KR20090056583A - 마이크로 히터, 마이크로 히터 어레이, 그 제조 방법 및이를 이용한 전자 장치 - Google Patents

마이크로 히터, 마이크로 히터 어레이, 그 제조 방법 및이를 이용한 전자 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온도 분포가 균일하고, 전력의 소모를 감소할 수 있는 마이크로 히터, 마이크로 히터 어레이, 그 제조 방법 및 이를 이용한 전자 장치를 제공한다. 본 발명의 마이크로 히터는 기판상에 구비되고, 가열부, 다수의 연결부 및 다수의 지지체로 이루어진다. 다수의 가열부는 기판상에서 기판과 이격하여 존재하고, 일방향으로 연장된다. 다수의 연결부는 가열부의 길이방향을 따라 서로 이격되어 배열되고, 가열부의 양측으로터 상기 가열부의 길이방향에 경사진 방향으로 각각 연장된다. 다수의 지지체는 기판과 다수의 연결부의 사이에 각각 구비되고, 다수의 연결부의 하부에서 가열부 및 다수의 연결부를 지지한다. 이처럼, 가열부와 다수의 지지체는 다수의 연결부에 의해 서로 이격되어 존재하므로 다수의 지지체의 각 형상이 가열부의 온도 분포에 영향을 미치지 않는다. 그 결과, 가열부의 온도 분포가 균일해지고, 마이크로 히터의 전력 소모를 감소시킬 수 있다.
Figure P1020070123797
마이크로 히터, 가열부, 연결부, 지지체, 온도 분포

Description

마이크로 히터, 마이크로 히터 어레이, 그 제조 방법 및 이를 이용한 전자 장치{Microheater, microheater array, method for manufacturing the same and electronic device using the same}
본 발명은 마이크로 히터, 마이크로 히터 어레이, 그 제조 방법 및 이를 이용한 전자 장치에 관한 것이다.
마이크로 히터는 전력 인가에 의하여 기판상에서 국부적으로 고온 발열하는 것으로, 탄소나노튜브 트랜지스터, 저온 다결정 실리콘이나 박막 트랜지스터, 백라잇유닛용 티이 필드 방출 소스 등과 같이 고온 제조 공정 또는 고온 작동 공정이 요구되는 각종 전자 장치에 응용될 수 있다.
마이크로 히터는 기판상에 이격되어 구비된 가열 요소와 가열 요소의 하부에 부분적으로 구비되어 가열 요소를 지지하는 다수의 지지체로 이루어진다. 이러한 마이크로 히터의 구조에서는 가열 요소와 다수의 지지체가 직접 접촉하므로, 가열 요소로부터 발생한 열이 지지체로 전달되어 손실된다. 또한, 다수의 지지체의 형상이나 크기가 각각 다른 경우, 가열 요소와 다수의 지지체가 각각 접촉하는 면적이 서로 상이하게 되므로 가열 요소의 온도 분포가 전체적으로 불균일하게 된다. 이러 한 불균일한 온도 분포로 인하여 가열 요소 중간에서 끊임 현상이 발생할 수 있으며, 그 결과 마이크로 히터가 제대로 작동하지 않는다.
또한, 가열요소부터 발생한 열의 손실이 크므로 마이크로 히터의 구동에 소모되는 전력이 낭비된다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 온도 분포가 균일하고 전력 소모를 감소시킬 수 있는 마이크로 히터, 마이크로 히터 어레이 및 이를 이용한 전자 장치를 제공하는 데 있다. 또한, 본 발명의 목적은 상기한 마이크로 히터를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마이크로 히터는 기판상에 구비되며, 가열부, 다수의 연결부 및 다수의 지지체를 포함한다.
