KR20230113130A - Plasma polymerized thin film and preparing method thereof - Google Patents

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KR20230113130A
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plasma
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plasma polymer
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정동근
백남욱
차지환
장태순
강신원
박윤수
임현아
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성균관대학교산학협력단
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Abstract

본원은 하기 화학식 1 로 표시되는 제 1 전구체 물질을 사용하여 제조되는 플라즈마 중합체 박막 및 이의 제조 방법에 관한 것이다:
[화학식 1]
;
(상기 화학식 1 에서,
R1 내지 R9 는 각각 독립적으로 H 또는 C1-C5 의 치환된 또는 비치환된 알킬기이고, 상기 R1 내지 R9 가 치환된 경우, 그 치환기는 아미노기, 수산화기, 시아노기, 할로겐기, 니트로기 또는 메톡시기임).
The present application relates to a plasma polymer thin film prepared using a first precursor material represented by Formula 1 and a method for manufacturing the same:
[Formula 1]
;
(In Formula 1 above,
R 1 to R 9 are each independently H or a C 1 -C 5 substituted or unsubstituted alkyl group, and when R 1 to R 9 are substituted, the substituent is an amino group, a hydroxyl group, a cyano group, a halogen group, a nitro group or a methoxy group).

Description

플라즈마 중합체 박막 및 이의 제조 방법 {PLASMA POLYMERIZED THIN FILM AND PREPARING METHOD THEREOF}Plasma polymer thin film and its manufacturing method {PLASMA POLYMERIZED THIN FILM AND PREPARING METHOD THEREOF}

본원은 플라즈마 중합체 박막 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present application relates to plasma polymer thin films and methods of making the same.

현대의 반도체 제조에서 중요한 단계 중의 하나는 가스의 화학적 반응에 의해 기판 상에 금속 및 유전체 박막을 형성하는 단계이다. 이러한 증착 공정은 화학 증착 또는 chemical vapor deposition (CVD) 로 지칭된다. 통상적인 열적 CVD 공정에서는 기판 표면에 반응성 가스를 제공하는데, 상기 기판 표면에서는 열 유도 화학 반응이 발생하여 소정의 박막이 형성된다. 열적 CVD 공정은 고온에서 수행되는데, 고온으로 인해 기판 상에 형성된 층을 갖는 소자의 구조물이 손상될 수 있다. 이러한 문제를 해결할 수 있는, 즉 상대적으로 저온에서 금속 및 유전체 박막을 증착시키는 공법 중 하나로 플라즈마 보강 CVD 법(PECVD)이 있다. One of the critical steps in modern semiconductor fabrication is the formation of metal and dielectric thin films on substrates by chemical reaction of gases. This deposition process is referred to as chemical vapor deposition or chemical vapor deposition (CVD). In a typical thermal CVD process, a reactive gas is provided to the surface of a substrate, where a heat-induced chemical reaction occurs to form a desired thin film. The thermal CVD process is performed at a high temperature, and the high temperature may damage the structure of a device having a layer formed on a substrate. One of the methods capable of solving this problem, that is, depositing metal and dielectric thin films at a relatively low temperature, is a plasma enhanced CVD method (PECVD).

플라즈마 보강 CVD 법은 반응 영역에 고주파(radio frequency; RF) 에너지를 가하여 반응성 가스의 여기 및/또는 해리를 촉진시켜, 높은 반응성 종의 플라즈마를 생성시킨다. 이러한 종의 높은 반응성으로 인해, 화학 반응이 발생하는데 요구되는 에너지가 감소되며, 따라서 플라즈마 보강 CVD 공정에서는 박막형성에 요구되는 온도를 낮출 수 있다. 이러한 장치 및 방법의 도입으로 인해 반도체 소자 크기를 상당히 감소시킬 수 있는 제조공정이 가능하게 되는경우가 많다.Plasma-enhanced CVD methods apply radio frequency (RF) energy to a reaction region to promote excitation and/or dissociation of reactive gases, thereby generating a plasma of highly reactive species. Due to the high reactivity of these species, the energy required for the chemical reaction to occur is reduced, and thus the temperature required for thin film formation can be lowered in the plasma enhanced CVD process. The introduction of these devices and methods often enables manufacturing processes that can significantly reduce the size of semiconductor devices.

한편, 지금까지 층간 절연막으로 주로 사용되고 있던 실리콘 다이옥사이드(silicon dioxide; SiO2) 또는 실리콘 옥시플루오라이드(silicon oxyfluoride; SiOF)는 0.5 ㎛ 이하의 초고집적 회로 제조시 높은 저항 캐패시턴스(capacitance) 신호 지연(Resistance Capacitance delay; RC delay) 등의 문제점이 있다. 이에 반도체 소자의 집적회로에 사용되는 다층 금속 막의 저항 캐패시턴스 신호 지연(RC delay)을 줄이기 위해, 금속 배선에 사용되는 층간 절연막을 저유전상수(상대유전상수 k < 4.0)를 갖는 물질로 형성하는 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 이러한 저유전 박막을 Si, O, C, H 등이 섞인 SiCOH 막과 불소가 도핑된 비정질 탄소(a-C:F)막과 같이 무기 물질로 형성하거나 탄소(C)를 포함한 유기 물질로 형성하기도 한다.On the other hand, silicon dioxide (SiO 2 ) or silicon oxyfluoride (SiOF), which has been mainly used as an interlayer insulating film so far, has high resistance capacitance and signal delay when manufacturing ultra-high integrated circuits of 0.5 μm or less. There are problems such as capacitance delay; RC delay). Therefore, in order to reduce the resistance capacitance signal delay (RC delay) of the multilayer metal film used in the integrated circuit of the semiconductor device, research on forming the interlayer insulating film used in the metal wiring with a material having a low dielectric constant (relative dielectric constant k < 4.0) has been conducted. It's been active lately. Such a low-k thin film may be formed of an inorganic material, such as a SiCOH film mixed with Si, O, C, H, or the like, and an amorphous carbon (aC:F) film doped with fluorine, or an organic material including carbon (C).

현재 SiO2 의 대체 물질로서 고려되고 있는 저유전체 물질로는, 주로 스핀 코팅(spin coating)에 이용되는 BCB(benzocyclobutene), SILK(공급처: 다우케미칼), FLARE(fluorinated poly(arylene ether), 공급처: 얼라이드 시그날(Allied Signals)), 폴리이미드 등과 같은 유기 중합체, 화학증착법으로 형성되는 블랙 다이아몬드(Black Diamond, 공급처: Applied Materials), 코랄(Coral, 공급처: 노벨루스(Novellus)), 및 크세로겔(xerogel) 또는 에어로겔(aerogel)과 같은 다공질 박막 물질이 있다.Low-dielectric materials currently being considered as substitutes for SiO 2 include BCB (benzocyclobutene), SILK (supplier: Dow Chemical), and FLARE (fluorinated poly (arylene ether)), which are mainly used for spin coating. Allied Signals), organic polymers such as polyimide, black diamond formed by chemical vapor deposition (Supplier: Applied Materials), Coral (Supplier: Novellus), and xerogel ( There is a porous thin film material such as xerogel or airgel.

