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特表2023-519917光スキャナーパッケージ及び製造方法

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-05-15

(54)【発明の名称】光スキャナーパッケージ及び製造方法

(51)【国際特許分類】

G02B 26/08 20060101AFI20230508BHJP

G02B 26/10 20060101ALI20230508BHJP

G01S 7/481 20060101ALI20230508BHJP

B81B 3/00 20060101ALI20230508BHJP

B81C 1/00 20060101ALI20230508BHJP

G01S 17/88 20060101ALN20230508BHJP

【ＦＩ】

G02B26/08 E

G02B26/10 104Z

G01S7/481 Z

B81B3/00

B81C1/00

G01S17/88

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022558515

(86)(22)【出願日】2021-03-26

(85)【翻訳文提出日】2022-11-25

(86)【国際出願番号】 KR2021003801

(87)【国際公開番号】W WO2021194316

(87)【国際公開日】2021-09-30

(31)【優先権主張番号】10-2020-0036837

(32)【優先日】2020-03-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2021-0039815

(32)【優先日】2021-03-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522378948

【氏名又は名称】ウィメムスカンパニーリミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＷＥＭＥＭＳＣＯ．，ＬＴＤ．

(71)【出願人】

【識別番号】507373508

【氏名又は名称】クヮンジュ・インスティテュート・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】100179969

【弁理士】

【氏名又は名称】駒井慎二

(72)【発明者】

【氏名】イ、ジョンヒョン

(72)【発明者】

【氏名】ムン、スンファン

(72)【発明者】

【氏名】チェ、ジンホン

(72)【発明者】

【氏名】ジョ、キョンウ

【テーマコード（参考）】

2H045

2H141

3C081

5J084

【Ｆターム（参考）】

2H045AB08

2H045BA12

2H045CB63

2H045CB65

2H141MA12

2H141MB24

2H141MD13

2H141ME01

2H141ME22

2H141MF08

2H141MF10

2H141MF14

2H141MF16

2H141MZ30

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3C081CA21

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3C081EA01

3C081EA08

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(57)【要約】

本発明は、スキャナー素子、キャビティーを有する下部基板、及び半球形状透過窓で構成される光スキャナーパッケージに関するものである。半球形状透過窓の入射と出射の位置において透過窓の傾きが互いに異なっているため、副反射による干渉を低減することができる。入射角（α）及び最大出射角（β）が小さいため、無反射コーティングの設計が容易であり、光損失を低減することができる。
レーザーの光学スキャン角度（γ）（ＯｐｔｉｃａｌＳｃａｎｎｉｎｇＡｎｇｌｅ、ＯＳＡ）が大きい場合でも、最大出射角（β）が小さいため、出射レーザー光の特性変化が小さいという長所を有する。また、２軸の両側のいずれにも曲率を有するため、２軸駆動であっても入射方向に対する制限が小さい。透過窓は、正球形の一部である必要はなく、ラグビーボールのような楕円体形状の一部であり得る。透過窓は、２軸で曲率を有する構造であり、下部は四角形状であり得る。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光スキャナーパッケージであって、
ミラー、スプリング、駆動機、固定体を含むＭＥＭＳスキャナー素子；
上記ＭＥＭＳスキャナー素子の下部に位置し、上記ＭＥＭＳスキャナー素子と接合された形態で上記ＭＥＭＳスキャナー素子を支持する下部基板；及び、
外形が半球形状（ｓｅｍｉ－ｓｐｈｅｒｉｃａｌ）又は楕円体形状（ｅｌｌｉｐｓｏｉｄ）の一部に該当するシェル（ｓｈｅｌｌ）形状を有し、下部に連続的に繋がっている接合面を有する透過窓；
を含み、
上記透過窓は、２軸で曲率を有する構造であることを特徴とする、光スキャナーパッケージ。

【請求項2】

入射光と出射光が通過する透過窓の一部領域に、レンズ又は光学要素を含むことを特徴とする、請求項１に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項3】

上記レンズは、上記透過窓と一体に形成されるものであることを特徴とする、請求項２に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項4】

上記透過窓の下部直径Ｄと高さｈとの比が０．３～０．４の範囲にある、浅い半球形状又は楕円体の一部であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項5】

上記下部基板は、ガラス材からなり、上記下部基板の上部にはキャビティーが存在することを特徴とする、請求項１又は２に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項6】

上記下部基板の上下方向にビアメタルが設けられることを特徴とする、請求項５に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項7】

上記透過窓において、入射光及び出射光の領域を除く領域に、不透明な遮断膜が設けられることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項8】

結晶性シリコンからなる下部基板の上部に存在する傾斜面の角度が５４．７°であるキャビティー；
電極分離のためにスキャナーの外部にトレンチ構造で形成されたシリコン電極；
トレンチ構造の外側に途切れなく形成されるシリコンバリア；
上記バリア上に形成された絶縁膜；及び、
上記シリコン電極及び絶縁膜の上に形成された２種類の金属電極；
をさらに含み、
上記シリコンバリアの金属電極上に封止された透過窓を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項9】

上記透過窓の下部は、ガラス封止材で貼り付けられることを特徴とする、請求項８に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項10】

キャビティーが下部に貫通した下部基板に封止するための別のシリコン基板又は回路基板を含むことを特徴とする、請求項８に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項11】

トレンチ構造を埋め込んでバリア上に形成された絶縁膜；及び、
上記絶縁膜上に形成された金属回路パターン；
をさらに含み、
上記金属パターン上に封止された透過窓を有することを特徴とする、請求項８に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項12】

上記下部基板の下部側に行くほど広くなるか、又は同一の断面形状を有するキャビティー；
ミラーの下部に形成された金属反射膜；及び、
スキャナー素子と下部基板の上下位置が入れ替わった状態でソルダーで封止される回路基板を基底層として含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項13】

上記スキャナー素子の電極はソルダーで、バリアはガラス封止材で貼り付けられたキャビティーを有するシリコン基板を含む、請求項１２に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項14】

上記スキャナー素子の電極と、バリア上にガラス封止材で貼り付けられたキャビティーを有するシリコン基板を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項15】

上記下部基板の下側に取り付けられたチップキャリアを含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項16】

上記透過窓の下部は、正方形又は長方形形状であることを特徴とする、請求項１５に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項17】

上記チップキャリアの内側形状が四角形状である場合、中央部位に円状の大きなホールが穿孔された金属基板を追加して使用することを特徴とする、請求項１５に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項18】

上記透過窓に形成された遮断膜は、上記透過窓の内側面と外側面の少なくとも一部の領域に３００～６００ｎｍ波長の一部の範囲で３％以下の光学的反射度を有する無反射コーティング層であることを特徴とする、請求項７に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項19】

上記透過窓は、０．２～０．８ｍｍ厚さのガラス材からなり、上記透過窓の下部の接合面部位は、０．４～１．６ｍｍ厚さのものであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項20】

上記透過窓、上記ＭＥＭＳスキャナー素子、及び上記基底層は、接合によって封止される構造をなし、封止された内部の圧力は、１０^－１～１０^－４気圧の真空状態を形成することを特徴とする、請求項１又は２に記載の光スキャナーパッケージ。

【請求項21】

光スキャナーパッケージの製造方法であって、
ガラスウェハー（ｇｌａｓｓｗａｆｅｒ）にウェットエッチング（ｗｅｔｅｔｃｈｉｎｇ）を用いてキャビティー（ｃａｖｉｔｙ）を形成するステップ（ａ１）；
スキャナー素子との電気的接続のため、上記ガラスウェハーにＤＲＩＥ又はサンドブラスト（ｓａｎｄｂｌａｓｔ）を用いてビアホール（ｖｉａｈｏｌｅ）を形成するステップ（ａ２）；
上記ビアホールの位置に整列して別のＳｉウェハーに金属パターン（ｓｅｅｄｌａｙｅｒ）を形成するステップ（ａ３）；
上記ガラスウェハーとＳｉウェハーとの陽極接合（ａｎｏｄｉｃｂｏｎｄｉｎｇ）を行うステップ（ａ４）；
上記ビアホールに導電性材料を埋め込むステップ（ａ５）；
上記Ｓｉウェハーの上端（ｔｏｐ）をＣＭＰ加工して高さを低くするステップ（ａ６）；
ミラー表面、電気配線、及びパッド（ｐａｄ）上に金属パターンを形成するステップ（ａ７）；
ＤＲＩＥ工程で上記Ｓｉウェハーの上端に素子構造及び電極を形成するステップ（ａ８）；及び、
外部構造体上に半球形状又は楕円体形状透過窓を接合するステップ（ａ９）；
を含む、光スキャナーパッケージの製造方法。

【請求項22】

上記透過窓を接合するステップ（ａ９）の後に、表面実装技術（ＳｕｒｆａｃｅＭｏｕｎｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を用いてＰＣＢ（ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ）に接着するステップをさらに含む、請求項２１に記載の光スキャナーパッケージの製造方法。

