• 자원리싸이클링
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• 제31권6호
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• pp.60-65
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• 2022

본 논문에서는 반도체용 실리콘 기판 가공 과정에서 발생한 슬러지 재활용을 위해 탄화 반응에 의한 탄화규소(SiC) 분말 합성 공정을 적용한 결과를 제시하고자 한다. 입수한 슬러지는 실리콘 기판을 탄화규소 연마재를 사용하여 가공하는 과정에서 발생하므로 실리콘과 탄화규소가 혼합된 형태였으며 가공 설비로부터 발생한 철 불순물이 포함되어 있었다. 슬러지는 절삭유가 포함되어 있어 점성이 있는 유체 형태였으며 대기 건조를 통해 분말 형태로 변화된 후 산 세정을 통한 철 성분 제거 및 탄화에 의한 탄화규소 분말 합성 과정을 거치게 된다. 슬러지에 포함된 실리콘과 탄화규소의 비율에 따라 탄화 반응에 필요한 탄소량이 달랐으며 탄화규소의 함량이 커질수록 탄소 부족 현상으로 인해 비화학량론적 탄화물(SiC_x, x<1) 형성이 촉진되어 순수한 탄화규소 합성이 이루어지지 않는 것을 확인하였다. 이러한 비화학량론적 탄화물은 잉여 탄소 추가와 고에너지 밀링에 의한 탄화 반응성 증가를 통해 제거할 수 있었으며 결과적으로 산 세정과 밀링 과정에 의해 슬러지로부터 순수한 탄화규소 분말 합성이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권9호
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• pp.31-36
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• 1999

다공질 실리콘 층을 이용한 정전용량형 알코올 센서를 제조하여 수용액 상태의 알코올(혹은 에탄올) 농도를 측정하고 그 특성을 평가하였다. 알코올 중에서 술의 주성분인 에탄올은 실리콘 웨이퍼에 대해 침투성이 강하여 수용액 내에서 실리콘 웨이퍼를 가공할 때 반응을 촉진시키는 물질로서 자주 사용된다. 본 연구에서는 각각 25와 35%의 불화수소용액에서 만든 다공질 실리콘 층을 알코올 감지막으로 한 알코올 센서를 제작하여 0%에서 100%의 알코올 농도범위에 대해 감지 특성을 측정하였다. 그 결과, 100kHz 이상의 인가 주파수에 대해 빠른 응답속도 및 선형성 뿐만 아니라 양호한 재현성이 관측되었으며, 측정된 정전용량은 수용액 속의 알코올 농도가 증가할 때 다공질 실리콘 층의 전체 유전 상수가 감소하게 되어 반비례하는 관계가 관측되었다.

• 한국의류학회지
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• 제30권3호
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• pp.481-486
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• 2006

한지를 의류용으로 사용하기 위한 시도들이 있었지만, 습윤상태에서 물리적 성질이 크게 감소한다는 문제점 때문에 많은 한계를 가지고 있었다. 따라서 한지의 습윤상태에서의 물리적 성질을 향상시키기 위해 내수성을 부여하고자, 실리콘 수지를 이용하여 한지에 발수가공을 행하였다. 패드-드라이-큐어 방법을 사용하여 처리하였고, 가공의 최적조건을 알아보기 위해 수지의 농도와 촉매의 농도, 큐어링 시간과 온도를 변화시켜 실험하였다. 한지의 발수도, 강연도, 방추도를 측정하였고, 습윤과 건조상태에서의 인장강도, 인열저항 마찰저항을 비교하였다. 그 결과 한지의 발수가공을 위한 최적처리조건은 실리콘 수지농도 40g/l, 촉매농도는 수지농도의 1/2인 20g/l, 큐어링 온도 160$^{circ}C$, 큐어링 시간 120초였다. 가공 후에도 한지의 유연성은 크게 저하되지 않았으며, 방추도는 약간 증가하였다. 가공 후, 건조상태에서의 인장강도, 인열저항은 큰 변화가 없었으나 내마모도는 증가하였고, 습윤상태에서의 인장강도, 인열저항, 내마모도 모두 증가하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제7권1호
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• pp.47-52
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• 2008

We present a 3-D profiler specially devised for the profile measurement of rough surfaces that are difficult to be measured with conventional non-contact interferometer. The profiler comprises multiple two-point-diffraction sources made of single-mode optical fibers. Test measurement proves that the proposed profiler is well suited for the warpage inspection of microelectronics components with rough surface, such as unpolished backsides of silicon wafers and plastic molds of integrated-circuit chip package.

