KR20060092891A - 기판을 밀봉하는 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
주위 환경으로부터 미소 기전 시스템(Micro Elelcro-Mechanical Systems, MEMS) 기기 (76)를 밀봉하는 방법을 개시한다. 본 방법에서, 미소 기전 시스템 기기(76)는 기판(72) 상에 형성되고, 미소 기전 시스템 제조 공정의 일부로서 실질적인 밀폐성 밀봉재(78) 가 형성된다. 본 방법은 포토리소그라피와 같은 방법을 사용하여 미소 기전 시스템 기기(6)의 경계 가까이 기판 상에 금속 밀봉재(78)를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 금속 밀봉재(78)는 기판 상에 형성되고, 한편 미소 기전 시스템 기기(76)는 미소 기전 시스템 소자들의 도전성 부재들 사이에 희생층을 보유하고 있으며, 이 희생층은 밀봉재를 형성한 후에 백플레인(74)을 부착하기 전에 제거된다.
MEMS, 미소 기전 시스템, 기판, 밀봉, 밀봉재, 희생층, 백플레인
Description
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 3x3 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.
도5a는, 도 2의 3x3 간섭 변조기 디스플레이의 디스플레이 데이터의 프레임의 일례를 나타낸 것이다.
도 5b는, 도 5a의 프레임을 기록하기 위해 사용될 수 있는 수평열 신호와 수직열 신호의 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 7a는 간섭 변조기 기기의 기본 패키지 구조를 나타낸 단면도이다.
도 7b 는 금속 밀봉재를 구비한 도 7a의 패키지 구조의 등각투영도이다.
도8a 내지 도 8e는 금속 밀봉재를 형성하여 미소 기전 시스템 기기를 패키징하는 방법의 일실시예의 진행 단계를 나타낸 단면도이다.
도 9는 미소 기전 시스템 패키징 구조를 위한 도금된 금속 밀봉재를 형성하는 방법의 일실시예를 나타낸 흐름도이다.
도 10a 및 도 10b는 복수의 간섭 변조기를 포함하여 구성되는 시각 디스플레이 기기의 일실시예를 보여주는 시스템 블록도이다.
본 발명의 기술분야는 미소 기전 시스템(Micro Elelcro-Mechanical Systems, MEMS)에 관련되며, 더욱 구체적으로는 주위 환경으로부터 미소 기전 시스템 기기를 밀봉하는 방법에 관련된다.
미소 기전 시스템(MEMS)은 미소 기계 소자, 액추에이터, 및 전자 기기를 포함한다. 미소 기계 소자는 침적(deposition), 에칭, 및/또는, 기판 및/또는 침적된 재료 층의 일부를 에칭으로 제거하거나 전기 기기 및 기전 기기를 만들기 위해 층을 부가하는 그 밖의 기타 미소 기계 가공 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 미소 기전 시스템 기기의 한 형태로서 간섭 변조기(interferometric modulator)가 있 다. 간섭 변조기는 한 쌍의 도전성 플레이트를 포함하고, 이들 중 하나 또는 양자 모두는 전체적으로 또는 부분적으로 투명하거나 및/또는 반사성을 가지고 있을 수 있고, 적절한 전기 신호가 인가되면 상대적으로 이동할 수 있다. 하나의 플레이트는 기판 상에 배치된 고정층을 포함하여 구성되고, 다른 하나의 플레이트는 에어갭에 의해 상기 고정층으로부터 이격된 금속막을 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 기기는 그 응용분야가 넓고, 이러한 형태의 기기의 특성을 활용 및/또는 개조하여, 그 특성이 기존의 제품을 개선하고 아직까지 개발되지 않은 새로운 제품을 창출하는 데에 이용될 수 있도록 하는 것은 해당 기술분야에서 매우 유익할 것이다.
본 발명의 목적은 주위 환경으로부터 미소 기전 시스템 기기를 밀봉하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 시스템, 방법 및 기기는 각각 여러 가지 실시태양을 가지고 있고, 그들 중 하나가 단독으로 모든 바람직한 특성을 나타내는 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 발명의 특징적 구성이 어떻게 다른 디스플레이 기기에 비해 더 나은 장점을 제공하는지를 이해하게 될 것이다.
주위 환경으로부터 미소 기전 시스템(MEMS) 기기를 밀봉하는 방법의 일실시예는, 미소 기전 시스템 기기를 포함하는 기판 상에 실질적인 금속 밀봉재를 형성 하는 단계, 및 주위 환경으로부터 상기 미소 기전 시스템 기기를 밀봉하도록 상기 금속 밀봉재에 백플레인(backplane)을 부착하는 단계를 포함한다.
상기 실질적인 금속 밀봉재를 형성하는 단계는, 기판 상에 절연층을 형성하는 단계, 및 상기 절연층 상에 금속 밀봉재 벽(sealant wall)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 상기 백플레인을 부착하기 위해 상기 금속 밀봉재 상에 접착층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서는, 상기 백플레인을 부착하는 단계는 납땜하는 단계를 포함한다.
주위 환경으로부터 미소 기전 시스템 기기를 밀봉하는 방법의 또 다른 실시예는, 기판 상에 희생층을 포함하는 미소 기전 시스템 기기를 형성하는 단계, 상기 미소 기전 시스템 기기 및 상기 기판 위에 절연층을 침적시키는 단계, 상기 절연층 위에 하나 이상의 금속층을 침적시키는 단계, 및 상기 하나 이상의 금속층 위에 하나 이상의 캐비티를 구비한 마스크를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 캐비티는 미소 기전 시스템 기기 주변의 경계를 규정한다. 이 방법은, 상기 마스크의 하나 이상의 캐비티에 하나 이상의 금속 밀봉재 층을 형성하여 미소 기전 시스템 기기의 경계 가까이에 실질적인 밀폐성 밀봉재를 형성하는 단계, 상기 마스크 층, 상기 하나 이상의 금속층, 및 상기 절연층을 제거하여 밀봉재 벽을 형성하는 단계, 상기 미소 기전 시스템 기기로부터 상기 희생층을 제거하는 단계, 및 주위 환경으로부터 상기 미소 기전 시스템 기기를 밀봉하도록 상기 밀봉재 벽에 백플레인을 부착하는 단계를 더 포함한다.
몇몇 실시예에서는, 상기 하나 이상의 금속 밀봉재 층을 형성하는 단계가 상 기 마스크 층 위에 전기도금하는 단계를 포함한다. 어떤 실시예에서는, 상기 마스크가 포토레지스트를 포함하며, 마스크를 형성하는 단계는 자외선 광의 사용을 포함한다.
상기 방법은 하나 이상의 금속 밀봉재 층 위에 하나 이상의 접착 금속층(adhesion metal layer)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 하나 이상의 접착 금속층은 상기 백플레인에 부착되도록 구성된다. 상기 하나 이상의 접착 금속층은 예컨대 땜납을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서는, 상기 절연층 위에 침적된 상기 하나 이상의 접착 금속층이 금속 시드층(metal seed layer)과 접착층 중 적어도 하나를 포함한다. 몇몇 실시예에서는, 상기 백플레인은 상기 밀봉재 벽에 접착되도록 구성된 사전 침적된(pre-deposited) 접착층을 포함한다.
상기 밀봉재 벽에 상기 백플레인을 부착하는 단계는 납땜하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 백플레인은 상기 밀봉재 벽에 부착하기 위한 영역 가까이에 접착층과 땜납층을 포함할 수 있으며, 예컨대 상기 접착층은 금속을 포함한다.
