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KR100655192B1 - Mems comprising planarization layer and Method thereof - Google Patents

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KR100655192B1
KR100655192B1 KR1020050046021A KR20050046021A KR100655192B1 KR 100655192 B1 KR100655192 B1 KR 100655192B1 KR 1020050046021 A KR1020050046021 A KR 1020050046021A KR 20050046021 A KR20050046021 A KR 20050046021A KR 100655192 B1 KR100655192 B1 KR 100655192B1
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KR
South Korea
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layer
insulating layer
depositing
ribbon
planarization
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Inventor
이선호
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삼성전기주식회사
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Abstract

기판상에 절연층을 증착하는 단계, 절연층을 식각하여 미리 설정된 패턴에 상응하는 홈과 이러한 홈을 둘러싸는 지지부를 형성하는 단계, 절연층상에 희생층을 증착하는 단계, 지지부가 노출되도록 희생층을 평탄화하는 단계, 지지부 및 희생층상에 평탄화층을 증착하는 단계, 평탄화층상에 적층 구조물을 증착하는 단계, 평탄화층 및 적층 구조물에 홀을 형성하는 단계, 홀을 통해서 에천트를 이용하여 희생층을 제거하는 단계를 포함하는 멤스 구조물 제조 방법을 제시할 수 있다. 본 발명에 따른 멤스 구조물 및 그 제조 방법은 평탄한 표면에 리본 구조물을 증착하여 리본 높이를 균일하게 함으로써 전기적 특징이 우수한 효과가 있다.Depositing an insulating layer on the substrate, etching the insulating layer to form a groove corresponding to a predetermined pattern and a support portion surrounding the groove, depositing a sacrificial layer on the insulating layer, and sacrificial layer to expose the support portion Planarizing a layer, depositing a planarization layer on the support and the sacrificial layer, depositing a layered structure on the planarization layer, forming a hole in the planarization layer and the layered structure, and using the etchant through the hole. A method of manufacturing a MEMS structure including the step of removing may be provided. MEMS structure according to the present invention and a method of manufacturing the same by depositing the ribbon structure on a flat surface has an excellent electrical characteristics by making the ribbon height uniform.

멤스, 공변조기, 희생층, 리본 구조물. MEMS, comodulators, sacrificial layers, ribbon structures.

Description

평탄화층을 포함한 멤스 구조물 및 그 제조 방법{Mems comprising planarization layer and Method thereof}MEMS structure planarization layer and method manufacturing method including planarization layer

도 1은 종래 기술에 따른 멤스 구조물의 단면도. 1 is a cross-sectional view of a MEMS structure according to the prior art.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광변조기의 사시도. 2 is a perspective view of an optical modulator according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광변조기의 평면도. 3 is a plan view of an optical modulator according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4 내지 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광변조기의 제조 공정을 도시한 도면. 4 to 10 is a view showing a manufacturing process of the optical modulator according to a preferred embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

210 : 기판210: substrate

220 : 절연층220: insulation layer

225 : 희생층225: sacrificial layer

230 : 평탄화층230: planarization layer

240 : 리본 구조물240: ribbon structure

250 : 압전체250: piezoelectric

본 발명은 멤스 구조물 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 반도체 공정을 이용하여 제조되는 광변조기에 관한 것이다.The present invention relates to a MEMS structure and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an optical modulator manufactured using a semiconductor process.

