KR20060087379A - 이동형 에칭 챔버 - Google Patents

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KR20060087379A
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윌리엄 제이. 쿠밍스
브라이언 더블유. 아버클
필립 디. 플로이드
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아이디씨 엘엘씨
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Abstract

에칭 챔버는 챔버 내에 MEMS 기판을 지지하도록 구성되어 있다. 에칭 챔버는 증기 또는 기체상 에칭제의 소스, 세정 가스의 소스 및/또는 진공 소스를 포함하는 에칭 스테이션에 비교적 용이하게 이동시켜 부착할 수 있도록 구성되어 있다. 이동형 에칭 챔버는 내부에 수용된 MEMS 기판을 에칭하는 공정을 용이하게 할 수 있다. 예컨대, 그러한 에칭 챔버에 있는 MEMS 기판은 상기 챔버를 에칭 스테이션 내에 연결하고 MEMS 기판이 에칭되도록 MEMS 기판을 에칭제에 노출시킴으로써 에칭될 수 있다. 기판은 이동형 에칭 챔버 내에서 에칭 스테이션에 대해 왕복 이동시킬 수 있다. 바람직한 실시예에서, MEMS 기판은 간섭 변조기이고 에칭제는 XeF2이다.
에칭 챔버, 미소 기전 시스템, 간섭 변조기 디스플레이, 에칭제, 수직열 전극, 수평열 전극

Description

이동형 에칭 챔버{PORTABLE ETCH CHAMBER}
본 발명의 여러 가지 태양은 이하의 설명 및 첨부하는 도면(축척도는 아님)을 통해 용이하게 이해될 것인바, 이들 도면은 본 발명을 예시하려는 것이며 본 발명을 한정하는 것이 아니다.
도 1은, 제1 간섭 변조기의 이동가능한 반사층이 해방 위치에 있고, 제2 간섭 변조기의 이동가능한 반사층은 작동 위치에 있는, 간섭 변조기 디스플레이의 일실시예의 일부를 도시한 등각투영도이다.
도 2는 3×3 간섭 변조기 디스플레이를 포함하는 전자 기기의 일실시예를 나타낸 시스템 블록도이다.
도 3은, 도 1의 간섭 변조기의 일실시예에서, 인가된 전압에 대응한 이동가능한 미러의 위치를 나타낸 도면이다.
도 4는 간섭 변조기 디스플레이를 구동하기 위해 사용될 수 있는 한 세트의 수평열 및 수직열 전압을 나타낸 것이다.
도 5a 및 5b은 도 2의 3×3 간섭 변조기 디스플레이에 한 프레임의 디스플레이 데이터를 기록하기 위해 사용될 수 있는 수평열 및 수직열 신호에 대한 타이밍도의 일례를 나타낸 것이다.
도 6a는 도 1에 도시된 기기의 단면도이다.
도 6b는 간섭 변조기의 다른 실시예의 단면도이다.
도 6c는 간섭 변조기의 또 다른 실시예의 단면도이다.
도 7은 밀봉가능한 컨테이너(700)를 예시하는 사시도이다.
도 8은 도 7에 예시된 밀봉가능한 컨테이너의 측면도이다.
도 9는 XeF2 에칭 시스템(900)의 여러 가지 특징들을 예시하는 개략도이다.
도10a 및 10b는 컨테이너의 외부에서 MEMS 기판을 용이하게 관찰할 수 있도록 구성된 밀봉가능한 컨테이너를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 XeF2 에칭 시스템의 여러 가지 특징들을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 MEMS 기판을 에칭하는 방법에서의 여러 가지 단계를 예시하는 흐름도이다.
본 발명은 에칭 챔버용 시스템과 방법, 및 그러한 시스템과 방법의 이용에 관한 것이며, 구체적으로는 간섭 변조기 기판과 같은 미소 기전 시스템(MEMS) 기판의 에칭에 관한 것이다.
많은 미소 기전 시스템이, 몇 가지 측면에서는 본래 반도체 제조에 이용하기 위해 개발된 것과 유사한 방법과 시스템을 이용하여 제조된다. 반도체 제조 공정 의 흐름은 전형적으로 세정, 가열, 냉각, 침적, 포토리소그라피, 마스킹, 에칭, 등과 같은 여러 개의 공정 단계를 반도체 기판에 적용하는 것을 수반한다. 그러한 공정 단계 중 많은 것이 제조 설비에서 물리적으로 서로 분리되어 있는 별도의 공정 스테이션에서 수행된다. 기판은, 전형적으로 운반 케이스(종종 "기판 캐리어", "카세트" 또는 "포드(pod)"라 지칭되고, 예컨대, 집적 회로 제조 산업 에서 사용되는 실리콘 웨이퍼용 Front Opening Unified Pod, 즉 "FOUP"를 들 수 있다)를 이용하여 공정 스테이션들 사이에서 이동된다.
공간 광 변조기는 미소 기전 시스템의 일례이다. 여러 가지 상이한 형태의 공간 광 변조기가 이미지 응용기기에 이용될 수 있다. 공간 광 변조기의 한 가지 형태가 간섭 변조기이다. 간섭 변조기 기기는 유리한 동작 특성 및 성능 특성을 가진 디스플레이 조립부품을 제공하도록 어레이 구성으로 배열될 수 있다. 예컨대, 이들 디스플레이는 풍부한 컬러 특성과 아울러 저전력소비를 가질 수 있다.
간섭 변조기 기기는 광을 반사함으로써 동작하여 광 간섭을 일으킨다. 간섭 변조기는 대응하는 상이한 외관을 관찰자에게 제공하는 적어도 두 개의 상태를 가진다. 하나의 상태에서, 상대적으로 좁은 대역 반사는 적색, 녹색, 또는 청색 컬러 등과 같은 상이한 컬러를 관찰자에게 나타낼 수 있다. 또 하나의 상태에서, 간섭 변조기는 입사광에 작용하여 반사된 어두운 외관 또는 흑색 외관을 관찰자에게 나타낼 수 있다.
본 발명의 목적은 에칭 챔버용 시스템과 방법을 제공하는 것이며, 구체적으 로는 간섭 변조기 기판과 같은 미소 기전 시스템(MEMS) 기판을 안전하고 효율적으로 에칭하기 위한 에칭 챔버 시스템 및 에칭 방법을 제공하는 것이다.
본 명세서에 기재된 시스템, 방법, 및 기기는 각각 여러 개의 태양을 가지며, 그 중 어느 하나가 단독으로 그의 바람직한 특성을 제공하는 것은 아니다. 이하에서 본 발명의 주요 특징을 설명하겠지만, 이것이 본 발명의 권리범위를 제한하는 것은 아니다. 이러한 점을 고려하여, "발명의 상세한 설명"을 읽고 나면, 본 명세서에 기재된 시스템, 방법 및 기기의 특징들이, 예컨대, 향상된 스루풋, 컨트롤 및 공정 유연성(flexibility)을 포함하는 이점들을 어떠한 방식으로 제공하는가를 이해하게 될 것이다.
일실시예는 진공 소스에 부착하도록 구성된 입구를 가진 밀봉가능한 컨테이너 및 상기 밀봉가능한 컨테이너를 이동하는 동안 적어도 하나의 MEMS 기판을 밀봉가능한 컨테이너 내에서 지지하도록 구성된 홀더를 포함하는 이동형(portable) XeF2 에칭 챔버를 제공한다
밀봉가능한 컨테이너는 진공 소스에 상대적인 운동을 용이하게 하도록 구성되어 있다. 홀더는 하나 이상의 간섭 변조기 기판을 지지하도록 구성할 수 있다.
또 다른 실시예는 에칭 스테이션 및 밀봉가능한 컨테이너를 포함하는 XeF2 에칭 시스템을 제공한다. 상기 에칭 스테이션은 XeF2 증기 소스, 진공 소스 및 세정 가스(purge gas) 소스 중에서 선택되는 적어도 하나의 소스를 포함한다. 밀봉 가능한 컨테이너는 XeF2 증기의 적어도 하나의 소스에 부착하도록 구성된 입구 및 밀봉가능한 컨테이너를 이동하는 동안 적어도 하나의 MEMS 기판을 밀봉가능한 컨테이너 내에서 지지하도록 구성된 홀더를 포함한다. 밀봉가능한 컨테이너는 적어도 하나의 소스로부터 분리할 수 있도록 구성되고 또한 적어도 하나의 소스에 상대적인 이동을 용이하게 하도록 구성되어 있다.
또 다른 실시예는, 에칭제(etchant) 소스에 대해 작동가능한 근접 위치로 이동형 에칭 챔버를 이동시키는 단계 및 이동형 에칭 챔버를 에칭제 소스에 부착시키는 단계를 포함하는 MEMS 기판의 에칭 방법을 제공한다. MEMS 기판은 이동형 에칭 챔버 내에서 지지되고, MEMS 기판을 에칭하여 해방된(released) MEMS 기판을 형성하기에 유효한 시간 동안 에칭제에 노출된다. 이동형 에칭 챔버는 에칭제 소스로부터 분리되고, 에칭제 소스로부터 이격한 위치로 이동되고, 해방된 MEMS 기판은 이동형 에칭 챔버로부터 언로딩된다.
또 다른 실시예는 MEMS 기판을 이동형 에칭 챔버에 삽입하는 단계 및 MEMS 기판이 내장된 이동형 에칭 챔버를 에칭 스테이션에 대해 동작가능한 근접 위치로 이동시키는 단계를 포함하는 MEMS 기판의 에칭 방법을 제공한다. 이동형 에칭 챔버는 에칭 스테이션에 연결되고, MEMS 기판은 이동형 챔버 내에서 이동형 에칭 챔버가 에칭 스테이션에 부착되어 있는 상태에서 에칭된다.
또 다른 실시예는 밀봉가능한 컨테이너 및 상기 컨테이너를 이동하는 동안 밀봉가능한 컨테이너 내에서 적어도 하나의 MEMS 기판을 지지하도록 구성된 홀더를 포함하는 이동형 XeF2 에칭 챔버를 제공한다. 밀봉가능한 컨테이너는 적어도 하나의 소스에 부착하도록 구성되어 있는 입구를 포함하고, 상기 소스는 XeF2 증기 소스, 진공 소스 및 세정 가스 소스 중에서 선택된다. 밀봉가능한 컨테이너는 적어도 하나의 소스에 상대적인 이동을 용이하게 하도록 구성되어 있다.
이하에서, 여러 가지 실시예를 보다 상세하게 설명하겠다.
