다기능 세라믹 박막의 내장화 기술에 대한 연구

목차

1. 연구배경 및 중요성

2. 연구 목표
1) 무소성 기판 내 저온 공정(350℃이하) 기능성 세라믹 박막의 embedded 기술개발
2) 저온 공정(350℃이하) 세라믹 강유전체 박막 개발

3. 선행연구 분석

4. 연구 방법 및 체계
1) UV-sensitive 졸 개발 및 박막제조공정 개발
2) Enhanced MOCVD 법을 이용한 저온 박막 증착 공정 개발
3) UV-assisted RTP 법에 의한 저온 열처리 법 개발
4) Excimer Laser Annealing법에 의한 저온 열처리 법 개발

5. 연구특징 (독창성, 차별성, 활용/응용성)

6. 참고문헌

본문내용

1. 연구배경 및 중요성

최근 휴대기기의 경량화과 고기능화, 복합화의 추세에 따라 전자 회로의 고밀도 실장, 고속화의 요구가 점점 커지고 있다. 이 중 집적도 향상을 위해 현재 가장 주목 받고 있는 기술이 3차원 접속 기술을 통해 칩의 집적도를 높이는 것인데, 현재 MCM (multi chip module)과 적층패키지 등이 휴대용 전자제품과 고성능제품 등에 많이 적용되고 있는 3차원 패키징 기술중 하나이다. 고집적도를 높이기 위한 방법은 현제 가장 두드러진 연구는 단연 패키징 기술이다.
SoP (System on Package)는 SoC (Sytem on Chip), SiP (System in Package) 와 함께 컴퓨터, 통신, 가전, 바이오-전자 등의 기능을 하나의 패키징 또는 모듈에 통합할 수 있는 기술이며, 이는 짧게는 마이크로스케일로 길게는 나노스케일로 시스템 레벨 부품의 패키징 통합을 통해 소형화를 달성하는 것을 목적으로 하며, 이에 3차원으로 기판 내에 R, L, C 수동 소자 비롯하여 능동 소자 칩 등을 내장하고 기판를 적층하는 방법에 대한 기술적인 연구개발이 활발하게 진행되고 있으며, 더불어 다수의 복합 기능 소자가 내장된 기판의 개발 필요성 또한 높아지고 있다.[1,2]
반도체 소자의 경우, 주로 Si 기판 다층화를 통해 소자의 집적화를 구현하며, 통신 소자의 경우, 적층 세라믹 기판, 적층 PCB 기판, 기타 적층 폴리머 기판 기술 등의 3차원 집적화 기술을 이용하여 소자의 집적화 및 소형화를 구현하는 연구가 진행 되고 있다. 가까운 시일에 반도체 및 통신, 그리고 기타 바이오 기능 등이 함께 구현하기 위한 다수의 복합 소자 집적화가 가능한 복합 적층 기판의 출현을 앞두고 있고 이에 따라 각종 기판에 다양하게 적용 가능한 기능성 세라믹 박막의 내장화 기술 개발이 필수적으로 이루어져야 할 것이다. 이를 위해서는 기존의 세라믹 박막의 공정 온도 (600℃ 이상) 개념과는 전혀 다른 저온 공정 온도 (350℃ 이하)에서 박막을 형성하고 그 기능을 발휘하도록 할 수 있는 원천 기술 개발이 절실히 필요하게 된다. 현재까지 기능성 세라믹 박막은 고온에서 증착 또는 열처리함으로써, 결정화를 이루었고, 이에 따라 우수한 특성을 갖는 세라믹 박막의 구현이 가능. 그러나 이 경우, 세라믹 박막의 구현은 극히 제한된 공정 조건(특히 공정 온도의 제한이 매우 높음)에서만 가능하며, 기판의 선택도 자유롭지가 못하게 되는 큰 단점이 있다. 이는 350℃ 이하의 공정 온도로 개발하고자 하는 무소성 저온 세라믹 적층 기판의 경우, 기존 고온 공정 기술로는 집적화를 위한 기능성 박막의 내장화가 현실적으로 불가능하게 된다.

참고자료

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· Kyutae Lim, Stephane Pinel, Mekita Davis, Albert Sutono, Chang-Ho Lee, Deukhyoun Heo, Ade Obatoynbo, Joy Laskar, Emmanouil M. Tantzeris, Rao Tummala, "RF-System-On-Package (SOP) for Wireless Communications", IEEE Microwave Magazine, 2002
· Rao R. Tummala, "SOP: What Is It and Why? A New Microsystem-Integration Technology Paradigm-Moore’'s Law for System Integration of Miniaturized Convergent Systems of the Next Decade", IEEE Transactions on Advanced Packaging, vol. 27, pp. 241, 2004
· Li-Rong Zheng, Johan Liu, "System-on-package: a broad perspective from system design to technology development", Microelectronics Reliability, vol. 43, pp. 1339, 2003
· "차세대 시스템 모듈의 기술동향“, EP&C, 2006
· Richard Ulrich, "Embedded Resistors and Capacitors for Organic-Based SOP", IEEE Transactions on Advanced Packaging, vol. 27, pp. 326, 2004
· Y. Shen, Y. Lin, M. Li, C.-W. Nan, "High Dielectric Performance of Polymer Composite Films Induced by a Percolating Interparticle Barrier Layer", Advanced Materials, vol. 19, pp. 1418, 2007
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· Cheng-Ji Xian, Jong-Hyun Park, Kyung-Chan Ahn, and Soon-Gil Yoon, Electrical properties of Bi2Mg2/3Nb4/3O7 (BMN) pyrochlore thin films deposited on Pt and Cu metal at low temperatures for embedded capacitor applications", Appl. Phys. Lett., vol. 90, 052903, 2007
· "전자 패키징 기술“, MCT/Net, 2007