• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.551-552
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• 2006

Plasma-induced charging damage was been measured during TaN gate electrode of MISFET(TaN/$HfO_2$/Si) or interconnection metal etching step using large antenna structures. The results of these experiments were obtained that $HfO_2$ gate dielectric layer was affected about plasma charging effects and damage increased with F-N tunneling. Therefore, the etching conditions should be optimized to avoid the defects caused by plasma charging.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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• pp.1193-1196
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• 2009

Low resistivity interconnection and high-mobility channel are required to realize ultrahigh-definition LCDs such as 4k ${\times}$ 2k TVs. We evaluated fully Cu-based gate and Source/Drain interconnections, consisting of stacked pure-Cu/Cu-Mn layers for TFT-LCDs, and found the underlying Cu-Mn alloy film has superior adhesion to glass substrates and CVD-SiOx films. It was also confirmed that wet etching of the Cu/Cu-Mn films without residues and low contact resistance with both channel IGZO and pixel ITO films can be obtained. It is thus considered that the stacked Cu/Cu-Mn structure is one of candidates to replacing conventionally pure-Cu/refractory metal.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권4호
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• pp.7-13
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• 2019

Power module is getting attention from electronic industries such as solar cell, battery and electric vehicles. Transient liquid phase (TLP) boding, sintering with Ag and Cu powders and wire bonding are applied to power module packaging. Sintering is a popular process but it has some disadvantages such as high cost, complex procedures and long bonding time. Meanwhile, TLP bonding has lower bonding temperature, cost effectiveness and less porosity. However, it also needs to improve ductility of the intermetallic compounds (IMCs) at the joint. Wire boding is also an important interconnection process between semiconductor chip and metal lead for direct bonded copper (DBC). In this study, TLP bonding using Sn-based solders and wire bonding process for power electronics packaging are described.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권2호
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• pp.31-43
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• 2019

본 연구에서는 유연한 접속부를 갖는 유연전자 패키지 플립칩 접속을 위해 폴리머 탄성범프를 제작하였으며, 범프의 온도 및 하중에 따른 폴리머 탄성 범프의 점탄성 및 점소성 거동을 해석 및 실험적으로 분석하고 비교 평가하였다. 폴리머 탄성 범프는 하중에 의한 변형이 용이하여 범프 높이 평탄도 오차의 보정이 용이할 뿐만 아니라 소자가 형성된 칩에 가해지는 응력 집중이 감소하는 것을 확인하였다. 폴리머 탄성 범프의 과도한 변형에 따른 Au Metal Cap Crack 현상을 보완하여 $200{\mu}m$ 직경의 Spiral Cap Type, Spoke Cap type 폴리머 탄성 범프 형성 기술을 개발하였다. 제안된 Spoke Cap, Spiral Cap 폴리머 탄성 범프는 폴리머 범프 전체를 금속 배선이 덮고 있는 Metal Cap 범프에 비해 범프 변형에 의한 응력 발생이 적음을 확인할 수 있으며 이는 폴리머 범프 위의 금속 배선이 부분적으로 패터닝되어 있어 쉽게 변형될 수 있는 구조이므로 응력이 완화되는데 기인하는 것으로 판단된다. Spoke cap type 범프는 패드 접촉부와 전기적 접속을 하는 금속 배선 면적이 Spiral Cap type 범프에 비해 넓어 접촉 저항을 유지하면서 동시에 금속 배선에 응력 집중이 가장 낮은 결과를 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제6권3호
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• pp.206-212
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• 1997

차세대 반도체 소자의 배선재료로 사용될 것으로 예상되는 구리의 reflow 특성을 조 사하였다. 구리박막을 hole 및 trench 패턴 위에 금속유기화학증착법으로 증착하고 $350^{\circ}C$에 서 $550^{\circ}C$까지의 열처리 온도 범위 및 질소, 산소 분위기에서 열처리하였다. 질소 분위기에서 열처리 한 경우에는 구리가 패턴을 채우지 못하였고 열처리 온도 $450^{\circ}C$ 이상의 산소 분위기 에서 열처리 한 경우에는 reflow에 의하여 구리가 패턴을 채웠다. 이러한 현상은 구리의 산 화시 발생되는 열에 의하여 부분적으로 액상화된 구리가 표면에너지 및 위치에너지를 감소 시키기 위하여 패턴을 채우면서 발생하는 것으로 생각된다. 산소 분위기에서 열처리한 경우 에는 응집물 표면에 300$\AA$이하의 구리 산화물이 형성되었으며 열처리 온도 $550^{\circ}C$에서 구리 의 응집에 의하여 비저항이 급격하게 증가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.178-178
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• 2010

With the scaling down of ULSI(Ultra Large Scale Integration) circuit of CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)based electronic devices, the electronic devices become more faster and smaller size that are promising field of semiconductor market. However, very narrow line width has some disadvantages. For example, because of narrow line width, deposition of conformal and thin barrier is difficult. Besides, proportion of barrier width is large, thus resistance is high. Conventional PVD(Physical Vapor Deposition) thin films are not able to gain a good quality and conformal layer. Hence, in order to get over these side effects, deposition of thin layer used of ALD(Atomic Layer Deposition) is important factor. Furthermore, it is essential that copper atomic diffusion into dielectric layer such as silicon oxide and hafnium oxide. If copper line is not surrounded by diffusion barrier, it cause the leakage current and devices degradation. There are some possible methods for improving the these secondary effects. In this study, TaNx, is used of Tertiarybutylimido tris (ethylamethlamino) tantalum (TBITEMAT), was deposited on the 24nm sized trench silicon oxide/silicon bi-layer substrate with good step coverage and high quality film using plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD). And then copper was deposited on TaNx barrier using same deposition method. The thickness of TaNx was 4~5 nm. TaNx film was deposited the condition of under $300^{\circ}C$ and copper deposition temperature was under $120^{\circ}C$, and feeding time of TaNx and copper were 5 seconds and 5 seconds, relatively. Purge time of TaNx and copper films were 10 seconds and 6 seconds, relatively. XRD, TEM, AFM, I-V measurement(for testing leakage current and stability) were used to analyze this work. With this work, thin barrier layer(4~5nm) with deposited PEALD has good step coverage and good thermal stability. So the barrier properties of PEALD TaNx film are desirable for copper interconnection.