미소 기전 시스템 기기 패키징 방법의 또 다른 실시예는, 기판 상에 형성되고 희생층을 포함하는 미소 기전 시스템 기기 위에 절연체를 침적하는 단계, 상기 절연체 위에 하나 이상의 금속을 침적하는 단계, 및 상기 금속층 위에 하나 이상의 캐비티를 구비한 마스크를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 상기 하나 이상의 캐비티 내에 하나 이상의 금속 밀봉재 층을 형성하여 미소 기전 시스템 기기의 경계 가까이에 실질적인 밀폐성 밀봉재를 형성 하는 단계, 상기 마스크 층, 상기 하나 이상의 금속층 및 상기 절연층을 제거하는 단계, 상기 미소 기전 시스템 기기로부터 상기 희생층을 제거하는 단계, 및 상기 미소 기전 시스템 기기를 주위 환경으로부터 밀봉하도록 백플레인을 상기 밀봉재와 접촉하도록 배치하는 단계를 더 포함한다.
몇몇 실시예에서는, 상기 하나 이상의 금속 밀봉재 층을 형성하는 단계는 상기 마스크 층 위에 전기도금하는 단계를 포함하고, 상기 마스크는 포토레지스트를 포함할 수 있다. 상기 마스크를 형성하는 단계는 자외선 광의 사용을 포함한다.
상기 방법은 하나 이상의 금속 밀봉재 층 위에 하나 이상의 접착 금속을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 하나 이상의 접착 금속층은 상기 백플레인에 부착하도록 구성되고, 상기 하나 이상의 접착 금속층은 예컨대 땜납을 포함할 수 있다.
상기 절연층 위에 침적된 상기 하나 이상의 금속층은, 금속 시트층과 접착층 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 백플레인은 상기 밀봉재 벽에 접착하도록 구성된 사전에 침적된 접착층을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서는, 상기 밀봉재 벽에 상기 백플레인을 부착하는단계는 납땜하는 단계를 포함한다. 상기 백플레인은 상기 밀봉재 벽에 부착하기 위한 영역 가까이에 접착층 및 땜납층을 포함할 수 있으며, 상기 접착층은 예컨대 금속을 포함할 수 있다.
주위 환경으로부터 미소 기전 시스템 기기를 밀봉하는 시스템의 일실시예는, 기판 상에 형성된 미소 기전 시스템 기기, 상기 기판 상 및 상기 미소 기전 시스템 기기의 경계 가까이에 실질적인 금속 밀봉재를 제공하여 상기 미소 기전 시스템 기기의 경계 가까이에 실질적인 밀폐성 밀봉재를 형성하는 수단, 및 상기 실질적인 금속 밀봉재와 접촉하는 백플레인을 포함하여, 상기 기판 내의 상기 미소 기전 시스템 기기, 상기 실질적인 금속 밀봉재, 및 상기 백플레인을 캡슐화한다.
상기 시스템은 상기 하나 이상의 금속 밀봉재 층 위에 하나 이상의 접착 금속층을 형성하는 수단을 더 포함할 수 있으며, 상기 하나 이상의 접착 금속층은 상기 백플레인에 부착하하도록 구성된다. 상기 하나 이상의 접착층은 예컨대 땜납을 포함할 수 있다. 또한 상기 금속 밀봉재는 금속 시드층과 접착층 둥 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예에서는, 상기 시스템이 상기 백플레인을 상기 금속 밀봉재에 부착하는 수단을 더 포함한다. 상기 백플레인을 부착하는 수단은 상기 금속 밀봉재에 접착하도록 구성된 미리 침적된 접착층을 포함할 수 있다. 백플레인을 부착하는 수단은 땜납을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서는, 상기 백플레인을 부착하는 수단은 상기 금속 밀봉재에 부착하기 위한 영역 가까이에 접착층과 땜납층을 포함한다.
주위 환경으로부터 밀봉된 미소 기전 시스템 기기의 일 실시예는, 기판 상에 형성된 미소 기전 시스템 기기, 상기 미소 기전 시스템 기기의 경계 가까이에 기판 상에 형성된 실질적인 금속 밀봉재, 및 상기 실질적인 금속 밀봉재와 접촉하는 백플레인을 포함하여, 상기 기판 내의 상기 미소 기전 시스템 기기, 상기 실질적인 금속 밀봉재 및 상기 백플레인을 캡슐화한다.
본 발명의 일실시예는 기판상에 미소 기전 시스템 기기를 포함하는 미소 기전 시스템 기반 기기의 패키지이다. 이 패키지에서는, 미소 기전 시스템 기기의 경계 가까이에 밀봉재를 배치하고, 상기 밀봉재에 백플레인을 결합시켜 상기 미소 기전 시스템 기기를 캡슐화하는 캐비티를 생성한다.
상기 밀봉재는 상기 기판과 절연된 하나 이상의 금속층을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 밀봉재는 상기 패키지로 침입하는 습기를 방지하도록 구성된다.
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. 이하의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명은 동화상(예컨대, 비디오)이든 정지화상(예컨대, 스틸 이미지)이든, 또는 텍스트이든 그림이든, 이미지를 디스플레이하도록 구성된 것이라면 어떠한 기기에든 구현될 수 있다. 보다 상세하게는, 실시예들은 예컨대, 이동전화기, 무선 기기, 개인 휴대용 정보 단말기(PDA), 손에 들고 다니거나(hand-held) 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), 조종석 제어 장치 및/또는 디스플레이, 감시 카메라의 디스플레이(예컨대, 자동차에서의 후방 감시 카메라의 디스플레이), 전자 사진 액자, 전자 게시판 또는 전자 표시기, 프로젝터, 건축 구조물, 포장물, 및 미적 구조물(예컨대, 보석 상의 이미지 디스플레이) 등과 같은 다양한 전자 기기에 또는 이와 관련하여 구현될 수 있는 것을 의도하지만, 이것으로 한정되지는 않는다. 또한, 여기서 개시한 미소 기전 시스템 기기와 유사한 구조의 기기를 전자 스위칭 기기와 같은 비(非)디스플레이 분야에 사용할 수도 있다.
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 거 리에 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 electrode)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 electrode)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/수직열 구동은 종래의 액정 디스플레이나 다른 디스플레이 기술에서 사용되었던 방식과 여러 가지 면에서 유사하다.
도2 내지 도5b는 디스플레이 응용예에에 간섭 변조기의 어레이를 사용하는 공정 및 시스템의 일례를 나타낸 것이다. 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, 8051, MIPS®, Power PC®, ALPHA® 등과 같은 범용의 단일칩 또는 멀티칩 마이크로프로세서나, 또는 디지털 신호 처리기, 마이크로컨트롤러, 프로그래머블 게이트 어레이 등과 같은 특정 목적의 마이크 로프로세서일 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/수직열 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 "히스테리시스 영역(hysteresis window)" 또는 "안정 영역(stability window)"이라고 부른다. 도 3의 히스테리시스 특성을 가진 디스플레이 어레이에서는, 수평열/수직열 구동 프로토콜은 수평열 스토로브(row strobe)가 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. 일반적으 로, 이러한 프레임들은 초당 소정 수의 프레임에 대해 이러한 처리를 계속해서 반복함으로써 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, 도 5a, 및 도 5b는 도 2의 3x3 어레이에서 디스플레이 프레임을 생성하는 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, 픽셀을 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 3x3 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 작동된다. 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 남아있으므로, 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 예를 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.
