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KR100497839B1 - Method of manufacturing a micro column combined emission - Google Patents

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KR100497839B1
KR100497839B1 KR10-2002-0062753A KR20020062753A KR100497839B1 KR 100497839 B1 KR100497839 B1 KR 100497839B1 KR 20020062753 A KR20020062753 A KR 20020062753A KR 100497839 B1 KR100497839 B1 KR 100497839B1
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micro lens
openings
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 마이크로 컬럼 제조 방법에 관한 것으로, 마이크로 컬럼 제작 시 마이크로 렌즈 구성 소자들과 절연 스페이서들을 먼저 교호로 부착한 후 포커스드 이온빔(Focused Ion Beam; FIB)을 이용하여 마이크로 렌즈 구성 소자들에 개구를 형성함으로써, 마이크로 렌즈 구성 소자들과 절연 스페이서 부착 시 발생될 수 있는 개구의 정렬 오차 발생을 방지하고 오염 발생을 방지하면서 개구를 정렬시킬 수 있는 마이크로 컬럼 제조 방법이 개시된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a microcolumn, wherein microlens elements and insulating spacers are alternately attached to each other during microcolumn fabrication, and then openings are formed in the microlens element using a focused ion beam (FIB). By forming a, a method of manufacturing a microcolumn capable of aligning the openings while preventing the occurrence of alignment errors of the openings that may occur when attaching the microlens components and the insulating spacer and preventing the occurrence of contamination is disclosed.

Description

마이크로 컬럼 제조 방법{Method of manufacturing a micro column combined emission}Method of manufacturing a micro column combined emission

본 발명은 마이크로 컬럼 제조 방법에 관한 것으로, 특히 각 구성 소자에 개구를 형성하는 과정에서 오염 발생을 억제하면서 각 구성 소자에 형성된 개구의 정렬에 대한 오차를 줄일 수 있는 마이크로 컬럼 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microcolumn manufacturing method, and more particularly, to a microcolumn manufacturing method capable of reducing an error in alignment of openings formed in each component while suppressing contamination in the process of forming openings in each component.

마이크로 칼럼은 다층의 마이크로 렌즈 및 디플렉터를 포함하는 높은-종횡-비율 마이크로 기계 구조물이다. 마이크로 렌즈는 정확하게 정렬된 복수의 마이크로 렌즈 구성 소자 및 요소로 구성된다. 마이크로 렌즈 구성 소자는 렌즈 전극용 막창(Membrane window)을 가지며, 100 내지 500um 두께의 절연층에 의해 산개된 실리콘 칩 또는 실리콘 막이다. 이러한 마이크로 렌즈 구성 소자에는 수 um 부터 수백 um까지 다양한 지름의 개구가 구비된다. Microcolumns are high-aspect-ratio micromechanical structures that include multilayer microlenses and deflectors. The micro lens consists of a plurality of micro lens components and elements that are precisely aligned. The micro lens component is a silicon chip or silicon film having a membrane window for lens electrodes and spread by an insulating layer having a thickness of 100 to 500 um. Such microlens components are provided with openings of various diameters ranging from a few um to hundreds of um.

이러한 마이크로 렌즈 구성 소자들을 적층시켜 마이크로 컬럼을 제조하는 과정에서, 개구들을 정렬시키기 위하여 강성섬유를 이용하여 마이크로 렌즈 구성 소자들을 정렬하는 방식이 어텍 시스템즈 인코포레이티드에 의해 제안되었다(출원번호 : 10-2000-701136). 어텍 시스템즈 인코포레이티드에 의해 제안된 마이크로 렌즈 구성 소자들을 정렬하는 방법을 설명하면 다음과 같다. In the process of stacking such microlens components and manufacturing a microcolumn, a method of aligning the microlens components using rigid fibers to align the openings has been proposed by ATEK Systems Incorporated (Application No. 10). -2000-701136). A method of aligning the microlens components proposed by ATTEC Systems Inc. is as follows.

