• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
• /
• 한국마이크로전자및패키징학회 2004년도 추계 기술심포지움 초록집
• /
• pp.32-32
• /
• 2004

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
• /
• 한국마이크로전자및패키징학회 2004년도 추계 기술심포지움 초록집
• /
• pp.68-68
• /
• 2004

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 1993년도 제5회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.58-59
• /
• 1993

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2002년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
• /
• pp.65-65
• /
• 2002

• 한국재료학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.166-173
• /
• 2014

The effects of printed circuit board electroless nickel immersion gold (ENIG) and organic solderability preservative (OSP) surface finishes on the electromigration reliability and shear strength of Sn-3.5Ag Pb-free solder bump were systematically investigated. In-situ annealing tests were performed in a scanning electron microscope chamber at 130, 150, and $170^{\circ}C$ in order to investigate the growth kinetics of intermetallic compound (IMC). Electromigration lifetime and failure modes were investigated at $150^{\circ}C$ and $1.5{\times}10^5A/cm^2$, while ball shear tests and failure mode analysis were conducted under the high-speed conditions from 10 mm/s to 3000 mm/s. The activation energy of ENIG and OSP surface finishes during annealing were evaluated as 0.84 eV and 0.94 eV, respectively. The solder bumps with ENIG surface finish showed longer electromigration lifetime than OSP surface finish. Shear strengths between ENIG and OSP were similar, and the shear energies decreased with increasing shear speed. Failure analysis showed that electrical and mechanical reliabilities were very closely related to the interfacial IMC stabilities.

• 한국진공학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.403-410
• /
• 2001

본 연구에서는 차세대 Cu 박막 증착 방법으로 유망한 CVD(chemical vapor deposition)방법으로 실질적 배선 증착 공정과 동일하게 시행하여 여러 조건에서 Cu를 증착하여 가장 EM에 관하여 높은 내구성을 가지는 조건을 알아보고 또한 박막의 미세구조가 EM에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보았으며 MOCVD 방식으로 증착한 Cu박막의 표면과 barrier layer인 TiN과의 응력(stress)을 조사하여 차세대 EM모델인 grain boundary grooving 모델에 실질적으로 적용하였다. 또한, 이러한 실험을 행 한 후에 정확한 EM 현상을 관찰하고 분석하여 반도체 소자의 신뢰성과 성능개선, 결함 예측, 그리고 소자의 배선설계에 중요한 정보를 제공할 것이다. 또한, 보다 우수한 EM 특성을 가질 수 있게 하기 위해 barrier layer위에 Cu와의 접착력(adhesion)을 향상시킬 수 있는 promoter로 Al을 이용하여 얇게 증착한 후 EM축적 파괴 실험을 하여 EM에 대한 높은 저항성을 실질적으로 가질 수 있는지에 대한 실험도 병행하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 1995년도 제8회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.057-58
• /
• 1995

극소전자 디바이스의 고집적화에 의해 박막배선의 선폭은 0.5$mu extrm{m}$ 이하로 축소되고 있고 상대적으로 높은 전류밀도가 흐르게 된다. 높은 전류밀도하에서는 현재 일반적으로 사용되고 있는 Al을 기본으로 하는 박막배선에서의 electromigration에 의한 결함 발생 그리고 비교적 낮은 전기전도도가 심각한 문제점으로 제기된다. 본 연구에서는 Al과 고전기전도도 물질인 Ag, Cu, 그리고 Au 박막배선에 대해 electromigration에 대한 저항성, 즉 activation energy를 측정 비교함으로써 차세대 극소전자 디바이스를 위한 박막배선재료로서의 가능성을 알아보고자 한다. Electromigration test 및 activation energy를 구하기 위해 순수 Ag, Cu, Al, Au 박막배선을 0.05$\mu\textrm{m}$ 두께, 100$\mu\textrm{m}$ 선폭, 그리고 5000$\mu\textrm{m}$ 길이로 SiO2 열산화막 처리된 pp-Si(100) 기판 위에 진공 증착시켰다. 가속화 실험을 위해 인가된 d.c. 전류밀도는 2$\times$106A/$ extrm{cm}^2$ 이었고, Al과 Au에서는 6$\times$106A/$\textrm{cm}^2$이었다. 실온에서 24$0^{\circ}C$까지의 온도범위에서 d.c.인가후의 저항변화를 측정하여 Median-Time-to-Failure(MTF)를 구한 후 Black 방정식을 이용하여 activation energy를 측정하였다. Activation energy는 Cu가 1.34eV로서 가장 높게 나타났고 Au가 1.01eV, Al이 0.66eV, Ag가 0.29eV의 순으로 측정되었다. 따라서 Cu와 Au 박막배선의 경우 Al보다 electromigration에 대한 저항력이 강한 고활성화에너지 특성을 갖는 고전기전도도 재료로서 차세대 극소전자 디바이스를 위한 대체 박막배선재료로서의 가능성을 보인다.

