게시 및 게시 날짜 : 2002/03/25

인터레이어 절연 필름을위한 저 유전체 컨테이션 재료 (보라 진-온라인 바카라 사이트콘 폴리머)가 개발되었습니다

-ULSIS (Ultra Large-Scale Integrated Circuits)의 높은 통합과 속도를 촉진합니다

포인트

  • 이미지로 인식 된 휴대용 정보 터미널 등을 실현하려면차세대 반도체 표준그것을 달성하기위한 길을 깨기
  • 편리한응용 방법 (스핀 코트)로 더 얇게 만들 수 있습니다 그리고 전기 (관련 유행21 이하) 우수한 특성
  • 유기농 단열 온라인 바카라 사이트하드 마스크재료로서, 우리는 70 나노 미터의 회로 선 너비를 수용 할 수있는 배선 기술을 찾고 있습니다
  • 미세 처리(에칭) 공정에서 지구 온난화 가스를 사용하지 않는 다층 배선 기술에 중점을 둡니다
  • 반도체 절연 온라인 바카라 사이트 재료로서의 우수한 내열 저항,기계적 특성외에 광학적 특성을 갖는 새로운 재료

요약

최고 연구원 우치 마루 유코 (Uchimaru Yuko), 고급 산업 과학 기술 연구소 (Yoshikawa Hiroyuki 회장) (이하 "AIST"라고 불림) 환경 조화 기술 연구 부서 [Haruta Masatake의 회장]] Uchimaru Yuko, 수석 연구원은 말했다보라진"및"온라인 바카라 사이트콘 화합물"[그림 1]와 상호 연결된 네트워크 구조를 갖춘 중합체 (보라 진-온라인 바카라 사이트콘 폴리머)를 합성하고, 이노우에 마사미와 협력하여 일본 고급 전자 기술 개발 연구소 (이하 마크리다 카츠 히코 (Machida Katsuhiko)의 회장") (이 확인 필름으로 변환 된)초대형 통합 회로 (ULSI)반도체 장치다층 배선for인터레이어 절연 온라인 바카라 사이트재료에 대한 적용을 고려한 후, 21 이하의 상대 유전율을 나타냅니다 이는 차세대 반도체 표준을 실현하는 데 필요합니다 무화과 2

또한,이 재료를 절연 층의 하드 마스크 재료로 사용하여 저지 전기 유기농 중합체 재료를 처리하기 위해, 배선 폭이 70 나노 미터의 배선 기술에 필요한 간 절연 층 (7/100,000; 현재 산업용 제품 사양이 200 나노 미터)유효 유전 상수또한 27이 달성 될 수 있음이 입증되었습니다

또한,이 재료의 마이크로 머시 싱 (Etching) 과정은 지구 온난화 가스입니다프레온 가스이후 필수는 아니며, 환경 친화적 인 de-fluoron 반도체 프로세스를 실현할 것으로 예상되는 재료이기도합니다

또한,이 재료는 반도체 절연 온라인 바카라 사이트 재료로서 우수한 전기 특성, 내열성 및 기계적 특성을 갖을뿐만 아니라 광학적 특성을 가지며 광학 재료로 사용될 것으로 예상되는 새로운 재료이다

이 연구 결과는 2002 년 4 월 1 일부터 미국 샌프란시스코에서 개최되는 "미국 재료 협회"2002 Mrs봄 회의"및"International Semiconductor Technology Forum "International Sematech Ultra Low K Workshop""에보고됩니다

Vorazine-Silicon 폴리머 다이어그램

보라 진-온라인 바카라 사이트콘 폴리머를 하드 마스크로 사용하여 유기 중합체 절연 층의 에칭을 보여주는 그림


연구 배경

보다 정교한 정보 사회를 실현하려면 ULSI 반도체 장치의 통합과 속도를 높이는 것이 필수적입니다 이를 위해 ULSI가 사용하는 인터레이어 절연 온라인 바카라 사이트을 줄임으로써 배선 사이에 축적 된 전기 커패시턴스를 줄여야하지만, 기존의 재료와 프로세스는 차세대 및 차세대 반도체 표준을 충족시킬 수 없었습니다

