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Al 및 SiN 박막 위에 형성된 TiW Under Bump Metallurgy의 스퍼터링 조건에 따른 Au Bump의 접착력 특성
조양근,이상희,김지묵,김현식,장호정,Jo, Yang-Geun,Lee, Sang-Hee,Kim, Ji-Mook,Kim, Hyun-Sik,Chang, Ho-Jung 한국마이크로전자및패키징학회 2015 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.22 No.3
본 연구에서는 COG (Chip On Glass) 패키지 적용을 위해 Au 범프를 전기도금 공정을 사용하여 Al/Si wafer와 SiN/Si wafer 위에 TiW/Au 구조를 갖는 두 종류의 Au범프 시료를 제작하였다. UBM (Under Bump Metallurgy) 물질로서 TiW 박막을 스퍼터링 방법으로 증착하였으며 스퍼터링 입력 파워(500~5000 Watt)에 따른 박리 현상을 관찰하였다. 안정된 계면 접착을 나타내는 스퍼터링 파워는 1500 Watt임을 확인 할 수 있었다. 또한 SAICAS (Surface And Interfacial Cutting Analysis System) 장비를 사용하여 기판 종류에 따른 Au Bump의 접착력을 조사하였다. TiW 증착 조건은 스퍼터링 파워를 1500 Watt로 고정하였다. TiW/Au 계면의 접착력은 두 종류의 wafer (Al/Si과 SiN/Si wafers)에 관계없이 오차 범위 안에서 비슷한 접착력을 보여주었으나, TiW UBM 스퍼터링 박막 계면에서의 접착력은 하부 박막인 Al 금속과 SiN 비금속 박막에서의 접착력 차이가 약 2.2배 크게 나타났다. 즉, Al/Si wafer와 SiN/Si wafer위에 증착된 TiW의 접착력은 각각 0.475 kN/m와 0.093 kN/m 값을 나타내었다. In this study, two types of Au/TiW bump samples were fabricated by the electroplating process onto Al/Si and SiN/Si wafers for the COG (Chip On Glass) packaging. TiW was used as the UBM (Under Bump Metallurgy) material of the Au bump and it was deposited by a sputtering method under the sputtering powers ranges from 500 to 5000 Watt. We investigated the delamination phenomenas for the prepared samples as a function of the input sputtering powers. The stable interfacial adhesion condition was found to be 1500 Watt in sputtering power. In addition, the SAICAS (Surface And Interfacial Cutting Analysis System) measurement was used to find the adhesion strength of Au bumps for the prepared samples. TiW UBM films were deposited at the 1500 Watt sputtering power. As a results, there was a similar adhesion strengths between TiW/Au interfacial films on Al/Si and SiN/Si wafers. However, the adhesion strength of TiW UBM sputtering films on Al and SiN under films were 2.2 times differences, indicating 0.475 kN/m for Al/Si wafer and 0.093 kN/m for SiN/Si wafer, respectively.
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유기 패시베이션 박막이 P3HT:PC<sub>61</sub>BM 활성층을 갖는 고분자 태양전지의 특성에 미치는 영향
이상희,박병민,조양근,장호정,정재진,피재호,Lee, Sang Hee,Park, Byung Min,Cho, Yang Keun,Chang, Ho Jung,Jung, Jae Jin,Pyee, Jaeho 한국마이크로전자및패키징학회 2014 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.21 No.4
재생에너지 광소자로서 스마트 농장 등의 에너지원으로서 고분자 태양전지의 응용이 기대되며 향후 상업화를 위해 효율과 신뢰성 개선이 요구된다. 본 연구에서는 유기 패시베이션 박막을 가지는 헤테로정션 고분자태 전지를 제작하고, 패시베이션 박막이 고분자 태양전지의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 사용된 패시베이션 유기재료로는 폴리비닐알코올과 이크롬산 암모늄을 혼합하여 용해한 후 스핀코팅방법으로 P3HT:$PC_{61}BM$/LiF/Al 기판위에 코팅하여 소자를 제작하였다. 제작된 소자구조는 glass/ITO/PEDOT:PSS/P3HT:$PC_{61}BM$/LiF/Al/passivation layer 이며, 140시간 공기 중에 노출 후 전기적 특성을 측정, 비교한 결과, 패시베이션 처리된 고분자 태양전지가 패시베이션 박막 처리되지 않은 소자에 비해 보다 우수한 전기적 특성을 보여주었다. 즉, 패시베이션 처리된 소자의 전력변환효율은 제작직후 3.0%에서 140시간 노출 후 1.3%로 감소한 반면 패시베이션 처리되지 않은 소자의 경우는 동일한 노출조건에서 3.5%에서 0.1%로 급격한 특성저하를 나타내었다. It is required to improve the efficiency and the reliability of the polymer solar cells (PSCs) as the energy saving optical device for the future application of the smart farm facilities. In this study, we fabricated the bulk hetero junction PSCs with organic passivation film layer for the reliability improvement of the devices. The effects of the passivation layer on the electrical properties of the PSCs were studied. The materials of passivation layer are composed of poly vinyl alcohol (PVA) and ammonium dichromate, and the passivation films were fabricated by the spin coating method on the P3HT:$PC_{61}BM$/LiF/Al substrate. The prepared structure of the device is the glass/ITO/PEDOT:PSS/P3HT:$PC_{61}BM$/LiF/Al/passivation layer. The performances of the PSCs with the organic passivation film showed better electrical properties compared with the PSCs without passivation layers. The power conversion efficiency (PCE) values of passivated PSCs decreased from 3.0 to 1.3% after air exposure for 140 hrs. In contrast, the PCE values for the devices without passivation decreased sharply from 3.5 to 0.1% under the same exposure condition.
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