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(a)산화막이 형성된 실리콘 기판에 포토레지스트를 도포한 후 패터닝하는 단계와, (b)상기 패터닝된 포토레지스트를 마스크로 사용하여 산화막을 에칭(etching)한 후 포토레지스트를 제거하는 단계와, (c)에칭액을 사용하여 실리콘 기판을 이방성(anisotropic) 에칭하여 팁 형상의 방전부를 형성하는 단계와, (d)실리콘 기판 표면에 잔존하는 산화막 및 포토레지스트를 제거하는 단계와, (e)실리콘 기판에 형성된 팁 형상의 방전부 영역에 다시 산화막을 형성한 후 전도성 금속을 증착하여 도전층을 형성하는 단계;를 통해 팁 형상의 제1전극을 제조하고,(a)글래스 기판 위에 전도성 금속을 증착하여 도전층을 형성하는 단계와, (b)상기 도전층 위에 포토레지스트를 도포한 후 패터닝하는 단계와, (c)패터닝된 포토레지스를 마스크로 사용하여 도전층을 에칭한 후 포토레지스트를 제거하는 단계와, (d)상기 에칭된 도전층 위에 유전체 물질을 도포하여 유전체층을 형성하는 단계와, (e)상기 유전체층 위에 포토레지스트를 도포한 후 패터닝하는 단계와, (f)상기 패터닝된 포토레지스트를 마스크로 사용하여 유전체층을 에칭하여 슬릿(slit)이 형성된 유전체 장벽을 형성하는 단계;를 통해 슬릿 유전체 장벽이 형성된 판 형상의 제2전극을 제조한 후,상기 공정을 통해 제조된 팁 형상의 제1전극 및 상기 슬릿 유전체 장벽이 형성된 판 형상의 제2전극을 상호 일정거리 이격시켜 서로 마주보도록 배치한 상태에서 패키징(packaging)하여 제조하는 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 제1전극의 제조공정에서 실리콘 기판 위에 전도성 금속을 증착하는 상기 (e)단계 이전에 상기 실리콘 기판 위에 접착물을 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치 제조방법
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제2항에 있어서, 상기 실리콘 기판 위에 도포되는 접착물은 티타늄(Ti)인 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 제1전극과 제2전극의 제조공정에서 상기 실리콘 기판에 증착되는 전도성 금속은 구리(Cu)인 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 제2전극의 제조공정에서 상기 (d)단계의 도전층 위에 도포되는 유전체 물질은 SU-8 포토레지스트인 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치 제조방법
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팁(Tip) 형상의 방전부가 형성된 제1전극과;상기 제1전극으로부터 일정거리 이격된 하부측에 대향하여 배치되는 판(plate) 형상의 제2전극과;상기 제2전극의 상면부에 부착되며, 내측에는 상기 제2전극의 상면부가 부분적으로 노출될 수 있도록 일정 폭을 갖는 다수의 슬릿(slit)이 일정 간격으로 배열 형성된 슬릿 유전체 장벽; 및상기 제1전극과 제2전극 사이를 통과하는 입자를 하전시킬 수 있도록 상기 제1전극과 제2전극 사이에 고전압을 인가하는 고전압 인가장치;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치
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제6항에 있어서, 상기 입자가 유입되는 유입구와 입자가 배출되는 배출구를 가지며, 내측 상부에는 상기 제1전극이 배치되고, 하부에는 상기 슬릿 유전체 장벽이 형성된 제2전극이 배치되는 챔버(chamber)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치
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제6항에 있어서, 상기 슬릿 유전체 장벽에 형성되는 다수의 슬릿은 상기 제1전극에 형성된 팁 형상의 방전부가 위치한 중심축을 기준으로 동심 사각형을 그리며 분포하는 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치
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제6항에 있어서, 상기 제1전극과, 슬릿 유전체 장벽이 형성된 상기 제2전극은 MEMS 공정을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치
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제9항에 있어서, 상기 제1전극을 제조하기 위한 MEMS 공정은,(a)산화막이 형성된 실리콘 기판에 포토레지스트를 도포한 후 패터닝하는 단계와;(b)상기 패터닝된 포토레지스트를 마스크로 사용하여 산화막을 에칭한후, 포토레지스트를 제거하는 단계와;(c)상기 실리콘 기판을 이방성 에칭하여 팁 형상의 방전부를 형성하는 단계와;(d)상기 실리콘 기판 표면에 잔존하는 산화막 및 포토레지스트를 제거하는 단계와;(e)상기 실리콘 기판에 형성된 팁 형상의 방전부 영역에 다시 산화막을 형성한 후 전도성 금속을 증착하여 도전층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치
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제10항에 있어서, 상기 (e)단계에서 상기 전도성 금속은 구리(Cu)인 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치
