KR101099646B1

KR101099646B1 - 나노공진기 제조방법

Info

Publication number: KR101099646B1
Application number: KR1020100024800A
Authority: KR
Inventors: 전성찬; 조준형; 정영모; 김환균; 황석주
Original assignee: 연세대학교 산학협력단
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2011-12-29
Also published as: KR20110105584A

Abstract

본 발명은 나노공진기 제조방법에 관한 것으로서, 실리콘기판(10) 상면에 희생층(20)을 증착시키는 단계; 상기 희생층(20) 상면에 공진층(35)을 증착시키는 단계; 상기 공진층(35) 상면에 포토레지스트(37)를 도포하는 단계; 상기 포토레지스트(37) 상에서 공진부(30) 형상의 마스크(39)를 통해 리소그래피 방식으로 노광을 실시하여 공진부(30) 형상을 패터닝하는 단계; 상기 패터닝 된 포토레지스트(37)를 현상하여 공진부(30) 형상이 드러나도록 하는 단계; 상기 공진부(30) 형상에 금속층(40)을 증착하는 단계; 상기 금속층(40)이 층착된 공진부(30) 형상을 갖도록 포토레지스트(37)를 완전히 제거하는 단계; 및 상기 금속층(40), 공진부(30) 및 희생층(20)에 대해 식각을 수행하는 단계를 포함하여 구성된다. 따라서, 공진기 구동시 에너지 손실을 최소화함은 물론 공진기의 작동 효율 및 공진기 주파수 특성의 안정성을 증가시킬 수 있도록 하는 등의 효과를 얻는다.

Description

나노공진기 제조방법{Making method Nano resonator}

본 발명은 나노공진기 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공진부가 되는 공진층과 실리콘기판 사이에 희생층을 배치하는 동시에 식각을 건식 식각과 습식 식각을 병행하여 수행하되 건식 식각을 통해서는 공진부의 측면이 직벽을 이루도록 하고 습식 식각에서는 공진부의 벽면 손실이 발생되지 않은 상태에서 희생층 만을 제거하여 최종적으로 구동부분이 실리콘기판과 일정거리 이격된 상태로 떠있는 브릿지 구조가 되도록 함으로써, 공진기 구동시 에너지 손실을 최소화함은 물론 공진기의 작동 효율 및 공진기 주파수 특성의 안정성을 증가시킬 수 있도록 하는 나노공진기 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 나노공진기는 공진현상을 이용하여 특정 주파수 진동을 일으키기 위한 장치로서, 매우 높은 기계적 반응도를 유지하는 동시에 마이크로 단위의 공진기에 비해 고주파 공진특성이 우수하고 에너지 효율이 뛰어나 극도로 높은 주파수 동작이 가능하기 때문에 센서, 필터, 발진기, 위상변환기(phase shifter) 분야에서 크게 주목을 받고 있다.

공진기를 구동하는 방식은 일렉트로마그네틱(electromagnetic), 일렉트로스테틱(electrostatic) 등 두 가지가 있으며, 최근에는 여러 가지 소재를 복합하여 공진기를 구성하는 방법, 공진 구동 및 이를 튜닝(tuning) 하는 방법(Seong Chan Jun, Electrothermal tuning of Al-SiC nanomechanical resonators, Nanotechnology 17 (2006) 1506-1511)과, 탄소 소재를 이용하여 공진기를 구성하는 방법(Philippe Poncharal, Z. L. Wang, Daniel Ugarte, Walt A. de Heer, SCIENCE VOL 283 5 MARCH (1999) 1513-1516) 등이 연구되고 있다.

이러한 세라믹 재료와 금속 재료의 합성물은 전기적, 열역학적 특성과 함께 높은 강도를 가질 수 있다는 특징 때문에 전기적 도체 금속선에서부터 마이크로 전기역학계(MEMS)와 나노 전기역학계(NEMS)구조의 소자에 이르기까지 다양한 범위의 응용성을 가지고 있다.

이러한 나노공진기의 재료로서 각광받고 있는 Al-SiC층 구조는 실리콘 카바이드(SiC)의 낮은 밀도에 비해 높은 영의 계수(Young's modulus)로 기존에 제시된 나노공진기보다 높은 성능을 발휘할 것으로 예상된다.

한편, 신 소자의 현 추세는 소형화와 더불어 고기능, 기능의 복합화 및 소비 전력의 절감을 목표로 하고 있다. 위와 같은 시대적 요구를 방해하는 요인 중의 하나로서, 현재의 핸드폰과 같은 무선통신기기를 위한 전자기판 등의 인쇄회로의 총 면적 중 대부분을 차지하는 수동소자를 들 수 있다.

