• 제목/요약/키워드: Ammonium Persulfate (AP)

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압저항 효과를 이용한 실리콘 압력센서 제작공정의 최적화 (Optimization on the fabrication process of Si pressure sensors utilizing piezoresistive effect)

  • 윤의중;김좌연;이석태
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권1호
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    • pp.19-24
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    • 2005
  • 본 논문에서는 압저항 효과를 이용한 Si 압력센서 제작을 최적화하였다. Si 압저항형 압력센서의 제작공정에 있어서 압저항과 알루미늄 회로 패턴 이후에 Si 이방성 식각을 통하여 수율이 개선되었다. 압저항의 위치와 공정 파라메터는 각각 ANSYS와 SUPREME 시뮬레이터를 이용하여 결정하였다. Boron-depth 프로파일 측정으로부터 p-형 Si 압저항의 두께를 측정한 결과 SUPREME 시뮬레이션으로부터 얻은 결과와 잘 부합하였다. 다이아프램을 위한 Si 이방성 식각 공정은 암모늄 첨가제 AP(Ammonium persulfate)를 TMAH(Tetra-methyl ammonium hydroxide) 용액에 첨가함으로써 최적화되었다.

압력센서용 다이아프램 제작을 위한 TMAH/AP 식각특성 (The Etching Characteristics of TMAH/AP for the Diaphragm Fabrication of Pressure Sensors)

  • 윤의중;김좌연
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.19-22
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    • 2003
  • In this paper, Si anisotropic etching characteristics of tetramethylammonium hydroxide (TMAH)/ammonium persulfate (AP) solutions were investigated to realize the optimum structure of a diaphragm for the piezoresistive pressure sensor application. Due to its low toxicity and its high compatibility with the CMOS processing, TMAH was used as Si anisotropic etchants. The variations of Si etch rate on the etching temperature, TMAH concentration, and etching time were obtained. With increasing the etching temperature and decreasing TMAH concentrations, the Si etch rate is increased while a significant non-uniformity exists on the etched surface because of formation of hillocks on the <100> surface. With the addition of AP to TMAH solution, the Si etch rate is increased and an improvement in flatness on the etching front is observed. The Si etch rate is also maximized with increasing the number of addition of AP to TMAH solution per one hour. The Si square diaphragms of 20$\mu\textrm{m}$ thickness and 100-400 $\mu\textrm{m}$ one-side length were fabricated successfully by adding AP of (5/6)g to 800 ml TMAH solution every 10 minutes.

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압저항 압력센서 응용을 위한 TMAH/AP/IPA 용액의 실리콘 이방성 식각특성에 대한 연구 (A Study on Anisotropic Etching Characteristics of Silicon in TMAH/AP/IPA Solutions for Piezoresistive Pressure Sensor Applications)

  • 윤의중;김좌연;이태범;이석태
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권3호
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    • pp.9-14
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    • 2004
  • 본 논문에서는 압저항 압력센서 응용을 위한 최적의 멤브레인 구조를 만들기 위하여 tetramethylammonium hydroxide (TMAH)/ammonium persulfate (AP)/isopropyl alcoho 1(IPA) 용액의 Si 이방성 식각 특성을 연구하였다. 독성이 적고 CMOS 공정과의 높은 호환성 때문에 TMAH를 Si 이방성 식각용액으로 사용하였다. 식각온도, TMAH농도 및 식각시간에 따른 Si 식각률의 변화를 측정하였다. 식각온도를 증가 시키고 TMAH농도를 감소시킴에 따라 Si 식각률은 증가한 반면에 (100)면에 hillock 이 생겨 식각표면의 평탄도가 감소하였다. TMAH 에 IPA 용액을 첨가하면 식각표면의 평탄도를 증가 시키나 Si의 식각률을 감소 시켰다. 그러나, TMAH 에 AP 용액을 첨가하면 Si의 식각률과 식각표면의 평탄도 모두를 증가시켰다. 또한 시간당의 AP 첨가 횟수를 증가시킴으로서 Si 식각률을 최대화시킬 수 있었다. TMAH/AP 용액의 최적의 Si 식각조건을 적용하여 한변의 길이가 100∼400㎛이고 두께가 20㎛인 정사각형 모양의 Si 멤브레인을 성공적으로 제작하였다.

초음파 기술을 이용한 실리콘 이방성 식각 공정에서의 표면 평탄화 향상 연구 (Surface Flatness Improvement in Si Anisotropy Etching Process Utilizing Ultrasonic Wave Technology)

  • 윤의중;김좌연;이강원;이석태
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.416-417
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    • 2005
  • In this study, we optimized the process of Si anisotropy etching by combing tetramethyl ammonium hydroxide (TMAH) etching process with ultrasonic wave technology. New ultrasonic TMAH etching apparatus was developed and it was used for fabricating a $20{\mu}m$ thick diaphragm for Si piezoresistive pressure sensors. Based on comparison study on etch rate and surface flatness, it was observed that the Si anisotropy etching methode with new ultrasonic TMAH etching apparatus (at 40 kHz/ 500 watt) was superior to conventional etching methods with TMAH or TMAH+ammonium persulfate(AP) solutions.