【請求項23】

光スキャナーパッケージの製造方法であって、
Ｓｉウェハーにウェットエッチング又はＤＲＩＥを用いてキャビティーを形成するステップ（ｂ１）；
酸化膜（ＢｕｒｉｅｄＯｘｉｄｅ、ＢＯＸ）が形成された別のＳｉウェハーとフュージョン接合（ｆｕｓｉｏｎｂｏｎｄｉｎｇ）を行った後、ＣＭＰで上記Ｓｉウェハーの上端の高さを低くするステップ（ｂ２）；
スキャナー素子の最外側に設けられるバリア領域に絶縁膜を形成するステップ（ｂ３）；
ミラー表面、配線、及びバリアの該当する位置に金属（ｍｅｔａｌ）の蒸着を行うステップ（ｂ４）；
ＤＲＩＥ工程で上記Ｓｉウェハーの上端の内側にスキャナー駆動及びセンシング用のＳｉ電極を設けると同時に、内部電極からトレンチで分離された別のバリアをチップ（ｃｈｉｐ）の外縁に設けるステップ（ｂ５）；
内部電極と外部バリアとの間にワイヤリング（ｗｉｒｉｎｇ）を行うステップ（ｂ６）；及び、
外部構造体上に真空雰囲気下で半球形状又は楕円体形状透過窓を接着することで封止を行うステップ（ｂ７）；
を含む、光スキャナーパッケージの製造方法。

【請求項24】

上記キャビティーを形成するステップ（ｂ１）において、Ｓｉウェハーの代わりにキャビティーを有するガラスウェハーの陽極接合（ａｎｏｄｉｃｂｏｎｄｉｎｇ）を行うことを特徴とする、請求項２３に記載の光スキャナーパッケージの製造方法。

【請求項25】

上記別のバリアを設けるステップ（ｂ５）におてい、上記バリアは、電気的フローティング（ｆｌｏａｔｉｎｇ）を防止するため、内部電極と、トレンチを形成せずに直接連結するものであることを特徴とする、請求項２３又は２４に記載の光スキャナーパッケージの製造方法。

【請求項26】

上記透過窓を接着することで封止を行うステップ（ｂ７）において、上記透過窓の接着を強化するため、金属上に複数個の孔（ｈｏｌｅ）又は窪み（ｄｉｍｐｌｅ）を形成することを特徴とする、請求項２３又は２４に記載の光スキャナーパッケージの製造方法。

【請求項27】

光スキャナーパッケージの製造方法であって、
Ｓｉウェハーにウェットエッチング又はＤＲＩＥを用いてキャビティーを形成するステップ（ｃ１）；
酸化膜（ＢｕｒｉｅｄＯｘｉｄｅ、ＢＯＸ）が形成された別のＳｉウェハーとフュージョン接合を行った後、ＣＭＰで上記Ｓｉウェハーの上端の高さを低くするステップ（ｃ２）；
ＤＲＩＥ工程で上記Ｓｉウェハーの上端に、内部電極とバリアとの間にトレンチを形成するステップ（ｃ３）；
絶縁体を上記トレンチに埋め込んで上記バリアの上部まで蒸着するステップ（ｃ４）；
内部電極とバリアとの電気的接続及びミラー反射面の形成のため、金属の蒸着を行うステップ（ｃ５）；
金属をパッシベーション（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ）した後、ＤＲＩＥでスキャナー素子のパターンを形成するステップ（ｃ６）；及び、
外部構造体上に真空雰囲気下で半球形状又は楕円体形状透過窓を接着することで封止を行うステップ（ｃ７）；
を含む、光スキャナーパッケージの製造方法。

【請求項28】

上記キャビティーを形成するステップ（ｃ１）において、高真空を維持するため、残留ガスを吸着するゲッター（ｇｅｔｔｅｒ）物質を内部空間に追加することを特徴とする、請求項２７に記載の光スキャナーパッケージの製造方法。

【請求項29】

上記絶縁体を埋め込んで蒸着するステップ（ｃ４）の後に平坦化工程をさらに行うことを特徴とする、請求項２７又は２８に記載の光スキャナーパッケージの製造方法。

【請求項30】

光スキャナーパッケージの製造方法であって、
Ｓｉウェハーを準備するステップ（ｄ１）；
酸化膜（ＢｕｒｉｅｄＯｘｉｄｅ、ＢＯＸ）が形成された別のＳｉウェハーとフュージョン接合を行った後、ＣＭＰでＳｉウェハーの上端の高さを低くするステップ（ｄ２）；
配線の該当する位置に金属の蒸着を行うステップ（ｄ３）；
ＤＲＩＥ工程でＳｉウェハーの上端の内側にスキャナー駆動及びセンシング用のＳｉ電極を形成すると同時に、内部電極からトレンチで分離された別のバリアをチップの外縁に形成するステップ（ｄ４）；
（１００）Ｓｉの下部基板に結晶性ウェットエッチングを用いてスルーホール（ｔｈｒｏｕｇｈ－ｈｏｌｅ）を形成するステップ（ｄ５）；
ミラーの内側をスキャナーの反射面として使用するため、金属のコーティングを行うステップ（ｄ６）；
別のＳｉウェハーに絶縁膜パターンを形成するステップ（ｄ７）；
上記別のＳｉウェハーに金属ライン（ｍｅｔａｌｌｉｎｅ）を形成した後、パッシベーションされた状態でキャビティーを形成するステップ（ｄ８）；及び、
スキャナー素子が配設されたウェハーを裏返した後、フリップチップ接合（ｆｌｉｐ－ｃｈｉｐｂｏｎｄｉｎｇ）で上記別のＳｉウェハーを取り付けるステップ（ｄ９）；
を含む、光スキャナーパッケージの製造方法。

【請求項31】

上記別のＳｉウェハーを取り付けるステップ（ｄ９）において、上記内部電極は、導電性の溶接で接着し、上記外部バリアは、絶縁体で接着することを特徴とする、請求項３０に記載の光スキャナーパッケージの製造方法。

【請求項32】

上記バリアをチップの外縁に形成するステップ（ｄ４）が、上記スルーホールを形成するステップ（ｄ５）の後に行われることを特徴とする、請求項３０又は３１に記載の光スキャナーパッケージの製造方法。

【請求項33】

光スキャナーパッケージの製造方法であって、
Ｓｉウェハーを準備し、酸化膜（ＢｕｒｉｅｄＯｘｉｄｅ、ＢＯＸ）が形成された別のＳｉウェハーとフュージョン接合を行った後、ＣＭＰでＳｉウェハーの上端の高さを低くするステップ（ｄ１）；
配線及びバリアの該当する位置に金属の蒸着を行うステップ（ｄ２）；
ＤＲＩＥ工程でＳｉウェハーの上端の内側にスキャナー駆動及びセンシング用のＳｉ電極を形成すると同時に、内部電極からトレンチで分離された別のバリアをチップの外縁に形成するステップ（ｄ３）；
（１００）Ｓｉの下部基板に結晶性ウェットエッチングを用いてスルーホールを形成するステップ（ｄ４）；
ミラーの内側をスキャナーの反射面として使用するため、金属のコーティングを行うステップ（ｄ５）；
上記Ｓｉの下部基板の上面に透過窓を接合するステップ（ｄ６）；
上記Ｓｉウェハーの上端に半田付けを行うステップ（ｄ７）；及び、
金属ラインが形成され、キャビティーを有する別の回路基板を準備し、スキャナー素子が配設されたウェハーを裏返した後、フリップチップ接合で上記別の回路基板を取り付けるステップ（ｄ８）；
を含む、光スキャナーパッケージの製造方法。

【請求項34】

上記別の回路基板は、ＰＣＢ、セラミック回路基板、及びＡＳＩＣのような基板のうちのいずれか１つであることを特徴とする、請求項３３に記載の光スキャナーパッケージの製造方法。

【請求項35】

上記別の回路基板を取り付けるステップ（ｄ８）において、上記内部電極及び上記外部バリアは、導電性の溶接で接着することを特徴とする、請求項３３又は３４に記載の光スキャナーパッケージの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光スキャナーパッケージ及びその製造方法に関し、より詳しくは、透過窓で反射された副反射光とミラーで反射された主反射光の干渉を最小化することができる、透過窓を含む光スキャナーパッケージ及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ライダー（ＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎＡｎｄＲａｎｇｉｎｇ、ＬｉＤＡＲ）、ピコプロジェクター（ｐｉｃｏ－ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）のような小型の画像センサー又はディスプレイにおいて、画像領域に光を照射（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）する必要がある。なお、対象領域をレーザー光源でスキャン（ｓｃａｎ）すると、解像度及びコントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）に優れた画像が得られる。

【0003】

スキャンのために小型、高速、低電力の特性を有するＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ）スキャナーが脚光を浴びており、このようなＭＥＭＳスキャナーは、ミラー２５、スプリング２２、駆動機３０、固定体２１から構成され、下部に基底層４０をさらに有することができる（図１参照）。

