LSI 장착을위한 피라미드 형 미세 금속 연결 단자 바카라 사이트 주소을위한 기술 개발

고밀도 SI 연구 그룹 인 Aoyagi Masahiro, 국립 고급 산업 과학 기술 연구소 (Yoshikawa Hiroyuki의 회장) (이하 "AIST"라고 불림)의 전자 연구 그룹은 LSI 쿠사의 고독한 마운트에 사용 된 고소도 마운트에 사용 된 고집가를 바카라 사이트 주소하는 데 사용되는 기술을 개발했습니다 Kogyo Co, Ltd [Hayashi Yoshihide 대표 이사] 및 Nagano Prefectural Industrial Technology Center [Shimada Takahisa 이사], 정밀 및 전자 기술 부서

저항 패턴은 Photolithography 기술에 의해 실리콘 칩에 바카라 사이트 주소되고 저온에서 나노 메탈 입자를 증착가스 증착 방법, 약 10 μm 정사각형의 피라미드 모양의 금속 범프가 20 µm 피치로 바카라 사이트 주소되었습니다 바카라 사이트 주소된 피라미드 형 금속 범프는 칩과 연결할 때 피라미드 팁의 파손이 용이 해져 기존 원주 범프의 1/3보다 낮은 무게와 연결될 수 있습니다 이것은 LSI 반도체 칩을 손상시키지 않는 새로운 고밀도 장착 기술의 길을 열어 놓은 결과입니다

이 프로젝트는 AIST의 "지역 중소 기업 지원 연구 개발 시스템"에 따라 수행되었습니다

프로토 타입 10µm 정사각형 피라미드 메탈 범프의 전자기

이 기술은 2006 년 10 월 26 일 MES2006 (16 번째 Microelectronics Symposium)에서 발표 될 예정입니다

LSI 칩의 성능은 매년 큰 진전을 보였으며 CPU 칩의 시계 주파수는 이제 3GHz를 초과하고 있습니다 그러나 CPU 칩에서 메모리 등으로 외부 버스의 신호 전송 클록 주파수는 약 500MHz이므로 전체 시스템의 속도 증가는 고원에 도달했습니다 최근에는 유비쿼터스 정보 사회를 실현하기 위해 정보 모바일 장치와 같은 소규모 전자 장치에 대한 높은 기능성에 대한 수요가 증가했으며, 고밀도 시스템 통합 기술이 이러한 요구 사항을 충족시키는 데 필수적이되었습니다

반도체 칩을 기판에 전기적으로 연결할 때 와이어로 연결되지 않고 연속으로 배열 된 범프라는 터미널을 돌립니다 이것을 플립 칩 연결이라고하며, 기존의 범프 바카라 사이트 주소은 주로 도금에 의해 수행됩니다 도금 방법에 의해 바카라 사이트 주소된 대부분의 범프는 원주 일이며, 고밀도 범프를 바카라 사이트 주소하는 것이 시간이 소요될뿐만 아니라, 이들을 사용하는 플립 칩 연결에는 높은 크림 핑 하중이 필요하므로 칩에 손상을 입히기 때문에 연결을 신뢰할 수 없습니다

고밀도 SI Research Group의 AIST Electronics Research Division은 Mikuni Kogyo Co, Ltd 및 Nagano Perfectrication Industrial 기술 부서와의 "지역 및 중간 및 중간 엔터프라이즈 지원 시스템"을 사용하여 Mikuni Kogyo Co, Ltd와 함께 나노 입자 가스 증착 범프를 사용하여 고밀도 LSI 포장 기술에 대한 연구를 수행하고 있습니다

이번에 개발 된 10µm 정사각형의 미세한 피라미드 모양의 금 범프는 다음 과정을 사용하여 바카라 사이트 주소되었습니다

1. 긍정적 인 포토 레지스트는 실리콘 칩의 포토 리소그래피로, 범프가 바카라 사이트 주소 될 위치에서 범프 크기 직경에 해당하는 개구부를 제공합니다
2. 가스 증착 방법으로서, 포토 레지스트의 개구부가 차단 될 때까지 금 입자가 증착되고, 피라미드 형 금 범프가 개구부 내에 바카라 사이트 주소됩니다
3. 유기 용매를 사용하여 포토 레지스트를 제거하면 동시에 저항에 증착 된 불필요한 금 입자가 제거됩니다

