• Journal of the Semiconductor & Display Technology
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• v.2 no.4
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• pp.37-40
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• 2003

We have studied micro-machining technologies to fabricate parts and sensors used in the semiconductor equipment. The studies were based on the silicon integrated circuit processes, and composed of the anisotropic etching of single crystal silicon to fabricate a membrane structure for hot and cold junctions in the infrared absorber. KOH and TMAH were used as etching solutions for the anisotropic wet etching for membrane structure formation. The etching characteristic was observed for the each solution, and etching rate was measured depending upon the temperature and concentration of the etching solution. The different characteristics were observed according to pattern directions and etchant concentration. The pattern was made to incline $45^{\circ}$ on the primary flat, and optimum etching property was obtained in the case of 30 wt% and $90^{\circ}C$ of KOH etching solution for the formation of the membrane structure.

• Journal of Convergence for Information Technology
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• v.10 no.6
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• pp.28-34
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• 2020

A structure in which GaAs and AlGaAs epilayers are formed with a metal organic chemical vapor deposition equipment on a GaAs wafer similar to the structure of making a vertical cavity surface emitting laser is used. Photonic Quantum Ring (PQR) devices that are naturally generated by 3D resonance are manufactured by chemically assisted ion beam etching technology, which is a dry etching method. A new technology that can be fabricated has been studied, and as a result, the possibility of wet etching of a solution containing phosphoric acid, hydrogen peroxide and methanol was investigated, and the device fabrication by applying this method are also discussed. In addition, the spectrum of the fabricated optical device was measured, and the results were theoretically analyzed and compared with the wavelength value obtained by the measurement. It is expected that the PQR device will be able to model cells in a three-dimensional shape or be applied to the display field.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.244.2-244.2
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• 2014

금속, 플라스틱, 유리 등의 재료 표면에 다양한 색상을 표현하기 위해 일반적으로 습식 도금을 많이 적용하고 있다. 하지만 습식 도금은 공정 수가 많을 뿐만 아니라 위험물질 및 오염물질을 많이 사용하기 때문에 산업사고, 환경오염 등을 야기 시킨다. 따라서 본 연구에서는 친환경적 방법인 물리적기상증착(PVD ; Physical Vapor Deposition) 방식의 한 종류인 스퍼터링(Sputtering)으로 색상을 구현하였다. PVD 방식의 증착은 습식 도금 방식에 비해 친환경적이며, 전처리에서 후처리까지 한 공정으로 가능하다는 점이다. 스퍼터링은 PVD의 다른 방식인 E-beam 방식에 비해 대량생산을 할 수 있다는 장점이 있다. 양산형 스퍼터링 장비(${\Phi}1200mm{\times}H1400mm$)로 실험을 진행하였으며, 증착 물질은 Ti, Al, Cr 을 사용하였고, 반응성 가스(Reactive Gas) 로는 N2, C2H2 가스를 사용하였다. 전처리는 LIS (Linear Ion Source)로 식각(Etching) 하였고, 펄스직류전원공급장치(Pulsed DC Power Supply)를 사용하여 증착 하였으며, 증착시 기판에 bias (-100 V)를 인가 하였다. 그 결과 회색계열, 갈색계열 등 여러가지 색을 구현할 수 있었으며, 증착된 박막의 특성을 알아보기 위하여 색차계, 내마모 시험기, 연필경도 시험기를 사용하였다. 향후 후처리 공정으로 내지문(AF ; anti fingerprint coating) 박막 등과 같은 실용적인 박막을 증착할 계획이다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.6 no.1
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• pp.72-80
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• 1997

