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공대영 ( Dae Young Kong ),은덕수 ( Duk Soo Eun ),배영호 ( Young Ho Bae ),이종현 ( Jong Hyun Lee ) 한국센서학회 2005 센서학회지 Vol.14 No.3
The SOI structure with buried alumina was fabricated by ALD followed by bonding and etchback process. The interface of alumina and silicon was analyzed by CV measurements and cross section was investigated by SEM analysis. The density of interface state of alumina and silicon was 2.5E11/cm²-eV after high temperature annealing for wafer bonding. It was confirmed that the surface silicon layer was completely isolated from substrate by cross section SEM and AES depth profile. The device on this alumina SOI structure would have better thermal properties than that on conventional SOI due to higher thermal conductivity of alumina than that of silicon dioxide.
연요철(Anti-Glare) 구조의 표면 유리 기판을 가지는 고효율 태양전지 모듈
공대영,김동현,윤성호,배영호,류인식,조찬섭,이종현,Kong, Dae-Young,Kim, Dong-Hyun,Yun, Sung-Ho,Bae, Young-Ho,Yu, In-Sik,Cho, Chan-Seob,Lee, Jong-Hyun 한국진공학회 2011 Applied Science and Convergence Technology Vol.20 No.3
태양전지 모듈은 back sheet, 후면 충진재, 태양전지 cell, 전면 충진재, 전면 보호유리의 구성으로 되어 있다. Back sheet는 유리 또는 금속을 사용하는데 사용 재료에 따라 각각 유리봉입방식, 슈퍼스트레이트방식으로 구분된다. 태양전지를 보호하기 위한 충진재는 빛의 투과율 저하가 적은 poly vinyl butylo나 내습성이 뛰어난 ethylene vinyl acetate 등이 주로 이용된다. 유리봉입방식과 슈퍼스트레이트 방식의 공통점은 모듈 전면에 투과율과 내 충격 강도가 좋은 강화 유리를 사용하는 것이다. 하지만 현재 모듈의 전면 유리는 평탄한 표면 때문에 태양고도가 낮을 때 상대적으로 반사율이 높은 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 표면 유리에 요철(anti-glare) 구조를 형성하면 평면(bare) 구조의 표면에서 반사되는 태양광이 일부 태양전지 내부로 재입사가 일어나게 되어 표면 반사율이 낮아지게 되고, 이로 인하여 태양전지의 효율이 증가하게 된다. 특히 이러한 효과는 태양고도가 낮아졌을 때 요철(anti-glare) 구조에 의한 반사율의 감소가 증가하기 때문에 평면 구조보다 요철(anti-glare) 구조의 태양전지 모듈의 효율이 향상될 것이다. 본 논문에서는 요철(anti-glare) 구조의 유리와 평면 구조의 유리에서 태양고도의 고도 변화에 따른 반사와 투과 특성을 확인하기 위하여 입사광의 각도에 대한 반사율과 투과율을 측정하여 비교 분석하였다. 그리고 태양전지 cell 위에 요철(anti-glare) 구조의 유리와 평명 구조의 유리를 각각 위치 시킨 후 태양전지 cell의 효율 변화를 확인하였다. 태양전지 cell의 표면 구조에 따라 요철 구조의 유리 기판의 특성을 비교하기 위하여 태양전지 cell의 표면을 이방성 식각 용액을 이용하여 역피라미드 구조의 텍스쳐링 태양전지 cell과 평면 구조의 태양전지 cell을 각각 사용하여 비교하였다. Currently, solar module is using the two methods such as a glass-filled method or a super-straight method. The common point of these methods is to use glass structure on the front of solar module. However, the reflectance of the solar module is high depending on the height of the incident sunlight due to the flat surface of the module front glass. Purposed to solve these problems, AG (anti-glare) structures were formed on the glass surface. Next is fabrication methods of AG structure. First, uneven structure made by micro blaster equipment was dipped in Hydro-fluidic acid (HF) acid. HF acid process was carried out to remove particles and to make high transmittance. The reflectance and transmittance of the anti-glare glass was compared to those of the bare glass. The reflectance of anti-glare glass decreased approximately 1% compared with bare glass. The transmittance of anti-glare glass was similar to bare glass. According to the sample angle, the difference of the reflectance between bare glass and the anti-glare glass was about 19%. Isc and efficiency value of anti-glare glass on bare solar cell appeared about 3.01 mA and 0.228% difference compared with bare glass. Anti-glare glass on textured solar cell appeared about 9.46 mA and 0.741% difference compared with bare glass. As a result, the role of anti-glare in the substrate is to reduces the loss of sunlight reflected from the surface. In this study, therefore, AG structure on the solar cell was used to improve the efficiency of solar cell.
