Study on the carbon doped silicon oxide thin film by chemical vapor deposition = 화학적 증착 방법에 의한 carbon doped silicon oxide 박막에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

ULSI(ultra large scaled integrated circuits)의 고집적화와 고속화를 위한 다층 배선 기술 중에서 층간 절연막의 특성을 향상시켜주는 것은 매우 중요한 요소이다. 소자의 소형화에 따른 절연층의 용량에 의한 신호의 지연을 방지하고 금속배선간의 상호간섭을 막아주기 위해서 현재 요구되는 0.13㎛ 급 소자의 경우에서는 유전율이 매우 낮은 k≤2.0인 층간 절연막이 필요하게 된다. 이러한 차세대 반도체 소자의 충간 절연물질로서 사용될 유력한 저유전 물질로 Nanoporous silica(k=1.3∼2.5)를 적용하려는 연구가 진행되고 있다. 그러한 물질 중에 하나가 Organosilicate films이 있는데 carbon-doped oxides, silicon-oxicarbides, carbon-illcorporated silicon oxide film, organic-inorganic hybrid type Si-O-C thin films 혹은 organic-inorganic hybrid silica materials 등으로 불린다. 이에 본 연구에서는 nano-pore를 갖는 유무기 하이브리드 구조의 저유전 박막을 BTMSM/O₂의 혼합된 precursor를 사용하여 inductive coupled flasma chemical vapor deposition 방법에 의해 형성하였다. 총 유량을 20 sccm이 되도록 하여 O₂:BTMSM(Ar)의 유량비를 변화시키며, 작업진공도는 300 mTorr 였다. 기판은 가열하지 않고, p-type Si(100) 위에 Si-O-C-H 박막을 형성하였다. 열적안정성을 조사하기 위하여 300℃, 400℃, 500℃에서 30 분간 열처리하여 비교 분석하였다. 형성된 박막의 특성은 X-ray photo electroscofy로 분석하여 유전상수와의 상관관계를 조사하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Si-O-C(-H) thin film with a low dielectric constant were deposited on a p-type Si(100) substrate by an inductively coupled plasma chemical vapor deposition (ICPCVD). Bis-trimethylsilymethane (BTMSM, H9C3-Si-CH2-Si-C3H9) and oxygen gas were used as precursor. Hybrid type Si-T-C(-H) thin films with organic material have been generated many voids after annealing. Consequently, the Si-T-C(-H) films can be made a low dielectric material by the effect of void. The surface characterization of Si-T-C(-H) thin films were performed by SEM(scanning electron microscope). The characteristic analysis of Si-O-C(-H) thin films were performed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).