• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.153-154
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• 2007

결정질 실리콘 웨이퍼의 두께와 비저항은 태양전지의 효율을 결정하는 매우 중요한 요인이다. 높은 효율을 갖는 태양전지 설계를 위해 태양전지 시뮬레이터인 PC1D 프로그램을 이용하여 태양전지 웨이퍼 두께, 웨이퍼 비저항, 에미터 도핑 농도를 조절하였다. 최적화 결과, 베이스층 두께 $100{\mu}m$, 비저항 $0.1{\Omega}{\cdot}cm$, 에미터층 도핑 농도 $3{\cdot}10^{18}cm^{-3}$에서 $J_{sc}=39(mA/cm^2),\;V_{oc}=734(mV),\;P_{max}=3.17(W)$, FF=74, Efficiency=21.3%의 고효율을 얻을 수 있다. 본 연구를 통하여 태양전지 설계나 제조 시에 연구비를 절감할 수 있고 높은 효율의 태양전지로 접근할 수 있다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.5 no.1
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• pp.73-79
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• 2001

정전기력을 이용하는 마이크로가속도계 센서는 단결성 실리콘 SOI(Silicon On Insulator) 웨이퍼의 기판에 절전재료 적층과 등방성 및 이방성 부식공정으로 제작한다. 마이크로가속도 센서 개발에는 3차원 미소구조체의 제작공정에서 가열 및 냉각공정의 온도구배로 야기되는 포핑업과 같은 열변형 해석이 최적 형상설계에 중요한 요건이다. 본 연구에서는 양자역학적 현상인 턴널링전류 원리로 승용차 에어백의 검침부 역할을 하는 마이크로가속도 센서의 제조공정에서 소착현상을 방지하는 부가 비임과 턴널갭의 FIB 절단가공과 백금 적층공정의 열적 거동을 해석한다. 마이크로머시닝 공정에서 온도의존성을 고려하여 연성해석하고 유한요소법의 상용코드인 MARC K6.1로 분석한 결과를 단결정 실리콘 웨이퍼로 가공하는 마이크로가속도 센서의 최적공정 및 형상설계를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2003.06a
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• pp.211-214
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• 2003

본 연구에서는 실리콘 웨이퍼 제조 현장에서 사용 중인 단결정 실리콘 성장기의 자동 직경 제어기를 2계 근사 모델을 이용하여 설계하고 시간지연 보상기를 적용함으로써 결정봉의 직경과 인상 속도를 최적화하여 결정봉의 제품에 직접적인 영향을 주는 결정 결함 및 언더나 오버의 직경 이상을 줄이고 제품의 질과 수율을 향상시킬 수 있다. 또한 기존의 자동직경제어시스템의 고전적인 제어기를 보완함으로써 결과적으로 생산량 증가 및 제품의 질 향상에 이바지를 하고 새로이 요구되는 고객의 신기술 요구에 대한 현 장비의 제한성을 극복하는데 큰 기여를 할 것으로 기대 된다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.16 no.2 s.95
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• pp.60-67
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• 1999

Micro-fabrication techniques such as lithography and LIGA processes usually require large investment and are suitable for mass production. Therefore, there is a need for a new micro-fabrication technique that is flexible and more cost effective. In this paper a novel, economical and flexible method of producing micro-pattern on silicon wafer is presented. This method relies on selective removal of mask by mechanical cutting. Then micro-pattern is produced by chemical etching. V-shaped grooved of about 3 ${\mu}m$ wide and 2 ${\mu}m$ deep has been made on ${SiO_2}m$ coated silicon wafer with this method. This method may be utilized for making microstructures in MEMS application at low cost.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.7 no.3
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• pp.449-455
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• 1997

The anisotropic etching behavior of single crystal silicon were studied in aqueous KOH solution. N-type (100) oriented single crystal silicon wafers were used for the study, and the $SiO_2$ layer, whose etching rate is known to be much slower than that of silicon in the KOH solution, was used as a mask for the silicon etching. The silicon etching rate and the etching properties are shown to be a function of etchant temperature uniformity, circulation speed, and circulation direction of the etchant as well as the etchant concentration and the temperature. The etching rate is increased as the temperature is increased from $10\mu \textrm{m}/hr$ to $250\mu \textrm{m}/hr$ in the range of $50^{\circ}C~105^{\circ}C$. Hillock density and height is observed to be correlated with the etchant concentration and the etch temperature. The variation of the hillock density was explained by the ratio between the etching rate of (100) orientation and that of (111) orientation.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.28 no.5
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• pp.179-184
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• 2018