간섭 변조기 어레이와 같은 미소 기전 시스템 기기의 이동하는 부분은 이동을 위해 보호되는 공간을 구비하는 것이 바람직하다. 미소 기전 시스템 기기의 패키징 기술을 이하에 더욱 자세하게 설명한다. 간섭 변조기 어레이와 같은 미소 기전 시스템 기기의 기본 패키지 구조를 도 7a에 도시하였다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 기본 패키지 구조(70)는 기판(72)과 백플레인 커버 또는 "캡(cap)(74)"을 포함한다. 간섭 변조기 어레이(76)는 기판(72) 상에 형성되어 있다.
이 캡(74)을 "백플레인"이라고도 한다.
기판(72)과 백플레인(74)은 밀봉재(78)에 의해 결합되어 패키지 구조(70)를 형성하여, 간섭 변조기 어레이(76)가 기판(72), 백플레인(74), 및 밀봉재(78)에 의 해 캡슐화 된다. 이것은 백플레인(74) 과 기판(72) 사이에 캐비티(79) 를 형성한다. 밀봉재(78)는 종래의 에폭시계 접착제와 같은 비밀폐성 밀봉재일 수 있다. 다른 실시예에서, 밀봉재(78)는 폴리이소부틸렌(때로는 부틸 고무로, 다른 때는 PIB라고도 불린다), 오링(o-ring), 폴리우레탄, 박막 금속 용접(weld), 액체 스핀온(spin-on) 유리, 땜납, 폴리머, 또는 플라스틱일 수 있으며, 다른 유형의 밀봉재 중에는 하루 약 0.2-0.7 g mm/m2kPa 범위의 수증기 투과율을 가지는 것일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 밀봉재(78)는 밀폐성 밀봉재일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 패키지 구조(70)는 캐비티(79) 내의 습기를 줄이기 위해 구성된 건조제(80)를 포함한다. 해당 분야의 당업자는, 밀폐하여 밀봉된 패키지에서는 건조제가 필요하지 않을 수 있다는 것을 알겠지만, 건조제는 패키지에 내재하는 습기를 조절하는 데 바람직할 수 있다.
일실시예에서, 건조제(80)는 간섭 변조기 어레이(76)와 백플레인(74) 사이에 배치된다. 밀폐성 또는 비밀폐성 밀봉재를 구비하는 패키지 어느 쪽이든 건조제를 사용할 수 있다. 밀폐성 밀봉재를 갖는 패키지에서는, 전형적으로 패키지에 내재하는 습기를 조절하기 위해 건조제를 사용한다. 비밀폐성 밀봉재를 갖는 패키지에서는, 주위로부터 패키지로 들어오는 습기를 조절하기 위해 건조제를 사용할 수 있다. 일반적으로, 간섭 변조기 어레이의 광학 속성을 방해하지 않으면서 습기를 잡을 수 있는 임의의 물질을 건조제(80)로 사용할 수 있다. 적합한 건조제 재료로는 제올라이트(zeolites), 분자체(molecular sieves), 표면 흡착제(surface adsorbents), 체적 흡착제(bulk adsorbents), 및 화학적 반응물(chemical reactants)을 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
건조제(80)는 형태, 형상 및 크기가 상이한 것일 수 있다. 고체 형태로 존재하는 외에, 건조제(80)는 분말 형태일 수 있다. 응용예에서는 이들 분말을 패키지 내에 직접 삽입하거나 접착제와 혼합할 수 있다. 다른 실시예에서는, 패키지 내부에 적용하기 전에 건조제(80)를 원통형 또는 시트형과 같은 다른 형상으로 형성할 수 있다.
해당 분야의 당업자라면 건조제(80)를 다른 방식으로 적용할 수 있음을 알 것이다. 일실시예에서, 건조제(80)는 간섭 변조기 어레이(76)의 일부로서 침적된다. 또 다른 실시예에서, 건조제(80)는 스프레이 또는 딥 코팅(dip coat) 방식으로 패키지(70) 내부에 도포된다.
기판(72)은 박막을 구비할 수 있는 반투명 또는 투명한 물질일 수 있으며, 미소 기전 시스템 기기은 그 위에 제조된다. 이러한 투명한 물질은 유리, 플라스틱, 및 투명한 폴리머를 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 간섭 변조기 어레이(76)는 막 변조기 또는 분리가능한 형태의 변조기를 포함할 수 있다. 해당 분야의 당업자는, 유리, 금속, 호일, 폴리머, 플라스틱, 세라믹, 또는 반도체 재료 (예컨대, 실리콘)와 같은 임의의 적합한 재료로 백플레인(74)을 형성할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
패키징 공정은 진공 상태에서 수행될 수 있는데, 그 압력은 진공과 대기압을 포함하는 압력 사이 또는 대기압보다 높은 압력이다. 패키징 공정은 또한 밀봉 공정 중에 고압 또는 저압이 변화되고 제어되는 환경에서 수행될 수 있다. 완전히 건조한 환경에서 간섭 변조기 어레이(76)를 패키징하는 것이 유리할 수 있지만, 반드시 필요한 것은 아니다. 유사하게, 패키징 환경은 대기 상태의 비활성가스가 존재할 수 있다. 대기 상태에서의 패키징은 공정 비용을 낮출 수 있고, 기기의 동작에 영향을 주지 않고 기기를 대기 상태에서 운반할 수 있기 때문에, 장비 선택에 있어 더욱 강력한 융통성이 있다.
일반적으로, 패기지 구조로 침투하는 수증기를 최소화하는 것이 바람직하므로, 패키지 구조(70) 내부의 환경을 제어하고 패키지 구조를 밀폐되게 밀봉하여 그 환경을 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. 패키지 내부의 습도가 습기로 인해 표면장력이 간섭 변조기(10) 내의 이동가능한 소자(도시되지 않음)의 복원력보다 높아지는 레벨을 넘으면, 이동가능한 소자는 영구적으로 표면에 고착될 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 패키지 구조(70)에 내재하는 습기를 조절하기 위해 건조제를 사용할 수 있다. 하지만, 대기로부터 패키지 구조(70)로 들어오는 습기를 방지하기 위해 밀폐성 밀봉재(78)의 구현함으로써 건조제의 필요를 줄이거나 제거할 수 있다.
디스플레이 기기 치수의 지속적인 감소는, 패키지 구조(70) 내부에 건조제(80)를 두기 위한 영역이 더 적기 때문에 패키지 구조(70) 내부의 환경을 관리하기 위해 사용할 수 있는 방법을 제한한다.
수증기의 유입을 받아 들일 수 있는 패키징 구조의 영역이 동일하게 유지되거나 패키지 구조의 크기가 줄어들어 약간 감소되더라도, 건조제가 사용할 수 있는 영역은 비교해보면 현격히 줄어든다. 건조제의 필요를 없애는 것은 또한 패키지 구조(70)를 더 얇게 할 수 있다. 이것은 몇몇 실시예에서 바람직하다. 전형적으로, 건조제를 포함하는 패키지에서, 패키지된 기기의 예상 수명은 건조제의 수명에 따라 달라질 수 있다.
건조제가 완전히 소모되면, 패키지 구조에 충분한 습기가 들어와서 간섭 변조기 기기는 고장을 일으킬 수 있고, 간섭 변조기 어레이가 손상될 수 있다.
