KR20060092913A

KR20060092913A - 재료의 선택적 제거를 이용한 간섭 변조기의 제조 방법

Info

Publication number: KR20060092913A
Application number: KR1020050089757A
Authority: KR
Inventors: 밍-하우 퉁; 마니시 코타리; 윌리엄 제이. 쿠밍스
Original assignee: 아이디씨 엘엘씨
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2006-08-23
Also published as: EP1640318A2; CA2520623A1; JP4394626B2; AU2005211604A1; SG121160A1; AU2005211603A1; JP2006099112A; JP2006106733A; EP1640317A2; CA2520374A1; BRPI0503888A; BRPI0503945A; SG121161A1; JP4422665B2; KR20060092912A

Abstract

간섭 변조기와 같은 미소 기전 시스템 기기를 제조하는 방법으로서, 선택적으로 재료의 희생 부분을 제거하여 내부 캐비티를 형성하면서 재료의 나머지 부분을 그대로 두어 포스트 구조를 형성하는 단계를 포함하는 방법이 개시된다. 상기 재료는 침적된 블랭킷층일 수 있고, 남은 부분에 대해 선택적으로 제거가능한 희생 부분을 규정하도록 선택적으로 변형될 수 있다. 다르게는, 재료 층이 커버 층 내의 개구로부터 멀어지도록 바깥쪽으로 오목하게 될 수 있다. 이러한 방법은 해방되지 않은 간섭 변조기 및 해방된 간섭 변조기의 제조에 사용될 수 있다.

간섭 변조기, 미소 기전 시스템, 디스플레이 기기, 지지 구조, 캐비티, 미러층

Description

재료의 선택적 제거를 이용한 간섭 변조기의 제조 방법{METHODS OF FABRICATING INTERFEROMETRIC MODULATORS BY SELECTIVELY REMOVING A MATERIAL}

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 5b는 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 7 내지 도 9는 간섭 변조기를 제조하는 공정 흐름의 실시태양을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 10 내지 도 11은 간섭 변조기를 제조하는 공정 흐름의 실시태양을 개략적으로 나타내는 일실시예의 단면도이다.

도 12는 간섭 변조기를 제조하는 공정 흐름의 실시태양을 개략적으로 나타내는 일실시예의 단면도이다.

도 13 내지 도 15는 간섭 변조기를 제조하는 공정 흐름의 실시태양을 개략적으로 나타내는 일실시예의 단면도이다.

도 16은 간섭 변조기 기판의 통로를 통해 유입되는 XeF₂ 에칭제에 의한 방사상 에칭을 도시하는 일실시예를 위에서 촬영한 현미경 사진이다.

도 17은 통로의 어레이를 통해 유입되는 XeF₂ 에칭제에 의한 간섭 변조기 기판의 점진적인 에칭을 도시하는 일실시예를 위에서 촬영한 현미경 사진이다.

도 18은 수평 및 수직 어레이를 통해 유입되는 XeF₂ 에칭제에 의한 간섭 변조기 기판의 점진적인 에칭을 도시하는 일실시예를 위에서 촬영한 현미경 사진이다.

도 19는 상부 미러칭이 변형가능한 층 또는 기계적인 층으로부터 매달려 있는 간섭 변조기를 제조하기 위한 공정 흐름을 개략적으로 나타내는 실시예의 단면도이다.

도 20a 및 20b는 상부 미러층이 변형가능한 층 또는 기계적인 층으로부터 매 달려 있는 간섭 변조기를 제조하기 위한 공정 흐름을 개략적으로 나타내는 실시예의 단면도이다.

도 21a 및 21b는 복수의 간섭 변조기를 포함하는 시각적 디스플레이 기기의 일실시예를 나타내는 시스템 블록도이다.

본 발명의 기술분야는 미소 기전 시스템(MEMS)에 관련된다.

미소 기전 시스템은 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 변조기가 있다. 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 재료를 선택적으로 제거하는 방법을 이용하여 간섭 변조기를 제조하는 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.

본 발명의 하나의 실시태양은, 제1 미러층 위에 재료를 침적하는 단계; 상기 재료 위에 제2 미러층을 형성하는 단계; 및 상기 재료의 희생 부분(sacrificial portion)을 제거함으로써 간섭 변조기의 캐비티 및 지지 구조를 형성하는 단계를 포함하는 미소 기전 시스템 기기(예를 들면 간섭 변조기)의 제조 방법을 제공한다. 상기 지지 구조는 상기 재료의 나머지 부분을 포함한다. 상기 제2 전극층은 상기 지지 구조에 의해 지지되는 이동가능한 층을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시태양은, 재료를 포함하고, 상기 재료의 희생 부분이 제거가능하여 캐비티를 형성하고, 상기 희생 부분이 제거되면 상기 재료의 잔여 부분은 간섭 변조기의 포스트 구조(post structure)를 형성하도록 구성된, 미소 기전 시스템 기판을 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시태양은, 간섭 변조기의 제조 방법을 제공한다. 간섭 변조기는 제1 미러, 캐비티에 의해 상기 제1 미러로부터 이격되어 있는 제2 미러, 및 상기 캐비티의 측면에 위치하고 상기 제1 미러로부터 이격되어 있는 상기 제2 미러를 지지하도록 구성된 포스트 구조를 포함한다. 상기 간섭 변조기를 제조하는 방법은, 상기 제1 미러 밑에 위치하도록 구성된 제1 영역 및 상기 포스트 구조 밑에 위치하도록 구성된 제2 영역을 가진 기판을 제공하는 단계, 이어서 적어도 상기 제1 영역 위에 제1 미러층을 침적하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 위에 재료를 침적하는 단계 및 상기 제1 영역 위의 재료 및 상기 제2 영역 위의 재료 중 어느 하나 또는 모두를 선택적으로 변화시키는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 적어도 상기 제1 영역 위에 제2 미러층을 침적하는 단계를 더 포함한다. 상기 제1 영역 위의 재료는 제거가능하도록 선택됨으로써, 희생 부분을 제거하면, 간섭 변조기의 캐비티 및 포스트 구조가 형성되고, 상기 포스트 구조는 상기 희생 부분을 제거한 후 잔류하는 상기 제2 영역 위의 재료를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시태양은, 제1 미러층 위에 재료를 침적하는 단계 및 상기 재료 위에 제2 층을 침적하는 단계를 포함하는 미소 기전 시스템 기기(예를 들면, 간섭 변조기)를 제조하는 방법을 제공한다. 상기 제2층은 상기 제2층을 통하여 형성되고 상기 재료를 노출시키도록 구성된 개구를 포함한다. 상기 방법은 상기 개구를 통해 에칭제를 유입시키고, 상기 재료를 에칭하여 상기 재료의 희생 부분을 제거함으로써 미소 기전 시스템 기기의 캐비티 및 지지 구조를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 지지 구조는 상기 재료의 잔여 부분을 포함한다. 상기 에칭은 상기 희생 부분과 상기 재료의 잔여 부분 사이에서 비선택적으로 이루어진다.

본 발명의 또 다른 실시태양은, 밑에 있는 재료와 위에 형성된 층을 포함하는, 해방되지 않은(희생 부분이 제거되지 않은 상태의) 미소 기전 시스템 기판을 제공한다. 위에 형성된 층은 상기 재료의 희생 부분이 이동가능하여 캐비티를 형성하도록 구성되어 있다. 위에 형성된 층은 또한 상기 재료의 잔여 부분이, 상기 희생 부분이 제거되면 간섭 변조기의 포스트 구조를 형성하도록 구성되어 있고, 상기 잔여 부분 및 상기 희생 부분은 실질적으로 균일한 속성을 가진다.

