일반기술

MEMS공정을 이용한 고효율 보일링 표면 및 그 제조방법

-발명의 목적 본 발명은 유리기판 상에 MEMS 공정기술을 이용하여 고효율의 보일링 표면 및 그 제작방법에 관한 것이다.- 종래의 기술 및 문제점MEMS에서 쓰이는 마이크로머시닝 기술은 크게 실리콘 벌크 에칭(bulk etching)에 의한 벌크 마이크로머시닝(bulk micro machining)과 실리콘 위에 다결정 실리콘, 실리콘 질화막 및 산화막, 금속막 등을 증착하고, 설계된 형상을 따라 식각하여 구조물을 제작하는 표면 마이크로머시닝(surface micromachining)으로 나눌 수 있다. 벌크 마이크로머시닝은 알칼리 용액이 결정의 방향에 따라 실리콘 단결정 웨이퍼를 식각하여 원하는 3차원 구조물을 구현할 수 있으며, 정확한 식각 깊이와 형상 제어가 핵심이다.표면 마이크로머시닝은 실리콘 기판 위에 구조층과 희생층을 증착하고 식각하는 공정을 통해 미세 구조물을 형성한다. 즉, 희생층과 구조층을 기판 위에 형성시킨 후 희생층을 식각하여 구조층만 남게 하는 방법이다. 현재, 표면 마이크로머시닝 기술에는 실리콘 산화막을 형성하는 열산화 기술, 실리콘에 불순물을 주입하는 이온 주입 기술, 금속 박막을 형성하는 금속 공정, 질화막이나 다결정 실리콘을 형성하는 화학 기상증착 등 고집적 회로의 제작에 사용되는 첨단의 반도체가공 기술이 응용되고 있다. 이러한 MEMS 기술은 기계, 금속, 반도체, 자동차 등 산업 전 분야에 걸쳐 점차 그 사용범위가 확장되고 있으나, 아직까지 보일링이 일어나는 표면에 액티브 뉴클리션 사이트 역할을 하게 될 오목한 형태의 캐비티를 배열하는데 이 기술을 적용하기 위한 표준적인 공정은 실용화되지 못하고 있다. - 발명의 구성① 유리기판 위에 제 1 금속 박막을 소정 두께로 증착하는 공정② 증착된 제 1 금속 박막을 포토-리소그라피 공정을 통해 열선과 패드를 형성하는 공정③ 열선 위에 제 1 음성 감광재를 소정 두께로 도포하고 노광하여 제 1 캐비티 구조물을 형성하는 공정④ 제 1 캐비티 구조물 위에 제 2 금속 박막을 소정 두께로 증착하는 공정⑤ 제 2 금속 박막 위에 제 2 음성 감광재를 소정 두께로 도포하고 패터닝하여 제 2 캐비티 구조물을 형성하는 공정⑥ 드러난 제 2 금속 박막을 식각하는 공정⑦ 제 2금속 박막의 식각을 통해 드러난 부분을 통해 제 1 음성 감광재를 현상하여 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.- 발명의 효과①본 발명에 따른 MEMS 공정을 이용한 고효율의 보일링 표면이 열공압식 구동기에 응용된다면 더욱 빨라진 구동 속도를 기대할 수 있다.②상변화에 의한 냉각 장치에 응용되어 열손실(heat sink)을 최대화 할 수 있다.