 고정 전극(21)은 지지부(14, 15)에 지지되고, 하부 전극(12)의 상방에 지지, 걸쳐져 있다. 또한, 가동 전극(22)은 지지부(17, 18)에 지지되고, 하부 전극(12)의 상방에 지지, 걸쳐져 있고, 고정 전극(21)에 대해 병치되어 있다. 나타낸 예에 있어서, 1개의 회절 격자-광변조 소자(10)는 3개의 고정 전극(21)과 3개의 가동 전극(22)으로 구성되어 있다. 3개의 가동 전극(22)은 모여 제어 전극에 접속되고, 제어 전극은 도시하지 않은 접속 단자부에 접속되어 있다. 한편, 3개의 고정 전극(21)은 모여 바이어스 전극에 접속되 어 있다. 바이어스 전극은 복수의 회절 격자-광변조 소자(10)에 있어서 공통으로 되고 있고, 도시하지 않은 바이어스 전극 단자부를 거쳐서 접지되어 있다. 하부 전극(12)도 복수의 회절 격자-광변조 소자(10)에 있어서 공통으로 되어 있고, 도시하지 않은 하부 전극 단자부를 거쳐서 접지되어 있다.
접속 단자부, 제어 전극을 거쳐서 가동 전극(22)으로 전압을 인가하고, 또한 하부 전극(12)으로 전압을 인가하면[실제로는, 하부 전극(12)은 접지 상태에 있음], 가동 전극(22)과 하부 전극(12) 사이에 정전기력(쿨롱력)이 발생한다. 그리고, 이 정전기력에 의해 하부 전극(12)을 향해 가동 전극(22)이 하방으로 변위된다. 또한, 가동 전극(22)의 변위 전의 상태를 도7의 (a) 및 도10의 (b)의 좌측에 도시하고, 변위 후의 상태를 도10의 (a) 및 도10의 (b)의 우측에 도시한다. 그리고, 이와 같은 가동 전극(22)의 변위를 기초로 하여 가동 전극(22)과 고정 전극(21)에 의해 반사형의 회절 격자가 형성된다.
여기서, 인접하는 고정 전극(21) 사이의 거리를 d[도10의 (b) 참조], 가동 전극(22) 및 고정 전극(21)에 입사하는 빛(입사각 : θi)의 파장을 λ, 회절각을 θm이라 하면,
d[sin(θi)－sin(θm)]＝mㆍλ
으로 나타낼 수 있다. 여기서, m은 차수이고, 0, ±1, ±2…의 값을 취한다.
그리고, 가동 전극(22)의 정상면과 고정 전극(21)의 정상면의 높이의 차(Δh1)[도10의 (b) 참조]가 (λ/4)일 때, 회절광의 광강도는 최대의 값이 된다.
이와 같은 회절 격자-광변조 장치를 3개 구비한 화상 형성 장치의 개념도를 도11에 도시한다. 즉, 이 화상 형성 장치는 빛의 3원색인 적색의 빛(레이저광으로, 점선으로 나타냄), 녹색의 빛(레이저광으로, 실선으로 나타냄), 청색의 빛(레이저광으로, 일점쇄선으로 나타냄)을 사출하는 광원(100R, 100G, 100B), 이들 광원(100R, 100G, 100B)으로부터 사출된 빛을 집광하는 집광 렌즈(도시하지 않음), 이들 집광 렌즈를 통과한 각 색이 입사하는 회절 격자-광변조 장치(101R, 101G, 101B), 회절 격자-광변조 장치(101R, 101G, 101B)로부터 사출된 빛이 입사되어 1개의 광속에 모이는 L형 프리즘(102), 모인 3원색의 빛이 통과하는 렌즈(103) 및 공간 필터(104), 공간 필터(104)를 통과한 1개의 광속을 결상시키는 결상 렌즈(도시하지 않음), 결상 렌즈를 통과한 1개의 광속을 주사하는 스캔 미러(105) 및 스캔 미러(105)로 주사된 빛을 투영하는 스크린(106)으로 구성되어 있다.
이와 같은 화상 형성 장치에 있어서는 가동 전극(22)이 도7의 (a) 및 도10의 (b)의 좌측에 도시한 상태인 회절 격자-광변조 소자(10)의 비작동시, 가동 전극(22) 및 고정 전극(21)의 정상면에서 반사된 빛은 공간 필터(104)로 차단된다. 한편, 가동 전극(22)이 도10의 (a) 및 도10의 (b)의 우측에 도시한 상태인 회절 격자-광변조 소자(10)의 작동 시, 가동 전극(22) 및 고정 전극(21)으로 회절된 ±1차(m ＝ ±1)의 회절광은 공간 필터(104)를 통과한다. 이와 같은 구성으로 함으로써 스크린(106)에 투영해야 할 빛의 온/오프 제어할 수 있다. 또한, 가동 전극(22)에 인가하는 전압을 변화시킴으로써 가동 전극(22)의 정상면과 고정 전극(21)의 정상 면의 높이의 차(Δh1)를 변화시킬 수 있고, 그 결과, 회절광의 강도를 변화시켜 계조 제어를 행할 수 있다.
가동 전극(22)은 치수가 매우 작기 때문에, 회절 격자-광변조 장치에 있어서, 높은 해상도, 고속인 스위칭 동작 및 넓은 대역 폭의 표시가 가능해진다. 또한, 낮은 인가 전압으로 동작시킬 수 있으므로, 매우 소형화된 화상 형성 장치를 실현하는 것이 기대되고 있다. 또한, 이와 같은 화상 형성 장치는 통상의 2차원 화상 표시 장치, 예를 들어 액정 패널 등을 이용한 투사형 표시 장치에 비해 스캔 미러(105)에 의해 스캔을 행하므로, 매우 원활하고 자연스러운 화상 표현이 가능해진다. 게다가, 3원색인 적색, 녹색, 청색의 레이저를 광원으로 하여 이들 빛을 혼합하므로, 매우 넓고, 자연스러운 색 재현 범위의 화상을 표현할 수 있는 등 종래에는 없는 우수한 표시 성능을 갖는다.
[특허문헌 1] 일본 특허 제3401250호
[특허문헌 2] 일본 특허 제3164824호
그러나, 회절 격자-광변조 소자는 정전기에 약한 것 등의 약점을 갖고 있다.
예를 들어, 기존에 있어서 정전기에 기인하여 22 볼트 정도의 전위차가 가동 전극(22)과 하부 전극(12) 사이에 가해진 것만으로, 회절 격자-광변조 소자에 파괴가 생기는 경우가 있다. 즉, 이와 같은 전위차가 가동 전극(22)과 하부 전극(12) 사이에 가해지면, 스냅 다운 현상이나 스냅 오버 현상이 생긴다. 여기서, 스냅 다 운 현상이라 함은, 가동 전극(22)이 하부 전극(12)에 접촉하여 도7의 (a)에 도시한 상태로 복귀되지 않았거나, 하부 전극(12)의 전하가 가동 전극(22)으로 전사되어 회절 격자-광변조 소자의 동작 재현성이 손상되는 현상을 가리킨다. 또한, 스냅 오버 현상이라 함은, 교대로 배열된 가동 전극(22)과 고정 전극(21)이 정전기에 의해 흡착하거나, 가동 전극(22)과 고정 전극(21) 사이에서 방전이 생겨, 최악의 경우, 가동 전극(22)과 고정 전극(21)이 일종의 용접된 상태가 되어 가동 전극(22)이나 고정 전극(21)이 절단되는 등의 현상을 가리킨다.
회절 격자-광변조 장치에 있어서는 그 제조시, 가동 전극(22)이 플로팅 상태로 되어 있고, 게다가 회절 격자-광변조 소자는 매우 높은 임피던스를 갖고, 또한 저용량이다. 그로 인해, 미소한 전하가 가동 전극(22)으로 유입된 것만으로도 스냅 다운 현상이나 스냅 오버 현상이 생길 우려가 있다. 회절 격자-광변조 장치가 외부의 구동 회로 등의 주변 회로에 접속된 상태에서는[즉, 가동 전극(22)이 비플로팅 상태가 된 경우에는], 주변 회로에 조립된 보호 회로 등에 의해 보호되므로, 스냅 다운 현상이나 스냅 오버 현상은 생기기 어렵다.
회절 격자-광변조 장치의 제조에 있어서는 다수의 회절 격자-광변조 장치로 이루어지는 회절 격자-광변조 장치 집합체가, 예를 들어 실리콘 반도체 기판으로 이루어지는 기판의 표면에 형성되고, 그 후, 다이싱에 의해 개개의 회절 격자-광변조 장치로 절단된다. 그리고, 이와 같은 회절 격자-광변조 장치의 제조 시, 기판의 마찰 등에 의해 생긴 정전기가 가동 전극(22)으로 유입되는 결과, 회절 격자-광변조 소자에 파괴가 생기는 경우가 있다.