도 1은 종래 기술에 따른 마이크로 컬럼의 정렬 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view for explaining a microcolumn alignment method according to the prior art.

도 1을 참조하면, 마이크로 컬럼은 빔이 통과할 수 있는 개구(111, 121 및 131)가 구비된 다수의 마이크로 렌즈 구성 소자(도면에서는 편의상 3개만 도시됨; 110 내지 130)를 포함하며, 다수의 마이크로 렌즈 구성 소자(110 내지 130)는 적층 구조로 부착된다. 마이크로 렌즈 구성 소자(110 내지 130) 사이의 가장 자리에는 절연 스페이서(115, 125 및 135)가 형성된다. Referring to FIG. 1, a microcolumn includes a plurality of microlens components (only three are shown in the drawing; 110 to 130) provided with openings 111, 121, and 131 through which beams can pass. The micro lens component elements 110 to 130 are attached in a laminated structure. Insulation spacers 115, 125, and 135 are formed at edges between the micro lens components 110 to 130.

한편, 개구를 사이에 두고 마이크로 렌즈 구성 소자(110 내지 130)와 절연 스페이서(115, 125 및 135)의 양쪽에는 정렬 개구(112, 122, 132, 116, 126, 136)가 형성되며, 정렬 개구(112, 122, 132, 116, 126, 136)에 정렬체(140)가 나사결합되면서 마이크로 렌즈 구성 소자(110 내지 130)와 절연 스페이서(115, 125 및 135)가 일렬로 고정된다. Meanwhile, alignment openings 112, 122, 132, 116, 126, and 136 are formed at both sides of the microlens component elements 110 to 130 and the insulating spacers 115, 125, and 135 with the opening therebetween. As the alignment body 140 is screwed to the 112, 122, 132, 116, 126, and 136, the micro lens component elements 110 to 130 and the insulating spacers 115, 125, and 135 are fixed in a line.

상기의 방법은, 정렬체(140)와 정렬 개구(112, 122, 132, 116, 126 및 136) 간의 기계적인 가공오차 범위 내에서 제한적인 정렬이 가능하다. 하지만, 정렬체(140)의 불필요한 부분을 절단할 때 마이크로 렌즈 구성 소자(110 내지 130)와 절연 스페이서(115, 125 및 135)의 정렬이 흩어질 수 있는 단점을 가지고 있다.The above method allows limited alignment within the range of mechanical machining errors between the alignment body 140 and the alignment openings 112, 122, 132, 116, 126 and 136. However, when cutting unnecessary portions of the alignment body 140, the alignment of the micro lens components 110 to 130 and the insulating spacers 115, 125, and 135 may be scattered.

마이크로 컬럼을 제조하는 또 다른 방법으로는 마이크로 렌즈 구성 소자와 절연 스페이서들을 먼저 부착한 후 레이저 가공을 통해 개구를 형성하여 자체 정렬이 가능하도록 하는 방법이 있다. 하지만, 이 방법은 고온의 레이저에서 발생한 열로 인하여 개구 주변이 오염되는 문제가 발생될 수 있다. Another method of fabricating a microcolumn is to attach microlens components and insulating spacers first, and then form an opening through laser processing to allow self alignment. However, this method may cause a problem of contamination around the opening due to the heat generated by the high temperature laser.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 마이크로 컬럼 제작 시 마이크로 렌즈 구성 소자들과 절연 스페이서들을 먼저 교호로 부착한 후 포커스드 이온빔(Focused Ion Beam)을 이용하여 마이크로 렌즈 구성 소자들에 개구를 형성함으로써, 마이크로 렌즈 구성 소자들과 절연 스페이서 부착 시 발생될 수 있는 개구의 정렬 오차 발생을 방지하고 오염 발생을 방지하면서 개구를 정렬시킬 수 있는 마이크로 컬럼 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, in order to solve the above problem, the present invention first attaches microlens components and insulating spacers alternately when fabricating a microcolumn, and then opens apertures in the microlens components using a focused ion beam. It is an object of the present invention to provide a microcolumn manufacturing method capable of aligning the openings while preventing the occurrence of alignment errors of the openings that may occur when attaching the microlens elements and the insulating spacer, and preventing the occurrence of contamination.