• 한국기계가공학회지
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• 제5권1호
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• pp.33-38
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• 2006

Silicon has been widely used in electronic parts as a semiconductor equipment. It, however, requires much effort to grind without microcrack and chipping because of its high hardness and brittleness. So far, many studies for the grinding of engineering ceramics have been done, but not for the grinding of silicon. In this paper, a theoretical analysis on the grinding forces is introduced. Grinding experiments were performed at various grinding conditions including grinding directions (Up grinding and Down grinding), table speeds and depth of cuts. The grinding forces were measured to compare at various grinding conditions. The experimental values agree well with theoretical ones.

• 한국정밀공학회지
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• 제23권1호
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• pp.89-96
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• 2006

In this study, fabrication of the large area silicon mirror is accomplished by anisotropic wet etching using micromachining technology for implementation of integrated slim optical pickup and the process condition is also established for improving the mirror surface roughness. Until now, few results have been reported about the production of highly stepped $9.74^{\circ}$ off-axis-cut silicon wafers using wet etching. In addition rough surface of the mirror is achieved in case of tong etching time. Hence a novel method called magnetorheolocal finishing is applied to enhance the surface quality of the mirror plane. Finally, areal peak to valley surface roughness of mirror plane is reduced about 100nm in large area of $mm^2$ and it is applicable to optical pickup using infrared wavelength.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.70-77
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• 2007

The application of focused ion beam(FIB) technology has been broadened in the fabrication of nanoscale regime. The extended application of FIB is dependent on complicated reciprocal relation of operating parameters. It is necessary for successful and efficient modifications on the surface of silicon substrate. The primary effect by Gaussian beam intensity is significantly shown from various aperture size, accelerating voltage, and beam current. Also, the secondary effect of other process factors - dwell time, pixel interval, scan mode, and pattern size has affected to etching results. For the process analysis, influence of the secondary factors on FIB micromilling process is examined with respect to sputtering depth during the milling process in silicon material. The results are analyzed by the ratio of signal to noise obtained using design of experiment in each parameter.

• 동력기계공학회지
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• 제5권1호
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• pp.73-79
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• 2001

정전기력을 이용하는 마이크로가속도계 센서는 단결성 실리콘 SOI(Silicon On Insulator) 웨이퍼의 기판에 절전재료 적층과 등방성 및 이방성 부식공정으로 제작한다. 마이크로가속도 센서 개발에는 3차원 미소구조체의 제작공정에서 가열 및 냉각공정의 온도구배로 야기되는 포핑업과 같은 열변형 해석이 최적 형상설계에 중요한 요건이다. 본 연구에서는 양자역학적 현상인 턴널링전류 원리로 승용차 에어백의 검침부 역할을 하는 마이크로가속도 센서의 제조공정에서 소착현상을 방지하는 부가 비임과 턴널갭의 FIB 절단가공과 백금 적층공정의 열적 거동을 해석한다. 마이크로머시닝 공정에서 온도의존성을 고려하여 연성해석하고 유한요소법의 상용코드인 MARC K6.1로 분석한 결과를 단결정 실리콘 웨이퍼로 가공하는 마이크로가속도 센서의 최적공정 및 형상설계를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 로봇학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.249-254
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• 2007

본 논문에서는 웨이퍼 레벨 밀봉 실장된 수직 운동 가속도 신호를 감지할 수 있는 초소형 Z축 가속도 센싱 엘리먼트를 제작하였다. 초소형 Z축 가속도 센싱 엘리먼트는 수직 방향의 정전용량 변화를 필요로 하기 때문에 단일 기판상에 수직 단차의 형성을 가능케 하는 확장된 희생 몸체 미세 가공 기술 (Extended Sacrificial Bulk Micromachining, ESBM) 을 이용하여 제작되었다. 확장된 희생 몸체 미세 가공 기술을 이용하면 정렬오차가 없이 상하부 양쪽에 수직 단차를 갖는 실리콘 구조물의 제작이 가능하다. 또한, MEMS 센싱 엘리먼트의 부유된 실리콘 구조물을 보호하기 위하여 웨이퍼 레벨 밀봉 실장 기술이 적용하여 고신뢰성, 고수율, 고성능의 Z축 가속도 센서를 제작하였다. 신호 처리 회로와 가속도 센서를 결합하여 Z축 가속도 센싱 시스템을 제작하였고 운동가속도 범위 10 g 이상, 정지 드리프트 17.3 mg 그리고 대역폭 60 Hz 이상의 성능을 나타내었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제13권6호
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• pp.139-144
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• 2014

As a result of a mismatch of the residual stress between both sides of the silicon wafer, which warps and distorts during the patterning process. The accuracy of the warpage measurement is related to the calibration. A CCD camera was used for the calibration. Performing optimization of the error function constructed with phase values measured at each pixel on the CCD camera, the coordinates of each light source can be precisely determined. Measurement results after calibration was performed to determine the warpage of the silicon wafer demonstrate that the maximum discrepancy is $5.6{\mu}m$ with a standard deviation of $1.5{\mu}m$ in comparison with the test results obtained by using a Form TalySurf instrument.