이하에서 더욱 완전히 설명하는 바와 같이, 바람직한 실시예에서 에칭 챔버는 챔버 내에서 MEMS 기판을 지지하도록 구성되어 있다. 에칭 챔버는 비교적 용이하게 이동시킬 수 있고 에칭 기구에 통상적인 하나 이상의 여러 가지 구성요소, 예컨대 진공 펌프, 불활성 가스 소스 및/또는 에칭제 소스 등을 수용하는 에칭 스테이션에 부착시킬 수 있도록 구성되어 있다. 이 이동형 에칭 챔버는 그 안에 수용된 MEMS 기판을 에칭하는 공정을 용이하게 할 수 있다. 예컨대, 그러한 에칭 챔버에 있는 MEMS 기판은 에칭 챔버를 에칭 스테이션으로 이동시키고, 에칭제, 세정 가스 및/또는 진공 펌프를 위한 배관에 에칭 챔버를 연결하고, MEMS 기판을 에칭하기 위해 에칭제에 MEMS 기판을 노출시킴으로써 에칭될 수 있다.
이하의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 바람직한 실시예는 동화상(예; 비디오)이거나 정지화상(예; 정지 상태의 이미지), 및 문자 또는 그림을 불문하고 이미지를 표시하도록 구성되어 있는 임의의 기기를 제조하는 다양한 공정에서 구현될 수 있다. 보다 상세하게는, 바람직한 실시예는 한정되지는 않지만, 예컨대, 이동전화기, 무선 기기, 개인 휴대용 정보 단말기(PDA), 손에 들고 다니거나 휴대할 수 있는 컴퓨터, GPS 수신기/네비게이터, 카메라, MP3 플레이어, 캠코더, 게임 콘솔, 손목 시계, 시계, 계산기, 텔레비전 모니터, 평판 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 자동차 디스플레이(예컨대, 주행 거리계 디스플레이, 등), 조종석 제어 장치 및/또는 디스플레이, 감시 카메라의 디스플레이(예컨대, 자동차에서의 후방 감시 카메라의 디스플레이), 전자 사진, 전자식 광고 게시판 또는 간판, 프로젝터, 건축 구조물(예컨대, 타일 레이아웃), 패키징, 및 심미적 구조물(예컨대, 보석 표면에서의 이미지 디스플레이)와 같은 다양한 전자 기기를 제조하는 여러 가지 공정에서 구현될 수 있다. 보다 일반적으로, 본 발명의 실시예는 전자 스위칭 기기를 제조하기 위한 여러 가지 공정들에서 구현될 수 있다.
이하의 상세한 설명은 본 발명의 구체적인 실시예에 관한 것이다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 다른 방법과 방식으로 구현될 수 있다. 이하의 설명에서, 도면이 참조되는데, 전체 도면에 걸쳐 동일한 부분에 대해 동일한 번호가 사용된다.
특정 실시예들은 이동형 또는 탈착형 에칭 챔버 및 상기 이동형 에칭 챔버를 미소 기전 시스템의 제조에 이용하는 방법에 관한 것이다. 앞에서 언급한 바와 같이, 많은 미소 기전 시스템이 본래 반도체 제조에 이용하기 위해 개발된 것과 일부 측면에서 유사한 방법 및 시스템을 이용하여 제조된다. 미소 기전 시스템은 전형적으로 이동하는 부품들을 수용하며, 따라서 그러한 미소 기전 시스템을 제조하는 공정은 전형적으로 이전에 형성된 층을 제거하거나 "에칭"함으로써 MEMS 기판에 캐비티(cavity)(전형적으로 특징이 위에 얹혀있거나 매달린 이동부에 있음)를 형성하는 단계를 포함한다. 에칭에 의해 제거되는 이전에 형성된 층을 흔히 "희생층 (sacrificial layer)"이라 칭한다. 에칭은 전형적으로 미소 기전 시스템의 다른 구성요소에 대한 손상을 최소로 하면서 선택적으로 희생층을 제거하는 "에칭제"에 희생층을 노출시킴으로써 수행된다. 여기서 사용하는 "MEMS 기판"이라는 용어는 그 위에 미소 기전 시스템 기기가 제조되는 기판을 의미한다. MEMS 기판은 제조 공정 중에 있는 하나 또는 바람직하게는 여러 개의 미소 기전 시스템을 수용할 수 있으며, 따라서 MEMS 기판 상의 미소 기전 시스템은 완전히 또는 부분적으로 비작동 상태(inoperative)일 수 있다. 희생층이 제거되기 전에, 미소 기전 시스템, MEMS 기판 또는 그 구성요소는 "미해방된(unreleased)" 상태라 칭할 수 있다. 희생층의 제거 후, 미소 기전 시스템, MEMS 기판 또는 그 구성요소는 "해방된(released)" 상태라 칭할 수 있다.
본 발명은 이론에 구속되지 않지만, 에칭제(또는 에칭제의 구성요소)와 희생층 (또는 희생층의 구성요소) 사이의 화학 반응이 미소 기전 시스템의 해방에 관련되어 있다고 믿어진다. 액체 에칭제를 사용할 수 있으나, 가스 형태 또는 증기 형태의 에칭제가 흔히 바람직하다. 마찬가지로, 상기 반응의 생성물은 MEMS 기판으로부터 용이하게 제거될 수 있는 액체인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 기체이다. 바람직하게는, 에칭제 및 에칭제와 희생층 사이의 화학 반응에 의해 형성되는 생성물이 모두 기체인 것이다.
이플루오르화 크세논(XeF2) 증기가 다수의 재료를 에칭하며, 에칭 속도는 재료에 따라 다르다는 것이 밝혀졌다. 예컨대, 23℃ 및 3.8 Torr에서, XeF2 증기의 에칭 속도는 비결정 실리콘에 대한 경우 (초당 약 350Å)가 몰리브덴에 대한 경우(초당 약 45Å)보다 훨씬 높으며, 또한 에칭 속도가 산화인듐주석, 알루미늄, 니켈, 크롬, 산화알루미늄, 및 산화규소에 대한 경우에 매우 낮다(상기 조건에서 0(영)에 근접)는 것이 밝혀졌다. 23℃ 및 2.6 Torr에서, XeF2 증기의 에칭 속도는 텅스텐(초당 약 13Å) > 티타늄(초당 약 5Å) > 질화규소(SiNx) (분당 약 2Å)의 순서로 저하된다. 따라서, XeF2 증기는 미소 기전 시스템(MEMS)의 제조용으로 선택적인 에칭제로서 사용될 수 있다. 예컨대, MEMS 기판으로부터 실리콘 또는 몰리브덴이 선택적으로 에칭되고, 산화인듐주석, 알루미늄, 니켈, 크롬, 산화알루미늄, 및 산화규소와 같은 다른 재료는 거의 또는 전혀 에칭되지 않을 수 있다. 산화인듐주석, 알루미늄, 니켈, 크롬, 산화알루미늄, 및 산화규소 중 하나 이상에 대한 실리콘의 상대적 에칭 속도("XeF2 선택성 비율")는 전형적으로 적어도 약 10이고, 적어도 약 50 또는 적어도 약 100일 수 있다. 산화인듐주석, 알루미늄, 니켈, 크롬, 산화알루미늄, 또는 산화규소에 대한 XeF2 선택성 비율은 전형적으로 적어도 약 5이고, 적어도 약 10일 수 있다.
XeF2는 실온에서 그의 증기압 (3.8 Torr)에서 승화하는 고체 화합물이다. 본 발명은 이론에 구속되는 것은 아니지만, XeF2가 증기상에서 적어도 부분적으로 해리되어 Xe 및 F2를 생성하는 것으로 믿어진다. XeF2 승화에 의해 형성된 증기 (XeF2 해리의 산물을 포함할 수 있음)를 본 명세서에서는 XeF2 또는 XeF2 증기라 칭하고; 고체 형태는 고체 XeF2라 칭한다. 이하에 설명하는 특정 실시예들은 간섭 변조기로 알려져 있는 미소 기전 시스템 기기의 바람직한 부류를 제조하는 측면에서 에칭제로서 XeF2를 사용하는 것으로 예시된다. 그러나, 당업자라면 본 발명이 다른 에칭제 및 다른 미소 기전 시스템 기기에도 적용될 수 있음을 알 것이다.
XeF2 증기를 제공하는 시스템은 상업적으로 Xactix사(미국) 및 Penta Vacuum사(싱가포르)로부터 입수할 수 있다. 본 발명의 특징은 전형적으로 도 9에 개략적으로 예시된 가스 취급 시스템에 부착되어 있는 에칭 챔버를 포함하는 시스템에 포함되어 있다. 그러한 시스템은, 예컨대, MEMS 기판을 에칭 챔버 내에 위치시키고 그 기판을 XeF2 증기에 노출시킴으로써 이루어지는 미소 기전 시스템의 제조에 이용할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 특히, XeF2는 간섭 변조기의 제조용으로 바람직한 에칭제임이 밝혀졌다.
이미지 응용기기에 사용되는 공간 광 변조기(spatial light modulator)는 여러 가지 상이한 형태로 등장한다. 투과형(transmissive) 액정 디스플레이 (LCD) 변조기는 광을 차단하거나 통과시키도록 결정성 물질의 트위스트(twist) 및/또는 정렬을 제어함으로써 광을 변조한다. 반사형 공간 광 변조기는 여러 가지 물리적 효과를 이용하여 이미지 표면에 반사되는 광의 양을 제어한다. 그러한 반사형 변조기의 예로는 반사형 액정 디스플레이, 및 디지털 마이크로-미러 기기가 포함된 다.
공간 광 변조기의 또 다른 예는 간섭에 의해 광을 변조하는 간섭 변조기이다. 간섭계 미소 기전 시스템 디스플레이 소자를 포함하여 구성된 간섭 변조기 디스플레이의 일실시예가 도 1에 도시되어 있다. 이러한 기기에서, 픽셀은 밝은 상태 또는 어두운 상태 중 하나의 상태로 된다. 밝은 상태("온 상태" 또는 "개방 상태")에서는, 디스플레이 소자가 입사되는 가시광의 대부분을 사용자에게 반사한다. 어두운 상태("오프 상태" 또는 "폐쇄 상태"에서는, 디스플레이 소자가 입사되는 가시광을 사용자에게 거의 반사하지 않는다. 실시예에 따라서는, "온 상태"와 "오프 상태"의 광 반사 특성이 반대로 바뀔 수도 있다. 미소 기전 시스템 픽셀은 선택된 컬러를 두드러지게 반사하여 흑백뿐 아니라 컬러 디스플레이도 가능하도록 구성될 수 있다.
