The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회지:전자파기술)

The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회)
권호 표지

Through Silicon Via 고주파 모델링 기술

  • Published : 2016.03.31
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Abstract

저전력화, 고성능화, 경박단소화로 발전해 나가는 전자산업의 트렌드에 부합하는 기술로 TSV는 진보된 3D IC에서 널리 사용되어질 가장 잠재력이 큰 기술이다. 미세공정의 한계에 근접하고 있는 만큼 그동안 전 세계 유수의 반도체 업체들과 연구소들이 TSV의 공정기술 및 전기적 성능을 향상시키기 위한 많은 노력을 기울이고 있다. 이러한 노력은 차원 Scaling의 한계 극복한 차세대 전자패키지 및 모듈 기술 분야의 원천 기술을 확보함으로써 관련 산업 분야의 기술 선도가 가능하고 초소형/고성능 시스템 및 부품 개발로 관련 지적 재산 획득이 가능하며, 국제적 전자산업 경쟁 우위를 유지하고, 새로운 시장 창출 및 시장 선점하기 위한 것이다. 본 글에서 기본적인 TSV 형성을 위한 공정기술에 대해 소개하였고, TSV를 등가회로로 표현하고, 전기적 성능을 빠르게 예측하기 위한 내용을 언급하였다. 또한 TSV 기술의 국내외 연구동향을 소개하면서 향후 반도체 시장에서 TSV 기술이 시장의 주도권을 쥔다고 할 수 있을 만큼, 앞으로도 3D 패키징에 대한 연구개발이 지속적일 것으로 기대한다.

Keywords

References

  1. E. F. Rent, "Microminiature Packaging Logic Block to Pin Ratio Memoranda", Nov. 1960.
  2. C. Laviron, B. Dunne, V. Lapras, P. Galbiati, D. Henry, and F. Toia et al., "Via first approach optimisation for through silicon via applications", Proc. 59th Electronic Components and Technology Conf., pp 14-19, May, 2009.
  3. S. C. Johnson, "Via first, middle, last, or after?", 3D Packaging 13, pp 2-5, Dec. 2009.
  4. 고영기, 고용호, 방정환, 이창우, "3D 웨이퍼 전자접합을 위한 관통 비아홀의 충전 기술 동향", 대한용접․접합학회지, 32(3), pp. 19-26, 2014년 6월.
  5. Y. Zhua, S. Ma, X. Suna, J. Chena, M. Miao, and Y. Jina, "Numerical modeling and experimental verification of through silicon via (TSV) filling in presence of additives", Microelectronic Engineering, pp 8-12, 2014.
  6. N. Lin, J. Miao, and P. Dixit, "Void formation over limiting current density and impurity analysis of TSV fabricated by constant-current pulse-reverse modulation", Microelectronics Reliability, pp 1943-1953, 2013.
  7. S. C. Hong, W. G. Lee, W. J. Kim, J. H. Kim, and J. P. Jung, "Reduction of defects in TSV filled with Cu by high-speed 3-step PPR for 3D Si chip stacking", Microelectronics Reliability, pp 2228-2235, 2011.
  8. 고영기, 한민규, 유세훈, 이창우, "융용 솔더를 이용한 초고속, 저단가 TSV 충진", 대한용접․접합학회지, 29(3), pp. 14-18, 2011년 6월.
  9. K. Kim, K. Hwang, and S. Ahn, "Wideband equivalent circuit model for a through silicon via with effective substrate current loop", IEEE Electrical Design of Advanced Packaging and Systems Symposium (EDAPS 2015) Conf., pp 12-14, Dec. 2015.
  10. T. Bandyopadhyay, R. Chatterjee, D. Chung, M. Swaminathan, and R. Tummala, "Electrical modeling of through silicon and package vias", Proc. IEEE Int. Conf. 3D Syst. Integr., pp 1-8, 2009.
  11. M. M. Al-Asadi, A. P. Duffy, A. J. Willis, K. Hodge, M. M. Al-Asadi, A., and T. M. Benson, "A simple formula for calculating the frequency-dependent resistance of a round wire", Microwave and Optical Technology Letters, 19(2), pp. 84-87, 1998. https://doi.org/10.1002/(SICI)1098-2760(19981005)19:2<84::AID-MOP2>3.0.CO;2-B