여기서, 스핀 코팅한 후 경화시키는 스핀 캐스팅(spin casting)의 방법으로 형성된 저유전상수를 갖는 물질은 박막 내에 수 나노미터 크기의 기공이 형성되기 때문에 박막 밀도가 감소하여 저유전상수를 갖는 유전체로 형성된다. 일반적으로 스핀 코팅에 의해 증착되는 상기 유기 중합체들은 유전상수가 대체적으로 낮고, 평탄도도 우수한 장점이 있으나, 내열 한계 온도가 450℃보다 낮아 열적 안정성이 열악하기 때문에 반도체 적용에 부적합하고, 특히 기공은 크기가 크고 박막 내에 균일하게 분포되지 않기 때문에 박막의 기계적 강도가 낮아 소자 제조시 여러 가지 어려움을 가지고 있다. 또한 상하 배선 물질과의 접착이 불량하고, 유기 고분자 박막 특유의 열경화에 의한 고응력이 발생하며, 주위 수분의 흡착으로 인해 유전상수가 변하여 소자의 신뢰성이 떨어지는 등의 문제점이 있다.Here, since a material having a low dielectric constant formed by a method of spin casting in which spin coating is cured after curing, pores having a size of several nanometers are formed in the thin film, the thin film density is reduced to form a dielectric having a low dielectric constant. In general, the organic polymers deposited by spin coating have a generally low dielectric constant and excellent flatness, but are unsuitable for semiconductor applications because their thermal stability is poor because their heat resistance limit temperature is lower than 450 ° C. Since the size is large and it is not uniformly distributed in the thin film, the mechanical strength of the thin film is low, resulting in various difficulties in device manufacturing. In addition, there are problems such as poor adhesion to upper and lower wiring materials, high stress due to thermal curing peculiar to organic polymer thin films, and reduced reliability of the device due to a change in dielectric constant due to adsorption of ambient moisture.

본원의 배경이 되는 기술인 대한민국 등록특허 제10-1506801호 및 제10-2138102호는 저유전 플라즈마 중합체 박막 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 상기 특허에서는 각각 십자 형태 및 H형태의 유·무기 전구체 물질을 사용하여 제조되는 저유전 플라즈마 중합체 박막 및 이의 제조 방법을 개시하고 있으나, 박막의 증착률이 낮고 플라즈마 노출 이후 저유전 상수값이 변화하는 한계가 존재하여 만족할 만한 수준의 유전상수 값을 유지하는 것에 어려움이 있었다. 저유전 박막은 반도체 공정에서 후속공정중 플라즈마 노출이 불가피 하기 때문에 플라즈마 노출이후 특성변화폭이 작아야 한다.Korean Patent Registration Nos. 10-1506801 and 10-2138102, which are the background technology of the present application, relate to a low-k plasma polymer thin film and a manufacturing method thereof. The above patent discloses a low-k plasma polymer thin film and a method for manufacturing the low-k plasma polymer thin film manufactured using cross-shaped and H-shaped organic/inorganic precursor materials, respectively, but the deposition rate of the thin film is low and the low dielectric constant value changes after plasma exposure. Due to the existence of limitations, it was difficult to maintain a satisfactory dielectric constant value. Since the low-k thin film is unavoidably exposed to plasma during a subsequent process in a semiconductor process, the range of characteristic change after plasma exposure must be small.

따라서, 본원의 발명자들은 T 형태의 새로운 유·무기 전구체 물질을 사용하여 플라즈마 중합체 박막을 제조함으로써 종래에 비해 향상된 증착률을 달성하였으며, 또한 종래의 플라즈마 중합체는 낮은 밀도와 낮은 탄소 비율로 인해 후속공정 플라즈마 노출 이후 특성변화가 나타나기도 하지만 본 발명의 플라즈마 중합체 박막은 적절한 탄소 함유량과 밀도로 인해 플라즈마 노출 이후 특성변화가 적게 나타났다.Therefore, the inventors of the present application have achieved an improved deposition rate compared to the prior art by manufacturing a plasma polymer thin film using a new T-type organic/inorganic precursor material, and the conventional plasma polymer has a low density and low carbon ratio in subsequent processes. Although a change in properties may occur after exposure to plasma, the plasma polymer thin film of the present invention shows little change in properties after exposure to plasma due to an appropriate carbon content and density.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 플라즈마 중합체 박막 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present application is to solve the problems of the prior art, and aims to provide a plasma polymer thin film and a manufacturing method thereof.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problems to be achieved by the embodiments of the present application are not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면은, 하기 화학식 1 로 표시되는 제 1 전구체 물질을 사용하여 제조되는 플라즈마 중합체 박막을 제공한다:As a technical means for achieving the above technical problem, a first aspect of the present application provides a plasma polymer thin film prepared using a first precursor material represented by the following formula (1):

[화학식 1][Formula 1]

(상기 화학식 1 에서, (In Formula 1 above,

R1 내지 R9 는 각각 독립적으로 H 또는 C1-C5 의 치환된 또는 비치환된 알킬기이고, 상기 R1 내지 R9 가 치환된 경우, 그 치환기는 아미노기, 수산화기, 시아노기, 할로겐기, 니트로기 또는 메톡시기임).R 1 to R 9 are each independently H or a C 1 -C 5 substituted or unsubstituted alkyl group, and when R 1 to R 9 are substituted, the substituent is an amino group, a hydroxyl group, a cyano group, a halogen group, a nitro group or a methoxy group).

본원의 일 구현예에 따르면, 25℃ 및 1 기압에서 액체 상태의 탄화수소인 제 2 전구체 물질을 상기 제 1 전구체 물질과 함께 사용하여 제조되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, it may be prepared by using a second precursor material, which is a hydrocarbon in a liquid state at 25° C. and 1 atm, together with the first precursor material, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 2 전구체 물질은 C6-C12 의 알칸(alkane), 알켄(alkene), 사이클로알칸(cycloalkane) 또는 사이클로알켄(cycloalkene)을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the second precursor material may include a C 6 -C 12 alkane, alkene, cycloalkane or cycloalkene, but is limited thereto. it is not going to be

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 2 전구체 물질은 사이클로헥산(cyclohexane)을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the second precursor material may include cyclohexane, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 전구체 물질은 T 형 구조를 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the first precursor material may have a T-shaped structure, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 플라즈마 중합체 박막은 플라즈마 보강 CVD 법(PECVD)을 이용하여 제조되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the plasma polymer thin film may be manufactured using a plasma enhanced CVD method (PECVD), but is not limited thereto.

본원의 제 2 측면은, 하기 화학식 1 로 표시되는 제 1 전구체 물질을 사용하여 플라즈마 중합된 박막을 기판 상에 증착시키는, 플라즈마 중합체 박막의 제조 방법을 제공한다:A second aspect of the present application provides a method for producing a plasma polymer thin film, in which a plasma polymerized thin film is deposited on a substrate using a first precursor material represented by Formula 1 below:

[화학식 1][Formula 1]

(상기 화학식 1 에서,(In Formula 1 above,

R1 내지 R9 는 각각 독립적으로 H 또는 C1-C5 의 치환된 또는 비치환된 알킬기이고, 상기 R1 내지 R9 가 치환된 경우, 그 치환기는 아미노기, 수산화기, 시아노기, 할로겐기, 니트로기 또는 메톡시기임).R 1 to R 9 are each independently H or a C 1 -C 5 substituted or unsubstituted alkyl group, and when R 1 to R 9 are substituted, the substituent is an amino group, a hydroxyl group, a cyano group, a halogen group, a nitro group or a methoxy group).

