• 제목/요약/키워드: 웨이퍼 공정

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Cu/SiO2 CMP Process for Wafer Level Cu Bonding (웨이퍼 레벨 Cu 본딩을 위한 Cu/SiO2 CMP 공정 연구)

  • Lee, Minjae;Kim, Sarah Eunkyung;Kim, Sungdong
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • 제20권2호
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    • pp.47-51
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    • 2013
  • Chemical mechanical polishing (CMP) has become one of the key processes in wafer level stacking technology for 3D stacked IC. In this study, two-step CMP process was proposed to polish $Cu/SiO_2$ hybrid bonding surface, that is, Cu CMP was followed by $SiO_2$ CMP to minimize Cu dishing. As a result, Cu dishing was reduced down to $100{\sim}200{\AA}$ after $SiO_2$ CMP and surface roughness was also improved. The bonding interface showed no noticeable dishing or interface line, implying high bonding strength.

Emitter passivation using chemical oxidation (화학적 산화막을 이용한 에미터 패시베이션에 관한 연구)

  • Boo, Hyun Pil;Kang, Min Gu;Kim, Young Do;Lee, KyungDong;Park, Hyomin;Tark, Sung Ju;Park, Sungeun;Kim, Dongwhan
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.76.2-76.2
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    • 2010
  • 질산 용액을 이용한 처리를 통해서 실리콘 웨이퍼 위에 누설 전류가 thermal oxidation 방법과 비슷한 수준의 얇은 실리콘 산화막을 형성할 수 있다. 이러한 처리 방법은 thermal oxidation에 비해서 낮은 온도에서 공정이 가능하다는 장점을 가진다. 이 때 질산 용액으로 68 wt% $HNO_3$을 쓰는데, 이 용액에만 넣었을 때에는 실리콘 산화막이 어느 정도 두께 이상은 성장하지 않는 단점이 있다. 그렇기 때문에 실리콘 웨이퍼를 68 wt% $HNO_3$에 넣기 전에 seed layer 산화막을 형성 시킨다. 본 연구에서는 p-type 웨이퍼를 phosphorus로 도핑해서 에미터를 형성 시킨 후에 seed layer를 형성 시키고 68 wt% $HNO_3$를 이용해서 에미터 위의 실리콘 산화막을 성장 시켰다. 이 때 보다 더 효과적인 seed layer를 형성 시키는 용액을 찾아서 실험하였다. 40 wt% $HNO_3$, $H_2SO_4-H_2O_2$, HCl-$H_2O_2$ 용액에 웨이퍼를 10분 동안 담그는 것을 통해서 seed layer를 형성하고, 이를 $121^{\circ}C$인 68 wt% $HNO_3$에 넣어서 실리콘 산화막을 성장시켰다. 이렇게 형성된 실리콘 산화막의 특성은 엘립소미터, I-V 측정 장치, QSSPC를 통해서 알아보았다.

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Study of Failure Mechanisms of Wafer Level Vacuum Packaging for MEMG Gyroscope Sensor (웨이퍼 레벨 진공 패키징된 MEMS 자이로스코프 센서의 파괴 인자에 관한 연구)

  • 좌성훈;김운배;최민석;김종석;송기무
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • 제10권3호
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    • pp.57-65
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    • 2003
  • In this study, we carry out reliability tests and investigate the failure mechanisms of the anodically bonded wafer level vacuum packaging (WLVP) MEMS gyroscope sensor. There are three failure mechanisms of WLVP: leakage, permeation and out-gassing. The leakage is caused by small dimension of the leak channel through the bonding interface and internal defects. The larger bonding width and the use of single crystalline silicon can reduce the leak rate. Silicon and glass wafer itself generates a large amount of outgassing including $H_2O$, $C_3H_5$, $CO_2$, and organic gases. Epi-poly wafer generates 10 times larger amount of outgassing than SOI wafer. The sandblasting process in the glass increases outgassing substantially. Outgassing can be minimized by pre-baking of the wafer in the vacuum oven before bonding process. An optimum pre-baking temperature of the wafers would be between $400^{\circ}C$ and $500^{\circ}C$.

