在混合结合接口上使用数值分析评估裂纹形成的风险
Xuan-Bach Le1, Sung-Hoon Choa2
1Graduate School of Nano IT Design Fusion, Seoul National University of Science and Technology, Seoul 01811, Republic of Korea.
这项研究表明,退火温度和水对混合粘合的可靠性有很大影响. 优化这些因素,特别是超过200°C的化,对于防止裂形成和确保强大的半导体包装至关重要.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 半导体制造业 半导体制造业
- 可靠性工程可靠性工程
背景情况:
- 混合粘合是先进半导体包装的关键技术.
- 可靠性挑战,包括由缺陷和错位形成裂,阻碍了商业化.
- 了解热力学应力对于改善混合结合至关重要.
研究的目的:
- 为了研究混合粘合结构中由于化学机械抛光 (CMP) 缺陷和错位而导致的裂纹形成.
- 分析热温度和对非结合面积和剥离应力的影响.
- 识别易受伤害的接口和易发生裂纹的条件.
主要方法:
- 用数值模拟来分析两种常见的混合结合结构中的裂纹形成和热力学应力.
- 该研究系统地评估了回火温度和值对非结合面积和剥离应力的影响.
- 计算的剥离应力与粘合接口强度进行了比较,以确定易发生裂纹的区域.
主要成果:
- 不结合面积随着火温度降低和火值提高而增加;火>200°C确保了>90%的结合面积.
- 在加热过程中,SiCN-SiCN接口表现出最高的剥离应力 (350°C的风险,最小为<250°C).
- 在冷却过程中,SiCN-Cu接口表现出最高的应力,但模拟应力仍然低于附着强度,表明裂纹风险低.
结论:
- 优化热温度和接对于最大限度地增加粘合面积和防止混合粘合裂纹至关重要.
- 在化过程中,SiCN-SiCN接口最容易受到伤害,而在冷却过程中,SiCN-Cu的压力最大.
- 这项研究为提高先进混合结合结构的可靠性提供了关键的见解.
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