KR100861055B1 - Spatial optical modulator having a plurality of drivers - Google Patents

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Abstract

기판; 상기 기판에 적층되어 입사되는 광을 반사하는 하부 반사층; 상기 하부 반사층과 중앙 부분이 구동 공간만큼 이격되고, 상기 하부 반사층과 형성된 단차에 의해 입사광을 반사 또는 회절시키는 리본 구조물; 상기 기판과 상기 리본 구조물 사이에 위치하고, 상기 리본 구조물의 중앙 부분을 상하로 구동시키는 제1 구동 수단; 및 상기 리본 구조물 상에 위치하고, 상기 리본 구조물의 중앙 부분을 상하로 구동시키기 위한 상하 구동력을 제공하는 제2 구동 수단을 포함하는 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자가 제시된다. 본 발명에 따른 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자는 요동 가능하도록 부상된 부분이 일방향으로 구동되는 종래 기술과 달리 상하 양 방향으로 구동 가능한 효과가 있다.Board; A lower reflective layer laminated on the substrate to reflect incident light; A ribbon structure in which a center portion of the lower reflective layer is spaced apart by a driving space and reflects or diffracts incident light by a step formed in the lower reflective layer; First driving means positioned between the substrate and the ribbon structure and configured to drive a central portion of the ribbon structure up and down; And a second driving means positioned on the ribbon structure and providing a vertical driving force for driving the center portion of the ribbon structure up and down. The optical modulator element having a plurality of drive elements according to the present invention has an effect capable of driving in both up and down directions, unlike the prior art in which the floating part is driven in one direction so as to be swingable.

기판, 반사층, 압전체, 광변조기. Substrate, reflective layer, piezoelectric material, optical modulator.

Description

복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자{Spatial optical modulator having a plurality of drivers}Spatial optical modulator having a plurality of drivers

도 1a는 종래 기술에 따른 광변조기 소자의 단면도. 1A is a cross-sectional view of an optical modulator element according to the prior art.

도 1b는 압전체를 이용하여 오픈 홀이 구비된 광변조기 소자의 사시도. Figure 1b is a perspective view of an optical modulator device having an open hole using a piezoelectric body.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자의 단면도. 2 is a cross-sectional view of an optical modulator element having a plurality of drive elements according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자의 평면도.3 is a plan view of an optical modulator element having a plurality of drive elements according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자의 구동 원리를 도시한 도면. 4 is a view showing a driving principle of an optical modulator element having a plurality of drive elements according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자의 제조 공정을 도시한 흐름도. 5 is a flowchart illustrating a manufacturing process of an optical modulator device having a plurality of driving devices 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 : 기판 220 : 절연층210: substrate 220: insulating layer

230 : 희생층 240 : 제1 하부 전극230: sacrificial layer 240: first lower electrode

245 : 제1 압전층 250 : 제1 상부 전극245: first piezoelectric layer 250: first upper electrode

260 : 리본 구조물 270 : 제2 하부 전극260 ribbon structure 270 second lower electrode

275 : 제2 압전층 280 : 제2 상부 전극275: second piezoelectric layer 280: second upper electrode

본 발명은 멤스 구조물 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 반도체 공정을 이용하여 제조되는 광변조기 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a MEMS structure and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an optical modulator device 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. 광변조기 소자는 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 modulator elements are used in the fields of optical memory, optical display, printer, optical interconnection, hologram, and the like, and research and development of display devices using the same are being actively conducted.

광 변조기 소자는 크게 직접 광의 온/오프를 제어하는 직접 방식과 반사 및 회절을 이용하는 간접 방식으로 나뉘며, 또한 간접 방식은 정전 구동 방식과 압전 방식으로 나뉠 수 있다. 여기서, 광변조기 소자는 다양한 구동되는 방식 또는 제조 회사의 제품명(예를 들면, 실리콘 라이트 머신사(社)의 광변조기인 GLV(Grating Light Valve) 디바이스)으로 구현된다.The optical modulator element is largely divided into a direct method of directly controlling the on / off of light and an indirect method using reflection and diffraction, and the indirect method may be divided into an electrostatic driving method and a piezoelectric method. Here, the optical modulator device is implemented by various driving schemes or product names of manufacturing companies (for example, GLV (Grating Light Valve) devices, which are optical modulators of Silicon Light Machine Co., Ltd.).

미국특허번호 제5,311,360 호에 개시된 정전기 방식 격자 광변조기는 반사 표면부를 가지며 기판 상부에 부유(suspended)하는 다수의 일정하게 이격하는 변형 가능 반사형 리본을 포함한다. 절연층이 실리콘 기판상에 증착된다. 다음으로, 희생 폴리실리콘 막 및 질화실리콘 막의 증착 공정이 후속한다. The electrostatic grating light modulator disclosed in US Pat. No. 5,311,360 includes a plurality of uniformly spaced deformable reflective ribbons having reflective surface portions and suspended above a substrate. An insulating layer is deposited on the silicon substrate. Next, the deposition process of the sacrificial polysilicon film and the silicon nitride film is followed.

질화물 막은 리본으로부터 패터닝되고 폴리실리콘층의 일부가 에칭되어 리본이 질화물 프레임에 의해 폴리실리콘 스페이서층상에 유지되도록 한다. 단일 파장 λ0를 가진 광을 변조시키기 위해, 변조기는 리본의 두께와 폴리실리콘 스페이서의 두께가 λ0/4가 되도록 설계된다. The nitride film is patterned from the ribbon and a portion of the polysilicon layer is etched so that the ribbon is held on the polysilicon spacer layer by the nitride frame. To modulate light with a single wavelength [lambda] 0, the modulator is designed such that the thickness of the ribbon and the thickness of the polysilicon spacer are [lambda] / 4.

리본상의 반사 표면과 기판의 반사 표면 사이의 수직 거리 d로 한정된 이러한 변조기의 격자 진폭은 리본 (제 1 전극으로서의 역할을 하는 리본의 반사 표면)과 기판(제 2 전극으로서의 역할을 하는 기판 하부의 전도막) 사이에 전압을 인가함으로써 제어된다.The lattice amplitude of this modulator, defined by the vertical distance d between the reflective surface on the ribbon and the reflective surface of the substrate, is the conduction of the ribbon (reflective surface of the ribbon serving as the first electrode) and the substrate (substrate serving as the second electrode). Film).