멤스(MEMS : Micro Electro Mechanical System)는 반도체 제조기술을 이용해 실리콘 기판 위에 3차원의 구조물을 형성하는 기술이다. 이러한 멤스의 응용 분야는 매우 다양하며, 예를 들면, 차량용 각종 센서, 잉크젯 프린터 헤드, HDD 자기헤드 및 소형화 및 고기능화가 급진전되고 있는 휴대형 통신기기 등을 들 수 있다. 멤스 소자는 기계적인 동작을 하기 위해서 기판상에서 요동 가능하도록 부상된 부분을 가진다. 이하에서는 멤스 구조물 중 광변조기를 중심으로 설명한다. 광변조기는 광섬유 또는 광주파수대(光周波數帶)의 자유공간을 전송매체로 하는 경우에 송신기에서 신호를 빛에 싣는(광변조) 회로 또는 장치이다. 광변조기는 광메모리, 광디스플레이, 프린터, 광인터커넥션, 홀로그램 등의 분야에 사용되며, 현재 이를 이용한 표시장치의 개발 연구가 활발히 진행되고 있다.MEMS (Micro Electro Mechanical System) is a technology that forms three-dimensional structures on silicon substrates using semiconductor manufacturing technology. The fields of application of MEMS are very diverse, and examples thereof include various sensors for vehicles, inkjet printer heads, HDD magnetic heads, and portable communication devices that are rapidly progressing in miniaturization and high functionality. The MEMS element has an injured portion on the substrate so as to be mechanically operated. Hereinafter, the optical modulator among the MEMS structures will be described. An optical modulator is a circuit or an apparatus that mounts a signal on light (optical modulation) in a transmitter when a free space of an optical fiber or an optical frequency band is used as a transmission medium. Optical modulators are used in the fields of optical memory, optical display, printer, optical interconnection, hologram, etc., and researches on the development of display devices using the same are being actively conducted.

도 1은 종래 기술에 따른 기계적인 동작을 하기 위한 멤스 구조물의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 기판(110), 절연층(120), 희생층(130), 리본 구조물(140) 및 압전체(150)를 포함하는 광변조기가 도시되어 있다. 1 is a cross-sectional view of a MEMS structure for mechanical operation according to the prior art. Referring to FIG. 1, an optical modulator including a substrate 110, an insulating layer 120, a sacrificial layer 130, a ribbon structure 140, and a piezoelectric body 150 is illustrated.

빛의 파장이 λ인 경우 광변조기가 변형되지 않은 상태에서(어떠한 전압도 인가되지 않은 상태에서) 리본 구조물(140)과 하부 반사층이 형성된 절연층(120) 간의 간격은 λ/2와 같다. 따라서 리본 구조물(140)과 절연층(120)으로부터 반사된 광 사이의 전체 경로차는 λ와 같아서 빛은 보강 간섭을 한다. When the wavelength of light is λ, the distance between the ribbon structure 140 and the insulating layer 120 on which the lower reflective layer is formed is equal to λ / 2 when the optical modulator is not deformed (no voltage is applied). Therefore, the total path difference between the light reflected from the ribbon structure 140 and the insulating layer 120 is equal to λ so that light interferes constructively.

또한, 적정 전압이 압전체(150)에 인가될 때, 리본 구조물(140)과 하부 반사층이 형성된 절연층(120) 간의 간격은 λ/4와 같게 된다. 따라서 리본 구조물(140)과 절연층(120)으로부터 반사된 광 사이의 전체 경로차는 λ/2와 같아서 빛은 상쇄 간섭을 한다. 이러한 간섭의 결과, 광변조기는 입사광의 광량을 조절하여 신호를 빛에 실을 수 있다. 여기서 희생층(130)의 일부가 식각되지 않고 리본 구조물(140)을 지지하는데 사용된다. In addition, when an appropriate voltage is applied to the piezoelectric body 150, the distance between the ribbon structure 140 and the insulating layer 120 on which the lower reflective layer is formed is equal to λ / 4. Therefore, the total path difference between the light reflected from the ribbon structure 140 and the insulating layer 120 is equal to λ / 2 so that the light interferes with each other. As a result of such interference, the optical modulator may load a signal on the light by adjusting the amount of incident light. Here, a portion of the sacrificial layer 130 is used to support the ribbon structure 140 without being etched.

