(57)【要約】【課題】光スキャナの配線構造及びその製造方法を提供する。【解決手段】金属配線領域が所定の深さにエッチングされたガラス基板（１０）と、金属配線領域に形成された金属配線と、ガラス基板上で金属配線をカバーするように形成された拡散障壁層（１１２）と、ガラス基板（１０）と結合された光スキャナ構造物と、を備える。【選択図】図５
2006293325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属配線領域が所定の深さにエッチングされたガラス基板と、
前記金属配線領域に形成された金属配線と、
前記ガラス基板上で前記金属配線を覆うように形成された拡散障壁層と、
前記ガラス基板と結合された光スキャナ構造物と、
を備えることを特徴とする光スキャナの配線構造。
【請求項２】
前記光スキャナ構造物の下部はシリコンから形成され、前記光スキャナ構造物は前記ガラス基板と陽極接合されたことを特徴とする請求項１に記載の光スキャナの配線構造。
【請求項３】
前記拡散障壁層は、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔｉ、Ｐｔ、ＴｉＷ、及びＮｉからなる群から選択されたいずれか一つからなることを特徴とする請求項１に記載の光スキャナの配線構造。
【請求項４】
前記拡散障壁層は、５００〜２０００Åの厚さに形成されたことを特徴とする請求項１に記載の光スキャナの配線構造。
【請求項５】
ガラス基板に金属配線領域を所定の深さにパターニングする工程と、
前記金属配線領域上に金属配線を形成する工程と、
前記ガラス基板上に前記金属配線を覆う拡散障壁層を形成する工程と、
構造物の下部がシリコンから形成された光スキャナ構造物を前記ガラス基板と陽極接合する工程と、
を含むことを特徴とする光スキャナの配線構造の製造方法。
【請求項６】
前記金属配線は、Ｃｒ層及びＡｕ層が順次に形成されたことを特徴とする請求項５に記載の光スキャナの配線構造の製造方法。
【請求項７】
前記拡散障壁層は、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔｉ、Ｐｔ、ＴｉＷ、及びＮｉからなる群から選択されたいずれか一つからなることを特徴とする請求項６に記載の光スキャナの配線構造の製造方法。
【請求項８】
前記拡散障壁層は、５００〜２０００Åの厚さに形成されたことを特徴とする請求項６に記載の光スキャナの配線構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光スキャナの配線構造及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクションＴＶ等でレーザビームを偏向させるマイクロスキャナであって、櫛状のコーム電極の構造による静電効果を利用するＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）構造のマイクロアクチュエータが使用されている。
【０００３】
図１は、特許文献１に開示された二重コーム電極構造を採用したマイクロスキャナ１００を例示的に示す斜視分解図であり、図２は、図１に示した二重コーム電極の構造を示す断面図である。
【０００４】
図１及び図２に示すように、マイクロスキャナ１００は、光を反射させるミラー面１２ａが上部に形成されたステージ１２、ステージ１２の上部及び下部にそれぞれ離れて配置された上部基板２０及び下部基板１０、ステージ１２が上部基板２０と下部基板１０との間で懸架されるように、ステージ１２の両側を支持する支持部を備える。ステージ１２の両側には、所定間隔で離れて垂直に形成された複数の駆動コーム電極１４ａ、１４ｂが形成されており、上部基板２０及び下部基板１０には、駆動コーム電極１４ａ、１４ｂと交互に設置された複数の上部固定コーム電極２１ａ、２１ｂ及び下部固定コーム電極１１ａ、１１ｂが設置される。
【０００５】
前記支持部は、ステージ１２を取り囲むように下部基板１０に形成された四角枠型の固定フレーム１６と、固定フレーム１６とステージ１２とを連結するトーションバネ１３とを備える。
【０００６】
上部基板２０の下部には、固定フレーム１６と対応する固定フレーム２６が設置される。固定フレーム１６、２６は、それらの間に接合層２８を介在させて結合される。固定フレーム１６は、導電層１６ａ、１６ｃと、導電層１６ａと導電層１６ｃとの間の絶縁層１６ｂから構成され、固定フレーム２６は、導電層２６ａ、２６ｃと、導電層２６ａと導電層２６ｃとの間の絶縁層２６ｂから構成されている。
