• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.649-650
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• 2005

반도체는 고집적화, 고속도화, 저전력화를 목적으로 발전하고 있다. 이를 위하여 design rule의 감소, 새로운 물질과 프로세스의 적용 등 많은 연구가 이루어지고 있으며, RC delay time을 줄이기 위한 Cu 와 저유전율 재료의 적용이 그 대표적인 예라 할 수 있다. Cu 배선은 기존의 Al 배선에 비하여 높은 전자이동 (electro-migration)과 응력 이동 (stress-migration) 저항을 가짐으로써 전기적인 성능 (electrical performance) 에서 이점을 가지고 있다. 반도체에서의 Cu 배선 구조는 평탄화된 표면 및 배선들 사이에서의 좋은 전기적인 절연성을 가져야 하며, 이는 디싱(dishing)과 에로젼(erosion)의 중요한 인자가 된다. 기존의 평탄화 공정인 Cu CMP(Chemical Mechanical Polishing)에 있어서 이러한 디싱, 에로전과 같은 결함은 선결되어져야 할 문제로 인식되고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 결합들을 감소시키기 위한 새로운 평탄화 방법으로 Cu gap-filling 을 하는 동시에 평탄화된 표면을 이루는 ECMD(Electro-Chemical Mechanical Deposition) 공정의 전기적 기계적 특성을 파악하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제29권3호
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• pp.39-44
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• 2011

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권4호
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• pp.7-14
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• 2015

Research and application of three dimensional packaging technology in electronics have been increasing according to the trend of high density, high capacity and light weight in electronics. In this paper, TSV fabrication and research trend in three dimensional packaging are reported. Low alpha solder bumping which can solve the soft error problem in electronics is also introduced. In detail, this paper includes fabrication of TSV, functional layers deposition, Cu filling in TSV by electroplating using PPR (periodic pulse reverse) and 3 step PPR processes, and low alpha solder bumping on TSV by solder ball. TSV and low alpha solder bumping technologies need more studies and improvements, and the drawbacks of three dimensional packaging can be solved gradually through continuous attentions and researches.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.469-470
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• 2012

• 소성∙가공
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• 제14권7호
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• pp.642-648
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• 2005

Rotor in small-medium induction motor has been usually manufactured by aluminum diecasting. In order to improve the efficiency of induction motors, newly developed Cu-Ca alloys have been investigated. The electrical conductivity in the Cu alloys containing Ca less than $1.0wt\%$ was higher than $80\%$ IACS. Cu-Ca alloy is desirable for the thixoforming process because it has wide semi-solid range over $150^{\circ}C$. In this study, Cu-rotor with thixoforming process was developed to replace the conventional aluminum diecasting rotor. Analysis was performed for the microstructure of thixoforming rotor. Effect of incomplete filling on the efficiency of induction motor was discussed.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.233-236
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• 2005

Rotor in small-medium induction motor has been usually manufactured by aluminum diecasting. In order to improve efficiency of induction motors, newly developed Cu-Ca alloys have been investigated. The electrical conductivity in the Cu alloys containing Ca less than $1.0wt\%$ was higher than $80\%$ IACS. Cu-Ca alloy is desirable for the thixoforming process because it has wide semi-solid range over $150^{\circ}C$. In this study, Cu-rotor with thixoforming process was developed to replace the conventional aluminum diecasting rotor. Analysis microstructure of thixoforming rotor. effect of incomplete filling defect on the efficiency of induction motor was discussed.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권2호
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• pp.111-119
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• 2005

직경 $75{\mu}m$ 높이 $90{\mu}m$및 $150{\mu}m$ 피치의 Cu via를 통한 삼차원 배선구조를 갖는 스택 시편을 deep RIE를 이용한 via hole 형성공정 , 펄스-역펄스 전기도금법에 의한 Cu via filling 공정, CMP를 이용한 Si thinning 공정, photholithography, 금속박막 스퍼터링, 전기도금법에 의한 Cu/Sn 범프 형성공정 및 플립칩 공정을 이용하여 제작하였다. Cu via를 갖는 daisy chain 시편에서 측정한 접속범프 개수에 따른 daisy chain의 저항 그래프의 기울기로부터 Cu/Sn 범프 접속저항과 Cu via 저항을 구하는 것이 가능하였다. $270^{\circ}C$에서 2분간 유지하여 플립칩 본딩시 $100{\times}100{\mu}m$크기의 Cu/Sn 범프 접속저항은 6.7 m$\Omega$이었으며, 직경 $75 {\mu}m$, 높이 $90{\mu}m$인 Cu via의 저항은 2.3m$\Omega$이었다.

