• 한국정밀공학회지
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• 제20권5호
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• pp.218-224
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• 2003

This paper describes a novel MEMS integration technique on a CMOS chip. MEMS integration on CMOS circuit has many advantages in view of manufacturing cost and reliability. The surface topography of a CMOS chip from a commercial foundry has 0.9 ${\mu}{\textrm}{m}$ bumps due to the conformal coating on aluminum interconnect patterns, which are used for addressing each MEMS element individually. Therefore, it is necessary to achieve a flat mirror-like CMOS chip fer the microelectromechanical system (MEMS) such as micro mirror array. Such CMOS chip needs an additional thickness of the dielectric passivation layer to ease the subsequent planarization process. To overcome a temperature limit from the aluminum thermal degradation, this study uses RF sputtering of silicon nitride at low temperature and then polishes the CMOS chip together with the surrounding dummy pieces to define a polishing plane. Planarization reduces 0.9 ${\mu}{\textrm}{m}$ of the bumps to less than 25 nm.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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• pp.32-35
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• 2002

The work focuses on the development of a Cu lead-frame with a single-sided adhesive tape for cost reduction and reliability improvement of LOC (lead on chip) package products, which are widely used for the plastic-encapsulation of memory chips. Most of memory chips are assembled by the LOC packaging process where the top surface of the chip is directly attached to the area of the lead-frame with a double-sided adhesive tape. However, since the lower adhesive layer of the double-sided adhesive tape reveals the disparity in the coefficient of thermal expansion from the silicon chip by more than 20 times, it often causes thermal displacement-induced damage of the IC pattern on the active chip surface during the reliability test. So, in order to solve these problems, in the resent work, the double-sided adhesive tape is replaced by a single-sided adhesive tape. The single-sided adhesive tape does net include the lower adhesive layer but instead, uses adhesive materials, which are filled in clear holes of the base film, just for the attachment of the lead-frame to the top surface of the memory chip. Since thermal expansion of the adhesive materials can be accommodated by the base film, memory product packaged using the lead-flame with the single-sided adhesive tape is shown to have much improved reliability. Author allied this invention to the Korea Patent Office for a patent (4-2000-00097-9).

• 한국광학회지
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• 제12권6호
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• pp.503-506
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• 2001

펨토초 레이저로 여기 되는 transmitter chip에 DC 전압을 최소 573171서 최대 90Vell가지 변화시켜 테라헤르츠 전자기 펄스의 크기와 스펙트럼의 변화를 관찰하였다 전압이 증가괼수록 상대적 스펙트럼의 크기가 고주파 쪽으로 증가되었고 신호 대 잡음비 역시 250:1에서 10,000:1로 개선할 수 있었다 이를 이용한 테라헤르츠 시스템의 재정렬로 테라헤르츠 스펙트럼 을 최대 4 THz 가지 확장 할 수 있었다 또한 dipole 안테나를 이용한 테라헤르츠 전자기 펄스의 검출에서 입사되는 detection 레이저빔이 silicon on sapphire (SOS) receiver chip 뒤 표면에 반사되어 dipole 안테나로 입사될 때 두 개의 테라 헤르츠 펄스가 일정한 시간간격을 두고 동시에 발생됨을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권5호
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• pp.513-519
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• 2006

본 연구에서는 유리(glass)와 석영(quartz)을 재질로 사용하여 MEMS(micro-electro mechanical systems) 공정을 통해 전기영동(electrophoresis)을 위한 microchip을 제작하였다. UV 광이 실리콘(silicon)을 투과하지 못하는 점에 착안하여, 다결정 실리콘(polycrystalline Si, poly-Si) 층을 채널 이외의 부분에 증착시킨 광 차단판(optical slit)에 의해 채널에만 집중된 UV 광의 신호/잡음비(signal-to-noise ratio: S/N ratio)를 크게 향상시켰다. Glass chip에서는 증착된 poly-Si 층이 식각 마스크(etch mask)의 역할을 하는 동시에 접합표면을 적절히 형성하여 양극 접합(anodic bonding)을 가능케 하 였다. Quartz 웨이퍼에 비해 불순물을 많이 포함하는 glass 웨이퍼에서는 표면이 거친 채널 내부를 형성하게 되어 시료용액의 미세한 흐름에 영향을 미치게 된다. 이에 따라, HF와 $NH_4F$ 용액에 의한 혼합 식각액(etchant)을 도입하여 표면 거칠기를 감소시켰다. 두 종류의 재질로 제작된 채널의 형태와 크기를 관찰하였고, microchip electrophoresis에 적용한 결과, quartz과 glass chip의 전기삼투 흐름속도(electroosmotic flow velocity)가 0.5와 0.36 mm/s로 측정되었다. Poly-Si 층에 의한 광 차단판의 존재에 의해, peak의 S/N ratio는 quartz chip이 약 2배 수준, glass chip이 약 3배 수준으로 향상되었고, UV 최대흡광 감도는 각각 약 1.6배 및 1.7배 정도 증가하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2008년도 추계학술대회 초록집
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• pp.18-18
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• 2008

