초고집적소자의 층간절연막용 polysilazane계 spin on glass (SOG)에 관한 연구 = A study on the spin on glass (SOG) from polysilazane resin for the premetal dielectric (PMD) layer of sub-quarter micron devices

국문 초록 (Abstract)

초고집적소자의 층간절연막으로서의 polysilazane계 spin on glass (SOG)의 적용 가능성을 평가하였다. 상용화된 무기 SOG 계열의 polysilazane과 polysilazane에 산화제를 첨가하여 SiO_2로의 변환 능력을 향상시킨 물질을 spin coating하고 curing하여 SOG 막을 제조한 다음, 400℃에서 900℃까지의 온도범위에서 열에 SOG막을 형성하여 gapfill 특성을 비교하였으며, SOG막에 contact hole을 형성한 다음 습식 세정에 대한 저항성을 평가하였다. 산화제를 첨가함으로써 polysilazane polymer 구조에서 SiO_2로의 변환이 더욱 효과적으로 이루어져, 기존 SOG 막에 비해 밀도 및 습식세정 chemical에 대한 저항성이 우수하고거 gapfill 특성은 동등한 수준인 SOG 막을 제조할 수 있었다. 특히, 기존의 SOG 막의 경우 좁은 gap space 내에서 curing이 충분하게 이어나지 않아 습식 세정시 hole profile이 나빠지는 문제를 산화제 첨가를 통해 해결할 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

We have investigated the feasibility of spin on glass (SOG) film from polysilazane-type resin as a premetal dielectric (PMD) layer of the next-generation ultra-large scale integrated (ULSI) devices. A commercial polysilazane resin and a polysilazane-type resin with oxidzing agent were spin-coated and cured to form SOG films. In order to study the effect of oxidizing agent and annealing, the SOG films were characterized as cured and after annealing at 400℃ to 900℃. The density and the resistance against wet chemical of the SOG films were improved by the addition of oxidizing agent, because oxidizing agent enhanced the conversion from polysilazane polymer to siO_2. The hole profile issue associated with insufficient curing of polysilazane innarrow gaps was alao resolved by oxidizing agent, while the gapfill capability of SOG was not deteriorated by oxidizing agent.