제조를 통한 유리투과를 위한 새로운 밀봉 재분배층 접근법
소환
기사 제목: 제조를 통한 유리투과를 위한 새로운 밀봉 재분배층 접근 방식
저자: Shih-Wei Lee, Geng-Ming Chang, Ching-Yun Chang, Kuan-Neng Chen
저널: 전자 장치의 IEEE 거래
디지털 개체 식별자(DOI): 10.1109/JEDS.2017.2649605
키워드
- 유리 관통형(TGV)
- 재배포 계층(RDL)
- 유리 인터포저
- 상향식 도금
- 씰링 RD
- Cu 필러 도금
- 신뢰할 수 있음
- 전기적 특성
- 비용 효율성
짧은
이 기사에서는 Cu 필러 도금과 하단 RDL을 동시에 통합하여 기존 상향식 공정 흐름을 단순화하는 유리 통과 비아(TGV) 제조를 위한 새로운 밀봉 재분배층(RDL) 접근 방식을 제시합니다.
요약
이 기사에서는 3D 통합을 위한 유리 인터포저의 유리 통과 비아(TGV) 제조를 단순화하기 위한 새로운 밀봉 재분배층(RDL) 접근 방식을 제시합니다. TGV 제조를 위한 기존 상향식 공정에는 구리(Cu) 필러 도금과 Cu 화학 기계적 연마(CMP)를 비롯한 여러 단계가 포함되며 비용이 많이 듭니다. 제안된 접근 방식은 Cu 필러 도금과 바닥 RDL 형성을 단일 상향식 도금 단계로 통합합니다. 이는 기존 상향식 접근 방식에서 하단 금속층 증착에 일반적으로 필요한 임시 접착 또는 부착 기술이 필요하지 않습니다.
봉인 RDL 접근 방식의 작동 방식은 다음과 같습니다.
- 장벽/접착층과 Cu 시드층은 레이저로 드릴링된 비아를 사용하여 유리 기판에 증착됩니다.
- RDL 패턴은 포토리소그래피를 사용하여 정의되고, RDL 실링은 전기 도금을 통해 형성됩니다.
- 레지스트 층은 비아의 후속 상향식 Cu 도금 중에 RDL을 보호합니다.
- 마지막으로, 레지스트와 배리어/시드층을 제거하여 RDL이 포함된 TGV를 완성합니다.
저자는 제안된 접근 방식의 전기적 특성과 신뢰성을 조사하기 위해 유리 기판 위에 직경 50μm, 깊이 250μm의 TGV를 제작했습니다. 켈빈(Kelvin), 빗살 및 데이지 체인 구조를 포함한 다양한 구조를 제작하고 테스트했습니다. 결과는 다음과 같습니다.
- 낮은 저항: 제작된 TGV는 이론값과 거의 일치하는 3mΩ의 저항을 나타냈습니다. 여러 TGV가 있는 데이지 체인 구조도 TGV 수에 따라 저항이 선형으로 증가하여 우수한 통합 성능을 나타냅니다.
- 우수한 절연성: 콤 구조에서 인접한 TGV 사이의 누설 전류는 1nA 미만으로 TSV(실리콘 관통 비아)에서 관찰되는 일반적인 누설 전류보다 훨씬 낮습니다. TGV의 커패시턴스는 다양한 전압 바이어스 하에서 2pF에서 안정적으로 유지되었습니다.
- 높은 신뢰성: 밀봉 RDL 방법을 사용하여 제작된 TGV는 습도 및 열 순환 테스트에서 탁월한 신뢰성을 보여주었습니다. 데이지 체인 구조는 높은 습도(85%)와 온도(130°C)에 48시간 동안 노출된 후에도 선형 저항 특성을 유지했습니다. 또한 구조는 -40°C와 125°C 사이에서 500회의 열 사이클 후에 향상된 저항 선형성을 보여주었습니다.
저자는 밀봉 RDL 접근 방식이 3D 통합을 위한 고성능 유리 인터포저를 제조하기 위한 비용 효율적인 솔루션을 제공한다고 결론지었습니다. 이 접근 방식을 사용하면 바닥 RDL과 Cu 필러 도금을 동시에 제작할 수 있으므로 값비싼 도금 첨가제와 웨이퍼 취급이 필요하지 않습니다.
출처: https://ieeeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=7809077