Fine-pitch 소자 적용을 위한 bumpless 배선 시스템

Bumpless Interconnect System for Fine-pitch Devices

차세대 전자소자는 입출력(I/O) 핀 수의 증가, 전력소모의 감소, 소형화 등으로 인해 fine-pitch 배선 시스템이 요구되고 있다. Fine-pitch 특히 10 um 이하의 fine-pitch에서는 기존의 무연솔더나 Cu pillar/solder cap 구조를 사용할 수 없기 때문에 Cu-to-Cu bumpless 배선 시스템은 2D/3D 소자 구조에서 매우 필요한 기술이라 하겠다. Bumpless 배선 기술로는 BBUL 기술, 접착제를 이용한 WOW의 본딩 기술, SAB 기술, SAM 기술, 그리고 Cu-to-Cu 열압착 본딩 기술 등이 연구되고 있다. Fine-pitch Cu-to-Cu interconnect 기술은 연결 방법에 상관없이 Cu 층의 불순물을 제거하는 표면 처리 공정, 표면 활성화, 표면 평탄도 및 거칠기가 매우 중요한 요소라 하겠다.

The demand for fine-pitch devices is increasing due to an increase in I/O pin count, a reduction in power consumption, and a miniaturization of chip and package. In addition non-scalability of Cu pillar/Sn cap or Pb-free solder structure for fine-pitch interconnection leads to the development of bumpless interconnection system. Few bumpless interconnect systems such as BBUL technology, SAB technology, SAM technology, Cu-toCu thermocompression technology, and WOW's bumpless technology using an adhesive have been reviewed in this paper: The key requirements for Cu bumpless technology are the planarization, contamination-free surface, and surface activation.