• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2274-2276
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• 2001

본 논문에서는 미세 구조물 가공 기술(MEMS)로 제작된 실리콘 자이로스코프를 위한 폐루프 제어기를 주파수 가중 $H_{\infty}$ 제어 기법과 주파수 가중 모델 축소 기법을 이용하여 설계하였다. 실리콘 자이로스코프는 수 kHz 대의 공진 특성을 이용하여 각속도를 측정하는 센서로서, 공진 주파수 영역의 특성이 매우 중요하므로 주파수 영역을 고려하고 공정 오차를 감안한 주파수 가중 $H_{\infty}$ 제어기가 필요하다. 본 논문에서는 고차 강인 제어기의 회로적 구현과 ASIC화가 가능하도록 하기 위해, 주파수 가중 모델 축소 기법을 이용하여 공진 주파수 영역에서 성능을 유지하는 저차 제어기를 설계하였으며, 시뮬레이션을 통해 기존의 제어기 및 고차 제어기와 성능을 비교하였다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제49권9호
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• pp.546-551
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• 2000

A micromechanical switch that can be used as a logic gate is described in this paper. This switch consists of fixed input electrodes an output electrode Vcc/GND electrodes and movable plates suspended by crab-leg flexures. for mechanical switching of an electrical signal a parallel plate actuator which comes in contact with output electrode was used. Provided that movable plates are connected to Vcc and a low input voltage(ground signal) is applied to the fixed input electrodes the movable plates are pulled by an electrostatic force between the fixed input electrodes and the movable plates. the proposed micromechanical switch was fabricated by surface micromachining technology with$2\mum$ -thick poly-Si and the measured threshold voltage for ON/OFF switching was 23.5V.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권3호
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• pp.529-536
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• 2001

We investigate a surface-micromachined capacitive accelerometer with the grid-type electrodes surrounded by a perforated proof-mass frame. An electromechanical analysis of the microaccelerometer has been performed to obtain analytical formulae for natural frequency and output sensitivity response estimation. A set of prototype devices has been designed and fabricated based on a 4-mask surface-micromachining process. The resonant frequency of 5.8$\pm$0.17kHz and the detection sensitivity of 0.28$\pm$0.03mV/g have been measured from the fabricated devices. The parasitic capacitance of the detection circuit with a charge amplifier has been measured as 3.34$\pm$1.16pF. From the uncertainty analysis, we find that the major uncertainty in the natural frequency of the accelerometer comes from the micromachining error in the beam width patterning process. The major source of the sensitivity uncertainty includes uncertainty of the parasitic capacitance, the inter-electrode gap and the resonant frequency, contributing to the overall sensitivity uncertainty in the portions of 75%, 14% and 11%, respectively.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.615-620
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• 2008

저저항 배선층으로 쓰일 수 있는 선폭 $0.5{\mu}m$, 70nm 높이의 폴리실리콘 패턴에 $10nm-Ni_{1-x}Co_x$(x=0.2, 0.6, and 0.7)의 금속 박막을 열증착법으로 성막하고 쾌속 열처리 (RTA) 온도를 $700^{\circ}C$와 $1000^{\circ}C$로 달리하여 실리사이드화 공정을 실시하여 상부에 니켈코발트 실리사이드를 형성시켰다 이때의 미세구조를 확인하고 FIB (focused ion beam)를 활용하여 저에너지 조건 (30kV-10 pA-2 sec)에서 배선층을 국부적으로 조사하여 실리사이드 층의 선택적 제거 가능성을 확인하였다. 실험 범위내의 실리사이드화 온도 범위와 NiCo 상대 조성 범위에서 주어진 FIB 조건으로 선택적으로 저저항 실리사이드 층의 제거가 가능하였으나, 상대적으로 Co 함유량이 많은 실리사이드는 배선층 내부에서 기포가 발생하였으며, 이러한 기포로 인해 실리사이드 층만의 국부적 제거는 불가능하였다.

• 한국진공학회지
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• 제6권3호
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• pp.220-226
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• 1997

실리콘 미세가공기술로 형성된 프레임 모양의 실리콘 기판에 의해 지지되는 -$Si_3N_4/300 nm-SiO_2/150 nm-Si_3N_4$ 광반사막을 제조하였으며, 이것을 광섬유와 결합하여 강도형 다모드 광섬유 압력센서를 제작하고 그 특성을 조사하였다. $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$다아아 프램을 광반사막으로 사용하기 위하여 이 다이아프램의 뒷면에 NiCr 및 Au 박막을 각각 진 공증착하여 광반사막에서의 광투과에 의한 광손실을 수%로 감소시킬 수 있었다. 유전체 다 이아프램의 상하에 각각 있는 $Si_3N_4$막은 KOH 수용액에 의한 실리콘 이방성 식각시 자동식 각 정지층 역할을 하여 다이아프램 두께의 재현성이 우수하였다. 다이아프램의 크기가 3$\times$ 3$\textrm{mm}^2$, 4$\times$4$\textrm{mm}^2$ 및 5$\times$5$\textrm{mm}^2$인 센서는 각각 0~126.64kPa, 0~79.98kPa 및 0~46.66kPa의 압력범위에서 선형적인 광출력-압력 특성을 나타내었으며, 이들 센서의 압력감도는 각각 약 20.69nW/kPa, 26.70nW/kPa 및 39.33nW/kPa로서, 다이아프램의 크기가 증가할수록 압력감 도도 증가하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권6호
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• pp.1001-1007
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• 2002

