KR19980022272A - Manufacturing method of light emitting device using porous silicon - Google Patents

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이혁복
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손욱
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Abstract

본 발명은 다공성 실리콘을 이용하는 발광소자의 제조방법에 관한 것이다. 실리콘 웨이퍼상에 다공질 실리콘을 형성하는 단계, 전극상의 소정부분을 패터닝하는 단계, 진공 챔버(chamber)안에 다공질 실리콘이 형성된 부분이 아래를 향하도록 실리콘 웨이퍼를 놓고 그 아래 패터닝된 전극을 놓는 단계, 커터(cutter)로 상기 다공질 실리콘을 실리콘 웨이퍼에서 떼어내어 중력에 의해 다공질 실리콘이 전극위에 떨어지도록 하는 단계, 상기 전극을 가열하여 다공질 실리콘과 전극이 접합하도록 하는 단계, 상기 패터닝된 포토레지스트를 제거한 후, 포토레지스트가 제거된 부분에 이산화실리콘 장벽을 형성하는 단계 및 상기 다공성 실리콘이 접합된 전극상에 또하나의 전극을 접합하여 발광소자를 제조하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조방법이 제공된다.The present invention relates to a method of manufacturing a light emitting device using porous silicon. Forming porous silicon on the silicon wafer, patterning a predetermined portion on the electrode, placing the silicon wafer with the porous silicon-formed portion in a vacuum chamber facing down, and placing the patterned electrode beneath it, a cutter (cutter) removing the porous silicon from the silicon wafer so that the porous silicon falls on the electrode by gravity, heating the electrode to bond the porous silicon with the electrode, and removing the patterned photoresist, There is provided a method of manufacturing a light emitting device, comprising the steps of forming a silicon dioxide barrier on a portion where the photoresist is removed and bonding another electrode on the electrode to which the porous silicon is bonded. do.

Description

다공질 실리콘을 이용하는 발광소자의 제조방법Manufacturing method of light emitting device using porous silicon

본 발명은 다공질 실리콘을 이용하는 발광소자의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 전극에 다공질 실리콘 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a light emitting device using porous silicon, and more particularly, to a method of forming a porous silicon pattern on an electrode.

디스플레이 장치에는 고속전자선을 이용한 음극선관을 위시해서 저속전자선을 이용한 형광표시판, 그리고 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자, 전계발광효과를 이용한 소위 E.L. 표시소자, 전계광학적인 효과를 이용한 액정표시소자등 매우 다양한 종류의 것들이 있다. 이들 종류별 디스플레이 장치는 각각 기능과 구조적 특성을 달리하기 때문에 그 특성에 맞게 선택적으로 적용되고 있다.The display device includes a cathode ray tube using high-speed electron beams, a fluorescent display panel using low-speed electron beams, a plasma display device using gas discharge, and a so-called E.L. There are many kinds of display devices, such as liquid crystal display devices using electro-optic effects. These types of display devices have different functions and structural characteristics, and thus are selectively applied according to their characteristics.

이러한 디스플레이 장치들의 공통점은 전기적 화상 신호 또는 데이터 신호 등을 시각화한다는 점으로서, 각각 여러 가지 방면에서 구조적이거나 기능적으로 개선되어 발전된 것들이다.Common to these display devices is that they visualize electrical image signals or data signals, etc., which are structurally and functionally improved in various aspects.

최근 디스플레이 장치의 개발동향은 다량의 대중정보의 표시매체의 요구와 대화면의 고선명 텔레비젼 소위 HDTV의 출현으로 인해 고선명도의 대형의 화면을 가지면서도 가능한 그 두께가 얇은 표시장치를 만드는 것이다.Recently, the development trend of display apparatuses is to make a display apparatus with the thinnest possible thickness while having a large screen with high definition due to the demand of a large amount of public information display media and the appearance of a large-screen high definition television called HDTV.

이러한 개발 추세에 맞추어 다공질 실리콘을 이용한 다공질 디스플레이 장치에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.In accordance with this development trend, research on a porous display device using porous silicon is being actively conducted.

상기 다공질 실리콘을 이용한 디스플레이 장치는 다공질 실리콘에 소정의 전압을 인가하거나 빛을 쪼여주면 기판의 다공질 특성에 따라 가시광 영역의 빛을 발하게 된다.The display device using the porous silicon emits light in the visible region according to the porous characteristics of the substrate when a predetermined voltage or light is applied to the porous silicon.

이중 전계 발광을 이용하는 디스플레이 장치는 다공질 실리콘층과 접촉점을 필수 구성요소로 하고 있으며, 접촉점은 금속 박막, ITO(Indium Tin Oxide), 탄화규소, 도전성 폴리머 등이 사용된다.A display device using dual electroluminescence has a porous silicon layer and a contact point as essential components, and a contact point includes a metal thin film, indium tin oxide (ITO), silicon carbide, a conductive polymer, or the like.

