Potentiostatic Testing of Stress Resistance of PECVD Silicon Nitride Thin Film = RECVD Silicon Nitride 박막의 Thermal Stress에 대한 저항의 전기화학적 측정

국문 초록 (Abstract)

RECVD silicon nitride 박막의 thermal stress로 인한 cracking에 대한 저항을 전기화학적 방법으로 측정하였다. 두께가 약 0.5 micron인 박막이 4가지 다른 반응조건에서 0.9mm두께의 stainless steel 304 strip과 CERDIP test chip위에 증착되었다. 박막의 ultimate strain이 fourpoint bending 방법에 의하여 측정되었다. Cracking의 시작은 전기화학적 방법으로 검출하였다.
4가지 박막의 ultimate strain은 residual stress에 관계없이 모두 0.2%로 일정하였다. 박막의 residual stress가 thermal stress에 대한 저항에 어떻게 연관되어지는지를 조사하기 위하여 thermal shock and cycling test를 실시하였다. 시험후에 CERDIP test chip 위의 cracked bondpad수와 stainless steel substrate위의 박막에 형성된 crack을 통한 부식전류의 양을 측정하였다. 그 결과 좀 더 tensile stress를 받는 박막이 thermal stress로 인한 cracking에 대한 저항이 약하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Thermal stress-induced cracking resistance of Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposited(PECVD) silicon nitride thin film was investigated by potentiostatic method. Four different silicon nitride thin films in thicknesses of about 5kÅ were deposited on 0.9 mm thick stainless steel substrates and CERDIP test chips by varying deposition parameters. Ultimate strain of the film was measured by applying four-point bending to the substrate until the film went into tensile failure. The onset of cracking was detected by potentiostatic method. The ultimate strain of these films was constant at about 0.2% regardless of residual stress. Thermal shock and cycling test was conducted with the films on the substrate and the CERDIP chips. After the test, the number of cracked bondpads on the CERDIP test chip and corrosion current through the cracks of the films on the stainless steel substrate were measured. The results showed that more tensile films were more susceptible to crack-induced failure.