상기 가열부는 상기 기판상에서 상기 기판과 이격하여 존재하고, 일방향으로 연장된다. 상기 다수의 연결부는 상기 가열부의 길이방향을 따라 서로 이격되어 배열되고, 상기 가열부의 양측으로터 상기 가열부의 길이방향에 경사진 방향으로 각각 연장된다. 상기 다수의 지지체는 상기 기판과 상기 다수의 연결부의 사이에 각각 구비되고, 상기 다수의 연결부의 하부에서 상기 가열부 및 상기 다수의 연결부를 지지한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 다수의 연결부 각각은 제1 영역 및 제2 영역으로 나뉜다. 상기 제1 영역은 상기 다수의 연결부와 상기 다수의 지지체가 각각 접하는 접촉 영역에 대응하고, 상기 제2 영역은 상기 가열부와 제1 영역과의 사이에 존재한다. 상기 제2 영역은 제1 영역의 폭보다 작은 폭으로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제2 영역의 폭은 상기 가열부의 폭보다 작고, 상기 다수의 연결부와 상기 다수의 지지체가 각각 접하는 부분인 접촉 영역의 면적은 상기 다수의 연결부의 제1 영역의 면적 이하이다.
본 발명에 따른 마이크로 히터 어레이는 기판상에 나란하게 배열된 2개 이상의 마이크로 히터로 이루어진다.
본 발명에 따른 전자 장치는 상기한 마이크로 히터 또는 마이크로 히터 어레이를 포함한다.
또한 본 발명은 상기한 마이크로 히터를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 기판상에 희생층을 형성하고, 상기 희생층 상에 가열층을 형성하는 제1 단계; 일방향으로 연장된 가열부 및 상기 가열부의 길이방향을 따라 서로 이격되어 배열되고, 상기 가열부의 양측으로부터 상기 가열부의 길이방향에 경사진 방향으로 각각 연장된 다수의 연결부가 형성되도록 상기 가열층을 패터닝하는 제 2 단계; 및 상기 기판상에 상기 가열부가 이격하여 형성되고, 상기 다수의 연결부의 하부에서 상기 가열부를 지지하는 다수의 지지체가 형성되도록 상기 가열부의 하부 및 상기 다수의 연결부 중 상기 다수의 지지체와 접촉되는 영역을 제외한 영역에서 상기 희생층을 식각하는 제 3단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제2 단계에서 상기 다수의 연결부 각각은,상기 다수의 연결부와 상기 다수의 지지체가 각각 접하는 접촉 영역에 대응하는 제1 영역; 및 상기 가열부와 제1 영역과의 사이에 존재하고, 상기 제1 영역의 폭보다 작은 폭을 갖는 제2 영역으로 패터닝된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제2 단계에서 상기 제2 영역의 폭은 상기 가열부의 폭보다 작게 형성된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제 3 단계에서 상기 다수의 연결부와 상기 다수의 지지체 간의 열전달을 감소하기 위하여, 상기 다수의 지지체가 상기 가열부 및 다수의 연결부에 대한 지지를 유지하는 한도에서 상기 다수의 지지체와 상기 다수의 연결부가 각각 접하는 접촉 영역의 면적을 감소시킨다. 상기 접촉 영역의 면적은 상기 다수의 연결부의 제1 영역의 면적 이하가 되도록 형성될 수 있다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명이 하기 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예 따른 마이크로 히터를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 절단선 Ⅰ-Ⅰ’에 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 일 실시예에 따른 마이크로 히터(50)는 기판(10)상에 구비되고, 가열부(20), 다수의 연결부(30) 및 다수의 지지체(40)를 포함한다.
상기 가열부(20)는 상기 기판(10)상에서 상기 기판(10)과 이격하여 존재하고, 일방향(D1)으로 연장된다. 상기 가열부(20)는 몰리브덴이나 텅스텐, 탄화실리콘 등으로 이루어질 수 있으며, 전력 인가에 의하여 발광 및 발열하게 된다. 상기 기판(10)은 실리콘 웨이퍼 또는 유리 재질로 이루어질 수 있다. 특히 상기 기판(10)이 유리 재질로 이루어진 경우 복사열(가시광선이나 IR)을 투과하므로 고온의 히팅이 가능하다.
