• 한국기계가공학회지
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• 제7권4호
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• pp.142-148
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• 2008

This study aims to find the optimal cutting conditions, which are obtained by grinding condition, and the grinding characteristics and condition of constant velocity joint were investigated with respect to wheel velocity, depth of cut, feed speed. Grinding machine has been widely used in manufacturing optical reflects of metal. Such as steel are easy to be machined because of their proper material. As a result I obtained the data of grinding conditions makes good surface roughness and the optimal condition of grinding and get the mesh condition. The purpose of this study is to find the optimum grinding wheel characteristics for cutting constant velocity joint.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.166-167
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• 2007

본 연구에서는 Anodic Aluminum Oxide(AAO)-Nano Template 제조 시 알루미늄의 결정방위가 AAO 미세공 형성에 미치는 영향을 연구하였다. 시료는 직경 20mm 두께 2mm의 (200), (220), (111) 세가지 알루미늄 단결정 시편을 사용 하였으며 이는 XRD 장비로 단결정임을 확인 하였다. 양극산화에 앞서 평활한 면을 얻기 위해 다이아몬드 콤파운드($1{\mu}m$)로 미세연마 하였으며 양극산화는 세가지 시편에 대해 모두 동일한 조건에서 2단계 양극산화까지 하였다. 결과는 주사전자현미경(FE-SEM)으로 제조된 AAO 표면의 세공형태와 단면을 모두 관찰 하였으며 그 결과 (200) 결정방위가 (220), (111) 결정 방위보다 세공 형태 균일도 및 단면 정열도와 직진성이 우수함을 관찰 할 수 있었다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2002년도 추계학술대회 발표 논문집
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• pp.18-19
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• 2002

Si 웨이퍼제조 시 나오는 페슬러지에서 SiC 연마재와 절삭유를 분리해내면 Si 분말을 얻을 수 있다. 본 연구에서의 SiC는 폐슬러지 Si 분말에 C 분말을 혼합하여 제조할 수 있다. Si-C-O 3성분계는 Si, $SiO_2$, SiC, C 4개의 응축상과 CO, SiO, $CO_2$, $O_2$ 4개의 기체상이 가능하고 생성물들 간의 평형관계를 깁스 자유에너지에 의해 평형 반응식이 계산되어질 수 있다. 계산된 평형 반응식은 2개의 SiO, CO 분압이 각각 X, Y 좌표평면에 나타나는 상안정도를 그려볼 수 있다. 상안정도에서 자유도가 2인 경우는, $SiO_2$가 불안정하므로 SiC와 C가 공존하는 영역에서 온도를 독립 변수로 놓으면 나머지 독립 변수는 SiO 나 CO 기체 분압 둘 중 하나가 되어 하나의 직선으로 나타낼 수 있다. 직선을 경계로 각 응축상들의 안정영역을 하나의 좌표평면에 나타낸 후 온도에 따른 SiC의 안정영역을 알아본다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.238-238
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• 2013

사파이어 단결정은 광학 투명도, 물리적 강도, 충격 저항, 마모 부식, 높은 압력 및 온도 내구성, 생체 호환성 등 다양한 특성을 가지고 있어 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 특히 최근에는 백색 또는 청색 LED 소자 분야에서 기판으로 주로 활용되고 있다. 이러한 사파이어 단결정 기판은 공정에서 결정 성장 조건 및 기계적 연마 등의 다양한 요인으로 결정학적 결함이 발생한다. 이러한 결정학적 결함을 제어함으로서 좋은 품질의 단결정 기판을 생산할 수 있다. 이에 따라 각종 결함 제어를 위해서 X-선, EPD, 레이저 편광법 등 다양한 방법으로 결함들을 측정하고 있다. 그 중에서도 X-선 토포그래피는 시료를 비파괴적인 방법으로 단결정의 결함 밀도와 유형 등을 파악하는데 매우 유용한 측정법이며, Lang 토포그래피로 대표되는 X-선 회절 투과법은 기판과 같은 대구경의 시료를 우수한 분해능으로 내부 결함까지 관찰할 수 있는 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 대구경 사파이어 단결정 기판에 내재하는 결정 결함을 확인 및 분석하기 위해 X-선 Lang 토포그래피(X-ray Lang Topography) 장비를 구축하였다. 그리고 4, 6인치 c-면 사파이어 단결정 기판의 (110), (102) 회절면의 X-선 토포그래피 측정을 통해 전위(dislocation), 스크래치(scratch), 표면데미지(surface damage), 트윈(twin), 잔류 응력(strain) 등의 결함의 유형을 식별 및 분석하였으며, 각각의 결함들의 토포그래피 이미지 형성 메커니즘에 대해 분석하였다. 이를 통해 X-선 Lang 토포그래피(X-ray Lang Topography) 장비가 대구경 사파이어 단결정 기판의 결정 결함 평가에 폭넓은 활용이 가능할 것으로 예상된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.187.2-187.2
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• 2011