To lessen oxygen concentrations in a wafer through modifying the length of graphite heaters, we investigated the influence of relative distance from heater to quartz crucible on temperature profile of hot-zone in Czochralski silicon-crystal growth by simulation. In particular, ATC temperature and power profiles as a function of different ingot body positions were investigated for five different heater designs; (a) typical side heater (SH), (b) short side heater-up (SSH-up), (c) short side heater-low (SSH-low), (d) bottom heater without side heater (Only-BH), and (e) side heater with bottom heater (SH + BH). It was confirmed that lower short side heater exhibited the highest ATC temperature, which was attributed to the longest distance from triple point to heater center. In addition, for the viewpoint of energy efficiency, it was observed that the typical side heater showed the lowest power because it heated more area of quartz crucible than that of others. This result provides the possibility to predict the feed-forward delta temperature profile as a function of various heater designs.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.8 no.4
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• pp.539-543
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• 1998

The relationship of growth-in defects such as crystal originated particles (COP), flow pattern defects(FPD), laser scattering tomography defects (LSTD) was investigated in Cz-Si single crystals which had different pulling speed during crystal growing. It is concluded that the density and radial distribution of grown-in defects is strongly dependent on the pulling speed. And as the generation areas of these grown-in defects in a wafer are identical in radial position, they can be generated from same origin during crystal growing.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.18 no.1
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• pp.15-21
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• 2011

In this study, flexural strength and fracture behavior of silicon die from single crystalline silicon wafer were investigated as a function of thickness. Silicon wafers with various thickness of 300, 200, 180, 160, 150, and 100 ${\mu}m$ were prepared by mechanical grinding and polishing of as-saw wafers. Flexural strength of 40 silicon dies (size: 62.5 mm${\times}$4 mm) from each wafer was measured by four point bending test, respectively. For statistical analysis of flexural strength, shape factor(i.e., Weibull modulus) and scale factor were determined from Weibull plot. Flexural strength reflecting both statistical fracture probability and size (thickness) effect of brittle silicon die was obtained as a linear function of die thickness. Fracture appearance was discussed in relation with measured fracture strength.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.74.1-74.1
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• 2010

단결정 실리콘 태양전지 공정에서 이방성 습식 식각 용액을 이용하여 기판 표면에 피라미드 구조를 형성하는 것을 텍스쳐링이라고 한다. 실리콘 기판의 표면을 식각하여 요철구조를 만들어줌으로써 셀 내부로 입사되는 광량을 증가시켜 태양전지의 단락 전류 및 효율 향상 효과를 얻을 수 있다. 일반적인 태양전지 공정에서는 요철구조를 형성할 시 따로 마스크를 사용하지 않으며, 태양전지 급 웨이퍼를 절삭손상층 식각 한 후, 강염기성 용액과 알코올의 혼합용액에 담가서 이방성 식각을 실시하여 요철 구조를 형성한다. 본 연구는 기존의 텍스쳐링 공정에서 사용되는 대표적인 용액인 수산화칼륨(potassium hydroxide, KOH)과 알코올의 혼합용액과 사메틸수산화암모늄(Tetramethylammonium Hydroxide, TMAH)과 알코올의 혼합용액에 Triton X-100 계면활성제를 각각 첨가하여 실험을 진행하였다. 식각된 태양전지용 실리콘 기판의 표면은 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope)을 통하여 관찰하였고, 분광광도계(UV/VIS/NIR Spectrophotometer)로 반사도 값을 측정하여 기판의 특성을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.200.1-200.1
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• 2013

실리콘 태양전지 표면에는 구조적인 결함에 의해 소수 캐리어의 재결합이 일어난다. 재결합에 의해 캐리어의 반송자 수명은 줄어들게 되고, 태양전지의 효율은 감소하게 된다. 이를 줄이기 위해 태양전지 전 후면에 패시베이션을 하게 되는데, 이번 연구는 단결정 실리콘 태양전지 전면에 SiNx막을 증착함으로 수소 패시베이션이 반송자 수명에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 공정을 위해 $156{\times}156mm^2$, 200 ${\mu}m$, 0.5-3.0 ${\Omega}{\cdot}cm$ and p-type 단결정 실리콘 웨이퍼를 사용하였고, SiNx막을 올리기 전에 KOH 8.5% 용액으로 SDR을 실행하였다. RF-PECVD 장비로 SiNx 막을 증착하였고 증착 온도는 $200{\sim}400^{\circ}C$, 반응기 내부의 압력을 200~1,000 mtorr, SiH4/NH3/N2 각각의 가스 비율 조절, 그리고 플라즈마 RF power 변화시킴에 따라 증착된 SiNx막의 균일도 및 특성을 분석하였다. 반사광 측정 장비인 Reflectometer장비로 막의 두께와 굴절률, 반사율을 측정하였고, 반송자 수명을 측정하여 태양전지의 표면결함을 최대한 패시베이션 시켜주는 조건에 대한 연구를 수행하였다.