상기 다수의 연결부(30)는 상기 기판(10) 상에서 상기 가열부(20)의 길이방향(D1)을 따라 서로 이격되어 배열되고, 상기 가열부(20)의 양측으로터 상기 가열 부(20)의 길이방향(D1)에 경사진 방향(D2)으로 각각 연장된다. 도 1에 도시된 바와 같이 상기 다수의 연결부(30)는 상기 가열부(20)의 양측에 각각 구비된다. 본 실시예에서 상기 다수의 연결부(30)는 상기 가열부(20)의 길이방향(D1)과 직교한 방향으로 각각 연장된다. 또한, 상기 다수의 연결부(30)가 상기 가열부(20)를 기준으로 대칭적으로 구비된 예가 설명된다. 그러나, 상기 다수의 연결부(30)는 상기 가열부(20)를 기준으로 상기 가열부(20)의 양측에 엇갈려서 구비될 수 있다. 상기 다수의 연결부(30)는 상기 가열부(20)의 재질과 동일한 재질로 이루어지며, 동일한 공정을 통하여 상기 가열부(20)와 일체로 형성될 수 있다.
상기 다수의 지지체(30)는 상기 기판(10)과 상기 다수의 연결부(20)의 사이에 각각 구비되고, 상기 다수의 연결부(20)의 하부에서 상기 가열부(10) 및 상기 다수의 연결부(20)를 지지한다. 상기 다수의 지지체(40)는 상기 다수의 연결부(20)의 각 하부에 부분적으로 구비되어, 상기 다수의 연결부(30)와 부분적으로 접촉된다. 여기서 상기 다수의 연결부(30) 각각은 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)으로 나뉜다. 상기 제1 영역(A1)은 상기 다수의 연결부(30)와 상기 다수의 지지체(40)가 각각 접하는 접촉 영역(45)에 대응한다. 상기 제2 영역(A2)은 상기 가열부(10)와 제1 영역(A1)과의 사이에 존재한다.
본 발명의 실시예에서는 상기 다수의 지지체(40)가 상기 가열부(20)로부터 먼 상기 다수의 연결부(30)의 각 단부의 하부에 각각 구비된 예가 설명된다. 이 경우, 상기 다수의 연결부(30)의 각 제1 영역(A1)은 상기 다수의 연결부(30)의 각 단부에 해당한다.
참고로, 본 발명의 도면에는 상기 다수의 연결부(30)의 제1 영역(A1)과 접촉 영역(45)이 원형으로 도시되어 있지만, 식각에 따라서는 상기 제1 영역(A1)이나 접촉 영역(45)의 형상이 원형이 아닌 사각형 내지 기타 다른 형상이 될 수 있다.
한편, 상기 다수의 지지체(40)는 상기 가열부(20)로부터 발생하는 열의 손실을 방지하기 위하여 열전도율이 작은 물질로 이루어질 수 있다. 일예로 상기 다수의 지지체는(40) SiOx 으로 이루어질 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 다수의 연결부(30)가 상기 다수의 지지체(40)에 의해 지지 됨으로써 상기 다수의 연결부(30)와 일체로 형성된 가열부(20)가 상기 다수의 지지체(40)와의 접촉 없이도 상기 다수의 지지체(40)에 의해 지지 될 수 있다.
또한, 상기 가열부(20)와 상기 다수의 지지체(40)는 상기 다수의 연결부(30)에 의해 서로 이격되어 존재하므로 상기 가열부(20)로부터 상기 다수의 지지체(40)로 각각 전달되는 열량이 작다. 따라서, 상기 다수의 지지체(40)의 각 형상이 상기 가열부(20)의 온도 분포에 영향을 미치지 않으므로 상기 가열부(20)는 균일한 온도 분포를 유지할 수 있다. 특히, 상기 다수의 지지체(40)가 상기 가열부(20)로부터 먼 상기 다수의 연결부(30)의 단부의 하부에 위치하는 경우 상기 가열부(20)와 상기 다수의 지지체(40) 간의 열전달이 거의 없게 된다.
더 나아가, 상기 다수의 연결부(30) 중의 어느 하나의 연결부가 상기 마이크로 히터(50)의 형성과정에서 끊어지거나, 마이크로 히터(50)의 사용 도중 끊어지더라도, 상기 가열부(20)는 다른 다수의 연결부(30)와 연결되어 상기 다수의 지지 체(40)에 의해 지지 되므로 안정적으로 열을 발생시킬 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 마이크로 히터의 평면도이다. 도 3에는 다수의 연결부(30)의 폭(W1, W2), 상기 다수의 연결부의 제2 영역(A2)의 길이( L1), 상기 다수의 연결부(30) 사이의 이격거리(L2), 상기 가열부(20)의 폭(W3), 및 접촉 영역(45)의 폭(W4)이 각각 나타나 있다.
