• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.245-245
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• 2010

최근에 반도체 소자 및 마이크로머신, 바이오센서 등에 사용되는 미세 부품에 대한 연구 개발이 활발히 진행되고 있다. 미세 부품을 제작하기 위한 MEMS 공정은 대표적으로 화학용액을 이용한 습식식각, 플라즈마를 이용한 건식식각 등이 주를 이룬다. Micro blaster는 경도가 강하고 화학적 내성을 가지며 용융점이 높아 반도체 MEMS 공정에 어려움이 있는 기판을 다양한 형태로 식각 할 수 있는 기계적인 식각 공정 기술이라 할 수 있다. Micro blaster의 식각 공정은 고속의 날카로운 입자가 공작물을 타격할 때 입자의 아래에는 고압축응력이 발생하게 되고, 이 고압축 응력에 의하여 소성변형과 탄성변형이 발생된다. 이러한 변형이 발전되어 재료의 파괴 초기값보다 크게 되면 크랙이 발생되고, 점점 더 발전하게 되면 재료의 제거가 일어나는 단계로 이루어진다. 본 연구에서는 micro blaster 장비를 반도체 MEMS 공정에 적용하기 위한 식각 특성에 관하여 확인하였다. Micro blaster 장비와 식각에 사용한 파우더는 COMCO INC. 제품을 사용하였다. Micro blaster를 $Al_2O_3$ 파우더의 입자 크기, 분사 압력, 기판의 종류, 노즐과 기판과의 간격, 반복 횟수, 노즐 이동 속도 등의 공정 조건에 따른 식각 특성에 관하여 분석하였다. 특히 실제 반도체 MEMS 공정에 적용 가능한지 여부를 확인하기 위하여 바이오 PCR-chip을 제작하였다. 먼저 glass 기판과 Si wafer 기판에서의 식각률을 비교 분석하였고, 이 식각률을 바탕으로 바이오 PCR-chip에 사용하게 될 미세 홀과 미세 채널, 그리고 미세 챔버를 형성 하였다. 패턴을 형성하기 위하여 TOK Ordyl 사의 DFR(dry film photoresist:BF-410)을 passivation 막으로 사용하였다. Micro blaster에 사용되는 파우더의 직경이 수${\mu}m$ 이상이기 때문에 $10\;{\mu}m$ 이하의 미세 채널과 미세홀을 형성하기 어려웠지만 현재 반도체 MEMS 공정 기술로 제작 연구되어지고 있는 바이오 PCR-chip을 직접 제작하여 micro blaster를 이용한 반도체 MEMS 공정 기술에 적용 가능함을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제16권2호
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• pp.238-242
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• 2005

본 연구에서 soft lithographic mothed 기술을 사용하여 마이크로채널을 만들기 위해 polydimethylsiloxane (PDMS)와 SU-8 감광제를 사용하였다. 외부전압과 채널너비에 대한 영향을 조사하기 위하여 마이크로채널의 너비를 $100{\mu}m,\;200{\mu}m,\;300{\mu}m$로 제작하였으며, 각각의 마이크로채널에 외부전압을 걸어 유체의 속도를 측정하였다. 그 결과 동일한 너비를 갖는 마이크로채널에 외부전압을 변화시켰을 때, 외부전압이 증가할수록 유체의 속도가 증가하였다. 이는 외부전압이 증가할수록 계면에서의 전기이중층이 압축되어 제타전위의 값이 증가하기 때문인 것으로 해석된다. 또한, 동일한 외부전압에서 마이크로채널의 너비가 증가할수록 유체의 속도가 증가하는 것으로 나타났다. 이는 채널 너비의 증가가 내부의 저항을 감소시켜 유체의 속도가 보다 빠르게 나타나는 것으로 판단된다.

• 한국산업보건학회지
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• 제29권3호
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• pp.310-321
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• 2019

Objectives: The purpose of this study was to investigate types and characteristics of chemical substances used in LCD(Liquid crystal display) panel manufacturing process. Methods: The LCD panel manufacturing process is divided into the fabrication(fab) process and module process. The use of chemical substances by process was investigated at four fab processes and two module processes at two domestic TFT-LCD(Thin film transistor-Liquid crystal display) panel manufacturing sites. Results: LCD panels are manufactured through various unit processes such as sputtering, chemical vapor deposition(CVD), etching, and photolithography, and a range of chemicals are used in each process. Metal target materials including copper, aluminum, and indium tin oxide are used in the sputtering process, and gaseous materials such as phosphine, silane, and chlorine are used in CVD and dry etching processes. Inorganic acids such as hydrofluoric acid, nitric acid and sulfuric acid are used in wet etching process, and photoresist and developer are used in photolithography process. Chemical substances for the alignment of liquid crystal, such as polyimides, liquid crystals, and sealants are used in a liquid crystal process. Adhesives and hardeners for adhesion of driver IC and printed circuit board(PCB) to the LCD panel are used in the module process. Conclusions: LCD panels are produced through dozens of unit processes using various types of chemical substances in clean room facilities. Hazardous substances such as organic solvents, reactive gases, irritants, and toxic substances are used in the manufacturing processes, but periodic workplace monitoring applies only to certain chemical substances by law. Therefore, efforts should be made to minimize worker exposure to chemical substances used in LCD panel manufacturing process.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제17권3호
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• pp.41-45
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• 2018