본 발명의 실시예에 따른 마이크로 컬럼 제조 방법은 중앙에 개구가 형성된 절연 스페이서들을 마이크로 렌즈 구성 소자들 사이에 두고 마이크로 렌즈 구성 소자와 절연 스페이서를 교호로 접착하는 단계 및 마이크로 렌즈 구성 소자들의 중앙 부분에 포커스드 이온빔을 이용하여 개구를 형성하는 단계를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a method of manufacturing a microcolumn may include alternately attaching a microlens component and an insulation spacer to the center portion of the microlens components, with insulating spacers having an opening formed therebetween, between the microlens components. Forming an opening using a focused ion beam.

개구 형성 단계는 마이크로 렌즈 구성 소자들에 형성될 개구 중 가장 작은 개구를 기준으로 마이크로 렌즈 구성 소자들에 개구를 먼저 형성한 후 포커스드 이온빔으로 상부층의 마이크로 렌즈 구성 소자의 개구들을 재가공하여 서로 다른 크기의 개구를 형성한다. The opening forming step is to first form openings in the microlens components based on the smallest of the openings to be formed in the microlens components, and then reprocess the openings of the microlens components of the upper layer with the focused ion beam to different sizes. To form an opening.

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또 다른 방법으로, 마이크로 렌즈 구성 소자들 중 크기가 큰 개구가 형성되어야 하는 상부층의 마이크로 렌즈 구성 소자들에 포커스드 이온빔으로 개구를 먼저 형성한 후 나머지 하부층의 마이크로 렌즈 구성 소자에 가장 작은 개구를 형성할 수도 있다. Alternatively, an opening is first formed with a focused ion beam in the microlens elements of the upper layer to which the larger size of the microlens elements are to be formed, and then the smallest opening is formed in the microlens elements of the remaining lower layer. You may.

한편, 포커스드 이온빔을 이용한 개구 형성 공정은 10E-8torr 내지 10E-6torr의 압력에서 4pA 내지 19.7nA의 이온 빔 전류로 Ga+ 이온을 포커스드 이온빔으로 방출하여 개구를 형성할 수 있다. Meanwhile, in the opening forming process using the focused ion beam, Ga + ions may be emitted into the focused ion beam at an ion beam current of 4 pA to 19.7 nA at a pressure of 10E-8 tor to 10E-6 tor to form an opening.

이때, 포커스드 이온빔을 이용한 개구 형성 공정은 포커스드 이온빔의 지름을 25um 내지 350um로 설정하고 포커스드 이온빔의 포커싱 사이즈는 지름이 7nm 내지 500nm가 되도록 설정한 상태에서 가속 에너지로 5 내지 50keV를 인가하면서 실시할 수 있다. In this case, in the opening forming process using the focused ion beam, the diameter of the focused ion beam is set to 25 μm to 350 μm, and the focusing size of the focused ion beam is set to have a diameter of 7 nm to 500 nm while applying 5 to 50 keV as acceleration energy. It can be carried out.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 한편, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various different forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art. It is provided for complete information. In the drawings, like reference numerals refer to like elements.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 컬럼 제조 방법을 설명하기 위한 소자의 단면도들이다. 2A to 2C are cross-sectional views of devices for describing a microcolumn manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 2a를 참조하면, 개구가 형성되지 않은 제1 내지 제3 마이크로 렌즈 구성 소자(210 내지 230) 사이에 절연 스페이서(215, 225 및 235)를 두고 제1 내지 제3 마이크로 렌즈 구성 소자(210 내지 230)와 절연 스페이서(215, 225 및 235)를 교호로 부착한다. Referring to FIG. 2A, the insulating spacers 215, 225, and 235 are disposed between the first, second, and third micro lens elements 210, 230, and the first, second, and third micro lens elements 210, 2, 2, 3, and 3, respectively. 230 and insulating spacers 215, 225, and 235 are alternately attached.

