• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2000.10a
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• pp.140-144
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• 2000

실리콘 웨이퍼 생산의 여러 단계의 공정 중 평탄도를 측정하고 제어하는 polishing 공정은 평탄한 정도에 의하여 제품의 합격 여부가 결정되는 측면에서 매우 중요한 과정이다. 이 연구에서는 polishing 공정의 자동화를 모색해 보기 위해 웨이퍼의 형상을 추정한 데이타를 이용하여 그 형상을 분류하는 알고리즘을 개발하였다 추정된 웨이퍼의 모양에 따라 9개의 카테고리로 분류하고, 각 카테고리를 세 종류의 통계값을 이용하여 세부 분류한다. 개발한 알고리즘을 구현하여 웨이퍼의 형상을 분류하는 모듈을 개발하였다. 개발한 알고리즘을 검증하기 위해 여러 웨이퍼를 대상으로 실험을 수행하였다. 대부분의 웨이퍼를 정확하게 잘 분류하고 있으나 인부의 미세한 변화를 감지하지 못함으로 인하여 정확하게 분류하기가 어려운 경우를 관찰할 수 있었다. 웨이퍼의 형상을 다양하게 분류함으로써 polishing 공정의 자동화를 좀 더 구체적이고 효율적으로 접근할 수 있는 계기가 됨 깃으로 기대한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.71-71
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• 2017

플라즈마를 이용하는 건식 식각 또는 박막 증착 장비(PECVD)의 경우 웨이퍼에 rf bias를 인가하여 이온의 에너지와 입사각을 조절한다. 종래에는 웨이퍼의 가장 자리 3 mm영역을 공정 대상에서 제외하는 exclusion area로 지정하였으나 점차 공정 기술의 발달로 2 mm 이내로 감소하고 있다. 따라서 웨이퍼의 가장 자리에서 발생하는 전기장의 방향 및 크기 변화를 조절할 수 있는 기술의 개발이 필요하게 되었으며 그중 핵심적인 부품이 Si 또는 SiC로 제작되는 edge ring이다. Focus ring이라고도 불리는 이 부품은 웨이퍼 상에서 반경 방향으로 흐르는 가스의 유속이 가장 자리에 근접하면 빨라지는 현상과 이에 의해 식각/증착 화학 반응 속도가 증가하는 문제를 완화하기 위한 것과 적절한 전기 전도도를 부여함으로써 가장 자리의 전기장 분포를 최적화 할 수 있는 새로운 설계 변수로 활용할 수 있다. 스퍼터링의 경우에도 웨이퍼 중앙과 주변 부는 마그네트론 음극의 회전 링과의 입체각이 차이가 나므로 가장 자리의 경우 트렌치나 홀의 내측이 외측에 비해서 증착막의 두께가 얇아지는 문제가 있으며 건식 식각의 경우 홀의 형상이 수직에서 벗어나는 경향이 발생할 수 있다. 또한 사용 시간에 비례해서 edge ring의 형상이 변화하는데 상대적으로 고가품이어서 교체 주기를 설정하는 보다 합리적 기준이 필요하다. 본 연구에서는 전산 유체 역학 모델을 사용하는 ESI사의 CFD-ACE+를 활용하여 edge ring의 형상과 재질이 갖는 영향을 전산 모사하기 위한 기초 작업을 그림 1과 같이 진행하였다. 2D-CCP model에 Ar 가스를 가정하고 비유 전율 10내외 전도도 $0.1/Ohm{\cdot}m$정도의 재질에 대한 용량성 결합 플라즈마에 대해서 계산을 하고 이 때 기판에 인가되는 고주파 전력에 의한 이온의 입사 에너지 분포 및 각도 분포를 Monte Carlo 방법으로 처리하여 계산하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.260-260
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• 2004

연삭 가공은 대직경 반도체 웨이퍼의 경면 가공, 산업용 정밀 부품, 광학 분야의 고정밀급 렌즈 등 여러 산업 분야의 각종 정밀 부품의 마무리 공정에 적총되어 제품의 질을 좌우하는 필수적인 공정이라 할 수 있다. 이러한 연삭 가공은 높은 치수 정밀도와 양호한 표면 거칠기 및 제품의 형상을 동시에 만족시킬 수 있는 가공 기술로서 , 대직경 웨이퍼 생산에 있어서, 고정밀ㆍ고품위의 웨이퍼를 양산하는데 적합한 기술로 인식되고 있다.(중략)