본 발명의 마이크로 히터(50)에서는 가열부(20) 및 다수의 연결부(30) 간의 열전달과 다수의 연결부(30) 및 상기 다수의 지지체(40) 간의 열전달이 일어나는 영역의 면적을 감소, 바람직하게는 지지를 유지하는 한도에서 최소화시키면 상기 마이크로 히터(50)의 구동에 소모되는 전력을 절감할 수 있다.
열전도도(Q)는 다음의 식에 의해 결정된다.
Figure 112007086667464-PAT00001
상기 열전도도(Q)는 단면적(A)가 작을수록 작아지고, 열전달 거리(dX)가 클수록 작아진다. 따라서, 상기 가열부(20)의 양측으로부터 상기 다수의 연결부(30)로 각각 전달되는 열전도도(Q)는 상기 다수의 연결부(30)의 제2 영역(A2)의 길이(L1)가 길수록 작아지고, 상기 다수의 연결부(30)의 폭(W1,W2)이 작을수록 작아진다. 또한, 다수의 연결부(30) 사이의 이격거리(L2)가 클수록 상기 가열부(20)의 양측으로부터 상기 다수의 연결부(30)로 각각 전달되는 열전도도(Q)가 작아진다. 그 이유는 일정한 길이를 갖는 가열부(20)에서, 상기 다수의 연결부(30) 간의 이격거리(L2)가 클수록 상기 가열부(20)와 연결된 다수의 연결부(30)의 수가 감소하므 로 상기 다수의 연결부(30)의 면적이 감소하기 때문이다.
마찬가지로, 상기 다수의 연결부(30)로부터 상기 다수의 지지체(40)로 각각 전달되는 열전도도(Q)는 상기 접촉 영역(45)의 폭(W4)이 작을수록 작아진다.
따라서, 본 발명에서는 상기 다수의 연결부(30)의 폭(W1, W2), 상기 다수의 연결부의 제2 영역(A2)의 길이(L1), 상기 다수의 연결부(30) 사이의 이격거리(L2) 및 상기 접촉 영역(45)의 폭(W4) 조절하여 상기 가열부(20)로부터 발생한 열의 손실을 감소시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 가열부(20)의 지지를 유지하는 한도에서 상기 다수의 연결부(30)의 제2 영역(A2)의 길이(L1)를 최대화시키거나 상기 다수의 연결부(30)의 폭(W1, W2) 및 상기 접촉 면적(45)을 최소화시키면 상기 가열부(20)부터 발생한 열의 손실을 감소시킬 수 있다. 그 결과, 상기 마이크로 히터(50)의 구동에 소모되는 전력을 절감할 수 있고, 인가된 전력이 상기 가열부(20)의 고온 히팅에 효율적으로 사용되도록 할 수 있다.
일예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 연결부(30)의 제2 영역(A2)의 폭(W2)을 상기 가열부(20)의 폭(W3)보다 작게 형성하여 상기 가열부(20)로부터 상기 다수의 연결부(30)의 제2 영역(A2)로 전달되는 열량을 감소시킬 수 있다. 또한, 다수의 연결부(30)로부터 다수의 지지체(40)로 전달되는 열의 손실을 감소시키기 위해, 접촉 영역(45)의 면적은 지지를 유지하는 최소 면적 이상인 범위 내에서는 감소 되는 것이 바람직하다. 따라서, 접촉 영역(45)의 면적은 제1 영역(A1)의 면적보다 작고, 이에 대응하여 접촉 영역(45)의 폭(W4)도 제1 영역의 폭(W1) 보다 작다.