즉, 종래의 기술은 질화 실리콘(silicon nitride) 등의 유전 물질에 금속 반사막을 올려 반사형 마이크로 리본을 제조한다. 이렇게 제작한 리본에 정전력을 가하기 위해 전압을 가하면 리본의 변위가 한쪽 방향으로만 발생하기 때문에 원하는 변위를 발생하기 위하여 높은 전압을 인가 하여야 한다. 이러한 높은 사용 전압은 휴대폰, 소형 프로젝터(mini projector) 등 포터블(portable) 용도로 사용시 배터 리의 제약으로 인한 사용시간 단축, 광변조기 degradation으로 인한 수명 저하 등의 문제점이 발생할 수 있다. That is, the conventional technology manufactures a reflective micro ribbon by placing a metal reflective film on a dielectric material such as silicon nitride. When a voltage is applied to apply the electrostatic force to the ribbon thus produced, the displacement of the ribbon is generated in only one direction. Therefore, a high voltage must be applied to generate the desired displacement. Such high use voltages may cause problems such as shortening of the use time due to battery limitations and deterioration of life due to degradation of the optical modulator when used for portable applications such as mobile phones and mini projectors.

또한, 도 1a는 종래 기술에 따른 압전 방식에 따른 광변조기 소자의 단면도이다. 도 1a를 참조하면, 기판(110), 절연층(120), 희생층(130), 리본 구조물(140) 및 압전체(150)를 포함하는 광변조기가 도시되어 있다. 1A is a cross-sectional view of an optical modulator device according to a piezoelectric method according to the prior art. Referring to FIG. 1A, 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.

기판(110)은 일반적으로 사용되는 반도체 기판이며, 절연층(120)은 식각 정지층(etch stop layer)으로서 증착된다. 희생층(130)은 리본 구조물(140)이 절연층(120)과 일정한 간격으로 이격될 수 있도록 중심부에서 공간을 형성하는 역할을 한다. Substrate 110 is a commonly used semiconductor substrate, and insulating layer 120 is deposited as an etch stop layer. The sacrificial layer 130 serves to form a space at the center so that the ribbon structure 140 can be spaced apart from the insulating layer 120 at regular intervals.

리본 구조물(140)은 상술한 바와 같이 입사광의 회절 및 간섭을 일으켜서 신호를 광변조하는 역할을 한다. 또한, 압전체(150)는 상부 및 하부 전극간의 전압차에 의해 발생하는 상하 또는 좌우의 수축 또는 팽창 정도에 따라 리본 구조물(140)을 상하로 움직이도록 제어한다.The ribbon structure 140 serves to light modulate the signal by causing diffraction and interference of incident light as described above. In addition, the piezoelectric member 150 controls the ribbon structure 140 to move up and down according to the degree of contraction or expansion of up and down or left and right generated by the voltage difference between the upper and lower electrodes.

여기서, 종래 기술에 따르면, 압전체(150)가 리본 구조물(140) 상에만 형성된 경우 리본 구조물(140)을 상방향으로 구동시키기 위해서 다소 높은 전압을 필요로 한다. 즉, 리본 구조물(140)을 구동하기 위한 전압을 압전체(150)에 가하면 리본의 변위가 한쪽 방향으로만 발생하기 때문에 원하는 변위를 발생하기 위하여 높은 전압을 인가 하여야 한다. 따라서 현재 저전압으로 요동 가능하도록 부상된 부분을 구동할 수 있는 기술에 대한 필요성이 증대되고 있다. Here, according to the related art, when the piezoelectric body 150 is formed only on the ribbon structure 140, a somewhat higher voltage is required to drive the ribbon structure 140 upward. That is, when a voltage for driving the ribbon structure 140 is applied to the piezoelectric body 150, since the displacement of the ribbon is generated only in one direction, a high voltage must be applied to generate a desired displacement. Accordingly, there is an increasing need for a technology capable of driving a floating part to be able to swing at low voltage.

본 발명은 요동 가능하도록 부상된 부분이 일방향으로 구동되는 종래 기술과 달리 상하 양 방향으로 구동 가능한 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자를 제공한다. The present invention provides an optical modulator device having a plurality of drive elements that can be driven in both up and down directions, unlike the prior art in which the floating part is driven in one direction so as to be swingable.

또한, 본 발명은 최대의 회절 효율을 얻기 위해 작은 구동 전압이 요구되는 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자를 제공한다.In addition, the present invention provides an optical modulator element having a plurality of drive elements for which a small drive voltage is required to obtain maximum diffraction efficiency.

또한, 본 발명은 저전력으로 소자를 구동할 수 있으므로, 사용 시간이 신장될 수 있는 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자를 제공한다. In addition, the present invention provides a light modulator device having a plurality of drive elements that can be used to drive the device at a low power, the use time can be extended.

또한, 본 발명은 저전압 구동에 의하여 구동 소자의 신뢰성이 향상될 수 있는 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자를 제공한다.In addition, the present invention provides an optical modulator device having a plurality of drive elements that can be improved in reliability by the low voltage drive.

본 발명이 제시하는 이외의 기술적 과제들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems other than the present invention will be easily understood through the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 기판; 상기 기판에 적층되어 입사되는 광을 반사하는 하부 반사층; 상기 하부 반사층과 중앙 부분이 구동 공간만큼 이격되고, 상기 하부 반사층과 형성된 단차에 의해 입사광을 반사 또는 회절시키는 리본 구조물; 상기 기판과 상기 리본 구조물 사이에 위치하고, 상기 리본 구조물의 중앙 부분을 상하로 구동시키는 제1 구동 수단; 및 상기 리본 구조물 상에 위치하고, 상기 리본 구조물의 중앙 부분을 상하로 구동시키기 위한 상하 구동력을 제공하는 제2 구동 수단을 포함하는 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자를 제공할 수 있다.According to an aspect of the invention, the substrate; A lower reflective layer laminated on the substrate to reflect incident light; A ribbon structure in which a center portion of the lower reflective layer is spaced apart by a driving space and reflects or diffracts incident light by a step formed in the lower reflective layer; First driving means positioned between the substrate and the ribbon structure and configured to drive a central portion of the ribbon structure up and down; And a second driving means disposed on the ribbon structure and providing a vertical driving force for vertically driving the central portion of the ribbon structure.

