• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.11 no.11
• /
• pp.4121-4128
• /
• 2010

A probe card is used in testing semiconductor wafers. It must maintain a precise location tolerance for a fine pitch due to highly densified chips. However, high heat transferred from its lower chuck causes thermal deformations of the probe card. Vertical deformation due to the heat will bring contact problems to the pins in the probe card, while horizontal deformation will cause positional inaccuracies. Therefore, probe cards must be designed with proper materials and structures so that the thermal deformations are within allowable tolerances. In this paper, heat transfer analyses under realistic loading conditions are simulated using ANSYS$^{TM}$ finite element analysis program. Thermal deformations are calculated based on steady-state temperature gradients, and an optimal structure of the probe card is proposed by adjusting a set of relevant design parameters so that the deformations are minimized.

• Journal of the Korean Magnetics Society
• /
• v.6 no.5
• /
• pp.323-328
• /
• 1996

NiFe($60\;{\AA}$)/Cu($60\;{\AA}$)/Co($30\;{\AA}$) trilayers were formed on the $4^{\circ}$ tilt-cut Si(111) substrate by rf magnetron sputtering method. With a Cu($50\;{\AA}$) underlayer, NiFe($60\;{\AA}$)/Cu($60\;{\AA}$)/Co($30\;{\AA}$) trilayers developed in-plane magnebc anisotropy and in-plane perpendicular alignment of easy axes in two magnetic components of NiFe($60\;{\AA}$)/Cu($60\;{\AA}$)/Co($30\;{\AA}$) trilayers has been found. The easy axis of Co layer consisbng of NiFe($60\;{\AA}$)/Cu($60\;{\AA}$)/Co($30\;{\AA}$) trilayers turned out to be along $4^{\circ}$ tilt Si <112> direcbon and that of NiFe layer along Si <110> direction. [NiFe($60\;{\AA}$)/Cu($60\;{\AA}$)/Co($30\;{\AA}$)]/Cu($50\;{\AA}$)/Si(111, $4^{\circ}$ tiIt-cut) trilayers showed about 2.2 % MR ratio at room temperature and large plateau in MR curves, which are more improved MR characteristics than those in [NiFe($60\;{\AA}$)/Cu($60\;{\AA}$)/Co($30\;{\AA}$)]/Cu($50\;{\AA}$)/glass trilayers with no appreciable magnetic anisotropy.

• Journal of Sensor Science and Technology
• /
• v.6 no.5
• /
• pp.407-413
• /
• 1997

The crystallized CuPc(copper phthalocyanine) film on a p-type <100> Si substrate is prepared at the substrate temperature of $300^{\circ}C$ by thermal evaporation. X -ray diffraction analysis showed the CuPc film to have a-axis oriented structure. For the measurement of photovoltaic characteristics of the CuPc/Si film and the Si substrate, a transverse current-voltage (I-V) curve is observed. In the dark, the Au/Si junction is shown to be ohmic contact. However, under illumination, a photovoltaic effect is not observed. The I-V curve in the dark indicates that the CuPc film on Si may form an ohmic contact. Since the CuPc film is a p-type semiconductor, the CuPc/p-Si junction has no barrier at the interface. Under illumination, the CuPc/Si junction shows a large photocurrent comparing with that of the wafer. The result indicates that the CuPc layer plays an important role in the photocarrier generation under red illumination (600 nm). The CuPc/Si film shows the photo voltaic characteristics with a short-circuit photocurrent ($J_{sc}$) of $4.29\;mA/cm^{2}$ and an open-circuit voltage ($V_{oc}$) of 12 mA.

• Journal of Sensor Science and Technology
• /
• v.10 no.3
• /
• pp.148-155
• /
• 2001

A pressure sensor on the tip of a catheter which is utilized to measure the in-vivo pressure in a human body was fabricated and the characteristic of the pressure sensor as measured. To fit into a catheter with 1 mm caliber, samples of $150\;{\mu}m$(thickness) ${\times}$ (600, 700, 800, 900, 1000) ${\mu}m$(width) ${\times}2\;mm$(length) was fabricated. The thicker face with $450\;{\mu}m$ thickness of SDB wafer was made thin to $134\;{\mu}m$ thickness using KOH etchant and it made possible to fabricate sensor cell with the width shorter than 1 mm. Different to the whitstone bridge sensor, we formed one piezoresistor and one reference resistor in sensor. Therefore there are possibilities of reduction of the sensitivity, then by using the simulation tool ANSYS 5.5.1, the location and the type of the piezoresistor was optimized. Another piezoresistor type of sensor which contain one longitudinal and one transverse piezoresistor was fabricated at the same time, but the sensitivity was not improved very much. To get the output versus the pressure, a constant current source and a implementation amplifier was used. As a result, the maximum sensitivity of the sensor with one piezoresistor was $1.6\;{\mu}V/V/mmHg$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.08a
• /
• pp.115-115
• /
• 2010

