• 한국재료학회지
• /
• 제24권12호
• /
• pp.682-688
• /
• 2014

Physical and chemical changes in a polished wafer and in $2.5{\mu}m$ & $4{\mu}m$ epitaxially grown Si layer wafers (Epilayer wafer) after surface treatment were investigated. We characterized the influence of surface treatment on wafer properties such as surface roughness and the chemical composition and bonds. After each surface treatment, the physical change of the wafer surface was evaluated by atomic force microscopy to confirm the surface morphology and roughness. In addition, chemical changes in the wafer surface were studied by X-ray photoemission spectroscopy measurement. Changes in the chemical composition were confirmed before and after the surface treatment. By combined analysis of the physical and chemical changes, we found that diluted hydrofluoric acid treatment is more effective than buffered oxide etching for $SiO_2$ removal in both polished and Epi-Layer wafers; however, the etch rate and the surface roughness in the given treatment are different among the polished $2.5{\mu}m$ and $4{\mu}m$ Epi-layer wafers in spite of the identical bulk structural properties of these wafers. This study therefore suggests that independent surface treatment optimization is required for each wafer type, $2.5{\mu}m$ and $4{\mu}m$, due to the meaningful differences in the initial surface chemical and physical properties.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
• /
• pp.1121-1124
• /
• 2015

본 연구에서는 광대역 펄스감마선 탐지센서 최적화설계에 관한 연구를 수행하였다. 펄스감마선 탐지센서는 $1{\times}10^6{\sim}1{\times}10^8rad(Si)/s$의 방사선량에서 동작할 수 있도록 설계하였다. 에너지에 따른 펄스감마선 스펙트럼과 시간에 따른 에너지 비율을 기반으로 탐지센서 입력변수를 도출하고, 탐지감도 제어회로를 기반으로 탐지센서 출력전류를 도출하였다. N-type Epi Wafer를 이용하여 최적조건 탐지센서를 TCAD기반으로 설계하였다. 시뮬레이션 결과 인가전압 3.3V에서 최적 Epi층 두께는 45um다. 도핑농도는 N-type은 Arsenic으로 $1{\times}10^{19}/cm^3$, P-type은 Boron으로 $1{\times}10^{19}/cm^3$, Epi 층은 Phosphorus로 $3.4{\times}10^{12}/cm^3$다. 마지막으로 탐지센서는 원형으로 지름이 1.3mm 이다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제2권4호
• /
• pp.273-279
• /
• 2002

This paper presents a fabrication technology for the integration of single crystal Si microstructures with on-chip circuitry. It is a dissolved wafer technique that combines an electro-chemical etch-stop for the protection of circuitry with an impurity-based etch-stop for the microstructures, both of which are defined in an n-epi layer on a p-type Si wafer. A CMOS op. amp. has been integrated with $p^{++}$ Si accelerometers using this process. It has a gain of 68 dB and an output swing within 0.2 V of its power supplies, unaffected by the wafer dissolution. The accelerometers have $3{\;}\mu\textrm{m}$ thick suspension beams and $15{\;}\mu\textrm{m}$ thick proof masses. The structural and electrical integrity of the fabricated devices demonstrates the success of the fabrication process. A variety of lead transfer methods are shown, and process details are discussed.

• 센서학회지
• /
• 제8권5호
• /
• pp.421-426
• /
• 1999

본 논문에서는 반절연성 GaAs(semi-insulating GaAs) 기판위에 $Al_2O_3$ 절연막이 게이트 절연막으로 이용된 공핍형모드 p-채널 GaAs MOSFET (depletion mode p-channel GaAs MOSFET)를 제조하였다. 반절연성 GaAs 기판위에 $1\;{\mu}m$의 GaAs 버퍼층(buffer layer), $4000\;{\AA}$의 p형 GaAs 에피층(epi-layer), $500\;{\AA}$의 AlAs층, 그리고 $50\;{\AA}$의 캡층(cap layer)을 차례로 성장시키고 습식열산화시켰으며, 이를 통하여 AlAs층은 완전히 $Al_2O_3$층으로 산화되었다. 제조된 MOSFET의 I-V, $g_m$, breakdown특성 측정을 통하여 AlAs/GaAs epilayer/S I GaAs 구조의 습식열산화는 공핍형 모드 p-채널 GaAs MOSFET를 구현하기에 적합함을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.223-228
• /
• 2017

