실리콘 웨이퍼 공정용 알루미나 정전척의 제작과 특성에 관한 연구

천희곤,조동율,이영섭,박용균,최성호,정광진,Serguei Spoutai 울산대학교 기계부품 및 소재 특성평가연구센터 1999 연구보고서 Vol.1999 No.-

정전척의 유전체 물질로 열전도도와 유전특성 그리고 기계적 특성이 우수한 알루미나에 TiO₂첨가하여 유전체의 비저항을 변화시켜서 정전척(electrostatic chuck)에서 발생하는 정전력인 쿨롱힘(coulomb force)과 존슨-라벡힘(Johnsen-Fahbeck firce_의 영향을 규명하려 하였다. 그리고 비저항, 인가전압, 온도, 습도가 정전력에 어떠한 영향을 주는지 고찰하였으며, 인가전압에 따른 응답 특성에 관하여 고찰하였다. Alumina electrostatic chucks for silicon wafer process with wide range of electrical resistivity were fabricated by controlling the amount of TiO₂ addition (0 wt%, 1.3 wt%, 2 wt%, 2.8 wt%). The dependence of electrostatic force on applied voltage, temperature and humidity was investigated. In addition, response characteristics on applied voltage and relationship between electrical resistivity and electrostatic force characteristics such as Coulomb force and Johnsen-Rahbeck force were discussed

시금치(Spinach) 栽培에 있어서의 細菌肥料의 肥效

金熙坤 東國大學校 1965 論文集 Vol.2 No.-

비선형시스템 제어를 위한 새로운 신경회로망 제어방식

이용구,김희곤,엄기환 동국대학교 산업기술환경대학원 1996 산업기술논총 Vol.3 No.-

In this paper, we designed a nonlinear controller using a new identification method of neural network. The method proposed in this paper performs, for a nonlinear plant with unknown parameters, identification with using a neural network, and then a stable nonlinear controller is designed with those identified informations. The advantage of the proposed control method is simple to design a controller because, for unknown nonlinear systems, we used the identified informations and design parameters are positioned within a negative real part of s-plane. In order to verify excellent control performances of the proposed method, we compared with a conventional neural network control method through a lot of simulations with one link manipulator.

UV/Cl₂(g)에 의한 Si-wafer 표면금속 오염물의 건식세정에 관한 연구

손동수,정광진,최성호,천희곤,조동율 울산대학교 1998 공학연구논문집 Vol.29 No.2

본 연구에서는 실리콘 웨이퍼 표면에 존재하는 미량의 Zn, Fe, Ti 금속 오염물들이 UV-excited chlorine radical을 이용한 건식세정 방법으로 제거되는 반응과정을 연구 하였다. 실리콘 웨이퍼 상에 진공증착법으로 원형패턴이 있는 Zn, Fe, Ti 박막을 증착시켜 상온 및 200℃에서 UV/CI₂세정하였을 때, 염소 래디컬(CI*)이 Fe, Zn, Ti와 반응하여 제거되는 것을 반응 전후 광학현미경과 SEM을 통해 표면 형상 변화를 관찰하였고, in-line으로 연결된 XPS를 통해서 반응 후 웨이퍼 표면에 남아있는 화합물의 화학적 결합상태를 관찰하였으며, UV/CI₂세정 후 실리콘 기판이 손상받는 정도를 알기 위해 AFM으로 표면 거칠기를 측정하였다. 광학현미경과 SEM의 분석에 의하면 Zn와 Fe는 쉽게 제거되는 반면 염화물을 형성하기 보다는 휘발성이 적은 산화물을 형성하는 경향이 강한 Ti은 약간만 제거되는 것을 확인하였다. XPS 분석을 통해서 이들 금속 오염물들이 chlorine radical과 반응하여 웨이퍼 표면에 금속 염화물을 형성하고 있는 것을 확인하였고, UV/CI₂세정처리를 하였을 때 실리콘 웨이퍼의 표면 거칠기가 약간 증가하는 것을 알 수 있었다. 지금까지의 결과를 통해 볼 때, 습식세정과 UV/CI₂건식세정을 병행하면 플라즈마 및 레이저를 사용하는 다른 건식세정 방법에 비하여 보다 저온에서 실리콘 기판의 큰 손상 없이 비교적 용이하게 금속 오염물을 제거할 수 있음을 알수 있었다. The reaction mechanisms of dry cleaning of Zn, Fe and Ti trace contaminants on the Si wafer using UV/CI₂ have been studied by SEM, AFM and XPS analyses. The patterned Zn, Fe and Ti films were deposited on the Si wafer surface by thermal evaporation and changes in the surface morphology after dry cleaning using CI₂and UV/CI₂at 200℃ were studied by optical microscopy and SEM. In addition changes in surface roughness of Si wafer by the cleaning was observed by AFM. The chemical bonding states of the Zn, Fe and Ti deposited silicon surface were observed with in-line XPS analysis. Zn and Fe were easily cleaned in the form of volatile zinc-chloride and iron-chloride as verified by the surface morphology changes. Ti which forms involatile oxides was not easily removed at room temperature but was slightly removed by UV/CI₂at elevated temperature of 200℃. It was also found that the surface roughness of the Si wafer increased after CI₂and UV/CI₂cleaning. Therefore, the metallic contaminants on the Si wafer can be easily removed at lower temperature by continuous processes of wet cleaning followed by UV/CI₂dry cleaning.

