KR19980057649A - 다공성 실리콘 발광 소자의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다공성 실리콘(porous silicon)발광 소자의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 다공성 실리콘 발광 소자의 제조 방법은, (가) 기판의 상면에 스트라이프 상의 제1전극들을 형성하는 단계; (나) 상기 제1전극들 및 노출된 상기 기판 상에 실리콘층을 증착하는 단계; (다) 상기 실리콘층에 이미지 공정 및 포러스 에칭 공정을 통하여 소정 패턴의 다공성 실리콘 영역을 형성하는 단계; (라) 이미지 공정을 통하여 상기 다공성 실리콘 영역 상에 보호막을 형성하는 단계; (마) 상기 보호막을 이용하여 상기 실리콘층 중 상기 다공성 실리콘 영역 이외의 실리콘층을 산화시켜 SiO2 격벽을 형성하는 단계; (바) 상기 다공성 실리콘 영역 및 상기 SiO2 격벽 상에 제1전극들과 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 제2전극들을 형성하는 단계;를 포함한다.

Description

다공성 실리콘 발광 소자의 제조방법

본 발명은 다공성 실리콘(porous silicon)발광 소자의 제조방법에 관한 것이다.

디스플레이 장치에는 음극선관, 형광표시관, 가스방전을 이용한 플라즈마 표시 소자(plasma display panel), E.L표시소자(electroluminescence displays) 및 액정표시소자 등 매우 다양한 종류의 것들이 있다. 이들 종류별 디스플레이 장치는 각각 기능과 구조적 특성을 달리하기 때문에 그 특성에 맞게 선택적으로 적용되고 있다.

이러한 디스플레이 장치들의 공통점은 전기적 화상 신호 또는 데이터 신호등을 시각화한다는 점으로서, 각각 여러가지 방면에서 구조적이나 기능적으로 개선되어 발전된 것들이다.

최근 디스플레이 장치의 개발동향은 다량의 대중정보를 표시하는 표시매체 및 고선명 텔레비젼(HDTV) 등에 적용하기 위하여 두께가 얇으면서도 고선명의 대형 표시 장치를 만드는 것이다. 이러한 개발 추세에 맞추어 다공성 실리콘을 이용한 발광 소자에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

상기 다공성 실리콘을 이용한 발광 소자는 다공성 실리콘 기판에 소정의 전압을 인가하거나 빛을 쪼여주면 다공성 기판의 다공질 특성에 따라 가시광 영역의 빛을 발하게 된다. 이와 같은 동작 특성을 갖는 다공성 실리콘을 이용한 발광소자에 있어서, 다공성 실리콘층은 대부분 실리콘 웨이퍼를 이용하여 만들어지거나 또는 글라스 기판을 사용한 실리콘층에 다공성 영역을 만들어 사용하여 왔다.

본 발명은 상기와 같은 다공성 실리콘 발광 소자의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 실리콘 발광 소자의 수직 단면도이며,

도 2 내지 도 9는 도 1의 다공성 실리콘 발광 소자의 제조 단계별 수직 단면도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11. 유리 혹은 실리콘 기판12. 제1전극

13. 다공성 실리콘층13a. 다공성 영역

13b. 비다공성 실리콘 영역13c. SiO2 격벽

14. 제2전극15. 포토레지스트 패턴

16. 포토레지스트 보호막

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다공성 실리콘 발광 소자의 제조 방법은, (가) 기판의 상면에 스트라이프 상의 제1전극들을 형성하는 단계; (나) 상기 제1전극들 및 노출된 상기 기판 상에 실리콘층을 증착하는 단계; (다) 상기 실리콘층에 이미지 공정 및 포러스 에칭 공정을 통하여 소정 패턴의 다공성 실리콘 영역을 형성하는 단계; (라) 이미지 공정을 통하여 상기 다공성 실리콘 영역 상에 보호막을 형성하는 단계; (마) 상기 보호막을 이용하여 상기 실리콘층 중 상기 다공성 실리콘 영역 이외의 실리콘층을 산화시켜 SiO2 격벽을 형성하는 단계; (바) 상기 다공성 실리콘 영역 및 상기 SiO2 격벽 상에 제1전극들과 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 제2전극들을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 기판이 실리콘 혹은 유리로 이루어지며, 상기 기판과 상기 제1전극들 사이에 반사막이 더 형성된 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 발광소자는, 도 1에 도시된 바와 같이, 소정의 패턴으로 형성된 다공성 실리콘 기판을 이용한 것으로, 유리 혹은 실리콘으로 이루어진 기판(11)에 스트라이프상 또는 소정패턴의 제1전극(12)이 형성되고 이 제1전극(12)이 형성된 기판(11)의 상면에서 소정패턴의 다공성 실리콘층(13)이 형성된다. 그리고 이 실리콘층(13)의 상부에는 스트라이프상 또는 소정패턴의 제2전극(14)이 형성된다.

