• 센서학회지
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• 제3권2호
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• pp.74-80
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• 1994

Silicon direct bonding 기술은 잔류 응력이 없고, 안정한 특성을 가진 센서의 제작과 silicon-on-insulator 소자의 제조에 널리 이용되고 있다. SDB의 공정 절차는 크게 실리콘 웨이퍼의 수산화 공정 과정과 wet oxidation fumace에서 고온의 열처리 공정 과정을 거치게 된다. 수산화 공정을 행한 후, Fourier transformation-infrared spectroscopy를 사용하여 실리콘 웨이퍼 표면을 분석하여 보면, 실리콘 웨이퍼의 표면에서는 수산화기가 생성됨을 알 수 있다. 실험 결과, $H_{2}O_{2}\;:\; H_{2}SO_{4}$ 용액을 사용한 친수성 용액 처리의 경우에 있어서는 수산화기가 3474 $cm^{-1}$ 주위의 넓은 영역에서 관찰되었다. 그러나, diluted HF 용액의 경우에 있어서는 수산화기가 관찰되지 않았다. 접합된 실리콘웨이퍼를 tetramethylammonium hydroxide 식각 용액을 사용하여 식각 공정을 수행하였다. 식각 공정은 자동 식각 중지가 수행되었으며, 식각된 표면은 평탄하고 균일하였다. 그러므로, 이러한 SDB 기술은 우수한 특성을 가진 압력, 유속, 가속도 센서 등과 같은 센서의 제작 및 센서 응용 분야에 이용될 수 있을 것이다.

• 전자공학회논문지A
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• 제29A권4호
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• pp.38-48
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• 1992

OEIC(Optoelectronic Integrated Circuit)'s can be integrated horizontally or vertically. Horizontal integration approach is, however, more immune to parasitic and more universally applicable. In this paper, a structural modeling, fabrication and characterization of PIN photodiodes which can be used in the horizontal integration are performed. For device modeling, we build a transmission line model from 2-D device simulation, from which lumped model parameters are extracted. The speed limits of the PIN photodiodes can also be calculated under various structural conditions from the model. Thus optimum design of horizontally integrated PIN photodiodes for high speed operation are possible. Such InGaAs/InP PIN photodiodes for long-wavelength communications are fabricated using pit etch, epi growth, planarization, diffusion and metallization processes. Planarization process using both RIE and wet etching and diffusion process using evaporated Zn$_{3}P_{2}$ film are developed. Characterization of the fabricated devices is performed through C-V and I-V measurements. At a reserve bias of 10V, the dark current is less than 5nA and capacitance is about 0.4pF. The calculated bandwidth using the measured series resistance and capacitance is about 4.23GHz.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2003년도 International Meeting on Information Display
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• pp.1038-1041
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• 2003

In the paper, we investigated silicon surface microstructures formed by reactive ion etching in hollow cathode system. Wet anisotropic chemical etching technique use to form random pyramidal structure on <100> silicon wafers usually is not effective in texturing of low-cost multicrystalline silicon wafers because of random orientation nature, but High density hollow cathode plasma system illustrates high deposition rate, better film crystal structure, improved etching characteristics. The etched silicon surface is covered by columnar microstructures with diameters form 50 to 100nm and depth of about 500nm. We used $SF_{6}$ and $O_{2}$ gases in HCP dry etch process. This paper demonstrates very high plasma density of $2{\times}10^{12}$ $cm^{-3}$ at a discharge current of 20 mA. Silicon etch rate of 1.3 ${\mu}s/min$. was achieved with $SF_{6}/O_{2}$ plasma conditions of total gas pressure=50 mTorr, gas flow rate=40 sccm, and rf power=200 W. Our experimental results can be used in various display systems such as thin film growth and etching for TFT-LCDs, emitter tip formations for FEDs, and bright plasma discharge for PDP applications. In this paper we directed our study to the silicon etching properties such as high etching rate, large area uniformity, low power with the high density plasma.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권1호
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• pp.39-45
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• 2012