【0004】

レーザースキャン角度（ミラー駆動角度の２倍）は、画像のサイズと直接的な関連にあり、電圧が同一である条件で、ミラー駆動角度を大きくするためには、空気ダンピング（ａｉｒｄａｍｐｉｎｇ）を緩和する必要がある。

【0005】

ミラー駆動角度を拡大するため、共振周波数で駆動することができるが、当該領域は、ダンピング制御領域（ｄａｍｐｉｎｇ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｒｅｇｉｏｎ）であるため、真空度を高くするほど駆動角が大きくなる。

【0006】

真空を維持するためには、ハーメチックシーリング（ｈｅｒｍｅｔｉｃｓｅａｌｉｎｇ）のための透過窓（ｗｉｎｄｏｗｃｏｖｅｒ）が必要であり、このとき、レーザー通過領域の透過度が高い場合は、反射によるノイズ（ｎｏｉｓｅ）干渉及びエネルギー損失が小さくなる。

【0007】

ＭＥＭＳミラースキャナーは、自律走行の核心センサーであるライダー（ＬｉＤＡＲ）において、画像（イメージ）の測定に必須なレーザーの高速スキャンに使用される（図２参照）。

【0008】

図３を参照すると、透過窓５０の透過度を高めるために無反射コーティング（Ａｎｔｉ－ＲｅｆｌｅｃｔｉｏｎＣｏａｔｉｎｇ、ＡＲＣ）が施されるが、完全な無反射コーティングを得ることはできない。よって、入射光７０の大部分がミラー２５で反射する主反射（ミラー初期位置では符号７１、スキャン時は符号７１ａ、７１ｂで示す）と共に、透過窓の表面で反射する副反射（ｓｕｂ－ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）（符号７２で示す）が発生する。透過窓の厚さは、１ｍｍ以内であるため、これによる軌跡変化については省略している。

【0009】

透過窓が水平で入射光とスキャン方向（θ_ｙ）とが一つの平面（図３中、ｘ－ｚ平面）内にある場合、副反射光７２がミラー２５で反射された主反射光７１、７１ａ、７１ｂと重なりレーザースキャン領域を乱すことになる。副反射の比率は、通常数％に過ぎないが、位置が固定されているため、速い速度で動く主反射より強さ（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）が高い場合がほとんどである。この副反射光は、測定位置に位置していない他の物体で反射されながらノイズ信号として作用するため、映像の品質（ｑｕａｌｉｔｙ）が低下し、又はヒトが画像領域内にいる場合、角膜などにダメージが生じるというアイセーフティ（ｅｙｅｓａｆｅｔｙ）の問題がある。

【0010】

この問題を解決するため、図４に示されるように、透過窓５０を水平に維持する代わりに、スキャナー素子をφだけ傾斜させる方法が提案されている。ここで、副反射光７２が、主反射光７１の上方の境界（符号７１ａで示す）から角度上で十分に離れるようにスキャナー素子を十分に傾斜させる必要がある。副反射光７２がレーザーに戻ると、レーザーが不安定になるため、入射光７０からも角度上で離れている必要がある。このようにスキャナー素子を傾斜させるためには、ピラー（ｐｉｌｌａｒ）構造を備えた基板がさらに必要になる。

【0011】

スキャナー素子を傾斜させる代わりに、図５のように平板状透過窓５０をφだけ傾斜させる場合でも、副反射光７２がスキャン領域から離れるようになるという効果が得られる。しかし、スキャン角度（γ）が大きくなる場合、最大出射角（β）が大きくなって無反射コーティングを設計し難くなり、これによる光損失が発生する可能性がある。図６のように、入射平面（ｘ－ｚ平面）と駆動平面（θ_ｘ）とが互いに垂直であるとき、副反射光７２は、主反射光７１のスキャン角度（γ）とは関係がないため、副反射光７２との離隔は容易に行われる。

【0012】

上記のような方式で副反射光の問題を解決するための技術として、図７に示すようなスキャナーパッケージング構造が、米国公開特許公報ＵＳ２００６／０１７６５３９号（特許文献１）に示されている。

【0013】

しかし、図５～図７に示されるように、片方の軸にだけ透過窓が傾斜している場合、透過窓が傾斜した方向に入射しなければならないという制約がある。この問題を解決するためには、透過窓の傾きが、ｘ、ｙの両軸の方向に傾斜することが好ましい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【特許文献1】米国公開特許公報ＵＳ２００６／０１７６５３９（公開日：２００６．０８．１０）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

本発明は、上述のような従来技術における副反射の問題を解決するために案出されたものであり、副反射による干渉を低減することができると共に、入射角（α）及び最大出射角（β）が小さいため、無反射コーティングの設計が容易であり、また、光損失を低減することができる透過窓構造を有するＭＥＭＳミラースキャナー及びその製造方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0016】

上述した課題を解決するため、本発明による光スキャナーパッケージは、ミラー、スプリング、駆動機、固定体を含むＭＥＭＳスキャナー素子；上記ＭＥＭＳスキャナー素子の上部又は下部に位置し、上記ＭＥＭＳスキャナー素子と接合された形態で上記ＭＥＭＳスキャナー素子を支持する下部基板；及び、外形が半球形状（ｓｅｍｉ－ｓｐｈｅｒｉｃａｌ）又は楕円体形状（ｅｌｌｉｐｓｏｉｄ）の一部に該当するシェル（ｓｈｅｌｌ）形状を有し、下部に連続的に繋がっている接合面を有する透過窓；を含み、上記透過窓は、２軸で曲率を有する構造を備えることができる。

【0017】

また、本発明による光スキャナーパッケージは、入射光と出射光が通過する透過窓の一部領域に、レーザービームの断面形状を変化させ得るレンズ又は光学要素を含む。上記レンズは、上記透過窓と一体型であることができる。

【0018】

また、本発明による光スキャナーパッケージにおいて、上記透過窓は、上記透過窓の下部直径Ｄと高さｈとの比が０．３～０．４の範囲にある、浅い半球形状又は楕円体形状の一部であることができる。

【0019】

また、本発明による光スキャナーパッケージにおいて、上記下部基板は、ガラス材からなり、上記下部基板の上部には、キャビティー（ｃａｖｉｔｙ）が存在することができる。

【0020】

また、本発明による光スキャナーパッケージにおいて、上記下部基板の上下方向にビアメタル（ｖｉａｍｅｔａｌ）で埋め込むことができる。

【0021】

また、本発明による光スキャナーパッケージにおいて、上記透過窓において入射光及び出射光の領域を除く領域に不透明な遮断膜を設けることができる。

【0022】

また、本発明による光スキャナーパッケージは、結晶性シリコンからなる下部基板の上部に存在する傾斜面の角度が５４．７°であるキャビティー；電極分離のためにスキャナーの外部にトレンチ（ｔｒｅｎｃｈ）構造で形成されたシリコン電極；トレンチ構造の外側に途切れなく形成されるシリコンバリア（ｂａｒｒｉｅｒ）；上記バリア上に形成された絶縁膜；及び、上記シリコン電極及び絶縁膜の上に形成された２種類の金属電極；をさらに含み、上記シリコンバリアの金属電極上に封止された透過窓を配設することができる。

【0023】

また、本発明による光スキャナーパッケージにおいて、上記透過窓の下部は、ガラス封止材で貼合することができる。

【0024】

また、本発明による光スキャナーパッケージは、キャビティーが下部に貫通した下部基板を封止するための別のシリコン基板又は回路基板を含むことができる。

【0025】

また、本発明による光スキャナーパッケージは、トレンチ構造を埋め込んでバリア上に形成された絶縁膜；及び、上記絶縁膜上に形成された金属回路パターン；をさらに含み、上記金属パターン上に封止された透過窓を含むことができる。

【0026】

また、本発明による光スキャナーパッケージは、上記下部基板の下部側に行くほど広くなるか、又は同一の断面形状を有するキャビティー；ミラーの下部に形成された金属反射膜；及び、スキャナー素子と下部基板の上下位置が入れ替わった状態でソルダーで封止される回路基板を基底層として含むことができる。

【0027】

また、本発明による光スキャナーパッケージは、上記スキャナー素子の電極はソルダーで、バリアはガラス封止材で貼り付けられたキャビティーを有するシリコン基板を含むことができる。

【0028】

また、本発明による光スキャナーパッケージは、上記スキャナー素子の電極と、バリア上にガラス封止材で貼り付けられたキャビティーを有するシリコン基板を含むことができる。

【0029】

また、本発明による光スキャナーパッケージは、上記基底層に代わるチップキャリア（ｃｈｉｐｃａｒｒｉｅｒ）を含むことができる。

【0030】

また、本発明による光スキャナーパッケージにおいて、上記透過窓の下部は、正方形又は長方形形状であることができる。

【0031】

また、本発明による光スキャナーパッケージにおいて、上記チップキャリアの内側形状が四角形状である場合、中央部位に円状の大きなホールが穿孔された金属基板を追加して使用することができる。

