KR100773925B1 - Method for forming electrode on fine material layer - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르는 미세 물질층 상의 전극 형성(부착) 방법은 기판 위에 전극을 형성(부착)하고자 하는 미세 물질층을 살포하는 것을 포함한다. 상기 미세 물질층 상에 전극막을 형성하여 상기 미세 물질층을 고정한다. 상기 미세 물질층 상의 전극막중에서 측정 부위를 기준으로 상기 전극막을 집속 이온빔 가공법으로 직접적으로 식각하여 구획된 전극 패턴을 형성(부착)한다. 이상과 같은 본 발명의 미세 물질층 상의 전극 형성 방법은 미세 물질층들을 전극막을 증착하여 고정하고, 선택된 미세 물질층을 기준으로 전극막을 집속 이온 가공법으로 바로 식각하여 전극 패턴을 용이하게 형성할 수 있다. The method of forming (attaching) an electrode on a layer of fine material according to the present invention includes spreading a layer of fine material on which a electrode is to be formed (attached) on a substrate. An electrode film is formed on the fine material layer to fix the fine material layer. In the electrode film on the fine material layer, the electrode film is directly etched by a focused ion beam processing method to form (attach) the partitioned electrode pattern. The electrode forming method on the fine material layer of the present invention as described above can be easily formed by depositing the electrode film by depositing the electrode film, and directly etching the electrode film by a focused ion processing method based on the selected fine material layer. .
Description
도 1 내지 도 4는 본 발명에 의한 미세 물질층 상의 전극 형성 방법을 설명하기 위한 평면도이고,1 to 4 are plan views for explaining the electrode formation method on the fine material layer according to the present invention,
도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 미세 물질층 상의 전극 형성 방법을 설명하기 위한 단면도이고,5 and 6 are cross-sectional views for explaining a method of forming an electrode on the fine material layer according to the present invention,
도 7은 도 4의 상세도이고,7 is a detailed view of FIG. 4,
도 8는 도 4 및 도 7을 실제로 구현한 예를 도시한 도면이다. FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which FIGS. 4 and 7 are actually implemented.
본 발명은 물질층 상의 전극 형성 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세 물질층 상의 전극 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming an electrode on a material layer, and more particularly to a method of forming an electrode on a fine material layer.
나노 기술 분야, MEMS (미소 전기 기계 시스템) 기술 분야, 초미세 가공 기술 분야 및 나노 스케일 재료의 물성 측정 기술 분야에서는 미세 물질층, 예컨대 카본 나노튜브, 나노 스케일의 나노 와이어(ZnO, GaN 등), 나노점(Nano dot), 마이크로 사이즈의 단결정 상에 전기적인 전송 특성 측정을 위하여 전극을 형성하여야 한다. In the field of nanotechnology, MEMS (micro electromechanical system) technology, ultra-fine processing technology, and measurement of the properties of nanoscale materials, fine material layers such as carbon nanotubes, nanoscale nanowires (ZnO, GaN, etc.), Electrodes should be formed on the nano dot, micro-sized single crystals to measure the electrical transmission characteristics.
일반적인 미세 물질층 상에 전극을 형성(부착)하는 방법으로써 수작업에 의한 방법, 와이어 본딩(wire bonding) 방법, 포토리소그래피(photolithography) 공정에 의한 방법 등이 제안되어 있고 사용되고 있다. 상기 수작업에 의한 방법은 미세 물질층 상에 직접 수작업으로 전극을 형성하는 방법이다. 상기 와이어 본딩 방법은 전기적 접촉에 의한 열에 의해 전극을 형성하는 방법이다. 상기 포토리소그래피 공정에 의한 방법은 레지스터(resist)를 노광기로 노광(exposure)하는 공정을 이용하여 전극을 형성하는 방법이다. As a method of forming (attaching) an electrode on a general fine material layer, a method by hand, a wire bonding method, a method by a photolithography process, and the like have been proposed and used. The manual method is a method of manually forming an electrode directly on the fine material layer. The wire bonding method is a method of forming an electrode by heat by electrical contact. The photolithography process is a method of forming an electrode using a process of exposing a resist with an exposure machine.
상기 수작업에 의하여 전극을 형성(부착)하는 방법은 미세 물질층의 크기가 나노 스케일이나 마이크로 사이즈로 작아질수록 적용하기가 매우 어렵고 적용하는 것도 거의 불가능하다. The method of forming (attaching) the electrode by the manual work is very difficult to apply as the size of the fine material layer is reduced to nanoscale or micro size, and is almost impossible to apply.
