• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.12 no.2 s.35
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• pp.181-186
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• 2005

We fabricated thin films of polystyrene-block-poly(methyl methacrylate)(PS -b-PMMA) on the self-assembled monolayers(SAM) of 3-(p-methoxyphenyl)propyltrichlorosilane(MPTS) on silicon wafers. Cylindrical nanodomains of PMMA or PS were oriented perpendicular to the surface of silicon wafers due to the neutral affinity of the SAM to PS and PMMA blocks. By selective removal of the PMMA block with UV irradiation and washing, nanoporous films and nanorod assemblies were produced. The nanoporous film can be used for a nanolithographical mask.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.15 no.11
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• pp.2439-2443
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• 2011

To obtain the effect of texturing process in Solar cells, the Si-wafers were textured by using the IPA+DI water mixed etching solution with KOH alkaline. All samples were analyzed by the scanning electron microscopy for the surface images, and it was researched the correlation between the efficiency of optical properties and the effect of texturing. From the results of the surface images obtained by SEM, mc-Si wafer shows a isotropic surface but sc-Si wafers displays the unisotropic surface. The reflectance was improved at the sc-Si wafer textured uniformly, and the reflectance of over etched-samples increased.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.487.1-487.1
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• 2014

현재 전 세계 태양광 시장의 주류를 이루는 단결정 실리콘 태양전지의 효율적 한계를 뛰어넘기 위하여 여러 가지 기술적 구조적 시도들이 이루어지고 있다. 그 중 기존의 피라미드 형태의 텍스쳐링 표면 대신 나노와이어 형상을 가지는 태양전지 개발이 주목을 받고 있다. 실리콘 웨이퍼 표면에 나노와이어가 수직 배열되어 있거나 텍스쳐링 표면에 나노와이어 형상이 있을 경우 SiNx가 증착된 피라미드 텍스쳐링 표면보다 반사도가 월등히 낮아져 light trapping을 기대할 수 있어 태양전지 개발에 응용하기 위한 나노와이어 형상 최적화에 본 연구의 목적이 있다. 실리콘 나노와이어 합성법에는 여러가지 방법들이 있으나 본 연구에서는 비교적 짧은 시간과 상온에서 공정이 이루어지는 무전해 식각법을 이용하여 실리콘 나노와이어를 합성하였다. 무전해 식각법은 은 이온과 실리콘 사이에서 일어나는 산화-환원 반응이 나노와이어 합성의 주요 기전이기 때문에 균일한 나노와이어를 형성하기 위하여 균일한 은 박막 형성과 적절한 반응시간이 요구된다. 본 연구에서는 반응시간을 조절하여 나노와이어의 길이 변화와 반사도의 변화를 FE-SEM과 UV-Vis-NIR spectroscopy를 통하여 관찰하였고 그 결과 나노와이어가 실리콘 웨이퍼 표면에 수직 배열되어 있는 형태와 텍스쳐링 표면에 나노와이어 형상이 있는 경우 SiNx가 증착된 피라미드 텍스쳐링 표면에 비해 월등히 향상된 반사율을 얻을 수 있었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.7
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• pp.661-670
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• 1996

리모트 수소 플라즈마를 이용하여 실리콘 웨이퍼 표면 위에 있는 금속불순물의 제거 및 제거기구에 관하여 조사하였다. 실리콘의 표면과 내부분석을 위하여 TXRF(total reflection x-ray fluorescence)와 SPV(surface photovoltage), AFM(atomic force microscope)을 사용하였다. TXRF 분석결과 리모트 수소 플라즈마가 금속오염물질 제거에 상당한 효과가 있는 것으로 나타났다. TXRF분석결과 리모트 수소 플라즈마가 금속오염물질 제거에 상당한 효과가 있는 것으로 나타났다. 리모트 수소플라트마 처리 후 금속오염은 금속원소의 종류에 따라 1010atoms/$\textrm{cm}^2$-1011atoms/$\textrm{cm}^2$수준이었다. SPV분석결과를 보면 수소 플라즈마 처리에 의해 minority carrier 수명이 전반적으로 증가하였다. AFM 분석을 통하여 수소 플라즈마 처리가 표면 손상을 일으키지 않으며 표면의 거칠기에 나쁜 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 또한 본 실험에서 나타난 결과들을 종합해 볼 때 금속오염물의 제거기구는 자연산화막 혹은 수소로 passivate된 실리콘 웨이퍼 표면을 수소 플라즈마에서 발생된 수소원자가 실리콘표면을 약하게 에칭할 때 떨어져 나가는 'lift-off'가 유력한 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.267-267
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• 2012

