화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2010년 봄 (05/13 ~ 05/14, 삼척 팰리스 호텔)
권호 16권 1호
발표분야 G. Display (LCD, PDP, OLED) Materials(디스플레이 재료)
제목 SiOC low k thin film via solution process.
초록 반도체용 저 유전 물질의 요구 물성은 반도체의 배선구조 및 적용분야 에 따라 달라지기 때문에, 특성 표준이 확정되어 있지는 않지만, 일반적으로는 우수한 전기적, 화학적, 기계적 및 열적 특성 등이 요구된다. 현재 사용되고 있는 SiO2 박막은 유전율이 3.9~4.2로서 너무 높아 0.18 μm급 이상의 반도체 소자의 고집적화, 고속화 등에 심각한 문제가 야기되고 있다. 또한 SiO2 박막은 평탄화 특성은 우수하지만 단차 피복성에 열악한 문제점과 불순물 잔류로 인한 문제점도 존재한다. 차세대 반도체 소자개발에 있어서, 최소 선폭(critical dimension)은 0.13 μm, 구동속도는 2100 MHz가 됨에 따라 배선물질 자체도 현재의 Al 배선에서 전기저항이 낮은 Cu로 바뀌어 지고, 금속배선의 층간물질의 유전상수가 3.0 이하로 요구되고 있다. 여러 가지 저유전 물질 중에서도 SiO2 박막의 특성을 그대로 갖고 있으면서 저 유전상수 값 (1.5∼2.0)을 갖는 SiOC박막을 저 유전상수를 갖는 물질로 장차 차세대 반도체 소자의 층간 절연물질로 적용하려는 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 SiOC조성의 저유전율을 갖는 투명유전체 개발을 목적으로 preceramic polymer인 Polyphenylcarbosilane(PPCS)과 Polycarbosilane(PCS)을 Toluene에 녹여 코팅용액으로 사용하였으며 Spin코팅방법으로 열분해 온도및 분위기를 달리하여 코팅 층의 두께를 조절하였다. 경화와 열처리조건은 각각 150℃ & 350℃~550℃에서 이루어 졌으며FE-SEM , EDS , XPS , IR , AFM , ∝-STEP , C-V등을 사용하여 유전율 및 미세구조특성 분석을 하였다.

 
저자 김정주1, 이윤주2, 김수룡2, 김영희2, 최두진3
소속 1한국세라믹 기술원 연세대, 2한국세라믹 기술원, 3연세대
키워드 low k Dielectrics constant; thin film; 스핀코팅; 용액공정; SiOC; via solution
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