도 1은 영상 디스플레이의 일련의 픽셀들에서 인접하는 두 개의 픽셀을 나타낸 등각투영도다. 여기서, 각 픽셀은 미소 기전 시스템의 간섭 변조기를 포함하여 구성된다. 일부 실시예에서, 간섭 변조기 디스플레이는 이들 간섭 변조기들의 행렬 어레이을 포함하여 구성된다. 각각의 간섭 변조기는, 적어도 하나의 치수가 가변적인 공진 광학 캐비티를 형성하도록 서로 가변적이고 제어가능한 거리를 두고 배치되어 있는 한 쌍의 반사층을 포함한다. 일실시예에서, 이 반사층들 중 하나가 두 개의 위치 사이에서 이동될 수 있다. 제1 위치에서(여기서는 "해방 상태"라고 한다), 이동가능한 층은 부분적으로 반사하는 고정된 층으로부터 상대적으로 먼 거리에 위치한다. 제2 위치에서, 이동가능한 층은 부분적으로 반사하는 층에 보다 가까이 인접하여 위치한다. 두 개의 층으로부터 반사되는 입사광은 이동가능한 반사층의 위치에 따라 보강적으로 또는 상쇄적으로 간섭하여, 각 픽셀을 전체적으로 반사 상태 또는 비반사 상태로 만든다.
도 1에 도시된 부분의 픽셀 어레이는 두 개의 간섭 변조기(12a, 12b)를 포함한다. 좌측에 있는 간섭 변조기(12a)에서는, 이동가능하고 반사성이 높은 층(14a)이 부분적으로 반사하는 고정된 층(16a)으로부터 소정의 거리를 두고 해방 위치에 있는 것이 도시되어 있다. 우측에 있는 간섭 변조기(12b)에서는, 이동가능하고 반사성이 높은 층(14b)이 부분적으로 반사하는 고정된 층(16b)에 인접한 작동 위치에 있는 것이 도시되어 있다.
고정된 층(16a, 16b)은 전기적으로 도전성을 가지고 있고, 부분적으로 투명하며, 부분적으로 반사성을 가지고 있고, 예컨대 투명 기판(20) 상에 크롬과 인듐주석산화물(ITO)로 된 하나 이상의 층을 침적시킴으로써 제조될 수 있다. 이들 층을 병렬 스트립으로 패턴화하여, 이하에서 설명하는 바와 같이, 디스플레이의 수평열 전극(row electrodes)을 형성할 수 있다. 이동가능한 층(14a, 14b)은, 포스트(18)와 이 포스트들 사이에 개재된 희생 재료의 표면에 침적된 금속층(들)으로 된 일련의 병렬 스트립(수평열 전극(16a, 16b)에 수직하는)으로 형성될 수 있다. 희생 재료를 에칭하여 제거하면, 변형가능한 금속층이 에어갭(19)에 의해 고정된 금속층으로부터 이격된다. 변형가능한 층은 알루미늄과 같이 도전성과 반사성이 높은 재료를 이용하여 형성할 수 있고, 이것의 스트립은 디스플레이 기기의 수직열 전극(column electrodes)을 형성할 수 있다.
전압이 인가되지 않으면, 층(14a)과 층(16a) 사이에 캐비티(19)가 그대로 존재하게 되어, 변형가능한 층이 도 1의 픽셀(12a)로 도시된 바와 같이 기계적으로 해방된 상태로 있게 된다. 그러나, 선택된 행과 열에 전위차가 인가되면, 해당하는 픽셀에서 수평열 전극과 수직열 전극이 교차하는 지점에 형성된 커패시터가 충전되어, 정전기력이 이들 전극을 서로 당기게 된다. 만일 전압이 충분히 높다면, 이동가능한 층이 변형되어, 도 1에서 우측에 도시된 픽셀(12b)과 같이, 고정된 층에 대해 힘을 받게 된다(도 1에는 도시하지 않았지만, 단락을 방지하고 이격 거리를 제어하기 위해 고정된 층 상에 유전 재료를 배치할 수 있다). 이러한 양상은 인가된 전위차의 극성에 관계없이 동일하다. 이러한 방식으로, 반사와 비반사의 픽셀 상태를 제어할 수 있는 수평열/수직열열 구동은 종래의 액정 디스플레이나 다른 디스플레이 기술에서 사용되었던 방식과 여러 가지 면에서 유사하다.
도 2 내지 5는 디스플레이 응용분야에서 간섭 변조기의 어레이를 이용하기 위한 방법 및 시스템의 일례를 보여준다. 도 2는 본 발명의 여러 측면을 포함할 수 있는 전자 기기의 일실시예를 나타낸 시스템 블록도이다. 본 실시예에서는, 전자 기기가 프로세서(21)를 포함한다. 이 프로세서(21)는 ARM, Pentium®, Pentium II®, Pentium III®, Pentium IV®, Pentium® Pro 및 8051, MIPS®, Power PC®, ALPHA® 등과 같은 범용의 단일칩 또는 멀티칩 마이크로프로세서나, 또는 디지털 신호 처리기, 마이크로컨트롤러, 프로그래머블 게이트 어레이 등과 같은 특정 목적의 마이크로프로세서일 수 있다. 해당 기술 분야에서 알려진 바와 같이, 프로세서 (21)는 하나 이상의 소프트웨어 모듈을 실행하도록 구성될 수 있다. 오퍼레이팅 시스템을 실행하는 것 외에도, 프로세서는 웹 브라우저, 전화 응용프로그램, 이메일 프로그램, 또는 임의의 다른 소프트웨어 응용프로그램을 포함하여 하나 이상의 소프트웨어 응용프로그램을 실행하도록 구성될 수 있다.
일실시예에서, 프로세서(21)는 또한 어레이 컨트롤러(22)와 통신하도록 구성된다. 일실시예에서, 어레이 컨트롤러(22)는 픽셀 어레이(30)에 신호를 제공하는 수평열 구동 회로(24) 및 수직열 구동 회로(26)를 포함한다. 도 2에서 1-1의 선을 따라 절단한 어레이의 단면도가 도 1에 도시되어 있다.
미소 기전 시스템의 간섭 변조기에 대한 수평열/수직열열 구동 프로토콜은 도 3에 도시된 기기의 히스테리시스 특성을 이용할 수 있다. 이동가능한 층을 해방 상태에서 작동 상태로 변형시키기 위해, 예컨대, 10볼트의 전위차가 요구될 수 있다. 그러나, 전압이 그 값으로부터 감소할 때, 전압이 10볼트 이하로 떨어지더라도 이동가능한 층은 그 상태를 유지한다. 도 3의 실시예에서, 이동가능한 층은 전압이 2볼트 이하로 떨어질 때까지는 완전히 해방되지 않는다. 따라서, 기기가 해방 상태 또는 작동 상태 중 어느 하나의 상태로 안정되는 인가 전압 영역이 존재하는 전압의 범위가 있다. 도 3에서는 약 3∼7볼트가 예시되어 있다. 이것을 여기서는 "히스테리시트 영역" 또는 "안정 영역"이라고 부른다. 도 3의 히스테리시스 특성을 가진 디스플레이 어레이에 있어서, 수평열/수직열 작동 프로토콜은, 수평열 스트로브가 인가되는 동안에, 스트로브가 인가된 수평열에 있는 픽셀들 중에 작동되어야 픽셀들은 약 10볼트의 전위차에 노출되고, 해방되어야 할 픽셀들은 0( 영)볼트에 가까운 전위차에 노출되도록 설계될 수 있다. 스트로브를 인가한 후에는, 픽셀들이 수평열 스트로브에 의해 어떠한 상태가 되었든지 간에 그 상태로 유지되도록 약 5볼트의 정상 상태 전압차(steady state voltage difference)를 적용받는다. 기록된 후에, 각 픽셀은 본 실시예에서는 3∼7볼트인 "안정 영역" 내의 전위차를 가진다. 이러한 구성으로 인해, 도 1에 도시된 픽셀 구조가 동일한 인가 전압의 조건 하에서 작동 상태든 해방 상태든 기존의 상태로 안정되게 된다. 작동 상태로 있든 해방 상태로 있든, 간섭 변조기의 각 픽셀은 필연적으로 고정된 반사층과 이동하는 반사층에 의해 형성되는 커패시터이기 때문에, 이 안정된 상태는 히스테리시스 영역 내의 전압에서 거의 전력 낭비 없이 유지될 수 있다. 인가 전위가 고정되어 있으면, 필연적으로 픽셀에 유입되는 전류는 없다.
전형적인 응용예로서, 첫번째 수평열에 있는 소정 세트의 작동된 픽셀에 따라 한 세트의 수직열 전극을 어서팅(asserting)함으로써 디스플레이 프레임을 만들 수 있다. 그런 다음, 수평열 펄스를 수평열 1의 전극에 인가하여 어서트된 수직열 라인에 대응하는 픽셀들을 작동시킨다. 그러면, 수직열 전극의 어서트된 세트가 두번째 수평열에 있는 소정 세트의 작동된 픽셀에 대응하도록 변경된다. 그런 다음, 펄스를 수평열 2의 전극에 인가하여 어서트된 수직열 전극에 따라 수평열 2에서의 해당하는 픽셀을 작동시킨다. 수평열 1의 픽셀들은 수평열 2의 펄스에 영향을 받지 않고, 수평열 1의 펄스에 의해 설정되었던 상태를 유지한다. 이러한 동작을 순차적으로 전체 수평열에 대해 반복하여 프레임을 생성할 수 있다. 일반적으로, 이러한 프레임들은 초당 소정 수의 프레임에 대해 이러한 처리를 계속해서 반 복함으로써 리프레시(refresh)되거나, 및/또는 새로운 디스플레이 데이터로 갱신된다. 수평열 및 수직열 전극을 구동하여 디스플레이 프레임을 생성하는 많은 다양한 프로토콜이 잘 알려져 있고, 본 발명과 관련하여 사용될 수 있다.
도 4 및 5는 도 2의 3×3 어레이 상에서 디스플레이 프레임을 생성하기 위한 하나의 가능한 구동 프로토콜을 나타낸 것이다. 도 4는 도 3의 히스테리시스 곡선을 보여주는 픽셀들에 사용될 수 있는 수직열 및 수평열의 가능한 전압 레벨 세트를 보여준다. 도 4의 실시예에서, 픽셀을 작동시키기 위해, 해당하는 수직열은 -Vbias로 설정하고 해당하는 수평열은 +ΔV로 설정한다. 각각의 전압은 -5볼트 및 +5볼트에 대응할 수 있다. 픽셀을 해방시키기 위해서는, 해당하는 수직열은 +Vbias로 설정하고 해당하는 수평열은 동일한 값의 +ΔV로 설정하여, 픽셀에 걸리는 전위차가 0(영)볼트가 되도록 한다. 수평열의 전압이 0(영)볼트로 되어 있는 수평열에서는, 수직열이 +Vbias이든 -Vbias이든 관계없이 픽셀들이 원래의 상태로 안정된다.
