• 한국세라믹학회지
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• 제40권8호
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• pp.770-776
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• 2003

(111) 및 (100) 단결정 실리콘 웨이퍼에 대하여 #140 mesh와 #600 mesh의 연삭숫돌을 사용하여 연삭가공을 행하고 가공에 의한 표면품위의 변화를 관찰하였다. 이를 위하여 Atomic Force Microscope(Am)을 사용하여 미세거칠기를 분석하고 라만 분광법(Raman spectroscopy)을 통하여 결정구조, 상변화 및 잔류응력을 분석하였다. 그 결과 연삭가공 후에 (111) 면에서 미세거칠기가 더 크게 나타났으며 실리콘이 다이아몬드구조의 Si-I에서 Si-III(body centered tetragonal) 및 Si-XII(rhombohedral)로 전이하는 현상을 라만스펙트럼 분석을 통해 확인하였다. 또한 연삭가공에 의하여 패인 구덩이에서는 일반적인 가공표면과 다른 라만스펙트럼이 관찰되어, 표면에 인가된 잔류응력이 새로운 표면생성으로 해소되었음을 알수 있었다. 또한 열처리에 의한 재료의 표면품위개선효과를 분석하기 위하여 대기 중에서 열처리를 시행한 결과 열처리는 잔류응력의 해소와 상전이의 회복에 효과적인 것으로 나타났다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제16권3호
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• pp.61-65
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• 2009

단결정 실리콘 웨이퍼 위에 그라인딩 공정을 사용하여 인위적으로 결정학적 결함을 만들고 선택적 습식 식각 공정을 통하여 반사율을 저감시켜 태양전지에 적용할 수 있는 새로운 표면 조직을 형성하였다. 식각 용액의 농도와 식각 시간에 따른 표면 형태의 변화를 분석하고 그에 따른 표면의 광학적 반사율의 변화를 측정하였다. 결정학적 결함 분석과 표면 형태의 관찰은 각각 투과전자 현미경과 주사전자현미경을 이용하였고 광학적 특성은 spectrophotometer를 이용하여 분석하였다. 상기 방법에 의한 최적화된 실리콘 표면의 반사율은 평균 1%이하의 우수한 결과를 보였으며 짧은 공정시간 및 가격효율성 면에서 효과적인 제조 방법이라고 사료된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권4호
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• pp.141-147
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• 2018

태양광 에너지는 깨끗하며 무한한 재생에너지의 한가지로 많은 관심을 받아왔다. 태양광 에너지는 다결정 실리콘 웨이퍼 혹은 단결정 실리콘 웨이퍼로 구성된 솔라셀에 의해서 전기에너지로 전환된다. 제조원가를 낮추기 위하여 한 개의 석영 도가니에 폴리실리콘의 충진 크기를 증가시키는 연구가 많이 개발되어 왔다. 충진 크기를 증가시키면, 쵸크랄스키 공정장비의 온도제어가 강한 멜트 대류 때문에 힘들어진다. 본 연구에서는 20 inch와 24 inch 석영도가니와 90 Kg, 120 Kg, 150 Kg, 200 Kg, 250 Kg의 다양한 폴리실리콘 충진 크기에서 시뮬레이션을 통해 장비 온도 프로파일을 얻었으며, 실제값과 비교하고 분석하였다. 시뮬레이션 온도 프로파일과 실제 온도프로파일이 잘 일치하였으며, 이로써 충진 사이즈가 증가할 경우, 실제온도 프로파일 최적화를 위해 시뮬레이션을 사용할 수 있게 되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권6호
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• pp.305-310
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• 2013

본 연구는 Si/$SiO_2$/Si-sub 구조의 SDB(silicon-direct-bonding) 웨이퍼를 이용한 고온용 압력센서의 제작 및 특성을 연구한 것이다. 압력센서는 SDB 웨이퍼의 첫 번째 층의 단결정 실리콘을 이용하여 압저항을 제작하기 때문에 감도가 우수하며, 두 번째 층의 산화막으로 압저항과 실리콘 기판을 절연 분리하여, 일반적인 실리콘소자의 사용 온도 한계인 $120^{\circ}C$ 이상의 고온에서도 사용이 가능하다. 제작된 압력센서는 고감도의 압력감도 및 센서 출력의 직선성 및 히스테리시스 특성이 매우 우수함을 알 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권4호
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• pp.27-36
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• 2006

