• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.106-106
• /
• 1999

반도체 소자가 소브마이크론 이하로 집적화 되어감에 따라, RC 신호 지연 및 간섭 현상, 전력 소비의 증가 문제가 심각하게 대두되고 있다. 이러한 문제를 개선하기 위해서는, 현재 층간 절연막으로 상용화되어 있는 SiO2 박막을 대체할 저유전율 박막의 개발이 필수적이며, 많은 연구자들이 여러 가지 새로운 유기물질과 무기물질은 제안하고 있다. 반도체 공정상의 적합성을 고려할 때, 이들 여러물질 중에서 알킬기를 함유한 SiO2 박막(이하 'Si-O-C-H 박막'으로 표기)에 많은 관심이 집중되고 있다. Si-O-C-H 박막은 알킬기에 의해 형성된 나노 스케일의 기공에 의해 작은 유전율을 가지게 된다. 따라서, 박막내의 알킬기의 함유량이 많을수록 보다 작은 유전율을 얻을 수 있다. 그러나 과다한 알킬기의 함유는 Si-O-C-H 박막의 열적 특성을 열화시키는 부정적인 효과도 있다. 본 연구에서는 bis-trimethylsilylmethane(BTMSM, H9C3-Si-CH2-Si-C3H9) precursor를 이용하여 Si-O-C-H 박막을 증착하였다. BTMSM precursor의 중요한 특징중 하나는, 두 실리콘 원자 사이에 Si-CH2 결합이 존재한다는 사실이다. Si-CH2 결합은 양쪽의 Si에 의해 강하게 결합되어 있어서, BTMSM precursor를 사용하여 Si-O-C-H 박막은 유전상수도 작을 뿐 아니라, 열적으로도 안정된 특성이 얻어질 것으로 기대된다. Si-O-C-H 박막의 열적 안정성을 평가하기 위하여, 고온 열처리 전후의 FT-IR 스펙트럼 분석과 C-V(capacitance-voltage) 측정에 의한 유전상수 변화를 살펴보았다. 또한 증착된 박막의 미세구조 및 step coverage 특성 관찰을 위하여 SEM(scanning electron microscopy) 및 TEM(transmission electron micfroscopy) 분석을 하였다. 변화하였으며 이는 포토루미네슨스의 변화의 원인으로 판단된다. 연구하였다. CeO2 와 Si 사이의 계면을 TEM 측정에 의해 분석하였고, Ce와 O의 화학적 조성비를 RBS에 의해 측정하였다. Si(100) 기판위에 증착된 CeO2 는 $600^{\circ}C$ 낮은 증착률에서 seed layer를 하지 않은 조건에서 CeO2 (200) 방향으로 우선 성장하였으며, Si(111) 기판 위의 CeO2 박막은 40$0^{\circ}C$ 높은 증착률에서 seed layer를 2분이상 한 조건에서 CeO2 (111) 방향으로 우선 성장하였다. TEM 분석에서 CeO2 와 Si 기판사이에서 계면에서 얇은 SiO2층이 형성되었으며, TED 분석은 Si(100) 과 Si(111) 위에 증착한 CeO2 박막이 각각 우선 방향성을 가진 다결정임을 보여주었다. C-V 곡선에서 나타난 Hysteresis는 CeO2 박막과 Si 사이의 결함때문이라고 사료된다.phology 관찰결과 Ge 함량이 높은 박막의 입계가 다결정 Si의 입계에 비해 훨씬 큰 것으로 나타났으며 근 값도 증가하는 것으로 나타났다. 포유동물 세포에 유전자 발현벡터로써 사용할 수 있음으로 post-genomics시대에 다양한 종류의 단백질 기능연구에 맡은 도움이 되리라 기대한다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상 분사기술의 최적화에 의한 기능성 나노 입자 제조 기술을 확립하고 2차 오염 발생원인 유기계 항균제를 무기계 항균제로 대

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
• /
• pp.738-739
• /
• 2008

SiOC 박막은 산소와 bistrimethylsilylmethane 전구체의 유량비를 다르게 하여 플라즈마 발생 화학적 기상 증착방법으로 증착되었다. 증착된 SiOC박막은 Fourier transform infrared spectroscopy에 의해서 분석하였으며, 알킬기에 의한 $1000\;cm^{-1}$ 근처에 나타나는 Si-O-C 결합의 형성되는 모양과 유전상수와의 상관성에 대하여 살펴보았다. 열처리 유전상수는 더욱 낮아졌고, BTMSM/O2의 유량비가 증가함에 따라서 유전상수의 선형적인 상관성은 없었다. 구간별로 유전상수는 증가했다가 감소하는 경향성이 반복적으로 났으며, 유전상수와의 상관성은 FTIR 스펙트라 분석기에 의해서 $950{\sim}1200\;cm^{-1}$에서 나타나는 Si-O-C 결합모드에서 찾을 수 있었다. Si-O-C 결합모양이 넓게 퍼지는 화학적 이동이 관찰되는 곳에서 유전상수는 낮아졌으며, 이러한 화학적 이동이 일어나는 샘플에서 유전상수가 1.65로 조사되었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제21권12호
• /
• pp.1090-1095
• /
• 2008