여기서, 본 발명에 따른 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자는 상기 기판 상에 적층되며, 상기 하부 반사층이 도포되는 절연층을 더 포함할 수 있다. Here, the optical modulator element having a plurality of driving elements according to the present invention may further include an insulating layer laminated on the substrate, the lower reflection layer is applied.

여기서, 상기 제1 구동 수단은 상기 기판의 양단에 위치하며, 박막의 압전층을 포함하여 상기 압전층의 양측에 전압이 인가되면 수축 및 팽창에 의해 상기 상하 구동력을 제공하는 제1 압전체일 수 잇다. Here, the first driving means may be located at both ends of the substrate, and may be a first piezoelectric body that provides the vertical driving force by contraction and expansion when voltage is applied to both sides of the piezoelectric layer, including a piezoelectric layer of a thin film. .

여기서, 상기 제1 압전체는 제1 하부 전극; 상기 제1 하부 전극 상에 위치하며, 양측에 전압이 인가되면 수축 및 팽창에 의해 상기 상하 구동력을 제공하는 제1 압전층; 및 상기 제1 압전층 상에 위치하며, 상기 제1 하부 전극 간에 상기 상하 구동력을 제공하기 위한 압전 전압이 인가되는 제1 상부 전극을 포함할 수 있다. The first piezoelectric body may include a first lower electrode; A first piezoelectric layer positioned on the first lower electrode and providing the vertical driving force by contraction and expansion when voltage is applied to both sides; And a first upper electrode positioned on the first piezoelectric layer, to which a piezoelectric voltage is applied to provide the vertical driving force between the first lower electrodes.

여기서, 상기 제2 구동 수단은 상기 리본 구조물의 양단에 위치하며, 박막의 압전층을 포함하여 상기 압전층의 양측에 전압이 인가되면 수축 및 팽창에 의해 상기 상하 구동력을 제공하는 제2 압전체일 수 있다. Here, the second driving means may be a second piezoelectric body which is positioned at both ends of the ribbon structure and provides the vertical driving force by contraction and expansion when voltage is applied to both sides of the piezoelectric layer, including the piezoelectric layer of the thin film. have.

여기서, 상기 제2 압전체는 제2 하부 전극; 상기 제2 하부 전극 상에 위치하며, 양측에 전압이 인가되면 수축 및 팽창에 의해 상기 상하 구동력을 제공하는 제2 압전층; 및 상기 제2 압전층 상에 위치하며, 상기 제2 하부 전극 간에 상기 상하 구동력을 제공하기 위한 압전 전압이 인가되는 제2 상부 전극을 포함할 수 있다. The second piezoelectric body may include a second lower electrode; A second piezoelectric layer positioned on the second lower electrode and providing the vertical driving force by contraction and expansion when voltage is applied to both sides; And a second upper electrode positioned on the second piezoelectric layer and to which a piezoelectric voltage is applied to provide the vertical driving force between the second lower electrodes.

여기서, 상기 리본 구조물에는 오픈홀이 형성될 수 있다. Here, an open hole may be formed in the ribbon structure.

여기서, 본 발명에 따른 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자는 상기 절연층과 상기 제1 구동 수단 사이에 위치하고, 상기 리본 구조물의 중앙 부분의 하 면에 위치하는 부분이 식각되어 상기 구동 공간을 생성하며, 상기 구조물층을 지지하는 희생층을 더 포함할 수 있다. Here, the optical modulator element having a plurality of drive elements according to the present invention is located between the insulating layer and the first drive means, the portion located on the lower surface of the center portion of the ribbon structure is etched to create the drive space And a sacrificial layer supporting the structure layer.

여기서, 본 발명에 따른 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자는 상기 리본 구조물에 적층되어 상기 하부 반사층과 형성된 단차에 의해 입사광을 반사 또는 회절 시키는 상부 반사층을 더 포함할 수 있다. Here, the optical modulator element having a plurality of driving elements according to the present invention may further include an upper reflecting layer stacked on the ribbon structure to reflect or diffract incident light by the step formed with the lower reflecting layer.

이하, 본 발명에 따른 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자의 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. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기에 앞서 본 발명에 적용될 수 있는 압전 구동 방식 광변조기에 대해서 먼저 설명하기로 한다. 여기서, 광변조기의 부상 부분을 구동하기 위한 다양한 구동 방식이 있을 수 있으며, 이하에서는 압전체를 이용하여 광변조기의 부상 부분을 구동하는 경우를 중심으로 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of an optical modulator device having a plurality of driving elements 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 regardless of reference numerals are the same. Reference numerals will be omitted and duplicate description thereof will be omitted. In addition, before describing the preferred embodiments of the present invention in detail, a piezoelectric drive type optical modulator that can be applied to the present invention will be described first. Here, there may be various driving schemes for driving the floating portion of the optical modulator, and will be described below with reference to the case of driving the floating portion of the optical modulator using a piezoelectric body.

도 1b는 본 발명에 적용 가능한 간접 광변조기 중 압전체를 이용한 회절형 광 변조기 소자의 사시도이다. 도 1b를 참조하면, 기판(211), 절연층(212), 희생층(213), 리본 구조물(214) 및 압전체(215)를 포함하는 광변조기가 도시되어 있다. 1B is a perspective view of a diffractive light modulator element using a piezoelectric element among indirect light modulators applicable to the present invention. Referring to FIG. 1B, an optical modulator including a substrate 211, an insulating layer 212, a sacrificial layer 213, a ribbon structure 214, and a piezoelectric body 215 is illustrated.

기판(211)은 일반적으로 사용되는 반도체 기판이며, 절연층(212)은 식각 정지층(etch stop layer)으로서 증착되며, 희생층으로 사용되는 물질을 식각하는 에 천트(여기서 에천트는 식각 가스 또는 식각 용액임)에 대해서 선택비가 높은 물질로 형성된다. 절연층(212)은 입사광을 반사하기 위해 반사층(미도시)이 도포될 수 있다. 여기서, 절연층 상에 도포된 반사층을 절연층이라고 지칭할 수 있다. The substrate 211 is a commonly used semiconductor substrate, and the insulating layer 212 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). The insulating layer 212 may be coated with a reflective layer (not shown) to reflect incident light. Here, the reflective layer applied on the insulating layer may be referred to as an insulating layer.