약 10%이하의 Pt 또는 Ir 첨가시켜 니켈모노실리싸이드를 고온에서 안정화 시키는 것이 가능한지 확인하기 위해서 활성화영역을 가정한 단결정 실리콘 웨이퍼와 게이트를 상정한 폴리 실리콘 웨이퍼 전면에 Ni, Pt, Ir을 열증착기로 성막하여 10 nm-Ni/l nm-Pt/(poly)Si, 10 nm-Ni/l nm-Ir/(poly)Si 구조를 만들었다. 준비된 시편을 쾌속 열처리기를 이용하여 40초간 실리사이드화 열처리 온도를 $300^{\circ}C{\sim}1200^{\circ}C$ 범위에서 변화시켜 두께 50nm의 실리사이드를 완성하였다. 완성된 Pt와 Ir이 첨가된 니켈실리사이드의 온도별 전기저항변화, 두께변화, 표면조도변화, 상변화, 성분변화를 각각 사점전기저항측정기와 광발산주사전자현미경, 주사탐침현미경, XRD와 Auger depth profiling으로 각각 확인하였다. Pt를 첨가한 결과 기판 종류에 관계없이 기존의 니켈실리사이드 공정에 의한 NiSi와 비교하여 $700^{\circ}C$ 이상의 NiSi 안정화 구역을 넓히는 효과는 없었고 면저항이 커지는 문제가 있었다. Ir을 삽입한 경우는 단결정 실리콘 기판에서는 $500^{\circ}C$ 이상에서의 NiSi와 동일하게 $1200^{\circ}C$까지 안정한 저저항을 보여서 Ir이 효과적으로 Ni(Ir)Si 형태로 $NiSi_{2}$로의 상변태를 적극적으로 억제하는 특성을 보이고 있었고, 다결정 기판에서는 $850^{\circ}C$까지 효과적으로 NiSi의 고온 안정성을 향상시킬 수 있었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제35권3호
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• pp.176-182
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• 2019

The primary objective of this study is to treat a monocrystalline silicon (Si) wafer having a thickness of $279{\mu}m$ by employing the ultrasonic nanocrystal surface modification (UNSM) technology for improving the efficiency and service life of nano-electromechanical systems (NEMSs) and micro-electromechanical systems (MEMSs) by enhancing of wear and corrosion resistances. The wear and corrosion resistances of the Si wafer were systematically investigated before and after UNSM treatment, wherein abrasive, oxidative and spalling wear mechanisms were applied to the as-received and subsequently UNSM-treated Si wafer. Compared to the asreceived state, the wear and corrosion resistances of the UNSM-treated Si wafer are found to be enhanced by about 23% and 14%, respectively. The enhancement in wear and corrosion resistances after UNSM treatment may be attributed to grain size refinement (confirmed by Raman spectroscopy) and modified surface integrity. Furthermore, it is observed that the Raman intensity reduced significantly after UNSM treatment, whereas neither the Raman shift nor new phases were found on the surface of the UNSM-treated Si wafer. In addition, the friction coefficient values of the as-received and UNSM-treated Si wafers are found to be about 0.54 and 0.39, respectively. Hence, UNSM technology can be effectively incorporated as an alternative mechanical surface treatment for NEMSs and MEMSs comprising Si wafers.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.81-81
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• 2009

반도체 산업의 중심 소재인 실리콘(Si)은 사용 목적과 환경에 따라 물성적 한계가 표출되기 시작했다. 그래서 각각의 목적에 맞는 재료의 개발이 필요하다는 것을 인식하게 되었다. SiC wafer는 큰 band gap energy와 고온 안정성, 캐리어의 높은 드리프트 속도 그리고 p-n 접합이 용이하다. 또한 소재 자체가 화학적으로 안정하고 $500\sim600^{\circ}C$에서 소자 제조 시 고온공정이 가능하며, 실리콘이나 GaAs에 비해 고출력을 낼 수 있는 재료이다. 반도체 소자로 이용하기 위한 wafer 가공 공정에 있어 물리적 힘에 의한 stress를 많이 받아 wafer가 휘는 현상이 생긴다. 반도체 소자의 기본이 되는 wafer가 휨 현상을 일으키면 wafer 위에 소자가 올라갈 경우 소자의 불균일성 때문에 반도체의 물성에 나쁜 영향을 미치게 된다. 그래서 반도체 소자의 기본이 되는 wafer의 휨 현상 개선이 중요하다. 본 연구에서는 산화로에서 Ar 분위기에서 압력 760torr, 온도 $1100^{\circ}C$ 부근에서의 조건으로 진행을 하여 wafer의 Flatness Tester(FT-900, NIDEK) 장비로 SORI, BOW, GBIR 값의 변화에 초점을 맞추었다. SiC 단결정을 sawing후 가공 전 wafer를 열처리하여 가공을 진행하는 것과 열처리 하지 않은 wafer의 SORI, BOW, GBIR 값 비교, 그리고 lapping, grinding, polishing 등의 가공 진행 중간 중간에 열처리를 하여 진행하는 것과 가공 진행 중간 중간에 열처리를 하지 않고 진행한 wafer의 SORI, BOW, GBIR 값의 비교를 통해 wafer의 휨 현상 개성에 관해 알아본다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 반도체 재료 센서 박막재료 전자세라믹스
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• pp.85-88
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• 2004