고휘도 고효율 백색 LED (lighting emitting diode)가 차세대 조명광원으로 급부상하고 있다. 백색 LED를 생산하기 위한 공정에서 MOCVD (유기금속화학증착)장비를 이용한 에피웨이퍼공정은 에피층과 기판의 격자상수 차이와 열팽창계수차이로 인하여 생성되는 에피결함의 문제로 기판과 GaN 박막층 사이에 완충작용을 해줄 수 있는 버퍼층 (Buffer layer)을 만든다. 그 위에 InGaN/GaN MQW (Multi Quantum Well)공정을 하여 고휘도 고효율 백색 LED를 구현 할 수 있다. 이 공정에서 기판의 온도가 불균일해지면 wafer 파장 균일도가 나빠지므로 백색 LED의 yield가 떨어진다. 균일한 기판 온도를 갖기 위한 조건으로 기판과 induction heater의 간격, 가스의 흐름, 기판의 회전, 유도가열코일의 디자인 등이 장비의 설계 요소이다. 본 연구에서는 유도가열방식의 유도가열히터를 이용하여 기판과 히터의 간격에 차이에 따른 기판 균일도 측정했고, 회전에 의한 기판의 온도분포와 자기장분포의 실험적 결과를 상용화 유체역학 코드인 CFD-ACE+의 모델링 결과와 비교 했다. 또한 가스의 inlet위치에 따른 기판의 온도 균일도를 측정하였다. 본 연구에서 사용된 가열원은 유도가열히터 (Viewtong, VT-180C2)를 사용했고, 가열된 흑연판 표면의 온도를 2차원적으로 평가하기 위하여 적외선 열화상 카메라 (Fluke, Ti-10)를 이용하여 온도를 측정했다. 와전류에 의한 흑연판의 가열 현상을 누출 전계의 분포로 확인하기 위하여 Tektronix사의 A6302 probe와 TM502A amplifier를 사용했다. 흑연판 위에 1 cm2 간격으로 211곳에서 유도 전류를 측정했다. 유도전류는 벡터양이므로 $E{\theta}$를 측정했으며, 이때의 측정 방향은 흑연판의 원주방향이다. 또한 자기장에 의한 유도전류의 분포를 확인하기 위하여 KANETEC사의 TM-501을 이용하여 흑연판 중심으로부터 10 mm 간격으로 자기장을 측정 했다. 저항 가열 히터를 통하여 대류에 의한 온도 균일도를 평가한 결과 gap이 3 mm일때, 평균 온도 $166.5^{\circ}C$에서 불균일도 6.5%를 얻었으며, 회전에 의한 온도 균일도 측정 결과는 2.5 RPM일 때 평균온도 $163^{\circ}C$에서 5.5%의 불균일도를 확인했다. 또한 CFD-ACE+를 이용한 모델링 결과 자기장의 분포는 중심이 높은 분포를 나타냄을 확인했고, 기판의 온도분포는 중심으로부터 55 mm되는 곳에서 300 W/m3로 가장 높은 분포를 나타냈다. 가스 inlet 위치를 흑연판 중심으로 수직, 수평 방향으로 흘려주었을 때의 불균일도는 각각 10.5%, 8.0%로 수평 방향으로 가스를 흘려주었을 때 2.5% 온도 균일도 향상을 확인했다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.436-436
• /
• 2014