【０００７】
導電層１６ａは、下部基板１０に設けられたメタルライン及び電極パッド１８ａ、１８ｂを介して印加された電圧を下部固定コーム電極１１ａ、１１ｂにそれぞれ伝達する。導電層１６ｃの上部には電極パッド１９が設けられている。電極パッド１９に印加された電圧は、導電層１６ｂ及びトーションバネ１３を介して駆動コーム電極１４ａ、１４ｂに伝えられる。
【０００８】
一方、上部基板２０の上面には、ステージ１２が外部に露出されるように、ステージ１２と対応する部分に開口部２５が形成されても良い。上部基板２０の開口部２５の左右には、それぞれ貫通ホール２２ａ、２２ｂが形成されており、上部基板２０の上面から貫通ホール２２ａ、２２ｂに沿って電極パッド２４ａ、２４ｂが形成されている。
【０００９】
電極パッド２４ａ、２４ｂは、上部基板２０の下部に形成された上部固定フレーム２６と連結される。したがって、電極パッド２４ａ、２４ｂに印加された電圧は、固定フレーム２６を介して固定コーム電極２１ａ、２１ｂにそれぞれ伝えられる。
【００１０】
図３Ａ〜図３Ｅは、図１及び図２における光スキャナの下部構造の製造方法を示す概略工程図である。
【００１１】
図３Ａに示すように、パイレックスガラス１０をエッチングして所定の深さの金属配線領域を形成し、次に、ガラス１０上にＣｒ層及びＡｕ層を３００／４０００Åの厚さに順次に蒸着した後パターニングしてメタルライン１８ａ、１８ｂを形成する。
【００１２】
次に、図３Ｂに示すように、エッチング阻止層として使用するために、第１シリコン層１６ａと第２シリコン層１６ｃとの間に１〜２μｍの厚さにＳｉＯ２絶縁層１６ｂが形成されているＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を準備する。第１シリコン層１６ａをエッチングして、四角枠の固定フレーム１６の一部及び固定コーム電極１１ａ、１１ｂを形成する。
【００１３】
次に、図３Ｃに示すように、図３Ａのガラス基板１０にエッチングされた第１シリコン層１６ａを陽極接合する。このとき、基板を３８０℃、０．０５Ｔｏｒｒ真空雰囲気で８００Ｎの圧力で４分間維持する。
【００１４】
次にｍ図３Ｄに示すように、第２シリコン層１６ｃ上でステージ１２、駆動コーム電極１４ａ、１４ｂ、トーションバネ１３の領域にマスク（図示せず）を形成した後、マスクに覆われていない部分をＩＣＰＲＩＥ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ  Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）法によりエッチングして、マスクの露出領域を介して絶縁層１６ｂを露出させる。
【００１５】
次に、図３Ｅに示すように、硫酸及びＢＯＥ（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ  Ｏｘｉｄｅ  Ｅｔｃｈａｎｔ）溶液で湿式エッチングして、露出された絶縁層１６ｂを除去する。そして、光スキャナとして使用するために、ステージ１２の上面にレーザビームからの損傷を最小化するために、反射率９９％以上のミラー面１２ａを形成する。
【００１６】
前記のようなメタルライン１８ａ、１８ｂは、前記陽極接合過程で、Ａｕが第１シリコン層１６ａに広がりつつヒロック（ｈｉｌｌｏｃｋ）が生じ、さらに、短絡されるという問題が発生する。
【００１７】
図４は、陽極接合過程でヒロックが生成されたこと撮影した写真を示す図である。また、図３Ｅの絶縁層の除去工程で、Ａｕが化学反応により脱落されてしまうという問題が発生する。
【特許文献１】大韓民国特許出願第２００４−００５９１１４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、前記問題を改善するためになされたものであって、陽極接合及び化学的エッチング時に配線が露出されない光スキャナの配線構造を提供することを目的とする。
【００１９】
また、本発明は、陽極接合及び化学的エッチング時に配線が短絡されることを防止した光スキャナの配線構造の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記の目的を達成するための本発明に係る光スキャナの配線構造は、金属配線領域が所定の深さにエッチングされたガラス基板と、前記金属配線領域に形成された金属配線と、前記ガラス基板上で前記金属配線を覆うように形成された拡散障壁層と、前記ガラス基板と結合された光スキャナ構造物と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、前記光スキャナ構造物の下部は、シリコンから形成され、前記光スキャナ構造物は、前記ガラス基板と陽極接合される。
