• 제목/요약/키워드: 습식식각

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실리콘 이온주입 SiO2층의 나노결정으로 부터의 광루미네센스 (Photoluminescence from silicon nanocrystals in silicon ion implanted SiO2 layers)

  • 김광희;오항석;장태수;권영규;이용현
    • 센서학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.183-190
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    • 2002
  • 실리콘 기판 위에 형성한 열산화막에 실리콘이온을 주입하고 열처리를 수행한 후, 광루미네센스(photoluminescence:PL) 스펙트럼을 조사하였다. 실리콘 이온도즈의 변화와 열처리 온도의 변화에 따른 PL스펙트럼을 조사하고, 이를 TEM과 XRD 데이터와 비교하여 분석한 결과, 광루미네센스 특성은 산화막내의 실리콘 나노결정으로부터 기인함을 알 수 있었다. 또 산화막을 1분 간격으로 습식 식각하면서 매 식각 시마다 PL스펙트럼을 관측하여 그 변화를 조사하였다. 이러한 실험을 통하여 산화막내에 분포하고 있는 실리콘 나노결정의 크기와 그 수가 PL피크 파장과 강도에 직접적으로 영향을 줌을 알 수 있었다.

공정가스와 RF 주파수에 따른 웨이퍼 표면 텍스쳐 처리 공정에서 저반사율에 관한 연구 (Study of Low Reflectance and RF Frequency by Rie Surface Texture Process in Multi Crystall Silicon Solar Cells)

  • 윤명수;현덕환;진법종;최종용;김정식;강형동;이준신;권기청
    • 한국진공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.114-120
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    • 2010
  • 일반적으로 결정질 실리콘 태양전지에서 표면에 텍스쳐링(texturing)하는 것은 알칼리 또는 산성 같은 화학용액을 사용하고 있다. 그러나 실리콘 부족으로 실리콘의 양의 감소로 인하여 웨이퍼 두께가 감소하고 있는 추세에 일반적으로 사용하고 있는 습식 텍스쳐링 방법에서 화학용액에 의한 많은 양의 실리콘이 소모되고 있어 웨이퍼의 파손이 심각한 문제에 직면하고 있다. 그리하여 습식 텍스쳐링 방법보다는 플라즈마로 텍스쳐링할 수 있는 건식 텍스쳐링 방법인 RIE (reactive ion etching) 기법이 대두되고 있다. 그리고 습식 텍스쳐링으로는 결정질 실리콘 태양전지의 반사율을 10% 이하로는 낮출 수가 없다. 다결정 실리콘 웨이퍼 표면에 텍스쳐링을 하기 위하여 125 mm 웨이퍼 144개를 수용할 수 있는 대규모 플라즈마 RIE 장비를 개발하였다. 반사율을 4% 이하로 낮추기 위하여 공정가스는 $Cl_2$, $SF_6$, $O_2$를 기반으로 RIE 텍스쳐링을 하였고 텍스쳐링의 모양은 공정가스, 공정시간, RF 주파수 등에 의해 조절이 가능하였다. 본 연구에서 RIE 공정을 통하여 16.1%의 변환효율을 얻었으며, RF 주파수가 텍스쳐링의 모양에 미치는 영향을 살펴보았다.

실리콘 웨이퍼의 표면조직화에 따른 광학적 특성분석 (Analysis of Optical Process Depending On Texturing Process of Si Wafer)

  • 오데레사
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.2439-2443
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    • 2011
  • 태양전지를 제작하는데 실리콘기판 표면에서의 광 흡수를 증가시키기 위한 표면조직화를 위해서 염기 용액을 이용한 습식방법을 이용하여 샘플을 제작하였다. 이렇게 준비된 염기성 에칭용액을 이용한 실리콘 웨이퍼의 표면 상태를 관찰하여 광학적 특성과의 연관성을 조사하였다. 표면조직화가 표면 전체적으로 고르게 이루어진 샘플에서 반사도가 낮았으며, 광학적 특성이 좋게 나타났다. 에칭이 과도하게 일어난 샘플에서는 오히려 반사도가 증가하여 광학적 특성이 떨어지는 것을 확인 하였다.