본 발명의 또 다른 실시태양은 간섭 변조기의 제조 방법을 제공한다. 상기 간섭 변조기는, 적어도 제1 미러, 캐비티에 의해 상기 제1 미러와 분리되어 있는 제2 미러, 및 상기 캐비티의 측면에 위치하고 상기 제1 미러와 이격되어 있는 상기 제2 미러를 지지하도록 구성된 지지 구조를 포함한다. 상기 간섭 변조기의 제조 방법은, 상기 제1 미러 밑에 놓이도록 구성된 제1 영역 및 상기 지지 구조 밑에 놓이도록 구성된 제2 영역을 가진 기판을 제공하는 단계, 및 적어도 상기 제1 영역 위에 제1 미러층을 침적하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 위에 재료를 침적하는 단계, 및 상기 제1 영역 위의 적어도 상기 재료 위에 제2 미러층을 침적하는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 상기 제1 영역 위의 상기 재료로 에칭제를 원활히 유동시키도록 구성된 복수의 개구를 형성하는 단계를 더 포함한다. 상기 제1 영역 위의 재료는 캐비티 및 포스트 구조를 형성하도 록 에칭제에 의해 제거될 수 있으며, 상기 포스트 구조는 상기 제2 영역 위의 재료를 포함한다. 상기 희생 부분 및 상기 잔여 부분은 실질적으로 균일한 속성을 가진 물질로 만들어진다.

또 다른 실시예는 전술한 방법에 의해 제조되는 간섭 변조기를 제공한다. 또 다른 실시예는 그러한 간섭 변조기를 포함하는 시스템을 제공한다.

또 다른 실시예는 재료의 잔여 부분에 대해 상기 재료의 희생 부분을 선택적으로 제거하는 수단; 및 간섭 변조기의 적어도 일부분을 지지하는 수단을 포함하고, 상기 지지 수단은 상기 희생 부분이 제거되면 형성되고, 상기 잔여 부분 및 상기 희생 부분은 실질적으로 균일한 속성을 가진 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기를 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시태양은 재진입 프로파일(re-entrant profile)을 가진 포스트 구조를 포함하는 간섭 변조기를 제공한다.

이하에서, 여러 가지 실시예를 보다 상세하게 설명하겠다.

바람직한 실시예는, 포스트 구조를 형성하도록 선택적으로 재료를 제거하고 잔여 재료를 남김으로써 내부 캐비티와 포스트가 모두 블랭킷층(blanket layer)으로 형성되는 간섭 변조기의 제조 방법을 제공하려는 것이다. 이들 방법은 해방되지 않거나 해방된 간섭 변조기를 제조하는 데 이용할 수 있다. 예컨대, 해방되지 않은 간섭 변조기 기판은, 제1 미러층을 침적하고, 상기 제1 미러층 위 및 얻어지는 간섭 변조기에서의 포스트 구조 밑에 놓이게 되는 인접하는 영역 위에 감광성 폴리머를 침적하고, 이어서 상기 감광성 폴리머 위에 제2 미러층을 침적함으로써 형성될 수 있다. 감광성 폴리머는 조사되어 감광성 폴리머의 희생 부분을, 선택적으로 제거가능한 제1 미러층 및 제2 미러층 사이에 위치하도록 함으로써 캐비티를 형성한다. 제1 미러층에 인접한 영역 위에 있는 감광성 폴리머의 부분은 뒤에 잔류하여 상기 희생 부분이 제거된 후에 포스트 구조를 형성한다. 또 다른 실시예에서, 상기 미러층들 사이의 재료는 감광성 폴리머가 아니어도 된다. 예컨대, 상기 재료는 블랭킷 몰리브덴 층일 수 있고, 위에 놓인 제2 미러층에는 에칭제(예를 들면 XeF₂)가 상기 미러층들에 상대적으로 몰리브덴을 선택적으로 에칭할 수 있도록 위치하는 통로가 제공될 수 있다. 몰리브덴은 이와 같이 제2 미러층 밑에 횡방향으로 오목부를 형성하지만, 몰리브덴의 희생층만 제거되어 몰리브덴의 잔여 부분을 남김으로써 포스트를 형성한다.

일실시예는 기판 상에 감광성 폴리머를 침적하고, 상기 감광성 폴리머를 선택적으로 조사하여 희생층 및 포스트 구조를 형성하는 단계를 포함하는 간섭 변조기의 제조 방법을 제공한다. 예컨대, 감광성 폴리머는 조사에 의해 선택적으로 가교결합되어 선택적으로 조사된 영역에 포스트 구조와, 조사되지 않은 영역에 희생층을 형성할 수 있다. 조사되지 않은 희생 부분은 용해에 의해, 예를 들면 상업적으로 입수가능하고 상기 조사된 부분은 제거하지 않는 레지스트 스트리핑 용액으로 세척함으로써 용이하게 제거될 수 있다. 또 다른 예로서, 감광성 폴리머는 조사에 의해 선택적으로 분해되어, 선택적으로 조사된 영역에는 희생층을 형성하고 조사되지 않은 영역에는 포스트 구조를 형성한다. 또 다른 실시예에서, 상기 방법은 희 생층을 선택적으로 에칭함으로써 계속된다(예를 들면, 희생층을 우선적으로 용해하는 용매를 사용하여 포스트 구조를 잔류시킴).

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 명세서에 기재되어 있는 구조는 동화상(예컨대, 비디오)이든 정지화상(예컨대, 스틸 이미지)이든, 또는 텍스트이든 그림이든, 이미지를 디스플레이하도록 구성된 것이라면 어떠한 기기에든 구현될 수 있다. 보다 상세하게는, 본 발명의 구조 및 방법은, 한정되지는 않지만, 예컨대 다음과 같은 다양한 전자 기기에서 또는 그러한 전지 기기와 관련하여 구현될 수 있도록 의도된다: 이동전화기, 무선 기기, 개인 휴대용 정보 단말기(PDA), 손에 들고 다니거나 휴 대할 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 기기. 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 어레이(row/column array)를 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” 또는 “이완 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 상 쇄적으로 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 전극을 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.

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, 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/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” 또는 “안정 영역”이라고 부른다. 도 3의 히스테리시스 특성을 가진 디스플레이 어레이에서는, 수평열/수직열 구동 프로토콜은, 수평열 스트로브(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 전압차를 적용받는다. 기록된 후에, 각 픽셀은 본 실시예에서는 3∼7볼트인 “안 정 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 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 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, 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 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 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 때문이 다. 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 기기를 제조하는 방법이, 예를 들면, 미국특허출원 공개 제2004/0051929호를 포함하는 여러 가지 간행 문헌에 기재되어 있다. 일련의 재료 침적, 패터닝 및 에칭 단계들을 포함하여, 상술한 구조를 제조하기 위해 다양한 공지 기술이 사용될 수 있다.

이상과 같이 설명한 일반적 설계의 간섭 변조기는 간섭 캐비티(예를 들면, 도 1 및 도 6의 캐비티(19)) 및 포스트 구조(예를 들면 도 1 및 도 6의 지지대(18))를 포함하고, 미국특허출원 공개 제2004/0051929호에 개시 및/또는 참조된 기술을 이용하여.제조할 수 있다. 도 7 내지 9는, 희생층을 침적하고, 상기 희생층에 홀을 형성하고, 상기 홀에 폴리머를 침적하고, 그 후 희생층을 제거하여 포스트를 형성하도록 상기 폴리머를 잔류시킴으로써 포스트 구조를 형성하는, 간섭 변조기의 제조 공정의실시태양을 개략적으로 나타낸다. 당업자라면, 본원에 기술되어 있는 제조 공정은 포토리소그라피, 침적(예컨대, 화학 증착법(CVD)과 같은 “건식” 방법 및 스핀 코팅과 같은 습식 방법), 마스킹, 에칭(예컨대, 플라즈마 에칭과 같은 건식 방법 및 습식 방법), 등의 종래의 반도체 제조 기술을 이용하여 수행할 수 있음을 이해할 것이다.

