KR100387243B1 - 초소형 정보저장기기용 ｘ-ｙ 스테이지 전자 구동 장치 및그 코일 제작 방법 - Google Patents

Abstract

초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치 및 그 코일 제작 방법에 관해 개시된다. 전자 구동 장치는: 미디어가 탑재되는 x-y 스테이지의 코너부분에 다수의 구동빔을 포함하는 지지수단이 마련되고; x-y 스테이지에 형성되는 복수의 코일과 고정된 위치에서 상기 코일에 자계를 형성하는 복수의 영구자석을 구비하는 전자(電磁)구동부; 미디어의 각 셀에 저장된 정보를 기록하거나 독취하기 위하여 상기 미디어 상부에 고정 배치된 캔틸레버 팁 어레이; x-y 스테이지의 회전을 방지하기 위하여 상기 구동빔들을 상호 연결하도록 상기 x-y 스테이지의 주변에 마련되는구조를 가진다.

Description

초소형 정보저장기기용 ｘ-ｙ 스테이지 전자 구동 장치 및 그 코일 제작 방법{Electromagnetic x-y stage driver for the nano data storage system and method for fabricating the coils of the same}

본 발명은 초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치 및 그 코일 제작 방법(Electromagnetic x-y stage driver for the nano data storage system and Method for fabricating the coils of the same)에 관한 것이다.

최근 원자현미경(Scanning Probe Microscope, SPM)을 이용한 여러 원자 레벨의 새로운 현상의 발견이나 혹은 이를 이용한 데이타 스토리지(data storage)의 개발이 활발히 이루어지고 있다.

특히, MEMS(Micro Electro-Mechanical System) 기술을 이용한 수많은 자기 소자(magnetic device)가 개발되어져 왔다. 이러한 자기 소자들로는, 예를 들면, 자기 컴퍼스(magnetic compass), 전자기 스캐너(electromagnetic scanner) 및 전자기 밸브(electromagnetic valve) 등이 있다.

도 1은 미국 특허 5,808,302호에 개시된 원자 해상도(atomic resolution)를 갖는 정밀 위치제어 장치의 개략적 구성을 보인다. 도 1을 참조하면, 종래 정밀 위치제어 장치는 샘플(416)을 Z 방향으로 움직이는 보이스 코일 모터(417), 팁(413)을 각각 X 방향 및 Y 방향으로 움직이는 보이스 코일 모터(415), DC 전원(421), 데이타 및 제어 신호 버스(424) 및 중앙 제어 장치(420)을 구비한다.

이러한 정밀 위치제어 장치를 적용하는 상기와 같은 장치들의 가장 큰 문제는 전력 손실(power loss)이 크다는 것이다. 일반적으로 전자기형(electromagnetic type)의 장치는 큰 변위(變位)를 가지는 반면에 이를 위한 높은 전류가 요구된다. 반도체 공정 기술을 이용한 장치의 경우 대부분이 박막의 코일(수~수십micron)을 이용하므로 코일의 높은 저항에 의해 실질적으로 대변위 구동이 어렵고 소모 전력도 크다.

본 발명은 SPM 기술을 이용한 나노 스토리지 장치(Nano storage device) 개발에 필수적이며, 코일의 두께를 수십에서 수백 미크론(micron) 단위 까지 제작하여 대변위 구동이 가능한 동시에 전력 손실을 줄일 수 있는 초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치 및 그 코일 제작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 미국 특허 5,808,302호에 개시된 원자 해상도를 갖는 정밀 위치제어 장치의 개략적 구성도를 보인다.

도 2는 x-y 스테이지(stage)를 갖는 본 발명에 따른 초소형 정보 저장기기의 개략적 구성을 보인 사시도이다.

도 3a는 도 2의 초소형 정보 저장기기에서 정보를 기록하거나 읽기 위하여 위치 이동시에 필요한 x-y 스테이지를 구동하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 초소형 정보 저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치의 개략적 분해 사시도이다.

도 3b는 도 3a 에 도시된 정보 저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치에 적용되는 x-y 스테이지의 개략적 사시도이다.

