• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05b
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• pp.690-692
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• 2012

전도도가 우수한 알루미늄 및 알루미나 소재를 사용하여 LED 패키지를 제작하였다. 선택적 양극산화 공정을 적용하여 알루미늄 기판 상에 알루미나를 형성하고 이를 유전체로 사용하였다. 패키지 기판에 따른 열저항 및 광량 분석을 위해 알루미늄 기판과 알루미나 기판을 제작하여 성능 비교분석을 진행하였다. 알루미늄 기판이 알루미나 기판보다 우수한 열저항 및 발광효율 특성을 보여주었으며, 이러한 결과는 선택적 양극산화 공정을 사용한 알루미늄 기판이 고출력 LED 패키지용 기판으로 활용할 수 있음을 보여준다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.11 no.3
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• pp.853-858
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• 2010

DRAM package substrate has been demonstrated using a thick alumina layer produced by aluminum anodization process. To apply a transmission-based design methodology, 2 dimensional electromagnetic simulation is performed. The design parameters including signal line width/spacing and alumina's thickness are optimized based on the simulation analysis and are verified with the fabrication and the measurement of the test patterns on the anodic alumina substrate. DDR2 DRAM package is chosen as a design vehicle. Aluminum anodization technique has been applied successfully to fabricate new DRAM package substrate.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.347-347
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• 2008

본 연구에서는 별도의 소결과정 없이 상온에서 치밀한 복합체 후막의 제조가 가능한 Aerosol Deposition Method (ADM)를 이용하여 SOP를 실현시키기 위한 기판 재료로서 알루미나 기반의 알루미나-폴리이미드 복합체를 제조하고 그 특성에 대한 평가를 진행하였다. SEM 관찰결과 기공이 거의 없고 치밀한 구조의 복합체가 상온에서 성공적으로 형성되었음이 확인되었다. XRD 와 FT-IR 분석 결과 알루미나와 폴리이미드 모두가 복합체에 존재함을 확인할 수 있었다. 또한 XRD 분석결과 출발 원료에 폴리이미드 함량이 증가할수록 ADM으로 제조된 복합체 내부의 알루미나의 결정자 크기가 증가하는 결과를 보였다. 복합체의 알루미나 충진율을 확인하기 위한 간접적인 방법으로 복합체 후막을 연마하여 복합체 내부를 노출시킨 후 폴리이미드의 용매인 Methyl Ethyl Ketone으로 폴리이미드를 식각시켜 남아있는 알루미나 영역을 관찰한 SEM 분석결과 알루미나가 60% 이상 복합체의 대부분을 이루고 있다는 사실을 관찰할 수 있었다. 복합체의 미세구조를 확인하기 위하여 TEM 분석결과 기존에 보고된 ADM으로 제조된 알루미나 후막의 결정자 크기인 10~20 nm 보다 큰 100 nm 범위의 결정자 크기를 관찰 할 수 있었다. 유전특성평가 결과 유전율과 tan$\delta$는 1 MHz에서 각각 9.0, 0.0072로서 알루미나만을 원료로 성막시킨 후막의 유전 특성을 크게 떨어뜨리지 않으며 알루미나 후막과 유사한 결과를 보였다. 추후 복합체의 균일성 향상 및 고주파 영역의 유전 특성 향상을 통하여 세라믹의 취성 및 가공성이 개선된 3 차원 적층 기판재료로의 응용이 기대될 것으로 전망된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.302.2-302.2
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• 2016

