KR100489801B1 - 파장가변 광 필터 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 패브리-패럿 구조의 능동형 파장가변 광 필터에 관한 것이다. 본 발명은, 실리콘막 및 산화막이 순차적으로 다층 적층되고 최상부에 실리콘막이 적층된 형태의 하부 거울과, 상기 하부 거울과 소정 거리 이격되어 실리콘막 및 산화막이 순차적으로 다층 적층되고 최상부에 실리콘막이 적층된 형태의 상부 거울과, 상기 하부 거울 및 상기 상부 거울을 반도체 기판에 연결하여 지지하기 위한 연결 수단 및 상기 하부 거울 및 상기 상부 거울 사이의 간극을 정전력으로 제어하기 위한 전극패드를 포함하는 파장가변 광 필터 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명에 의하면, 실리콘막 및 산화막의 다층 구조로 이루어진 상부 및 하부 거울을 정전력에 의하여 미소하게 구동함으로써 입사광에 대한 투과광 파장을 선택적으로 송출할 수가 있다.
Description
본 발명은 파장가변 광 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패브리-패럿 구조의 능동형 파장가변 광 필터에 관한 것이다.
반도체 공정기술을 근간으로 하는 미세기전집적시스템(Micro Electro Mechanical System; 이하 'MEMS'라 함) 기술 중 파장분할다중(Wavelength Division Multiplexing; WDM)용 능동형 광 필터 제작기술은 광 통신분야에 응용되는 것으로, 최근 인터넷 등 대용량 정보유통을 위한 광 신호 분리 및 다중화 장치에 사용된다. 이러한 광 필터는 광 파장 다중화 전송방식으로 보내진 광 신호를 송출 시 파장영역별로 분리시켜 입력된 광 신호를 파장별 출력신호로 분리하는 기능을 가진다. 특히 동적(dynamic) WDM 시스템 구현을 위해서는 고속으로 동작되는 능동형 파장가변형 광 필터 제작이 핵심적이다. 이를 구현하기 위한 종전의 파장가변 필터 제작기술은 여러가지가 제안되고 있으나 그 중 압전 재료로써 두 쌍의 패브리-패럿(Fabry-Perot; FP) 미소거울의 간극을 조절하는 압전형(Piezo-electric transducer) 필터의 경우, 느린 응답특성 및 사용재료의 물성적 불안정성으로 인해 응용에 한계가 있다. 또한, 광 간섭현상을 이용한 마하-젠더형(Mach-Zender) 광 필터는 반도체 기판상에 광 도파로 및 위상변조기를 제작하여 실현할 수 있는 구조를 가지나, 구조가 복잡하고 제작이 어려운 단점을 가진다. 이러한 종전의 필터 제작방식을 개선하기 위하여 응답속도가 비교적 빠르고, 반도체 공정기술로써 제작이 용이한 MEMS형 구조의 능동형 파장가변 필터가 제안되고 있다.
한편, 현재 상용화되어 있는 압전형 FP 필터나 광섬유에 새겨진 파이버 브래그 그레이팅(Fiber Bragg Grating) 구조의 가변필터는 가변속도가 msec 수준으로 느리거나 가변파장대역이 좁아 능동형 네트워크 장치에 사용하기가 어려운 반면, 대부분 정전력을 구동원으로 하는 MEMS형 가변필터는 수십 마이크로초(㎲) 이하의 응답속도와 100nm 정도의 가변대역 달성이 가능하여 현재의 광통신 시스템에 적용이 가능하다. 그러나 현재 제안되고 있는 갈륨비소 기판 계열의 MEMS형 가변 필터는 제조공정과 패키징 기술의 어려움으로 실리콘 웨이퍼 공정과 같이 일관공정을 할 수 없는 기술적 단점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 실리콘막과 산화막의 다층막 적층 구조로 이루어진 높은 반사율의 거울을 이용한 패브리-패럿(Fabry-Perot) 구조의 능동형 파장가변 광 필터를 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 실리콘 반도체 공정 기술을 이용하고, 공정이 간단하며, 대량 생산이 가능한 패브리-패럿 구조의 능동형 파장가변 광 필터의 제조방법을 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 실리콘막 및 산화막이 순차적으로 다층 적층되고 최상부에 실리콘막이 적층된 형태의 하부 거울과, 상기 하부 거울과 소정 거리 이격되어 실리콘막 및 산화막이 순차적으로 다층 적층되고 최상부에 실리콘막이 적층된 형태의 상부 거울과, 상기 하부 거울 및 상기 상부 거울을 반도체 기판에 연결하여 지지하기 위한 연결 수단 및 상기 하부 거울 및 상기 상부 거울 사이의 간극을 정전력으로 제어하기 위한 전극패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장가변 광 필터를 제공한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 일 예에 따른 본 발명은, (a) 반도체 기판에 하부 거울을 부양시키기 위한 제1 희생 산화막을 형성하는 단계와, (b) 상기 제1 희생 산화막 상에 도전성의 실리콘막 및 거울 영역을 정의하는 산화막 패턴을 순차적으로 다층 적층하고, 도전성의 실리콘막을 적층하여 하부 거울을 형성하는 단계와, (c) 상기 결과물 상에 제2 희생 산화막을 형성하는 단계와, (d) 상기 희생 산화막 상에 도전성의 실리콘막 및 거울 영역을 정의하는 산화막 패턴을 순차적으로 다층 적층하고, 도전성의 실리콘막을 적층하여 상부 거울을 형성하는 단계와, (e) 상기 반도체 기판의 뒷면을 식각하여 광섬유 삽입을 위한 개구부를 형성하는 단계와, (f) 상기 하부 거울 및 상기 상부 거울을 정전력으로 제어하기 위한 전극패드를 형성하는 단계와, (g) 상기 상부 거울 및 하부 거울이 상기 반도체 