• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제17권3호
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• pp.319-325
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• 2017

Through silicon via (TSV) technology is extensively used in 3D IC integrations. The special structure of the TSV is realized by CMP (Chemically Mechanical Polishing) process with a high Cu removal rate and, low dishing, yielding fine topography without defects. In this study, we investigated the electrochemical behavior of copper slurries with various inhibitors in the Cu CMP process for advanced TSV applications. One of the slurries was carried out for the most promising process with a high removal rate (${\sim}18000{\AA}/Min$ @ 3 psi) and low dishing (${\sim}800{\AA}$), providing good microstructure. The effects of pH value and $H_2O_2$ concentration on the slurry corrosion potential and Cu static etching rate (SER) were also examined. The slurry formula with a pH of 6 and 2% $H_2O_2$, hadthe lowest SER (${\sim}75{\AA}/Min$) and was the best for TSV CMP. A novel Cu TSV CMP process was developed with two CMPs and an additional annealing step after some of the bulk Cu had been removed, effectively improving the condition of the TSV Cu surface and preventing the formation of crack defects by variations in wafer stress during TSV process integration.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권2호
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• pp.63-67
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• 2008

전자산업의 소형화와 경량화 추세에 맞추어 최근 집적 칩(IC)이나 패키지를 적층시키는 삼차원 집적화(3D integration) 기술 개발은 차세대 핵심기술로 중요시되고 있다. 본 연구에서는 삼차원 집적화 공정 기술 중 하나인 초박막 실리콘 웨이퍼 연삭(grinding)공정이 웨이퍼 표면에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. 실리콘 웨이퍼를 약 $30{\mu}m$과 $50{\mu}m$ 두께까지 연삭한 후, 미세연삭(fine grinding) 단계까지 처리된 시편을 건식 연마(dry polishing) 또는 습식 애칭(wet etching)으로 표면 처리된 시편들과 비교 분석하였다. 박막 웨이퍼 두께는 전계방시형 주사전자현미경과 적외선 분광기로 측정하였고, 표면 특성 분석을 위해선 표면주도(roughness), 표면손상(damage), 경도를 원자현미경, 투과정자현미경 그리고 나노인덴터(nano-indentor)를 이용하여 측정하였다. 표면 처리된 시편의 특성이 표면 처리되지 않은 시편보다 표면주도와 표면손상 등에서 현저히 우수함을 확인 할 수 있었으나, 경도의 경우 표면 처리의 유무에 관계없이 기존의 벌크(bulk)실리콘 웨이퍼와 오차범위 내에서 동일한 것으로 보였다.

• 센서학회지
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• 제24권4호
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• pp.264-269
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• 2015

An infrared (IR) bolometer measures the change of resistance by absorbing incident IR radiation and generates a signal as a function of the radiation intensity. Since a bolometer requires temperature stabilization and light filtering except for the infrared rays, it is essential for the device to be packaged meeting conditions that above mentioned. Minimization of heat loss is needed in order to stabilize temperature of bolometer. Heat loss by conduction or convection requires a medium, so the heat loss will be minimized if the medium is a vacuum. Therefore, vacuum packaging for bolometer is necessary. Another important element in bolometer packaging is germanium (Ge) window, which transmits IR radiation to heat the bolometer. To ensure a complete transmittance of IR light, anti-reflection (AR) coatings are deposited on both sides of the window. Although the transmittance of Ge window is high for IR rays, it is difficult to use frequently in low-price IR bolometer because of its high price. In this paper, we fabricated IR window by utilizing silicon (Si) substrate instead of Ge in order to reduce the cost of bolometer packaging. To enhance the IR transmittance through Si substrate, it is textured using Reactive Ion Etching (RIE). The texturing process of Si substrate is performed along with the change of experimental conditions such as gas ratio, pressure, etching time and RF power.

• 센서학회지
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• 제11권3호
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• pp.183-190
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• 2002

실리콘 기판 위에 형성한 열산화막에 실리콘이온을 주입하고 열처리를 수행한 후, 광루미네센스(photoluminescence:PL) 스펙트럼을 조사하였다. 실리콘 이온도즈의 변화와 열처리 온도의 변화에 따른 PL스펙트럼을 조사하고, 이를 TEM과 XRD 데이터와 비교하여 분석한 결과, 광루미네센스 특성은 산화막내의 실리콘 나노결정으로부터 기인함을 알 수 있었다. 또 산화막을 1분 간격으로 습식 식각하면서 매 식각 시마다 PL스펙트럼을 관측하여 그 변화를 조사하였다. 이러한 실험을 통하여 산화막내에 분포하고 있는 실리콘 나노결정의 크기와 그 수가 PL피크 파장과 강도에 직접적으로 영향을 줌을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.661-669
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• 1999

프로브 카드는 IC(integrated circuit) 칩을 테스트할 때, 테스트 시스템의 가장 중요한 부분의 하나이다. 본 연구는 다수의 반도체 칩을 동시에 테스트 할 수 있는 범프(bump)형 수직형 프로브 카드에 관한 것이다. 프로브는 범프 팁을 가지는 실리콘 캔틸레버로 구성되어 있다. 캔틸레버의 최적 크기를 결정하기 위하여 캔틸레버의 크기는 유한요소해석에 의하여 결정되었다. 프로브는 SDB웨이퍼를 사용하여 RIE, 등방성 에칭, 그리고 벌크 마이크로머시닝에 의하여 제조되었다. FEM에 의해 결정된 최적 크기로 제작된 프로브 카드는 범프의 높이가 30$\mum$, 캔틸레버의 두께가 $\mum$, 빔의 폭이 100 $\mum$, 길이가 400 $\mum$, 이었다. 제조된 프로브 카드의 접촉 테스트에서 측정된 접촉 저항은 $2 \Omega$ 미만이고, 2만회의 접촉동안 접촉 저항의 변화가 거의 없는 특성을 보였다. 따라서 20,000회 이상의 수명을 가질 수 있음을 알 수 있었다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제6권4호
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• pp.102-108
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• 2018

