현대는 디스플레이 산업과 같은 표시 소자 산업이 관심의 대상이 되고 있는 시대이다. 이러한 디스플레이 산업의 분야에는 CRT, LCD, PDP가 현재의 산업을 주도해왔고, OLED가 차세대 디스플레이로 주목을 받고 있다. 그래서 에이엔에스는 새로운 SMOLED(Small Molecule Organic Light Emitting Diode)를 제작할 수 있는 장비 및 공정기술을 개발하였다. 현재의 SMOLED 제작공정 및 장비와, 대면적 기판을 사용할 수 있고, 물질의 사용효율 및 공정시간을 단축시킬 수 있는 새로운 에이엔에스 증착장비의 장비 및 공정에서의 장단점을 비교하고 디바이스에서의 기본적인 특성을 비교하여 보겠다.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2004.05a
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pp.223-223
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2004
반도체 및 TFT LCD 제조 공정에서 핵심 공정인 Photo 공정은 PR(Photo Resist, 감광액) Coating -) Exposure(노광) -. Develop(현상)으로 이루어져 있다. 이중 Exposure 공정에 사용되는 장치가 노광장비이다. 노광장비는 Mask Aligner 라고도 불리는데, 그만큼 정렬기술이 노광장비에서는 중요하다. 반도체 및 TFT LCD 는 여러 충의 회로를 쌓아감으로써 층과 층간의 전기적 작용으로 생성되는 Tr.(Transistor) 또는 Diode 등의 수동소자를 집적하는 기술로 제조되는 것으로, 층과 층간의 전기적 작용이 설계한 바와 같이 이루어지기 위해선, 층과 층 사이의 정렬이 정확히 이루어져야 한다.(중략)
차세대 반도체 산업은 제조공정의 미세화, 복잡화, 다단계화 등이 심화되고 이로 인해 제조원가의 절감을 위한 단위 Wafer당 보다 많은 칩을 생산할 수 있는 450mm 웨이퍼의 도입을 반드시 필요로 한다. 본 논문에서는 클러스터 툴을 주로 사용하는 450mm 웨이퍼 수율관리 개선 시스템의 구현방향과 상세 기능과 각 모듈에 대한 연구를 수행하였으며, 450mm 웨이퍼 생산체제 하에서 필요한 수율관리시스템인 RTFMD 시스템을 제안 하였다.
최근에 연구되고 있는 저온, 저압 플라즈마를 이용한 식각기술 중 차세대 반도체 metallization 공정에 응용될 수 있는 가장 적합한 기술이라 사료되는 유도 결합형 플라즈마(Inductively Coupled Plasma : ICP)를 이용한 RF 스퍼터 식각 반응로를 제작하고 이에 대한 특성을 조사하였다. 유도용 주파수로서 13.56 MHz를 사용하였으며 유도결합을 일으키기 위해 3.5회의 나선형 평판형 코일을 사용함으로써 비교적 대면적에 균일한 고밀도 플라즈마를 얻을 수 있었다. 또한 기판에 독립적인 13.56MHz RF power를 가해 DC 바이어스를 인가함으로써 기판으로 입사하는 하전입자들의 에너지를 조절하여 기판에의 손상을 최소화하며 SiO2의 스퍼터 식각 속도를 극대화할 수 있었다. 따라서 이러한 특성을 갖는 유도 결합형 플라즈마 식각장치를 차세대 반도체의 RF스퍼터 식각 공정에 응용할 수 있으리라 사료된다.
박막 태양전지 기술은 현재 가장 큰 시장점유율을 보이고 있는 결정질 Si 태양전지의 차세대 후보로서 큰 관심을 받고 있다. 결정질 Si 태양전지보다 높은 효율로서, 저가로 생산할 수 있는 수준을 목표로 하여 $Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) 를 비롯한 다양한 종류의 박막 태양전지들이 개발되고 있는데, 이 글에서는 최근에 범용성 초저가 박막 태양전지로 각광을 받고 있는 kesterite 박막 태양전지에 대해서 살펴보기로 한다. 가장 많이 연구되는 kesterite구조의 $Cu_2ZnSn(S,Se)_4$ (CZT(S,Se)) 박막 태양전지는 차세대 태양전지의 유력 후보군인 화합물태양전지 중에서 CdTe와 CIGS 그리고 새롭게 떠오르고 있는 페로브스카이트 등에 비해 범용 무독성 원소를 광흡수층으로 사용한다는 장점을 가지고 있지만 아직까지는 이들보다 효율이 낮아 상용화하기에는 좀 더 시간이 필요할 것으로 판단된다. CZT(S,Se)계 박막 태양전지의 기본적인 물성, 공정, 분석법 등을 알아보고 고효율을 달성하는 방법에 대하여 제시하고자 한다. 공정에 대한 상세한 최근 동향과 설명은 최근 한국공업화학회 소식지에 실린 강진규 박사의 리뷰논문을 참고하였다.
인쇄전자(printed electronics) 기술은 인쇄가 가능한 기능성 전자 잉크 소재를 이용하여 초저가격의 프린팅 공정을 통해서 다양한 전자소자를 제작하는 기술로써, 차세대 ICT 기기의 제작에 적합한 전자제품을 생산하는데 적합한 공정기술로 잘 알려져 있다. 현재 인쇄전자의 기술수준은 일부 요소 부품들을 제작하고 간단한 전자회로를 구현하는 수준에 머무르고 있으나, 도체, 반도체, 절연체의 여러 잉크 소재 및 다양한 초미세 인쇄공정 기술의 개발이 진행됨에 따라 향후 폭넓은 분야에 적용될 것으로 기대된다. 이러한 인쇄전자의 관련 기술 중에서 최근 삼차원(3D) 프린팅 기술이 부상하고 있는데, 지난해 Economist에서는 3D 프린팅을 제3차 산업혁명을 가져올 기술 중 하나로 소개했으며, 세계경제포럼(WEF: World Economic Forum)에서는 2013년 10대 유망 기술 중 하나로 선정했다. 올해 초, 미국의 오바마 대통령은 국정연설에서 거의 모든 제품의 생산 방식을 바꿀 수 있는 잠재력을 가진 기술로 3D 프린팅을 언급했고, Optomec에서는 전자소자용 3D 프린팅 기술을 선보였다. 본 논문에서는 최근에 많이 연구되는 모바일용 무선통신소자나 차세대 디스플레이 백플레인용의 인쇄전자 기술과 상품의 모형인 목업(Mock-up)을 제작할때뿐 만 아니라 전자소자 제작에도 적용이 가능한 3D 프린팅 기술에 대하여 논하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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