그러나, 지금까지는 이와 같은 정전기에 의해 회절 격자-광변조 소자가 파괴되는 것을 효과적으로 방지하기 위한 적절한, 혹은 유효한 수단은 알려져 있지 않다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 정전기에 의해 회절 격자-광변조 소자가 파괴되는 것을 확실하게 방지하기 위한 수단을 구비한 회절 격자-광변조 장치, 혹은 회절 격자-광변조 장치 집합체, 넓게는 정전기에 의한 파괴를 확실하게 방지하기 위한 수단을 구비한 전자 디바이스 칩 혹은 전자 디바이스 칩 집합체를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자 디바이스 칩 집합체는 기판의 표면에 형성된 복수의 전자 디바이스 칩으로 이루어지는 전자 디바이스 칩 집합체이며,
각 전자 디바이스 칩은 외부 회로와의 전기적 접속을 위해 설치되고, 외부로 노출된 접속 단자부를 구비하고 있고,
각 전자 디바이스 칩은 접속 단자부를 둘러싸는 보호 전극을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자 디바이스 칩은 지지체의 표면에 형성되어 외부 회로와의 전기적 접속을 위해 설치되고, 외부로 노출된 접속 단자부를 구비하고, 접속 단자부를 둘러싸는 보호 전극을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전자 디바이스 칩 집합체 혹은 전자 디바이스 칩에 있어서는, 보호 전극은 주로 기판(본 발명의 전자 디바이스 칩 집합체) 혹은 지지체(본 발명의 전자 디바이스 칩)의 표면 및/또는 이면에 있어서 발생한 정전기가 접속 단자부로부터 전자 디바이스 칩으로 침입하는 것을 방지하기 위해 구비되어 있다.
본 발명의 전자 디바이스 칩 집합체 혹은 전자 디바이스 칩에 있어서는, 보호 전극은 플로팅 상태(즉, 전자 디바이스 칩의 동작에 영향을 미치는 전기적 단자나 전원에 접속되어 있지 않은 상태, 혹은 접지되어 있지 않은 상태)에 있는 구성으로 할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치 집합체는,
(A) 하부 전극과,
(B) 하부 전극의 상방에 지지된 띠 형상의 고정 전극과,
(C) 하부 전극의 상방에 지지되어 고정 전극에 대해 병치된 띠 형상의 가동 전극 및,
(D) 외부 회로와의 전기적 접속을 위해 설치되어 외부로 노출되어 있고, 가동 전극에 전기적으로 접속된 접속 단자부로 이루어지고,
접속 단자부를 거쳐서 외부 회로로부터 가동 전극으로의 전압의 인가 및 하부 전극으로의 전압의 인가를 기초로 하여 발생한 가동 전극과 하부 전극 사이에 작용하는 정전기력에 의해 하부 전극을 향해 가동 전극이 변위됨으로써, 가동 전극과 고정 전극에 의해 회절 격자가 형성되는 회절 격자-광변조 소자를 복수 구비한 회절 격자-광변조 장치가 복수 기판의 표면에 형성된 회절 격자-광변조 장치 집합체이며,
각 회절 격자-광변조 장치에는 접속 단자부를 둘러싸는 보호 전극이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치는,
(A) 하부 전극과,
(B) 하부 전극의 상방에 지지된 띠 형상의 고정 전극과,
(C) 하부 전극의 상방에 지지되어 고정 전극에 대해 병치된 띠 형상의 가동 전극 및,
(D) 외부 회로와의 전기적 접속을 위해 설치되어 외부로 노출되어 있고, 가동 전극에 전기적으로 접속된 접속 단자부로 이루어지고,
접속 단자부를 거쳐서 외부 회로로부터 가동 전극으로의 전압의 인가 및 하부 전극으로의 전압의 인가를 기초로 하여 발생한 가동 전극과 하부 전극 사이에 작용하는 정전기력에 의해 하부 전극을 향해 가동 전극이 변위됨으로써, 가동 전극과 고정 전극에 의해 회절 격자가 형성되는 회절 격자-광변조 소자가 복수 지지체의 표면에 형성되어 이루어지는 회절 격자-광변조 장치이며,
접속 단자부를 둘러싸는 보호 전극이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치 집합체는,
(A) 하부 전극과,
(B) 하부 전극의 상방에 지지된 띠 형상의 고정 전극과,
(C) 하부 전극의 상방에 지지되어 고정 전극에 대해 병치된 띠 형상의 가동 전극 및,
(D) 외부 회로와의 전기적 접속을 위해 설치되어 외부로 노출되어 있고, 가동 전극에 전기적으로 접속된 접속 단자부로 이루어지고,
접속 단자부를 거쳐서 외부 회로로부터 가동 전극으로의 전압의 인가 및 하부 전극으로의 전압의 인가를 기초로 하여 발생한 가동 전극과 하부 전극 사이에 작용하는 정전기력에 의해 하부 전극을 향해 가동 전극이 변위됨으로써, 가동 전극과 고정 전극에 의해 회절 격자가 형성되는 회절 격자-광변조 소자를 복수 구비한 회절 격자-광변조 장치가 복수 기판의 표면에 형성된 회절 격자-광변조 장치 집합체이며,
각 회절 격자-광변조 장치의 외주부에는 보호 전극이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치는,
(A) 하부 전극과,
(B) 하부 전극의 상방에 지지된 띠 형상의 고정 전극과,
(C) 하부 전극의 상방에 지지되어 고정 전극에 대해 병치된 띠 형상의 가동 전극 및,
(D) 외부 회로와의 전기적 접속을 위해 설치되어 외부로 노출되어 있고, 가동 전극에 전기적으로 접속된 접속 단자부로 이루어지고,
접속 단자부를 거쳐서 외부 회로로부터 가동 전극으로의 전압의 인가 및 하부 전극으로의 전압의 인가를 기초로 하여 발생한 가동 전극과 하부 전극 사이에 작용하는 정전기력에 의해 하부 전극을 향해 가동 전극이 변위됨으로써, 가동 전극과 고정 전극에 의해 회절 격자가 형성되는 회절 격자-광변조 소자가 복수 지지체의 표면에 형성되어 이루어지는 회절 격자-광변조 장치이며,
지지체의 외주부에는 보호 전극이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1 형태, 제2 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치 집합체, 혹은 본 발명의 제1 형태, 제2 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치(이하, 이들을 총칭하여 본 발명의 회절 격자-광변조 장치 집합체 등이라 부르는 경우가 있음)에 있어서의 가동 전극 및 고정 전극은, 예를 들어 마이크로 머신 기술을 응용하여 제작할 수 있고, 가동 전극과 고정 전극에 의해 형성되는 회절 격자는 소위 반사형 회절 격자로 구성되어 있다.
본 발명의 회절 격자-광변조 장치 집합체 등에 있어서는, 보호 전극은 주로 기판(본 발명의 회절 격자-광변조 장치 집합체) 혹은 지지체(본 발명의 회절 격자-광변조 장치)의 표면 및/또는 이면에 있어서 발생한 정전기가 접속 단자부로부터 가동 전극으로 침입하는 것을 방지하기 위해 구비되어 있다.
본 발명의 회절 격자-광변조 장치 집합체 등에 있어서는, 보호 전극은 플로팅 상태(즉, 회절 격자-광변조 장치의 동작에 영향을 미치는 전기적 단자나 전원에 접속되어 있지 않은 상태, 혹은 접지되어 있지 않은 상태)에 있는 구성으로 할 수 있다. 혹은, 보호 전극은 접속 단자부보다도 큰 면적을 갖는 도체 부분에 접속되어 있는 구성으로 할 수 있다. 구체적으로는, 보호 전극은 하부 전극에 접속되어 있는 구성으로 할 수 있고, 혹은 회절 격자-광변조 소자를 구성하는 고정 전극은 각 회절 격자-광변조 소자에 있어서 공통으로 된 바이어스 전극에 접속되고, 그리고 보호 전극은 바이어스 전극에 접속되어 있는 구성으로 할 수 있다. 또한, 접속 단자부보다도 큰 면적을 갖는 도체 부분(예를 들어, 하부 전극이나 바이어스 전극)은 접속 단자부로부터 가동 전극에 이르는 시스템과의 사이에서 정전 용량을 갖는(환언하면, 접속 단자부로부터 가동 전극에 이르는 시스템과의 사이에서 일종의 콘덴서를 형성할 수 있음) 도체 부분이다.
여기서, 본 발명의 전자 디바이스 칩 집합체라 함은, 복수의 전자 디바이스 칩이 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 것으로, 전자 디바이스 칩 집합체를 절단, 분리함으로써 개개의 전자 디바이스 칩을 얻을 수 있다. 여기서, 전자 디바이스 칩으로서, 회절 격자-광변조 장치뿐만 아니라, IC나 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems), 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD)를 들 수 있다. 또한, 본 발명의 회절 격자-광변조 장치 집합체라 함은, 복수의 회절 격자-광변조 장치가 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 것으로, 회절 격자-광변조 장치 집합체를 절단, 분리함으로써 개개의 회절 격자-광변조 장치를 얻을 수 있다. 또한, 1개의 회절 격자-광변조 장치를 구성하는 복수의 회절 격자-광변조 소자가 집합한 부분을 회절 격자-광변조 장치 본체부라 부르는 경우가 있다.
