A new MEMS micromirror structure has been designed and fabricated for 3-D optical crossconnect. By analytic calculation and simulations, the actuation angles of the proposed micromirror have been estimated. The device has been fabricated by electroplating Cu using photoresist as a mold. To make a five layer mirror structure, double MESD ( Multi Expose Single Development ) has been used. The MESD process is the proprietary MEMS process developed at KAIST semiconductor research laboratory. Polishing has been added at the end of process to enhance the surface flatness and roughness of the fabricated micromirrors. The fabricated mirror structure has been characterized with a 3-D profiler and AFM to measure the actuation angle and surface roughness. Surface flatness of 0.88㎛ and roughness of 120Å have been acquired, respectively. Maximum actuation angle of 2.65° at 244 V has been measured.
본 논문에서는 삼차원 광스위치에 들어가는 새로운 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 미소거울 구조체를 디자인하고 제작하였다. 또한 이론적인 계산과 시뮬레이션을 수행하여 제안된 미소거울의 동작각도를 예측하였다. 이 미소거울은 감광성 수지막 (Photoresist) 틀(mold)에 구리도금을 하여 제작하였다. 다섯층의 구조체를 만들기 위해서 이중 MESD (Multi Expose Single Development) 공정을 사용하였다. 이 MESD 공정은 한국과학기술원 반도체 연구 실험실에서 계발된 이 실험실 소유의 MEMS 공정이다. 제작된 미소거울의 표면 편평도와 거칠기를 향상시키기 위해서 공정의 마지막 단계에 연마 공정을 추가하였다. 제작된 미소거울 구조체는 동작각도와 표면 거칠기를 측정하기 위해서 삼차원 윤곽측정기(profiler)와 AFM (Atomic Force Microscope)을 이용하였다. 측정결과 0.88 ㎛의 표면 편평도와 120Å의 표면 거칠기를 얻을 수 있었다. 전압을 244 V 를 가해주었을 때 최대 2.65°의 동작각도를 측정하였다.
