KR20040076023A - 등방성 식각을 이용하여 제조된 근접장 광센서용 나노크기의 검침 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 등방성 식각을 이용한 근접장 광용 나노 검침에 관한 것으로, 근접장 광 검침에서 가장 핵심부인 나노 크기의 구멍(Nano-size aperture)을 간단하고 재현성이 우수하게 형성하여 근접장 광검침의 효율을 증대시켜 광세기에 의해 발생되는 열로 인하여 근접장 광 검침이 쉽게 녹는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

등방성 식각을 이용하여 제조된 근접장 광센서용 나노 크기의 검침{ sub-wavelength aperture-size near-field optical probe using isotropic etching technique}
본 발명은 근접장 광센서에 관한 것으로, 특히 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법에 관한 것이다.
실리콘 반도체 기술의 발달은 나노 스케일(nano scale)의 기억 장치 개발을 가능하게 하였다. 이러한 기술의 발달은 최근 보고된 IBM-zurich 연구소의 P. Vettiger 연구단이 개발한 500gigabyte/inch2기억 소자를 통해 접할 수 있다. 빠르게 변해가는 정보화사회에 발 맞추어 기억(memory) 용량도 테라(tera) 바이트 시대로 접어들고 있다. 이러한 기억소자들은 "읽고 쓰기(read and write)" 기술의 향상을 요구하고 있다. P. Vettiger 연구단이 개발한 500gigabyte/inch2의 용량을 읽고 쓰는 방법은 '캔틸레버 배열(cantilever array)'를 이용한 '열 확산에 의한 읽기 쓰기(thermal writing and reading)' 기술이다. 그라나 이런 열 확산방법에 의한 '읽기(reading)' 기술은 열 확산속도의 한계로 그 기술개발에 한계가 있다.
최근에는 이러한 기술의 한계를 극복하고자 근접장 광센서를 이용한 "읽기(reading)" 방식이 개발되고 있다. 이러한 근접장 광을 이용한 읽기 방식은 기존의 열 확산방식에 의한 기술보다 속도 및 정밀도의 면에서 월등한 것으로 알려지고 있다.
상기 근접장 광센서는 기존의 광학적 분해능의 한계, 즉 '아베 한계(Abbe Limit)-λ/2'를 초과하는 현미경을 개발할 수 있는 장점을 가지고 있다. 따라서, 살아있는 생물학적 세포(living cell), 즉 단백질 또는 DNA 등의 분자 상호간의 작용(interaction)을 연구할 수 있는 21세기의 최첨단 기술(state of art technology)이라 할 수 있다.
즉, 기존의 광학계에서는 반파장이하의 물체를 다룰 수 없는 한계를 지니고 있다. 빛의 회절로 인한 이러한 현상은 미세한 물체를 관찰하기에 어려운 분해능의 한계로 나타난다. 따라서 기존의 광학 현미경으로 볼 수 없는 물체의 관측에는 전자나 X선과 같은 에너지가 큰 입자 파동을 사용하여 관측할 수 있다.
그러나 상기 근접장 광 검침 또는 쎈서를 이용한 근접장 주사 현미경(near-field scanning optical microscopy;NSOM)에 의하면 표면측정과 동시에 광신호 측정을 파장보다 매우 작은 수준에서 할 수 있는 것이다.
이 근접장 광센서의 기본 원리는 근접장 현상을 이용한 것이다. 근접장 현상이란 파장보다 작은 구멍을 통과한 빛이 구멍의 크기와 비슷한 거리내에서는 회절이 일어나지 않는 현상을 말하는데, 종래의 원격장(far-field) 대신 이 근접장(near-field)을 사용하여 빛의 회전 한계 이상의 고분해능과 함께 다양한 광학적인 정보를 얻을 수 있고, 응용할 수 있는 것이다.
상기 근접장 광센서의 문제점은 광의 광도(intensity)가 보통 광섬유질로 만든 근접장 광센서의 경우 백만분의 일 정도로 줄어들면서 동시에 광의 에너지 분산에 의한 광섬유 센서 끝에 코팅된 박막이 녹는다는 단점이 있다.