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압력센서용 다이아프램 제작을 위한 TMAH 의 식각특성 연구

  • 김좌연;윤의중;이석태;이태범;이희환
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2003년도 춘계학술대회 발표 논문집
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    • pp.23-28
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    • 2003
  • 본 논문에서는 MEMS 공정기술을 이용하는 압저항(piezoresistive) 압력센서용 다이아프램의 최적구조 제작을 위한 TMAH(Tetramethyl Ammonium Hydroxide)의 식각특성을 연구하였다. KOH, EDP 등 기존의 공정 수행에 있어서 부딪치게 되는 환경적 요인을 개선하고, 생산성 향상을 위해 독성이 없고 CMOS 집적회로 공정과 호환성이 높은 TMAH를 사용하여, 식각온도와 TMAH 농도 및 식각시간에 따른 에칭률 변화를 측정하였다. 식각온도가 증가 함에 따라, 그리고 TMAH 농도가 감소함에 따라, Si 에칭률은 증가하였으나 hillock 발생률이 증가하여 식각표면의 평탄화 정도가 나빠졌다. 이러한 단점을 AP(Ammonium Persulfate) 첨가제를 이용하여 해결하였다. l5wt% 농도의 TMAH 800ml 용액을 가지고 매 10분당 같은 양의 AP를 1시간당 5g이 되도록 첨가하여, 한변의 길이가 100~400 $\mu\textrm{m}$인 정사각형 모양을 가진 우수한 이방성 다이아프램을 성공적으로 제작하였다.

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TMAH/AP 용액의 실리콘 이방성 식각특성 및 다이아프램 제작에 대한 연구 (A Study on Anisotropic Etching Characteristics of Silicon in TMAH/AP Solutions and Fabrication of a Diaphragm)

  • 윤의중;김좌연;이태범;이석태
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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    • pp.1033-1036
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    • 2003
  • In this paper, Si anisotropic etching characteristics of tetramethylammonium hydroxide (TMAH)/ ammonium persulfate (AP) solutions were investigated to realize the optimum structure of a diaphragm for the piezoresistive pressure sensor application. Due to its low toxicity and its high compatibility with the CMOS processing, TMAH was used as Si anisotropic etchants. The variations of Si etch rate on the etching temperature, TMAH concentration, and etching time were obtained. With increasing the etching temperature and decreasing TMAH concentrations, the Si etch rate is increased while a significant non-uniformity exists on the etched surface because of formation of hillocks on the <100> surface. With the addition of AP to TMAH solution, the Si etch rate is increased and an improvement in flatness on the etching front is observed. The Si etch rate is also maximized with increasing the number of addition of AP to TMAH solution per one hour. The Si square diaphragms of 20${\mu}{\textrm}{m}$ thickness and 100~400${\mu}{\textrm}{m}$ one-side length were fabricated successfully by applying optimum Si etching conditions of TMAH/AP solutions.

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탄산칼슘 /유기계 Core-Shell 입자의 제조와 물성에 관한 연구 (A Study of Synthesis and Property of $CaCO_3$/Organic Core-Shell Particle)

  • 설수덕
    • 폴리머
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    • 제34권1호
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    • pp.38-44
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    • 2010
  • 탄산칼슘/유기계 core-shell 입자를 제조하기 위해 core로는 침강성 탄산칼습을 사용하였고, shell로서는 여러 종류의 methyl methacrylate(MMA), ethyl acrylate(EA), n-butyl acrylate(BA), styrene(St), 2-ethylhexyl acylate(2-EHA)을 사용하여, 반응 온도 유화제, 개시제의 종류와 첨가량을 변화시킨 후에 유화중합을 시켜 최적의 유화중합 조건을 구하였다. 생성된 core-shell 입자의 구조는 FT-IR로, 입자크기와 형태는 입도 분석, SEM, TEM으로 각각 측정하였다. 그리고, 이 core-shell 입자에 부직포를 함침시켜 처리전후의 표면변화는 접촉각으로 확인하였다. 또한, 함침 처리 전후의 부직포/부직포 소재와 관능성 단량체 첨가한 부직포/부직포 소재의 박리 접착강도를 측정하여 상호 비교하였다. 탄산칼슘/유기 core-shell 입자 합성의 경우에는 유화제인 SDBS를 0.5 wt% 첨가한 탄산칼슘을 core로 하여 MMA와 0.1 wt% 농도의 APS를 단계적으로 주입하여 중합함으로써 탄산칼슘입자 표면에 단량체의 중합이 잘 유도될 수 있었으며 중합 도중에 새로운 중합체 입자의 생성이 적었다.