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탄소나노튜브(CNT, Carbon Nano Tube)(41) 나노구조체를 감지부로 구비하는 가스센서의 제조방법에 있어서,기판(10)상에 마이크로 전극(30)을 형성하는 전극형성단계(S1); 및화학기상증착법(CVD, Chemical Vapor Deposition)에 의해 상기 마이크로 전극(30)의 표면에 탄소나노튜브(41)를 합성하되, 상기 탄소나노튜브(41)의 길이방향 증식에 의해 한쌍의 상기 마이크로 전극(30) 각각에 형성된 상기 탄소나노튜브(41)간의 상호 결합이 이루어지도록 하는 감지부합성단계(S2);를 포함하며,상기 전극형성단계(S1)는,열산화(thermal oxidation) 공정으로 SOI(Silicon on Insulator)기판(W) 양면에 이산화규소층(SiO2)(11, 31)을 형성하는 절연층형성단계(S1-1a);포토리소그래피(photo lithography) 공정으로 PR(photoresist)을 상기 SOI기판(W) 양면에 패터닝하는 PR패터닝단계(S1-2);상기 PR을 마스크로 이용하여 반응성 이온식각(RIE, Reactive Ion Etching) 공정으로 상기 이산화규소층(11, 31)에 패턴을 전사하는 마스크패터닝단계(S1-3);패터닝된 상기 이산화규소층(11, 31)을 마스크로 이용하여 심도 반응성 이온식각(DRIE, Deep Reactive Ion Etching) 공정으로 상기 SOI기판(W)의 상, 하부 실리콘층(silocone layer)(30a, 10a)을 식각하여 상기 마이크로 전극(30)을 형성하는 기판식각단계(S1-4); 및습식식각(wet etching) 방식으로 상기 상, 하부 실리콘층(30a, 10a) 사이의 매몰산화층(buried oxide layer)(20a) 및 상기 SOI기판(W) 양면의 이산화규소층(11, 31)을 제거하는 절연층제거단계(S1-5);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공중부유형 탄소나노튜브를 이용하는 가스센서 제작방법
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제1항에 있어서,상기 절연층형성단계(S1-1a) 이후에, 상기 SOI기판(W)의 상, 하부 실리콘층(30a, 10a) 중 상대적으로 두꺼운 상기 하부 실리콘층(10a)에 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 공정으로 이산화규소층(12)을 추가로 형성하는 절연층추가형성단계(S1-1b);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공중부유형 탄소나노튜브를 이용하는 가스센서 제작방법
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제1항에 있어서,상기 기판식각단계(S1-4)는,상기 SOI기판(W)의 상부 실리콘층(30a)을 식각하여 한쌍의 상기 마이크로 전극(30)을 형성하는 소자층식각단계(S1-4a); 및상기 한쌍의 마이크로 전극(30)이 자유단부끼리 상호 대향되는 외팔보 형상을 이루도록 상기 SOI기판(W)의 하부 실리콘층(10a)을 식각하는 기판층식각단계(S1-4b); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 공중부유형 탄소나노튜브를 이용하는 가스센서 제작방법
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제1항에 있어서,상기 감지부합성단계(S2)는,상기 마이크로 전극(30)의 대향단부 표면에 금속 촉매(C)를 증착하는 촉매증착단계(S2-1); 및ㅇ,s퍼니스 챔버(furnace chamber)내에 상기 금속 촉매(C)가 증착된 마이크로 전극(30)을 삽입하고, 고온에서 암모니아(NH3)와 아세틸렌(C2H2) 가스 전구체(precursor)를 주입시키며 화학기상증착법에 의해 상기 금속 촉매(C)가 증착된 부분에 상기 탄소나노튜브(41)를 합성하는 CNT합성단계(S2-2);를 포함하는 것을 특징으로 하는 공중부유형 탄소나노튜브를 이용하는 가스센서 제작방법
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제6항에 있어서,상기 촉매증착단계(S2-1)는,상기 마이크로 전극(30)의 대향단부에 대응되는 위치에만 미세 홀이 형성된 쉐도우 마스크 (shadow mask)를 이용하며, 전자빔 진공증착법 (E-beam evaporation)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공중부유형 탄소나노튜브를 이용하는 가스센서 제작방법
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제6항에 있어서,상기 절연층제거단계(S1-5)는,상기 촉매증착단계(S2-1)에서 상기 금속 촉매(C)가 상기 SOI기판(W)의 상, 하부 실리콘층(10a)에 연결되게 증착되는 것을 방지하도록 상기 매몰산화층(20a)(buried oxide layer)을 오버에칭(over etching)하는 것을 특징으로 하는 공중부유형 탄소나노튜브를 이용하는 가스센서 제작방법
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제1항에 있어서,상기 감지부합성단계(S2) 이후에, 상기 탄소나노튜브(41)의 저항변화를 측정하는 저항측정기(50)를 상기 한쌍의 마이크로 전극(30)과 전기적으로 연결하는 측정기연결단계(S3);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공중부유형 탄소나노튜브를 이용하는 가스센서 제작방법
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제9항에 있어서,상기 한쌍의 마이크로 전극(30) 각각에 제1, 2전기전도체(51)의 일측부를 전기적으로 연결하는 전극연결단계(S3-1); 및상기 제1, 2전기전도체(51)의 타측부를 상기 저항측정기(50)에 전기적으로 연결하는 기기연결단계(S3-2);를 포함하는 것을 특징으로 하는 공중부유형 탄소나노튜브를 이용하는 가스센서 제작방법
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