본 연구에서는 전 세계적으로 활발히 연구되고 있는 나노바이오센서 분야 중 가장 주목을 받고 있는 LSPR 원리를 이용한 바이오센서를 제작하였다. 금속 나노입자의 국소 표면 플라즈몬 공명현상에 의한 주위환경에 민감하게 반응하는 특성은 고감도 광학형 바이오센서, 화학물질 검출 센서등에 응용된다. 특히 금 나노막대와 같은 1차 나노구조물은 나노막대의 주변 환경 변화에 따라 뚜렷한 플라즈몬 흡수 밴드 변화를 나타냄으로 센서로 적용 했을 때 고감도의 측정이 가능하다. 본 연구에서는 다공성인 알루미늄 양극산화 박막 주형틀을 이용하여 다양한 종횡비를 가지는 금 나노막대를 합성하고, 나노막대 어레이 형태의 박막을 제작하였다. 금 나노막대의 합성은 알루미늄 양극산화막을 사용한 주형제조 방법(template method)을 사용하는 전기화학 증착법을 사용하였다. 우선 부도체인 알루미늄 양극 산화막의 한쪽면을 열증착 장비를 사용하여 금을 증착하여 작업 전극(working electrode)을 형성하였다. 백금 선(platinum wire)을 보조 전극(counter electrode)으로 사용하고 Ag/AgCl 전극을 기준 전극(reference electrode)으로 사용하여 삼전극계(three-electrode system)를 형성하였으며, 금 도금 용액(orotemp 24 gold plating solution, TECHNIC INC.)을 사용하여, 800 mV 전압에서 금 나노 막대를 합성하였다. 금 나노막대의 길이는 테플론 챔버를 통과한 전하량 또는 전기 증착 시간에 비례하여 결정된다. 금 나노막대를 성장시킨 알루미늄 양극산화막을 실리콘 웨이퍼에 은 페이스트를 사용하여 고정시킨 후 수산화나트륨 (NaOH)용액을 사용하여 알루미늄 양극산화막을 녹여내어 수직방향으로 정렬되어 있는 나노 막대 어레이 박막을 제조 하였다. 또한 제작된 금 나노막대 어레이의 광학적 특성을 평가하였다. 본 연구에서와 같이 나노막대를 직경방향으로 측정할 경우, 직경방향의 transverse mode만 측정된다. 금 나노 막대가 알루미늄 양극산화막 안에 포함된 상태로 측정된 금 나노로드 어레이 박막의 광 스펙트럼 분포는 금 나노막대의 가시광영역에서의 흡수 스펙트럼을 측정하였을시 직경 및 길이에 따라 transverse mode의 ${\lambda}$ max (최대 흡광)의 위치가 변화됨을 나타낸다. 실험 결과를 바탕으로 나노막대의 종횡비가 증가함에 따라 흡수 스펙트럼의 transverse mode ${\lambda}$ max가 미약하게 단파장 영역으로 이동하는 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 원기둥 형태의 금 나노막대의 흡수 스펙트럼에 대한 이론적인 예측과 부합한다. 바이오센서로의 적용 가능성을 확인하기 위하여 자기조립단분자막을 형성하여 항체를 고정하고 CRP에 대한 응답특성을 평가하였다. CRP 항원-항체의 면역반응에 대한 실험 결과 CRP 항원의 농도가 증가함에 따라 넓은 측정범위에서 선형적으로 흡광도가 증가하는 결과를 나타내었으며, CRP 10 fg/ml의 농도까지 검출할 수 있었다. 센서의 선택성을 확인하기 위하여 감지하고자하는 대상물질이 아닌 Tn T 항원을 감지막에 반응시켜 흡광도 변화를 분석하였다. 결과적으로 제작된 센서칩은 선택성을 가지고 측정하고자하는 물질에만 반응함을 확인하였다. 이러한 결과는 다양한 직경을 사용한 부가적인 LSPR현상의 연구에 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.28 no.3
• /
• pp.9-15
• /
• 2021

Miniaturization of semiconductor devices has recently faced a physical limitation. To overcome this, 3D packaging in which semiconductor devices are vertically stacked has been actively developed. 3D packaging requires three unit processes of TSV, wafer grinding, and bonding, and among these, copper bonding is becoming very important for high performance and fine-pitch in 3D packaging. In this study, the effects of Ti nanolayer on the antioxidation of copper surface and low-temperature Cu bonding was investigated. The diffusion rate of Ti into Cu is faster than Cu into Ti in the temperature ranging from room temperature to 200℃, which shows that the titanium nanolayer can be effective for low-temperature copper bonding. The 12nm-thick titanium layer was uniformly deposited on the copper surface, and the surface roughness (R_q) was lowered from 4.1 nm to 3.2 nm. Cu bonding using Ti nanolayer was carried out at 200℃ for 1 hour, and then annealing at the same temperature and time. The average shear strength measured after bonding was 13.2 MPa.