본 연구에서는 광대역 펄스감마선 탐지센서 최적화 설계를 수행하고 설계결과를 기반으로 탐지센서를 제작하여 전기적 특성을 분석하였다. 탐지센서의 최적화 설계를 위해 펄스감마선의 시간에 따른 에너지 프로파일로 부터 입력 변수를 도출하고 탐지감도 제어회로를 통하여 출력전류 범위를 결정하였다. 도출된 변수를 바탕으로 N-type Epi Wafer 및 TCAD(Technology Computer Aided Design)로 설계하고 제작하였다. 제작된 탐지센서의 전기적 특성 분석 결과 -3.3V 전압에서 12pA의 누설전류와 -5V의 전압에서 완전 공핍화 되는 특성을 가짐을 확인하였다. 제작된 센서의 포항가속기연구소 TEST LINAC 시험결과 감마선 설정 선율의 펄스방사선에 대해 고감도의 광전류를 생성시킴을 확인하였다.

• 전자공학회논문지A
• /
• 제31A권9호
• /
• pp.104-113
• /
• 1994

We have fabricated n-p-n HBTs using 3-inchAlgaAs/GaAs hetero structure epi-wafers grown by MBE. DC and AC characteristics of HBT devices were measured and analyzed. For HBT epi-structure, Al composition of emitter was graded in the region between emitter cap and emitter. And base layer was designed with concentration of 1${\times}10^{19}/cm^{3}$ and thickness of 50nm, and Be was used as the p-type dopant. Principal processes for device fabrication consist of photolithography using i-line stepper, wet mesa etching, and lift-off of each ohmic metal. The PECVD SiN film was used as the inslator for the metal interconnection. HBT device with emitter size of 3${\times}10{\mu}m^{2}$ resulted in cut-off frequency of 35GHz, maximum oscillation frequency of 21GHz, and current gain of 60. The distribution of the ideality factor of collector and base current was very uniform, and the average values of off-set voltage and current was very uniform, and the average values of off-set voltage and current gain were 0.32V and 32 within a 3-inch wafer.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
• /
• pp.941-943
• /
• 1999

In this paper, the AC breakdown properties to investigate the electrical properties of gate oxide layer in MOSFET was studied. 5 inch arsenic epi-wafer is selected as an experimental specimen, the power MOSFET of a general MOS structure was made. In order to analyze the physical properties of the specimen, the SIMS(secondary ion mass spectroscopy) was used. As the experimental condition, the experiment al of the AC breakdown characteristics was performed when the thickness of gate oxide layer is $600[\AA]$ and $800[\AA]$, the resistivity is $1.2[\Omega{\cdot}cm]$, $1.5[\Omega{\cdot}cm]$ and $1.8[\Omega{\cdot}cm]$, and the diffusion time is 110[min] and 150[min] in temperature $30[^{\circ}C]{\sim}100[^{\circ}C]$. From the analysis result of the SIMS spectrum, it is confirmed that the dielectric strength is decreased by contribution of the impurities ad dition as increasing in thickness of the gate oxide layer in MOSFET.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.463-463
• /
• 2010