Mono-crystalline silicon(mono-Si) is both abundant in our environment and an excellent material for Si device applications. However, single crystalline silicon solar cell has been considered to be expensive for terrestrial applications. For that reason, the last few years have seen very rapid progress in the research and development activities of layer transfer(LT) processes. Thin film Si layers which can be detached from a reusable mono-Si wafers served as a substrate for epitaxial growth. The epitaxial films have a very high efficiency potential. LT technology is a promising approach to reduce fabrication cost with high efficiency at large scale since expensive Si substrate can be recycled. Low quality Si can be used as a substrate. Therefore, we propose one of the major technologies on fabricating thin film Si substrate using a LT. In this paper, we study the LT method using the electrochemical etching(ECE) and solid edge.

• 전기화학회지
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• 제4권1호
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• pp.10-13
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• 2001

광전기화학적 양극 산화법으로 다공질 실리콘 (porous silicon, PS)을 제조할 때 전해질에 음이온성 계면활성제의 한 종류인 Pentadecafluorooctanoic acid (PDFO)를 첨가하여 제조한 PS의 광발광(photoluminescence, PL)의 변화를 조사하였다. 사용한 웨이퍼는 비저항이 $0.4\~0.8{\Omega}{\cdot}cm$인 n-형 단결정 실리콘 (100)이었으며, 일정전위 4V를 600초 동안 걸어주어 다공성 실리콘을 제조하였다. 이 때 나타난 PL의 변화는 첨가한 계면활성제의 농도가 1mM에서 50mM로 증가함에 따라서 PL의 중심파장이 600nm에서 550nm로 단파장 이동함을 보여주었으며, PL의 세기는 감소함을 보여주었다. FT-IR을 사용하여 에칭된 다공성 실리콘 위에 PDFO가 존재함을 알 수 있었고 Goniometer를 사용한 물방울 각도 측정을 통해서 생성된 표면이 소수성임을 알 수 있었다. 이로부터 계면활성제의 소수성 부분인 포화탄화불소 사슬 부분이 표면에 전체적으로 누워있다고 유추하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권1호
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• pp.7-11
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• 2010

단결정 실리콘 태양전지의 광학적 손실을 감소시키는 표면 텍스쳐링은 최종 셀의 효율을 향상시키기 위하여 매우 중요하다. 본 연구에서는 2-step texturing의 공정으로 기존의 텍스쳐링에서 이루어진 피라미드에 수 많은 sub-micrometer 사이즈의 구조를 형성시켰다. $AgNO_3$ 용액으로 웨이퍼 표면에 Ag코팅을 한 후, 그 웨이퍼를 다시 HF/$H_2O_2$ 용액으로 수십초 동안 식각을 거치게 된다. 결과적으로, 피라미드 위에 생성된 수 nm사이즈의 구조물들은 $AgNO_3$의 농도 및 식각 시간의 변화에 의해 그 크기와 굵기가 변화하는 것을 알 수 있었다. 웨이퍼의 표면이 2-step texturing에 의해 식각이 이루어지면 연잎의 거친 표면과 비슷해지고, 그 결과 평균 10% 이상의 반사율을 보이던 기존 웨이퍼에서 3% 이하의 낮은 반사율을 얻을 수 있었다. 이는 일반적인 텍스쳐링과 anti-reflection coating을 거친 웨이퍼의 반사율보다 낮은 결과이다.