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광스캐너 패키지에 있어서,미러, 스프링, 구동기, 고정체를 포함하는 MEMS 스캐너소자;상기 MEMS 스캐너소자의 하부에 위치하며 상기 MEMS 스캐너소자와 접합된 형태로 상기 MEMS 스캐너소자를 지지하는 하부 기판; 및외형이 반구형(semi-spherical) 또는 타원체(ellipsoid)의 일부에 해당하는 껍데기(shell) 형상을 가지며, 하부에 연속적으로 이어져 있는 접합면을 가지는 투과창을 포함하고,상기 투과창은 2축으로 곡률이 있는 구조인 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지
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제1항에 있어서,입사광과 출사광이 통과하는 투과창의 일부 영역에 렌즈 또는 광학요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지
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제2항에 있어서,상기 렌즈는 상기 투과창과 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 투과창의 하부직경(D)과 높이(h)의 비율이 0
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 하부 기판은 유리 재질로 이루어져 있고, 상기 하부 기판 상부에는 내재공간이 존재하는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지
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제5항에 있어서,상기 하부 기판 위아래 방향으로 비아 메탈이 있는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 투과창에서 입사광 및 출사광 영역을 제외한 영역에 불투명한 차단막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지
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8
제1항 또는 제2항에 있어서,결정성 실리콘 재질의 하부 기판 상부에 존재하는 경사면 각도가 54
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제8항에 있어서,상기 투과창의 하부는 유리 밀봉재로 붙여진 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지
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제8항에 있어서,내재공간이 하부로 관통된 하부 기판에 밀봉하기 위한 별도의 실리콘 기판 또는 회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지
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제8항에 있어서,트렌치 구조를 채우고 장벽 위에 형성된 절연막; 및상기 절연막 위에 형성된 금속 회로 패턴;을 더 포함하고,상기 금속 패턴 위에 밀봉된 투과창이 있는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 하부 기판의 하부쪽으로 갈수록 넓어지거나 또는 동일한 단면 형상을 가진 내재공간;미러의 하부에 형성된 금속 반사막; 및스캐너소자와 하부 기판의 상하 위치가 바뀐 상태에서 솔더로 밀봉된 회로기판을 기저층으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지
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제12항에 있어서,상기 스캐너소자의 전극은 솔더로, 장벽은 유리 밀봉재로 붙여진 내재공간이 있는 실리콘 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지
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제13항에 있어서,상기 스캐너소자의 전극과 장벽위에 유리 밀봉재로 붙여진 내재공간이 있는 실리콘 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 하부 기판의 아래쪽에 부착된 칩 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지
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제15항에 있어서,상기 투과창의 하부는 정사각형 또는 직사각형 형상인 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지
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제15항에 있어서,상기 칩 캐리어의 안쪽 모양이 네모인 경우에는 중앙 부위에 원형의 큰 홀이 뚫려있는 금속 기판을 추가적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지
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제7항에 있어서,상기 투과창에 형성된 차단막은 상기 투과창의 내측 면과 외측면의 적어도 일부 영역에 300~600nm 파장의 일부 범위에서 3% 이하의 광학적 반사도를 가지는 무반사 코팅층인 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 투과창은 0