도 5b는 도 2의 3×3 어레이에 인가되는 일련의 수평열 및 수직열 신호를 보여주는 타이밍도이며, 그 결과로서 작동된 픽셀들이 비반사성인 도 5a에 도시된 디스플레이 배열이 얻어진다. 도 5a에 도시된 프레임을 기록하기 전에, 픽셀들은 어떤 상태로 되어 있어도 무방하다. 본 예에서는, 모든 수평열들이 0(영)볼트이고, 모든 수직열들이 +5볼트이다. 이러한 인가 전압으로, 모든 픽셀들은 기존의 작동 상태 또는 해방 상태로 안정되어 있다.
도 5a의 프레임에서, (1,1), (1,2), (2,2), (3,2) 및 (3,3)의 픽셀들이 작동 된다. 이를 구현하기 위해, 수평열 1에 대한 "라인 시간" 동안, 수직열 1과 2는 -5볼트로 설정되고, 수직열 3은 +5볼트로 설정된다. 이것은 어느 픽셀의 상태도 바꾸지 않는다. 왜냐하면, 모든 픽셀들이 3∼7볼트의 안정영역 내에 있기 때문이다. 그런 다음, 수평열 1에 0볼트에서 5볼트로 상승한 후 다시 0볼트로 되는 펄스를 가진 스트로브를 인가한다. 이것은 (1,1) 및 (1,2)의 픽셀을 작동시키고 (1,3)의 픽셀을 해방시킨다. 어레이의 다른 픽셀들은 영향을 받지 않는다. 수평열 2를 원하는 대로 설정하기 위해, 수직열 2를 -5볼트로 설정하고, 수직열 1 및 3은 +5볼트로 설정한다. 동일한 스트로브를 수평열 2에 인가하면, (2,2)의 픽셀이 작동되고, (2,1) 및 (2,3)의 픽셀이 해방된다. 여전히, 어레이의 다른 픽셀들은 영향을 받지 않는다. 수직열 2 및 3을 -5볼트로 설정하고 수직열 1을 +5볼트로 설정함으로써, 수평열 3도 마찬가지의 방법으로 설정될 수 있다. 수평열 3에 대한 스트로브로 인해 수평열 3의 픽셀들도 도 5a에 도시된 바와 같이 설정된다. 프레임을 기록한 후에, 수평열 전위는 0(영)이고, 수직열 전위는 +5볼트 또는 -5볼트로 남아 있으므로, 디스플레이는 도 5a의 배열로 안정된다. 수십 또는 수백의 수평열 및 수직열로 된 어레이에 대해 동일한 처리가 행해질 수 있다는 것은 잘 알 수 있을 것이다. 또한, 수평열 및 수직열의 구동을 위해 사용되는 전압의 타이밍, 순서 및 레벨은 위에서 설명한 전반적인 원리 내에서 다양하게 변경될 수 있고, 상술한 예는 예시에 불과하고, 임의의 구동 전압 방법을 본 발명에 적용하여도 무방하다.
위에서 설명한 원리에 따라 동작하는 간섭 변조기의 상세한 구조는 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 도 6a 내지 6c는 이동하는 미러 구조의 세가지 다른 예 를 보여준다. 도 6a는 도 1에 도시된 실시예의 단면도로서, 금속 재료로 된 스트립(14)이 직각으로 연장된 지지대(18) 상에 배치되어 있다. 도 6b에서, 이동가능한 반사 재료(14)가 연결선(32)에 의해 그 코너에서만 지지대에 부착되어 있다. 도 6c에서, 이동가능한 반사 재료(14)가 변형가능한 층(34)에 매달려 있다. 이 실시예는, 반사 재료(14)에 대한 구조적 설계와 재료는 광학 특성에 대해 최적화될 수 있고, 변형가능한 층(34)에 대한 구조적 설계와 재료는 원하는 기계적 특성에 대해 최적화될 수 있기 때문에 유용하다. 여러 가지 형태의 간섭 기기의 제조에 대해, 예컨대 미국특허공개 제2004/0051929호를 포함하여 여러 공개 문헌에 기술되어 있다. 일련의 재료 침적, 패터닝 및 에칭 단계들을 포함하여, 상술한 구조를 제조하기 위해 다양한 공지 기술이 사용될 수 있다.
여기서 사용하는 "간섭 변조기 기판"이라는 용어는 간섭 변조기가 제조되는 기판을 의미하며, 따라서 간섭 변조기 기판 상의 간섭 변조기는 완전히 또는 부분적으로 비작동상태일 수 있다. 간섭 변조기의 제조는 전형적으로, 간섭 변조기 기판 상에 일련의 제조 단계(예컨대, 침적, 마스킹 및 에칭 단계)를 실행하는 것을 포함한다. 예컨대, 도 6a에 도시된 간섭 변조기의 제조는 전형적으로 기판(20) 상에 제1 미러(14)를 형성한 다음, 상기 기판(20) 이에 희생층을 침적하는 단계를 포함한다. 이어서, 희생층에 개구부를 형성하고, 그 개구부에 포스트(post)(18)를 형성한다.. 제2 미러(16)를 형성한 후, 에칭에 의해 희생층을 제거하여 광학적 캐비티(19)를 형성한다. 간섭 변조기를 제조하기 위한 다른 공정 흐름도 희생층을 형성한 다음, 가스형태의 에칭제(예를 들면 XeF2)에 희생층을 노출시킴으로써 희생층을 제거하여 광학적 캐비티를 형성하는 단계를 포함하며, 참고문헌의 예로는 미국특허공개 제2004/0051929호가 있다. 이와 관련하여, 희생층의 제거에 의해 이동가능한 미러가 "해방"되며, 따라서 여기서는 "해방" 에칭이라 지칭할 수 있다.
앞에서 설명한 바와 같이, 종래의 제조 공정 흐름은 전형적으로 캐리어, 예컨대, 카세트를 이용하여 기판을 하나의 고정된 스테이션으로부터 또 다른 스테이션으로 이동하는 단계를 포함한다. 그와 같은 캐리어를 이용하는 것은 제조 공정중에 다수의 캐리어를 로딩하고 언로딩하는 작업을 수반할 수 있지만, 모든 것을 고려할 때 그러한 사용은 일반적으로 반도체 제조 흐름에서는 바람직한 것으로 간주된다.
그러나, 종래의 공정 흐름은 특히 간섭 변조기와 같은 미소 기전 시스템의 제조용으로는 적합하지 않은 것으로 밝혀졌다. 예컨대, 기존의 공정 흐름은 일반적으로 미처리 상태 또는 부분적으로 제조된 기판을 캐리어에 로딩하는 단계, 상기 기판을 처리 스테이션에 이송하는 단계, 캐리어로부터 기판을 언로딩하여 기판을 처리 스테이션에 로딩하는 단계, 기판을 처리하는 단계, 처리된 기판을 처리 스테이션으로부터 언로딩하여 다시 캐리어에 로딩하는 단계, 및 처리된 기판을 다음 공정 단계로 이송하는 단계를 포함한다. 또 다른 예로서, 바람직한 간섭 변조기 기판은 종래의 방법으로는 세정이 어려운 내부 캐비티 또는 개구를 가지고 있다. 종래의 캐리어에 들어 있는 그러한 기판의 로딩 및 언로딩은 바람직하지 않게 기판의 오염 가능성을 증가시킨다. 또한, 종래의 캐리어는 특히 미소 기전 시스템 기기를 저장하는 데에는 적합하지 않다.
더 나아가, 경우에 따라 해방된 MEMS 기판의 수송이 어려울 수 있는데, 그것은 초소형 기계 부품들이 외부 환경에 노출될 위험성이 있기 때문이다. 그러한 MEMS 기판의 이동은 기계적 충격 및 마모성 입자로부터, 또는 그 밖의 환경적 위험요소로부터 MEMS 기판에 대한 손상을 방지하거나 감소시키기 위해 최소화하는 것이 바람직하다. 해방된 MEMS 기판을 안전하게 수송하는 것은, 예컨대, 기계적 충격, 수증기 및/또는 입자상 오염물 등의 하나 이상의 잠재적 위험요소로부터 기판을 보호하는 챔버를 제공함으로써 용이해진다는 것을 알았다. 바람직한 일실시예는 내부에서 MEMS 기판을 에칭하고 해방할 수 있는 기계적으로 밀폐된 챔버를 제공한다. 상기 챔버는 밀봉되어 있을 수 있고, MEMS 기판을 기계적 손상 및또는 수증기 및/또는 입자와 같은 대기중의 위험요소로부터 보호하면서 짧은 거리(1∼10m) 또는 보다 긴 거리(수천 미터)를 이동시킬 수 있다.
현재 간섭 변조기와 같은 미소 기전 시스템의 제조에 매우 적합한 이동형 에칭 침버, 시스템 및 방법이 개발되어 있다. 일실시예에서 제공하는 이동형 XeF2 에칭 챔버는 XeF2 증기의 소스에 부착할 수 있게 구성되어 있고, 상기 XeF2 에칭 챔버는 또한 컨테이너의 이동중에 그 밀봉가능한 컨테이너 내에 적어도 하나의 MEMS 기판을 수용하도록 구성되어 있다. 특정 실시예에서, 이동형 XeF2 에칭 챔버는 XeF2 증기의 소스에 부착하도록 구성된 입구 및 밀봉가능한 컨테이너 내에 적어도 하나 의 MEMS 기판을 지지하도록 구성된 홀더로 이루어지는 밀봉가능한 컨테이너를 포함한다. 상기 밀봉가능한 컨테이너는, 예컨대, XeF2 증기의 소스, 진공 펌프 및/또는 세정 가스 소스 등, 시스템의 다른 주요 구성요소에 상대적인 이동이 용이하도록 구성되어 있다.
이동형 XeF2 에칭 챔버의 실시예가 도 7에 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 밀봉가능한 컨테이너(700)는 금속, 플라스틱 또는 헤비 글라스(heavy glass)와 같이 약 10 mTorr 내지 50 mTorr 범위의 압력까지 안전하게 감압시킬 수 있을 만큼 강한 재료로 구조를 이루고 있다. 도시된 실시예에서, 밀봉가능한 컨테이너(700)는 간섭 변조기 기판(705)을 수용하도록 되어 있다. 상기 밀봉가능한 컨테이너(700)는 간섭 변조기 기판(705)을 밀봉가능한 컨테이너(700) 내에 넣을 수 있고 개구(715)를 통해 꺼낼 수 있게 되어 있는 도어(710)를 갖추고 있다. 컨테이너(700)는 개구(715)의 에지를 따라 컨테이너(700) 상에 위치하여 도어(710)가 닫힘 위치에 있을 때 XeF2 증기가 누출되는 것을 실질적으로 방지하도록 컨테이너(700)를 밀봉시키게 되어 있는 유연한 재료(720)에 의해 밀봉될 수 있다. 유연한 재료(720)는 에칭제에 대해 내구성인 것, 예컨대 XeF2에 의한 열화(degradation)에 내구성인 것이 바람직하다. XeF2 내구성의 유연한 재료로 적합한 예로는 여러 가지 플루오르화 폴리머가 포함되며, 예를 들면 Teflon® 및 Viton®이라는 상품명으로 DuPont Dow Elastomers LLC (미국 델라웨어주 윌밍턴 소재)로부터 상업적으로 구할 수 있는 플 루오로엘라스토머 등이 있다. 또 다른 실시예(도시되지 않음)에서, 유연한 재료는 개구(715)의 에지를 따라 설치되는 것에 부가적으로 또는 그 대신에 도어(710)의 에지를 따라 설치되며; 그 밖에 다른 밀봉 구성을 이용할 수도 있다.
