三菱电机低介电薄膜的机械强度可达6倍

时间:2019-03-24 23:50:44 来源:武威农业网 作者:匿名
  

三菱电机成功开发出介电常数仅为2.3,弹性模量为60 GPa的低介电薄膜(低k薄膜),主要用于高速逻辑LSI的层间绝缘薄膜(图1)。与也具有介电比的其他材料相比,弹性模量增加约6倍,并且机械强度显着提高。该特定介电比足以满足预期在2007年之后达到实用水平的65nm CMOS技术的要求。该弹性模量与100nm规格CMOS技术中使用的层间绝缘膜的弹性模量相同。在使用低介电膜之后,在半导体制造工艺和芯片封装工艺中布线层中不太可能发生开裂。成功开发的低介电薄膜的实际开发计划已移交给三菱电机和日立的合资企业瑞萨科技。

过去开发的具有2.4的特定介电比的材料基本上是诸如氧化硅膜的绝缘膜中的孔设计。由于该设计具有空隙,因此层间绝缘膜的弹性模量通常较低,仅为约100GPa。因此,为了降低缺陷率,需要将形成布线层的工艺改变为不易形成层间绝缘膜的应力,或者在焊接电极焊盘时在芯片上形成应力。封装上的芯片和电极。 。

这次开发的低介电薄膜使用氮化硼(Borazon)化合物的改性材料。氮化硼由硼(B)和氮(N)组成,采用类似于苯环的结构(图2)。一些化合物被替换,而不是取代硼中结合的氢(H)。当硼化合物用作层间绝缘膜时,采用通过等离子体CVD法将其层压在硅衬底上的方法。但是,尚未公布哪种有机化合物被替代。

此外,三菱电机还在进一步研究将这种低介电薄膜应用于通信和其他领域的高频晶体管。例如,高电子迁移率晶体管(HEMT)表面上的保护膜用于该材料,主要用于改善晶体管的防潮性。目前,这种保护膜使用氮化硅(SiN)材料。然而,仍然存在问题:比介电比高达约7,并且栅极和源极/漏极之间的寄生电容将导致未来晶体管增益和S/N比的降低。但是,如果比介电常数降低到2.3,则可以防止出现上述高频特性的劣化。资料来源:中国电子元件网