Für den Aufbau von 3D-integrierten Mikrosystemen gilt es bestehende Prozessabläufe zu adaptieren und neue Teilprozesse zu integrieren. Dementsprechend muss zunächst Wissen über die Prozessführung und das Materialverhalten gesammelt werden. Die vorliegende Arbeit konzentriert sich dabei auf das Annealingverhalten von Through-Silicon-Via-Strukturen (TSVs). Im Fokus der Untersuchungen stehen vor allem thermo-mechanische Spannungen, welche sich bei diesem Fertigungsschritt ausbilden. Vom Materialverhalten des Kupfers ausgehend, wird ein hypothetisches Ablaufmodell zur Spannungsentwicklung während des Annealing entwickelt. Experimentalreihen werden von der TSV-Prozessführung abgeleitet, um die getroffenen Annahmen zu überprüfen. In diesem Zusammenhang dienen die Charakterisierung von Testchipkrümmung sowie der Kupferprotrusion vor und nach dem Annealing zur Überprüfung der getroffenen Annahmen und weisen ein zeit- und temperaturabhängiges Verhalten auf. EBSD-Messungen zeigen, dass diese Beobachtungen maßgeblich auf die Umstrukturierung der Kupfermikrostruktur zurückzuführen sind. Ausgehend vom Ablaufmodell und von der experimentellen Charakterisierung können wichtige Randbedingungen für Berechnungen erkannt und festgelegt werden. So wird abschließend ein FE-Modell zur Simulation der thermo-mechanischen Spannungen nach dem Annealing vorgestellt. Die Simulationsergebnisse werden durch µ-Raman-Spektroskopie-Messungen validiert. Zusammengefasst liefert diese Arbeit nicht nur wichtige materialtechnische Erkenntnisse über den Ablauf des TSV-Annealing, sondern stellt zusätzlich eine Berechnungsmethodik vor, welche als Werkzeug für die Prozessoptimierung genutzt werden kann.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Kapitel 1: Die Bedeutung des Themas
- 1.1: Historische Entwicklung
- 1.2: Aktueller Stand der Forschung
- Kapitel 2: Methodisches Vorgehen
- 2.1: Datenerhebung
- 2.2: Datenanalyse
- Kapitel 3: Ergebnisse der Untersuchung
- 3.1: Erste Ergebnisse
- 3.2: Weitere Ergebnisse
- Kapitel 4: Diskussion der Ergebnisse
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Dieser Text befasst sich mit einem wichtigen Thema und verfolgt das Ziel, neue Erkenntnisse zu gewinnen und bestehende Forschungslücken zu schließen.
- Analyse der historischen Entwicklung des Themas
- Zusammenfassende Darstellung des aktuellen Forschungsstandes
- Präsentation der wichtigsten Ergebnisse der durchgeführten Untersuchung
- Diskussion der Ergebnisse im Kontext der bestehenden Literatur
- Ableitung von Schlussfolgerungen und Empfehlungen für die zukünftige Forschung
Zusammenfassung der Kapitel
Das erste Kapitel befasst sich mit der historischen Entwicklung des Themas und stellt den aktuellen Forschungsstand dar. Das zweite Kapitel beschreibt die methodischen Grundlagen der Untersuchung, einschließlich der Datenerhebung und Datenanalyse. Das dritte Kapitel präsentiert die wichtigsten Ergebnisse der Untersuchung. Schließlich diskutiert das vierte Kapitel die Ergebnisse im Kontext der bestehenden Literatur und leitet Schlussfolgerungen und Empfehlungen für die zukünftige Forschung ab.
Schlüsselwörter
Die wichtigsten Schlüsselwörter dieses Textes sind: Thema, Forschung, Ergebnisse, Diskussion, Schlussfolgerungen, Empfehlungen.
- Arbeit zitieren
- Peter Sättler (Autor:in), 2015, Thermo-mechanische und mikrostrukturelle Charakterisierung von Kupfer-Durchkontaktierungen im Silizium (Through Silicon Vias), München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/321671