도 3c는 도 3b에 도시된 x-y 스테이지의 개략적 평면도이다.

도 3d는 도 3c의 A 부분의 개략적 확대도이다.

도 4a는 도 3a에 도시된 초소형 정보 저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치의 개략적 단면도이다.

도 4b는 확장된 면적의 미디어를 가지는 x-y 스테이지가 적용된 본 발명의제2실시예에 따른 x-y 스테이지 전자 구동 장치의 개략적 단면도이다.

도 4c 본 발명에 따른 x-y 스테이지 전자 구동 장치의 구동원리를 설명하는 도면이다.

도 5a는 본 발명의 제3실시예에 따른 x-y 스테이지 전자 구동 장치의 개략적 사시도이다.

도 5b는 도 5a에 도시된 본 발명의 제3실시예에 따른 x-y 스테이지 전자 구동 장치에 적용되는 x-y스테이지의 개략적 사시도이다.

도 5c는 도 5b의 B 부분의 개략적 확대 평면도이다.

도 6a 내지 도 7은 각각 스티프너가 있는 경우와 없는 경우에 있어서 코일에 의한 미디어 몸체의 움직임을 해석한 결과로서, 움직임 방향과 주파수 특성을 나타낸 도면이며,

도 8a 내지 도 8d는 도 4에서 제시한 바 있는 두 가지 형태의 코일 중 type 1에 대한 제조 방법을 나타낸 도면들이며,

도 9a 내지 도 9f는 도 4에서 제시한 바 있는 두 가지 형태의 코일 중 type 2에 대한 제조 방법을 나타낸 도면들이며,

도 10a 내지 도 10d는 기존 반도체 제조 공정 기술을 이용하여 제작되는 박막코일(type 3)의 제작하는 방법을 나타낸 도면들이며,

도 11은 type 1의 코일을 실제로 제작한 것을 찍은 사진으로, 도 8c의 공정이 끝난 후의 기판 단면을 찍은 사진이며, 그리고

도 12는 type 2의 코일을 실제로 제작한 것을 찍은 사진으로, 도 9c의 공정이 끝난 후의 기판 단면을 찍은 사진이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면,

정보를 기록하는 미디어가 탑재되는 x-y 스테이지와;

x-y 스테이지(stage)를 탄력적으로 지지하는 것으로 x-y 스테이지의 코너부분에 마련되는 다수의 구동빔을 포함하는 지지수단과;

상기 x-y 스테이지의 제1방향(x)과 이에 직교하는 제2방향(y)으로의 운동력을 제공하는 것으로, 상기 x-y 스테이지에 형성되는 복수의 코일과 고정된 위치에서 상기 코일에 자계를 형성하는 복수의 영구자석을 구비하는 전자(電磁)구동부와;

상기 미디어의 각 셀에 저장된 정보를 기록하거나 독취하기 위하여 상기 미디어 상부에 고정 배치된 캔틸레버 팁 어레이;

상기 x-y 스테이지의 회전을 방지하기 위하여 상기 구동빔들을 상호 연결하도록 상기 x-y 스테이지의 주변에 마련되는 복수의 회전 방지용 스티프너;구비한 것을 특징으로 하는 초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치가 제공된다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 미디어는 상기 x-y 스테이지의 상면에 형성되고, 상기 코일은 상기 x-y 스테이지의 저면에 형성되며, 그리고 다른 실시예에 따르면, 상기 미디어는 상기 x-y 스테이지의 상면의 중앙부분에 형성되고, 상기 코일은 x-y 스테이지의 상면에서 상기 미디어의 주변에 형성된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 지지수단은 상기 구동빔들이 각각 연결되는 4개의 코너부분을 가지는 4각 테두리형 지지빔과, 상기 지지빔의 저면에 접촉되는 스테이지 베이스를 구비하며, 특히 상기 지지수단은 상기 구동빔들이 각각 연결되는 복수의 지지대, 상기 지지대가 설치되는 스테이지 베이스를 구비한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 각 구동빔은 상기 제1방향으로 연장되는 x 방향의 부분과 제2방향으로 연장되는 y 방향의 부분을 포함하며, 상기 스티프너는 상기 x 방향의 부분과 y방향의 부분의 연결부분에 연결되고, 나아가서는 상기 각 구동빔은 상호 나란한 x 방향의 부분과, y 방향의 부분을 구비하여 전체적으로 사각 테두리형이다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치의 코일 제작 방법의 한 유형은,

