• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제14권1호
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• pp.11-19
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• 2014

A colloidal silica slurry has been manufactured by mixing nano silica powders having different grain size to improve the reliability of Sapphire wafer CMP process. The main reliability problem of CMP process such as the breaking of wafer can be prevented by reducing the size of particles in a slurry. While existing commercial colloidal silica slurries are usually made of single grain size silica powder of about 120nm, in the present study 40nm and 100nm silica powders are mixed to achieve a similar removal rate. The new colloidal silica slurry showed wafer removal rate of $3.04{\mu}m/120min$ while that of a commercial colloidal silica slurry was $3.03{\mu}m/120min$. The roughness was less than $4{\AA}$ and scratch was 0. It is also expected that the reduction of the size of nano silica particles can improve the dispersion stability and prolong the useful life of the slurry.

• 한국기계가공학회지
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• 제14권6호
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• pp.104-110
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• 2015

LED has added value as a lighting source in the illuminating industry because of its high efficiency and low power consumption. In LED production processes, the chip cutting process, which mainly uses a scribing process with a laser has an effect on quality and productivity of LED. This scribing process causes problems like heat deformation, decreasing strength. The inner laser method, which makes a void in wafer and induces self-cracking, can overcome these problems. In this paper, cutting sapphire wafer for fabricating LED chip using the inner laser scribing process is proposed and evaluated. The aim is to settle basic experiment conditions, determine parameters of cutting, and analyze the characteristics of cutting by means of experimentation.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권3호
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• pp.129-134
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• 2013

사파이어($Al_2O_3$) 단결정 웨이퍼는 청색 LED(light emitting diode) 제작을 위한 핵심 소재로 사용되고 있으며, 사파이어 단결정의 품질에 따라 LED의 성능이 크게 좌우하게 된다. 여러 가지 사파이어 단결정 제조방법 중 키로플러스(Kyropoulos)법은 도가니 직경에 근접한 크기로 잉곳 생산이 가능하며, 내부 전위밀도가 낮아 고품질의 대구경 사파이어 잉곳 제작이 가능하다. 키로플러스법 공정에서 용융 알루미나의 유동은 seed의 성장 형태, 도가니 및 단열재의 형상에 영향을 받으며, 유동양상에 따라 단결정 사파이어 잉곳의 품질이 좌우된다. 특히 온도구배는 hot-zone 내부의 히터 구조와 밀접한 관련이 있으므로 본 연구에서는 도가니 단위표면적당 하부와 측면 히터의 발열비율에 따른 CFD(computational fluid dynamics) 해석을 실시하고, 해석결과를 토대로 각각 용융 알루미나의 유동 및 remelting 현상에 대해 분석하였으며, 이상적인 히터 발열비율을 도출하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제11권5호
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• pp.218-223
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• 2001

수평 Bridgman 방법으로 성장한 사파이어 인고트를 절단 연마한 후, 사파이어 결정기판의 표면을 우레탄 천 위에서 실리카 졸을 사용하여 폴리싱하였다. 표면의 결정성을 X-선 회절을 통하여 조사하였으며, 2중 결정회절에 의한 반치폭은 200~400 arcsec을 가지며, 결정 인고트의 절편화 또는 양면 연삭 연마에 따른 잔류응력에 의한 표면에서의 기계적인 스트레스에 의해 결정성이 손상되어진다. 화학-기계적인 폴리싱공정을 수행한 수에 표면처리로 $1,200^{\circ}C$로 4시간 열처리 및 산처리를 연속적으로 수행할 경우 결정성이 반치폭 8.3 arcsec까지 줄어들어 향상됨을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권1호
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• pp.85-91
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• 2004

The sapphire wafers for blue light emitting devices were manufactured by the implementation of the surface machining technology based on micro-tribology. This process has been performed by chemical and mechanical polishing process. The sapphire crystalline wafers were characterized by double crystal X-ray diffraction. The sample quality of sapphire crystalline wafer at surfaces has a full width at half maximum of 89 arcsec. The surfaces of sapphire wafer were mechanically affected by residual stress during the polishing process. The wave pattern of optical interference of sapphire wafer implies higher abrasion rate in the edge of the wafer than its center from the Newton's ring.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.1816-1821
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• 2003

The sapphire wafer for blue light emitting device was manufactured by the implementation of the chemical and mechanical polishing process. The surface polishing of crystalline sapphire wafer was characterized by zeta potential measurement. The reduction process with the alkali slurry provides the surface chemical reaction with sapphire atoms. The poly-urethane pad also provides the frictional force to take out the chemically-reacted surface layers. The surface roughness was measured by the atomic force microscope and the crystalline quality was characterized by the double crystal X -ray diffraction analysis.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2005년도 춘계 학술대회
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• pp.84-88
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• 2005

본 연구에서는 백색광원용 조명램프에 필요한 고밀도로 집적된 LED 어레이를 제작하기 위하여 반도체제조 공정에 필요한 포토마스크를 AutoCAD 상에서 설계하였으며 레이저 리소그래피 장비를 이용하여 포토마스크를 제작하였다. 웨이퍼상에 LED칩을 개별적으로 제작한 후 이들을 직렬 및 병렬로 금속배선하여 연결하였다. 특히 AutoCAD로 각 공정의 포토마스크 패턴을 설계 작업한 후 DWG 파일을 DXF 파일로 변환하여 레이저빔으로 스캔닝하였다. 이를 소다라임 유리판 위에 크롬을 증착한 후 각 패턴에 맞추어 식각 함으로써 포토마스크를 제작하였다. 또한 2인치 InGaN/GaN 다중 양자우물구조의 광소자용 에피박막이 증착된 사파이어 웨이퍼에 포토마스크를 활용하여 반도체 제조공정을 수행하였으며, 금속배선된 백색LED램프를 제작하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 추계학술대회 논문집
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• pp.113-114
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• 2010

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.233-234
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• 2011

• 한국정밀공학회지
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• 제29권12호
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• pp.1285-1289
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• 2012

This study has been focused on application of ELID lapping process for mirror-surface machining of sapphire wafer. Sapphire wafer is a superior material with optic properties of high performance as light transmission, thermal conductivity, hardness and so on. High effective surface machining technology is necessary to use sapphire as various usages. The interval ELID lapping process has been set up for lapping of the sapphire material. According to the ELID lapping experimental results, it shows that 12.5 kg of load for lapping is most pertinent to ELID lapping. the surface of sapphire can be eliminated by metal bonded wheel with micron abrasives and the surface roughness of 60 nmRa can be gotten using grinding wheel of 2,000 mesh in 4.5 um, depth of cut. In this study, the chemical experiments after ELID grinding also has been conducted to check chemical reaction between workpiece and grinding wheel on ELID grinding process. It shows that the chemical reaction has not happened as the results of the chemical experiments.