그러나 종래 기술에 따르면, 패턴 밀도의 차이 또는 패턴 크기에 따라 식각속도의 비균일성, 장비 재현성, 장비 균일성(uniformity) 또는 웨이퍼 내 위치 등에 따라 희생층(130) 제거량이 일정치 않는 문제점이 있다. 이 경우 웨이퍼(또는 LOT)간 구동 변위의 불균일, 리본 높이의 불균일 등의 문제점이 있다. 또한, 희생층 제거를 위해 희생층을 파내는 공정을 사용하는 경우 표면 평탄화가 어려워서 압전체(150)를 증착하기 어렵거나 압전체(150)의 전기적 특성이 저해되는 문제점이 있다. 또한, 화학 기계적 연마(CMP : Chemical Mechanical Polishing, 이하 'CMP'라고 한다) 공정을 이용하여 평탄화 공정을 수행하여도 이종 물질(절연층(120) 및 희생층(130))간의 경계면은 완벽한 평탄화가 이루어지지 않는 문제점이 있다. However, according to the related art, there is a problem in that the removal amount of the sacrificial layer 130 is not constant depending on the nonuniformity of the etching rate, the equipment reproducibility, the equipment uniformity, or the position in the wafer according to the difference in the pattern density or the pattern size. . In this case, there are problems such as nonuniformity in driving displacement between wafers (or LOT), nonuniformity of ribbon height, and the like. In addition, when the process of digging the sacrificial layer is used to remove the sacrificial layer, it is difficult to planarize the surface, so that it is difficult to deposit the piezoelectric body 150 or the electrical characteristics of the piezoelectric body 150 are hindered. In addition, even when the planarization process is performed using a chemical mechanical polishing (CMP) process, the interface between the heterogeneous material (insulation layer 120 and sacrificial layer 130) is completely planarized. There is a problem that is not made.

본 발명은 평탄한 표면에 리본 구조물을 증착하여 리본 높이를 균일하게 함으로써 전기적 특징이 우수한 멤스 구조물 및 그 제조 방법을 제공한다. The present invention provides a MEMS structure having excellent electrical characteristics and a method of manufacturing the same by depositing the ribbon structure on a flat surface to uniform the ribbon height.

또한, 본 발명은 평탄화층을 사용하여 희생층 제거 공정을 정밀하게 제어할 수 있는 멤스 구조물 및 그 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a MEMS structure and a method of manufacturing the same that can precisely control the sacrificial layer removal process using a planarization layer.

본 발명의 일 측면에 따르면, 기판상에 절연층을 증착하는 단계, 절연층을 식각하여 미리 설정된 패턴에 상응하는 홈과 이러한 홈을 둘러싸는 지지부를 형성하는 단계, 절연층상에 희생층을 증착하는 단계, 지지부가 노출되도록 희생층을 평탄화하는 단계, 지지부 및 희생층상에 평탄화층을 증착하는 단계, 평탄화층상에 적층 구조물을 증착하는 단계, 평탄화층 및 적층 구조물에 홀을 형성하는 단계, 홀을 통해서 에천트를 이용하여 희생층을 제거하는 단계를 포함하는 멤스 구조물 제조 방법을 제시할 수 있다. According to an aspect of the present invention, depositing an insulating layer on a substrate, etching the insulating layer to form a groove corresponding to a predetermined pattern and a support surrounding the groove, depositing a sacrificial layer on the insulating layer Planarizing the sacrificial layer to expose the support, depositing a planarization layer on the support and the sacrificial layer, depositing a laminate structure on the planarization layer, forming a hole in the planarization layer and the laminate structure, through the hole It is possible to provide a method for manufacturing a MEMS structure including removing a sacrificial layer using an etchant.

여기서, 미리 설정된 패턴은 적층 구조물이 증착되는 패턴이며, 절연층은 SiO2이고, 희생층은 Si일 수 있다. Here, the preset pattern may be a pattern in which the stacked structure is deposited, the insulating layer may be SiO 2 , and the sacrificial layer may be Si.

또한, 절연층을 사진식각공정에 의해 식각할 수 있고, 희생층을 화학기계적연마(CMP)를 이용하여 평탄화할 수 있다. In addition, the insulating layer may be etched by a photolithography process, and the sacrificial layer may be planarized using chemical mechanical polishing (CMP).

