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SiOC 박막에서 박막의 두께와 유전율의 변화
Correlation between the Thickness and Variation of Dielectric Conatant on SiOC thin film 원문보기

한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences, v.13 no.12, 2009년, pp.2505 - 2510  

오데레사 (청주대학교 반도체설계공학과)

초록
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SiOC 박막화학적 증착 방법에 의해 여러 가지 유량비를 다르게 하여 증착되었다. SiOC 박막에서 유전상수의 감소원인에 대하여 조사하고 샘플들은 박막의 두께와 유전상수사이의 상관성에 대하여 분석하였다. 증착한 샘플에서 박막의 두께는 굴절률에 비례하는 경향성이 있으며, 유전상수가 가장 낮은 샘플에서 두께는 감소되었다. 굴절률은 열처리 후 감소하였는데, 열처리 하면서 박막의 두께가 감소되었기 때문이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The SiOC films were deposited with the variation of flow rate ratios by chemical vapor deposition. It was researched the reason of decreasing the dielectric constant in SiOC film and the relationship between the dielectric constant and the thickness. The thickness of the deposited films tends to in ...

주제어

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문제 정의

  • 본연구에서는 화학적 기상 증착법에 의해 얻은 SiOC박막의 유전상수가 낮아지는 원인을 조사하기 위해서 증착하는 과정에서 유량에 따른 박막두께의 변화와 유전상수의 상관성에 대하여 알아보았다. 그리고 열처리후의 박막두께와 유전상수의 변화에 대하여도 살펴보았다.
  • 그리고 열처리후의 박막두께와 유전상수의 변화에 대하여도 살펴보았다. 유전상수가 낮아지기 위하여 기공이 형성된 박막의 문제점을 보완한 분극의 감소에 의한 유전상수의 상관성에 대하여 연구하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유전상수가 낮아지기 위하여 어떤 문제점이 보완되었는가? 그리고 열처리후의 박막두께와 유전상수의 변화에 대하여도 살펴보았다. 유전상수가 낮아지기 위하여 기공이 형성된 박막의 문제점을 보완한 분극의 감소에 의한 유전상수의 상관성에 대하여 연구하였다.
박막의 두께와 유전상수사이는 어떤 경향성이 있는가? 차세대 반도체 산업에서는 VLSI (very large scale integrated circuits)에서 요구되는 성능을 만족하기 위해서 미세공정을 위한 기술과제로 2가지 전 공정과 후 공정기술에 있어서 새로운 기술을 요구하고 있다. 전 공정에서는 소형의 고 신뢰성의 트랜지스터를 설계할 수 있는 기술을, 후 공정에서는 다층배선이 가능하기 위한 낮은 정전용량의 ILD (inter layer dielectric)물질개발이 요구된다.
CVD 방법에 의한 SiOC 박막은 어떠한 장점이 있는가? 기공의 형성은 후 공정에 있어서 평탄화 공정을 필요로하거나 박막표면에서의 기공의 노출로 인한 문제점이 발생할 수 있다[7]-[8]. 반면에 CVD 방법에 의한 SiOC 박막은 미소량의 탄소가 핵반응의 구심점이 되어 분극성을 감소하면서 비정질도를 높이고 동시에 유전상수를 떨어뜨리는 기능을 갖게 하는 것으로 기공의형성에 의한 후 공정의 문제점 등에 대한 문제를 고려하지 않아도 되는 장점이 있다[9]-[11]. SiOC 박막에 서유전상수가 낮아지는 근본적인 문제에 대한 원인은 아직까지도 많은 연구결과들이 보고되고 있으며, 특히 CVD 공정 및 프리커서에 대한 다양한 연구들이 진행중에 있다[12].
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참고문헌 (14)

  1. M. A. Tamor, C. H. Wu, 1990, 'Graphitic network models of diamondlike carbon,' J.Appl. Phys. Vol.67(2), pp.1007-1012, 1990 

  2. GeonJoon Lee, YoungPak Lee, SungSoo Kim, Hyeonsik Cheong, Chong Seung Yoon, Yong-Duck Son and Jin Jang 'Effect of Post Thermal Annealing on Femtosecond Laser Crystallization of 500-nmthick Amorphous Silicon Films,' J. Korean Phys.Soc. Vol 55, pp.50-54, 2009 

  3. R. Navamathavan, ChangYoung Kim, HeangSeuk Lee, Jong-Kwan Woo, Younghun Yu, ChiKyu Choi and HeonJu Lee 'Investigation of Electrical Conduction in Low-dielectric-constant SiOC(-H) Thin Films Deposited by Using PECVD,' J. Korean Phys. Soc. Vol.55, pp.227-231, 2009 

  4. Jung, Hak-Kee, 'Subthreshold Current Model of FinFET Using Three Dimensional Poisson's Equation,' International Journal of Maritime Information and Communication Sciences, Vol.7(1), pp.57-61, 2009 

  5. Doosik Kim, and Demetre J. Economou, 'Energy and angular distributions of ions and neutrals extracted from a slot in contact with a high-density plasma,' IEEE TRANSACTION ON PLASMA SCIENCE, Vol.30, pp.126-127, 2002 

  6. Lee, Kyu-Chung; Hur and Chang-Wu 'Pd-doped-based oxide semiconductor thick-film gas sensors prepared by three different catalyst-addition processes,' International Journal of Maritime Information and Communication Sciences, Vol.7(a), pp.72-77, 2009 

  7. A. Grill and D. A. Neumayer, 'Structure of low dielectric constant to extreme low dielectric constant SiOCH films: Fourier transform infrared spectroscopy characterization,' J. Appl. Phys. Vol.94, pp.6697-6707, 2003 

  8. G. Galli and R. M. Martin, 'Structural and electronic properties of amorphous carbon,' Phys. Rev. Lett. Vol.62, No.5, pp.555-558, 1999 

  9. 오데레사 '탄소밀도의 변화가 SiOC 박막의 결합 구조에 미치는 영향,' 대한전자공학회, Vol. 43, pp.322-327, May. 2006 

  10. Teresa Oh, Kwang-Man Lee, Sung-Teak Ko, Kyung Sik Kim, Khi-Jung Ahn and Chi Kyu Choi, 'Bonding Structure of the Cross-link in Organosilicate Films Using $O_{2}$ /BTMSM Precursors,' Jpn. J. Appl. Phys. Vol.42, pp.1517-1520, 2003 

  11. T. Oh, 'Organic Thin Film Transistors Using Pentacene and SiOC film,' IEEE transactions on Nanotechnology, Vol. 5, pp.23-29, 2006 

  12. J. K. Choi, D. H. Kim, J. Lee and J. B. Yoo, 'Effects of process parameters on the growth of thick SiO2 using plasmaenhanced chemical vapor deposition with hexamethyldisilazane,' Surface and Coatings Technology, Vol.131, pp.136-140, 2000 

  13. Saravanapriyan Sriraman, Eray S. Aydil, and Dimitrios Maroudas, 'Visualizing the evolution of surface bond straining during radical-surface interactions in plasma deposition processes,' IEEE TRANSACTION ON PLASMA SCIENCE, Vol.30, pp.112-113, 2002 

  14. Jin Yong Kim, Moo Sung Hwang, Yoon-Hae Kim, Hyeong Joon Kim and Young Lee, 'Origin of low dielectric constant of carbon-incorporated silicon oxide film deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition,' J. Appl. Phys. Vol.90, pp.2469-2473, 2001 

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