습식표면처리 및 열 사이클에 따른 Cu/SiNx 계면접착에너지 평가 및 분석

정민수; 김정규; 강희오; 황욱중; 박영배

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자료유형: 학술저널

저자정보: 정민수 김정규 강희오 황욱중 박영배

저널정보: 한국마이크로전자및패키징학회 마이크로전자 및 패키징학회지 마이크로전자 및 패키징학회지 제21권 제1호

발행연도: 2014.1

수록면: 45 - 50 (6page)

이용수

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반도체 미세구리배선 적용을 위하여 구리배선의 습식 표면처리 및 열 사이클에 따른 구리 박막과 실리콘질화막도포층 사이의 계면접착에너지를 4점굽힘시험을 통해 정량적으로 평가하였다. 구리배선을 화학적·기계적 연마한 후 습식표면처리를 통하여 구리 박막과 실리콘질화막의 계면접착에너지는 10.57 J/m2에서 14.87 J/m2 로 증가하였다. -45~175oC범위에서 250사이클 후, 표면처리를 하지 않은 시편의 계면접착에너지는 5.64 J/m2으로, 표면처리를 한 시편은 7.34 J/m2으로감소하였으며, 모든 시편의 박리계면은 구리 박막과 실리콘질화막 계면으로 확인되었다. X-선 광전자 분광법으로 계면 결합상태를 분석한 결과, 화학적·기계적 연마 공정 후 구리배선의 표면 산화물이 습식표면처리에 의해 효과적으로 제거된 것을 확인하였다. 또한, 열 사이클 처리동안, 구리 박막과 실리콘질화막의 큰 열 팽창 계수 차이로 인한 열응력으로 인하여 구리 박막과 실리콘질화막 계면이 취약해지고, 계면을 통한 산소유입에 따른 구리 산화층이 증가하여 계면접착에너지가 저하된 것으로 판단된다.

#Cu interconnect #CMP #4-point bending test #thermal cycle

참고문헌 (21)

참고문헌 신청

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