To improve the performance of the PZT thin flms, each PZT and PT layer was alternately deposited on a Pt/Ti/Si$_3$N$_4$/SiO$_2$/Si substrate by a modified sol-gel solid precursor technique. For comparison, PZT thin films were also prepared with an identical method under the same conditions. XRD measurement revealed that the diffraction pattern of the multilayer film was due to the superimposition of the PZT and PT patterns. At 1㎑, a dielectric constant of 389 and 558, a dielectric loss of 1.2% and 1.1% were obtained for the PZT/PT and PZT thin films, respectively. If we consider the PT dielectric constant to be 260, it is clear that the dielectric constant of alternately deposited PZT/PT thin films was well adjusted. The PZT/PT thin film showed a low dielectric constant and a similar dielectric loss compared with those of the PZT film. The figures of merit on detectivity for the PZT/PT and PZT thin films were 20.3$\times$10$\^$-6/㎩$\^$-$\sfrac{1}{2}$/, and 18.7$\times$10$\^$-6/㎩$\^$-$\sfrac{1}{2}$/, and the figures of merit on voltage response were 0.038㎡/C and 0.028 ㎡/C, respectively. The high figures of merit for the PZT/PT film were ascribed to its relatively low dielectric constant when compared to the PZT thin films.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권3호
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• pp.55-59
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• 2018

본 연구에서는 Si/$SiO_2$/Si-sub 구조의 SDB (silicon-direct-bonding) 웨어퍼 상에 형성된 다이아프램(diaphragm)에 제조된 전단응력형 압전저항 특성을 분석하였다. 다이아프램은 MEMS (Microelectromechanical System) 기술을 이용해 형성하였다. TMAH 수용액을 이용해 웨이퍼 후면을 식각하여 형성된 다이아프램 구조는 각종 센서제작에 활용할 수 있다. 본 연구에서는 다이아프램 상에 형성시킨 전단응력형 압전저항의 최적의 형상조건을 ANSYS 시뮬레이션을 통하여 찾고 실제 반도체 미세가공기술을 이용해 다이아프램 구조를 형성시키고 이에 붕소(boron)을 주입하여 형성시킨 전단응력형 압전저항의 특성을 시뮬레이션 결과와 비교 분석하였다. 압력감지 다이아프램은 정방형으로 제조되었다. 다이아프램의 모서리의 중심부에서 동일한 압력에 대한 최대 전단응력은 구조물이 정방형일 때 발생한다는 것을 실험으로 확인할 수 있었다. 따라서 압전저항은 다이아프램의 가장자리 중앙에 위치시켰다. 제조된 전단응력형 압전저항은 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였고 $2200{\mu}m{\times}2200{\mu}m$ 크기의 다이아프램에 형성된 압전저항의 감도는 $183.7{\mu}V/kPa$로 나타났으며 0~100 kPa 범위의 압력에서 1.3%FS의 선형성을 가졌으며 감도의 대칭성 또한 우수하게 나타났다.

• 센서학회지
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• 제5권4호
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• pp.1-7
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• 1996

실리콘 미세가공 기술로 약 $0.6{\mu}m$ 두께의 150 nm-$Si_{3}N_{4}$/300 nm-$SiO_{2}$/150 nm-$Si_{3}N_{4}$ 다이아프레임을 실리콘 기판위에 형성하고, 이것과 광섬유를 결합하여 광강도형 압력센서를 제작하였다. 센서의 광원에서 사용하는 파장인 $1.3\;{\mu}m$ 근방에서 다이아프레임의 광투과도는 약 50 %였으나, 다이아프레임에 약 $1,000\;{\AA}$의 금(Au)을 증착하여 다이아프레임의 광투과도를 수 %정도로 감소시킬 수 있어서 이 다이아프레임을 센서의 광반사막으로 사용할 수 있었다. 다이아프레임의 크기를 $3{\times}3\;mm^{2}$, $4{\times}4\;mm^{2}$ 및 $5{\times}5\;mm^{2}$로 각각 변화시켜 제작한 센서에서, 센서의 광출력은 $0{\sim}77\;torr$의 측정압력범위에서 인가하는 압력을 중가 시킴에 따라 각각 선형적으로 감소하였으며, 이들 센서의 압력감도는 각각 0.52 nW/torr, 0.65 nW/torr 및 0.77 nW/torr로서 다이아프레임의 크기를 증가시킴에 따라 증가하였다.