알루미늄 산화막 스퍼터링 공정 중 타겟이 반응성이 있는 산소와 결합하여 산화되는 타겟 오염은 증착 효율의 감소[1]와 방전기 내 아크 발생을 촉진[2]하여 이를 억제하는 방법이 연구되어 왔다. 본 연구에서는 알루미늄 산화막 증착 공정 중 타겟 오염 현상이 기판에 증착된 알루미늄 산화막 특성이 미치는 영향을 분석하였다. 실험에는 알루미늄 타겟이 설치된 6 인치 웨이퍼용 직류 마그네트론 스퍼터링 장치를 활용하였다. 위 장치에서 공정 변수 제어를 통해 타겟 오염 현상의 진행 속도를 제어하였다. 공정 중 타겟 오염 현상을 타겟 표면 알루미나 형성에 따른 전압 강하로 관찰하였고 타겟 오염에 의한 플라즈마 변화를 원자방출분광법을 통해 관찰하였다. 이 때 기판에 증착 된 알루미나 박막의 화학적 결합 특성을 XPS depth로 측정하였으며, 알루미나 박막의 두께를 TEM을 통해 측정하였다. 측정 결과 타겟 오염 발생에 의해 공정 중 인가 전압 감소와 타겟 오염에 소모된 산소 신호의 감소가 타겟 오염 정도에 따라 변동되었다. 또한 공정 중 타겟 오염 정도가 클수록 기판에 증착한 막과 실리콘 웨이퍼 사이에 산소와 실로콘 웨이퍼의 화합물인 산화규소 계면의 형성 증가됨을 확인했다. 위 현상은 타겟 오염 과정 중 발생하는 방전기 내 산소 분압 변화와 막 증착 속도 변화가 산소의 실리콘 웨이퍼로의 확산에 영향을 준 것으로 해석되었다. 위 결과를 통해 스퍼터링 공정 중 타겟 오염 현상이 기판에 증착 된 알루미나 막 및 계면에 미치는 영향을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.714-717
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• 2004

알루미노 보로실리케이트계 유리 기본조성 중 알칼리 토류 산화물의 종류 및 함량 변화에 따른 저유전율/저 LTCC 배선 기판의 저온 소성 거동 및 유전 특성을 조사하였다 알칼리 토류 산화물의 종류 및 함량 변화를 통해서 LTCC의 적정 소성온도인 $875^{\circ}C$ 부근을 포함하는 넓은 대역으로 소성수축이 시작되는 온도를 제어할 수 있었으며 유리 프리트와 알루미나 필러의 배합 비율의 변화에 따른 소성거동 및 유전특성의 변화 거동을 조사하였다. 알칼리 토류 산화물 중 유리 조성내의 CaO의 함량이 증가할수록 유리전이점 및 연화점을 증가하는 경향을 보였으며, 알루미나 필러의 첨가량이 증가할수록 소성수축이 시작되는 온도영역은 상향되고 유전율 및 품질계수는 증가하였다. 알칼리 토류 산화물의 조성과 필러인 알루미나의 함량을 제어함으로서 $875^{\circ}C$에서 18% 이상의 선수축율과 유전율 $5.1\sim5.5$ 및 유전손실 0.1% 이하의 우수한 특성을 갖는 저온소결용 LTCC 배선 기판을 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.129.1-129.1
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• 2016

반도체, 디스플레이, PC 등 전자기기의 경우 소자 내 발생된 열로 인해 기기의 성능 및 효율, 수명 등이 감소하기 때문에 이러한 내부 열을 외부로 방출시켜줄 필요가 있다. 일반적으로 heat pipe나 냉각 팬(fan) 등의 외부장치에 의해 강제적으로 냉각해주는 기술이 있지만 휴대용 디바이스와 같이 작은 전자기기의 경우 소자 자체적으로 열전도 특성이 뛰어난 기판을 사용하여 열전도에 의해 열이 소자 밖으로 방출될 수 있도록 방열 설계를 해주어야 한다. 따라서 소자 전체를 지지해주고 열전도에 의해 방열 기능을 해주는 방열기판에 대한 관심이 증가하고 있다. 현재 가장 많이 사용되어지는 세라믹 방열기판으로는 알루미나가 있지만 보다 소자의 집적화와 고성능화로 인하여 열전도도가 높은 질화규소 기판의 요구가 증대되고 있다. 하지만 이러한 질화규소기판에 금속전극을 형성하는 기술은 종래의 알루미나 기판에 이용한 DPC(Direct Plated Copper), DBC(Direct Bonded Copper)기술을 적용할 수 없다. 그래서 현재는 메탈블레이징을 이용하여 전극을 형성하지만 공정비용 및 대형기판에 형성이 어려운 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 질화규소 방열기판에 전기화학공정을 통하여 밀착력이 우수한 금속 전극 회로층 형성에 대한 연구를 진행하였다. 질화규소 방열기판에 무전해 Ni 도금을 통하여 금속층을 형성하는데 이 때 세라믹 기판과 금속층 사이의 낮은 밀착력을 향상시키기 위해 습식공정을 통하여 표면처리를 진행하였다. 또한 촉매층을 $Pd-TiO_2$ 층을 이용하여 무전해 도금공정을 이용하여 Ni, 전극층을 형성하였다. 질화규소 표면에 OH기 형성을 확인하기 위해 FT-IR(Fourier-transform infrared spectroscopy)분석을 실시하였으며 OH 그룹 형성 및 silane의 화학적 결합으로 인해 금속 전극층의 밀착력이 향상된 것을 cross hatch test 및 scratch test를 통해 확인하였고 계면 및 표면형상 특성 등을 분석하기 위해 TEM(Transmission electron microscopy), SEM(Scanning electron microscopy), AFM(Atomic-force microscopy)등의 장비를 이용하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.47 no.4
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• pp.69-74
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• 2010