희생층(213)은 리본 구조물이 절연층(212)과 일정한 간격으로 이격될 수 있도록 양 사이드에서 리본 구조물(214)을 지지하고, 중심부에서 공간을 형성하는 역할을 한다. The sacrificial layer 213 supports the ribbon structure 214 on both sides so that the ribbon structure can be spaced apart from the insulating layer 212 at regular intervals, and forms a space at the center.

리본 구조물(214)은 상술한 바와 같이 입사광의 회절 및 간섭을 일으켜서 신호를 광변조하는 상부 반사층의 역할을 할 수 있으며, 여기서, 상부 반사층을 별도로 구비할 수도 있다. 상부 반사층은 일반적으로 반사률이 높은 물질이 될 수 있으며, 예를 들면, 은(Ag)이 될 수 있다. 리본 구조물(214)의 형태는 정전기 방식에 따라 복수의 리본 형상으로 구성될 수도 있고, 압전 방식에 따라 리본의 중심부에 복수의 오픈홀을 구비할 수도 있다. 또한, 압전체(215)는 상부 및 하부 전극간의 전압차에 의해 발생하는 상하 또는 좌우의 수축 또는 팽창 정도에 따라 리본 구조물(214)을 상하로 움직이도록 제어한다.As described above, the ribbon structure 214 may serve as an upper reflecting layer that modulates a signal by diffracting and interfering incident light, and may further include an upper reflecting layer. The upper reflective layer may generally be a material having high reflectance, for example, silver (Ag). The shape of the ribbon structure 214 may be configured in a plurality of ribbon shapes 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. In addition, the piezoelectric element 215 controls the ribbon structure 214 to move up and down in accordance with the degree of contraction or expansion of up and down or left and right caused by the voltage difference between the upper and lower electrodes.

빛의 파장이 λ인 경우 광변조기가 변형되지 않은 상태에서(어떠한 전압도 인가되지 않은 상태에서) 리본 구조물(214)과 절연층이 형성된 절연층(212) 간의 간격은 λ/2와 같다. 따라서 0차 회절광의 경우 리본 구조물(214)과 절연층(212)으로부터 반사된 광 사이의 전체 경로차는 λ와 같아서 보강 간섭을 하여 광의 세기는 최대값을 가진다. 여기서, +1차 및 -1차 회절광의 경우 광의 세기는 최소값을 가진다. When the wavelength of light is λ, the distance between the ribbon structure 214 and the insulating layer 212 on which the insulating layer is formed is equal to λ / 2 in the state where the optical modulator is not deformed (no voltage is applied). Therefore, in the case of zero-order diffracted light, the total path difference between the light reflected from the ribbon structure 214 and the insulating layer 212 is equal to λ, so that constructive interference causes maximum light intensity. Herein, in the case of the + 1st and -1st diffracted light, the light intensity has a minimum value.

또한, 적정 전압이 압전체(215)에 인가될 때, 리본 구조물(214)과 절연층이 형성된 절연층(212) 간의 간격은 λ/4와 같게 된다. 따라서 0차 회절광의 경우 리본 구조물(214)과 절연층(212)으로부터 반사된 광 사이의 전체 경로차는 λ/2와 같아서 상쇄 간섭을 하여 광의 세기는 최소값을 가진다. 여기서, +1차 및 -1차 회절광의 경우 광의 세기는 최대값을 가진다. 이러한 간섭의 결과, 광변조기는 입사광의 광량을 조절하여 신호를 빛에 실을 수 있다. 여기서 광 변조기 소자는 리본 구조물(214)의 형태에 따라서 함몰형과 돌출형으로 분류될 수도 있다. 또한, 기판(211)에 상술한 리본 구조물(214)과 절연층이 형성된 절연층(212) 간의 간격을 제공할 수 있는 홈이 형성될 수도 있다. 또한, 기판(211)은 평평하고 상부에 형성된 리본 구조물(214)이 꺽어져서 상술한 리본 구조물(214)과 절연층이 형성된 절연층(212) 간의 간격이 형성될 수도 있다. 이하에서는 희생층(213)을 이용하여 제조된 회절형 광변조기가 본 발명에 적용된 경우를 중심으로 설명한다.In addition, when an appropriate voltage is applied to the piezoelectric member 215, the distance between the ribbon structure 214 and the insulating layer 212 on which the insulating layer is formed is equal to λ / 4. Therefore, in the case of the zero-order diffracted light, the total path difference between the light reflected from the ribbon structure 214 and the insulating layer 212 is equal to λ / 2, so that the interference is cancelled and the light intensity has a minimum value. Herein, in the case of the + 1st and -1st diffraction light, the light intensity has a maximum value. As a result of such interference, the optical modulator may load a signal on the light by adjusting the amount of incident light. The optical modulator elements may be classified into recesses and protrusions according to the shape of the ribbon structure 214. In addition, a groove may be formed in the substrate 211 to provide a gap between the above-described ribbon structure 214 and the insulating layer 212 in which the insulating layer is formed. In addition, the substrate 211 may be flat and the ribbon structure 214 formed thereon may be bent to form a gap between the ribbon structure 214 described above and the insulating layer 212 having the insulating layer formed thereon. Hereinafter, a case in which a diffraction type optical modulator manufactured using the sacrificial layer 213 is applied to the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리본 구조물의 양면에 형성된 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자의 단면도이며, 도 3은 도 2의 평면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 광변조기 소자는 기판(210), 절연층(220), 희생층(230), 제1 하부 전극(240), 제1 압전층(245), 제1 상부 전극(250), 리본 구조물(260), 제2 하부 전극(270), 제2 압전층(275) 및 제2 상부 전극(280)을 포함한다. 2 is a cross-sectional view of an optical modulator device having a plurality of drive elements formed on both sides of a ribbon structure according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plan view of FIG. 2 and 3, the optical modulator device according to the present invention includes a substrate 210, an insulating layer 220, a sacrificial layer 230, a first lower electrode 240, a first piezoelectric layer 245, The first upper electrode 250 includes a ribbon structure 260, a second lower electrode 270, a second piezoelectric layer 275, and a second upper electrode 280.