도 7은 기판(305) 상에 미러 재료(310)를 침적하고 이어서 패터닝 및 에칭함으로써 제1 미러층(315)을 형성하는 공정을 나타낸다. 도 7은 또한 제1 미러층 (315) 및 노출된 기판(305) 위에 유전층(320)을 침적하는 공정을 나타낸다. 미러 재료는 전기적으로 전도성이며, 원하는 전도도를 갖도록 도핑된 금속 또는 반도체(예를 들면 실리콘)를 포함할 수 있다. 일실시예에서, 제1 미러층(315)은 투명한 도체(예를 들면 인듐주석 산화물) 및 1차 미러(예를 들면 크롬)을 포함하는 다층 구조이다. 또 다른 실시예에서, 미러층(315)은 투명한 도체(예를 들면 인듐주석 산화물), 유전층(실리콘 산화물) 및 1차 미러(예를 들면 크롬)을 포함하는 다층 구조이다. 다수의 실시예에서 미러층(예를 들면, 제1 미러층(315))은 전극의 기능도 가지므로, “전극”, “미러” 및 “미러층”이라는 용어는 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 유전층(320)은 실리콘 산화물일 수 있다.

제조 공정은 도 8에 도시한 바와 같이 유전층(320) 위에 희생층(405)을 침적하여 구조(400)를 형성하고, 상기 희생층(405)을 마스킹 및 에칭하여 홀(410)을 형성하고, 홀(410)에 폴리머를 침적하여 포스트 구조(415)를 형성함으로써 계속된다. 희생층은 XeF₂ 증기에 노출됨으로써 에칭될 수 있는 물질(예를 들면 몰리브덴 또는 실리콘)일 수 있다. 상기 폴리머는 네거티브 포토레지스트 재료일 수 있다. 다음으로, 도 9에 도시한 바와 같이 제2 미러층(505)을 포스트 구조(415) 및 희생층(405) 위에 침적한다. 제2 미러층(505)은 전기적으로 전도성이며, 원하는 전도도를 가지도록 도핑된 금속 또는 반도체(예를 들면 실리콘)일 수 있다. 다른 공정 흐름에서(도 9에 도시되지 않음), 다단계 공정을 이용하여 기계층에 매달린 제2 미러층을 제조한다(예를 들면 도 6c에 도시한 바와 같음). 제2 미러층(예컨대, 제2 미러층(505))이 전극의 기능도 갖는 실시예에 있어서, “전극”, “미러” 및 “미러층”이라는 용어는 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 도시한 실시예에서, 제2 미러층(505)은 얻어지는 간섭 변조기의 동작 시 기계적 기능도 가지므로, 여기서는 “기계적인 층” 또는 변형가능한 층”이라 칭할 수 있다. 다른 구성에서, 미러층은 기계층 또는 변형가능한 층에 매달려 있으며, 예를 들면, 도 6c에 도시한 바와 같이 미러(14)가 변형가능한 층(34)에 매달려 있을 수 있다. 다음으로, 도 9에 도시한 바와 같이 간섭 캐비티(510)를 형성하도록 희생층(405)을 제거한다. 몰리브덴 또는 실리콘 희생층은 XeF₂ 증기에 노출시킴으로써 제거할 수 있다. 당업자라면 도 7 내지 도 9에 도시한 간섭 변조기를 제조하는 공정에서, 희생층 및 포스트 구조는 제조 공정의 다른 단계에서 침적되는 다른 재료, 예컨대 몰리브덴(희생층) 및 폴리머 포토레지스트(포스트 구조)와 같은 재료로 형성됨을 이해할 것이다.

제1 미러층 위에 재료의 층을 침적하는 단계, 상기 재료 위에 제2 미러층을 형성하는 단계, 이어서 상기 재료의 층 중 희생 부분을 선택적으로 제거하여 캐비티 및 포스트 구조를 형성하는 단계를 포함하는 개선된 간섭 변조기 제조 방법이 개발되었다. 포스트 구조는 제거되지 않은 잔여 부분을 함유한다. 몇몇 실시예에서는, 제1 미러층 위에 침적되어 있는 재료(이어서, 선택적으로 제거되어 캐비티와 포스트 구조를 형성함)는 처음 침적 시에는 실질적으로 균일한 조성을 갖지만, 제조 공정이 실행되는 동안 포스트 구조를 형성하는 잔여 부분보다 희생층이 용이하게 제거되도록 선택적으로 변화된다. 희생 부분을 용이하게 제거하기 위해 선택적 제거 기술을 이용할 수 있다. 다른 실시예에서, 재료는 침적 및 제거 공정 전반에 걸쳐 실질적으로 균일한 조성을 가지며, 희생 부분을 제거하기 위해(예컨대, 등방성 횡방향 리세스 처리에 의해) 선택적 제거 기술(상부에 형성된 기계층 및 하부에 형성된 유전층과 같은 주위 재료에 대해)이 적용되고, 적어도 포스트의 일부를 형성하도록 잔여 부분을 남긴다. 다른 실시예는 앞에서 설명한 바와 같이 희생 부분을 제거할 수 있는 해방되지 않은 미소 기전 시스템 기판을 제공한다. 예를 들어, 일실시예는 소정의 재료를 포함하는 해방되지 않은 미소 기전 시스템 기판을 제공하는데, 상기 미소 기전 시스템 기판은 상기 재료의 희생 부분을 캐비티로부터 제거가능하도록 구성되고; 상기 미소 기전 시스템 기판은 또한 상기 희생 부분이 제거되면 상기 재료의 잔여 부분이 간섭 변조기의 포스트 구조를 형성하도록 구성되어 있다. 또 다른 실시예는 소정의 재료와, 희생 부분이 제거되면 상기 재료의 잔여 부분이 간섭 변조기를 지지하는 수단을 형성하도록 상기 재료의 잔여 부분에 대해 상기 재료의 희생 부분을 선택적으로 제거하는 수단을 포함하는 해방되지 않은 미소 기전 시스템 기판을 제공한다. 상기 제거 수단은, 예컨대, 상기 재료의 희생 부분과 상기 재료의 잔여 부분을 구획하도록 선택적으로 변화되는 재료의 부분을 포함할 수 있다. 상기 제거 수단은, 예컨대, 희생층이 제거되면 하부에 형성된 재료의 잔여 부분이 포스트 구조를 형성하도록 구성된 것과 같은 상부 형성층을 포함할 수 있고, 또는 상기 재료를 에칭제에 노출시키도록 구성된 개구부를 포함할 수도 있다. 지지 수단은, 예컨대, 지지 구조 또는 포스트 구조를 포함할 수 있다. 이하에서, 여러 가지 실시예를 보다 상세하게 설명하겠다.

일실시예에서, 상기 재료는 초기 침적 시 실질적으로 균일한 속성을 갖지만, 제조 공정을 실행하는 동안, 포스트 구조를 형성하는 잔여 부분에 대해 희생 부분이 선택적으로 제거될 수 있도록 선택적으로 변화된다.

