KR20020003385A - 필터제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 n- 또는 p-도핑된 실리콘 블랭크내에 대체로 일정한 구멍직경을 갖는 미세필터구멍을 에칭하기 위한 전기화학적 에칭방법에 관한 것이다. 상기 블랭크는 양극 또는 음극으로서 전기적으로 연결되고, 에칭전류를 발생시키기 위해 반대전극이 위치되는 에칭액내에 담지되며, 광으로 반사됨으로써, 소수캐리어가 상기 블랭크내에 만들어진다. 소수 캐리어의 발생율은 에칭진행을 증가시킴으로써, 즉 구멍깊이를 증가시킴으로써, 소수 캐리어의 발생율을 감소시키는 방식으로 복사선을 선택함으로써 제어된다.

Description

필터제조방법{METHOD OF PRODUCING A FILTER}

[발명의 설명]

본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 필터제조방법에 관한 것이다.

이러한 형태의 방법은 PCT국제특허공개 제 WO99/05344호에 이미 공지되어 있다. 음극 또는 양극으로서 연결된 n- 또는 p-도핑된 실리콘 블랭크내에는 이러한 방법을 이용하여 미세한 필터구멍들이 에칭된다. 그러면, 에칭전류를 발생하기 위해 상대전극이 배열되는 에칭액내에 블랭크의 제 1측면이 담지된다. 동시에, 제 1 측면 반대쪽의 실리콘 블랭크의 제 2 측면이 빛에 노출되어 소수전하캐리어들이 상기 블랭크내에 만들어진다. 따라서, 상기 블랭크는 그 도핑기능으로써 전기화학적으로, 즉 에칭전류밀도와 에칭액의 화학적구성에 의해, 관통되는 "작동 전극"을 형성한다.

초미세 필터가 구조적인 치수가, 즉 구멍의 직경과 간격이 마이크로미터 범위(㎛)에서 나노미터 범위㎚)에 있는, 이러한 방법으로 제조될 수 있다. 만약 구조적인 치수가 약 100나노미터보다 더 작으면, 필터의 미세구조는 다공성이나 스폰지와 같이 될 수 있다.

여기서, 문제는 에칭과정이 구멍 저면에서만 일어나는 것이 아니라 구멍의 횡단면이 구멍의 길이 전체에 정밀하고 일정하게 유지되지 않는 상황으로 이끌 수 있는 구멍들을 가로질러 일어난다는 것이며, 또한 이웃하는 구멍들끼리 서로 연결된다는 것이다. 이러한 "크로스 에칭"은 특히 소수전하캐리어 또는 "결함전자"가 처리된 상기 블랭크의 구멍벽에 도달할 때 일어난다. 상기 결함전자는 블랭크 원자의 원자가 대역내에 있는 "구멍들"이며 양성으로 충전된 분자들처럼 작용한다.

전기화학적 에칭에 의해 초미세 필터를 제조하는 또 다른 방법이 미국특허 제 5,139,624 호에 개시되어 있으며, 상기 미국특허에는, 에칭전류와 도핑제 밀도와 에칭액 밀도에 따라 구멍의 직경이 정해진다는 것이 기술되어 있다.

미국특허 제 5,348,627 호에는 에칭율을 변화시키기 위해 빛의 강도가 교대로 변화할 수 있는 동안 블랭크가 원자가 대역내에 구멍을 형성하기 위해 빛에 노출되는 유사한 에칭과정이 개시되어 있다. 이 때, 광대역 광원이나 단색광원이 사용된다.

독일특허 제 DE 42 02 454 호에는 횡단면이 일정하지는 않지만 공동형 팽창부를 갖는 구멍을 형성하는 쪽으로 치합되는 필터를 제조하기 위한 유사한 방법이 개시되어 있다. 이러한 횡단면 팽창부는 횡단면 확장부가 조명강도를 증가시킴으로써 만들어지는 기질웨이퍼내에 전류밀도를 충전시킴으로써 만들어진다.

유럽특허 제 EP 0 296 348 A1에는 뒷부분에서 실리콘 요소를 조명함으로써 전기분해가 시작되고 소수전하캐리어를 형성함으로써 에칭전류를 제어하기 위해 상기 조명이 일정하게 유지되거나 시간내에 변화되는 에칭방법이 개시되어 있다. 이 때, 상기 에칭전류는 실리콘요소에 부딪히는 빛의 기능을 하며 주로 구멍의 너비를 결정한다.

