• 비파괴검사학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.142-148
• /
• 2012

본 연구에서는 초음파원자현미경 캔틸레버의 접촉 공진주파수를 이용하여 실리콘 웨이퍼와 나노 스케일의 폴리머 박막 패턴의 접합면 사이에서 나타나는 접합 특성을 UAFM 이미지를 통해 평가하였다. 이를 위해 실리콘 웨이퍼의 표면 처리 공정을 다르게 하였고 리소그래피 공정을 통해 300 nm의 폴리머 박막 패턴을 제작하였다. 제작된 시험편의 접합 상태를 광학현미경 이미지를 통해 서로 비교하였고 나노 스크래치 시험의 임계하중 값을 통하여 나노 패턴의 접합 상태를 검증하였다. 각각의 시험편에 대해 UAFM을 이용하여 $1{\mu}m{\times}1{\mu}m$ 크기의 표면 이미지와 표층부의 접합 상태이미지를 각각 얻었고 접촉 공진주파수의 진폭과 위상의 변화로 인한 접합부의 이미지 콘트라스트 차이로 접합 상태를 평가하였다.

• KSTLE International Journal
• /
• 제6권1호
• /
• pp.13-16
• /
• 2005

Friction characteristics at nano-scale of self-assembled monolayers (SAMs) having different chain lengths and end groups were experimentally studied.51 order to understand the effect of the chain length and end group on the nano-scalefriction: (1) two different SAMs of shorter chain lengths with different end groups such as methyl and phenyl groups, and (2)four different kinds of SAMs having long chain lengths (C10) with end groups of fluorine and hydrogen were coated on siliconwafer (100) by dipping method and Chemical Vapour Deposition (CVD) technique. Their nano-scale friction was measuredusing an Atomic Force Microscopy (AFM) in the range of 0-40 nN normal loads. Measurements were conducted at the scanning speed of 2 $mu$m/s for the scan size of 1$mu$m x 1 $mu$m using a contact mode type $Si_3N_4$ tip (NPS 20) that had a nominal spring constant0.58 N/m. All experiments were conducted at anlbient temperature (24 $pm$1$circ$C) and relative humidity (45 $pm$ 5%). Results showedthat the friction force increased with applied normal load for all samples, and that the silicon wafer exhibited highest frictionwhen compared to SAMs. While friction was affected by the inherent adhesion in silicon wafer, it was influenced by the chainlength and end group in the SAMs. It was observed that the nano-friction decreased with the chain length in SAMs. In the caseof monolayers with shorter length, the one with the phenyl group exhibited higher friction owing to the presence of benBenerings that are stiffer in nature. In the case of SAMs with longer chain length, those with fluorine showed friction values relativelyhigher than those of hydrogen. The increase in friction due to the presence of fluorine group has been discussed with respect tothe siBe of the fluorine atom.

• 멤브레인
• /
• 제9권3호
• /
• pp.185-192
• /
• 1999

반도체 산업의 wafer 가공공정에서 발생하는 폐수를 재활용하고자 한외여과 공정을 이용한 막분리 공정의 도입 가능성을 검토하였다. Pilot 규모의 장치에 분획분자량이 각각 10,000, 20.000, 30,000인 한외여과막 모듈을 이용하여 투과유속 및 제거율 등을 측정하였다. 투과수의 성상은 SDI15, 탁도, 전기전도도, 실리콘 농도분석을 통해 공정수로 재이용이 가능함을 확인할 수 있었다. 투과유속 저하를 막기 위한 역세척 방법으로는 압축공기와 물은 sweeping 하는 방법이 가장 효과적이었고, 이때 투과유속의 회복율이 높게 나타났다. 분획분자량 30,000인 한외여과막에서 가장 높은 투과유속을 나타내었다. 또한 폐수의 평균 실리콘 입자 평균 함량은 3.8-5.6mg/$\ell$이고, 투과수의 실리콘 입자 함량은 0.2${\mu}g$/$\ell$이하로 나타나 제거율은약 96%이상으로 나타났다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.1051-1054
• /
• 2000