상기에서, 마이크로 렌즈 구성 소자들(210 내지 230)은 7mm X 7mm 내지 10mm X 10mm의 정방형 크기를 갖는 실리콘 막으로 이루어지며, 중앙 부분에는 식각 공정에 의해 가장자리보다 두께가 얇아진 막창(Membrane window; 212, 222 및 232)이 구비된다. 개구는 후속 공정에서 막창의 중앙 부분에 형성된다. In the above description, the microlens components 210 to 230 are formed of a silicon film having a square size of 7 mm x 7 mm to 10 mm x 10 mm, and a membrane window having a thickness thinner than an edge by an etching process is formed in the center portion. , 222 and 232 are provided. The opening is formed in the central portion of the membrane window in a subsequent process.

또한, 절연 스페이서(215, 225 및 235)는 일반 절연체나, 주로 파이렉스(Pyrex)로 잘 알려진 내열성 붕규산 유리 또는 호야에 의해 만들어진 SD-2로 형성될 수 있다. 이때, 절연 스페이서(215, 225 및 235)에는 지름이 1mm 내지 3mm인 개구(216, 226 및 236)가 형성된 상태에서 마이크로 렌즈 구성 소자(210 내지 230)와 접착된다. Insulation spacers 215, 225, and 235 may also be formed from ordinary insulators, or SD-2 made by heat-resistant borosilicate glass or Hoya, commonly known as Pyrex. In this case, the insulating spacers 215, 225, and 235 are adhered to the micro lens elements 210 to 230 in the openings 216, 226, and 236 having diameters of 1 mm to 3 mm.

이러한, 제1 내지 제3 마이크로 렌즈 구성 소자(210 내지 230)는 추출 장치, 애노드, 제한 개구판 등이 될 수 있다. 이하, 본원 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 제1 마이크로 렌즈 구성 소자(210)는 추출 장치, 제2 마이크로 렌즈 구성 소자(220)는 애노드, 제3 마이크로 렌즈 구성 소자(230)는 제한 개구판인 경우를 예로써 설명하기로 한다. The first to third micro lens components 210 to 230 may be extraction devices, anodes, limiting aperture plates, or the like. Hereinafter, in order to facilitate understanding of the present invention, when the first micro lens component 210 is an extraction device, the second micro lens component 220 is an anode, and the third micro lens component 230 is a limiting opening plate. Will be described as an example.

한편, 추출 장치(210), 애노드(220) 및 제한 개구판(230)은 추출 장치(210), 애노드(220) 및 제한 개구판(230)의 사이에 형성된 각각의 절연 스페이서(215, 225 및 235)와 애노딕 본딩(Anodic bonding)법에 의해 접착된다. 애노딕 본딩법은 금속 및 반도체에 유리의 열 밀봉(Sealing)을 위한 전기화학적 공정이다. Meanwhile, the extraction device 210, the anode 220, and the limiting opening plate 230 are formed with respective insulating spacers 215, 225 formed between the extraction device 210, the anode 220, and the limiting opening plate 230. 235) and by annodic bonding. The anodic bonding method is an electrochemical process for the heat sealing of glass to metals and semiconductors.

