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반도체의 3차원 집적화!

반도체의 3차원 집적화!

반도체의 3차원 집적화에 대한 개념은 이미 1969년 ‘반도체 구조를 관통하는 모래시계 형상의 도전성 연결기구’라는 명칭으로 IBM社에 의해서 미국 특허로 출원되었다. 이후 3차원 집적에 대한 개념은 전 세계의 반도체업계에 널리 퍼지게 되었고, 40여 년이 지난 현재, 반도체의 3차원 집적이 매우 일반화되었으며, 첨단 전자회로에 적용되고 있다.

이 책은 이러한 최신 3차원 반도체 집적기술에 대해서 다루고 있다.
1장에서는 3차원 집적화의 연구와 개발역사에 대해서 살펴본다.
2장에서는 최근의 3차원 집적와의 연구와 개발활동, 활용현황을 설명한다.
3장에서는 실리콘관통비아(TSV)의 생성공정을 설명한다.
4장과 5장에서는 웨이퍼의 취급, 웨이퍼 박막화 그리고 웨이퍼와 다이 접합 등을 다룬다.
6장에서는 계측과 검사에 대해서 설명한다.
7장에서는 신뢰성과 특성분석 이슈에 대해서 논의한다.
8장에서는 3차원 집적회로 시험의 경향과 기술개발을 다룬다.
9장에서는 2008∼2012년 사이에 NEDO와 ASET에서 수행한 연구개발 프로젝트의 결과에 대해서 요약하고 있다.


저자 소개

콘도 가즈오 박사
오사카 부립대학교 화학공학과 교수이다.

카다 모리히로
산업기술총합연구소(AIST)의 초청연구원

다카하시 켄지 박사
도시바社 메모리 사업부 메모리 패키징 개발부서 수석전문가


역자 소개

장인배 교수
[학력 및 경력]
서울대학교 기계설계학과 학사, 석사, 박사
현 강원대학교 메카트로닉스공학전공 교수

[저서 및 역서]
?표준기계설계학?(동명사, 2010)
?전기전자회로실험?(동명사, 2011)
?고성능 메카트로닉스의 설계?(동명사, 2015)
?포토마스크 기술?(씨아이알, 2016)
?정확한 구속: 기구학적 원리를 이용한 기계설계?(씨아이알, 2016)
?광학기구 설계?(씨아이알, 2017)
?유연 메커니즘: 플랙셔 힌지의 설계?(씨아이알, 2018)

반도체의 3차원 집적화!



반도체의 3차원 집적화에 대한 개념은 이미 1969년 ‘반도체 구조를 관통하는 모래시계 형상의 도전성 연결기구’라는 명칭으로 IBM社에 의해서 미국 특허로 출원되었다. 이후 3차원 집적에 대한 개념은 전 세계의 반도체업계에 널리 퍼지게 되었고, 40여 년이 지난 현재, 반도체의 3차원 집적이 매우 일반화되었으며, 첨단 전자회로에 적용되고 있다.



이 책은 이러한 최신 3차원 반도체 집적기술에 대해서 다루고 있다.

1장에서는 3차원 집적화의 연구와 개발역사에 대해서 살펴본다.

2장에서는 최근의 3차원 집적와의 연구와 개발활동, 활용현황을 설명한다.

3장에서는 실리콘관통비아(TSV)의 생성공정을 설명한다.

4장과 5장에서는 웨이퍼의 취급, 웨이퍼 박막화 그리고 웨이퍼와 다이 접합 등을 다룬다.

6장에서는 계측과 검사에 대해서 설명한다.

7장에서는 신뢰성과 특성분석 이슈에 대해서 논의한다.

8장에서는 3차원 집적회로 시험의 경향과 기술개발을 다룬다.

9장에서는 2008∼2012년 사이에 NEDO와 ASET에서 수행한 연구개발 프로젝트의 결과에 대해서 요약하고 있다.