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 플라즈마 중합된 박막을 기판 상에 증착시키는 단계는, 25℃ 및 1 기압에서 액체 상태의 탄화수소인 제 2 전구체 물질을 상기 제 1 전구체 물질과 함께 사용하여 플라즈마 중합된 박막을 기판 상에 증착시키는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the step of depositing the plasma-polymerized thin film on a substrate is a plasma-polymerized second precursor material, which is a hydrocarbon in a liquid state at 25 ° C. and 1 atm, together with the first precursor material. It may be to deposit a thin film on a substrate, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 2 전구체 물질은 C6-C12 의 알칸(alkane), 알켄(alkene), 사이클로알칸(cycloalkane) 또는 사이클로알켄(cycloalkene)을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the second precursor material may include a C 6 -C 12 alkane, alkene, cycloalkane or cycloalkene, but is limited thereto. it is not going to be

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 2 전구체 물질은 사이클로헥산(cyclohexane)을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the second precursor material may include cyclohexane, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 기판 상에 증착된 박막을 후처리 하는 단계를 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, it may be to further include the step of post-processing the thin film deposited on the substrate, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 후처리는 유도결합 플라스마 (inductively coupled plasma; ICP) 처리, 급속 열 처리(rapid thermal annealing; RTA) 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 공정에 의해 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the post-treatment is performed by a process selected from the group consisting of inductively coupled plasma (ICP) treatment, rapid thermal annealing (RTA), and combinations thereof. It may be, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 플라즈마 중합된 박막을 기판 상에 증착시키는 단계는, 거품기 내에서 상기 제 1 전구체 물질 및 상기 제 2 전구체 물질을 증발시키는 단계; 상기 증발된 전구체 물질을 상기 거품기로부터 배출하여 플라즈마 증착용 반응기로 유입시키는 단계; 및 상기 반응기의 플라즈마를 이용하여 상기 반응기 내의 기판 상에 플라즈마 중합된 박막을 형성하는 단계;를 포함하는것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, depositing the plasma-polymerized thin film on a substrate may include evaporating the first precursor material and the second precursor material in a bubbler; discharging the evaporated precursor material from the bubbler and introducing it into a plasma deposition reactor; And forming a plasma-polymerized thin film on a substrate in the reactor using the plasma of the reactor; may include, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 반응기는 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne) 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 운반기체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the reactor may include a carrier gas selected from the group consisting of argon (Ar), helium (He), neon (Ne), and combinations thereof, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 반응기의 운반기체 압력은 1×10-1 Torr 내지 100×10-1 Torr 인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the carrier gas pressure of the reactor may be 1×10 -1 Torr to 100×10 -1 Torr, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 반응기 내의 기판의 온도는 20℃ 내지 50℃인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the temperature of the substrate in the reactor may be 20 °C to 50 °C, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 반응기로 공급되는 전력은 10 W 내지 90 W 인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the power supplied to the reactor may be 10 W to 90 W, but is not limited thereto.

본원의 제 3 측면은 본원의 제 1 측면에 따른 플라즈마 중합체 박막을 포함하는, 줄기세포 배양 기판을 제공한다.A third aspect of the present application provides a stem cell culture substrate comprising a plasma polymer thin film according to the first aspect of the present application.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 줄기세포는 회전 타원체(spheroid) 형태를 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the stem cells may have a spheroid shape, but are not limited thereto.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described problem solving means are merely exemplary and should not be construed as intended to limit the present disclosure. In addition to the exemplary embodiments described above, additional embodiments may exist in the drawings and detailed description of the invention.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 본원의 플라즈마 중합체 박막은 종래의 플라즈마 중합체에서 사용되고 있는 전구체 물질과 구조적으로 다른 T 형 구조를 가진 전구체 물질을 이용하여 기존의 반도체 공정에서 요구하는 기계적 강도를 만족하면서도 더욱 낮은 유전상수 값을 가지는 플라즈마 중합체 박막을 제조할 수 있다.According to the above-mentioned problem solving means of the present application, the plasma polymer thin film of the present application satisfies the mechanical strength required in the existing semiconductor process by using a precursor material having a T-shaped structure structurally different from the precursor material used in the conventional plasma polymer. However, it is possible to manufacture a plasma polymer thin film having a lower dielectric constant value.

또한, 본원에 따른 플라즈마 중합체 박막은 적절한 탄소 함유량과 밀도로 인해 플라즈마 노출 이후 특성변화폭이 작아, 종래의 박막보다 반도체 공정에서 사용되기에 더욱 적합한 특성을 가질 수 있다.In addition, the plasma polymer thin film according to the present disclosure has a small change in characteristics after plasma exposure due to an appropriate carbon content and density, and thus may have characteristics more suitable for use in a semiconductor process than conventional thin films.

본원에 따른 플라즈마 중합체 박막은 열적으로 안정적이며 매우 낮은 유전상수를 가지는 특성으로 인해 반도체 소자의 금속 다층 배선에 사용되는 유전체를 대체할 수 있으며, 금속 다층 배선의 미세화에 따라 증가하는 저항 캐패시턴스 신호 지연(Resistance Capacitance delay; RC delay)을 개선할 수 있다.The plasma polymer thin film according to the present invention is thermally stable and has a very low dielectric constant, so it can replace the dielectric used in the metal multilayer wiring of the semiconductor device, and the resistance capacitance signal delay that increases as the metal multilayer wiring is refined ( Resistance Capacitance delay; RC delay) can be improved.

특히, 본원의 플라즈마 중합체 박막은 반도체 공정에서 요구하는 특성을 유지하면서도 유전상수를 감소시켜 금속 다층 배선 공정에 바로 적용 가능하며 상술한 저항 캐패시턴스 신호 지연(RC delay)을 개선할 수 있다.In particular, the plasma polymer thin film of the present disclosure can be directly applied to a metal multilayer wiring process by reducing a dielectric constant while maintaining characteristics required in a semiconductor process, and can improve the resistance capacitance signal delay (RC delay) described above.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.However, the effects obtainable herein are not limited to the effects described above, and other effects may exist.