이때, 추출 장치(210), 애노드(220) 및 제한 개구판(230)에는 아직 개구가 형성되지 않은 상태이므로, 절연 스페이서(215, 225 및 235)에 형성된 개구(216, 226 및 236)를 정렬시키면서 최외각의 크기를 이용하여 추출 장치(210), 애노드(220) 및 제한 개구판(230)을 정렬시켜도 무방하다. 절연 스페이서(215, 225 및 235)에 형성된 개구(216, 226 및 236)는 지름이 1mm 내지 3mm이기 때문에, 정렬시키는데 어려움이 없으며 접착 공정의 난이도를 낮출 수 있다. At this time, since the opening is not yet formed in the extraction device 210, the anode 220, and the limiting opening plate 230, the openings 216, 226, and 236 formed in the insulating spacers 215, 225, and 235 are aligned. While the extraction device 210, the anode 220 and the limiting opening plate 230 may be aligned using the outermost size. Since the openings 216, 226, and 236 formed in the insulating spacers 215, 225, and 235 are 1 mm to 3 mm in diameter, there is no difficulty in aligning and lower the difficulty of the bonding process.

도 2b를 참조하면, 포커스드 이온빔(240)을 이용하여 추출 장치(210), 애노드(220) 및 제한 개구판(230)의 막창(212, 222 및 232) 중앙에 일렬로 개구(211, 221 및 231)를 형성한다. 즉, 추출 장치(210)에는 추출장치 기준개구(211)를 형성하고, 애노드(220)에는 애노드 기준개구(221)를 형성하며, 제한 개구판(230)에는 제한 개구(231)를 형성한다. 여기서, 추출장치 기준개구(211)와 애노드 기준개구(221)의 크기는 제한 개구(231)의 크기를 결정하는 기준이 되며, 절연 스페이스(215, 225 및 235)와는 중첩되지 않도록 3um 내지 10um의 크기로 각각의 개구(211, 221 및 231)를 형성한다.Referring to FIG. 2B, the openings 211, 221 are arranged in a line in the center of the film windows 212, 222, and 232 of the extraction apparatus 210, the anode 220, and the limiting opening plate 230 using the focused ion beam 240. And 231). That is, the extraction apparatus 210 is formed with the extraction apparatus reference opening 211, the anode 220 is formed with the anode reference opening 221, the restriction opening plate 230 is formed with a restriction opening 231. Here, the size of the extraction device reference opening 211 and the anode reference opening 221 is a reference for determining the size of the restriction opening 231, and the 3um to 10um so as not to overlap with the insulating spaces (215, 225, and 235). Each opening 211, 221 and 231 is formed in size.

상기에서, 개구 형성 공정은 10E-8torr 내지 10E-6torr의 압력에서 4pA 내지 19.7nA의 이온 빔 전류로 Ga+ 이온을 포커스드 이온빔으로 방출하여 개구(211, 221 및 231)를 형성한다. 이때, 포커스드 이온빔을 이용한 개구 형성 공정은 이온빔의 지름은 25um 내지 350um로 설정하고 이온빔의 포커싱 사이즈는 지름이 7nm 내지 500nm가 되도록 설정한 상태에서 가속 에너지로 5 내지 50keV를 인가하여 실시한다. In the above, the opening forming process releases Ga + ions into the focused ion beam at an ion beam current of 4 pA to 19.7 nA at a pressure of 10E-8 tor to 10E-6 torr to form the openings 211, 221, and 231. In this case, the opening forming process using the focused ion beam is performed by applying 5 to 50 keV as acceleration energy in a state in which the diameter of the ion beam is set to 25 μm to 350 μm and the focusing size of the ion beam is set to 7 nm to 500 nm.

도 2c를 참조하면, 제한 개구(231)와 동축 중심으로 포커스드 이온빔(240)을 이용하여 추출장치 기준개구(211)와 애노드 기준개구(221)의 크기를 조절한다. Referring to FIG. 2C, the size of the extractor reference opening 211 and the anode reference opening 221 are adjusted by using the focused ion beam 240 coaxially with the limiting opening 231.