본 발명의 전자 디바이스 칩 집합체 및 본 발명의 제1 형태, 제2 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치 집합체에 있어서의 기판 및 본 발명의 전자 디바이스 칩, 본 발명의 제1 형태, 제2 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치에 있어서의 지지체를 구성하는 재료로서, 실리콘 반도체 기판을 예시할 수 있다.
여기서, 기판과 지지체의 차이는 다수의 전자 디바이스 칩 혹은 다수의 회절 격자-광변조 장치가 형성되어 있는 것이 기판이고, 1개의 전자 디바이스 칩 혹은 1개의 회절 격자-광변조 장치가 형성되어 있는 것이 지지체이다. 환언하면, 기판이 개개로 절단됨으로써 지지체가 된다.
본 발명의 회절 격자-광변조 장치 집합체 등에 있어서의 하부 전극, 바이어스 전극을 구성하는 재료로서, 알루미늄(Al), 티탄(Ti), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W), 니오븀(Nb), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 구리(Cu), 니켈(Ni), 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 철(Fe), 백금(Pt) 및 아연(Zn)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종류의 금속 ; 이들 금속 원소를 포함하는 합금 혹은 화합물(예를 들어 TiN 등의 질화물이나, WSi2, MoSi2, TiSi2, TaSi2 등의 실리사이드) ; 실리콘(Si) 등의 반도체 ; ITO(인듐은 산화물), 산화인듐, 산화아연 등의 도전성 금속 산화물을 예시할 수 있다. 하부 전극이나 바이어스 전극을 제작하기 위해서는 CVD법, 스패터링법, 증착법, 리프트 오프법, 이온 플레이팅법, 전해 도금법, 무전해 도금법, 스크린 인쇄법, 레이저 어블레이션법, 졸-겔법 등의 공지의 박막 형성 기술에 의해 상술한 구성 재료로 이루어지는 박막을 기판(지지체)의 표면에 형성하면 된다.
또한, 본 발명의 회절 격자-광변조 장치 집합체 등에 있어서의 고정 전극, 가동 전극은 광반사층(상층)과 유전체 재료층(하층)의 2층 구조로 이루어지는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들어 알루미늄층(상층)과 SiN층(하층)의 적층 구조, 알루미늄층(상층)과 SiO2층(하층)의 적층 구조, Si를 첨가한 알루미늄층(상층)과 SiN층(하층)의 적층 구조, Si를 첨가한 알루미늄층(상층)과 SiO2층(하층)의 적층 구조, Cu를 첨가한 알루미늄층(상층)과 SiN층(하층)의 적층 구조(Cu의 첨가율로서 0.1 중량 ％ 내지 5 중량 ％를 예시할 수 있고, 이하의 설명에 있어서도 마찬가지임), Cu를 첨가한 알루미늄층(상층)과 SiO2층(하층)의 적층 구조, 산화티탄층(상층)과 SiN층(하층)의 적층 구조, 산화 티탄층(상층)과 SiO2층(하층)의 적층 구조로 구성할 수 있다. 또한, 하층을 SiO2층과 SiN층의 2층 구성으로 할 수도 있다.
또한, 본 발명의 회절 격자-광변조 장치 집합체 등에 있어서, 고정 전극을 지지하기 위한 지지부는 고정 전극의 연장부로 구성하는 것이 바람직하고, 또한 가동 전극을 지지하기 위한 지지부는 가동 전극의 연장부로 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 회절 격자-광변조 장치 집합체 등에 있어서, 하부 전극의 정상면과 고정 전극의 정상면의 높이의 차(Δh0)로서, 3.0 × 10-7(m) 내지 1.5 × 10-6(m), 바람직하게는 4.5 × 10-7(m) 내지 1.2 × 10-6(m)를 예시할 수 있다. 또한, 회절 격자-광변조 소자의 비작동 시에 있어서의 가동 전극의 정상면과 고정 전극의 정상면의 높이의 차는 가능한 한, 0에 가까운 것이 바람직하다. 또한, 회절 격자-광변조 소자의 작동 시에 있어서의 가동 전극의 정상면과 고정 전극의 정상면의 높이의 차(Δh1)(가동 전극의 하방으로의 변위량)의 최대치(Δh1 － MAX)는 회절 격자-광변조 소자 혹은 회절 격자-광변조 장치로의 입사광의 파장을 λ로 하였을 때,
λ/4 ≤ Δh1 － MAX
를 만족시키는 것이 바람직하다. 또한, Δh1 － MAX와 Δh0의 관계는,
Δh1 － MAX ≤ (Δh0/3)
를 만족시키는 것이 바람직하다. 또한, 가동 전극에 인가하는 전압을 변화시킴으로써 가동 전극의 정상면과 고정 전극의 정상면의 높이의 차(Δh1)(가동 전극의 하방으로의 변위량)를 변화시킬 수 있다. 그리고, 이에 의해 회절광의 강도를 변화시킬 수 있으므로, 계조 제어를 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 회절 격자-광변조 장치 집합체 등에 있어서, 인접하는 고정 전극 사이의 거리(d)는 한정되는 것은 아니지만, 1 × 10-6(m) 내지 2 × 10-5(m), 바람직하게는 2 × 10-6(m) 내지 1 × 10-5(m)인 것이 바람직하다. 또한, 인접하는 고정 전극과 가동 전극 사이에 존재하는 간극(SP)(1개의 회절 격자-광변조 소자 내에 있어서의 간극, 인접하는 회절 격자-광변조 소자 사이에 있어서의 간극의 양쪽) 은 한정되는 것은 아니지만, 1 × 10-7(m) 내지 2 × 10-6(m), 바람직하게는 2 × 10-7(m) 내지 5 × 10-7(m)인 것이 바람직하다. 또한, 고정 전극의 폭(WF)으로서, 한정되는 것은 아니지만, 1 × 10-6(m) 내지 1 × 10-5(m), 바람직하게는 2 × 10-6(m) 내지 5 × 10-6(m)을 예시할 수 있고, 고정 전극의 실효 길이(LF)로서, 한정되는 것은 아니지만, 2 × 10-5(m) 내지 5 × 10-4(m), 바람직하게는 1 × 10-4(m) 내지 3 × 10-4(m)를 예시할 수 있다. 한편, 가동 전극의 폭(WM)으로서, 한정되는 것은 아니지만, 1 × 10-6(m) 내지 1 × 10-5(m), 바람직하게는 2 × 10-6(m) 내지 5 × 10-6(m)를 예시할 수 있고, 또한 고정 전극의 폭(WF)과 동등한 것이 바람직하다. 또한, 가동 전극의 실효 길이(LM)로서, 한정되는 것은 아니지만, 2 × 10-5(m) 내지 5 × 10-4(m), 바람직하게는 1 × 10-4(m) 내지 3 × 10-4(m)를 예시할 수 있다. 또한, 고정 전극의 실효 길이(LF), 가동 전극의 실효 길이(LM)라 함은, 고정 전극 및 가동 전극이 지지부에 의해 지지되어 있는 구성에 있어서, 지지부와 지지부 사이의 고정 전극의 부분 및 가동 전극의 부분의 길이를 의미한다.
또한, 본 발명의 회절 격자-광변조 장치 집합체 등에 있어서, 1개의 회절 격 자-광변조 소자를 구성하는 고정 전극과 가동 전극의 각각의 수는 1개의 고정 전극과 1개의 가동 전극을 1세트로 한 경우, 최저 1세트이면 좋고, 한정되는 것은 아니지만, 최대 3세트를 들 수 있다. 또한, 회절 격자-광변조 장치에 있어서의 복수의 회절 격자-광변조 소자의 배치 상태는 1차원 어레이 형상으로 하면 좋다. 즉, 고정 전극 및 가동 전극의 축선 방향과 직각의 방향에 따라서, 복수의 회절 격자-광변조 소자를 구성하는 고정 전극 및 가동 전극을 병치하면 좋다. 회절 격자-광변조 소자의 수는 화상 표시 장치에 요구되는 화소 수를 기초로 하여 결정하면 좋다.
본 발명의 전자 디바이스 칩 집합체, 본 발명의 전자 디바이스 칩, 본 발명의 제1 형태 혹은 제2 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치 집합체, 본 발명의 제1 형태 혹은 제2 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치(이하, 이들을 총칭하여 단순히 본 발명이라 부르는 경우가 있음)에 있어서의 접속 단자부 및 보호 전극, 본 발명의 회절 격자-광변조 장치 집합체 등에 있어서의 접속 단자부와 가동 전극을 전기적으로 접속하기 위한 제어 전극을 구성하는 재료로서, 상술한 하부 전극이나 바이어스 전극을 구성하는 재료를 예시할 수 있고, 접속 단자부, 보호 전극, 제어 전극의 형성 방법도 상술한 하부 전극이나 바이어스 전극의 형성 방법과 같은 형성 방법으로 하면 좋다. 또한, 하부 전극, 바이어스 전극, 접속 단자부, 보호 전극 및 제어 전극을 동시에 형성할 수도 있고, 이들 4종류의 전극과 접속 단자부를 임의의 조합으로 동시에 형성할 수도 있다. 또한, 막 두께에 관해서는, 별도로 두껍게 형성할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 접속 단자부의 평면 형상은 정사각형, 직사각형을 포함하 는 직사각형, 다각형, 원형, 타원형 등 임의의 형상으로 할 수 있다. 복수의 접속 단자부는 1열로 배치해도 좋고, 지그재그 형상으로 다단(예를 들어 2단)으로 배치해도 좋다.