【0032】

また、本発明による光スキャナーパッケージにおいて、上記透過窓に形成された遮断膜は、上記透過窓の内側面と外側面の少なくとも一部の領域に３００～６００ｎｍ波長の一部の範囲で３％以下の光学的反射度を有する無反射コーティング層であることができる。

【0033】

また、本発明による光スキャナーパッケージにおいて、上記透過窓は、０．２～０．８ｍｍ厚さのガラス材からなり、上記透過窓の下部の接合面部位は、０．４～１．６ｍｍ厚さのものであることができる。

【0034】

また、本発明による光スキャナーパッケージは、上記透過窓、上記ＭＥＭＳスキャナー素子、及び上記基底層は、接合によって封止される構造をなし、封止された内部の圧力は、１０^－１～１０^－４気圧の真空状態を形成するものであることができる。

【0035】

また、本発明による光スキャナーパッケージの製造方法は、ガラスウェハー（ｇｌａｓｓｗａｆｅｒ）にウェットエッチング（ｗｅｔｅｔｃｈｉｎｇ）を用いてキャビティー（ｃａｖｉｔｙ）を形成するステップ（ａ１）；スキャナー素子との電気的接続のため、上記ガラスウェハーにＤＲＩＥ又はサンドブラスト（ｓａｎｄｂｌａｓｔ）を用いてビアホール（ｖｉａｈｏｌｅ）を形成するステップ（ａ２）；上記ビアホールの位置に整列して別のＳｉウェハーに金属パターン（ｓｅｅｄｌａｙｅｒ）を形成するステップ（ａ３）；上記ガラスウェハーとＳｉウェハーとを陽極接合（ａｎｏｄｉｃｂｏｎｄｉｎｇ）するステップ（ａ４）；上記ビアホールに導電性材料を埋め込むステップ（ａ５）；上記Ｓｉウェハーの上端（ｔｏｐ）をＣＭＰ加工して高さを低くするステップ（ａ６）；ミラー表面、電気配線（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）、及びパッド（ｐａｄ）上に金属パターンを形成するステップ（ａ７）；ＤＲＩＥ工程で上記Ｓｉウェハーの上端に素子構造及び電極を形成するステップ（ａ８）；及び、外部構造体上に半球形状又は楕円体形状透過窓を接合するステップ（ａ９）；を含むことができる。

【0036】

また、本発明による光スキャナーパッケージの製造方法において、上記透過窓を接合するステップ（ａ９）の後に、表面実装技術（ＳｕｒｆａｃｅＭｏｕｎｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を用いてＰＣＢ（ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ）に接着するステップをさらに含むことができる。

【0037】

また、本発明による光スキャナーパッケージの製造方法は、Ｓｉウェハーにウェットエッチング又はＤＲＩＥを用いてキャビティーを形成するステップ（ｂ１）；酸化膜（ＢｕｒｉｅｄＯｘｉｄｅ、ＢＯＸ）が形成された別のＳｉウェハーとフュージョン接合（ｆｕｓｉｏｎｂｏｎｄｉｎｇ）を行った後、ＣＭＰで上記Ｓｉウェハーの上端の高さを低くするステップ（ｂ２）；スキャナー素子の最外側に配設されるバリア領域に絶縁膜を形成するステップ（ｂ３）；ミラー表面、配線、及びバリアの該当する位置に金属（ｍｅｔａｌ）の蒸着を行うステップ（ｂ４）；ＤＲＩＥ工程で上記Ｓｉウェハーの上端の内側にスキャナー駆動及びセンシング用のＳｉ電極を設けると同時に、内部電極からトレンチで分離された別のバリアをチップ（ｃｈｉｐ）の外縁に設けるステップ（ｂ５）；内部電極と外部バリアとの間にワイヤリング（ｗｉｒｉｎｇ）を行うステップ（ｂ６）；及び、外部構造体上に真空雰囲気下で半球形状又は楕円体形状透過窓を接着することで封止を行うステップ（ｂ７）；を含むことができる。

【0038】

また、本発明による光スキャナーパッケージの製造方法において、上記キャビティーを形成するステップ（ｂ１）において、Ｓｉウェハーの代わりに、キャビティーを有するガラスウェハーと陽極接合を行うことができる。

【0039】

また、本発明による光スキャナーパッケージの製造方法において、上記別のバリアを設けるステップ（ｂ５）において、上記バリアは、電気的フローティング（ｆｌｏａｔｉｎｇ）を防止するため、内部電極と、トレンチを形成せずに直接連結されるものであることができる。

【0040】

また、本発明による光スキャナーパッケージの製造方法において、上記透過窓を接着することで封止を行うステップ（ｂ７）において、上記透過窓の接着を強化するため、金属上に複数個の孔（ｈｏｌｅ）又は窪み（ｄｉｍｐｌｅ）を形成することができる。

【0041】

また、本発明による光スキャナーパッケージの製造方法は、Ｓｉウェハーにウェットエッチング又はＤＲＩＥを用いてキャビティーを形成するステップ（ｃ１）；酸化膜（ＢｕｒｉｅｄＯｘｉｄｅ、ＢＯＸ）が形成された別のウェハーとフュージョン接合を行った後、ＣＭＰで上記Ｓｉウェハーの上端の高さを低くするステップ（ｃ２）；ＤＲＩＥ工程で上記Ｓｉウェハーの上端に、内部電極とバリアとの間にトレンチを形成するステップ（ｃ３）；絶縁体を上記トレンチに埋め込んで上記バリアの上部まで蒸着するステップ（ｃ４）；内部電極とバリアとの電気的接続及びミラー反射面の形成のため、金属の蒸着を行うステップ（ｃ５）；金属をパッシベーション（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ）した後、ＤＲＩＥでスキャナー素子のパターンを形成するステップ（ｃ６）；及び、外部構造体上に真空雰囲気下で半球形状又は楕円体形状透過窓を接着することで封止を行うステップ（ｃ７）；を含むことができる。

【0042】

また、反射面の形成のための誘電体薄膜を最先に製造することができる。

【0043】

また、本発明による光スキャナーパッケージの製造方法において、上記キャビティーを形成するステップ（ｃ１）において、高真空を維持するため、残留ガスを吸着するゲッター（ｇｅｔｔｅｒ）物質を内部空間に追加することができる。

【0044】

また、本発明による光スキャナーパッケージの製造方法において、上記絶縁体を埋め込んで蒸着するステップ（ｃ４）の後に、平坦化工程をさらに行うことができる。

【0045】

また、本発明による光スキャナーパッケージの製造方法は、Ｓｉウェハーを準備するステップ（ｄ１）；酸化膜（ＢｕｒｉｅｄＯｘｉｄｅ、ＢＯＸ）が形成された別のＳｉウェハーとフュージョン接合を行った後、ＣＭＰでＳｉウェハーの上端の高さを低くするステップ（ｄ２）；配線の該当する位置に金属の蒸着を行うステップ（ｄ３）；ＤＲＩＥ工程でＳｉウェハーの上端の内側にスキャナー駆動及びセンシング用のＳｉ電極を形成すると同時に、内部電極とトレンチで分離された別のバリアをチップの外縁に形成するステップ（ｄ４）；（１００）Ｓｉの下部基板に結晶性ウェットエッチングを用いてスルーホール（ｔｈｒｏｕｇｈ－ｈｏｌｅ）を形成するステップ（ｄ５）；ミラーの内側をスキャナーの反射面として使用するため、金属をコーティングするステップ（ｄ６）；別のＳｉウェハーに絶縁膜のパターンを形成するステップ（ｄ７）；上記別のＳｉウェハーに金属ライン（ｍｅｔａｌｌｉｎｅ）を形成した後、パッシベーションされた状態でキャビティーを形成するステップ（ｄ８）；及び、スキャナー素子が配設されたウェハーを裏返した後、フリップチップ接合（ｆｌｉｐ－ｃｈｉｐｂｏｎｄｉｎｇ）で上記別のＳｉウェハーを取り付けるステップ（ｄ９）；を含むことができる。

【0046】

また、本発明による光スキャナーパッケージの製造方法において、上記別のＳｉウェハーを取り付けるステップ（ｄ９）において、内部電極は、導電性の溶接で接着し、外部バリアは、絶縁体で接着することができる。

【0047】

また、本発明による光スキャナーパッケージの製造方法において、上記バリアをチップの外縁に形成するステップ（ｄ４）は、上記スルーホールを形成するステップ（ｄ５）の後に行うこともできる。

【0048】

また、本発明による光スキャナーパッケージの製造方法は、Ｓｉウェハーを準備し、酸化膜（ＢｕｒｉｅｄＯｘｉｄｅ、ＢＯＸ）が形成された別のＳｉウェハーとフュージョン接合を行った後、ＣＭＰでＳｉウェハーの上端の高さを低くするステップ（ｄ１）；配線及びバリアの該当する位置に金属の蒸着を行うステップ（ｄ２）；ＤＲＩＥ工程でＳｉウェハーの上端の内側にスキャナー駆動及びセンシング用のＳｉ電極を形成すると同時に、内部電極からトレンチで分離された別のバリアをチップの外縁に形成するステップ（ｄ３）；（１００）Ｓｉの下部基板に結晶性ウェットエッチングを用いてスルーホールを形成するステップ（ｄ４）；ミラーの内側をスキャナーの反射面として使用するため、金属をコーティングするステップ（ｄ５）；上記Ｓｉの下部基板の上面に透過窓を接合するステップ（ｄ６）；上記Ｓｉウェハーの上端に半田付けを行うステップ（ｄ７）；及び、金属ラインが形成され、キャビティーを有する別の回路基板を準備し、スキャナー素子が配設されたウェハーを裏返した後、フリップチップ接合で上記別の回路基板を取り付けるステップ（ｄ８）；を含むことができる。

