• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.140-140
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• 2018

The 3D interconnect technologies have been appeared, as the density of Integrated Circuit (IC) devices increases. Through Silicon Via (TSV) process is an important technology in the 3D interconnect technologies. And the process is used to form a vertically electrical connection through silicon dies. This TSV process has some advantages that short length of interconnection, high interconnection density, low electrical resistance, and low power consumption. Because of these advantages, TSVs could improve the device performance higher. The fabrication process of TSV has several steps such as TSV etching, insulator deposition, seed layer deposition, metallization, planarization, and assembly. Among them, TSV metallization (i.e. TSV filling) was core process in the fabrication process of TSV because TSV metallization determines the performance and reliability of the TSV interconnect. TSVs were commonly filled with metals by using the simple electrochemical deposition method. However, since the aspect ratio of TSVs was become a higher, it was easy to occur voids and copper filling of TSVs became more difficult. Using some additives like an accelerator, suppressor and leveler for the void-free filling of TSVs, deposition rate of bottom could be fast whereas deposition of side walls could be inhibited. The suppressor was adsorbed surface of via easily because of its higher molecular weight than the accelerator. However, for high aspect ratio TSV fillers, the growth of the top of via can be accelerated because the suppressor is replaced by an accelerator. The substitution of the accelerator and the suppressor caused the side wall growth and defect generation. The suppressor was used as Single additive electrodeposition of TSV to overcome the constraints. At the electrochemical deposition of high aspect ratio of TSVs, the suppressor as single additive could effectively suppress the growth of the top surface and the void-free bottom-up filling became possible. Generally, copper was used to fill TSVs since its low resistivity could reduce the RC delay of the interconnection. However, because of the large Coefficients of Thermal Expansion (CTE) mismatch between silicon and copper, stress was induced to the silicon around the TSVs at the annealing process. The Keep Out Zone (KOZ), the stressed area in the silicon, could affect carrier mobility and could cause degradation of the device performance. Cobalt can be used as an alternative material because the CTE of cobalt was lower than that of copper. Therefore, using cobalt could reduce KOZ and improve device performance. In this study, high-aspect ratio TSVs were filled with cobalt using the electrochemical deposition. And the filling performance was enhanced by using the suppressor as single additive. Electrochemical analysis explains the effect of suppressor in the cobalt filling bath and the effect of filling behavior at condition such as current type was investigated.

• 한국재료학회지
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• 제8권8호
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• pp.744-750
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• 1998

마이크로 머신 소자는 일반전자 소자와 달리 소자 자체에 미세한 기계적 구조물을 갖고 있으며, 이의 구동을 통하여 센서 또는 엑츄에이터의 기능을 갖게 된다. 이 소자들은 그 작동 요구특성에 따라 패키지의 기계적, 환경적 격리를 요구하거나 분위기조절이 요구되는 등 까다로운 패키지 특성을 필요로 한다. 또한 미세한 작동소자들로 인하여 열 및 열응력에 매우 민감하며, 패키지방법에 따라 구동부위의 작동 특성이 크게 변화할 수 있다. 본 연구에서는 마이크로 머신 소자가 패키지 상에 접촉되어 패키지 될 때, 소자의 접촉 재료 및 공정온도, 크기 등이 마이크로 머신 소자에 미치는 열응력을 연구하였다. 유한요소해석법을 사용하여 소자에 미치는 열응력과 이로 인한 마이크로머신 소자의 물리적 변형을 예측하고, 이를 통하여 마이크로 머신 소자 패키지에 최소한의 열응력을 미치는 소자접속 재료의 선별과 패키지 설계의 최적화를 이루고자 하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권2호
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• pp.187-194
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• 2012

