• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.116.1-116.1
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• 2016

반도체 가스센서에서는 가연성 및 탄화수소계 가스를 감지 하기 위해서 $100{\sim}500^{\circ}C$ 이상의 동작온도를 필요로 한며, 이에 따라 반도체식 가스센서의 마이크로 히터 소재는 고온에서 열적 안정성이 있는 소재가 요구된다. 현재 상용화되고 있는 반도체식 가스센서는 실리콘(Silicon) 기반의 MEMS 기술을 이용한 가스센서이며, 구조적으로나 성능적 한계가 드러남에 따라 실리콘 이외의 다양한 재료의 MEMS 응용기술 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 실리콘의 재료적 한계를 극복하기 위해 다공성 알루미늄 산화물(AAO)을 기판으로 사용하여 마이크로 히터를 제작하였다. AAO의 제작에 앞서 CMP, 화학연마, 전해연마를 이용하여 적합한 전처리 공정을 선정하였고, AAO 제작 시 온도, 시간, 전압의 변수를 주어 마이크로 히터 기판에 적합한 공정을 탐색하였다. 마이크로 플랫폼은 MEMS 공정으로 제작되었으며, PR(Photo Resist)을 LPR(Liquid Photo Resist)과 DFR(Dry Film Resist)로 각각 2종 씩 선택하여 AAO에 적합한 제품을 선정하였다. 제작된 마이크로 히터는 $1.8mm{\times}1,8mm$로 소형화 하였고, 열손실의 제어를 위해 열확산 방지층을 추가하였다. 구동 온도, 소비전력, 장시간 구동시 안정성의 측정 및 평가는 적외선 열화상 카메라와 kiethly 2420 source meter를 이용하여 측정하였으며, 열확산 방지층의 유 무에 따른 온도 분포 및 소비전력을 비교평가 하였다. 최종적으로는 현재 사용화 되어있는 가스센서들의 소비전력과 비교 평가 하여 논의 하였다.

• 소성∙가공
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• 제13권3호
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• pp.285-289
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• 2004

Micro tensile test specimens of thin film single crystal silicon for the most useful structural materials in MEMS (Micro Electro Mechanical System) devices were fabricated using SOI (Silicon-on-Insulator) wafers and MEMS processes. Dimensions of micro tensile test specimens were thickness of $7\mu\textrm{m}$, width of 50~$350\mu\textrm{m}$, and length of 2mm. Top and bottom silicon were etched using by deep RIE (Reactive Ion Etching). Thin film aluminum markers on testing region of specimens with width of $5\mu\textrm{m}$, lengths of 30~$180\mu\textrm{m}$ and thickness of 200 nm for measuring tensile strain were fabricated by aluminum wet etching method. Fabricated side wall angles of aluminum marker were about $45^{\circ}~50^{\circ}$. He-Ne laser with wavelength of 633nm was used for checking fringed patterns.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.1210-1215
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• 2010

프로브 카드는 반도체 제조 공정 전에 반도체 소자 및 필름의 기능과 성능을 검사하기 위한 테스트 장비이다. 반도체 산업의 급속한 기술 발전과 반도체 소자의 고집적화로 인하여 반도체 소자의 패드 간격과 패드의 수가 증가하고 있다. 따라서 반도체 소자의 크기 및 배열의 형태가 계속 축소됨에 따라 미세 피치를 갖고 검사용 핀의 수가 많은 프로브 카드가 필요하다. 본 논문에서는 수직형 프로브 카드의 적용을 위하여 MEMS 기술을 이용한 프로브 팁을 개발하였다. 프로브 팁의 설계를 위해서 유한요소해석을 이용하여 프로브 팁의 구조 및 기계적 특성에 대한 구조설계를 수행하였다. 또한 구조 설계를 적용한 프로브 팁을 제작하여 유한요소해석의 결과와 실제 시험을 통한 접촉력의 평가를 수행하였다. 이에 따라 피치 간격이 약 $50{\mu}m$이하의 프로브 카드를 제작하였다.