현 공정 수준으로는 이러한 수동소자의 수를 줄이기는 어렵고, 각 수동소자들의 소형화에도 한계에 다다랐기 때문에, 현 기술을 대체할 수 있는 나노 공정 및 정확한 구동 기술이 시급히 요구되고 있는 상황이다.

특히, 현재의 마이크로급 소자들의 경우 공진 주파수의 조정(tuning)이 불가능하여 주파수 대역마다 다른 필터가 요구되는 현실이다.

따라서, 통신기기 회로에 자리 잡고 있는 많은 수동소자들을 하나의 Nano-electro-mechanical system(NEMS)으로 교체할 수 있다면, 많은 구성요소를 하나로 통합할 수 있게 되어 무선통신기기의 소형화를 앞당기는 것은 물론 요구되는 동작전력을 최소화시킬 수 있게 된다.

NEMS의 하나인 나노공진기는 무선통신분야에서 이러한 요구조건을 충족할 것으로 예상되고 있다.

한편, 나노공진기의 제작 과정 중 최종적으로 식각을 통해 공진부를 완성하는데, 보통 식각은 건식 식각과 습식 식각으로 나누어지며, 이 건식 식각(Dry etching) 공정은 이방성(Anisotropic) 식각이고 상기 습식 식각(Wet etching)은 등방성(Isotropic) 식각을 말하며, 일반적으로 나노공진기 제작시 공정의 용이성 및 편의성에 의해 습식 식각(Wet etching) 공정이 주로 이용된다.

그리고, 공진기의 주파수 특성은 그 치수와 고정보 설계, 공정 조건에 따라 크게 좌우된다. 최근 공진기의 경향은 초고주파 영역을 활용하기 위해 극 미세 치수(size) 영역의 공진기가 새롭게 등장하고 있으며 이에 따라 정밀 공정이 필수 불가결하다.

이렇게 장치(device)의 치수가 소형화됨에 따라 공정 및 실험 과정에서의 작은 손실(예를 들어, 도 1에서와 같이 공진기의 벽면 손실 등)이 공진기의 특성을 결정짓는 중요한 요소가 되며, 아주 작은 결함일지라도 그로 인한 공진기의 동적 특성(주파수 특성 및 진동 특성 등)이 훼손되어 작동 효율이 저하됨은 물론 공진기의 기계적, 전기적 성질에도 악영향을 끼친다.