도 1 은 본원의 일 실시예에 따라 플라즈마 중합체 박막을 제조하는데 사용되는 플라즈마 보강 CVD(plasma enhanced chemical vapor deposition) 장치의 개략도이다.
도 2 는 본원의 일 실시예에 따라 플라즈마 중합체 박막을 제조하는데 사용되는 RTA(rapid thermal annealing) 장치의 개략도이다.
도 3 은 본원의 일 실시예에 따라 제조된 제 1 전구체 물질을 사용하여 증착된 플라즈마 중합체 박막의 상대유전상수 값을 나타내는 그래프이다.
도 4 는 본원의 일 실시예에 따라 제조된 제 1 전구체 물질을 사용하여 증착된 플라즈마 중합체 박막의 강도(hardness) 그래프이다.
도 5 는 본원의 일 실시예에 따라 제조된 제 1 전구체 물질을 사용하여 증착된 플라즈마 중합체 박막의 탄성률(Modulus) 그래프이다.
도 6 은 본원의 일 실시예에 따라 제조된 제 1 전구체 물질을 사용하여 증착된 플라즈마 중합체 박막에 있어서, 퓨리에 적외선분광법으로 얻은 화학구조에 대해 나타내는 그래프이다.
도 7 은 본원의 일 실시예 및 비교예에 따라 제조된 플라즈마 중합체 박막의 증착률을 나타내는 그래프이다.
도 8 은 본원의 일 실시예 및 비교예에 따라 제조된 플라즈마 중합체 박막의 상대유전상수 값을 나타내는 그래프이다.
도 9 는 본원의 일 실시예 및 비교예에 따라 제조된 플라즈마 중합체 박막의 열 처리 전과 후의 상대유전상수 값을 나타내는 그래프이다.
도 10 은 본원의 일 실시예 및 비교예에 따라 제조된 플라즈마 중합체 박막의 강도를 비교한 그래프이다.
도 11 은 본원의 일 실시예 및 비교예에 따라 제조된 플라즈마 중합체 박막의 탄성률을 비교한 그래프이다.
도 12는 본원의 일 실시예 및 비교예에 따라 제조된 플라즈마 중합체 박막의 플라즈마 노출 전후 유전상수 변화 값을 나타내는 그래프이다.
도 13은 본원의 일 실시예 및 비교예에 따라 제조된 플라즈마 중합체 박막의 탄성률과 탄소비율에 따른 유전상수 값을 나타내는 그래프이다.
도 14 는 본원의 일 실시예의 플라즈마 중합체 박막에 세포를 배양한 결과이다.
1 is a schematic diagram of a plasma enhanced chemical vapor deposition (CVD) apparatus used to fabricate a plasma polymer thin film according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a schematic diagram of a rapid thermal annealing (RTA) apparatus used to fabricate a plasma polymer thin film according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a graph showing relative dielectric constant values of a plasma polymer thin film deposited using a first precursor material prepared according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a graph of the hardness of a plasma polymer thin film deposited using a first precursor material prepared according to an embodiment of the present disclosure.
5 is a graph of modulus of elasticity (Modulus) of a plasma polymer thin film deposited using a first precursor material prepared according to an embodiment of the present disclosure.
6 is a graph showing the chemical structure obtained by Fourier infrared spectroscopy in a plasma polymer thin film deposited using a first precursor material prepared according to an embodiment of the present disclosure.
7 is a graph showing deposition rates of plasma polymer thin films manufactured according to an example and a comparative example of the present application.
8 is a graph showing relative dielectric constant values of plasma polymer thin films prepared according to one embodiment and a comparative example of the present application.
9 is a graph showing relative dielectric constant values before and after heat treatment of plasma polymer thin films prepared according to an example and a comparative example of the present disclosure.
10 is a graph comparing the strength of plasma polymer thin films prepared according to one embodiment and a comparative example of the present application.
11 is a graph comparing elastic moduli of plasma polymer thin films prepared according to an example and a comparative example of the present disclosure.
12 is a graph showing dielectric constant change values before and after plasma exposure of plasma polymer thin films prepared according to an embodiment and a comparative example of the present disclosure.
13 is a graph showing dielectric constant values according to elastic modulus and carbon ratio of plasma polymer thin films prepared according to an embodiment and a comparative example of the present disclosure.
14 is a result of culturing cells in a plasma polymer thin film according to an embodiment of the present application.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present application will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice with reference to the accompanying drawings. However, the present disclosure may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly describe the present application in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "electrically connected" with another element in between. do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the present specification, when a member is referred to as being “on,” “above,” “on top of,” “below,” “below,” or “below” another member, this means that a member is located in relation to another member. This includes not only the case of contact but also the case of another member between the two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the present specification, when a part "includes" a certain component, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 본원 명세서 전체에서, "~ 하는 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.As used herein, the terms "about," "substantially," and the like are used at or approximating that number when manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are given, and are intended to assist in the understanding of this disclosure. Accurate or absolute figures are used to prevent undue exploitation by unscrupulous infringers of the stated disclosure. In addition, throughout the present specification, “steps of” or “steps of” do not mean “steps for”.

본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout the present specification, the term "combination thereof" included in the expression of the Markush form means one or more mixtures or combinations selected from the group consisting of the components described in the expression of the Markush form, and the components It means including one or more selected from the group consisting of.

본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 의 기재는, "A 또는 B, 또는, A 및 B" 를 의미한다.Throughout this specification, reference to "A and/or B" means "A or B, or A and B".

이하, 본원의 플라즈마 중합체 박막 및 이의 제조 방법에 대하여 구현예 및 실시예와 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the plasma polymer thin film of the present application and its manufacturing method will be described in detail with reference to embodiments and examples and drawings. However, the present application is not limited to these embodiments and examples and drawings.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면은, 하기 화학식 1 로 표시되는 제 1 전구체 물질을 사용하여 제조되는 플라즈마 중합체 박막을 제공한다:As a technical means for achieving the above technical problem, a first aspect of the present application provides a plasma polymer thin film prepared using a first precursor material represented by the following formula (1):

[화학식 1][Formula 1]

. .

(상기 화학식 1 에서,(In Formula 1 above,

R1 내지 R9 는 각각 독립적으로 H 또는 C1-C5 의 치환된 또는 비치환된 알킬기이고, 상기 R1 내지 R9 가 치환된 경우, 그 치환기는 아미노기, 수산화기, 시아노기, 할로겐기, 니트로기 또는 메톡시기임).R 1 to R 9 are each independently H or a C 1 -C 5 substituted or unsubstituted alkyl group, and when R 1 to R 9 are substituted, the substituent is an amino group, a hydroxyl group, a cyano group, a halogen group, a nitro group or a methoxy group).

예를 들어, 상기 제 1 전구체는 하기 화학식 2 로 표시되는 화합물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:For example, the first precursor may be a compound represented by Formula 2 below, but is not limited thereto:

[화학식 2][Formula 2]

. .

본원의 플라즈마 중합체 박막은 종래의 플라즈마 중합체에서 사용되고 있는 전구체 물질과 구조적으로 다른 T형 구조를 갖는 제 1 전구체 물질을 이용하여 플라즈마 중합체 박막 내부에 나노 기공을 형성시켜 기존의 반도체 공정에서 요구하는 기계적 강도를 만족하면서도 더욱 낮은 유전상수값을 가지는 플라즈마 중합체 박막을 형성시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 유전상수값(k)이 4.0 미만인 플라즈마 중합체 박막을 형상시킬 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The plasma polymer thin film of the present application has mechanical strength required in the conventional semiconductor process by forming nanopores inside the plasma polymer thin film using a first precursor material having a T-shaped structure structurally different from the precursor material used in conventional plasma polymers. It is possible to form a plasma polymer thin film having a lower dielectric constant value while satisfying . For example, a plasma polymer thin film having the dielectric constant value (k) of less than 4.0 may be formed, but is not limited thereto.

나아가, 본원에 따른 플라즈마 중합체 박막은 상기 제 1 전구체 물질을 이용하여 열적으로 안정적이며 매우 낮은 유전상수를 가지는 특성으로 인해 반도체 소자의 금속 다층 배선에 사용되는 유전체를 대체할 수 있으며, 금속 다층 배선의 미세화에 따라 증가하는 저항 캐패시턴스 신호 지연(Resistance Capacitance delay; RC delay)을 개선할 수 있다.Furthermore, the plasma polymer thin film according to the present invention is thermally stable using the first precursor material and has a very low dielectric constant, so it can replace the dielectric used in the metal multilayer wiring of the semiconductor device, and the metal multilayer wiring Resistance capacitance delay (RC delay), which increases with miniaturization, can be improved.

또한, 본원에 따른 플라즈마 중합체 박막은 적절한 탄소 함유량과 밀도로 인해 플라즈마 노출 이후 특성변화폭이 작아, 종래의 박막보다 반도체 공정에서 사용되기에 더욱 적합한 특성을 가질 수 있다.In addition, the plasma polymer thin film according to the present disclosure has a small change in characteristics after plasma exposure due to an appropriate carbon content and density, and thus may have characteristics more suitable for use in a semiconductor process than conventional thin films.

본원의 일 구현예에 따르면, 25℃ 및 1 기압에서 액체 상태의 탄화수소인 제 2 전구체 물질을 상기 제 1 전구체 물질과 함께 사용하여 제조되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 상기 제 2 전구체 물질 없이 상기 제 1 전구체 물질만을 사용하여 상기 플라즈마 중합체 박막을 제조할 수 있다. According to one embodiment of the present application, it may be prepared by using a second precursor material, which is a hydrocarbon in a liquid state at 25° C. and 1 atm, together with the first precursor material, but is not limited thereto. Meanwhile, the plasma polymer thin film may be manufactured using only the first precursor material without the second precursor material.

