• 대한기계학회논문집B
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• 제28권7호
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• pp.842-849
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• 2004

The objective of this work is to study the improvement of etching characteristics in wet etching process. The etching characteristics such as etching factor were investigated under different etching conditions and compared with the spray characteristics. The spray characteristics of nozzle with different geometries such as swirler angle and swirl chamber aspect ratio were analyzed by using PDA system to predict the effect of the spray characteristics on the etching factor. The swirler angles were 49,5$^{\circ}$, 63$^{\circ}$ and 76.5$^{\circ}$. The swirl chamber aspect ratios were 1.2, 1.6 and 2.0. It was found that the etching factor was correlated with the spray characteristics and also the smaller swiller angle, the larger etching factor became.

• 전기의세계
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• 제42권10호
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• pp.43-49
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• 1993

1970년대 초 플라즈마 에칭 기술이 microelectronic devices 제작에 널리 이용 되면서부터 이 기술은 매우 빠르게 발전하고 있다. 최근의 고밀도 집적회로의 제작에는 다양한 종류의 물질에 엄격히 제어된 sub-micron의 미세한 패턴을 대량 제작하여야 한다는 것이 요구되고 있다. 플라즈마 에칭기술은 이와같은 요구에 부응할 수 있는 기술일 뿐만 아니라 비등방성 에칭 특성이 뛰어나 micro electronic-mechanical system(MEMS)을 위한 가공기술로 응용될 전망도 높다. 이에 본고에서는 플라즈마 에칭 기술의 변천을 간략히 살펴보고 최근에 관심을 끌고 있는 helicon wave 플라즈마원과 그에 의한 식각성능을 소개하고자 한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.182-182
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• 2012

반도체 저차원 구조에서의 독특한 광학적, 전기적 특성이 연구됨에 따라 양자점, 양자선, 양자우물과 같은 공간적으로 구속되어 있는 나노구조 형성에 관한 제작 방법과 그 특성 연구가 많은 관심을 받고 있다. 하지만 Si 또는 GaAs 반도체와 달리 광소자로써 각광받고 있는 질화물 반도체의 경우, 높은 화학적, 물리적 안정성으로 인해, 화학적 에칭에 의한 나노구조 형성이 쉽지 않고, 물리적 에칭의 경우, 표면 결함이 많이 발생되는 문제점이 있어 어려움을 겪고 있다. 최근 본 연구그룹에서는 자체 개발한 고온 HCl 가스를 이용한 화학적 기상 에칭법을 이용하여, 다양한 크기, 모양의 나노구조 형성 및 이를 이용한 다양한 타입의 InGaN 나노구조 제작 및 특성에 대해 연구하였다 (Figure 1). 화학적 기상 에칭법을 이용한 나노구조의 경우, 선택적인 결함구조 제거 및 이종기판 사용에 따른 응력 감소, 광추출 효율을 증가시켜, 우수한 구조적, 광학적 특성을 보여주었고, 에칭 조건에 따른, 피라미드, 막대와 같은 다양한 나노구조를 제작하였다. 뿐만 아니라 이를 기반으로 한 다양한 InGaN 나노구조를 모델을 제시하였는데, 첫번째는 GaN 나노막대 기판 위에 형성된 고품위InGaN 양자우물구조 성장이고, 두 번째는 InGaN 양자우물을 포함하고 있는 나노막대 구조 제작, 세번째는 InGaN/GaN core/shell 구조이다 (Figure 2). 이러한 InGaN 나노구조의 경우 높은 광결정성 및 크게 감소한 내부 전기장 효과, 광방출에 유리한 구조에 기인한 우수한 광특성을 보여주고 있어 광소자로써 응용가능성이 크고, InGaN/GaN core/shell 나노구조의 경우, 나노구조 내부에 단일 InGaN양자점이 형성되어 높은 광추출효율의 양자광소자로써 활용가능성을 보여주었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제23권1호
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• pp.72-79
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• 2006

The objective of this work is to simulate the etching characteristics for the optimization on the etching process of Lead-Frame. The etching characteristics such as etching factor, etching uniformity were investigated under different the actual operating conditions. The correlation between the etching characteristics and the spray ones were analyzed to simulate the etching characteristics in the etching process. To improve the etching characteristics in the etching process, effects of the various operating conditions such as pressure, distance from nozzle tip, pipe pitch, and feed speed should be understood in detail. The spray characteristics obtained by experiment using PDA system were simulated by the Monte-Carlo simulation. The etching process model was coded by Java language. It was found that the spray characteristics were correlated with the etching ones and simulation results generally agreed well with the measured results of etching characteristics in the etching process of Lead-Frame. The optimal operating parameters were successfully found under variable conditions.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제11권4호
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• pp.61-67
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• 2004

알루미늄 유전체의 표면적 증가에 의한 정전용량 값을 증가시키기 위하여, 1 M의 염산 에칭용액에 첨가제를 사용했을 때 나타나는 알루미늄 표면의 에칭특성의 변화를 조사하였다. 에칭액으로서 염산을 사용한 경우 알루미늄 표면에서 생성되는 에치피트의 형상과 단위 면적당 생성밀도가 균일하지 못하였다. 염산용액에 에틸렌글리콜이 첨가된 혼합용액에서 에칭을 실시했을 경우, 알루미늄 기지 표면에 미세하고 균일한 에치피트가 형성되어 표면적 증가의 효과가 크게 나타났다. 에틸렌글리콜이 첨가된 에칭액에서 제조된 유전체는 표면적 증가에 의한 효과로 높은 정전용량 값을 나타냈다.