기판에 매달린 형태를 갖도록 상기 하부 거울 및 상기 상부 거울의 주변을 상기 제1 희생 산화막이 노출되게 건식 식각하는 단계 및 (h) 상기 하부 거울과 상기 상부 거울 사이에 광 공진 공간을 형성하고 상기 하부 거울이 상기 반도체 기판에 부양되도록 하기 위하여, 상기 제1 희생 산화막 및 상기 제2 희생 산화막을 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장가변 광 필터의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 다른 예에 따른 본 발명은, (a) 반도체 기판에 거울을 부양시키기 위한 희생 산화막을 형성하는 단계와, (b) 상기 희생 산화막 상에 도전성의 실리콘막 및 거울 영역을 정의하는 산화막 패턴을 순차적으로 다층 적층하고, 도전성의 실리콘막을 적층하여 거울을 형성하는 단계와, (c) 상기 반도체 기판의 뒷면을 식각하여 광섬유 삽입을 위한 개구부를 형성하는 단계와, (d) 상기 거울 간의 간격을 정전력으로 제어하기 위한 전극패드를 형성하는 단계와, (e) 상기 거울이 연결 수단에 의해 매달린 형태를 갖도록 상기 거울 주변의 실리콘막을 상기 희생 산화막이 노출되게 건식 식각하는 단계 및 (f) 상기 거울이 상기 반도체 기판에 부양되도록 하기 위하여 상기 희생 산화막을 식각하는 단계를 포함하되, 상기 (a) 단계 내지 상기 (f) 단계를 거친 반도체 기판을 2개 준비하고, 상기 반도체 기판의 거울이 서로 마주보도록 스페이서층을 삽입하여 접합하는 것을 특징으로 하는 파장가변 광 필터의 제조방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 이하의 설명에서 어떤 층이 다른 층의 위에 존재한다고 기술될 때, 이는 다른 층의 바로 위에 존재할 수도 있고, 그 사이에 제3의 층이 게재될 수도 있다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되었다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패브리-패럿 구조의 능동형 파장가변 광 필터를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패브리-패럿 구조의 능동형 파장 가변 필터는, 실리콘막 및 실리콘 산화막이 순차적으로 다층 적층되고 최상부에 실리콘막이 적층된 형태의 하부 거울(180)과, 하부 거울(180)과 소정 거리 이격되어 실리콘막 및 산화막이 순차적으로 다층 적층되고 최상부에 실리콘막이 적층된 형태의 상부 거울(182)과, 하부 거울(180) 및 상부 거울(182)을 반도체 기판(100)에 연결하여 지지하기 위한 연결 수단(155) 및, 하부 거울(180) 및 상부 거울(182) 사이의 간극을 정전력으로 제어하기 위한 전극패드(140, 142)를 포함한다.
하부 거울(180)은 반도체 기판(100)에 대하여 소정 거리 이격되어 부양되어 있고, 거울 영역(150)에 대응하는 반도체 기판(100)의 뒷면에는 광섬유 삽입을 위한 개구부(130)가 구비되어 있다.
전극 패드(140, 142)는 각각 하부 거울(180)의 최상부막인 실리콘막과 전기적으로 연결되고, 상부 거울(182)의 최상부막인 실리콘막과 전기적으로 연결된다.
하부 거울(180) 및 상부 거울(182)은 서로 대칭되게 구비되며, 하부 거울(180) 및 상부 거울(182)은 원판형 구조를 갖는 것이 바람직하다.
하부 및 상부 거울(180, 182) 주위의 하부 실리콘막(170)과 반도체 기판(100) 사이에 희생 산화막(104)이 구비되며, 하부 및 상부 거울(180, 182) 주위의 영역은 반도체 기판(100)이 노출되도록 개구되어 있다.
이하에서 더욱 상세하게 설명한다. 이격된 두개의 평면거울(180, 182)은 토션 바 또는 스프링(155)에 매달린 구조로서 실리콘막/실리콘 산화막 적층 구조의 하부 거울(180)과 상부 거울(182)로 이루어진다. 두개의 거울(180, 182)은 실리콘 적층 구조의 하부 실리콘막(170)과 상부 실리콘막(190) 상에 형성된 전극패드(140, 142)에 인가되는 전압에 의하여 정전기력으로 이격 거리를 미세하게 조절할 수 있는 기능을 가진다. 반도체 기판(100)과 하부 실리콘막(170) 사이에는 두 거울(180, 182)을 반도체 기판(100) 표면으로부터 부양시킬 목적의 제1 희생 산화막(104)이 구비되고, 하부 실리콘막(170)과 상부 실리콘막(190) 사이에는 두 거울의 광 공진 공간 형성을 위해 증착된 거울 간극(gap) 조절용 제2 희생 산화막(116)이 구비된다. 반도체 기판(100) 뒷면의 개구부(130)를 통하여 삽입된 광섬유(160)로부터 나온 다중파장의 신호광(164)은 두 거울(180, 182)을 통과할 때 이격된 두 거울(180, 182)의 미소 거리 제어를 통하여 투사광의 파장을 선택적으로 필터링하여 전송 광섬유(162)에 전송하는 구조를 갖는다.
도 2 내지 도 19는 패브리-패럿 구조의 능동형 파장가변 광 필터를 제조하는 방법을 설명하기 위하여 도시한 단면도들이다. 도 2 내지 도 19는 도 1의 I-I' 단면을 따라 절단한 경우의 단면도들이다.
도 2를 참조하면, 양면을 연마한 반도체 기판(100)에 열산화 공정을 통하여 열 산화막(102)을 성장시킨다. 열 산화막(102)은 6000 Å 정도의 두께를 갖도록 성장시킨다. 열 산화막(102)은 950℃ 내지 1100℃ 정도의 온도로 산소 분위기에서 형성할 수 있다. 반도체 기판(100)은 350~400 ㎛ 정도의 두께를 갖는다. 반도체 기판(100)은 실리콘 기판이거나 석영 기판일 수 있다.