Two-dimensional (2D) materials have been studied extensively due to their excellent physical, chemical, and electrical properties. Among them, we report the material and device characteristics of tin disulfide ($SnS_2$). To apply $SnS_2$ as a channel layer in a transistor, $SnS_2$ channels were formed by a stripping method and a transfer method. The limitation of this method is that it is difficult to produce uniform device characteristics over a large area. Therefore, we directly deposited $SnS_2$ by atomic layer deposition (ALD) and then performed lithography. This method was able to produce devices with repeatable characteristics over a large area. However, the $SnS_2$ film was damaged by the acetone used as a photoresist (PR) developer during the lithography process, with the electrical properties of mobility of $2.6{\times}10^{-4}cm^2/Vs$, S.S. of 58.1 V/decade, and on/off current ratio of $1.8{\times}10^2$. These results are not suitable for advanced electronic devices. In this study, we analyzed the effect of acetone on $SnS_2$ and studied the device process to prevent such damage. Using polyvinyl alcohol (PVA) as a passivation layer during the lithography process, the electrical characteristics of the $SnS_2$ transistor had $2.11{\times}10^{-3}cm^2/Vs$ of mobility, 11.3 V/decade of S.S, and $2.5{\times}10^3$ of the on/off current ratio, which were 10x improvements to the $SnS_2$ transistor fabricated by the conventional method.

• 한국표면공학회지
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• 제55권6호
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• pp.460-468
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• 2022

Due to its high electrical conductivity, low contact resistance, good weldability and high corrosion resi-stance, gold is widely used in electronic components such as connectors and printed circuit boards (PCB). Gold ion salts currently used in gold plating are largely cyan-based salts and non-cyanic salts. The cya-nide bath can be used for both high and low hardness, but the non-cyanide bath can be used for low hardness plating. Potassium gold cyanide (KAu(CN)₂) as a cyanide type and sodium gold sulfite (Na₃[Au(SO)₃]₂) salt as a non-cyanide type are most widely used. Although the cyan bath has excellent performance in plating, potassium gold cyanide (KAu(CN)₂) used in the cyan bath is classified as a poison and a toxic substance and has strong toxicity, which tends to damage the positive photoresist film and make it difficult to form a straight side-wall. There is a need to supplement this. Therefore, it is intended to supplement this with an eco-friendly process using sodium sulfite sodium salt that does not contain cyan. Therefore, the main goal is to form a gold plating layer with a controllable hardness using a non-cyanide gold plating solution. In this study, the composition of a non-cyanide gold plating solution that maintains hardness even after annealing is generated through gold-palladium alloying by adding thallium, a crystal regulator among electrolysis factors affecting the structure and hardness, and changes in plating layer structure and crystallinity before and after annealing the correlation with the hardness.

• 대한융합한의학회지
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• 제2권1호
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• pp.5-12
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• 2021

Objectives: The purpose of this study is to fabricate an ultra-fine ginsenoside particle atomizer that can provide a new treatment method by delivering ginsenoside components that have a therapeutic effect on respiratory diseases directly to the lungs. Methods: We fabricated the AAO vibrating mesh by using the micromachining process. The starting substrate of an AAO wafer has a 350nm pore diameter with 50㎛ thickness. A photomask having several 5㎛ opening holes with a 100㎛ pitch was used to separate each nanopore nozzle. The photoresist structure was optimized to pattern the nozzle area during the lift-off process precisely. The commercial vibrating mesh was removed from OMRON's NE-U100 product, and the fabricated AAO vibrating mesh was installed. A diluted sample of 20mL with 30% red ginseng concentrate was prepared to atomize from the device. Results: As a result of liquid chromatography analysis before spraying the ginsenoside solution, ginsenoside components such as 20S-Rg3, 20R-Rg3, and Rg5 were detected. After spraying through the AAO vibrating mesh, ginsenosides of the same component could be detected. Conclusion: A nutrient solution containing ginsenosides was successfully sprayed through the AAO vibrating mesh with 350 nm selective pores. In particular, during the atomizing experiment of ginsenoside drug solution having excellent efficacy in respiratory diseases, it was confirmed that atomizing through the AAO vibrating mesh while maintaining most of the active ingredients was carried out.

