• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.286-286
• /
• 2010

최근에 환경 오염과 화석 에너지의 고갈 문제를 해결하기 위하여 태양광을 전기 에너지로 변환하는 태양전지 연구에서 가장 이슈가 되는 부분은 저가격화와 고효율이다. 상용화 되어 있는 대부분의 태양전지는 단결정 실리콘 웨이퍼와 다결정 실리콘 웨이퍼를 사용한다. 실리콘 웨이퍼의 원자재 가격을 낮추는 방법에는 한계가 있기 때문에 태양전지 제작 공정에서 공정 단가를 낮추는 방법이 많이 연구되고 있고, 실리콘 웨이퍼가 가지는 재료의 특성상 화합물을 이용한 태양전지 보다 낮은 효율을 가질 수밖에 없기 때문에 반도체 소자 공정을 응용하여 실리콘 웨이퍼 기판에서 고효율을 얻는 방법으로 연구가 진행 되고 있다. 본 연구에서는 마이크로 블라스터를 이용하여 태양전지 cell 상부에 AG(anti-glare)를 가지는 유리 기판을 형성하여 낮은 단가로 태양전지 cell의 효율을 향상시키기 위한 연구를 진행 하였다. 태양전지 cell 상부에 AG를 가지는 유리 기판을 형성하게 되면 태양의 위도가 낮아 표면에서 대부분 반사되는 태양광을 태양전지 cell에서 광기전력효과가 일어나게 하여 효율을 향상시킨다. 이때 사용한 micro blaster 공정은 고속의 입자가 재료를 타격할 때 입자의 아래에는 고압축응력이 발생하게 되고, 이 고압 축응력에 의하여 소성변형과 탄성변형이 발생된다. 이러한 변형이 발전되어 재료의 파괴 초기값보다 크게 되면 크랙이 발생되고, 점점 더 발전하게 되면 재료의 제거가 일어나는 단계로 이루어지는 기계적 건식 식각 공정 기술이라 할 수 있다. 먼저 유리 기판에 마이크로 블라스터 장비를 이용하여 AG를 형성한다. AG는 $Al_2O_3$ 파우더의 입자 크기, 분사 압력, 노즐과 기판과의 간격, 반복 횟수, 노즐 이동 속도 등의 공정 조건에 따른 유리 기판 표면에서의 광학적 특성 및 구조적 특성에 관하여 분석하였다. 일반적인 태양전지 cell 제작 공정에 따라 cell을 제작 한후 AG 유리 기판을 상부에 형성시키고 솔라시뮬레이터를 이용하여 효율을 측정하였다. 이때 솔라시뮬레이터의 광원이 고정되어 있기 때문에 태양전지 cell에 기울기를 주어 태양의 위도 변화에 대해 간접적으로 측정하였다. AG 유리 기판이 태양전지 cell 상부에 형성 되었을 때와 없을 때를 각각 비교하여 AG 유리 기판이 형성된 태양전지 cell에서의 효율 향상을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.1029-1034
• /
• 2012

본 논문에서는 US-PCS(US-personal communications services)를 위해 사용이 가능한 저가격 고성능 FBAR (film bulk acoustic resonator) 듀플렉서(duplexer) 모듈(module)을 제시하였다. FBAR 소자는 일반적인 실리콘(Si) 기반의 공정보다 가격경쟁력이 우수한 유리(glass) 웨이퍼 기반의 패키지를 개발하여 적용하였다. FBAR 듀플렉서 모듈의 전송단(Tx)과 수신단(Rx)에서 얻어진 최대 삽입손실 특성은 각각 1.9 dB와 2.4 dB이다. 전송단 및 수신단 FBAR 소자와 본딩(bonding)된 유리 기반의 웨이퍼 및 PCB 기판과 몰딩(molding) 물질을 모두 포함하는 FBAR 듀플렉서 모듈의 전체 두께는 1.2 mm이다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.57-65
• /
• 2003

본 연구에서는 웨이퍼 레벨 진공 패키징된 MEMS자이로스코프 소자의 신뢰성 시험 및 분석을 통하여 웨이퍼 레벨 진공 패키징의 파괴 메카니즘을 연구하였다. 진공 패키징의 주된 파괴 모드는 누설, 가스투과, 그리고 outgassing이다. 누설은 접합 계면이나 재질의 결함을 통하여 주로 발생되며, 접합폭을 증가시키거나 단결정 실리콘을 사용하면 누설이 감소한다. Outgassing은 실리콘 및 유리기판의 표면 및 내부에서 발생하며 주로 $H_2O$와, $CO_2$, $C_3H_5$ 및 유기 오염물질이었다. Epi-poly의 경우 SOI 웨이퍼보다 약 10배의 outgassing을 발생시킨다. 또한 유리기판을 샌드블라스트 공정을 사용하여 가공한 경우, 약 2.5배의 outgassing 양이 증가한다. Outgassing 제거를 위해서는 접합 전에 웨이퍼를 pre-baking하는 과정이 필수적이며, outgassing의 발생을 최대로 하기 위한 최적의 pre-baking조건은 실리콘과 유리 웨이퍼를 $400^{\circ}C$와 $500^{\circ}C$ 사이에서 pre-baking하는 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
• /
• pp.1917-1919
• /
• 2003

본 연구에서는 바이오 및 환경 분야에 적용 가능한 미세 유체소자 제작에 있어서 4" 유리 / 유리 웨이퍼접합을 시도하였으며, 접합결과 90%이상의 접합면적을 보였다. 접합된 샘플을 산 및 알카리 조건에 따른 인장시험결과 모든 조건에서 약 $2kgf/mm^2$ 이상의 접합강도를 보였으며 파괴는 접합면이 아닌 모재에서 발생되었다. 또한 미세유체소자 제작에 있어서 초음파를 이용하여 유리를 가공하였으며, 폭 $300{\mu}m$, 깊이 $200{\mu}m$의 미세채널을 제작하였다.

