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(a) 실리콘 소스가 형성된 기판을 준비하는 단계;(b) 상기 기판 상에 제 1 절연막을 형성한 다음, 상기 실리콘 소스의 상면이 노출되도록 상기 제 1 절연막을 식각하는 단계;(c) 상기 실리콘 소스 상에 제 2 절연막을 형성한 다음, 상기 제 2 절연막을 패터닝하고 게이트를 형성하는 단계;(d) 상기 게이트 상에 제 3 절연막을 형성한 다음, 상기 제 3 절연막과 상기 제 2 절연막을 식각하여 탄소나노튜브 채널이 형성될 관통홀을 형성하는 단계;(e) 상기 관통홀과 상기 제 3 절연막 상에 상기 게이트를 감싸는 제 4 절연막을 형성한 후 식각하여 스페이서를 형성하는 단계;(f) 상기 실리콘 소스 상에 금속촉매를 형성하는 단계; (g) 상기 금속촉매를 이용하여 상기 실리콘 소스 상에 상기 탄소나노튜브 채널을 수직으로 성장시키는 단계;(h) 상기 탄소나노튜브 채널이 형성된 상기 관통홀과 상기 제 3 절연막 상에 제 5 절연막을 형성하는 단계; 및(i) 상기 탄소나노튜브 채널이 노출되도록 상기 제 5 절연막을 패터닝한 후 실리콘 드레인을 형성하는 단계를 포함하는 수직구조의 탄소나노튜브 전자소자 제조방법
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제 1항에 있어서, 상기 기판은,SOI(silicon on insulator) 기판 또는 다결정 실리콘 기판을 사용하는 것을 특징으로 하는 수직구조의 탄소나노튜브 전자소자 제조방법
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제 1항에 있어서, 상기 (c)단계는,상기 제 2 절연막 상에 PR(photo resist)을 코팅한 후 노광하여 상기 PR을 패터닝하는 단계;상기 패터닝된 PR을 이용하여 상기 제 2 절연막을 식각하여 게이트홀을 형성한 후 상기 PR을 제거하는 단계;상기 제 2 절연막의 상부 및 상기 게이트홀에 게이트 물질을 형성하는 단계; 및상기 게이트홀 내의 게이트 물질만 남기고 상기 제 2 절연막 상의 게이트 물질을 식각하여 제거하는 단계를 포함하는 수직구조의 탄소나노튜브 전자소자 제조방법
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제 1항에 있어서, 상기 (d)단계는상기 제 3 절연막 상에 PR 코팅한 후 노광하여 상기 PR을 패터닝하는 단계;상기 제 2 절연막 및 상기 제 3 절연막을 식각하여 상기 관통홀을 형성하는 단계; 및상기 제 3 절연막 상의 PR을 제거하는 단계를 포함하는 수직구조의 탄소나노튜브 전자소자 제조방법
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제 1항에 있어서, 상기 (f)단계는상기 금속촉매의 입자를 기상에서 형성시킨 후 상기 실리콘 소스와 상기 제 3 절연막 상에 떨어뜨리는 단계;상기 금속촉매의 입자를 진공 열처리 하는 단계; 및상기 제 3 절연막 상의 상기 금속입자들을 제거하는 단계를 포함하는 수직구조의 탄소나노튜브 전자소자 제조방법
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제 1항에 있어서, 상기 (i)단계는상기 제 5 절연막 상에 PR 코팅한 후 노광하여 패터닝하는 단계;상기 탄소나노튜브의 끝단이 노출될 때까지 상기 제 5 절연막을 식각하는 단계;상기 제 5 절연막 상의 PR을 제거하는 단계; 및상기 제 5 절연막 상에 실리콘 드레인을 형성하는 단계 를 포함하는 수직구조의 탄소나노튜브 전자소자 제조방법
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제 1 항에 있어서, 상기 (c)단계는,상기 제 2 절연막 상에 PR 코팅한 후 노광하여 상기 PR을 패터닝하는 단계;상기 패터닝된 PR을 이용하여 상기 제 2 절연막을 식각하여 상기 실리콘 소스의 양측면에 각각 게이트 홀을 형성한 후 상기 PR을 제거하는 단계; 및상기 제 2 절연막의 상부 및 상기 게이트홀에 게이트물질을 형성하는 단계를 포함하는 수직구조 탄소나노튜브 제조방법
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제 1항에 있어서, 상기 (i)단계는상기 제 5 절연막 상에 PR 코팅한 후 노광하여 패터닝하는 단계;상기 탄소나노튜브의 끝부분이 노출될 때까지 상기 제 5 절연막을 식각하는 단계;상기 제 5 절연막 상의 PR을 제거하는 단계;상기 제 5 절연막의 식각면의 클리닝 공정을 수행하는 단계; 및상기 식각면 상에 실리콘의 선택적 성장으로 드레인을 형성하는 단계를 포함하는 수직구조의 탄소나노튜브 전자소자 제조방법
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제 1항에 있어서, 상기 (g)단계의 상기 금속촉매는Fe, Ni, Pt, Pd, Cu, Au 및 Al 중 어느 하나를 이용하는 수직구조의 탄소나노튜브 전자소자 제조방법
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제 1항에 있어서, 상기 (c)단계의 상기 게이트의 재료는금속, 실리사이드 및 도핑된 실리콘 중 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 수직구조의 탄소나노튜브 전자소자 제조방법
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기판 상에 형성된 실리콘 소스; 상기 실리콘 소스의 상면을 노출시키며 상기 기판 상에 형성되는 제 1 절연막;상기 제 1 절연막 상에 형성되며 상기 실리콘 소스를 노출시키는 관통홀이 형성된 제 2 절연막;상기 관통홀을 통해 노출된 상기 실리콘 소스의 상면에 수직으로 성장된 하나 이상의 탄소나노튜브;상기 관통홀과 접하는 위치에 상기 탄소나노튜브의 성장방향과 같이 수직으로 형성되는 하나 이상의 게이트; 및상기 관통홀을 통해 노출된 상기 탄소나노튜브의 단부에 연결된 실리콘 드레인을 포함하는 수직구조의 탄소나노튜브 전자소자
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제 11항에 있어서,상기 게이트는 금속, 실리사이드, 및 도핑된 실리콘 중 어느 하나로 이루어지는 수직구조의 탄소나노튜브 전자소자
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제 11항에 있어서, 상기 기판은 SOI 기판 또는 다결정 실리콘 기판인 수직구조의 탄소나노튜브 전자소자
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제 11항에 있어서,상기 탄소나노튜브의 성장 길이는 50 내지 250nm인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전자소자
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제 11항에 있어서,상기 실리콘 드레인은 선택적 실리콘 성장으로 이루어진 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전자소자
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제 11항에 있어서,상기 탄소나노튜브가 형성된 관통홀은 절연막으로 채워지는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전자소자
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