| 초록 |
실리콘 나노 구조체는 sensor, solar cell, plasmonic, field effect transistor 등 다양한 분야에 적용이 가능하며, 제작 방법에 따라 diameter, shape 등이 달라지고 이에 따라 전기적, 광학적 특성이 달라지게 된다. 따라서, 나노 구조체 제작을 위해 photo lithography, E-beam lithography 및 block copolymer (BCP)와 같은 다양한 패터닝 방법이 연구되고 있다. 이러한 패터닝 방법들 중에서, 특히 BCP 패터닝 방법은 값싼 BCP를 mask로 이용하기 때문에 공정 단가 및 throughput 측면에서 다른 패터닝 방법들에 비해 큰 장점을 가진다. 그러나, BCP를 mask로 사용하여 plasma etching 할 경우, BCP mask와 실리콘간의 etch selectivity가 좋지 않아 BCP mask도 식각 되는 문제가 있다. 본 연구에서는, 이러한 문제를 해결하기 위하여 BCP mask를 이용하여 hole 패턴 형성 후, open영역을 질화시켜 실리콘 질화막을 다시 mask로 사용하는 double mask 방법을 이용하여 실리콘 나노 구조체 제작 연구를 진행하였다. 질소이온을 이용하여 실리콘 표면 질화 후 BCP mask만 선택적으로 제거하여 표면에 질화된 hole 패턴만 남게 되고, 질화된 hole 패턴을 mask로 사용하여 Reactive Ion Beam을 이용한 식각공정을 진행하였다. 이러한 double mask 방법을 이용하여, 직경 40nm, 높이 100nm 이상의 silicon nano-pillar를 형성하였다. 또한 제작된 silicon nano-pillar 분석을 위해, Field-emission secondary electron microscope (FE-SEM) 및 stylus profilometer(Alpha-step)를 이용하여, BCP 및 silicon nano-pillar의 profile 변화를 관찰하였다. |