따라서 본 발명의 목적은 상기 선행기술의 방법을 개선하여 대략 동등하게 규정된 구멍의 직경이 필터구멍들의 전체 길이에 대하여 유지될 수 있도록 하기 위한 것이다.

이러한 목적은 청구항 제 1 항에 기술된 특징들에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예 및 변형예들이 그 하위 청구항들에 의해 추론될 수 있다.

본 발명의 기본 원리는 에칭과정의 기능으로서, 즉 구멍의 깊이를 증가시킴으로써, 에칭되는 블랭크내에서 에칭과정동안 형성되는 소수전하캐리어들의 발생율을 줄이는 것이다.

여기서, 채택되는 블랭크는 도핑에 따라 양극 또는 음극으로써 연결되고 적어도 하나의 제 1 측부와 함께 반대전극을 갖는 에칭액내에 담지되는 실리콘, GaAs 등과 같은 n- 또는 p-도핑된 에칭가능한 반도체로 이루어진다. 예를 들면, 광노출 또는 열에 의해 활성에너지가 상기 에칭과정동안 블랭크에 공급된다. 소수전하캐리어 또는 결함전자들은 발생율이 단위시간당 공급되는 활성 에너지 및 공급된 활성력에 따라 증가하는 블랭크의 개별원자의 활성에 의해 만들어진다. 만약 상기 블랭크가 예를 들면, 즉, 양성으로 충전된 양극으로써 연결되면, 음성으로 충전된 반대전극, 즉 음극과 접하는 측부를 향하여 양성 충전된 결함전자 또는 구멍들은 블랭크의 외부로 이동한다.

그러면, 상기 블랭크내에 확립될 수 있는 전기영역은 블랭크의 평평한 표면에서 상단부 또는 저부로 가장 작은 리세스 또는 불규칙성에 의해 휘게된다. 상기 상단부 또는 저부에는, 결함전자가 전기영역을 따라 움직이며, 이는 에칭이 리세스의 저부 또는 상단에 주로 일어나며 따라서 미세구멍이 형성된다는 것을 의미한다.

에칭진행이 이루어지면서, 즉 구멍의 깊이가 증가하면서, 결함전자는 상기 에칭진행이 주로 일어날것이라고 예상되는 위치인 "구멍저면"으로 이동할 뿐만 아니라 구멍직경을 확장시킬 수 있는 구멍벽으로도 이동한다. 상기 에칭진행과 증가하는 구멍깊이의 기능에 따라 블랭크에 제공된 활성력이나 단위시간당 제공된 활성에너지가 줄어들면, 본 발명에 따라 이러한 "크로스 에칭"은 구멍벽에 대하여 회피될 수 있다. 따라서, 대체로 일정한 횡단면을 갖는 초미세 구멍들이 만들어질 수있으며, 이러한 구멍들의 직경은 100마이크로미터에서 1나노미터의 범위내에 있을 수 있다.

선행기술을 통해, 조사강도는 구멍 횡단면을 증가시키기 위해 증가될 수 있다는 것이 알려져 있다. 그러나, 일정한 횡단면을 갖는 구멍을 에칭하기 위해 구멍깊이를 증가시키면서 블랭크에 제공된 활성 에너지가 감소되어야한다는 것은 전혀 알려져있지 않다. 선행기술과는 대조적으로, 할당가능한 구멍 직경이 본 발명에 따라 구멍길이 전체에 대체로 일정하게 유지될 수 있다.

바람직하게는, 활성 에너지가 광노출에 의해 제공되면, 에칭액내에 담지된 측부에 대향하는 블랭크 측부가 노출된다. 상기 제공된 활성 에너지는 예를 들면, 광원의 연속 연결 및 절단에 의해 또는 광강도의 점차적인 감소에 의해, 즉 광원이 희미해짐으로써 제 역할을 다하게 된다. 광대역 주파수 스펙트럼을 갖는 광원이나 단색광원이 사용될 수 있으며, 상기 광원의 주파수는 블랭크 물질에 따라 조절된다.

본 발명의 변형예에 따라, 제 1 측부상의 블랭크에 대한 전기화학적 에칭전에 그리고 구멍분포에 대한 원하는 구멍 간격배열에 대응하여 간격배열을 하기 전에 에칭되는 구멍용 "시작 리세스"가 만들어진다. 상기 시작 리세스는, 예를 들면, 매우 균일한 미세구조 또는 구멍구조가 만들어질 수 있도록 홀 마스크를 이용하여 미리 에칭되거나 레이저빔을 이용하여 제조될 수 있다.