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.482.1-482.1
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• 2014

고효율 셀 및 생산 단가 절감은 결정질 실리콘 태양전지에서 가장 중요시되고 있는 이슈이다. 그 중 박형 실리콘 웨이퍼를 사용하는 공정은 고효율 및 생산단가의 절감을 만족시킬수 있는 방안으로 개발되고 있으며, 전면 전극 재료인 Ag를 다른 금속 재료로 대체하는 방법 또한 단가 절감을 위한 방안으로 연구가 진행 중이다. 하지만 박형 웨이퍼를 기존 공정에 적용할 시 전후면 전극 형성을 위한 고온의 소성 공정 때문에 웨이퍼의 휨 현상이 문제가 되고 있다. Cu 금속 분말의 저온 분사법을 결정질 실리콘 태양전지 전면전극 형성에 적용할 경우, 박형 실리콘 웨이퍼에 적용하는 문제와 Ag 전극의 대체 전극 사용 문제를 동시에 해결할 수 있는 대안이 될 것으로 사료된다. 본 연구에서는 Cold spray법을 사용하여 결정질 실리콘 태양전지 에미터 위에 Cu 전면 전극을 형성하였으며 반복되는 증착 횟수에 따른 전기적 특성 및 형상학적 특성 등을 평가하였다. 전극 형성 전의 Cu 분말 크기는 1~10 마이크론 이었으며, 주사전자현미경을 이용하여 전극의 형상 및 종횡비를 측정하였다. 또한 transfer length method (TLM) 패턴을 실리콘 웨이퍼 표면에 형성하여 접촉 저항 특성 및 전극의 비저항을 평가하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2001.04a
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• pp.345-348
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• 2001

반도체에 이용되는 실리콘웨이퍼 생산에 있어 평탄도는 가장 중요한 요소 중 하나이다. 실리콘웨이퍼의 평탄도는 POLISHING이라는 공정과정을 통하여 측정하고 제어하고 있는데 현재 측정장비에서 보여주는 웨이퍼의 모양을 사람에 의해 제어하고 있어 경험이 필요하고 일일이 사람이 체크해야하는 번거로움이 있다. 따라서 평탄도가 시스템에 의해 자동적으로 측정되고 제어할 필요가 있다. 본 연구는 웨이퍼의 3차원 형상을 측정하여 보여주는 장비에서 이미지와 함께 나타나는 몇 개의 정량적인 항목을 이용하여 웨이퍼의 단면도를 추정하는 알고리즘을 제안함으로 평탄도가 자동으로 측정될 수 있도록 하였다. 이 알고리즘은 Spline보간법을 이용하였고 웨이퍼의 특정단면 뿐만 아니라 임의의 단면도도 추정할 수 있으며 수치실험을 통해 Lagrange보간법과 비교하여 그 효율성을 입증하였다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2004.05a
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• pp.72-84
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• 2004

반도체 집적도가 높아지고 웨이퍼가 대구경화 됨에 따라 새로운 이송 장비의 개발이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 이송장비의 새로운 개념인 공기부상 방식의 낱장이송 시스템을 설계하고 부상 노즐의 크기에 따른 부상 높이를 평가하였으며 그 결과 동일한 부상용 유량을 사용할 경우 0.5 mm 보다 0.8 mm 노즐이 부상 높이가 더 높고 에너지 절약적인 측면에서 유리함을 밝혔다. 또한 웨이퍼 이송용 추진 노즐의 배치에 따른 웨이퍼 이송 속도의 변화를 측정하여 동일 유량에서 추진속도가 훨씬 증가된 형상인 Type B(노즐 집중형)를 결정할 수 있었으며, 제조장비와 이송장비를 연결시켜주는 인터페이스에서의 웨이퍼 안정성을 평가한 결과 평균 16초 이내에 매우 안정된 공기부상 방식의 웨이퍼 낱장이송 시스템을 구현할 수 있었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.11
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• pp.6464-6471
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• 2014