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Characteristics of the Ni/Cu Plating Electrode for Crystalline Silicon Solar Cell

  • Lee, Yeong-Min;Kim, Dae-Seong;Park, Jeong-Eun;Park, Jun-Seok;Lee, Min-Ji;Im, Dong-Geon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.414.1-414.1
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    • 2016
  • 스크린 프린팅법을 이용한 태양전지의 전극은 주로 고가의 은을 사용하기에 태양전지의 저가화에 한계를 가지고 있다. 고효율 결정질 실리콘 태양전지의 원가절감의 문제 해결방안으로 박형 웨이퍼 연구개발이 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 은 전극을 대체 할 수 있는 니켈/구리 전극을 사용하였고, 박형 웨이퍼에서도 전극 공정이 가능한 도금법을 사용하여 전극을 형성 하였다. 니켈 전극형성은 광유도 도금법(Light-Induced Plating), 구리 전극형성은 광유도전해도금법(Light-Induced Electro Plating)을 이용하여 실험을 진행 하였다. 니켈 광유도 도금 공정시 공정시간 3 ~ 9분까지 가변하였다. 니켈실리사이드 형성 위해 열처리 공정을 $300{\sim}450^{\circ}C$까지 가변하였고 유지시간 30초 ~ 3분까지 가변하여 실험을 진행하였다. 니켈 도금 수용액의 pH 6 ~ 7.5까지 가변하여 실험하였다. 구리 광유도 전해도금 공정 전류밀도를 $1.6mA/cm^2{\sim}6.4mA/cm^2$까지 가변하여 실험을 진행 후, 전류밀도 $3.2mA/cm^2$로 시간 5 ~ 7분까지 가변하여 실험 하였다. 니켈 도금 공정 시간 5분, 니켈실리사이드 형성 열처리 온도 $350^{\circ}C$, 유지시간 1분에서 DIV(Dark I-V) 분석결과 가장 적은 누설전류를 확인하였다. 니켈 도금액 pH 6.5에서 니켈입자 및 구리입자의 균일성이 좋은 최적의 조건임을 확인하였다. 구리 도금 공정 전류밀도 $3.2mA/cm^2$, 시간 5분에서 TLM(Transmission Line Method) 측정결과 접촉 저항 $0.39{\Omega}$과 접촉 비저항 $12.3{\mu}{\Omega}{\cdot}cm^2$의 저항을 확인하였다. 도금법을 이용하여 전극을 형성함으로써 접촉저항 및 접촉 비저항이 낮고 전극 품질이 향상됨으로서 셀의 전류밀도 $42.49mA/cm^2$를 얻을 수 있었다.

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Study of Organic-inorganic Hybrid Dielectric for the use of Redistribution Layers in Fan-out Wafer Level Packaging (팬 아웃 웨이퍼 레벨 패키징 재배선 적용을 위한 유무기 하이브리드 유전체 연구)

  • Song, Changmin;Kim, Sarah Eunkyung
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • 제25권4호
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    • pp.53-58
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    • 2018
  • Since the scaling-down of IC devices has been reached to their physical limitations, several innovative packaging technologies such as 3D packaging, embedded packaging, and fan-out wafer level packaging (FOWLP) are actively studied. In this study the fabrication of organic-inorganic dielectric material was evaluated for the use of multi-structured redistribution layers (RDL) in FOWLP. Compared to current organic dielectrics such as PI or PBO an organic-inorganic hybrid dielectric called polysilsesquioxane (PSSQ) can improve mechanical, thermal, and electrical stabilities. polysilsesquioxane has also an excellent advantage of simultaneous curing and patterning through UV exposure. The polysilsesquioxane samples were fabricated by spin-coating on 6-inch Si wafer followed by pre-baking and UV exposure. With the 10 minutes of UV exposure polysilsesquioxane was fully cured and showed $2{\mu}m$ line-pattern formation. And the dielectric constant of cured polysilsesquioxane dielectrics was ranged from 2.0 to 2.4. It has been demonstrated that polysilsesquioxane dielectric can be patterned and cured by UV exposure alone without a high temperature curing process.

A Study on the Release Characteristics During Wafer-Level Lens Molding Using Thermosetting Materials (열경화성 소재를 사용한 웨이퍼 레벨 렌즈 성형 중 이형 특성에 관한 연구)

  • Park, Si-Hwan;Hwang, Yeon;Kim, Dai-Geun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • 제22권1호
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    • pp.461-467
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    • 2021
  • Among the defect factors that can occur when a wafer-level lens is molded using a thermosetting material, the mold sticking problem of a molded lens during the release process can damage the molded substrate and deform the substrate at the wafer level. An experiment was conducted to examine the factors affecting the demolding force in the lens forming process. The demolding force was examined according to the coating material of the molds. The mold was surface-treated with ITO and Ti, followed by plasma treatment in an O2 atmosphere. A DLC coating was then performed, and the curing and releasability were examined. A coating method for the pull-off experiment was selected based on the results. To measure the demolding force according to the curing process conditions, a method of curing at a constant pressure and a method of curing at a constant position were applied. As a result, the TiO2 surface treatment reduced the release force. When cured by controlling the location, curing shrinkage can reduce the adhesion energy of the interface during curing, resulting in better demolding.