상기 근접장 광센서의 핵심부는 빛이 통과하는 구멍 즉, 나노 크기의 구멍(Nano-size aperture)이다. 종래 나노 크기의 구멍으로서 반도체 공정을 이용하여 기존의 AFM(Atomic Force Microscopy) 팁(tip) 끝 주위에 금속 구멍(metallic aperture)을 만들어주는 방법 등이 개시되어 있으나, 복잡하고 재현성이 낮으며 식각률을 조절하기가 어려워 정밀도가 낮다는 문제점이 있다. 또한, 근접장 광센서는 입력된 광의 세기가 근접장 광으로 배출될 때 약 백만분의 일 정도로 그 세기가 약하게 되고, 이 때문에 발생되는 많은 열 때문에 광섬유를 이용하여 제작하는 알루미늄 박막으로 코팅된 근접장 광센서가 쉽게 녹는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 근접장 광센서에서 가장 핵심부인 나노 크기의 구멍(Nano-size aperture)을 간단하고 재현성이 우수하게 형성하여 근접장 광센서의 효율을 증대시켜 광세기에 의해 발생되는 열로 인하여 근접장 광센서가 쉽게 녹는 것을 방지하도록 하기 위한 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도1은 본 발명에 따른 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법을 나타낸 도면으로, (a) 내지 (j)는 본 발명에 따른 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법의 개략적인 공정을 나타낸 도면
도2는 도1의 결정방향에 따른 실리콘 웨이퍼의 식각 홀의 크기, 식각되는 깊이, 식각된 바닥면의 크기를 나타낸 도면
도3은 도1의 피라미드 사면체 사진을 나타낸 도면으로, (a) 내지 (c)는 도1의 피라미드 사면체의 확대 상태를 나타낸 도면
도4는 도1에 의해 형성된 나노 크기의 구멍 사진을 나타낸 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 실리콘 웨이퍼 2, 3 : 실리콘 산화막(SiO2)
4, 5 : 실리콘 질화막(SixNy) 6 : 식각 마스크
7 : V형 속이 비어있는 피라미드 사면체 형태
9 : 열산화막 10 : 포토 레지스터
12 : 식각 마스크 14 : 나노 크기 구멍
15 : 금속박막
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법의 특징은, 실리콘 웨이퍼의 앞면 및 후면에 실리콘 산화막과 실리콘 질화막을 형성하는 단계와, 상기 실리콘 웨이퍼의 앞면에 형성된 실리콘 산화막과 실리콘 질화막을 건식 식각을 통해 식각 마스크를 형성한 후 습식 식각을통해 V형의 속이 비어있는 피라미드 사면체 형태를 형성하는 단계와, 상기 V형의 속이 비어있는 피라미드 사면체 형태를 열산화하여 결정 방향에 따라 산화막을 형성하는 단계와, 상기 실리콘 질화막과 열산화막이 형성된 실리콘 웨이퍼에 사진 묘화 공정 및 식각공정을 통해 점(dot), 사각형 점 또는 선으로 된 단일 원 또는 여러개의 원 형태를 근접장 광센서용 구멍 입구 주위에 형성하는 단계와, 상기 실리콘 웨이퍼의 후면에 형성된 실리콘 산화막과 실리콘 질화막을 건식 식각을 통해 식각 마스크를 형성한 후, 습식 식각을 행하여, 결정 방향에 따라 형성된 열산화막을 제외한 실리콘 웨이퍼를 식각하여 피라미드 사면체 산화구조물을 형성하는 단계와, 상기 결정방향에 따라 형성된 열산화막에 산성용액의 등방성 식각 특성을 이용·식각하여 나노 크기의 구멍을 피라미드 사면체 정점에 형성한 후 금속박막을 증착하여 캔틸레버 및 나노구멍을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.
상기 실리콘 산화막의 형성은 열산화 방법(Thermal Oxidation)으로 행하고, 상기 실리콘 질화막의 형성은 저온 화학 기상 증착(LPCVD)으로 행하는 것을 다른 특징으로 하는데 있다.
상기 나노 크기의 구멍은 상기 사면체 산화구조물의 옆면과 정점의 산화막 두께 차이에 의해 상기 사면체 산화구조물의 정점에 형성되는 것을 또다른 특징으로 하는데 있다.
