재료에 따른 반도체 센서 배선의 피로 수명 평가에 관한 연구

The Study of Fatigue Lifetime Evaluation on the Interconnect of semiconductor sensor according to the various materials

기존의 기계적인 센서들보다 높은 민감도와 선형성을 가지는 반도체 센서들은 크기가 작고 일괄공정에 의해 제작될 수 있는 반도체 공정 기술로 제작되므로 다양한 산업에서 적용되고 있다. 하지만 열과 반복적인 외부 하중은 센서의 수명에 치명적인 영향을 미치고 있고, 특히 외부에서 가해지는 열은 센서를 구성하는 구조물보다 신호를 전달하는 배선의 피로 수명에 지대한 영향을 미치고 있으므로 이에 대한 영향성을 분석할 수 있는 프로세스를 확립하고, 이후 다양한 재료의 반복적인 열하중에 대한 피로 수명을 평가하여 사용 온도에 대한 적절한 재료를 선정할 수 있는 자료를 제시하고자 하였다.

Application of semiconductor sensors has widely spreaded into various industries because those have several merits like easy miniaturization and batch production comparison with previous mechanical sensors. But external conditions such as thermal and repetitive load have a bad effect on sensors's lifetime. Especially, this paper was focused on fatigue life of a interconnect made by various materials. Firstly we implemented the stress analysis for interconnect under thermal load and wording pressure. And the fatigue lifetime of each material was induced by Manson & Coffin Equation using the plastic stress-strain curve obtained by the plastic-elastic Finite Element Analysis.