MEMS 패키징에서 구리 Via 홀의 기계적 신뢰성에 관한 연구

좌성훈

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자료유형: 학술저널

저자정보: 좌성훈

저널정보: 한국마이크로전자및패키징학회 마이크로전자 및 패키징학회지 마이크로전자 및 패키징학회지 제15권 제2호

발행연도: 2008.1

수록면: 29 - 36 (8page)

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본 연구에서는 MEMS 소자의 직접화 및 소형화에 필수적인 through-wafer via interconnect의 신뢰성 문제를 연구하였다. 이를 위하여 Au-Sn eutectic 접합 기술을 이용하여 밀봉(hermetic) 접합을 한 웨이퍼 레벨 MEMS 패키지 소자를 개발하였으며, 전기도금법을 이용하여 수직 through-hole via 내부를 구리로 충전함으로써 전기적 연결을 시도하였다. 제작된 MEMS 패키지의 크기는 1 mm×1mm× 700 μm 이었다. 제작된 MEMS 패키지의 신뢰성 수행 결과 비아 홀(via hole) 주변의 크랙 발생으로 패키지의 파 손이 발생하였다. 구리 through-via의 기계적 신뢰성에 영향을 줄 수 있는 여러 인자들에 대해서 수치적 해석 및 실험적인 연구를 수행하였다. 분석 결과 via hole의 크랙을 발생시킬 수 있는 파괴 인자로서 열 팽창 계수의 차이, 비아 홀의 형상, 구리 확산 현상 등이 있었다. 궁극적으로 구리 확산을 방지하고, 전기 도금 공정의 접합력을 향상시킬 수 있는 새로운 공정 방식을 적용함으로써 비아 홀 크랙으로 인한 패키 지의 파괴를 개선할 수 있었다.

#Wafer level MEMS packaging #copper interconnection #reliability #Cu diffusion.

참고문헌 (11)

참고문헌 신청

B. Li / 2004 / Reliability Challenges for Copper Interconnects / Microelectronics Reliability 44 : 365 ~ 380

C. Wang / 1992 / An Eutectic Bonding Technology at a Temperature below the Eutectic Point / 42nd ECTC Conference : 502 ~ 507

D.S. Gardner / 1995 / Encapsulated Copper Interconnection Devices using Sidewall Barriers / Thin Solid Films 262 : 104 ~ 119

G. S. Matijasevic / 1993 / Au- Sn Alloy Phase Diagram and Properties Related to Its Use as a Bonding Medium / Thin Solid Films 223 : 276 ~ 287

M. Bracht / 2004 / Copper Related Diffusion Phenomena in Germanium and Silicon / Material Science in Semiconductor Processing : 113 ~ 124

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이 논문의 저자 정보

좌성훈

소속기관 서울과학기술대학교 지능형반도체공학과

주요연구분야 공학 > 재료·에너지공학 > 재료공학

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