기판(210) 상에 절연층(220)이 형성된다. 여기서, 하부 반사층은 기판(210) 상에 위치한 절연층(220) 상에 반사 물질이 도포되어 형성될 수 있다. 하부 반사층은 리본 구조물(260)과 기판(210)이 이격된 부분에만 도포될 수도 있다. The insulating layer 220 is formed on the substrate 210. The lower reflective layer may be formed by coating a reflective material on the insulating layer 220 positioned on the substrate 210. The lower reflective layer may be applied only to a portion where the ribbon structure 260 and the substrate 210 are spaced apart from each other.

희생층(230)은 리본 구조물(260)이 절연층(220)과 일정한 간격으로 이격될 수 있도록 양 사이드에서 리본 구조물(260)을 지지하고, 중심부에서 구동 공간을 형성하는 역할을 한다. 또한, 다른 실시예에 의하면, 중심부에서 구동 공간을 형성하는 역할은 제1 하부 전극(240), 제1 압전층(245), 제1 상부 전극(250)이 하고, 희생층(230)은 양단에서 생략될 수 있다. 즉, 희생층(230)은 중심부에서 구동 공간을 형성하기 위해 절연층(220) 상에 형성된 후 속행되는 공정에서 전부 식각될 수 있다. The sacrificial layer 230 supports the ribbon structure 260 on both sides so that the ribbon structure 260 may be spaced apart from the insulating layer 220 at regular intervals, and forms a driving space at the center. In addition, according to another embodiment, the driving space is formed in the central portion of the first lower electrode 240, the first piezoelectric layer 245, the first upper electrode 250, the sacrificial layer 230 is both ends May be omitted. In other words, the sacrificial layer 230 may be entirely etched in a subsequent process after being formed on the insulating layer 220 to form a driving space in the center portion.

리본 구조물(260)은 상술한 바와 같이 절연층(220)과 중앙 부분이 구동 공간만큼 이격되어 형성된 단차에 의해 입사광의 회절 및 간섭을 일으켜서 신호를 광변조하는 역할을 한다. 여기서, 상부 반사층은 리본 구조물(260)상에 반사 물질이 도포되어 형성될 수 있다.As described above, the ribbon structure 260 serves to optically modulate the signal by causing diffraction and interference of incident light by a step formed by separating the insulating layer 220 from the center portion by the driving space. Here, the upper reflective layer may be formed by applying a reflective material on the ribbon structure 260.

여기서, 리본 구조물(260)을 상하로 구동하기 위한 구동 수단(제1 구동 수단 및 제2 구동 수단)은 제1 압전체(제1 하부 전극(240), 제1 압전층(245), 제1 상부 전극(250))와 제2 압전체(제2 하부 전극(270), 제2 압전층(275) 및 제2 상부 전극(280))를 포함한다. 여기서, 제1 압전체는 희생층(230)과 상기 리본 구조물(260) 사이에서 희생층(230)의 양단에 위치하며, 제2 압전체는 리본 구조물(260) 상에서 리본 구조물(260)의 양단에 위치한다. 제1 압전체와 제2 압전체는 각각 희생층(230)의 양단 및 리본 구조물(260)의 양단에 복수로 형성될 수 있다. 도 3을 참조 하면, 리본 구조물(260) 상에 양단에서 같은 기능을 하는 두 개의 제2 압전체(제2 하부 전극(270), 제2 압전층(275) 및 제2 상부 전극(280))가 위치한다. 또한, 두 개의 제2 압전체 간에는 광을 반사하는 리본 형태의 리본 구조물(260)의 중앙 부분이 형성되며, 이러한 중앙 부분은 필요에 따라(예를 들면, 구현하고자 하는 화소의 개수에 상응하여) 여러 개의 리본 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 광 신호를 반사 및 회절하는 리본은 두 개씩 형성된다. 또한, 각각의 리본에는 오픈 홀이 형성될 수 있다. 여기서, 입사광은 오픈 홀에 입사하여 절연층(220)에서 반사 및 회절되어 디스플레이되는 화소의 정보를 표현할 수 있다. 여기서, 절연층(220)에서 광이 반사 및 회절되는 경우를 설명하였으나, 광을 반사할 수 있는 하부 반사층을 별도로 구비할 수도 있다. 하부 반사층은 일반적으로 반사률이 높은 물질이 될 수 있으며, 예를 들면, 은(Ag)이 될 수 있다.Here, the driving means (first driving means and second driving means) for driving the ribbon structure 260 up and down may include a first piezoelectric body (first lower electrode 240, first piezoelectric layer 245, and first upper portion). An electrode 250) and a second piezoelectric body (the second lower electrode 270, the second piezoelectric layer 275, and the second upper electrode 280). Here, the first piezoelectric body is positioned at both ends of the sacrificial layer 230 between the sacrificial layer 230 and the ribbon structure 260, and the second piezoelectric body is positioned at both ends of the ribbon structure 260 on the ribbon structure 260. do. The first piezoelectric material and the second piezoelectric material may be formed in plural on both ends of the sacrificial layer 230 and both ends of the ribbon structure 260, respectively. Referring to FIG. 3, two second piezoelectric bodies (the second lower electrode 270, the second piezoelectric layer 275, and the second upper electrode 280) having the same function at both ends are formed on the ribbon structure 260. Located. In addition, a center portion of the ribbon structure 260 in the form of a ribbon reflecting light is formed between the two second piezoelectric elements, and the center portion may be formed as necessary (for example, according to the number of pixels to be implemented). It can be formed in the form of two ribbons. For example, referring to FIG. 3, two ribbons that reflect and diffract an optical signal are formed. In addition, an open hole may be formed in each ribbon. In this case, the incident light may be incident on the open hole to reflect information of the pixel that is reflected and diffracted by the insulating layer 220 to be displayed. Here, although the case where the light is reflected and diffracted in the insulating layer 220 has been described, a lower reflecting layer capable of reflecting light may be provided separately. The lower reflective layer may generally be a material having a high reflectance, for example, silver (Ag).

