• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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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.

• ETRI Journal
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• v.28 no.3
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• pp.389-392
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• 2006

In this letter, a laterally-driven bistable electromagnetic microrelay is designed, fabricated, and tested. The proposed microrelay consists of a pair of arch-shaped leaf springs, a shuttle, and a contact bar made from silicon, low temperature oxide (LTO), and gold composite materials. Silicon-on-insulator wafers are used for electrical isolation and releasing of the moving microstructures. The high-aspect-ratio microstructures are fabricated using a deep reactive ion etching (DRIE) process. The tandem-typed leaf springs with a silicon/gold composite layer enhance the mechanical performances while reducing the electrical resistance. A permanent magnet is attached at the bottom of the silicon substrate, resulting in the generation of an external magnetic field in the direction vertical to the surface of the silicon substrate. The leaf springs show bistable characteristics. The resistance of the pair of leaf springs was $7.5\;{\Omega}$, and the contact resistance was $7.7\;{\Omega}$. The relay was operated at ${\pm}0.12\;V$.

• 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.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2005.09a
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• pp.49-53
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• 2005

The objective of this research was to establish the size limitation of micro metal forming and analyze the formability of foil. Flat-rolled ultra thin metallic copper foil($3{\mu}m$ in thickness) was used as a forming material and foil was annealed to improve the formability at the temperature of $385^{\circ}C$. Forming die was fabricated by using etching technique of DRIE(deep reactive ion etching) and HNA isotropic etching. For the forming die and coupe. foil were vacuum packed and the forming was conducted as applying hydrostatic pressure of 250MPa to the vacuum packed unit. We successfully obtained the micro channels of $12\~14{\mu}m$ width and $9{\mu}m$ depth from micro forming process we designed. We also investigated the thickness strain distribution of foil from experiment and FE simulation result. Micro channels had a good formability of smooth surface and size accuracy. We expect that micro metal forming technology will be applied to production of micro parts.

• Journal of the Semiconductor & Display Technology
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• v.20 no.2
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• pp.19-24
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• 2021

As the size of semiconductor devices decreases, the etching pattern becomes very narrow and a deep high aspect ratio process becomes important. The cryogenic etching process enables high aspect ratio etching by suppressing the chemical reaction of reactive ions on the sidewall while maintaining the process temperature of -100℃. ESC is an important part for temperature control in cryogenic etching equipment. Through the cooling path inside the ESC, liquid nitrogen is used as cooling water to create a cryogenic environment. And since the ESC directly contacts the wafer, it affects the temperature uniformity of the wafer. The temperature uniformity of the wafer is closely related to the yield. In this study, the cooling path was designed and analyzed so that the wafer could have a uniform temperature distribution. The optimal cooling path conditions were obtained through the analysis of the shape of the cooling path and the change in the speed of the coolant. Through this study, by designing ESC with optimal temperature uniformity, it can be expected to maximize wafer yield in mass production and further contribute to miniaturization and high performance of semiconductor devices.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.23 no.2
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• pp.73-78
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• 2016

An increase in the transistor density of integrated circuit devices leads to a very high increase in heat dissipation density, which causes a long-term reliability and various thermal problems in microelectronics. In this study, liquid cooling method was investigated using straight microchannels with various metal bumps. Microchannels were fabricated on Si wafer using deep reactive ion etching (DRIE), and Ag, Cu, or Cr/Au/Cu metal bumps were placed on Si wafer by a screen printing method. The surface temperature of liquid cooling structures with various metal bumps was measured by infrared (IR) microscopy. For liquid cooling with Cr/Au/Cu bumps, the surface temperature difference before and after liquid cooling was $45.2^{\circ}C$ and the power density drop was $2.8W/cm^2$ at $200^{\circ}C$ heating temperature.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.389-390
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• 2012

In this study, we fabricate a superhydrophobic surface made of hierarchical nanostructures that combine wax crystalline structure with moth-eye structure using vacuum cluster system and measure their hydrophobicity and durability. Since the lotus effect was found, much work has been done on studying self-cleaning surface for decades. The surface of lotus leaf consists of multi-level layers of micro scale papillose epidermal cells and epicuticular wax crystalloids [1]. This hierarchical structure has superhydrophobic property because the sufficiently rough surface allows air pockets to form easily below the liquid, the so-called Cassie state, so that the relatively small area of water/solid interface makes the energetic cost associated with corresponding water/air interfaces smaller than the energy gained [2]. Various nanostructures have been reported for fabricating the self-cleaning surface but in general, they have the problem of low durability. More than two nanostructures on a surface can be integrated together to increase hydrophobicity and durability of the surface as in the lotus leaf [3,5]. As one of the bio-inspired nanostructures, we introduce a hierarchical nanostructure fabricated with a high vacuum cluster system. A hierarchical nanostructure is a combination of moth-eye structure with an average pitch of 300 nm and height of 700 nm, and the wax crystalline structure with an average width and height of 200 nm. The moth-eye structure is fabricated with deep reactive ion etching (DRIE) process. $SiO_2$ layer is initially deposited on a glass substrate using PECVD in the cluster system. Then, Au seed layer is deposited for a few second using DC sputtering process to provide stochastic mask for etching the underlying $SiO_2$ layer with ICP-RIE so that moth-eye structure can be fabricated. Additionally, n-hexatriacontane paraffin wax ($C_{36}H_{74}$) is deposited on the moth-eye structure in a thermal evaporator and self-recrystallized at $40^{\circ}C$ for 4h [4]. All of steps are conducted utilizing vacuum cluster system to minimize the contamination. The water contact angles are measured by tensiometer. The morphology of the surface is characterized using SEM and AFM and the reflectance is measured by spectrophotometer.