• 한국진공학회지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.31-35
• /
• 1999

본 연구에서는 반도체 소자에서 일렉트로마이그레이션에 기인하는 Al-1%Si 박막배선의 길이 변화에 따른 수명시간 의존도를 조사하였다. 사용된 Al-1%Si 박막배선은 표준 사진식각 공정(standard photolithography process)을 사용하여 제작된 직선형 패턴이다. 직선형 패턴은 100에서 1600 $mu extrm{m}$ 범위의 길이 변화를 갖도록 제작하였다. Ti underlayer가 없는 시편보다 Ti underlayer가 있는 시편에서 Al-1%Si 박막배선의 수명시간이 더 길게 나타났다. Ti underlayer를 갖는 시편에서 electromigration에 대한 저항성을 향상시키는 것으로 사료되어진다. Al-1%Si 박막배선의 길이에 의존하는 수명시간은 800$\mu\textrm{m}$ 이하에서 포화되는 경향을 나타내었다.

• 한국진공학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.217-223
• /
• 1995

절연보호막에 따른 AI-1%Si 박막배선의 평균수명(MTF, Mean-Time-to-Failure) 및 electromigration에 대한 저항성, 즉 활성화에너지(Q)변화 등을 측정 비교하였다. 박막배선은 $5000\AA$두께로 열산화막 처리된 p-Si(100)기판위에 $7000\AA$의 AI-1%Si을 증착한 후 photolithography 공정으로 형성시켰다. Electromigration test를 위한 박막배선은 $3\mu$m의 폭과 $400\mu$m, $1600\mu$m의 두 가지 길이를 가지며 절연보호막 효과를 알아보기 위해 그 위에 $3000\AA$의 두께로 SiO2, PSG, Si3N4등 절연보호막을 APCVD 및 PECVD를 이용하여 각각 증착시켰다. 가속화 실험을 위해 인가된 전류밀도는 4.5X106A/cm2이었고 180, 210, $240^{\circ}C$온도에서 d.c. 인가 후의 저항변화를 측정하여 평균수명을 구한 후 Black 방정식을 이용하여 활성화에너지를 측정하였다. AI-1%Si 박막배선에서 electromigration에 대한 활성화에너지값은 $400\mu$m길이의 경우 0.44eV(nonpassivated), 0.45eV(Si3N4 passivated), 0.50 eV(PSG passivated), 그리고 0.66 eV(SiO2 passivated)로 각각 측정되었다. $1600\mu$m 길이의 AI-1%Si 박막배선 실험에서도 같은 절연보호막 효과가 관찰되었다. 따라서 SiO2, PSG, Si3N4등 절연보호막은 AI-1%Si 박막배선에서의 electromigration에 대한 저항력을 높여 결함방지효과를 보이며 수명을 향상시킨다. SiO2의 절연보호막의 경우가 AI-1%Si 박막배선의 electromigration에 대한 가장 강한 저항력을 보이며 평균수명도 높게 나타났다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.83-88
• /
• 2018

Cu/Ni/Sn-Ag 미세범프 접합 공정후 Ni/Sn-Ag접합계면에 잔류한 비전도성 필름(non-conductive film, NCF) trap 형성이 전기적 신뢰성에 미치는 영향을 분석하기 위해 온도 $150^{\circ}C$, 전류밀도 $1.5{\times}10^5A/cm^2$ 조건에서 electromigration (EM) 신뢰성 실험을 진행하였다. EM 신뢰성 실험 결과, NCF trap이 거의 없는 Cu/Ni/Sn-Ag 미세범프가 NCF trap이 형성된 미세범프 보다 약 8배 긴 EM 수명을 보여주고 있다. 저항 변화 및 손상계면에 대한 미세구조 분석결과, Ni/Sn-Ag접합계면에 공정 이슈에 의해 형성된 NCF trap이 Ni-Sn 금속간화합물/Sn-Ag솔더계면에 보이드를 유발하여 EM 원자 확산을 방해하기 때문에 빠른 보이드 성장에 의한 전기적 손상이 일찍 발생하는 것으로 판단된다.