또한, 본 발명에 따른 멤스 구조물 제조 방법은 평탄화층을 열처리 또는 화학기계적연마(CMP)를 이용하여 평탄화는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the method of manufacturing a MEMS structure according to the present invention may further include planarizing the planarization layer by heat treatment or chemical mechanical polishing (CMP).

본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판상에 절연층을 증착하는 단계, 절연층을 식각하여 미리 설정된 패턴에 상응하는 홈과 이러한 홈을 둘러싸는 지지부를 형 성하는 단계, 절연층상에 희생층을 증착하는 단계, 지지부가 노출되도록 희생층을 평탄화하는 단계, 지지부 및 희생층상에 평탄화층을 증착하는 단계, 평탄화층상에 리본 구조물을 증착하는 단계, 평탄화층 및 리본 구조물을 사진식각공정을 이용하여 식각함으로써 리본을 형성하는 단계, 희생층을 리본 구조물에 형성된 갭을 통해서 에천트를 이용하여 제거하는 단계를 포함하는 멤스 구조물 제조 방법을 제시할 수 있다. According to another aspect of the invention, depositing an insulating layer on a substrate, etching the insulating layer to form a groove corresponding to a predetermined pattern and the support surrounding the groove, depositing a sacrificial layer on the insulating layer Planarizing the sacrificial layer to expose the support, depositing a planarization layer on the support and the sacrificial layer, depositing a ribbon structure on the planarization layer, and etching the planarization layer and the ribbon structure using a photolithography process. A method of manufacturing a MEMS structure may be provided, including forming a ribbon and removing the sacrificial layer using an etchant through a gap formed in the ribbon structure.

여기서, 절연층은 SiO2이고, 희생층은 Si일 수 있다. Here, the insulating layer may be SiO 2 , and the sacrificial layer may be Si.

또한, 본 발명에 따른 멤스 구조물 제조 방법은 평탄화층을 열처리 또는 화학기계적연마(CMP)를 이용하여 평탄화는 단계를 더 포함할 수 있고, 리본 구조물상에 압전체를 증착하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the method of manufacturing a MEMS structure according to the present invention may further include planarizing the planarization layer by heat treatment or chemical mechanical polishing (CMP), and may further include depositing a piezoelectric body on the ribbon structure. .

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 기판상에 위치하며, 리본 구조물이 증착되는 패턴에 상응하는 홈과 이러한 홈을 둘러싸는 지지부가 형성된 절연층, 절연층상에 위치하며, 절연층의 홈의 하면과 소정 간격이 이격되고, 다수의 홀이 형성된 평탄화층, 평탄화층상에 위치하며, 다수의 홀이 형성된 적층 구조물을 포함하는 멤스 구조물을 제시할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the insulating layer is located on the substrate, the groove corresponding to the pattern on which the ribbon structure is deposited and the support layer surrounding the groove, the insulating layer formed on the insulating layer, and the lower surface of the groove of the insulating layer The MEMS structure including a stacked structure spaced apart from each other by a predetermined interval and positioned on the planarization layer having a plurality of holes and formed with the plurality of holes may be provided.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 기판상에 위치하며, 미리 설정된 패턴에 상응하는 홈과 이러한 홈을 둘러싸는 지지부가 형성된 절연층, 절연층상에 위치하며, 절연층의 홈의 하면과 소정 간격이 이격되고, 다수의 홀이 형성된 평탄화층, 평탄화층상에 위치하고, 다수의 홀이 형성된 리본 구조물, 리본 구조물상에 위치한 압전체를 포함하는 멤스 구조물을 제시할 수 있다.According to another aspect of the invention, the insulating layer formed on the substrate, the groove corresponding to the predetermined pattern and the support portion surrounding the groove, the insulating layer is located on the insulating layer, the predetermined distance from the lower surface of the groove of the insulating layer It is possible to provide a MEMS structure including a planarization layer spaced apart from each other, a planarization layer having a plurality of holes, a ribbon structure having a plurality of holes, and a piezoelectric body positioned on the ribbon structure.

여기서, 절연층은 SiO2일 수 있다. Here, the insulating layer may be SiO 2 .

