Low Dielectric Constant Polymeric Materials for Microelectronics Applications

마이크로전자 응용에서의 저유전율 고분자 재료

Increased signal speed can be obtained in three ways: changing the layout and/or the ratio of the width to thickness of the metal lines, decreasing the specific resistance of the interconnect metal, and decreasing the dielectric constant of the insulating material (intermetal dielectric). Further advancement cannot be expected from changing layout or decreasing specific resistance. The only alternative is to use an insulating material with a lower dielectric constant than other ones used presently. A large variety of polymers has been proposed for use as materials with low dielectric constants for applications in microelectronics. In this review, the properties of selected polymers as well as various fabrication methods for polymer thin films are discussed. Based on the properties described so far, and the requirements for applications as intermetal dielectric material, the possibilities for further developments also are discussed.

반도체 칩의 신호처리속도를 향상시키기 위한 방법에는 세 가지가 있다. 첫 번째 방법은 금속배선의 배치(layout)를 바꾸는 것이고, 두 번째 방법은 배선으로 사용되는 금속의 비저항을 감소시키는 것이며, 세 번째 방법은 절연재료(insulating material)의 유전상수(dielectric constant)를 감소시키는 것이다. 첫 번째나 두 번째의 방법에 대해서는 많은 연구가 이루어졌고, 지금도 연구가 이루어지고 있다. 그러나 첫 번째나 두 번째의 방법을 통하여 얻을 수 있는 신호처리속도의 향상보다는 세 번째 방법을 통하여 얻을 수 있는 신호처리속도의 향상이 더 크다. 본 논문에서는 먼저 마이크로전자에 응용되기 위한 절연재료의 요구조건을 살펴보고, 지금까지 개발된 저유전율 고분자재료들을 간략하게 소개할 예정이다. 아울러 유전상수를 낮추기 위하여 최근 개발된 기공을 갖는 고분자재료들과 이들을 제조하기 위한 공정에 대해서도 간략하게 소개할 예정이다.