(가) 기판에 ICPRIE법으로 트렌치를 판 후 열산화 공정으로 패시베이션층을입히는 단계;

(나) 트렌치를 금속물질로 채우는 단계; 및

(다) 폴리싱으로 상기 트렌치 상부로 노출된 금속을 제거하여 상기 트렌치에 채워진 금속에 의한 코일을 완성하는 단계;를 포함한다.

상기 본 발명의 초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치의 코일 제작 방법에서, 상기 (나) 단계는 전기도금법에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치의 코일 제작 방법의 다른 유형은,

(가) 기판에 ICPRIE법으로 소정 깊이 이상의 트렌치를 판 후, 열산화 공정으로 패시베이션층을 입히는 단계;

(나) 상기 트렌치와 패시베이션층이 형성된 기판 상에 금속을 증착하여 표면에만 금속을 입힌 후, 이 표면 금속막을 전극으로 하여 제1차 전기도금을 행하여 상기 트렌치에는 금속이 메워지지 않은 제1금속층을 형성하는 단계;

(다) 상기 기판의 뒷면을 상기 트렌치가 노출되도록 식각하고, 상기 제1차 금속층을 전극으로 하여 제2차 전기도금을 행하여 상기 트렌치 내에 제2금속을 증착하는 단계; 및

(라) 상기 제1금속층을 연마하여 제거함으로써 코일을 완성하는 단계;를

포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치의 코일 제작 방법을 포함한다.

이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치를 상세하게 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 는 x-y 스테이지를 갖는 초소형 정보 저장기기는 캔틸레버(Cantilever)(1), 금속배선(2), 금속 패드(pad)(3), x-y 스테이지(4) 및 정보 저장용 미디어(5)를 구비한다.

상기 x-y 스테이지(4)는 스프링 기능을 가지는 x 방향의 부분(8x) 및 y방향의 부분(8y)을 가지는 복수의 구동빔(8)에 의해 지지되어 있고, 후술되는 전자(電磁)구동장치에 의해 x-y 방향으로 이동한다. 상기 x-y 스테이지(4)를 지지하는 구동빔(8)들은 상기 x-y 스테이지의 이동에 따라 적절히 탄성 변형된다.

상기 캔틸레버(1)의 선단부에는 마이크로팁(미도시)이 부착되어 있어서 x-y스테이지(4) 상에 마련된 정보 저장용 미디어(5)에 정보를 기록하거나 읽을 수 있다. 금속 배선(2)은 각 캔틸레버(1)와 금속 패드(3)을 전기적으로 연결하며, 금속 패드(3)는 정보 기록/독출을 위한 회로(미도시)와 연결되는 단자들이다. 그리고, 전자구동장치에 의해 x-y방향으로 이동하는 x-y 스테이지(4)에 의해 정보 저장용 미디어(5)가 x 방향 혹은 y 방향으로 이동함으로써 정보 저장용 미디어(5)의 각 셀(정보 저장 단위)들의 상대적인 위치가 바뀌면서 캔틸레버(1)의 팁을 통하여 회로(미도시)와 신호(정보)를 교환하게 된다. 이러한 전기적인 결선 구조는 일반적인 MEMS 기술에 의해 쉽게 구현될 수 있기 때문에 구체적으로 설명되지 않는다.

이와 같이 정보 저장 미디어(5)의 각 셀들과 캔틸레버(1)의 마이크로팁(미도시) 간의 위치 제어는 정보 저장 미디어(5)의 위치 이동에 의해 이루어지며, 이 정보 저장 미디어(5)의 위치 이동을 가능하게 하는 것이 x-y 스테이지(4)이다. 이와같은 x-y 스테이지(4)는 후술되는 전자구동 장치에 의해 구동된다.