블랭크의 도핑제 밀도는 10¹⁰및 10¹⁹㎤ 사이에 있거나 또는 그 이상일 수 있다. 또한, 다른 원자형태로 그리고 선택적으로는 다른 도핑제 밀도로 상기 블랭크를 도핑할 수 있다. 개별 도핑제는 독특한 활성 에너지를 가지며 따라서 단일광이 사용될 때 개별적으로 활성될 수 있다. 광의 파길이를 바꿈으로써, 하나의 도핑제가 반응한 후 다른 도핑제가 반응할 것이다. 바람직하게는, 가장 높게 도핑된 또는 가장 고밀도의 도핑제로 시작하여 보다 약한 밀도의 도핑제로 줄어드는 진행단계로 진행하여 발생 또는 결함원자를 단계적으로 줄이게 된다. 도핑제 밀도는 에칭방향으로 감소하며 이는 도핑제가 도핑되는 동안 제1 측부로부터 확산되도록 함으로써 이루어진다는 것을 지지하는 것이라 할 수 있다.

본 발명의 변형예에 따라, 블랭크의 특정 영역은 상대적으로 약하게 도핑되거나 또는 도핑되지 않으며, 따라서 에칭과정동안 부식제의 공격을 거의 받지 않거나 전혀 부식되지 않는다. 이러한 이유로, 에칭되지 않는 "강화리브"가 블랭크내에 만들어져서 제조될 필터의 기계적 강도를 증가시키고 취급성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 변형예에 따라, 에칭방향에 대체로 수직인 방향으로 에칭과정동안 자력장이 만들어지고 블랭크내에 확립된 전기장에 겹쳐지게 된다. 따라서, 상기 블랭크내의 전기장에 의해 만들어진 전하캐리어의 이동은 로렌츠력 (Lorentz force)에 의한 자기유도된 이동과 겹치게 되어, 구멍벽에 도달하는 결함원자의 수가 훨씬 감소된다. 이는 자속밀도는 결함원자들의 보다 긍정적인 편향을 허용하는 에칭방향으로 감소한다는 것을 지지하는 것이라 할 수 있다.

도면을 참조하여 실시예를 통해 본 발명이 하기에 보다 상세히 설명될 것이다.

도 1은 방법의 실행을 위한 배열을 보여주는 도식도이다.

도 2는 에칭과정을 시작한 직후 블랭크를 통한 횡단면을 도시한다.

도 3은 에칭과정동안 바람직하지 않은 분포나 결함원자들을 도시한다.

도 4는 본 발명에 의해 달성될 수 있는 결함원자의 바람직한 분포를 도시한다.

도 5는 자기장이 전기장에 겹쳐진 상태에 대한 실시예를 도시한다.

도 6은 자기장의 작용방법을 설명하기 위한 간략도이다.

도 7은 블랭크 물질의 에너지 그래프를 도시한다.

도 8은 강화리브를 갖는 필터를 도시한 도식도이다.

도 1은 내용물들이 본 발명에 모두 언급되어 있는 상기에 언급된 PCT 국제특허공개 제 WO 99/06344 호의 스케치이다. 여기서는 약하게 n-도핑된 실리콘 웨이퍼 형태의 블랭크(1)는 표면에 리세스(2)를 갖는다. 상기 블랭크(1)는 전기적 전도성 마운트(3)를 통해 전류원의 양극(4)에 연결된다. 반대전극(5)은 상기 전류원의 음극(6)에 연결된다. 전기장을 형성하기 때문에, 리세스(3) 영역내의 전기장 선 밀도가 다른 영역보다 크다. 따라서, 바람직하게는 "-"으로 표시된 에칭액의 전하캐리어들이 리세스(3)의 저면에 도달하여 블랭크(1)의 상부를 부식시키는 에칭액(7)의 에칭효과가 그 영역에서 더 강하게 나타난다. 화살표 8로 표시된 블랭크 저면을 조명함으로써 랭크(1)내에 "+"로 표시된 소수전하캐리어 또는 결함전자들이 만들어진다. 구멍 직경이 대체로 구멍 길이 전체에 일정한 리세스(2) 또는 구멍을 얻기 위해, 소수전하캐리어의 발생율이 에칭진행이 이루어지는 동안 감소된다. 상기 에칭 진행은 광강도를 줄임으로써 달성될 수 있으며 이에 대하여는 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다.