밀봉가능한 컨테이너(700)는 또한 XeF2 증기(도시되지 않음)의 소스에 부착하도록 구성되어 있는 입구(725)를 포함하고, 밀봉가능한 컨테이너(700)의 내벽에 설치된 일련의 지지체(730)는 도시된 실시예에서는 챔버 내부에 하나 이상의 MEMS 기판(예를 들면, 간섭 변조기 기판(705)이 1개가 도시되어 있지만, 바람직하게는 지지체 또는 슬롯은 그러한 기판(705) 1개 내지 20개를 위해 제공됨)을 지지하도록 구성되어 있고, 상기 지지체(730)는 도 8에 도시되어 있는 측면도와 같이 간섭 변조기 기판(705)의 마주보는 면에 위치한다(명확한 예시를 위해 도 8에서 여러 가지 특징들이 생략되어 있음). MEMS 기판(예컨대, 밀봉가능한 컨테이너(700)의 벽에 설치된 슬롯(740))을 지지하도록 구성된 다른 홀더를 이용할 수도 있다. 홀더는 컨테이너 내에 다수의 MEMS 기판을 지지할 수 있으면서, XeF2 증기 유동 또는 확산에 의한 효율적인 에칭이 가능하도록 충분히 이격되어 있는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 홀더는 기계적 충격으로부터 MEMS 기판에 쿠션을 제공하는 XeF2 내구성의 유연한 재료(예컨대, 앞에서 설명한 것)로 만들어지거나 그러한 재료로 라이닝되어 있다.
이동형 XeF2 에칭 챔버는 출구로서의 역할도 하는 XeF2 증기용 단일 입구를 가질 수 있다(예를 들면, 입구에 진공을 걸어서 내부 압력을 낮춘 다음, 진공을 차 단하고 밸브를 열어 XeF2가 유입될 수 있게 한 다음, 밸브를 닫고 기판을 에칭하고 나서, 다시 진공을 걸고 입구를 통해 반응 생성물 및 남아있는 모든 XeF2 가스를 제거하는 공정에 의함). 바람직한 실시예에서, XeF2 에칭 챔버는 XeF2 입구 및 배출구를 구비한다. 예컨대, 도시된 실시예에서, 밀봉가능한 컨테이너(700)는 바람직하게는 진공 펌프(도시되지 않음)에 부착하도록 구성되어 있는 입구(725) 및 배출구(735)를 포함한다. XeF2 입구(725) 및 배출구(735)는 각각 XeF2 소스 및 진공에 용이하게 연결되는 자기-밀봉식 밸브(self-sealing valve)(726, 736)(예컨대, 상업적으로 입수할 수 있는 퀵-커넥트 밸브)를 구비한다. 챔버를 분리할 때 XeF2의 누출을 감소하거나 방지하기 위해서는 자기-밀봉식 밸브가 바람직하다. 에칭제의 누출을 줄이거나 방지하기 위해서 자기-밀봉식 밸브에 부가하거나 그 대신에 수동식 격리 밸브(isolation valve)(727, 737)를 이용할 수 있다.
도시된 실시예에서, 밀봉가능한 컨테이너(700)는 밀봉가능한 컨테이너(700)를 들어올려 제거할 수 있도록 되어 있는 핸들(740)을 구비한다. 핸들에 부가하거나 그 대신으로, 밀봉가능한 컨테이너(700)는 이동형 에칭 챔버를 이동시키기 위한 다른 수단(도시되지 않음), 예컨대 하나 이상의 휠(예; 롤러 또는 캐스터), 실질적으로 마잘이 적은 슬라이딩 면 등을 구비할 수 있고, 및/또는 밀봉가능한 컨테이너(700)는 로봇에 의해 들어올려지고 수동식 가이드형 운반체("MGV(manual guided vehicle)", 예컨대 카트 또는 핸드트럭) 및/또는 자동식 가이드형 운반체 ("AGV(automated guided vehicle)")를 이용하여 운반되도록 구성될 수 있다.
이동형 에칭 챔버는 또한 도 9에 도시된 일반적 방식으로 압력계, 전기적 라인 등이 부착되어 에칭 시스템(900)을 형성할 수 있도록 구성되어 있는 것이 바람직하다(이하에서 보다 구체적으로 설명함). 바람직한 XeF2 에칭 챔버는 에칭을 행하는 동안 MEMS 기판을 관찰할 수 있도록 구성된 윈도우(745)(도 7)를 갖추고 있다. 이동형 에칭 챔버는 선택적으로 에칭 스테이션에 있는 전원에 신속 연결 및 신속 분리를 용이하게 하는 파워 연결부(도시되지 않음)를 포함할 수 있고, 및/또는 이동형 에칭 챔버는 선택적으로 본원의 다른 부분에서 설명되어 있는 검출기 및 가열 소자와 같은 선택적 구성요소에 전력을 공급하기 위한 전지를 구비할 수 있다.
도10a 및 10b를 참조하면, 윈도우(1020)는 유리, 플라스틱 또는 수정과 같은 비교적 투명한 재료로 만들어질 수 있고, 내부를 직접 육안 관찰할 수 있도록 비교적 큰 사이즈를 가질 수 있고, 또는 챔버의 내부로부터 외부로 광을 운반하는 광섬유(1005)(도 10b) 또는 광섬유의 다발(bundle)(도시되지 않음)로 대체될 수 있다. 그 밖에 외부로 정보를 전송하는 검출기를 챔버 내부에 가진 시스템과 같은 다른 공정 모니터링 시스템을 이용할 수도 있다. 윈도우(1020)는단순성 및 신뢰성이라는 이점을 가진다. 에칭 공정중에 MEMS 기판을 관찰하거나 모니터링하는 데 유용한 광섬유 다발(1005)로 적합한 것은 예를 들면 Spectra-Physics(Oriel Instruments) 및 Ocean Optics, Inc.로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 검출기 (1025)는 챔버 윈도우(1020)를 통해 신호를 보내거나 받도록 구성될 수 있고(도 10a), 또는 도 10b에 개략적으로 예시된 바와 같이 에칭 챔버의 벽(1010)을 통과하여 에칭 챔버의 외부로 연결된 광섬유(1005)를 통해 신호를 받도록 구성될 수도 있다. 검출기는 원하는 바에 따라 에칭 스테이션 또는 에칭 챔버의 부분일 수 있다. 도 10a 및 10b에 도시된 구성에 의하면 컨테이너(1015)의 외부로부터 MEMS 기판(1030)을 용이하게 관찰할 수 있다.
XeF2 에칭 챔버는 도9에 개략적으로 도시한 바와 같이, 다른 구성요소에 부착되어 XeF2 에칭 시스템(900)을 형성할 수 있다. 도시된 실시예에서, XeF2 에칭 시스템(900)은 이동형 XeF2 에칭 챔버(905)(예를 들면 앞에서 설명한 바와 같음)를 포함하고, 상기 XeF2 에칭 챔버(905)는 시스템의 다른 부분으로부터 용이하게 분리될 수 있다. 도시된 실시예(900)는 이동형 XeF2 에칭 챔버(905)에 조작가능하게 연결된 XeF2 증기의 소스(910) (예를 들면, 고체 XeF2 를 수용하는 용기(915) 및 팽창 챔버(920)); 시스템(900)을 통해 XeF2 및 질소(또는 다른 불활성 가스)의 운반, 배기 및 세정을 위한 여러 가지 라인, 압력계 및 밸브(예를 들면, 분리에 앞서 수작업으로 챔버(905)를 격리시키기 위한); 진공 챔버(905)에 조작가능하게 연결된 진공 펌프(925); 및 추가로 바람직하게는 시스템에 조작가능하게 연결되고 에칭 공정의 하나 이상의 단계를 제어하도록 프로그램된 컴퓨터(도시되지 않음)를 포함한다. 도 9에 도시된 실시예의 조작은, 도 9에 도시된 라인 및 밸브를 통해, 고체 XeF2로 부터 XeF2 증기를 형성하고, XeF2 증기를 팽창 챔버(920)에 보낸 다음 XeF2 증기를 에칭 챔버(905)로 보내는 공정을 포함한다. 에칭 챔버(905)에 연결된 진공 펌프 또는 러핑 펌프(roughing pump)(925)는 XeF2 증기의 통과를 촉진하기 위해 에칭 챔버(905)를 부분적으로 감압시키는 데 이용할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 팽창 챔버(920) 내에 질소(N2) 퍼지를 도입하고 에칭 챔버(905)를 통해 배기시키는 것이 바람직하다. 질소 퍼지는 XeF2 에칭이 이루어진 후 시스템으로부터 XeF2를 세정하는 데 이용된다. 상기 퍼지는 에칭 챔버 내에 균일한 N2 분위기를 조성하기 위해 에칭을 행하기 전에 이용할 수도 있다. 다른 세정 가스(예를 들면, He, Ar, Ne, 등) 및 다른 시스템 구성을 이용할 수도 있다.
XeF2 에칭 시스템의 일실시예가 도 11에 개략적으로 예시되어 있다. 시스템(1100)은 XeF2 증기의 소스(1105) 및 밀봉가능한 컨테이너(1110)를 포함하고, 밀봉가능한 컨테이너(1110)는 XeF2 증기의 소스(1105)로부터 분리될 수 있도록 구성되고 XeF2 증기의 소스(1105)에 상대적 이동이 용이하도록 구성되어 있다. 밀봉가능한 컨테이너(1110)는 앞에서 설명한 바와 같은 이동형 XeF2 에칭 챔버일 수 있다. 도시된 실시예에서, 밀봉가능한 컨테이너(1110)는 XeF2 증기의 소스(1105)에 부착시킬 수 있는 입구(1115) 및 밀봉가능한 컨테이너(1110) 내에 적어도 하나의 MEMS 기판(예컨대, 간섭 변조기 기판(1123))을 지지하도록 구성된 홀더(1120)를 구비한다. 밀봉가능한 컨테이너(1110), 입구(1115) 및 홀더(1120)에 대한 여러 가지 구성이 앞에 설명되어 있다.