LCD 공정용 C<sub>3</sub>F<sub>6</sub> 가스를 이용한 Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub> 박막 식각공정 및 배출가스에 관한 연구
전성찬,공대영,표대승,최호윤,조찬섭,김봉환,이종현,Jeon, S.C.,Kong, D.Y.,Pyo, D.S.,Choi, H.Y.,Cho, C.S.,Kim, B.H.,Lee, J.H. 한국진공학회 2012 Applied Science and Convergence Technology Vol.21 No.4
$SF_6$ 가스는 반도체 및 디스플레이 제조공정 중 건식식각 공정에서 널리 사용되는 가스이다. 하지만 $SF_6$ 가스는 대표적인 온실가스로서 지구 온난화에 큰 영향을 끼치기 때문에 반도체 및 디스플레이 공정에서 $SF_6$ 가스를 대체할 수 있는 가스의 연구가 필요한 상황이다. 그 후보군으로 떠오르고 있는 가스 중의 하나가 바로 $C_3F_6$ 가스이다. 이 가스를 이용하여 $Si_3N_4$ 박막을 건식식각 방법인 Reactive Ion Etching 공정을 수행하여 식각 특성에 관하여 연구하였으며, 흡착제 Zeolite 5A를 이용하여 식각공정 중 배출되는 가스 성분을 감소시켰다. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition 장비를 이용하여 500 nm 두께의$Si_3N_4$ 박막을 증착하였으며, 노광 공정을 통해 패터닝을 한 후 Reactive Ion Etching 공정을 수행하였다. 그리고 Scanning Electron Microscope 장비를 이용하여 $Si_3N_4$ 박막의 식각된 단면과 식각율을 확인하였다. 또한 공정 후 흡착제 Zeolite 5A를 통과하기 전과 후에 배출되는 가스를 포집하여 Gas Chromatograph-Mass Spectrophotometry 장비를 이용하여 가스 성분을 측정 및 비교하였다. $SF_6$ gas is widely used for dry etching process of semiconductor and display fabrication process. But $SF_6$ gas is considered for typical greenhouse gas for global warming. So it is necessary to research relating to $SF_6$ alternatives reducing greenhouse effect in semiconductor and display. $C_3F_6$ gas is one of the promising candidates for it. We studied about etch characteristics by performing Reactive Ion Etching process of dry etching and reduced gas element exhausted on etching process using absorbent Zeolite 5A. $Si_3N_4$ thin film was deposited to 500 nm with Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition and we performed Reactive Ion Etching process after patterning through photolithography process. It was observed that the etch rate and the etched surface of $Si_3N_4$ thin film with Scanning Electron Microscope pictures. And we measured and compared the exhausted gas before and after the absorbent using Gas Chromatograph-Mass Spectrophotometry.