이하, 본 발명에 따른 멤스 구조물 및 그 제조 방법의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of a MEMS structure and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals. And duplicate description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평탄화층을 사용하여 희생층을 정밀하게 제거한 광변조기의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광변조기의 평면도이다. 도 2 내지 3을 참조하면, 기판(210), 절연층(220), 평탄화층(230), 리본 구조물(240) 및 압전체(250)를 포함하는 광변조기가 도시되어 있다.2 is a perspective view of an optical modulator precisely removing a sacrificial layer using a planarization layer according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plan view of the optical modulator according to a preferred embodiment of the present invention. 2 to 3, an optical modulator including a substrate 210, an insulating layer 220, a planarization layer 230, a ribbon structure 240, and a piezoelectric material 250 is illustrated.

기판(210)은 일반적으로 사용되는 실리콘 기판이며, 절연층(220)은 식각 정지층(etch stop layer)으로서 증착되며, 희생층으로 사용되는 물질을 식각하는 에천트(여기서 에천트는 식각 가스 또는 식각 용액임)에 대해서 선택비가 높은 물질로 형성된다. 예를 들면, 희생층(230)은 Si로 형성되며, 절연층(220)은 Si를 식각하는 가스 또는 용액에 대해 선택비가 높은 Si02로 형성될 수 있다. 여기서 절연층(220)은 입사광을 반사하기 위해 반사층(미도시)이 도포될 수 있다. The substrate 210 is a commonly used silicon substrate, and the insulating layer 220 is deposited as an etch stop layer, and an etchant for etching a material used as a sacrificial layer, where the etchant is an etching gas or an etching Solution). For example, the sacrificial layer 230 may be formed of Si, and the insulating layer 220 may be formed of Si0 2 having a high selectivity with respect to a gas or a solution for etching Si. Here, the insulating layer 220 may be coated with a reflective layer (not shown) to reflect incident light.

평탄화층(230)은 제거된 희생층(미도시)상에 증착되어 열처리 및/또는 CMP 공정에 의해서 평탄화된다. 여기서 평탄화층(230)은 절연층(220)과 횡방향으로 경계가 형성되지 않으므로, 단일 물질에 대한 CMP 공정이 수행되므로, 평탄화층(230)은 완벽한 평탄화가 이루어질 수 있다. 여기서 평탄화층(230)이 열처리에 의해 평탄화되는 경우 평탄화층(230)은 열처리에 의해 리플로(reflow)가 잘 발생하는 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 평탄화층(230)은 열처리에 의해 리플로우(reflow)가 잘 발생하는 BPSG(Boron Phosphorous Silicon Glass), PSG(Phospho Silicate Glass) 또는 SiO2로 형성될 수 있다.The planarization layer 230 is deposited on the removed sacrificial layer (not shown) and planarized by heat treatment and / or a CMP process. Here, since the planarization layer 230 does not have a boundary formed in the transverse direction with the insulating layer 220, the CMP process is performed on a single material, and thus the planarization layer 230 may be completely planarized. In this case, when the planarization layer 230 is planarized by heat treatment, the planarization layer 230 may be formed of a material that reflows well by heat treatment. For example, the planarization layer 230 may be formed of Boron Phosphorous Silicon Glass (BPSG), Phospho Silicate Glass (PSG), or SiO 2 , in which reflow occurs well by heat treatment.

리본 구조물(240)은 상술한 바와 같이 입사광의 회절 및 간섭을 일으켜서 신호를 광변조하는 역할을 한다. 리본 구조물(240)의 형태는 정전기 방식에 따라 복수의 리본 형상으로 구성될 수도 있고, 압전 방식에 따라 리본의 중심부에 복수의 오픈홀을 구비할 수도 있다. 도 2 및 3을 참조하면, 광변조기는 압전체(250)를 구비하여 압전 방식에 따라 리본을 상하로 움직이도록 제어한다. As described above, the ribbon structure 240 causes diffraction and interference of incident light to optically modulate the signal. The shape of the ribbon structure 240 may be configured in the form of a plurality of ribbons according to the electrostatic method, or may be provided with a plurality of open holes in the center of the ribbon according to the piezoelectric method. 2 and 3, the optical modulator is provided with a piezoelectric member 250 to control the ribbon to move up and down according to the piezoelectric method.