일실시예에서, 밀봉재(78)는 습기의 유입을 금지하거나 방지하는 환경 장벽으로 작용하도록 구성된 장벽을 형성하는 도금된 금속을 포함할 수 있다. 도 7b 는 금속 밀봉재(78)를 구비한 패키지 구조(70)의 등각투영도이다. 일실시예에서, 밀봉재(78)는 밀봉재(78)를 통해 공기 및 수증기의 유입을 방지는 밀폐성 밀봉재이다. 금속 밀봉재(78)는 포토리소그라피 공정으로 형성되는 것이 바람직하며, 밀봉재(78)를 소정의 위치의 +/-1 ㎛ 내에 배치할 수 있다.
도8a 내지 도 8e는 도 7b에 도시된 밀봉재(78)를 형성하고, 간섭 변조기 어레이(76)와 미소 기전 시스템 기기를 패키징하는 방법의 일실시예의 다른 단계들을 도시하는 단면도이다.
도 8a는 기판(72) 상에 형성된 간섭 변조기 어레이(76)를 나타낸 단면도이다. 일실시예에서, 간섭 변조기 어레이(76)는 도1에 도시된 간섭 변조기 소자의 어레이(76)의 도전성 부재(14, 16)과 같은 도전성 부재들 사이에 여전히 희생층 (도시되지 않음)을 포함한다. 희생층은 예컨대 몰리브덴을 포함할 수 있다. 도 8b를 참조하면, 기판(71) 상의 도전성 리드(801)는 기판(72) 상에 절연체(820)를 침적함으로써 밀봉재와 전기적으로 절연되어 있다. 어떤 실시예에서, 절연체(802)는 또한 도 8b에 도시된 바와 같이, 간섭 변조기 어레이(76) 위에 침적될 수도 있다. 몇몇 실시예에서는, 절연체(802)는 밀봉재(78)가 형성될 기판(72) 상의 위치에 적용될 수 있다. 하지만, 도 8b에 도시된 바와 같이 기판(72) 및 간섭 변조기 어레이(76)의 상부에 침적하여 절연체(802)를 형성하고, 절연체(802) 중 불필요한 부분을 제거하는 것이 더욱 실제적일 수 있다. 절연체는 예컨대 스퍼터링 또는 화학 기상 증착(chemical vapor deposition, CVD)와 같은 박막 침적 방법으로 형성할 수 있다. 일실시예에서, 절연체는 Si02 또는 절연 산화물 또는 질화물이고, 그 두께가 약 2000Å 이하 또는 1000Å 이하이다. 해당 기술분야의 당업자라면 알 수 있는 바와 같이, 절연체를 침적하는 다른 방법 및 다른 절연체 재료도 본 발명의 범위 내에 포함된다.
절연체(802)의 침적에 이어, 전기도금용으로 하나 이상의 금속층(804)을 절연체(802) 상부에 직접 침적한다. 금속층(804)은 복수의 층을 포함할 수 있고, 일실시예에서 금속층(804)은 접착층과 금속 시드층을 포함한다. 접착층은 바람직하게는 절연체와 금속 시드층 사이의 접착을 증진시킨다. 어떤 실시예에서, 금속 시드층은 도전성 도금이며, 이에 기초하여 전착물(electrodeposit)이 형성되며, 전착물과 동일한 재료일 필요는 없다. 일실시예에서, 금속 시드층의 두께는 약 500-2000Å이고 접착층의 두께는 약 50-100Å 이다. 일실시예에서, 접착층과 금속 시드층의 두께의 합은 약 100-500Å 이다. 몇몇 실시예에서는, 접착층은 티타늄 (Ti) 또는 크롬(Cr)과 같은 상이한 종류의 금속을 포함한다. 해당 분야의 당업자 는, 예컨대 금속 시드층이 부착될 표면이 거칠다면 접착층을 업샐수도 있다는 것을 알 것이다.
도 8c에 도시된 바와 같이, 마스크(806)는 금속층(804) 위에 패터닝되어 간섭 변조기 어레이(76)의 경계 가까이에 밀봉재 벽을 형성하기 위한 하나 이상의 캐비티(808)를 규정한다
경계 캐비티(808)는 사각형이나 정사각형일 수 있거나, 다른 형상일 수 있다. 하나 이상의 간섭 변조기 어레이(76)를 수용하는 패키지 구조(70)의 일실시예에서는, 밀봉재(78)는 수의 간섭 변조기 어레이의 전 경계 주위에 밀봉재(78)를 배치한다. 일실시예에서, 금속층(804)이 캐비티(808) 내에서만 절연체(802) 상에 침적되도록, 마스크(806)를 패터닝한 후에 금속층(804)을 침적한다.
마스크(806)는 바람직하게는 포토레지스트를 포함하고, 예컨대 자외선 광을 사용하여 패터닝할 수 있다. 포토레지스트는 자외선광에 노출되면 용해될 수 있고, 덮고 있는 영역의 에칭 또는 도금을 방지하는 (이것은 레지스트라고도 알려져 있다) 유기 폴리머를 포함할 수 있다. 포토레지스트와 그 용도는 반도체, 생명공학, 전자공학 및 나노제조와 같은 여러 산업계에 공지되어 있다. 어떤 실시예에서, 마스크로서의 포토레지스트 용도는 두꺼운 층을 정밀하게 규정하는 데 바람직하다.
도 8d에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 금속층은 캐비티(808) 내의 노출된 금속 시드층(804) 위에 침적되어 밀봉재 벽(810)을 형성한다. 바람직하게는 하나 이상의 금속층의 침적은 전기도금욕(electroplating bath)을 사용한 전기도금을 포 함한다. 예컨대, 무전해도금(electroless plating)을 포함한, 금속층을 침적 또는 형성하는 다른 방법을 생각할 수 있다.
일실시예에서, 마스크(806)의 두께는 밀봉재 벽(810)의 소정의 두께 또는 높이에 의존한다. 마스크(806)의 두께는 밀봉재 벽(810)의 소정의 높이와 실질적으로 같거나 약간 크다. 어떤 실시예에서, 마스크(806)는 밀봉재 벽(810)의 소정의 두께보다 두껍거나, 밀봉재 벽(810)의 소정의 높이보다 얇다. 일실시예에서, 밀봉재 벽(810)의 높이는 약 10-70㎛ 이다. 몇몇 실시예에서는, 밀봉재 벽(810)의 높이는 약 30-50㎛ 이다. 다른 높이의 밀봉재 벽(810)도 생각할 수 있다.
도 8e에 도시된 바와 같이, 도금된 금속(808)에 의해 덮여있지 않은 영역의 마스크(806), 금속층(804), 및 절연체(802)를 습식 화학적 에칭과 같은 방법에 의해 제거한다. 다르게는, 금속층(804) 및 절연체(802)를 별개의 단계에서 각각 제거할 수 있다. 금속 시드층이 마스크(806)의 상부에 침적되어 있는 실시예에서, 금속 시드층을 마스크(806)와 함께 제거한다. 백플레인(74)을 밀봉재(78)에 결합시키기 전에, 간섭 변조기 어레이(76)에 존재하는 희생층을, 예컨대 XeF2 가스를 사용하여 에칭하여, 어레이(76)의 간섭 변조기 소자의 막 또는 도전성 부재를 해방시킨다.
간섭 변조기 어레이(76)에서 희생층을 제거한 후, 백플레인(74)을 절연체(802) 및 밀봉재 벽(810)을 포함하는 밀봉재(78)에 패키지 구조(70)를 형성한다. 해당 분야의 당업자는, 유리, 금속, 호일, 폴리머폴리머, 플라스틱, 세라믹, 또는 반도체 재료(예컨대, 실리콘)과 같은 임의의 적합한 재료로 백플레인(74)을 형성할 수 있음을 알 것이다.