Thermal MOCVD와 DC pulsed PA-MOCVD에 의해 증착된 TiN 박막 연구

박용균,이영섭,이태수,이성재,조동율,천희곤 울산대학교 2001 공학연구논문집 Vol.32 No.1

유기화합물(TDEAT;Ti[N(C2H5)2]4)과 NH3를 이용하여 thermal MOCVD와 dc pulsed plasma assisted MOCVD(PA-MOCVD)인 2종류의 TiN박막을 증착하여 비교하였다. TiN박막의 특성분석은 XRD, AES, FE-SEM, α-step과 XPS로 연구하였다. DC pulsed plasma assisted MOCVD로 증착된 Tin박막은 ion bombardment 효과에 의해 열적으로 증착된 것보다 더 fine한 columnar구조를 나타내므로써 막의 결정질이 향상되었다. 플라즈마에서의 아르곤 이온의 충돌로 인해 탄소(C)는 오히려 유기 화합물보다 탄소 라디칼로 존재하였다. 따라서 탄소 라디갈은 기판의 강한 (-) potential에 의해 TiN박막에 trap되기 때문에 탄소(C)는 열적으로 증착된 TiN박막보다 더 많은 양이 존재하는 것으로 추정된다. By using of (TDEAT;Ti[N(C2H5)2]4)and ammonia gas source, we deposited two different TiN thin films with thermal MOCVD and dc pulsed plasma assisted MOCVD (PA-MOCVB). The properties of TiN thin films were studied by XRD, AES, FE - SEM, α - step and XPS analyses in this work. The TiN films deposited by dc pulsed PA - MOCVD have a little higher density and a fine columnar structure, compared with thermally deposited TiN thin films. This may be due to ion bombardment effect resulting in improved crystallinity in films. Carbon in the film may exist in the form of carbonic radical rather than organic compound because of collision with Ar ion in the plasma. Consequently, the content of carbon in the film of dc pulsed PA - MOCVD was higher than that in thermally deposited TiN films, because carbon radicals could be trapped in the film by strong negative potential of the substrate.

자동차용 실리콘 가속도센서의 개발(Ⅱ)

