• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.16 no.1
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• pp.1-8
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• 2013

This review article summarizes metal-assisted chemical etching (MAC etch or MACE), an anisotropic etching method for Si, and describes principles, main factors, and recent achievements in literature. In 1990, it was discovered that, with metal catalyst on surface and $H_2O_2$/HF as etchant, Si substrate can be etched anisotropically, in even in solution. In contrast to high-cost vacuum-based dry etching methods, MAC etch enables to fabricate a variety of high aspect ratio nanostructures through wet etching process.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.9
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• pp.967-972
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• 2014

The good light permeability and hardness of glass allow it to be used in various fields. Non-conventional machining methods have been used for glass machining because of its brittle properties. As one non-contact machining method, a laser has advantages that include a high machining speed and the fact that no tool making is required. However, glass has light permeability. Thus, the use of a laser to machine glass has limitations. A nanosecond pulse laser can be used at low power for laser-induced backside wet etching, which is an indirect method. In previous studies, a short-wave laser that had good light absorption but a high price was used. In this study, a near-infrared laser was used to test the possibility of glass micro-machining. In particular, when deeper machining was conducted on a glass structure, more problems could result. To solve these problems, microstructure manufacturing was conducted using ultrasonic vibration.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1559-1560
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• 2015

신축성 및 웨어러블 전자소자 응용을 위하여 엘라스토머 기판 상에 박막 트랜지스터를 제작하여 그 전기적 특성을 확인하였다. 제작된 트랜지스터의 신축성 향상을 위하여 엘라스토머 기판 상에 일반적인 포토리소그래피 공정과 습식식각 공정을 이용하여 국부적 단단한 폴리이미드 영역을 형성하여 사용하였다. 트랜지스터 특성 확인 결과 약 30 % 이상의 신축에서도 정상적인 트랜지스터 동작이 가능함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2005.05a
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• pp.111-115
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• 2005

광 도파관 제작을 위한 마스터를 (100), (110) 실리콘 웨이퍼를 이용하여 제작하였다. DRIE와 화학적 습식 식각을 이용하여 사각형 모양의 부드러운 표면을 가진 마스터를 구현하였다. 식각된 패턴의 거칠기는 광 도파관을 제작할 수 있을 정도로 충분히 작았다. 마스터와 광 도파관의 분리를 용이하게 하기 위하여 마스터에 산화막을 형성하고 PFAS를 도포함으로써 HIBRIMERs 광 도파관을 성공적으로 제작할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.126-126
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• 1999

본 실험의 목적은 FED의 상부, 하부 전극으로 사용되는 Mo를 건식, 습식 식각함으로써 DED 소자의 공정을 개발하는 것이다. Mo는 $261^{\circ}C$의 높은 융점을 지니고 있으며, 우수한 열적 안정성과 비교적 낮은 비저항을 가지는 재료로써 FED와 같은 전계 방출 소자의 cathod 팁 및 전극물질로 사용되어지는 가장 보편적인 물질이다. FED와 같은 전계방출소자가 갖추어야 할 요건은 전자 방출 영역이 소자 동작시 변형되지 않아야 하고, 기계적 ,화학적, 열적 내구성이 좋아야 함인데 이러한 요건을 충족시킬 수 있고 가장 범용적으로 사용되는 물질이 Mo이다. 실험에서 사용된 Mo는 DC magnetron sputter를 사용하여 Ar 가스를 첨가하여 5mTorr하에서 Si 기판위에 증착속도를 300$\AA$/min로 하여 1.6$\mu\textrm{m}$ 증착하였다. 본 실험의 Mo 식각은 고밀도 플라즈마원인 ICP를 이용하였다. 식각특성은 식각 가스조합, inductive power, bias voltage, 공정 압력의 다양한 공정 변수에 따른 식각특성 변화를 관찰하였다. 식각시 chlorine 가스를 주요 식각 가스로 사용하고 BCl3, O2, Ar을 첨가가스로 사용하였으며, inductive power는 300-600, bias voltage는 120-200V 사용하였고 압력은 15-30mTorr, 기판온도는 7$0^{\circ}C$로 유지하였으며 식각마스크로는 electron-beam evaporator로 1$\mu\textrm{m}$ 증착한 SiO2를 patterning하여 사용하였다. 식각속도는 stylus profiler를 이용하여 측정하였으며 식각후 profile은 scanning electron microscopy (SEM)을 통하여 관찰하였다. 실험 결과 순수한 Cl2 BCl3 가스만을 사용한 경우 보다는 Cl2 가스에 O2를 첨가하였을 때 좋은 선택비를 얻었다. 또한, inductive power와 bias voltage, Mo의 식각속도의 적절한 조절을 통해 SiO2에 대한 선택도를 변화시킬 수 있었다. Cl2:O2비를 1:1로 하고 400W/-150V, 20mTorr의 압력, 7$0^{\circ}C$ 기판온도에서 식각시 200$\AA$/min의 Mo 식각속도, SiO2와의 선택비 8:1을 얻을 수 있었다. 또한 실제 FED 소자 구조형성에 적용한 결과 비등방적인 식각형상을 형성할 수 있었다.

