MEMS에서의 점착의 메커니즘과 그 대책(Mechanism of Stiction in MEMS and Its Reduction Methods)

전문가 제언

□ MEMS 디바이스내의 미소 가동부가 주위의 기판 등에 부착하는 점착현상은 제조과정 중의 물이나, 대기 중의 응축 수분이 접착제 역할을 하여 발생하는 현상으로 구동체 움직임을 방해하고 기능을 저하 시켜 MEMS디바이스의 중대한 고장 요인이 된다.

□ MTS(monoalkyltrichlorosilanes)계열의 OTS나 FDTS 등에 의한 웨이퍼 표면의 소수화 처리인 SAM에 의한 실란화 처리는, 제작시 만이 아니고 동작 중의 점착대책에도 효과적이나, 처리방법이 복잡하고 온도 의존도가 문제이며, 효과적인 밀폐분위기 조성에 의한 장기안정성 확보가 필요하다.

□ 초임계 건조법은, 습식에칭 후의 린스액을 건조액으로 치환해, 가열 가압에 의해 건조액을 임계점으로 이끌어 기상과 액상을 평형상태로 만들어, 기체/액체 간 표면장력을 없애, 액상 통과 없이 직접 기상의 건조액을 배출함으로써 미세 구조의 손상 없이 건조시킬 수가 있다.

□ 일본의 Tokyo 공업대학 연구진은 펨토초 레이저(femtosecond laser)를 초단시간(10-15~10-12초) 조사함으로써, 외팔보 결합부 원자 주변의 전자에 에너지를 부여해 여기상태로 만들어, 수분과 실리콘간의 결합상태를 변화시켜, 점착된 가동부를 정상상태로 복원하는 시스템을 개발했다. 미국Tousimis사는 액화이산화탄소의 초임계 상태를 이용해, 표면장력의 영향을 배제하여 초미세 디바이스의 건조가 가능하며, 6인치 웨이퍼 5매의 동시처리가 가능한 초임계MEMS 건조 장치를 개발했다.

□ 서울대 전기공학부와 삼성종합기술원은 DDMS가 FDTS SAM과 거의 대등한 성능을 나타내며 코팅 시간과 가격 면에서는 우월하며, 안정성이 우수해 고농도 용액으로 습기와 산소가 제거되지 않은 환경에서 공정 진행이 가능하며, 단층막의 온도 의존성도 상대적으로 낮은 것을 확인했다.

□ 주식회사 아이씨멤즈는 실란계 화합물을 이용한 표면 또는 몸체 미세가공 기술의 점착 방지 방법 (Anti-stiction method for surface or bulk micromachining using silane derivatives), 삼성전자는 점착현상을 방지할 수 있는 RF MEMS 스위치에 대한 특허를 2004년 6월 취득했다.

저자

Shigeki TSUCHITANI

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2004

권(호)

49(2)

잡지명

트라이볼로지스트(A058)

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

128~133

분석자

조*제

분석물

• MEMS에서의 점착의 메커니즘과 그 대책.pdf [189,494 byte]

이미지변환중입니다.