그러한 실시예를 도 10에 나타낸다. 도 10에 도시한 공정은 기판(605), 기판(605) 위의 제1 미러층(610), 제1 미러층(610)과 기판(605) 위의 유전층(615), 및 유전층(615) 위의 재료(620)를 포함하는 구조(600)로 시작된다. 상기 구조(600)는, 상기 재료(620)가 재료의 변화되지 않은 부분에 대해 희생 부분을 선택적으로 제거할 수 있도록 선택적으로 변화될 수 있는 재료인 것 이외에는 도 8에 도시한 구조(400)의 제조에 관해 앞에서 설명한 일반적 방식으로 제조할 수 있다. 그러한 재료의 비제한적 예가 감광성 폴리머이다. 감광성 폴리머는 포지티브 포토레지스트 및 네거티브 포토레지스트를 포함한다. 포지티브 레지스트를 조사(예컨대, 자외선 광)에 노출시키면 제거가 용이해지도록 폴리머가 변화된다. 네거티브 포토레지스트를 조사(예컨대, 자외선 광)에 노출시키면 제거가 더욱 어려워지도록 폴리머가 변화된다. 감광성 폴리머는 상기 폴리머의 하나 이상의 부분이 하나 이상의 다른 부분보다 용이하게 제거되도록 공지된 기술에 의해(예컨대, 마스킹에 의해) 선택적으로 조사될 수 있다. 희생 부분이 제거될 수 있도록 선택적으로 변화될 수 있는 재료의 또 다른 예는 실리콘이다. 예컨대, 실리콘은 산소 원자로 이온 주입함으로써 실리콘 산화물을 형성하도록 선택적으로 변화될 수 있다. 실리콘에 대해 실리콘 산화물을 선택적으로 에칭하거나 또는 그 역방향 에칭을 위해 여러 가지 선택적 제거용 화학 물질을 이용할 수 있다. 다른 재료 시스템의 선택적 제거, 예를 들면, 도핑된 실리콘에 대해 도핑되지 않은 실리콘, 도핑된 실리콘 산화물에 대해 도핑되지 않은 실리콘 산화물; 질화 금속 또는 규소화 금속에 대해 금속 등을 위해다른 선잭적 제거 화학 물질을 이용할 수 있다. 선택적인 변화는 기본 재료(예; 실리콘)를 마스킹하고 마스킹되지 않은 영역에 적절한 이온(예; 실리콘 산화물을 형성하기 위한 산소 원자)을 주입함으로써 이루어질 수 있다. 바람직하게, 상기 재료(620)는 조사를 행하는 동안 광이 포토레지스트의 선택된 영역에 도달하지 않도록 차단하는 망체(reticle)를 이용하여 패터 형성할 수 있는 포토레지스트이다. 상기 망체를 이용함으로써 기본 재료의 마스킹을 축소하거나 배제할 수 있다. 포토레지스트의 또 다른 이점은 포토레지스트가 스핀온 침적(spin-on deposition) 공정에 의해 침적되기 때문에 전형적으로 자기평면화하는 점이다.

도시한 실시예에서, 재료(620)는 감광성 폴리머이다. 도 10에서, 재료(620)는, 선택적으로 조사된 영역에 조사된 부분(625) 및 조사되지 않은 영역에 남아 있는 미조사 부분(621)을 형성하도록 선택적으로 조사된다(예컨대, 도시되지 않았지만, 적합한 마스킹에 의해). 본 실시예에서, 재료(620)는 조사되면 가교결합을 일으키는 감광성 폴리머이다(예컨대, 네거티브 포토레지스트). 그러한 감광성 폴리머는 당업자에게 잘 알려져 있다. 가교결합은 조사된 부분(625)을 형성하도록 폴리머를 경화시키며, 그에 따라 나머지 미조사 부분(621)은 이하에서 설명하는 바와 같이 뒤에 진행되는 공정 단계중에 선택적으로 제거될 수 있다. 다른 실시예에서, 레지스트는 광에 노출시킴으로써 활성화되는 광산발생제(photo acid generator; PAG)를 함유할 수 있으며, 얻어지는 산성 또는 비산성 부분이 다른 부분에 대해 선 택적으로 제거될 수 있게 한다.

도 11은, 다음으로, 조사된 부분(625)과 조사되지 않은 부분(621) 위에 제2 미러층(705)이 형성되어 해방되지 않은 간섭 변조기 기판(1100)을 형성하는 것을 나타낸다. 본 실시예에서, 제2 미러층(705)은 기계적 기능을 가지므로 기계층 또는 변형가능한 층이라 지칭될 수 있다. 제2 미러층(705)은 스퍼터링이나 화학 증착법과 같은 공지된 침적 기술에 의해 형성될 수 있다. 조사된 부분(625)과 조사되지 않은 부분(621)을 평면화하기 위해 선택적 평면화 단계를 이용함으로써 제2 미러층(705) 밑에 형성되는 비교적 평탄한 표면을 제공한다. 제2 미러층(705)은 전기적으로 전도성이며 원하는 전도도를 갖도록 도핑된 금속 또는 반도체(예를 들면, 실리콘)일 수 있다. 본 실시예에서, 제2 미러층(705)은 전극이다. 또 다른 공정 흐름(도 11에 도시되지 않음)에서, 기계층에 매달린 제2 미러/전극을 제조하기 위해 다단계 공정을 이용한다(예를 들면 도 6c에 도시된 바와 같음).

다음으로, 해방되지 않은 기판(1100)의 조사되지 않은 부분(621)을 제거하여 도 11에 도시한 바와 같은 간섭 변조기 캐비티(710)를 형성한다. 조사된 부분에 있는 폴리머는 가교결합에 의해 경화되었으므로 조사되지 않은 부분(621)과는 상이한 용해도를 가진다. 가교결합은, 예컨대 UV, 이온화 방사, 열 등의 여러 가지 형태의 에너지를 이용하여 실행될 수 있다. 따라서, 예컨대, 적절한 에칭법을 이용하여 조사되지 않은 부분(621)을 선택적으로 제거하여 캐비티(710)를 형성하고, 조사된 부분(625)에 잔존하는 폴리머를 남김으로써 포스트 구조(715)를 형성할 수 있다. 도시한 실시예에서, 조사되지 않은 부분(621)의 선택적 제거는 조사되지 않은 부분(621)에 있는 가교결합되지 않은 폴리머를 우선적으로 용해하는 액체 용매로 세척함으로써 이루어진다. 다른 실시예에서, 조사되지 않은 부분(621)을 우선적으로 에칭하는 플라즈마 또는 화학물질의 증기에 노출시킴으로써 제거가 이루어질 수 있다.

도 12에 도시한 또 다른 실시예에서, 조사되면 분해되어 선택적으로 조사된 영역에 조사된 부분(815) 및 조사되지 않은 영역에 잔존하는 미조사 부분(820)을 형성하는 감광성 폴리머(810)(예; 포지티브 포토레지스트)를 선택하는 것 이외에는 도 10에 도시한 구조(600)와 대체로 동일한 방식으로 구조(800)가 형성된다. 그와 같은 선택적 조사는, 예컨대 도 10에 도시한 마스킹을 역으로 행함으로써 이루어질 수 있다. 제조 공정은 도 11과 관련하여 전술한 일반적 방식으로, 제2 미러층을 침적하는 단계, 이어서 조사된 부분(815)에 있는 분해된 폴리머를 선택적으로 제거하여 캐비티를 형성하는 단계, 및 조사되지 않은 부분(820)에 있는 폴리머를 남겨 포스트 구조를 형성하는 단계에 의해 계속될 수 있다(도 12에 도시되지 않음)

도 10 내지 도 12에 도시한 공정은, 선택적으로 변화됨으로써 변화된 부분이 변화되지 않은 부분에 대해 선택적으로 제거될 수 있는 다른 재료를 사용하여 수행될 수도 있다. 예컨대, 당업자는 실리콘이 적합한 마스크를 통한 산소 이온 주입에 의해 선택적으로 변화되어 선택된 영역에서 실리콘 산화물을 형성할 수 있음을 이해할 것이다. 다음으로, 적합한 에칭제를 사용하여 희생 부분(변화되지 않은 실리콘과 실리콘 산화물 중 어느 하나)을 선택적으로 제거하여, 포스트 구조가 실리콘 또는 실리콘 산화물의 잔류 부분을 포함하도록, 도 10 내지 도 12에 도시한 일 반적 방식으로 캐비티와 포스트 구조를 형성할 수 있다. 전술한 바와 같이 다른 재료 시스템 및 선택적 제거 화학 물질을 이용할 수도 있다. 당업자는 또한 도 10 내지 도 12에 도시한 공정 단계의 순서는 필요에 따라 변경될 수 있음을 이해할 것이다. 예컨대, 선택적 조사에 의해 재료(620)를 변화시켜 도 10에 도시한 바와 같이 선택적으로 조사된 영역에 조사 부분(625)을 형성하고 조사되지 않은 영역에 잔존하는 미조사 부분(621)을 형성하는 단계는 제2 미퍼(705)를 형성하는 단계 이전에 실행할 수 있다(도 11에 도시한 바와 같음). 도시되지 않은 또 다른 실시예에서는, 제2 미러(705)가 재료(620) 위에 형성된 후에 재료(620)를 선택적으로 조사한다.