상기 나노 크기의 구멍은 산성 용액의 농도와 시간에 따라 조절되는 것을 또다른 특징으로 하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법의 또다른 특징은, 실리콘 웨이퍼의 앞면 및 후면에 실리콘 산화막을 형성하는 단계와, 상기 실리콘 웨이퍼의 앞면에 형성된 실리콘 산화막을 건식 식각을 통해 식각 마스크를 형성한 후 습식 식각을 통해 V형의 속이 비어있는 피라미드 사면체 형태를 형성하는 단계와, 상기 V형의 속이 비어있는 피라미드 사면체 형태를 열산화하여 결정 방향에 따라 산화막을 형성하는 단계와, 상기 열산화막이 형성된 실리콘 웨이퍼에 사진 묘화 공정 및 식각공정을 통해 점(dot), 사각형 점 또는 선으로 된 단일 원 또는 여러개의 원 형태를 근접장 광센서용 구멍 입구 주위에 형성하는 단계와, 상기 실리콘 웨이퍼의 후면에 형성된 실리콘 산화막을 건식 식각을 통해 식각 마스크를 형성한 후, 습식 식각을 행하여, 결정 방향에 따라 형성된 열산화막을 제외한 실리콘 웨이퍼를 식각하여 피라미드 사면체 산화구조물을 형성하는 단계와, 상기 결정방향에 따라 형성된 열산화막에 산성용액의 등방성 식각 특성을 이용·식각하여 나노 크기의 구멍을 피라미드 사면체 정점에 형성한 후 금속박막을 증착하여 캔틸레버 및 나노구멍을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.
상기 실리콘 산화막의 형성은 열산화 방법(Thermal Oxidation)으로 행하는 것을 또다른 특징으로 하는데 있다.
상기 나노 크기의 구멍은 상기 사면체 산화구조물의 옆면과 정점의 산화막 두께 차이에 의해 상기 사면체 산화구조물의 정점에 형성되는 것을 또다른 특징으로 하는데 있다.
상기 나노 크기의 구멍은 산성 용액의 농도와 시간에 따라 조절되는 것을 또다른 특징으로 하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법의 다른 특징은, 실리콘 웨이퍼의 앞면 및 후면에 실리콘 질화막을 형성하는 단계와, 상기 실리콘 웨이퍼의 앞면에 형성된 실리콘 질화막을 건식 식각을 통해 식각 마스크를 형성한 후 습식 식각을 통해 V형의 속이 비어있는 피라미드 사면체 형태를 형성하는 단계와, 상기 V형의 속이 비어있는 피라미드 사면체 형태를 열산화하여 결정 방향에 따라 산화막을 형성하는 단계와, 상기 열산화막이 형성된 실리콘 웨이퍼에 사진 묘화 공정 및 식각공정을 통해 점(dot), 사각형 점 또는 선으로 된 단일 원 또는 여러개의 원 형태를 근접장 광센서용 구멍 입구 주위에 형성하는 단계와, 상기 실리콘 웨이퍼의 후면에 형성된 실리콘 질화막을 건식 식각을 통해 식각 마스크를 형성한 후, 습식 식각을 행하여, 결정 방향에 따라 형성된 열산화막을 제외한 실리콘 웨이퍼를 식각하여 피라미드 사면체 산화구조물을 형성하는 단계와, 상기 결정방향에 따라 형성된 열산화막에 산성용액의 등방성 식각 특성을 이용·식각하여 나노 크기의 구멍을 피라미드 사면체 정점에 형성한 후 금속박막을 증착하여 캔틸레버 및 나노구멍을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.
상기 나노 크기의 구멍은 상기 사면체 산화구조물의 옆면과 정점의 산화막 두께 차이에 의해 상기 사면체 산화구조물의 정점에 형성되는 것을 또다른 특징으로 하는데 있다.
상기 나노 크기의 구멍은 산성 용액의 농도와 시간에 따라 조절되는 것을 또다른 특징으로 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법의 바람직한 실시예에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명에 따른 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법을 나타낸 도면으로, (a) 내지 (j)는 본 발명에 따른 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법의 개략적인 공정을 나타낸 도면이고, 도2는 도1의 결정방향에 따른 실리콘 웨이퍼의 식각 홀의 크기, 식각되는 깊이, 식각된 바닥면의 크기를 나타낸 도면이며,
도3은 도1의 피라미드 사면체 사진을 나타낸 도면으로, (a) 내지 (c)는 도1의 피라미드 사면체의 확대 상태를 나타낸 도면이고, 도4는 도1에 의해 형성된 나노 크기의 구멍 사진을 나타낸 도면이다.
이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도1 (a)에 도시된 바와 같이, 실리콘 웨이퍼(1)의 앞면 및 후면(front and back side)에 열산화(Thermal Oxidation) 방법을 통해 실리콘 산화막(SiO2)(2)(3)을 각각 형성한 후, 상기 형성된 각각의 실리콘 산화막(SiO2)(2)(3)에 저온화학 기상증착(LPCVD;Low Pressure Chemical Vapor Deposition)을 통해 실리콘 질화막(Si3N4)(4)(5)을 각각 형성한다. 상기 실리콘 웨이퍼(1)의 결정 방향은 (100)이다.
