• Tribology and Lubricants
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• 제35권3호
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• pp.176-182
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• 2019

The primary objective of this study is to treat a monocrystalline silicon (Si) wafer having a thickness of $279{\mu}m$ by employing the ultrasonic nanocrystal surface modification (UNSM) technology for improving the efficiency and service life of nano-electromechanical systems (NEMSs) and micro-electromechanical systems (MEMSs) by enhancing of wear and corrosion resistances. The wear and corrosion resistances of the Si wafer were systematically investigated before and after UNSM treatment, wherein abrasive, oxidative and spalling wear mechanisms were applied to the as-received and subsequently UNSM-treated Si wafer. Compared to the asreceived state, the wear and corrosion resistances of the UNSM-treated Si wafer are found to be enhanced by about 23% and 14%, respectively. The enhancement in wear and corrosion resistances after UNSM treatment may be attributed to grain size refinement (confirmed by Raman spectroscopy) and modified surface integrity. Furthermore, it is observed that the Raman intensity reduced significantly after UNSM treatment, whereas neither the Raman shift nor new phases were found on the surface of the UNSM-treated Si wafer. In addition, the friction coefficient values of the as-received and UNSM-treated Si wafers are found to be about 0.54 and 0.39, respectively. Hence, UNSM technology can be effectively incorporated as an alternative mechanical surface treatment for NEMSs and MEMSs comprising Si wafers.

• 한국결정성장학회지
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• 제7권3호
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• pp.393-399
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• 1997

승화법에 의한 6H-SiC 단결정의 최적 성장조건을 설정하여 고품질의 6H-Sic 단결정을 성장하였다. 성장된 결정의 직경은 약 33 mm, 길이는 약 11 mm였다. 성장된 결정을 절단하여 연마한 후 광학현미경을 이용하여 연마된 SiC wafer의 micropipe density와 planar defect density를 측정한 결과, micropipe density는 400개/$ \textrm{cm}^2$이었고 planar defect density는 50개/$\textrm{cm}^2$이었다. 이 6H-SiC wafer와 기판으로 사용된 Acheson 결정의 결정성을 비교하기 위하여 Raman 분광법과 double crystal X-ray diffraction 분석법이 사용되었다. 이 분석에 의해 승화법에 의해 성장된 6H-SiC wafer가 Acheson seed보다 결정성이 우수하였다. Hall effect 측정법에 의해 불순물이 첨가되지 않은 6H-SiC wafer의 전기적인 특성을 측정하였으며 그 결과 캐리어 농도는 $3.91{\times}10^{15}/\textrm {cm}^3$이었고, n-type이었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.27.2-27.2
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• 2010

In recent years, there is a strong requirement of low cost, stable microelectro mechanical systems (MEMS) for resonators, microswitches and sensors. Most of these devices consist of freely suspended microcantilevers, which are usually made by the etching of some sacrificial materials. Herein, we have attempted to use Si nanowires, inherited from the parent Si wafer, as a sacrificial material due to its porosity, low cost and ease of fabrication. Prior to the fabrication of the Si nanowires silver nanoparticles were continuously formed on the surface of Si wafer. Vertically aligned Si nanowires were fabricated from the parent Si wafers by aqueous chemical route at $50^{\circ}C$. Afterwards, the morphological and structural characteristics of the Si nanowires were investigated. The morphology of nanowires was strongly modulated by the resistivity of the parent wafer. The 3-step etching of nanowires in diluted KOH solution was carried out at room temperature in order to control the fast etching. A layer of $Si_3N_4$ (300 nm) was used for the selective fabrication of nanowires. Finally, a freely suspended bridge of zinc oxide (ZnO) was fabricated after the removal of nanowires from the parent wafer. At present, we believe that this technique may provide a platform for the inexpensive fabrication of futuristic MEMS.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2000년도 특별강연 및 추계학술발표대회 개요집
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• pp.284-286
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• 2000

• Journal of Welding and Joining
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• 제19권3호
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• pp.305-310
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• 2001

UBM-coated Si-wafer was fluxlessly soldered with glass substrate in $N_2$ atmosphere using plasma cleaning method. The bulk Sn-37wt.%Pb solder was rolled to the sheet of $100\mu\textrm{m}$ thickness in order to bond a solder disk by fluxless 1st reflow process. The oxide layer on the solder surface was analysed by AES(Auger Electron Spectroscopy). Through rolling, the oxide layer on the solder surface became thin, and it was possible to bond a solder disk on the Si-wafer with fluxless process in $N_2$ gas. The Si-wafer with a solder disk was plasma-cleaned in order to remove oxide layer formed during 1st reflow and soldered to glass by 2nd reflow process without flux in $N_2$ atmosphere. The thickness of oxide layer decreased with increasing plasma power and cleaning time. The optimum plasma cleaning condition for soldering was 500W 12min. The joint was sound and the thicknesses of intermetallic compounds were less than $1\mu\textrm{m}$.

