• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.158-158
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• 2010

최근 전자산업의 발전은 형상 면에서 경박 단소화로 급속하게 진행되고 있으며, 전자소자 내부에서의 배선재료로 사용되고 있는 알루미늄(Al) 박막의 두께 역시 얇아지고 있다. 극박막 범위에서 박막의 두께 증가에 따라 전기가 잘 흐르기 시작하는 박막의 최소두께로 정의 되는 유착두께를 실시간으로 측정하는 방법을 구현하고 임의의 금속박막과 기판의 조합에 있어서 각각의 재료에 대한 유착두께를 제공함으로써 향후 미세전자소자의 제작 시 배선 재료의 선택에 대한 기초자료를 축적할 수 있다. 또한 박막의 미세구조 변화 관점에서 연구함으로써 여러 가지 금속박막에 대한 유착두께를 줄일 수 있는 방법을 도출할 수 있다. 본 연구에서는 유리 기판 위에 사진 식각 공정으로 패턴을 형성하고 패턴이 형성된 유리 기판은 스퍼터에 연결된 4 point probe에 구리 도선으로 연결한 후 DC 마그네트론 스퍼터법으로 Al, Cr, ITO, Sn을 증착하면서 실시간으로 시간에 따른 면저항을 측정하며 이 때 스퍼터 내부 진공도는 $4.6{\times}10^{-5}$까지 낮춰준 후 각각의 금속에 맞는 진공도를 설정하였다. 20.0 sccm의 Ar가스를 넣고 100 W파워로 플라즈마를 형성시켜 금속을 증착하면서 4-point probe를 이용하여 실시간으로 면저항을 측정했다. 1초 단위로 면저항을 측정한 결과 평균적으로 Al은 71초, Cr은 151초, ITO는 61초, Sn은 20초에 저항이 급격히 감소함을 알 수 있었다. 또한 저항이 급격히 감소한 시점의 박막 두께를 알기 위해Surface profiler로 박막두께를 측정한 결과 1초당 Al은 $4\;{\AA}$, Cr은 $1.7\;{\AA}$, ITO는 $2.7\;{\AA}$, Sn은 $6.7\;{\AA}$ 이었다. 실험적으로 R은 면저항, T는 증착 시간이라 할 때 Y축을 $R{\times}T^3$으로 하고 X축을 T로 설정하고 그래프로 나타내면 Y축 값이 최소값을 갖는 시점이 유착두께임을 확인하였다. 본 연구는 실시간 면저항 측정을 통한 금속박막의 전기전도 특성과 미세구조에 대한 기초자료를 제공함으로써 신기술 발전에 공헌할 것이다.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.48 no.4
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• pp.158-162
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• 2015

To substitute indium tin oxide (ITO), many substituents have been studied such as metal nanowires, carbon based materials, 2D materials, and conducting polymers. These materials are not good enough to apply to an electrode because theses exhibit relatively high resistance. So metal grids are required as an additionalelectrode to improve the conductivities of substituents. The metal grids were printed by electrohydrodynamic printing system using Ag nanoparticle based ink. The Ag grids showed high uniformity and the line width was about $10{\mu}m$. The Ag nanoparticles are surrounded by dispersants such as unimolecular and polymer to prevent aggregation between Ag nanoparticles. The dispersants lead to low conductivity of Ag grids. Thus, the sintering process of Ag nanoparticles is strongly recommended to remove dispersants and connect each nanoparticles. For sintering process, the interface and microstructure of the Ag grid were controlled in 1.0 torr Ar atmosphere at aound $400^{\circ}C$ of temperature. From the sintering process, the uniformity of the Ag grid was improved and the defects on the Ag grids were reduced. As a result, the resistivity of Ag grid was greatly reduced up to $5.03({\pm}0.10){\times}10^{-6}{\Omega}{\cdot}cm$. The metal grids embedded substrates containing low pressure Ar sintered Ag grids showed 90.4% of transmittance in visible range with $0.43{\Omega}/{\square}$ of sheet resistance.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.7 no.3
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• pp.31-36
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• 2000

We developed embedded inductors in MCM-D substrate for RF applications. The increasing demand for high density packaging was the driving forces to the development of MCM-D technology. Most of these development efforts have been focused on high performance digital circuits. However, recently there is a great need fur mixed mode circuits with a combination of digital, analog and microwave devices. Mixed mode modules often have a large number of passive components that are connected to a small number of active devices. Integration of passive components into the high density MCM substrate becomes desirable to further reduce cost, size, and weight of electronic systems while improving their performance and reliability. The proposed MCM-D substrate was based on Cu/photosensitive BCB multilayer and Ti/Cu is used to form the interconnect layer. Seed metal was formed with 1000 $\AA$ Ti/3000 $\AA$ Cu by sputtering method and main metal was formed with 3 $\mu\textrm{m}$ Cu by electrical plating method. The multi-turn sprial inductors were designed in coplanar fashion. This paper describe the manufacturing process of integrated inductors in MCM-D substrate and the results of electrical performance test.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.6 no.4
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• pp.61-71
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• 1999