도 4 내지 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평탄화층을 사용하여 희생층을 정밀하게 제거하는 광변조기의 제조 공정을 도시한 도면이다.4 to 10 are views illustrating a manufacturing process of an optical modulator for precisely removing a sacrificial layer by using a planarization layer according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 실리콘 기판(210)상에 식각 정지층(etch stop layer)으로서 절연층(220)을 증착한다. 여기서 절연층(220)이 광을 반사하는 성질이 있는 경우 절연층(220)이 광변조기의 하부 반사부가 될 수 있으며 그렇지 않은 경우 하부 반사부를 절연층(220)에 별도의 층으로 증착할 수 있다. Referring to FIG. 4, an insulating layer 220 is deposited on the silicon substrate 210 as an etch stop layer. Here, when the insulating layer 220 has a property of reflecting light, the insulating layer 220 may be a lower reflector of the optical modulator. Otherwise, the lower reflector may be deposited as a separate layer on the insulating layer 220. .

도 5를 참조하면, 절연층(220)을 식각하여 미리 설정된 패턴에 상응하는 홈과 이러한 홈을 둘러싸는 지지부를 형성한다. 여기서 미리 설정된 패턴은 적층 구조물, 예를 들면, 리본 구조물이 증착되는 패턴이고, 이러한 홈은 사진식각공정에 의해 패터닝될 수 있다. 지지부는 홈을 둘러싸면 다양한 형상으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 지지부는 그 단면의 형상이'ㄷ'자로 구현될 수 있다. 이후 절연층(220)의 홈과 이러한 홈을 둘러싸는 지지부 상에 희생층을 증착한다. Referring to FIG. 5, the insulating layer 220 is etched to form a groove corresponding to a preset pattern and a support portion surrounding the groove. Here, the preset pattern is a pattern in which a stacked structure, for example, a ribbon structure is deposited, and the groove may be patterned by a photolithography process. The support part may be implemented in various shapes by enclosing the groove. For example, the support part may have a shape of a cross section of the letter 'C'. Thereafter, a sacrificial layer is deposited on the groove of the insulating layer 220 and the support part surrounding the groove.

도 6을 참조하면, 희생층(225)을 절연층(220)의 지지부가 노출될때까지 평탄화한다. 여기서 평탄화에는 CMP 공정, 에치백법, 플로(Flow)에 의한 평탄화법 등이 이용될 수 있다. 그러나 여기서 정교한 CMP 공정을 이용하여 평탄화를 시도하여도 이종 물질의 경계면은 연마(polishing) 속도의 차이 등의 이유로 완전한 평탄화가 이루어지지 않을 수 있다. 표면 평탄화가 완벽하게 이루어지지 않으면 이후 리본 구조물(240) 및 압전체(250)가 상부에 제대로 증착되지 않을 수 있으며, 따라서 전기적 및 기계적 특성이 저하될 수 있다. Referring to FIG. 6, the sacrificial layer 225 is planarized until the support of the insulating layer 220 is exposed. In this case, a planarization method using a CMP process, an etch back method, a flow, or the like may be used for planarization. However, even if the planarization is attempted using a sophisticated CMP process, the interface of the heterogeneous material may not be completely planarized due to differences in polishing rates. If the surface planarization is not completed, then the ribbon structure 240 and the piezoelectric member 250 may not be properly deposited on top, and thus electrical and mechanical properties may be degraded.

도 7을 참조하면, 상술한 문제점을 해결하기 위해서, 희생층(225)과 절연층(220)의 지지부상에 평탄화층(230)을 증착한다. 평탄화층(230)을 증착한 후 열처리 및/또는 CMP 공정을 이용하여 평탄화시킨다. 여기서 희생층(225)을 평탄화하는 경우와 달리 평탄화층(230)을 평탄화하는 경우에는 단일 물질에 대한 평탄화 공정이므로 완벽한 평탄화가 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 7, in order to solve the above-described problem, the planarization layer 230 is deposited on the supporting portions of the sacrificial layer 225 and the insulating layer 220. The planarization layer 230 is deposited and then planarized using a heat treatment and / or a CMP process. Unlike the case of planarizing the sacrificial layer 225, the planarization layer 230 may be completely planarized because the planarization process may be performed on a single material.