여기서, 제1 압전층(245)은 제1 하부 전극(240) 및 제1 상부 전극(250)간의 인가된 전압차에 의해 발생하는 상하 또는 좌우의 수축 또는 팽창 정도에 따라 리본 구조물(260)을 아래방향(하방향)으로 움직이도록 제어한다. 또한, 제2 압전층(275)은 제2 하부 전극(270) 및 제2 상부 전극(280)간의 인가된 전압차에 의해 발생하는 상하 또는 좌우의 수축 또는 팽창 정도에 따라 리본 구조물(260)을 위방향(상방향)으로 움직이도록 제어한다. Here, the first piezoelectric layer 245 may form the ribbon structure 260 according to the degree of contraction or expansion of up, down, left, and right sides generated by an applied voltage difference between the first lower electrode 240 and the first upper electrode 250. Control to move downward (downward). In addition, the second piezoelectric layer 275 may form the ribbon structure 260 according to the degree of contraction or expansion of up, down, left, or right sides generated by an applied voltage difference between the second lower electrode 270 and the second upper electrode 280. Control to move upward (upward).

여기서, 일반적으로 압전 물질의 변형 변위와 전압과의 관계는 다음과 같은 수학식 (1)과 같다. Here, in general, the relationship between the deformation displacement of the piezoelectric material and the voltage is expressed by Equation (1) below.

ε=dE (1)ε = dE (1)

여기서, ε는 변형된 변위, d는 압전상수, E는 압전 물질에 인가된 전압이다. 따라서, 본 발명에 따르면, 리본 구조물(260)의 상하면에서 상하 구동력을 제공하는 제1 압전체와 제2 압전체에 의해 저전압으로도 리본 구조물(260)을 상하로 구동할 수 있다. Where ε is a strained displacement, d is a piezoelectric constant, and E is a voltage applied to the piezoelectric material. Therefore, according to the present invention, the ribbon structure 260 may be driven up and down even at low voltage by the first piezoelectric material and the second piezoelectric material providing the vertical driving force on the upper and lower surfaces of the ribbon structure 260.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자의 구동 원리를 자세히 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 구동 소자에 의해 상하 구동력이 제공되지 않는 경우(a), 제1 압전층(245)에 의해 상하 구동력이 제공되는 경우(b) 및 제2 압전층(275)에 의해 상하 구동력이 제공되는 경우(c)가 도시된다. 4 is a view illustrating in detail the driving principle of an optical modulator device having a plurality of driving devices according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, when the vertical driving force is not provided by the driving element (a), the vertical driving force is provided by the first piezoelectric layer 245 (b), and the vertical direction is increased by the second piezoelectric layer 275. (C) is shown when the driving force is provided.

구동 소자에 의해 상하 구동력이 제공되지 않는 경우(a)는 리본 구조물(260)과 절연층(220) 간의 거리는 3/8λ가 된다. 여기서, λ는 입사광의 파장이며, 리본 구조물(260)과 절연층(220) 간의 거리는 입사광과 출사광의 경로차를 얻기 위한 거리이다. 따라서, 경로차에 의한 효과가 같은 경우 3/8λ의 정수배로 리본 구조물(260)과 절연층(220) 간의 거리가 정해질 수도 있음은 당연하다. When the vertical driving force is not provided by the driving device (a), the distance between the ribbon structure 260 and the insulating layer 220 is 3 / 8λ. Here, λ is the wavelength of incident light, and the distance between the ribbon structure 260 and the insulating layer 220 is a distance for obtaining a path difference between the incident light and the emitted light. Therefore, when the effect of the path difference is the same, the distance between the ribbon structure 260 and the insulating layer 220 may be determined by an integer multiple of 3 / 8λ.

제1 압전층(245)에 의해 상하 구동력이 제공되는 경우(b), 제1 압전층(245)이 수축하여 리본 구조물(260)의 중앙 부분이 절연층(220) 쪽으로 이동하게 된다. 즉, 제1 압전층(245)에 제1 하부 전극(240) 및 제1 상부 전극(250)에 의해 압전 물질이 수축하도록 하는 압전 전압이 제공되면, 제1 압전층(245)이 수축한다. 여기서, 제1 압전층(245)의 일측은 희생층(230)에 고정되어 있으므로, 고정된 부분을 중심으로 토크가 발생하여 리본 구조물(260)의 중앙 부분이 절연층(220) 쪽으로 움직이게 된다. 여기서, 구동 소자에 의해 상하 구동력이 제공되지 않는 경우(a)에 리본 구조물(260)과 절연층(220) 간의 거리는 3λ/8이므로, 제1 압전층(245)에 의해 리본 구조물(260)이 1/8λ만 이동하여도 리본 구조물(260)과 절연층(220) 간의 거리는 λ/4가 된다. 따라서, 따라서 0차 회절광의 경우 리본 구조물(260)과 절연층(220)으로부터 반사된 광 사이의 전체 경로차는 λ/2와 같아서 상쇄 간섭을 하여 광의 세기는 최소값을 가진다. 또한, +1차 및 -1차 회절광의 경우 광의 세기는 최대값을 가진다. 따라서, 상기 수학식 (1)에 의하면, 변형 변위가 작은 경우 필요한 전압도 작기 때문에 본 발명에 따른 광변조기 소자를 구동하는데 저전압이 요구된다. When the vertical driving force is provided by the first piezoelectric layer 245 (b), the first piezoelectric layer 245 contracts to move the central portion of the ribbon structure 260 toward the insulating layer 220. That is, when a piezoelectric voltage is provided to the first piezoelectric layer 245 to shrink the piezoelectric material by the first lower electrode 240 and the first upper electrode 250, the first piezoelectric layer 245 contracts. Here, since one side of the first piezoelectric layer 245 is fixed to the sacrificial layer 230, torque is generated around the fixed portion so that the center portion of the ribbon structure 260 moves toward the insulating layer 220. Here, when the vertical driving force is not provided by the driving element (a), the distance between the ribbon structure 260 and the insulating layer 220 is 3λ / 8, so that the ribbon structure 260 is formed by the first piezoelectric layer 245. Even if only 1/8 lambda moves, the distance between the ribbon structure 260 and the insulating layer 220 is λ / 4. Therefore, in the case of zero-order diffracted light, the total path difference between the light reflected from the ribbon structure 260 and the insulating layer 220 is equal to lambda / 2 so that the interference is canceled and the light intensity has a minimum value. In addition, in the case of + 1st and -1st diffraction light, the intensity of light has a maximum value. Therefore, according to Equation (1), a low voltage is required to drive the optical modulator element according to the present invention because the required voltage is small when the deformation displacement is small.