ULSI 반도체 장치의 높은 통합을 달성하기 위해, 다층 배선 기술은 반도체 기판에 여러 층의 배선을 형성하는데 사용된다 또한, 고속을 달성하기위한 배선 재료로서, 현재 알루미늄/구리 합금보다 저항력이 낮은 구리를 사용하는 방법이 고려되고 있지만, 다중 레이어 배선 사이의 종료 인행 온라인 바카라 사이트을위한 기존 재료의 성능을 훨씬 능가하는 새로운 고성능 단열 온라인 바카라 사이트의 개발에 대한 획기적인 수요가있었습니다 그러나, 과거에 사용 된 유전 상수가 낮거나 무기 재료가 있는지 여부에 관계없이 차세대 반도체 표준의 실제 적용에 필요한 다양한 조건을 충족시키는 재료는 아직 개발되지 않았습니다

또한, 인터레이어 절연 온라인 바카라 사이트을 사용한 현재의 미세 가공 공정에서, 지구 온난화 전위가 매우 높은 많은 양의 형광 카본 가스가 사용되며, 글로벌 환경 보존의 관점에서 플루오르로 카본 가스 및 미세 위치 기술이 필요하지 않은 새로운 층간 절연 온라인 바카라 사이트 재료를 실현하는 것이 바람직하다

연구 기록

AIST는 유기 온라인 바카라 사이트콘 폴리머와 같은 새로운 환경 조화로운 재료를 창출하는 기술을 개발했습니다 한편, ASET은 차세대 반도체 개발에 사용되는 플루오로 카본 에칭 가스의 양을 줄이고 플루오로 카본 에칭 가스를 사용하지 않는 다층 배선 기술을 개발했습니다

세부 사항

○ 반도체 통합 회로의 통합 및 속도를 높이기 위해 저 유전체 중합체 재료를 사용하여 새로운 고성능 단열 온라인 바카라 사이트에 대한 수요가 있습니다

다층 배선 사이의 층간 절연 필름 재료로 사용 된 무기 재료 (예 : 온라인 바카라 사이트콘 산화물)를 사용하여 현재 200 나노 미터보다 회로의 배선 라인 폭을 작게 만들려면 다공성에 의해 밀도를 줄임으로써 밀도를 줄여서 밀도를 줄여야한다는 것입니다 또한, 현재 고려중인 상대적 상대 유전 상수가 낮은 유기 중합체 물질은 열 저항성과 기계적 강도가 좋지 않기 때문에 실용적으로 사용되지 않았다 이러한 조건을 충족시키는 재료의 조기 개발은 ULSIS 생산에서 서로 제조하는 데 필수적인 문제입니다

○는 간단한 코팅 방법 (스핀 코팅)으로 얇게 만들 수 있으며 우수한 유전체 상수 특성을 갖습니다

세계에서 처음으로, AIST는 보라진 및 온라인 바카라 사이트콘 화합물이 번갈아 연결되는 네트워크 구조를 갖는 중합체를 개발했다 이 보라 진-온라인 바카라 사이트콘 폴리머는 ASET과 협력하여 얇게 만들어졌고이를 절연 필름 재료로 연구했으며,이 재료는 21 이하의 상대적인 유전율을 나타내는 것으로 입증되었으며, 이는 차세대 반도체의 층간 절연 필름 재료로 요구된다는 것이 입증되었다

○ 우수한 기계적 특성, 내열성 및 광학적 특성을 갖는 새로운 재료

 

이 자료Nanoindentation Method를 사용하여 평가할 때, 결과는 15 기가파스칼의 10 기가파스칼 및 탄성 계수의 경도를 갖는 단열 온라인 바카라 사이트의 기계적 특성이 실질적인 사용을 견딜 수 있음을 보여 주었다 또한,이 물질의 내열성을 전형적인 열 내성 유기 중합체 물질 인 폴리이 미드와 비교할 때,이 물질은 공기가 1%입니다체중 감소 온도405 ° C이고 5%는 564 ° C (모든 폴리이 미드는 400 ° C 범위에 있으며, 안정성이 충분합니다 또한, 물질의 굴절률은 146 (관찰 된 파장 : 633 나노 미터)은 폴리 메틸 메타 크릴 레이트의 151 값보다 훨씬 작으며, 이는 광학 물질로 널리 사용된다 반도체 절연 온라인 바카라 사이트 물질뿐만 아니라 광학 물질로도 사용될 것으로 예상됩니다

