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NTIS 바로가기마이크로전자 및 패키징 학회지 = Journal of the Microelectronics and Packaging Society, v.27 no.3, 2020년, pp.41 - 47
이현철 ((주)제이셋스태츠칩팩코리아) , 정민수 ((주)앰코테크놀로지 코리아) , 김가희 (안동대학교 신소재공학부 청정에너지소재기술연구센터) , 손기락 (안동대학교 신소재공학부 청정에너지소재기술연구센터) , 박영배 (안동대학교 신소재공학부 청정에너지소재기술연구센터)
The effect of Co interlayer on the interfacial reliability of SiNx/Co/Cu thin film structure for advanced Cu interconnects was systematically evaluated by using a double cantilever beam test. The interfacial adhesion energy of the SiNx/Cu thin film structure was 0.90 J/㎡. This value of the Si...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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Cu 배선에서 확산은 어디에서 지배적인가? | Cu 배선은 주로 입계에서 확산을 하는 Al 배선과 달리 표면에서 확산이 지배적으로 이루어진다. 그러므로 Cu 배선에 많이 상용화되고 있는 SiNx 피복층과 Cu 배선 사이의 낮은 계면접착에너지로 인해 확산이 용이하여 EM, 절연파괴(time dependent dielectric breakdown, TDDB) 신뢰성에 좋지 않은 영향을 미친다. | |
Cu 배선의 전기적, 열적 신뢰성 문제를 개선시키기 위해 사용하는 합금원소는? | 그러므로 Cu 배선에 많이 상용화되고 있는 SiNx 피복층과 Cu 배선 사이의 낮은 계면접착에너지로 인해 확산이 용이하여 EM, 절연파괴(time dependent dielectric breakdown, TDDB) 신뢰성에 좋지 않은 영향을 미친다. 이와 같이 Cu 배선의 전기적, 열적 신뢰성 문제를 개선시키기 위해 Al, Mn, Co, CoWP 등을 SiNx /Cu 계면 또는 합금으로 적용하여 전기적 신뢰성을 평가한 여러 기존 연구들이 보고되고 있다.6-12) Cu 배선에 CoWP 또는 Ta/TaN 박막을 적용할 경우 SiNx 또는 SiCx NyHz 피복층을 적용한 구조보다 Cu/ 피복층 계면에서의 확산이 감소하여 EM 수명이 증가한 결과도 보고되었다. | |
상감공정 중 외부에 노출 된 Cu 도금층 표면은 후속 공정 중에 쉽게 산화되는데 이에 따른 문제점은? | 1) 상감공정 중 화학적·기계적 연마(chemical-mechanical polishing, CMP) 후 외부에 노출된 Cu 도금층 표면은 후속 공정 중에 쉽게 산화될 수 있다.2,3) 이에 따라 Cu 배선/상부 피복층(capping layer) 계면의 낮은 계면접착에너지로 인해 Cu 배선의 EM 및 SM 신뢰성이 매우 저하 된다고 보고되고 있다.4,5) 이에 Cu CMP 공정 후 다양한 표면 처리를 통해 Cu 박막 표면의 결함, 산화, 또는 오염 층 등을 효과적으로 제거하면 Cu 배선과 상부 피복층 사이의 계면접착에너지가 증가하여 EM, SM 등 전기적 신뢰성이 향상 된다는 연구가 보고되었다. |
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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