• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제14권3호
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• pp.61-66
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• 2015

Recently, the major trends of NIL are high throughput and large area patterning. For UV NIL, if it can be proceeded in the non-vacuum environment, which greatly simplifies tool construction and greatly shorten process times. However, one key issue in non-vacuum environment is air bubble formation problem. In this paper, numerical analysis of bubble defect of UV NIL is performed. Fluent, flow analysis focused program was utilized and VOF (Volume of Fluid) skill was applied. For various resist-substrate and resist-mold angles, effects of velocity inlet and residual layer thickness of resist on bubble defect formation were investigated. The numerical analyses show that the increases of velocity inlet and residual layer thickness can cause the bubble defect formation, however the decreases of velocity inlet and residual layer thickness take no difference in the bubble defect formation.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제16권4호
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• pp.68-74
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• 2017

Nanoimprint lithography (NIL) is a next generation technology for fabrication of micrometer and nanometer scale patterns. There have been considerable attentions on NIL due to its potential abilities that enable cost-effective and high-throughput nanofabrication to the display device and semiconductor industry. Up to now there have been a lot of researches on thermal NIL, but most of them have been focused on polymer deformation in the molding process and there are very few studies on the cooling and demolding process. In this paper a cooling process of the polymer resist in thermal NIL is analyzed with finite element method. The modeling of cooling process for mold, polymer resist and substrate is developed. And the cooling process is numerically investigated with the effects of imprinting temperature and residual layer thickness of polymer resist on stress distribution of the polymer resist. The results show that the lower imprinting temperature, the higher the maximum von Mises stress and that the thicker the residual layer, the greater maximum von Mises stress.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.132-132
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• 2010

In the nano-scale Si processing, patterning processes based on multilevel resist structures becoming more critical due to continuously decreasing resist thickness and feature size. In particular, highly selective etching of the first dielectric layer with resist patterns are great importance. In this work, process window for the infinitely high etch selectivity of silicon oxynitride (SiON) layers and silicon nitride (Si3N4) with EUV resist was investigated during etching of SiON/EUV resist and Si3N4/EUV resist in a CH2F2/N2/Ar dual-frequency superimposed capacitive coupled plasma (DFS-CCP) by varying the process parameters, such as the CH2F2 and N2 flow ratio and low-frequency source power (PLF). It was found that the CH2F2/N2 flow ratio was found to play a critical role in determining the process window for ultra high etch selectivity, due to the differences in change of the degree of polymerization on SiON, Si3N4, and EUV resist. Control of N2 flow ratio gave the possibility of obtaining the ultra high etch selectivity by keeping the steady-state hydrofluorocarbon layer thickness thin on the SiON and Si3N4 surface due to effective formation of HCN etch by-products and, in turn, in continuous SiON and Si3N4 etching, while the hydrofluorocarbon layer is deposited on the EUV resist surface.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1727-1732
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• 2008

We present a facile, yet versatile carbon nanofabrication method using electron beam lithography and resist pyrolysis. Various resist nanopatterns were fabricated using a negative electron beam resist, SAL-601, and were then subjected to heat treatment in an inert atmosphere to obtain carbon nanopatterns. Suspended carbon nanostructures were fabricated by wet-etching of an underlying sacrificial oxide layer. Free-standing carbon nanostructures, which contain 122 nm-wide, 15 nm-thick, and 2 ${\mu}m$-long nanobridges, were fabricated by resist pyrolysis and nanomachining processes. Electron beam exposure dose effects on resist thickness and pattern widening were studied. The thickness of the carbon nanostructures was thinned down by etching with oxygen plasma. An electrical biosensor utilizing carbon nanostructures as a conducting channel was studied. Conductance modulations of the carbon device due to streptavidin-biotin binding and pH variations were observed.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권1호
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• pp.75-81
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• 2015

본 논문에서는 2개의 패시브 소자가 임베디드된 PoP(Package on Package)용 양면 기판의 휨을 감소시키기 위해 유한요소법을 이용한 수치해석과 파라메타 설계를 위한 다구찌법이 사용되었다. 양면 회로층 두께와 솔더 레지스트 두께가 4인자 3수준으로 설계되어 파라메타 영향도가 분석되었다. 또한, 유닛 영역의 솔더 레지스트가 제거하거나 도포된 모델의 휨을 해석하여 솔더 레지스트의 영향도를 분석하였다. 마지막으로 실험을 통해 수치해석과 다구찌법에 의한 파라메타 설계의 효과를 입증하였다. 연구결과에 의하면 휨에 미치는 영향은 볼 사이드에 있는 회로층이 지배적으로 크고 칩 사이드의 회로층이 두 번째로 크며 솔더 레지스트의 영향이 가장 작았다. 또한, 칩 사이드 유닛영역의 솔더 레지스트는 도포 유무에 따른 영향도가 매우 작았다. 한편 기판의 휨은 볼 사이드 회로층의 두께가 얇을수록, 칩 사이드 회로층의 두께와 솔더 레지스트의 두께는 두꺼울수록 감소하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권4호
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• pp.31-39
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• 2021