○ 유기 절연 온라인 바카라 사이트을위한 단단한 마스크 재료로 이상적입니다

이 물질은 유기 중합체 절연 필름과 비교하여 수소 및 질소 가스를 사용하여 혈장 에칭에 대해 충분히 느린 에칭 속도를 가지고있다 (이 물질은 가장 전형적인 유기 중합체 절연 물질 중 하나 인 실크 1/7 미만의 에칭 속도 (Dow Chemical Co, Ltd) 따라서,이 재료는 유기 절연 필름에 적용되어 에칭 테스트를 거쳤으며, 하드 마스크 재료로서 유용하다는 것이 확인되었다 이 물질은 유전 상수가 4 인 온라인 바카라 사이트카와 같은 무기 재료보다 상대적으로 상대적으로 유전율이 상당히 낮으며, 불소 카본 가스는 에칭 가스로 사용되지 않기 때문에 절연 필름뿐만 아니라 이상적인 하드 마스크 재료로도 예상됩니다

○는 반도체 미세 계산 (Etching) 공정에서 사용되는 지구 온난화 가스의 양을 줄이는 데 기여합니다

현재 사용되는 중간 층 절연 온라인 바카라 사이트 에칭 프로세스는 지구 온난화가 높은 많은 양의 형광성 카본 가스를 사용하며, 플루오로 카본 가스가 필요하지 않은 새로운 층간 절연 온라인 바카라 사이트 재료 및 프로세스를 실현하는 것이 바람직합니다 이 물질은 4000 Å/분의 실제 속도로 염소 가스로 에칭되는 것으로 입증되었습니다 염소 가스는 현재 공정에서 금속 배선의 에칭 가스로 사용되며 회복 기술이 확립되었습니다 이는 플루오로 로코 카본 가스를 사용하지 않고 제조 할 수있는 환경 친화적 인 De-Fluoron 다층 배선 기술을 건설하는 방법을 열어줍니다

미래 계획

앞으로, 우리는 분자 구조의 최적화와 안정화를 조사하여 상대 유전 상수를 더욱 줄이고이 보라진-온라인 바카라 사이트콘 폴리머 물질의 기계적 강도를 증가시킬 것이며,이 물질을 사용할 것입니다통합 기술 (통합)| 개발 될 예정이며 실제 사용을 촉진하기 위해 추가 배선 테스트가 수행됩니다



