KR20190123855A - 다중 스케일 실리콘 패턴 제조 방법 및 그 방법으로 제조된 디바이스 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 다중 스케일 실리콘 패턴 제조 방법 및 그 방법으로 제조된 디바이스가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 스케일 실리콘 패턴 제조 방법은 기판 상에 실리콘 파티클을 코팅하여 코팅층을 형성하는 파티클 코팅 단계; 상기 코팅층에 상기 실리콘 파티클의 산화를 방지할 수 있는 기체를 분사하여 기체 분위기를 형성하는 기체 분사 단계; 및 상기 기체 분위기하에서 상기 코팅층의 미리 정해진 패터닝 영역에 레이저 빔을 조사하여 상기 패터닝 영역에 있는 실리콘 파티클이 소수성 액적 군집화 및 소결되어 다중 스케일 실리콘 패턴이 형성되는 패턴 형성 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 실리콘 패턴 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다중 스케일 실리콘 패턴 제조 방법 및 그 방법으로 제조된 디바이스에 관한 것이다.
산업기술의 발전으로 다양한 기능 구현과 소형화가 요구되는 추세에 따라 가볍고, 얇고 강하며, 작은 크기의 유연성 있는 전자부품들이 요구되고 있다. 이러한 전자 부품들의 제조에 있어 실리콘은 필수적으로 사용되는 재료이며, 제조를 위해 선행되는 고품질의 실리콘 패터닝은 공정의 핵심 단계일 뿐만 아니라, 고성능의 전자부품 제조에 있어 매우 중요하다.
실리콘뿐 아니라 표면적이 큰 다공성 실리콘도 널리 사용되고 있으며 응용분야도 많다. 특히, 다공성 실리콘을 이용하여 패턴을 형성하기 위해서는 기판 상에 실리콘 증착, 에칭을 통한 다공성 구조 형성, 선택적 산화 또는 포토리소그래피를 통한 패턴 형성 과정을 실시하게 된다.
그러나 이러한 기존의 제조 방법들은 초기 시설 확충과 유지, 각 단계에서 막대한 비용과 유독한 화학 약품들의 사용이 필수적이라는 문제점이 있다.
이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 기판 상에 실리콘 파티클을 코팅하여 코팅층을 형성하고 형성된 코팅층에 실리콘 파티클의 산화를 방지할 수 있는 기체를 분사하여 기체 분위기를 형성하고, 그 기체 분위기하에서 미리 정해진 패터닝 영역에 레이저를 조사하여 그 패터닝 영역에 있는 실리콘 파티클을 소수성 액적 군집화 및 소결시켜 다중 스케일 실리콘 패턴을 형성하도록 한, 다중 스케일 실리콘 패턴 제조 방법 및 그 방법으로 제조된 디바이스를 제공하는데 있다.
다만, 본 발명의 목적은 상기 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 다중 스케일 실리콘 패턴 제조 방법은 기판 상에 실리콘 파티클을 코팅하여 코팅층을 형성하는 파티클 코팅 단계; 상기 코팅층에 상기 실리콘 파티클의 산화를 방지할 수 있는 기체를 분사하여 기체 분위기를 형성하는 기체 분사 단계; 및 상기 기체 분위기하에서 상기 코팅층의 미리 정해진 패터닝 영역에 레이저 빔을 조사하여 상기 패터닝 영역에 있는 실리콘 파티클이 소수성 액적 군집화 및 소결되어 다중 스케일 실리콘 패턴이 형성되는 패턴 형성 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기체는 불활성 기체일 수 있다.
또한, 상기 기체는 산소가 포함되지 않은 기체 또는 기체 화합물일 수 있다.
또한, 상기 패턴 형성 단계에서는 상기 기체 화합물 중 질소 화합물 분위기하에 상기 코팅층의 미리 정해진 패터닝 영역에 레이저 빔을 조사하면, 상기 질소가 상기 패터닝 영역에 있는 실리콘 파티클의 소수성 액적 군집화 및 소결 과정 중 실리콘과 반응하여 실리콘 나이트라이드(silicon nitride)가 생성되고, 상기 생성된 실리콘 나이트라이드가 다중 스케일 실리콘 나이트라이드 패턴으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 파티클 코팅 단계에서는 상기 실리콘 파티클과 미리 정해진 도펀트 물질을 소정의 용매에 분산 또는 희석된 상태로 제조하고, 상기 제조된 용매를 상기 기판 상에 코팅하여 상기 코팅층을 형성할 수 있다.