상기 제 2 전구체 물질은 25℃ 및 1 기압에서 액체상태의 탄화수소일 수 있다. 제 2 전구체 물질이 탄화수소일 경우 제 1 전구체 물질과 양호한 결합력을 나타낼 수 있으며, 플라즈마 중합체 박막 형성에 용이하고, 나아가 C-Hx 결합구조가 다수 존재하여 박막의 기계적 강도 및 탄성을 향상시킬 수 있다는 점에서 유리할 수 있다. 나아가, 상기 제 2 전구체 물질은 특히 상기와 같이 표준상태(25℃ 및 1기압)에서 액체상태인 것이 후술할 플라즈마 보강 CVD(PECVD) 장치의 거품기에 적용하기 유리하다. 일반적으로 표준상태에서 액체상태인 물질이 거품기에 적용되기 용이하고, 고체상태에 비해 박막 증착의 안정성이 뛰어나며, 기체상태에 비해 더 많은 양을 저장할 수 있으며, 나아가 거품기의 역할(전구체를 증발시킴) 상 액체상태의 탄화수소가 바람직할 수 있다.The second precursor material may be a hydrocarbon in a liquid state at 25° C. and 1 atm. When the second precursor material is a hydrocarbon, it can exhibit good bonding strength with the first precursor material, is easy to form a plasma polymer thin film, and furthermore, has a large number of CH x bond structures to improve the mechanical strength and elasticity of the thin film. can be advantageous Furthermore, the second precursor material is particularly advantageous in that it is in a liquid state in a standard state (25° C. and 1 atm) as described above to be applied to a bubbler of a plasma-enhanced CVD (PECVD) device to be described later. In general, a substance in a liquid state in a standard state is easier to apply to a bubbler, has excellent thin film deposition stability than a solid state, can store a larger amount than a gaseous state, and furthermore plays a role as a bubbler (evaporating the precursor) Hydrocarbons in the phase liquid state may be preferred.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 2 전구체 물질은 C6-C12 의 알칸(alkane), 알켄(alkene), 사이클로알칸(cycloalkane) 또는 사이클로알켄(cycloalkene)을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 만약 제 2 전구체 물질의 탄소수가 C6 미만이라면 표준상태에서 액체상태이기 어렵고 분자량이 작아 제 1 전구체 물질과 상호 결합력이 떨어져 박막 증착이 용이하지 않은 문제점이 있을 수 있고, 한편 제 2 전구체 물질의 탄소수가 C12 보다 크다면 표준상태에서 고체상태일 수 있으며 증착을 위해 거품기에서 증발시키기 어려운 문제점이 있을 수 있다.According to one embodiment of the present application, the second precursor material may include a C 6 -C 12 alkane, alkene, cycloalkane or cycloalkene, but is limited thereto. it is not going to be If the carbon number of the second precursor material is less than C 6 , it is difficult to be in a liquid state in the standard state and the molecular weight is small, so there may be a problem in that thin film deposition is not easy due to poor mutual bonding with the first precursor material. On the other hand, the carbon number of the second precursor material If is greater than C 12 , it may be in a solid state in a standard state, and it may be difficult to evaporate in a whisk for deposition.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 2 전구체 물질은 사이클로헥산(cyclohexane)을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the second precursor material may include cyclohexane, but is not limited thereto.

상기 제 1 전구체 물질과 상기 제 2 전구체 물질을 동시에 조합하여 사용할 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같이 이들의 화학적 및 구조적 특징으로 인해 상호 결합이 쉽게 이루어질 수 있고 박막의 안정성이 증가하여, 저유전상수값을 가지면서도 기계적 특성이 향상된 플라즈마 중합체 박막을 제공할 수 있다.The first precursor material and the second precursor material may be used in combination at the same time, and as described above, due to their chemical and structural characteristics, mutual bonding can be easily achieved, the stability of the thin film is increased, and a low dielectric constant value is obtained. However, it is possible to provide a plasma polymer thin film having improved mechanical properties.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 전구체 물질은 T 형 구조를 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. T 형 구조를 가지는 제 1 전구체 물질을 이용하여 플라즈마 중합체 박막 내부에 나노 기공을 형성시켜 기존의 반도체 공정에서 요구하는 기계적 강도를 만족하면서도 종래의 전구체를 이용하여 제조된 플라즈마 중합체 박막보다 더욱 낮은 유전상수값을 가지는 플라즈마 중합체 박막을 형성시킬 수 있다. According to one embodiment of the present application, the first precursor material may have a T-shaped structure, but is not limited thereto. By using the first precursor material having a T-shaped structure, nanopores are formed inside the plasma polymer thin film to satisfy the mechanical strength required in the conventional semiconductor process and have a lower dielectric constant than the plasma polymer thin film manufactured using the conventional precursor. It is possible to form a plasma polymer thin film having a value.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 플라즈마 중합체 박막은 플라즈마 보강 CVD 법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, 이하 'PECVD'라 한다)을 이용하여 제조되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 플라즈마 보강 CVD 법은 앞서 설명한 바와 같이, 높은 반응성 종의 플라즈마를 생성시킴으로써 제 1 전구체 물질과 제 2 전구체 물질이 효과적으로 분해나 여기되어 여러 가지 화학반응을 수행할 수 있으며, 일례로 이들이 결합 및 중합되어 플라즈마 중합체 박막을 형성시킬 수 있다. 이러한 중합체 박막의 경우 나노미터 사이즈 이하의 공극이 형성될 수 있어 낮은 유전상수를 가지면서도 비교적 우수한 기계적 강도를 가질 수 있다.According to one embodiment of the present application, the plasma polymer thin film may be manufactured using a plasma enhanced chemical vapor deposition (hereinafter referred to as 'PECVD'), but is not limited thereto. As described above, the plasma-enhanced CVD method can effectively decompose or excite the first precursor material and the second precursor material by generating plasma of highly reactive species to perform various chemical reactions. For example, they are combined and polymerized. A plasma polymer thin film can be formed. In the case of such a polymer thin film, pores having a size of nanometers or less may be formed, so that it may have relatively excellent mechanical strength while having a low dielectric constant.

상기 플라즈마 보강 CVD 법을 이용하여 박막 증착시 상기 제 1 전구체 물질과 상기 제 2 전구체 물질을 일정 비율로 투입함으로써, 이들이 일정 비율로 존재하는 조성을 갖는 박막을 형성시킬 수 있다. 나아가, 상기 제 1 전구체 물질과 상기 제 2 전구체 물질의 투입량 내지 투입비율은 거품기의 온도, 그리고/혹은 아르곤(Ar)과 같은 운반 기체의 유량을 조절하여 결정할 수 있다. 예를 들면, 제 1 거품기가 40℃이고, 제 2 거품기가 25℃인 경우 제 1 전구체 물질 및 제 2 전구체 물질의 투입비율과 대응하는 제 1 운반기체 : 제 2 운반기체의 유량비를 1:1 내지 1:5 의 비율로 하여 박막을 증착할 수 있다. 만약 제 2 운반기체의 유량비가 제 1 운반 기체 대비 5 배가 넘게 커질 경우 박막 내 SiOx 가 상당히 줄어들어 층간 절연막으로 사용되기 어려우며, 제 2 운반기체의 유량비가 제 1 운반기체 대비 1 배에 도달하지 못할 경우 제 2 전구체 성분이 박막내에 충분히 유입되기 어려울 수 있다. 나아가, 상기 플라즈마 중합체 박막은 플라즈마 보강 CVD 법을 이용하여 증착된 후 RTA를 이용하여 후처리될 수 있다. 상기 후처리를 수행함으로써, 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 박막의 유전상수는 상당히 감소될 수 있음을 확인하였다 (도 9 참조).When depositing a thin film using the plasma-enhanced CVD method, a thin film having a composition in which the first precursor material and the second precursor material are present at a constant ratio may be formed by adding the first precursor material and the second precursor material at a predetermined ratio. Furthermore, the input amount or input ratio of the first precursor material and the second precursor material may be determined by adjusting the temperature of the bubbler and/or the flow rate of a carrier gas such as argon (Ar). For example, when the first whisker is 40 ° C and the second bubbler is 25 ° C, the flow rate ratio of the first carrier gas: the second carrier gas corresponding to the input ratio of the first precursor material and the second precursor material is 1: 1 A thin film may be deposited at a ratio of 1:5 to 1:5. If the flow rate of the second carrier gas is greater than 5 times that of the first carrier gas, SiO x in the thin film is significantly reduced, making it difficult to use it as an interlayer insulating film, and the flow rate of the second carrier gas may not reach 1 times that of the first carrier gas. In this case, it may be difficult for the second precursor component to sufficiently flow into the thin film. Furthermore, the plasma polymer thin film may be deposited using a plasma enhanced CVD method and post-treated using RTA. By performing the post-treatment, it was confirmed that the dielectric constant of the plasma polymer thin film according to the present invention can be significantly reduced (see FIG. 9).