좀 더 구체적으로 설명하면, 포커스드 이온빔(240)을 이용하여 추출장치 기준개구(211)를 5 내지 100um의 크기로 가공하고, 애노드 기준개구(221)를 추출장치 기준개구(211)와 동일한 크기의 동심원의 형태로 가공한다. 이때, 제한 개구(231)는 추출장치 기준개구(211)와 애노드 기준개구(221)의 동축 중심에 자체적으로 정렬이 된다. 한편, 자체정렬의 분해능은 포커스드 이온빔(240)의 분해능을 갖는다.In more detail, using the focused ion beam 240, the extraction apparatus reference opening 211 is processed into a size of 5 to 100um, and the anode reference opening 221 is the same size as the extraction apparatus reference opening 211. In the form of concentric circles. At this time, the limiting opening 231 is aligned with the coaxial center of the extraction apparatus reference opening 211 and the anode reference opening 221 itself. On the other hand, the resolution of self-alignment has the resolution of the focused ion beam 240.

상기에서는 추출장치 기준개구(211), 애노드 기준개구(221) 및 제한 개구(231)를 동시에 형성한 후 추출장치 기준개구(211) 및 애노드 기준개구(221)의 크기를 조절하였으나, 추출장치 기준개구(211) 및 애노드 기준개구(221)를 목표 크기로 먼저 형성한 후 제한 개구(231)를 형성하는 것도 가능하다. In the above, the extraction apparatus reference opening 211, the anode reference opening 221 and the restriction opening 231 are formed at the same time, and then the sizes of the extraction apparatus reference opening 211 and the anode reference opening 221 are adjusted. It is also possible to first form the opening 211 and the anode reference opening 221 to a target size and then form the limiting opening 231.

이로써, 마이크로 컬럼이 제조된다. In this way, a micro column is produced.

상기에서와 같이, 본 발명은 추출 장치(210), 애노드(220) 및 제한 개구판(230)을 먼저 부착한 후 포커스드 이온빔을 이용하여 개구(211, 221 및 231)를 형성함으로써, 추출 장치(210), 애노드(220) 및 제한 개구판(230)에 정렬 오차가 발생되어도 개구(211, 221 및 231)를 일렬로 형성할 수 있다. 이를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. As described above, the present invention, by attaching the extraction device 210, the anode 220 and the limiting opening plate 230 first, and then forming the openings (211, 221 and 231) using a focused ion beam, Even when alignment errors occur in the 210, the anode 220, and the limiting opening plate 230, the openings 211, 221, and 231 may be formed in a line. This will be described with reference to FIG. 3.

도 3은 도 2c에서 마이크로 렌즈 구성 소자의 정렬 오차 시 개구의 정렬 상태를 나타내기 위한 평면도이다.FIG. 3 is a plan view illustrating an alignment state of openings during alignment error of the microlens components in FIG. 2C.

도 3을 참조하면, 추출 장치(210)와 애노드(220)를 도 2a에서 서술한 애노딕 본딩으로 접착하는 과정에서 정렬 오차가 발생하더라도, 추출 장치(210)와 애노드(220)를 접착한 상태에서 개구를 형성하기 때문에 추출장치 제한개구(211)와 애노드 기준개구(221)뿐만 아니라 제한 개구(도 3에는 도시되지 않음)까지 자체적으로 정렬됨을 알 수 있다. Referring to FIG. 3, even if an alignment error occurs in the process of adhering the extraction apparatus 210 and the anode 220 to the anodic bonding described in FIG. 2A, the extraction apparatus 210 and the anode 220 are bonded to each other. It can be seen that since the opening is formed in the self-aligning not only the extraction opening (211) and the anode reference opening 221 but also the limiting opening (not shown in Figure 3).

상술한 바와 같이, 본 발명은 마이크로 렌즈 구성 소자들을 먼저 접착한 후 포커스드 이온빔을 이용하여 각각의 마이크로 렌즈 구성 소자에 개구를 형성함으로써, 마이크로 렌즈 구성 소자들의 정렬 오차에 상관없이 개구들을 정확하게 정렬하여 형성할 수 있다. As described above, according to the present invention, the microlens elements are first bonded to each other, and then the apertures are formed in each microlens element using the focused ion beam, thereby precisely aligning the openings regardless of the alignment error of the microlens elements. Can be formed.