다공질 실리콘은 외부에서 가해지는 전자에 대해 방출되는 광자의 비로서 정해지는 양자 효율(quantum efficiency)이 우수하다는 장점이 있다.Porous silicon has an advantage of excellent quantum efficiency, which is determined as the ratio of photons emitted to electrons applied from the outside.

도 1은 이러한 다공질 실리콘을 이용한 발광소자의 구조를 나타내는 도면이다. 구체적으로 두 개의 전극(11, 12) 사이에 다공질 실리콘(14) 패턴이 형성되어 있다. 상기 다공질 실리콘 패턴(14)은 이산화실리콘 장벽(13)에 의하여 패턴을 이루고 있다.1 is a view showing the structure of a light emitting device using such porous silicon. Specifically, the porous silicon 14 pattern is formed between the two electrodes 11 and 12. The porous silicon pattern 14 is patterned by a silicon dioxide barrier 13.

상기 발광소자의 전극(11, 12)에 전압을 인가하면, 다공질 실리콘(14)은 광을 방출하여 광원으로 역할을 하게 되는데, 이때 방출되는 파장의 빛은 가시광선 영역과 자외선 일부 영역이다.When a voltage is applied to the electrodes 11 and 12 of the light emitting device, the porous silicon 14 emits light to serve as a light source. In this case, the light of the emitted wavelength is a visible light region and a part of ultraviolet light.

상기 다공질 실리콘은 실리콘 단결정(single crystal)을 불산(HF)용액에 넣은 후, 전기화학적 방법으로 표면을 양극처리(anodizing)하여 제조되는 것으로서, 이때 양극처리하는 조건에 따라 다공질 실리콘이 내는 가시광선의 파장, 즉 빛의 색이 정하여지게 된다.The porous silicon is prepared by placing a silicon single crystal in a hydrofluoric acid (HF) solution and then anodizing the surface by an electrochemical method. That is, the color of light is determined.

이러한 다공질 실리콘을 이용한 발광소자는 현재까지 실용화된 것이 없는데, 이는 다공질 실리콘을 이용한 발광소자를 제조하는 방법에 대한 연구가 아직 충분하지 않기 때문이다.The light emitting device using the porous silicon has not been put to practical use until now, because research on a method of manufacturing the light emitting device using the porous silicon is not yet sufficient.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전극에 다공질 실리콘을 접합하여 발광소자를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.The present invention is to provide a method for manufacturing a light emitting device by bonding porous silicon to an electrode.

도 1은 다공질 실리콘을 이용하는 발광소자의 구조를 도시한 도면1 is a view showing the structure of a light emitting device using porous silicon

도 2a 내지 2f는 본 발명에 따른 발광소자의 제조 공정을 차례로 도시한 순서도2A to 2F are flowcharts sequentially showing a manufacturing process of a light emitting device according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

11, 12, 23, 26 : 전극 13, 25 : 이산화실리콘11, 12, 23, 26: electrode 13, 25: silicon dioxide

14, 22 : 다공질 실리콘 21 : 실리콘 웨이퍼14, 22: porous silicon 21: silicon wafer

24 : 포토레지스트 패턴 27 : 커터(cutter)24 photoresist pattern 27 cutter

상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는, 실리콘 웨이퍼상에 다공질 실리콘을 형성하는 단계, 전극상의 소정부분을 패터닝하는 단계, 진공 챔버(chamber)안에 다공질 실리콘이 형성된 부분이 아래를 향하도록 실리콘 웨이퍼를 놓고 그 아래 패터닝된 전극을 놓는 단계, 커터(cutter)로 상기 다공질 실리콘을 실리콘 웨이퍼에서 떼어내어 중력에 의해 다공질 실리콘이 전극위에 떨어지도록 하는 단계, 상기 전극을 가열하여 다공질 실리콘과 전극이 접합하도록 하는 단계, 상기 패터닝된 포토레지스트를 제거한 후, 포토레지스트가 제거된 부분에 이산화실리콘 장벽을 형성하는 단계 및 상기 다공성 실리콘이 접합된 전극상에 또하나의 전극을 접합하여 발광소자를 제조하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조방법이 제공된다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a method of forming porous silicon on a silicon wafer, patterning a predetermined portion on an electrode, and placing a silicon wafer such that a portion in which a porous silicon is formed in a vacuum chamber faces downward. Placing a patterned electrode thereunder; removing the porous silicon from the silicon wafer with a cutter so that the porous silicon falls on the electrode by gravity; and heating the electrode to bond the porous silicon to the electrode. And removing the patterned photoresist, forming a silicon dioxide barrier on the portion where the photoresist is removed, and bonding another electrode on the electrode to which the porous silicon is bonded to manufacture a light emitting device. A method of manufacturing a light emitting device is provided.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명의 제조방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the manufacturing method of the present invention according to the accompanying drawings will be described in detail.