도 3A를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 x-y 스테이지 전자 구동 장치는, x-y 스테이지(4)에 탑재된 미디어(media)(5)를 움직이기 위한 코일(coil)(6)과 아래위 4쌍의 영구자석(9, 10) 및 이 영구자석(9, 10)의 폐루프(closed loop)을 구성하기 위한 요크(yoke)(11), 그리고 x-y 스테이지(4)의 회전 방지용 스티프너(stiffner)(7) 및 구동빔(8)을 포함한다. 상기 코일(6)은 후술되는 후술되는 type1, 2의 두 가지 형태를 가질수 있다.

도 3b 및 도 3c를 참조하면, x-y 스테이지(4)의 중앙부분에 미디어(5)가 형성되어 있고 그 상하 좌우에 코일(6)이 형성되어 있다. x-y 스테이지(4)의 외곽에는 사각 테두리형의 지지빔(14)이 형성되고, 상기 지지빔(14)은 후술되는 베이스(13, FIG. 14a 참조)에 결합된다. 도 3D에 도시된 바와 같이, x-y 스테이지(4)의 네 코너부분에는 x-y스테이지(4)의 x-y 방향의 이동을 탄력을 지지하는 x방향 부분(8x)과 y방향 부분(y)을 가지는 구동빔(8)이 마련되어 있고, 상기 구동빔(8)은 상기 지지빔(14)의 코너부분(14a)의 안쪽에 연결되어 있다.

상기 스티프너(7)는 상기 x-y 스테이지의 각 변에 나란하게 일정간격을 두고 위치하며, 각 스티프너(7)의 단부는 한 구동빔(8)의 x방향 부분(8x)과 y방향 부분(y)의 연결부분에 연결된다.

도 4a를 참조하면, 미디어(5)는 실리콘으로 된 x-y 스테이지(4)에 탑재되며, x-y 스테이지(4)는 파이렉스 글래스로된 스테이지 베이스(13)에 그 저면이 접촉되는 지지빔(14)에 의해 베이스(13)로부터 띄워진 상태로 지지된다. x-y 스테이지(4)의 둘레에 마련되며 그 양단이 구동빔(8)에 연결되는 스티프너(7)는 x-y 스테이지(4)와 지지빔(14)의 사이에 위치하며, x-y 스테이지가 x 방향 및 y 방향의 이외의 방향으로 회전되는 것을 방지한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 x-y 스테이지 전자 구동 장치를 도시하는 도 4B를 참조하면, x-y 스테이지(4)에 대한 x-y 방향의 이동력을 발생하는 코일(6)이 x-y 스테이지(4)의 저면에 형성되고, 정보가 기록되는 미디어(5)는 x-y 스테이지(4)의 상면에 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 따르면, 미디어(5)의 면적의 확대에 따른 정보 저장 용량의 증대가 가능하게 된다.

위의 구조에서 영구자석(9,10)은, 도 4A 및 도 4B에 도시된 바와 같이, 감겨진 코일(6)의 반에만 자장이 걸리도록 배치 된다. 따라서, 도 4C에 도시된 바와 같이, 코일(6)에 전류(i)를 흘리면 스테이지의 두께 방향으로 걸리는 자장(B)에 의하여 전류와 자장에 수직한 방향으로 로렌쯔 힘(F)이 발생하고 이 힘에 의하여 미디어(5)가 탑재되어 있는 x-y 스테이지(4)가 x - y 방향으로 움직이게 된다. 이 때, 서로 마주보고 있는 다른 코일(6)에도 전류를 동시에 흘릴 경우 2배의 구동력으로 구동 시킬수 있으며, 그렇지 않을 경우엔 상대쪽 코일(6)에서는 스테이지 구동시에 발생하는 유도 기전력을 이용하여 구동을 검출할 수도 있게 된다.