또한, 개구 형성 시 포커스드 이온빔을 사용하므로, 고온의 레이저를 사용할 때 발생하는 열에 의한 오염 문제를 해결할 수 있다. In addition, since the focused ion beam is used to form the opening, it is possible to solve the problem of contamination by heat generated when using a high-temperature laser.

더욱이, 각각의 개구의 정렬 오차범위도 분해능이 이온빔의 분해능을 가지므로 이온빔의 조절에 따라 오차범위도 최소화할 수 있다. Furthermore, since the resolution of the alignment error of each opening has the resolution of the ion beam, the error range can be minimized according to the control of the ion beam.

따라서, 본 발명에 의하면 제조 공정의 난이도를 낮추고 소자에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다. Therefore, according to the present invention, it is possible to lower the difficulty of the manufacturing process and improve reliability of the device.

도 1은 종래 기술에 따른 마이크로 컬럼의 정렬 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view for explaining a microcolumn alignment method according to the prior art.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 컬럼 제조 방법을 설명하기 위한 소자의 단면도들이다. 2A to 2C are cross-sectional views of devices for describing a microcolumn manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2c에서 마이크로 렌즈 구성 소자의 정렬 오차 시 개구의 정렬 상태를 나타내기 위한 평면도이다.FIG. 3 is a plan view illustrating an alignment state of openings during alignment error of the microlens components in FIG. 2C.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110, 120, 130 : 마이크로 렌즈 구성 소자 110, 120, 130: Micro lens component

111, 121, 131, 216, 226, 236 : 개구111, 121, 131, 216, 226, 236: opening

115, 125, 135, 215, 225, 235 : 절연 스페이서115, 125, 135, 215, 225, 235: insulated spacer

112, 122, 132, 116, 126, 136 : 정렬 개구112, 122, 132, 116, 126, 136: alignment opening

140 : 정렬체 210 : 제1 마이크로 렌즈 구성 소자, 추출 장치140: alignment body 210: first micro lens component, extraction device

211 : 추출장치 제한개구211: extraction opening limit

220 : 제2 마이크로 렌즈 구성 소자, 애노드220: second micro lens component, anode

221 : 애노드 기준개구221: anode reference opening

230 : 제3 마이크로 렌즈 구성 소자, 제한 개구판230: third micro lens component, limiting aperture plate