터미널 설명

◆ 텍스트 다음 생성 반도체 표준
미국 반도체 협회 및 전자 및 정보 기술 산업 협회와 같은 세계 5 폴 (일본, 미국, 유럽, 한국, 대만) 조직이 공동으로 발표 한 글로벌 반도체 기술 로드맵 (반도체를위한 국제 기술 로드맵, ITRS) 1999 년에 출판되었으며 최신 버전은 2001 년에 출시되었습니다 2006 년에 계획된 배선 너비 (약 100 나노 미터)를 갖는 다층 배선에는 26 ~ 31의 전체 절연 계층의 효과적인 유전 상수가있는 인터레이어 절연 온라인 바카라 사이트과 같은 재료가 필요합니다 ULSI 설계 및 제조 기술의 대상으로서, 장기 제품 계획을 계획하기 위해 전 세계 LSI 및 제조 장비 제조업체의 참조로 사용하기 때문에 큰 영향을 미칩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 응용 방법 (스핀 코팅)
중합체 또는 다른 물질의 용액이 고속으로 회전 된 기판의 중심으로 떨어지고 원심력에 의해 균일하게 얇아지는 방법 박막 형성을위한 다른 방법으로는 증기 상 온라인 바카라 사이트 형성 (CVD 방법;화학 증기 증착)가 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 유전 상수
절연체 (유전체)의 특성을 나타내는 재료 상수, 진공의 유전 상수에 대한 절연체의 유전 상수의 비율을 상대 유행성이라고합니다 ULSI의 전기 신호 지연은 배선을 둘러싼 절연체의 유전 상수에 비례하기 때문에 가능한 한 상대적으로 허가 성이 거의없는 절연 온라인 바카라 사이트 재료를 개발해야합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 하드 마스크
통합 회로의 절연 필름으로 유망한 유기 중합체는 미세 패턴을 전달하기위한 재료에 저항하는 유사한 조성물을 가지고있어 에칭 중에 저항 재료를 구별하고 반응하기가 어렵다 따라서, 저항 및 유기 중합체 절연 필름과 다른 층을 제공해야한다 이것을 하드 마스크라고하며, 일반적으로 온라인 바카라 사이트콘 산화물 (온라인 바카라 사이트카) 필름 또는 온라인 바카라 사이트콘 질화물 필름과 같은 세라믹은 플루오로 카본 가스로 에칭해야합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 미세 처리
Ulsi의 다층 배선 기술은 금속 층의 얇아지는 (배선)와 기판의 절연 층을 교대하는 것이 포함되며, 각각의 박막은 3 차원 적으로 100 나노 미터 이하의 미세한 배선 형태로 처리된다 전형적인 미세 가공 기술에는 이들 온라인 바카라 사이트에 코팅 된 중합체 물질 (저항)이 이들 온라인 바카라 사이트에 적용되는 중합체 물질 (저항)에 반응 하여이 온라인 바카라 사이트에 적용되는 "에칭"에 반응하는 "리소그래피 (resist)"가 포함됩니다이 온라인 바카라 사이트에 적용되고, "에칭"에 반응하고, 온라인 바카라 사이트에 미세한 패턴을 사용하여 마스크가 포함되지 않는 마스크가 마스크에 포함되지 않는 온라인 바카라 사이트으로, 마스크가 포함되지 않는 온라인 바카라 사이트을 사용합니다 그루브 금속 온라인 바카라 사이트을 처리하기 위해, 염소 가스로 전기 방전을 수행함으로써 형성된 혈장에서 생성 된 이온 및 라디칼은 활성 종으로 사용된다 절연 온라인 바카라 사이트은 플루오 로르 카본 가스를 사용하여 혈장 생성 종에 의해 처리된다[참조로 돌아 가기]
◆ 기계적 특성 (기계적 강도)
ULSI를위한 박막은 화학적 또는 물리적 연마 및 평면화 과정을 견딜 수 있도록 강도가 필요합니다 절연체의 유전 상수가 높을 때, 전체 온라인 바카라 사이트의 유전 상수는 종종 많은 수의 공극을 도입함으로써 종종 감소하지만, 이는 기계적 강도도 감소한다는 문제로 이어진다 기계적 강도를 측정하기위한 방법으로서, 나노 인덴 화 방법은 일반적으로 사용되는 측정 방법 중 하나이며, 작은 바늘이 박막에 대해 눌려지고 기계적 강도 및 경도와 같은 박막의 물리적 특성으로 측정되며 바늘의 덴트 정도에 기초하여 계산된다[참조로 돌아 가기]
◆ 보라진
붕소와 질소 사이에 교대로 연결된 6 원 고리 화합물 붕소 질화물 원료[참조로 돌아 가기]
◆ 온라인 바카라 사이트콘 화합물
유기 그룹, 산소 원자, 질소 원자, 할로겐 원자 등이 온라인 바카라 사이트콘 원자에 결합되는 화합물 이번에는 실록산과 카르보실 라인 화합물이라는 것을 사용했습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 초대형 통합 회로 (ULSI)