• 광학세계
• /
• 통권138호
• /
• pp.40-41
• /
• 2012

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
• /
• 한국반도체및디스플레이장비학회 2004년도 춘계학술대회 발표 논문집
• /
• pp.72-84
• /
• 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.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권5호
• /
• pp.505-512
• /
• 2012

본 논문에서 태양전지 실리콘 웨이퍼 검사를 위해 광학스캐닝 메커니즘 기반 검사장비를 개발하였다. 그 중에서 다양한 결함검사 요구와 적절한 조명조건을 만족하는 구조적 하이브리드 조명시스템을 설계하였다. 그 다음으로 실험계획법을 이용하여 구조적 하이브리드 조명시스템의 최적 조명조건을 마스터 유리와 실리콘 웨이퍼에서 선정하였다. 마스터 유리에서 최적 조명조건은 B-강, BG-강, BR-강, BGR-강 이며, 실리콘 웨이퍼에서 최적조건은 R-중-B-중 이다. 이 최적조명조건을 적용하여 실리콘 웨이퍼 표면을 검사한 결과, 핀홀, 스크래치, 치핑 등 다수의 표면결함을 정확하게 검출하였다. 구조적 하이브리드 조명시스템은 태양전지 실리콘 웨이퍼 표면결함 검사에 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
• /
• 한국반도체및디스플레이장비학회 2004년도 춘계학술대회 발표 논문집
• /
• pp.202-206
• /
• 2004

본 연구에서는 고밀도로 백색 발광다이오드를 웨이퍼 상에 제작하기 위한 제조공정에 필요한 포토마스크를 제작하는 연구를 수행하였다. 발광다이오드 한 개의 패턴을 웨이퍼상에 연속적으로 배열하여 이를 병렬로 연결하는 금속배선을 고려하였다. AutoCAD의 DWG 파일로 캐드작업을 수행하여 이를 DXF 파일로 변환하였으며, 레이저빔으로 스켄하여 소다라임 유리판 위에 크롬을 식각함으로써 포토마스크를 제작하였다. 이는 기존에 제작된 개별칩 형태의 발광다이오드 제작공정을 집적공정화함으로써 웨이퍼상에서 전면 발광하는 조명광원의 구조를 갖는다. 또한 이를 활용하여 백색 발광다이오드 집적칩을 제작하려 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.192-192
• /
• 2000

플라즈마 내부에서 성장하는 티끌입자는 미세회로의 제조 시 수율저하와 제품의 신뢰도를 떨어뜨리는 원인이 된다. 이 티끌입자는 일반적으로 0.1$mu extrm{m}$ 정도의 크기를 가지고 있으며 공정 중 웨이퍼 모서리주변에 머무르다가 떨어져 웨이퍼를 오염시킨다. 본 연구에서는 아세톤을 사용하여 플라즈마를 발생시키고, 티끌입자의 씨앗으로 알루미나 분말을 개스에 실어 플라즈마 내로 주입하여 입자의 성장을 관찰하였다. 플라즈마의 아래쪽에 유리기판을 두고 일정시간 동안의 반응이후 기판표면을 조사한 결과 약 1$\mu\textrm{m}$정도까지 성장한 티끌입자를 관찰할 수 있었으며, 특히 Sheath 포텐셜이 큰 유리기판의 모서리 부분이 심하게 오염된 것을 볼 수 있었다. 티끌입자는 일반적으로 음으로 대전되어 있으므로, 이 티끌입자에 의한 유리기판의 오염을 제어하기 위한 아이디어로 기판 위 5cm되는 위치에 그리드를 설치한 다음 음전압을 인가하였다. 바이어스 전압이 -200V의 경우, 인가한 음전압은 오염을 촉진시켰으나 -100V를 인가한 경우에는 오염이 감소하는 것을 관찰하였다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경과학회 2003년도 봄 학술발표회 발표논문집
• /
• pp.279-280
• /
• 2003

실리콘웨이퍼 제조공정에서 폐기되는 HF에는 순수한 실라카만 함유되어 있지만 브라운관 업체에서 폐기되는 HF 폐액에는 유리의 조성에 따라서 다양한 성분들이 소량씩 함유되어 있다. 몰비로 Si:F=1:6이 되도록 조정한 후에 20% NaOH를 사용하여 pH를 6으로 조정하여 규불화소다를 얻고, 이어서 pH를 9로 조정하여 NaF를 었었다. 규불화소다에 NaCl, 칠레초석을 다양하게 첨가하여 금속 융제로 사용한 결과에 의하면 규불화소다의 양이 증가할수록 융제의 특성은 우수하였고, 가장 이상적인 첨가량은 50%~60%이었다. 따라서 각 공정에서 폐기되는 HF는 $Na_2SiF_{6}$와 NaF를 제조함으로서 재활용이 가능하였다.