도 7a를 참조하면, 해당 분야의 당업자는 건조제(80)가 간섭 변조기 어레이(76)로부터 충분히 떨어지도록 밀봉재(78)의 높이와 백플레인(74)의 형상을 선택할 수 있다. 밀봉재(78)의 높이는 밀봉재 벽(810)의 높이에 직접 비례한다. 어떤 실시예에서, 밀봉재(78)는 약 100-300㎛의 높이로 형성되는 것이 바람직하다. 다른 실시예에서, 밀봉재(78)는 약 400㎛보다 작은 높이로 형성되는 것이 바람직하다. 다른 실시예에서, 밀봉재(78)는 약 50㎛ 보다 큰 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 해당 분야의 당업자는 밀봉재(78)의 두께는 간섭 변조기 어레이(76)의 소정의 수명, 밀봉재(78)의 재료, 간섭 변조기 어레이(76)의 수명 동안에 패키지 구조(70)로 침투할 것으로 추정되는 오염물질과 습기의 양, 및/또는 패키지 구조(70) 내에 건조(80)의 포함 유무 등의 여러 가지 인자에 좌우될 수 있다.
도 9는 금속 밀봉재를 형성하고 미소 기전 시스템 기기를 패키징하는 방법의 일실시예를 나타내는 공정 흐름도 이다. 몇몇 실시예에서, 도 8a에 도시된 구조는 단계 902에서 시작하는 도 9의 방법(900)을 수행하기 위한 최초 구조이다. 방법(900)은 단계 904로 진행하여, 도 8b에 도시된 바와 같이, 기판 및 간섭 변조기 어레이 위에 절연체를 침적하여 밀봉재를 기판 상에 위치하는 도전성 리드와 전기적으로 절연시킨다.
단계 904에서의 절연체 침적에 이어, 단계 906에서 전기도금을 위한 하나 이상의 금속층을 절연체의 상부에 직접 침적한다. 도 8b를 참조하여 상술한 바와 같 이, 하나 이상의 금속층은 복수의 층을 포함할 수 있으며, 일실시예에서 금속층은 접착층 및 금속 시드층을 포함한다. 단계 908에서, 단계 906에서 형성한 금속층 위에 마스크를 패터닝하여 간섭 변조기 어레이 경계 가까이에 밀봉재 벽을 형성하기 위한 하나 이상의 캐비티(808)를 규정한다.
단계 910에서, 전기도금욕을 사용하여 전기도금을 실행하여 단계 908에서 형성된 캐비티 내의 노출된 금속 시드층 상에 하나 이상의 금속층을 침적한다. 전기도금은 원소 주기율표의 절반 이상의 원소를 침적할 수 잇다. 일실시예에서, 바람직한 전기도금 금속은 니켈이지만, 동과 주석을 사용할 수도 있다. 전기도금은 소정의 두께의 밀봉재를 실현하는 효과적인 방법이다. 밀봉재의 두께는 대략 수십 내지 수백 미크론이다. 예컨대 무전해도금, 증발(evaporation), 스퍼터링 등의 전기도금 이외의 방법을 사용하여 밀봉재 벽용의 금속을 침적할 수있다.
단계 910은 또한 밀봉재 벽에 백플레인 접착층을 전기도금하는 단계를 포함할 수 있다. 백플레인 접착층은 PbSn, InSb, SnBi, 또는 도금될 수 있는 다른 땜납과 같은 땜납을 포함할 수있다. 몇몇 실시예에서는, 백플레인 접착층은 가용성(wettable) 금속층 및 땜납 층과 같은 다중층을 포함한다.
단계 912에서, 습식 화학적 에칭과 같은 방법으로 전기도금된 금속이 덮여있지 않은 영역의 마스크, 금속층, 및 절연체를 제거한다. 다르게는, 금속층(804)과 절연체(802)를 별개의 단계로 각각 제거할 수 있다. 금속 시드층은 예컨대 이온 밀링(ion milling)으로 제거할 수 있다. 금속 시드층이 마스크(806)의 상부에 침적되는 실시예에서는, 금속 시드층을 마스크(806)과 함께 제거한다.
단계 914에서, 백플레인을 밀봉재 벽에 결합시키기 전에, 예컨대 XeF2 가스를 사용하여 간섭 변조기 어레이에 존재하는 희생층을 에칭하여, 어레이의 간섭 변조기 소자의 막 또는 도전성 부재를 해방시킨다. 밀봉재 형성 공정(900)에서 희생층을 남기는 것이 밀봉재 형성 공정(900)의 임의의 단계에서 발생할 수 있는 손상으로부터 어레이를 보호하기 위해 바람직할 수 있다. 하지만, 희생 몰리브덴을 제조 공정 중의 다른 때에 저거할 수 있다.
단계 916에서, 단계 914에서 희생층을 제거한 후, 백플레인을 밀봉재 벽에 켤합시켜 패키지 구조를 형성한다. 일실시예에서는, 땜납으로 백플레인을 밀봉재 벽에 결합시켜 밀폐성 접합부를 형성한다. 단계 910을 참조하여 설명한 바와 같이, 밀봉재 벽상에 땜납을 침적할 수있고, 단게 912 및/또는 단계 914 다음에 적용할 수도 있고, 또는 백플레인에 적용할 수도 있다. 간섭 변조기 어레이(76)에의 열 손상을 예방하도록, 땜납은 약 250℃ 이하의 온도에서 용융되어 흐르는 것이 바람직하다.
백플레인은 밀봉재 벽에 접착하기 위해 침적된 그 위에 하나 이상의 백플레인 접착층을 구비할 있고, 또는 밀봉재 벽 상에 침적된 가용성 금속 및/또는 땜납을 구비할 수 있다.
일실시예에서, 백플레인은 얇은 금속 유사(thin metal like) Cr 또는 Ti, 또는 납땜 온도를 견디도록 구성된 기타 재료와 같은 접착층을 포함하고, 땜납은 백플레인을 밀봉재 벽에 부착하기 위해 접착층 상에 침적된다. 일실시예에서, 백플레인은 쉽게 납땜할 수 있는 금속을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 백플레인은 밀봉재 벽에 납땜되거나 이음매 밀봉재(seamseal)를 사용하여 결합되는 금속의 경로 또는 금속의 박막을 포함한다. 밀봉재(78)의 형성은 어레이 공정의 밀봉 부분의 형성함으로써 패키징 공정의 복잡도를 줄인다.
도 10a 및 도 10b는 디스플레이 기기(2040)의 일실시예를 나타낸 시스템 블록도이다. 디스플레이 기기(2040)는, 예컨대 휴대 전화기일 수 있다. 하지만, 디스플레이 기기(2040)의 동일한 구성요소 또는 그것을 약간 변형한 것도 또한 텔레비전 및 휴대형 매체 플레이어와 같은 여러 형태의 디스플레이 기기의 예가 된다.