또한, 제2 압전층(275)에 의해 상하 구동력이 제공되는 경우(c)에도 동일한 원리가 적용된다. 즉, 제2 압전층(275)이 수축하여 리본 구조물(260)의 중앙 부분이 절연층(220) 반대쪽으로 이동하게 된다. 즉, 제2 압전층(275)에 제2 하부 전극(270) 및 제1 상부 전극(280)에 의해 압전 물질이 수축하도록 하는 압전 전압이 제공되면, 제2 압전층(275)이 수축한다. 여기서, 제2 압전층(275)의 일측은 리본 구조물(260)의 양단에 고정되어 있으므로, 고정된 부분을 중심으로 토크가 발생하여 리본 구조물(260)의 중앙 부분이 절연층(220) 반대쪽으로 움직이게 된다. 여기서, 구동 소자에 의해 상하 구동력이 제공되지 않는 경우(a)에 리본 구조물(260)과 절연층(220) 간의 거리는 3λ/8이므로, 제2 압전층(275)에 의해 리본 구조물(260)이 λ/8만 이동하여도 리본 구조물(260)과 절연층(220) 간의 거리는 λ/2가 된다. 따라서, 따라서 0차 회절광의 경우 리본 구조물(260)과 절연층(220)으로부터 반사된 광 사이의 전체 경로차는 λ와 같아서 보강 간섭을 하여 광의 세기는 최대값을 가진다. 또한, +1차 및 -1차 회절광의 경우 광의 세기는 최소값을 가진다. In addition, the same principle applies to the case (c) in which the vertical driving force is provided by the second piezoelectric layer 275. That is, the second piezoelectric layer 275 contracts to move the central portion of the ribbon structure 260 to the opposite side of the insulating layer 220. That is, when a piezoelectric voltage is provided to the second piezoelectric layer 275 to shrink the piezoelectric material by the second lower electrode 270 and the first upper electrode 280, the second piezoelectric layer 275 contracts. Here, since one side of the second piezoelectric layer 275 is fixed to both ends of the ribbon structure 260, torque is generated around the fixed portion so that the center portion of the ribbon structure 260 is opposite to the insulating layer 220. Will move. Here, when the vertical driving force is not provided by the driving element (a), the distance between the ribbon structure 260 and the insulating layer 220 is 3λ / 8, so that the ribbon structure 260 is formed by the second piezoelectric layer 275. Even if only λ / 8 is moved, the distance between the ribbon structure 260 and the insulating layer 220 is λ / 2. Therefore, in the case of zero-order diffracted light, the total path difference between the light reflected from the ribbon structure 260 and the insulating layer 220 is equal to λ, so that constructive interference causes maximum light intensity. In addition, in the case of + 1st and -1st diffraction light, the intensity of light has a minimum value.

따라서, 리본 구조물(260)과 절연층(220) 간의 거리는 λ/4 부터 λ/2까지 변화하여 회절광의 세기를 제어할 수 있다. Accordingly, the distance between the ribbon structure 260 and the insulating layer 220 may vary from λ / 4 to λ / 2 to control the intensity of the diffracted light.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자의 제조 공정을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a manufacturing process of an optical modulator device having a plurality of driving devices according to a preferred embodiment of the present invention.

단계 (a)를 참조하면, 기판(210)상에 절연층(220)을 형성한다. 여기서 하부 반사층(220)이 절연층(220) 상에 도포될 수 있으며, 절연층(220)은 이후에 희생층 식각 시 에칭 정지층(etch stop layer)의 역할을 할 수 있다. Referring to step (a), the insulating layer 220 is formed on the substrate 210. The lower reflective layer 220 may be applied on the insulating layer 220, and the insulating layer 220 may serve as an etch stop layer when the sacrificial layer is etched later.

단계 (b)를 참조하면, 절연층(220) 상에 희생층(230)을 형성한다. 여기서, 하부 반사층이 절연층(220) 상에 도포되는 경우 절연층은 SiO2이고, 희생층(230)은 Si일 수 있다. 따라서 희생층(230)은 이후 에천트에 의해 선택적으로 식각될 수 있다. Referring to step (b), the sacrificial layer 230 is formed on the insulating layer 220. Here, when the lower reflective layer is applied on the insulating layer 220, the insulating layer may be SiO 2 , and the sacrificial layer 230 may be Si. Therefore, the sacrificial layer 230 may be selectively etched by the etchant later.

단계 (c)를 참조하면, 희생층(230) 상에 상부 및 하부 전극이 형성되어 리본 구조물(260)을 상하로 구동하기 위한 제1 압전층(245)이 형성된다. 단계 (d)를 참조하면, 제1 압전층(245)의 상부 전극 상에 적층 구조물, 예를 들면, 리본 구조물(260)을 형성한다. Referring to step (c), upper and lower electrodes are formed on the sacrificial layer 230 to form a first piezoelectric layer 245 for driving the ribbon structure 260 up and down. Referring to step (d), a stacked structure, for example, a ribbon structure 260 is formed on the upper electrode of the first piezoelectric layer 245.

단계 (e)를 참조하면, 리본 구조물(260) 상에 상부 및 하부 전극이 형성되어 리본 구조물(260)을 상하로 구동하기 위한 제2 압전층(275)를 형성한다. 이후 리본 구조물(260)에 홀을 형성하고, 형성된 홀을 통해서 에천트를 이용하여 희생층(230)을 제거한다.Referring to step (e), upper and lower electrodes are formed on the ribbon structure 260 to form a second piezoelectric layer 275 for driving the ribbon structure 260 up and down. Thereafter, a hole is formed in the ribbon structure 260, and the sacrificial layer 230 is removed using an etchant through the formed hole.