도 5a는 본 발명의 제3실시예에 따른 x-y 스테이지 전자 구동 장치의 개략적 사시도이며, 도 5b는 이에 적용되는 x-y 스테이지의 개략적 사시도이며, 도 5c는 도 5b의 B부분의 확대 평면도이다.

도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 제3실시예에 따른 x-y 스테이지(stage) 전자구동 장치에서, 전술한 실시예의 설명에서 언급된 상기 지지빔(14)이 제거되고, 그 대신에 x-y 스테이지(4)의 코너부분의 각 구동빔(8)에 연결되는 4개의 지지대(14a')가 마련된다. 이 지지대(14a')는 전술한 실시예에서의 지지빔(14)의 코너부분(14a)에 해당된다. 상기 지지대(14a')는 베이스(13)상에 고정되며, 따라서 x-y 스테이지(4)는 상기 지지대(14a')에 의해 베이스(13)로부터 소정거리 이격된 상태에서 지지된다. 그리고, x-y 스테이지(4)상에 형성되는 코일(6)은 전술한 실시예와 마찬가지로 후술되는 type1, 2의 두 가지 형태를 가질수 있다. 부재번호 12는 상기 코일(6)에 연결되는 패드 또는 전극을 나타낸다.

이러한 구조의 x-y 스테이지 전자 구동 장치에서는 스티프너(7)는 x-y 스테이지의 회전을 방지하는데 매우 중요하다.

도 6a 내지 도 7은 각각 스티프너가 있는 경우와 없는 경우에 있어서 코일에 의한 미디어 몸체의 움직임을 해석한 결과를 나타낸다. 스티프너(7)를 넣어줌으로써, 도 7에서 보는 바와 같이, Tx, Ty에 비해 Rz의 주파수 즉 구동모드를 분리 할수 있게 된다.

도 8a 내지 도 8d는 도 4에서 제시한 바 있는 두 가지 형태의 코일 중 type 1에 대한 제조 방법을 나타낸다. 이하 type 1 코일의 제조 방법에 대해 설명을 하면 다음과 같다.

먼저, 도 8a에 도시된 바와 같이, 기판(20)에 ICPRIE 등을 이용하여 트렌치(trench)를 판 후, 도 8b에 도시된 바와 같이 열산화(thermal oxidation) 공정으로 패시베이션층(passivation layer, 21)을 입힌다.

다음에, 도 8c에 도시된 바와 같이, CVD법이나 전기도금(Electroplating)법으로 트렌치 속에 금속이 메워지도록 금속(22, 22')을 증착한다. 전기도금법의 경우 트렌치의 가장자리(edge) 부분에 전계(field)가 집중하여 막의 성장속도가 빨라지고 이로인해 트렌치가 막힐수도 있게 되므로 주의해야 한다(도금액의 조성을 바꾼다든지 펄스 전원을 이용하는 것이 바람직하다.).

다음에, 폴리싱(polishing)으로 트렌치 상부에 증착된 금속(22')을 제거하여 도 8d에 도시된 바와 같이, 코일(22)을 완성한다.

또한, 도 9a 내지 도 9f는 도 4에서 제시한 바 있는 두 가지 형태의 코일 중 type 2에 대한 제조 방법을 나타낸다. 두 가지 코일 중 type 1에 비해 type 2의 경우가 훨씬 두꺼운 코일을 얻을 수 있다. 이하 type 2 코일의 제조 방법에 대해 설명을 하면 다음과 같다.

먼저, 도 9a에 도시된 바와 같이, 기판(20)에 ICPRIE 등을 이용하여 깊이 트렌치를 판 후, 열산화공정으로 패시베이션층(21)을 입힌다. 이 경우 트렌치가 관통을 하게 되면 코일 형상의 트렌치가 지지가 되지 않아 밑으로 떨어지므로 관통은 하지 않는다.

