Cu 두께에 따른 Cu-Cu 열 압착 웨이퍼 접합부의 접합 특성 평가

• 영문명: Cu Thickness Effects on Bonding Characteristics in Cu-Cu Direct Bonds
• 발행기관: 한국마이크로전자및패키징학회
• 저자명: 김재원 정명혁 Erkan Carmak Bioh Kim Thorsten Matthias 이학주 현승민 박영배
• 간행물 정보: 『마이크로전자 및 패키징학회지』제17권 제4호, 61~66쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 공학 > 산업공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2010.12.31

국문 초록

3차원 TSV 접합 시 접합 두께 및 전, 후 추가 공정 처리가 Cu-Cu 열 압착 접합에 미치는 영향을 알아보기 위 해 0.25, 0.5, 1.5, 3.0 um 두께로 Cu 박막을 제작한 후 접합 전 300℃에서 15분간 Ar+H₂, 분위기에서 열처리 후 300℃ 에서 30분 접합 후 후속 열처리 효과를 실시하여 계면접착에너지를 4점굽힘시험법을 통해 평가하였다. FIB 이미지 확인결과 Cu 두께에 상관없이 열 압착 접합이 잘 이루어져 있었다. 계면접착에너지 역시 두께에 상관없이 4.34±0.17 J/㎡ 값 을 얻었으며, 파괴된 계면을 분석 한 결과 Ta/SiO₂의 약한 계면에서 파괴가 일어났음을 확인 하였다.

영문 초록

Cu-Cu thermo-compression bonding process was successfully developed as functions of the deposited Cu thickness and Ar+H2 forming gas annealing conditions before and after bonding step in order to find the low temperature bonding conditions of 3-D integrated technology where the interfacial toughness was measured by 4-point bending test. Pre-annealing with Ar+H₂ gas at 300℃ is effective to achieve enough interfacial adhesion energy irrespective of Cu film thickness. Successful Cu-Cu bonding process achieved in this study results in delamination at Ta/SiO₂ interface rather than Cu/Cu interface.

목차

1. 서론

2. 실험 방법

3. 결과 및 고찰

4. 결론

감사의 글

참고문헌

키워드

Adhesion 4-point bending test 3-D pakage Cu thickness effect Pre-annealing