도 3을 참조하면, 열 산화막(102)이 형성된 반도체 기판(100) 일면에 제1 희생 산화막(104)을 형성한다. 제1 희생 산화막(104)은 2 ~ 3 ㎛ 정도의 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 제1 희생 산화막(104)은 1.5 Torr 정도의 압력, 300 ℃ 정도의 온도에서, 15 sccm 정도의 SiH4 가스, 1000 sccm 정도의 N2O 가스 및 600 sccm 정도의 N2 가스를 조합하여 PE-CVD(Plasma Enhanced-Chemical Vapor Deposition) 방법으로 형성할 수 있다.
이어서, 제1 희생 산화막(104) 상에 다결정 또는 단결정의 제1 실리콘막(106)을 증착한다. 제1 실리콘막(106)은 소정 두께, 예컨대 d = (2m+1)λ/4n (m= 0, 1, 2, …) 정도의 두께가 되도록 증착하는 것이 바람직하다. 여기서 d는 증착두께, λ는 광원파장, n은 증착박막(실리콘막)의 광 굴절율을 나타낸다. 제1 실리콘막(106)은 280 mTorr 정도의 압력, 625 ℃ 정도의 온도에서, 140∼200 sccm 정도의 SiH4 가스를 사용하여 LP-CVD(Low Pressure-Chemical Vapor Deposition) 방법으로 형성할 수 있다. 다음에, 전기적 통전을 위하여 적층된 제1 실리콘막(106) 표면에 포클(POCl3) 도핑(doping) 또는 인(phosphorus) 등의 이온주입(107) 공정을 행한다.
도 4를 참조하면, 제1 실리콘막(106) 상에 제1 실리콘 산화막(108)을 증착한다. 제1 실리콘 산화막(108)은 실리콘막과 실리콘 산화막 적층 구조의 하부 거울(180) 형성을 위한 것이다. 제1 실리콘 산화막(108)은 소정 두께, 예컨대 d = (2m+1)λ/4n (m= 0, 1, 2, …)가 되도록 증착하는 것이 바람직하다. 여기서 d는 증착두께, λ는 광원파장, n은 증착박막(실리콘 산화막)의 광 굴절율을 나타낸다. 제1 실리콘 산화막(108)은 350 mTorr 정도의 압력, 710∼720 ℃ 정도의 온도에서, 200 sccm 정도의 TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate)를 사용하여 LP-CVD(Low Pressure-Chemical Vapor Deposition) 방법으로 형성할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1 실리콘 산화막(108)을 패터닝하여 제1 실리콘 산화막 패턴(108a)을 형성한다. 제1 실리콘 산화막 패턴(108a)은 거울 영역(150)을 정의한다. 예컨대, 거울 영역(도 1의 '150' 참조)의 형태가 원판형 구조를 가질 경우, 제1 실리콘 산화막 패턴(108a)도 거울 영역(150)의 형태대로 원판형 구조로 형성한다.
도 6을 참조하면, 제1 실리콘 산화막 패턴(108a)이 형성된 반도체 기판(100) 상에 소정 두께의 제2 실리콘막(110)을 증착한다. 제2 실리콘막(110)은 소정 두께, 예컨대 d = (2m+1)λ/4n (m= 0, 1, 2, …) 정도의 두께가 되도록 증착하는 것이 바람직하다. 여기서 d는 증착두께, λ는 광원파장, n은 증착박막(제2 실리콘막)의 광 굴절율을 나타낸다. 제2 실리콘막(110)은 280 mTorr 정도의 압력, 625 ℃ 정도의 온도에서, 140∼200 sccm 정도의 SiH4 가스를 사용하여 LP-CVD 방법으로 형성할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제2 실리콘막(110) 상에 소정 두께의 제2 실리콘 산화막(112)을 증착한다. 제2 실리콘 산화막(112)은 소정 두께, 예컨대 d = (2m+1)λ/4n (m= 0, 1, 2, …)가 되도록 증착하는 것이 바람직하다. 여기서 d는 증착두께, λ는 광원파장, n은 증착박막(실리콘 산화막)의 광 굴절율을 나타낸다. 제2 실리콘 산화막(112)은 제1 실리콘 산화막(108) 형성 공정과 동일한 방법으로 형성할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제2 실리콘 산화막(112)을 패터닝하여 제2 실리콘 산화막 패턴(112a)을 형성한다. 제2 실리콘 산화막 패턴(112a)은 거울 영역을 정의한다. 예컨대, 거울 영역(도 1의 '150' 참조)의 형태가 원판형 구조를 가질 경우, 제2 실리콘 산화막 패턴(112a)도 거울 영역(150)의 형태대로 원판형 구조로 형성한다.
도 9를 참조하면, 제2 실리콘 산화막 패턴(112a)이 형성된 반도체 기판(100) 상에 제3 실리콘막(114)을 증착한다. 이어서, 전기적 통전을 위하여 적층된 실리콘막(114) 표면에 POCl3 도핑 또는 인(phosphorus) 등의 이온 주입 공정(115)을 행한다.
한편, 실리콘막과 실리콘 산화막의 적층 구조로 이루어지는 하부 거울(180)의 광 반사율을 높이기 위하여 제3 실리콘막(114)을 형성하기 전에 필요에 따라 상기 전술한 방법과 동일한 방법으로 실리콘막 및 실리콘 산화막을 추가적으로 필요한 만큼 적층할 수 있다.
도 10을 참조하면, 하부 거울(180)과 상부 거울(182) 간의 광 공진 공간을 형성하기 위하여 제2 희생 산화막(116)을 공진 공간 두께로 증착한다. 제2 희생 산화막(116)은 인가되는 전압에 따른 정전력에 의하여 상부 거울(182)과 하부 거울(180)간의 이격 거리를 제어할 수 있을 정도의 두께, 예컨대 2 ~ 3 ㎛ 정도의 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 제2 희생 산화막은 3 Torr 정도의 압력, 300 ℃ 정도의 온도에서, 60 sccm 정도의 SiH4 가스, 1000 sccm 정도의 N2O 가스를 주입하여 PE-CVD(Plasma Enhanced-Chemical Vapor Deposition) 방법으로 형성할 수 있다.