태양광산업의 value chain중 up-stream쪽인 고순도 실리콘산업은 셀, 모듈, 시스템 쪽에 비하여 영업 이익률이나 부가가치 측면에서 매우 높은 성장성을 현재 보여주고 있으며 최근 원자력산업의 안전성 문제가 대두됨으로 인하여 태양광수요가 전 세계적으로 증대되는 경향을 나타내어 태양광용 실리콘의 수요가 확대됨과 아울러 spot시장에서의 가격 또한 상승하고 있다. 이런 관점에서 잉곳 및 웨이퍼 가공 중에 발생하는 고순도 실리콘 폐기물의 재활용 이 다시 주목받고 있다. 태양전지 웨이퍼(wafer)용 소재는 6N급 이상의 결정질 실리콘 잉곳(ingot)이 주를 이루며, 고효율의 셀을 제조하기 위해서 단결정 실리콘 잉곳이 많이 사용된다. 실리콘 단결정을 육성하는 방법에는 Floating zone 법, Czochralski 법, Bridgeman 법, CVD 등 매우 다양하다. 이 중 Czochralski 법은 전체 생산량의 대부분을 차지하고 있는 방법으로, 용융액에서 결정을 인상하여 ingot을 제작하는 방법이다. 그러나 대량의 전기에너지를 소비하여 제작되는 고순도의 실리콘 단결정 잉곳은 후 가공공정에서 그 절반 이상이 분말(powder) 및 슬러지(sludge)로 폐기되므로, 자원의 재활용 및 환경오염 측면에서 주요과제가 되고 있다. Czochralski 법으로 제작된 ingot의 경우 그 표면이 매끄럽지 못하여, 웨이퍼 단위의 가공 시 형태가 진원이 될 수 있도록 표면을 미리 연마(grinding)하는데, 이때에도 미세 분말이 다량 발생하게 된다. 본 연구에서는 이러한 고순도 단결정 실리콘 ingot의 연마 가공공정에서 발생한 미세 분말을 용해하여 보았다. 진공 챔버(chamber) 내부에 유도가열 코일과 냉도가니로 구성된 장비를 통해 전자기유도가열을 이용하여 실리콘 분말 폐기물을 용해하고, 그 시편을 ICP-MS 및 비저항 측정을 통해 분말 의 특성을 조사하여 재활용 가능성을 검토해 보았다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권8호
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• pp.863-867
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• 2014

본 연구에서는 화학 기계 연마(CMP) 공정 중 발생하는 다양한 영역대의 신호를 분석하기 위하여 음향 방출 센서(AE)를 이용하였다. 특히 음향 방출 센서는 공정 중 발생하는 기계적 소음을 전기적 신호로 변환하기 용이하며, 특히 고주파 영역대의 신호를 감지하기에 용이하다. 그래서 본 연구에서는 CMP 장비에 음향 방출 센서를 부착하여 CMP 공정 중 발생하는 신호를 동시에 획득하였다. 본 음향 방출 모니터링 시스템은 CMP 공정 조건 변화 및 패드, 슬러리, 웨이퍼와 같은 소모재의 변화에 따른 신호분석을 하기 위해 제작 되었다. 본 연구에서는 산화막 웨이퍼와 구리막 웨이퍼에 본 시스템을 적용하였다. 음향 방출 센서로 획득한 신호로 Raw 신호 분석, 주파수 분석, 진폭 분석을 통해서 CMP 공정중 발생하는 현상을 분석하였다. 최종적으로 다양한 대역폭의 신호를 음향 방출 센서로 획득하여 CMP 공정 모니터링이 가능함을 확인하고자 하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제22권2호
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• pp.310-317
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• 2013

In this paper, the contact pressure of the wafer and polishing pad for final polishing process for 300 mm-wafer were investigated through numerical analysis using FEM tool, ANSYS. The distribution of the contact pressure is one of main parameters which affects on the flatness and surface roughness of polished wafers. Two types of polishing head, a hard type head with ceramic disk and a soft type head with air bag were considered. The effects of the deformation and initial shape of table on the contact pressure were also examined. Both heads and tables were modeled as 3D finite element model from solid model, and the material properties of polishing pads and rubber plate for the air-bag head were obtained from tensile tests. The contact pressure deviation on wafer surface was smaller with air bag head than hard type head even when the table had form errors such as convex or concave. From this 3D analysis, it could be concluded that the air-bag head has better uniformity of the contact pressure on wafer. Also, the effects of inner diameter of air bag and radial clearance between wafer and retainer were investigated as view point of contact pressure concentration on the edge of wafer.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.257-257
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• 2010