한편, 상기 접촉 영역(45) 및 상기 접촉 영역(45)에 대응하는 상기 다수의 연결부(30)의 제1 영역(A1)의 면적이 지나치게 작은 경우에 상기 다수의 지지체(40)에 의한 지지 자체가 어려워져 구조적 안정성을 확보할 수 없다. 따라서, 접촉 영역(45) 및 상기 제1 영역(A1)의 면적은 다수의 지지체(40)가 가열부(20) 및 다수의 연결부(30)의 지지를 유지할 수 있는 최소한의 면적 이상이 되도록 하여야 한다. 그 결과, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1 영역(A1) 및 상기 접촉 영역(45)의 폭(W1, W4)은 상기 제2 영역(A2)의 폭(W2)보다 크게 형성된다.
또한, 본 발명의 상기 마이크로 히터(50)에서는 상기 가열부(20)의 폭(W3)을 조절하여 상기 가열부(20)의 전력을 조절할 수 있다. 예를 들어 동일한 인가 전압 하에서, 가열부(20)의 폭(W3)을 두 배로 크게 형성하는 경우, 상기 가열부(20)에서 흐르는 전류에 대한 저항이 1/2로 감소하므로 상기 가열부(20)의 전력이 두 배로 커진다. 따라서, 상기 가열부(20)로부터의 발열, 발광이 두 배 증가한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 히터 어레이를 나타낸 사시도이다. 도 4에 도시된 구성요소 중 도 1 내지 도 3의 구성요소와 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조부호를 병기하고, 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 마이크로 히터 어레이는 기판(10)상에 2개 이상의 마이크로 히터(50)가 동일한 방향으로 나란하게 배열되어 이루어진다. 상기 마이크로 히터 어레이에서 2개 이상의 마이크로 히터(50)를 병렬 연결하여 동일한 전압을 인가할 수 있다. 본 발명의 마이크로 히터(50)는 온도 분포가 균일하므로, 상기 마이크 로 히터(50)를 이용하여 마이크로 히터 어레이를 대면적화할 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 마이크로 히터(50) 또는 마이크로 히터 어레이는 탄소나노튜브 트랜지스터, 저온 다결정 실리콘이나 박막 트랜지스터, 백라잇유닛용 티이 필드 방출 소스 등과 같이 고온 제조 공정 또는 고온 작동 공정이 요구되는 각종 전자 장치에 응용될 수 있다.
전자 장치에 응용할 경우, 본 발명의 마이크로 히터(50)의 구조에 의하면 상기 가열부(20)가 상기 기판(10)으로부터 이격되어 있으므로, 박막 트렌지스터 등 전자 장치의 설계 값에 영향을 덜 받을 수 있다. 따라서, 마이크로 히터(50)의 최적화된 조건을 전자 장치 응용시에도 그대로 반영할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 히터의 발열 상태를 보여주는 사진이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 마이크로 히터의 국부적인 영역에서 가열부의 온도 분포가 균일함을 알 수 있다. 또한, 도 5b에 도시된 바와 같이, 다수의 마이크로 히터가 나란하게 배열된 마이크로 히터 어레이에서, 각각의 마이크로 히터는 전체적으로 균일한 발열상태를 나타내는 것을 알 수 있다. 즉 각각의 마이크로 히터의 온도 분포가 균일함을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 히터 어레이의 사진이다. 도 6에서 마이크로 히터의 구성요소에 대한 참조부호는 생략한다.
도 6을 참조하면, 마이크로 히터 어레이는 나란하게 배열되고, 병렬 연결된 다수의 마이크로 히터로 이루어진다. 상기 마이크로 히터는 위에서부터 아래로 두 개씩 쌍을 이루고, 각 쌍의 마이크로 히터마다 가열부(20)의 폭(LW)과 다수의 연결부(30)의 제2 영역(A2)의 폭(SW)이 서로 다른 값을 갖는다.
위에서 첫번째 쌍의 마이크로 히터와 두번째 쌍의 마이크로 히터를 비교하여 보면, 두번째 쌍의 마이크로 히터에서의 가열부(20)의 폭(LW)이 첫번째 쌍의 마이크로 히터에서의 가열부(20)의 폭(LW)보다 크므로 동일한 인가 전압하에서 두번째 쌍의 마이크로 히터에서의 발열이 상기 첫번째 쌍의 마이크로 히터에서의 발열보다 크다.