고휘도 고효율 백색 LED (lighting emitting diode)가 차세대 조명광원으로 급부상하고 있다. 백색 LED를 생산하기 위한 공정에서 MOCVD (유기금속화학증착)장비를 이용한 Epi wafer공정은 에피층과 기판의 격자상수 차이와 열팽창계수차이로 인하여 생성되는 에피결함의 제거를 위하여 기판과 GaN 박막층 사이에 완충작용을 해줄 수 있는 버퍼층 (Buffer layer)을 만들고 그 위에 InGaN/GaN MQW (Multi Quantum Well)공정을 하여 고휘도 고효율 백색 LED를 구현할 수 있다. 이 공정에서 기판의 온도가 불균일해지면 wafer 파장 균일도가 나빠지므로 백색 LED의 yield가 떨어진다. 균일한 기판 온도를 갖기 위한 조건으로 기판과 induction heater의 간격, 가스의 흐름, 기판의 회전, 유도가열코일의 디자인 등이 장비의 설계 요소이다. 코일에 교류전류를 흘려주면 이 코일 안 또는 근처에 있는 도전체에 와전류가 유도되어 가열되는 유도가열 방식은 가열 효율이 높아 경제적이고, 온도에 대한 신속한 응답성으로 인하여 열 손실을 줄일 수 있으며, 출력 온도 제어의 용이성 및 배출 가스 등의 오염 없다는 장점이 있다. 본 연구에서는 유도가열방식의 induction heater를 이용하여 회전에 의한 기판의 온도 균일도 측정을 하였다. 기초 실험으로 저항 가열 히터를 통하여 대류에 의한 온도 균일도를 평가하였다. 그 결과 gap이 3 mm일 때, 평균 온도 $166.5^{\circ}C$ 에서 불균일도 6.5 %를 얻었으며 이를 바탕으로 induction heater와 graphite susceptor의 간격이 3 mm일 때, 회전에 의한 온도 균일도를 측정을 하였다. 가열원은 induction heater (viewtong, VT-180C2)를 사용하였고, 가열된 graphite 표면의 온도를 2차원적으로 평가하기 위하여 적외선 열화상 카메라(Fluke, Ti-10)을 이용하여 온도를 측정하였다. 기판을 회전하면서 표면 온도의 평균과 표준 편차를 측정한 결과 2.5 RPM일 때 평균온도 $163^{\circ}C$ 에서 가장 좋은 5.5 %의 불균일도를 확인할 수 있었고, 이를 상용화 전산 유체 역학 코드인 CFD-ACE+의 모델링 결과와 비교 분석 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.329-332
• /
• 2012

LED는 저 전력, 긴 수명, 고 휘도, 빠른 응답, 친환경적인 특성의 여러 장점을 갖고 있기 때문에 청색과 녹색 LED는 교통신호, 옥외 디스플레이, 백색 LED는 LCD 후면광 등의 응용 제품에 사용되고 있다. 여기서 LED의 성능을 향상하기 위하여 출력전력과 소자의 신뢰성을 높이고, 동작전압을 낮추어야 LED 칩의 고효율화가 이루어져야 하는데, 이는 에피택셜층, 표면요철, 패턴이 있는 사파이어 기판, 칩 설계의 최적화, 특수 공정의 개선 등의 기술이 우수해야 한다. 본 연구에서는 측면 에칭 기술과 절연층 삽입기술을 이용하여 사파이어 에피 웨이퍼 위에 GaN-기반 백색 LED 칩을 제작하여 그 성능을 조사하였다. LED 칩의 성능을 개선하기 위한 최적화 설계와 CBL(current blocking layer) 삽입 기술의 개선된 공정을 통하여 LED 칩 성능의 향상을 확인할 수 있었으며, 출력 전력은 광 출력 7cd, 순방향 인가전압 3.2V의 값을 얻었다. 현재의 LCD 후면광원으로 사용되고 있는 LED 칩의 출력에 비하여 성능이 개선되었으며, 의료기기 및 LCD LED TV의 후면광원으로 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한전자공학회논문지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.51-56
• /
• 1981

양호한 특성의 I2L 구조를 구현하기 위한 새로운 공정을 제안하였다. 이 구조에서는, extrinsic base 의 불순물 농도가 높으며, 또한 collector는 불순물 농도가 낮은 intrinsic base와 self align된다. 제안한 공정에서는 spin-on source를 확산원으로 사용하였고, mask 단계를 줄이기 위하여 열처리로 단단해진 spin-on source를 확산 mask로 사용하였다. 이 공정에 의하여 13단 ring oscil-lator를 포함한 시험소자를 6.5μm의 epi 충을 갖는 n/n+ silicon wafer 상에 제작하였다. 제작한 시험소자의 특성은, collector가 세 개인 I2L의 경우 npn transistor의 상향 전류이득은 최대치가 8이었으며, collector가 하나인 I2L의 속도전력적과 최소 전달 지연시간은 각각3.5 pJ과 50ns 이었다.