이어서, 제2 희생 산화막(116) 상에 하부 거울(180)과 대칭적 적층 구조를 갖는 상부 거울(182)을 형성한다. 이하에서, 상부 거울(182)을 형성하는 단계들을 설명한다.
도 11을 참조하면, 먼저 제4 실리콘막(118)을 증착하고, 전기적 통전을 위하여 적층된 제4 실리콘막(118) 표면에 POCl3 도핑 또는 인(phosphorus) 등의 이온 주입 공정(119)을 수행한다. 제4 실리콘막(118)은 하부 거울(180)의 제1 실리콘막(106)과 동일한 두께 및 방법으로 형성하는 것이 바람직하다.
도 12를 참조하면, 제4 실리콘막(118) 상에 제4 실리콘 산화막을 증착한 후, 패터닝하여 제4 실리콘 산화막 패턴(120a)을 형성한다. 상기 제4 실리콘 산화막은 제1 실리콘 산화막(108)과 동일한 두께 및 방법으로 형성하는 것이 바람직하다. 제4 실리콘 산화막 패턴(120a)은 거울 영역(도 1의 '150' 참조)을 정의한다.
도 13을 참조하면, 제4 실리콘 산화막 패턴(120a)이 형성된 반도체 기판(100) 상에 제5 실리콘막(122)을 증착한다. 제5 실리콘막(122)은 하부 거울(180)의 제2 실리콘막(110)과 동일한 두께 및 방법으로 증착하는 것이 바람직하다.
도 14를 참조하면, 제5 실리콘막(122) 상에 제5 실리콘 산화막을 증착한 다음, 패터닝하여 제5 실리콘 산화막 패턴(124a)을 형성한다. 상기 제5 실리콘 산화막은 제2 실리콘 산화막(112)과 동일한 두께로 증착하는 것이 바람직하다. 제5 실리콘 산화막 패턴(124a)은 거울 영역(도 1의 '150' 참조)을 정의한다.
도 15를 참조하면, 제5 실리콘 산화막 패턴(124a)이 형성된 반도체 기판(100) 상에 제6 실리콘막(126)을 증착하고, POCl3 도핑 또는 인(phosphorus) 등의 이온주입 공정(127)을 행한다. 제6 실리콘막(126)은 하부 거울(180)의 제3 실리콘막(114)과 동일한 두께 및 방법으로 증착하는 것이 바람직하다.
한편, 실리콘막과 실리콘 산화막으로 이루어지는 상부 거울(182)의 광 반사율을 높이기 위하여 제6 실리콘막(126)을 형성하기 전에 필요에 따라 상기 전술한 방법과 동일한 방법으로 실리콘막 및 실리콘 산화막을 필요한 만큼 추가적으로 적층할 수도 있다.
도 16을 참조하면, 하부 거울(180)의 제3 실리콘막(114)과 전기적으로 연결되는 전극패드(도 1의 '140' 참조)를 형성하기 위하여 플라즈마 식각공정으로 상부 거울(182)을 이루는 실리콘막(126, 122, 118) 및 제2 희생 산화막(116)을 식각한다. 이어서, 반도체 기판(100)의 뒷면 식각시 앞면 구조물을 보호하기 위한 보호 산화막(128)을 증착한다.
도 17을 참조하면, 반도체 기판(100)의 뒷면을 식각한다. 즉, 반도체 기판(100) 뒷면에 광섬유 삽입을 위한 개구부(130)를 정의하는 포토레지스트 패턴을 형성하고, 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 하여 반도체 기판(100) 뒷면의 열 산화막(102)을 개방하고, 하부 거울(180) 하부의 제1 희생 산화막(104) 아래까지 KOH 등의 실리콘 식각용액을 사용하여 습식식각을 행하거나 깊은 반응이온식각(Deep Reactive Ion Etching; Deep RIE) 방법으로 광섬유(160) 삽입을 위한 개구부(130)를 형성한다. 상기 깊은 반응이온식각은 예컨대 SF6 가스 또는 C4F8
가스 등을 사용한다.
도 18을 참조하면, 반도체 기판(100) 뒷면에 광섬유 삽입 개구부(130)를 형성한 후, 반도체 기판(100) 앞면에 형성된 보호 산화막(128)을 제거한다. 이어서, 제6 실리콘막(126) 및 제3 실리콘막(114) 상에 도전물질을 증착하고 패터닝하여 전극패드(140, 142)를 형성한다. 전극패드(140, 142)는 하부 거울(180) 및 상부 거울(182)의 최상부 실리콘막과 전기적으로 연결되며, 전극패드(140, 142)에 전압을 인가함으로써 하부 거울(180) 및 상부 거울(182) 사이의 간극을 제어할 수 있다.
도 19를 참조하면, 실리콘막과 실리콘 산화막의 적층 구조로 된 하부 및 상부 거울(180, 182)을 도 1에서와 같은 광 공진 거울 구조의 패턴 모양으로 포토리소그라피 공정을 통하여 정의한다. 이어서, 연결수단(155), 즉 토션 바 또는 스프링에 매달린 형태의 거울 구조물 패턴을 형성하기 위하여 상기 포토레지스트 공정에 의하여 정의된 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 제1 희생 산화막(104)이 노출될 때까지 건식 식각한다. 예를 들면, 실리콘막은 SF6 가스 또는 CF4 가스 등을 사용하여 식각하며, 실리콘 산화막은 CF4 가스 또는 CHF3 가스 등을 사용하여 식각할 수 있다.