본원의 제 2 측면은, 하기 화학식 1 로 표시되는 제 1 전구체 물질을 사용하여 플라즈마 중합된 박막을 기판 상에 증착시키는, 플라즈마 중합체 박막의 제조 방법을 제공한다:A second aspect of the present application provides a method for producing a plasma polymer thin film, in which a plasma polymerized thin film is deposited on a substrate using a first precursor material represented by Formula 1 below:

[화학식 1][Formula 1]

. .

(상기 화학식 1 에서,(In Formula 1 above,

R1 내지 R9 는 각각 독립적으로 H 또는 C1-C5 의 치환된 또는 비치환된 알킬기이고, 상기 R1 내지 R9 가 치환된 경우, 그 치환기는 아미노기, 수산화기, 시아노기, 할로겐기, 니트로기 또는 메톡시기임).R 1 to R 9 are each independently H or a C 1 -C 5 substituted or unsubstituted alkyl group, and when R 1 to R 9 are substituted, the substituent is an amino group, a hydroxyl group, a cyano group, a halogen group, a nitro group or a methoxy group).

본원의 제 2 측면에 따른 플라즈마 중합체 박막의 제조 방법에 대하여, 본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면에 기재된 내용은 본원의 제 2 측면에 동일하게 적용될 수 있다.With respect to the method for manufacturing a plasma polymer thin film according to the second aspect of the present application, detailed descriptions of parts overlapping with the first aspect of the present application have been omitted, but even if the description is omitted, the contents described in the first aspect of the present application The same can be applied to the second aspect.

상기 제 1 전구체는 하기 화학식 2 로 표시되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:The first precursor may be represented by Formula 2 below, but is not limited thereto:

[화학식 2][Formula 2]

. .

바람직하게는, 상기 제 1 전구체는 트리스(트리메틸실록시)실란(tris(trimethylsiloxy)silane)를 포함하는 것일 수 있다.Preferably, the first precursor may include tris(trimethylsiloxy)silane.

상기 제조 방법에 따라 제조된 플라즈마 중합체 박막은 종래의 플라즈마 중합체에서 사용되고 있는 전구체 물질과 구조적으로 다른 T 형 구조를 가지는 제 1 전구체 물질을 이용하여 박막의 제조시 플라즈마 중합체 박막 내부에 나노 기공을 형성시켜 기존의 반도체 공정에서 요구하는 기계적 강도를 만족하면서도 더욱 낮은 유전상수값을 가지는 플라즈마 중합체 박막을 형성시킬 수 있다.The plasma polymer thin film manufactured according to the above manufacturing method uses a first precursor material having a T-shaped structure structurally different from the precursor material used in the conventional plasma polymer film, and nanopores are formed inside the plasma polymer thin film when the thin film is manufactured. It is possible to form a plasma polymer thin film having a lower dielectric constant value while satisfying the mechanical strength required in the existing semiconductor process.

나아가, 상기 제조 방법에 따라 제조된 플라즈마 중합체 박막은 상기 제 1 전구체 물질을 이용하여 열적으로 안정적이며 매우 낮은 유전상수를 가지는 특성으로 인해 반도체 소자의 금속 다층 배선에 사용되는 유전체를 대체할 수 있으며, 금속 다층 배선의 미세화에 따라 증가하는 저항 캐패시턴스 신호 지연(Resistance Capacitance delay; RC delay)을 개선할 수 있다.Furthermore, the plasma polymer thin film manufactured according to the manufacturing method can replace the dielectric used in the metal multilayer wiring of the semiconductor device due to the characteristics of being thermally stable and having a very low dielectric constant using the first precursor material, Resistance capacitance signal delay (RC delay), which increases according to miniaturization of the metal multilayer wiring, can be improved.

또한, 본원에 따른 플라즈마 중합체 박막은 적절한 탄소 함유량과 밀도로 인해 플라즈마 노출 이후 특성변화폭이 작아, 종래의 박막보다 반도체 공정에서 사용되기에 더욱 적합한 특성을 가질 수 있다.In addition, the plasma polymer thin film according to the present disclosure has a small change in characteristics after plasma exposure due to an appropriate carbon content and density, and thus may have characteristics more suitable for use in a semiconductor process than conventional thin films.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 플라즈마 중합된 박막을 기판 상에 증착시키는 단계는, 25℃ 및 1 기압에서 액체 상태의 탄화수소인 제 2 전구체 물질을 상기 제 1 전구체 물질과 함께 사용하여 플라즈마 중합된 박막을 기판 상에 증착시키는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 상기 제 2 전구체 물질 없이 상기 제 1 전구체 물질만을 이용하여 상기 플라즈마 중합체 박막을 제조할 수 있다.According to one embodiment of the present application, the step of depositing the plasma-polymerized thin film on a substrate is a plasma-polymerized second precursor material, which is a hydrocarbon in a liquid state at 25 ° C. and 1 atm, together with the first precursor material. It may be to deposit a thin film on a substrate, but is not limited thereto. Meanwhile, the plasma polymer thin film may be manufactured using only the first precursor material without the second precursor material.