블랭크(1)는 예를 들면, 10¹⁰및 10¹⁹㎤ 사이의 도핑제 밀도로 전체부피를 통해 상대적으로 균일하게 도핑될 수 있다. 또는, 에칭방향으로, 즉 반대전극(5)과 접하는 블랭크(1) 측부로부터 에칭진행이 이루어지면서 결함전자들의 발생율이 감소되도록 지지하는 대향측부로 도핑제 밀도가 감소될 수도 있을 것이다. 대응하는 피길이에 의해 활성될 수 있는 몇몇 다른 도핑제가 블랭크(1)에 다른 밀도로 포함되어, 결함전자의 발생율을 계단식으로 감소시키도록 할 수도 있다. 여기서, 개별도핑제는 도핑제 특정 파길이를 갖는 광에 의해 여자된다.

리세스(2)가 블랭크(1)를 통해 완전히 에칭되고 관통홀이 형성될 때까지 상기 에칭과정은 실행되지 않는다. 이는 블랭크(1)내의 전기장 형성에 영향을 미치므로 관통홀의 직경은 블랭크(1)의 도핑제 밀도에 따라 형성된다. 에칭과정이 구멍저면 또는 리세스(2)의 저면에서 주로 일어나고 상기 리세스(2)의 측벽이 나중에 에칭되므로 도핑제가 약하면 약할수록 구멍직경은 더 작아진다.

도 2는 에칭과정이 시작된 직후의 블랭크(1)의 횡단면을 도시한다. 공간전하 영역(RZ) 또는 감소영역이 (여기에서는 점선으로 표시되며 평균너비(W)를 갖는다) 적용된 전압(도 1 참조)에 의해 블래크(1)에 형성된다. 상기 공간전하 영역(RZ)은 적용된 전압이 떨어지는 pn 접합과 비교될 수 있다. 상기 공간전하영역(RZ)내의 전기장은 "+"기호로 표시된 결함전자의 이동화살표에 의해 도시되는 바와 같이, 상기 공간전하영역(RZ)내의 전기장은 리세스(2)에 의해 변화된다. 상기 리스세(2)는 에칭되는 필터의 구멍 직경에 대응하는 대체로 일정한 직경(D)을 갖는다. 따라서, 구멍너비(W)를 감싸는 구멍직경(D)과 공간전하 영역은 결함전자가 구멍(2)으로 이동하여 구멍저부에서 구멍(2)을 더 에칭하는 너비 (D+2W) 영역을 형성한다. 대체로 일정한 직경을 갖는 구멍을 완성하기 위해서, 중요한 것은 구멍저면의 영역내에 모아진 결함전자들의 수가 사이에 간격(T)를 갖는 2개의 인접구멍들 사이의 영역에서 보다 훨씬 더 많다는 것이다. 따라서, 결함원자와 반응제, 즉 부식액, 의 밀도가 높은 영역에서, 즉 리세스(2)의 저면에서 에칭이 일어난다. 반면, 에칭제거는 구멍들 사이에서 훨씬 더 제한된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 구멍이 에칭과정동안 더 깊어지면, 공간전하영역(RZ)도 그에 따라 확장된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 개별 구멍들의 간격배열은 상기 공간전하영역의 너비에 대하여 상대적으로 크며, 상기 결함전자의 발생율은 선행기술에 상응하는 에칭과정의 시작단계에서의 발생율만큼 높다. 그러면, 수많은 결함전자들이 구멍벽에 도달할 것이며 이는 원하지 않은 크로스 에칭이 이루어지게 한다. 따라서, 도 3에 도시된 상태는 구멍의 횡단면에 대해 원하지 않는 그리고 제어할 수 없는 넓이 확장이 유도할 수 있다.

전체 에칭과정동안, 즉 구멍깊이가 증가하면서, 작은 구멍직경에서 구멍들 사이에 공간전하영역(RZ)이 완전히 형성되는 것을 보장할 수 있다면, 구멍벽의 에칭제거가 도 4에 도시된 바와 같이 회피될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 공간전하영역(RZ)의 경계는 구멍저면 아래로 움직이고, 따라서, 결함전자들이 구멍저면 근처에 모여져서 에칭이 구멍저면의 영역에서만 일어나게 된다.