다음에, 제2 희생 산화막(116) 및 제1 희생 산화막(104)을 불산용액을 이용한 습식식각 또는 무수 불화수소(anhydrous HF) 등을 사용한 기상 식각 방법(gas phase etching; GPE)으로 제거한다. 상기 습식 식각 및 기상 식각 방법은 등방성 식각 특성을 가지므로 상부 거울(182)과 하부 거울(180) 사이의 제2 희생 산화막(116)이 제거되어 광 공진 공간이 형성되며, 또한 하부 거울(180)과 반도체 기판(100) 사이의 제1 희생 산화막(104)도 광섬유 삽입 개구부(130)를 통해 식각되어 하부 거울(180)이 반도체 기판(100)에 소정 거리 이격되어 부양된 형태를 갖게된다.
상술한 과정들을 통해 실리콘막/실리콘 산화막의 다층 적층 구조의 광 반사막층을 가지는 한 쌍의 이격된 거울(180, 182)이 정전력으로 구동되는 패브리-패럿 구조의 파장가변 광 필터를 제작할 수 있다.
한편, 하부 거울(180) 및 상부 거울(182)을 기판(100) 상에 한 쌍으로 형성하지 아니하고, 하부 거울(180) 구조만 기판 상에 형성하고 전극(140) 및 광섬유 삽입 개구부(130) 형성과 희생 산화막(104) 제거 공정을 마친 웨이퍼 또는 전단된 개별 칩으로써 스페이서(spacer)층을 이용하여 소정 간격을 두고 서로 마주보게 정렬하여 접합하는 방법으로 패브리-패럿 구조의 파장가변 광 필터를 제작할 수도 있다. 이를 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저, 반도체 기판에 거울을 부양시키기 위한 희생 산화막을 형성한다. 이때, 상기 희생 산화막을 형성하기 전에, 상기 반도체 기판 양면에 열 산화막을 형성할 수도 있다. 이어서, 상기 희생 산화막 상에 도전성의 실리콘막 및 거울 영역을 정의하는 산화막 패턴을 순차적으로 다층 적층하고, 도전성의 실리콘막을 적층하여 거울을 형성한다. 다음에, 상기 반도체 기판의 뒷면을 식각하여 광섬유 삽입을 위한 개구부를 형성한다. 이어서, 상기 거울 간의 간격을 정전력으로 제어하기 위한 전극패드를 형성한다. 다음에, 상기 거울이 연결 수단에 의해 매달린 형태를 갖도록 상기 거울 주변의 실리콘막을 상기 희생 산화막이 노출되게 건식 식각한다. 이어서, 상기 거울이 상기 반도체 기판에 부양되도록 하기 위하여 상기 희생 산화막을 식각한다. 마지막으로 상기 과정들을 거친 반도체 기판을 2개 준비하고, 상기 반도체 기판의 거울이 서로 마주보도록 스페이서층을 삽입하여 접합하여 패브리-패럿 구조의 파장가변 광 필터를 완료한다.
또한, 전극패드(140, 142)는 각각 하부 거울(180)의 최상부막인 실리콘막 및 상부 거울(182)의 최상부막인 실리콘막에 전기적으로 연결하여 공진 갭을 조절할 수 있으나, 다른 방법으로써 실리콘 기판(100)과 하부 거울(180)을 이루는 실리콘막에 전극 패드를 형성하여 기판(100)과 하부 거울간의 간극을 조절함으로서 상대적으로 상부 및 하부 거울(182, 180)간의 미소간극을 조절할 수도 있다.
또한, 상부 거울(182) 및 하부 거울(180)이 모두 연결수단(155)에 의해 매달린 형태를 갖도록 형성하였으나, 상부 거울(182)만 연결수단(155)에 의해 매달린 형태를 갖도록 형성하고 하부 거울(180)은 반도체 기판(100)에 부유시키지 않는, 즉 기판에 매립된 구조의 적층이 된 형태로 형성할 수도 있다. 이는 거울이 연결수단(155)에 매달린 형태를 갖도록 하기 위해 실시하는 건식 식각을 제2 희생 산화막(116)이 노출될 때까지만 수행함으로써 제2 희생 산화막(116) 식각 후, 상부 거울(182)만 연결수단(155)에 매달린 형태를 갖도록 하는 것이 가능하다.
본 발명에 의하면, 실리콘 웨이퍼상에 광 굴절율의 차이가 큰 실리콘막(폴리실리콘)과 실리콘 산화막의 다층 적층 구조로써 높은 광반사율을 가지는 다층박막 거울을 구현함과 동시에, 실리콘 산화막과 실리콘막의 높은 식각 선택비를 이용하여 기판에 부양된 광 필터 소자를 제작할 수 있다. 특히, 패브리-패럿 필터의 구조를 실리콘/산화막의 다층 적층구조로 형성되는 거울영역 이외의 패턴은 실리콘막의 적층구조로서 구성함으로써 일반적인 실리콘 반도체 IC 공정만으로 파장가변 기능의 광 필터를 용이하게 제작할 수 있다. 본 발명은 이미 확립된 실리콘 반도체 공정의 기본기술을 이용하여 표면 미세가공(surface micromachining)기술로써 제작이 가능하고, 제작구조 및 공정방법이 간단하여 저가로 일관공정에 의하여 대량생산을 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 일반적인 반도체 공정과 재료를 이용함으로써 반도체 기판을 사용하는 일관공정이 가능하며, 반도체 IC 공정과의 호환성으로 한 기판상에 파장가변 광 필터와 제어 및 구동용 IC회로를 동시에 집적할 수 있는 장점을 가진다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패브리-패럿 구조의 능동형 파장가변 광 필터를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 19는 패브리-패럿 구조의 능동형 파장가변 광 필터를 제조하는 방법을 설명하기 위하여 도시한 단면도들이다.