여기에서 상기 제1,2전극(12,14)은 소정의 매트릭스 타입으로 서로 교차되게 형성되며, 상기 제2전극(14)은 투명한 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성함이 바람직하다.

상기 실시예에 있어서, 제1 및 제2전극들은 Ag, ITO, Au, SiC, Al, Cr 등을 사용함이 바람직하다.

상술한 실시예와 같이 구성된 발광소자를 제조하기 위한 발광소자의 제조방법은 다음과 같다.

실시예의 발광 소자를 제조하기 위하여, 먼저 유리 혹은 실리콘 기판(11)의 상에 도 2에 도시된 바와 같이 스트라이프 상 혹은 소정패턴의 제1전극(12)들을 형성한다. 다음에, 상기 전극들(12)이 형성된 기판(11)의 상면에, 도 3에 도시된 바와 같이, 실리콘층(13')을 증착한다. 다음에, 이 실리콘층(13')에 패턴 형성법을 이용하여 도 6에 도시된 바와 같은 소정패턴의 다공성 실리콘 영역(13a)을 형성한다. 이 때, 먼저 도 4에 도시된 바와 같이 이미지 공정을 이용하여 포토레지스트 패턴(15)을 형성한 다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 패턴(15)을 마스크로하여 포러스 에칭을 실시하여 소정 패턴의 다공성 영역(13a)을 형성하고, 도 6에 도시된 바와 같이 포토레지스트 패턴을 제거한다. 다음에, 도 7에 도시된 바와 같이, 이미지 공정을 통하여 포토레지스트로 다공성 실리콘 보호막(16)을 형성한 다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 다공성 영역 이외의 실리콘 영역(13b)을 산화시켜 SiO2 격벽(13c)을 만들고, 포토레지스트 보호막(16)을 제거한다.

다음에, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 다공성 영역(13a)이 형성된 실리콘층(13)의 상면에 제1전극(12)들과 교차하는 스트라이프 상 혹은 소정 패턴의 제2전극(14)들을 형성한다. 여기에서 상기 실리콘층(13)을 형성하기 위한 다공질 패턴 형성방법은 이온 에칭법, 또는 포토리소그래피 등을 사용함이 바람직하며, 상기 제1,2 전극들(12,14)은 Ag, ITO, Au, SiC, Al, Cr 등을 사용함이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 발광소자와 그 제조방법의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 발광소자에서는 제1,2전극(12)(14)에 각각 소정의 전위를 인가하게 되면 다공성 실리콘층(13)은 가시광 영역의 빛을 발하게 된다. 따라서 상기 제1,2전극(12)(14)이 매트릭스 타입으로 형성된 경우에는 상기 다공성 실리콘층(13)에 선택적으로 전압을 인가하여 화상을 형성할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명 발광 소자의 제조 방법은 다공성 실리콘층에 소정의 전위를 인가하여 발광하도록 된 것을 실시예로 들어 설명하였으나 본원 발명은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 본원 발명이 속하는 기술적 범위내에서 당업자에 의해 변형가능함은 물론이다.

Claims (3)

1. (가) 기판의 상면에 스트라이프 상의 제1전극들을 형성하는 단계;

   (나) 상기 제1전극들 및 노출된 상기 기판 상에 실리콘층을 증착하는 단계;

   (다) 상기 실리콘층에 이미지 공정 및 포러스 에칭 공정을 통하여 소정 패턴의 다공성 실리콘 영역을 형성하는 단계;

   (라) 이미지 공정을 통하여 상기 다공성 실리콘 영역 상에 보호막을 형성하는 단계;

   (마) 상기 보호막을 이용하여 상기 실리콘층 중 상기 다공성 실리콘 영역 이외의 실리콘층을 산화시켜 SiO2 격벽을 형성하는 단계;

   (바) 상기 다공성 실리콘 영역 및 상기 SiO2 격벽 상에 제1전극들과 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 제2전극들을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 실리콘 발광 소자의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 기판은 실리콘 혹은 유리로 이루어진 것을 특징으로 하는 다공성 실리콘 발광 소자의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1,2전극이 Ag, ITO, Au, SiC, Al, Cr 중 적어도 하나의 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 다공성 실리콘 발광 소자의 제조 방법.