일반기술

결정의존성 습식식각을 이용하여 제조된 실리콘 팁 및 그 제조방법

본 발명은 결정의존성 습식식각을 이용하여 제조된 실리콘 팁 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명은 특히 (110) 면지수를 갖는 단결정 실리콘 기판에 대해 결정의존성 식각을 행하여 기둥모양을 갖는 실리콘 구조물을 행하고, 이 기둥의 끝부분을 뾰족하게 함으로써 전계방출소자용 실리콘 팁 어레이의 제조에 응용할 수 있도록 한 것이다. 본 발명에 의한 실리콘 팁은 바늘(needle) 모양을 하고 있으며, 제조방법은 먼저 (110) 실리콘 기판상에 결정방향을 고려하여 평행사변형 또는 사각형의 식각마스크를 형성한 뒤, 이를 결정의존성 식각하고, 다음으로 샤프닝(sharpening) 공정을 통하여 팁을 제작하는 것으로, 팁의 밑 부분이 차지하는 면적이 작아지게 되므로, 고밀도 팁 어레이를 제작할 수 있으며, 아울러 팁의 종횡비를 매우 크게 할 수 있는 효과가 있다.1. (110) 실리콘 기판 상에 끝부분이 뾰족한 4각기둥으로 형성됨을 특징으로 하는 결정의 존성 습식식각을 이용하여 제조된 시리콘 팁.2. (110) 실리콘 기판 상에 결정 방향에 따라 평행사변형의 식각마스크를 형성하는 제1공정과, 결정의 존성 식각용액으로 상기 실리콘 표면을 식각하여 4각기둥의 형상을 갖는 실리콘 구조물을 형성하는 제2공정과, 상기 4각기둥으로 형성된 실리콘 구조물의 끝부분을 뾰족하게 형성하는 제3공정의 순서로 수행함을 특징으로 하는 실리콘 팁의 제조방법.3. 제2항에 있어서, 상기 결정의 존성 식각 용액은 85℃의 44% KOH:H2O용액 또는 F-etchant 용액 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 실리콘 틉의 제조방법.4. 제2항에 있어서, 상기 제3공정은 습식식각법, 실리콘의 열 산화에 의한 방법 또는 건식식각법 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 실리콘 팁의 제조방법.5. (110) 실리콘 기판 상에 끝부분이 뾰족한 6각기둥으로 형성됨을 특징으로 하는 결정의존성 습식식각을 이용하여 제조된 실리콘 팁.6. (110) 실리콘 기판 상에 결정방향에 따라 직사각형 혹은 정사각형의 식각마스크를 형성하는 제1공정과, 결정의존성 식각용액으로 상기 실리콘 표면을 식각하여 6각기둥의 형상을 갖는 실리콘 구조물을 형성하는 제2공정과, 상기 6각기둥으로 형성된 실리콘 구조물의 끝부분을 뾰족하게 형성하는 제3공정의 순서로 수행함을 특징으로 하는 실리콘 팁의 제조방법.7. 제6항에 있어서, 상기 결정의존성 식각용액은 F-etchant용액인 것을 특징으로 하는 실리콘 팁의 제조방법.8. 제6항에 있어서, 상기 제3공정은 습식식각법, 실리콘의 열 산화에 의한 방법 또는 건식식각법 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 실리콘 팁의 제조방법.