<도면의 주요 부분에 부호의 설명>
100: 반도체 기판 102: 열산화막
104: 제1 희생 산화막 116: 제2 희생 산화막
106, 110, 114, 118, 122, 126: 실리콘막
108a, 112a, 120a, 124a: 실리콘 산화막 패턴
130: 광섬유 삽입 개구부 140, 142: 전극패드
150: 거울 영역 155: 토션 바 또는 스프링
160, 162: 광섬유 164: 신호광
180: 하부 거울 182: 상부 거울
Claims (26)
- 개구부가 형성된 반도체 기판;상기 개구부에 위치되며, 도전성의 실리콘막들 사이에 산화막이 형성된 다층 구조의 하부 거울;상기 하부 거울 상부에 중첩되도록 위치되며, 도전성의 실리콘막들 사이에 산화막이 형성된 다층 구조의 상부 거울;도전성의 실리콘막으로 형성되며, 상기 하부 거울 및 상기 상부 거울을 각각 지지하는 연결 수단들;상기 반도체 기판 및 상기 하부 거울과 상기 하부 거울 및 상기 상부 거울을 소정 거리 이격시키기 위해 상기 반도체 기판 및 상기 연결 수단과 상기 연결 수단들 사이에 각각 형성된 산화막들;상기 하부 거울 및 상기 상부 거울 사이에 정전력을 형성하기 위해 전압이 인가되는 전극패드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 파장가변 광 필터.
- 제1항에 있어서, 상기 하부 거울을 구성하는 실리콘막과 상기 하부 거울에 연결된 연결 수단을 구성하는 실리콘막이 동일층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 파장가변 광 필터.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 상부 거울을 구성하는 실리콘막과 상기 상부 거울에 연결된 연결 수단을 구성하는 실리콘막이 동일층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 파장가변 광 필터.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 하부 거울 및 상기 상부 거울을 구성하는 실리콘막은 (2m+1)λ/4n (m= 0, 1, 2, …)(여기서, λ는 광원파장, n은 실리콘막의 광 굴절율임)의 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 파장가변 광 필터.
- 제1항에 있어서, 상기 하부 거울 및 상기 상부 거울을 구성하는 산화막은 (2m+1)λ/4n (m= 0, 1, 2, …)(여기서, λ는 광원파장, n은 산화막의 광 굴절율임)의 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 파장가변 광 필터.
- 제1항에 있어서, 상기 연결 수단은 실리콘막으로 이루어진 토션 바 또는 스프링 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 파장가변 광 필터.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 하부 거울 및 상기 상부 거울은 서로 대칭되며, 원판형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 파장가변 광 필터.
- 삭제
- 삭제
- (a) 반도체 기판에 하부 거울을 부양시키기 위한 제1 희생 산화막을 형성하는 단계;(b) 상기 제1 희생 산화막 상에 도전성의 실리콘막들 사이에 거울 영역을 정의하는 산화막 패턴이 형성된 다층 구조의 하부 거울을 형성하는 단계;(c) 상기 결과물 상에 제2 희생 산화막을 형성하는 단계;(d) 상기 제2 희생 산화막 상에 도전성의 실리콘막들 사이에 거울 영역을 정의하는 산화막 패턴이 형성된 다층 구조의 상부 거울을 형성하는 단계;(e) 상기 거울 영역에 대응되는 상기 반도체 기판의 뒷면을 식각하여 광섬유 삽입을 위한 개구부를 형성하는 단계;(f) 상기 하부 거울 및 상기 상부 거울 사이에 정전력을 형성하기 위해 전압이 인가되는 전극패드들을 형성하는 단계;(g) 상기 상부 거울 및 상기 하부 거울이 각각 연결 수단에 의해 지지되며, 상기 제1 희생 산화막이 노출되도록 상기 상부 거울 및 상기 하부 거울 주변의 상기 실리콘막을 식각하는 단계; 및(h) 상기 하부 거울과 상기 상부 거울 사이에 광 공진 공간이 형성되고, 상기 하부 거울이 상기 반도체 기판으로부터 부양되도록 하기 위하여 상기 제1 희생 산화막 및 상기 제2 희생 산화막의 소정 부분을 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장가변 광 필터의 제조방법.
- 삭제
- 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2 희생 산화막은 실리콘막에 비하여 희생 산화막의 식각 속도가 빠른 불산 용액을 사용한 습식 식각 또는 무수 불화수소를 사용한 기상 식각 방법으로 식각하는 것을 특징으로 파장가변 광 필터의 제조방법.
- 제13항에 있어서, 상기 하부 거울 및 상기 상부 거울을 구성하는 실리콘막은 (2m+1)λ/4n (m= 0, 1, 2, …)(여기서, λ는 광원파장, n은 실리콘막의 광 굴절율임)의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 파장가변 광 필터의 제조방법.
- 제13항에 있어서, 상기 하부 거울 및 상기 상부 거울을 구성하는 산화막은 (2m+1)λ/4n (m= 0, 1, 2, …)(여기서, λ는 광원파장, n은 산화막의 광 굴절율임)의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 파장가변 광 필터의 제조방법.
- 제13항에 있어서, 상기 제1 희생 산화막을 형성하기 전에, 상기 반도체 기판 양면에 열 산화막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파장가변 광 필터의 제조방법.
- 제13항에 있어서, 상기 하부 거울을 형성하는 단계는,상기 제1 희생 산화막 상에 도전성의 제1 실리콘막을 증착하는 단계;상기 제1 실리콘막 상에 제1 산화막을 증착한 후, 거울 영역이 정의되도록 패터닝하는 단계;상기 제1 실리콘막 및 상기 패터닝된 제1 산화막 상에 제2 실리콘막을 증착하는 단계;상기 제2 실리콘막 상에 제2 산화막을 증착한 후, 거울 영역이 정의되도록 패터닝하는 단계; 및상기 제2 실리콘막 및 상기 패터닝된 제2 산화막 상에 도전성의 제3 실리콘막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 파장가변 광 필터의 제조방법.
- 제13항에 있어서, 상기 상부 거울을 형성하는 단계는,상기 제2 희생 산화막 상에 도전성의 제1 실리콘막을 형성하는 단계;상기 제1 실리콘막 상에 제1 산화막을 증착한 후, 거울 영역이 정의되도록 패터닝하는 단계;상기 제1 실리콘막 및 상기 패터닝된 제1 산화막 상에 제2 실리콘막을 증착하는 단계;상기 제2 실리콘막 상에 제2 산화막을 증착한 후, 거울 영역이 정의되도록 패터닝하는 단계; 및상기 제2 실리콘막 및 상기 패터닝된 제2 산화막 상에 도전성의 제3 실리콘막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 파장가변 광 필터의 제조방법.