실리콘 웨이퍼에서 소수 반송자 재결합 수명과 표면 부위 미세 결함에 의한 기계적 손상 평가 (Estimation of mechanical damage by minority carrier recombination lifetime and near surface micro defect in silicon wafer)

  • 최치영;조상희
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.157-161
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    • 1999
  • 초크랄스키 실리콘 기판의 뒷면에 형성된 기계적 손상이 미치는 효과에 대하여 고찰하였다. 기계적 손상의 정도는 레이저 여기/극초단파 반사 광전도 감쇠법에 의한 소수반송자 재결합 수명, 습식산화/선택적 식각 방법, 표면 부위 미소 결함 및 X-선 단면 측정 분석으로 평가하였다. 그 결과, 웨이퍼 뒷면에 가해지는 기계적 손상의 세기가 강할수 록 소수반송자 재결합 수명은 짧아지고, 표면 부위 미소 결함 밀도는 비례적으로 증가하였으며, 산화 유기 적충 결함 밀 도와도 상호 일치하였다. 그래서, 표면 부위 미소 결함 기술은 산화 유기 적층 결함을 측정하는데 있어서 통상적인 부식 방법과는 별도로 사용될 수 있다.

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Investigation of characteristic on Solution-Processed Al-Zn-Sn-O Pseudo Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor using microwave annealing

  • 김승태;문성완;조원주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.206.2-206.2
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    • 2015
  • 최근 비정질 산화물 반도체 thin film transistor(TFT)는 차세대 투명 디스플레이로 많은 관심을 받고 있으며 활발한 연구가 진행되고 있다. 산화물 반도체 TFT는 기존의 비정질 실리콘 반도체에 비하여 큰 on/off 전류비, 높은 이동도 그리고 낮은 구동전압으로 인하여 차세대 투명 디스플레이 산업에 적용 가능하다는 장점이 있다. 한편 기존의 sputter나 evaporator를 이용한 증착 방식은 우수한 막의 특성에도 불구하고 많은 시간과 제작비용이 든다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 별도의 고진공 시스템이 필요하지 않을 뿐만 아니라 대면적화에도 유리한 용액공정 방식을 이용하여 박막 트렌지스터를 제작하였으며 thermal 열처리와 microwave 열처리 방식에 따른 전기적 특성을 비교 및 분석하고 각 열처리 방식의 열처리 온도 및 조건을 최적화 하였다. 제작된 박막 트렌지스터는 p-type bulk silicon 위에 산화막이 100 nm 형성된 기판에 spin coater을 이용하여 Al-Zn-Sn-O 박막을 형성하였다. 연속해서 photolithography 공정과 BOE (30:1) 습식 식각 과정을 이용해 활성화 영역을 형성하여 소자를 제작하였다. 제작 된 소자는 Pseudo-MOS FET구조이며, 프로브 탐침을 증착 된 채널층 표면에 직접 접촉시켜 소스와 드레인 역할을 대체하여 동작시킬 수 있어 전기적 특성평가가 용이하다는 장점을 가지고 있다. 그 결과, microwave를 통해 열처리한 소자는 100oC 이하의 낮은 열처리 온도에도 불구하고 furnace를 이용하여 열처리한 소자와 비교하여 subthreshold swing(SS), Ion/off ratio, field-effectmobility 등이 개선되는 것을 확인하였다. 따라서, microwave 열처리 공정은 향후 저온 공정을 요구하는 MOSFET 제작 시의 훌륭한 대안으로 사용 될 것으로 기대된다.

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실리콘 웨이퍼에서 광열 변위법과 소수 반송자 재결합 수명 측정에 의한 기계적 후면 손상 평가 (Evaluation of mechanical backside damage by minority carrier recombination lifetime and photo-acoustic displacement method in silicon wafer)

  • 최치영;조상희
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.117-123
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    • 1998
  • 초크랄스키 실리콘 기판의 뒷면에 형성된 기계적 손상이 미치는 효과에 대하여 고찰하였다. 기계적 손상의 정도는 레이저 여기/극초단파 반사 광전도 감쇠법에 의한 소수반송자 재결합 수명, 광열범위, X-선 단면 측정 및 습식산화/선택적 식각 방법으로 평가하였다. 그 결과, 웨이퍼 뒷면에 가해지는 기계적 손상의 세기가 강할수록 소수반송자 재결합 수명은 짧아지고, 광열 변위의 평균값은 비례적으로 증가하였으며, 손상된 웨이퍼에서 Grade 1의 과잉 광열 변위값을 1로 봤을 때 과잉 광열 변위의 정규화한 상대 정량 비는 Grade 1: Grade 2:Grade 3 = 1:19.6:41이다.