XeF2 에칭 시스템(1100)은 또한 XeF2 증기의 소스(1105)로부터 제1 퀵-커넥트 밸브(1130)까지 연결된 XeF2 공급 라인(1125)을 구비한다. XeF2 입구(1115)는 제1 퀵-커넥트 밸브(1130)와 짝을 이루는 제2 퀵-커넥트 밸브(1135)를 구비함으로써, 밀봉가능한 컨테이너를 XeF2 증기의 소스(1105)로부터 용이하게 분리시킬 수 있게 되어 있다. XeF2 에칭 시스템(1100)은 또한 진공 펌프(1140) 및 진공 펌프(1140)로부터 제3 퀵-커넥트 밸브(1150)까지 연결된 배출 라인(1145)을 구비한다. 밀봉가능한 컨테이너(1110)는 제3 퀵-커넥트 밸브(1150)과 짝을 이루는 제4 퀵-커넥트 밸브(1160)가 설치된 배출 라인(1155)을 구비함으로써, 또한 진공 펌프(1140)로부터 밀봉가능한 컨테이너를 용이하게 분리할 수 있도록 되어 있다. XeF2 에칭 시스템(1100)은 또한 XeF2 공급 라인 및 진공 라인에 각각 설치된 제어 밸브(1162, 1165)를 구비하며, 이들 제어 밸브를 조작하여 원하는 바에 따라 각각 XeF2 증기의 유동 및 밀봉가능한 컨테이너(1110)의 감압을 제어할 수 있다. 도시된 실시예에서, 제어 밸브(1162, 1165)는 여기서 설명하는 에칭을 수행하도록 프로그램될 수 있는 시스템 제어 컴퓨터(1170)와 통신을 이루는 것으로 도시되어 있다.
XeF2 에칭 시스템(1100)은 또한 세정 가스(예컨대, 질소)의 소스(1182)로부터 제5 퀵-커넥트 밸브(1184)까지 연결된 세정 라인(1180)을 구비한다. 밀봉가능 한 컨테이너(1110)은 또한 제5 퀵-커넥트 밸브(1184)와 짝을 이루는 제6 퀵-커넥트 밸브(1188)이 설치된 세정 가스 입구(1186)를 구비함으로써, 밀봉 가능한 컨테이너(1110)를 세정 가스의 소스(1182)로부터 용이하게 분리할 수 있다. 밀봉가능한 컨테이너(1110)는 이와 같이 XeF2 증기의 소스(1105), 진공 펌프(1140) 및 세정 가스의 소스(1182)로부터 용이하게 부착 및 분리될 수 있도록 되어 있다. XeF2 에칭 시스템(1100)은 또한 세정 라인(1180) 상에, 원하는 바에 따라 세정 가스의 유동을 제어하도록 조작할 수 있는 제어 밸브(1190)를 구비한다. 제어 밸브(1190)는 시스템 제어 컴퓨터(1170)와 통신을 이루는 것으로 도시되어 있다.
분리된 후, 밀봉가능한 컨테이너(1110)는 비교적 작아서 쉽게 집어 운반할 수 있으므로 에칭 시스템(1100)의 다른 부품(XeF2 증기의 소스(1105), 진공 펌프(1140) 및 세정 가스의 소스(1182)를 포함)에 대해 용이하게 이동할 수 있도록 되어 있다. 이동을 용이하게 하기 위해, 이동형 에칭 챔버의 중량은 약 100kg 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 약 20kg 이하이다. 바람직하게는, 이동형 에칭 챔버의 중량은 약 5kg 내지 약 75kg이고, 보다 바람직하게는 약 10kg 내지 약 50kg이다. 다른 크기가 적합할 수도 있다. 이동을 용이하게 하는 다른 방법에는 휠(캐스터, 롤러 등과 같은 롤링 기기를 포함), 슬라이딩 면, 및 밀봉가능한 컨테이너(1110) 상의 핸들이 포함된다.
바람직하게는, XeF2 에칭 시스템(1100)은 간섭 변조기 기판(1123)의 컬러 변 화를 검출하도록 구성된 검출기(1175)를 더 포함하며, 상기 컬러 변화는 XeF2 에칭의 정도를 나타내는 지표이다. 검출기(1175)는 이동형 XeF2 에칭 챔버(1110) 내부에 설치될 수도 있고(도 11에는 도시되지 않음) 또는 쳄버(1110) 외부의 챔버 윈도우(1185) 근방에 설치될 수도 있다 (예를 들면, 앞에서 설명한 바와 같이). 검출기(1175)는 전술한 바와 같이 광섬유 다발을 포함할 수 있다. 컴퓨터(1170)는 컬러 변화의 모니터링에 의해 컴퓨터(1170)가 하나 이상의 에칭 단계를 제어할 수 있도록 조작가능하게 검출기에 연결될 수 있다. 에칭 단계의 그러한 제어를 이하에서 보다 구체적으로 설명한다. 컬러 변화는, 예컨대, 에칭이 진행되어 간섭 변조기 기판 상의 두 전극 사이의 캐비티가 개방될 때, 또는 테스트 쿠폰으로서 기능하는 MEMS 기판의 일부분 상에서 일어날 수 있다.
또 다른 실시예가 제공하는 MEMS 기판의 에칭 방법은, MEMS 기판을 이동형 에칭 챔버에 삽입하는 단계, 이동형 에칭 챔버를 에칭제의 소스에 조작가능하게 근접한 위치로 이동시키는 단계, 상기 이동형 애칭 챔버를 상기 에칭제의 소스에 부착시키는 단계, 및 MEMS 기판을 에칭하기에 유효한 시간 동안 MEMS 기판을 에칭제에 노출시키는 단계를 포함한다. MEMS 기판을 에칭하는 방법의 일실시예가 도 12에 제시된 공정 흐름과 관련하여 예시된다. 공정 흐름(1200)은 단계 1205에서 이동형 에칭 챔버에 MEMS 기판을 삽입함으로써 시작된다. 적합한 이동형 에칭 챔버의 예는 전술한 이동형 XeF2 에칭 챔버를 포함한다. MEMS 기판은 사전 침적, 패터닝 및 에칭으로 이루어진 일련의 단계에 의해 형성된 미해방된(unreleased) 또는 부분적으로 미해방된 간섭 변조기 기판일 수 있다. 간섭 변조기는 해방된 후 손상을 받기 쉬우므로, 손상에 대한 위험성을 줄이기 위해 제조 공정의 종료 시점에 근접하여 해방이 수행되는 것이 보통이다. 단계 1205에서 MEMS 기판을 이동형 에칭 챔버 내에 삽입하는 것은 선행 처리 단계 직후에 수행되는 것이 바람직하다. 또 다른 실시예에서, MEMS 기판을 이동형 에칭 챔버 내에 삽입하는 것은 단계 1215에서 이동형 에칭 챔버를 에칭제 소스에 부착한 후에 수행된다. 바람직하게는, 단계 1205에서 여러 개의 해방되지 않거나 부분적으로 미해방된 MEMS 기판이 이동형 에칭 챔버 내에 삽입된다.
공정 흐름은 계속되어 단계 1210에서 이동형 에칭 챔버(MEMS 기판을 수용하는)을 에칭제 소스를 포함하는 에칭 스테이션에 조작가능하게 근접한 위치로 이동시킨다. 이동시키는 거리는 적어도 필요에 따라 약 10m 이상, 약 100m 이상, 또는 약 1km 이상일 수 있다. 예컨대, 미해방된 MEMS 기판은 제1 공장에서 단계 1205에서 제조되어 로딩된 다음, 단계 1210에서 제2 공장까지 상당한 거리를 이동시키거나, 또는 동일한 공장 내에서 선행 공정 스테이션으로부터 에칭 스테이션까지 이동시킬 수 있다. MEMS 기판은 또한 이동시키기 전, 이동시키는 동안, 또는 이동시킨 후 필요에 따라, 예컨대 1시간 이상, 1일 이상 등의 소정 시간 동안 이동형 에칭 챔버에 저장해 둘 수 있다. 바람직하게는, MEMS 기판을 오염물로부터 보호하기 위해 저장 기간중 및/또는 이동 시 이동형 에칭 챔버를 실질적으로 밀봉한다. 이동형 에칭 챔버는 필요에 따라 여러 번 이동시킬 수도 있고, 여러 곳에 저장할 수도 있다. 이동시킨 후, 예를 들면, 에칭제와 이동형 에칭 챔버 사이에 공급 라인이 안전하게 부착될 수 있도록, 조작가능하게 에칭 스테이션(에칭제 소스를 구비한)에 근접 위치에 이동형 에칭 챔버를 위치시킨다.
공정 흐름은 계속되어 단계 1215에서 이동형 에칭 챔버를 에칭제 소스에 부착시킨다. 상기 부착은 바람직하게는 퀵-커넥트 밸브 또는 당업자에게 공지되어 있는 다른 적합한 커넥터를 이용하여 이루어진다. 부착시킨 후, 이동형 에칭 시스템 및 에칭제 소스는 앞에서 설명하고 도 9 및 도 11에 도시된 에칭 시스템(1100)의 구성요소가 될 수 있다. 공정 흐름은 계속되어 단계 1220에서 MEMS 기판을 에칭하는 데 유효한 시간 동안 MEMS 기판(1123)을 에칭제에 노출시킨다. 예컨대, 압력 이동형 에칭 챔버(1110)의 압력은 에칭제(1105)와 관련된 진공 소스(1140)에 이동형 에칭 챔버를 연결함으로써 저하될 수 있고, 그에 따라 에칭제가 이동형 에칭 챔버 내에 흡입된다. 미해방된 간섭 변조기 기판 및 XeF2 에칭제의 경우에, 희생층을 제거하기 위한 전형적인 노출 시간은 보통 약 1분 내지 약 30분, 보다 전형적으로는 약 10분 내지 20분 범위이다. 노출 시간은 간섭 변조기 기판에 대한 컬러 변화, 예컨대 희생 재료가 제거되고 광학적 캐비티가 형성될 때 발생되는 컬러 변화를 검출하는 검출기(1175)를 이용함으로써 결정할 수 있다.
