Mo-Ti 합금 접착층을 통한 유연 기판 위 구리 배선의 기계적 신뢰성 향상 연구
Bending Fatigue Reliability Improvements of Cu Interconnects on Flexible Substrates through Mo-Ti Alloy Adhesion Layer
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초록
유연 기판에 증착된 구리 박막과 구리 배선의 기계적 피로 현상에 대해 조사하고, 몰리브덴-티타늄 합금 접착층을 이용해 피로 신뢰성을 향상시키는 연구를 진행하였다. 구리 배선의 경우 구리 박막에 비해 인장 굽힘 피로수명이 약3배, 압축 굽힘 피로수명은 약 6배 가량 감소하는 것으로 측정되었으며, 기계적 균열 생성에 의한 파괴가 더욱 치명적으로 작용할 수 있다. 몰리브덴-티타늄 접착층이 있을 경우, 구리 배선의 피로수명이 인장과 압축 굽힘 조건 모두 향상되는결과를 나타냈으며, 이는 접착층에 의한 계면 접착력 상승 효과와 더불어 구리층의 미끄럼 현상을 억제했기 때문으로 추측된다.
Abstract
Bending fatigue characteristics of Cu films and 8 μm width Cu interconnects on flexible substrates wereinvestigated, and fatigue reliability improvement was achieved through Mo-Ti alloy adhesion layer. Tensile bending fatiguereliability of Cu interconnects is 3 times lower than that of Cu films, and even compressive bending fatigue reliabilityof Cu interconnects is 6 times lower than that of Cu films. From these results, mechanical crack formation could be fatalin Cu interconnects. With Mo-Ti adhesion layer, fatigue reliability of Cu films and interconnects were enhanced due tothe increase of adhesion strength and the suppression of slip induced crack initiation.
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