• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.328-329
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• 2012

$SF_6$ gas는 반도체 및 디스플레이 제조공정 중 Dry etch과정에서 널리 사용되는 gas로 자연적으로 존재하는 것이 아닌 사용 목적에 맞춰 인위적으로 제조된 gas이다. 디스플레이 산업에서 $SF_6$ gas가 사용되는 Dry etch 공정은 주로 ${\alpha}$-Si, $Si_3N_4$ 등 Si계열의 박막을 etch하는데 사용된다. 이러한 Si 계열의 박막을 식각하기 위해서는 fluorine, Chlorine 등이 사용된다. fluorine계열의 gas로는 $SF_6$ gas가 대표적이다. 하지만 $SF_6$ gas는 대표적인 온실가스로 지구 온난화의 주범으로 주목받고 있다. 세계적으로 온실가스의 규제에 대한 움직임이 활발하고, 대한민국은 2020년까지 온실가스 감축목표를 '배출전망치(BAU)대비 30% 감축으로' 발표하였다. 따라서 디스플레이 및 반도체 공정에는 GWP (Global warming Potential)에 적용 가능한 대체 가스의 연구가 필요한 상황이다. 온실가스인 $SF_6$를 대체하기 위한 방법으로 GWP가 낮은 $C_3F_6$가스를 이용하여 $Si_3N_4$를 Dry etching 방법인 RIE (Reactive Ion Etching)공정을 한 후 배출되는 가스를 측정하였다. 4인치 P-type 웨이퍼 위에 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)장비를 이용하여 $Si_3N_4$를 200 nm 증착하였고, Photolithography공정을 통해 Patterning을 한 후 RIE공정을 수행하였다. RIE는 Power : 300 W, Flow rate : 30 sccm, Time : 15 min, Temperature : $15^{\circ}C$, Pressure : Open과 같은 조건으로 공정을 수행하였다. 그리고 SEM (Scanning Electron Microscope)장비를 이용하여 Etching된 단면을 관찰하여 단차를 확인하였다. 또한 Etching 전후 배출가스를 포집하여 GC-MS (Gas Chromatograph-Mass Spectrophotometry)를 측정 및 비교하였다. Etching 전의 경우에는 $N_2$, $O_2$ 등의 가스가 검출되었고, $C_3F_6$ 가스를 이용해 etching 한 후의 경우에는 $C_3F_6$ 계열의 가스가 검출되었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
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• pp.132-135
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• 2005

본 연구에서는 반도체 제조 공정에 이용되는 가스의 흐름을 감지하고 제어하는 장치를 제안하였다 압력센서를 MFC(Mass Flow Controller)에 의해 제어되는 다음 단의 파이널밸브(Final Valve)와 챔버사이의 가스관에 부착시켜, 이 압력센서의 신호와 공압밸브의 동작 신호를 디지털 회로를 이용하여 실시간으로 제어하도록 하였다. 이로써 반도체 제조 공정 중에 발생할 수 있는 2차 소성물로 인한 가스의 흐름 제어와 관련된 시스템 고장을 LED를 통해 실시간으로 확인 가능하다. 또한 가스누출고장발생 시 반도체 제조 공정의 프로세스를 중단시켜 장비의 손상 및 안전사고를 예방하는 기능도 있다. 본 연구에서 개발된 모듈을 이용함으로써 가스밸브의 오동작에 의한 반도체/디스플레이 제조장비의 신뢰성 향상을 기할 수 있다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.244-250
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• 2006

디스플레이 장치를 제조함에 있어 Lithography 공정은 매우 중요한 공정으로 인식되고 있으나 아직까지 Lithography 장비의 국내 기술개발 수준은 선진사에 비해 많이 뒤져있다고 볼 수 있다. 최근 디스플레이 산업의 폭발적인 성장과 더불어 보다 확실하고 안정적인 생산을 위해서는 Lithography 장비의 국산화 기술개발이 시급한 상황이다. 현재 시중에 나와 있는 제품의 경우 mask holder part의 과도한 중량으로 인해 교체의 어려움이 있고 그로 인해 장비의 자동화에 걸림돌이 되고 있는 상황이다. 본 연구는 Lithography 장비를 구성하는 핵심기술요소 중 mask holder part의 경량화 설계를 위한 최적 조건을 구조해석을 통해 찾아보았다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.76-76
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• 2018