- (a) 반도체 기판 상에 거울을 부양시키기 위한 희생 산화막을 형성하는 단계;(b) 상기 희생 산화막 상에 도전성의 실리콘막들 사이에 거울 영역을 정의하는 산화막 패턴이 형성된 다층 구조의 거울을 형성하는 단계;(c) 상기 거울 영역에 대응되는 상기 반도체 기판의 뒷면을 식각하여 광섬유 삽입을 위한 개구부를 형성하는 단계;(d) 상기 거울에 정전력을 형성하기 위해 전압이 인가되는 전극패드를 형성하는 단계;(e) 상기 거울이 연결 수단에 의해 지지되며, 상기 희생 산화막이 노출되도록 상기 거울 주변의 상기 실리콘막을 식각하는 단계; 및(f) 상기 거울이 상기 반도체 기판으로부터 부양되도록 하기 위하여 상기 희생 산화막의 소정 부분을 식각하는 단계를 포함하며,상기 단계 (a) 내지 (f)를 거친 반도체 기판을 2개 준비한 후 상기 반도체 기판들 사이에 스페이서층을 삽입하고 상기 거울이 서로 마주보도록 상기 반도체 기판들을 접합하는 것을 특징으로 하는 파장가변 광 필터의 제조방법.
- 제21항에 있어서, 상기 희생 산화막은 실리콘막에 비하여 희생 산화막의 식각 속도가 빠른 불산 용액을 사용한 습식 식각 또는 무수 불화수소를 사용한 기상 식각 방법으로 식각하는 것을 특징으로 파장가변 광 필터의 제조방법.
- 제21항에 있어서, 상기 실리콘막은 (2m+1)λ/4n (m= 0, 1, 2, …)(여기서, λ는 광원파장, n은 실리콘막의 광 굴절율임)의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 파장가변 광 필터의 제조방법.
- 제21항에 있어서, 상기 산화막 패턴은 (2m+1)λ/4n (m= 0, 1, 2, …)(여기서, λ는 광원파장, n은 산화막의 광 굴절율임)의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 파장가변 광 필터의 제조방법.
- 제21항에 있어서, 상기 희생 산화막을 형성하기 전에, 상기 반도체 기판 양면에 열 산화막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파장가변 광 필터의 제조방법.
- 제21항에 있어서, 상기 거울을 형성하는 단계는,상기 희생 산화막 상에 도전성의 제1 실리콘막을 증착하는 단계;상기 제1 실리콘막 상에 제1 산화막을 증착한 후, 거울 영역이 정의되도록 패터닝하는 단계;상기 제1 실리콘막 및 상기 패터닝된 제1 산화막 상에 제2 실리콘막을 증착하는 단계;상기 제2 실리콘막 상에 제2 산화막을 증착한 후, 거울 영역이 정의되도록 패터닝하는 단계; 및상기 제2 실리콘막 및 상기 패터닝된 제2 산화막 상에 도전성의 제3 실리콘막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 파장가변 광 필터의 제조방법.
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|---|---|---|---|---|
| JP3801099B2 (ja) * | 2002-06-04 | 2006-07-26 | 株式会社デンソー | チューナブルフィルタ、その製造方法、及びそれを使用した光スイッチング装置 |
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| JP2005099206A (ja) * | 2003-09-22 | 2005-04-14 | Seiko Epson Corp | 波長可変フィルタおよび波長可変フィルタの製造方法 |
| JP3770326B2 (ja) * | 2003-10-01 | 2006-04-26 | セイコーエプソン株式会社 | 分析装置 |
| US7408645B2 (en) * | 2003-11-10 | 2008-08-05 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for a downhole spectrometer based on tunable optical filters |
| KR100595999B1 (ko) * | 2003-12-22 | 2006-07-07 | 한국전자통신연구원 | 파장가변 필터 |
| JP4210245B2 (ja) * | 2004-07-09 | 2009-01-14 | セイコーエプソン株式会社 | 波長可変フィルタ及び検出装置 |
| KR100732005B1 (ko) * | 2005-11-02 | 2007-06-27 | 한국기계연구원 | 열광학 현상을 이용한 실리콘 파브리-페로 파장가변 필터및 그 제조방법 |
| US7547568B2 (en) * | 2006-02-22 | 2009-06-16 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Electrical conditioning of MEMS device and insulating layer thereof |
| US7737455B2 (en) * | 2006-05-19 | 2010-06-15 | Bridgelux, Inc. | Electrode structures for LEDs with increased active area |
| US7573074B2 (en) | 2006-05-19 | 2009-08-11 | Bridgelux, Inc. | LED electrode |
| JP2008256837A (ja) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Yamaichi Electronics Co Ltd | ファブリペロー型波長可変フィルタおよびその製造方法 |
| US7804600B1 (en) | 2007-04-30 | 2010-09-28 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Ring-laser gyroscope system using dispersive element(s) |
| WO2010096077A1 (en) * | 2008-06-26 | 2010-08-26 | Cornell University | Method for making a transducer, transducer made therefrom, and applications thereof |
| WO2010138968A2 (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-02 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Method and apparatus for providing high-fill-factor micromirror/micromirror arrays with surface mounting capability |
| JP5640549B2 (ja) | 2010-08-19 | 2014-12-17 | セイコーエプソン株式会社 | 光フィルター、光フィルターの製造方法および光機器 |
| JP5640659B2 (ja) * | 2010-11-02 | 2014-12-17 | セイコーエプソン株式会社 | 光フィルター、光フィルターの製造方法、及び光機器 |
| CN105093417B (zh) * | 2014-04-23 | 2018-10-30 | 华为技术有限公司 | 波长锁定装置和薄膜滤波器 |
| CN107240614B (zh) * | 2017-06-16 | 2019-03-22 | 苏州苏纳光电有限公司 | 红外焦平面多色探测器及其制作方法 |
| DE102021105353A1 (de) * | 2021-03-05 | 2022-09-08 | Olympus Winter & Ibe Gmbh | Absperrhahn, Gehäuse eines Absperrhahns sowie Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses eines Absperrhahns |
| CN113834527A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-12-24 | 重庆大学 | 一种压接型功率半导体结构及其内部压力在线测量方法 |
| US11808974B2 (en) * | 2022-02-08 | 2023-11-07 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5561523A (en) * | 1994-02-17 | 1996-10-01 | Vaisala Oy | Electrically tunable fabry-perot interferometer produced by surface micromechanical techniques for use in optical material analysis |
| US6341039B1 (en) * | 2000-03-03 | 2002-01-22 | Axsun Technologies, Inc. | Flexible membrane for tunable fabry-perot filter |
