칩을 집적화 하기 위해, 보다 향상된 패키징 기술이 출현함에도 불구하고, gold-wire본딩기술을 바탕으로 한 3-D chip stacking은 모바일 칩 메모리 어셈블리 공정 중, 멀티 칩 패키지(MCP) 형태로 쓰이고 있다. 하지만, Gold-wire 본딩기술은 반도체 패키징 중, 가장 성숙된 기술임에도 불구하고, Chip과 PCB사이에 약하게 접합되어 칩의 신뢰성을 저하시키는 원인이 된다. 따라서 본 논문은, Chip 안에 설계되어진 알루미늄 본딩 패드와 PCB사이를 연결시키게 될Gold wire가 약하게 접합되어진 원인을 ...
칩을 집적화 하기 위해, 보다 향상된 패키징 기술이 출현함에도 불구하고, gold-wire본딩기술을 바탕으로 한 3-D chip stacking은 모바일 칩 메모리 어셈블리 공정 중, 멀티 칩 패키지(MCP) 형태로 쓰이고 있다. 하지만, Gold-wire 본딩기술은 반도체 패키징 중, 가장 성숙된 기술임에도 불구하고, Chip과 PCB사이에 약하게 접합되어 칩의 신뢰성을 저하시키는 원인이 된다. 따라서 본 논문은, Chip 안에 설계되어진 알루미늄 본딩 패드와 PCB사이를 연결시키게 될Gold wire가 약하게 접합되어진 원인을 XPS, AES, EDS등의 표면분석을 통해 확인하였다. 그 결과, 알루미늄 본딩 패드위에 생성되어 있는 잠재적인 오염물질이 발견하였고, 그 원인은 전-공정 중 건식 식각(Dry etching technology) 프로세스 중, Over glass opening (OVGL)프로세스에서 알루미늄 본딩 패드 윗 표면에 플루오린(Fluorine)으로 구성된 플라즈마 화학성분에 노출이 되어 오염되었다는 사실을 알게되었다. 또한 본딩 패드 윗 표면에 는 플루오린(Fluorine)계열의 성분 AlF, AlOFx, Al(OF)x, Al(OH)x, CFx등이 오염된 것으로 확인하였다.
칩을 집적화 하기 위해, 보다 향상된 패키징 기술이 출현함에도 불구하고, gold-wire본딩기술을 바탕으로 한 3-D chip stacking은 모바일 칩 메모리 어셈블리 공정 중, 멀티 칩 패키지(MCP) 형태로 쓰이고 있다. 하지만, Gold-wire 본딩기술은 반도체 패키징 중, 가장 성숙된 기술임에도 불구하고, Chip과 PCB사이에 약하게 접합되어 칩의 신뢰성을 저하시키는 원인이 된다. 따라서 본 논문은, Chip 안에 설계되어진 알루미늄 본딩 패드와 PCB사이를 연결시키게 될Gold wire가 약하게 접합되어진 원인을 XPS, AES, EDS등의 표면분석을 통해 확인하였다. 그 결과, 알루미늄 본딩 패드위에 생성되어 있는 잠재적인 오염물질이 발견하였고, 그 원인은 전-공정 중 건식 식각(Dry etching technology) 프로세스 중, Over glass opening (OVGL)프로세스에서 알루미늄 본딩 패드 윗 표면에 플루오린(Fluorine)으로 구성된 플라즈마 화학성분에 노출이 되어 오염되었다는 사실을 알게되었다. 또한 본딩 패드 윗 표면에 는 플루오린(Fluorine)계열의 성분 AlF, AlOFx, Al(OF)x, Al(OH)x, CFx등이 오염된 것으로 확인하였다.
Despite the emersion of advanced chip bonding technologies, gold wire-bonded 3-dimensional chip stacking is still in good use for multi-chip package (MCP) in semiconductor mobile chip memory (SDRAM+NAND) assembly process. Although gold wire bonding technique is mature in semiconductor manufacturing,...
Despite the emersion of advanced chip bonding technologies, gold wire-bonded 3-dimensional chip stacking is still in good use for multi-chip package (MCP) in semiconductor mobile chip memory (SDRAM+NAND) assembly process. Although gold wire bonding technique is mature in semiconductor manufacturing, but weakly bonded wires in mobile chip memory assembly can jeopardize the reliability of final product. In this paper, weakly bonded or failed of aluminum bonding pads are analyzed using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Auger electron Spectroscopy (AES), and energy dispersive X-ray analysis (EDS) to investigate the potential contaminants on bond pad, and the source of contaminants are related to the dry etching process in the previous process step. Fluorinated plasma exposed bonding pads in over glass opening (OVGL) process presents significant evidence of fluorine on the bond pad in the form of AlFx. Surface analysis of the contaminated aluminum layer revealed the presence of fluorinated compounds AlOFx, Al(OF)x, Al(OH)x, and CFx.
Despite the emersion of advanced chip bonding technologies, gold wire-bonded 3-dimensional chip stacking is still in good use for multi-chip package (MCP) in semiconductor mobile chip memory (SDRAM+NAND) assembly process. Although gold wire bonding technique is mature in semiconductor manufacturing, but weakly bonded wires in mobile chip memory assembly can jeopardize the reliability of final product. In this paper, weakly bonded or failed of aluminum bonding pads are analyzed using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Auger electron Spectroscopy (AES), and energy dispersive X-ray analysis (EDS) to investigate the potential contaminants on bond pad, and the source of contaminants are related to the dry etching process in the previous process step. Fluorinated plasma exposed bonding pads in over glass opening (OVGL) process presents significant evidence of fluorine on the bond pad in the form of AlFx. Surface analysis of the contaminated aluminum layer revealed the presence of fluorinated compounds AlOFx, Al(OF)x, Al(OH)x, and CFx.
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