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제10항에 있어서, 상기 (e)단계에서 상기 전도성 금속을 증착하기 전에 상기 실리콘 기판 위에는 접착물이 도포되는 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치
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제12항에 있어서, 상기 실리콘 기판 위에 도포되는 접착물은 티타늄(Ti)인 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치
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제9항에 있어서, 상기 슬릿 유전체 장벽이 형성된 제2전극을 제조하기 위한 MEMS 공정은,(a)글래스 기판 위에 전도성 금속을 증착하여 도전층을 형성하는 단계와;(b)상기 도전층 위에 포토레지스트를 도포한 후 패터닝하는 단계와;(c)상기 패터닝된 포토레지스트를 마스크로 사용하여 도전층을 에칭한 후 포토레지스트를 제거하는 단계와;(d)상기 에칭된 도전층 위에 유전체 물질을 도포하여 유전체층을 형성하는 단계와;(e)상기 유전체층 위에 다시 포토레지스트를 도포한 후 패터닝하는 단계와;(f)상기 패터닝된 포토레지스트를 마스크로 사용하여 유전체층을 에칭하여 슬릿(slit)이 형성된 유전체 장벽을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치
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제14항에 있어서, 상기 (a)단계에서 전도성 금속은 구리(Cu)인 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치
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제14항에 있어서, 상기 (a)단계에서 전도성 금속을 도포하기 전에 상기 글래스 기판 위에는 접착물이 도포되는 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치
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제16항에 있어서, 상기 글래스 기판 위에 도포되는 접착물은 티타늄(Ti)인 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치
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제14항에 있어서, 상기 (d)단계의 도전층 위에 도포되는 유전체 물질은 SU-8 포토레지스트인 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치
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제7항에 있어서, 상기 챔버는,저면부에 상기 제1전극이 부착되며, 입자가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구가 형성된 상판부와;상기 슬릿 유전체 장벽이 형성된 제2전극이 부착되는 하판부와;상기 상판부와 하판부 사이에 일정한 이격 공간이 제공되도록 상기 상판부와 하판부 사이에 개재되는 스페이서(spacer);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치
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제19항에 있어서, 상기 상판부 및 하판부는 폴리메틸 메타크릴레이트(Poly Methyl Methacrylate; PMMA)로 구성된 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치
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제19항에 있어서, 상기 스페이서는 폴리 디메틸실록산(Poly dimethylsiloxane; PDMS)로 구성된 것을 특징으로 하는 슬릿 유전체 장벽을 이용한 MEMS 기반 초소형 입자 하전장치
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팁(Tip) 형상의 방전부가 형성된 제1전극과,상기 제1전극으로부터 일정거리 이격된 하부측에 대향하여 배치되는 판(plate) 형상의 제2전극과,상기 제2전극의 상면부에 부착되며, 내측에는 상기 제2전극의 상면부가 부분적으로 노출될 수 있도록 일정 폭을 갖는 다수의 슬릿(slit)이 일정 간격으로 배열 형성된 슬릿 유전체 장벽, 및상기 제1전극과 제2전극 사이를 통과하는 입자를 하전시킬 수 있도록 상기 제1전극과 제2전극 사이에 고전압을 인가하는 고전압 인가장치를 포함하는 입자 하전부;상기 입자 하전부로부터 하전된 입자를 수집하여 입자의 하전량을 측정하는 입자 하전량 측정부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 입자 하전량 측정장치
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제22항에 있어서, 상기 입자 하전량 측정부는,상기 입자 하전부를 통해 하전된 입자가 수집되는 패러데이 케이지(paraday cage)와;상기 페러데이 케이지에 수집된 입자의 하전량을 측정하는 전류계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입자 하전량 측정장치
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