이어, 도1 (b)에 도시된 바와 같이, 실리콘 웨이퍼(1)의 앞면에 각각 형성된 실리콘 산화막(SiO2)(2)과 실리콘 질화막(Si3N4)(4) 위에 사진 묘화 공정을 통해 점(dot) 형태를 노광(exposure)시킨 후 상기 사진 묘화 공정에 의해 포토 레지스터(PR)로 형성된 형(pattern)들에 건식 식각을 통해 식각 마스크(6)를 형성한다. 상기 건식 식각으로는 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD;Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)이 사용되며, 식각용 가스로는 CHF3, CF4, Ar이 사용된다.
상기 형성된 식각 마스크(6)를 통해 도1 (c)에 도시된 바와 같이, 실리콘 웨이퍼(1)를 실리콘 (111)면과 실리콘 (100)면의 V형 속이 비어있는 피라미드 사면체 형태(7)로 이루어진 피라미드 형태의 사면체 구조로 습식 식각한다.
상기 습식 식각에는 TMAH 용액과 같은 알카리성 용액이 사용되며, 이러한 알카리성 용액에 의해 상기 실리콘 웨이퍼(12)가 식각되게 되면 방향에 의존하는 식각(orientation-dependant etching)의 특성을 가지게 된다. 이러한 특성을 결정짓는 중요한 요소는 결정면에서의 원자 격자 밀도(atomic lattice packing density)이며, 이러한 특성은 결정방향 (100) 방향의 실리콘 웨이퍼(12)에서 결정 방향 (111)면은 (100)면과 54.7。의 각도를 이루며 식각되며, 그 결과 V형 속이 비어있는 피라미드 사면체 형태(7)의 피라미드 모양으로 식각되게 되며, 도3 (a) 내지 (c)는 이렇게 식각된 피라미드 사면체 형태(7)의 사진을 나타낸 것이다.
따라서, 도2에 도시된 바와 같은 공식이 성립하게 된다.
, 따라서,이다.
여기서,는 식각 홀의 크기이며,는 식각되는 깊이이고,는 식각된 바닥면의 크기이다.
이어, 상기 V형 속이 비어있는 피라미드 사면체 형태(7)의 피라미드형으로 식각된 실리콘 웨이퍼(1)에 산화시간 동안 (111) 방향이 모든 온도에서 (100) 방향보다 빠른 산화율을 나타내는 건식 산화를 통해 상기 실리콘 웨이퍼(12)에 형성된 V형 속이 비어있는 피라미드 사면체 형태를 도1 (d)에 도시된 바와 같은 일정 형상(8)으로 산화시킨 후 상기 식각 마스크(6)를 통해 상기 식각된 실리콘 웨이퍼(1)에 열산화막(9)을 형성한다.
이후, 도1 (e) 및 도1 (f)에 도시된 바와 같이, 근접장의 효율을 높이기 위하여 사진 묘화 공정을 통해 점(dot), 사각형 점 또는 선으로 된 단일 원 또는 여러개의 원 형태를 노광(exposure)시켜 근접장 광센서용 구멍 입구 주위에 형성한 후 상기 사진 묘화 공정에 의해 포토 레지스터(PR:10)로 형성된 점(dot), 사각형 점 또는 선으로 된 단일 원 또는 여러개의 원 형태(pattern)에 건식 식각을 통해 식각(11)한다. 상기 건식 식각으로는 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD;PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition)이 사용되며, 식각용 가스로는 CHF3, CF4, Ar이 사용된다.
이어, 상기 실리콘 웨이퍼(1)의 후면에 각각 형성된 실리콘 산화막(SiO2)(3)과 실리콘 질화막(Si3N4)(5) 위에 사진 묘화 공정을 통해 점(dot), 사각형 점 또는 선으로 된 단일 원 또는 여러개의 원 형태를 노광(exposure)시킨 후 상기 사진 묘화 공정에 의해 포토 레지스터(PR)로 형성된 점(dot), 사각형 점 또는 선으로 된 단일 원 또는 여러개의 원 형(pattern)에 건식 식각을 통해 도1 (g)에 도시된 바와 같이, 식각 마스크(12)를 형성한다. 상기 건식 식각으로는 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD;Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)이 사용되며, 식각용 가스로는 CHF3, CF4, Ar이 사용된다.
