반도체 조립(신뢰성 문제로서의 Passivation, stress migration)

소개

반도체 패키징 수업시간에 제출 했던 자료입니다.
주제는 패키징상에서 신뢰성 문제에 해당될 수 있는 Passivation으로 인하여 발생할 수 있는 패키징 상의 문제. 즉, Residual stress로 인한 Stress migration 문제를 대상으로 논문상에 나와있는 실험, 실험 데이터를 분석해 놓은 자료입니다. 또한 Electromigration을 비교 설명하여 금속 배선상의 문제도 함께 비교하였습니다.
반도체 패키징에 관심이 있으시다면, 유용하실것입니다.

목차

1. 서 론
2.본론
1) Stress-Migration
2)Electro-migration
3) Bilayer Passivation structure reliability in DRAM Device

본문내용

1. 서 론
DRAM과 같은 극소전자 디바이스의 고집적화와 더불어 박막배선의 선폭은 submicron까지 축소되면 초고집적 submicron 박막금속화가 진행되고 있다. 지속적인 고집적화와 더불어 회로 손상에 대한 신뢰성 문제가 발생하여 뛰어난 물성을 지닌 Passivation의 연구가 필요한 상태이다. 대표적으로 DRAM에서 하부의 Al interconnection line들의 효율적으로 보호를 위해 사용되는 Passivation material 로서 Silicon nitride가 있으며, 이는 두께와 표면 형상(topology feature)의 개선이라는 제한을 가지고 SIN film안의 voiding 또는 cracking 발생을 최소화해야 한다. 전기적 성능 및 디바이스의 신뢰성 향상을 위해 Metal line과 Passivation사이의 열팽창계수 차이로 인한 잔류응력(Residual stress) 발생에 따른 stress migration현상과 미세회로에 적용되어지는 배선재료에 인가되어지는 고 전류밀도로 인하여 electro migration에 의해 발생하는 결함 문제를 해결해야 할 것이다. 이와 같이 미세회로에서 발생 할 수 있는 신뢰성 문제를 해결하기 위하여 회로내의 적층 재료에 발생할 수 있는 결함의 특성을 알아보고, 이를 최소화하고 할 수 있는 Bilayer passivation structure와 같은 passivation 구조 대한 고찰과 디바이스에 있어 지속적인 선폭의 감소는 박막배선에 상대적으로 높은 전류밀도를 초래하여 발생할 수 있는 electro migration을 금속 배선 종류들의 특성과 배선들의 dielectric overlayer에 대한 passivation 효과를 확인하고 극소전자 디바이스의 평균수명을 향상시킬 수 있는 대안을 알아보도록 한다.

참고자료

· 1) Journal of electrical engineering and information science VOL.3. NO 4. 1998
· (연구논문) The effect of modifying the bilayer passivation structure in DRAM device
· 2) 1997년도 추계 학술연구 및 발표 논문
· Stress-related Reliability of Passivation-layer Material in DRAM device
· 3) Journal of the Korean Vacuum Society Vol.3, No 1, March 1994, pp 59~64
· (연구논문) 초고집적 Submicron 박막금속화를 위한 Dielectric Overlayer의 passivation 효과
· 4) 이종덕, 실리콘 공정기술 공정기술, 대영사, chap 4 P.419(1990)