| 초록 |
최근 전가기기에서의 소형화, 다중 밴드화, 고주파의 추세에 따라 고주파화, 고직접화, 소형화된 부품이 요구되고 있다. 이에 따라 칩 제조 분야에서는 칩 자체의 미세화, 직접화가 진행되고 있으며 패키지 분야에서는 경박단소화 된 새로운 패키지와 실장방법이 개발되고 있다. Through Silicon Via(TSV)를 이용해 여러 가지 기능의 칩을 3차원으로 적층 하는 3차원 System-in-package (SiP) 기술은 기존의 패키지에 비해 부피와 무게를 최소화 할 수 있고, 고성능 및 전력소모를 줄일 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라 고밀도와 고기능화 역시 이룰 수 있어 최근 활발히 연구 되고 있다. 3차원 SiP 구조에서 칩과 칩을 연결하는 구조에서 Cu/Solder/Cu 구조의 범프는 기존 솔더범프에 비해 상대적으로 적은 솔더의 양 때문에 인접한 범프 간의 접합이 발생하지 않아 미세 피치를 적용할 수 있는 대안으로 주목을 받고 있다. 또한 전기 전도도가 우수한 Cu를 사용하기 때문에 높은 전류의 운반이 가능하여 electromigration에 의한 전기적 신뢰성 저하 문제도 해결 할 수 있다. 하지만 Cu는 상대적으로 적은 양의 솔더와 반응하여 취성특성이 있는 조대한 금속간화합물(intermetallic compound)을 형성시켜 접합부의 기계적 신뢰성을 저하시킨다. 이처럼 Cu/Solder/Cu 범프 구조에서의 금속간화합물 형성 및 성장은 접합부 신뢰성에 많은 영향을 미치는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 칩과 기판 모두 Si로 구성된Cu/Sn/Cu 범프 구조에 대하여 In-situ SEM을 사용하여 전류밀도 2.0x104A/cm, 온도 100~150oC의 각 조건에서 계면반응에 따른 금속간화합물 성장거동을 실시간 관찰하여 성장기구를 분석하였다. |