• 한국자기학회지
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• 제17권3호
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• pp.141-146
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• 2007

MEMS 공정기법을 적용하여 새로운 형태의 LC 공진기형 자기센서를 제작하였다. 이 마이크로 LC 공진기는 솔레노이드형 마이크로인덕터에 연자성 마이크로와이어를 코어로 삽입하고 여기에 콘덴서를 병렬로 연결하여 구성하였다. 코어 자성 물질은 melt spinning 법으로 제조한 유리가 코팅된 $Co_{83.2}B_{3.3}Si_{5.9}Mn_{7.6}$ 마이크로와이어이다. 코어물질의 연자성을 개선하기 위하여 $150^{\circ}C$, $200^{\circ}C,\;250^{\circ}C,\;300^{\circ}C$ 등 여러 온도에서 1시간씩 진공 열처리하였다. MEMS 공정으로 제작된 솔레노이형 마이크로인덕터는 길이가 $500{\sim}1,000{\mu}m$ 이며 감은수는 $10{\sim}20$회이다. 외부자기장에 따른 본 마이크로인덕터의 최대 인덕턴스 변화율은 370%이었다. 초연자성 마이크로와이어의 투자율이 외부자기장에 따라 급격히 변하기 때문에 인덕턴스변화율이나 LC 공진기의 자기임피던스 변화율(MIR)이 급속하게 변한다. 최대감도를 얻기 위해서 MIR 곡선은 정교하게 조절할 수 있다. 마이크로인덕터와 멀티바이브 레어터 회로로 구성된 원형 자기센서소자를 제작하여 시험동작을 하는데 성공하였다.

• 한국재료학회지
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• 제24권10호
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• pp.532-537
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• 2014

In this study, highly sensitive hydrogen micro gas sensors of the multi-layer and micro-heater type were designed and fabricated using the micro electro mechanical system (MEMS) process and palladium catalytic metal. The dimensions of the fabricated hydrogen gas sensor were about $5mm{\times}4mm$ and the sensing layer of palladium metal was deposited in the middle of the device. The sensing palladium films were modified to be nano-honeycomb and nano-hemisphere structures using an anodic aluminum oxide (AAO) template and nano-sized polystyrene beads, respectively. The sensitivities (Rs), which are the ratio of the relative resistance were significantly improved and reached levels of 0.783% and 1.045 % with 2,000 ppm H2 at $70^{\circ}C$ for nano-honeycomb and nano-hemisphere structured Pd films, respectively, on the other hand, the sensitivity was 0.638% for the plain Pd thin film. The improvement of sensitivities for the nano-honeycomb and nano-hemisphere structured Pd films with respect to the plain Pd-thin film was thought to be due to the nanoporous surface topographies of AAO and nano-sized polystyrene beads.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권10호
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• pp.1754-1761
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• 2003

The atomic force microscopy (AFM) based lithographic technique has been used directly to machine material surface and fabricate nano components in MEMS (micro electro mechanical system). In this paper, three-dimensional molecular dynamics (MD) simulations have been conducted to evaluate the characteristic of deformation process at atomistic scale for nano-lithography process. Effects of specific combinations of crystal orientations and cutting directions on the nature of atomistic deformation were investigated. The interatomic force between diamond tool and workpiece of copper material was assumed to be derived from the Morse potential function. The variation of tool geometry and cutting depth was also evaluated and the effect on machinability was investigated. The result of the simulation shows that crystal plane and cutting direction significantly influenced the variation of the cutting forces and the nature of deformation ahead of the tool as well as the surface deformation of the machined surface.