에칭제거를 증가시키면서, 즉 구멍깊이를 증가시킴으로써, 결함전자의 에칭율을 감소시킴으로써 도 4에 도시된 상태가 달성될 수 있다. 한편, 제공된 조사력(도 1 참조)을 줄임으로써 또는 블랭크와 기준전극 사이의 전압을 줄임으로써 이것이 가능할 수 있다. 에칭되는 구멍용 시작 리세스의 간격배열을 선택함으로써 에칭과정의 시작전에 블랭크를 적당히 미리 조직배열시킴으로써 본 발명을 보다 개선할 수 있으며, 따라서 원하는 구멍벽 두께와 개별 구멍들의 간격배열(T)(도 2 참조)과 공간전하영역의 너비(W)가 T<2W 상태를 실현하게 된다.

이러한 상태는 상기 시작 리세스의 대응간격으로 미리 에칭함으로써 유지된다. 보충적으로, 도핑제 밀도는 에칭방향으로 감소할 수도 있으며 또는 다른 밀도를 갖는 몇몇 다른 도핑제들이 제공될 수도 있다. 이 때, 상기 도핑제들은 단색광에 의해 연속적으로 여자되어 결함전자들이 계단식으로 감소되도록 한다.

블랭크내에서의 결함전자의 발생율, 즉 활성에너지 제공이 제어되어, 에칭과정동안 발생된 모든 결함전자들이 항상 소비된다. 따라서, 대응하는 밀도의 에칭액, 즉 결함전자의 수에 대한 부식액내의 반응액의 초과량,이 필수적이다. 에칭액내에 이용가능한 반응액의 수와 비교하여 결함전자의 수에 따라, 구멍형성 또는 전해연마가 블랭크의 제 1 측부에 일어난다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 예를 들면, 블랭크(1)의 조명을 조절함으로써 결함전자의 "제어"가 일어난다. 에칭과정동안 조사강도를 변화시킬 수 있는 가능성이 있는데, 이 때, 조사강도를 시간제어를 통해 감소되도록 함으로써 발생되는 결함전자의 수가 감소될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 예를 들면, 조사간격을 갖는 "간격조사" 및 조사중단이 이루어져, 광원이 쉽게 연결되거나 단절될 수 있다. 이 때, 간격길이는 순간구멍길이로 조절된다. 예를 들면, 각 조사간격후, 이 간격동안 발생된 모든 결함전자들은 새로운 결함전자가 다음 조사간격에서 발생되기 전에 소비된다고 가정한다. 적당한 결과가 미리 경험적으로 결정될 수 있다. 또는, 광원과 블랭크 사이에 개폐커버가 배열되는 것에 셔터나 유공기술이 사용될 수 있다. 유공을 갖는 광원이 개폐를 위해 사용될 수도 있다.

또는, "가변형" 광원, 즉 마이크로프로세서에 의해 미리 프로그램된 프로그램에 따라 제어되는 광도가감기가 사용되어, 에칭진행에 따라 광원의 광강도를 조절할 수 있다. 자연적으로, 마이크로프로세서를 사용하는 동안, 구멍벽상의 결함전자의 "감소"를 보장하기 위해 블랭크(1)와 반대전극(5) 사이의 전압이나 에칭액 밀도와 같은 다른 처리 매개변수가 변화될 수 있다. 원리적으로는, 구멍벽의 결함전자의 감소를 허용하는 조명제어가 적당하다.

블랭크를 선처리(pretreatment)하는 동안, 즉, 시작 리세스가 만들어지는 동안, 예를 들면 홀마스크나 레이저 유도처리를 이용하는 KOH 에칭이나, 표준 석판법이나, 이온충격법과 같은 다른 방법들이 사용될 수 있다. 이러한 선처리를 통해, 상기 시작 리세스가 에칭되는 블랭크의 측부에 원하는 패턴이나 배열로 만들어질수 있으며, 여기서 필터 표면당 구멍의 수는 원하는 대로 정확히 설정될 수 있다.