디스플레이 기기(2040)는 하우징(2041), 디스플레이(2030), 안테나(2043), 스피커(2045), 입력 기기(2048), 및 마이크(2046)를 포함한다. 하우징(2041)은 일반적으로 사출 성형이나 진공 성형을 포함하여 해당 기술분야에서 잘 알려진 여러 가지 제조 공정 중 어느 것에 의해서도 제조될 수 있다. 또한, 하우징(2041)은, 한정되는 것은 아니지만, 플라스틱, 금속, 유리, 고무, 및 세라믹 또는 이들의 조합을 포함하여 여러 가지 재료 중 어느 것으로도 만들어질 수 있다. 일실시예에서, 하우징(2041)은 분리가능한 부분(도시되지 않음)을 포함하고, 이 분리가능한 부분은 다른 색깔이나 다른 로고, 그림 또는 심볼을 가진 다른 분리가능한 부분으로 교체될 수 있다.
본 예의 디스플레이 기기(2040)의 디스플레이(2030)는, 여기서 개시한 쌍안정(bi-stable) 디스플레이를 포함하여, 여러 가지 디스플레이 중 어느 것이어도 무방하다. 다른 실시예에서, 해당 기술분야에서 당업자에게 잘 알려진 바와 같이, 디스플레이(2030)는 전술한 바와 같이 플라즈마, EL, OLED, STN LCD, 또는 TFT LCD 와 같은 평판 디스플레이, 또는 CRT나 기타 튜브 디스플레이 기기 등과 같은 비평판 디스플레이를 포함한다. 그러나, 본 실시예를 설명하기 위해, 디스플레이(2030)는 여기서 설명하는 바와 같이 간섭 변조기 디스플레이를 포함한다.
예시된 디스플레이 기기(2040)의 일실시예에서의 구성요소가 도 10b에 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 예시된 디스플레이 기기(2040)는 하우징(2041)을 포함할 수 있으며, 적어도 부분적으로 수용된 부가적인 구성요소를 포함한다. 예컨대, 일실시예에서, 본 예의 디스플레이 기기(2040)가 송수신기(2047)와 연결된 안테나(2043)를 포함하는 네트워크 인터페이스(2027)를 포함할 수 있다. 송수신기(2047)는 프로세서(2021)에 연결되어 있고, 프로세서(2021)는 컨디셔닝 하드웨어(conditioning hardware)(2052)에 연결되어 있다. 컨디셔닝 하드웨어(2052)는 신호를 고르게 하도록(예컨대, 신호를 필터링하도록) 구성될 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(2052)는 스피커(2045)와 마이크(2046)에 연결되어 있다. 프로세서(2021)는 입력 기기(2048)와 드라이버 컨트롤러(2029)에도 연결되어 있다. 드라이버 컨트롤러(2029)는 프레임 버퍼(2028)와 어레이 드라이버(2022)에 연결되어 있고, 어레이 드라이버는 디스플레이 어레이(2030)에 연결되어 있다. 전원(2050)은 예시된 디스플레이 기기(2040)의 특정 설계에 따라 요구되는 모든 구성요소에 전력을 공급한다.
네트워크 인터페이스(2027)는 예시된 디스플레이 기기(2040)가 네트워크를 통해 하나 이상의 기기들과 통신할 수 있도록 안테나(2043)와 송수신기(2047)를 포함한다. 일실시예에서, 네트워크 인터페이스(2027)는 프로세서(2021)의 부담을 경 감하기 위해 어느 정도의 처리 능력을 가질 수도 있다. 안테나(2043)는 신호를 송수신하는 것으로서, 해당 기술분야의 당업자에게 알려진 어떠한 안테나라도 무방하다. 일실시예에서, 안테나는 IEEE 802.11(a), (b), 또는 (g)를 포함하여 IEEE802.11 표준에 따라 RF 신호를 송수신한다. 다른 실시예에서, 안테나는 블루투스 표준에 따라 RF 신호를 송수신한다. 휴대 전화기의 경우, 안테나는 CDMA, GSM, AMPS 또는 무선 휴대폰 네트워크를 통한 통신에 사용되는 공지의 다른 신호를 수신하도록 설계된다. 송수신기(2047)는 안테나(2043)로부터 수신한 신호를, 프로세서(2021)가 수신하여 처리할 수 있도록 전처리한다. 송수신기(2047)는 또한 프로세서(2021)로부터 수신된 신호를 처리하고, 그 신호는 안테나(2043)를 통해 예시된 디스플레이 기기(2040)로부터 송신될 수 있다.
다른 실시예에서, 송수신기(2047)를 수신기로 대체할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 네트워크 인터페이스(2027)는 프로세서(2021)로 전송될 이미지 데이터를 저장하거나 생성할 수 있는 이미지 소스로 대체될 수 있다. 예컨대, 이미지 소스는 이미지 데이터를 담고 있는 DVD나 하드디스크 드라이브일 수도 있고, 이미지 데이터를 생성하는 소프트웨어 모듈일 수도 있다.
프로세서(2021)는 일반적으로 본 예의 디스플레이 기기(2040)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(2021)는 네트워크 인터페이스(2027)나 이미지 소스로부터 압축된 이미지 데이터 등을 수신하여, 이를 본래의 이미지 데이터 또는 본래의 이미지 데이터로 처리될 수 있는 포맷으로 가공한다. 그런 다음, 프로세서(2021)는 가공된 데이터를 드라이버 컨트롤러(2029)나 저장을 위한 프레임 버퍼(2028)로 보낸다. 전형적으로, 본래의 데이터는 이미지 내의 각 위치에 대한 이미지 특성을 나타내는 정보를 말한다. 예컨대, 그러한 이미지 특성은 컬러, 채도, 명도(그레이 스케일 레벨)를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 프로세서(2021)는 마이크로컨트롤러, CPU, 또는 예시된 디스플레이 기기(2040)의 동작을 제어하는 논리 유닛을 포함한다. 일반적으로, 컨디셔닝 하드웨어(2052)는, 스피커(2045)로 신호를 보내고 마이크(2046)로부터 신호를 받기 위해, 증폭기와 필터를 포함한다. 컨디셔닝 하드웨어(2052)는 예시된 디스플레이 기기(2040) 내의 별도의 구성요소일 수도 있고, 또는 프로세서(2021)나 다른 구성요소 내에 통합되어 있을 수도 있다.
드라이버 컨트롤러(2029)는 프로세서(2021)에 의해 생성된 본래의 이미지 데이터를 이 프로세서(2021)로부터 직접 또는 프레임 버퍼(2028)로부터 받아서, 이를 어레이 드라이버(2022)에 고속으로 전송하기에 적합한 포맷으로 재구성한다. 구체적으로, 드라이버 컨트롤러(2029)는 디스플레이 어레이(2030)를 가로질러 스캐닝하기에 적합한 시간 순서를 가지도록 본래의 이미지 데이터를 래스터(raster)와 같은 포맷을 가진 데이터 흐름으로 재구성한다. 그런 다음, 드라이버 컨트롤러(2029)는 재구성된 정보를 어레이 드라이버(2022)로 보낸다. 종종 액정 디스플레이의 컨트롤러 등과 같은 드라이버 컨트롤러(2029)가 독립형 집적 회로(stand-alone IC)로서 시스템 프로세서(2021)와 통합되기도 하지만, 이러한 컨트롤러는 여러 가지 방법으로 구현될 수 있다. 이러한 컨트롤러는 프로세서(2021)에 하드웨어로서 내장될 수도 있고, 프로세서(2021)에 소프트웨어로서 내장될 수도 있으며, 또는 어레이 드라 이버(2022)와 함께 하드웨어로 완전히 통합될 수도 있다.
전형적으로, 어레이 드라이버(2022)는 드라이버 컨트롤러(2029)로부터 재구성된 정보를 받아서, 이 비디오 데이터를 디스플레이의 x-y 행렬의 픽셀들로부터 이어져 나온 수 백 때로는 수 천 개의 리드선에 초당 수 회에 걸쳐 인가되는 병렬의 파형 세트로 변환한다.