또한, 위에서 첫번째 쌍의 마이크로 히터와 세번째 쌍의 마이크로 히터를 비교하여 보면, 첫번째 쌍의 마이크로 히터에서 다수의 연결부(30)의 제2 영역(A2)의 폭(SW)이 세번째 쌍의 마이크로 히터에서의 제2 영역(A1)의 폭(SW)보다 크므로 동일한 인가 전압하에서 첫번째 쌍의 마이크로 히터에서의 발열이 상기 세번째 쌍의 마이크로 히터에서의 발열보다 크다.
도 7a 내지 7c는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 히터 어레이의 제조 방법을 측면(7a, 7c) 및 평면(7b)을 중심으로 설명하는 도면이다.
도 7a를 참조하면, 기판(10)상에 다수의 지지체(40)로 식각될 희생층(60)을 형성한다. 상기 희생층(60) 상에 가열층(70)을 형성한다.
도 7b를 참조하면, 상기 가열층(70)은 가열부(10) 및 다수의 연결부(30)로 패터닝된다. 상기 가열부(10)는 일방향(D1)으로 연장되어 형성된다. 상기 다수의 연결부(30)는 상기 가열부(20)의 길이방향(D1)을 따라 서로 이격되어 배열되고 상기 가열부(20)의 양측으로부터 상기 가열부(20)의 길이방향(D1)에 경사진 방향(D2) 으로 각각 연장된다.
여기서, 상기 다수의 연결부(20) 각각은, 제1 영역(A1) 및 상기 가열부(20)와 제1 영역(A1)과의 사이에 존재하고, 상기 제1 영역(A1)의 폭보다 작은 폭을 갖는 제2 영역(A2)으로 패터닝된다. 상기 제1 영역(A1)은 상기 다수의 연결부(20)와 상기 희생층(60)이 식각되어 형성될 다수의 지지체(40)가 각각 접하는 접촉 영역에 대응한다.
본 실시예에서 상기 제2 영역(A2)의 폭은 상기 가열부(20)의 폭보다 작게 형성될 수 있다.
도 7c를 참조하면, 상기 희생층(60)은 식각에 의하여 리프트 오프되고 이에 따라 희생층은 다수의 지지체(40) 형상을 갖추게 된다. 상기 희생층(60)은 상기 가열부(20)의 하부 및 상기 다수의 연결부(30) 중 상기 다수의 지지체(40)와 접촉되는 영역을 제외한 영역에서 식각된다. 그 결과, 상기 가열부(20)가 기판(10)상에 이격하여 구비되고, 상기 다수의 지지체(40)는 다수의 연결부(30)의 하부에 부분적으로 구비된다.
여기서, 상기 다수의 연결부(30)와 상기 다수의 지지체(40) 간의 열전달을 감소하기 위하여, 상기 식각은 상기 다수의 지지체(40)와 상기 다수의 연결부(30)의 접촉 영역의 면적이 감소 되도록 수행된다. 상기 접촉 영역의 면적은 상기 다수의 연결부(30)의 제1 영역(A1)의 면적 이하가 되도록 형성될 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라 서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예 따른 마이크로 히터를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 절단선 Ⅰ-Ⅰ’에 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 마이크로 히터의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 히터 어레이를 나타낸 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 히터의 발열 상태를 보여주는 사진이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 히터 어레이의 사진이다.