상기 형성된 식각 마스크(12)를 통해 도1 (h)에 도시된 바와 같이, V형 속이 비어있는 피라미드 사면체 형태의 실리콘 웨이퍼(12)의 후면을 TMAH 용액과 같은 알카리성 용액을 사용하여 습식 식각을 통해 결정 방향에 따라 형성된 열산화막(9)을 제외한 실리콘 웨이퍼(1)를 식각(13)한 후 도1 (i)에 도시된 바와 같이, 상기 실리콘 웨이퍼(1)가 식각된 상기 결정방향에 따라 형성된 열산화막(9)을 옆면과 정점의 산화막 두께 차이를 이용하여 HF와 같은 산성 용액으로 식각하여 사면체의 정점에 나노 크기의 구멍(14)을 생성하게 되며, 도4는 이렇게 형성된 나노 크기의 구멍(14)의 사진을 나타낸 것이다. 여기서, 산성 용액의 농도와 시간에 따라 식각율이 달라지므로, 나노 크기의 구멍을 정확하게 조절할 수 있다.
이어, 도1 (j)에 도시된 바와 같이, 나노 크기의 구멍(14)이 형성된 피라미드형 실리콘 산화막(1)에 스퍼터(sputter) 장비를 이용하여 금, 알루미늄, 니켈, 크롬 등의 금속박막(15)을 증착하여 캔틸레버 및 나노구멍을 형성하게 된다.
또한, 도1 (a)에 도시된 바와 같이, 실리콘 웨이퍼(1)의 앞면 및 후면(front and back side)에 열산화(Thermal Oxidation) 방법을 통해 실리콘 산화막(SiO2)(2)(3)만을 각각 형성하거나, 상기 실리콘 웨이퍼(1)의 앞면 및 후면(front and back side)에 저온화학 기상증착(LPCVD;Low Pressure Chemical Vapor Deposition)을 통해 실리콘 질화막(Si3N4)(4)(5)만을 각각 형성한 후 상기의 도1 (b) 내지 도1 (j)의 과정을 수행하여 캔틸레버 및 나노구멍을 형성할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법은 근접장 광센서에서 가장 핵심부인 나노 크기의 구멍(Nano-size aperture)을 간단하고 재현성이 우수하게 형성하여 근접장 광센서의 효율을 증대시켜 광세기에 의해 발생되는 열로 인하여 근접장 광센서가 쉽게 녹는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위 및 그와 균등한 것들에 의하여 정해져야 한다.

Claims (10)

  1. 실리콘 웨이퍼의 앞면 및 후면에
    실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막을 개별적으로 증착 또는 형성하거나,
    실리콘 산화막 과 실리콘 질화막의 이중 박막을 형성하는 단계와;
    상기 실리콘 웨이퍼의 앞면에 형성된 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막을 건식 식각을 통해 식각 마스크를 형성한 후 습식 식각을 통해 V형의 속이 비어있는 피라미드 사면체 형태를 형성하는 단계와;
    상기 V형의 속이 비어있는 피라미드 사면체 형태를 열산화하여 결정 방향에 따라 산화막을 형성하는 단계와;
    상기 실리콘 질화막과 열산화막이 형성된 실리콘 웨이퍼에 사진 묘화 공정 및 식각공정을 통해 점(dot), 사각형 점 또는 선으로 된 단일 원 또는 여러개의 원 형태를 근접장 광센서용 구멍 입구 주위에 형성하는 단계와;
    상기 실리콘 웨이퍼의 후면에 형성된 실리콘 산화막과 실리콘 질화막을 건식 식각을 통해 식각 마스크를 형성한 후, 습식 식각을 행하여, 결정 방향에 따라 형성된 열산화막을 제외한 실리콘 웨이퍼를 식각하여 피라미드 사면체 산화구조물을 형성하는 단계와;
    상기 결정방향에 따라 형성된 열산화막에 산성용액의 등방성 식각 특성을 이용·식각하여 나노 크기의 구멍을 파라미드 사면체 정점에 형성한 후, 금속박막을 구조물 윗면 또는 아랫면, 또는 상하부면 양면을 증착시켜 광의 투과 율을 향상시키는 것을 특징으로하여,
    캔틸레버 및 나노구멍을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노 크기의 구멍은 상기 사면체 산화구조물의 옆면과 정점의 산화막 두께 차이에 의해 상기 사면체 산화구조물의 정점에 형성되는 것을 특징으로 하는 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노 크기의 구멍은 산성 용액의 농도와 시간에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법.