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 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자는 요동 가능하도록 부상된 부분이 일방향으로 구동되는 종래 기술과 달리 상하 양 방향으로 구동 가능한 효과가 있다. As described above, the optical modulator element having the plurality of driving elements according to the present invention has an effect capable of driving in both up and down directions, unlike the prior art in which the floating part is driven in one direction so as to be swingable.

또한, 본 발명에 따른 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자는 최대의 회절 효율을 얻기 위해 작은 구동 전압이 요구되는 효과가 있다.In addition, the optical modulator device having a plurality of drive elements according to the present invention has the effect that a small drive voltage is required to obtain the maximum diffraction efficiency.

또한, 본 발명에 따른 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자는 저전력으로 소자를 구동할 수 있으므로, 사용 시간이 신장될 수 있는 효과가 있다.In addition, since the optical modulator device having a plurality of driving devices according to the present invention can drive the device at low power, the use time can be extended.

또한, 본 발명에 따른 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자는 저전압 구 동에 의하여 구동 소자의 신뢰성이 향상될 수 있는 효과가 있다.In addition, the optical modulator device having a plurality of driving devices according to the present invention has the effect that the reliability of the driving device can be improved by low voltage driving.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명 및 그 균등물의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those of ordinary skill in the art to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention and equivalents thereof described in the claims below It will be understood that various modifications and changes can be made.

Claims (9)

기판;Board; 상기 기판에 적층되어 입사되는 광을 반사하는 하부 반사층;A lower reflective layer laminated on the substrate to reflect incident light; 상기 하부 반사층과 중앙 부분이 구동 공간만큼 이격되고, 상기 하부 반사층과 형성된 단차에 의해 입사광을 반사 또는 회절시키는 리본 구조물;A ribbon structure in which a center portion of the lower reflective layer is spaced apart by a driving space and reflects or diffracts incident light by a step formed in the lower reflective layer; 상기 기판과 상기 리본 구조물 사이에 위치하고, 상기 리본 구조물의 중앙 부분을 상하로 구동시키는 제1 구동 수단; 및First driving means positioned between the substrate and the ribbon structure and configured to drive a central portion of the ribbon structure up and down; And 상기 리본 구조물 상에 위치하고, 상기 리본 구조물의 중앙 부분을 상하로 구동시키기 위한 상하 구동력을 제공하는 제2 구동 수단을 포함하는 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자.And a second drive means positioned on the ribbon structure and providing second drive force for driving the center portion of the ribbon structure up and down. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 기판 상에 적층되며, 상기 하부 반사층이 도포되는 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자.The optical modulator device having a plurality of driving devices, further comprising an insulating layer stacked on the substrate and coated with the lower reflective layer. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 구동 수단은 The first driving means 상기 기판의 양단에 위치하며, 박막의 압전층을 포함하여 상기 압전층의 양측에 전압이 인가되면 수축 및 팽창에 의해 상기 상하 구동력을 제공하는 제1 압전체인 것을 특징으로 하는 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자.Located at both ends of the substrate, including a piezoelectric layer of the thin film when the voltage is applied to both sides of the piezoelectric layer is a first piezoelectric element which provides the vertical driving force by contraction and expansion by having a plurality of drive elements Optical modulator elements. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 제1 압전체는 The first piezoelectric body is 제1 하부 전극;A first lower electrode; 상기 제1 하부 전극 상에 위치하며, 양측에 전압이 인가되면 수축 및 팽창에 의해 상기 상하 구동력을 제공하는 제1 압전층; 및A first piezoelectric layer positioned on the first lower electrode and providing the vertical driving force by contraction and expansion when voltage is applied to both sides; And 상기 제1 압전층 상에 위치하며, 상기 제1 하부 전극 간에 상기 상하 구동력을 제공하기 위한 압전 전압이 인가되는 제1 상부 전극을 포함하는 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자.And a first upper electrode disposed on the first piezoelectric layer, the first upper electrode being applied with a piezoelectric voltage for providing the vertical driving force between the first lower electrodes. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제2 구동 수단은 The second drive means 상기 리본 구조물의 양단에 위치하며, 박막의 압전층을 포함하여 상기 압전층의 양측에 전압이 인가되면 수축 및 팽창에 의해 상기 상하 구동력을 제공하는 제2 압전체인 것을 특징으로 하는 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자.A plurality of driving elements positioned at both ends of the ribbon structure, the second piezoelectric elements including the piezoelectric layer of the thin film and providing the vertical driving force by contraction and expansion when voltage is applied to both sides of the piezoelectric layer; Optical modulator element. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 제2 압전체는 The second piezoelectric body is 제2 하부 전극;A second lower electrode; 상기 제2 하부 전극 상에 위치하며, 양측에 전압이 인가되면 수축 및 팽창에 의해 상기 상하 구동력을 제공하는 제2 압전층; 및A second piezoelectric layer positioned on the second lower electrode and providing the vertical driving force by contraction and expansion when voltage is applied to both sides; And 상기 제2 압전층 상에 위치하며, 상기 제2 하부 전극 간에 상기 상하 구동력을 제공하기 위한 압전 전압이 인가되는 제2 상부 전극을 포함하는 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자.And a second upper electrode disposed on the second piezoelectric layer, the second upper electrode being applied with a piezoelectric voltage for providing the vertical driving force between the second lower electrodes. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 리본 구조물에는 오픈홀이 형성된 것을 특징으로 하는 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자.The modulator device having a plurality of drive elements, characterized in that the ribbon structure is formed with an open hole. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 절연층과 상기 제1 구동 수단 사이에 위치하고, 상기 리본 구조물의 중앙 부분의 하면에 위치하는 부분이 식각되어 상기 구동 공간을 생성하며, 상기 구조물층을 지지하는 희생층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자.And a sacrificial layer positioned between the insulating layer and the first driving means and positioned at a lower surface of the center portion of the ribbon structure to generate the driving space, and supporting the structure layer. An optical modulator element having a plurality of drive elements. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리본 구조물에 적층되어 상기 하부 반사층과 형성된 단차에 의해 입사광을 반사 또는 회절 시키는 상부 반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 구동 소자를 가진 광변조기 소자.And an upper reflecting layer stacked on the ribbon structure and reflecting or diffracting incident light by a step formed with the lower reflecting layer.
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