도 5는 자기장(B)이 상기 자기장에 수직인 전기장(E)에 겹쳐진 실시예를 도시한다. 상기 전기장(E)은 Z-축 방향으로 움직이며 자기장(B)은 Y-축방향으로 움직인다. "+"로 표시된 결함전자는 전기장 방향으로 움직인다. 상기 자기장내의 이러한 전하캐리어의 이동결과, 로렌츠력(Lorentz force)이 만들어져서, 전기장(E)에 수직이고 자기장(B)에 수직인 결함전자들을 편향시킨다. 따라서, 상기 결함전자는 자이로(gyro) 이동하게 되고, 특히 자기장강도와 에칭액과 접촉하는 블랭크(1) 측부의 분포를 변화시킴으로써 (도 1 참조) 더 잘 떨어져 있을 수 있다.

도 6은 (자기장(B)이 원형으로 표시되고 도면의 평면으로부터 나타나는) XZ 평면(도 5)내의 블랭크(1)의 단면을 개략적으로 도시한다. 자기장(B)의 강도는 Z방향으로, 즉 에칭방향에 반대로 증가하고, 따라서, 성질상 화살표로 표시되는 결함전자를 반사하는 "자기거울"의 역할을 하게 된다. 이러한 자기편향으로 인해, 적은 수의 결함전자들만이 구멍벽에 도달하여 구멍의 대체로 일정한 횡단면을 유지하는 상태가 이루어지게 된다.

도 7은 전자로 완전히 점유된 원자가 대역(VB) (도시않됨)과 비점유 전도대역(LB)을 갖는 블랭크의 에너지 그래프를 도시하는 것으로 상기 각 대역은 블랭크내의 전자의 허용가능한 에너지 상태를 제한한다. 상기 원자가 대역(VB)과 전도대역(LB) 사이에는, 금지구역이라고 할 수 있는 에너지갭이 있다. 반도체가 p- 또는 n- 도핑되면, 도핑원자의 전자들에 대한 에너지 상태는 상기 원자가 대역과 전도대역 사이에 있게 된다. 도 7에는 이러한 3개의 에너지 상태(Ed1-Ed3)가 도시되며, 각각은 특정 도핑제, 즉 원자의 형태에 대응하는 도핑제를 표시한다. 검은 점으로 표시되는 전자들의 수는 에너지 레벌이 Ed1인 제 1 도핑제가 제 2 도핑제보다 더 밀도가 높고 제 3 도핑제보다 더 밀도가 높다는 것을 나타낸다.

결함전자들을 만들기 위해, 전자들은 전도대역(LB)내로 올려져야 한다. 이는, 원리적으로, 상대적으로 높은 에너지를 요구하는 원자가대역(VB)으로부터의 원자들을 활성시킴으로써 가능하다. 결함전자를 만들기 위해 필요한 활성에너지는 에너지 레벌(Ed1-Ed3)이 원자가대역(VB)과 전도대역(LB) 사이에 있기 때문에 블랭크를 도핑함으로써 감소된다. 블랭크(1)가 에너지광자(EA1)로 조사되면, 전자는 에너지레벨 Ed1에서 전도대역으로 올려질 수 있다. 따라서, 에너지들(EA2 및 EA3)을 활성시킴으로써, 전자들이 에너지 레벨(Ed2 및 Ed3)에서 전도대역내로 올려질 수 있다. 단색광이 사용되면, 결함전자의 특정 발생율이 도핑제들의 도핑 밀도에 따라 달성될 수 있다. 이는 적당한 형태의 다른 도핑제들이 다른 밀도로 반도체 블랭크내에 도핑될 수 있다는 것을 의미하는 것이며, 이러한 이유로, 에너지 레벨의 점차적인 분포와 이용가능한 결함전자들이 에너지대역 구조내에 만들어질 수 있다. 결함전자들이 구멍벽에 도달할 가능성은 도핑에 의해 막을 수 있다.

부식제로 노출된 반도체 블랭크의 측부에서 결함전자를 감소시키기 위해서는, 상기 블랭크(1)가 예를 들면 10¹⁹㎤ 미만으로 상대적으로 약하게 도핑되면 된다. 또는, 상기 블랭크는 10¹⁶㎤미만의 도핑제 밀도로 제한된 리브 영역(RP) (도 8 참조)내에 도핑될 수도 있다. 실리콘이 반도체 물질로 사용되면, 리브영역(RP)이 에칭공격에 저항하도록 제한된 도핑을 보장함으로써 에칭된 블랭크의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 이러한 이유로, 블랭크의 두께 방향으로 에칭이 안내되거나 전달될 수 있다. 결함전자들의 이동에 긍정적인 영향을 미치는 블랭크내에 에칭편이 체결될 수 있다. 리브영역은 블랭크 전체를 통해 에칭방향에 평행하게 연장될 수 있다.

