KR19980060790A

KR19980060790A - Manufacturing method of porous silicon light emitting device

Info

Publication number: KR19980060790A
Application number: KR1019960080157A
Authority: KR
Inventors: 정길룡
Original assignee: 손욱; 삼성전관 주식회사
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 1998-10-07

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 포러스 에칭 공정을 행하여 다공성 실리콘층을 형성하는 단계; (라) 이미지 공정을 통하여 상기 다공성 실리콘층에 소정 패턴의 보호막을 형성하는 단계; (마) 상기 보호막 하부의 상기 다공성 실리콘층 영역 이외의 노출된 상기 다공성 실리콘층 영역을 산화시켜 SiO₂격벽을 형성하는 단계; (바) 상기 다공성 실리콘 영역 및 상기 SiO₂격벽 상에 제1전극들과 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 제2전극들을 형성하는 단계;를 포함한다.The present invention relates to a method of manufacturing a porous silicon light emitting device. Method for manufacturing a porous silicon light emitting device according to the present invention, (A) forming the first electrode on the stripe on the upper surface of the substrate; (B) depositing a silicon layer on the first electrodes and the exposed substrate; (C) performing a porous etching process on the silicon layer to form a porous silicon layer; (D) forming a protective film of a predetermined pattern on the porous silicon layer through an imaging process; (E) oxidizing the exposed porous silicon layer region other than the porous silicon layer region under the protective film to form a SiO ₂ partition; (F) forming second electrodes on the porous silicon region and the SiO ₂ partition wall on stripe in the direction crossing the first electrodes.

Description

Manufacturing method of porous silicon light emitting device

본 발명은 다공성 실리콘(porous silicon)발광 소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a porous silicon light emitting device.

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.There are a wide variety of display devices such as cathode ray tubes, fluorescent display tubes, plasma display panels using gas discharge, electroluminescence displays, and liquid crystal displays. 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 신호등을 시각화한다는 점으로서, 각각 여러가지 방면에서 구조적이나 기능적으로 개선되어 발전된 것들이다.The common feature of these display devices is that they visualize electrical image signals or data signals, which are structurally and functionally improved in various aspects.

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.Recent development trend of display devices is to make large display devices with high thickness and thinness for application to display media and high-definition television (HDTV) displaying a large amount of public information. In accordance with this development trend, researches on light emitting devices using porous silicon have been actively conducted.

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.The light emitting device using the porous silicon emits light in the visible region according to the porous characteristics of the porous substrate when a predetermined voltage is applied or light is applied to the porous silicon substrate. In the light emitting device using porous silicon having such an operation characteristic, the porous silicon layer is mostly made of a silicon wafer or used to make a porous region in the silicon layer using a glass substrate.

본 발명은 상기와 같은 다공성 실리콘 발광 소자의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a porous silicon light emitting device as described above.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 실리콘 발광 소자의 수직 단면도이며,1 is a vertical cross-sectional view of a porous silicon light emitting device according to an embodiment of the present invention,

도 2 내지 도 8은 도 1의 다공성 실리콘 발광 소자의 제조 단계별 수직 단면도이다.2 to 8 are vertical cross-sectional views of manufacturing the porous silicon light emitting device of FIG. 1.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

11. 유리 혹은 실리콘 기판12. 제1전극Glass or silicon substrate 12. First electrode

13. 다공성 실리콘층13a. 다공성 영역13. Porous Silicon Layer 13a. Porous area

13b. SiO₂격벽14. 제2전극13b. SiO ₂ bulkhead 14. Second electrode

15. 포토레지스트 보호막15. Photoresist Protective Film

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다공성 실리콘 발광 소자의 제조 방법은,In order to achieve the above object, a method of manufacturing a porous silicon light emitting device according to the present invention,

(가) 기판의 상면에 스트라이프 상의 제1전극들을 형성하는 단계; (나) 상기 제1전극들 및 노출된 상기 기판 상에 실리콘층을 증착하는 단계; (다) 상기 실리콘층에 포러스 에칭 공정을 행하여 다공성 실리콘층을 형성하는 단계; (라) 이미지 공정을 통하여 상기 다공성 실리콘층에 소정 패턴의 보호막을 형성하는 단계; (마) 상기 보호막 하부의 상기 다공성 실리콘층 영역 이외의 노출된 상기 다공성 실리콘층 영역을 산화시켜 SiO₂격벽을 형성하는 단계; (바) 상기 다공성 실리콘 영역 및 상기 SiO₂격벽 상에 제1전극들과 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 제2전극들을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.(A) forming a first electrode on the stripe on the upper surface of the substrate; (B) depositing a silicon layer on the first electrodes and the exposed substrate; (C) performing a porous etching process on the silicon layer to form a porous silicon layer; (D) forming a protective film of a predetermined pattern on the porous silicon layer through an imaging process; (E) oxidizing the exposed porous silicon layer region other than the porous silicon layer region under the protective film to form a SiO ₂ partition; (F) forming second electrodes on the porous silicon region and the SiO ₂ partition wall on the stripe in the direction crossing the first electrodes.