본 발명의 전자 디바이스 칩 집합체, 본 발명의 전자 디바이스 칩, 본 발명의 제1 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치 집합체, 혹은 본 발명의 제1 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치에 있어서의 보호 전극의 평면 형상으로서, 보호 전극이 접속 단자부와 일정한 간격을 마련한 상태에서 접속 단자부를 둘러싸는 형상을 들 수 있다. 그리고, 이 경우,
(1) 1개의 접속 단자부에 대해 1개의 보호 전극을 설치하고, 또한 이들 보호 전극을 서로 전기적으로 접속하는 형태,
(2) 복수의 접속 단자부에 대해 1개의 보호 전극을 설치하고, 또한 이들 보호 전극을 서로 전기적으로 접속하는 형태,
(3) 모든 접속 단자부에 대해 1개의 보호 전극을 설치하는 형태,
를 들 수 있다. 또한, 보호 전극이 접속 단자부와 일정한 간격을 마련한 상태에서 접속 단자부를 둘러싸는 형상인 경우, 접속 단자부와 제어 전극의 접속 부분을 제외하는 접속 단자부의 대략 전체 둘레에 있어서 보호 전극이 접속 단자부를 둘러싸고 있는 구성으로 할 수도 있고, 접속 단자부의 일부의 주위에 있어서 보호 전극이 접속 단자부를 둘러싸고 있는 구성으로 할 수도 있다.
또한, 본 발명의 제2 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치 집합체, 혹은 본 발명의 제2 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치에 있어서의 보호 전극의 평면 형상 으로서, 보호 전극이 회절 격자-광변조 장치 본체부와 일정한 간격을 마련한 상태에서 회절 격자-광변조 장치 본체부를 둘러싸는 형상을 들 수 있다. 그리고, 이 경우, 회절 격자-광변조 장치 본체부의 전체 둘레에 있어서 보호 전극이 회절 격자-광변조 장치 본체부를 둘러싸고 있는 구성으로 할 수도 있고, 회절 격자-광변조 장치 본체부의 일부의 주위(예를 들어, 전체 둘레의 1/2)에 있어서 보호 전극이 회절 격자-광변조 장치 본체부를 둘러싸고 있는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 보호 전극은 회절 격자-광변조 장치 본체부와 일정한 간격을 마련한 상태에서 회절 격자-광변조 장치 본체부를 한겹으로 둘러싸는 형상이라도 좋고, 다중(예를 들어 2중)으로 둘러싸는 형상(단, 전기적으로 서로 접속되어 있음)으로 할 수도 있다.
본 발명의 회절 격자-광변조 장치 집합체 등에 있어서, 보호 전극은 하부 전극에 직접 접속해도 좋고, 저항체를 거쳐서 접속해도 좋다. 또한, 보호 전극은 바이어스 전극에 직접 접속해도 좋고, 저항체를 거쳐서 접속해도 좋다.
본 발명의 회절 격자-광변조 장치 집합체 등에 있어서, 가동 전극의 정상면 및 고정 전극의 정상면은 하부 전극의 정상면과 평행이라도 좋고, 하부 전극의 정상면에 대해 브레이즈각(θD)만큼 기울어진 브레이즈형으로 하여, 예를 들어 ＋1차의 회절광만을 사출하는 구성으로 할 수도 있다.
이하, 도면을 참조하여 실시예를 기초로 하여 본 발명을 설명한다.
(제1 실시예)
제1 실시예는 본 발명의 전자 디바이스 칩 집합체, 본 발명의 전자 디바이스 칩, 본 발명의 제1 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치 집합체 및 본 발명의 제1 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치에 관한 것이다.
또한, 제1 실시예 내지 제4 실시예에 있어서, 전자 디바이스 칩 집합체는 회절 격자-광변조 장치 집합체에 해당하고, 전자 디바이스 칩은 회절 격자-광변조 장치에 해당한다. 그로 인해, 이하의 설명에 있어서는 오로지 회절 격자-광변조 장치 집합체 및 회절 격자-광변조 장치에 대한 설명을 행한다.
제1 실시예에 있어서의 회절 격자-광변조 장치(1)의 개념도를 도1의 (a)에 도시한다. 또한, 도1의 (a) 내지 (c), 혹은 후술하는 도2의 (a) 내지 (c), 도3의 (a) 내지 (c), 도4의 (a) 내지 (c)에 있어서는 접속 단자부(30), 보호 전극(40)을 명시하기 위해, 이들에 사선을 그리고 있다.
이 회절 격자-광변조 장치(1)는 복수(예를 들어 1080개)의 회절 격자-광변조 소자(10)로 구성되어 있다. 회절 격자-광변조 소자(10)를 구성하는 하부 전극(12), 고정 전극(21), 가동 전극(22)의 배치를 도6에 개략적으로 도시한다. 또한, 도6의 화살표 A-A에 따른 가동 전극(22) 등의 개략적인 단면도를 도7의 (a) 내지 (c) 및 도10의 (a)에 도시한다. 또한, 도7의 (a) 및 도10의 (a)에는 가동 전극(22)의 중앙 부분을 도시하고, 도7의 (b) 및 도7의 (c)에는 각각 도6에 도시하는 가동 전극(22)의 좌측의 영역 및 우측의 영역을 도시한다. 여기서, 도7의 (a) 내지 (c)에 있어서는 회절 격자-광변조 소자(10)가 작동하고 있지 않은 상태를 도시하고, 도10의 (a)에 있어서는 회절 격자-광변조 소자(10)가 작동하고 있는 상태를 도시한다. 또한, 도6의 화살표 B-B에 따른 고정 전극(21) 등의 개략적인 단면도를 도8의 (a) 내지 (c)에 도시한다. 또한, 도8의 (a)에는 고정 전극(21)의 중앙 부분을 도시하고, 도8의 (b) 및 도8의 (c)에는 각각 도6에 도시하는 고정 전극(21)의 좌측의 영역 및 우측의 영역을 도시한다. 또한, 고정 전극(21), 가동 전극(22), 바이어스 전극(13), 제어 전극(16)의 배치를 도9에 개략적으로 도시한다. 또한, 도6의 화살표 C-C에 따른 하부 전극(12), 고정 전극(21), 가동 전극(22)의 개략적인 단면도를 도10의 (b)에 도시한다. 또한, 도10의 (b) 중 도면 우측의 회절 격자-광변조 소자(10)는 작동하고 있는 상태를 도시하고 있고, 좌측의 회절 격자-광변조 소자(10)는 작동하고 있지 않은 상태를 도시하고 있다. 도6 및 도9에 있어서는 하부 전극(12), 고정 전극(21), 가동 전극(22), 바이어스 전극(13), 제어 전극(16), 지지부(14, 15, 17, 18)를 명시하기 위해 이들에 사선을 그렸다.
회절 격자-광변조 소자(10)는 하부 전극(12), 고정 전극(21), 가동 전극(22) 및 접속 단자부(30)로 이루어지고, 또한 보호 전극(40)으로 이루어진다.
불순물이 도핑된 폴리실리콘으로 이루어지는 하부 전극(12)은 실리콘 반도체 기판으로 이루어지는 지지체(11)의 표면에 형성되어 있다. 또한, 고정 전극(21) 및 가동 전극(22)을 형성할 때에 하부 전극(12)에 손상이 발생하지 않도록 하부 전극(12)의 표면에는 SiO2로 이루어지는 보호 절연막(50)이 형성되어 있다. 또한, 도6, 도7의 (a), 도8의 (a), 도9, 도10의 (a), (b)에 있어서는 보호 절연막(50)의 도시를 생략하였다. 또한, 띠 형상(리본 형상)의 고정 전극(21)은 하부 전극(12)의 상방에 지지, 걸쳐져 있고, 구체적으로는 고정 전극(21)의 연장부인 지지부(14, 15)에 의해 지지되어 있다. 또한, 띠 형상(리본 형상)의 가동 전극(22)은 하부 전극(12)의 상방에 지지, 걸쳐져 있고, 고정 전극(21)에 대해 병치되어 있고, 구체적으로는 가동 전극(22)의 연장부인 지지부(17, 18)에 의해 지지되어 있다. 고정 전극(21) 및 가동 전극(22)은 Cu를 첨가한 알루미늄으로 이루어지는 광반사층(상층)(55)과 SiN으로 이루어지는 유전체 재료층(하층)(54)의 적층 구조(Cu의 첨가율 : 0.5 중량 ％)를 갖는다. 또한, 도7의 (a), 도8의 (a), 도10의 (a), 도10의 (b)에 있어서는 고정 전극(21) 및 가동 전극(22)을 1층으로 나타냈다.