이동형 에칭 챔버 및 에칭제 소스 XeF2 에칭 시스템의 구성요소, 바람직하게는 전술한 바와 같이 상기 시스템에 조작가능하게 연결되어 에칭 공정의 하나 이상의 단계를 제어하도록 프로그램된 컴퓨터를 포함하는 XeF2 에칭 시스템일 수 있다. 예컨대, 도 12에 도시된 공정 흐름 및 도 11에 도시된 XeF2 에칭 시스템(1100)과 관 련하여, 컴퓨터(1170)는 각각 XeF2 공급, 진공, 및 가스 세정 라인을 제어하는 밸브(1162, 1165, 1190)에 조작가능하게 연결되는 것이 바람직하다. 따라서, 예컨대, 컴퓨터(1170)는 약 20 mTorr 내지 0.2 Torr의 압력 범위로 밀봉가능한 컨테이너(1110)의 압력을 낮추기 위해 밸브(1165)를 개방하고, 이어서 밸브(1165)를 완전히 또는 부분적으로 당고 밸브(1190)를 개방함으로써 세정 가스 소스(1182)로부터 세정 가스(예; 질소)를 밀봉가능한 컨테이너(1110) 내에 유입시키도록 프로그램될 수 있다. 그런 다음, 컴퓨터(1170)는 세정 가스 제어 밸브(1105)를 닫고 진공 제어 밸브(1165)를 열어 세정 가스를 제거하도록 프로그램될 수 있다. 세정은 선택적인 것으로 원할 경우 반복될 수 있다.
그런 다음, 컴퓨터(1170)는 밸브(1165)를 완전히 또는 부분적으로 닫고 밸브(1162)를 개방함으로써 XeF2 증기의 소스(1105)로부터 XeF2 증기를 밀봉가능한 컨테이너(1110)(내부 압력이 감압된) 내에 유입시키도록 프로그램될 수 있다. 이어서 단계 1220 동안 XeF2 증기가 간섭 변조기 기판을 에칭할 때 밸브(1162)는 완전히 또는 부분적으로 닫혀있을 수 있다. 에칭이 이루어지는 동안 밀봉가능한 컨테이너(1110) 내의 압력은 약 0.4 Torr 내지 약 4 Torr 범위이고 온도는 약 20℃ 내지 약 60℃ 범위인 것이 바람직하다. 밀봉가능한 컨테이너(1110)는 가열이 필요한 경우 가열 소자(및 대응하는 전원 연결, 도시되지 않음)를 구비할 수 있고, 또는 XeF2 에칭 시스템(1100)은 이동형 에칭 챔버를 가열하도록 되어 있는 가열 소자(도시되지 않음)을 구비할 수 있다. 컴퓨터(1170)는 소정의 시간 동안 간섭 변조기 기판 을 XeF2 증기에 노출시키도록 프로그램되거나, 밀봉가능한 컨테이너(1110)의 윈도우(1185)를 통해 간섭 변조기 기판(1123) 상의 컬러 변화를 검출하는 검출기(1175)의 출력을 모니터하도록 프로그램되거나, 간섭 변조기 기판이 충분히 에칭되었다고 작업자가 판정할 때까지(예를 들면, 윈도우(1185)를 통해 컬러 변화를 육안으로 관찰하거나 검출기(1175)의 출력을 모니터링함으로써) 대기하도록 프로그램될 수 있다. 다음으로, 컴퓨터(1170)는 밀봉가능한 컨테이너(1110)로부터 에칭 반응 부산물(및 모든 잔류하는 XeF2 증기)을 유입하기 위해 밸브(1165)를 개방하도록 프로그램될 수 있다. 선택적으로, 컴퓨터(1170)는 불활성 가스를 사용하여 전술한 일반적 방식으로 에칭 반응 부산물(및 모든 잔류하는 XeF2 증기)을 제거하기 위해 밀봉가능한 컨테이너(1110)를 세정하도록 프로그램될 수 있다.
도 12에 도시된 공정 흐름은 계속되어, 단계 1225에서 에칭제 소스로부터 이동형 에칭 챔버를 분리하고, 더 진행하여 단계 1230에서 이동형 에칭 챔버를 에칭 스테이션으로부터 이격한 위치로 이동시켜 미소 기전 시스템 기기를 제조하는 전반적 공정의 다음 단계로 보낼 수 있다. 도시된 실시예에서, 해방된 MEMS 기판은 추가 처리를 위한 준비로서 단계 1235에서 이동형 에칭 챔버로부터 언로딩된다. 또 다른 실시예에서, 해방된 MEMS 기판은 단계 1225에서 에칭제 소스로부터 이동형 에칭 챔버를 분리하기 전에 단계 1235에서 이동형 에칭 챔버로부터 언로딩된다. 해방된 MEMS 기판은 저장되고 및/또는 여러 가지 추가 처리 단계를 거칠 수 있다. 예컨대, 에칭 및 해방 후, 새로 형성된 광학적 캐비티의 오염을 방지하기 위해 MEMS 기판을 둘러쌀 수 있다(예를 들면, 캡핑층(capping layer)을 침적함으로써). 이동형 에칭 챔버는 그러한 부가적 처리 단계에 앞서, 해방된 MEMS 기판에 대한 저장용 컨테이너 및/또는 캐리어로서 이용될 수 있다.
도 12에 도시된 공정 흐름은, 이와 같이, 에칭 이전의 미해방된 MEMS 기판 및 에칭 후의 해방된 MEMS 기판을 수송하고 저장하는 안전하고 편리한 방법을 제공하고; XeF2 증기의 소스로부터 MEMS 기판의 저장 및 이동을 분리시킴으로써 제조 공정의 유연성 및 효율성을 증가시키고; 필요에 따라 다양한 수의 이동형 에칭 챔버를 XeF2 증기의 소스에 부착할 수 있는 능력을 제공하여 제조 공정의 규모확대성(scaleability)을 증가시킴으로써 뚜렷한 이점을 제공할 수 있다. 도시된 공정 흐름은 또한 에칭 이전에 XeF2 챔버에서의 로딩 및/또는 언로딩 단계를 배제함으로써 종래의 캐리어 또는 카세트를 사용하는 방법에 비해 제조 속도를 실질적으로 높일 수 있다. 로딩 및/또는 언로딩 단계의 배제는 또한 기판 오염, 특히 제조와 해방 사이의 오염에 대한 가능성을 줄일 수 있다. 예컨대, 이동형 에칭 챔버(하나 이상의 해방된 MEMS 기판을 수용한)는 패키징 직전까지 해방된 MEMS 기판을 외부환경에 노출시키지 않고 제조 설비로부터 패키징 구열 또는 패키징 설비(전형적으로 제조 구역 또는 제조 설비보다 청결도가 낮은)까지 이동될 수 있다. 다르게는, 해방은 이동형 에칭 챔버(하나 이상의 해방된 MEMS 기판을 수용한)를 패키징 구역 또는 패키징 설비에 위치한 에칭 챔버에 연결함으로써 수행될 수 있고, 그 결과 이동중에 취성이 더 큰 해방된 기판에 대한 손상 가능성을 감소시킨다. 이동형 에칭 챔버는 또한 에칭 후 해방된 MEMS 기판을 저장 및/또는 수송하는 안전하고 편리한 방법을 제공할 수도 있다.
당업자라면 전술한 시스템이 다중 에칭 챔버를 포함할 수 있으며, 다중 에칭 챔버는 상기 시스템에 동시에 부착될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 시스템의 다른 부분에 부착된 챔버의 수를 변경함으로써 제조 규모를 비교적 용이하게 증감할 수 있다. 다중 챔버는 또한 직렬로 부착될 수 있고, 임의의 특정 시점에 시스템에 부착되어 있지 않은 챔버들은 MEMS 기판을 안전하게 저장 및/또는 수송하는 데 이용할 수 있다.
또 다른 실시예는 적어도 하나의 MEMS 기판을 수용하고, 상기 적어도 하나의 MEMS 기판을 에칭하는 데 유효한 양의 고체 XeF2를 수용하도록 구성된 이동형 XeF2 에칭 챔버를 제공한다. 예컨대, 이동형 XeF2 에칭 챔버(700)의 내부는 필요한 양의 고체 XeF2를 수용하는 크기의 구획(compartment)을 가질 수 있다. 상기 구획은 작은 구획으로부터 챔버의 나머지 부분으로 XeF2가 통과할 수 있는 은 구멍을 가질 수 있다. 다르게는, 고체 XeF2가 담겨 있고 유사한 크기의 구멍을 가진 캐니스터(canister)가 챔버 내에 설치될 수 있다. 다르게는, 캐니스터가 챔버 내에 설치되어 챔버 내에 유효량의 XeF2를 방출하도록 작동될 때까지 고체 형태의 고체 XeF2 대부분을 캐니스터 내에 유지하도록 캐니스터를 가압할 수 있다.
또 다른 실시예는, 적어도 하나의 MEMS 기판을 수용하고 또한 상기 적어도 하나의 MEMS 기판을 에칭하는 데 유효한 양의 고체 XeF2를 수용하도록 구성된 이동형 XeF2 에칭 챔버를 포함하는 이동형 XeF2 에칭 시스템으로서, 고체 XeF2를 이동형 XeF2 에칭 챔버 내에 공급하도록 구성된 이동형 XeF2 에칭 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 바람직하게는, 도 9에 도시된 바와 같이 압력계, 진공 펌프, 전기적 라인 및 XeF2 고체 공급기를 포함하며, 시스템에 조작가능하게 연결되어 전술한 바와 유사한 방식으로 에칭 공정의 하나 이상의 단계를 제어하도록 프로그램된 컴퓨터를 더 포함하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 상기 시스템은 XeF2 에칭의 정도를 나타내는 컬러 변화를 간섭 변조기 기판 상에서 검출하도록 구성된 검출기를 더 포함한다. 컴퓨터는 조작가능하게 검출기에 연결되어 컬러 변화의 모니터링에 의해 컴퓨터가 하나 이상의 에칭 단계를 제어할 수 있도록 할 수 있다.
이상의 설명에서는 여러 가지 실시예에 적용된 본 발명의 신규한 특징을 보여주고, 설명하고 또 지적하였지만, 본 발명의 사상으로부터 이탈하지 않는 범위 내에서 당업자가 예시된 기기 또는 공정의 상세한 구성이나 형태로부터 다양하게 생략하고 대체하고 변경하는 것이 가능하다는 것을 알아야 한다. 인식하고 있는 바와 같이, 몇몇 특징은 다른 특징들과 분리되어 사용되거나 실현될 수 있으므로, 본 발명은 여기에 개시된 특징과 장점을 모두 가지고 있지는 않은 형태로 구현될 수도 있다.
본 발명에 따른 에칭 챔버용 시스템 및 방법을 이용함으로써 간섭 변조기 기판과 같은 미소 기전 시스템 기판을 안전하고 효율적으로 에칭할 수 있다.