상기 제 2 전구체 물질은 25℃ 및 1 기압에서 액체상태의 탄화수소일 수 있다. 제 2 전구체 물질이 탄화수소임이 제 1 전구체 물질과 양호한 결합력을 나타낼 수 있으며, 플라즈마 중합체 박막 형성에 용이하고, 나아가 C-Hx 결합구조가 다수 존재하여 박막의 기계적 강도 및 탄성을 향상시킬 수 있다는 점에서 유리할 수 있다. 나아가 상기 제 2 전구체 물질은 특히 상기와 같이 표준상태(25℃ 및 1 기압)에서 액체상태인 것이 후술할 플라즈마 보강 CVD(PECVD) 장치의 거품기에 적용하기 유리하다. 일반적으로 표준상태에서 액체상태인 물질이 거품기에 적용되기 용이하고, 고체상태에 비해 박막 증착의 안정성이 뛰어나며, 기체상태에 비해 더 많은 양을 저장할 수 있으며, 나아가 거품기의 역할(전구체를 증발시킴) 상 액체상태의 탄화수소가 바람직할 수 있다.The second precursor material may be a hydrocarbon in a liquid state at 25° C. and 1 atm. The fact that the second precursor material is hydrocarbon can exhibit good bonding strength with the first precursor material, is easy to form a plasma polymer thin film, and is advantageous in that it can improve the mechanical strength and elasticity of the thin film due to the existence of a large number of CH x bonding structures. can Furthermore, it is advantageous to apply the second precursor material to a bubbler of a plasma-enhanced CVD (PECVD) device to be described later in that it is in a liquid state in a standard state (25° C. and 1 atm) as described above. In general, a substance in a liquid state in a standard state is easier to apply to a bubbler, has excellent thin film deposition stability than a solid state, can store a larger amount than a gaseous state, and furthermore plays a role as a bubbler (evaporating the precursor) Hydrocarbons in the phase liquid state may be preferred.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 2 전구체 물질은 C6-C12 의 알칸(alkane), 알켄(alkene), 사이클로알칸(cycloalkane) 또는 사이클로알켄(cycloalkene)을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 만약 제 2 전구체 물질의 탄소수가 C6 미만이라면 표준상태에서 액체상태이기 어렵고 분자량이 작아 제 1 전구체 물질과 상호 결합력이 떨어져 박막 증착이 용이하지 않은 문제점이 있을 수 있고, 한편 제 2 전구체 물질의 탄소수가 C12 보다 크다면 표준상태에서 고체상태일 수 있으며 증착을 위해 거품기에서 증발시키기 어려운 문제점이 있을 수 있다.According to one embodiment of the present application, the second precursor material may include a C 6 -C 12 alkane, alkene, cycloalkane or cycloalkene, but is limited thereto. it is not going to be If the carbon number of the second precursor material is less than C 6 , it is difficult to be in a liquid state in the standard state and the molecular weight is small, so there may be a problem in that thin film deposition is not easy due to poor mutual bonding with the first precursor material. On the other hand, the carbon number of the second precursor material If is greater than C 12 , it may be in a solid state in a standard state, and it may be difficult to evaporate in a whisk for deposition.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 2 전구체 물질은 사이클로헥산(cyclohexane)을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the second precursor material may include cyclohexane, but is not limited thereto.

상기 제 1 전구체 물질과 제 2 전구체 물질을 동시에 조합하여 사용할 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같이 이들의 화학적 및 구조적 특징으로 인해 상호 결합이 쉽게 이루어질 수 있고 박막의 안정성이 증가하여, 저유전상수값을 가지면서도 기계적 특성이 향상된 플라즈마 중합체 박막을 제공할 수 있다.The first precursor material and the second precursor material may be used in combination at the same time, and as described above, due to their chemical and structural characteristics, mutual bonding can be easily achieved and the stability of the thin film is increased, while having a low dielectric constant value. A plasma polymer thin film with improved mechanical properties can be provided.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 기판 상에 증착된 박막을 후처리 하는 단계를 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, it may be to further include the step of post-processing the thin film deposited on the substrate, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 후처리는 유도결합 플라스마 (inductively coupled plasma; 이하 'ICP'이라 함) 처리, 급속 열 처리(rapid thermal annealing; 이하 'RTA'이라 함) 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 공정에 의해 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 후처리를 통해 상기 유전체 내부에 기공을 형성하여 유전상수를 낮추는 방법 또한 사용하여 유전상수를 개선시킬 수 있다. 이때 상기 제 1 전구체의 T 형 Si-O 결합은 다른 결합에 비하여 견고하기 때문에 상기 제 1 전구체 물질을 사용하여 견고한 중합체 박막을 형성할 수 있다. 상기 후처리하는 단계는 진행하지 않거나, 두 가지의 처리 방법 중 한 가지 또는 두 가지 처리 방법을 모두 이용하여 수행될 수 있다.According to one embodiment of the present application, the post-treatment is inductively coupled plasma (hereinafter referred to as 'ICP') treatment, rapid thermal annealing (hereinafter referred to as 'RTA'), and combinations thereof. It may be performed by a process selected from the group consisting of, but is not limited thereto. A method of lowering the dielectric constant by forming pores inside the dielectric through the post-processing may also be used to improve the dielectric constant. In this case, since the T-type Si-O bond of the first precursor is stronger than other bonds, a solid polymer thin film may be formed using the first precursor material. The post-processing step may not be performed, or may be performed using one or both of the two processing methods.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 중합체 박막의 제조 방법에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for manufacturing a plasma polymer thin film according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따라 플라즈마 중합체 박막을 제조하는데 사용되는 플라즈마 보강 CVD(plasma enhanced chemical vapor deposition, 이하 'PECVD'라 한다) 장치를 도식한 것이다.1 is a schematic diagram of a plasma enhanced chemical vapor deposition (CVD, hereinafter referred to as 'PECVD') apparatus used to manufacture a plasma polymer thin film according to an embodiment of the present invention.

도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 플라즈마 중합체 박막을 제조하는데 사용되는 PECVD 장치는 아르곤(Ar)과 같은 운반 기체가 담겨 있는 제 1 및 제 2 운반 기체 저장부(10, 11)와 통과하는 기체의 몰(mole) 수를 조절하는 제 1 및 제 2 유량 조절기(20, 21), 고상 또는 액상의 전구체가 담겨 있는 제 1 및 제 2 거품기(bubbler)(30, 31) 및 일정한 반응영역을 정의하는 반응기(40)로 이루어져 있다. 운반 기체 저장부(10, 11), 유량 조절기(20, 21), 거품기(30, 31) 및 반응기(40)는 운송관(50)을 통하여 연결되어 있다. 상기 반응기(40)는 기판(1) 하부에 위치하는 RF 전극(41), 반응기(40) 상부에 위치하는 ICP RF 코일(42) 및 가스가 균일하게 도입되도록 하는 복수의 개구를 갖는 샤워헤드(43)를 포함하여 구성된다. 증착 반응 중이나 반응이 완료된 후에 반응기(40) 내부의 잔류하는 여러가지 물질을 외부로 배출되도록 반응기(40) 하부에는 배기 시스템이 구비되어 있다.As shown in FIG. 1, the PECVD apparatus used to manufacture a plasma polymer thin film according to an embodiment of the present invention includes first and second carrier gas storage units 10 containing a carrier gas such as argon (Ar). 11) and first and second flow controllers 20 and 21 that control the number of moles of gas passing through, and first and second bubblers 30 and 31 containing solid or liquid precursors and a reactor 40 defining a constant reaction region. The carrier gas reservoirs 10 and 11 , the flow controllers 20 and 21 , the whisks 30 and 31 and the reactor 40 are connected via a transport tube 50 . The reactor 40 includes an RF electrode 41 located under the substrate 1, an ICP RF coil 42 located above the reactor 40, and a shower head having a plurality of openings to uniformly introduce gas ( 43). An exhaust system is provided at the bottom of the reactor 40 to discharge various materials remaining inside the reactor 40 to the outside during the deposition reaction or after the reaction is completed.

상기에 따라, PECVD 장치를 이용하여 박막을 증착하는 방법은 다음과 같다.According to the above, a method of depositing a thin film using a PECVD apparatus is as follows.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 플라즈마 중합된 박막을 기판 상에 증착시키는 단계는, 거품기 내에서 상기 제 1 전구체 물질 및 상기 제 2 전구체 물질을 증발시키는 단계; 상기 증발된 전구체 물질을 상기 거품기로부터 운반하여 플라즈마 증착용 반응기로 유입시키는 단계; 및 상기 반응기의 플라즈마를 이용하여 상기 반응기 내의 기판 상에 플라즈마 중합된 박막을 형성하는 단계를 포함하는것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, depositing the plasma-polymerized thin film on a substrate may include evaporating the first precursor material and the second precursor material in a bubbler; conveying the evaporated precursor material from the bubbler and introducing it into a plasma deposition reactor; and forming a plasma-polymerized thin film on a substrate in the reactor using the plasma of the reactor, but is not limited thereto.

