• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.8 no.4A
• /
• pp.425-431
• /
• 1999

$Pb(Zr_{0.52}, Ti_{0.48})O_3$ (PZT) thick films as an actuating material with conducting oxides, $(La_{0.5}Sr_{0.5}) CoO_3$ (LSCO), have been fabricated by sol-gel method for Optical Micro-Electro-Mechanical System (MEMS) devices, in which PZT/LSCO/SiO2 structures were used. In order to improve the adhesion to LSCO solution in order to enhance the wetting behavior of a water-based LSCO precursor solution and further to improve the adhesion between LSCO and $SiO_2$ layers. PZT films were made using 1-3 propanediol based precursor solution which has a high viscosity and a boiling point appropriate for thick film fabrication. In the precursor solution, Ti-propoxied and Zr-propoxied are partially substituted with acetylacetone to achieve the solution stability while maintaining reactivity. Crack free PZT films (0.8~1$\mu\textrm{m}$) have been successfully fabricated at crystallization temperatures above $700^{\circ}C$. Dielectric constants and dielectric losses of the PZT films were 900~1200and 2~5%, respectively. Piezoelectric constant $d_{33}$ of the PZT films constrained by a substrate were 200pm/V at 100kV/cm.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
• /
• v.15 no.11
• /
• pp.958-962
• /
• 2002

This paper reports on the fabrication of free-standing microstructures by DRIE (deep reactive ion etching). SOI (Si-on-insulator) structures with buried cavities are fabricated by SDB (Si-wafer direct bonding) technology and electrochemical etch-stop. The cavity was formed the upper handling wafer by Si anisotropic etch technique. SDB process was performed to seal the formed cavity under vacuum condition at -760 mmHg. In the SDB process, captured air and moisture inside of the cavities were removed by making channels towards outside. After annealing (100$0^{\circ}C$, 60 min.), the SDB SOI structure with a accurate thickness and a good roughness was thinned by electrochemical etch-stop in TMAH solution. Finally, it was fabricated free-standing microstructures by DRIE. This result indicates that the fabrication technology of free-standing microstructures by combination SDB, electrochemical etch-stop and DRIE provides a powerful and versatile alternative process for high-performance bulk micromachining in MEMS fields.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
• /
• v.30 no.10
• /
• pp.615-624
• /
• 2017

This study investigated the various physical and electrical effects of silicon direct bonding. Direct bonding means the joining of two wafers together without an intermediate layer. If the surfaces are flat, and made clean and smooth using HF treatment to remove the native oxide layer, they can stick together when brought into contact and form a weak bond depending on the physical forces at room temperature. An IR camera and acoustic systems were used to analyze the voids and bonding conditions in an interface layer during bonding experiments. The I-V and C-V characteristics are also reported herein. The capacitance values for a range of frequencies were measured using a LCR meter. Direct wafer bonding of silicon is a simple method to fuse two wafers together; however, it is difficult to achieve perfect bonding of the two wafers. The direct bonding technology can be used for MEMS and other applications in three-dimensional integrated circuits and special devices.

• IEMEK Journal of Embedded Systems and Applications
• /
• v.2 no.2
• /
• pp.76-81
• /
• 2007

A novel multi-layer type micro gas sensor for $NO_X$ detection was designed and fabricated. Micro platform defined as type II-1 in this article for micro gas sensor was fabricated using the MEMS technology to meet the demanding needs of lower power consumption. Nano composite materials were fabricated with nanosized tin oxide powder and $\underline{m}$ulti-$\underline{w}$all $\underline{c}$arbon $\underline{n}$ano $\underline{t}$ube (MWCNT) to improve sensitivity. We investigated characteristics of fabricated multi-layer type micro gas sensor with $NO_2$ concentration variations at constant 2.2 V. Sensitivity (S) of micro gas sensor were observed to increase from 2.9, to 7.4 and 11.2 as concentrations of $NO_2$ gases increased from 2.4 ppm, to 3.6 ppm and 4.9 ppm. When 2.4 ppm of $NO_2$ gas was applied, response time and recovery time of micro gas sensor were recorded as 101 seconds and 142 seconds, respectively.

• Electronics and Telecommunications Trends
• /
• v.16 no.2 s.68
• /
• pp.10-30
• /
• 2001

본 고에서는 차세대 인터넷 구축을 위한 요소 기술에 대하여 전반적으로 살펴본다. 우리는 현재보다 1,000배 빠른 차세대 인터넷의 구축을 목표로 하고 있다. 따라서 과연 그만큼 빠른 인터넷의 구축이 필요할 것인가를 검증하는 차원에서 향후 5년 정도의 가까운 시일 내에 있을 인터넷 트래픽의 증대에 대한 수요를 서비스 측면에서 살펴본다. 차세대 인터넷은 풍부한 전송대역폭의 제공과 QoS를 기반으로 한 신뢰성 있는 데이터의 전달을 특징으로 하며, 이를 위해서 광스위칭 기반의 전송 하부구조 위에 MPLS 기술이 사용될 것으로 예상된다. 이를 위한 요소기술로 DWDM 전송기술, MEMS 기반의 광스위칭 소자기술과 함께 광스위칭 기술에 지능을 부여하기 위한 표준화 동향에 대하여 살펴본다. 현재의 IP 기반 인터넷에서 제공하지 못하는 QoS 기능은 MPLS에서 가능하게 될 것이다. MPLS에서의 중요한 응용인 트래픽 엔지니어링과 VPN 서비스는 망이 보다 안정적으로 유지될 수 있도록 지원하면서 기업들이 MPLS 망을 이용하여 자신의 망을 구축할 수 있도록 지원할 것이다. MPLS 기술은 IETF에서 표준화가 진행되고 있으며 라우터 개발업체 및 ISP의 큰 지원을 받고 있다. 차세대 인터넷을 위해서는 전달망의 구축도 필요하지만 이와 함께 차세대 인터넷 응용을 위한 컴퓨팅 인프라도 균형있게 개발되어야 한다. 따라서 현재 그 윤곽을 드러내고 있는 차세대 인터넷 응용 인프라 환경에 대하여 그 등장 배경과 관련 기술에 대하여 조망한다. 차세대 인터넷의 개발을 위해서는 광처리 관련 원천 기술, 프로세서 개발 기술, 라우터 설계 기술 및 서버 개발 기술, 어플리케이션 기반 기술 및 사용자 인터페이스 기술들이 전략적으로 이음새 없이 매끄럽게 통합되어야 한다. 이러한 관점에서 필요한 요소기술들을 다수 보유하고 있는 ETRI의 역할은 매우 중요하리라 생각된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 1999.11d
• /
• pp.1137-1139
• /
• 1999