다음에, 도 9b에 도시된 바와 같이 증착법에 의해 패시베이션층(21)의 표면에만 표면 금속막(23)을 형성하고, 이 표면 금속막(23)을 전극으로 하여 도 9c에 도시된 바와 같이, 1차로 전기도금에 의해 금속층(22)를 형성한다. 이 경우 트렌치의 가장자리 부분에 전계가 집중하여 막의 성장속도가 빨라지고 이로 인해 트렌치가 막히게 된다.

다음에, 도 9d에 도시된 바와 같이, 뒷면(backside)을 살짝 에칭하여 트렌치가 노출되면 식각을 멈추고, 도 9e에 도시된 바와 같이, 상기 금속층(22)를 전극으로 하여 재차 도금을 하여 트렌치 내에 금속(24)이 증착되도록 한다. 이와 같이 하면, 첫 번째 도금한 금속(22)이 종자(seed)가 되어 금속(24)이 트렌치 안으로 차서 올라오게 된다.

다음에, 첫 번째 금속(22)을 연마로 제거하면, 도 9f에 도시된 바와 같이, 코일(24)이 완성된다.

또한, 도 10a 내지 도 10d는 종래 반도체 공정 기술을 이용하여 제작되는 박막코일(type 3)을 제작하는 방법을 나타낸 도면들이다. 이 type 3의 코일을 제작하는 방법은, 우선 도 10a에 도시된 바와 같이, 기판(20)에 전기 도금을 위한 종자 금속층(25)을 증착한다.

다음에, 도 10b에 도시된 바와 같이, 포토리소그래피 공정으로 코일이 형성될 영역을 제외하고 나머지 부분을 덮는 마스크(26)를 형성한다.

다음에, 도 10c에 도시된 바와 같이, 전기도금법으로 마스크(24)에 의해 노출된 영역에 코일용 금속(27)을 증착하고 마스크(26)를 제거한다.

다음에, 상기 코일용 금속(27)에 의해 덮히지 않은 금속층(25) 부분을 제거하여 도 10d에 도시된 바와 같이, 코일(27)을 완성한다.

그리고 도 11은 type 1의 코일을 실제로 제작한 것을 찍은 사진으로, 도 8c의 공정이 끝난 후의 기판 단면을 찍은 사진이고, 도 12는 type 2의 코일을 실제로 제작한 것을 찍은 사진으로, 도 9c의 공정이 끝난 후의 기판 단면을 찍은 사진이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치는, 정보를 기록하는 미디어의 각 셀에 저장된 정보를 기록하거나 독취하기 위하여, 미디어 상부에 캔틸레버 팁 어레이를 고정 배치하고, 미디어를 움직이기 위하여 미디어와 일체형으로 미디어의 전후좌우의 사방에 4개의 코일들을 형성하며, 미디어와 4개의 코일들로 이루어진 미디어 구조체를 탑재하는 x-y 스테이지 몸체에 미디어 구조체의 네귀퉁이와 연결되어 미디어 구조체를 지지하는 4개의 지지대를 설치하며, 이 지지대의 상단부와 미디어 구조체의 네귀퉁이를 연결하여 미디어 구조체가 x-y 방향으로 움직일 수 있도록 하는 4개의 구동빔들을 설치하며, 미디어 구조체의 회전을 방지하기 위하여 지지대들 사이의 4변에 설치한 회전 방지용 스티프너들을 설치하며, 4개의 코일들 각각에 대응하도록 4개의 코일의 아래와 위에 배치된 4쌍의 영구자석들 및 영구자석들의 자속이 폐루프를 이루도록 4개의 영구 자석 쌍에서 아래 영구 자석과 위 영구자석의 가장자리를 접합시킨 4개의 요크들을 구비한다.

이와 같이 함으로써, 첫째, 두꺼운 코일을 제작할 수 있다. type 1의 경우 특수한 첨가제를 넣은 도금액을 필요로 하나 type 2의 경우 간단한 도금액으로 제작이 가능하며 훨씬 더 두꺼운 코일이 제작 가능하여, 코일을 필요로 하는 디바이스의 POWER LOSS문제, 발열문제를 해결가능하다.

둘째, 위의 공법을 이용한 대변위(100MICRON) 구동형 액튜에이터의 제작이가능하다.