【0049】

また、本発明による光スキャナーパッケージの製造方法において、上記別の回路基板は、ＰＣＢ、セラミック回路基板、及びＡＳＩＣのような基板のうちのいずれか１つであることができる。

【0050】

また、本発明による光スキャナーパッケージの製造方法において、上記別の回路基板を取り付けるステップ（ｄ８）において、内部電極及び外部バリアは、導電性の溶接で接着することができる。

【発明の効果】

【0051】

上述のように構成される本発明によれば、半球形状透過窓の入射と出射の位置において透過窓の傾きが互いに異なっているため、副反射（ｓｕｂ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）による干渉を低減することができる。

【0052】

また、入射角（α）及び最大出射角（β）が小さいため、無反射コーティングの設計が容易であり、光損失を低減することができる。

【0053】

また、レーザーのスキャン角（γ）が大きい場合でも、最大出射角（β）が小さいため、出射レーザー光の特性変化が小さいという長所を有する。

【0054】

また、２軸の両側のいずれにも曲率を有するため、２軸駆動においても入射方向に対する制限が小さい。

【0055】

また、半球形状（又は、浅い半球形状）を有するように製造された透過窓は、内部が真空状態である場合、外部圧力に対して凝縮圧力を示し、応力が集中することがないため、厚さを０．４～０．８ｍｍ程度に薄く製作することができる。

【0056】

また、透過窓は、ミラーの回転空間を確保するため、元々は段差を設けて形成する必要があるが、同じ高さの突出構造を用いることで目的を達成することができるため、工程を追加して行う必要がない。

【図面の簡単な説明】

【0057】

【図1】ミラー、スプリング、駆動機、固定体、及び下部基板から構成される従来のＭＥＭＳスキャナーの構造を示す図である。

【図2】自律走行の核心センサーであるＬｉＤＡＲに使用されるＭＥＭＳスキャナーの例示を示す図である。

【図3】入射光の一部が透過窓の表面で反射してスキャンの範囲内に入る場合を示す図である。

【図4】スキャニングミラーを入射角の方向に傾ける場合を示す図である。

【図5】入射角方向に透過窓を傾ける場合を示す図である。

【図6】入射平面と駆動平面とが互いに垂直であるとき、副反射光が主反射光のスキャン角とは無関係であることを示す図である。

【図7】副反射の問題を解決するため透過窓を傾斜させている従来の光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図8】本発明の一実施例に係る、キャビティーを有するガラス下部基板、及び半球形状透過窓から構成される光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図9】本発明のスキャナーにおいて、入射平面と駆動平面とが互いに垂直であるとき、副反射光が主反射光のスキャン角とは無関係であることを示す図である。

【図10】本発明の他の実施例に係るレンズ又は光学要素が結合された透過窓が適用される光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図11】図８中の光スキャナーパッケージの製造過程を示す図である。

【図12】傾斜面のキャビティーを有するシリコン下部基板と電極との分離のためにトレンチが形成された光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図13】図１２中の光スキャナーパッケージの製造過程を示す図である。

【図14】垂直断面のキャビティーを有するシリコン下部基板、封止のための基底層、及び電極分離のためにトレンチが形成された光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図15】貫通したキャビティーを有するシリコン下部基板が回路基板に封止された光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図16】図１４中の光スキャナーパッケージの製造過程を示す図である。

【図17】トレンチに絶縁物質を埋め込んだ光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図18】効果的な封止のために絶縁膜を蒸着した後に平坦化工程を行った光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図19】図１７中の光スキャナーパッケージの製造過程を示す図である。

【図20】円滑な電気的接続のためにスキャナー素子を裏返した状態で傾斜したキャビティーを製造した後、別途の基底層を用いて封止を行った光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図21】図２０において、キャビティーが含まれたＰＣＢ基板を基底層として使用してソルダーで封止した光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図22】図２０において、下部基板に垂直断面のキャビティーを形成した光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図23】図２１において、下部基板に垂直断面のキャビティーを形成した光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図24】図２１中の光スキャナーパッケージの製造過程を示す図である。

【図25】図２１において、別のＳｉウェハーの代わりに駆動及びセンシング回路を含むＣＭＯＳのシリコン基板を使用した光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図26】図２５において、下部のＳｉ回路基板のスルーホールを介して底面のソルダーパッドと電気的に接続される電気配線を有する光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図27】チップキャリアを用いた光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図28】本発明の一実施例に係る光スキャナーパッケージの３次元形状を示す図である。

【図29】図２８中の光スキャナーパッケージが中央線に沿って切断された形状を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0058】

図８は、本発明の一実施例に係る、キャビティーを有するガラス下部基板１１３及び半球形状透過窓５１から構成される光スキャナーパッケージ構造を示す。図８中の光スキャナーパッケージ構造は、スキャナー素子１００、キャビティー３１１を有する下部基板１１３、及び半球形状透過窓５１から構成されている。透過窓５１は、浅い半球形状（ｓｈａｌｌｏｗｓｅｍｉ－ｓｐｈｅｒｉｃａｌ）の形態であることから、入射と出射の位置で透過窓の傾きが互いに異なるため、副反射による干渉を低減することができる。浅い半球形状であって直径Ｄに対する高さｈの比が０．３～０．４の範囲にある場合、副反射光がレーザーに戻る光量を低減することができ、これにより、レーザーの不安定さを減らすことができる。浅い半球形状である場合、入射角（α）が直角でなく、鋭角を有する。

【0059】

図８に記載の実施例では、入射角（α）及び最大出射角（β）が小さいため、無反射コーティングの設計が容易であって光損失を低減することができる。レーザーのスキャン角（γ）が大きい場合でも、最大出射角（β）が小さいため、出射レーザー光の特性変化が小さい。また、２軸の両側のいずれにも曲率を有するため、２軸駆動であっても入射方向に対する制限が少なくなる。透過窓は、真球形（ｓｐｈｅｒｅ）の一部である必要はなく、ラグビーボールのような楕円体（ｅｌｌｉｐｓｏｉｄ）の一部であることができる。

【0060】

図９は、本発明のスキャナーにおいて、入射平面と駆動平面とが互いに垂直であるとき、副反射光が主反射光のスキャン角と無関係であることを示す図である。図９は、半球形状の特性によって、ｘ、ｙ軸の両方向に曲率を有し、駆動の垂直方向に対しても副反射の問題がはるかに少ないことを示している。透過窓の形態は、２軸で曲率を有する構造であり、下部は、図２７に示されるように、チップ形状と似た四角形の形状であることもできる。透過窓の下部が四角形の形状であっても、上方に行くほど球形（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ）構造を有するようにすることができ、この場合においても、副反射の干渉を効果的に回避することができる。他の光との干渉を回避するため、入射光及び出射光の領域を除いて不透明にして使用される光波場において不透明なコーティング（ｏｐｔｉｃａｌｓｈｉｅｌｄ）の遮断膜２２１を形成することができる。

【0061】

半球形状の構造では、外部から圧力が加えられると、圧縮応力が示され、応力が集中することもない。ガラスは、圧縮応力に強いため、１気圧で厚さを０．４～０．８ｍｍ程度に薄く製作しても、安全に使用できる。通常、スキャナー部品は、システムケースで保護されており、直接的な衝撃が加えられることはほとんどない。数十Ｇの加速度による間接的な衝撃が加えられた場合でも、応力への影響は、外部圧力に比べて１／１０以下であるため、無視できる。

【0062】

図１０には、本発明の他の実施例に係る、レンズが結合された透過窓が適用された光スキャナーパッケージ構造が示されている。図１０に示されるように、入射光７０がコリメーション（ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ）である場合、入射光及び出射光の位置にレンズ２２２、例えば、凸レンズを位置させると、出射光７１は再びコリメーションとなる。このとき、ミラー１２５に到達するビームの断面積が小さくなるため、ミラーのサイズが小さくても良く、従って、高い周波数でスキャンする時に発生するミラーの動的変形（ｄｙｎａｍｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ）も低減する。

【0063】

一方、透過窓が半球形状である場合は、入射角と出射角が常時垂直をなすようになり、これにより、レーザービームの断面形状は大きく変わらないが、透過窓の高さが多少高くなるという問題がある。この高さを低くするためには、透過窓の下部直径Ｄと高さｈとの比が、０．３～０．４の範囲にある浅い半球形状であるか、楕円体の一部を使用することができる。この場合、レーザービームの断面形状の変化が極力抑制されるように、入射光と出射光が通過する透過窓の一部の領域に、レーザービームの形状を補正するための球面レンズ又は非球面光学要素を含むことができる。