위와 같이, 종래 기술의 나노공진기는 별도의 희생층 없이 주로 습식 식각을 통한 공정 방법으로 제작되기 때문에, 이 과정에서 공진기의 밑 부분이 둥글게 깎여지는 등방성(isotrofic) 식각에 의해 공진기의 벽이 손실되어 작동효율이 낮아지게 되면서 Al-SiC의 성능을 끌어내기가 어렵게 되는 등의 문제점을 갖고 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 공진부가 되는 공진층과 실리콘기판 사이에 희생층을 배치하는 동시에 식각을 건식 식각과 습식 식각을 병행하여 수행하되 건식 식각을 통해서는 공진부의 측면이 직벽을 이루도록 하고 습식 식각에서는 공진부의 벽면 손실이 발생되지 않은 상태에서 희생층 만을 제거하여 최종적으로 구동부분이 실리콘기판과 일정거리 이격된 상태로 떠있는 브릿지 구조가 되도록 함으로써, 공진기 구동시 에너지 손실을 최소화함은 물론 공진기의 작동 효율 및 공진기 주파수 특성의 안정성을 증가시킬 수 있도록 하는 나노공진기 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 나노공진기는 베이스가 되는 실리콘기판; 상기 실리콘기판 상면에 증착되는 희생층; 상기 희생층 상면에 증착되는 공진부; 및 상기 공진부 상면에 증착되는 금속층을 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 나노공진기에 있어서, 상기 공진부는 양단부가 희생층에 의해 실리콘기판에 접착되고 그 중앙의 구동부분은 실리콘기판과 일정거리 이격되어 떠 있는 브릿지가 마련된 영문 아이(I)자 구조로 되고, 상기 공진부의 측면 테두리 전체가 실리콘기판과 직각을 이루는 직벽 구조로 된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 나노공진기에 있어서, 상기 희생층은 이산화실리콘(SiO2)으로 되고, 상기 공진부는 실리콘 카바이드(SiC)로 되며, 상기 금속층은 알루미늄(Al)으로 되고 그 상면에 산화막이 증착된 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에 따른 나노공진기 제조방법은 실리콘기판 상면에 희생층을 증착시키는 단계; 상기 희생층 상면에 공진층을 증착시키는 단계; 상기 공진층 상면에 포토레지스트를 도포하는 단계; 상기 포토레지스트 상에서 공진부 형상의 마스크를 통해 리소그래피 방식으로 노광을 실시하여 공진부 형상을 패터닝하는 단계; 상기 패터닝 된 포토레지스트를 현상하여 공진부 형상이 드러나도록 하는 단계; 상기 공진부 형상에 금속층을 증착하는 단계; 상기 금속층이 층착된 공진부 형상을 갖도록 포토레지스트를 완전히 제거하는 단계; 및 상기 금속층, 공진부 및 희생층에 대해 식각을 수행하는 단계를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 나노공진기 제조방법에 있어서, 상기 포토레지스트 타입은 빛을 쏘이는 부분의 포토레지스트를 제외한 나머지 부분을 패터닝 할 수 있도록 하는 네가티브 방식이 적용되어 현상시 상기 공진부 형상이 음각되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 나노공진기 제조방법에 있어서, 상기 식각 단계에서는 건식 식각과 습식 식각을 같이 적용하여 공진부를 완성하되, 이 식각 단계에서 건식 식각을 수행하여 금속층으로 덮여 있는 공진층 및 희생층 부분이 직벽면을 갖도록 식각이 이루어지고 나서, 습식 식각을 수행하여 희생층 만을 식각하되, 이 습식 식각시 희생층은 공진부의 양단부를 제외한 나머지 부분이 식각 제거되어 공진부의 중앙이 실리콘기판과 일정거리 이격되는 브릿지 구조가 되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 나노공진기 제조방법에 있어서, 상기 희생층은 이산화실리콘(SiO2)을 증착하여 되고, 상기 공진층은 실리콘 카바이드(SiC)를 증착하여 되며, 상기 금속층은 알루미늄(Al)을 증착하여 되고 그 상면에 다시 산화막이 증착되는 것이 바람직하다.

이상에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노공진기 제조방법은 공진부가 되는 공진층과 실리콘기판 사이에 희생층을 배치하는 동시에 식각을 건식 식각과 습식 식각을 병행하여 수행하되 건식 식각을 통해서는 공진부의 측면이 직벽을 이루도록 하고 습식 식각에서는 공진부의 벽면 손실이 발생되지 않은 상태에서 희생층 만을 제거하여 최종적으로 구동부분이 실리콘기판과 일정거리 이격된 상태로 떠있는 브릿지 구조가 되도록 함으로써, 공진기 구동시 에너지 손실을 최소화함은 물론 공진기의 작동 효율 및 공진기 주파수 특성의 안정성을 증가시킬 수 있도록 하는 등의 효과를 얻는다.

도 1은 종래 기술에 따른 나노공진기를 나타낸 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노공진기를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노공진기를 나타낸 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노공진기의 제조방법을 순차적으로 나타낸 개략 공정도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노공진기의 식각 과정에 의한 표면 손실을 길이(L) 변화로 치환하여 주파수 특성 저하 현상을 나타낸 그래프이다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명을 다음의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3에서 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노공진기는 베이스가 되는 실리콘기판(10)과, 이 실리콘기판(10) 상면에 증착되는 희생층(20)과, 이 희생층(20) 상면에 증착되는 공진부(30) 및 이 공진부(30) 상면에 증착되는 금속층(40)을 포함하는 구성으로 되어 있다.

상기 공진부(30)는 양단부가 희생층(20)에 의해 실리콘기판(10)에 접착되고 그 중앙의 구동부분은 실리콘기판(10)과 일정거리 이격되어 떠 있는 브릿지(32)가 마련된 영문 아이(I)자 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 공진부(30)의 측면 테두리 전체가 실리콘기판(10)과 직각을 이루는 직벽 구조로 되어 있다.

여기서, 상기 희생층(20)은 이산화실리콘(SiO2)으로 이루어지고, 상기 공진부(30)는 실리콘 카바이드(SiC)로 이루어지며, 상기 금속층(40)은 알루미늄(Al)으로 되며 그 상면에 산화막이 증착된 구조로 되어 있다.

