수직성장시킨 CNT와 금속의 복합재료를 이용한 through-Si via/trench filling에 관한 연구

Abstract

반도체 패키지에서 중요한 기술중 하나가 TSV/T(Through Silicon Via/Trench)의 형성과 채움이다. 구리는 채움에 아주 적합한 물질이기 때문에 구리 채움에 관한 연구가 많이 이루어 졌다. 그러나 반도체 소자의 고집접화 및 소형화에 따라서 구리보다 더 좋은 전기적 성질이 요구될 것이다. CNT는 매우 좋은 전기적 성질을 가지는 것으로 알려져 있다. 수직성장시킨 CNT는 catalyst의 agglomeration때문에 CNT사이에 빈 공간이 존재한다. 만약 이 빈 공간이 금속으로 채워진다면 구리보다 더 좋은 전기적 성질이 기대되어 진다. 본 연구에서는 수직성장시킨 CNT와 금속의 복합재료를 이용하여 TSV/T를 채우고자 하였다. TSV/T 채움을 위해서 필수적으로 요구되는 수직성장된 CNT의 선택적인 성장을 위해서 알루미늄을 증착하였다. TSV/T 채움을 위해 2가지 방법이 사용되었다. 첫번째는 Auto-clave를 사용하였다. Via가 용융된 금속에 담궈진 후에 고압을 통해 TSV/T가 채워지게 된다. 두번째로 전기도금법을 사용하였다. 우선 수직성장시킨 CNT와 금속의 복합재료를 평판시편위에서 제작하였으며 이를 trench에 적용시켰다.