Cantilever beam structures with high aspect ratios were prepared by using the supercritical carbon dioxide (scCO2) dry etching system. The dry etching process was carried out in scCO2 with the addition of 50% hydrogen fluoride (HF) aqueous solution and a co-solvent (water, methanol, ethanol and isopropyl alcohol). The released cantilever beam structure after the dry etching of the sacrificial SiO2 layer was investigated with SEM analysis. The SEM result showed that the cantilever beams were free-standing without stiction up to the aspect ratio of 1 : 150 when only 50% aqueous HF solution was used in the dry etching in scCO2,. Methanol and ethanol co-solvents resulted in free-standing beams with a lower aspect ratio of 1 : 75, and isopropyl alcohol further reduced it to 1 : 37.5. From the result, it is considered that the alcoholic co-solvents generally lower the dry etching performance in the HF/H2O/scCO2 system.

Micro-electromechanical systems (MEMS) 구조물용 고 종횡비의 외팔보 제작을 목적으로 초임계 이산화탄 소를 사용한 건식 식각 실험을 진행하였다. 건식 식각 실험은 초임계 이산화탄소에 50% 불산 (HF) 원액과 공용매 (물, 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알콜)를 사용하여 진행되었다. 희생 실리카 층을 식각하여 드러난 MEMS 외팔보 빔 은 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였다. HF원액을 사용한 건식 식각 실험은 종횡비 1 : 150의 외팔보 빔까지 기 판과 접착없이 단독으로 서 있는 형태로 제작되었다. 공용매로 메탄올과 에탄올을 사용한 건식 식각의 결과에서는 종 횡비 1 : 75 까지 접착없이 제작할 수 있었고, 이소프로필 알콜을 공용매로 첨가한 실험 결과에서는 종횡비 1 : 37.5 까지 접착없이 제작할 수 있었다. 본 연구의 결과 건식 식각과정에서 알콜계 공용매의 첨가는 대체로 식각 성능을 저 하시킴을 알 수 있었다.