일실시예에서, 드라이버 컨트롤러(2029), 어레이 드라이버(2022), 및 디스플레이 어레이(2030)는 여기서 기술한 어떠한 형태의 디스플레이에 대해서도 적합하다. 예컨대, 일실시예에서, 드라이버 컨트롤러(2029)는 종래의 디스플레이 컨트롤러 또는 쌍안정 디스플레이 컨트롤러(예컨대, 간섭 변조기 컨트롤러)이다. 다른 실시예에서, 어레이 드라이버(2022)는 종래의 드라이버 또는 쌍안정 디스플레이 드라이버(예컨대, 간섭 변조기 디스플레이)이다. 일실시예에서, 드라이버 컨트롤러(2029)는 어레이 드라이버(2022)와 통합되어 있다. 그러한 예는 휴대폰, 시계 및 다른 소형 디스플레이와 같은 고집적 시스템에서는 일반적인 것이다. 또 다른 실시예에서, 디스플레이 어레이(2030)는 전형적인 디스플레이 어레이 또는 쌍안정 디스플레이 어레이(예컨대, 간섭 변조기 어레이를 포함하는 디스플레이)이다.
입력 기기(2048)는 사용자로 하여금 예시된 디스플레이 기기(2040)의 동작을 제어할 수 있도록 한다. 일실시예에서, 입력 기기(2048)는 쿼티(QWERTY) 키보드나 전화기 키패드 등의 키패드, 버튼, 스위치, 터치 스크린, 압력 또는 열 감지 막을 포함한다. 일실시예에서, 마이크(2046)는 예시된 디스플레이 기기(2040)의 입력 기기이다. 기기에 데이터를 입력하기 위해 마이크(2046)가 사용되는 경우에, 예시 된 디스플레이 기기(2040)의 동작을 제어하기 위해 사용자는 음성 명령을 제공할 수 있다.
전원(2050)은 해당 기술분야에서 잘 알려진 다양한 에너지 저장 기기를 포함할 수 있다. 예컨대, 일실시예에서, 전원(2050)은 니켈-카드뮴 전지나 리튬-이온 전지와 같은 재충전가능한 전지이다. 다른 실시예에서, 전원(2050)은 재생가능한 에너지원, 커패시터, 또는 플라스틱 태양 전지와 태양 전지 도료를 포함하는 태양 전지이다. 다른 실시예에서, 전원(2050)은 콘센트로부터 전력을 공급받도록 구성된다.
몇몇 구현예에서는, 상술한 바와 같이, 전자 디스플레이 시스템 내의 여러 곳에 위치될 수 있는 드라이버 컨트롤러의 제어를 프로그래머블하게 구성할 수 있다. 어떤 경우에는, 어레이 드라이버(2022)의 제어를 프로그래머블하게 구성할 수도 있다. 해당 기술분야의 당업자라면 임의의 수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성요소로도 상술한 최적화 상태를 구현할 수 있고, 또 여러 가지 다양한 구성으로 구현할 수도 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
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. 또한, 여기에 기술하고 도시한 단계들은 설명한 작용의 실제 시퀀스를 한정하는 것은 아니며, 전술한 모든 작용의 실시로 한정할 필요도 없는 것이다. 이벤트나 액션의 다른 시퀀 스, 또는 모든 이벤트보다 작은 이벤트들의 시퀀스, 또는 이벤트들의 동시 발생이, 본 발명의 실시예를 실행시키기 위해 활용될 수 있다. 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.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 주위 환경으로부터 미소 기전 시스템 기기를 밀봉하는 방법 및 시스템을 이용함으로써, 제조된 미소기전 시스템 기기에 공기 및 수증기의 유입을 방지할 수 있다.
Claims (50)
- 미소 기전 시스템(MEMS) 기기를 주위 환경으로부터 밀봉하는 방법으로서,미소 기전 시스템 기기를 포함하는 기판 상에 실질적인 금속 밀봉재를 형성하는 단계; 및주위 환경으로부터 상기 미소 기전 시스템 기기를 밀봉하도록 상기 금속 밀봉재에 플레인(backplane)을 부착하는 단계를 포함하는 미소 기전 시스템 기기의 밀봉 방법.
- 제1항에 있어서,상기 실질적인 금속 밀봉재를 형성하는 단계가, 상기 기판 상에 절연층을 형성하는 단계, 및 상기 절연층 상에 금속 밀봉재 벽(sealant wall)을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 밀봉 방법.
- 제2항에 있어서,상기 실질적인 금속 밀봉재를 형성하는 단계가, 상기 절연체 위에 하나 이상의 금속층을 침적하는 단계를 포함하고,상기 금속 밀봉재 벽이 상기 하나 이상의 금속층 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 밀봉 방법.
- 제3항에 있어서,상기 하나 이상의 금속층이 금속 시드층과 접착층 중 적어도 하나를 포함하는 미소 기전 시스템 기기의 밀봉 방법.
- 제1항에 있어서,상기 백플레인을 부착하는 단계가 납땜하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 밀봉 방법.
- 제1항에 있어서,상기 미소 기전 시스템 기기는 희생층을 포함하고,상기 밀봉 방법은, 상기 실질적인 금속 밀봉재를 형성하는 단계 이후에 상기 미소 기전 시스템 기기로부터 상기 희생층을 제거하는 단계를 더 포함하는 미소 기전 시스템 기기의 밀봉 방법.
- 제1항에 있어서,상기 실질적인 금속 밀봉재를 형성하는 단계가,상기 기판 위에 상기 미소 기전 시스템 기기 주변의 경계를 규정하는 하나 이상의 캐비티를 구비한 마스크를 형성하는 단계,상기 마스크의 상기 하나 이상의 캐비티 내에 하나 이상의 금속 밀봉재 층을 형성하는 단계, 및상기 마스크 층을 제거하여 상기 미소 기전 시스템 기기의 경계 주변에 밀봉재 벽을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 밀봉 방법.
- 제7항에 있어서,상기 마스크는 포토레지스트를 포함하고, 상기 마스크를 형성하는 단계는 자외선 광의 사용을 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 밀봉 방법.
- 제1항에 있어서,상기 실질적인 금속 밀봉재를 형성하는 단계가, 전기도금하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 밀봉 방법.
- 제1항에 있어서,상기 금속 밀봉재 층 위에 하나 이상의 접착 금속층(adhesion metal layer)을 형성하는 단계를 더 포함하며,상기 하나 이상의 접착 금속층이 상기 백플레인에 부착되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 밀봉 방법.
- 제10항에 있어서,상기 하나 이상의 접착 금속층이 땜납을 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 밀봉 방법.
- 제1항에 있어서,상기 백플레인이, 상기 금속 밀봉재에 접착하도록 구성된 사전 침적된(pre-deposited) 접착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 밀봉 방법.
- 제1항에 있어서,상기 금속 밀봉재에 상기 백플레인을 부착하는 단계가 납땜하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 밀봉 방법.
- 제13항에 있어서,상기 백플레인이, 상기 금속 밀봉재에 부착하기 위한 영역 가까이에 접착층 및 땜납층을 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 밀봉 방법.
- 제14항에 있어서,상기 접착층이 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 밀봉 방법.