LCD 디스플레이 크기는 점차 대형화를 이루면서, 현재 LCD 디스플레이 크기는 3,000*3,320mm 크기까지 증가하여 개발이 활발이 이루어지고 있다. 디스플레이의 크기가 증가함에 따라 제조 장비의 크기도 증가되어야 하므로, LCD 디스플레이 CVD 공정에 사용되는 4,200*3,300mm 크기의 대형 Aluminium Vacuum Chamber 에 피막두께 $15{\mu}m$ 이상을 구현함과 동시에 두께 균일도가 우수하며 염수분무시험으로 168시간 이상의 내식성 확보가 가능한 양극산화조건 개발을 위하여 양극산화 피막의 각종 특성 평가를 실시하였다. 양극산화 피막 두께 측정은 와전류(Eddy Current)의 원리를 이용한 비파괴식 두께 측정법(ISO 2360, ASTM D 7091)을 적용하였으며, 염수분무시험 방법은 (KS D 9502)을 적용하였으며, HCl bubble stream 시험 방법은 HCl 5% 농도를 투명 아크릴 튜브에 채운후 bubble stream 을 종점으로 하여 평가를 실시하였으며, 열충격을 이용한 도금밀착성(KS D 0254), 도장접착력(ASTM D 3359) 등을 이용하여 전해조건 및 전해액 농도에 따른 피막 특성 비교평가를 실시하여 최적의 대형 Aluminium Vacuum Chamber 양극산화 전해 조건을 개발하여 4,200*3,300mm 크기의 대형 Aluminium Vacuum Chamber 제조를 목적으로 하였다.

• 인포메이션 디스플레이
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• 제7권3호
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• pp.4-17
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• 2006

차세대 디스플레이로서, 특히 휴대기기를 위한 플레깃블 디스플레이에 대한 관심이 증가되고 있다. 지난 몇 년간 계속적으로 연구가 이루어져 왔음에도 불구하고, 플렉시블 디스플레이는 아직 하나의 '제품'으로서 시장에 진입하지 못하고 있다. 플렉시블 디스플레이는 플라스틱이나 메탈 호일, 플렉시블 유리와 같은 플렉시블 기판이 쓰이는데, 이것은 가벼우면서 얇고 강하며 제조 측면에서 높은 생산성을 가질뿐만 아니라 착용이 가능할 정도의 자유로운 디자인이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 이러한 많은 장점으로 인해 플렉시블 디스플레이의 연구와 개발이 빠르게 진행되고 있다. 지난 몇 년 동안 개발된 전기영동(electrophoretic), 유기전계발광(OLED, organic light-emitting diode), 액정(liquid-crystal)과 관련된 플렉시블 디스플레이에 대해 성능 등을 알아보고, 플렉시블 디스플레이용으로 개발된 플라스틱 기판과 그 위에 형성된 유기박막트랜지스터(OTFTs, organic thin film transistors)의 특성을 분석한다. 그리고 oTFTs의 성능과 제작공정의 이해를 위해 self organized process에 대해 설명하고 마지막으로 중요 연구 과제를 제시한다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2003년도 춘계학술대회 발표 논문집
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• pp.59-63
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• 2003

본 연구에서는 저압 상태인 반도체 제조장비의 입자오염을 측정하는데 많이 사용되고 있는 ISPM 의 성능 특성을 실험적 기법으로 조사하였다. 2 개의 공기역학적 렌즈를 사용하여 주입된 219.41 nm 크기의 PSL 실험 입자 빔을 생성시켰다 또한 기존에 보고된 실험조건에 따라 chamber 압력, 유입유량을 각각 1 torr와 32 sccm 으로 맞추었으며, 입자 농도를 두 가지로 변화시켜 실험하였다. 연구에 사용된 본 연구센터의 ISPM 장비는 250 nm 근처의 입자 크기에 대하여 비교적 정확한 특성을 나타냄을 알 수 있었다. 앞으로 본 실험에서는 사용된 ISPM 장비의 측정 환경에 맞는 렌즈 수, 렌즈 간격 , 적정 압력, 적정 입자 크기 등 조건들을 결정하여 실제 반도체 제조장비 공정 chamber 에 직접 부착하여 반도체 공정에 활용할 계획이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
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• pp.477-480
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• 2022