상기 와이어 본딩에 의하여 전극을 형성하는 방법은 수백 마이크론 이하의 크기의 미세 물질층은 고정이 어렵고 미세 물질층에 따라서 상대 전극의 형성이 필요하다. In the method of forming an electrode by wire bonding, it is difficult to fix a micromaterial layer having a size of several hundred microns or less, and a counter electrode needs to be formed according to the micromaterial layer.
그리고, 상기 포토리소그래피를 이용하여 전극을 형성하는 방법은 사용할 수 있는 미세 물질층이 한정적이고, 상기 포토리소그래피를 이용한 방법은 프로세스가 복잡하고 마스크와 레지스터의 제작이 어려운 단점이 있다. In addition, the method of forming the electrode using the photolithography is limited to the fine material layer that can be used, and the method using the photolithography has a disadvantage in that the process is complicated and the manufacture of masks and registers is difficult.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로써, 재현성이 매우 높고 프로세서가 매우 간단한 미세 물질층 상의 전극 형성 방법을 제공하는 데 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a method of forming an electrode on a layer of micromaterial having a very high reproducibility and a very simple processor.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 미세 물질층 상의 전극 형성(부착) 방법은 기판 위에 전극을 형성(부착)하고자 하는 미세 물질층을 살포하는 것을 포함한다. 상기 미세 물질층 상에 전극막을 형성하여 상기 미세 물질층을 고정한다. 상기 미세 물질층 상의 전극막중에서 측정 부위를 기준으로 상기 전극막을 집속 이온빔 가공법으로 직접적으로 식각하여 구획된 전극 패턴을 형성(부착)한다.In order to achieve the above technical problem, the electrode formation (attachment) method on the fine material layer of the present invention includes spraying the fine material layer to be formed (attached) the electrode on the substrate. An electrode film is formed on the fine material layer to fix the fine material layer. In the electrode film on the fine material layer, the electrode film is directly etched by a focused ion beam processing method to form (attach) the partitioned electrode pattern.
상기 전극 패턴은 상기 미세 물질층 상의 전극막을 세로 방향으로 식각한 후, 상기 세로 방향으로 식각된 전극막을 기준으로 가로 방향으로 식각하여 형성할 수 있다.The electrode pattern may be formed by etching the electrode film on the fine material layer in a vertical direction and then etching in a horizontal direction based on the electrode film etched in the vertical direction.
상기 기판 상에는 미세 물질층들을 살포한 후, 바로 측정할 미세 물질층을 선택하거나, 상기 전극막을 형성한 후 측정할 미세 물질층을 선택할 수 있다. 상기 미세 물질층은 나노 스케일이나 마이크로 사이즈의 물질층일 수 있다.After spraying the fine material layers on the substrate, the fine material layer to be measured can be selected immediately, or the fine material layer to be measured can be selected after the electrode film is formed. The micromaterial layer may be a nanoscale or microsized material layer.
이상과 같은 본 발명의 미세 물질층 상의 전극 형성 방법은 미세 물질층들을 전극막을 증착하여 고정하고, 선택된 미세 물질층을 기준으로 전극막을 집속 이온 가공법으로 바로 식각하여 전극 패턴을 용이하게 형성할 수 있다. The electrode forming method on the fine material layer of the present invention as described above can be easily formed by depositing the electrode film by depositing the electrode film, and directly etching the electrode film by a focused ion processing method based on the selected fine material layer. .
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 의한 미세 물질층 상의 전극 형성 방법을 설명하기 위한 평면도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 미세 물질층 상의 전극 형성 방법을 설명하기 위한 단면도이다.1 to 4 are plan views illustrating an electrode formation method on the fine material layer according to the present invention, and FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views illustrating the electrode formation method on the fine material layer according to the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판(10), 예컨대 MgO 기판 위에 전극을 형성(부착)하고자 하는 미세 물질층들(12), 예컨대 나노 스케일이나 마이크로 사이즈의 미세 물질층(12)들을 살포한다. 상기 미세 물질층(12)들은 기생성된 나노점 상에 살포될 수도 있다. 이어서, 상기 미세 물질층들(12) 중에서 참조번호 13으로 표시한 바와 같이 전극을 형성하고자 하는 특정의 물질층(12)을 선택한다. 상기 선택 과정은 후의 전극막 형성 후에 수행하여도 무방하다. 이후에는, 편의상 도 2에 도시한 바와 같이 기판(10) 상에 미세 물질층(12)이 하나 형성된 것을 이용하여 설명한다. 1 and 2, the