다른 실시예에서, 제1 미러층 위에 침적된 재료는 침적 및 제거 공정 전반에 걸쳐 실질적으로 균일한 속성을 가지며, 제거 기술은 재료의 희생 부분을 제거하고 재료의 잔여 부분을 남겨 적어도 포스트의 부분을 형성하도록 적용된다. 제거 기술은 재료와 다른 주변 재료에 대해 선택적이지만, 재료의 희생 부분과 잔여 부분에 대해서는 비선택적이다. 도 13 내지 도 14에 도시한 공정 흐름은 그러한 실시예를 나타낸다. 도 13에서, 공정은 기판(902), 기판(902) 위의 제1 미러층(904), 제1 미러층(904)와 기판(902) 의의 유전층(906), 및 유전층(906) 위의 재료층(910)을 포함하는 구조(900)로 시작한다. 기판(902)은 제1 미러층(904) 밑에 형성되도록 구성된 제1 영역(907) 및 이하에서 설명하는 바와 같이 형성되는 포스트 구조 밑에 형성되도록 구성되는 제2 영역(908)을 포함한다.

구조(900)는 도 8에 도시한 구조(400)의 제조와 관련하여 전술한 바와 동일 한 일반적 방식으로 제조될 수 있다. 재료(910)는, 희생 부분을 제거하기 위한 적합한 에칭제에 노출시킴으로써 다른 주변 재료(예컨대, 제1 미러층(904) 및 유전층(906))에 대해 선택적으로 에칭될 수 있는 재료이다. 그러한 재료의 예가 몰리브덴과 실리콘이며, 적합한 에칭제의 예는 XeF₂이다. 이와 관련하여 당업자는, “XeF₂ 에칭제”라는 용어가 고체 XeF₂의 승화에 의해 성형되는 가스형태 및/또는 증기형태의 물질을 의미하며, 가스형태 또는 증기 형태의 XeF₂, Xe 및 F₂를 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 도시한 실시예에서 상기 재료(910)는 몰리브덴이다.

도 13에 도시한 공정은, 몰리브덴층(910) 및 제1 영역(907) 위에 제2 미러층(920)을 형성하여 해방되지 않은 간섭 변조기 기판(911)을 형성하는 단계에 의해 계속된다. 도시한 실시예에서, 제2 미러층(920)은 제2 영역(908) 위에도 형성된다. 이전의 중간 단계(도시되지 않음)에서, 몰리브덴 층(910)은 평면화되었다. 상기 평면화 공정은 선택적이다. 당업자는, 도시한 실시예에서, 제2 미러층(920)이 기계층 및 얻어지는 간섭 변조기의 전극의 기능도 가지며, 따라서 여기서는 기계층, 변형가능한 층 및/또는 전극이라 지칭할 수 있음을 이해할 것이다. 공정은, 몰리브덴층(910)을 노출시키도록, 제1 미러층(920)을 통해 통로(925)를 형성하는 단계에 의해 계속된다. 통로(925)는, 이하에서 보다 구체적으로 설명하는 바와 같이, 광학적 캐비티를 생성하고자 하는 구조(900)의 영역 위(예컨대, 제1 영역(907) 위)에 있는 제2 미러층(920)에 형성된다. 통로는 당업자에게 공지되어 있는 마스킹 및 에칭 기술로 형성할 수 있다.

공정은, 도14에 도시한 바와 같이, 유전층(906) 또는 제2 미러층(920)을 실질적으로 에칭하지 않고 몰리브덴층(910)을 등방적, 선택적으로 에칭하도록 통로(925)를 통해 XeF₂ 에칭제(930)를 도입하는 단계에 의해 계속된다. 상기 재료(910) 및 유전층(906) 및 제2 미러층(920)의 형성에 사용되는 재료들의 본성 및 생산의 긴급성에 따라 다른 선택적 에칭제가 적합할 수도 있다. 도시한 실시예에서, 에칭체(930)에 의한 몰리브덴층(910)의 에칭은 제2 미러층(920)을 횡방향으로 도려내어 캐비티(935)를 형성하고 에칭 공정의 과정에 따라 크기가 확장되어 광학적 캐비티(940)를 형성함으로써 진행된다. 에칭제가 제2 미러층(920) 밑에 있는 재료층(910)의 희생 부분을 제거하여 제1 영역(907) 및 제1 미러층(904) 위에 광학적 캐비티(940)를 형성하도록 통로(925)의 위치가 결정되고 에칭 조건이 선택되며, 그 결과 재료층(910)의 잔여 부분은 제2 영역(908) 위의 제2 미러층(920)을 지지하는 포스트 구조(945)를 형성하게 된다. 선택적으로, 간섭 변조기와 같은 미소 기전 시스템 기기의 제조를 완료할 때까지 생산을 계속할 수 있다. 도시한 실시예에서, 포스트 구조(945)는 일반적으로 단면이 오목한 재진입 프로파일을 가진다. 당업자는 포스트 구조(945)의 베이스가, 도시된 바와 같이, 상부보다 더 넓을 수 있음을 이해할 것이다. 도시한 실시예에서, 에칭제가 통로(925)를 통해 들어가므로 저면보다 상부 근방에서 에칭이 더 많이 일어나는 경향이 있으며, 그 결과 상부보다 저면이 더 넓어지는 포스트 구조가 얻어진다.

도 15a는 에칭제(930)가 기판을 관통하여 형성된 개구부(926)를 통해 유입되 는 또 다른 실시예를 나타내며, 이 경우에는 포스트 구조(945a)에 대해 도시된 바와 같이 상부보다 저면 부근에서 더 많이 에칭된다. 도 15b에 도시한 또 다른 실시예에서는, 에칭제(930)가 통로(925)와 개구부(926) 모두를 통해 유입되며, 이 경우에는 도시한 실시예에서의 포스트 구조(945b)의 볼록한 단면으로 나타난 바와 같이, 포스트 구조의 중앙부보다는 상부와 저면 부근에서 더 많이 에칭된다.

　　도 13 내지 도 15에 도시한 캐비티 및 포스트 구조를 제조하기 위한 통로(925)의 위치 결정 및 에칭 조건의 선택은 여러 가지 방식으로 달성될 수 있다. 도 16은 몰리브덴 재료를 에칭하기 위해 통로(1505)를 통해 제어된 양의 XeF₂ 에칭제를 도입한 후의 간섭 변조기 기판의 현미경 사진(디스플레이측에서 촬영한 것)을 나타낸다. 상기 현미경 사진은 XeF₂가 통로(1505)를 통해 유입되어 몰리브덴을 대체로 방사상 패턴으로 에칭하여 캐비티(단면은 나타나 있지 않음)를 형성하는 것을 나타낸다. 이 유동 패턴은, 도 17에 현미경 사진의 시리즈로 나타낸 바와 같이, 간섭 변조기 캐비티 및 포스트 구조의 어레이를 제조하는 데 활용할 수 있다.