The recent trend toward higher frequencies, miniaturization and lower-cost in wireless communication equipment is demanding high density packaging technologies such flip chip interconnection and multichip module(MCM) as a substitute of conventional plastic package. With analyzing the recently reported research results of the RF flip chip, this paper presents the technical issues and advantages of RF flip chip and suggest the flip chip technologies suitable for the development stage. At first, most of RF flip chips are designed in a coplanar waveguide line instead of microstrip in order to achieve better electrical performance and to avoid the interaction with a substrate. Secondly, eliminating wafer back-side grinding, via formation, and back-side metallization enables the manufacturing cost to be reduced. Finally, the electrical performance of flip chip bonding is much better than that of plastic package and the flip chip interconnection is more suitable for Transmit/Receiver modules at higher frequency. However, the characterization of CPW designed RF flip chip must be thoroughly studied and the Au stud bump bonding shall be suggested at the earlier stage of RF flip chip development.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2007.05a
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• pp.371-374
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• 2007

A method for metal nano powder imprinting is proposed as a patterning process for conductive tracks that is inexpensive and scalable down to the nanoscale. Conductive tracks with line widths of $0.5{\sim}20{\mu}m$ were fabricated using this method. The processing conditions were optimized to avoid various types of defects, and to increase the degree of sintering and electric conductivity of the imprinted conductive tracks. The mean electric resistivity of the conductive tracks imprinted under optimum conditions was $8.95{\mu}{\Omega}{\cdot}cm$, which is in the range required for practical applications.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.345.1-345.1
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• 2016

구리 피막은 열 및 전기를 잘 전달하는 특성으로 인해 전기 배선이나 Heat Sink 재료 등에 이용되고 있다. 최근에는 전자파 차폐나 FCCL (Flexible Copper Clad Laminate) 등의 피막으로 널리 이용되면서 연속 코팅 및 후막 제조를 위한 고속 소스의 필요성이 증가하고 있다. 연속코팅 설비에 적용하거나 후막을 경제적으로 제조하기 위해서는 정지상태의 기판을 기준으로 시간당 $100{\mu}m$ 이상의 증착 속도가 요구된다. 기존 마그네트론 스퍼터링 소스의 경우 일반적으로 증착율이 시간당 $20{\mu}m$ 이내이며, 고전력을 이용하는 소스의 경우도 $60{\mu}m$를 넘지 못하고 있다. 본 발표에서는 자기장 시뮬레이션을 통해 자석의 배열을 최적화하고 냉각 효율을 고려한 소스 설계를 통해 고속 스퍼터링 소스를 제작하고 그 특성을 평가하였다. 제작된 소스는 구리 코팅을 위한 스퍼터링 공정 조건을 도출하고 다양한 기판에 $20{\mu}m$ 이상의 구리 후막을 코팅하여 미소 형상 및 코팅 조직을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2007.06a
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• pp.215-217
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• 2007

반도체 집적화 기술의 발달로 반도체 공정에서 디바이스의 선폭은 줄어들고, 박막의 다층화가 필수적인 과정이 되었다. 이에 따라 반도체에서 Si 기판과 금속 배선과의 열적 안정성에 대한 신뢰성이 더욱 중요시 되어가고 있다. 이를 방지하기 위하여 우리는 3개의 화합물로 구성된 Tungsten-Carbon-Nitrogen (W-C-N) 확산방지막을 사용하였다. 실험은 Si 기판위에 W-C-N박막을 물리적 기상 증착법(PVD)으로 질소비율을 변화하며 확산방지막을 증착하여 Si 기판과 W-C-N확산방지막의 특성을 여러 온도 열처리 조건에서 확인하였다. 특성을 분석을 위하여 ${\alpha}-step$과 ${\beta}-ray$를 이용하여 증착률을 확인한 후 4-point probe를 이용하여 비저항을 측정하였고, X-ray Diffraction 분석을 통하여 결정 내부의 변화를 확인하였다. 이를 통하여 W-C-N 확산방지막의 열적인 안정성을 질소변화에 따라 조사하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.23 no.4
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• pp.25-29
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• 2016

The semiconductor industry has been developed mainly by micronization process due to many advantages of miniaturization of devices. Mass production of semiconductors of 10 nm class has been started recently, and it is expected that the technology generation of 5 nm & 7 nm technology will come. However, excessive linewidth reduction affects physical limits and device reliability. To solve these problems, new process technology development and new concept devices are being studied. In this review, we introduce the next generation technology and introduce the advanced research for the new concept device.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.17 no.7
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• pp.371-375
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• 2007

In-situ observation of electromigration behavior of eutectic SnPb solder was performed as a function of line length at $100^{\circ}C$, $6{\times}10^4A/cm$ condition in a scanning electron microscope chamber. The incubation time for edge drift and the edge drift velocity increase as line length increases, which are discussed with the void nucleation stage of solder bump and the electromigration back flux force, respectively. Finally, the existence of electromigration product (jL) and its line length dependency are also discussed.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.132.1-132.1
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• 2017

본 연구에서는 투명전극 제조를 목적으로 전기방사법을 이용하여 미세구리 패턴을 형성하는 방법에 대하여 연구하였다. $Ag^+$이온이 용해된 폴리비닐부티랄(PVB) 고분자 용액을 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 투명기판 위에 전기방사 하여 $Ag^+$이온/PVB 복합나노와이어를 제조한 후 이를 UV 조사로 환원하여 선택적으로 촉매를 형성하였다. 이후 연속적인 무전해 구리 도금을 통하여 촉매 위에 미세구리배선을 형성함으로써, 투명전극을 제조하였다. 개발 공정을 통해 제조된 투명전극은 기존 Ag나노와이어 기반 투명전극에서 발생하던 접촉저항에 대한 문제를 해결함으로써 전기적, 광학적 특성이 우수한 차세대 유연 디스플레이에 적용 가능성을 보여주었다.