This Paper Presents the optimized design of micro-heaters using 501(Si-on-insulator) substrate and oxide-filled trench structure In order to justify a lumped model approximation and thermal boundary assumptions, two-dimensional FDM(finite difference among which conduction is the dominant heat dissipation path. Compared with no-trenchs on the SOI structure, the micro-heaters with trench structures has properties of low heater loss and good thermal isolation. The simulation results show that the heater loss decreases as the number. width and distance of trenchs increases.
This paper describes on the fabrication and characteristics of hot-film type micro-flowsensors integrated with Pt-RTD(resistance thermometer device) and micro-heater on the SOI(Si-on-insulator) membrane and trench structures, in which MGO thin-film was used as medium layer in order to improve adhesion of Pt thin-film to SiO$_2$ layer. Output voltages increased due to increase of heat-loss from sensor to external. The output voltage was 250 nV at N$_2$ flow rate of 2000 sccm/min, heating power of 0.3 W. The response time($\tau$:63%) was about 42 msec when input flow was step-input. The results indicated that micro-flowsensors with the SOI membrane and trench structures have properties of a high-resolution and ow consume power.
This paper presents optimized design, fabrication and thermal characteristics of micro-heaters for thermal MEMS (micro electro mechanical system) applications using SOI and trench structures. The micro-heaters are based on a thermal measurement principle and contains thermal isolation regions of 10 ${\mu}m$-thick Si membranes consisting of oxide-filled trenches in the SOI membrane rim. The micro-heaters were fabricated with Pt-RTD on the same substrate via MgO buff layer between Pt thin-film and $SiO_2$ layer. The thermal characteristics of micro-heater with trench-free SOI membrane structure was $280^{\circ}C$ at input power 0.9 W; in the presence of 10 trenches, it was $580^{\circ}C$ due to reduction of the external thermal loss. Therefore, a micro-heater with trenches in SOI membrane rim structure provides a powerful and versatile alternative technology for enhancing the performance of micro-thermal sensors and actuators.
This paper presents the optimized design, fabrication and thermal characteristics of micro-heaters for thermal MEMS (micro elelctro mechanical system) applications usign SOI (Si-on-insulator) and trench structures. The micro-heater is based on a thermal measurement principle and contains for thermal isolation regions a 10㎛ thick Si membrane with oxide-filled trenches in the SOI membrane rim. The micro-heater was fabricated with Pt-RTD (resistance thermometer device) on the same substrate by suing MgO as medium layer. The thermal characteristics of the micro-heater wit the SOI membrane is 280$\^{C}$ at input power 0.9W; for the SOI membrane with 10 trenches, it is 580$\^{C}$ due to reduction of the external thermal loss. Therefore, the micro-heater with trenches in SOI membrane rim provides a powerful and versatile alternative technology for improving the performance of micro-thermal sensors and actuators.
This paper presents the characteristics of low consumption, high-response time hot-film type micro-flowsensors with SOI(Si-on-insulator) and trench structures. Output voltages increased due to increase of heat-loss from sensor to external. Compared with no-trench on the SOI structure, the micro-flowsensors with trench structures have properties of high output voltage and low consume power. Output voltage of micro-flowsensors with SOI and trench structures was 250 mV at $N_2$ flow rate of 2000 sccm/min, heating power of 0.3 W. The response time was about 85 msec when input flow was step-input.
Micro trench structures are applied in gratings, security films, wave guides, and micro fluidics. These micro trench structures have commonly been fabricated by micro electro mechanical system (MEMS) process. However, if the micro trench structures are machined using a diamond tool on large area plate, the resulting process is the most effective manufacturing method for products with high quality surfaces and outstanding optical characteristics. A nonferrous metal has been used as a workpiece; recently, and hybrid materials, including polymer materials, have been applied to mold for display fields. Thus, the machining characteristics of polymer materials should be analyzed. In this study, machining characteristics were compared between nonferrous metals and polymer materials using single crystal diamond (SCD) tools; the use of such materials is increasing in machining applications. The experiment was conducted using a square type diamond tool and a shaper machine tool with cutting depths of 2, 4, 6 and 10 ${\mu}m$ and a cutting speed of 200 mm/s. The machined surfaces, chip, and cutting force were compared through the experiment.
본 논문에서는 MicroTec을 이용하여 Trench D-MOSFET의 항복전압을 분석하였다. 소자의 고집적을 위한 특성 분석 기술은 빠른 변화를 보이고 있다. 이에 따라 고집적 소자의 특성을 시뮬레이션을 통하여 이해하고 이에 맞게 제작하는 기술은 매우 중요한 과제 중의 하나가 되었다. Trench MOSFET은 고전압에서 가장 선호하는 전원장치이다. Trench MOSFET에서 산화막 두께와 도핑농도는 항복전압의 크기를 결정하며 고전압에 커다란 영향을 미치고 있다. 본 연구에서는 채널의 도핑 농도를 $10^{15}cm^{-3}$에서 $10^{17}cm^{-3}$까지 변화시켜 도핑 농도에 따른 항복전압 특성을 조사하였다. 또한 게이트 산화막 두께와 접합깊이를 변화시켜 항복전압 특성을 분석하였다.
Trench D-MOS(double-diffusion MOS)는 기존의 D-MOS를 대체한 것으로 전체 전류의 길이를 짧게 함으로써 온전압강하가 낮아지게 된다. 따라서 소자가 턴-온시에 전력소모가 작게 되며, 온저항과 트레이드 오프관계인 턴-오프 특성도 그다지 나빠지지 않아 트레이드 오프 특성도 개선되어지는 장점이 있다. 본 논문은 MicoroTec 시뮬레이션을 이용하여 Trench D-MOS의 산화벽을 다르게하여 전류-전압 특성을 연구하였다.
최근 trench capacitor, isolation trench, micro-electromechanical system(MEMS), micro-opto-electromechanical system(MOEMS)등의 다양한 기술에 적용될 고종횡비(HAR) 실리콘 식각기술연구가 진행되어 지고 있다. 이는 기존의 습식식각시 발생하는 결정방향에 따른 식각률의 차이에 관한 문제와 standard reactive ion etching(RIE) 에서의 낮은 종횡비와 식각률에 기인한 문제점들을 개선하기 위해 고밀도 플라즈마를 이용한 건식식각 장비를 사용하여 고종횡비(depth/width), 높은 식각률을 가지는 이방성 트랜치 구조를 얻는 것이다. 초기에는 주로 HBr chemistry를 이용한 연구가 진행되었는데 이는 식각률이 낮고 많은양의 식각부산물이 챔버와 시편에 재증착되는 문제가 발생하였다. 또한 SF6 chemistry의 사용을 통해 식각률의 향상은 가져왔지만 화학적 식각에 기인한 local bowing과 같은 이방성 식각의 문제점들로 인해 최근까지 CHF3, C2F6, C4F8, CF4등의 첨가가스를 이용하여 측벽에 Polymer layer의 식각보호막을 형성시켜 이방성 구조를 얻는 multi_step 공정이 일반화 되었다. 이에 본 연구에서는 SF6 chemistry와 소량의 02/HBr의 첨가가스를 이용한 single_step 공정을 통해 공정의 간소화 및 식각 프로파일을 개선하여 최적의 HAR 실리콘 식각공정 조건을 확보하고자 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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