저가의 우수한 성능을 갖는 적외선 영상표시 소자 구현에 적합한 마이크로 볼로미터를 MEMS 기술을 사용하여 제작하였다. 작은 열질량을 갖는 마이크로미터 단위의 열적고립 구조(thermal isolation structure) 제작은 폴리이미드(PI2611)를 희생층으로 사용하여 최종적으로 ashing공정 단계에서 폴리이미드를 제거하여 마이크로 볼로미터 구조를 완성하였다. 이 때의 구조층으로는 PECVD 질화실리콘($SiN_x$) 박막, 감지층으로 산화바나듐($VO_x$) 박막을 사용하였다. 본 연구에서는 폴리이미드 패턴 형성시 건식식각 공정조건 변수에 따라서 패턴의 기울기를 조절하여 폴리이미드 측면에서 발생되는 불 균일한 박막 증착과 패터닝 문제를 개선하였다. 또한 저응력의 질화실리콘 박막을 사용하여 잔류응력에 의한 열적고립 구조의 뒤틀림 현상을 완화하였다.

• Proceedings of the KSME Conference
• /
• 2008.11a
• /
• pp.1957-1962
• /
• 2008

As a field of MEMS, micro-heater fabricated by Au is being introduced and developed in recent years. Previous studies about thermal properties of various forms of micro-heater were not sufficient. In this work, numerical and experimental analysis of the heat generation and the temperature distribution of micro-heater packages for 8 different geometric cases were studied. We fabricated a micro-heater package with silicon wafer, on which Cr/Au layer was laminated before 8 geometric forms of micro-heater were patterned. In each cases, temperature distribution was measured with IR thermal camera. According to the experimental results, which show a good agreement with the results analyzed by CFD, it was found that at 0.5W, the temperature of micro-heater chip which contained $20000{\mu}m$-long, serpentine shaped micro-heater was elevated to a relatively high temperature of $78^{\circ}C$ Consequently, we proposed a geometry of micro-heater which has effective thermal characteristics.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.08a
• /
• pp.257-257
• /
• 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.

• Journal of the Korean Society of Visualization
• /
• v.9 no.2
• /
• pp.34-39
• /
• 2011

This paper presents a novel direct fabrication method of the thin metal film RTD temperature sensor array on an arbitrary curved surface by using MEMS technology to measure a distributed temperature field up to $300^{\circ}C$ without disturbing a fluid flow. In order to overcome the difficulty in the three dimensional photography of sensor patterning, the UV pre-irradiated photosensitive dry film resist technology has been developed newly. This method was applied to the fabrication of the temperature sensor array on a glass tube, which is arranged parallel and transverse to a main flow. Gold was used as a temperature sensing material. The resistance change was measured in a thermally controlled oven by increasing the environmental temperature. The linear increase in resistance change and a constant slope were obtained. Also, the sensitivity of each RTD temperature sensor was evaluated.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.02a
• /
• pp.296-296
• /
• 2012

LCD panel 검사를 위한 Probe unit은 대형 TV 및 모바일용 스마트폰을 중심으로 각광을 받고 있는 소모성 부품으로 최근 pitch의 미세패턴화가 급속히 진행되고 있다. 본 연구에서는 Slit Wafer 제작 공정을 최적화하기 위해 25 um pitch의 마스크를 설계, 제작하였다. 단공과 장공을 staggered 형태로 배열하여 25 um/25 um line/space pitch로 설계하였다. 또한 단위실험을 위해 직접 25 um pitch로 설계하여, 동일한 실험조건을 적용하여 최적 조건을 찾고자 하였다. 반응변수는 Etch rate 및 profile angle로 결정하였으며, 약 200~400 um 에칭된 slit의 상단과 하단의 폭, 그리고 식각깊이를 SEM 측정사진을 통해 정한 후 etch rate 및 profile angle을 결정하였다. 인자는 식각속도 및 wall의 각도를 결정하는 식각 및 passivation 가스의 유량, chamber 압력(etching/passivation), 식각시간 등으로 정하였으며, 이들의 최대값과 최소값 2 수준으로 실험계획을 설계하였다. 식각 조건에 따라 8회의 실험을 수행하였다. 가스의 유량은 SF6 400 sccm, C4F8 400 sccm, 식각 싸이클 시간은 5.2~10.4 sec, passivation 싸이클시간 4 sec로 하였으며, 압력은 식각시 7.5 Pa, passivation 시 10 Pa로 할 경우가 가장 sharp하게 나타났다. Coil power 와 platen power는 각각 2.6 KW, 0.14 KW로 하였으며, 최적화를 위한 인자의 값들은 이 범위에서 조절하였다. 이러한 인자의 조건 조절을 통해 etch rate는 5.6 um/min~6.4 um/min, $88.9{\sim}89.1^{\circ}$의 profile angle을 얻을 수 있었다.