또한, 평면 형상이 직사각형이고, 불순물이 도핑된 폴리실리콘층 상에 알루미늄막을 형성함으로써 구성된 접속 단자부(30)는 구동 회로 등의 외부 회로(도시하지 않음)와의 전기적 접속을 위해 설치되어 외부로 노출되어 있고, 가동 전극(22)에 전기적으로 접속되어 있다. 구체적으로는 제1 실시예에 있어서, 회절 격자-광변조 소자(10)는 3개의 고정 전극(21)과 3개의 가동 전극(22)으로 구성되어 있다. 3개의 가동 전극(22)은 각각 접속부(51)에 마련된 접속 구멍(56)을 거쳐서 모이고, 알루미늄막으로 이루어지는 제어 전극(16)에 접속되고, 제어 전극(16)은 접속 단자부(30)에 접속되어 있다. 한편, 3개의 고정 전극(21)은 각각 접속부(51)에 마련된 접속 구멍(56)을 거쳐서 모이고, 알루미늄막으로 이루어지는 바이어스 전극(13)에 접속되어 있다. 바이어스 전극(13)은 복수의 회절 격자-광변조 소자(10)에 있어서 공통으로 되어 있고, 바이어스 전극(13)의 연장부인 바이어스 전극 단자부(13A)를 거쳐서 구동 회로 등의 외부 회로에 접속되어 접지된다. 하부 전극(12)도 복수의 회절 격자-광변조 소자(10)에 있어서 공통으로 되어 있고, 하부 전극(12)의 연장부인 하부 전극 단자부(12A)를 거쳐서 구동 회로 등의 외부 회로에 접속되어 접지된다.
그리고, 접속 단자부(30)를 거쳐서 외부 회로로부터 가동 전극(22)으로의 전압의 인가 및 하부 전극(12)으로의 전압의 인가를 기초로 하여 발생한 가동 전극(22)과 하부 전극(12) 사이에 작용하는 정전기력(쿨롱력)에 의해 하부 전극(12)을 향해 가동 전극(22)이 변위된다. 즉, 외부 회로로부터 접속 단자부(30), 제어 전극(16)을 거쳐서 가동 전극(22)으로 전압을 인가하고, 또한 외부 회로로부터 하부 전극 단자부(12A)를 거쳐서 하부 전극(12)으로 전압을 인가하면[실제로는, 하부 전극(12)은 접지 상태에 있음], 가동 전극(22)과 하부 전극(12) 사이에 정전기력(쿨롱력)이 발생한다. 그리고, 이 정전기력에 의해 하부 전극(12)을 향해 가동 전극(22)이 하방으로 변위된다. 또한, 가동 전극(22)의 변위 전의 상태를 도7의 (a) 내지 (c) 및 도10의 (b)의 좌측에 도시하고, 변위 후의 상태를 도10의 (a) 및 도10의 (b)의 우측에 도시한다. 그리고, 이와 같은 가동 전극(22)의 변위를 기초로 하여 가동 전극(22)과 고정 전극(21)에 의해 반사형의 회절 격자가 형성된다.
또한, 제1 실시예의 회절 격자-광변조 장치 집합체는, 도5에 개략도를 도시한 바와 같이 이상에 설명한 회절 격자-광변조 장치(1)가 복수 실리콘 반도체 기판으로 이루어지는 기판(11A)의 표면에 형성되어 이루어진다. 또한, 도5에 있어서, 다이싱 라인을 점선으로 나타낸다. 여기서, 회절 격자-광변조 장치 집합체라 함은, 복수의 회절 격자-광변조 장치(1)가 도5에 도시한 바와 같이 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 것으로, 회절 격자-광변조 장치 집합체를 절단, 분리함으로써 개 개의 회절 격자-광변조 장치(1)를 얻을 수 있다. 또한, 회절 격자-광변조 장치(1)는 지지체(11)의 표면에 복수의 회절 격자-광변조 소자(10)가 형성되어 이루어지지만, 하나의 회절 격자-광변조 장치(1)에 있어서의 복수의 회절 격자-광변조 소자(10)의 배치 상태는 1차원 어레이 형상이다. 구체적으로는 고정 전극(21) 및 가동 전극(22)의 축선 방향(X축 방향)과 직각의 방향(Y축 방향)에 따라서, 복수(예를 들어 1080개)의 회절 격자-광변조 소자(10)를 구성하는 고정 전극(21) 및 가동 전극(22)이 병치되어 있다. 고정 전극(21) 및 가동 전극(22)의 총합은 1080 × 6(개)이다. 또한, 접속 단자부(30)의 수는 1080개이다. 여기서, 1개의 회절 격자-광변조 장치(1)를 구성하는 복수의 회절 격자-광변조 소자가 집합한 부분을 회절 격자-광변조 장치 본체부(2)라 부른다.
또한, 회절 격자-광변조 장치 본체부(2)는 도시하지 않은 밀봉 부재에 의해 둘러싸여 있고, 밀봉 부재의 정상면에 유리판(3)이 고정되어 있다. 밀봉 부재의 외측의 영역에 접속 단자부(30), 보호 전극(40), 하부 전극 단자부(12A), 바이어스 전극 단자부(13A)가 설치되어 있다. 밀봉 부재와 유리판(3)에 의해 둘러싸인 회절 격자-광변조 장치 본체부(2)는 기밀 상태로 되어 있다. 또한, 밀봉 부재와 지지체(11)[혹은 기판(11A)] 사이를 제어 전극(16)이 연장하고 있고, 제어 전극(16)과 제어 전극(16)은 밀봉 부재에 따라서는 단락되지 않는 구조[예를 들어, 제어 전극(16)이 절연 재료로 피복된 구조]로 되어 있다.
또한, 후술하는 제2 실시예 내지 제4 실시예에 있어서의 회절 격자-광변조 장치, 회절 격자-광변조 장치 집합체, 전자 디바이스 칩, 전자 디바이스 칩 집합체 도 보호 전극의 구성, 구조를 제외하고, 실질적으로 이상에 설명한 회절 격자-광변조 장치(1), 회절 격자-광변조 장치 집합체, 전자 디바이스 칩, 전자 디바이스 칩 집합체와 동일한 구성, 구조를 갖는다. 또한, 후술하는 제2 실시예 내지 제4 실시예에 있어서의 회절 격자-광변조 장치(회절 격자-광변조 소자)의 작동 원리도, 이상에 설명한 회절 격자-광변조 장치(1)[회절 격자-광변조 소자(10)]와 동일한 작동 원리를 갖는다.
그리고, 제1 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1)에는 접속 단자부(30)를 둘러싸는 보호 전극(40)이 더 구비되어 있다. 또한, 보호 전극(40)은 주로 기판(11A) 혹은 지지체(11)의 표면 및/또는 이면에 있어서 발생한 정전기가 접속 단자부(30)로부터 가동 전극(22)으로 침입하는 것을 방지하기 위해 구비되어 있다. 이와 같은 정전기는, 예를 들어 회절 격자-광변조 장치 집합체나 회절 격자-광변조 장치의 반송 시나 수송 시에 발생한다. 혹은 또한, 회절 격자-광변조 장치 집합체를 절단, 분리할 때, 기판(11A)의 이면에 다이싱 테이프(필름)를 접합해 두고, 절단 후, 다이싱 테이프를 박리하지만, 이 다이싱 테이프의 박리 시에 정전기가 발생하기 쉽다.
제1 실시예에 있어서는, 보호 전극(40)은 플로팅 상태에 있다. 즉, 보호 전극(40)은 회절 격자-광변조 장치(혹은 전자 디바이스 칩)를 구성하는 어떠한 부위에도 전기적으로 접속되어 있지 않다. 보호 전극(40)은 접속 단자부(30)와 동일한 재료로 이루어진다.
그리고, 제1 실시예에 있어서는, 보호 전극(40)의 평면 형상은 보호 전극 (40)이 접속 단자부(30)와 일정한 간격을 마련한 상태에서 접속 단자부(30)를 둘러싸는 형상이다. 구체적으로는 1개의 접속 단자부(30)에 대해 1개의 보호 전극(40)을 설치하고, 또한 이들 보호 전극(40)을 서로 전기적으로 접속하는 형태로 하였다. 또한, 접속 단자부(30)와 제어 전극(16)의 접속 부분을 제외하는 접속 단자부(30)의 대략 전체 둘레에 있어서 보호 전극(40)이 접속 단자부(30)를 둘러싸고 있다.
제1 실시예에 있어서의 전자 디바이스 칩은 지지체(11)의 표면에 형성되어 외부 회로(도시하지 않음)와의 전기적 접속을 위해 설치되고, 외부로 노출된 접속 단자부(30)를 구비하고, 접속 단자부(30)를 둘러싸는 보호 전극(40)을 더 구비하고 있다. 또한, 제1 실시예의 전자 디바이스 칩 집합체는 이와 같은 복수의 전자 디바이스 칩으로 이루어지는 전자 디바이스 칩 집합체이다. 또한, 전자 디바이스 칩 집합체라 함은, 복수의 전자 디바이스 칩이 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 것으로, 전자 디바이스 칩 집합체를 절단, 분리함으로써 개개의 전자 디바이스 칩을 얻을 수 있다.