【0064】

ミラーの駆動角度は、空気抵抗（ａｉｒｓｑｕｅｅｚｅｄａｍｐｉｎｇ）に大きな影響を受けるが、ミラーのサイズが小さくなると、空気抵抗も小さくなって、駆動角を大きくするか、又は駆動周波数を上げることができる。駆動角度又は駆動周波数を同一に維持する場合は、駆動機（例えば、くし形電極）の一部を、駆動角度の測定のための一体型（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ）センサーとして活用することもできる。レンズは、透過窓と一体型で製作することができ、結果的に、一体型レンズと一体型センサーを用いてライダー（ＬｉＤＡＲ）などの光学システムをコンパクトに製作することができる。一体型レンズを有する透過窓は、射出成形で製作でき、必要に応じて、非球面レンズ及び凹レンズと組み合わせて製作することもできる。

【0065】

図１１には、図８中の光スキャナーパッケージの製造過程が示されている。図１１を参照して、本発明の一実施例に係る光スキャナーパッケージ、即ち、ＭＥＭＳミラースキャナーの製造方法について説明すると、後述の通りである。但し、エッチングマスクとして使用される感光膜のパターンを製作する過程は、必須な工程であるため、光スキャナーパッケージの製造過程については説明を省略する。

【0066】

ａ１）ガラスウェハー（ｇｌａｓｓｗａｆｅｒ）にウェットエッチング（ｗｅｔｅｔｃｈｉｎｇ）を用いてキャビティー（ｃａｖｉｔｙ）３１１を形成する。
ａ２）Ｓｉスキャナー素子との電気的接続のため、ガラスウェハーにＤＲＩＥ又はサンドブラスト（ｓａｎｄｂｌａｓｔ）を用いてビアホール（ｖｉａ－ｈｏｌｅ）を設ける。
ａ３）ビアホールの位置に整列して別のＳｉウェハーに金属パターンであるシード層（ｓｅｅｄｌａｙｅｒ）２１１を設ける。
ａ４）ガラスウェハーとＳｉウェハーとの陽極接合（ａｎｏｄｉｃｂｏｎｄｉｎｇ）を行う。
ａ５）ビアホールに導電性材料を埋め込む。例えば、導電性材料は、電気メッキを用いてビアホールに埋め込まれる。金属で埋め込まれたビアホールは、ビアメタル（ｖｉａｍｅｔａｌ）２１２と呼ばれることもある。
ａ６）ＣＭＰで上端（ｔｏｐ）のＳｉの高さを揃える。Ｓｉの高さは、おおよそ３０～９０ｕｍとする。
ａ７）ミラーの表面、電気配線、及びパッド（ｐａｄ）上に金属パターンを設ける。
ａ８）ＤＲＩＥ工程で上端のＳｉに素子構造及び電極を形成する。この場合、キャビティーにおいてリリーズ（ｒｅｌｅａｓｅ）工程を行う必要がない。
ａ９）真空エポキシ（ｖａｃｕｕｍｅｐｏｘｙ）、フリットガラス（ｆｒｉｔｇｌａｓｓ）、又は陽極接合（ａｎｏｄｉｃｂｏｎｄｉｎｇ）を用いて外部構造体上に半球形状透過窓５２を接合する。

【0067】

上記工程ａ９）の後に表面実装技術（ＳＭＴ）を用いてＰＣＢに接着することができる。

【0068】

上述のような製造過程において、工程ａ５）を工程ａ９）の後に行うこともできる。

【0069】

ガラス基板のビアメタルの工程が追加されるが、ＳＭＴ（ＳｕｒｆａｃｅＭｏｕｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）の適用が可能であるため、工程が単純でかつ製品の小型化が可能であるという長所がある。

【0070】

工程ａ９）において、ウェハーレベル（ｗａｆｅｒ－ｌｅｖｅｌ）でＳｉ上に透過窓をガラス陽極接合（ｇｌａｓｓａｎｏｄｉｃｂｏｎｄｉｎｇ）で接合すると、スキャナー素子が保護される状態となるため、チップダイシング（ｃｈｉｐｄｉｃｉｎｇ）を容易に行うことが可能となる。

【0071】

工程ａ９）の接合過程が真空下で行われる場合、スキャナーの真空パッケージングが行うことが可能となる。

【0072】

本発明において使用されたＳｉは、結晶性シリコン（ｃｒｙｓｔａｌＳｉ）であり、これは、既存のポリシリコン（ｐｏｌｙ－Ｓｉ）に比べて物性の再現性が良く、降伏応力（ｙｉｅｌｄ－ｓｔｒｅｓｓ）が３倍以上高いため、寿命（ｌｉｆｅ－ｔｉｍｅ）が長くなる。

【0073】

なお、ガラス透過窓を別途作成してダイシング（ｄｉｃｉｎｇ）を行うと、チップレベル（ｃｈｉｐ－ｌｅｖｅｌ）パッケージング用として使用することもできる。

【0074】

図１２は、傾斜面のキャビティー３１１を有するシリコン下部基板１１３と電極との分離のためにトレンチ１４０が形成された光スキャナーパッケージ構造を示し、図１２には、真空パッケージングのための電気配線（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）の一実施例であるワイヤリング（ｗｉｒｉｎｇ）が示されている。図１２に示されたようなスキャナー素子１００を単一（ｓｉｎｇｌｅ）ＳＯＩとして製造する場合、工程が非常に簡単になり、電極分離のためにはトレンチ１４０を形成すれば良い。

【0075】

しかし、駆動角拡大のために真空パッケージングが必要な場合、上記トレンチは、深刻な漏洩（ｌｅａｋ）の要因になり得る。

【0076】

本発明では、トレンチの漏洩及び配線の問題を、以下のような製造方法で解決している。図１２及び図１３を参照して上記製造方法を説明すると、後述の通りである。

【0077】

ｂ１）Ｓｉウェハーにウェットエッチング又はＤＲＩＥを用いてキャビティー３１１を形成する。
ｂ２）酸化膜（ＢｕｒｉｅｄＯｘｉｄｅ、ＢＯＸ）が形成された別のＳｉウェハーとフュージョン接合を行った後、ＣＭＰで上端のＳｉの高さを、おおよそ３０～９０ｕｍにする。
ｂ３）素子の最外側に設けられるバリア１４２の領域に絶縁膜を形成する。
ｂ４）ミラー表面、配線、及びバリアの該当する位置に金属の蒸着を行う。
ｂ５）ＤＲＩＥ工程で上端のＳｉの内側にスキャナー駆動及びセンシング用のＳｉ電極を形成すると同時に、内部電極１４５からトレンチで分離された別のバリア１４２をチップの外縁に設ける。
ｂ６）内部電極１４５と外部バリア１４２との間にワイヤリングを行う。
ｂ７）外部構造体上に真空エポキシ又はフリットガラスを用いて真空雰囲気下で透過窓５１を接着することで封止を行う。
ｂ８）透過窓５１の外部でワイヤリングをさらに行う。

【0078】

上記工程ｂ１）において、Ｓｉの代わりに、キャビティーを有するガラスウェハーを陽極接合で接合することもできる。
工程ｂ５）におけるバリア１４２は、フローティング（ｆｌｏａｔｉｎｇ）を防止するため、内部電極１４５と、トレンチを設けることなく直接連結することもできる。
工程ｂ７）において、透過窓の接着を強化するため、金属上に複数個の孔（ｈｏｌｅ）及び窪み（ｄｉｍｐｌｅ）を形成することもできる。

【0079】

図１４は、垂直断面のキャビティー３１１を有するシリコン下部基板１１３、封止のための基底層４０、及び電極分離のためのトレンチ１４０が形成された光スキャナーパッケージの構造を示す。図１６は、図１４中の光スキャナーパッケージの製造工程を示す。図１４及び図１６に示されるように、図１３中の工程ｂ１）、ｂ２）の代わりに、ＳＯＩウェハー１１４を用いて、まず、スキャナー素子１００と下部基板１１３にスルーホールを形成した後、別の基底層４０の接合を行うこともできる。なお、スルーホールをスキャナー素子よりも先に形成する場合、スルーホールにポリマーを臨時的にコーティングしてスキャナー素子を安定的に製作することができる。スキャナー素子を先に製造する場合は、下部基板のスルーホールを製造する前に、スキャナー素子の保護のため、スキャナー素子にポリマーコーティングを施すことができる。

【0080】

また、図１５に示されるように、最下部に、Ｓｉ又はガラス基板の代わりに、ＰＣＢ又はＣＣＢ（ＣｅｒａｍｉｃＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ）、又はＡＳＩＣのような回路基板３２１を使用することもできる。

【0081】

図１７及び図１８は、真空パッケージングのための電気配線の実施例であって、トレンチフィリング（ｔｒｅｎｃｈｆｉｌｌｉｎｇ）を用いて電気配線を形成する例が示される。図１７及び図１８には、トレンチ１４０に絶縁体１４１が埋め込まれた状態が示されている。