또한, 상기 패턴 형성 단계에서는 상기 패터닝 영역에 있는 실리콘 파티클이 소수성 액적 군집화 및 소결되어, 상기 도펀트 물질에 따른 n-type 또는 p-type의 다중 스케일 실리콘 패턴이 형성할 수 있다.
이처럼 본 발명은 기판 상에 실리콘 파티클을 코팅하여 코팅층을 형성하고 형성된 코팅층에 실리콘 파티클의 산화를 방지할 수 있는 기체를 분사하여 기체 분위기를 형성하고, 그 기체 분위기하에서 미리 정해진 패터닝 영역에 레이저를 조사하여 그 패터닝 영역에 있는 실리콘 파티클을 소수성 액적 군집화 및 소결시켜 다중 스케일 실리콘 패턴을 형성하도록 함으로써, 기존 방법에 비해 보다 간단하면서 효율적으로 다중 스케일 실리콘 패턴 제조가 가능할 수 있다.
또한, 본 발명은 기존 방법에 비해 보다 간단하면서 효율적으로 다중 스케일 실리콘 패턴 제조가 가능하기 때문에, 각 단계에서 소모되는 시간과 비용이 획기적으로 줄어들 뿐만 아니라, 유독한 화학약품이 요구되지 않을 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 스케일 실리콘 패턴을 제조하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 스케일 실리콘 패턴 제조 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 단계를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 스케일 실리콘 패턴형성 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 실리콘 파티클의 레이저 파장별 광 흡수율을 보여주는 도면이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 스케일 실리콘 패턴 제조 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 단계를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 스케일 실리콘 패턴형성 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 실리콘 파티클의 레이저 파장별 광 흡수율을 보여주는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 다중 스케일 실리콘 패턴 제조 방법 및 그 방법으로 제조된 디바이스를 설명한다. 특히, 본 발명에서는 기판 상에 실리콘 파티클을 코팅하여 코팅층을 형성하고 형성된 코팅층에 실리콘 파티클의 산화를 방지할 수 있는 기체를 분사하여 기체 분위기를 형성하고, 그 기체 분위기하에서 미리 정해진 패터닝 영역에 레이저를 조사하여 그 패터닝 영역에 있는 실리콘 파티클을 소수성 액적 군집화 및 소결시켜 다중 스케일 실리콘 패턴을 형성하도록 한, 새로운 패턴 제조 방안을 제안한다. 여기서, 다중 스케일은 마이크로 스케일의 레이어 상에 나노 스케일의 그루브를 갖고 100nm 이하의 거칠기를 갖는 것으로 정의한다. 다중 스케일을 형성시키는 이유는 다중 스케일 실리콘 패턴과 빛과의 반응성 향상(산란 강화, 흡수율 증가, 반사율 감소)을 얻기 위함이다. 이러한 패턴 제조 기술은 태양전지(solar-cell), 광 출력 측정센서, 적외선 센서, 카메라 센서, 배터리 등의 다중 스케일 실리콘 기반 소자에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 스케일 실리콘 패턴을 제조하기 위한 방법을 나타내는 도면이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 스케일 실리콘 패턴 제조 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 스케일 실리콘 패턴을 제조하기 위한 방법은 파티클 코팅 단계(S110), 기체 분사 단계(S120), 패턴 형성 단계(S130), 세척 단계(S140)를 포함할 수 있다.
1)파티클 코팅 단계(S110)에서는, 도 2와 같이 기판(10) 상에 실리콘 파티클(20)을 코팅하여 코팅층을 형성할 수 있다. 이때, 기판은 유리(glass), 쿼츠(quartz) 등을 포함한 SiO2 기판과 유기 박막 필름 등 통상적으로 사용하는 기판을 포함할 수 있다. 또한, 실리콘 파티클은 수 내지 수백 나노미터(nm) 크기의 입자뿐 아니라 밀리미터(mm) 크기의 입자들을 포괄하는 개념일 수 있다. 이러한 실리콘 파티클은 용매 특히, 유기 용매나 무기 용매에 분산 또는 희석된 상태로 제조되어 사용될 수 있다. 여기서, 유기 용매로는 에틸 알코올, 부틸 알코올, 에틸렌클리콜 등이 사용되고, 무기 용매로는 증류수, 탈이온수 등이 사용될 수 있다.
또한, n-type 또는 p-type의 다중 스케일 실리콘 패턴을 형성하기 위하여 실리콘 파티클이 분산 또는 희석된 상태로 제조되어 있는 용매에 도펀트(dopant) 물질을 첨가할 수 있다. 여기서, 도펀트 물질은 예컨대, 인(P), 비소(As), 안티모니(Sb), 비스무트(Bi), 붕소(B), 알루미늄(Al), 인듐(In), 칼륨(K) 등을 포함할 수 있다. 이때, 용매에 첨가되는 도펀트 물질의 양을 조절하여 도핑 농도를 조절한다.
