| 초록 |
전자소자의 개발에 따라, 고집적화가 가능한 3차원적 칩배치의 TSV (Through Silicon Via) 기술 연구가 활발히 진행 되고 있다. 배선 재료로서 Cu 사용시 scale down으로 인한 집적도를 증가시키기 위하여 선폭 및 두께를 감소시키게 된다. 이때 고온의 후속 열처리 공정으로 인하여 Cu의 팽창이 발생하며 TSV side 의 crack 및 상부 돌출 등의 mechanical damage가 발생하게 된다. 이런 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 Flexible한 특성을 유지하면서, barrier 특성을 갖는 organic material의 barrier 특성을 확인하였다. 온도가 증가시 Cu 팽창에 의한 TSV 손상을 방지 하기 위해, 본 연구에서는 TSV 패턴내에 자기조립 층상조립법 (Layer-by-Layer: LBL) 사용하여 Flexible한 특성을 갖는 Cu Diffusion Barrier로서의 평가를 진행하였다. 사용한 LbL 재료는 PAH와 PSS를 사용하였으며, continuous한 두께 형성시에 bottom Si 및 Cu와의 glue layer 특성을 가졌으며, 700℃ 고온 열처리에 따른 barrier 특성을 유지하였다. Cu 팽창시 LbL층의 두께에 따른 Damage의 정도를 평가하기 위해서 Nano Indentation을 측정하였다. 이때 LbL층의 삽입 두께에 따라 Si 기판에 전달되는 stress 는 감소하며, Nano Indentation의 Load 후 측정되는 표면의 변형면적 확인 결과 LbL층 증가에 따라 감소하였으며, 삽입되는 LbL층의 Flexible 특성을 통해 Damage 감소를 확인할 수 있었다. |