A glass-texturing technique was developed for photovoltaic (PV) module cover glass; periodic honeycomb textures were formed by using a conventional lithography technique and diluted hydrogen fluoride etching solutions. The etching conditions were optimized for three different types of textured structures. In contrast to a flat glass substrate, the textured glasses were structured with etched average surface angles of $31-57^{\circ}$, and large aspect ratios of 0.17-0.47; by using a finite difference time-domain simulation, we show that these textured surfaces increase the amount of scattered light and reduce reflectance on the glass surface. In addition, the optical transmittance of the textured glass was markedly improved by up to 95% for wavelengths ranging from 400 to 1100 nm. Furthermore, applying the textured structures to the cover glass of the PV module with heterojunction with intrinsic thin-layer crystalline silicon solar cells resulted in improvements in the short-circuit current density and module efficiency from 39 to $40.2mA/cm^2$ and from 21.65% to 22.41%, respectively. Considering these results, the proposed method has the potential to further strengthen the industrial and technical competitiveness of crystalline silicon solar cells.

• 한국광학회지
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• 제19권1호
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• pp.20-24
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• 2008

본 논문에서는 광파장 이하의 주기를 갖는 다결정 실리콘1차원 격자 기반의 컬러필터를 제안하고 구현하였다. 이 소자는 레이저 간섭 리소그래피 방식을 도입하여 제작되었으며, 기존의 전자빔 리소그래피 방식에 비해 훨씬 큰 유효 면적을 얻을 수 있었다. 특히, 실리콘 격자 층 상부에 산화막을 도입하여 마스크 층으로 활용함으로써 실리콘의 식각 깊이를 용이하게 조절할 수 있었고, 또한 필터의 컷오프 특성을 개선할 수 있었다. 설계된 소자의 파라미터는 실리콘 박막 두께 100 nm, 산화막 두께 200 nm, 격자 주기 450 nm였다. 제작된 청색 컬러필터의 중심파장은 470 nm이고 투과율은 약 40%였다. 그리고 유효 면적 $3mm{\times}3mm$ 내에서 중심파장의 변화는 2 nm 이하, 상대적인 투과율 변화는 <10%였다. 그리고 빔의 입사각에 대한 상대적인 투과율 변화는 약 1.5%/degree였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제16권4호
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• pp.5-8
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• 2009

In this paper, a high-quality low-temperature co-fired ceramic (LTCC) solenoid inductor using a solder ball and an air cavity on a silicon wafer for three-dimensional (3-D) system-in-package (SiP) is proposed. The LTCC multi-layer solenoid inductor is attached using Ag paste and solder ball on a silicon wafer with the air cavity structure. The air cavity is formed on a silicon wafer through an anisotropic wet-etching technology and is able to isolate the LTCC dielectric loss which is equivalent to a low k material effect. The electrical coupling between the metal layer and the LTCC dielectric layer is decreased by adopting the air cavity. The LTCC solenoid inductor using the solder ball and the air cavity on silicon wafer has an improved Q factor and self-resonant frequency (SRF) by reducing the LTCC dielectric resistance and parasitic capacitance. Also, 3-D device stacking technologies provide an effective path to the miniaturization of electronic systems.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.1707-1710
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• 2014

본 논문은 실리콘 원료의 용융과 방향성 응고에 의해 결정성이 양호한 방향성 응고에 대한 연구이다. 방사화 분석 결과 총 10가지 금속 불순물이 검출 되었지만, 농도 분포는 같은 위치에서 위와 아래의 차이는 크게 나지 않고, 어떤 특정한 위치에서 한쪽으로 집중되거나 어떤 경향성 없이 전체의 샘플의 모든 부분에서 농도가 거의 일정하게 분포를 나타냈다. 열 해석 시뮬레이션에 의한 결과, 용융은 유지 시간이 80분일 때 실리콘이 전체적으로 고르게 용융 온도에 도달하였고 냉각은 상부 냉각 온도가 $1,400^{\circ}C$와 60분 냉각 시 가장 좋은 결과 값을 나타내었다. 제작된 웨이퍼가 기존의 상용 웨이퍼보다 결정립계에서의 에칭이 훨씬 적게 이루어졌다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.100.2-100.2
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• 2012

Surface texturing of crystalline silicon is carried out in alkaline solutions for anisotropic etching that leads to random pyramids of about $10{\mu}m$ in size. Recently textured pyramids size gradually reduced using new solution. In this paper, we investigated that texture pyramids size had an impact on emitter property and front electrode (Ag) contact. To make small (${\sim}3{\mu}m$) and large (${\sim}10{\mu}m$) pyramids size, texturing times control and one side texturing using a silicon nitride film were carried out. Then formation and quality of POCl3-diffused n+ emitter in furnace compare with small and large pyramids by using SEM images, simulation (SILVACO, Athena module) and emitter saturation current density (J0e). After metallization, Ag contact resistance was measured by transfer length method (TLM) pattern. And surface distributions of Ag crystallites were observed by SEM images. Also, performance of cell which is fabricated by screen-printed solar cells is compared by light I-V.