  4. 실리콘 웨이퍼의 앞면 및 후면에 실리콘 산화막을 형성하는 단계와;
    상기 실리콘 웨이퍼의 앞면에 형성된 실리콘 산화막을 건식 식각을 통해 식각 마스크를 형성한 후 습식 식각을 통해 V형의 속이 비어있는 피라미드 사면체 형태를 형성하는 단계와;
    상기 V형의 속이 비어있는 피라미드 사면체 형태를 열산화하여 결정 방향에 따라 산화막을 형성하는 단계와;
    상기 열산화막이 형성된 실리콘 웨이퍼에 사진 묘화 공정 및 식각공정을 통해 점(dot), 사각형 점 또는 선으로 된 단일 원 또는 여러개의 원 형태를 근접장 광센서용 구멍 입구 주위에 형성하는 단계와;
    상기 실리콘 웨이퍼의 후면에 형성된 실리콘 산화막을 건식 식각을 통해 식각 마스크를 형성한 후, 습식 식각을 행하여, 결정 방향에 따라 형성된 열산화막을 제외한 실리콘 웨이퍼를 식각하여 피라미드 사면체 산화구조물을 형성하는 단계와;
    상기 결정방향에 따라 형성된 열산화막에 산성용액의 등방성 식각 특성을 이용·식각하여 나노 크기의 구멍을 파라미드 사면체 정점에 형성한 후 금속박막을 증착하여 캔틸레버 및 나노구멍을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 나노 크기의 구멍은 상기 사면체 열산화구조물의 옆면과 정점의 열산화막 두께 차이에 의해 상기 사면체 열산화구조물의 정점에 형성되는 것을 특징으로 하는 근접장 광검침센서용 나노 크기 구멍의 형성방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 나노 크기의 구멍은 산성 용액의 농도와 시간에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법.
  7. 실리콘 웨이퍼의 앞면 및 후면에 실리콘 질화막을 형성하는 단계와;
    상기 실리콘 웨이퍼의 앞면에 형성된 실리콘 질화막을 건식 식각을 통해 식각 마스크를 형성한 후 습식 식각을 통해 V형의 속이 비어있는 피라미드 사면체 형태를 형성하는 단계와;
    상기 V형의 속이 비어있는 피라미드 사면체 형태를 열산화하여 결정 방향에 따라 산화막을 형성하는 단계와;
    상기 열산화막이 형성된 실리콘 웨이퍼에 사진 묘화 공정 및 식각공정을 통해 점(dot), 사각형 점 또는 선으로 된 단일 원 또는 여러개의 원 형태를 근접장 광센서용 구멍 입구 주위에 형성하는 단계와;
    상기 실리콘 웨이퍼의 후면에 형성된 실리콘 질화막을 건식 식각을 통해 식각 마스크를 형성한 후, 습식 식각을 행하여, 결정 방향에 따라 형성된 열산화막을 제외한 실리콘 웨이퍼를 식각하여 피라미드 사면체 산화구조물을 형성하는 단계와;
    상기 결정방향에 따라 형성된 열산화막에 산성용액의 등방성 식각 특성을 이용·식각하여 나노 크기의 구멍을 파라미드 사면체 정점에 형성한 후 금속박막을 증착하여 캔틸레버 및 나노구멍을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 나노 크기의 구멍은 상기 사면체 산화구조물의 옆면과 정점의 산화막 두께 차이에 의해 상기 사면체 산화구조물의 정점에 형성되는 것을 특징으로 하는 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 나노 크기의 구멍은 산성 용액의 농도와 시간에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 근접장 광센서용 나노 크기 구멍의 형성방법.
  10. 금속 증착 과정 방법은 제조된 구조물의 상부(윗면), 또는 하부(아랫면)만 증착하거나, 상하면에 금속막을 증착시켜 양면이 금속막으로 증착된 근접장 검침(그림 j).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100756805B1 (ko) * 2004-10-26 2007-09-07 캐논 가부시끼가이샤 화상표시장치
KR100928233B1 (ko) * 2008-08-26 2009-11-24 선문대학교 산학협력단 나노미러가 형성된 집중형 광프로브
KR100945278B1 (ko) * 2008-08-26 2010-03-12 선문대학교 산학협력단 나노패턴을 이용한 고성능 광프로브
KR101361610B1 (ko) * 2012-06-28 2014-02-12 서울대학교산학협력단 습식 식각을 이용한 수직 구조물 제작 방법
KR20220078466A (ko) * 2020-12-03 2022-06-10 호서대학교 산학협력단 실리카 피라미드 구조를 갖는 pn 접합 태양전지 및 그 제조 방법

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