　　도 17a는, 대응하는 통로의 어레이(예컨대, 통로(1609))를 통해 XeF₂ 에칭제를 도입하는 단계를 포함하는 “시간 설정 에칭(timed etch)” 방법으로 얻어지는 간섭 변조기 기판의 몰리브덴 재료 내에 대체로 원형 단면을 가진 캐비티(캐비티(1605) 포함)의 어레이를 나타낸다. 도 17a에 나타낸 현미경 사진은 통로(예컨대, 통로(1609))를 통해 XeF₂ 에칭제를 도입한 후 약 1분 경과 시에 촬영하였다. 도 17b, 17c, 17d, 및 17e는 시간을 여러 가지로 달리하여 XeF₂ 에칭제에 노출시킨 다른 간섭 변조기 기판의 현미경 사진을 나타낸다. 도 17b∼17e에 나타낸 에칭된 기판은 통로(1609, 1610, 1615)를 통해 XeF₂ 에칭제를 도입함으로써 각각 약 2분, 4분, 6분 및 8분 동안 몰리브덴 재료를 에칭한 경우의 효과를 나타낸다. 당업자는, 상이한 간섭 변조기 기판(따라서 상이한 통로)이 대표적 현미경 사지의 시리즈에 예시되어 있으므로 도 17a, 17d 및 17e의 통로를 지칭하는 데 상이한 도면 번호가 사용되어 있음을 이해할 것이다. 통로의 직경은 약 4㎛였으며, 도 17에 도시한 에칭 공정중 챔버 압력은 약 20 mTorr 내지 2 Torr이었다. 도 17의 일련의 현미경 사진들은, 에칭이 진행됨에 따라 캐비티의 직경이, 캐비티의 에지(예컨대, 캐비티 에지(1607))가 서로 분리되어 있는 초기 단계로부터 뒤의 단계에 갈수록 증가하게 되어 캐비티 에지가 만나게 되고 합쳐지는 양상을 나타낸다. 캐비티 에지가 합쳐진 후이되 몰리브덴 재료가 완전히 제거되기 전에 에칭을 중지함으로써, 잔존하는 재료가 남아 포스트를 형성한다. 예컨대, 도 17e의 다이아몬드형 포스트(1620)는 대응하는 캐비티가 합쳐질 때까지 통로(1615)를 통해 XeF₂ 에칭제를 도입함으로써 형성할 수 있다.

도 18은, 일련의 수평형 및 수직형 통로(1710)를 통해 XeF₂ 에칭제를 도입함으로써 간섭 변조기 포스트(1705)를 형성하는 것을 예시하는 연속된 대표적 현미경 사진을 나타낸다. 통로(1710)는 그 아래의 몰리브덴 재료를 노출시키는, 상부의 층 또는 커버하는 층에 형성된 개구 또는 채널이다. 도 18a에서는, 간섭 변조기 기판을 XeF₂ 증기에 약 30초 동안 노출시켰다. 도 18b에서는 XeF₂에 대한 노출이 약 45초였고, 도 18c에서는 XeF₂에 대한 노출이 약 1분이었다. 에칭 속도는 챔버 압력의 조절 및/또는 챔버에 XeF₂ 가스를 다른 가스와 혼합하여, 예컨대, 질소, 헬륨, 크세논 및/또는 아르곤 등의 캐리어 가스와 혼합하여 도입함으로써 원하는 대로 조절할 수 있다. 당업자는, 위에 형성된 층 및/또는 기판에 있는 개구(개구의 어레이 포함)가 캐비티 및 포스트 구조를 형성하도록 재료의 층을 에칭하는 공정 및 얻어지는 미소 기전 시스템 기기의 동작을 용이하게 하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 예를 들면, 간섭 변조기의 미러층에 있는 개구는 미러층의 기능에 모든 부정적인 충격을 최소화하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 통상적인 실험을 이용하여 최적의 개구 구성 및 에칭 조건을 식별할 수 있다.

당업자는, 도 13∼18에 도시한 공정의 실시예가, 선택적으로 변화되어 변화된 부분이 변화되지 않은 부분에 대해 선택적으로 다소 이동가능하게 되도록 만들 수 있는 재료를 이용하여 실시할 수도 있음을 이해할 것이다. 예컨대, 도 11에 도시한 해방되지 않은 간섭 변조기 기판(1100)을 도 13에 도시한 해방되지 않은 간섭 변조기 기판(911) 대신에 사용할 수 있다. 그러한 경우에, 몰리브덴층(910)(도 13에 도시한 바와 같음)을 노출시키는 제2 미러층(920)을 통해 형성된 통로(925)는, 해방되지 않은 간섭 변조기 기판(1100)의 미조사 부분(621)을 노출시키는 제2 미러층(705)을 통해 형성될 수 있다. 그런 다음, 도 14에 도시되어 있고 전술한 바와 대체로 동일한 방식으로, 보다 넓은 공정 영역의 이점을 갖고(예를 들면, 미조사 부분(621)을 제거한 후 조사된 부분(625)을 과다 에칭할 위험이 적기 때문에) 미조사 부분(621)의 제거를 수행할 수 있다.

여기에 기술된 공정들은 또한 제2 미러층(이동가능한 반사 재료(14))이 변형가능한 층(34)에 매달려 있는, 도 6c에 도시한 일반적 형태의 해방되지 않은 간섭 변조기 및 해방된 간섭 변조기의 제조에도 적용할 수 있다. 도 6c에 도시한 일반적 형태의 간섭 변조기는 미국특허출원 공개 제2004/0051929 A1호에 기재된 바와 같이 제조할 수 있다. 도 6c에 도시한 일반적 형태의 간섭 변조기를 제조하는 방법의 실시태양은 도 19에 도시한 개략적 단면도로 예시되어 있다. 해방되지 않은 간섭 변조기(1800)는 기판(1805), 기판(1805) 위의 제1 미러층(1810), 제1 미러층 위의 유전층(1815), 유전층(1815) 위의 희생 재료의 제1 부분(1835)을 포함한다. 제2 미러층(1820)은 희생 재료의 일부분(1835) 위에 형성되고, 희생 재료의 제2 부분(1845)은 제2 미러층(1820) 위에 형성된다. 제2 미러층(1820)은 희생 재료의 제2 부분(1845) 위에 형성된 변형가능한 층 또는 기계층(1825)에 부착된다. 포스트(1830)는 희생 재료의 제1 부분 및 제2 부분(1835, 1845)에 있는 통로를 통해 형성된다. 포스트(1830)는 희생 재료(1835, 1845)가 제거된 후 기계층(1825)를 지지하도록 구성된다. 희생 재료(1835, 1845)를 에칭제에 노출시키면 도 19에 도시한 바와 같은 간섭 캐비티를 가진 해방된 간섭 변조기(1850)가 형성된다. 상기 제거 공정 후에, 제2 미러층(1820)은 변형가능한 층 또는 기계층(1825)에 매달린다.

도 7∼9에 도시하고 앞에서 설명한 공정을 변경하여, 당업자에게 공지되어 있는 방법에 의해 포스트(1830)를 형성하는 재료와 희생 재료(1835, 1845)를 달리 사용함으로써 도 19에 도시한 일반적 형태의 간섭 변조기를 제조할 수 있다. 일실시예에서, 도 19에 도시한 일반적 형태의 간섭 변조기는, 제1 미러층 위에 재료를 침적하는 단계; 상기 재료 위에 제2 미러층을 형성하는 단계; 및 상기 재료의 희생 부분을 선택적으로 제거함으로써 간섭 변조기의 캐비티 및 상기 재료의 잔여 부분을 포함하는 포스트 구조를 형성하는 단계에 의해 제조할 수 있음을 발견하였다. 그러한 실시예를 도 20에 도시한다.

