• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 센서 박막재료 반도체 세라믹
• /
• pp.137-140
• /
• 2003

Cu+ ions drift diffusion in different dielectric materials is evaluated. The diffusion is investigated by measuring shift in the flatband voltage of capacitance/voltage measurements on Cu gate capacitors after bias temperature stressing. At a field of 1.lMV/cm and temperature $200^{\circ}C$, $250^{\circ}C$, $300^{\circ}C$ for 1H, 2H, 5H. The Cu+ ions drift rate of polyimide$(2.8{\leq}k{\leq}3.2)$ is considerably lower than thermal oxide. Also Cu+ drift rate of polyimide is similar to PECVD oxide. But, polyimide film is even more resistant to Cu drift diffusion and thermal effect than Thermal oxide, PECVD oxide: This results got a comparative reference. The important conclusion is that polyimide film is strongly dielectric material by thermal effect and Cu drift diffusion.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.106-112
• /
• 2007

Advanced back-end processing requires the integration of low-k dielectrics and Cu. However, in the presence of an electric field and a temperature, positive Cu ions may drift rapidly through dielectric and causing reliability problems. Therefore, in this paper, Cu+ drift diffusion in two low-k materials and silicon oxide is evaluated. The drift diffusion is investigated by measuring shifts in the flat band voltage of capacitance-voltage measurements on Cu gate capacitors after bias thermal stressing. The Cu+ drift late in $SiO_{x}C_{y}\;(2.85{\pm}0.03)$ and Polyimide(2.7${\leq}k{\leq}3.0$) is Considerably lower than in thermal oxide.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2003년도 추계학술대회 논문집 Vol.16
• /
• pp.144-147
• /
• 2003

Cu+ ions drift diffusion in formal oxide film and SiOCH film for interlayer dielectric is evaluated. The diffusion is investigated by measuring shift in the flatband voltage of capacitance/voltage measurements on Cu gate capacitors after bias temperature stressing. At a field of 0.2MV/cm and temperature $200^{\circ}C,\;300^{\circ}C,\;400^{\circ}C,\;500^{\circ}C$ for 10min, 30min, 60min. The Cu+ ions drift rate of $SiOCH(k=2.85{\pm}0.03)$ film is considerable lower than termal oxide. As a result of the experiment, SiOCH film is higher than Thermal oxide film for Cu+ drift diffusion resistance. The important conclusion is that SiOCH film will solve a causing reliability problems aganist Cu+ drift diffuion in dielectric materials.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.9-15
• /
• 2004

PMSSQ (Poly Methyl Silsesquioxane)-based matrix에 BTMSE (Bis Tri Methoxy Silyl Ethane) 를 첨가한 low-k물질의 전기적 특성을 조사하였다. 우리는 절연체로 copolymer를 사용하여 금속-절연체 -실리콘 구조를 만들고 BTS 실험을 통하여 누설 전류와 파괴 시간을 측정하였다. 코 폴리머의 기공이 $30\%$ 이상이 되었을 때, 파괴 시간이 급속하게 감소되어 진다. 온도에 관하여 파괴 시간으로부터 코 폴리머를 통한 구리 확산의 활성화 에너지는 1.51eV가 측정되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제12권4호통권37호
• /
• pp.307-313
• /
• 2005

선형구조의 시편을 사용하여 Sn96.5Ag3.0Cu0.5의 electromigration 특성을 살펴보고 공정 조성의 SnPb의 electromigration특성과 비교, 분석하였다. SnAgCu의 electromigration에 관한 특성 중 시간에 따른 물질의 이동 양상과 여러 가지 electromigration 매개변수 (활성화 에너지, 임계 전류밀도, 확산계수와 유효전하수의 곱)을 살펴보았다. 임계 전류 밀도는 $140^{\circ}C$에서 $2.38{\times}10^4A/cm^2$ 이고 이 값은 $140^{\circ}C$에서 electromigration에 의한 물질 이동이 발생하지 않는 최대 전류 밀도를 나타낸다. 활성화 에너지는 $110-160^{\circ}C$ 온도 범위에서 0.56 eV가 측정되었다. DZ$\ast$의 값은 $110^{\circ}C$에서 $3.12{\times}10^{-10}\;cm^2/s$, $125^{\circ}C$에서 $4.66{\times}10^{-10}\;cm^2/s$, $140^{\circ}C$에서 $8.76{\times}10^{-10}\;cm^2/s$, $160^{\circ}C$에서 $2.14{\times}10^{-9}cm^2/s$ 이었다. 그리고 SnAgCu와 공정 조성의 SnPb 물질의 electromigration 거동 특징은 크게 다른데, SnPb의 경우 음극에서 보이드(void) 형성이 발생하기 전에 잠복 시간이 존재하고 SnAgCu의 경우 잠복 시간이 존재하지 않는다는 점이다. 이는 각 원소들의 확산 기구(diffusion mechanism)의 차이에 기인한 것이라 생각된다.