이 책은 기계공학적 지식을 갖춘 가공전문 엔지니어의 양성이 필요한 최근 현실을 반영하여 반도체 분야에 종사하는 기계공학 기반의 전문 기술인력 양성을 위해서 번역된 책이다. 반도체 3차원 집적기술을 공부하는 입문자들뿐만 아니라 산업체와 학계에서 이 분야에 종사하는 엔지니어들에게도 도움이 되기를 진심으로 바란다.

CHAPTER 01 3차원 집적기술의 연구개발 역사

1.1 서 언

1.2 3차원 집적기술의 동기

1.3 3차원 집적기술의 연구개발 역사

1.4 적용분야별 3차원 집적기술의 연구개발 역사



CHAPTER 02 3차원 집적기술의 최근 연구개발 동향

2.1 연구개발 동향에 대한 최근 발표

2.2 DRAM

2.3 하이브리드 메모리큐브와 광대역 메모리용 동적 임의접근 메모리

2.4 필드 프로그래머블 게이트 어레이와 2.5D

2.5 기 타

2.6 일본의 신에너지산업기술종합개발기구



CHAPTER 03 실리콘관통비아공정

3.1 보쉬공정을 사용한 실리콘 심부에칭

3.2 실리콘비아 고속에칭과 정상상태 에칭공정을 사용한 측벽에칭반응의 기초

3.3 저온 화학기상증착기술

3.4 비아충진을 위한 전기증착



CHAPTER 04 웨이퍼 취급과 박막가공 공정

4.1 실리콘관통비아용 웨이퍼 박막화 기법

4.2 Si/Cu 연삭과 화학적 기계연마를 이용한 새로운 중간비아공정 실리콘관통비아 박막가공 기술

4.3 임시접착

4.4 실리콘관통비아공정을 위한 임시접착과 탈착



CHAPTER 05 웨이퍼와 다이 접착공정

5.1 웨이퍼 영구접착

5.2 충진소재

5.3 비전도성 필름



CHAPTER 06 계측과 검사

6.1 분광분석 반사계의 원리

6.2 3차원 집적회로 실리콘관통비아의 저밀착성 간섭계

6.3 연삭을 위한 실리콘과 접착제 두께측정

6.4 실리콘관통비아의 비파괴검사를 위한 3차원 엑스레이 현미경기술

6.5 웨이퍼의 뒤틀림과 국부왜곡의 측정



CHAPTER 07 실리콘관통비아의 특성과 신뢰성

7.1 서 언

7.2 박막가공된 3차원 집적회로 칩의 디바이스 신뢰성에 구리 오염이 미치는 영향

7.3 기계적 응력/변형률이 적층된 집적회로 디바이스의 신뢰성에 미치는 영향

7.4 3차원 집적공정이 동적 임의접근 메모리의 기억특성에 미치는 영향



CHAPTER 08 3차원 집적회로 시험기술 동향

8.1 3차원 집적회로 시험의 주요 이슈와 핵심기술

8.2 3차원 집적회로의 접착 전 시험 관련 연구동향

8.3 3차원 집적회로의 접착 후 시험 관련 연구동향

8.4 자동 시험패턴 발생기 관련 연구동향과 3차원 집적회로 실리콘관통비아의 시험 스케줄

8.5 3차원 집적회로 실리콘관통비아의 정확한 저항측정법

8.6 실리콘관통비아의 지연오류 검출을 위한 지연측정회로

8.7 3차원 집적회로에 내장된 공급전류 시험회로를 사용한 표면결함의 전기적 상호연결 시험



CHAPTER 09 초선단전자기술개발기구의 드림칩 프로젝트

9.1 일본의 3차원 집적화 기술 연구개발 프로젝트(드림칩)의 개괄

9.2 열관리와 칩 적층기술

9.3 박막형 웨이퍼기술

9.4 3차원 집적기술

9.5 패키징 기술의 초광폭 버스 3차원 시스템

9.6 자동차용 (아날로그와 디지털) 혼합신호 3차원 집적화 기술

9.7 무선주파수 미세전자기계시스템용 3차원 이종칩 집적화 기술



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