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실리콘 실험실에 구리 오염을 방지 할 수 있는 고밀도/고균일의 Solder Bump 형성방법
김성진,주철원,박성수,백규하,이희태,송민규 한국마이크로전자및패키징학회 2000 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.7 No.4
사용되는 metal구분 없이 반도체 공정장비들을 사용함으로써 cross-contamination을 유발시킬 수 있다. 특히, copper(Cu)는 확산이 쉽게 되어 cross-contamination에 의해 수 ppm정도가 wafer에 오염되더라도 트랜지스터의 leakage current발생 요인으로 작용할 수 있기 때문에 Si-IC성능에 치명적인 영향을 미칠 수 있는데, Si-LSI 실험실에서 할 수 있는 공정과 Si-LSI 실험실을 나와 할 수 있는 공정으로 구분하여 최대한 Si-LSI 장비를 공유함으로써 최소한의 장비로 Cu cross-contamination문제를 해결할 수 있다. 즉, 전기도금을 할 때 전극으로 사용되어지는 TiW/Al sputtering, photoresist (PR) coating, solder bump형성을 위한 via형성까지는 Si-LSI 실험실에서 하고, 독립적인 다른 실험실에서 Cu-seed sputtering, solder 전기도금, 전극 etching, reflow공정을 하면 된다. 두꺼운 PR을 얻기 위하여 PR을 수회 도포(multiple coaling) 하고, 유기산 주석과 유기산 연의 비를 정확히 액 조성함으로서 Sn:Pb의 조성비가 6 : 4인 solder bump를 얻을 수 있었다. solder를 도금하기 전에 저속 도금으로 Cu를 도금하여, PR 표면의 Cu/Ti seed층을 via와 PR표면과의 저항 차를 이용하여 PR표면의 Cu-seed를 Cu도금 중에 etching 시킬 수 있다. 이러한 현상을 이용하여 선택적으로 via만 Cu를 도금하고 Ti층을 etching한 후, solder를 도금함으로써 저 비용으로 folder bump 높이가 60 $\mu\textrm{m}$ 이상 높고, 고 균일/고 밀도의 solder bump를 형성시킬 수 있었다. We demonstrate the fabrication method of high-density and high-quality solder bump solving a copper (Cu) cross-contamination in Si-LSI laboratory. The Cu cross-contamination is solved by separating solder-bump process by two steps. Former is via-formation process excluding Cu/Ti under ball metallurgy (UBM) layer sputtering in Si-LSI laboratory. Latter is electroplating process including Ti-adhesion and Cu-seed layers sputtering out of Si-LSI laboratory. Thick photoresist (PR) is achieved by a multiple coating method. After TiW/Al-electrode sputtering for electroplating and via formation in Si-LSI laboratory, Cu/Ti UBM layer is sputtered on sample. The Cu-seed layer on the PR is etched during Cu-electroplating with low-electroplating rate due to a difference in resistance of UBM layer between via bottom and PR. Therefore Cu-buffer layer can be electroplated selectively at the via bottom. After etching the Ti-adhesion layer on the PR, Sn/Pb solder layer with a composition of 60/40 is electroplated using a tin-lead electroplating bath with a metal stoichiometry of 60/40 (weight percent ratio). Scanning electron microscope image shows that the fabricated solder bump is high-uniformity and high-quality as well as symmetric mushroom shape. The solder bumps with even 40/60 $\mu\textrm{m}$ in diameter/pitch do not touch during electroplating and reflow procedures. The solder-bump process of high-uniformity and high-density with the Cu cross-contamination free in Si-LSI laboratory will be effective for electronic microwave application.
