チップスタック型マルチチップ実装におけるMOSFETの移動度の変動について

摘要

チップスタック型マルチチップ実装におけるMOSFETの移動度の変動について検討を行った．50μmの厚さに裏面研磨した6″ウェーハをチップにダイシングし，NCP（Non-Conductive-Paste）でガラスエポキシ基板に貼り付け，更に2枚目のチップをフリップチップで1枚目のチップ上に接合した．チップ間接続は，上下のチップに形成したAu/Niバンプの熱圧接により行った．1枚目のチップ中のMOSFETは，2枚目のチップをスタックする前は移動度の変動はほとんど見られなかったのに対し，チップスタック後はpMOSFETは移動度が増加し，nMOSFETは移動度が低下した．1枚目のチップの形状を測定したところ，チップスタック前はわずかに凸型であったが，スタック後は大きく凹型に変形していた．ガラスエポキシ基板，あるいはNCPがチップ熱圧接中に塑性変形を起こし，熱圧接工程後もそのひずみが残留したと考えられる．その結果，1枚目のチップに［110］方向に曲げ圧縮応力が発生し，ピュゾ抵抗効果によりMOSFETの移動度が変化したと考えられる．