그리고, 상기와 같은 본 발명의 나노공진기를 제조하기 위한 제조방법은, 도 4에서 나타낸 것과 같이, 실리콘기판(10) 상면에 희생층(20)으로서 이산화실리콘(SiO2)을 증착시키는 단계와, 이 희생층(20) 상면에 공진층(35)으로서 실리콘 카바이드(SiC)를 증착시키는 단계와, 이 공진층(35) 상면에 포토레지스트(37)를 도포하는 단계와, 이 포토레지스트(37) 상에서 공진부(30) 형상의 마스크(39)를 통해 리소그래피 방식으로 노광을 실시하여 공진부(30) 형상을 패터닝하는 단계와, 이렇게 패터닝 된 포토레지스트(37)를 현상하여 공진부(30) 형상이 드러나도록 하는 단계와, 상기 공진부(30) 형상에 금속층(40)으로서 알루미늄(Al)을 증착하는 단계와, 상기 금속층(40)이 층착된 공진부(30) 형상을 갖도록 포토레지스트(37)를 완전히 제거(lift off 공정)하는 단계 및 상기 금속층(40), 공진부(30) 및 희생층(20)에 대해 식각을 수행하는 단계 순으로 공정이 진행된다.

여기서, 상기 실리콘 카바이드(SiC)층은 세 가지 가스인 SiH4, C3H8 및 H2를 heteroepitaxial APCVD process를 써서 증착시키는 것이 바람직하다.

상기 포토레지스트(37) 타입은 빛을 쏘이는 부분의 포토레지스트(37)를 제외한 나머지 부분을 패터닝할 수 있도록 하는 네가티브 방식이 적용되어 현상시 상기 공진부(30) 형상이 음각되도록 되어 있다.

그리고, 상기 금속층(40)의 상면에는 다시 산화막을 증착시켜 금속층(40)이 산화되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

본 발명의 특징은 상기 식각 단계에서는 건식 식각과 습식 식각을 같이 적용하여 공진부(30)를 완성하는 것이다.

이러한, 상기 식각 단계에서는 CF4를 이용한 건식 식각을 수행하여 금속층으로 덮여 있는 공진층(35) 및 희생층(20) 부분이 직벽면을 갖도록 식각이 이루어지고 나서, 습식 식각을 수행하여 희생층(20) 만을 식각하도록 되어 있다.

그리고, 상기 습식 식각시 식각제로서 BOE(Buffered Oxide Echant) 또는 HF(hydrogen fluoride) 용액 등을 사용하며, 희생층(20)은 공진부의 양단부를 제외한 나머지 부분이 식각 제거되어 공진부(30)의 중앙이 실리콘기판(10)과 일정거리 이격되는 브릿지(32) 구조가 되도록 식각이 수행된다.

위와 같이, 상기 본 발명에 적용되는 건식 중 식각방식(Dry etching)은 이방성 식각(anisotropic etching)으로 대상이 되는 물질의 표면에서 수직적인 식각이 일어나는 반면, 습식 식각방식(Wet etching)은 등방성 식각(isotropic etching)으로 대상이 되는 물질의 모든 방향에서 식각이 일어난다.

이렇게 식각 공정에서 대상이 되는 물질만을 선택적으로 제거하기 위해 본 발명에서는 특수한 식각 기제(etchant)를 이용하는데, 본 발명에서 사용하는 식각 기제를 대상 물질별로 정리하면 다음과 같다.

Material to be etched	Wet etchants	Plasma etchants
Al	■ 80% phosphoric acid (H₃PO₄) + 5% acetic acid + 5% nitric acid (HNO₃) + 10% water (H₂O) at 35??45 ㅀC	■ Cl₂, CCl₄, SiCl₄, BCl₃
Si	■ Nitric acid (HNO₃) + hydrofluoric acid (HF)	■ CF₄, SF₆, NF₃ ■ Cl₂, CCl₂F₂
SiO2	■ Hydrofluoric acid (HF) ■ Buffered oxide etch [BOE]: ammonium fluor -ide (NH₄F) and hydrofluoric acid (HF)	■ CF₄, SF₆, NF₃

이렇게 상기에서 기술한 식각 기제를 공정에 따라 적절히 이용하면, 금속층(40)이 증착되어 있는 면에는 건식 식각(Dry etching)이 일어나지 않도록 조절하는 것이 가능하며, 이에 따라 알루미늄(Aluminum)이 증착된 면에서 건식 식각을 시행하여 기본적인 직벽 구조를 구성할 수 있다.