일반적으로 복합재의 강도에 대한 크기 효과는 입자강화 알루미늄 복합재 제조시, 입자와 기지재를 압밀한 후 냉각할 때 입자와 기지재 사이의 열팽창계수 차에 의하여 기지재에 펀칭되는 기하적 필수 전위와, 변형 중 입자와 기지재사이의 탄소성 강성도 차로 인해 발생하는 변형률 구배 소성으로 인한 기하적 필수 전위가 주로 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 이러한 두 종류의 기하적 필수 전위를 전위 소성 이론에 입각하여 강도로 환산한 후 계층적으로 입자 주위 유한요소 영역에 할당하여 동일한 체적비에서 입자의 크기에 따라 변화하는 복합재의 파손 거동을 효과적으로 예측하였다. 이 방법을 적용함으로써 구형입자의 경우 간단한 축대칭 유한요소 모델링과 실험데이터를 연계하여 입자강화 복합재의 입자 크기 의존 강도 및 파손 효과를 수월하게 예측할 수 있음을 보였다. 또한 서로 다른 입자의 체적비 및 크기에 대하여SiC강화 알루미늄 2124-T4 복합재의 강도와 파손 거동이 분명한 차이가 있음을 보인다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.112-112
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• 2009

In this study, the effect of a long post-deposition thermal annealing(600 and 1000 $^{\circ}C$) on the surface acoustic wave (SAW) properties of polycrystalline (poly) aluminum-nitride (AlN) thin films grown on a 3C-SiC buffer layer was investigates. The poly-AlN thin films with a (0002) preferred orientation were deposited on the substrates by using a pulsed reactive magnetron sputtering system. Experimental results show that the texture degree of AlN thin film was reduced along the increase in annealing temperature, which caused the decrease in the electromechanical coupling coefficient ($k^2$). The SAW velocity also was decreased slightly by the increase in root mean square (RMS) roughness over annealing temperature. However, the residual stress in films almost was not affect by thermal annealing process due to small lattice mismatch different and similar coefficient temperature expansion (CTE) between AlN and 3C-SiC. After the AlN film annealed at 1000 $^{\circ}C$, the insertion loss of an $IDT/AlN/3C-SiC/SiO_2/Si$ structure (-16.44 dB) was reduced by 8.79 dB in comparison with that of the as-deposited film (-25.23 dB). The improvement in the insertion loss of the film was fined according to the decrease in the grain size. The characteristics of AlN thin films were also evaluated using Fourier transform-infrared spectroscopy (FT-IR) spectra and X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and atomic force microscopy (AFM) images.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.235-235
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• 2009

This paper describes the influence of a polycrystalline (poly) 3C-SiC buffer layer on the surface acoustic wave (SAW) properties of poly aluminum nitride (AlN) thin films by comparing the center frequency, insertion loss, the electromechanical coupling coefficient ($k^2$), andthetemperaturecoefficientoffrequency(TCF) of an IDT/AlN/3C-SiC structure with those of an IDT/AlN/Si structure, The poly-AlN thin films with an (0002)-preferred orientation were deposited on a silicon (Si) substrate using a pulsed reactive magnetron sputtering system. Results show that the insertion loss (21.92 dB) and TCF (-18 ppm/$^{\circ}C$) of the IDT/AlN/3C-SiC structure were improved by a closely matched coefficient of thermal expansion (CTE) and small lattice mismatch (1 %) between the AlN and 3C-SiC. However, a drawback is that the $k^2(0.79%)$ and SAW velocity(5020m/s) of the AlN/3C-SiC SAW device were reduced by appearing in some non-(0002)AlN planes such as the (10 $\bar{1}$ 2) and (10 $\bar{1}$ 3) AlN planes in the AlN/SiC film. Although disadvantages were shown to exist, the use of the AlN/3C-SiC structure for SAW applications at high temperatures is possible. The characteristics of the AlN thin films were also evaluated using FT-IR spectra, XRD, and AFM images.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권4호
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• pp.85-90
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• 2011

솔더 접합부의 품질 신뢰성 문제는 얼라인먼트(Alignment)문제로 발생한 오픈불량, 기판 휨에 의한 HIP(Head In Pillow)불량, 열팽차 차이에 의한 솔더자체 크랙과 기계적인 충격에 의한 IMC층의 크랙이 중요한 불량이다. 특히 기판 소형화와 표면처리의 변화가 진행 되면서, 솔더 범프와 기판 사이 IMC층의 취성파괴가 더욱 이슈화가 되면서 연구가 활발하다. IMC의 형성과 성장 및 취성파괴의 메카니즘 연구를 통하여 기존 평가방법의 변별력 향상, 계량화 등의 개선이 필요하고, IMC 취성의 수준 향상 등 크랙에 대한 신뢰성 향상 방향을 위한 연구 방향을 제시하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권7호
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• pp.745-751
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• 2011