본 논문에서는 FEM(유한요소법)을 사용하여 PoP (Package on Package)용 PCB를 unit(유닛)과 substrate(서브스트레이트)로 분리한 warpage 해석과 warpage에 미치는 층별 두께의 영향도 분석과 층별 두께 조건을 다구찌법에 의한 SN비(Signal-to-Noise ratio)로 분석하였다. 해석 결과에 의하면 유닛 PCB는 회로층의 영향이 대단히 높았는데 특히 외층의 영향도가 높았다. 반면에 서브스트레이트 PCB는 회로층의 영향도가 높았으나 유닛 PCB에 비해 상대적으로 낮았으며 오히려 솔더 레지스트의 영향도가 증가하였다. 따라서 유닛 PCB와 서브스트레이트 PCB를 동시에 고려하여 PoP PCB의 층별 구조는 외부와 내부 회로층은 두껍게, 윗면 솔더 레지스트는 얇게 설계하고 바닥면 솔더 레지스트의 두께를 5 ㎛와 25 ㎛ 사이의 두께를 선정하는 바람직하다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.210-210
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• 2011

The effects of CH2F2 and N2 gas flow rates on the etch selectivity of silicon nitride (Si3N4) layers to extreme ultra-violet (EUV) resist and the variation of the line edge roughness (LER) of the EUV resist and Si3N4 pattern were investigated during etching of a Si3N4/EUV resist structure in dual-frequency superimposed CH2F2/N2/Ar capacitive coupled plasmas (DFS-CCP). The flow rates of CH2F2 and N2 gases played a critical role in determining the process window for ultra-high etch selectivity of Si3N4/EUV resist due to disproportionate changes in the degree of polymerization on the Si3N4 and EUV resist surfaces. Increasing the CH2F2 flow rate resulted in a smaller steady state CHxFy thickness on the Si3N4 and, in turn, enhanced the Si3N4 etch rate due to enhanced SiF4 formation, while a CHxFy layer was deposited on the EUV resist surface protecting the resist under certain N2 flow conditions. The LER values of the etched resist tended to increase at higher CH2F2 flow rates compared to the lower CH2F2 flow rates that resulted from the increased degree of polymerization.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권3호
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• pp.61-67
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• 2020

본 논문에서는 FEM(유한요소) 기법을 사용하여 칩이 실장되는 않은 substrate와 칩이 실장된 substrate의 warpage를 해석하여 칩의 실장이 warpage에 미치는 영향을 비교·분석하였다. 또한, warpage를 감소시키기 위한 substrate의 층별 두께의 영향도 분석과 층별 두께 조건을 다구찌법에 의한 신호 대 잡음 비로 분석하였다. 해석 결과에 의하면 칩이 실장되면 substrate의 warpage는 패턴의 방향이 변할 수 있고, 칩이 실장되면서 패키지의 강성도(stiffness)가 증가하고, 패키지 상·하의 열팽창계수의 차이가 작아지면서 warpage는 감소하였다. 또한, 칩이 실장되지 않은 substrate를 대상으로 설계 파라메타의 영향도 분석 결과에 의하면 warpage를 감소시키기 위해서는 회로층 중에서 내층인 Cu1과 Cu4를 중점 관리하고, 다음으로 바닥면의 solder resist 층의 두께와 Cu1과 Cu2 사이의 프리프레그 층의 두께를 관리해야 한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권3호
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• pp.57-62
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• 2012

본 논문에서는 FCCSP용 기판의 휨에 미치는 설계인자와 두께편차의 영향도를 분석하고 최적설계조건을 도출하기 위해 유한요소법에 의한 수치해석을 사용하였고 다구찌법에 의한 파라메타설계와 분산분석을 수행하였다. 해석 결과에 의하면 휨에 미치는 영향은 코어재료가 가장 크고 층별 두께(솔더레지스트, 프리프레그, 회로층)의 영향도는 낮은 것으로 분석되었다. 이때 솔더 레지스트와 프리프레그의 두께는 감소할수록 기판 휨은 감소하지만 회로층의 두께는 증가할수록 기판 휨이 감소하였다. 또한, 기판 휨에 대한 두께편차의 영향도 분석결과에 의하면 두께편차의 조합에 따라 기판휨은 최대 40%까지 증가하였다. 이것은 비록 개별 층의 두께편차가 기판품질 수준에 부합하더라도 두께편차 조합조건에 따라 기판 휨이 크게 달라질 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 제조공정에서 기판 휨을 줄이기 위해서 기판두께편차는 최적화되고 정밀하게 제어되어야 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.458-458
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• 2010

The process window for the etch selectivity of silicon nitride ($Si_3N_4$) layers to extreme ultra-violet (EUV) resist and variation of line edge roughness (LER) of EUV resist were investigated durin getching of $Si_3N_4$/EUV resist structure in a dual-frequency superimposed capacitive coupled plasma (DFS-CCP) etcher by varying the process parameters, such as the $CH_2F_2$ and $N_2$ gas flow rate in $CH_2F_2/N_2$/Ar plasma. The $CH_2F_2$ and $N_2$ flow rate was found to play a critical role in determining the process window for infinite etch selectivity of $Si_3N_4$/EUV resist, due to disproportionate changes in the degree of polymerization on $Si_3N_4$ and EUV resist surfaces. The preferential chemical reaction between hydrogen and carbon in the hydrofluorocarbon ($CH_xF_y$) polymer layer and the nitrogen and oxygen on the $Si_3N_4$, presumably leading to the formation of HCN, CO, and $CO_2$ etch by-products, results in a smaller steady-state hydrofluorocarbon thickness on $Si_3N_4$ and, in turn, in continuous $Si_3N_4$ etching due to enhanced $SiF_4$ formation, while the $CH_xF_y$ layer is deposited on the EUV resist surface. Also critical dimension (and line edge roughness) tend to decrease with increasing $N_2$ flow rate due to decreased degree of polymerization.