도 20b는 기판(1905), 기판(1905) 위의 제1 미러층(1910), 제1 미러층(1910) 위의 유전층(1915) 및 유전층(1915) 위의 재료의 하측 부분(1935)를 포함하는 해방되지 않은 간섭 변조기 기판(1900)의 개략적인 단면도를 나타낸다. 제2 미러층(1920)은 재료의 하측 부분(1935) 위에 형성되고, 재료의 상측 부분(1945)은 제2 미러층(1920) 위에 형성된다. 제2 미러층(1920)은 재료의 상측 부분(1945) 위에 형성된 변형가능한 층 또는 기계층(1925)에 부착된다. 재료의 하측 부분 및 상측 부분(1935, 1945)은 또한 이하에 설명하는 바와 같이 형성되는 지지 포스트 밑에 형성되도록 구성되는 기판(1905)의 영역(1930) 위에 형성된다. 도시한 실시예에서, 재료의 상측 및 하측 부분(1935, 1945)은 조사(예컨대, 자외선 광)에 노출되면 변화되는 네거티브 포토레지스트를 포함한다. 해방되지 않은 간섭 변조기 기판(1900)을 마스킹하는 공정의 실시태양은 도 20a에 도시되는데, 기판(1905) 상에 제1 미러층(1910) 및 유전층(1915)을 형성하는 단계, 유전체층(1915) 위에 포토레지스트층(1918)을 침적하는 단계, 및 이어서 패터닝 및 에칭에 의해 포토레지스트층 (1918) 위에 제2 미러층(1920)을 형성하는 단계를 포함한다. 포토레지스트층(1918)은 제2 미러층(1920) 밑에 재료의 하측 부분(1935)을 포함한다. 다음으로, 포토레지스트층(1918) 및 제2 미러층(1920) 위에 포토레지스트층(1919)이 침적된다. 포토레지스트 층(1919)은 제2 미러층(1920) 위에 재료의 상측 부분(1945)을 포함한다. 이어서 포토레지스트층(1919)이 마스킹되고 에칭되어 통로를 형성한다.

도 20b에 도시한 바와 같이, 해방되지 않은 간섭 변조기 기판(1900)은 망체를 통해 자외선 조사에 적합하게 노출되고 기판(1905)의 영역(1930) 위에 있는 재료의 상층 및 하측 부분(1935, 1945)은 자외선 광에 노출됨으로써 변화된다. 기판(1905)의 영역(1930)(제2 미러층(1920) 밑에 형성된 재료의 하측 부분(1935) 및 제2 미러층(1920) 위에 형성된 재료의 상측 부분(1945)을 포함) 위에 있지 않은 재료의 상측 및 하측 부분(1935, 1945)은 자외선 광에 노출되지 않으며, 따라서 희생 재료를 형성한다. 다음으로, 기계층(1925)이 형성되어 제2 미러층(1920)에 부착된다. 이어서 희생 재료는 제거되어(예를 들면, 적합한 용매로 세척함으로써) 캐비티(1955)를 형성한다. 상기 영역(1930) 위의 변화된 재료의 상측 및 하측 부분(1935, 1045)은 잔존하여 기계층(1925)을 직적 지지하고 제2 미러층(1920)을 직접 지지하는 포스트(1960)를 형성함으로써, 해방된 간섭 변조기(1950)가 얻어진다.

당업자는 도 6c에 도시한 일반적 형태의 간섭 변조기가 도 20에 도시한 방법의 변형을 이용하여 제조될 수도 있음을 이해할 것이다. 예컨대, 일실시예에서, 재료(1935, 1945)는 포지티브 포토레지스트를 포함할 수 있으며, 이 경우 망체를 통한 조사에 대한 노출 패턴은 도 12에 도시한 실시예에 대해 앞에서 설명한 바와 유사한 방식으로 반전된다. 또 다른 예시적 실시예에서, 재료(1935, 1945)는 실리콘을 포함하고, 산소 이온 주입에 의해 선택적으로 변화되어 도 10에 도시한 실시예에 대해 전술한 바와 유사한 방식으로 실리콘 산화물을 형성한다.

따라서, 예를 들면, 실리콘 산화물에 대하여 선택적으로 에칭하고 잔여 실리콘 산화물을 남겨 포스트를 형성하는 등의 방법에 의해 캐비티를 형성하도록 실리콘을 제거할 수 있다. 또 다른 예시적 실시예에서, 도 13 내지 도 18에 도시한 실시예에 대해 앞에서 설명한 바와 유사한 선택적 에칭 기술이 적용되고, 그러한 선택적 에칭 이전에 포스트를 형성하도록 뒤에 남겨지는 부분에 대해 선택적으로 에칭가능한 희생 부분을 만들기 위한 재료의 변화를 포함한다.

도 21a 및 21b는 디스플레이 기기(2040)의 일실시예를 나타내는 시스템 블록도이다. 디스플레이 기기(2040)는, 예컨대, 휴대 전화기일 수 있다. 그러나, 텔레비전이나 휴대용 미디어 플레이어와 같이 디스플레이 기기(2040)와 동일한 구성품이나 약간 변형된 것도 디스플레이 기기의 여러 가지 형태의 예에 해당한다.

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, 디스플레이(2030)는, 상술한 바와 같은, 플라즈마, EL, OLED, STN LCD, 또는 TFT LCD 등과 같은 평판 디스플레이와, 해당 기술분야에서 당업자에게 잘 알려진 바와 같은, CRT나 다른 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 21b에 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 예의 디스플레이 기기(2040)는 하우징(2041)을 포함하고, 적어도 부분적으로 하우징 내에 배치되어 있는 구성요소들을 추가로 포함할 수 있다. 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 경감하기 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 IEEE 802.11 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. 또한, 송수신기(2047)는 프로세서(2021)로부터 수신한 신호를, 안테나(2043)를 통해 본 예의 디스플레이 기기(2040)로부터 전송될 수 있도록 처리한다.

다른 실시예에서는, 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 하드웨어 또는 소프트웨어로서 내장될 수도 있고, 또는 어레이 드라이버(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 수백 때로는 수천 개의 리드선에 초당 수회에 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 디 스플레이 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, 예시된 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. 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 의하여 제조되는 디스플레이 기기는 응용분야가 넓고, 기기의 특성을 활용 및/또는 개조하여, 그 특성이 기존의 제품을 개선하고 아직까지 개발되지 않은 새로운 제품을 창출하는 데에 이용될 수 있다.

Claims

제1 전극층 위에 재료를 침적하는 단계;

상기 재료를 노출하도록 되어 있는, 관통하여 형성된 개구를 포함하는 제2층을 상기 재료 위에 침적하는 단계;

상기 개구를 통해 에칭제를 유입시키는 단계; 및

상기 재료의 희생 부분을 제거하도록 상기 재료를 에칭함으로써 미소 기전 시스템 기기의 캐비티 및 지지 구조를 형성하는 단계

를 포함하고,

상기 지지 구조는 상기 재료의 잔여 부분을 포함하고, 상기 에칭은 상기 재료의 희생 부분과 잔여 부분에 대해 선택적이 아닌 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 미소 기전 시스템 기기 간섭 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 재료가 몰리브덴 및 실리콘으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 재료의 에칭이 상기 제2층에 대해 선택적인 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 에칭이 상기 재료를 상기 개구로부터 횡방향으로 멀어지는 쪽으로 오목하게 만드는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 에칭이 등방성 에칭(isotropic etching)인 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 에칭제가 XeF₂를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 개구를 형성하도록 상기 제2층을 에칭하는 단계를 더 포함하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 전극층이 제1 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
제9항에 있어서,

상기 제2층이 제2 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
제10항에 있어서,

상기 제2층이 제2 미러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 제2층이 기계층을 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
제12항에 있어서,

미러층을 침적하는 단계를 더 포함하고,

상기 미러층의 적어도 일부분은 상기 재료의 희생 부분을 제거하도록 에칭한 후 상기 기계층에 매달리는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
제13항에 있어서,

상기 희생 부분을 제거하기 위한 에칭이 상기 미러층에 대해 선택적인 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
제13항에 있어서,

상기 포스트 구조가 재진입 프로파일(re-entrant profile)을 가진 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 에칭이 시간 설정 에칭(timed etch)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 지지 구조가 포스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기의 제조 방법.
제1항의 방법에 의해 제조되는 미소 기전 시스템 기기.
밑에 위치한 재료; 및