【００２２】
前記拡散障壁層は、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔｉ、Ｐｔ、ＴｉＷ、及びＮｉからなる群から選択されたいずれか一つからなることが好ましい。
【００２３】
前記拡散障壁層は、５００〜２０００Åの厚さに形成されることが好ましい。
【００２４】
前記の他の目的を達成するために、本発明に係る光スキャナの配線構造の製造方法は、ガラス基板に金属配線領域を所定の深さにパターニングする工程と、前記金属配線領域上に金属配線を形成する工程と、前記ガラス基板上に前記金属配線を覆う拡散障壁層を形成する工程と、構造物の下部がシリコンから形成された光スキャナ構造物を前記ガラス基板と陽極接合する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る光スキャナの配線構造によれば、陽極接合過程及び化学的エッチング過程で金属配線が拡散障壁層により保護されるので、配線の短絡が防止される。したがって、光スキャナの生産収率が大きく向上し、素子の信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態に係る光スキャナの配線構造及び製造方法について詳細に説明する。
【００２７】
図５は、本発明の光スキャナ２００の配線構造を示す断面図である。図１及び図２の従来の光スキャナ１００と実質的に同じ構成要素には、同じ参照番号を使用し、重複記載を避けるため詳細な説明を省略する。
【００２８】
図５に示すように、ガラス基板１０の一部の領域は、所定の深さ、例えば、５０００Åの深さにエッチングされており、エッチングされた領域には金属配線１１０が形成されている。金属配線１１０は、Ｃｒ／Ａｕ層で３００／４０００Åの厚さに形成される。
【００２９】
また、ガラス基板１０上には金属配線１１０を覆う拡散障壁層１１２が形成される。拡散障壁層１１２は、約５００〜２０００Åの厚さに形成される。拡散障壁層１１２は、陽極接合過程でシリコン層に金属配線のＡｕが広がることを防止し、化学的エッチング時に配線の短絡を防止する物質から形成される。拡散障壁層１１２は、導電層としてＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔｉ、Ｐｔ、ＴｉＷ、またはＮｉ等から形成される。拡散障壁層１１２は、化学的エッチング過程で下部のＡｕ層を保護し、陽極接合過程での温度でも安定した物質である。
【００３０】
拡散障壁層１１２は、外部電源の印加のために外部電極パッドに連結されており、外部電源の電気をシリコン層１６ａ及び固定コーム電極１１ａ、１１ｂに供給する。
【００３１】
ガラス基板１０とシリコン層１６ａとの間の陽極接合工程で、拡散障壁層１１２の下部のＡｕがシリコン層１６ａへの拡散を抑制し、したがって、金属配線１１０の短絡が防止される。また、拡散障壁層１１２は、後述するように、化学的エッチング過程である絶縁層１６ｂの除去工程でほとんどが保護されるので、金属配線１１０の短絡を防止する。
【００３２】
図６Ａ〜図６Ｆは、図５の光スキャナの下部構造の製造方法を示す概略工程図である。
【００３３】
図６Ａに示すように、パイレックスガラス１０をエッチングして所定の深さ、例えば、５０００Åの厚さに金属配線領域を形成し、次に、ガラス１０上にＣｒ層及びＡｕ層を３００／４０００Åの厚さに順次に蒸着した後、パターニングして金属配線１１０を形成する。
【００３４】
図６Ｂに示すように、金属配線１１０上に５００〜２０００Åの厚さの金属層、例えば、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔｉ、Ｐｔ、ＴｉＷ、及びＮｉからなる群から選択されたいずれか一つからなる金属層を蒸着する。
【００３５】
次に、金属層をパターニングして金属配線をカバーする拡散障壁層１１２を形成する。
【００３６】
次に、図６Ｃに示すように、エッチング阻止層として使用するために、第１シリコン層１６ａと第２シリコン層１６ｃとの間に１〜２μｍの厚さにＳｉＯ２絶縁層１６ｂが形成されているＳＯＩ基板を準備する。第１シリコン層１６ａをエッチングして、四角枠の固定フレーム１６の一部と固定コーム電極１１ａ、１１ｂとを形成する。
【００３７】
