誘電体細孔率測定

マイクロエレクトロニクスにおけるポーラスフィルム

  • ・集積回路の相互接続アイソレータのキャパシタンスを減少:
    • ・RC時間遅延の低減(動作周波数の増加)
    • ・電力消費の削減
  • ・誘電率をさらに低くするには、材料が多孔質であることが必要
    • ・これは、次のような追加の信頼性に関する問題を意味する。
      • -クラック/吸着損失(基板上に長くとどまる必要がある)
      • -機械的強度(化学機械研磨(CMP)に耐える必要がある)
        • -SiO2の典型的なヤング率は70GPa(高密度SiOCHの場合は<15GPa、多孔質SiOCHの場合は<10GPa)
      • -吸湿(高い絶縁性を保つには、疎水性が必要)
    • ・誘電率は細孔率で変わる。たとえば多孔質SiOCH*の場合:
      • ULK(超低k):k≒2.5、細孔率≒20%、細孔サイズ≒3~4nm
      • ELK(極低k):k≒2.3、細孔率≒30%、細孔サイズ≒5~6nm
  • ・信頼性の高い確実な層製造のためには、多孔質誘電層の特性評価が必要

 

誘電体細孔率測定

 

テクノロジー

光学式ポロシメーター

 

光学式ポロシメーター(EP)では、揮発性溶媒の吸脱着中の材料の光学特性と膜厚の変化を、アプリケーションに応じて大気圧(EPA)または真空中(EP)で測定します。EP法は、10nmまでの超薄膜の細孔率を測定できる独自の技術であり、優れた再現性と測定スピードを誇ります。光学式ポロシメーターは、従来のポロシメーターよりも、超薄膜の細孔サイズと細孔サイズ分布の測定に適しています。膜の細孔率は、Low-k材料を用いたシリコンベース技術、有機化学分野(カプセル化OLED)、SolGel技術を用いるコーティング分野で重要となる物理量です。

光学式ポロシメーター(EP)技術は、IMECが特許を持ち、セミラボが排他的ライセンスを所有しています。

光学式ポロシメーター

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