The UV curing method is a popular process for lens molding on a unit wafer. This process, however, has several drawbacks including wafer adhesion during the ejection process after curing, errors in lens shape and wafer warpage due to material shrinkage during the curing process, and lens centering errors on both sides of a wafer. Among these, the lens shape error and warpage are influenced directly by the UV curing process due to factors including the UV radiation uniformity, the degree of cure according to UV intensity, and the shrinkage characteristics of the material. Therefore, a theory is needed not only to understand the change in the material characteristics, such as the shrinkage rate due to the curing reaction, but also to establish a model. In addition, an analysis system is needed to realize the model. This study proposes a new analysis method for the wafer lens molding process by Comsol modeling. This method was verified by comparing the results with those of the actual process.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.20 no.1
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• pp.85-90
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• 2003

Removal rate and Within Wafer Non-Uniformity (WIWNU), the most critical issues in Chemical Mechanical Polish (CMP) process, are related to the pressure distribution, wafer shape, slurry flow, mechanical property of pad and etc. Among them, wafer warp generated by other various manufacturing process of wafer may induce the deviation of pressure distribution on the backside of wafer. In the convex shaped wafer the pressure onto the backside of wafer is higher than that of perfectly flat shaped wafer. Besides, such an added pressure is in proportion to the curvature of wafer. That is, the bigger the curvature of wafer becomes the higher the removal rate goes. And the WIWNU is known to be directly related to the pressure distribution on the wafer as well. In other words, the deviation of pressure distribution is in proportion to the WIWNU. In this paper, it is found that the wafer shape may be modified through heating the backside of it and thus properly changed pressure onto the backside of it may improve the WIWNU.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.184-184
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• 2015

주석-은 합금 도금액은 반도체 웨이퍼 패키지 공정에 사용되어지고 있으며, 기존의 저속 주석-은 합금 도금액 대비 개발된 고속 주석-은 합금 도금액은 10ASD 이상에서 안정된 사용이 가능하고 기존의 주석-은 합금에 비해 생산효율을 증가의 목표를 가지고 개발을 진행하게 되었다. 웨이퍼 도금 평가를 통해 범프 두께가 균일하고, 표면 형상이 균일한 약품임을 검증하였으며, 액관리가 편하고, Sn과 Ag의 석출 비율도 관리 가능한 제품을 개발하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.38.2-38.2
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• 2009

마이크로노즐은 우주공간에서 인공위성의 자세를 바로잡는 데 필요한 마이크로 로켓에 들어가는 필수적인 부품이다. 마이크로 노즐은 또한 나노입자 적층 시스템(nano-particle deposition system, NPDS)에 들어갈 수 있다. NPDS는 세라믹 또는 금속 나노분말 입자를 노즐을 통해 초음속으로 가속시킨 뒤 상온에서 이를 기판에 적층시키는 새로운 시스템이다. 본 연구의 목표는 NPDS에 쓰이는 노즐을 일반적인 반도체 공정을 이용하여 마이크론 스케일의 목을 갖도록 한 마이크로노즐을 제작하는 데 있다. 보쉬 공정은 이러한 마이크로노즐을 제작하는데 필수적인 공정으로, 유도결합플라즈마를 이용해 실리콘 웨이퍼를 식각시키는 기술을 말한다. 보쉬 공정에 사용되는 플라즈마 기체는 $SF_6$와 $C_4F_8$인데, 이 두 가지 기체를 번갈아가면서 사용하여 실리콘 웨이퍼를 이방성 식각하는 것이 그 특징이다. 보쉬 공정에는 다양한 변수가 존재하며 이를 적절히 통제하면 마이크로노즐에 적합한 프로파일을 실리콘 웨이퍼 내에 형성시킬 수 있다. 본 연구에서는 보쉬 공정을 이용하여 3차원 마이크로 노즐을 제작하였다. 기존에 반응성이온식각(deep reactive ion etching, DRIE) 공정을 통해 마이크로노즐을 제작한 사례가 많이 보고되었지만 이들은 모두 2차원적으로 마이크로노즐을 제작하였다. 2차원적으로 제작한 마이크로노즐은 마이크로 로켓에 주로 사용되었지만, 초음속으로 가속된 분말이 노즐의 형상으로 인한 유체 흐름의 불안정성 때문에 NPDS에서는 오래도록 사용할 수 없다는 문제점이 있다. 그러므로 본 연구에서는 마이크로노즐을 3차원 형상으로 제작함으로써 이러한 문제점을 해결하고자 하였다.