도 7a 내지 7c는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 히터 어레이의 제조 방법을 측면(7a, 7c) 및 평면(7b)을 중심으로 설명하는 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 -- 기판 20 -- 가열부
30 -- 다수의 연결부 40 -- 다수의 지지체
45 -- 접촉 영역 50 -- 마이크로 히터
60 -- 희생층 70 -- 가열층
A1 -- 제1 영역 A2 -- 제2 영역
L1 -- 제2 영역의 길이 L2 -- 다수의 연결부의 이격거리
W1 -- 제1 영역의 폭 W2 -- 제2 영역의 폭
W3 -- 가열부의 폭 W4 -- 접촉 영역의 폭

Claims (18)

  1. 기판상에 구비되는 마이크로 히터에 있어서, 상기 마이크로 히터는,
    상기 기판상에서 상기 기판과 이격하여 존재하고, 일방향으로 연장된 가열부;
    상기 가열부의 길이방향을 따라 서로 이격되어 배열되고, 상기 가열부의 양측으로터 상기 가열부의 길이방향에 경사진 방향으로 각각 연장된 다수의 연결부; 및
    상기 기판과 상기 다수의 연결부의 사이에 각각 구비되고, 상기 다수의 연결부의 하부에서 상기 가열부 및 상기 다수의 연결부를 지지하는 다수의 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 연결부 각각은,
    상기 다수의 연결부와 상기 다수의 지지체가 각각 접하는 접촉 영역에 대응하는 제1 영역; 및
    상기 가열부와 제1 영역과의 사이에 존재하고, 상기 제1 영역의 폭보다 작은 폭을 갖는 제2 영역으로 나뉘는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제2 영역의 폭은 상기 가열부의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 마이 크로 히터.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 다수의 연결부와 상기 다수의 지지체가 각각 접하는 부분인 접촉 영역의 면적은 상기 다수의 연결부의 제1 영역의 면적 이하인 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 다수의 연결부의 제1 영역은 상기 다수의 연결부의 각 단부에 대응하는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 가열부의 양측으로부터 상기 다수의 연결부로 각각 전달되는 열전도도는 상기 다수의 연결부 각각의 길이와 반비례 관계에 있는 것을 특징을 하는 마이크로 히터.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 가열부의 양측으로부터 상기 다수의 연결부로 각각 전달되는 열전도도는 상기 다수의 연결부의 폭과 정비례 관계에 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 가열부의 양측으로부터 상기 다수의 연결부로 각각 전달되는 열전도도는 다수의 연결부 사이의 이격거리와 반비례 관계에 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 가열부의 폭을 조절하여 상기 가열부의 전력을 조절하는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.
  10. 제 1항 내지 제9항에 있어서,
    상기 기판상에 2개 이상의 마이크로 히터가 나란하게 구비된 것을 특징으로 하는 마이크로 히터 어레이.
  11. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 마이크로 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 마이크로 히터 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  13. 기판상에 희생층을 형성하고, 상기 희생층 상에 가열층을 형성하는 제1 단 계;
    일방향으로 연장된 가열부 및 상기 가열부의 길이방향을 따라 서로 이격되어 배열되고, 상기 가열부의 양측으로부터 상기 가열부의 길이방향에 경사진 방향으로 각각 연장된 다수의 연결부가 형성되도록 상기 가열층을 패터닝하는 제 2 단계; 및
    상기 기판상에 상기 가열부가 이격하여 형성되고, 상기 다수의 연결부의 하부에서 상기 가열부를 지지하는 다수의 지지체가 형성되도록 상기 가열부의 하부 및 상기 다수의 연결부 중 상기 다수의 지지체와 접촉되는 영역을 제외한 영역에서 상기 희생층을 식각하는 제 3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터의 제조 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 제2 단계에서, 상기 다수의 연결부 각각은,
    상기 다수의 연결부와 상기 다수의 지지체가 각각 접하는 접촉 영역에 대응하는 제1 영역; 및
    상기 가열부와 제1 영역과의 사이에 존재하고, 상기 제1 영역의 폭보다 작은 폭을 갖는 제2 영역으로 패터닝된 것을 특징으로 하는 마이크로 히터의 제조 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제2 단계에서 상기 제2 영역의 폭은 상기 가열부의 폭보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 3 단계에서는, 상기 다수의 연결부와 상기 다수의 지지체 간의 열전달을 감소하기 위하여, 상기 다수의 지지체가 상기 가열부 및 다수의 연결부에 대한 지지를 유지하는 한도에서 상기 다수의 지지체와 상기 다수의 연결부가 각각 접하는 접촉 영역의 면적을 감소시키는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터 유닛의 제조 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제3 단계에서, 상기 접촉 영역의 면적은 상기 다수의 연결부의 제1 영역의 면적 이하가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터의 제조 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 다수의 연결부의 제1 영역은 상기 다수의 연결부의 각 단부에 대응하는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터의 제조 방법.
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