이때, 실리콘 파티클을 코팅하는 방식으로는 예컨대, 스핀(spin) 코팅, 블레이드(blade) 코팅, 랭뮤어-블로젯(Langmuir-blogett), 드랍(drop) 코팅 등 기존에 사용되고 있는 다양한 코팅 방식 중 어느 하나가 이용될 수 있다.
2)기체 분사 단계(S120)에서는, 도 3과 같이 코팅층에 소정의 기체를 분사하여 기체 분위기를 형성할 수 있다. 이때, 기체를 분사하는 압력은 제한되지 않는다. 여기서, 기체로는 실리콘 파티클의 산화를 방지할 수 있는 기체 즉, 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne) 등과 같은 불활성 기체나, 산소가 포함되지 않은 기체 또는 기체 화합물이 사용될 수 있다. 여기서 산소가 포함되지 않은 기체로는 질소 기체가 포함될 수 있고, 기체 화합물로는 암모니아(NH3)와 같은 질소가 첨가된 질소 화합물이 포함될 수 있다.
3)패턴 형성 단계(S130)에서는, 도 4와 같이 기체 분위기하에서 코팅층의 미리 정해진 패터닝 영역에 레이저로 레이저 빔을 조사하여 패터닝 영역에 있는 실리콘 파티클을 소수성 액적 군집화 및 소결시켜 다중 스케일 실리콘 패턴을 형성할 수 있다.
이때, 기체 화합물 분위기하에 코팅층의 미리 정해진 패터닝 영역에 레이저로 레이저 빔을 조사하게 되면, 실리콘 파티클이 소결되어 소수성 액적(droplet)이 형성됨과 함께 주위의 기체와 반응하여 실리콘 화합물이 생성될 수 있다. 예컨대, 질소가 첨가된 기체 즉, 질소 화합물을 사용하는 경우, 질소가 실리콘 파티클이 소결되어 형성된 액적과 반응하여 실리콘 나이트라이드(silicon nitride)가 생성된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 단계를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 단계(S130)는 영역 설정 단계(S131), 레이저 조사 단계(S132), 소수성 액적 군집화 및 소결 단계(S133)를 포함할 수 있다.
3-1)영역 설정 단계(S131)에서는, 코팅층에 레이저 빔을 조사할 영역 즉, 패터닝 영역이 설정될 수 있다. 또한, 설정된 패터닝 영역으로 레이저를 이동시켜 레이저 빔의 초점이 조절될 수 있다. 예를들어, 기판을 고정한 상태에서 레이저를 이동시키거나 레이저를 고정한 상태에서 기판을 이동시킬 수 있다. 이때, 기판은 이동 수단 위에 올려지기 때문에 이동 수단을 이동시킴으로써 기판을 이동시킬 수 있다. 이렇게 이동 수단을 이용하여 레이저 또는 기판을 이동시키며 패터닝 영역에 레이저를 조사하는 방법 이외에 갈바노 스캐너(galvano scanner)를 사용하여 레이저 빔을 이동시키며 조사하는 방법, 그리고 이 두 가지 방법을 결합하여 사용하는 방법 들이 사용될 수 있다.
이렇게 패터닝 영역으로 레이저를 이동시킨 후 레이저 빔의 초점이 조절되는데, 예를들어, 레이저 빔을 발생하는 빔 발생부와 레이저 빔을 집속하는 빔 집속부 사이의 거리가 조절되어 초점이 조절될 수 있다. 또한, 형성하고자 하는 다중 스케일 실리콘 패턴의 면적이나 두께에 영향을 미칠 수 있는 공정 온도, 레이저 빔 이동 속도(scan rate), 레이저 빔의 출력, 펄스폭, 반복율(repetition rate) 등이 조절될 수 있다.
3-2)레이저 조사 단계(S132)에서는, 설정된 패터닝 영역에 초점이 조절된 레이저 빔을 조사할 수 있다. 여기서, 레이저 빔은 기판에 코팅된 실리콘 파티클에 조사될 수 있다. 이러한 레이저 빔은 예를 들어, fs(femtoseconds)에서 ms(milliseconds)까지의 펄스 레이저, CW(Continuous Wave) 레이저, QCW(Quasicontinuous-wave) 레이저를 포함할 수 있다. 또한 레이저 빔의 파장은 UV ~ NIR까지 사용될 수 있다.