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유기물 기반의 새로운 패터닝 기법과 이를 이용한 신재생 에너지 소자
김성진,Kim, Sung-Jin 한국진공학회 2009 Applied Science and Convergence Technology Vol.18 No.5
유기물 기반의 전자 소자에서 소자간의 전기적인 전류 흐름 및 기생저항 등을 차단하기 위하여 표면 에너지를 이용한 새로운 패터닝 기법을 제안하였다. 소수성의 perfluoro-alkyl fluorosilanes을 플라즈마 이온 에칭을 이용하여 선택적으로 친수성으로 변환한 뒤 wettability 현상을 통해 유기 물질을 자동 패터닝 하였다. 또한 이 기법을 이용하여 $V_{oc}$ (open circuit voltage): 482 mV, $J_{sc}$ (short circuit current density): 2.4 mA/$cm^2$, FF (Fill factor): 0.58, $\eta$ (Efficiency): 0.95 % 의 특성을 보이는 bulk-이종접합 유기 태양 전지 소자를 제작하였다. We report on a new patterning technique for organic functional materials applicable to organic photovoltacis (OPVs). The unconventioal patterning technique, $O_2$ plsama-etching selectively perfluoro-alkyl fluorosilanes, is used for producing a bulk-heterojunction active layer with poly(3-hexylthiophene) as the electron donor and [6,6]-phenyl-$C_{61}$ butyric acid methyl ester as the electron acceptor. The patterning with reduced leakage path and parasitic capacitance suggests a way for fabrication of OPVs with higher energy conversion efficiency.
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김성진,강종진,Kim, Sung-Jin,Kang, Jong-Jin 한국군사과학기술학회 2005 한국군사과학기술학회지 Vol.8 No.4
In this paper, a technique for the quantitative analysis of the noise jamming effect is proposed. This technique based upon the mathematical modeling for noise jammers and the probability theory for random processes analyses the jamming effect by means of the modeling of the relationship among jammer, radar variables and radar detection probability under noise jamming environment. Computer simulation results show that the proposed technique not only makes the quantitative analysis of the jamming effect possible, but also provides the basis for quantitative analysis of the electronic warfare environment.
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김성진 중앙법학회 2006 中央法學 Vol.8 No.4
Victimology and the Protection of right of Crime VictimsKim, Sung-jinThis study analyzes the criminal victim-related problems involved in the current criminal procedures and suggests its improvements based on research findings of the victimology.The protections of crime victims in the current law are mainly composed of the material reimbursements. But psychological and mental damages which result from going through criminal procedures should be rather considered serious. The considerations for the personal right of crime victims should be emphasized to escape from such damages.First, this study aims at catching the meanings and implications to protect the crime victims by reviewing the origin and developmental process of crime victimology.Second, this study means to suggest methods for the right protection of crime victims in the current criminal investigation process and procedure in the public trial.
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불화수소의 농도를 달리하여 형성된 다공질 실리콘층을 이용한 습도 센서의 특성에 관한 연구
김성진,이주혁 경남대학교 신소재연구소 1998 論文集 Vol.10 No.-
불화수소 용액의 농도를 달리하여 형성된 다공질 실리콘층을 이용한 습도 센서를 제조하고, 그 특성을 측정하였다. 제조된 센서의 구조는 집적화에 용이하도록 설계되었으며, 형성된 다공질 실리콘은 기계적 안정도가 좋은 0.01 Ωcm의 낮은 비저항을 갖는 p+-웨이퍼를 사용하였다. 센서는 국부적인 다공질 실리콘층의 형성, 다공질 실리콘 산화막의 형성과 에칭공정을 이용하여 제작하였다. 각각 25와 35%의 불화수소 용액에서 만든 센서로부터 상대습도에 대한 정전용량을 상온에서 측정하였으며, 상대적으로 높은 다공도를 보이는 25%의 불화수소용액에서 만든 시료에서 35%의 시료보다 정전용량이 높게 관측되었다. 그리고 상대 습도가 55에서 90%이상으로 변화시켰을 때 정전용량의 크기는 단조적으로 증가하였다. Humidity sensors using porous silicon layer formed in different HF solutions are developed to measure the relative humidity. Its structure was designed monolithically to be compatible to the integrated circuit technology, and the porous silicon layer was formed on p^{+}-type wafers with the low resistivity of 0.01 Qcm to be stable mechanically. Proto-type sensors were fabricated using processes such as localized formation of porous silicon, oxidation of porous silicon layer, and etching of oxidized porous silicon layer. The dependence of the capacitance on the relative humidity was measured at room temperature for 25% and 35% HF samples, respectively. As the result, the capacitance from 25% HF samples was observed to be higher than that of 35% HF samples due to higher porosity, and to increase monotonously for the relative humidity of 55 to 90% over.
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