231 : 제한 개구 212, 222, 232 : 막창231: restriction opening 212, 222, 232: window

240 : 포커스드 이온빔240: focused ion beam

Claims (11)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 중앙에 개구가 형성된 절연 스페이서들을 마이크로 렌즈 구성 소자들 사이에 두고 상기 마이크로 렌즈 구성 소자와 상기 절연 스페이서를 교호로 접착하는 단계; 및Alternately bonding the micro lens component and the insulating spacer with insulating spacers having a central opening formed between the micro lens components; And 상기 마이크로 렌즈 구성 소자들의 중앙 부분에 포커스드 이온빔을 이용하여 개구를 형성하는 단계를 포함하되,Forming an opening in the central portion of the micro lens components by using a focused ion beam, 상기 개구 형성 단계는 상기 마이크로 렌즈 구성 소자들에 형성될 개구 중 가장 작은 개구를 기준으로 상기 마이크로 렌즈 구성 소자들에 개구를 먼저 형성한 후 상기 포커스드 이온빔으로 상부층의 마이크로 렌즈 구성 소자의 개구들을 재가공하여 서로 다른 크기의 개구를 형성하는 것을 특징으로 하는 마이크로 컬럼 제조 방법.The opening forming step may be performed by first forming an opening in the micro lens elements based on the smallest one of the openings to be formed in the micro lens elements, and then reprocessing the openings of the micro lens element of the upper layer with the focused ion beam. To form openings of different sizes. 중앙에 개구가 형성된 절연 스페이서들을 마이크로 렌즈 구성 소자들 사이에 두고 상기 마이크로 렌즈 구성 소자와 상기 절연 스페이서를 교호로 접착하는 단계; 및Alternately bonding the micro lens component and the insulating spacer with insulating spacers having a central opening formed between the micro lens components; And 상기 마이크로 렌즈 구성 소자들의 중앙 부분에 포커스드 이온빔을 이용하여 개구를 형성하는 단계를 포함하되,Forming an opening in the central portion of the micro lens components by using a focused ion beam, 상기 개구 형성 단계는 상기 마이크로 렌즈 구성 소자들 중 크기가 큰 개구가 형성되어야 하는 상부층의 마이크로 렌즈 구성 소자들에 상기 포커스드 이온빔으로 개구를 먼저 형성한 후 나머지 하부층의 마이크로 렌즈 구성 소자에 가장 작은 개구를 형성하는 것을 특징으로 하는 마이크로 컬럼 제조 방법.In the opening forming step, an opening is first formed with the focused ion beam in the microlens elements of the upper layer to which the larger size of the microlens elements is to be formed, and then the smallest opening in the microlens elements of the remaining lower layer. Micro-column manufacturing method characterized in that it forms a. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 가장 작은 개구의 지름은 3um 내지 10um이고, 그 외의 개구의 지름은 5 내지 100um인 것을 특징으로 하는 마이크로 컬럼 제조 방법.7. The method of claim 5 or 6, wherein the diameter of the smallest opening is 3um to 10um, and the diameter of the other openings is 5 to 100um. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 포커스드 이온빔을 이용한 개구 형성 공정은 10E-8torr 내지 10E-6torr의 압력에서 4pA 내지 19.7nA의 이온 빔 전류로 Ga+ 이온을 상기 포커스드 이온빔으로 방출하여 상기 개구를 형성하는 것을 특징으로 하는 마이크로 컬럼 제조 방법.The method of claim 5, wherein the opening forming process using the focused ion beam emits Ga + ions into the focused ion beam at an ion beam current of 4 pA to 19.7 nA at a pressure of 10 E-8 torr to 10 E-6 torr. A microcolumn manufacturing method, characterized by forming an opening. 제 8 항에 있어서, 상기 포커스드 이온빔을 이용한 개구 형성 공정은 상기 포커스드 이온빔의 지름을 25um 내지 350um로 설정하고, 상기 포커스드 이온빔의 포커싱 사이즈는 지름이 7nm 내지 500nm가 되도록 설정한 상태에서, 가속 에너지로 5 내지 50keV를 인가하면서 실시하는 것을 특징으로 하는 마이크로 컬럼 제조 방법.The method of claim 8, wherein the aperture forming process using the focused ion beam is set to 25 μm to 350 μm of the focused ion beam, and the focusing size of the focused ion beam is set to have a diameter of 7 nm to 500 nm. A method of manufacturing a microcolumn characterized in that it is carried out while applying 5 to 50 keV as acceleration energy. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 마이크로 렌즈 구성 소자들은 중앙 부분이 소정 두께만큼 식각되어 가장자리보다 얇은 막창이 형성된 상태로 상기 절연 스페이서와 접착되며, 상기 개구는 상기 막창의 중앙에 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 컬럼 제조 방법.The microlens elements of claim 5 or 6, wherein the microlens elements are bonded to the insulating spacer with a central portion etched by a predetermined thickness to form a thinner window than the edge, and the opening is formed at the center of the window. Micro-column manufacturing method characterized by. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 절연 스페이서에 형성된 개구의 지름은 1mm 내지 3mm인 것을 특징으로 하는 마이크로 컬럼 제조 방법.7. The method of claim 5 or 6, wherein the diameter of the opening formed in the insulating spacer is 1mm to 3mm.
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