• 한국결정성장학회지
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• 제24권5호
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• pp.196-201
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• 2014

화학적 습식 에칭을 통해 AlN와 GaN의 결함 및 표면 특성을 분석했다. 화학적 습식 에칭은 단결정의 결함을 선택적으로 에칭하기 때문에 결정의 품질을 평가하는 좋은 방법으로 주목 받고 있다. AlN와 GaN의 단결정은 NaOH/KOH 용융액을 이용하여 에칭을 했으며, 에칭 후 표면 특성을 알아보기 위해 주사전자현미경(SEM)과 원자힘 현미경(AFM)을 촬영했다. 에치 핏의 깊이를 측정하여 표면에 따른 에칭 속도를 계산했다. 그 결과 AlN와 GaN 표면에는 두 개의 다른 형태에 에치 핏이 형성 되었다. (0001)면의 metal-face(Al, Ga)는 육각 추를 뒤집어 놓은 형태를 갖는 반면 N-face는 육각형 형태의 소구 모양(hillock structure)을 하고 있었다. 에칭 속도는 N-face가 metal-face(Al, Ga)보다 각 각 약 109배(AlN)와 5배 정도 빨랐다. 에칭이 진행되는 동안 에치 핏은 일정한 크기로 증가하다 서로 이웃한 에치 핏들과 합쳐지는 것으로 보여졌다. 또한 AlN와 GaN의 에칭 공정을 화학적 메커니즘을 통해 알아 보았는데, 수산화 이온($OH^-$)과 질소의 dangling bond에 영향을 받아 metal-face(Al, Ga)와 N-face가 선택적으로 에칭되는 것으로 추론되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.132-133
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• 2014

구리도금 및 적절한 어닐링 공정을 통해 수nm 크기의 초기 도금 미세조직과 수${\mu}m$정도의 결정립 크기를 갖는 재결정이 진행된 결정립이 병존하는 도금막 샘플을 제작하였다. 전기 비저항 측정과 EBSD를 통해 결정립 성장 분율을 측정하였으며 다양한 사이즈와 결정 방향을 갖는 결정립에 대해 질산용액을 이용하여 화학적 에칭방법을 통해 간접적으로 각 구리원자의 화학적 안정성을 평가할 수 있었다. 결과적으로 결정립이 클수록 에칭속도가 느린 것을 확인하였으며, 주요 원인으로 결정립계면이 우선적으로 에칭되는 것이 관찰되었다. 즉, 결정립의 크기가 작을수록 결정립계면의 비율이 커서 에칭속도가 증가하고 Nanosize의 초기 결정립이 빨리 에칭되는 것이 확인되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권3호
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• pp.252-257
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• 2000

성장 전 GaAs기판의 열에칭 온도 변화에 따른 ZnS 에피층의 특성을 최초로 조사하기 위하여 450~$660^{\circ}C$로 열에칭한 기판 위에 hot wall epitaxy법으로 ZnS 에피층을 성장하였다. ZnS 에피층의 이중결정요동곡선의 반치폭은 기판의 열에칭 온도가 50$0^{\circ}C$와 $600^{\circ}C$일 때 가장 작았다. 그러나 ZnS 에피층의 photoluminescence(PL)특성은 기판의 열에칭 온도가 $500^{\circ}C$ 보다는 $600^{\circ}C$에서 더 양호하였다. 그러므로 고품질의 ZnS 에피층을 성장하기 위한 GaAs기판의 최적 열에칭 온도는 $600^{\circ}C$임을 알았다. 이러한 결과로부터 GaAs 기판의 열에칭은 $600^{\circ}C$에서 ZnS 에피층의 결정성과 PL특성에 좋은 영향을 주는 것으로 확인되었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1611-1616
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• 2004

The objective of this study is to simulate the etching characteristics under different process parameters for the optimization of etching process. The etching characteristics such as the etching factor were investigated under different operating conditions and compared with the spray characteristics. The spray characteristics were measured by using Phase Doppler Anemometer. The correlation between the etching characteristics and the spray characteristics was analyzed to simulate the etching characteristics under the actual parameters of the etching process. The parameters were distance of nozzle tip and pipe pitch. To improve the uniformity and value of etching factor in the etching process, the process parameters should be designed optimally. The distribution of spray was simulated by the Monte-Carlo Method and the process parameters were optimized by the design of experiments(DOE).