• 유기물자원화
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• 제31권1호
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• pp.35-45
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• 2023

본 연구에서는 어드밴스드 패키징 공정 중에 배관과 드레인에서 발생하는 슬러지의 형성 인자 및 메커니즘을 확인하고 계면활성제를 활용한 슬러지 방지법에 대해 제안하고자 하였다. 어드밴스드 패키징 공정은 기존의 컨벤셔널 패키징 공정과 다르게 전공정(Fabrication)에서 진행되는 공정들이 동일하게 적용되기에 폐액이 발생할 수 있는공정들이 다수 존재한다. 상세히는, 캐리어 웨이퍼 본딩, 포토, 현상, 및 캐리어 웨이퍼 디본딩 공정에서 다량의 폐액들이 발생하게 된다. 어드밴스드 패키징 공정의 폐액에서 슬러지가 형성되는 주요 인자를 확인하기 위해 6종의 화학 소재들인 Bonding glue, HMDS, Photoresist, PR developer, Debonding cleaner 및 수분을 활용하여 혼합 평가를 진행하였다. 그 결과, 검은색의 고체 슬러지가 형성이 됨을 확인할 수 있었으며, 이는 HMDS의 가수화/탈수 반응을 통한 Sludge seed의 제공 및 PR과의 소수성-소수성 결합을 통해 슬러지가 성장에 의한 것으로 추정된다. 이러한, 슬러지의 형성을 방지하기 위해 3종의 계면활성제들인 CTAB, PEG 및 샴푸를 슬러지의 주요 인자들과 함께 혼합한 결과, 슬러지가 형성되지 않았음을 확인할 수 있었다. 이는, 계면활성제의 탄소꼬리들이 PR과 소수성-소수성 결합하여 HMDS 기반의 Sludge seed와의 반응 및 슬러지의 형성을 억제하기 때문이다. 따라서, 계면활성제의 드레인 투입을 통해 어드밴스드 패키징 공정 중에 발생할 수 있는 슬러지의 형성 억제를 진행하여 드레인과 배관에서의 막힘과 같은 다양한 문제들을 해결할 수 있을 것으로 기대한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권1호
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• pp.25-29
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• 2020

광화학증착법 (PMOD; photochemical metal-organic deposition)을 이용하여 photoresist 및 etching 공정없이 pattern 된 TiO_x resistive switching (RS) 소자를 제작 및 그 특성을 평가하였다. Ti(IV) 2-ethylhexanoate를 출발물질로 사용하였으며 UV 노출시간 10 min에 광화학반응이 완료됨을 FTIR 분석을 통하여 확인하였다. 200 ℃ 이하 저온공정에서 직접패턴 된 20 nm 두께의 비정질 TiO_x 박막의 균일한 두께의 패턴형성을 Atomic Force Microscopy를 통하여 확인하였다. 별도의 상형성을 위한 후 열처리 공정 없이 4 ㎛ 선폭의 전극위에 형성된 20 nm 두께의 비정질 TiO_x RS 소자는 4V 동작전압에서 on/off ratio 20의 forming-less RS 특성을 나타내었다. Electrochemical migration에 영향을 미치는 grain boundary가 없어 소자간 신뢰성 향상이 기대되며, flexible 기판 또는 저온공정이 요구되는 메모리 소자 공정에서 PMOD 공정이 응용될 수 있음을 보여준다. Selector를 이용하여 crossbar array 구조를 도입할 경우 매우 간단한 구조의 저비용 메모리 소자를 구현할 수 있을 것으로 기대 된다.

• 한국재료학회지
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• 제19권2호
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• pp.68-72
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• 2009

This study investigated dry etching of acrylic in capacitively coupled $SF_6$, $SF_6/O_2$ and $SF_6/CH_4$ plasma under a low vacuum pressure. The process pressure was 100 mTorr and the total gas flow rate was fixed at 10 sccm. The process variables were the RIE chuck power and the plasma gas composition. The RIE chuck power varied in the range of $25{\sim}150\;W$. $SF_6/O_2$ plasma produced higher etch rates of acrylic than pure $SF_6$ and $O_2$ at a fixed total flow rate. 5 sccm $SF_6$/5 sccm $O_2$ provided $0.11{\mu}m$/min and $1.16{\mu}m$/min at 25W and 150W RIE of chuck power, respectively. The results were nearly 2.9 times higher compared to those at pure $SF_6$ plasma etching. Additionally, mixed plasma of $SF_6/CH_4$ reduced the etch rate of acrylic. 5 sccm $SF_6$/5 sccm $CH_4$ plasma resulted in $0.02{\mu}m$/min and $0.07{\mu}m$/min at 25W and 150W RIE of chuck power. The etch selectivity of acrylic to photoresist was higher in $SF_6/O_2$ plasma than in pure $SF_6$ or $SF_6/CH_4$ plasma. The maximum RMS roughness (7.6 nm) of an etched acrylic surface was found to be 50% $O_2$ in $SF_6/O_2$ plasma. Besides the process regime, the RMS roughness of acrylic was approximately $3{\sim}4\;nm$ at different percentages of $O_2$ with a chuck power of 100W RIE in $SF_6/O_2$ plasma etching.