• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.22 no.3
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• pp.126-130
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• 2013

The sodium (Na) and moisture ($H_2O$) gettering phenomena were measured and analyzed in PSG/$SiO_2$ passivated Al-1%Si thin film interconnections. PSG/$SiO_2$ passivation and Al-1%Si thin films were deposited by using APCVD (atmosphere pressure chemical vapor deposition) and DC magnetron sputter techniques, respectively. SIMS (secondary ion mass spectrometry) depth profiling analysis was used to determine the distribution of sodium and moisture throughout the PSG/$SiO_2$ passivated Al-1%Si thin film interconnections. Both sodium and moisture peaks were observed strongly at the interfaces between layers rather than within the Al-1%Si thin film interconnections. Sodium peaks were observed at the interface between PSG and $SiO_2$ passivations, while moisture peaks were not observed.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.22 no.2
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• pp.90-96
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• 1985

The properties of plasma-enhanced CVD phosphorous silicate glass (PECVD PSG) for passivation layer are studied . Phosphorous contentration was analyzed with X-ray fluores-cence. As a result, PECVD PSG has a limiting phosphors concentration of about 8 mole%. Curves relating to etcll rate, infrared absorption ratio, and sheet resistivity were adapted to monitor phosphorous concentration indirectly Dielectric properties, step coverage, crack resistance, and gettering effect are discussed in both of atmospheric pressure CVD (APCVO) and PECVD oxide. PECVD SiO2 film have density of about 2.4 g/㎤ at deposition rate of 450$\AA$/min, refractive index of about 1.53, and breakdown at fields of II-13 MV/cm. Crack resistance of PECVD oxide is greater than APCVD oxide. PECVD PSG films contained with 2 mole % phosphorous show good step coverage and gettering ability. The obtained results show more advantages in PECVD PSG than in APCVD PSG for device passivation.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.22 no.6
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• pp.53-57
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• 1985

Comparisons and analyses were made of the properties of double or triple passivation layer structures composed of APCVD SiOt or PSG and PECVD SiN films with various layer combinations and layer thicknesses. As a result of the analyses of the pro.peHics such as threshold-voltage shift, crack resistance, pinhole density, and moisture reslstancei a con-clusion was reached that the proper passivation layer structure is the double layer consisting of a 4,00$\AA$ or thicker PSG film and a 6,000$\AA$ SiN film.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.4 no.2
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• pp.217-223
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• 1995

절연보호막에 따른 AI-1%Si 박막배선의 평균수명(MTF, Mean-Time-to-Failure) 및 electromigration에 대한 저항성, 즉 활성화에너지(Q)변화 등을 측정 비교하였다. 박막배선은 $5000\AA$두께로 열산화막 처리된 p-Si(100)기판위에 $7000\AA$의 AI-1%Si을 증착한 후 photolithography 공정으로 형성시켰다. Electromigration test를 위한 박막배선은 $3\mu$m의 폭과 $400\mu$m, $1600\mu$m의 두 가지 길이를 가지며 절연보호막 효과를 알아보기 위해 그 위에 $3000\AA$의 두께로 SiO2, PSG, Si3N4등 절연보호막을 APCVD 및 PECVD를 이용하여 각각 증착시켰다. 가속화 실험을 위해 인가된 전류밀도는 4.5X106A/cm2이었고 180, 210, $240^{\circ}C$온도에서 d.c. 인가 후의 저항변화를 측정하여 평균수명을 구한 후 Black 방정식을 이용하여 활성화에너지를 측정하였다. AI-1%Si 박막배선에서 electromigration에 대한 활성화에너지값은 $400\mu$m길이의 경우 0.44eV(nonpassivated), 0.45eV(Si3N4 passivated), 0.50 eV(PSG passivated), 그리고 0.66 eV(SiO2 passivated)로 각각 측정되었다. $1600\mu$m 길이의 AI-1%Si 박막배선 실험에서도 같은 절연보호막 효과가 관찰되었다. 따라서 SiO2, PSG, Si3N4등 절연보호막은 AI-1%Si 박막배선에서의 electromigration에 대한 저항력을 높여 결함방지효과를 보이며 수명을 향상시킨다. SiO2의 절연보호막의 경우가 AI-1%Si 박막배선의 electromigration에 대한 가장 강한 저항력을 보이며 평균수명도 높게 나타났다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.4 no.3
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• pp.327-333
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• 1995

전자소자의 축소화에 따라 박막배선에서의 electromigration은 점차 극소전자 디바이스의 주요 결함원인으로 부각되고 있다. 본 실험에서는 현재 박막 배선 재료로 가장 널리 사용되고 있는 AI-1%Si 금속박막배선의 electromigration에 대한 온도 및 배선길이의 의존성에 관하여 연구하였다. PSG($8000AA$)/SiO2(1000$\AA$)/AI-1%Si(7000$\AA$)/SiO2(5000$\AA$)/p-Si(100)의 보호막처리되지 않은 시편 등을 standard photolithography 공정을 이용하여 각각 제작하였다. 선폭 3$\mu$m, 길이 100, 400, 800, $\1600mu$m등의 AI-1%Si 배막배선구조를 사용하였다. 가속화실험을 위해 인가된 d.c.전류밀도는 4.5X106A/$ extrm{cm}^2$이었고 실온에서 $100^{\circ}C$까지의 분위기 온도에서 electromigration test를 진행하였다. 박막배선의 길에에 따른 MTF(Mean-Time-to-Failure)는 임계길이 이상에서 포화되는 경향을 보이며 이는 보호막층의 유무에 관계없이 나타난다. 선폭 $3\mu$m인 AI-1%Si 박막배선에서 임계길이는, 보호막처리된 시편은 $800\mu$m, 보호막처리되지 않은 시편은 $400\mu$m 배선길이에서 나타난다. 이러한 포화의 경향은 낮은 온도에서 더욱 명확해지는 특성을 보인다. 각 시편에서 electromigration에 대한 활성화에너지도 MTF의 특성과 유사하게 임계길이 이상에서 포화되는 특성을 보인다.