3차원 패키징 System In Package (SIP)구조에서 Chip to Chip 단위 Interconnection 역할을 하는 Through Silicon Via(TSV)를 형성하기 위하여 Pulsating RF bias가 장착된 Inductively Coupled Plasma Etcher 장비를 이용하였다. 이 Pulsating 플라즈마 공정 방법은 주기적인 펄스($50{\sim}500Hz$)와 듀티($20{\sim}99%$) cycle 조절이 가능하며, 플라즈마 에칭특성에 영향을 주는 플라즈마즈마 발생 On/Off타임을 조절할 수 있다. 예를 들면, 플라즈마 발생 Off일 경우에는 이온(SFx+, O+)과 래디컬(SF*, F*, O*)의 농도 및 활성도를 급격하게 줄이는 효과를 얻을 수가 있는데, 이러한 효과는 식각 에칭시, 이온폭격의 손상을 급격하게 줄일 수 있으며, 실리콘 표면과 래디컬의 화학적 반응을 조절하여 에칭 측벽 식각 보호막 (SiOxFy : Silicon- Oxy- Fluoride)을 형성하는데 영향을 미친다. 그리고, TSV 형성에 있어서 큰 문제점으로 지적되고 있는 언더컷과 수평에칭 (Horizontal etching)을 개선하기 위한 방법으로, Black-Siphenomenon을 이번 실험에 적용하였다. 이 Black-Si phenomenon은 Bare Si샘플을 이용하여, 언더컷(Undercut) 및 수평 에칭 (Horizontal etching)이 최소화 되는 공정 조건을 간편하게 평가 할 수 있는 방법으로써, 에칭 조건 및 비율을 최적화하는 데 효율적이었다. 결과적으로, Pulsating RF bias가 장착된 Inductively Coupled Plasma Etcher 장비를 이용한 에칭실험은 펄스 주파수($50{\sim}500Hz$)와 듀티($20{\sim}99%$) cycle 조절이 가능하여, 이온(SFx+, O+)과 래디컬(SF*, F*, O*)의 농도와 활성화를 조절 하는데 효과적이었으며, Through Silicon Via (TSV)를 형성 하는데 있어서 Black-Si phenomenon 적용은 기존의 Continuous 플라즈마 식각 결과보다 향상된 에칭 조건 및 에칭 프로파일 결과를 얻는데 효과적이었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권10호
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• pp.183-190
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• 2003

Major device failures such as die cracking, interfacial delamination and warpage in flip chip packages are due to excessive heat and thermal gradients- There have been significant researches toward understanding the thermal performance of electronic packages, but the majority of these studies do not take into account the combined effects of thermo-mechanical interactions of the different package constituents. This paper investigates the thermo-mechanical performance of flip chip package constituents based on the finite element method with thermo-mechanically coupled elements. Delaminations with different lengths between the silicon die and underfill resin interfaces were introduced to simulate the defects induced during the assembly processes. The temperature gradient fields and the corresponding stress distributions were analyzed and the results were compared with isothermal case. Parametric studies have been conducted with varying thermal conductivities of the package components, substrate board configurations. Compared with the uniform temperature distribution model, the model considering the temperature gradients provided more accurate stress profiles in the solder interconnections and underfill fillet. The packages with prescribed delaminations resulted in significant changes in stress in the solder. From the parametric study, the coefficients of thermal expansion and the package configurations played significant roles in determining the stress level over the entire package, although they showed little influence on stresses profile within the individual components. These observations have been implemented to the multi-board layer chip scale packages (CSP), and its results are discussed.

• 한국생산제조학회지
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• 제22권3_1spc호
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• pp.504-508
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• 2013

This paper describes in detail the life prediction models and simulations of thermal fatigue under different mold compounds and chip sizes for wafer-level embedded SiP. Three-dimensional finite element models are built to simulate the viscoplastic behaviors for various mold compounds and chip sizes. In particular, the bonding parts between a mold and silicon nitride (Si3N4) are carefully modeled, and the strain distributions are studied. Three different chip sizes are used, and the effects of the mold compounds are observed. Through the numerical studies, it is found that type-C, which has a relatively lower Young's modulus and higher CTE, has a better fatigue life than the other mold compounds. In addition, the $4{\times}4$ chip has a shorter life than the $6{\times}6$ and $8{\times}8$ chips.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제17권4호
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• pp.543-551
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• 2017

SOL (Short, Open and Load) calibration based on iterative error sensitivity is proposed in this paper. With advanced SOL calibration, unknown parasitic parameters at on-chip terminations are accurately estimated up to 20 GHz. Artificial terminations are designed on printed circuit board (PCB) to experiment the proposed method. On-chip SHORT, OPEN and LOAD fabricated inside silicon shows the accuracy of proposed calibration method through the comparison with known fixture S-parameter after de-embedding.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.847-850
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• 2003

An Eye Ball Sensor (EBS) is a system that locates the point where the user gazes on. The conventional EBS using a CCD camera needs many peripherals, software computation causing high cost and power consumption. This paper proposes a compact EBS using smart CMOS Image Sensor (CIS) pixels. The proposed single chip EBS does not need any peripheral and operates at higher speed and lower cost than the conventional EBS. The test chip was designed and fabricated for 32$\times$32 smart CIS pixel array with a 0.35 um CMOS process occupying 5.3$\textrm{mm}^2$ silicon area.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제37권5호
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• pp.56-61
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• 2000

반도체 공정 기술의 발달은 기하 급수적인 집적도의 증가를 가져오고, 이는 한 칩에 시스템을 모두 집적시키는 시스템 온 칩(SoC : System on Chip) 설계가 가능해지고, 이에 따른 설계 방법의 변화를 요구하고 있다. Soc 설계는 시스템에서 설계 사양(Specification)의 정의가 중요한 요소가 되고 있다. 본 논문에서는 MPEG 오디오 복호기에서 사용되는 IMDCT를 시스템 수준의 실행 가능한 설계 사양(Executable Specification)에 의해 설계하였다.