We developed the micro CSF (celebrospinal fluid) shunt valve with surface and bulk micromachining technology in polymer MEMS. This micro CSF shunt valve was formed with four micro check valves to have a membrane connected to the anchor with the four bridges. The up-down movement of the membrane made the CSF on & off and the valve characteristic such as open pressure was controlled by the thickness and shape of the bridge and the membrane. The membrane, anchor and bridge layer were made of the $O_2$ RIE (reactive ion etching) patterned Parylene thin film to be about 5~10 microns in thickness on the silicon wafer. The dimension of the rectangular nozzle is 0.2＊0.2 $\textrm{mm}^2$ and the membrane 0.45 mm in diameter. The bridge width is designed variously from 0.04 mm to 0.12 mm to control the valve characteristics. To protect the membrane and bridge in the CSF flow, we developed the packaging system for the CSF micro shunt valve with the deep RIE of the silicon wafer. Using this package, we can control the gap size between the membrane and the nozzle, and protect the bridge not to be broken in the flow. The total dimension of the assembled system is 2.5＊2.5 $\textrm{mm}^2$ in square, 0.8 mm in height. We could precisely control the burst pressure and low rate of the valve varing the design parameters, and develop the whole CSF shunt system using this polymer MEMS fabricated CSF shunt valve.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제6권2호
• /
• pp.68-73
• /
• 2006

We propose a damascene gate FinFET with Si nanocrystals implemented on bulk silicon wafer for low voltage flash memory device. The use of optimized SRON (Silicon-Rich Oxynitride) process allows a high degree of control of the Si excess in the oxide. The FinFET with Si nanocrystals shows high program/erase (P/E) speed, large $V_{TH}$ shifts over 2.5V at 12V/$10{\mu}s$ for program and -12V/1ms for erase, good retention time, and acceptable endurance characteristics. Si nanocrystal memory with damascene gate FinFET is a solution of gate stack and voltage scaling for future generations of flash memory device. Index Terms-FinFET, Si-nanocrystal, SRON(Si-Rich Oxynitride), flash memory device.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제47권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2009

작은 크기의 고기능성 휴대용 전자기기 수요의 급증에 따라 기존에 사용되던 수평구조의 2차원 칩의 크기를 줄이는 것은, 전기 배선의 신호지연 증가로 한계에 도달했다. 이러한 문제를 해결하기 위해 칩들을 수직으로 적층한 뒤, 수평 구조의 긴 신호배선을 짧은 수직 배선으로 만들어 신호지연을 최소화하는 3차원 칩 적층기술이 새롭게 제안되었다. 3차원 칩의 개발을 위해서는 기존에 사용되던 반도체 공정들뿐 아니라 실리콘 관통 전극 기술, 웨이퍼 박화 기술, 웨이퍼 정렬 및 본딩 기술 등의 새로운 공정들이 개발되어야 하며 위 기술들의 표준 공정을 개발하기 위한 노력이 현재 활발히 진행되고 있다. 현재까지 4~8개의 단일칩을 수직으로 적층한 DRAM/NAND 칩, 및 메모리 칩과 CPU 칩을 한꺼번에 적층한 구조의 성공적인 개발 결과가 보고되었다. 본 총설에서는 이러한 3차원 칩 적층의 기본 원리와 구조, 적층에 필요한 중요 기술들에 대한 소개, 개발 현황 및 앞으로 나아갈 방향에 대해 논의하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제53권3호
• /
• pp.401-406
• /
• 2015