• 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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.74.1-74.1
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• 2010

단결정 실리콘 태양전지 공정에서 이방성 습식 식각 용액을 이용하여 기판 표면에 피라미드 구조를 형성하는 것을 텍스쳐링이라고 한다. 실리콘 기판의 표면을 식각하여 요철구조를 만들어줌으로써 셀 내부로 입사되는 광량을 증가시켜 태양전지의 단락 전류 및 효율 향상 효과를 얻을 수 있다. 일반적인 태양전지 공정에서는 요철구조를 형성할 시 따로 마스크를 사용하지 않으며, 태양전지 급 웨이퍼를 절삭손상층 식각 한 후, 강염기성 용액과 알코올의 혼합용액에 담가서 이방성 식각을 실시하여 요철 구조를 형성한다. 본 연구는 기존의 텍스쳐링 공정에서 사용되는 대표적인 용액인 수산화칼륨(potassium hydroxide, KOH)과 알코올의 혼합용액과 사메틸수산화암모늄(Tetramethylammonium Hydroxide, TMAH)과 알코올의 혼합용액에 Triton X-100 계면활성제를 각각 첨가하여 실험을 진행하였다. 식각된 태양전지용 실리콘 기판의 표면은 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope)을 통하여 관찰하였고, 분광광도계(UV/VIS/NIR Spectrophotometer)로 반사도 값을 측정하여 기판의 특성을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.136-136
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• 1999

박막의 탄성특성을 평가하는 방법으로 nano-indentation, Brillouin light scattering measurement, ultrasonic surface wave measurement, bulge test, vibration membrane method 등 여러 가지가 제시되어 왔다. 최근에는 탄성특성을 평가할 수 있는 간단한 방법으로 기판 식각 기법을 이용한 freehang, bridge 방법이 제시되었다. 이중에서 bridge 방법은 간단한 식각 기법을 이용하여 얇은 박막에서도 탄성 특성을 평가할 수 있는 방법으로 제시되었다. 그러나 식각 과정에서 발생하는 patch 부분의 under-cut으로 인해 정확한 bridge의 길이를 측정할 수 없게 되어 오차가 발생하고 있다. 본 연구에서는 bridge 방법에서 발생하는 오차를 줄이기 위한 방법으로, patch 부분에 etch-stop을 제작해 줌으로서 식각 과정에서 발생하는 under-cut을 효과적으로 제거시켰다. Etch-stop은 2장의 mask를 align key를 이용하여 제작하였다. 먼저 산화막이 형성되어 있는 Si 기판위에 mask 1을 이용하여 patch 부분을 lithography 작업하고, 습식 식각 공정을 한 뒤 DLC 필름을 증착시킨다. 다음으로 mask 2를 이용하여 bridge pattern을 제작하고, DLC 필름을 증착시킨 후 lift-off 기술과 산화막 등방식각 공정을 통해 bridge를 제작하였다. 이렇게 제작된 bridge를 통해 필름이 기판에 부착되기 위해 필요한 변형률을 측정하고, 독립적으로 측정된 필름의 잔류응력과 함께 박막의 응력-변형률 관계식에 적용시켜 biaxial elastic modulus, E/(1-v)를 구할 수 있었다. Sidl 첨가된 DLC 필름은 rf-PACVD 장비를 이용하여 증착하였다. 이때 전극과 플라즈마 사이의 바이어스 음전압은 -400V로 합성압력은 10mTorr로 고정하였다. 사용한 반응가스는 벤젠(C6H6)과 희석된 실렌(SiH4:2H=10:90)이며, 희석된 실렌의 첨가량을 조절하여 필름 내에 함유된 Si의 양을 조절하였다. 각각의 조건에서 증착시간을 조절하여 필름의 두께를 조절하였다. 필름의 잔류응력은 압축잔류 응력에 의해 발생한 필름/기판 복합체의 곡률을 laser 반사법을 이용하여 측정하고, 이 결과를 Brenner 등에 의해 유도된 식을 대입하여 계산하였다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.13 no.4
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• pp.13-20
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• 2014

In this paper, the effects of a nonionic surfactant on the etch uniformity and the etch profile during the wet-etching process of high-purity aluminum were investigated for the fabrication of uniform micropattern arrays. To improve the surface roughness of a high-purity aluminum plate, a mechanical lapping process and an electrolytic polishing process were used. After electrolytic polishing process, the surface roughness, Ra, of the high-purity aluminum plate was improved from $1.25{\mu}m$ to $0.02{\mu}m$. A photoresist was used as an etching mask during the aluminum etching process, where the mixture of phosphoric acid, acetic acid, nitric acid, a nonionic surfactant and water was used as the aluminum etchant. Different amounts of the Triton X-100 nonionic surfactant were added to the aluminum etchant to investigate the effect of a nonionic surfactant during the wet-etching process of high-purity aluminum. The etch rate and the etch profile were measured by an optical interferometer and a scanning electron microscope.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.2
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• pp.208-214
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• 1995

In order to study on the penetrations of HF solution acording to the geometrical shrinkage of contact-hole pattern size, the wet etch characteristics for oxide in microchannel patterns was investigated. Microchannel patterns of LPCVD oxide surrounded by nitride film, with dimensions of 0.1~1$\mu\textrm{m}$ height and 0.1~20$\mu\textrm{m}$, width, were fabricated. And the etch rates of oxide in HF solution were observed. It was found that oxide etch rate for micro-channel patterns in HF was not affected by pattern sizes and initial aspect ratios up to $0.1 \times 0.1 \mu \textrm{m}^{2} size and 1.2$\mu\textrm{m}$ depth. Finally, it was concluded that there were no special limitations for penetrations of HF solution in wet processes according to the geometrical shrinkage of contact-hole pattern size.