• 한국재료학회지
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• 제11권3호
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• pp.159-163
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• 2001

실리콘 웨이퍼 직접 접합을 성공하기 위해서는 양호한 접합면을 구성하여야 하며, 이를 위해 접합면에서 발생하는 주요 결함 중 하나인 기포형 접합 결함을 억제하여야 한다. 본 연구에서는 접합면에서 발생하는 기포형 결함의 상온 접합 및 열처리 과정에서의 거동을 관찰하여 내부의 압력이 증가함을 직접 관찰할 수 있었다. 또한, 대기압 하의 열처리에서 결함이 발생하지 않는 $SiO_2$-$SiO_2$ 접합 웨이퍼가 진공에서의 열처리에서 결함이 발생하는 현상을 통해 기포형 결함의 내부 압력과 성장과의 관계를 실험을 통하여 증명할 수 있었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.50-53
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• 2004

본 논문에서는 Si wafer와 Cu사이의 밀착력을 증가시키기 위해 Si wafer전처리 후 plasma와 SAMs처리 방법에 의한 Cu도금의 형성에 관한 방법을 설명하였다. Si wafer를 Piranha solution과 $0.5\%$ HF처리 후 유기박막인 SAMs과 plasma를 이용하는 방법으로 wafer와 Cu층 사이의 밀착력을 증가시켰다. 도금층의 밀착력은 scratch test 로 측정하였으며, AEM을 이용해 시편에 형성된 패턴의 형태를 관찰하고 SEM과 EDS를 이용해 시편의 조직을 관찰하였다. 그 결과 Si wafer를 O2, He, SAMs를 혼합처리 했을 때 밀착성이 가장 우수하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.392-392
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• 2010

In this study, high-speed chemical dry thinning process of Si wafer and evolution of surface roughness were investigated. Direct injection of NO gas into the reactor during the supply of F radicals from $NF_3$ remote plasmas was very effective in increasing the Si thinning rate due to the NO-induced enhancement of surface reaction but thinned Si surface became roughened significantly. Addition of Ar gas, together with NO gas, decreased root mean square (RMS) surface roughness of thinned Si wafer significantly. The process regime for the thinning rate enhancement with reduced surface roughness was extended at higher Ar gas flow rate. Si wafer thinning rate as high as $22.8\;{\mu}m/min$ and root-mean-squared (RMS) surface roughness as small as 0.75 nm could be obtained. It is expected that high-speed chemical dry thinning process has possibility of application to ultra-thin Si wafer thinning with no mechanical damage.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.458-461
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• 2004

본 논문에서는 Si wafer와 Cu사이의 밀착력을 증가시키기 위해 Si wafer전처리 후 plasma와 SAMs처리 방법에 의한 Cu도금의 형성에 관한 방법을 설명하였다. Si wafer를 Piranha solution과 $0.5{\%}$ HF처리 후 유기박막인 SAMs과 plasma를 이용하는 방법으로 wafer와 Cu층 사이의 밀착력을 증가시켰다. 도금층의 밀착력은 scratch test 로 측정하였으며 , AFM을 이용해 시편에 형성된 패턴의 형태를 관찰하고 SEM과 EDS를 이용해 시편의 조직을 관찰하였다. 그 결과 Si wafer를 $O_{2}, He, SAMs$를 혼합처리 했을 때 밀착성이 가장 우수하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.478-480
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• 2004

다이아몬드 톱날을 이용한 얇은 Si 웨이퍼의 기계적인 다이싱은 chipping, crack 등의 문제점을 발생시킨다. 또한 stacked die 나 multi-chip등과 같은 3D-WLP(wafer level package)에서 via를 생성하기 위해 현재 사용되는 화학적 etching은 공정속도가 느리고 제어가 힘들며, 공정이 복잡하다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 현재 연구되고 있는 분야가 레이저를 이용한 웨이퍼 다이싱 및 드릴링이다. 본 논문에서는 UV 레이저를 이용한 얇은 Si 웨이퍼 다이싱 및 드릴링 시스템에 대해 소개하고, 웨이퍼 다이싱 및 드릴링 실험결과를 바탕으로 적절한 레이저 및 공정 매개변수에 대해 설명한다.