Cu-Cu 패턴의 직접접합 공정을 위하여 Buffered Oxide Etch(BOE) 및 Hydrofluoric acid(HF)의 습식 조건에 따른 Cu와 $SiO_2$의 식각 특성에 대한 평가를 수행하였다. 접촉식 3차원측정기(3D-Profiler)를 이용하여 Cu와 $SiO_2$의 단차 및 Chemical Mechanical Polishing(CMP)에 의한 Cu의 dishing된 정도를 분석 하였다. 실험 결과 BOE 및 HF 습식 식각 시간이 증가함에 따라 단차가 증가 하였고, BOE가 HF보다 더 식각 속도가 빠른 것을 확인하였다. BOE 및 HF 습식 식각 후 Cu의 dishing도 식각시간 증가에 따라 감소하였다. 식각 후 산화막 유무를 알아보기 위해 Cu표면을 X-선 광전자 분광법(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)를 이용하여 분석 한 결과 HF습식 식각 후 BOE습식 식각보다 Cu표면산화막이 상대적으로 더 얇아 진 것을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권3호
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• pp.143-147
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• 2017

PVT법으로 성장된 AlN 단결정의 표면 특성 및 결정성을 신뢰성 있게 평가하기 위해 $KOH/H_2O_2$ 혼합액을 이용한 화학적 습식 에칭을 통하여 AlN 단결정의 결함을 분석하였고, 고온 어닐링 공정을 통해 단결정의 결정성 변화를 관찰하였다. $300^{\circ}C$ 이상의 고온에서 강 염기성의 etchant를 사용하는 기존 에칭 방법에서는 재료의 결정성에 따라 쉽게 over etching이 일어난다. Over etching이 일어날 경우 면적당 정확한 에치 핏의 개수를 알 수 없기 때문에 전위 밀도의 신뢰성이 매우 떨어진다. 따라서 이러한 단점을 보완하기 위해 KOH 수용액에 $H_2O_2$를 산화제로 사용하여 $100^{\circ}C$ 이하의 저온에서 에칭을 성공하였으며, 주사전자현미경(SEM, scanning electron microscope)을 통해 에치 핏을 관찰하여 최적 에칭 조건 및 전위 밀도를 확인할 수 있었다. 또한, 성장된 AlN 단결정에 고온 어닐링 공정을 적용한 후, DC-XRD(double crystal X-ray diffraction)를 이용하여 결정성을 평가한 결과, 고온 어닐링 공정 후 FWHM(full with at half maximum) 값이 급격히 감소되는 것을 확인하였으며 이에 대한 메커니즘을 분석하였다.

• 한국레이저가공학회지
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• 제17권4호
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• pp.20-23
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• 2014

In printed electronics, printing rolls are used to transfer electronic ink onto a flexible substrate. Generally printing rolls are patterned in microscale by the indirect laser method. Since based on the wet etch process, the indirect method is neither environment-friendly nor suitable for making a printing roll with patterns narrower than $20{\mu}m$. In this paper, we have directly engraved micro-patterns into a Zn-coated metal specimens using a picosecond laser in order both to engrave $10{\mu}m$-wide patterns and to improve the pattern profile. Experiments showed that it is possible to engrave $10{\mu}m$-wide patterns with an a rectangular-shaped profile which is necessary for the dimensionally accurate printing.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.326-329
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• 2005

As a flexible method to fabricate sub-micrometer patterns, Focused Ion Beam (FIB) instrument and Self-Assembled Monolayer (SAM) resist are introduced in this work. FIB instrument is known to be a very precise processing machine that is able to fabricate micro-scale structures or patterns, and SAM is known as a good etch resistance resist material. If SAM is applied as a resist in FIB processing fur fabricating nano-scale patterns, there will be much benefit. For instance, low energy ion beam is only needed for machining SAM material selectively, since ultra thin SAM is very sensitive to $Ga^+$ ion beam irradiation. Also, minimized beam spot radius (sub-tens nanometer) can be applied to FIB processing. With the ultimate goal of optimizing nano-scale pattern fabrication process, interaction between SAM coated specimen and $Ga^+$ ion dose during FIB processing was observed. From the experimental results, adequate ion dose for machining SAM material was identified.

