| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2006년 봄 (05/19 ~ 05/20, 경상대학교 ) |
| 권호 | 12권 1호 |
| 발표분야 | 반도체재료 |
| 제목 | ECM (ElectroChemical Machining) 공정 중 전류밀도에 따른 스텐레스 강의 Profile 특성변화 |
| 초록 | 스텐레스 강은 화학, 전자, 의학 등에 널리 사용되고 있으며, 이러한 광범위한 사용은 스텐레스 강의 우수한 부식 저항성, 기계적 성질, 가공의 용이성 등에 기인한다. 일반적으로 ECM 공정은 전해 용액 안에서 전기분해 공정을 이용하여 작업대상(양극)을 전기화학적으로 용해 시키는 공정이다. 특별히 반도체 및 LCD 제조공정에서 ECM공정은 초고순도 배관라인 및 Vacuum Chamber 재료인 스텐레스 강의 합금 성분인 철과 니켈 등을 선별적으로 추출시켜 표면의 부식저항성을 향상 시키고, 오염인자를 제거하는 UHP(Ultra High Purity) System에 사용된다. 반도체 MEMS공정에서 μm급 금속 구조물을 형성하는 기술로는 전기도금이 대표적이지만 Wet etching type을 이용한 금속구조물을 형성하기에는 구조물의 불규칙함과 Vertical한 Profile을 얻기는 힘들다. 본 연구에서는 Electroplating과정과 정반대 개념인 ECM을 통해 스텐레스 강 각 부위의 미치는 전류밀도에 따라 차별적으로 제거되는 원리를 이용하여 표면처리기술 이외에Photolitho 공정을 통한 대면적의 304계열의 스텐레스 강에 구조물을 제작하는데 ECM공정의 가능성을 평가하였으며, 각 부위에 미치는 전류밀도 변화에 따른 구조물의 profile 특성변화를 실험하였다. 실험방법으로는 4mm두께의 4inch Size로 가공한 304계열의 스텐레스 강을 5% H2SO4를 이용하여 표면 세정처리 후 직경이 30μm인 hole을 Photolitho 공정을 통해 패턴닝하였다. ECM의 전극 재질은 Cu를 사용하였으며, 황산, 인산, 증류수를 적정한 비율로 혼합한 electrolyte에 온도와 전극간격을 고정한 후 전류를 10A 단위로 변화하여 ECM 공정을 진행하였다. 공정 진행 후 profile을 측정하기 위하여 패턴이 형성된 스텐레스 기판을 plastic 기판에 imprinting 한 후 전사된 플라스틱 기판을 절단하여 패턴의 profile을 확인 하였다. 본 실험으로 상대적으로 Vertical한 profile을 얻었으며, 구조물을 형성하는데 ECM공정의 가능성을 확인 할 수 있었다. 구조물의 profile을 개선한다면 ECM을 이용하여 스텐레스 강에 대한 응용분야가 다양할 것이다. |
| 저자 | 조민수, 김규채, 임현우, 박진구 |
| 소속 | 한양대 |
| 키워드 | ECM; EP; Profile; Stainless steel |