이때, 본 발명에서는 기판을 통과하여 레이저 빔을 패터닝 영역에 조사하는 경우를 일 예로 설명하고 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고 기판을 통과하지 않고 레이저 빔을 패터닝 영역에 조사할 수 있다. 즉, 기판을 기준으로 기판의 하부에서 레이저 빔을 조사하거나 기판의 상부에서 레이저 빔을 조사할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 하나의 패터닝 영역에 레이저 빔을 조사하는 경우를 일 예로 설명하고 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고 다수의 패터닝 영역에 레이저 빔을 조사할 수 있다. 예를들어, 어레이 렌즈 등의 다중 초점 장치를 이용하여 다수의 패터닝 영역을 다중으로 초점화하여 레이저 빔을 조사할 수 있다.
3-3)소수성 액적 군집화 및 소결 단계(S133)에서는, 레이저 빔이 실리콘 파티클에 조사되는 경우 실리콘 파티클이 소수성 액적 군집화 및 소결되어 다중 스케일 실리콘 패턴이 형성될 수 있다. 이때, 레이저 빔이 조사된 패터닝 영역에 있는 실리콘 파티클만이 소수성 액적 군집화 및 소결됨에 따라 다중 스케일 실리콘 패턴이 선택적으로 형성될 수 있다. 반면, 레이저 빔이 조사되지 않는 영역에 있는 실리콘 파티클은 소수성 액적 군집화 및 소결이 이루어지지 않는다.
이때, 기체 화합물 중 질소 화합물 분위기하에 레이저 빔이 실리콘 파티클에 조사되는 경우, 질소가 레이저 빔이 조사된 패터닝 영역에 있는 실리콘 파티클의 소수성 액적 군집화 및 소결 과정 중 실리콘 파티클과 반응하여 실리콘 나이트라이드가 생성되고 그 생성된 실리콘 나이트라이드가 다중 스케일 실리콘 나이트라이드 패턴으로 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 스케일 실리콘 패턴 형성 원리를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 실리콘 파티클의 레이저 파장별 광 흡수율을 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 기판 상에 실리콘 파티클이 코팅되어 있고(a), 그 코팅되어 있는 실리콘 파티클에 레이저 빔이 조사되면, 레이저 빔이 조사된 영역에 위치하는 실리콘 파티클이 성장하면서 접촉하게 되는 주변 실리콘 파티클과 서로 합쳐지는 소결 및 융해 과정을 통해 개별 군집화되어 더 큰 실리콘 덩어리 즉, 액적이 형성된다(b). 이러한 반응은 패턴이 형성되는 영역 내에서 동시 다발적으로 일어나게 되고 이를 통해 다중 스케일 실리콘 패턴이 형성된다(c).
부연 설명하면, 다중 스케일의 구조 형성을 위한 소결성 제어는 사용되는 레이저의 파장(wavelength)에 연관되어 있다. 도 8을 참조하면, 실리콘 파티클은 UV(Ultra Violet) 파장 영역에서는 높은 광 흡수율(absorbance)을 갖고, VIS(Visible), NIR(Near Infrared) 파장 영역에서는 낮은 광 흡수율을 갖는다. 예컨대, UV 레이저를 사용하는 경우 결정화가 주를 이룬다. VIS, NIR 레이저를 사용하는 경우 급작스런 소결 반응성을 억제하고, 소수성 개별 군집화를 유지, 발생시켜 준다. 따라서 기판과의 소수성 결합의 유도가 더 용이하다. 물론, UV 레이저로도 다중 스케일 실리콘 패턴의 형성이 가능할 것으로 예상되지만 VIS, NIR 레이저를 사용한 공정보다 공정 조건이 더 까다로울 것이다.
이러한 과정으로 소결 및 융해된 실리콘은 기판과의 젖음성이 낮기 때문에 필름으로 형성되지 않고 다중 스케일 실리콘 패턴으로 형성된다.
이렇게 다중 스케일 실리콘 패턴이 형성되는 현상은 산화와 관련이 있다. 즉, 산화도가 증가할수록 표면 장력이 약해져 젖음성이 향상되는데, 특정 기체 분위기하에서는 실리콘 파티클의 산화가 방지되기 때문에 낮은 젖음성을 갖게 된다. 따라서, 본 발명에서는 실리콘 파티클의 산화 방지를 위한 기체가 사용된다.
4)세척 단계(S140)에서는, 도 5와 같이 레이저가 조사되지 않은 영역에 있는 실리콘 파티클을 제거함으로써, 다중 스케일 실리콘 패턴을 형성할 수 있다.
이때, 레이저 빔이 조사되지 않은 실리콘 파티클을 포함하는 코팅층은 에틸 알코올, 부틸 알코올, 에틸렌클리콜 등의 유기 용매 또는 물 등의 무기 용매를 이용하여 세척할 수 있다.
