팬 아웃 웨이퍼 레벨 패키징 재배선 적용을 위한 유무기 하이브리드 유전체 연구
Study of Organic-inorganic Hybrid Dielectric for the use of Redistribution Layers in Fan-out Wafer Level Packaging
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초록
집적회로 소자의 축소가 물리적 한계에 도달 한 이후 3D 패키징, 임베디드 패키징 및 팬 아웃 웨이퍼 레벨 패키징(FOWLP, fan-out wafer level packaging)과 같은 혁신적인 패키징 기술들이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는FOWLP의 다층 재배선(redistribution layer)에 사용하기 위한 유무기 하이브리드 유전체 소재의 공정을 평가하였다. 폴리이미드(PI) 또는 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸(PBO)과 같은 현 유기 유전체와 비교하여 폴리실세스키옥산(polysilsesquioxane, PSSQ)라고 불리는 유무기 하이브리드 유전체는 기계적, 열적 및 전기적 안정성을 향상시킬 수 있고, UV 노광을 통하여 경화 공정과 패턴 공정을 동시에 할 수 있는 장점이 있다. 폴리실세스키옥산 용액을 6 인치 Si 웨이퍼에 스핀 코팅한 후 pre-baking과 UV 노광 공정을 이용하여 패턴 및 경화를 진행하였다. 10분의 UV 노광 시간으로 경화와 2 μm 라인 패턴 형성이 동시에 진행됨을 확인하였고, 경화된 폴리실세스키옥산 유전체의 유전상수는 2.0에서 2.4 로측정되었다. 폴리실세스키옥산 소재를 이용하여 고온 경화 공정없이 UV 노광 공정만으로 경화와 패턴을 할 수 있는 공정 가능성을 보였다.
Abstract
Since the scaling-down of IC devices has been reached to their physical limitations, several innovative packaging technologies such as 3D packaging, embedded packaging, and fan-out wafer level packaging (FOWLP) are actively studied. In this study the fabrication of organic-inorganic dielectric material was evaluated for the use of multistructured redistribution layers (RDL) in FOWLP. Compared to current organic dielectrics such as PI or PBO an organicinorganic hybrid dielectric called polysilsesquioxane (PSSQ) can improve mechanical, thermal, and electrical stabilities. polysilsesquioxane has also an excellent advantage of simultaneous curing and patterning through UV exposure. The polysilsesquioxane samples were fabricated by spin-coating on 6-inch Si wafer followed by pre-baking and UV exposure. With the 10 minutes of UV exposure polysilsesquioxane was fully cured and showed 2 μm line-pattern formation. And the dielectric constant of cured polysilsesquioxane dielectrics was ranged from 2.0 to 2.4. It has been demonstrated that polysilsesquioxane dielectric can be patterned and cured by UV exposure alone without a high temperature curing process.
참고문헌 (15)
- J. H. Lau, "Fan-out wafer-level packaging", pp.145~194 (2018), Springer
- J. Azemar, "Fan-out packaging: what can explain such a great potential?", Chip Scale Review, 19(3), pp.5~ (2015)
- 김은경, "IoT 적용을 위한 다종 소자 전자패키징 기술", 마이크로전자 및 패키징학회지, 23(3), pp.1~6 (2016), 한국마이크로전자및패키징학회
- Y. Jin, "Next Generation eWLB(embedded Wafer Level BGA) Packaging", Proc. 12th IEEE Electronics Packaging Technology Conference (EPTC), pp.520~ (2010)
- M. Brunnbauer, "Embedded Wafer Level Ball Grid Array(eWLB)", Proc. 8th IEEE Electronic Packaging Technology Conference (EPTC), pp.1~ (2006)
- X. Fan, "Wafer Level Packaging(WLP): Fan-in, Fan-out and Three-Dimensional Integration", Proc. 11th IEEE Thermal, Mechanical & Multi-Physics Simulation, and Experiments in Microelectronics and Microsystems (EuroSimE), pp.1~ (2010)
- F. X. Che, "Study on Process Induced Wafer Level Warpage of Fan-Out Wafer Level Packaging", Proc. 66th IEEE Electronic Components and Technology Conference (ECTC), pp.1879~ (2016)
- S. J. Martin, "Development of a Low-Dielectric-Constant Polymer for the Fabrication of Integrated Circuit Interconnect", Adv. Mater, 12(23), pp.1769~ (2000)
- P. S. Ho, "Low Dielectric Constant Materials for IC Applications", pp.4~ (2003)
- W. Colksen, "Low dielectric constant materials", Chem. Rev, 110(1), pp.56~ (2010)
- D. Shamiryan, "Low-k dielectric materials", Materials Today, 7(1), pp.34~ (2004)
- M. R. Baklanov, "Porous low dielectric constant materials for microelectronics", Phil. Trans. R. Soc. A, 364, pp.201~ (2006)
- D. Gnanasekaran, "Developments of polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS), POSS nanocomposites and their applications: A review", J. Sci. & Ind. Res, 68, pp.437~ (2009)
- E. Ayandele, "Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane (POSS)-Containing Polmer Nanocomposites", Nanomaterials, 2, pp.445~ (2012)
- H. E. Lim, "Patternable low k materials based on POSS as passivation layer in flexible display", M.S, pp.2015