화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2004년 가을 (11/05 ~ 11/05, 인하대학교)
권호 10권 2호
발표분야 반도체I(실리콘)
제목 여러 가지 low-k 물질의 구리 배선 신뢰성
초록 배선 폭의 감소로 인한 RC delay의 증가를 감소시키기 위한 방법으로는 Al보다 낮은 저항인 Cu배선을 사용하는 것과, SiO2보다 낮은 유전 상수를 가지는 low-k를 사용하는 것 두 가지가 가능한 방법이다. 하지만, low-k의 경우는 SiO2에 비해서 Cu diffusion에 대한 저항성이 낮은 것으로 알려져 있다. 이에 반도체 소자에서 배선간 절연 물질로 사용되는 low-k물질의 구리 새선 신뢰성에 관한 연구를 수행하였다.
MOS구조의 샘플에서 electric field와 온도를 함께 가하는 BTS(Bias Temperature Stress)의 방법을 통해서 dielectric의 TTF(Time to Failure)를 측정하였다. 사용된 시편은 FSG, OSG등의 CVD low-k와 MSSQ계열의 spin-on low-k이다. 또한 정확한 통계처리를 위해서 동시에 10개의 시편을 측정하였고, 같은 조건에서 15개 이상의 데이터를 얻음으로써 Weibull plot을 통해, t 63.2와 beta(shape parameter)를 얻을 수가 있었다. 또한 field dependence와 temperature dependence를 얻음으로써 각각의 low-k에 대해서 diffusion activation energy를 얻을 수 있었다. 그리고 유전상수를 낮추기 위해서 low-k에 첨가되는 pore의 양에 따라서 BTS 저항성을 측정하였다.
저자 황상수1, 이희찬2, 정성엽1, 주영창1
소속 1서울대, 2삼성코닝정밀유리
키워드 low-k; BTS; TTF; Weibull plot; pore
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