도 8 및 9를 참조하면, 리본 구조물(240)을 평탄화층(230)상에 증착한 후 압전체(250)를 리본 구조물(240)상에 증착한다. 이후 광변조기 구성층들을 사진식각공정에 의해서 패턴닝한다. 이러한 공정에 의해서 광변조기 구조물이 형성된다. 즉, 평탄화층 및 리본 구조물을 사진식각공정을 이용하여 식각함으로써 적층 구조물, 예를 들면, 리본을 형성한다. 또한, 광변조기의 상부 반사면 및 하부 반사면을 형성하는 물질을 도포하는 공정 및 기타 추가적인 공정은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 기술자들에게는 자명한 사항이므로 이에 대한 설명은 생략한다.8 and 9, the ribbon structure 240 is deposited on the planarization layer 230, and then the piezoelectric material 250 is deposited on the ribbon structure 240. The optical modulator components are then patterned by photolithography. By this process, an optical modulator structure is formed. In other words, the planarization layer and the ribbon structure are etched using a photolithography process to form a laminated structure, for example, a ribbon. In addition, a process of applying a material forming the upper reflective surface and the lower reflective surface of the optical modulator and other additional processes are obvious to those skilled in the art to which the present invention pertains, and thus description thereof will be omitted.

도 10을 참조하면, 희생층(225)을 평탄화층(230) 및 리본 구조물(240)에 형성된 홀을 통해 에천트(etchant)를 이용하여 식각한다. 여기서 홀은 적층되는 방향에서 바라볼 때 평탄화층(230) 및 리본 구조물(240)을 관통하고, 그 단면은 원형, 사각형, 삼각형 기타 다양한 모양이 될 수 있다. 또한, 평탄화층(230) 및 리본 구조물(240)에 형성된 홀은 평탄화층(230) 및 리본 구조물(240)의 경계면에 위치하여 일측이 개방되는지 여부에 관계없이 본 발명에 적용될 수 있다. 예를 들면, 이러한 홀은 리본 구조물(240)에 형성된 갭(gap)이 될 수 있으며, 여기서 갭은 다수의 리본 사이에 형성된 갭이 될 수도 있고, 하나의 리본에 형성된 다수의 갭이 될 수도 있다. 따라서 희생층(225)의 측벽에는 절연층(220)이 위치하므로, 측벽 방향의 희생층(225)을 정밀하게 제거할 수 있다. Referring to FIG. 10, the sacrificial layer 225 is etched using an etchant through holes formed in the planarization layer 230 and the ribbon structure 240. Here, the hole penetrates the planarization layer 230 and the ribbon structure 240 when viewed from the stacking direction, and the cross section may have a circular, square, triangular, or other various shapes. In addition, the holes formed in the planarization layer 230 and the ribbon structure 240 may be applied to the present invention regardless of whether one side is opened by being located at an interface between the planarization layer 230 and the ribbon structure 240. For example, such a hole may be a gap formed in the ribbon structure 240, where the gap may be a gap formed between a plurality of ribbons or may be a plurality of gaps formed in one ribbon. . Therefore, since the insulating layer 220 is positioned on the sidewall of the sacrificial layer 225, the sacrificial layer 225 in the sidewall direction can be precisely removed.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible by those skilled in the art within the spirit of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 멤스 구조물 및 그 제조 방법은 평탄한 표면에 리본 구조물을 증착하여 리본 높이를 균일하게 함으로써 전기적 특징이 우수한 효과가 있다. As described above, the MEMS structure and the method of manufacturing the same according to the present invention have an excellent electrical characteristic by depositing the ribbon structure on a flat surface to make the ribbon height uniform.