도 3 및 도 5을 참조하면, 상기 미세 물질층(12) 상에 전극막(14), 예컨대 전기 전도성이 뛰어난 금막, 은막 또는 동막을 형성(증착)한다. 상기 미세 물질층(12) 상에 전극막(14)을 증착하면, 상기 미세 물질층(12)은 고정된다. 상기 전극막(14)의 두께는 미세 물질층의 두께와 동일하거나, 더 작은 두께로 형성한다. 예컨대, 미세 물질층(12)이 나노 스케일일 경우, 상기 전극막(14)의 두께는 상기 미세 물질층(12)의 두께와 동일한 나노 스케일이거나, 사용자의 필요에 따라서는 더 두꺼운 두께로 형성될 수 있고, 혹은 미세물질층의 손상을 피하기 위하여 더 작은 두께로 형성한다.3 and 5, an
도 4 및 도 6을 참조하면, 상기 미세 물질층(12) 상의 전극막(14)중 측정 부위(22)를 기준으로 세로 방향으로 상기 미세 물질층(12)을 가로질러 집속 이온빔(Focus ion beam: FIB) 가공 방법을 이용하여 전극막(14)을 직접적으로 식각(etching)한다. 다시 말해, 미세 물질층(12) 상의 전극막(14)중 측정 부위(22)의 전극막(14), 및 이에 연결되어 세로 방향으로 연장된 전극막(14)을 식각한다. 이렇게 되면, 미세 물질층(12)을 가로지르면서 상기 미세 물질층(12) 상의 측정 부위(22)를 기준으로 세로 방향으로 전극막(14)이 식각된 세로 식각 부분(16)이 형성된다. 4 and 6, a focused ion beam is crossed across the
도 4를 참조하면, 상기 세로 식각 부분(16)을 기준으로 가로 방향으로 전극막(14)을 식각하여 가로 식각 부분(18)을 형성한다. 이렇게 되면, 세로 식각 부분(16)과 가로 식각 부분(18)이 접하게 되어 전극막(14)이 각 영역별로 구획(분할)되어 전극 패턴(20)이 형성된다. 결과적으로, 도 4 및 도 5에서는 화면상에서 관찰하면서 전극막(14)중 측정 부위를 기준으로 전극을 형성하고자 하는 주위 부분을 식각하여 전극 패턴(20)을 형성한다.Referring to FIG. 4, the
도 7은 도 4의 상세도이고, 도 8는 도 4 및 도 7을 실제로 구현한 예를 도시한 도면이다. FIG. 7 is a detailed view of FIG. 4, and FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which FIGS. 4 and 7 are actually implemented.
구체적으로, 앞서 설명한 바와 같이 기판(10) 상에 미세 물질층(12)이 형성되어 있고, 상기 미세 물질층(12) 상에 전극막(14)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 미세 물질층(12) 상의 전극막(14)중 전기적 측정 부분(22)을 가로질러 전극막(14)이 식각된 가로 식각 부분(16), 및 상기 가로 에칭 부분(16)과 연결된 세로 식각 부분(18)이 형성된다. 있다. 상기 가로 식각 부분(16)과 세로 식각 부분(18)으로 구획되어 있는 전극 패턴(20)이 형성되어 있다. 결과적으로, 상기 미세 물질층(12)중 측정 부분(22)은 상기 전극 패턴(20)으로 인하여 전기적 전송 특성을 측정할 수 있게 된다. Specifically, as described above, the
상술한 바와 같이 본 발명의 미세 물질층 상의 전극 형성 방법은 전극막 증착 및 집속 이온빔 가공법을 이용하여 불가능하지 않으면서도 프로세스가 매우 간단하게 미세 물질층 상에 전극을 형성(부착)할 수 있다. As described above, the electrode forming method on the fine material layer of the present invention can form (attach) the electrode on the fine material layer very simply without impossibility using electrode film deposition and focused ion beam processing.
즉, 본 발명의 미세 물질층 상의 전극 형성 방법은 미세 물질층들을 전극막을 증착하여 고정하고, 선택된 미세 물질층을 기준으로 전극막을 집속 이온 가공법으로 바로 식각하여 전극 패턴을 용이하게 형성한다. 이렇게 형성된 전극 패턴을 이용하여 미세 물질층의 전기적인 전송 특성을 용이하게 측정할 수 있다. That is, in the method of forming an electrode on the fine material layer of the present invention, the electrode material is easily formed by depositing and fixing the fine material layers on the fine material layer, and immediately etching the electrode film based on the selected fine material layer by a focused ion processing method. Using the electrode pattern thus formed, it is possible to easily measure the electrical transmission characteristics of the fine material layer.
그리고, 본 발명은 미세 물질층의 전송 특성 측정을 용이하게 할 수 있어 나노 소자나 나노 기술 개발에 매우 유용하게 이용할 수 있다.In addition, the present invention can easily measure the transmission characteristics of the fine material layer can be very useful in the development of nano devices and nano technology.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims.
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