최근 국내 반도체 장비 업체들에 의해서 차세대 반도체용 450 mm 웨이퍼 공정용 장비 개발이 진행 중에 있다. 반도체 산업은 계속해서 반도체 칩의 크기를 작게 하고, 웨이퍼 크기를 늘리면서 웨이퍼 당 칩수를 증가시켜 생산성을 향상해오고 있다. 현재 300 mm 웨이퍼에서 450 mm 웨이퍼를 도입하게 되면, 생산성 뿐만 아니라 30%의 비용절감과 50%의 cycle-time 단축이 기대되고 있다. 장비에 대한 이해와 공정에 대한 해석 능력을 위해 비용과 시간이 많이 들기 때문에 최근 컴퓨터를 활용한 수치 모델링이 진행되고 있다. 또한, 수치 모델링은 실험 결과와의 비교가 필수적이다. 본 연구에서는 450 mm 웨이퍼 공정용 장비의 전자밀도를 cut off probe를 통해 100 mTorr에 서 Ar 플라즈마를 파워에 따라 측정했다. 13.56 MHz 200 W, 500 W, 1,000 W로 입력 파워가 증가하면서 웨이퍼 중심에서 $6.0{\times}10^9#/cm^3$, $1.35{\times}10^{10}#/cm^3$, $2.4{\times}10^{10}#/cm^3$로 증가했다. 450 mm 웨이퍼 영역에서 전자 밀도의 불균일도는 각각 10.31%, 3.24%, 4.81% 였다. 또한, 이 450 mm 웨이퍼용 CCP 장비를 축대칭 2차원으로 형상화하고, 전극에 13.56 MHz를 직렬로 연결된 blocking capacitor ($1{\times}10^{-6}$ F/$m^2$)를 통해 인가할 수 있도록 상용 유체 모델 소프트웨어(CFD-ACE+, EXI corp)를 이용하여 계산하였다. 주요 전자-중성 충돌 반응으로 momentum transfer, ionization, excitation, two-step ionization을 고려했고, $Ar^+$와 $Ar^*$의 표면 재결합 반응은 sticking coefficient를 1로 가정했다. CFD-ACE+의 CCP 모델을 통해 Poisson 방정식을 풀어서 sheath와 wave effect를 고려하였다. Stochastic heating을 고려하지 않았을 때, 플라즈마 흡수 파워가 80 W, 160 W, 240 W에서 실험 투입 전력 200 W, 500 W, 1,000 W일 때와 유사한 반경 방향의 플라즈마 밀도 분포를 보였다. 200 W, 500 W, 1,000 W일 때의 전자밀도 분포는 수치 모델링과 전 범위에서 각각 10%, 3%, 2%의 오차를 보였다. 450 mm의 전극에 13.56 MHz의 전력을 인가할 때, 파워가 증가할수록 전자밀도의 최대값의 위치가 웨이퍼 edge에서 중심으로 이동하고 있음을 실험과 모델링을 통해 확인할 수 있었다.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.51 no.8
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• pp.23-29
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• 2014

We have studied on ozonate water cleaning mechanisms to apply in manufacturing process of 156 mm silicon wafer which is used in the solar cell fabrication. We have analyzed contamination sources on wafer surface which causes poor quality and performance of products in fabrication process, and examined cleaning process using ozonate water to eliminate it. Contamination sources consist of remaining material like organic matter in slurry and detergent and particles in sawing wire. Using this novel technology it is possible for the solar cell wafer to clean with low cost, high performance, and eco-friendly.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.47.2-47.2
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• 2010