또한, 본 발명에 따른 멤스 구조물 및 그 제조 방법은 평탄화층을 사용하여 희생층 제거 공정을 정밀하게 제어할 수 있으므로, 양측벽에 형성된 희생층이 정밀하게 식각될 수 있는 효과가 있다. In addition, the MEMS structure according to the present invention and a method of manufacturing the same can be precisely controlled by using a planarization layer, the sacrificial layer formed on both side walls can be accurately etched.

Claims (14)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 기판상에 절연층을 증착하는 단계;Depositing an insulating layer on the substrate; 상기 절연층을 식각하여 미리 설정된 패턴에 상응하는 홈과 상기 홈을 둘러싸는 지지부를 형성하는 단계;Etching the insulating layer to form a groove corresponding to a predetermined pattern and a support surrounding the groove; 상기 절연층상에 희생층을 증착하는 단계;Depositing a sacrificial layer on the insulating layer; 상기 지지부가 노출되도록 상기 희생층을 평탄화하는 단계;Planarizing the sacrificial layer to expose the support; 상기 지지부 및 상기 희생층상에 평탄화층을 증착하는 단계;Depositing a planarization layer on the support and the sacrificial layer; 상기 평탄화층상에 상기 절연층과 형성된 일정한 간격에 의해 입사광을 반사 및 회절시켜서 변조하는 리본 구조물을 증착하는 단계;Depositing a ribbon structure on the planarization layer that reflects and diffracts and modulates incident light by a predetermined distance formed with the insulating layer; 상기 평탄화층 및 상기 리본 구조물을 사진식각공정을 이용하여 식각함으로써 리본을 형성하는 단계; 및 Forming a ribbon by etching the planarization layer and the ribbon structure using a photolithography process; And 상기 희생층을 상기 리본 구조물에 형성된 갭을 통해서 에천트를 이용하여 제거하는 단계를 포함하는 멤스 구조물 제조 방법.Removing the sacrificial layer using an etchant through a gap formed in the ribbon structure. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 절연층은 SiO2이고, 상기 희생층은 Si인 멤스 구조물 제조 방법. The insulating layer is SiO 2 , The sacrificial layer is a MEMS structure manufacturing method. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 지지부 및 상기 희생층상에 평탄화층을 증착하는 단계는, Depositing a planarization layer on the support and the sacrificial layer, 상기 평탄화층을 열처리 또는 화학기계적연마(CMP)를 이용하여 평탄화하는 단계를 더 포함하는 멤스 구조물 제조 방법. And planarizing the planarization layer by heat treatment or chemical mechanical polishing (CMP). 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 리본 구조물상에 압전체를 증착하는 단계를 더 포함하는 멤스 구조물 제조 방법. And depositing a piezoelectric body on the ribbon structure. 삭제delete 삭제delete 기판상에 위치하며, 미리 설정된 패턴에 상응하는 홈과 상기 홈을 둘러싸는 지지부가 형성된 절연층;An insulating layer on the substrate and having a groove corresponding to a predetermined pattern and a support surrounding the groove; 상기 절연층상에 위치하며, 상기 절연층의 홈의 하면과 소정 간격이 이격되고, 다수의 홀이 형성된 평탄화층; A planarization layer on the insulating layer, spaced apart from a lower surface of the groove of the insulating layer by a predetermined interval, and having a plurality of holes; 상기 평탄화층상에 위치하고, 다수의 홀이 형성되며, 상기 절연층과 형성된 일정한 간격에 의해 입사광을 반사 및 회절시켜서 변조하는 리본 구조물; 및A ribbon structure disposed on the planarization layer and having a plurality of holes formed thereon, the ribbon structure reflecting and diffracting incident light by a predetermined distance formed from the insulating layer; And 상기 리본 구조물상에 위치한 압전체를 포함하는 멤스 구조물.MEMS structure comprising a piezoelectric body located on the ribbon structure. 제13항에 있어서, The method of claim 13, 상기 절연층은 SiO2인 멤스 구조물. The insulating layer is a MEMS structure of SiO 2 .
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