또한, 상기에서 구성된 직벽 구조의 공진기에서, 습식 식각 기제를 이용하여 습식 식각(Wet etching)을 수행하면, 공진기의 구조(structure)를 손상시키기 않고 희생층(20)만을 제거하여 이른바 브릿지 구조를 완성할 수 있다.

한편, 이렇게 완성된 본 발명의 나노공진기의 주파수 특성은 공진기의 구조적 특성 및 재질 특성에 의하여 좌우되는데, 나노공진기의 공진 주파수는 다음과 같은 식에 의하여 결정된다.

위 식에서 위상 속도(

)는 영의 계수(young's modulus, E) 및 밀도(density,ρ)에 의하여 결정되며 이 값은 공진기의 재질이 결정되었을 때 이미 결정되는 값으로, 위상 속도 값이 클수록 공진기의 공진주파수 특성이 뛰어나게 된다.

또한, 위 식에서 빔의 폭(width, w)과 빔의 길이(length, L)는 공진기의 구조적인 설계에 의하여 결정되며 빔의 길이가 짧고 진동 방향의 폭이 두꺼울수록 고주파 성향을 지향하게 된다.

그리고, 본 발명의 공진부(30)를 이루는 실리콘 카바이드(SiC)는 매우 가벼우면서도 단단한 물질이기 때문에, 같은 치수의 구조에서 실리콘카바이드는 실리콘에 비해 약 2배 정도의 우수한 주파수 특성을 보이며, 갈륨 비소 디바이스에서 나타나는 주파수보다 3배 정도의 우수한 주파수 특성을 보인다.

반면에, 상기 실리콘 카바이드(SiC)는 고주파의 특성을 잘 구현할 수 있는 물질이지만 전기 전도도가 떨어지므로 전기 전도도가 높은 금속 박막을 증착하여야 한다.

이렇게, 전기 전도도가 좋으면서 가벼운 물질 중 대표적인 것이 알루미늄이며, 본 발명에서는 실리콘 카바이드층(SiC layer)과 알루미늄 메탈층(Al metal layer)을 이용하여 공진기를 구성하게 되는 것이다.

그리고, 본 발명에서와 같이 이중 고정보(Doubly-clamped beam) 구조를 갖고 있는 나노 공진기의 경우 실리콘 카바이드(SiC)를 사용하였을 경우 많이 이용되고 있는 실리콘(Silicon) 및 갈륨비소(GaAs)와 비교하여 높은 영의 계수(Young's Modulus)(E=410GPa)와 낮은 밀도(ρ=2700kg/m³)로 인해 높은 주파수 영역에서 유리하게 된다.

그리고, 본 발명에 사용되는 나노공진기는 이중 층상 구조를 이루고 있으므로, 이에 따라 단일한 재료의 물성치를 도출해내는 것이 중요하며, 본 발명에서 사용하는 방법은 공진기를 이루고 있는 재료들의 면적비를 이용하는 방법으로서, 자세한 방법은 아래 식과 같다.

그리고, 상기 기술한 수식들을 이용하여 공진기를 구성하였을 때, 필요한 물성치(Material parameters)는 다음과 같다.

	SiC	Si	GaAs	Al
E(Gpa)	410	150	85.5	70
ρ(Kg/m³)	3200	2330	5320	2700
	0.128	0.064	0.016	0.161

이렇게, 식 ①을 이용하였을 때 이론적으로 가능한 이중 고정보 나노공진기의 주파수는 실리콘 카바이드(SiC)와 실리콘(Si) 및 갈륨비소(GaAs) 별로 아래의 테이블과 같은데, 이론적으로 실리콘 카바이드(SiC)의 경우 유일하게 12 GHz의 주파수 달성이 가능하며 이는 기존에 사용되고 있는 나노공진기보다 훨씬 우월한 성능이다.

그리고, 빔 사이즈(Beam size)에 따른 공진 주파수 표를 보면 SiC를 이용하였을 때 Si층을 이용하였을 경우의 약 2배 정도, GaAs 층을 이용하였을 경우의 약 3배 정도의 높은 공진 주파수 달성이 가능하다.

한편, 상기에서 제시한 식각 기제(echants)를 이용하면 원하는 물질만을 선택적으로 식각하여 제거하는 것이 가능하게 되는데, 일반적으로 공정의 편의성 및 효율성의 측면에서 습식 식각(wet etching) 공정이 많이 사용되며, 이는 등방성 식각으로, 대상이 되는 물질의 모든 방향에 대하여 동일한 식각 비율(etching ratio)로 식각이 일어나는데 비해, 건식 식각(dry etching) 방식은 이방성 식각으로, 한 방향에 대해서만 식각이 진행되며, 특정 식각 기제는 금속층을 만나면 식각이 진행되지 않는다.