The SiOCH films that low dielectric interlayer dielectric materials were deposited on p-type Si(100) substrates through the dissociation of BTMSM precursors with oxygen gas by using PECVD method. BTMSM precursor was introduced with the flow rates from 42 sccm to 60 sccm by 2 sccm step in the constant flow rate of 60 sccm $O_2$. SiOCH thin films were annealed at $450^{\circ}C$ for 30 minutes. The electrical property of SiOCH thin films was studied by MIS, Al/SiOCH/p-Si(100), structure. Annealed samples showed even greater reductions of the maximum capacitance and the dielectric constant of the SiOCH samples, owing to reductions of surface charge density. we confirmed this result with derivative of C-V characteristic, leakage current density. The maximum capacitance and leakage current density were respectively decreased about 4 pF, 60% after annealing. The average of low-k value is approximatly 2.07 after annealing.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.47-52
• /
• 2009

We studied the electrical characteristics of low-k SiOCH interlayer dielectric(ILD) films fabricated by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). BTMSM precursor was evaporated and introduced with the flow rates from 16 sccm to 25 sccm by 1 sccm step with the constant flow rate of 60 sccm $O_2$ in process chamber. The vibrational groups of SiOCH thin films were analyzed by FT!IR absorption lines, and the dielectric constant of the low-k SiOCH thin films were obtained by measuring C-V characteristic curves. The heat treatment on SiOCH thin films reduced the FTIR absorption intensity of the Si-O-$CH_3$ bonding group and Si-$CH_3$ bonding group but increased the intensity of Si-O-Si(C) bonding group. The SiOCH ILD films could have low dielectric constant $k\;{\simeq}\;2$ and also be reduced further by decreasing the $CH_3$ group density and increasing Si-O-Si(C) group density through annealing process.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2002년도 추계종합학술대회
• /
• pp.477-480
• /
• 2002

ULSI(ultra large scaled integrated circuits)의 고집적화와 고속화를 위한 다층 배선 기술 중에서 층간 절연막의 특성을 향상시켜주는 것은 매우 중요한 요소이다. 소자의 소형화에 따른 절연층의 용량에 의한 신호의 지연을 방지하고 금속배선간의 상호간섭을 막아주기 위해서 현재 요구되는 0.13$\mu\textrm{m}$급 소자의 경우에서는 유전율이 매우 낮은 k$\leq$2.0인 층간 절연막이 필요하게 된다. 이러한 차세대 반도체 소자의 층간 절연물질로서 사용될 유력한 저유전 물질로 Nanoporous silica(k=1.3~2.5)를 적용하려는 연구가 진행되고 있다(1)-(3). 그러한 물질 중에 하나가 organosilicate films이 있는데 carbon-doped oxides, silicon-oxicarbides, carbon-incorporated silicon oxide film, organic-inorganic hybrid type Si-O-C thin films 혹은 organic-inorganic hybrid silica materials 등으로 불린다. 이에 본 연구에서는 nano-pore를 갖는 유무기 하이브리드 구조의 저유전 박막을 BTMSM/O$_2$의 혼합된 precursor를 사용하여 ICPCVD 방법에 의해 형성하였다. 총 유량을 20sccm이 되도록 하여 $O_2$:BTMSM(Ar)의 유량비를 변화시키며, 작업진공도는 300mTorr였다. 기판은 가열하지 않고, p-type Si(100) 위에 Si-O-C-H 박막을 형성하였다. 열적안정성을 조사하기 위하여 30$0^{\circ}C$, 40$0^{\circ}C$, 50$0^{\circ}C$에서 30분간 열처리하여 비교 분석하였다. 형성된 박막의 특성은 XPS로 분석하여 유전상수와의 상관관계를 조사하였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.1-4
• /
• 2008

The chemical shift of SiOC film was observed according to the flow rate ratio. SiOC film had the broad main band of $880\sim1190cm^{-1}$ and the sharp Si-$CH_3$ bond at $1252cm^{-1}$, and the peak position of the main bond in the infrared spectra moved to high frequency according to the increasing of an BTMSM flow rate. So the increment of the alkyl group induced the C-H bond condensation in the film, and shows the blueshift in the infrared spectra. In the case of P5000 system of Applied Materials Corporation, the strong bond of Si-CH3 bond in precursor does not enough to dissociated and ionized, because low plasma energy due to the capactive coupled CVD. Therefore, there was the sharp peak of Si-$CH_3$ bond at $1252cm^{-1}$.