• 한국결정성장학회지
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• 제12권6호
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• pp.283-287
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• 2002

초고집적 반도체 회로에서 Cu를 배선으로 쓰이기 위한 Cu 금속과 Si 기판사이의 확산방지막으로써 Zr(Si)N 박막을 연구하였다. Zr(Si)N 박막증착은 DC magnetron sputter으로 $Ar/N_2$의 혼합 gas를 사용한 reactive sputtering 방법을 이용하였다. 상온에서 ZrN 박막 증착시 Ar gas와 NE gas 비율이 48 : 2일 때 가장 낮은 비저항값을 가졌으며, 증착시 기판의 온도의 증가에 따라서 비저항값이 낮아졌다. 비저항값이 감소된 ZrN 박막일수록 (002)면의 방향성을 갖는 결정이 성장되었다. ZrN 박막의 Cu 확산방지 특성은 ZrN 박막에 Si을 첨가함으로써 개선될 수 있으며 지나치게 첨가될 경우에는 오히려 확산방지 특성이 감소되었다. 접착력 특성에서는 ZrN에 Si의 함유량이 증가함에 파라 개선되었다. 증착막의 특성은 XRD, 광학 현미경, scretch tester 그리고 $\alpha$-step 등을 사용하여 분석하였다.

• Carbon letters
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• 제21권
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• pp.68-73
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• 2017

We have demonstrated the production of thin films containing multilayer graphene-coated copper nanoparticles (MGCNs) by a commercial electrodeposition method. The MGCNs were produced by electrical wire explosion, an easily applied technique for creating hybrid metal nanoparticles. The nanoparticles had average diameters of 10-120 nm and quasi-spherical morphologies. We made a complex-electrodeposited copper thin film (CETF) with a thickness of $4.8{\mu}m$ by adding 300 ppm MGCNs to the electrolyte solution and performing electrodeposition. We measured the electric properties and performed corrosion testing of the CETF. Raman spectroscopy was used to measure the bonding characteristics and estimate the number of layers in the graphene films. The resistivity of the bare-electrodeposited copper thin film (BETF) was $2.092{\times}10^{-6}{\Omega}{\cdot}cm$, and the resistivity of the CETF after the addition of 300 ppm MGCNs was decreased by 2% to ${\sim}2.049{\times}10^{-6}{\Omega}{\cdot}cm$. The corrosion resistance of the BETF was $9.306{\Omega}$, while that of the CETF was increased to 20.04 Ω. Therefore, the CETF with MGCNs can be used in interconnection circuits for printed circuit boards or semiconductor devices on the basis of its low resistivity and high corrosion resistance.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권3호
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• pp.37-41
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• 2012

Cu 본딩을 이용한 웨이퍼 레벨 적층 기술은 고밀도 DRAM 이나 고성능 Logic 소자 적층 또는 이종소자 적층의 핵심 기술로 매우 중요시 되고 있다. Cu 본딩 공정을 최적화하기 위해서는 Cu chemical mechanical polishing(CMP)공정 개발이 필수적이며, 본딩층 평탄화를 위한 중요한 핵심 기술이라 하겠다. 특히 Logic 소자 응용에서는 ultra low-k 유전체와 호환성이 좋은 Ti barrier를 선호하는데, Ti barrier는 전기화학적으로 Cu CMP 슬러리에 영향을 받는 경우가 많다. 본 연구에서는 웨이퍼 레벨 Cu 본딩 기술을 위한 Ti/Cu 배선 구조의 Cu CMP 공정 기술을 연구하였다. 다마싱(damascene) 공정으로 Cu CMP 웨이퍼 시편을 제작하였고, 두 종류의 슬러리를 비교 분석 하였다. Cu 연마율(removal rate)과 슬러리에 대한 $SiO_2$와 Ti barrier의 선택비(selectivity)를 측정하였으며, 라인 폭과 금속 패턴 밀도에 대한 Cu dishing과 oxide erosion을 평가하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.288-293
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• 2017

$Fe_2O_3$ is one of the most important metal oxides for gas sensing applications because of its low cost and high stability. It is well-known that the shape, size, and phase of $Fe_2O_3$ have a significant influence on its sensing properties. Many reports are available in the literature on the use of $Fe_2O_3$-based sensors for detecting gases, such as $NO_2$, $NH_3$, $H_2S$, $H_2$, and CO. In this paper, we investigated the gas-sensing performance of a Pt-doped ${\varepsilon}$-phase $Fe_2O_3$ gas sensor. Pt-doped $Fe_2O_3$ nanoparticles were synthesized by a Sol-Gel method. Platinum, known as a catalytic material, was used for improving gas-sensing performance in this research. The gas-response measurement at $300^{\circ}C$ showed that $Fe_2O_3$ gas sensors doped with 3%Pt are selective for $NO_2$ gas and exhibita maximum response of 21.23%. The gas-sensing properties proved that $Fe_2O_3$ could be used as a gas sensor for nitrogen dioxide.