게터는 반도체와 초소형 전자패키지 소자 내부의 수소와 수증기 같은 기체를 흡착하여 기기 작동 시 방해 기체를 제거하는 기능을 한다. 본 연구에서는 재료와 공정 측면에서 높은 가격 경쟁력을 갖는 게터로, 실리콘 기판에 올라간 다공성 알루미나 구조체를 제조하는 연구를 진행하였다. 기공의 크기가 조절된 양극산화 알루미나(AAO)는 높은 비표면적을 가지며 표면에 OH-기를 다수 포함하므로 높은 효율을 갖는 수분 흡착제로 사용되었다. 등온 수분 흡탈착 곡선으로 분석한 수분 흡착도는 상대습도 35%일 때 2.02%로 우수한 성능을 나타내었다. 즉, 저온에서 사용가능하며, 추가 열원이 필요하지 않아 박막구조의 소형화가 용이하여 내부 손상 및 오염을 방지할 수 있는 게터재를 합성하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제33권3호
• /
• pp.245-248
• /
• 2020

The wettability of silicon carbide (SiC) crystal, which has 6H-SiC and 4H-SiC regions prepared using the physical vapor transport (PVT) method, is quantitatively analyzed using dispensed deionized (DI) water droplets. Regardless of the polytypes in SiC, the average of five contact angle measurements showed a difference of about 6° between the Si-face and C-face. The contact angle on the Si-face (C-face) is measured after the removal of the native oxide using BOE (6:1), and revealed a significant decrease of the contact angle from 74.9° (68.4°) to 47.7° (49.3°) and from 75.8° (70.2°) to 51.6° (49.5°) for the 4H-SiC and 6H-SiC regions, respectively. The contact angle of the Si-face recovered over time during room temperature oxidation in air; in contrast, that of the C-face did not recover to the initial value. This study shows that the contact angle is very sensitive to SiC surface polarity, specific surface conditions, and process time. Contact angle measurements are expected to be a rapid way of determining the surface polarity and wettability of SiC crystals.

• KSTLE International Journal
• /
• 제6권2호
• /
• pp.33-38
• /
• 2005

Submicron-scale patterns made of polymethyl methacrylate (PMMA) were fabricated on silicon-wafer using a capillarity-directed soft lithographic technique. Polyurethane acrylate (PUA) stamps (Master molds) were used to fabricate the patterns. Patterns with three different aspect ratios were fabricated by varying the holding time. The patterns fabricated were the negative replica of the master mold. The patterns so obtained were investigated for their adhesion and friction properties at nano-scale using AFM. Friction tests were conducted in the range of 0-80 nN. Glass (Borosilicate) balls of diameter 1.25 mm mounted on cantilever (Contact Mode type NPS) were used as tips. Further, micro-friction tests were performed using a ball-on-flat type micro-tribe tester, under reciprocating motion, using a soda lime ball (1 mm diameter) under a normal load of 3,000 mN. All experiments were conducted at ambient temperature ($24{\pm}1^{\circ}C$) and relative humidity ($45{\pm}5\%$). Results showed that the patterned samples exhibited superior tribological properties when compared to the silicon wafer and non-patterned sample (PMMA thin film) both at the nano and micro-scales, owing to their increased hydrophobicity and reduced real area of contact. In the case of patterns it was observed that their morphology (shape factor and size factor) was decisive in defining the real area of contact.

• 한국재료학회지
• /
• 제9권12호
• /
• pp.1176-1180
• /
• 1999

Polyetherimide와 실리콘 사이의 RIE 처리 및 알루미늄 킬레이트 계열의 adhesion promoter 처리에 따른 접착력과 고온고습환경에서의 신뢰성 변화를 연구하였다. 실험 방법으로는 180$^{\circ}$ 필 테스트 및 <85$^{\circ}C$ 85%> 테스트, SEM, AFM, 증류수 접촉각 실험이 수행되었다. $^O_2$ RIE 실험 결과 초기 접착력은 RIE 처리시간에 따라 약간의 변화를 가져왔으나 고온고습 환경에서의 저항성은 급격히 떨어지는 것이 관찰되었고 이것은 표면 거칠기의 영향이 아닌 표면의 친수성 정도에 따른 것으로 나타났다. Al-chelate adhesion promoter의 경우 초기 접착력에는 변화가 없으나 고온 고습환경에서의 저항성이 크게 증가하였는데 이것은 표면이 소수성으로 변한 데 따른 것으로 나타났다.