또한, 레이저 빔이 조사되지 않은 실리콘 파티클을 포함하는 코팅층은 초음파 세척, 침지, 스프레이, 교반 등 소정의 세척 방식을 이용하여 제거될 수 있다. 예를들어, 초음파 세척 방식을 이용하는 경우, 소정의 세척 용액 내에서 초음파를 가하여 레이저가 조사되지 않은 영역에 있는 실리콘 파티클을 제거할 수 있다.
또한, 레이저 빔이 조사되지 않은 실리콘 파티클을 포함하는 코팅층은 에칭 예컨대, 습식 에칭(wet etching)이나 건식 에칭(dry etching)을 이용하여 제거될 수 있다. 예를들어, 에칭액을 사용한 습식 에칭을 이용하거나 에칭 챔버 내에서 플라즈마를 사용한 건식 에칭을 이용하여 제거될 수 있다. 이때, 실리콘 파티클은 다중 스케일 실리콘 패턴보다 표면적이 커서 빠른 에칭 속도를 갖기 때문에 서로 다른 에칭 속도를 이용하여 제거하는 방법이 사용될 수 있다. 또한, 실리콘 나이트라이드를 이용하여 패턴을 형성하는 경우 패턴에 손상을 주지 않고 실리콘 파티클만을 에칭시키는 용액이 사용되는 것이 바람직하다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 기판
20: 실리콘 파티클
30: 기체
40: 레이저
50: 다중 스케일 실리콘 패턴
20: 실리콘 파티클
30: 기체
40: 레이저
50: 다중 스케일 실리콘 패턴
Claims (7)
- 기판 상에 실리콘 파티클을 코팅하여 코팅층을 형성하는 파티클 코팅 단계;
상기 코팅층에 상기 실리콘 파티클의 산화를 방지할 수 있는 기체를 분사하여 기체 분위기를 형성하는 기체 분사 단계; 및
상기 기체 분위기하에서 상기 코팅층의 미리 정해진 패터닝 영역에 레이저 빔을 조사하여 상기 패터닝 영역에 있는 실리콘 파티클이 소수성 액적 군집화 및 소결되어 다중 스케일 실리콘 패턴이 형성되는 패턴 형성 단계;를 포함하는, 다중 스케일 실리콘 패턴 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 기체는, 불활성 기체인, 다중 스케일 실리콘 패턴 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 기체는, 산소가 포함되지 않은 기체 또는 기체 화합물인, 다중 스케일 실리콘 패턴 제조 방법. - 제3항에 있어서,
상기 패턴 형성 단계에서는,
상기 기체 화합물 중 질소 화합물 분위기하에 상기 코팅층의 미리 정해진 패터닝 영역에 레이저 빔을 조사하면, 상기 질소가 상기 패터닝 영역에 있는 실리콘 파티클의 소수성 액적 군집화 및 소결 과정 중 실리콘과 반응하여 실리콘 나이트라이드(silicon nitride)가 생성되고,
상기 생성된 실리콘 나이트라이드가 다중 스케일 실리콘 나이트라이드 패턴으로 형성되는, 다중 스케일 실리콘 패턴 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 파티클 코팅 단계에서는,
상기 실리콘 파티클과 미리 정해진 도펀트 물질을 소정의 용매에 분산 또는 희석된 상태로 제조하고, 상기 제조된 용매를 상기 기판 상에 코팅하여 상기 코팅층을 형성하는, 다중 스케일 실리콘 패턴 제조 방법. - 제5항에 있어서,
상기 패턴 형성 단계에서는,
상기 패터닝 영역에 있는 실리콘 파티클이 소수성 액적 군집화 및 소결되어, 상기 도펀트 물질에 따른 n-type 또는 p-type의 다중 스케일 실리콘 패턴이 형성되는, 다중 스케일 실리콘 패턴 제조 방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 다중 스케일 실리콘 패턴 제조 방법으로 제조된 디바이스.
Priority Applications (1)
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| KR1020180047673A KR20190123855A (ko) | 2018-04-25 | 2018-04-25 | 다중 스케일 실리콘 패턴 제조 방법 및 그 방법으로 제조된 디바이스 |
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Publications (1)
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| KR (1) | KR20190123855A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101090397B1 (ko) | 2009-10-23 | 2011-12-06 | 성균관대학교산학협력단 | 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판 및 이의 제조 방법 |
-
2018
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Patent Citations (1)
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| KR101090397B1 (ko) | 2009-10-23 | 2011-12-06 | 성균관대학교산학협력단 | 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판 및 이의 제조 방법 |
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