In this study, we reported the feasibility of filling a high-aspect-ratio through silicon via (HARTSV) with Ag nano paste for a 3D interconnection. TSVs with aspect ratios of 8:1 ~ 10:1 were fabricated in a deep reactive etching system by using the Bosch process. Then, SiO2 insulators were deposited by using various chemical vapor deposition (CVD) processes, including plasma enhanced CVD oxides, of which precursors were silane (PECVD Oxide) and tetraethoxysilane (PECVDTEOS), and sub-atmospheric CVD oxide (SACVD oxide). We succeeded in obtaining a SiO2 layer with good step coverage over 80% for all via CD sizes by using SACVD oxidation process. The thickness of SiO2 for the via top and the via bottom were in the range 158.8 ~ 161.5 nm and 162.6 ~ 170.7 nm, respectively. The HAR-TSVs were filled with Ag nano paste by using vacuum assisted paste printing. Then, the samples were cured on a hotplate at 80 °C for 2 min. The temperature was increased to 180 °C at a rate of 25 °C/min and the samples were re-annealed for 2 min. We investigated the effects for the time of evacuation/purge process and of the vacuum drying on the filling properties. A field emission scanning electron microscope (FE-SEM), X-ray microscope and focused ion beam (FIB) microscope were used to investigate the filling profile of the TSV with Ag nano pastes. By increasing the evacuation/purge time and the vacuum drying time, we could fully fill the TSV was full filled with Ag nano paste and then form a metal plug.
KSP 제안 키워드
3D interconnection, 5 nm, Bosch process, Chemical Vapor Deposition, Conformal deposition, Filling properties, Focused ion beam, High aspect ratio, Insulator layer, Oxidation process, PECVD oxide
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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