• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.134-135
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• 2015

실리콘 반도체 칩 가공기술의 미세화는 40년에 걸쳐 전자기기 진보에 큰 공헌을 할 수 있었다. 절반간격(Half Pitch)이라는 최소 패턴크기로 좁아지고 있다. 회로패턴을 평면적으로뿐만 아니라 집적도를 올리는 3차원 실장기술이 중요시 되었다. 종래칩 표면에만 존재했던 접속용 전극을 표면과 뒷면에 붙여 칩을 관통하는 미세실리콘 관통전극(TSV; Through Silicon Via)제조기술로써 TSV는 한계의 반도체기술을 극복하여 한층 더 크게 발전할 가능성을 비추고 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2010.11a
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• pp.543-544
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• 2010

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.108.1-108.1
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• 2014

제품의 고성능 사양을 위해 초미소 크기(Nano Size)의 구조를 갖는 제품들이 일상에서 자주 등장한다. 대표 제품은 주변에서 쉽게 접할 수 있는 전자제품의 반도체 칩이다. 반도체 칩 소자 구조는 크기를 줄이는 것 외에도 적층을 통해 소자의 집적도를 높이는 방향으로 진화를 하고 있다. 복잡한 구조로 인해 발생되는 여러 반도체 결함 중에 TSV 결함은 현재 진화하는 반도체 칩의 구조를 대변하는 대표 결함이다. 이 결함을 효율적으로 검출하고 다루기 위해서는 초미소 크기(Nano Size)의 결함을 비파괴적인 방법으로 가시화하고 분석하는 장비가 필요하다. X-ray 시스템은 이러한 요구를 해결하는 훌룡한 한 방법이다. 이 논문에서는 X-ray 시스템의 구성 및 위의 TSV 결함을 검출하고 분석하기 위한 시스템의 특징에 대해 설명을 한다. X-ray 시스템은 크게 X선을 발생시키는 X선튜브와 대상 물체를 투과한 X선을 영상화하는 디텍터, 대상물체의 영상화를 위해 물체를 적절하게 구동시키는 이동장치로 구성되어 있다. 초미소크기(Nano Size)의 결함 검출을 위해서는 X선 튜브, 디텍터, 이동장치에 요구되는 사양의 복잡도, 정밀도는 이러한 시스템의 개발을 어렵게 만든다. 이 논문에서는 이러한 시스템을 개발 시에 시스템 핵심 요소의 특징을 분석한다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2007.11a
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• pp.229-231
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• 2007

Recently, 3D-electronic packaging by TSV is in interest. TSV(Through Silicon Via) is a interconnection hole on Si-wafer filled with conducting metal such as Copper. In this research, chips with TSV are connected by electroplated Sn bump without PR. Then chips with TSV are put together and stacked by the methode of Reflow soldering. The stacking was successfully done and had no noticeable defects. By eliminating PR process, entire process can be reduced and makes it easier to apply on commercial production.

• ETRI Journal
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• v.36 no.4
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• pp.617-624
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• 2014

Through-silicon via (TSV) technology provides much of the benefits seen in advanced packaging, such as three-dimensional integrated circuits and 3D packaging, with shorter interconnection paths for homo- and heterogeneous device integration. In TSV, a destructive cross-sectional analysis of an image from a scanning electron microscope is the most frequently used method for quality control purposes. We propose a quantitative evaluation method for TSV etch profiles whereby we consider sidewall angle, curvature profile, undercut, and scallop. A weighted sum of the four evaluated parameters, nominally total score (TS), is suggested for the numerical evaluation of an individual TSV profile. Uniformity, defined by the ratio of the standard deviation and average of the parameters that comprise TS, is suggested for the evaluation of wafer-to-wafer variation in volume manufacturing.