반도체 성능 향상으로 신호를 전달하는 회로의 단위가 마이크로 미터에서 나노미터로 미세화되어 선폭(linewidth)이 점점 좁아지고 있다. 이러한 변화는 검출해야 할 불량의 크기가 작아지고, 정상 공정상태와 비정상 공정상태의 차이도 상대적으로 감소되어, 공정오차 및 공정조건의 허용범위가 축소되었음을 의미한다. 따라서 검출해야 할 이상징후 탐지가 더욱 어렵게 되어, 높은 정밀도와 해상도를 갖는 검사공정이 요구되고 있다. 이러한 이유로, 미세 공정변화를 파악할 수 있는 신규 검사 및 계측 공정이 추가되어 TAT(Turn-around Time)가 증가하게 되었고, 웨이퍼가 가공되어 완제품까지 도달하는데 필요한 공정시간이 증가하여 제조원가 상승의 원인으로 작용한다. 본 논문에서는 웨이퍼의 검계측 데이터가 아닌, 제조공정 과정에서 발생하는 다양한 센서 및 장비 데이터를 기반으로 웨이퍼 제조 결과가 양품인지 그렇지 않으면 불량인지 구별할 수 있는 가상계측 모델을 제안한다. 기계학습의 여러 알고리즘 중에서 다양한 장점을 갖는 XGBoost 알고리즘을 이용하여 예측모델을 구축하였고, 데이터 전처리(data-preprocessing), 주요변수 추출(feature selection), 모델 구축(model design), 모델 평가(model evaluation)의 순서로 연구를 수행하였다. 결과적으로 약 94% 이상의 정확성을 갖는 모형을 구축하는데 성공하였으나 더욱 높은 정확성을 확보하기 위해서는 반도체 공정과 관련된 Domain Knowledge 를 반영한 모델구축과 같은 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.101-101
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• 2011

최근 반도체 및 디스플레이 사업의 급속한 발전으로 인해 반도체 공정은 초미세선폭화, 대면적화 되면서 오염입자를 제어하는 것이 이슈가 되고 있다. 반도체 및 디스플레이의 제조공정 중 챔버 내 진공부품은 진공상태에서 플라즈마에 의해 물리적인 데미지와 화학적으로 매우 활성이 높은 라디칼(Radical)반응에 의한 부식이 진행된다. 이러한 공정영향에 의해 챔버 내 부품들은 부식이 되고 공정 중에 오염입자가 발생하게 되어 반도체 및 디스플레이의 수율저하에 큰 영향을 미치고 부품교체 비용 또한 많이 들고 있다. 본 연구에서는 진공부품의 내전압측정방법을 이용하여 진공부품의 피막특성을 평가하는 연구방법으로서 내전압 지그(Zig)를 표준화하여 제작하였고, 재현성있는 데이터로 피막특성을 정량적으로 측정하는 방법을 연구 하였다. 식각공정 중에 발생하는 부식특성에 관해서는 화학부식와 플라즈마부식 열충격 등 각각 독립적으로 부식환경에 노출시켰으며, 진공부품의 손상 전 후의 내전압 특성변화를 이용하였다. 또한, CCP (Capacitativly Coupled Plasma)형의 RF magnetic sputter을 설계 제작하였고 진공부품에 고밀도 플라즈마를 발생시켜 플라즈마데미지에 의해 발생한 오염입자를 실시간으로 monitoring하여, 정량적으로 측정된 내전압특성결과를 비교 검증하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.57.2-57.2
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• 2010

대표적인 투명 전극 재료indium tin oxide(ITO)의 경우, 우수한 투과성과 낮은 면저항을 기반으로 차세대 디스플레이용 전극으로 각광 받고 있다. 하지만 제조 단가가 높으며 brittle 하여 유연 디스플레이에 적용이 어려우며 대면적 제조가 어렵다는 단점이 있어 이를 대체할 수 있는 새로운 물질이 필요한 실정이다. 대표적인 후보 물질로는 탄소 육각형이 서로 연결된 관 형태인 탄소나노튜브가 있으며 뛰어난 전기 전도도와 물리적 특성을 투명 전극에 적용하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 탄소나노튜브 투명 전극 제조 시 잔여 분산제 제거 및 doping의 효과를 위해 수행되는 산처리 공정을 하지 않고 투명 전극의 특성을 향상 시키는 연구를 진행하였다. 제작된 박막에 압력을 인가하여 탄소나노튜브 네트워킹의 향상과 두께의 감소를 얻을 수 있었다. 실험에 사용된 탄소나노튜브는 아크 방전 공정으로 합성된 2nm의 single wall 탄소나노튜브이며 이를 분산제인 sodium dodecyl sulfate(SDS)에 분산하여 용액형태로 제작하여 사용하였다. 분산제를 제거하기 위해 탈이온수를 사용하였으며 고분자 mold를 사용하여 압력을 인가하여 그에 따른 전기적, 광학적 변화를 관찰하였다. 제조된SWCNT 박막은 four point probe measurement를 이용하여 sheet resistance를 측정하였고 UV-vis를 이용하여 투과도와 반사도 등의 광학적 특성을 측정하였다. 박막의 표면은 field emission scanning electron microscope (FESEM)과 Atomic force microscope(AFM)를 이용하여 관찰하였다.

• 한국레이저가공학회:학술대회논문집
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• 한국레이저가공학회 2001년도 춘계학술발표대회 논문개요집
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• pp.105-113
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• 2001