• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권2호
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• pp.17-21
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• 2017

본 연구에서는 수평형 열전 냉각 소자의 열전 냉각 성능 극대화를 위해 모사 해석을 수행하였다. ANSYS Workbench의 Thermal-Electric 프로그램을 활용한 모사 해석을 진행하였으며 해당 프로그램은 열전 효과에 초점이 맞춰 있어 보다 정확하고 효과적인 모사 해석이 가능하다. 수평형 열전 냉각 소자는 n-type의 $Bi_2Te_3$와 p-type의 $Sb_2Te_3$ 및 Au 금속 전극으로 가정하였으며, Joule 발열이 소자 중앙 하부에서 발생되는 것으로 가정하였다. 모사 해석을 통해 최대 $13^{\circ}C$의 냉각 효과를 확인하였으며, 이런 기하학적인 변수들로부터 냉각 성능을 최적화 할 수 있는 디자인을 제시하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권4호
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• pp.35-40
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• 2018

다양한 디바이스 응용분야에 블록공중합체가 사용되기 위해, 블록공중합체의 형상을 제어하기 위한 간단하면서도 실용적인 합성방법이 필요하다. 하지만 콜로이드성의 형판을 사용하는 기존의 방식은 공정이 복합하고 비용이 많이 발생하여, 고순도의 코어-쉘 나노입자를 대량생산하기에 적합하지 않다. 본 논문에서 PS-b-PDMS 블록공중합체를 담금어닐링하여, 20 nm 이하크기를 가지는 PS가 봉입된 코어-쉘 구조의 $SiO_x$나노입자를 합성하였다. 또한, 어닐링 공정에 사용되는 헵테인과 에탄올의 혼합비율이 자기조립된 PS-b-PDMS 블록공중합체 나노입자의 형상에 어떠한 영향을 미치는지 분석하였으며, 최적의 담금어닐링 조건에서 나노입자가 worm-like구조로 변화하는 것을 확인하였다. 이러한 파우더 합성법은 다른 용매기반의 블록공중합체 합성방법에 응용이 가능할 것으로 생각되며, 새로운 가이드라인을 제공할 것으로 예상된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.77-81
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• 2020

Resistive RAM (ReRAM)은 전이금속 산화물의 저항변화 특성을 이용하는 차세대 비휘발 메모리로 전이금속산화물 내의 산소공공의 재분포를 통한 저항변화 특성을 이용한다. 따라서 저항변화 특성을 위해 전이금속산화물 내에는 일정량 이상의 산소공공이 요구되며 이를 위해서는 박막 형성 공정에서 산화 수를 조절할 수 있는 공정이 필요하다. 본 연구에서는 직접패턴이 가능한 photochemical metal organic deposition (PMOD) 공정을 사용하여 UV 노출에 의해 photochemical metal organic precursor의 ligand가 분해되는 과정에서 전기장을 인가하여 박막내의 산화 수를 조절하는 실험을 진행하였다. Electric field assisted PMOD (EFAPMOD) 법을 이용하여 FeOx 박막의 산화 수 조절이 가능함을 x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 분석과 I-V 측정을 통하여 확인하였으며, EFAPMOD 공정 중 인가하는 전압의 크기를 조절하여 박막의 산화 수를 조절할 수 있음을 확인하였다. 따라서 EFAPMOD 공정 중 인가전압의 크기를 이용하여 저항변화 특성에 적합한 적정한 산화수를 가지는 금속산화물 박막을 얻고 그 저항변화 특성을 조정할 수 있음을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.47-54
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• 2020