次に、図６Ｄに示すように、図６Ｂのガラス基板１０にエッチングされた第１シリコン層１６ａを陽極接合する。このとき、基板を３８０℃、０．０５Ｔｏｒｒ雰囲気で８００Ｎの圧力で４分間維持する。
【００３８】
次に、図６Ｅに示すように、第２シリコン層１６ｃにステージ１２、駆動コーム電極１４ａ、１４ｂ、支持軸であるトーションバネ１３の領域にマスク（図示せず）を形成した後、前記マスクに覆われていない部分をＩＣＰＲＩＥ法によりエッチングして、前記マスクの露出領域を介して絶縁層１６ｂを露出させる。
【００３９】
次に、図６Ｆに示すように、硫酸及びＢＯＥ溶液で湿式エッチングして露出された絶縁層１６ｂを除去する。次に、光スキャナとして使用するために、ステージ１２の上面にレーザビームからの損傷を最小化するために反射率９９％以上のミラー面１２ａを形成する。
【００４０】
以上のような拡散障壁層を備えた配線構造は、陽極接合過程でＡｕがシリコン層に広がることを拡散障壁層１１２が防止する。この結果、ヒロックの生成による配線の短絡が防止される。また、露出された絶縁層１６ｂの化学的エッチング時、エッチング液が金属配線１１０を浸食して配線が短絡されることを防止する。
【００４１】
本発明は、図面を参照して実施形態を参考に説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって決まらなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、光スキャナに関連した技術分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】従来の空間型の二重コーム電極構造を採用した光スキャナを例示的に示す分解斜視図である。
【図２】図１に示した空間型の二重コーム電極の概略的な構造を示す断面図である。
【図３Ａ】図１及び図２の光スキャナの下部構造の製造方法を示す概略工程図である。
【図３Ｂ】図１及び図２の光スキャナの下部構造の製造方法を示す概略工程図である。
【図３Ｃ】図１及び図２の光スキャナの下部構造の製造方法を示す概略工程図である。
【図３Ｄ】図１及び図２の光スキャナの下部構造の製造方法を示す概略工程図である。
【図３Ｅ】図１及び図２の光スキャナの下部構造の製造方法を示す概略工程図である。
【図４】陽極接合過程でヒロックが生成されたことを撮影した写真を示す図である。
【図５】本発明に係る光スキャナの配線構造を示す断面図である。
【図６Ａ】図５の光スキャナの下部構造の製造方法を示す概略工程図である。
【図６Ｂ】図５の光スキャナの下部構造の製造方法を示す概略工程図である。
【図６Ｃ】図５の光スキャナの下部構造の製造方法を示す概略工程図である。
【図６Ｄ】図５の光スキャナの下部構造の製造方法を示す概略工程図である。
【図６Ｅ】図５の光スキャナの下部構造の製造方法を示す概略工程図である。
【図６Ｆ】図５の光スキャナの下部構造の製造方法を示す概略工程図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０    ガラス基板、
１１ａ、１１ｂ    固定コーム電極、
１２    ステージ、
１２ａ    ミラー面、
１３    トーションバネ、
１６、２６    固定フレーム、
１６ａ、１６ｃ、２６ａ、２６ｃ    導電層、
１６ｂ、２６ｂ    絶縁層、
２０    上部基板、
２１ａ、２１ｂ    上部固定コーム電極、
２２ａ、２２ｂ    貫通ホール、
２４ａ、２４ｂ    電極パッド、
２８    接合層、
１１０    金属配線、
１１２    拡散障壁層、
２００    光スキャナ。
【図１】
2006293325.tif 000003
【図２】
2006293325.tif 000004
【図３Ａ】
2006293325.tif 000005
【図３Ｂ】
2006293325.tif 000006
【図３Ｃ】
2006293325.tif 000007
【図３Ｄ】
2006293325.tif 000008
【図３Ｅ】
2006293325.tif 000009
【図５】
2006293325.tif 000010
【図６Ａ】
2006293325.tif 000011
【図６Ｂ】
2006293325.tif 000012
【図６Ｃ】
2006293325.tif 000013
【図６Ｄ】
2006293325.tif 000014
【図６Ｅ】
2006293325.tif 000015
【図６Ｆ】
2006293325.tif 000016
【図４】
2006293325.tif 000017