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 투과창과 상기 MEMS 스캐너소자, 그리고 상기 기저층은 접합을 통해 밀폐되는 구조를 이루며, 밀폐된 내부의 압력은 10-1 ~ 10-4 기압의 진공 상태를 이루는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지
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광스캐너 패키지의 제조방법에 있어서,글래스 웨이퍼(glass wafer)에 습식 에칭(wet etching)을 이용하여 내재공간(cavity)을 형성하는 단계(a1);스캐너 소자와의 전기적 연결을 위하여 상기 글래스 웨이퍼(glass wafer)에 DRIE 또는 샌드 블라스트(sand blast)를 이용하여 비아-홀(via-hole)을 형성하는 단계(a2);상기 비아-홀(via-hole) 위치에 정렬하여 별도의 Si 웨이퍼에 금속 패턴(seed layer)을 형성하는 단계(a3);상기 글래스 웨이퍼(glass wafer)와 Si 웨이퍼를 어노딕 본딩(anodic bonding)하는 단계(a4);상기 비아-홀(via-hole)에 도전성 재료를 채우는 단계(a5);상기 Si 웨이퍼의 상단(top)을 CMP 가공하여 높이를 낮추는 단계(a6);미러 표면, 전기배선 및 패드(pad) 위에 금속 패턴을 형성하는 단계(a7);DRIE 공정으로 상기 Si 웨이퍼의 상단에 소자 구조 및 전극을 형성하는 단계(a8); 및외부 구조체 위에 반구형 또는 타원체형의 투과창을 접합하는 단계(a9);를 포함하는 광스캐너 패키지의 제조방법
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제21항에 있어서,상기 투과창을 접합하는 단계(a9) 이후 표면 실장기술 (Surface Mounting Technology)을 이용하여 PCB (printed circuit board)에 접착하는 단계를 더 포함하는 광스캐너 패키지의 제조방법
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광스캐너 패키지의 제조방법에 있어서,Si 웨이퍼에 습식에칭(wet etching) 또는 DRIE를 이용하여 내재공간을 형성하는 단계(b1);산화막(BOX: buried oxide)이 형성된 별도의 Si 웨이퍼와 퓨전 본딩(fusion bonding)을 한 후 CMP로 상기 Si 웨이퍼의 상단의 높이를 낮추는 단계(b2);스캐너 소자의 가장 바깥쪽에 있는 장벽 영역에 절연막을 형성하는 단계(b3);미러 표면, 배선 및 장벽의 해당 위치에 금속(metal)을 증착하는 단계(b4);DRIE 공정으로 상기 Si 웨이퍼 상단의 안쪽에 스캐너 구동 및 센싱용 Si 전극을 만들고, 동시에 내부 전극과 트렌치(trench)로 분리된 별도의 장벽을 칩(chip) 바깥 테두리에 만드는 단계(b5);내부 전극과 외부 장벽 사이에 와이어링(wiring)을 수행하는 단계(b6); 및외부 구조체 위에 진공 분위기에서 반구형 또는 타원체형의 투과창을 접착함으로써 밀봉을 수행하는 단계(b7);를 포함하는 광스캐너 패키지의 제조방법
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제23항에 있어서,상기 내재공간을 형성하는 단계(b1)에서 Si 웨이퍼 대신에 캐비티(cavity)가 있는 유리 웨이퍼를 어노딕 본딩(anodic bonding)하는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지의 제조방법
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제23항 또는 제24항에 있어서,상기 별도의 장벽을 만드는 단계(b5)에서 상기 장벽은 전기적인 플로팅(floating)을 방지하기 위하여 내부 전극과 트렌치(trench) 없이 직접 연결하는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지의 제조방법
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제23항 또는 제24항에 있어서,상기 투과창을 접착함으로써 밀봉을 수행하는 단계(b7)에서 상기 투과창의 접착을 강화하기 위하여 금속(metal) 위에 여러 개의 홀(hole) 또는 딤플(dimple)을 형성하는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지의 제조방법
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광스캐너 패키지의 제조방법에 있어서,Si 웨이퍼에 습식 에칭(wet etching) 또는 DRIE를 이용하여 내재공간을 형성하는 단계(c1);산화막(BOX: buried oxide)이 형성된 별도의 Si 웨이퍼와 퓨전 본딩(fusion bonding)을 한 후 CMP로 상기 Si 웨이퍼의 상단의 높이를 낮추는 단계(c2);DRIE 공정으로 상기 Si 웨이퍼의 상단에 내부 전극과 장벽 사이에 트렌치(trench)를 형성하는 단계(c3);절연체를 상기 트렌치(trench)에 채우고 상기 장벽 위까지 증착하는 단계(c4);내부 전극과 장벽의 전기적 연결 및 미러 반사면 형성을 위하여 금속(metal)을 증착하는 단계(c5);금속을 패시베이션(passivation)한 후 DRIE로 스캐너 소자 패턴을 형성하는 단계(c6); 및외부 구조체 위에 진공 분위기에서 반구형 또는 타원체형의 투과창을 접착함으로써 밀봉을 수행하는 단계(c7);를 포함하는 광스캐너 패키지의 제조방법
