Polyphenylcarbosilane을 이용한 반도체 소자용 저유전율 층간 절연막 개발

Title
Polyphenylcarbosilane을 이용한 반도체 소자용 저유전율 층간 절연막 개발
Authors
정현상
Keywords
polyphenylcarbosilane을이용한반도체소자용저유전율층간절연막개발
Issue Date
2011
Publisher
인하대학교
Abstract
최근 직접 회로의 속도와 성능이 향상되기 위해서 초고밀도 직접회로의 크기가 지속적으로 작아지고 있다. 집의 속도는 신호지연(RC delay, R은 금속배선의 저항, C는 금속배선 사이 유전체의 커패시턴스)에 의해 결정된다. 문제를 해결하기 위해서 층간 절연 막의 유전상수와 금속배선의 저항 값을 낮추는 것이다. 특히 성능 향상에 있어 저 유전상수 물질에 대한 많은 관심을 두고 있다. 전자 세라믹스의 적용을 하기 위해서 저온소성을 하여 만들어진 실리콘 다이옥사이드 박막을 대체하는 다양한 유무기 하이브리드 물질을 개발 하는 것에 대해 많은 연구가 진행 되고 있다. 더구나 polycarbosilane, polysilane and polysilazane derivatives들 같은 Si-based polymer들은 전자세라믹에 사용하려는 많은 연구가 되고 절연 물질이나 유전체로 적용을 하려고 한다. 가능성 있는 물질들 중에서 Polyphenylcarbosilane (PPCS)는 주 골격 구조가 Si-C로 되어 있는 폴리머로써 이전에는 실리콘 카바이드나 저 유전상수용 물질로 연구가 되어 왔다. 이번 실험에서는 Sol-gel법으로 PPCS 막을 형성하고, 산화분위기에서 300도 소성을 한 다음 FT-IR, XPS, TGA, nano-indentation, UV-visible spectrometry, MIS(Metal-Insulating-Semiconducter)법으로 막의 특성 평가를 하였다. FT-IR의 데이터로부터 보면 막 형성 후 가해진 소성과정은 PPCS 막에 있는 실리콘과 탄소의 결합이 끊어지면서 내부적으로 실리콘과 산소의 재결합이 이루어지는 경향이 증가되는 것을 야기 시켰다. 또한, 모든 샘플의 투광성은 가시영역에서 80%보다 높게 나왔다. PPCS 막의 유전율은 열분해에 의해서 점점 증가하는 것으로 나왔다. 모든 결과를 유추해 보면 interlevel dielectrics, gate insulators, micro-electro-mechanical system(MEMS), and microfabrication와 같은 다음세대의 고 성능 전자 장치에 실리콘 다이옥사이드를 대처하는 상당히 가능성 있는 물질로 판단된다.
Description
1. 서론 1 2. 이론적 배경 3 2. 1. 저 유전재료의 필요성 3 2. 2. 저 유전재료의 요구 물성 10 2. 3. 저 유전재료의 종류 및 분류 15 2. 4. Polyphenylcarbosilane 28 3. 실험 방법 32 3. 1. Polyphenylcarbosilane의 합성 32 3. 2. 투명 저 유전체용 Solution 제조 32 3. 3. 투명 저 유전체용 후막 형성 32 3. 4. 투명 저 유전체 소성 공정 34 3. 5. Polyphenylcarbosilane 및 후막 특성평가 35 3. 5.1 열적 특성 35 3. 5.2 유전막의 전기적 특성 분석 35 3. 5.3 유전막의 광학적 특성 37 3. 5.4 유전체의 두께 및 표면분석 37 3. 5.5 유전막의 화학적 변화 특성 분석 37 4. 결과 및 고찰 39 4. 1. 열적특성 39 4. 2. 유전막의 전기적 특성 분석 41 4. 3. 유전막의 광학적 특성 43 4. 4. 유전체의 두께 및 표면분석 45 4. 5. 유전막의 화학적 변화 특성 분석 51 5. 결 론 55 6. 참고 문헌 56
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/22399
Appears in Collections:
College of Engineering(공과대학) > Materials Science & Engineering (신소재공학) > Theses(신소재공학 석박사 학위논문)
Files in This Item:
23417.pdfDownload

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Browse