활성 도파로와 수동 도파로의 집적은 광집적 회로의 구성에서 필수적인 요소이다. 이를 구현하기 위한 여러 기술 중 버트 조인트는 상당한 장점을 가지고 있다. 그러나 버트 조인트 접합은 높은 광손실을 야기하며, 두 도파로 간의 정렬에 있어서 정확한 공정 제어가 요구되는 구조이다. 본 논문에서는 레이저 다이오드와 spot size converter (SSC)로 구성된 집적 소자를 시뮬레이션하기 위해 beam propagation method을 이용하였다. 상이한 모드 특성을 갖는 두 SSC를 레이저 도파로와 연결하고, 광결합 효율을 시뮬레이션 하였다. 큰 근접장 모드를 가지는 SSC는 낮은 광결합 효율을 보여주나, 원거리 발산각 패턴이 좁고 더 대칭적이다. 테이퍼 구조의 수동 도파로는 원거리 발산각 패턴을 열화시키지 않고 버트 조인트에서 도파로 오프셋의 무의존성과 광결합 효율을 향상시키기 위해 이용되었다. 이를 바탕으로 89.6%의 높은 광결합 효율과 16°×16°의 좁은 원거리장 발산각을 얻을 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권2호
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• pp.1-10
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• 2022

최근 반도체 소자는 모바일 전자제품과 wearable 및 flexible한 소자와 기판의 다양한 활용으로 많은 분야에서 폭넓게 사용되고 있다. 이들 반도체 칩 접합 공정 중 기판과 솔더의 열팽창 계수(CTE)의 차이와 기판 및 부품 전체에 인가되는 과도한 열 영향은 소자의 성능 및 신뢰성에 영향을 주며, 최종적으로 휨(warpage) 현상 및 장기 신뢰성 저하 등을 초래한다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 저온에서 공정이 가능한 저융점 솔더에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Sn-Bi, Sn-In 등 다양한 저융점 솔더 합금 중 Sn-Bi 솔더는 높은 항복 강도, 적절한 기계적 특성 및 저렴한 가격 등의 이점이 있어 유망한 저온 솔더로 각광받고 있다. 그러나 Bi의 높은 취성 특성 등 단점으로 인해 솔더 합금의 개선이 필요하다. 본 review 논문에서는 다양한 미량 원소와 입자를 첨가하여 Sn-Bi 소재의 기계적 특성 개선을 위한 연구 동향을 소개하며 이를 비교 분석하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권4호
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• pp.69-72
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• 2021

Quantum Dot Light-Emitting Diodes (QLEDs)는 제조 공정이 용액 공정을 기반으로 하기 때문에 잉크젯 공정에 쉽게 적용할 수 있다. 하지만 QLED의 적층은 서로 다른 용매를 사용하는 직교 공정이 필요하기 때문에 잉크젯 인쇄 공정이 더 복잡하며 비용이 상승한다. 따라서 한 번의 공정으로 두 개의 층을 증착하면 제조 단계를 줄일 수 있어 공정 시간이 절감된다. 이 연구에서 우리는 QD와 정공 수송 재료의 혼합물을 사용하여 standard 구조의 QLED를 제작하였다. TFB와 QD를 클로로벤젠에 분산시켜 혼합층에 사용하였고, 소자는 45,850 cd/m²의 최고 휘도를 나타내었다. 이 연구는 잉크젯 프린팅 공정을 적용하여 전계발광 장치를 제작할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권2호
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• pp.13-20
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• 2023

마이크로 전자기계 시스템 공정에서 표면 처리는 공정 방법의 일환이자 디바이스에 자체적인 기능을 부여하는 역할을 한다. 특히 자기 조립 단분자층은 마이크로 전자기계 시스템 공정에서 표면 개질 및 기능화를 수행하는 표면처리 방법으로 침지 시간과 용액 농도에 따라 강도를 정밀하게 조절할 수 있는 유기 단분자막이다. 고분자 기판이나 금속/세라믹 부품에 자발적으로 흡착되어 형성되는 자기 조립 단분자층은 표면 특성의 개질 뿐만 아니라 나노스케일 단위의 높은 정밀도로 하여금 양산용 리소그래피 기술 및 초민감 유기/생체분자 센서에도 응용되고 있다. 본 논문에서는 마찰 특성의 조절부터 생체 분자의 탐침 기능까지 자기 조립 단분자층 기술이 발전되어 응용되고 있는 다양한 분야들에 대해 소개한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권3호
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• pp.88-93
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• 2023