본 디바이스의 경우 코일의 두께를 수십에서 수백 micron까지 제작이 가능하여 위에서 거론한 문제를 해결할수 있으며 전자기 장치(electromagnetic device)의 파워손실(power loss)을 줄일수 있다.

Claims (10)

1. 정보를 기록하는 미디어가 탑재되는 x-y 스테이지와;

   x-y 스테이지를 탄력적으로 지지하는 것으로 x-y 스테이지의 코너부분에 마련되는 다수의 구동빔을 포함하는 지지수단과;

   상기 x-y 스테이지의 제1방향(x)과 이에 직교하는 제2방향(y)으로의 운동력을 제공하는 것으로, 상기 x-y 스테이지에 형성되는 복수의 코일과 고정된 위치에서 상기 코일에 자계를 형성하는 복수의 영구자석을 구비하는 전자(電磁)구동부와;

   상기 미디어의 각 셀에 저장된 정보를 기록하거나 독취하기 위하여 상기 미디어 상부에 고정 배치된 캔틸레버 팁 어레이;

   상기 x-y 스테이지의 회전을 방지하기 위하여 상기 구동빔들을 상호 연결하도록 상기 x-y 스테이지의 주변에 마련되는 복수의 회전 방지용 스티프너;

   구비한 것을 특징으로 하는 초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 미디어는 상기 x-y 스테이지의 상면에 형성되고, 상기 코일은 상기 x-y 스테이지의 저면에 형성되는 것을 특징으로 하는 초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 미디어는 상기 x-y 스테이지의 상면의 중앙부분에 형성되고, 상기 코일은 x-y 스테이지의 상면에서 상기 미디어의 주변에 형성되는 것을 특징으로 하는 초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 지지수단은 상기 구동빔들이 각각 연결되는 4개의 코너부분을 가지는 4각 테두리형 지지빔과, 상기 지지빔의 저면에 접촉되는 스테이지 베이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 지지수단은 상기 구동빔들이 각각 연결되는 복수의 지지대, 상기 지지대가 설치되는 스테이지 베이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 각 구동빔은 상기 제1방향으로 연장되는 x 방향의 부분과 제2방향으로 연장되는 y 방향의 부분을 포함하며, 상기 스티프너는 상기 x 방향의 부분과 y방향의 부분의 연결부분에 연결되는 것을 특징으로 하는 초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 각 구동빔은 상호 나란한 x 방향의 부분과, y 방향의 부분을 구비하여 전체적으로 사각 테두리형인 것을 특징으로 하는 초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치.
8. (가) 기판에 ICPRIE법으로 트렌치를 판 후 열산화 공정으로 패시베이션층을 입히는 단계;

   (나) 트렌치를 금속물질로 채우는 단계; 및

   (다) 폴리싱으로 상기 트렌치 상부로 노출된 금속을 제거하여 상기 트렌치에 채워진 금속에 의한 코일을 완성하는 단계;를

   포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치의 코일 제작 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 (나) 단계는 전기도금법에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 초소형정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치의 코일 제작 방법.
10. (가) 기판에 ICPRIE법으로 소정 깊이 이상의 트렌치를 판 후, 열산화 공정으로 패시베이션층을 입히는 단계;

    (나) 상기 트렌치와 패시베이션층이 형성된 기판 상에 금속을 증착하여 표면에만 금속을 입힌 후, 이 표면 금속막을 전극으로 하여 제1차 전기도금을 행하여 상기 트렌치에는 금속이 메워지지 않은 제1금속층을 형성하는 단계;

    (다) 상기 기판의 뒷면을 상기 트렌치가 노출되도록 식각하고, 상기 제1차 금속층을 전극으로 하여 제2차 전기도금을 행하여 상기 트렌치 내에 제2금속을 증착하는 단계; 및

    (라) 상기 제1금속층을 연마하여 제거함으로써 코일을 완성하는 단계;를

    포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 정보저장기기용 x-y 스테이지 전자 구동 장치의 코일 제작 방법.