• 청정기술
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• 제9권3호
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• pp.101-105
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• 2003

MEMS(Micro Electro Mechanical System) 기술에서 실리콘 식각기술의 중요성으로 플라즈마 식각기술의 개발이 꾸준히 진행되고 있다. 본 연구에서는 ICP(Inductive Coupled Plasma)를 이용하여 플라즈마를 발생시켜, 이온에너지를 증가시키지 않고도 이온밀도를 높이고 이온입자들에 의한 식각의 방향성을 가할 수 있는 새로운 플라즈마 기술을 이용하였다. 이같이 플라즈마를 이용하여 실리콘웨이퍼를 식각하여 제조하는 MEMS 응용분야는 다양하나, 본 연구에서는 미생물배양에 응용할 수 있는 PCR(Polymerase Chain Reaction)장치 제작을 위한 식각에 이용하였다. Platen power, Coil power 및 Process pressure에 다양한 변화를 주어 각 변수에 따른 식각속도를 관찰하였다. 각 공정별 변수를 변화시킨 결과 Platen 12W, Coil power 500W, 식각/Passivation Cycle 6/7sec 일 경우 식각속도는 $1.2{\mu}m/min$ 이었고, sidewall profile은 $90{\pm}0.7^{\circ}$로 나타나 매우 우수한 결과를 보였다. 분 연구에 SF6를 식각에 이용하였으며 공정의 최적화를 통하여 사용량을 최소화하여환경영향이 최소가 될 수 있는 가능성이 있었다.

• 센서학회지
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• 제11권1호
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• pp.39-47
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• 2002

광 저장장치는 디스크 트랙에 레이저빔을 위치시켜 정보를 저장한다. 정보의 용량이 증대되면서 좀더 높은 저장 밀도를 요구하게 되었고, 그만큼 정밀한 레이저빔의 위치제어가 필요하게 되었다. 본 논문에서는 광 저장장치용 정전형 마이크로 미러를 MEMS기술을 이용해 제조하고 그 특성을 조사하였다. 마이크로 미러는 벌크 마이크로머시닝 기술에 의하여 제조되었으며, 특히 접합공정이 이루어지고 난 후에 연마공정에 의해서 실리콘 웨이퍼의 두께 및 미러면의 형태를 형성하는 공정을 적용함으로서 제현성을 높였다. 제작된 미러의 크기는 $3.0mm{\times}2.5mm$ 이고, 35V에서 변위는 $3.2{\mu}m$ 였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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• pp.276-277
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• 2003

전체 반도체 소자 제조 공정의 40 ％를 차지하고 있는 리소그래피 기술은 기억 소자뿐만 아니라 마이크로 프로세서, ASIC 등의 실리콘 소자와 군사 및 통신에 많이 사용되고 있는 화합물 반도체를 만드는 데도 쓰이고 있고, 요즈음은 DRAM 의 리소그래피 기술들을 LCD 등의 평판 표시 장치, 디스크 헤드, 프린터 헤드 및 MEMS(Micro-Electro-Mechanical System), 나노 바이오 칩 등의 제작에 응용하여 쓰고 있다. 리소그래피 기술은 생산 원가 면에서 제일 큰 비중을 차지하고 있을 뿐만 아니라 집적소자의 초고집적화 및 초미세화를 선도하는 기술이다. (중략)

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권2호
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• pp.49-53
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• 2018

최근 유연 소자, 투명 소자, MEMS 소자와 같은 다양한 소자를 결합하는 시스템 집적화 기술이 많이 개발되고 있다. 이러한 다종 소자 시스템 제조 기술의 핵심 공정은 칩 또는 웨이퍼 레벨의 접합 공정, 기판 연삭 공정, 그리고 박막 기판 핸들링 기술이라 하겠다. 본 연구에서는 Si 기판 연삭 공정이 투명 박막 트랜지스터나 유연 전극 소재로 적용되는 산화주석 박막의 전기적 성질에 미치는 영향을 분석하였다. Si 기판의 두께가 얇아질수록 Si d-spacing은 감소하였고, Si 격자 내에 strain이 발생하였다. 또한, Si 기판의 두께가 얇아질수록 산화주석 박막 내 캐리어 농도가 감소하여 전기전도도가 감소하였다. 얇은 산화 주석 박막의 경우 전기전도도는 두꺼운 산화 주석 박막보다 낮았으며 Si 기판의 두께에 의해 크게 변하지 않았다.