A new package substrate for dynamic random access memory(DRAM) devices has been developed using selective aluminum anodization. Unlike the conventional substrate structure commonly made by laminating epoxy-based core and copper clad, this substrate consists of bottom aluminum, middle anodic aluminum oxide and top copper. Anodization process on the aluminum substrate provides thick aluminum oxide used as a dielectric layer in the package substrate. Placing copper traces on the anodic aluminum oxide layer, the resulting two-layer metal structure is completed in the package substrate. Selective anodization process makes it possible to construct a fully filled via structure. Also, putting vias directly in the bonding pads and the ball pads in the substrate design, via in pad structure is applied in this work. These arrangement of via in pad and two-layer metal structure make routing easier and thus provide more design flexibility. In a substrate design, all signal lines are routed based on the transmission line scheme of finite-width coplanar waveguide or microstrip with a characteristic impedance of about $50{\Omega}$ for better signal transmission. The property and performance of anodic alumina based package substrate such as layer structure, design method, fabrication process and measurement characteristics are investigated in detail.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.126-126
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• 2009

알루미나와 실리카로 대표되는 투명 산화물 박막은 폴리머 기판상의 투습 방지막으로 응용되고 있으며, 플라즈마와 이온빔을 이용한 폴리머 기판 전처리를 통해 산화물 박막의 투습 특성을 향상시켰다. 기상 증착된 산화물 박막의 성장 거동에 대한 전처리 후 폴리머 기판의 wettability와 morphology의 효과를 확인하였으며, 그 폴리머 기판상에 증착되는 산화물 박막의 성장 메카니즘을 제안하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.08a
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• pp.130-132
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• 2003

ALD(Atomic Layer Deposition) 법으로 박막 알루미나를 형성한 후 웨이퍼 접합과 박막화 공정으로 알루미나를 매몰절연막으로 하는 SOI 구조를 제조하고 그 특성을 조사하였다. 알루미나 박막의 유전 특성과 실리콘과의 계면 특성은 C-V 측정으로, 단면 분석은 SEM(Scanning Electron Microscope) 촬영으로 조사하였다. 알루미나와 실리콘을 접합하기 위하여 1100C에서 열처리를 행한 후 알루미나와 실리콘의 계면 상태 밀도는 $2.5{\times}10^{11}/cm^2-eV$였다. 그리고 SEM의 단연 분석과 AES(Auger Electron Spectroscope)의 깊이 방향 분석을 통해서 매몰 알루미나층의 존재를 확인하였다. 알루미나는 실리콘 산화막보다 높은 열전도성을 가지므로 이를 매몰절연막으로 하여 SOI 구조를 제조하면 기존의 실리콘산화막을 매몰절연막으로 하는 SOI를 기판으로 하여 제조되는 소자보다 selg heating 효과가 감소된 우수한 특성의 소자를 제조할 수 있다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.8 no.2
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• pp.195-201
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• 1999

C-axis oriented $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ (YBCO) thin films were grown on $Al_2O_3$ (alumina and R-plane sapphire) substrates by a pulsed laser deposition method. The crystallinity of the $CeO_2$ buffer layer on sapphire substrate exhibit a strong dependence on the deposition temperature, resulting in the growth of a-axis orientation at $800^{\circ}C$. The superconducting properties of YBCO thin films on $Al_2O_3$ substrates showed strong dependence on both thickness and crystallinity of the $CeO_2$ buffer layer. Critical temperature of YBCO film on alumina substrate was ${\sim}83\;K$. In the case of R-plane sapphire substrate,