• Journal of Welding and Joining
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• v.24 no.2
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• pp.64-70
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• 2006

The 3-dimensional (3D) chip stacking technology is a leading technology to realize a high density and high performance system in package (SiP). There are several kinds of methods for chip stacking, but the stacking and interconnection through Cu filled through-hole via is considered to be one of the most advanced stacking technologies. Therefore, we studied the optimum process of through-hole via formation and Cu filling process for Si wafer stacking. Through-hole via was formed with DRIE (Deep Reactive ion Etching) and Cu filling was realized with the electroplating method. The optimized conditions for the via formation were RE coil power of 200 W, etch/passivation cycle time of 6.5 : 6 s and SF6 : C4F8 gas flow rate of 260 : 100 sccm. The reverse pulsed current of 1.5 A/dm2 was the most favorable condition for the Cu electroplating in the via. The Cu filled Si wafer was chemically and mechanically polished (CMP) for the following flip chip bumping technology.

• Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles
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• v.24 no.1
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• pp.96-104
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• 2000

The purpose of this study was to investigate the antimicrobial activity, antimutagenic and anticancer effects and dyeing properties of the fermented indigo extract. The physiological effects of natural color extracts from colorant plants(gardenia, beet and indigo) were studied. The methanol extract of indigo showed an inhibitory effect on the growth of E. coli and Staph. aureus, and also showed a strong antimicrobial effect on Trich. mentagrophytes compared to others. The methanol extract of indigo showed antimutagenic activities against aflatoxin B1(AFB1) in the Ames test using Salmonella typhimurium TA 100. The proliferation of Clone M-3 mouse melanoma cells and A431 human epidermoid carcinoma cells was inhibited by the methanol extract of indigo. So we decided to use natural indigo for dyeing the fabrics because of those effects. Dried indigo leaves were fermented at variouss temperature and the fermented indigo was reduced by using alkaline(NaOH, Ca(OH)2) and glucose to dye the fabrics. The values of K/S fermented indigo showed the highest value when it was fermented at 3$0^{\circ}C$. The indigo fermented at 3$0^{\circ}C$ had the greatest number of total bacterial counts and we identified one of the main microorganisms as Aspergillus niger. This microorganism was responsible for the indigo fermentation and accelerated indigo fermentation. So it can be supposed to reduce the fermentation period of indigo by inoculating Aspergillus niger into the indigo leaves at 3$0^{\circ}C$.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.12.2-12.2
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• 2010

반도체 소자, 바이오 센서, 태양전지 등에서 집적도 및 소자 성능 향상을 위해서 최근 실리콘 소재를 위주로 한 수직 정렬형 와이어 어레이와 같은 3차원 구조의 소재에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 깊은 반응성 이온 식각법(DRIE: Deep Reactive Ion Etching)과 같은 건식 식각법으로 종횡비가 높은 실리콘 와이어 어레이를 제작할 수 있지만 시간과 공정비용이 많이 소요된다는 단점이 있고 양산성이 없다. 이를 극복하기 위해서 VLS (Vapor-Liquid-Solid)방법이 연구되고 있지만 촉매로 사용되는 금속의 오염으로 인한 소자 성능의 저하를 피할 수가 없다. 본 연구진에서 연구하는 있는 전기화학적 식각법을 사용하면 이러한 문제를 극복하고 매우 정렬이 잘 된 실리콘 와이어 어레이를 제작할 수 있으며 최적 조건을 정립하면 균일하고 재현성 있는 다양한 종횡비의 기판 수직형 실리콘 와이어 어레이를 제작할 수 있다. 또한, 귀금속 촉매 식각법은 금속 촉매를 사용하여 식각을 하지만 VLS 방법과 달리 Top-down 방법을 사용하기 때문에 최종 공정에서 용액에 담구어 귀금속을 식각하여 제거 하면 귀금속 촉매가 실리콘을 오염시키는 일은 배제할 수 있다. 귀금속 촉매 식각법의 경우 사용되는 촉매의 다양화, 포토리소그래피 방법, 그리고 식각 용액의 조성 변화에 따라 다양한 형상의 와이어 어레이를 제작할 수 있으며 이에 대한 결과를 소개하고자 한다. 3차원 실리콘 와이어 어레이를 사용하여 동심원형 p-n접합 와이어 어레이를 제작하면 소수캐리어의 확산거리가 짧아도 짧은 동심원 방향으로 캐리어를 포집할 수 있고 태양광의 입사는 와이어 어레이의 수직 방향이므로 태양광의 흡수도 효율적으로 할 수 있기 때문에 실리콘의 효율 향상을 달성할 수 있다. 이에 대한 본 연구진의 연구결과 및 최근 연구 동향을 발표하고자 한다.