• 제목/요약/키워드: TSV test

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Cu 박막과 $SiO_2$ 절연막사이의 $TaN_x$ 박막의 접착 및 확산방지 특성 (Adhesion and Diffusion Barrier Properties of $TaN_x$ Films between Cu and $SiO_2$)

  • 김용철;이도선;이원종
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.19-24
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    • 2009
  • 3차원 패키지용 고종횡비 TSV(through-Si via)를 이용한 배선 공정에서 via 충진을 위한 대표적인 방법중의 하나가 via 내부에 $SiO_2$ 절연막을 형성한 다음 Sputtering법으로 접착/확산방지막 및 씨앗층을 형성하고 전해도금법으로 Cu를 충진하는 방법이다. 본 연구에서는 Cu 박막과 $SiO_2$ 절연막 사이에 reactive sputtering법으로 증착한 $TaN_x$ 박막의 조성에 따른 접착특성 및 확산방지막특성을 연구하였다. $TaN_x$ 박막의 질소함량에 따른 Cu 박막과 $SiO_2$ 절연막사이의 접착력을 $180^{\circ}$ peel test와 topple test를 이용하여 정량적으로 측정하였다. $TaN_x$ 박막 내 질소함량이 증가함에 따라 접착력은 더욱 증가하였는데, 이는 질소함량이 증가함에 따라 $TaN_x$ 박막과 $SiO_2$ 절연막사이의 계면에서 계면반응물의 생성이 증가하였기 때문으로 해석된다. 고온에서 열처리를 통하여 Cu에 대한 확산방지막으로서의 특성을 조사한 결과, $TaN_x$ 박막은 Ta 박막에 비하여 우수한 Cu에 대한 확산방지 특성을 보였으며 N/Ta성분비 1.4까지는 $TaN_x$ 박막내 질소함량의 증가에 따라 확산방지특성도 향상되었다.

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Through Silicon Stack (TSS) Assembly for Wide IO Memory to Logic Devices Integration and Its Signal Integrity Challenges

  • Shin, Jaemin;Kim, Dong Wook
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제24권2호
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    • pp.51-57
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    • 2013
  • The current expanding mobile markets incessantly demands small form factor, low power consumption and high aggregate throughput for silicon-level integration such as memory to logic system. One of emerging solution for meeting this high market demand is 3D through silicon stacking (TSS) technology. Main challenges to bring 3D TSS technology to the volume production level are establishing a cost effective supply chain and building a reliable manufacturing processes. In addition, this technology inherently help increase number of IOs and shorten interconnect length. With those benefits, however, potential signal and power integrity risks are also elevated; increase in PDN inductance, channel loss on substrate, crosstalk and parasitic capacitance. This paper will report recent progress of wide IO memory to high count TSV logic device assembly development work. 28 nm node TSV test vehicles were fabricated by the foundry and assembled. Successful integration of memory wide IO chip with less than a millimeter package thickness form factor was achieved. For this successful integration, we discussed potential signal and power integrity challenges. This report demonstrated functional wide IO memory to 28 nm logic device assembly using 3D package architecture with such a thin form factor.

3차원 실장용 실리콘 웨이퍼 Cu 전해도금 및 로우알파솔더 범프의 신뢰성 평가 (Cu Electroplating on the Si Wafer and Reliability Assessment of Low Alpha Solder Bump for 3-D Packaging)