One of the concerns in micro fluidic valve designs is that of reverse direction leakage. This paper designs and fabricates a new fluidic valve to achieve zero leakage. The design uses flapper and nozzle elements. In the forward direction the working fluid pushes the flapper upward to allow flow. In the reverse direction, the flapper pushes against the orifice seat, and thus, no flow can be generated, unless the flapper or nozzle element breaks. The nozzle element fabrication involves fabricating an orifice by wet etching of (100) wafer, The flapper element fabrication involves $20{\mu}m$ deep patterning of the negative image of the flapper, followed by wet etching from backside. Flow experiments were conducted with DI water as the working fluid, and the results are compared to analytical predictions. The results show that the developed flapper-nozzle valve achieves a true diodic flow characteristic.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.199-199
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• 2009

실리콘을 기판으로 하는 대부분의 태양전지에서는 표면반사에 의한 광 에너지 손실을 최소화 시키고자 습식에칭 (wet etching)에 의한 텍스쳐링 처리가 이루어진다. 그러나 습식 에칭은 공정 과정이 번거롭고 비용이 많이 든다. Inductively Coupled Plasma Etcher 장비를 이용한 플라즈마 에칭 (plasma etching)을 실리콘 표면에 적용하여 공정을 간단하고, 저렴하게 하며 반사도를 획기적으로 낮추는 기술을 개발되었다. 플라즈마 에칭으로 형성된 나노구조는 내부전반사를 일으키며 대부분의 태양에너지를 흡수한다. 나노구조는 필라(pillar)의 형태로 나타나며, 이는 플라즈마 에칭 시 발생하는 이온폭격과 에칭 측벽 식각 보호막 (SiOxFy : Silicon- Oxy-Fluoride)의 형성 때문이다. 최저의 반사도를 얻기 위해서 나노필라 형성에 기여하는 플라즈마 에칭 시간, RF bias power, SF6/O2 gas ratio의 변화에 따른 실험이 진행되었다. 플라즈마 발생 초기에는 표면의 거칠기만 증가할 뿐 필라가 형성되지 않지만 특정조건에서 4um 이상의 필라를 얻는다. 이 구조에 알루미늄 전극을 형성하여 전기적 특성을 관찰하였다. 플라즈마 에칭을 적용하여 제작된 태양전지는 표면의 반사도가 가시광 영역에서 약 1%에 불과하며, 마스크 없이 공정이 가능한 장점이 있다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2007.06a
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• pp.76-80
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• 2007

반도체 제조공정에서 매엽식 습식 식각 공정은 기판을 회전하면서 상하 면에 약액을 분사하는 형태로 박막을 식각한다. 이 때 기판은 척을 이용하여 고정되는 데 기판과 척이 접촉하는 가장자리 부분에서 약액의 흐름이 정체되거나 일정하지 못해 잔류막질이 남게 되고, 후속 공정에서 기판 오염의 문제를 야기하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 기판을 파지하는 여러 개의 척을 2개조로 나누어 교대로 파지하도록 하는 기능을 제시하였다. 2개 조의 척들은 자성체를 사용하여 고속 회전 중에 비접촉 방식으로 구동하였고 실제 약액 처리론 수행하여 효과를 관찰하였다. 결과적으로 기존 고정형 파지 방식에 비해 교차형이 기판 베벨면이나 에지면에서의 잔류 막질 제거에 탁월한 효과가 있음을 확인하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.4
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• pp.379-387
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• 1996

본 연구에서는 GaAs 소자제작 및 epi-layer 성장 공정에 있어 이용되어지는 HCI, H3PO4, 탈이온수(de-ionized water:DIW)를 통한 습식제정후 공기중 노출에 따른 오염을 최소화하여 표면상태 변화를 진성적(intrinsic)으로 관찰하고자 모든 세정처리를 아르곤 가스(argon gas)로 분위기가 유지되는 glove box에서 수행하였으며, 표면조성 및 결합상태 변화에 대한 관찰은 X-선 광전자 분광기(X-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 이루어졌다. 고진공하에서 GaAs를 벽개하여 관찰함으로써 Ga이 대기중 산소이온과 우선적으로 결합함을 알 수 있었고, 이런 GaAs 표면의 반응성에 대한 고찰을 바탕으로 습식세정에 따른 화학반응 기구가 제시 되어졌다. HCI 및 H3PO4/DIW/HCI처리후 CI-이온의 Ga 이온과의 반응에 의한 Ga-CI결합의 형성과 As 산화물의 높은 용해도에 따른 As 산화물의 완전한 제거 및 식각전 초기(bare)GaAsvyaus에 존재하는 원소(elemental)As 상태의 식각후 잔류가 관찰되어졌다. 또 HCI, H3PO4/DIW/HCI 처리하고 DIW로 세척후 표면상태 변화를 관찰한 결과, DIW처리에 의해 elemental As 상태가 증가함을 알 수 있었다.