• 센서학회지
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• 제21권1호
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• pp.34-38
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• 2012

We have developed a cost effective test socket for ball grid array(BGA) integrated circuit(IC) packages using BeCu metal sheet as a test probe. The BeCu furnishes the best combination of electrical conductivity and corrosion resistance. The probe of the test socket was designed with a BeCu cantilever. The cantilever was designed with a length of 450 ${\mu}m$, a width of 200 ${\mu}m$, a thickness of 10 ${\mu}m$, and a pitch of 650 ${\mu}m$ for $11{\times}11$ BGA. The fabrication of the test socket used techniques such as through-silicon-via filling, bonding silicon wafer and BeCu metal sheet with dry film resist(DFR). The test socket is applicable for BGA IC chip.

• 한국재료학회지
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• 제24권4호
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• pp.186-193
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• 2014

A thin Cu seed layer for electroplating has been employed for decades in the miniaturization and integration of printed circuit board (PCB), however many problems are still caused by the thin Cu seed layer, e.g., open circuit faults in PCB, dimple defects, low conductivity, and etc. Here, we studied the effect of heat treatment of the thin Cu seed layer on the deposition rate of electroplated Cu. We investigated the heat-treatment effect on the crystallite size, morphology, electrical properties, and electrodeposition thickness by X-ray diffraction (XRD), atomic force microscope (AFM), four point probe (FPP), and scanning electron microscope (SEM) measurements, respectively. The results showed that post heat treatment of the thin Cu seed layer could improve surface roughness as well as electrical conductivity. Moreover, the deposition rate of electroplated Cu was improved about 148% by heat treatment of the Cu seed layer, indicating that the enhanced electrical conductivity and surface roughness accelerated the formation of Cu nuclei during electroplating. We also confirmed that the electrodeposition rate in the via filling process was also accelerated by heat-treating the Cu seed layer.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.179-179
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• 2011

관통전극(TSV, Trough Silicon Via) 기술은 전자부품의 소형화, 고성능화, 생산성 향상을 이룰 수 있는 기술이다. Cu는 현재 배선 기술에 적용되고 있고 전기적 저항이 낮아서 TSV filling 재료로 사용된다. 하지만 확산 방지막에 의해 완벽히 감싸지지 않는다면, Cu+은 빠르게 절연막을 통과하여 Si 웨이퍼로 확산된다. 이런 현상은 절연막의 누설과 소자의 오동작 등의 신뢰성 문제를 일으킬 수 있다. 현재 TSV의 제조와 열 및 기계적 응력에 관한 연구는 활발히 진행되고 있으나 Biased-Thermal Stress(BTS) 조건하의 Cu 확산에 관한 연구는 활발하지 않는 것이 실정이다. 이를 위해 본 연구에서는 TSV용 Cu 확산 방지막 Ti에 대해 Cu+의 drift 억제 특성을 조사하였다. 실험을 위해 Cu/확산 방지막/Thermal oxide/n-type Si의 평판 구조를 제작하였고 확산 방지막의 두께에 따른 영향을 조사하기 위해 Ti의 두께를 10 nm에서 100 nm까지 변화하였으며 기존 Cu 배선 공정에서 사용되는 확산 방지막 Ta와 비교하였다. 그리고 Cu+의 drift 측정을 위해 Biased-Thermal Stress 조건(Thermal stress: $275^{\circ}C$, Bias stress: +2MV/cm)에서 Capacitance 및 Timedependent dielectric breakdown(TDDB)를 측정하였다. 그 결과 Time-To Failure(TTF)를 이용하여 Cu+의 drift를 측정할 수 있었으며, 확산 방지막의 두께가 증가할수록 TTF가 증가하였고 물질에 따라 TTF가 변화하였다. 따라서 평판 구조를 이용한 본 실험의 Cu+의 drift 측정 방법은 향후 TSV 구조에서도 적용 가능한 방법으로 생각된다.