  • 정도현;이준형;정재필
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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    • pp.123-123
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    • 2012
  • 최근 연구되고 있는 TSV(Through Silicon Via) 기술은 Si 웨이퍼 상에 직접 전기적 연결 통로인 관통홀을 형성하는 방법으로 칩간 연결거리를 최소화 할 수 있으며, 부피의 감소, 연결부 단축에 따른 빠른 신호 전달을 가능하게 한다. 이러한 TSV 기술은 최근의 초경량화와 고집적화로 대표되는 전자제품의 요구를 만족시킬 수 있는 차세대 실장법으로 기대를 모으고 있다. 한편, 납땜 재료의 주 원료인 주석은 주로 반도체 소자의 제조, 반도체 칩과 기판의 접합 및 플립 칩 (Flip Chip) 제조시의 범프 형성 등 반도체용 배선재료에 널리 사용되고 있다. 최근에는 납의 유해성 때문에 대부분의 전자제품은 무연솔더를 이용하여 제조되고 있지만, 주석을 이용한 반도체 소자가 고밀도화, 고 용량화 및 미세피치(Fine Pitch)화 되고 있기 때문에, 반도체 칩의 근방에 배치된 주석으로부터 많은 알파 방사선이 방출되어 메모리 셀의 정보를 유실시키는 소프트 에러 (Soft Error)가 발생되는 위험이 많아지고 있다. 이로 인해, 반도체 소자 및 납땜 재료의 주 원료인 주석의 고순도화가 요구되고 있으며, 특히 알파 방사선의 방출이 낮은 로우알파솔더 (Low Alpha Solder)가 요구되고 있다. 이에 따라 본 연구는 4인치 실리콘 웨이퍼상에 직경 $60{\mu}m$, 깊이 $120{\mu}m$의 비아홀을 형성하고, 비아 홀 내에 기능 박막증착 및 전해도금을 이용하여 전도성 물질인 Cu를 충전한 후 직경 $80{\mu}m$의 로우알파 Sn-1.0Ag-0.5Cu 솔더를 접합 한 후, 접합부 신뢰성 평가를 수행을 위해 고속 전단시험을 실시하였다. 비아 홀 내 미세구조와 범프의 형상 및 전단시험 후 파괴모드의 분석은 FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope)을 이용하여 관찰하였다. 연구 결과 비아의 입구 막힘이나 보이드(Void)와 같은 결함 없이 Cu를 충전하였으며, 고속전단의 경우는 전단 속도가 증가할수록 취성파괴가 증가하는 경향을 보였다. 본 연구를 통하여 전해도금을 이용한 비아 홀 내 Cu의 고속 충전 및 로우알파 솔더 볼의 범프 형성이 가능하였으며, 이로 인한 전자제품의 소프트에러의 감소가 기대된다.

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수입 냉동새우에서 검출된 YHV3와 IHHNV의 계통학 및 병원성 분석 (Phylogenetic and pathogenic traits of YHV3 and IHHNV detected from imported frozen shrimp)

  • 백은진;정예진;정민아;박지연;김광일
    • 한국어병학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.27-40
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    • 2022
  • 2019년부터 2020년도까지 국내로 수입 및 유통되고 있는 냉동 새우에 대하여 갑각류 전염병인 전염성피하및조혈기괴사증(infectious hypodermal andhematopoietic necrosis, IHHN), 노란머리병(yellow head disease, YHD), 타우라증후군(taura syndrome, TS), 전염성근괴사증(infectious myonecrosis, IMN)의 병원체 유전자 검출 여부를 조사하였다. Polymerase chain reaction (PCR) 분석을 수행한 결과 5개 국가에서 수입된 총 10개 그룹의 시료에서 YHV (1/10), IHHNV (2/10)가 검출되었으며 TSV와 IMNV는 검출되지 않았다. 또한, 검출된 IHHNV의 경우 type A IHHNV related gene을 증폭시킬 수 있는 MG831F/R primer를 이용한 PCR 결과에서도 양성으로 확인되었다. 유전자가 검출된 시료에 대해 염기서열 및 계통학적 분석 결과 YHV는 genotype 3 (YHV3)로 분류되었으며 IHHNV는 infectious IHHNV type 2 로 분류되었다. PCR 양성 조직 시료를 마쇄 후 흰다리새우에 인위 감염 실험을 수행한 결과, 폐사는 나타나지 않았으나 접종한 바이러스 유전자는 검출되었다. 이러한 결과는 YHV3와 IHHNV가 냉동 새우의 수입 과정에서 국내로 유입되고 있음을 시사한다. 본 연구에서 검출된 YHV3와 IHHNV는 병원성이 없는 유전형 또는 수입 및 유통 과정에서 불활화에 따라 흰다리새우에 폐사를 유발하기에는 감염성이 낮은 수준의 형태로 존재하고 있을 것으로 사료된다.

