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기판 위에 MEMS 요소를 제조하는 방법

전문가 제언: ○ 자동차, 고주파통신, 바이오/의료, 광학, 항공우주, 에너지/환경, 엔터테인먼트 등 각종 분야에서 MEMS 디바이스 응용이 확대되고 있다. 시스템의 소형경량화, 고기능화, 에너지절약과 이를 통한 코스트다운, 그리고 현재의 기술적 한계를 넘는 새로운 기술돌파가 주요 응용목표이다.

○ MEMS형 자이로스코프, 압력센서, 프로젝터용 DMD, 마이크로펌프에서 보듯이 MEMS 디바이스는 시스템의 일부로서 전체 시스템의 성능과 기능을 좌우하는 것이 특징이다. 이러한 MEMS 디바이스를 제작하기 위해서는 일반적으로 반도체기판 위에 MEMS 요소(소자)를 구성한다.

○ 이 발명은 반도체기판 위에 MEMS 요소(스위처블 커패시터)를 구성하는 방법을 제공한다. 전통적 방식인 희생층의 형성과 제거방법을 이용하여 3개 층으로 구성되는 기판의 두께변화를 조절하는 방법으로 MEMS 디바이스의 기계적/전기적 특성을 유지 향상시키는 것이 타깃이다.

○ 많은 MEMS 디바이스의 제조과정이 기판(반도체, 유리, 폴리머 등) 상에 센서, 액추에이터의 구조체를 구성하고 패키징하는 공정이므로 MEMS 기술이 출현하여 응용이 확대되기 시작한 1990년대 초반부터 기판 위에 MEMS 구조체를 형성하는 방법에 대한 특허가 대거 출현했다.

○ 우리나라는 MEMS 후발국이지만 1990년대 후반부터 이미 MEMS 소자의 제조에 관한 특허가 출현했다. 예컨대, 1996년에 전자통신(연)은 “희생층을 사용한 미세구조체 제조방법”(출원번호: 0041474)을 출원, 2000년 1월에 등록된 바 있고, 삼성전자, LG전자, 고등기술연구조합, KAIST 등이 국내외에 관련기술에 대한 많은 특허출원을 하고 있다.

○ 국내연구진의 MEMS 관련 연구논문 수는 세계 상위그룹에 속할 정도로 고무적이다. 그러나 MEMS 디바이스의 세계시장 점유율은 불과 수 %대로 매우 낮은 수준이다. 연구 성과를 MEMS 설계, 각종 미세가공기술, 디바이스별 제조방법, 패키징 방법 등의 특허로 연결되어야 실제적인 시장경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

저자: Epcos AG(DE)
자료유형: 특허정보