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제안 방법
- (a)), 포토리소그래피(photolithography)와 RIE(reactive ion etcher, P5000 Etcher)를 이용하여 패터닝하여 산화막 마스크를 형성하였다(그림 3
- 따라서 공정의 제작 방법을 다소 수정하여 바늘의 길이를 결정하는 공정까지는 기존의 방법과 동일하게 DRIE 장비로 진행하였으나 바늘 끝의 모양을 더욱 뾰족하게 만들기 위해 바늘 끝의 모양을 형성하는 공정을 위한 등방성 식각을 습식 식각 방법으로 진행하였다. 실리콘의 습식 식각에는 HNA(hydrofluoric, nitric, acetic acid) solution을 이용하였다[4].
- 바늘의 끝이 뾰족하지 않으면 사람의 피부를 잘 통과하지 못하여 약물 전달에 어려움이 있을 것이라 예상된다. 따라서 미세바늘 어레이를 피부에 더욱 쉽게 침투할 수 있도록 하기 위하여 기존의 건식 식각 방법만으로 만들었던 제작 방법을 다소 수정하여 습식 식각 방법을 적용하여 바늘 끝을 보다 뾰족하게 하였다.
- 이 때 뒷면의 구멍의 모양은 한 변의 길이가 40 ㎛인 정사각형으로 설계하였다. 마지막 습식 식각 공정 시 웨이퍼의 뒷면에 용액이 침투하여 약물이 이동할 수 있는 통로가 식각되는 것을 방지하기 위해 실리콘 글루로 표면을 보호하고 두 번째 등방성 식각을 진행하였다. 앞면의 두 번째 등방성 식각 공정은 미세바늘의 폭을 더 날카롭게 하고, 바늘의 폭을 더욱 가늘게 만든다.
- 본 논문에서 제시하는 미세바늘 어레이는 실리콘 웨이퍼 양면에 실리콘 산화막 마스크를 형성하고, 앞면에서는 실리콘 건식 식각 방법으로 등방성 식각과 비등방성 식각 공정을 이어서 진행하였고, 바늘의 길이가 원하는 길이로 형성된 후 습식 식각 방법으로 다시 등방성 식각 공정을 진행하여 미세바늘의 모양과 길이를 조절할 수 있도록 하였고 뒷면에서는 비등방성 식각 공정으로 약물이 이동할 수 있는 통로가 형성되도록 하였다. 그림 3은 기존 건식 식각 방법만으로 만든 hollow형 실리콘 미세바늘 어레이의 FE-SEM 사진을 나타낸다[3].
- 사람의 피부를 통하여 체내에 약물을 전달할 수 있도록 단단하고 끝이 뾰족하며, 약물이 이동할 수 있는 통로가 있는 hollow형 실리콘 미세바늘 어레이를 건식 식각과 습식 식각 공정을 이용하여 제작하였다. 양면 폴리싱된 실리콘 웨이퍼의 앞면과 뒷면에 각각 미세바늘의 형태와 hole의 크기를 결정하는 두 장의 마스크만을 사용하여 제작이 가능하도록 공정을 설계하였다.
- 양면 폴리싱된 실리콘 웨이퍼의 앞면과 뒷면에 각각 미세바늘의 형태와 hole의 크기를 결정하는 두 장의 마스크만을 사용하여 제작이 가능하도록 공정을 설계하였다. 앞면에서는 등방성, 비등방성, 등방성 식각 공정을 순서대로 진행하여 미세바늘의 끝이 뾰족하고 안정적이며, 길이를 쉽게 조절할 수 있도록 하였고, 뒷면에서는 한 번의 비등방성 관통 식각으로 약물이 이동할 수 있는 구멍을 제작하였다. 앞면에서의 두 번째 등방성 식각 공정에서는 기존의 건식 식각 방법을 이용하기보다 습식 식각방법을 이용함으로써 바늘의 끝을 더욱 뾰족하게 만들 수 있었다.
- 양면 폴리싱된 실리콘 웨이퍼의 앞면과 뒷면에 각각 미세바늘의 형태와 hole의 크기를 결정하는 두 장의 마스크만을 사용하여 제작이 가능하도록 공정을 설계하였다. 앞면에서는 등방성, 비등방성, 등방성 식각 공정을 순서대로 진행하여 미세바늘의 끝이 뾰족하고 안정적이며, 길이를 쉽게 조절할 수 있도록 하였고, 뒷면에서는 한 번의 비등방성 관통 식각으로 약물이 이동할 수 있는 구멍을 제작하였다.
대상 데이터
- 실리콘과 산화막의 식각비를 고려하여 마지막 공정까지 산화막 마스크의 기능을 안정적으로 수행할 수 있도록 실리콘 산화막을 두껍게 증착하였다. 웨이퍼 앞면의 실리콘 산화막 마스크는 한 변의 길이가 200 ㎛인 정사각형으로 설계하였다. 그림 3(c)는 DRIE(Plasma-Therm 770 SLR)를 이용한 앞면의 첫 번째 등방성 식각공정 후의 그림을 나타내는데 이를 통하여 미세바늘의 끝은 가늘어지게 된다.
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