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DPSS UV Laser와 습식 식각을 이용한 금형강 미세 가공 (Micromachining for plastic mold steel using DPSS UV laser and wet etching)

  • 민경익;김재구;조성학;최두선;황경현
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • This paper describes the method for the fabrication of micro dot array on a plastic mold steel using DPSS (diode pumped solid-states) UV laser and wet etching process. We suggest the process of the ablation of a photoresist (PR) coated on plastic mold steel and wet etching process using solutions of various concentrations of $FeCl_3$, $HNO_3$ in water as etchant. This method makes it possible to fabricate metallic roller mold because the microstructures are directly fabricated on the metal surface. In the range of operating conditions studied, $17\;{\mu}J$ laser pulse energy and 50 ms laser exposure time, an etchant containing 40wt% $FeCl_3$, 5wt% $HNO_3$ and etch time for 45 s gave the $10\;{\mu}m$ of micro dot pattern on plastic mold steel.

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레이저 유도에칭을 이용한 티타늄 미세채널 제조 (Fabrication of Titanium Microchannels by using Ar+ Laser-assited Wet Etching)

  • 손승우;이민규;정성호
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.709-713
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    • 2004
  • Characteristics of laser-assisted wet etching of titanium in phosphoric acid were investigated to examine the feasibility of this method for fabrication of high aspect ratio microchannels. Laser power, number of scans, etchant concentration, position of beam waist and scanning speed were taken into consideration as the major process parameters exerting the temperature distribution and the cross sectional profile of etched channels. Experimental results indicated that laser power influences on both etch width and depth while number of scans and scanning speed mainly affect on the etch depth. At a low etchant concentration, the cross sectional profile of an etched channel becomes a U-shape but it gradually turns into a V-shape as the concentration increases. On the other hand, surface of the laser beam focus with respect to the sample surface is found to be a key factor determining the bubble dynamics and thus the process stability. It is demonstrated that metallic microchannels with different cross sectional profiles can be fabricated by properly controlling the process parameters. Microchannels of aspect ratio up to 8 with the width and depth ranges of 8∼32 m and 50∼300 m, respectively, were fabricated.

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표면 습식 식각 및 열처리에 따른 GaN 단일 나노로드 소자의 전기적 특성변화 (The Electrical Properties of GaN Individual Nanorod Devices by Wet-etching of the Nanorod Surface and Annealing Treatment)

  • 지현진;최재완;김규태
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.152-155
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    • 2011
  • Even though nano-scale materials were very advantageous for various applications, there are still problems to be solved such as the stabilization of surface state and realization of low contact resistances between a semiconducting nanowire and electrodes in nano-electronics. It is well known that the effects of contacts barrier between nano-channel and metal electrodes were dominant in carrier transportation in individual nano-electronics. In this report, it was investigated the electrical properties of GaN nanorod devices after chemical etching and rapid thermal annealing for making good contacts. After KOH wet-etching of the contact area the devices showed better electrical performance compared with non-treated GaN individual devices but still didn't have linear voltage-current characteristics. The shape of voltage-current properties of GaN devices were improved remarkably after rapid thermal annealing as showing Ohmic behaviors with further bigger conductivities. Even though chemical etching of the nanorod surfaces could cause scattering of carriers, in here it was shown that the most important and dominant factor in carrier transport of nano-electronics was realization of low contact barrier between nano-channel and metal electrodes surely.

다결정 실리콘 웨이퍼의 표면 텍스쳐링을 위한 습식 화학 식각에 대한 연구 (Investigation of Wet Chemical Etching for Surface Texturing of Multi-crystalline Silicon Wafers)

  • 김범호;이현우;이은주;이수홍
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.19-20
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    • 2006
  • Two methods that can reduce reflectance in solar cells are surface texturing and anti-reflection coating. Wet chemical etching is a typical method that surface texturing of multi-crystalline silicon. Wet chemical etching methods are the acid texturization of saw damage on the surface of multi-crystalline silicon or double-step chemical etching after KOH saw damage removal too. These methods of surface texturing are realized by chemical etching in acid solutions HF-$HNO_3$-$H_2O$. In this solutions we can reduce reflectance spectra by simple process etching of multi-crystalline silicon surface. We have obtained reflectance of 27.19% m 400~1100nm from acidic chemical etching after KOH saw damage removal. This result is about 7% less than just saw damage removal substrate. The surface morphology observed by microscope and scanning electron microscopy (SEM).

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