입자강화 알루미늄 복합재의 강도를 계산하기 위하여 압밀 후 냉각할 때 일어나는 전위 펀칭을 유한요소로 모델링 하였다. 다양한 입자의 체적비에서 입자의 크기가 강도에 미치는 영향을 고려하기 위하여 강화 입자 주위에 변형률 구배 소성과 테일러 전위 모델을 적용하였다. 변형률 구배는, 구형 단위 셀이 냉각하는 동안 입자와 기지재의 열팽창계수 차이에 의한 전위 펀칭이 일어날 때 형성되는 등가소성변형률로부터 구하였다. 펀칭된 영역에 걸쳐 평균적으로 변형률 구배를 고려함으로써 항복 응력이 증가하는 것을 관찰하였다. 유한요소 해석을 활용하여 다양한 입자 크기와 체적비에 대하여 SiC 강화 알루미늄 356-T6 복합재의 축대칭 단위 셀의 인장시 강도의 변화를 예측하였다. 예측된 강도는 실험 데이터와 잘 일치하며, 입자 크기 의존 효과를 분명히 보인다.

• 한국세라믹학회지
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• 제51권3호
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• pp.170-176
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• 2014

Effective glass frit compositions enabled to absorb laser energy, and to seal a commercial dye-sensitized solar-cell-panel substrate were developed by using $V_2O_5$-based glasses with various amounts of $TeO_2$ substitution. The latter was intended to increase the lifetime of the solar cells. Substitution of $V_2O_5$ by $TeO_2$ provided a strong network structure for the glasses via the formation of tetrahedral pyramids in the glass, and changed the various glass properties, such as glass transition temperature ($T_g$), dilatometric softening point ($T_d$), crystallization temperature, coefficient of thermal expansion (CTE), and glass flowage without any detrimental effect on the laser absorption property of the glasses. The thermal expansion mismatch (${\Delta}{\alpha}$) between the glass frit and the substrate could be controlled within less than ${\pm}5%$ by addition of 10 wt% of ${\beta}$-eucryptite. An 810 nm diode laser was used for the sealing test. The laser sealing test revealed that the VZBT20 glass frit with 10 wt% ${\beta}$-eucryptite was successfully sealed the substrates without interfacial cracks and pores. The optimum sealing conditions were provided by a beam size of 3 mm, laser power of 40 watt, scan speed of 300 mm/s, and 200 irradiation cycles.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권5호
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• pp.483-487
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• 2014

SiC/SiC복합재료는 뛰어난 고온특성, 내산화성 및 크립(Creep)에 대한 저항성이 우수하고 또한 중성자에 의한 조사 손상이 다른 세라믹스에 비해서 적게 받는다는 장점으로 인하여 핵융합로의 블랑켓(Blanket), 제1벽(First-wall) 및 다이버터(Di-vertor)등의 후보재료로 적용이 기대되고 있다. SiC/SiC복합재료 제조시 가장 큰 문제점은 높은 소결온도와 압력으로 인하여 탄화규소 섬유가 손상되어 복합재료의 특성이 저하되는 것이므로 이들 재료의 전단강도 특성 평가는 매우 중요하다, 본 연구에서는 SiC제조특성과 소결온도에 대한 전단강도 특성의 평가한다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2007년도 7th International Meeting on Information Display 제7권1호
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• pp.251-254
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• 2007

Principal challenges to $\underline{direct\;fabrication}$ of high performance a-Si:H transistor arrays on flexible substrates include automated handling through bonding-debonding processes, substrate-compatible low temperature fabrication processes, management of dimensional instability of plastic substrates, and planarization and management of CTE mismatch for stainless steel foils. Viable solutions to address these challenges are described.