• 제목/요약/키워드: intermetallic dielectric

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Silicon 기반 IC 디바이스에서의 층간 절연막 특성 분석 연구 (Raman Spectroscopy Analysis of Inter Metallic Dielectric Characteristics in IC Device)

  • 권순형;표성규
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.19-24
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    • 2016
  • Along the few nano sizing dimensions of integrated circuit (IC) devices, acceptable interlayer material for design is inevitable. The interlayer which include dielectric, interconnect, barrier etc. needs to achieve not only electrical properties, but also mechanical properties for endure post manufacture process and prolonging life time. For developing intermetallic dielectric (IMD) the mechanical issues with post manufacturing processes were need to be solved. For analyzing specific structural problem and material properties Raman spectroscopy was performed for various researches in Si semiconductor based materials. As improve of the laser and charge-coupled device (CCD) technology the total effectiveness and reliability was enhanced. For thin film as IMD developed material could be analyzed by Raman spectroscopy, and diverse researches of developing method to analyze thin layer were comprehended. Also In-situ analysis of Raman spectroscopy is introduced for material forming research.

2중 Al 배선을 위한 금속층간 SOG 박막의 형성 (Formation of SOG Film between Al Metal Layers for Double metal Process)

  • 백종무;정영철;이용수;이봉현
    • 전자공학회논문지A
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    • 제31A권8호
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    • pp.53-61
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    • 1994
  • Intermetallic dielectric layer was formed by using SiO$_2$/SOG/SiO$_2$ for aluminum based dual-metal interconnection process and its electric characteristics were evaluated. The dielectric layer was in the cost and facility point of view more useful than the insulator that was formed by etch-back process. The planarity by using SOG process was about 40% higher than that of the insulator by the CVD process. When SiO$_2$ films were deposited by the PECVD process the Al hillock formation during the next process was restrained bucause the intermetalic insulator was made at low temperature. The leakage current was 1${\times}10^{7}~1{\times}10^{-8}A/cm^{2}$ at the electric field of 10$^{5}$V/cm and breakdown filed was 4.5${\times}10^{6}~7{\times}10^{6}A/cm$. So we had confirmed that siloxane SOG was very useful for intermetallic layer material.

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Fluorinated amorphous carbon thin films grown by plasma enhanced chemical vapor deposition with $C_4$F$_8$ and $Si_2H_6/He$ for low dielectric constant intermetallic layer dielectrics

  • Kim, Howoon;Shin, Jang-Kyoo;Kwon, Dae-Hyuk;Lee, Gil S.
    • Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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    • 제7권2호
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    • pp.33-38
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    • 2003
  • Fluorinated amorphous carbon thin films (a-C:F) for the use of low dielectric constant intermetallic layer dielectrics are deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition with $C_4$F$_{8}$ and Si$_2$H$_{6}$/He gas mixture as precursors. To characterize and improve film properties, we changed various conditions such as deposition temperature, and RF power, and we measured the thickness and refractive indexes and FT-IR spectrum before and after annealing. At low temperatures the film properties were very poor although the growth rate was very high. On the other hand, the growth rate was low at high temperature. The growth rate increased in accordance with the deposition pressure. The dielectric constants of samples were in the range of 1.5∼5.5∼5.

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Cu/Sn 비아를 적용한 일괄적층 방법에 의한 다층연성기판의 제조 (Fabrication of Laminated Multi-layer Flexible Substrate with Cu/Sn Via)

  • 이혁재;유진
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.1-5
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    • 2004
  • 다층 연성기판은 높은 전기 전도성과 낮은 절연상수로 잘 알려진 구리와 폴리이미드로 구성되어 있다. 본 연구에서는 이러한 다층연성기판을 패턴된 스테인리스 스틸 위에 구리선을 전기도금하고 폴리이미드를 코팅함에 의해서 균일한 형태의 $5{\mu}m$-pitch의 전도선을 제조하는데 성공하였다. 또한, 다층기판 형성시 비아흘은 UV 레이저로 형성시켰으며 구리와 주석을 전기 도금함으로 이를 채웠다. 그런다음 비아와 전도선이 붙은 채로 스테인리스 스틸에서 벗겨냈다. 이렇게 형성된 각각의 층을 한번에 적층하여 다층연성기판을 완성하였다. 적층시 주석과 구리사이에 고체상태 반응(Solid state reaction)이 발생하여 $Cu_6Sn_5$ and $Cu_3Sn$을 형성하였으며 비아패드에 비아가 수직으로 위치한 완전한 형태의 층간 연결을 형성하였다. 이러한 비아 형성 공정은 V형태의 비아나 페이스트 비아와 비교할 때 좋은 전기적 특성, 저가공정등의 여러 장점을 가지고 있다.

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10 V이하의 프로그래밍 전압을 갖는 $Ta_{2}O_{5}/SiO_{2}$로 구성된 안티휴즈 소자 ($Ta_{2}O_{5}/SiO_{2}$ Based Antifuse Device having Programming Voltage below 10 V)

  • 이재성;오세철;류창명;이용수;이용현
    • 센서학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.80-88
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    • 1995
  • 본 논문에서는 Al 및 TiW 금속을 상하층 전극으로 사용하고 이들 금속사이에 절연물이 존재하는 금속-절연물-금속(metal-insulator- metal : MIM) 구조의 안티휴즈 소자를 만들고 금속층간 절연물의 성질에 따른 안티휴즈 특성에 대하여 연구하였다. 금속층간 절연물로는 R.F 스퍼터링법에의해 형성된 실리콘 산화막과 탄탈륨 산화막으로 구성된 이층 절연물을 사용하였다. 이러한 안티휴즈 구조에서 실리콘 산화막은 프로그램 전의 안티휴즈 소자를 통해 흐르는 누설전류를 감소시켰으며, 실리콘 산화막에 비해 절연 강도가 낮은 탄탈륨 산화막은 안티휴즈 소자의 절연파괴전압을 저 전압으로 낮추는 역할을 하였다. 최종적으로 제조된 $Al/Ta_{2}O_{5}(10nm)/SiO_{2}(10nm)/TiW$ 구조에서 1 nA 이하의 누설전류와 약 9V의 프로그래밍 전압을 갖고 수 초내에 프로그램이 완성되는 전기적 특성이 안정된 안티휴즈 소자를 제조하였다. 그리고 이때 소자의 OFF 및 ON 저항은 각각 $3.65M{\Omega}$$7.26{\Omega}$이었다. 이와 같은 $Ta_{2}O_{5}/SiO_{2}$ 구조에서 각 절연물의 두께를 조절함으로써 측정 전압에 민감하고 재현성 있는 안티휴즈 소자를 제조할 수 있었다.

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