【0082】

図１９には、図１７中の光スキャナーパッケージの製造過程が示されており、その製造過程は、後述の通りである。

【0083】

ｃ１）Ｓｉウェハーにウェットエッチング又はＤＲＩＥを用いてキャビティーを形成する。
ｃ２）酸化膜（ＢｕｒｉｅｄＯｘｉｄｅ、ＢＯＸ）が形成された別のＳｉウェハーとフュージョン接合を行った後、ＣＭＰで上端のＳｉの高さを、おおよそ３０～９０ｕｍとする。
ｃ３）ＤＲＩＥ工程で、上端のＳｉに、内部電極とバリアとの間にトレンチを設ける。
ｃ４）絶縁体１４１を上記トレンチに埋め込んでバリアの上部まで蒸着させる。
ｃ５）内部電極とバリアとの電気的接続及びミラー反射面の形成のため、金属の蒸着を行う。
ｃ６）金属をパッシベーションした後、ＤＲＩＥでスキャナー素子のパターンを形成する。
ｃ７）外部構造体上に真空エポキシ又はフリットガラスを用いて真空雰囲気下で透過窓を接着することで封止を行う。

【0084】

上記工程ｃ１）において、高真空を維持するため、残留ガスを吸着するゲッター（図１４中の符号３１２）物質を内部空間に追加することができる。

【0085】

なお、図１９中の製造過程において、反射面の形成のため、誘電体薄膜を最先に製作することもできる。

【0086】

図１８に示されるように、透過窓の取り付け時に、通常、底面が平滑であるため、その対応する下部の取り付け面は、同じく段差なしに平滑である必要がある。従って、工程ｃ４）の後に平坦化工程を行うことができる。

【0087】

工程ｃ７）における透過窓の接着を円滑に行うため、工程ｃ４）の後に平坦化工程を行うこともできる。

【0088】

上述のように、図１７及び図１８に記載の構造を、絶縁体のトレンチへのフィリングを用いて製造すると、ワイヤリングを行う必要がなく無駄な作業を省くことができるため、量産に有利である。

【0089】

図２０～図２３には、ＰＣＢ基板上にフリップチップ接合される実施例が示されている。図２０中の光スキャナーパッケージのフリップチップ接合を用いた電気配線の過程については、後述の通りである

【0090】

ｄ１）Ｓｉウェハーを準備する。
ｄ２）酸化膜（ＢｕｒｉｅｄＯｘｉｄｅ、ＢＯＸ）が形成された別のＳｉウェハーとフュージョン接合を行った後、ＣＭＰで上端のＳｉの高さを、おおよそ３０～９０ｕｍとする。
ｄ３）配線の該当する位置に金属の蒸着を行う。
ｄ４）ＤＲＩＥ工程で上端のＳｉの内側にスキャナー駆動及びセンシング用のＳｉ電極を形成すると同時に、内部電極からトレンチで分離された別のバリアをチップの外縁に設ける。
ｄ５）（１００）Ｓｉの下部基板１１３に結晶性ウェットエッチングを用いてスルーホールを形成する。
ｄ６）ミラーの内側をスキャナーの反射面として使用するため、金属のコーティングを行う。
ｄ７）別のＳｉウェハー（符号４０で示す）に絶縁膜のパターンを形成する。
ｄ８）上記別のＳｉウェハーに金属ラインを形成した後、パッシベーションされた状態でキャビティーを形成する。
ｄ９）スキャナー素子が配設されたウェハーを裏返した後、フリップチップ接合で上記別のＳｉウェハーを貼り付ける。このとき、内部電極は、導電性溶接（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｗｅｌｄｉｎｇ）で、外部バリアは、絶縁体で接着する。

【0091】

上記工程ｄ４）を、工程ｄ５）の後に行うこともできる。

【0092】

上記のような製造工程は、チップレベル又はウェハーレベルで真空パッケージングを行うことが可能である。

【0093】

図２１は、図２０において、キャビティーを含むＰＣＢ基板を基底層として使用してソルダーで封止した光スキャナーパッケージ構造を示し、図２４は、図２１中の光スキャナーパッケージの製造過程を示す。図２１及び図２４を参照すると、工程ｄ７）において、別のＳｉウェハーの代わりに、キャビティーを有するＰＣＢ又はＣＣＢ（セラミック回路基板）又はＡＳＩＣのような回路基板３２１を使用することができる。このような場合は、電気配線の上端のＳｉの構造は、放射状方向に長くなるように製造される。これは、熱膨張差のある基板と接着する場合において、温度変化による剥離の危険性を最小化するためである。

【0094】

図２２及び図２３に示されるように、図２１中のｄ５）において、結晶性エッチングの代わりに、ＤＲＩＥを用いて下部基板１１３の垂直加工を行うことで、透過窓の大きさを小さくすることができる。図２０～図２３において、下部基板の電気的フローティングを防止するため、さらにワイヤリングを行うことができる。

【0095】

図２５は、図２１において別のＳｉウェハーの代わりに駆動及びセンシング回路を含むＣＭＯＳ用シリコン基板３２２を用いた光スキャナーパッケージ構造を示す。ミラーの駆動に必要な空間を確保するため、５０～３００ｕｍ高さのメタルバンプ（ｍｅｔａｌｂｕｍｐ）又はソルダーボール（ｓｏｌｄｅｒｂａｌｌ）のようなソルダー３５２ａ、３５２ｂを用いて電気的接続及びシーリングを行うことができる。内側のソルダー３５２ａは、電気的接続のための電極用であり、外側のソルダー３５２ｂは、シーリングのためのものである。このような構造では、ワイヤリングを別途行うことなく直接接合が可能である。図２６は、図２５において、下部のＳｉ回路基板３２１のスルーホール３５３を介して底面のソルダーパッド３５４と電気的に連結される電気配線を有する光スキャナーパッケージの構造を示す。これによって、チップスケールのパッケージを実現することができる。

【0096】

図２７には、チップキャリアを用いたパッケージ構造が示されており、半球形状透過窓が使用されているが、これをチップキャリア上に直接接着する方法で真空パッケージングを行うことができる。チップキャリアの内側形状は、透過窓の形態によって円形又は楕円形であることができる。チップキャリアの内側形状が四角形状である場合は、球面形状である透過窓に合わせるため、中央部位に円状の大きなホールが穿孔されたメタル基板を使用することができる。このような方法で製造された光スキャナーは、ハーメチックシーリング（ｈｅｒｍｅｔｉｃｓｅａｌｉｎｇ）でない場合、真空でなく通常の大気圧条件で使用することもできる。

【0097】

図２８は、本発明の一実施例に係る光スキャナーパッケージの３次元形状を示し、図２９は、中央線に沿って切断された形状を示す。図２８及び図２９には、３次元形状の光スキャナーパッケージが、固定体１２１、スプリング１２２、ミラー１２５、固定電極１３１、駆動電極１３２を含むスキャナー素子、及び透過窓５１を含むものとして示されている。

【0098】

上述の記載は、本発明の技術思想を例示的に説明するものに過ぎず、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で種々に修正、変更及び置換を行うことができる。従って、上述の実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、これらの実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されない。本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な範囲内の全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

【符号の説明】

【0099】

１００：スキャナー素子
１１、１１１：上部基板
１２、１１２：酸化膜
１３、１１３：下部基板
１１３ａ：回路基板
１１４：ＳＯＩウェハー
２１、１２１：固定体
２２、１２２：スプリング
２５、１２５：ミラー
１２６：金属反射膜
３１、１３１：固定電極
３２、１３２：駆動電極
１４０：トレンチ
１４１：絶縁体
１４２：バリア
１４５：内部電極
４０：基底層
５０、５１、５２：透過窓
７０：入射光
７１、７１ａ、７１ｂ、１７１：主反射光
７２、１７２：副反射光
２１１：シード層
２１２：ビアメタル
２２１：遮断膜
２２２：レンズ
３１１：キャビティー
３１２：ゲッター
３２１：回路基板
３２２：ＣＭＯＳ用シリコン基板
３５２、３５２ａ、３５２ｂ：ソルダー
３５３：スルーホール
３５４：ソルダーパッド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【手続補正書】

【提出日】2022-11-29

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

【背景技術】

【0002】

【0003】

【0004】

【0005】

【0006】

【0007】

【0008】

【0009】

透過窓が水平で入射光とスキャン方向（θ_ｙ）とが一つの平面（図３中、ｘ－ｚ平面）内にある場合、副反射光７２がミラー２５で反射された主反射光７１ａと重なりレーザースキャン領域を乱すことになる。副反射の比率は、通常数％に過ぎないが、位置が固定されているため、速い速度で動く主反射より強さ（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）が高い場合がほとんどである。この副反射光は、測定位置に位置していない他の物体で反射されながらノイズ信号として作用するため、映像の品質（ｑｕａｌｉｔｙ）が低下し、又はヒトが画像領域内にいる場合、角膜などにダメージが生じるというアイセーフティ（ｅｙｅｓａｆｅｔｙ）の問題がある。