이종현,신장규,이상룡,천희곤,조찬섭,심준환,류인식,박석홍,허정준,박기열 경북대학교 센서기술연구소 1994 연차보고서 Vol.1994 No.-

자동차의 air-bag 장치에 실용될 수 있는 압저항형 단결정 실리콘 가속도센서 칩을 개발하기 위하여 결정 실리콘 미세구조의 제조방법을 확립하고, 단위공정의 검증을 통하여 일괄공정에 의한 PROTO-TYPE 칩을 만드는 기술을 연구하였다. 단결정 실리콘 미세구조는 선택확산법을 이용하여 정확히 선택된 영역에만 air-gap을 형성하여 미세구조의 측면식각을 방지하는 선택확산법에 의한 실리콘 마이크로머시닝 기술로 제조하였다. 일괄공정을 위한 단위공정확립을 위하여 PROTY-TYPE 8빔 브릿지형 가속도 센서를 제조하였다. 제조된 칩의 가속도에 따른 출력전압은 선형성을 나타내고 있으며, 감도는 약 50 ㎶/V·g로 나타났다. 이 감도는 50G용 가속도센서의 사양을 만족하지 못했다. 이는 공정에 의한 문제라기 보다는 가속도센서의 시뮬레이션에 의해 설계한 구조가 이미 원하는 감도에 못 미친다는 것으로 생각된다. 따라서 2차 공정으로 제조될 가속도센서의 파라미터를 SuperSAP 유한요소 패키지를 이용하여 실리콘 미세구조부의 파라미터에 따른 특성을 시뮬레이션하였다. 설계된 50G용 가속도센서의 mass Pad의 반경 및 빔 길이, 빔 폭, 빔 두께, 그리고 mass의 각 파라미터 값은 700 ㎛, 120 ㎛, 5 ㎛, 1.0 ㎎ 이었다. 반도체 공정기술, 관성질량 제조법 및 선택확산을 이용한 마이크로머시닝을 사용하여 일괄공정으로 8빔 브린지형 가속도센서를 제조하였다. We researched the establishment of the silicon microstructure fabrication technique to develop a piezoresistive type silicon acceleration sensor chip and the technique to make a proto-type chip by the verification of the unit-process. Silicon microstructure is fabricated silicon micro-machining by selective diffusion method. This method prevent a side-etching of microstructure because selective diffused region is only formed an air-gap. We fabricated a proto-type 8-beam bridge-type acceleration sensor to establish the unit-process for the batch-process. The output voltage of the chip represented linearity with acceleration, and the sensitivity was about 50 ㎶/V·g. But this sensitivity dosen't satisfy the requirements of a practical acceleration sensor. The cause of this result is assumed not process problem, but the structure designed by simulation isn't suitable already. Threfore, the characteristics of parameters of the acceleration sensor that will be fabricated by 2nd-process is simulated by SuperSAP finite-element package. The determined parameter values of beam length, beam width, beam thickness, mass, and mass radius are 120 ㎛, 5 ㎛, 1.0 ㎎, and 700 ㎛, respectively. We fabricated 8-beam bridge-type acceleration sensor by batch-process using a semiconductor process technique, proof-mass fabrication method, and micromachinig using selective diffusion.

정전분무를 이용한 MOCVD에 의해 증착된 TiO_2 박막의 특성 연구

이영섭,박용균,이성재,조동율,천희곤 울산대학교 2002 공학연구논문집 Vol.33 No.1

정전분무(electrostatic spray)를 이용한 MOCVD방법은 원료를 함유하는 용액을 이용함으로써 이송관의 가열이 필요 없이 장치를 간단하게 할 수 있고, 용액의 유량과 전기장의 세기에 따라 초미세 입자제어도 가능하며, 출발 용액으로부터 박막의 조성을 조절할 수 있는 등의 여러 가지 특징을 가지고 있다. 온도가 증가함에 따라 입자성장과 반응가스에 의한 표면의 밀도가 감소하여 표면조도가 증가하였다. 증착 시간이 증가함에 따라 막의 두께는 증가하지만, 증착시간이 지날수록 +전하를 띤 액적들은 이미 생성된 막의 영향으로 -가 인가된 기판으로의 전하이동을 방해받으므로 island성장과 모세관현상의 표면형상은 거칠고, porous해졌다. 인가전압이 증가할수록 분무시 액적의 사이즈가 작아지므로 막의 표면은 치밀해졌으며, 표면에는 완전분무하지 못한 모액적에 의해 생긴 입자의 수도 적은 경향을 보였다. 산소 분말이 증가할수록 Ti와 O의 세기는 증가하나, C의 세기는 감소하는 경향을 보였다. The electrostatic spray assisted MOCVD has the advantages of simple apparatus without the gas lines, easy control of nano-sized droplets by applied voltage and solution rates and easy control of compositions of thin films by controlling the composition of starting solution. At lower deposition temperatures the morphology of the layers are less porous and rough. With increasing deposition time and thus increasing layer thickness the morphologies of the layers are shift to porous top layer with dense bottom layer and then porous top layer with big sized grain of bottom layer as the result of low growth rates. XPS can be seen that Ti and O intensity increases but C intensity decreses with increasing O_2 flow rates.

a-C:H Films Deposited in the Plasma of Surface Spark Discharge at Atmospheric pressure

Hui-Gon Chun,K.V. Oskomov,N.S. Sochugov,Jing-Hyuk Lee,Yong-Zoo You 한국표면공학회 2003 한국표면공학회지 Vol.36 No.5

Diamond-Like Carbon Films Deposited by Pulsed Magnetron Sputtering System with Rotating Cathode

Hui-Gon Chun,Konstantin V. Oskomov,Yong-Zoo You,Nikolay S. Sochugov,Sergey V. Rabotkin 한국표면공학회 2003 한국표면공학회지 Vol.36 No.4

Pulsed Magnetron Sputtering Deposition of DLC Films

Hui-Gon Chun,Jing-Hyuk Lee,Yong-Zoo You,Yong-Duek Ko,Tong-Yul Cho 한국표면공학회 2003 한국표면공학회지 Vol.36 No.2