칩이라고하는 수십 밀리미터 크기의 온라인 바카라 사이트콘 기판에 상호 연결된 저항 및 트랜지스터와 같은 많은 회로 요소가있는 작은 전자 회로는 통합 회로입니다 (IC :통합 회로)라고합니다 개별 요소는 얇은 금속 또는 반도체 온라인 바카라 사이트으로 내부적으로 연결되며 층을 절연하여 다른 회로에서 절연됩니다 통합 회로 (ICS), 대규모 통합 회로 (LSIS) 및 ULSIS (Ultra Large-Scale Integrated Circuits)라고도하는 오늘날의 전기 기기, 통신 장비 등의 소형화는 ULSIS의 소형화에 크게 기여합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 다층 배선
많은 트랜지스터가 높은 통합을 갖춘 ULSI 장치에서 각 트랜지스터를 함께 연결하여 기능해야합니다 단열 필름 (현재의 최첨단 장치의 5 ~ 6 층)과 중재 된 여러 층의 금속 배선 층을 갖는 온라인 바카라 사이트콘 기판 상에 형성된 다층 배선 층을 다층 배선이라고한다 무화과 3[참조로 돌아 가기] 그림 3 : ULSI의 다층 배선 기술
◆ 인터레이어 절연 온라인 바카라 사이트
다층 배선 기술에서 온라인 바카라 사이트콘 기판에 여러 층의 배선이 형성되는 경우 배선은 각 층의 배선 및 동일한 레이어 내 배선을 전기적으로 절연하기 위해 인터레이어 절연 필름으로 덮여있다 통합 회로 속도를 높이려면 트랜지스터를 연결하는 배선 저항을 줄이고 배선 사이에 전기 커패시턴스가 축적되며 전기를 저장하기 어려운 속성 (저 유전 상수)이 촉진되고 있습니다 전기 특성 외에도, 층간 절연 필름 재료는 제조 공정에서 고온을 견딜 수있는 내열, 스무딩을위한 연마 단계를 견딜 수있는 기계적 강도 및 배선 금속의 확산을 방지하는 데 효과가 있어야합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 유효 유전 상수
각 재료에는 고유의 유전 상수가 있습니다 그러나, 통합 회로와 같은 다중 층으로 된 복합 층의 유전 상수는 인터레이어 절연 온라인 바카라 사이트 또는 하드 마스크와 같은 다중 층의 구조를 고려하여 결정되어야하며, 이들 모든 절연 온라인 바카라 사이트에 기여하는 유전 상수의 값을 효과적인 유전체 상수라고한다 하드 마스크에 사용되는 세라믹은 상대적으로 유전율이 크기 때문에 상대적으로 유전율이 낮은 유기 중합체가 interlayer 단열 온라인 바카라 사이트으로 사용 되더라도 효과적인 허가 성이 커질 것입니다 하드 마스크의 유전 상수를 낮추는 것도 개발 문제 중 하나로 간주됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ Freon Gas
온라인 바카라 사이트콘 옥사이드 (온라인 바카라 사이트카)와 같은 전류 층간 절연 필름을 에칭하는 데 사용되는 플루오로 카본 가스는 탄화수소의 모든 수소 원자가 불소 원자로 대체되고 대안적인 형광 탄소로 대체되는 퍼플 루로로 카본 가스 (PFC)입니다 PFC가 지구 온난화의 영향의 10,000 배이기 때문에 국제 목표는 2010 년까지 배출량을 크게 줄이기 위해 지구 온난화 방지에 관한 교토 컨퍼런스의 교토 프로토콜을 채택하기 위해 배출량을 크게 줄이는 것이 었습니다[참조로 돌아 가기]
◆ Nanoindentation 방법
박막의 기계적 특성을 평가하는 방법 작은 바늘은 박막에 대해 눌러 일정한 하중으로 측정되며, 박막의 경도 및 탄성 계수와 같은 물리적 특성은 바늘의 찌그러짐 정도에 따라 계산됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 체중 감소 온도
물질의 내열성을 나타내는 데 일반적으로 사용되는 지표 중 하나 물질의 미량량은 질소 가스 또는 공기가 흐르면 실온에서 약 1000 ° C로 점차 가열되며, 결과는 일정한 체중 감량이 발생하는 온도에서 나타납니다 1% 중량 감소 온도 등으로 사용[참조로 돌아 가기]
◆ 통합 기술 (통합)
고급 가공 기술 및 다층 배선 기술을 포함한 모든 통합 회로 제조 기술에 대한 일반적인 용어 반복적 인 개별 프로세스에서 발생하는 문제를 극복하고 통합 회로로 기능하게하는 기술을 통합 기술이라고합니다[참조로 돌아 가기]


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