3-D Hetero-Integration Technologies for Multifunctional Convergence Systems

  • 이강욱
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.11-19
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    • 2015
  • Since CMOS device scaling has stalled, three-dimensional (3-D) integration allows extending Moore's law to ever high density, higher functionality, higher performance, and more diversed materials and devices to be integrated with lower cost. 3-D integration has many benefits such as increased multi-functionality, increased performance, increased data bandwidth, reduced power, small form factor, reduced packaging volume, because it vertically stacks multiple materials, technologies, and functional components such as processor, memory, sensors, logic, analog, and power ICs into one stacked chip. Anticipated applications start with memory, handheld devices, and high-performance computers and especially extend to multifunctional convengence systems such as cloud networking for internet of things, exascale computing for big data server, electrical vehicle system for future automotive, radioactivity safety system, energy harvesting system and, wireless implantable medical system by flexible heterogeneous integrations involving CMOS, MEMS, sensors and photonic circuits. However, heterogeneous integration of different functional devices has many technical challenges owing to various types of size, thickness, and substrate of different functional devices, because they were fabricated by different technologies. This paper describes new 3-D heterogeneous integration technologies of chip self-assembling stacking and 3-D heterogeneous opto-electronics integration, backside TSV fabrication developed by Tohoku University for multifunctional convergence systems. The paper introduce a high speed sensing, highly parallel processing image sensor system comprising a 3-D stacked image sensor with extremely fast signal sensing and processing speed and a 3-D stacked microprocessor with a self-test and self-repair function for autonomous driving assist fabricated by 3-D heterogeneous integration technologies.

DIMM-in-a-PACKAGE Memory Device Technology for Mobile Applications

  • Crisp, R.
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.45-50
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    • 2012
  • A family of multi-die DRAM packages was developed that incorporate the full functionality of an SODIMM into a single package. Using a common ball assignment analogous to the edge connector of an SODIMM, a broad range of memory types and assembly structures are supported in this new package. In particular DDR3U, LPDDR3 and DDR4RS are all supported. The center-bonded DRAM use face-down wirebond assembly, while the peripherybonded LPDDR3 use the face-up configuration. Flip chip assembly as well as TSV stacked memory is also supported in this new technology. For the center-bonded devices (DDR3, DDR4 and LPDDR3 ${\times}16$ die) and for the face up wirebonded ${\times}32$ LPDDR3 devices, a simple manufacturing flow is used: all die are placed on the strip in a single machine insertion and are sourced from a single wafer. Wirebonding is also a single insertion operation: all die on a strip are wirebonded at the same time. Because the locations of the power signals is unchanged for these different types of memories, a single consolidated set of test hardware can be used for testing and burn-in for all three memory types.

Cu 두께에 따른 Cu-Cu 열 압착 웨이퍼 접합부의 접합 특성 평가 (Cu Thickness Effects on Bonding Characteristics in Cu-Cu Direct Bonds)

  • 김재원;정명혁;;;;이학주;현승민;박영배
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.61-66
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    • 2010
  • 3차원 TSV 접합 시접합 두께 및 전, 후 추가 공정 처리가 Cu-Cu 열 압착 접합에 미치는 영향을 알아보기 위해 0.25, 0.5, 1.5, 3.0 um 두께로 Cu 박막을 제작한 후 접합 전 $300^{\circ}C$에서 15분간 $Ar+H_2$, 분위기에서 열처리 후 $300^{\circ}C$에서 30분 접합 후 후속 열처리 효과를 실시하여 계면접착에너지를 4점굽힘 시험법을 통해 평가하였다. FIB 이미지 확인 결과 Cu 두께에 상관없이 열 압착 접합이 잘 이루어져 있었다. 계면접착에너지 역시 두께에 상관없이 $4.34{\pm}0.17J/m^2$ 값을 얻었으며, 파괴된 계면을 분석 한 결과 $Ta/SiO_2$의 약한 계면에서 파괴가 일어났음을 확인하였다.

에어컨 온도상승에 따른 온열쾌적성 변화에 관한 연구 (Research on Thermal Comfort by Increasing Air Conditioner Temperature)

  • 김형철;금종수;김동규;정용현
    • 수산해양교육연구
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    • 제18권2호
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    • pp.77-84
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    • 2006
  • This research evaluates thermal comfort by comparing the case of maintain cooing temperature of room with the case of raising it at the point of time that human body begins to adapt. An experiment uses constant temperature & humidity chamber 2 places. Pretesting room make up summer season environment, the testing room control by air-conditioner. In condition that maintain temperature of $33^{\circ}C$. The subjects stay in the pretesting room during the 30 minute for the heat storage amount of the normal summertime. The subjects stay in the testing room under each case (case 1: maintaining $24^{\circ}C$, case 2: maintaining $26^{\circ}C$, case 3: up $1^{\circ}C$ after maintaining $24^{\circ}C$ during 30 minute, case 4: up $1^{\circ}C$ after maintaining $26^{\circ}C$ during 40 minute). 1. Result of comparison of case 1 and case 2 appears that thermal sensitive vote examine from slight cool to cool and thermal comfort examine slight comfort by temperature rise at human body adaptation point of time.2. Test of case 3 and case 4 appear similar value at thermal sensitive vote and thermal comfort.3. Through the case 2 and case 4, continuous thermal comfort maintain at $24^{\circ}C$, if raise $26^{\circ}C$, same thermal comfort maintain after a human body adaptation temperature rising effect bring energy saving.