병렬 플라즈마 소스를 이용한 마이크로 LED 소자 제작용 GaN 식각 공정 시스템 개발
손보성,공대영,이영웅,김희진,박시현,Son, Boseong,Kong, Dae-Young,Lee, Young-Woong,Kim, Huijin,Park, Si-Hyun 한국반도체디스플레이기술학회 2021 반도체디스플레이기술학회지 Vol.20 No.3
We developed an inductively coupled plasma (ICP) etcher for GaN etching using a parallel plasma electrode source with a multifunctional chuck matched to it in order for the low power consumption and low process cost in comparison with the conventional ICP system with a helical-type plasma electrode source. The optimization process condition using it for the micro light-emitting diode (µ-LED) chip fabrication was established, which is an ICP RF power of 300 W, a chuck power of 200 W, a BCl<sub>3</sub>/Cl<sub>2</sub> gas ratio of 3:2. Under this condition, the mesa structure with the etch depth over 1 ㎛ and the etch angle over 75° and also with no etching residue was obtained for the µ-LED chip. The developed ICP showed the improved values on the process pressure, the etch selectivity, the etch depth uniformity, the etch angle profile and the substrate temperature uniformity in comparison with the commercial ICP. The µ-LED chip fabricated using the developed ICP showed the similar or improved characteristics in the L-I-V measurements compared with the one fabricated using the conventional ICP method
DRE 공정이 태양전지용 재생웨이퍼 특성에 미치는 영향
정동건,공대영,윤성호,서창택,이윤호,조찬섭,김봉환,배영호,이종현,Jung, D.G.,Kong, D.Y.,Yun, S.H.,Seo, C.T.,Lee, Y.H.,Cho, C.S.,Kim, B.H.,Bae, Y.H.,Lee, J.H. 한국진공학회 2011 Applied Science and Convergence Technology Vol.20 No.3
최근, 결정질 실리콘 태양전지 분야에서 저가격화와 공정의 단순화가 가장 중요한 부분으로 대두되고 있다. 특히 태양전지 가격의 대부분을 차지하고 있는 웨이퍼의 저가격화가 가장 큰 이슈로 떠오르면서, 웨이퍼의 저가격화를 실현하기 위한 최선의 방안으로 마이크로 블라스터를 이용한 재생웨이퍼 제작 방법이 대두되고 있다. 마이크로 블라스터를 이용하여 재생웨이퍼를 제작 할 경우, 표면의 요철이 형성되어 반사율이 감소되어 태양전지 내부로 입사하는 빛의 양을 증가시키는 긍정적인 효과가 있다. 또한, 공정비용이 저렴하여 태양전지 저가격화를 실현할 수 있다. 그러나, 마이크로 블라스터를 이용한 공정은 웨이퍼에 물리적인 충격을 주기 때문에 표면에 크랙이 형성되며 식각 잔여물들이 표면에 재흡착되는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 단점들을 보완하기 위하여 DRE (Damage Remove Etching)를 수행하였다. DRE 공정 후 반사율과 소수 반송자 수명을 측정하여 미세 파티클과 마이크로 크랙의 제거를 확인하였고, 태양전지를 제작하여 효율에 미치는 영향을 분석하였다. 마이크로 블라스터 공정 후 웨이퍼의 소수 반송자 수명은 Bare 웨이퍼에 비해 80% 정도 감소하였으나, DRE 공정 수행 후에는 50% 까지 증가하였음을 확인할 수 있었다. 태양전지 효율을 비교해보면, DRE 공정을 수행한 웨이퍼의 경우 Bare 웨이퍼보다 약 1~2%, DRE 공정을 수행하지 않은 웨이퍼보다 약 3∼5% 증가했음을 확인하였다. of materials and simplification of process. Micro-blasting is one of the promising method for recycling of waste wafer due to their simple and low cost process. Therefore, in this paper, we make recycling wafer through the micro-blaster. A surface etched by micro-blaster forms particles, cracks and pyramid structure. A pyramid structure formed by micro-blaster has a advantage of reflectivity decrease. However, lifetime of minority carrier is decreased by particles and cracks. In order to solve this problems, we carried out the DRE(Damage Romove Etching). There are two ways to DRE process ; wet etching, dry etching. After the DRE process, we measured reflectivity and lifetime of minority carrier. Through these results, we confirmed that a wafer recycled can be used in solar cell.