도 2a 내지 2f는 본 발명에 따른 발광소자의 제조공정을 개략적으로 도시한 순서도이다. 우선, 실리콘 웨이퍼(21)의 한면을 소정의 조건하에 양극처리하여 다공질 실리콘(22)을 형성한다(도 2a). 이어, 전극(23)의 한면에 포토레지스트를 도포한 다음, 다공질 실리콘이 위치할 영역이 노출되도록 이를 패터닝(24)한다.(도 2b)2A to 2F are flowcharts schematically illustrating a manufacturing process of a light emitting device according to the present invention. First, one surface of the silicon wafer 21 is anodized under predetermined conditions to form porous silicon 22 (FIG. 2A). Next, a photoresist is applied to one surface of the electrode 23, and then patterned 24 so that the region where the porous silicon is to be located is exposed (FIG. 2B).

상기 실리콘 웨이퍼(21)와 전극(23)을 진공 챔버(chamber)내에 배치한다. 이때 실리콘 웨이퍼(21)를 다공질 실리콘이 형성된 면(22)이 아래로 향하도록 챔버내의 윗부분에 배치하고, 챔버의 아래부분에 전극(23)을 배치한다(도 2c).The silicon wafer 21 and the electrode 23 are disposed in a vacuum chamber. At this time, the silicon wafer 21 is disposed on the upper portion of the chamber with the surface 22 on which the porous silicon is formed face down, and the electrode 23 is disposed on the lower portion of the chamber (FIG. 2C).

커터(24)로 실리콘 웨이퍼(21)로부터 다공질 실리콘(22)을 떼어내면,진공에 의해 다공질 실리콘(22)는 아래로 떨어져 전극(23)위에 놓인다(도 2d). 다공질 실리콘(22)이 놓인 전극(23)을 챔버에서 꺼내어 이를 가열하면 전극(23)의 표면에 다공질 실리콘은 접합된다. 이후, 포토레지스트 패턴을 제거한 후, 그 자리에 이산화 실리콘 패턴을 형성하여 다공질 실리콘 사이에 장벽을 형성한다(도 2e).When the porous silicon 22 is removed from the silicon wafer 21 by the cutter 24, the porous silicon 22 is dropped downward and placed on the electrode 23 by the vacuum (FIG. 2D). When the electrode 23 on which the porous silicon 22 is placed is taken out of the chamber and heated, the porous silicon is bonded to the surface of the electrode 23. Then, after removing the photoresist pattern, a silicon dioxide pattern is formed in place to form a barrier between the porous silicon (FIG. 2E).

최종적으로 상기 다공질 실리콘 패턴위에 전극(25)을 접합하여 발광소자를 완성한다(도 2f).Finally, the electrode 25 is bonded onto the porous silicon pattern to complete the light emitting device (FIG. 2F).

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 발광소자의 제조방법은 중력을 이용하여 다공질 실리콘과 전극을 접합하는 것으로서, 제조방법이 용이하고 간단하다.As described above, the method of manufacturing a light emitting device according to the present invention is to bond porous silicon and an electrode using gravity, and the manufacturing method is easy and simple.

Claims (1)

실리콘 웨이퍼상에 다공질 실리콘을 형성하는 단계, 전극상의 소정부분을 패터닝하는 단계, 진공 챔버(chamber)안에 다공질 실리콘이 형성된 부분이 아래를 향하도록 실리콘 웨이퍼를놓고 그 아래 패터닝된 전극을 놓는 단계, 커터(cutter)로 상기 다공질 실리콘을 실리콘 웨이퍼에서 떼어내어 중력에 의해 다공질 실리콘이 전극위에 떨어지도록 하는 단계, 상기 전극을 가열하여 다공질 실리콘과 전극이 접합하도록 하는 단계, 상기 패터닝된 포토레지스트를 제거한 후, 포토레지스트가 제거된 부분에 이산화실리콘 장벽을 형성하는 단계 및 상기 다공성 실리콘이 접합된 전극상에 또하나의 전극을 접합하여 발광소자를 제조하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조방법.Forming porous silicon on the silicon wafer, patterning a predetermined portion on the electrode, placing the silicon wafer with the porous silicon-formed portion facing down in the vacuum chamber, and placing the patterned electrode beneath it, a cutter (cutter) removing the porous silicon from the silicon wafer so that the porous silicon falls on the electrode by gravity, heating the electrode to bond the porous silicon with the electrode, and removing the patterned photoresist, Forming a silicon dioxide barrier on the portion from which the photoresist has been removed, and manufacturing a light emitting device by bonding another electrode on the electrode to which the porous silicon is bonded.
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