내부육각 연결형 임플란트에서 지르코니아 지대주와 티타늄 지대주의 변연 및 내면 적합도의 비교 (Comparison of marginal and internal fit of zirconia abutments with titanium abutments in internal hexagonal implants)

  • 김영호;조혜원
    • 대한치과보철학회지
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    • 제54권2호
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    • pp.93-102
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    • 2016
  • 목적: 본 연구의 목적은 내부육각 연결형 임플란트에서 두 가지 지르코니아 지대주와 티타늄 지대주의 변연 및 내면 적합도를 비교하고자 하였다. 재료 및 방법: 티타늄 지대주와 두 종류의 지르코니아 지대주를 내부육각연결 구조형 임플란트(TSV, Zimmer)에 체결하였다. 기성 티타늄 지대주(Hex-Lock, Zimmer)를 대조군으로 하여, 기성 지르코니아 지대주(ZirAce, Acucera)와 copy milling 시스템(Zirkonzahn Max, Zirkonzahn)으로 제작한 맞춤형 지르코니아 지대주를 비교하였다. 임플란트 고정체에 30 Ncm의 토크로 지대주를 연결하였으며, 각 실험군 당 8개의 시편을 제작하였다. 아크릴 레진에 포매하여 절단시편을 제작한 후 주사전자현미경으로 고정체-임플란트 계면에서 변연간극과 내부육각 내면간극을 측정하고, 지대주 나사와 지대주 나사받침 사이 계면에서 수직 및 수평간극을 측정했다. 측정치는 일원배치분산분석과 Scheffe test로 통계 처리하였다(${\alpha}=0.05$). 결과: 맞춤형 지르코니아 지대주의 변연 간극은 두 가지 기성 지대주에 비해 컸다. 내부육각 내면간극은 맞춤형 지르코니아 지대주와 기성 지르코니아 지대주 사이에 유의차를 보이지 않았고 기성 티타늄 지대주보다 컸다. 기성 지르코니아 지대주의 지대주 나사 수직간극과 수평간극은 기성 티타늄 지대주보다 컸다. 맞춤형 지르코니아 지대주의 경우. 지대주 나사 수평간극은 두 가지 기성 지대주보다 컸으며, 지대주 나사 수직간극을 측정할 수 없었다. 기성 지르코니아 지대주는 나사받침이 명확하게 형성되어 있었으나, 나사받침의 형태가 지대주 나사와 조화되지 않았다. 맞춤형 지르코니아 지대주의 경우에는 나사받침이 명확하게 형성되어 있지 않았다. 결론: 내부육각 연결형 임플란트에서 기성 티타늄 지대주가 두 종류의 지르코니아 지대주보다 적합도가 좋았다. 맞춤형 지르코니아 지대주는 두가지 기성 지대주에 비해 변연간극이 크고 나사와 나사받침 사이의 적합도가 낮았다.

압출형 박판 히트파이프의 모세관력 향상을 위한 구조 개발 (Development of the Structure for Enhancing Capillary Force of the Thin Flat Heat Pipe Based on Extrusion Fabrication)

  • 문석환;박윤우
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권11호
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    • pp.755-759
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    • 2016
  • 전자 통신 분야에서 히트파이프를 활용한 방열기술은 점차 늘어나고 있다. 특히 전자 패키지 응용에서는 원형 단면 히트파이프에 비해 평판 형상의 얇은 히트파이프가 보다 더 적용하기에 용이하다. 압출 공정에 기반한 평판 히트파이프는 내벽에 사각 단면 그루브들로 이루어진 단순한 모세관 윅 구조를 갖는다. 그루브 윅이 내벽에 다수 개 설치가 된다고 하더라도 상대적으로 높은 모세관력을 달성하기는 어렵다. 본 연구에서는 그루브 윅의 모세관력 향상을 위해 와이어 다발을 적용한 평판 히트파이프의 제작 및 성능평가 실험을 수행하였다. 실험을 통해 와이어 다발을 윅으로 갖는 평판 히트파이프의 열저항 및 열전달률이 그루브 윅 평판 히트파이프에 비해 각각 3.4배와 3.8배 가량 우수한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 와이어 다발을 통한 모세관력 향상 효과를 실험적으로 확인하였으며, 향후 상용화를 위한 연구를 진행할 계획이다.