• Clean Technology
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• v.29 no.4
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• pp.255-261
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• 2023

Power semiconductors are semiconductors used for power conversion, transformation, distribution, and control. Recently, the global demand for high-voltage power semiconductors is increasing across various industrial fields, and optimization research on high-voltage IGBT components is urgently needed in these industries. For high-voltage IGBT development, setting the resistance value of the wafer and optimizing key unit processes are major variables in the electrical characteristics of the finished chip. Furthermore, the securing process and optimization of the technology to support high breakdown voltage is also important. Etching is a process of transferring the pattern of the mask circuit in the photolithography process to the wafer and removing unnecessary parts at the bottom of the photoresist film. Ion implantation is a process of injecting impurities along with thermal diffusion technology into the wafer substrate during the semiconductor manufacturing process. This process helps achieve a certain conductivity. In this study, dry etching and wet etching were controlled during field ring etching, which is an important process for forming a ring structure that supports the 3.3 kV breakdown voltage of IGBT, in order to analyze four conditions and form a stable body junction depth to secure the breakdown voltage. The field ring ion implantation process was optimized based on the TEG design by dividing it into four conditions. The wet etching 1-step method was advantageous in terms of process and work efficiency, and the ring pattern ion implantation conditions showed a doping concentration of 9.0E13 and an energy of 120 keV. The p-ion implantation conditions were optimized at a doping concentration of 6.5E13 and an energy of 80 keV, and the p+ ion implantation conditions were optimized at a doping concentration of 3.0E15 and an energy of 160 keV.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.123-124
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• 2006

본 연구에서는 KOH 용액을 사용한 Si 습식 이방성 식각실험 진행 후, 나타나는 표면의 거친 현상을 완화하는 데에 중점을 두고 연구를 진행하였다. 이를 위해 $SiO_2$ 웨이퍼 위에 Photo-lithography 공정으로 형성시킨 PMER 패턴을 Mask로 사용하여 HF 용액으로 $SiO_2$를 식각시켰으며, 형성된 $SiO_2$를 Mask로 사용하여 KOH 용액으로 Si을 식각시켰다. 이 때, KOH와 혼합하는 용액으로 IPA와 Ethan이을 각각 사용하여 실험을 진행하였으며, ESEM을 이용하여 표면을 비교하였다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.9 no.3
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• pp.224-232
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• 2000

Aluminum metal process in surface micromachining enables to fabricate Al electrodes or Al structures, which improve electrical characteristics by reducing contact- and line-resistance or makes the whole process to be simple by using oxide as sacrificial layer. However, it is not possible to use conventional sacrificial layer etching process, because HF solution attacks aluminum as well as sacrificial oxide. The mixed solution of BHF and glycerine as an alternative shows the adequate properties to meet with this end. The exact etching properties, however, are sensitively depends on the geometry of the released structure, because the most etching process of sacrificial layer proceeds to the lateral direction in narrow space. Also, the surface roughness of aluminum affects to the etching characteristics. This paper reports experimental results on the effect of microstructure and surface roughness of aluminum to the etching properties. Considering these effects, we propose the optimized etching condition, which can be used practically for the fabrication of aluminum electrodes and microstructures by using standard surface micromachining process without modification or additional process.