디스플레이 산업의 발달로 화상 영상폰, 디지털 카메라, MP4, PMP, 네비게이션, LCD TV등의 가전 제품의 수요증가에 따라 이에 장착되는 LCD 패널의 생산력 향상과 원가 절감을 위한 검사 기술이 요구되고 있다. LCD 검사를 위한 Probe unit은 미세전기기계시스템(MEMS) 공정을 이용하여 제작된다. LCD 검사용 Probe unit는 LCD 가장자리 부분에 전기적 신호(영상신호, 등 기신호, 색상신호)가 인가되도록 하는 수 십 내지 수 백개의 접속 단자가 고밀도로 배치되는데, 이러한 LCD는 제품에 장착되기 전에 시험신호를 인가하여 화면의 불량여부를 검사하기 위한 점등용 부품으로 50 um 이하의 Pin간 거리를 유지하면서 정확한 Pin Alignment를 요구하는 초정밀 부품이다. 본 연구에서는 반도체용 Si wafer에 마스크 공정 및 slit etching 공정을 적용하여 목표인 30 um pitch의 Probe unit을 개발하기 위해 Deep Si Etching(DRIE) 장비를 이용하여 식각 공정에 따른 특성을 평가하였다. 마스크 공정은 500 um 두께의 양면 연마된 반도체용 Si wafer를 이용하였으며, thick PR을 사용하여 마스킹하여 식각공정을 수행하였다. Si 깊은 식각은 $SF_6$ 가스와 Passivation용으로 $C_4F_8$ 가스를 교대로 사용하여 수직방향으로 깊은 식각이 이루어지는 원리이다. SEM 측정 결과 30 um pitch의 공정 목표에 도달하였으며, 식각공정 결과 식각율 6.2 um/min, profile angle $89.1^{\circ}$로 측정되었다. 또한 상부 에칭공정과 이면 에칭공정에서 폭과 wall의 간격이 동일하였으며, 완전히 관통된 양면식각이 이루어졌음을 확인하였다. 또한 실제 사용되는 probe unit의 조립에 적합한 slit 공정을 위한 에칭특성을 조사하였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제10권1호
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• pp.1-6
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• 2011

In this paper, the air flow induced by the rotating flat disk is numerically investigated in a hope to better understand the air flow structures inside the wax spin coater for a silicon wafer polishing station. Due to the complex inner geometry of actual spin coater such as the casing around the rotating ceramic block and servo motor, recirculation of air flow is inevitably found on the coating target if the internal space of spin coater is closed at the bottom and it could be the possible source of contamination on the wax coating. By numerical flow simulation, we found that it is necessary to install the air vent at the bottom and to apply the sufficient air suction in order to control the path of air flow and to eliminate the air recirculation zone above the spinning surface of coating target.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제5권4호
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• pp.251-256
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• 2004

반도체 집적회로를 만드는 토대가 되는 실리콘 웨이퍼의 표면은 고품질 회로를 구성하기 위해 극도의 평탄도가 요구되므로 평탄도는 양질의 웨이퍼를 보증하는 가장 중요한 요소이다. 따라서 실리콘웨이퍼 생산의 10개의 공정 중 거칠어진 웨이퍼 표면을 고도의 평탄도를 갖도록 연마하는 폴리싱공정은 매우 중요시 되는 생산라인이다. 현재 이 공정에서는 담당 엔지니어가 웨이퍼의 모형을 측정장비의 모니터에서 육안으로 관찰하여 판단하고 평탄도를 높이기 위한 제어를 하고 있다. 그러나 사람에 의한 것이므로 많은 경험이 필요하고 일일이 체크해야하는 번거로움이 있다. 본 연구는 이러한 비효율적인 작업의 효율화를 위해 웨이퍼의 모형을 디지털 컨텐츠화하여 폴리싱 공정에 있어 평탄도를 사람이 아닌 시스템에 의해 자동으로 측정하여 제어하는 알고리즘을 제안한다. 또한 제안한 전체 웨이퍼 평탄도 추정알고리즘을 토대로 실제 현장에서 쓰이는 웨이퍼 각 사이트별 평탄도를 측정하기 위한 사이트두께 추정 알고리즘을 제안한다.