제1 실시예에 있어서는 하부 전극(12)의 정상면과 고정 전극(21)의 정상면의 높이의 차(Δh0)를 이하의 표1에 나타내는 값으로 하였다. 또한, 회절 격자-광변조 소자(10)의 비작동 시에 있어서의 가동 전극(22)의 정상면과 고정 전극(21)의 정상면의 높이의 차를 가능한 한 0에 가까운 값으로 하였다. 또한, 회절 격자-광변조 소자(10)의 작동 시에 있어서의 가동 전극(22)의 정상면과 고정 전극(21)의 정상면 의 높이의 차(Δh1)[가동 전극(22)의 하방으로의 변위차]의 최대치(Δh1-MAX)는 회절 격자-광변조 소자(10) 혹은 회절 격자-광변조 장치(1)로의 입사광의 파장을 λ로 하였을 때,
Δh1-MAX ＝ λ/4
를 만족시키고 있다. 또한 Δh1-MAX와 Δh0의 관계는,
Δh1-MAX ≤ Δh0/3
을 만족시키고 있다. 또한, 가동 전극(22)에 인가하는 전압을 변화시킴으로써 가동 전극(22)의 정상면과 고정 전극(21)의 정상면의 높이의 차(Δh1)[가동 전극(22)의 하방으로의 변위량]를 변화시킬 수 있다. 그리고, 이에 의해 회절광의 강도를 변화시킬 수 있으므로 계조 제어를 행할 수 있다.
또한, 인접하는 고정 전극(21) 사이의 거리(d), 인접하는 고정 전극과 가동 전극 사이에 존재하는 간극(SP), 고정 전극(21)의 폭(WF), 고정 전극(21)의 실효 길이(LF), 가동 전극(22)의 폭(WM), 가동 전극(22)의 실효 길이(LM)를 이하의 표1과 같이 하였다. 또한, 단위는 ㎛이다.
[표 1]
Δh0 ＝ 0.85
d ＝ 8.0
SP ＝ 0.40
WF ＝ 3.6
LF ＝ 200
WM ＝ 3.6
LM ＝ 200
이와 같은 회절 격자-광변조 장치(1), 혹은 후술하는 제2 실시예 내지 제4 실시예에 있어서의 회절 격자-광변조 장치를 3개 구비한 화상 형성 장치는 개념도를 도11에 도시한 것과 같은 구성으로 할 수 있고, 회절 격자-광변조 장치를 3개 구비한 화상 형성 장치의 동작도 도11을 참조하여 설명한 동작과 마찬가지이므로, 상세한 설명은 생략한다.
도1의 (b) 및 (c)에 제1 실시예의 회절 격자-광변조 장치의 변형예를 나타낸다.
도1의 (b)에 나타낸 제1 실시예의 회절 격자-광변조 장치의 변형예에 있어서는, 보호 전극(40)은 플로팅 상태에는 없고, 보호 전극(40)은 하부 전극 단자부(12A)를 거쳐서 하부 전극(12)에 접속되어 있다. 한편, 도1의 (c)에 나타낸 제1 실시예의 회절 격자-광변조 장치의 변형예에 있어서는, 보호 전극(40)은 바이어스 전극 단자부(13A)를 거쳐서 바이어스 전극(13)에 접속되어 있다. 이들의 점을 제외하고, 이들 회절 격자-광변조 장치의 변형예, 이들 회절 격자-광변조 장치의 변형예를 적용한 회절 격자-광변조 장치 집합체의 구성, 구조는 제1 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1), 회절 격자-광변조 장치 집합체의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
이하, X축 방향에 따른 기판(11A) 등의 개략적인 일부 단부면도인 도12의 (a) 내지 (d) 및 도13의 (a) 내지 (d)를 참조하여 회절 격자-광변조 소자, 회절 격자-광변조 장치, 회절 격자-광변조 장치 집합체의 제조 방법의 개요를 설명한다.
[공정- 100]
우선, 예를 들어 CVD법 및 에칭법을 기초로 하여 기판(11A)의 표면 중 원하는 영역에 하부 전극(12) 및 하부 전극 단자부(12A)를 형성한다. 계속해서, 예를 들어 리프트 오프법 혹은 에칭법을 기초로 하여 기판(11A)의 표면에 바이어스 전극(13), 바이어스 전극 단자부(13A), 제어 전극(16), 접속 단자부(30), 보호 전극(40)을 형성한다. 또한, 도12의 (a) 내지 (d) 및 도13의 (a) 내지 (d)에 있어서는 하부 전극(12) 및 제어 전극(16)만을 도시하였다. 이렇게 하여 도12의 (a)에 도시하는 구조를 얻을 수 있다. 그 후, 전면에, 예를 들어 스패터링법으로 보호 절연막(50)을 형성한다[도12의 (b) 참조].
[공정 -110]
그 후, 가동 전극(22)과 제어 전극(16)을 전기적으로 접속하는 부분 및 고정 전극(21)과 바이어스 전극(13)을 전기적으로 접속하는 부분에, 예를 들어 SiN으로 이루어지는 원기둥 형상의 접속부(51)를, 예를 들어 CVD법 및 에칭법을 기초로 하여 형성한다. 이렇게 하여 도12의 (c)에 도시하는 구조를 얻을 수 있다. 또한, 고정 전극(21)과 바이어스 전극(13)을 전기적으로 접속하는 부분에 있어서의 접속부는 도시하고 있지 않다.
[공정 -120]
다음에, CVD법으로 전면에 폴리실리콘으로 이루어지는 희생층(52)을 형성하고, 화학적/기계적 연마법으로 희생층(52)의 정상면을 평탄화한다. 이렇게 하여 도12의 (d)에 도시하는 구조를 얻을 수 있다.
[공정 -130]
그 후, 리소그래피 기술 및 드라이 에칭 기술을 기초로 하여 지지부(14, 15, 17, 18)를 형성하기 위한 개구부(53)를 희생층(52)에 형성한다[도13의 (a) 참조]. 또한, 지지부(17)를 형성하기 위한 개구부(53)만을 도시하고 있다.
[공정 -140]
계속해서, 광반사층(상층)과 유전체 재료층(하층)의 2층 구조로 이루어지는 고정 전극(21) 및 가동 전극(22)을 형성한다. 구체적으로는 개구부(53)를 포함하는 전면에 스패터링법으로 SiN으로 이루어지는 유전체 재료층(하층)(54)을 형성하고, 그 위에 스패터링법으로 Al-Cu로 이루어지는 광반사층(상층)(55)을 형성한다. 그 후, 광반사층(상층)(55)과 유전체 재료층(하층)(54)의 2층 구조를 패터닝함으로써, 띠 형상(리본 형상)의 고정 전극(21) 및 띠 형상(리본 형상)의 가동 전극(22)을 형성할 수 있다. 이렇게 하여 도13의 (b)에 도시하는 구조를 얻을 수 있다. 개구부(53) 내에 매립된 광반사층(상층)(55)과 유전체 재료층(하층)(54)의 2층 구조로 지지부(14, 15, 17, 18)가 형성된다. 또한, 고정 전극(21), 지지부(14, 15, 18)의 도시는 생략하고 있다.
[공정 -150]
그 후, 리소그래피 기술 및 드라이 에칭 기술을 기초로 하여 접속부(51) 및 보호 절연막(50)에 개구를 형성하여 개구의 바닥부에 제어 전극(16) 및 바이어스 전극(13)을 노출시키고, 계속해서 개구를 도전 재료로 매립하여 가동 전극(22)과 제어 전극(16)을 전기적으로 접속하는 접속 구멍(56), 고정 전극(21)과 바이어스 전극(13)을 전기적으로 접속하는 접속 구멍을 형성한다[도13의 (c) 참조]. 또한, 고정 전극(21)과 바이어스 전극(13)을 전기적으로 접속하는 접속 구멍의 도시는 생략하였다.
[공정 -160]
그 후, 접속 단자부(30), 보호 전극(40) 상의 보호 절연막(50)을 제거하고, 계속해서 희생층(52)을 제거함으로써 지지부(14, 15)에 지지되고, 하부 전극(12)의 상방에 지지, 걸쳐진 고정 전극(21) 및 지지부(17, 18)에 지지되고, 하부 전극(12)의 상방에 지지, 걸쳐진 가동 전극(22)을 얻을 수 있다. 또한, 도13의 (d)에는 지지부(17)에 지지되고, 하부 전극(12)의 상방에 지지, 걸쳐진 가동 전극(22)의 부분만을 도시하였다. 이렇게 하여 회절 격자-광변조 소자(10)를 복수 구비한 회절 격자-광변조 장치가 복수 기판(11A)의 표면에 형성된 회절 격자-광변조 장치 집합체를 얻을 수 있다.
[공정 -170]
그 후, 각 회절 격자-광변조 장치에 있어서의 회절 격자-광변조 장치 본체부(2)가 밀봉 부재에 의해 둘러싸이도록 밀봉 부재를 배치하여 밀봉 부재의 정상면에 유리판(3)을 고정한다. 계속해서, 기판(11A)의 이면에 다이싱 테이프를 접합하고 주지의 방법으로 다이싱을 행하여 회절 격자-광변조 장치 집합체를 절단, 분리한 후, 다이싱 테이프를 박리한다. 이렇게 하여 회절 격자-광변조 소자(10)가 복수 지지체(11)의 표면에 형성되어 이루어지는 회절 격자-광변조 장치를 얻을 수 있다.