이러한 바카라 사이트 주소 과정에 대한 각 원소 기술은 이미 확립되었지만,이 연구에서는 LSI를 손상시키지 않도록 저온의 사용을 고려하여 프로세스 개발을 진행했습니다

우리가 이번에 만든 피라미드 모양의 금 범프는 20 대 당 500 단위의 10µm 제곱 치수를 가지고 있지만 20µm 피치로, 연속 28 초의 고속으로 바카라 사이트 주소 될 수 있음이 밝혀졌습니다

프로토 타입 피라미드 모양의 금 범프에서 압축 테스트를 수행하였고, 30 백만의 하중에서 범프의 변위량은 5µm였다 이것은 동일한 크기 (열 범프)의 기존 도금 범프보다 10 배 이상의 변위량입니다 플립 칩 연결 에이 범프를 사용할 때, 범프의 끝은 매우 작은 하중에서 무너지면서 범프 높이와 반대 패드의 높이의 변화가 흡수 될 수 있으며, 낮은 부하로 충분한 양의 붕괴가 달성 될 수 있음을 나타냅니다

팁으로의 범프의 접착력 강도에 대한 테스트를 공유 한 결과, 기존의 도금 범프와 같은 강도와 동일한 강도를 갖는 것으로 확인되었습니다 또한, 1,000 미세한 피라미드 모양의 금 범프를 사용한 열 압축 결합 테스트의 결과로, 기존의 것과 비교하여 충분한 연결 형태가 1/3의 중량으로 충분한 연결 형태를 얻을 수 있음을 확인 하였다

날카로운 모양의 범프의 경우 도금과 같은이 기술 외에 다른 방법이보고되었지만이 기술은 도금 방법보다 필름 바카라 사이트 주소 속도가 상당히 높아서 범프 바카라 사이트 주소이 더 빨리 만들어 질 수 있습니다 또한, 입증 된 실적을 갖는 정상적인 포토 리소그래피 공정은 필름 바카라 사이트 주소 및 포토 레지스트의 발달에 사용될 수 있기 때문에, 안정적인 개구부 바카라 사이트 주소의 신뢰성도 신뢰할 수있다

그림 1 : (왼쪽) 10µm Photoresist 개구부 (오른쪽) 피라미드 모양의 금속 범프 SEM 이미지

그림 2 : 1000110µm 정사각형 피라미드 모양의 금 범프의 열 압축 단면 사진

그림 3 : 와이어 본드 연결 방법		플립 칩 연결 방법

이 기술로 바카라 사이트 주소된 금 범프는 팁의 분쇄 용이성과 낮은 측면 스프레드로 인해 피라미드 모양으로 인해 좁은 피치와 플립 칩 연결에 매우 효과적입니다 이것은 범프 피치를 더 좁히고 플립 칩 장착의 밀도를 높이는 유망한 기술입니다 제조 공정은 기존의 포토 리소그래피 기술을 사용하여 매우 다재다능한 MEMS (마이크로 전기 기계 시스템)와 같은 필드에도 신청을 할 수도 있습니다 또한, 피라미드 모양의 원뿔 범프는 여기서 직사각형 포토 레지스트 패턴을 사용하여 바카라 사이트 주소되지만,이 패턴을 변경함으로써 모든 미세 원뿔 범프가 생성 될 수 있습니다

◆ 가스 증착 방법

샘플이 불활성 가스로 샘플을 증발시켜 나노 크기의 미세 입자를 생성하고, 캐리어 가스로서 불활성 가스를 사용하면 고속으로 기판과 충돌하여 필름을 바카라 사이트 주소합니다 1980 년대 과학 기술 기관인 Erato의 "Linu Fine Particle Project"에 따라 개발되었습니다 이 연구는 AIST의 전임자 인 Mechanical Technology Research Institute 에서이 가스를 사용하여 위치 기술을 초트라핀 입자에 적용하는 제트 성형 장치를 사용하여 수행되었습니다[참조로 돌아 가기]