- 기판 상에 형성되어 희생층을 포함하는 미소 기전 시스템 기기 위에 절연체를 침적하는 단계;상기 절연체 위에 하나 이상의 금속층을 침적하는 단계;상기 금속층 위에 하나 이상의 캐비티를 구비한 마스크를 형성하는 단계상기 하나 이상의 캐비티 내에 하나 이상의 금속 밀봉재 층을 형성하여 상기 미소 기전 시스템 기기의 경계 가까이에 실질적인 밀폐성 밀봉재를 형성하는 단계;상기 마스크 층, 상기 하나 이상의 금속층, 및 상기 절연체를 제거하는 단계;상기 미소 기전 시스템 기기로부터 상기 희생층을 제거하는 단계; 및주위 환경으로부터 상기 미소 기전 시스템 기기를 밀봉하도록 상기 밀봉재와 접촉하여 백플레인을 배치하는 단계를 포함하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
- 제16항에 있어서,상기 하나 이상의 금속 밀봉재 층을 형성하는 단계가, 상기 마스크 층 위에 전기도금하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
- 제16항에 있어서,상기 하나 이상의 금속 밀봉재 층 위에 상기 하나 이상의 접착 금속층을 형 성하는 단계를 더 포함하고,상기 하나 이상의 접착 금속층이 상기 백플레인에 부착하도록 구성된 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
- 제18항에 있어서,상기 하나 이상의 접착층이 땜납을 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
- 제16항에 있어서,상기 마스크는 포토레지스트를 포함하고, 상기 마스크를 형성하는 단계는 자외선 광의 사용을 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
- 제16항에 있어서,싱기 절연체 위에 침적된 상기 하나 이상의 금속층이, 금속 시드층과 접착층 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
- 제16항에 있어서,상기 백플레인이, 상기 밀봉재 벽에 접착하기 위해 구성된 사전에 침적된 접 착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
- 제16항에 있어서,상기 밀봉재 벽에 상기 백플레인을 부착하는 단계가 납땜하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
- 제23항에 있어서,상기 백플레인이, 상기 밀봉재 벽에 부착하기 위한 영역 가까이에 접착층 및 땜납층을 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
- 제24항에 있어서,상기 접착층이 금속을 포함하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
- 미소 기전 시스템 기기를 지지하는 수단;상기 지지하는 수단 상에 상기 미소 기전 시스템 기기를 제공하는 수단;상기 지지하는 수단 상 및 상기 미소 기전 시스템 기기의 경계 가까이에 실질적인 금속 밀봉재를 제공하여 상기 미소 기전 시스템 기기의 가까이에 실질적인 밀폐성 밀봉재를 형성하는 수단; 및상기 실질적인 금속 밀봉재와 접촉하여 상기 미소 기전 시스템 기기를 밀봉하는 수단을 포함하고,상기 지지하는 수단 내의 미소 기전 시스템 기기, 상기 실질적인 금속 밀봉재, 및 상기 밀봉하는 수단을 캡슐화하는(encapsulating) 것을 특징으로 하는전자 기기.
- 제26항에 있어서,상기 지지하는 수단이 투명 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
- 제26항 또는 제27항에 있어서,상기 미소 기전 시스템 기기을 제공하는 수단이 간섭 변조기 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
- 제26항, 제27항, 또는 제28항 중 어느 한 항에 있어서,상기 밀봉하는 수단이 백플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
- 제26항, 제27항, 제28항 또는 제29항 중 어느 한 항에 있어서,상기 실질적인 금속 밀봉재를 제공하는 수단이 땜납층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
- 제26항에 있어서,상기 전자 기기는 상기 실질적인 금속 밀봉재 위에 하나 이상의 접착 금속층을 형성하는 수단을 더 포함하고,상기 하나 이상의 접착 금속층이 백플레인에 부착하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자 기기.
- 제31항에 있어서,상기 하나 이상의 접착 금속층이 땜납을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
- 제26항에 있어서,상기 실질적인 금속 밀봉재를 제공하는 수단이, 금속 시드층과 접착층 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
- 제26항에 있어서,상기 밀봉하는 수단을 상기 금속 밀봉재에 부착하는 수단을 더 포함하는 전자 기기.
- 제34항에 있어서,상기 부착하는 수단이, 상기 금속 밀봉재에 접착하도록 구성된 사전에 침적 된 첩착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
- 제26항에 있어서,상기 미소 기전 시스템 기기가 간섭 변조기를 포함하는 전자 기기.
- 주위 환경으로부터 밀봉된 미소 기전 시스템 기기로서,기판 상에 형성된 미소 기전 시스템 기기;상기 미소 기전 시스템 기기의 경계 가까이에 상기 기판 상에 형성된 실질적인 금속 밀봉재; 및상기 실질적인 금속 밀봉재와 접촉하는 백플레인을 포함하고,상기 기판 내의 상기 미소 기전 시스템 기기, 상기 실질적인 금속 밀봉재, 및 상 백플레인을 캡슐화한 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기.
- 제37항에 있어서,상기 밀봉된 미소 기전 시스템 기기가, 상기 실질적인 금속 밀봉재 위에 침적된 하나 이상의 접착 금속층을 더 포함하고,상기 하나 이상의 접착 금속층이, 상기 백플레인에 부착하도록 구성된 것을 특징으로 하는미소 기전 시스템 기기.
- 제38항에 있어서,상기 하나 이상의 접착층이 땜납을 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기.
- 제37항에있어서,상기 실질적인 금속 밀봉재가 금속 시드층과 접착층 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기.
- 제37항에 있어서,상기 미소 기전 시스템 기기와 전기적으로 연결되어, 이미지 데이터를 처리하도록 구성된 프로세서; 및상기 프로세서와 전기적으로 연결된 메모리를 더 포함하는 미소 기전 시스템 기기.
- 제41항에 있어서,상기 미소 기전 시스템 기기에 적어도 하나의 신호를 전송하도록 구성된 구동 회로를 더 포함하는 미소 기전 시스템 기기.
- 제42항에 있어서,상기 이미지 데이터의 적어도 일부를 상기 구동 회로에 전송하도록 구성된 컨트롤러를 더 포함하는 미소 기전 시스템 기기.
- 제41항에 있어서,상기 이미지 데이터를 상기 프로세서에 전송하도록 구성된 이미지 소스 모듈을 더 포함하는 미소 기전 시스템 기기.
- 제44항에 있어서,상기 이미지 소스 모듈이 송신기, 송수신기, 및 송신기 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기.
- 제41항에 있어서,입력 데이터를 수신하고, 이를 상기 프로세서에 전달하는 입력 기기를 더 포함하는 미소 기전 시스템 기기.
- 미소 기전 시스템 기기를 제조하는 방법으로서,미소 기전 시스템 기기를 포함하는 기판 상에 실질적인 금속 밀봉재를 형성하는 단계;주위 환경으로부터 상기 미소 기전 시스템 기기를 밀봉하도록 상기 금속 밀봉재에 백플레인을 부착하는 단계를 포함하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
- 제47항에 있어서,상기 실질적인 금속 밀봉재를 형성하는 단계가,상기 기반 상에 절연층을 형성하는 단계, 및상기 절연층 상에 금속 밀봉재 벽을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방버.
- 제48항에 있어서,상기 실질적인 금속 밀봉재를 형성하는 단계가, 상기 절연층 위에 하나 이상의 금속층을 침적하는 단계를 더 포함하고,상기 금속 밀봉재 벽이 상기 하나 이상의 금속층 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
- 제16항 또는 제47항의 방법으로 형성된 미소 기전 시스템 기기.
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