Claims (57)

  1. XeF2 증기 소스, 진공 소스 및 세정 가스 소스 중에서 선택되는 적어도 하나의 소스를 포함하는 에칭 스테이션; 및
    밀봉가능한 컨테이너
    를 포함하고,
    상기 밀봉가능한 컨테이너는, 상기 적어도 하나의 소스에 부착하도록 구성된 입구, 및 상기 밀봉가능한 컨테이너를 이동하는 동안 상기 밀봉가능한 컨테이너 내에 적어도 하나의 미소 기전 시스템 기판을 지지하도록 구성된 홀더를 포함하고,
    상기 밀봉가능한 컨테이너는 상기 적어도 하나의 소스로부터 분리될 수 있고, 상기 적어도 하나의 소스에 상대적인 이동을 용이하게 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 XeF2 에칭 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 소스가 진공 소스인 것을 특징으로 하는 XeF2 에칭 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 소스가 XeF2 증기 소스인 것을 특징으로 하는 XeF2 에칭 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 소스가 세정 가스 소스인 것을 특징으로 하는 XeF2 에칭 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 홀더가 간섭 변조기 기판을 지지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 XeF2 에칭 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 간섭 변조기에 대해, XeF2 기판 에칭의 정도를 나타내는 컬러 변화를 검출하도록 구성되어 있는 검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는XeF2 에칭 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 검출기가 광섬유 다발(fiber optic bundle)을 포함하는 것을 특징으로 하는 XeF2 에칭 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 간섭 변조기 기판을 비추어 반사된 광을 생성하도록 되어 있는 광원을 더 포함하고,
    상기 검출기는 상기 반사된 광을 검출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 XeF2 에칭 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 XeF2 에칭 시스템에 작동가능하게(operably) 접속되어 있고, XeF2 에칭 공정 중 하나 이상의 단계를 제어하도록 프로그램되어 있는 컴퓨터를 더 포함하는 XeF2 에칭 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 컴퓨터가 상기 검출기로부터 입력을 수신하도록 프로그램되어 있는 것을 특징으로 하는 XeF2 에칭 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 검출기가 상기 간섭 변조기 기판에 대한 컬러 변화를 검출하도록 구성 되어 있는 것을 특징으로 하는 XeF2 에칭 시스템.
  12. 진공 소스에 부착하도록 구성된 입구를 포함하는 밀봉가능한 컨테이너; 및
    상기 밀봉가능한 컨테이너를 이동하는 동안 상기 밀봉가능한 컨테이너 내에 적어도 하나의 MEMS 기판을 지지하도록 구성된 홀더
    를 포함하고,
    상기 밀봉가능한 컨테이너는 상기 진공 소스의 상대적 이동을 용이하게 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 홀더가 간섭 변조기 기판을 지지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 밀봉가능한 컨테이너가, 상기 밀봉가능한 컨테이너의 외부로부터 상기 간섭 변조기 기판을 용이하게 관찰할 수 있도록 구성된 윈도우(window)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 윈도우가, 상기 간섭 변조기 기판 상의 컬러 변화를 용이하게 검출할 수 있도록 구성되어 있고, 상기 컬러 변화는 XeF2 에칭의 정도를 나타내는 것을 특징으로 하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 밀봉가능한 컨테이너에 부착되어 상기 이동형 XeF2 에칭 챔버를 용이하게 들어올릴 수 있도록 구성된 핸들을 더 포함하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 이동형 XeF2 에칭 챔버를 용이하게 이동할 수 있도록 구성된 복수의 휠(wheel)을 더 포함하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 간섭 변조기 기판을 상기 이동형 XeF2 에칭 챔버 내에 용이하게 위치시킬 수 있도록 구성된 도어를 더 포함하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  19. XeF2 증기를 수용하는 밀봉가능한 수단 및
    MEMS 기판을 상기 XeF2 증기로 용이하게 에칭할 수 있도록 적어도 하나의 MEMS 기판을 홀딩하는 수단
    을 포함하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 홀딩 수단이 상기 MEMS 기판의 마주보는 측에 위치한 적어도 2개의 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 밀봉가능한 수용 수단이, 도어 및 상기 도어와 접촉하는 적어도 하나의 밀봉부(seal)를 포함하는 컨테이너를 포함하고,
    상기 밀봉부 및 상기 도어는 XeF2 증기가 상기 컨테이너로부터 누출되는 것을 실질적으로 방지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 홀딩 수단이 상기 컨테이너의 벽에 적어도 하나의 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 밀봉가능한 수단을 XeF2 증기의 소스에 부착시키는 수단을 더 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 부착시키는 수단이 퀵-커넥트 밸브(quick connect valve)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  25. 제19항에 있어서,
    이동형 XeF2 에칭 챔버를 이동시키는 수단을 더 포함하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 이동시키는 수단이 휠, 실질적으로 마찰력이 낮은 슬라이딩 면, 및 핸들 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 휠이 롤러인 것을 특징으로 하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 휠이 캐스터(caster)인 것을 특징으로 하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  29. 이동형 에칭 챔버를 에칭제의 소스에 조작가능하게 근접한 위치로 이동시키는 단계;
    상기 이동형 애칭 챔버를 상기 에칭제의 소스에 부착시키는 단계;
    MEMS 기판이 에칭되어 해방된(released) MEMS 기판을 형성하기에 유효한 시간 동안, 상기 이동형 에칭 챔버 내에 지지되어 있는 MEMS 기판을 상기 에칭제에 노출시키는 단계;
    상기 이동형 에칭 챔버를 상기 에칭제의 소스로부터 분리하는 단계;
    상기 이동형 에칭 챔버를 상기 에칭제의 소스로부터 이격한 위치로 이동시키는 단계; 및
    상기 해방된 MEMS 기판을 상기 이동형 에칭 챔버로부터 언로딩하는 단계
    를 포함하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 이동형 에칭 챔버를 상기 에칭제 소스에 부착하기에 앞서 상기 이동형 에칭 챔버 내에 상기 MEMS 기판을 삽입하는 단계를 더 포함하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 이동형 에칭 챔버가, 상기 에칭제의 소스에 부착하도록 구성된 입구 및 상기 밀봉가능한 컨테이너 내에서 MEMS 기판을 지지하도록 구성된 홀더를 포함하는 밀봉가능한 컨테이너를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  32. 제29항에 있어서,
    상기 에칭제가 XeF2 증기를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 MEMS 기판이 부분적으로 제조된 간섭 변조기인 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  34. 제29항에 있어서,
    상기 이동형 에칭 챔버가 휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 이동형 에칭 챔버를 이동시키는 단계가 표면을 따라 상기 휠을 굴리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  36. 제29항에 있어서,
    상기 이동형 에칭 챔버를 이동시키는 단계가 상기 이동형 에칭 챔버를 들어올리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  37. 제29항에 있어서,
    상기 이동형 에칭 챔버의 중량이 약 20kg 이하인 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  38. 제29항에 있어서,
    상기 이동형 에칭 챔버의 중량이 약 100kg 이하인 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  39. 제30항에 있어서,
    상기 MEMS 기판을 상기 이동형 에칭 챔버에 삽입하는 단계 후, 상기 이동형 에칭 챔버를 상기 에칭제의 소스에 부착시키는 단계를 실행하기 전에 적어도 약 1 시간 동안 상기 MEMS 기판을 상기 이동형 에칭 챔버 내에 저장하는 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  40. 제30항에 있어서,
    상기 MEMS 기판을 상기 이동형 에칭 챔버에 삽입하는 단계 후, 상기 이동형 에칭 챔버를 상기 에칭제의 소스에 부착시키는 단계를 실행하기 전에 적어도 약 1일간 상기 MEMS 기판을 상기 이동형 에칭 챔버 내에 저장하는 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  41. 제29항에 있어서,
    상기 이동형 에칭 챔버를 진공 펌프에 부착시키는 단계를 더 포함하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  42. 제29항에 있어서,
    상기 이동형 에칭 챔버를 이동시키는 단계는 상기 이동형 에칭 챔버를 적어도 약 10m의 거리로 운반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 운반 거리가 적어도 약 100m인 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  44. 제42항에 있어서,
    상기 운반 거리가 적어도 약 1km인 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  45. 제29항에 있어서,
    상기 MEMS 기판을 완전히 해방시키기에 유효한 시간 동안 상기 MEMS 기판을 상기 에칭제에 노출시키는 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  46. 제29항에 있어서,
    상기 이동형 에칭 챔버를 상기 에칭제의 소스로부터 이격한 위치로 이동시키기에 앞서 상기 해방된 MEMS 기판을 상기 이동형 에칭 챔버로부터 언로딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  47. 제29항에 있어서,
    상기 이동형 에칭 챔버를 상기 에칭제의 소스로부터 분리한 후에 상기 해방된 MEMS 기판을 상기 이동형 에칭 챔버로부터 언로딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  48. 제29항에 있어서,
    상기 이동형 에칭 챔버를 상기 에칭제의 소스로부터 이격한 위치로 이동시킨 후에 상기 해방된 MEMS 기판을 상기 이동형 에칭 챔버로부터 언로딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  49. 제29항에 있어서,
    상기 이동형 에칭 챔버를 상기 에칭제의 소스에 부착시킨 후에 상기 MEMS 기판을 상기 이동형 에칭 챔버 내에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  50. MEMS 기판을 이동형 에칭 챔버 내에 삽입하는 단계;
    MEMS 기판이 수납되어 있는 상기 이동형 에칭 챔버를 에칭 스테이션에 조작가능하게 근접한 위치로 이동시키는 단계;
    상기 이동형 에칭 챔버를 상기 에칭 스테이션에 연결하는 단계; 및
    상기 이동형 에칭 챔버가 상기 에칭 스테이션에 부착되어 있는 상태로 상기 이동형 에칭 챔버 내에 있는 상기 MEMS 기판을 에칭하는 단계
    를 포함하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  51. 제50항에 있어서,
    상기 이동형 에칭 챔버를 상기 에칭 스테이션에 연결하기 전에 상기 이동형 에칭 챔버를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  52. 제50항에 있어서,
    상기 이동형 에칭 챔버를 상기 에칭 스테이션으로부터 이격한 위치로 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  53. 제50항에 있어서,
    상기 이동형 에칭 챔버를 상기 에칭 스테이션에 연결하기 전에 상기 MEMS 기판을 상기 이동형 에칭 챔버 내에 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 기판의 에칭 방법.
  54. XeF2 증기 소스, 진공 소스 및 세정 가스 소스 중에서 선택되는 적어도 하나의 소스에 부착하도록 구성된 입구를 포함하는 밀봉가능한 컨테이너; 및
    상기 밀봉가능한 컨테이너를 이동하는 동안 상기 밀봉가능한 컨테이너 내에 적어도 하나의 MEMS 기판을 지지하도록 구성된 홀더
    를 포함하고,
    상기 밀봉가능한 컨테이너는 상기 적어도 하나의 소스에 상대적인 이동을 용이하게 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  55. 제54항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 소스가 진공 소스 및 세정 가스 소스 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  56. 제55항에 있어서,
    상기 밀봉가능한 컨테이너가 상기 적어도 하나의 MEMS 기판을 에칭하는 데 유효한 양의 고체 XeF2를 수용하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이동형 XeF2 에칭 챔버.
  57. 제29항 또는 제50항의 방법에 의해 형성된 에칭된 MEMS 기판.
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