설명된 실시예외에, 필터를 제조하기 위한 다른 추가 실시예들이 있다. 본 발명에 따라, 예를 들면 매우 바람직한, 즉, 큰 표면/체적율이 만들어지도록 구멍표면이 코팅된 마이크로공진기나 촉매로서 관통된 웨이퍼가 사용될 수 있다. 마이크로역학에도 응용될 수 있다. 즉, 마이크로기계 부품들을 고정 또는 장착시키기 위해 구멍들이 사용될 수 있다. 이러한 방식으로 정밀하게 관통된 웨이퍼는 개별 구멍들이 개별적인 조명제어수단을 가질 수 있는 "광 디스플레이"로서 사용될 수도 있다.

중성자 충격에 의해, 또는 도핑제를 결정용해물내에 혼합함으로써, 또는 도핑가스들을 동시에 분산시키는 동안 실리콘 블랭크를 가열함으로써 블랭크 도핑이 일어날 수 있다.

Claims (17)

1. n- 또는 p-도핑된 에칭가능한 반도체 물질로 된 블랭크가 도핑에 따라 양극 또는 음극으로서 연결되고, 상기 블랭크의 제 1 측부는 반대전극이 배열되어 있는 에칭액과 접촉되고 전기화학적으로 에칭되며, 상기 블랭크내에 소수전하캐리어를 만들기 위한 활성에너지가 에칭과정동안 상기 블랭크에 제공되는 필터제조방법에 있어서, 단위시간당 제공되는 활성에너지는 에칭진행이 증가됨에 따라 감소되는 것을 특징으로 하는 필터제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 활성에너지는 광원(B)을 갖는 블랭크(1)의 제 1 측부에 대향하는 제 2 측부를 조사함으로써 제공되는 것을 특징으로 하는 필터제조방법.
3. 제 2 항에 있어서, 단위시간당 블랭크에 부딪히는 광자의 수는 에칭진행이 증가함에 따라 감소되는 것을 특징으로 하는 필터제조방법.
4. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 활성에너지는 광대역 광원으로 조사함으로써 제공되는 것을 특징으로 하는 필터제조방법.
5. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 활성에너지는 파길이가 에칭진행이 증가함에 따라 변화하는 단색광원에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 필터제조방법.
6. 제 2항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에칭과정동안 블랭크(1) 조사가 반복적으로 방해되고, 연속조사간격이 짧아지고/짧아지거나 그 사이의 조사멈춤상태가 길어지는 것을 특징으로 하는 필터제조방법.
7. 제 1 항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 활성에너지는 열을 가함으로써 블랭크(1)에 제공되는 것을 특징으로 하는 필터제조방법.
8. 제 1 항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블랭크(1)는 전기화학적 에칭전에 선처리(pretreat)되어, 에칭되는 구멍용 시작 리세스가 상기 블랭크의 적어도 제 1 측부에서 만들어지는 것을 특징으로 하는 필터제조방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 시작 리세스는 홀마스크로 미리 에칭되는 것을 특징으로 하는 필터제조방법.
10. 제 8항에 있어서, 상기 시작 리세스는 레이저빔으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 필터제조방법.
11. 제 1 항 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서, 블랭크(1)를 통과하는자기장(B)이 만들어져서 에칭방향에 대체로 수직으로 블랭크(1)를 통과하는 것을 특징으로 하는 필터제조방법.
12. 제 11항에 있어서, 자속밀도(B)가 에칭방향으로 감소하는 것을 특징으로 하는 필터제조방법.
13. 제 1 항 내지 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블랭크(1)는 10¹⁹㎤까지의 밀도를 갖는 도핑제로 도핑되는 것을 특징으로 하는 필터제조방법.
14. 제 1항 내지 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블랭크(1)는 몇몇 다른 도핑제와 동등한 도핑제 밀도로 도핑되는 것을 특징으로 하는 필터제조방법.
15. 제 1항 내지 14항 중 어느 한 항에 있어서, 도핑제 밀도는 에칭방향으로 감소하는 것을 특징으로 하는 필터제조방법.
16. 제 1항 내지 15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블랭크(1)는 10¹⁶㎤ 이하의 도핑제 밀도로 부분영역에서 도핑되는 것을 특징으로 하는 필터제조방법.
17. 제 1항 내지 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블랭크(1)는 주로 실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 하는 필터제조방법.