(제2 실시예)
제2 실시예는 제1 실시예의 변형이다. 제1 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1)에 있어서는 1개의 접속 단자부(30)에 대해 1개의 보호 전극(40)을 설치하고, 또한 이들 보호 전극(40)을 서로 전기적으로 접속하는 형태로 하였다. 한편, 제2 실시예에 있어서는, 도2의 (a)에 도시한 바와 같이 복수(한정되는 것은 아니지만, 나타낸 예에서는 3개)의 접속 단자부(30)에 대해 1개의 보호 전극(40)을 설치하고, 또한 이들 보호 전극(40)을 서로 전기적으로 접속하는 형태로 하고 있다. 보호 전극(40)은 플로팅 상태에 있다.
또한, 이와 같은 제2 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1A)의 변형예를 도2의 (b) 및 (c)에 나타낸다. 도2의 (b)에 나타낸 제2 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1A)의 변형예에 있어서는, 보호 전극(40)은 하부 전극 단자부(12A)를 거쳐서 하부 전극(12)에 접속되어 있다. 한편, 도2의 (c)에 나타낸 제2 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1A)의 변형예에 있어서는, 보호 전극(40)은 바이어스 전극 단자부(13A)를 거쳐서 바이어스 전극(13)에 접속되어 있다.
이들의 점을 제외하고, 이들 제2 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1A) 및 그 변형예, 이들 회절 격자-광변조 장치(1A) 및 그 변형예를 적용한 회절 격자-광변조 장치 집합체의 구성, 구조는 제1 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1), 회절 격자- 광변조 장치 집합체의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
(제3 실시예)
제3 실시예도 제1 실시예의 변형이다. 제3 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1B)에 있어서는, 도3의 (a)에 도시한 바와 같이 모든 접속 단자부(30)에 대해 1개의 보호 전극(40)을 설치하는 형태로 하고 있다. 보호 전극(40)은 플로팅 상태에 있다.
또한, 이와 같은 제3 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1B)의 변형예를 도3의 (b) 및 (c)에 나타낸다. 도3의 (b)에 나타낸 제3 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1B)의 변형예에 있어서는, 보호 전극(40)은 하부 전극 단자부(12A)를 거쳐서 하부 전극(12)에 접속되어 있다. 한편, 도3의 (c)에 나타낸 제3 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1B)의 변형예에 있어서는, 보호 전극(40)은 바이어스 전극 단자부(13A)를 거쳐서 바이어스 전극(13)에 접속되어 있다.
이들의 점을 제외하고, 이들 제3 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1B) 및 그 변형예, 이들 회절 격자-광변조 장치(1B) 및 그 변형예를 적용한 회절 격자-광변조 장치 집합체의 구성, 구조는 제1 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1), 회절 격자-광변조 장치 집합체의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
(제4 실시예)
제4 실시예는 본 발명의 전자 디바이스 칩 집합체, 본 발명의 전자 디바이스 칩, 본 발명의 제2 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치 집합체 및 본 발명의 제2 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치에 관한 것이다.
제4 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1C)에 있어서는, 도4의 (a)에 도시한 바와 같이 지지체(11)의 외주부에 보호 전극(40A)이 설치되어 있다. 또한, 회절 격자-광변조 장치 집합체에 있어서는 각 회절 격자-광변조 장치(1C)의 외주부에 보호 전극(40A)이 설치되어 있다.
또한, 전자 디바이스 칩 혹은 전자 디바이스 칩 집합체에 있어서는 접속 단자부를 둘러싸는 보호 전극을 구비하고 있지만, 제4 실시예에 있어서는, 보다 구체적으로는, 전자 디바이스 칩의 외주부에는 보호 전극(40A)이 설치되어 있다.
또한, 보호 전극(40A)은 주로 기판(11A) 혹은 지지체(11)의 표면 및/또는 이면에 있어서 발생한 정전기가 접속 단자부(30)로부터 가동 전극(22)으로 침입하는 것을 방지하기 위해 구비되어 있다.
제4 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1C)(혹은 전자 디바이스 칩)에 있어서, 보호 전극(40A)은 플로팅 상태에 있다. 즉, 보호 전극(40A)은 회절 격자-광변조 장치(혹은 전자 디바이스 칩)를 구성하는 어떠한 부위에도 전기적으로 접속되어 있지 않다.
제4 실시예의 회절 격자-광변조 장치 집합체, 혹은 제4 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1C)에 있어서의 보호 전극(40A)의 평면 형상은 보호 전극(40A)이 회절 격자-광변조 장치 본체부(2)와 일정한 간격을 마련한 상태에서 회절 격자-광변조 장치 본체부(2)를 전체 둘레에 있어서 한겹으로 둘러싸는 형상이다.
이와 같은 제4 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1C)의 변형예를 도4의 (b) 및 (c)에 나타낸다. 도4의 (b)에 나타낸 제4 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1C)의 변형예에 있어서는, 보호 전극(40A)은 하부 전극 단자부(12A)를 거쳐서 하부 전극(12)에 접속되어 있다. 한편, 도4의 (c)에 나타낸 제4 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1C)의 변형예에 있어서는, 보호 전극(40A)은 바이어스 전극 단자부(13A)를 거쳐서 바이어스 전극(13)에 접속되어 있다.
이들의 점을 제외하고, 이들 제4 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1C) 및 그 변형예, 이들 회절 격자-광변조 장치(1C) 및 그 변형예를 적용한 회절 격자-광변조 장치 집합체, 전자 디바이스 칩, 전자 디바이스 칩 집합체의 구성, 구조는 제1 실시예의 회절 격자-광변조 장치(1), 회절 격자-광변조 장치 집합체, 전자 디바이스 칩, 전자 디바이스 칩 집합체의 구성, 구조와 마찬가지로 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 기초로 하여 설명하였지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 설명한 회절 격자-광변조 장치, 회절 격자-광변조 장치 집합체, 전자 디바이스 칩, 전자 디바이스 칩 집합체의 구성, 구조는 예시로, 적절하게 변경할 수 있고, 회절 격자-광변조 장치나 회절 격자-광변조 소자에 있어서의 각종 부재를 구성하는 재료나 부재의 치수 등도 예시로, 적절하게 변경할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 제1 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치 집합체 혹은 회절 격자-광변조 장치에 있어서의 보호 전극의 특징과, 본 발명의 제2 형태에 관한 회절 격자-광변조 장치 집합체 혹은 회절 격자-광변조 장 치에 있어서의 보호 전극의 특징을 조합한 보호 전극을 채용할 수 있다.
또한, 실시예에 있어서는 복수의 접속 단자부(30)를 회절 격자-광변조 장치 본체부(2)의 대향하는 2변의 각각에 따라서 1열로 배치하였지만, 이와 같은 배치는 예시로, 예를 들어 그 대신에 지그재그 형상으로 다단(예를 들어 2단)으로 배치해도 좋다.
혹은, 제1 실시예 내지 제3 실시예에 있어서는 보호 전극(40)의 형상을 접속 단자부(30)와 일정한 간격을 마련한 상태에서 접속 단자부를 둘러싸는 형상으로 하고, 게다가 접속 단자부(30)와 제어 전극(16)의 접속 부분을 제외하는 접속 단자부(30)의 대략 전체 둘레에 있어서 보호 전극(40)이 접속 단자부(30)를 둘러싸고 있는 구성으로 하였지만, 대체적으로 접속 단자부(30)의 일부의 주위에 있어서 보호 전극(40)이 접속 단자부(30)를 둘러싸고 있는 구성으로 할 수도 있다.
제4 실시예에 있어서는 회절 격자-광변조 장치 본체부(2)의 일부의 주위(예를 들어, 전체 둘레의 1/2)에 있어서 보호 전극(40A)이 회절 격자-광변조 장치 본체부(2)를 둘러싸고 있는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 보호 전극(40A)은 회절 격자-광변조 장치 본체부(2)와 일정한 간격을 마련한 상태에서 회절 격자-광변조 장치 본체부(2)를 한겹으로 둘러싸는 형상으로 하는 대신에, 다중(예를 들어, 2중)으로 둘러싸는 형상(단, 전기적으로 서로 접속되어 있음)으로 할 수도 있다.
제1 실시예 내지 제4 실시예에 있어서, 보호 전극(40, 40A)을 하부 전극(12)에[보다 구체적으로는 하부 전극 단자부(12A)에] 직접 접속하는 대신에, 저항체를 거쳐서 접속해도 좋다. 또한, 보호 전극(40, 40A)을 바이어스 전극(13)에[보다 구 체적으로는 바이어스 전극 단자부(13A)에] 직접 접속하는 대신에, 저항체를 거쳐서 접속해도 좋다.
제1 실시예 내지 제4 실시예에 있어서는 가동 전극(22)의 정상면 및 고정 전극(21)의 정상면을 하부 전극(12)의 정상면과 평행으로 하였지만, 그 대신에 하부 전극(12)의 정상면에 대해 브레이즈각(θD)만큼 기울어진 브레이즈형으로 하고, 예를 들어 ＋1차(m ＝ ＋1)의 회절광만을 사출하는 구성으로 해도 좋다.