• Journal of the Semiconductor & Display Technology
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• v.20 no.2
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• pp.103-108
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• 2021

The TCD is used as one of the indicators for determining whether TSV Hole is defective. If the TCD is not normal size, it can lead to contamination of the CMP equipment or failure to connect the upper and lower chips. We propose a deep learning model for measuring the TCD. To verify the performance of the proposed model, we compared the prediction results of the proposed model for 2461 via holes with the CD-SEM measurement data and the prediction results of the existing model. Although the number of trainable parameters in the proposed model was about one two-thousandth of the existing model, the results were comparable. The experiment showed that the correlation between CD-SEM and the prediction results of the proposed model measured 98%, the mean absolute difference was 0.051um, the standard deviation of the absolute difference was 0.045um, and the maximum absolute difference was 0.299um on average.

• Journal of Welding and Joining
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• v.29 no.3
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• pp.45-50
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• 2011

• Journal of Welding and Joining
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• v.29 no.3
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• pp.27-34
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• 2011

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.75-75
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• 2010

3D 패키징 기술은 전기소자의 소형화, 고용량화, 저전력화, 높은 신뢰성등의 요구와 함께 그 중요성이 대두대고 있다. 이러한 3D 패키징의 연결방법은 와이어 본딩 또는 플립칩등의 기존의 방법에서 TSV(Through Silicon Via)를 이용하여 적층하는 방법이 주목받고 있다. TSV는 기존의 와이어 본딩과 비교하여 고집적도, 빠른 신호전달, 낮은 전력소비 등의 장점을 가지고 있어 많은 연구가 진행되고 있다. TSV의 세부 공정 중 비아필링(Via filling)기술은 I/O수 증가와 미세피치화에 따른 비아(Via) 직경의 감소 및 종횡비(Via Aspect Ratio)증가로 인해 기존 필링 공정으로는 한계가 있다. 기존의 비아 홀(Via hole)에 금속을 필링하기 위한 방법으로 전기도금법이 많이 사용되고 있으나, 전기도금법은 전기도금액 조성, 첨가제의 종류, 전류밀도, 전류모드 등에 따라 결과물에 큰 차이가 발생되어, 최적공정조건의 도출이 어렵다. 또한 20um이하의 비아직경과 높은 종횡비로 인하여 충진시 void형성등의 문제점이 발생하기도 한다. 본 연구에서는 용융솔더와 진공을 이용하여 비아를 필링시켰다. 이 방법은 관통된 비아가 형성된 웨이퍼 양단에 압력차를 주어, 작은 직경을 갖는 비아 홀의 표면장력을 극복하고, 용융상태의 솔더가 관통된 비아 홀 내부로 필링되는 방법이다. 관통 비아홀이 형성 된 웨이퍼 위에 솔더페이스트를 $250^{\circ}C$이상 온도를 가해 용융상태로 만든 후 웨이퍼 하부에 진공을 형성하여 필링하는 방법과 용융솔더를 노즐을 통하여 위쪽으로 유동시켜 그 위에 비아홀이 형성된 웨이퍼를 접촉하고 웨이퍼 상부에 진공을 형성하여 필링하는 방법으로 실험을 각각 실시하였다. 이 때, 웨이퍼 두께는 100um이하이며 홀 직경은 20, 30um, 웨이퍼 상부와 하부의 진공차는 약 0.02~0.08Mpa, 진공 유지시간은 1~3s로 실시하여 최적 조건을 고찰하였다. 각 조건에 따른 필링 후 단면을 전자현미경(FE-SEM)을 통해 관찰하였다. 실험 결과 0.04Mpa 이상에서 1s내의 시간에 모든 비아홀이 기공(Void)없이 완벽하게 필링되는 것을 관찰하였으며 이 결과는 기존의 방법에 비하여 공정시간을 감소시켜 생산성이 대폭 향상 될 수 있는 방법임을 확인하였다.

• Journal of IKEEE
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• v.16 no.2
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• pp.102-108
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• 2012

3-dimensional integrated circuits (3D-ICs) have some problems for power delivery network design due to larger supply currents and larger power delivery paths compared to 2D-IC. The power delivery network consists of power bumps & through-silicon-vias (TSVs), and IR-drop at each node varies with the number and location of power bumps & TSVs. It is important to optimize the power bumps & TSVs while IR-drop constraint is satisfied in order to operate chip ordinarily. In this paper, the power bumps & TSVs optimization with optimized power mesh structure for power delivery network in 3D-ICs is proposed.