| 초록 |
무어의 법칙에 따라 IC 소자 내의 transistor 증가로 인해 transistor desnsity가 높아지고 있다. transisor density 증가는 소자에서 발생하는heat dissipation density의 급격한 상승을 초래하여 열 문제를 발생시킨다. 이런 열 문제는 소자의 성능과 열적 신뢰성에 영향을 끼치기 때문에 무엇보다도 열 관리가 중요하다. 열 문제의 해결방안으로는 TIM, heat spreader, thermal Si via, 등 여러 냉각방법이 대두되고 있다. 본 연구에서는 냉매를 이용한 냉각방법을 연구하였으며, Si 웨이퍼에 through Si via(TSV)와 micro-channel을 deep reactive ion etching(DRIE)을 통해 냉각 구조를 제작하였고, 제작된 micro-channel을 통해 냉매를 흘려 냉각 효과를 분석하였다. 또한, Cu와 Ag 금속 범프의 유무를 통해 냉각 전후의 시편 표면온도 변화를 관찰하였다. 가열온도 300oC에서 de-ionized water로 냉각 시 냉각 전후의 온도 차이는 약 22.9oC 였으며, Ag 범프 층이 추가되었을 시 가 냉각 전후의 시편 표면온도 차이는 약 3.7oC 더 감소 하였다. Micro-channel 내에서 냉매의 흐름변화와 형태는 형광현미경으로 관찰하였으며, 냉각효과는 적외선 현미경을 이용하여 냉각 전후의 표면온도를 비교하여 분석하였다. |