• 한국진공학회지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.453-458
• /
• 2009

SiOC 박막을 BTMSM과 산소의 혼합가스를 사용하여 CVD 방법으로 증착하였다. 박막의 특성은 가스 유량비에 따라서 변하였다. 유전상수는 MIS 구조를 이용하여 C-V 측정법에 의하여 얻었다. 결합의 말단을 구성하는 Si-$CH_3$ 결합 사이의 공간효과에 의해서 기공이 만들어지며, 기공의 형성에 의해서 박막의 두께가 증가하였다. 그러나 분극의 감소에 의해서 만들어지는 SiOC 박막은 두께가 감소하면서 유전상수도 감소되었다. 열처리 후 유전상수는 수산기의 기화에 의해서 감소되었다. 박막의 두께는 분극의 감소에 의한 유전상수의 감소와 연관이 있었다. 굴절률은 박막의 두께에 반비례하는 경향성이 있으며, 박막의 두께와 굴절률의 경향성은 열처리 후에도 변하지 않았다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제16권8호
• /
• pp.1747-1752
• /
• 2012

탄소를 포함한 SiOC 박막은 BTMSM과 산소의 혼합 프리커서를 이용하여 CVD방법으로 증착하였다. 전통적으로 유전상수를 측정하기 위해서 MIS(금속/절연막/반도체)방법을 이용하는데 박막의 균일성을 보장할 수 없기 때문에 나타나는 오차의 한계를 보상하기 위해서 광학적인 분석방법과 경도측정 등을 통하여 SiOC 박막이 분극이 낮아지는 영역을 추적하였다. 분극이 낮고 비정질성이 높은 박막에서 유전상수가 낮아지는 특성을 이용하여 유전상수를 도출하였다. 열처리 후 SiOC 박막의 유전상수는 분극의 감소에 의해 감소하였으며, FTIR 분석에 의한 결합신호는 높은 파수 영역으로 이동하였다. 950~1200 cm-1 영역의 주 결합은 Si-C와 Si-O 결합으로 이루어졌으며, Si-O 결합의 강도가 증가한 것은 결합력이 증착한 샘플에서 보다 증가하였다는 것을 의미하며, 열처리 후 더 안정된 박막이 되었다. 열처리 후 SiOC 박막은 유전상수가 2.06으로 낮게 나타났다.

• 한국진공학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.341-345
• /
• 2008

SiOC 박막을 산소와 bistrimethylsilylmethane 전구체의 유량비를 다르게 하여 플라즈마 발생 화학적 기상 증착방법으로 증착하였다. 증착된 SiOC박막은 Fourier transform infrared spectroscopy에 의해서 분석하였으며, 알킬기에 의한 $1000\;cm^{-1}$ 근처에 나타나는 Si-O-C 결합의 형성되는 모양과 유전상수와의 상관성에 대하여 살펴보았다. 열처리 유전상수는 더욱 낮아졌고, BTMSM/$O_2$의 유량비가 증가함에 따라서 유전상수의 선형적인 상관성은 없었다. 구간별로 유전상수는 증가했다가 감소하는 경향성이 반복적으로 나타났으며, 유전상수와의 상관성은 FTIR 스펙트라 분석기에 의해서 $950{\sim}1200\;cm^{-1}$ 에서 나타나는 Si-O-C 결합모드에서 찾을 수 있었다. Si-O-C 결합모양이 넓게 퍼지는 화학적 이동이 관찰되는 곳에서 유전상수는 낮아졌으며, 이러한 화학적 이동이 일어나는 샘플에서 유전상수가 1.65로 조사되었다.

• 한국고분자학회:학술대회논문집
• /
• 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
• /
• pp.298-298
• /
• 2006

There has been much interest in incorporating nanoscale voids into dielectric materials in order to reduce their k value, and thus in producing low-k porous interdielectric materials. One approach to the development of low-k dielectric materials is the templated polycondensation of organosilicate precursors in the presence of a thermally labile, organic polymeric porogen. The other is SiOCH films have low dielectric constant as well as good mechanical strength and high thermal stability through PECVD. In this article we explore the nanopore generation mechanism of organosilicate film using star-shape porogen and SiOCH film using bis-trimethylsilylmethane (BTMSM) precursor.