• 한국광학회지
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• 제17권5호
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• pp.437-446
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• 2006

본 연구에서는 레이저유도 에칭기술을 이용한 스테인레스강의 고세장비 미세채널 제조에 대하여 기술한다. 공정 변수 최적화와 반복에칭을 통하여 높은 세장비를 갖는 미세채널을 제조하였으며 제조된 미세채널은 레이저출력과 에칭용액의 농도를 적절하게 조절함으로써 U 형상과 V 형상 사이의 단면 구조를 가지며 열변형이 없는 우수한 표면 형상을 보였다. 채널과 채널 사이의 간격은 $150{\mu}m$ 또는 그 이하이며 $15{\sim}50{\mu}m$ 범위의 폭을 갖는 10 이상의 고세장비 미세채널이 제조되었다. 레이저출력, 레이저초점의 이송속도, 에칭용액의 농도 등의 공정 변수들이 제조된 채널의 폭, 깊이 그리고 단면 형상에 미치는 영향에 대하여 자세히 보고한다.

• 센서학회지
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• 제9권3호
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• pp.224-232
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• 2000

표면 미세가공 공정에서 Al 공정을 이용하면 Al 전극의 제작에 의해 접촉 저항이나 선 저항 등을 줄여 전기적인 신호 손실을 줄일 수 있고, 산화막을 희생층으로 사용하는 간단한 공정에 의해 Al 구조물 제작이 가능한 장점을 지닌다. 그러나 실제 공정에서는 Al 전극이나 Al 구조물이 희생층 제거 시에 사용되는 HF 용액에 의해서 부식되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 사용되는 희생층 식각액인 BHF/glycerine 혼합 용액에 대한 PSG와 Al의 기본적인 식각 특성은 표면 미세가공에서 발생하는 구조적인 제한 조건에 따라 상당히 달라진다. 본 논문에서는 이러한 희생층의 구조적 특성과 Al 박막의 증착 표면 거칠기의 변화로 인한 식각 특성의 변화를 고려하여 실제로 표면 미세가공에 적용 가능한 혼합 용액의 조건을 조사하였다. 희생층 식각 조건변화에 따른 BHF/glycerine 혼합용액의 최적 혼합비는 $NH_4F$:HF:glycerine=2:1:2에서 가장 좋은 식각 선택비를 보이는 것으로 나타났으며 이 실험 결과를 실제 Al 전극 제작에 적용한 결과 Al 패턴이 희생층 식각액에 대해서 우수한 내식성을 보였다. 또한 Al의 식각액에 대한 내식성을 향상시키기 위하여 CMP 공정을 도입하여 증착 표면을 개선시켰으며 이를 Al 구조물의 제작에 적용하여 식각 특성을 분석하였다. 이러한 분석을 통해 본 논문에서 제시한 식각 조건을 이용하면 Al 전극과 Al 구조물을 표준적인 표면 미세가공 공정을 통하여 간단하게 제작할 수 있다.

• ETRI Journal
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• 제24권4호
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• pp.290-298
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• 2002

We present, for the first time, a prototype active-matrix field emission display (AMFED) in which an amorphous silicon thin-film transistor (a-Si TFT) and a molybdenum-tip field emitter array (Mo-tip FEA) were monolithically integrated on a glass substrate for a novel active-matrix cathode (AMC) plate. The fabricated AMFED showed good display images with a low-voltage scan and data signals irrespective of a high voltage for field emissions. We introduced a light shield layer of metal into our AMC to reduce the photo leakage and back channel currents of the a-Si TFT. We designed the light shield to act as a focusing grid to focus emitted electron beams from the AMC onto the corresponding anode pixel. The thin film depositions in the a-Si TFTs were performed at a high temperature of above 360°C to guarantee the vacuum packaging of the AMC and anode plates. We also developed a novel wet etching process for $n^+-doped$ a-Si etching with high etch selectivity to intrinsic a-Si and used it in the fabrication of an inverted stagger TFT with a very thin active layer. The developed a-Si TFTs performed well enough to be used as control devices for AMCs. The gate bias of the a-Si TFTs well controlled the field emission currents of the AMC plates. The AMFED with these AMC plates showed low-voltage matrix addressing, good stability and reliability of field emission, and good light emissions from the anode plate with phosphors.