For reducing outer reflection in mono-crystalline silicon solar cell, wet texturing process has been adapted for long period of time. Nowadays mixed solution with potassium hydroxide and isopropyl alcohol is used in silicon surface texturing by most manufacturers. In the process of silicon texturing, etch rate is very critical for effective texturing. Several parameters influence the result of texturing. Most of all, temperature, process time and concentration of potassium hydroxide can be classified as important factors. In this paper, temperature, process time and concentration of potassium hydroxide were set as major parameters and 3-level test matrix was created by using robust design for the optimized condition. The process optimization in terms of lowest reflection and stable etch rate can be traced by using robust design method.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.3 no.2
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• pp.74-80
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• 1994

Silicon direct bonding technology is very attractive for both silicon-on-insulator devices and sensor fabrication because of its thermal stress free structure and stability. The process of SDB includes hydration of silicon wafer and heat treatment in a wet oxidation furnace. After hydration process, hydroxyl groups of silicon wafer were analyzed by using Fourier transformation-infrared spectroscopy. In case of hydrophilic treatment using a ($H_{2}O_{2}\;:\;H_{2}SO_{4}$) solution, hydroxyl groups are observed in a broad band around the 3474 $cm^{-1}$ region. However, hydroxyl groups do not appear in case of diluted HF solution. The bonded wafer was etched by using tetramethylammonium hydroxide etchant. The surface of the self etch-stopped silicon dioxide is completely flat, so that it can be used as sensor applications such as pressure, flow and acceleration, etc..

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.10 no.2
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• pp.267-274
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• 2001

Removal of Cr, Ni and Cu impurities on Si surfaces using remote plasma-excited hydrogen was investigated. Si surfaces were contaminated intentionally by acetone with low purity. To determine the optimum process condition, remote plasma-excited hydrogen cleaning was conducted for various rf-powers and plasma exposure times. After remote plasma-excited hydrogen cleaning, Si surfaces were analyzed by Total X-ray Reflection Fluorescence(TXRF), Surface Photovoltage(SPV) and Atomic Forece Microscope(AFM). The concentrations of Cr, Ni and Cu impurities were reduced and the minority carrier lifetime increased after remote plasma-excited hydrogen. Also RMS roughness decreased by more than 30% after remote plasma-excited hydrogen cleaning. AFM analysis results also show that remote plasma-excited hydrogen cleaning causes no damage to the Si surface. TXRF analysis results show that remote plasma-excited hydrogen cleaning is effective in eliminating metallic impurities from Si surface only if it is performed under an optimum process conditions. The removal mechanism of the Cr, Ni and Cu impurities using remote plasma-excited hydrogen treatments is proposed to be the lift-off during removal of underlying chemical oxides.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.8 no.1
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• pp.13-19
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• 1999

Total reflection X-ray fluorescence spectroscopy using synchrotron radiation source called as TRSFA was explored to achieve high sensitivities to impurity metals on Si wafer surface. It consists of monochromating part to select a specific wavelength, slit part to shield direct beam and to control monochromated beam, and main chamber to dectect fluorescent X-ray counts of impurities on si wafer. Monochromated X-ray of 10.90 KeV was selected and the optimum total reflection condition on silicon wafer was obtained through tuning the dead time and fluorescent X-ray count of Si and Fe. TRSFA system could increase the sensitivity as high as 50 times in comparision with TRXFA using normal X-ray source. But the trend was varied since the surface conditions of Si wafers and, therefore, the reflectivities were different. Furthemore, there seems to be a promising path to reaching a detection limit useful to the next generation metal impurities control, because Fe impurity below to the $5\times10^{9}\textrm{atomas/cm}^2$ can be detectable through the developed TRSFA system.