이렇게 공진기 구성 공정상에 있어서 모든 공정을 습식 식각 방식으로 진행하게 되면, 등방성 식각 과정에 의하여 공진기 구조에 손상을 입히게 되는데, 공진기의 주파수 특성은 공진기의 길이 및 폭에 의해 결정되기 때문에, 공진기의 구조적 손실은 곧 공진기의 주파수특성 저하로 직결된다.

도 5는 예를 들어 길이(L) 10μm, 폭(w) 100nm, 두께 30nm의 빔 구조를 이루고 있는 나노 공진기를 가정하고, 식각 과정에 의한 표면 손실을 길이(L) 변화로 치환하여 주파수 특성 저하 현상을 그래프로 표현한 것이다.

상기 도 5에서 보듯이 등방성 식각에 의한 공진기의 손실이 커질수록 나노 공진기의 공진 주파수는 점점 감소하게 되며, 특히 높은 공진 주파수를 갖는 나노 공진기의 경우 0.01%의 차이도 큰 공진 주파수 변화와 많은 에너지 손실을 가져올 수 있는 것인데 비해, 본 발명에 따른 식각 수행에 의해 공진기의 측면이 직각벽으로 식각이 되었을 경우 공정에서의 에너지 손실이 최소화됨으로써 대량 생산에 많은 이로움을 가져다 줄 것으로 기대된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 상기 실시예를 기존의 공지기술과 단순히 주합 적용한 실시예는 물론 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명을 단순 변형하여 이용할 수 있는 정도의 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
10 : 실리콘기판 20 : 희생층
30 : 공진부 32 : 브릿지
35 : 공진층 37 : 포토레지스트
39 : 마스크 40 : 금속층

Claims

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실리콘기판(10) 상면에 희생층(20)을 증착시키는 단계;
상기 희생층(20) 상면에 공진층(35)을 증착시키는 단계;
상기 공진층(35) 상면에 포토레지스트(37)를 도포하는 단계;
상기 포토레지스트(37) 상에서 공진부(30) 형상의 마스크(39)를 통해 리소그래피 방식으로 노광을 실시하여 공진부(30) 형상을 패터닝하는 단계;
상기 패터닝 된 포토레지스트(37)를 현상하여 공진부(30) 형상이 드러나도록 하는 단계;
상기 공진부(30) 형상에 금속층(40)을 증착하는 단계;
상기 금속층(40)이 층착된 공진부(30) 형상을 갖도록 포토레지스트(37)를 완전히 제거하는 단계; 및
상기 금속층(40), 공진부(30) 및 희생층(20)에 대해 식각을 수행하는 단계;
를 포함하여 구성되는 나노공진기 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 포토레지스트(37) 타입은 빛을 쏘이는 부분의 포토레지스트(37)를 제외한 나머지 부분을 패터닝 할 수 있도록 하는 네가티브 방식이 적용되어 현상시 상기 공진부(30) 형상이 음각되도록 하는 것을 특징으로 하는 나노공진기 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 식각 단계에서는 건식 식각과 습식 식각을 같이 적용하여 공진부(30)를 완성하는 것을 특징으로 하는 나노공진기 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 식각 단계에서는 건식 식각을 수행하여 금속층으로 덮여 있는 공진층(35) 및 희생층(20) 부분이 직벽면을 갖도록 식각이 이루어지고 나서, 습식 식각을 수행하여 희생층(20) 만을 식각하는 것을 특징으로 하는 나노공진기 제조방법.
제10항에 있어서,
상기 습식 식각시 희생층(20)은 공진부의 양단부를 제외한 나머지 부분이 식각 제거되어 공진부(30)의 중앙이 실리콘기판(10)과 일정거리 이격되는 브릿지(32) 구조가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 나노공진기 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 희생층(20)은 이산화실리콘(SiO2)을 증착하여 된 것을 특징으로 하는 나노공진기 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 공진층(35)은 실리콘 카바이드(SiC)를 증착하여 된 것을 특징으로 하는 나노공진기 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 금속층(40)은 알루미늄(Al)을 증착하여 되고 그 상면에 다시 산화막이 증착되는 것을 특징으로 하는 나노공진기 제조방법.