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제27항에 있어서,상기 내재공간을 형성하는 단계(c1)에서 고진공 유지를 위하여 잔류 가스를 흡착하는 게터(getter) 물질을 내부공간에 추가하는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지의 제조방법
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제27항 또는 제28항에 있어서,상기 절연체를 채우고 증착하는 단계(c4) 이후 평탄화 공정을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지의 제조방법
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광스캐너 패키지의 제조방법에 있어서,Si 웨이퍼를 준비하는 단계(d1);산화막(BOX: buried oxide)이 형성된 별도의 Si 웨이퍼와 퓨전 본딩(fusion bonding)을 한 후 CMP로 Si 웨이퍼의 상단의 높이를 낮추는 단계(d2);배선의 해당 위치에 금속(metal)을 증착하는 단계(d3);DRIE 공정으로 Si 웨이퍼 상단의 안쪽에 스캐너 구동 및 센싱용 Si 전극을 형성하고, 동시에 내부 전극과 트렌치(trench)로 분리된 별도의 장벽을 칩(chip) 바깥 테두리에 형성하는 단계(d4);(100) Si 하부 기판에 결정성 습식 에칭(wet etching)을 이용하여 스루홀(through-hole)을 형성하는 단계(d5);미러 안쪽을 스캐너의 반사면으로 사용하기 위하여 금속(metal)을 코팅(coating)하는 단계(d6);별도의 Si 웨이퍼에 절연막 패턴을 형성하는 단계(d7);상기 별도의 Si 웨이퍼에 금속 라인(metal line)을 형성한 후, 패시베이션(passivation)된 상태에서 내재공간(cavity)을 형성하는 단계(d8); 및스캐너 소자가 있는 웨이퍼를 뒤집은 후, 플립-칩 본딩(flip-chip bonding)으로 상기 별도의 Si 웨이퍼를 부착하는 단계(d9);를 포함하는 광스캐너 패키지의 제조방법
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제30항에 있어서,상기 별도의 Si 웨이퍼를 부착하는 단계(d9)에서, 상기 내부 전극은 도전성 용접으로 접착하고 상기 외부 장벽은 절연체로 접착하는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지의 제조방법
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제30항 또는 제31항에 있어서,상기 장벽을 칩(chip) 바깥 테두리에 형성하는 단계(d4)가 상기 스루홀(through-hole)을 형성하는 단계(d5) 이후에 수행되는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지의 제조방법
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광스캐너 패키지의 제조방법에 있어서,Si 웨이퍼를 준비하고, 산화막(BOX: buried oxide)이 형성된 별도의 Si 웨이퍼와 퓨전 본딩(fusion bonding)을 한 후 CMP로 Si 웨이퍼의 상단의 높이를 낮추는 단계(d1);배선 및 장벽의 해당 위치에 금속(metal)을 증착하는 단계(d2);DRIE 공정으로 Si 웨이퍼 상단의 안쪽에 스캐너 구동 및 센싱용 Si 전극을 형성하고, 동시에 내부 전극과 트렌치(trench)로 분리된 별도의 장벽을 칩(chip) 바깥 테두리에 형성하는 단계(d3);(100) Si 하부 기판에 결정성 습식 에칭(wet etching)을 이용하여 스루홀(through-hole)을 형성하는 단계(d4);미러 안쪽을 스캐너의 반사면으로 사용하기 위하여 금속(metal)을 코팅(coating)하는 단계(d5);상기 Si 하부 기판 상면에 투과창을 접합하는 단계(d6);상기 Si 웨이퍼의 상단에 솔더링을 하는 단계(d7); 및금속 라인(metal line)이 형성되고, 내재공간(cavity)이 있는 별도의 회로기판을 준비하고, 스캐너 소자가 있는 웨이퍼를 뒤집은 후, 플립-칩 본딩(flip-chip bonding)으로 상기 별도의 회로기판을 부착하는 단계(d8);를 포함하는 광스캐너 패키지의 제조방법
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제33항에 있어서,상기 별도의 회로기판은 PCB, 세라믹 회로기판, 및 ASIC 회로기판 중 하나인 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지의 제조방법
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제33항 또는 제34항에 있어서,상기 별도의 회로기판을 부착하는 단계(d8)에서, 상기 내부 전극 및 상기 외부 장벽은 도전성 용접으로 접착하는 것을 특징으로 하는 광스캐너 패키지의 제조방법
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