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수직구조의 탄소나노튜브를 이용한 전자소자 및 그제조방법

  • 기술번호 : KST2015082699
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 수직구조의 탄소나노튜브(Carbon nanotubes, CNT)를 적용한 전자소자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 수직구조의 탄소나노튜브 전자소자 제조방법은, (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 탄소나노튜브 채널을 수직으로 성장시키는 단계; (h) 상기 탄소나노튜브 채널이 형성된 상기 관통홀과 상기 제 3 절연막 상에 제 5 절연막을 형성하는 단계; (i) 상기 탄소나노튜브 채널이 노출되도록 상기 제 5 절연막을 패터닝한 후 실리콘 드레인을 형성하는 단계를 포함한다. 본 발명은, 수직구조의 탄소나노튜브를 구성하고, 선택적 실리콘 성장법을 적용함으로써 수평구조 탄소나노튜브의 배열문제를 해결하였다.탄소나노튜브, 수직전자소자, 선택적 실리콘 성장
Int. CL B82Y 40/00 (2011.01) H01L 21/336 (2011.01) B82B 3/00 (2011.01)
CPC
출원번호/일자 1020070057150 (2007.06.12)
출원인 한국전자통신연구원
등록번호/일자 10-0820174-0000 (2008.04.01)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20080408) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020060122354   |   2006.12.05
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2007.06.12)
심사청구항수 16

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 정우석 대한민국 대전 유성구
2 이진호 대한민국 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 신영무 대한민국 서울특별시 강남구 영동대로 ***(대치동) KT&G타워 *층(에스앤엘파트너스)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application
2007.06.12 수리 (Accepted) 1-1-2007-0424044-76
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2008.02.04 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2008.03.11 수리 (Accepted) 9-1-2008-0011959-49
4 등록결정서
Decision to grant
2008.03.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2008-0173256-19
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2009.08.04 수리 (Accepted) 4-1-2009-5150899-36
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.02.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-0006137-44
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번호 청구항
1 1
(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
2 2
제 1항에 있어서, 상기 기판은,SOI(silicon on insulator) 기판 또는 다결정 실리콘 기판을 사용하는 것을 특징으로 하는 수직구조의 탄소나노튜브 전자소자 제조방법
3 3
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
4 4
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
5 5
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
6 6
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
7 7
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
8 8
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
9 9
제 1항에 있어서, 상기 (g)단계의 상기 금속촉매는Fe, Ni, Pt, Pd, Cu, Au 및 Al 중 어느 하나를 이용하는 수직구조의 탄소나노튜브 전자소자 제조방법
10 10
제 1항에 있어서, 상기 (c)단계의 상기 게이트의 재료는금속, 실리사이드 및 도핑된 실리콘 중 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 수직구조의 탄소나노튜브 전자소자 제조방법
11 11
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
12 12
제 11항에 있어서,상기 게이트는 금속, 실리사이드, 및 도핑된 실리콘 중 어느 하나로 이루어지는 수직구조의 탄소나노튜브 전자소자
13 13
제 11항에 있어서, 상기 기판은 SOI 기판 또는 다결정 실리콘 기판인 수직구조의 탄소나노튜브 전자소자
14 14
제 11항에 있어서,상기 탄소나노튜브의 성장 길이는 50 내지 250nm인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전자소자
15 15
제 11항에 있어서,상기 실리콘 드레인은 선택적 실리콘 성장으로 이루어진 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전자소자
16 16
제 11항에 있어서,상기 탄소나노튜브가 형성된 관통홀은 절연막으로 채워지는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전자소자
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1 US07989286 US 미국 FAMILY
2 US20100096619 US 미국 FAMILY
3 WO2008069485 WO 세계지적재산권기구(WIPO) FAMILY

DOCDB 패밀리 정보

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1 US2010096619 US 미국 DOCDBFAMILY
2 US7989286 US 미국 DOCDBFAMILY
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