위에 형성된 층

을 포함하고,

상기 위에 형성된 층은, 상기 밑에 위치한 재료의 희생 부분이 제거가능하여 캐비티를 형성할 수 있도록 구성되어 있고,

상기 위에 형성된 층은 또한, 상기 희생 부분이 제거되면 상기 밑에 위치한 재료의 잔여 부분이 간섭 변조기의 포스트 구조를 형성하도록 구성되어 있으며,

상기 잔여 부분 및 상기 희생 부분은 실질적으로 균일한 속성을 가지는 해방되지 않은(unreleased) 미소 기전 시스템 기판.
제19항에 있어서,

상기 재료가 몰리브덴 또는 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 해방되지 않은 미소 기전 시스템 기기.
제19항에 있어서,

상기 위에 형성된 층이 상기 밑에 위치한 재료를 노출시키도록 구성된 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 해방되지 않은 미소 기전 시스템 기기.
제19항에 있어서,

상기 위에 형성된 층이 어레이를 이룬 복수의 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 해방되지 않은 미소 기전 시스템 기기.
제22항에 있어서,

상기 개구가 통로(via), 트렌치(trench) 또는 채널(channel) 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 해방되지 않은 미소 기전 시스템 기기.
제19항에 있어서,

상기 밑에 위치한 재료가 기판 위에 형성되어 있고, 상기 기판은 상기 밑에 위치한 재료를 노출하도록 구성된 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 해방되지 않은 미소 기전 시스템 기기.
제19항에 있어서,

상기 위에 형성된 층이 미러층을 포함하는 것을 특징으로 하는 해방되지 않은 미소 기전 시스템 기기.
제19항에 있어서,

상기 위에 형성된 층이 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 해방되지 않은 미소 기전 시스템 기기.
제19항에 있어서,

상기 위에 형성된 층이 기계층을 포함하는 것을 특징으로 하는 해방되지 않은 미소 기전 시스템 기기.
제19항에 있어서,

제1 미러층 및 제2 미러층을 더 포함하고,

상기 재료 중 적어도 일부분은 상기 제1 미러층과 상기 제2 미러층 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 해방되지 않은 미소 기전 시스템 기기.
제28항에 있어서,

상기 위에 형성된 층이 상기 제2 미러층을 포함하는 것을 특징으로 하는 해방되지 않은 미소 기전 시스템 기기.
제28항에 있어서,

상기 제2 미러층의 적어도 일부분은 상기 희생 부분이 제거되면 상기 위에 형성된 층에 매달리는 것을 특징으로 하는 해방되지 않은 미소 기전 시스템 기기.
제19항에 있어서,

상기 포스트 구조가 재진입 프로파일을 가진 것을 특징으로 하는 해방되지 않은 미소 기전 시스템 기기.
적어도 제1 미러, 캐비티에 의해 상기 제1 미러로부터 분리되어 있는 제2 미러, 및 상기 캐비티의 일측면에 배치되어 상기 제1 미러로부터 이격한 상기 제2 미러를 지지하도록 구성된 지지 구조를 포함하는 간섭 변조기의 제조 방법으로서,

상기 제1 미러 밑에 설치되도록 구성된 제1 영역 및 상기 지지 구조 밑에 설치되도록 구성된 제2 영역을 가진 기판을 제공하는 단계;

적어도 상기 제1 영역 위에 제1 미러층을 침적하는 단계;

상기 제1 영역 위와 상기 제2 영역 위에 재료를 침적하는 단계;

상기 제1 영역 위의 적어도 상기 재료 위에 제2 미러층을 침적하는 단계; 및

상기 제1 영역 위의 상기 재료에 에칭제가 용이하게 유입되도록 구성된 복수의 개구를 형성하는 단계

를 포함하고,

상기 제1 영역 위의 상기 재료는 상기 캐비티 및 상기 지지 구조를 형성하도록 에칭제에 의해 제거가능하고,

상기 지지 구조는 상기 제2 영역 위의 상기 재료를 포함하고,

희생 부분 및 그 잔여 부분은 실질적으로 균일한 속성을 가진 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 간섭 변조기의 제조 방법.
제32항에 있어서,

상기 적어도 하나의 재료가 몰리브덴 및 실리콘으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 간섭 변조기의 제조 방법.
제33항에 있어서,

상기 제1 영역 위에 있는 상기 재료 중 적어도 일부분을 제거하여 상기 캐비티를 형성하는 단계를 더 포함하는 간섭 변조기의 제조 방법.
제34항에 있어서,

상기 제1 영역 위에 있는 상기 재료 중 적어도 일부분을 제거하여 상기 캐비티를 형성하는 단계가 시간 설정 에칭인 것을 특징으로 하는 간섭 변조기의 제조 방법.
제34항에 있어서,

상기 제1 영역 위에 있는 상기 재료 중 적어도 일부분을 제거하여 상기 캐비티를 형성하는 단계가 상기 복수의 개구로부터 횡방향으로 멀어지도록 상기 재료를 오목하게 만드는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 변조기의 제조 방법.
제35항에 있어서,

상기 에칭제가 XeF₂를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 변조기의 제조 방법.
제32항에 있어서,

상기 복수의 개구가 상기 제2 미러층을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 간섭 변조기의 제조 방법.
제32항에 있어서,

상기 제1 영역 위에 있는 적어도 상기 재료 위에 기계층을 형성하는 단계를 더 포함하는 간섭 변조기의 제조 방법.
제32항에 있어서,

상기 복수의 개구가 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 변조기의 제조 방법.
제32항에 있어서,

상기 복수의 개구가 복수의 교차하는 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 변조기의 제조 방법.
포스트 구조를 포함하고,

상기 포스트 구조는 재진입 프로파일을 가진 것을 특징으로 하는 간섭 변조기.
제42항에 있어서,

상기 포스트 구조가 대체로 오목한 단면을 가진 것을 특징으로 하는 간섭 변조기.
제42항에 있어서,

상기 포스트 구조가 대체로 볼록한 단면을 가진 것을 특징으로 하는 간섭 변조기.
재료의 잔여 부분에 대해 상기 재료의 희생 부분을 선택적으로 제거하는 수단; 및

간섭 변조기의 적어도 일부분을 지지하는 수단

을 포함하고,

상기 지지 수단은 상기 희생 부분이 제거되면 형성되고,

상기 잔여 부분 및 상기 희생 부분은 실질적으로 균일한 속성을 가진 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기.
제45항에 있어서,

상기 제거 수단이 상기 재료를 에칭제에 노출시키도록 구성된 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기.
제45항에 있어서,

상기 지지 수단이 포스트 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 기전 시스템 기기.
제32항의 방법에 의해 제조되는 간섭 변조기.
제48항의 간섭 변조기를 포함하는 시스템.
제49항에 있어서,

디스플레이;

상기 디스플레이와 전기적으로 연결되고 이미지 데이터를 처리하도록 구성되어 있는 프로세서, 및

상기 프로세서와 전기적으로 연결되어 있는 메모리 기기

를 더 포함하는 시스템.
제50항에 있어서,

하나 이상의 신호를 상기 디스플레이에 전송하도록 구성되어 있는 구동 회로를 더 포함하는 시스템.
제51항에 있어서,

상기 이미지 데이터의 적어도 일부를 상기 구동 회로에 전송하도록 구성되어 있는 컨트롤러를 더 포함하는 시스템.
제50항에 있어서,

상기 이미지 데이터를 상기 프로세서에 전송하도록 구성되어 있는 이미지 소스 모듈을 더 포함하는 시스템.
제53항에 있어서,

상기 이미지 소스 모듈이 수신기, 송수신기 및 송신기 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제50항에 있어서,

입력 데이터를 수신하고, 상기 입력 데이터를 상기 프로세서에 전달하도록 구성되어 있는 입력 기기를 더 포함하는 시스템.