| US6373632B1 (en) * | 2000-03-03 | 2002-04-16 | Axsun Technologies, Inc. | Tunable Fabry-Perot filter |
| US6424466B1 (en) * | 2001-05-02 | 2002-07-23 | Axsun Technologies, Inc | Dual cavity MEMS tunable Fabry-Perot filter |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5909280A (en) * | 1992-01-22 | 1999-06-01 | Maxam, Inc. | Method of monolithically fabricating a microspectrometer with integrated detector |
| US6381022B1 (en) * | 1992-01-22 | 2002-04-30 | Northeastern University | Light modulating device |
| US6324192B1 (en) * | 1995-09-29 | 2001-11-27 | Coretek, Inc. | Electrically tunable fabry-perot structure utilizing a deformable multi-layer mirror and method of making the same |
| WO1999034484A2 (en) * | 1997-12-29 | 1999-07-08 | Coretek, Inc. | Microelectromechanically, tunable, confocal, vcsel and fabry-perot filter |
| US6438149B1 (en) * | 1998-06-26 | 2002-08-20 | Coretek, Inc. | Microelectromechanically tunable, confocal, vertical cavity surface emitting laser and fabry-perot filter |
| JPH11202125A (ja) * | 1998-01-09 | 1999-07-30 | Communication Research Laboratory | 多機能光学フィルタ |
| US6487230B1 (en) * | 1998-04-14 | 2002-11-26 | Bandwidth 9, Inc | Vertical cavity apparatus with tunnel junction |
| US6351577B1 (en) * | 1998-12-14 | 2002-02-26 | Lucent Technologies Inc. | Surface-micromachined out-of-plane tunable optical filters |
| GB2359636B (en) * | 2000-02-22 | 2002-05-01 | Marconi Comm Ltd | Wavelength selective optical filter |
| US6836366B1 (en) * | 2000-03-03 | 2004-12-28 | Axsun Technologies, Inc. | Integrated tunable fabry-perot filter and method of making same |
| US6724785B1 (en) * | 2000-04-14 | 2004-04-20 | Agilent Technologies, Inc. | Tunable fabry-perot filters and lasers with reduced frequency noise |
| US6813053B1 (en) * | 2000-05-19 | 2004-11-02 | The Regents Of The University Of California | Apparatus and method for controlled cantilever motion through torsional beams and a counterweight |
| US6546029B2 (en) * | 2001-03-15 | 2003-04-08 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne | Micro-electromechanically tunable vertical cavity photonic device and a method of fabrication thereof |
| US6808276B2 (en) * | 2001-05-08 | 2004-10-26 | Axsun Technologies, Inc. | Suspended high reflectivity coating on release structure and fabrication process therefor |
| US20030020926A1 (en) * | 2001-05-15 | 2003-01-30 | Nicolae Miron | Tunable band pass optical filter unit with a tunable band pass interferometer |
| US6594059B2 (en) * | 2001-07-16 | 2003-07-15 | Axsun Technologies, Inc. | Tilt mirror fabry-perot filter system, fabrication process therefor, and method of operation thereof |
| US7015457B2 (en) * | 2002-03-18 | 2006-03-21 | Honeywell International Inc. | Spectrally tunable detector |
| US7034975B1 (en) * | 2001-12-03 | 2006-04-25 | Cheetah Onmi, Llc | High speed MEMS device |
| US6807342B2 (en) * | 2002-03-12 | 2004-10-19 | Opticnet, Inc. | Fiber optic tunable filter using a fabry-perot resonator |
| US6950570B1 (en) * | 2002-08-13 | 2005-09-27 | Active Optical Networks, Inc. | Integrated fiber, sensor and lens arrays for optical networks |
| US6661830B1 (en) * | 2002-10-07 | 2003-12-09 | Coherent, Inc. | Tunable optically-pumped semiconductor laser including a polarizing resonator mirror |
| US6822779B2 (en) * | 2002-11-13 | 2004-11-23 | Np Photonics Inc. | Method of finding drive values for an actuation mechanism |
| KR100489801B1 (ko) * | 2002-12-10 | 2005-05-16 | 한국전자통신연구원 | 파장가변 광 필터 및 그 제조방법 |
| TWI238272B (en) * | 2003-09-10 | 2005-08-21 | Ind Tech Res Inst | High free-space range MOEMS tunable filter |
-
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-
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-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5561523A (en) * | 1994-02-17 | 1996-10-01 | Vaisala Oy | Electrically tunable fabry-perot interferometer produced by surface micromechanical techniques for use in optical material analysis |
| US6341039B1 (en) * | 2000-03-03 | 2002-01-22 | Axsun Technologies, Inc. | Flexible membrane for tunable fabry-perot filter |
| US6373632B1 (en) * | 2000-03-03 | 2002-04-16 | Axsun Technologies, Inc. | Tunable Fabry-Perot filter |
| US6424466B1 (en) * | 2001-05-02 | 2002-07-23 | Axsun Technologies, Inc | Dual cavity MEMS tunable Fabry-Perot filter |
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