본 발명에 있어서는 접속 단자부를 둘러싸는 보호 전극이 구비되어 있고, 또한 지지체나 각 회절 격자-광변조 장치의 외주부에 보호 전극이 설치되어 있으므로, 정전기가 접속 단자부로부터 내부로 침입하는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 전자 디바이스 칩이나 회절 격자-광변조 장치(회절 격자-광변조 소자)에 손상이 발생하거나, 전자 디바이스 칩이나 회절 격자-광변조 장치(회절 격자-광변조 소자)가 파괴되는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 그 결과, 전자 디바이스 칩이나 회절 격자-광변조 장치를 안정적이고, 높은 수율로 제조하는 것이 가능해진다.

Claims (26)

  1. 기판의 표면에 형성된 복수의 전자 디바이스 칩으로 이루어지는 전자 디바이스 칩 집합체이며,
    각 전자 디바이스 칩은 외부 회로와의 전기적 접속을 위해 설치되어 외부로 노출된 접속 단자부를 구비하고 있고,
    각 전자 디바이스 칩은 접속 단자부를 둘러싸는 보호 전극을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스 칩 집합체.
  2. 제1항에 있어서, 보호 전극은 주로 기판의 표면 및/또는 이면에 있어서 발생한 정전기가 접속 단자부로부터 전자 디바이스 칩으로 침입하는 것을 방지하기 위해 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스 칩 집합체.
  3. 제1항에 있어서, 보호 전극은 플로팅 상태에 있는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스 칩 집합체.
  4. 지지체의 표면에 형성되어 외부 회로와의 전기적 접속을 위해 설치되어 외부로 노출된 접속 단자부를 구비하고, 접속 단자부를 둘러싸는 보호 전극을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스 칩.
  5. 제4항에 있어서, 보호 전극은 주로 지지체의 표면 및/또는 이면에 있어서 발생한 정전기가 접속 단자부로부터 전자 디바이스 칩으로 침입하는 것을 방지하기 위해 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스 칩.
  6. 제4항에 있어서, 보호 전극은 플로팅 상태에 있는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스 칩.
  7. (A) 하부 전극과,
    (B) 하부 전극의 상방에 지지된 띠 형상의 고정 전극과,
    (C) 하부 전극의 상방에 지지되어 고정 전극에 대해 병치된 띠 형상의 가동 전극 및,
    (D) 외부 회로와의 전기적 접속을 위해 설치되어 외부로 노출되어 있고, 가동 전극에 전기적으로 접속된 접속 단자부로 이루어지고,
    접속 단자부를 거쳐서 외부 회로로부터 가동 전극으로의 전압의 인가 및 하부 전극으로의 전압의 인가를 기초로 하여 발생한 가동 전극과 하부 전극 사이에 작용하는 정전기력에 의해 하부 전극을 향해 가동 전극이 변위됨으로써, 가동 전극과 고정 전극에 의해 회절 격자가 형성되는 회절 격자-광변조 소자를 복수 구비한 회절 격자-광변조 장치가 복수 기판의 표면에 형성된 회절 격자-광변조 장치 집합체이며,
    각 회절 격자-광변조 장치에는 접속 단자부를 둘러싸는 보호 전극이 더 구비 되어 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치 집합체.
  8. 제7항에 있어서, 보호 전극은 주로 기판의 표면 및/또는 이면에 있어서 발생한 정전기가 접속 단자부로부터 가동 전극으로 침입하는 것을 방지하기 위해 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치 집합체.
  9. 제7항에 있어서, 보호 전극은 플로팅 상태에 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치 집합체.
  10. 제7항에 있어서, 보호 전극은 하부 전극에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치 집합체.
  11. 제7항에 있어서, 각 회절 격자-광변조 소자를 구성하는 고정 전극은 복수의 회절 격자-광변조 소자에 있어서 공통으로 된 바이어스 전극에 접속되고,
    보호 전극은 바이어스 전극에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치 집합체.
  12. (A) 하부 전극과,
    (B) 하부 전극의 상방에 지지된 띠 형상의 고정 전극과,
    (C) 하부 전극의 상방에 지지되어 고정 전극에 대해 병치된 띠 형상의 가동 전극 및,
    (D) 외부 회로와의 전기적 접속을 위해 설치되어 외부로 노출되어 있고, 가동 전극에 전기적으로 접속된 접속 단자부로 이루어지고,
    접속 단자부를 거쳐서 외부 회로로부터 가동 전극으로의 전압의 인가 및 하부 전극으로의 전압의 인가를 기초로 하여 발생한 가동 전극과 하부 전극 사이에 작용하는 정전기력에 의해 하부 전극을 향해 가동 전극이 변위됨으로써, 가동 전극과 고정 전극에 의해 회절 격자가 형성되는 회절 격자-광변조 소자가 복수 지지체의 표면에 형성되어 이루어지는 회절 격자-광변조 장치이며,
    접속 단자부를 둘러싸는 보호 전극이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치.
  13. 제12항에 있어서, 보호 전극은 주로 지지체의 표면 및/또는 이면에 있어서 발생한 정전기가 접속 단자부로부터 가동 전극으로 침입하는 것을 방지하기 위해 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치.
  14. 제12항에 있어서, 보호 전극은 플로팅 상태에 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치.
  15. 제12항에 있어서, 보호 전극은 하부 전극에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치.
  16. 제12항에 있어서, 각 회절 격자-광변조 소자를 구성하는 고정 전극은 복수의 회절 격자-광변조 소자에 있어서 공통으로 된 바이어스 전극에 접속되고,
    보호 전극은 바이어스 전극에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치.
  17. (A) 하부 전극과,
    (B) 하부 전극의 상방에 지지된 띠 형상의 고정 전극과,
    (C) 하부 전극의 상방에 지지되어 고정 전극에 대해 병치된 띠 형상의 가동 전극 및,
    (D) 외부 회로와의 전기적 접속을 위해 설치되어 외부로 노출되어 있고, 가동 전극에 전기적으로 접속된 접속 단자부로 이루어지고,
    접속 단자부를 거쳐서 외부 회로로부터 가동 전극으로의 전압의 인가 및 하부 전극으로의 전압의 인가를 기초로 하여 발생한 가동 전극과 하부 전극 사이에 작용하는 정전기력에 의해 하부 전극을 향해 가동 전극이 변위됨으로써, 가동 전극과 고정 전극에 의해 회절 격자가 형성되는 회절 격자-광변조 소자를 복수 구비한 회절 격자-광변조 장치가 복수 기판의 표면에 형성된 회절 격자-광변조 장치 집합체이며,
    각 회절 격자-광변조 장치의 외주부에는 보호 전극이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치 집합체.
  18. 제17항에 있어서, 보호 전극은 주로 기판의 표면 및/또는 이면에 있어서 발생한 정전기가 접속 단자부로부터 가동 전극으로 침입하는 것을 방지하기 위해 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치 집합체.
  19. 제17항에 있어서, 보호 전극은 플로팅 상태에 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치 집합체.
  20. 제17항에 있어서, 보호 전극은 하부 전극에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치 집합체.
  21. 제17항에 있어서, 각 회절 격자-광변조 소자를 구성하는 고정 전극은 복수의 회절 격자-광변조 소자에 있어서 공통으로 된 바이어스 전극에 접속되고,
    보호 전극은 바이어스 전극에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치 집합체.
  22. (A) 하부 전극과,
    (B) 하부 전극의 상방에 지지된 띠 형상의 고정 전극과,
    (C) 하부 전극의 상방에 지지되어 고정 전극에 대해 병치된 띠 형상의 가동 전극 및,
    (D) 외부 회로와의 전기적 접속을 위해 설치되어 외부로 노출되어 있고, 가동 전극에 전기적으로 접속된 접속 단자부로 이루어지고,
    접속 단자부를 거쳐서 외부 회로로부터 가동 전극으로의 전압의 인가 및 하부 전극으로의 전압의 인가를 기초로 하여 발생한 가동 전극과 하부 전극 사이에 작용하는 정전기력에 의해 하부 전극을 향해 가동 전극이 변위됨으로써, 가동 전극과 고정 전극에 의해 회절 격자가 형성되는 회절 격자-광변조 소자가 복수 지지체의 표면에 형성되어 이루어지는 회절 격자-광변조 장치이며,
    지지체의 외주부에는 보호 전극이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치.
  23. 제22항에 있어서, 보호 전극은 주로 지지체의 표면 및/또는 이면에 있어서 발생한 정전기가 접속 단자부로부터 가동 전극으로 침입하는 것을 방지하기 위해 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치.
  24. 제22항에 있어서, 보호 전극은 플로팅 상태에 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치.
  25. 제22항에 있어서, 보호 전극은 하부 전극에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치.
  26. 제22항에 있어서, 각 회절 격자-광변조 소자를 구성하는 고정 전극은 복수의 회절 격자-광변조 소자에 있어서 공통으로 된 바이어스 전극에 접속되고,
    보호 전극은 바이어스 전극에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 회절 격자-광변조 장치.
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