고대역폭 메모리(HBM)에 대한 수요가 증가하고 직경이 더 큰 웨이퍼의 핸들링 기술이 발전함에 따라 본딩 웨이퍼의 두께 균일성에 대해 신뢰성을 확보할 수 있는 측정 방법이 요구되고 있다. 본 연구에서는 300mm 웨이퍼를 대상으로 웨이퍼의 전 영역에 대해 TTV를 측정할 수 있는 모듈을 설계 제직하고, 측정 모듈의 설계를 바탕으로 발생할 수 있는 측정 오차를 분석하였으며, 웨이퍼의 처짐과 척의 기구적 오차를 고려한 모델 해석을 통해 예측된 기울기 값에 따른 측정 오차를 추정하였다. TTV 측정 모듈은 웨이퍼 지지를 위한 센터 척과 리프트 핀을 활용하여 웨이퍼의 전체 영역에 대해 측정이 가능하도록 하였다. 모달 해석을 통해 모듈의 구조적 안정성을 예측하였으며, 구동부와 측정부 모두 100Hz 이상의 강성을 갖는 것을 확인하였다. 설계된 모듈의 측정 오차를 예측한 결과 두께 1,500um의 본딩 웨이퍼를 측정할 경우 예측된 측정 오차는 1.34nm로 나타났다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권3호
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• pp.73-77
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• 2023

본 연구에서는 서로 다른 강유전성 물질을 활용하여 Multi-level FeRAM (Ferroelectrics random access memory) 소자에 대한 구조를 제시하였으며, 이를 검증하기 위해 Simulation을 통한 C-V 분석을 수행하였습니다. Multi-level 소자를 구현하기 위해 두 가지 서로 다른 물성을 가진 강유전체를 동일한 하부 전극 위에 나란히 증착하고, 이후 게이트 전극을 위에 올린 MFM (Multi-Ferroelectric Material) 구조를 제안하였습니다. 두 강유전체가 서로 다른 전압 조건에서 분극 현상 (Polarization)을 나타내는 것을 바탕으로, 두 개의 물질 중 한 개만 polarization 되었을 때와 두 개 모두 polarization 되었을 때의 상황을 C-V peak 분석을 통해 확인하여 Multi-level 동작을 구현할 수 있음을 확인하였습니다. 더불어, 제시한 구조를 반도체 제조 공정을 활용하여 구현하는 방법을 공정 simulation을 통해 검증하였습니다. 이러한 결과는 하나의 메모리 셀에서 여러 상태 값을 저장할 수 있음을 의미하며, 이는 메모리의 집적도를 크게 향상시킬 수 있는 새로운 구조체로서의 가능성을 의미합니다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권4호
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• pp.55-61
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• 2022

다중 암의 동시 진단 기술에 대한 관심이 전 세계적으로 증가하는 추세이며, 진단 난이도를 낮추기 위해 혈액과 같은 미량의 바이오 유체를 이용하여 질병을 진단하는 미세 유체 소자 기반의 액체 생검 기술이 연구되고 있다. 바이오 유체를 이용하여 형광 영상 등을 통해 분석물질의 농도를 측정하는 광학적 바이오 센싱에 있어 민감도를 향상시키기 위한 기술개발이 필요하다. 본 논문에서는 모세관력에 의한 자가구동 기반의 마이크로 채널의 기하학적 구조와 미세 유체 현상만으로 수동적 자기 혈장 분리 기술과 유체 혼합을 통한 분자 인식 활성화 기능을 구현하는 형광 다중 암 진단 센서 플랫폼 구조를 제안하고 설계하였다. 설계된 센서의 혈장 분리부의 성능에 영향을 미치는 파라미터를 확인하기 위해 채널의 수력학적 직경과 종횡비, 유체의 점도를 변수로 설정하여 딘 와류 형성 여부를 시뮬레이션을 통해 확인하였고 최적의 센서 플랫폼 구조를 제시하였다.