| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2005년 가을 (11/10 ~ 11/11, 한양대학교) |
| 권호 |
11권 2호 |
| 발표분야 |
전자재료 |
| 제목 |
MEMS 공정을 이용한 단결정 실리콘 마이크로 인장시편의 제조 |
| 초록 |
MEMS 공정을 이용하여 단결정 실리콘 마이크로 인장시편이 제조되었다. 또한 ISDG (Interferometric Strain/Displacement Gage) 측정을 위한 금속 박막 marker가 마이크로 인장시편 상에 형성되었다. 최근 MEMS를 이용한 많은 소자들의 개발이 급격한 발전을 이루면서 미세구조에서의 기계적인 특성에 대한 연구의 필요성이 증대되고 있다. 재료의 거시적인 기계적 특성 측정에는 특별히 제작된 인장시편이 주로 이용된다. 시편의 양 끝단에 인장력을 가해주어 인장강도, 영률 (Young’s modulus), 파괴 강도 등을 측정한다. 하지만 이러한 방식은 시편이 소형화 되면서 미세 변형량의 측정, 정밀한 시편 제작 등의 문제가 야기되었다. 따라서 박막 시편의 기계적 특성을 측정하기 위해 마이크로 인장시편의 제조가 필요하게 되었다. 본 논문에서는 MEMS 공정을 이용한 단결정 실리콘 마이크로 인장시편이 SOI (Silicon-on-Insulator) 웨이퍼를 이용하여 제조되었다. 인장시편의 두께를 결정하는 상부 실리콘의 두께는 7 ㎛이고 제조된 인장시편의 폭은 50 ㎛에서 350 ㎛까지 다양하게 제작되었다. 시편의 길이는 2 ㎜로 고정되었다. 변형량을 측정하기 위한 marker를 형성하는 알루미늄 박막이 스퍼터링을 이용하여 증착되었다. Marker 패터닝은 RIE와 습식 식각이 이용되었고 두 가지 경우에 marker의 sidewall이 SEM을 이용하여 비교되었다. 상부 실리콘이 Deep RIE (reactive ion etching)를 이용하여 패터닝되었고 보호용 웨이퍼를 SOI 웨이퍼 상부에 감광막을 이용하여 접합한 후에 하부 실리콘이 패터닝되었다. 실리콘 층 사이에 있는 SiO2 층은 RIE를 이용하여 식각되었다. 보호용 웨이퍼를 제거한 후에 각각의 인장시편이 레이저를 이용하여 다이싱되었다. 제작된 인장시편의 ISDG용 marker의 존재여부를 확인하기위해 633 ㎚ 파장을 갖는 HeNe를 이용하여 회절 무늬를 확인하였다. 향후 준비된 시편을 이용한 마이크로 인장 시험이 수행될 예정이다. |
| 저자 |
전창성1, 박준식1, 이상렬2, 이낙규3, 이혜진3, 윤대원1, 강성군4
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| 소속 |
1전자부품(연), 2연세대, 3생산기술(연), 4한양대 |
| 키워드 |
Micro Tensile Test; MEMS Device; Aluminum Marker; Wet Etching; Side Wall Angle
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