【0010】

この問題を解決するため、図４に示されるように、透過窓５０を水平に維持する代わりに、スキャナー素子をφだけ傾斜させる方法が従来技術に提案されている。ここで、副反射光７２が、主反射光７１の上方の境界（符号７１ａで示す）から角度上で十分に離れるようにスキャナー素子を十分に傾斜させる必要がある。副反射光７２がレーザーに戻ると、レーザーが不安定になるため、入射光７０からも角度上で離れている必要がある。このようにスキャナー素子を傾斜させるためには、ピラー（ｐｉｌｌａｒ）構造を備えた基板がさらに必要になる。

【0011】

【0012】

【0013】

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【特許文献1】米国公開特許公報ＵＳ２００６／０１７６５３９（公開日：２００６．０８．１０）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

本発明は、上述のような従来技術における副反射の問題を解決するために案出されたものであり、副反射による干渉を低減することができると共に、無反射コーティングの設計が容易であり、また、光損失を低減することができる透過窓構造を有するＭＥＭＳミラースキャナー及びその製造方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0016】

【0017】

【0018】

【0019】

【0020】

また、本発明による光スキャナーパッケージにおいて、上記下部基板の上下方向にビアメタル（ｖｉａｍｅｔａｌ）で埋め込むことができる。

【0021】

【0022】

また、本発明による光スキャナーパッケージは、結晶性シリコンからなる下部基板の上部に存在する傾斜面の角度が５４．７°であるキャビティー；上部基板上に電極分離のためにスキャナーの外部にトレンチ（ｔｒｅｎｃｈ）構造で形成されたシリコン電極；トレンチ構造の外側に途切れなく形成されるシリコンバリア（ｂａｒｒｉｅｒ）；上記バリア上に形成された絶縁膜；及び、上記シリコン電極及び絶縁膜の上に形成された２種類の金属電極；をさらに含み、上記シリコンバリアの金属電極上に封止された透過窓を配設することができる。

【0023】

また、本発明による光スキャナーパッケージにおいて、上記透過窓の下部は、ガラス封止材で貼合することができる。

【0024】

【0025】

【0026】

【0027】

【0028】

【0029】

また、本発明による光スキャナーパッケージは、上記基底層に代わるチップキャリア（ｃｈｉｐｃａｒｒｉｅｒ）を含むことができる。

【0030】

また、本発明による光スキャナーパッケージにおいて、上記透過窓の下部は、正方形又は長方形形状であることができる。

【0031】

【0032】

【0033】

【0034】

【0035】

【0036】

【0037】

【0038】

【0039】

【0040】

【0041】

【0042】

また、反射面の形成のための誘電体薄膜を最先に製造することができる。

【0043】

【0044】

【0045】

【0046】

【0047】

【0048】

【0049】

【0050】

【発明の効果】

【0051】

【0052】

また、入射角（α）及び最大出射角（β）が小さいため、無反射コーティングの設計が容易であり、光損失を低減することができる。

【0053】

また、レーザーのスキャン角（γ）が大きい場合でも、最大出射角（β）が小さいため、出射レーザー光の特性変化が小さいという長所を有する。

【0054】

また、２軸の両側のいずれにも曲率を有するため、２軸駆動においても入射方向に対する制限が小さい。

【0055】

【0056】

【図面の簡単な説明】

【0057】

【図1】ミラー、スプリング、駆動機、固定体、及び下部基板から構成される従来のＭＥＭＳスキャナーの構造を示す図である。

【図2】自律走行の核心センサーであるＬｉＤＡＲに使用されるＭＥＭＳスキャナーの例示を示す図である。

【図3】入射光の一部が透過窓の表面で反射してスキャンの範囲内に入る場合を示す図である。

【図4】スキャニングミラーを入射角の方向に傾ける場合を示す図である。

【図5】入射角方向に透過窓を傾ける場合を示す図である。

【図6】入射平面と駆動平面とが互いに垂直であるとき、副反射光が主反射光のスキャン角とは無関係であることを示す図である。

【図7】副反射の問題を解決するため透過窓を傾斜させている従来の光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図10】本発明の他の実施例に係るレンズ又は光学要素が結合された透過窓が適用される光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図11】図８中の光スキャナーパッケージの製造過程を示す図である。

【図13】図１２中の光スキャナーパッケージの製造過程を示す図である。

【図15】貫通したキャビティーを有するシリコン下部基板が回路基板に封止された光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図16】図１４中の光スキャナーパッケージの製造過程を示す図である。

【図17】トレンチに絶縁物質を埋め込んだ光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図18】効果的な封止のために絶縁膜を蒸着した後に平坦化工程を行った光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図19】図１７中の光スキャナーパッケージの製造過程を示す図である。

【図21】図２０において、傾斜した断面を持つキャビティーを持ち、キャビティーが含まれたＰＣＢ基板を基底層として使用してソルダーで封止した光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図22】図２０において、下部基板に垂直断面のキャビティーを形成した光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図23】図２１において、下部ＰＣＢ基板に垂直断面のキャビティーを形成した光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図24】図２１中の光スキャナーパッケージの製造過程を示す図である。

【図25】図２０において、別のＳｉウェハーの代わりに駆動及びセンシング回路を含むＣＭＯＳのシリコン基板を使用した光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図27】チップキャリアを用いた光スキャナーパッケージ構造を示す図である。

【図28】本発明の一実施例に係る光スキャナーパッケージの３次元形状を示す図である。

【図29】図２８中の光スキャナーパッケージが中央線に沿って切断された形状を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0058】

【0059】

【0060】

【0061】

【0062】

【0063】

【0064】

ミラーの駆動角度は、空気抵抗（ａｉｒｓｑｕｅｅｚｅｄａｍｐｉｎｇ）に大きな影響を受けるが、ミラーのサイズが小さくなると、空気抵抗も小さくなって、駆動角を大きくするか、又は可能な駆動周波数を上げることができる。駆動角度又は駆動周波数を同一に維持する場合は、駆動機（例えば、くし形電極）の一部を、駆動角度の測定のための一体型（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ）センサーとして活用することもできる。レンズは、透過窓と一体型で製作することができ、結果的に、一体型レンズと一体型センサーを用いてライダー（ＬｉＤＡＲ）などの光学システムをコンパクトに製作することができる。一体型レンズを有する透過窓は、射出成形で製作でき、必要に応じて、非球面レンズ及び凹レンズと組み合わせて製作することもできる。

【0065】

【0066】

【0067】

上記工程ａ９）の後に表面実装技術（ＳＭＴ）を用いてＰＣＢに接着することができる。

【0068】

上述のような製造過程において、工程ａ５）を工程ａ９）の後に行うこともできる。

【0069】

【0070】

【0071】

工程ａ９）の接合過程が真空下で行われる場合、スキャナーの真空パッケージングが行うことが可能となる。

【0072】

【0073】

【0074】

【0075】

しかし、駆動角拡大のために真空パッケージングが必要な場合、上記トレンチは、深刻な漏洩（ｌｅａｋ）の要因になり得る。

【0076】

【0077】

【0078】

【0079】

【0080】

【0081】

【0082】

図１９には、図１７中の光スキャナーパッケージの製造過程が示されており、その製造過程は、後述の通りである。

【0083】

【0084】

【0085】

なお、図１９中の製造過程において、反射面の形成のため、誘電体薄膜を最先に製作することもできる。

【0086】

【0087】

工程ｃ７）における透過窓の接着を円滑に行うため、工程ｃ４）の後に平坦化工程を行うこともできる。

【0088】

【0089】

【0090】

【0091】

上記工程ｄ４）を、工程ｄ５）の後に行うこともできる。

【0092】

上記のような製造工程は、チップレベル又はウェハーレベルで真空パッケージングを行うことが可能である。

【0093】

【0094】

【0095】

図２５は、図２０において別のＳｉウェハーの代わりに駆動及びセンシング回路を含むＣＭＯＳ用シリコン基板３２２を用いた光スキャナーパッケージ構造を示す。ミラーの駆動に必要な空間を確保するため、５０～３００ｕｍ高さのメタルバンプ（ｍｅｔａｌｂｕｍｐ）又はソルダーボール（ｓｏｌｄｅｒｂａｌｌ）のようなソルダー３５２ａ、３５２ｂを用いて電気的接続及びシーリングを行うことができる。内側のソルダー３５２ａは、電気的接続のための電極用であり、外側のソルダー３５２ｂは、シーリングのためのものである。このような構造では、ワイヤリングを別途行うことなく直接接合が可能である。図２６は、図２５において、下部のＣＭＯＳＳｉ回路基板３２２のスルーホール３５３を介して底面のソルダーパッド３５４と電気的に連結される電気配線を有する光スキャナーパッケージの構造を示す。これによって、チップスケールのパッケージを実現することができる。

【0096】

【0097】

【0098】

【符号の説明】

【0099】