본 발명에 있어서, 상기 기판이 실리콘 혹은 유리로 이루어지며, 상기 기판과 상기 제1전극들 사이에 반사막이 더 형성된 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the substrate is made of silicon or glass, and a reflective film is further formed between the substrate and the first electrodes.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 발광소자는, 제1도에 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.As shown in FIG. 1, the light emitting device according to the present invention uses a porous silicon substrate formed in a predetermined pattern, and has a stripe pattern or a first pattern 12 formed on a substrate 11 made of glass or silicon. ) And a porous silicon layer 13 having a predetermined pattern is formed on the upper surface of the substrate 11 on which the first electrode 12 is formed. The second electrode 14 of a stripe shape or a predetermined pattern is formed on the silicon layer 13.

여기에서 상기 제1,2 전극(12,14)은 소정의 매트릭스 타입으로 서로 교차되게 형성되며, 상기 제2전극(14)은 투명한 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성함이 바람직하다.The first and second electrodes 12 and 14 may be formed to cross each other in a predetermined matrix type, and the second electrode 14 may be formed of transparent indium tin oxide (ITO).

상기 실시예에 있어서, 제1 및 제2전극들은 Ag, ITO, Au, SiC, Al, Cr 등을 사용함이 바람직하다.In the above embodiment, it is preferable that the first and second electrodes use Ag, ITO, Au, SiC, Al, Cr, or the like.

상술한 실시예와 같이 구성된 발광소자를 제조하기 위한 발광소자의 제조방법은 다음과 같다.A method of manufacturing a light emitting device for manufacturing a light emitting device configured as described above is as follows.

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 포러스 에칭을 실시하여 도 4에 도시된 바와 같은 다공성 실리콘층(13)을 형성한다. 다음에, 도 5에 도시된 바와 같이, 이미지 공정을 통하여 포토레지스트로 소정 패턴의 다공성 실리콘 보호막(15)을 형성한 다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 다공성 실리콘 보호막(15)에 의하여 노출된 영역의 다공성 실리콘층 영역을 산화시켜 SiO₂격벽(13b)을 만들고, 도 7에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 보호막(15)을 제거한다.In order to manufacture the light emitting device of the embodiment, first, first electrodes 12 of a stripe shape or a predetermined pattern are formed on a glass or silicon substrate 11 as shown in FIG. 2. Next, a silicon layer 13 ′ is deposited on the top surface of the substrate 11 on which the electrodes 12 are formed, as shown in FIG. 3. Next, the silicon layer 13 'is subjected to porous etching to form a porous silicon layer 13 as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 5, a porous silicon protective film 15 having a predetermined pattern is formed of a photoresist through an image process, and then exposed by the porous silicon protective film 15 as shown in FIG. 6. The porous silicon layer region of the formed region is oxidized to form the SiO ₂ partition 13b, and the photoresist protective layer 15 is removed as shown in FIG.

다음에, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 다공성 실리콘 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.Next, as shown in FIG. 8, the second electrode 14 having a stripe shape or a predetermined pattern crossing the first electrodes 12 on the upper surface of the silicon layer 13 on which the porous silicon region 13a is formed. Form them. Herein, the porous pattern forming method for forming the silicon layer 13 is preferably performed by ion etching or photolithography. The first and second electrodes 12 and 14 may be formed of Ag, ITO, Au, It is preferable to use SiC, Al, Cr and the like.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 발광소자와 그 제조방법의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the light emitting device and the manufacturing method according to an embodiment of the present invention configured as described above are as follows.

본 발명에 따른 발광소자에서는 제1,2 전극(12)(14)에 각각 소정의 전위를 인가하게 되면 다공성 실리콘층(13)은 가시광 영역의 빛을 발하게 된다. 따라서 상기 제1,2 전극(12)(14)이 매트릭스 타입으로 형성된 경우에는 상기 다공성 실리콘층(13)에 선택적으로 전압을 인가하여 화상을 형성할 수 있는 것이다.In the light emitting device according to the present invention, when a predetermined potential is applied to the first and second electrodes 12 and 14, the porous silicon layer 13 emits light in the visible light region. Therefore, when the first and second electrodes 12 and 14 are formed in a matrix type, an image may be formed by selectively applying a voltage to the porous silicon layer 13.

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.As described above, the method of manufacturing the light emitting device of the present invention has been described with reference to an example in which light is emitted by applying a predetermined potential to the porous silicon layer. Of course, it can be modified by those skilled in the art.

Claims

(A) forming a first electrode on the stripe on the upper surface of the substrate;

(B) depositing a silicon layer on the first electrodes and the exposed substrate;

(C) performing a porous etching process on the silicon layer to form a porous silicon layer;

(D) forming a protective film of a predetermined pattern on the porous silicon layer through an imaging process;

(E) oxidizing the exposed porous silicon layer region other than the porous silicon layer region under the protective film to form a SiO ₂ partition;

(F) forming second electrodes on the porous silicon region and the SiO ₂ partition wall on a stripe in a direction crossing the first electrodes.

The method of claim 1, wherein the substrate is made of silicon or glass.

The method of claim 1, wherein the first and second electrodes are made of at least one of Ag, ITO, Au, SiC, Al, and Cr.