제 1 및 제 2 거품기(30, 31) 안에는 각각의 제 1 전구체 물질 및 제 2 전구체 물질이 담겨 있으며, 제 1 및 제 2 거품기(30, 31)를 각각의 전구체 물질을 증발시키기에 충분한 온도로 가열한다. 여기서, 각각의 전구체 물질은 2 개의 거품기(30, 31) 중 어느 거품기에 담겨 있든지 상관없으나, 각각의 거품기의 가열 온도는 거품기에 담기는 전구체 종류에 따라 조절될 수 있다.Each of the first precursor material and the second precursor material are contained in the first and second whiskers 30 and 31, and the first and second whiskers 30 and 31 are heated to a temperature sufficient to evaporate each precursor material. heat up Here, it does not matter which of the two whisks 30 and 31 the precursor material is contained in, but the heating temperature of each whisk may be adjusted according to the type of precursor contained in the whisk.

각각의 제 1 및 제 2 운반 기체 저장부(10, 11)에는 운반 기체로서 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne) 또는 이들을 조합한 기체가 담길 수 있으며, 제 1 및 제 2 유량 조절기(20, 21)에 의하여 운송관(50)을 통해 흐른다. 상기 운송관(50)을 따라 이동하는 운반 기체는 거품기 유입관을 통하여 거품기(30, 31)의 전구체 용액 속으로 유입되어 거품을 발생시키며 기상 전구체를 싣고 다시 거품기 배출관을 통하여 운송관(50)으로 들어간다. 이때, 제 1 및 제 2 운반 기체의 유량을 조절함으로써 반응기(40) 내로 투입되는 제 1 및 제 2 전구체 물질의 비율을 조절할 수 있다.Each of the first and second carrier gas storage units 10 and 11 may contain argon (Ar), helium (He), neon (Ne), or a combination thereof as a carrier gas, and the first and second flow rates It flows through the transport tube 50 by the regulators 20 and 21. The carrier gas moving along the transport pipe 50 flows into the precursor solution of the whisks 30 and 31 through the whisk inlet pipe, generates bubbles, carries the vapor phase precursor, and returns to the transport pipe 50 through the bubbler discharge pipe. Enter. In this case, the ratio of the first and second precursor materials introduced into the reactor 40 may be adjusted by adjusting the flow rates of the first and second carrier gases.

보다 구체적으로, 제 1 거품기가 40℃이고, 제 2 거품기가 25℃인 경우 제 1 운반 기체 : 제 2 운반 기체의 유량비를 1:1 내지 1:5 의 비율로 하여 제 1 및 제 2 전구체 물질을 반응기 내로 투입할 수 있으나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다. 거품기(30, 31)를 통과하여 운송관(50)을 따라 흐르던 운반 기체와 증발된 전구체는 반응기(40)의 샤워헤드(43)를 통하여 분사되는데, 이때 RF 전극(41)이 샤워헤드(43)를 통해 분사된 운반기체 및 전구체를 활성화한다. 반응기(40)의 샤워헤드(43)를 통하여 분사된 뒤, 활성화된 전구체는 기판(1) 위에 증착되어 박막이 된다. 증착 반응이 완료된 후에 남은 기체는 반응기(40) 하부에 구비된 배출시스템에 의하여 바깥으로 배출된다. More specifically, when the first bubbler is 40 ° C. and the second bubbler is 25 ° C., the flow rate of the first carrier gas: the second carrier gas is 1: 1 to 1: 5, and the first and second precursor materials It may be introduced into the reactor, but is not particularly limited thereto. The carrier gas and the evaporated precursor passing through the bubblers 30 and 31 and flowing along the transport pipe 50 are sprayed through the shower head 43 of the reactor 40. At this time, the RF electrode 41 is connected to the shower head 43 ) activates the injected carrier gas and precursor. After spraying through the showerhead 43 of the reactor 40, the activated precursor is deposited on the substrate 1 to become a thin film. After the deposition reaction is completed, the remaining gas is discharged to the outside by an exhaust system provided at the bottom of the reactor 40 .

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 반응기는 아르곤(Ar), 헬륨(he), 네온(Ne) 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 운반기체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 상기 반응기는 운반기체로서 아르곤을 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present application, the reactor may include a carrier gas selected from the group consisting of argon (Ar), helium (he), neon (Ne), and combinations thereof, but is not limited thereto. Preferably, the reactor may contain argon as a carrier gas.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 반응기의 운반기체 압력은 1×10-1 Torr 내지 100×10-1 Torr 인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the carrier gas pressure of the reactor may be 1×10 -1 Torr to 100×10 -1 Torr, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 반응기 내의 기판의 온도는 20℃ 내지 50℃인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 기판의 온도가 이 범위를 벗어나면 적절한 성질의 박막 형성에 어려움이 있다. 상기 기판의 온도가 200℃일 때 박막 증착률이 떨어지는 경향을 보이며, 나아가, 더 높은 기판의 온도는 박막에 C-Hx 형성을 억제하여 SiO2 의 형성을 야기할 수 있다. According to one embodiment of the present application, the temperature of the substrate in the reactor may be 20 °C to 50 °C, but is not limited thereto. If the temperature of the substrate is out of this range, it is difficult to form a thin film with appropriate properties. When the temperature of the substrate is 200° C., the deposition rate of the thin film tends to decrease, and furthermore, a higher substrate temperature may inhibit CH x formation in the thin film and cause the formation of SiO 2 .

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 반응기로 공급되는 전력은 10 W 내지 90 W 인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 전력을 이보다 높이게 하거나 낮게 되면 원하는 성질을 가진 저유전율의 박막이 형성되지 아니하는 문제점이 있을 수 있다.According to one embodiment of the present application, the power supplied to the reactor may be 10 W to 90 W, but is not limited thereto. If the power is higher or lower than this, there may be a problem in that a thin film having a low dielectric constant with desired properties is not formed.

이와 같은 운반기체의 압력, 기판(1)의 온도, 공급전력 등은 전구체 물질을 활성화하여 기판(1) 상에 증착시킬 수 있는 최적의 범위의 플라즈마를 형성하기 위한 것이며, 전구체 물질의 종류에 따라서 당업자가 적절하게 조절 가능하다.The pressure of the carrier gas, the temperature of the substrate 1, the supply power, etc. are for activating the precursor material to form plasma in an optimal range that can be deposited on the substrate 1, depending on the type of precursor material. Those skilled in the art can appropriately adjust.

도 2 는 본원의 일 실시예에 따라 플라즈마 중합체 박막을 제조하는데 사용되는 RTA 장치를 도식한 것이다.Figure 2 is a schematic diagram of an RTA apparatus used to manufacture a plasma polymer thin film according to an embodiment of the present application.

RTA 장치는 시편의 열처리 및 반도체 소자 공정시 전자의 활성화, 박막과 박막 사이 또는 웨이퍼와 박막 사이 계면을 바꾸기 위해 사용된다. 또한 RTA 장치는 성장된 박막의 상태를 변형시키고, 이온 주입에 의한 손실을 줄이는데 사용되기도 한다. 이러한 RTA 는 가열된 할로겐 램프와 뜨거운 척(chuck)으로 인해 실행된다. RTA 는 퍼니스와 다르게 공정 지속시간이 짧으며, 따라서 RTP(Rapid Thermal Process)라고도 불린다. 이와 같은 열처리 장치를 가지고 앞선 단계에서 플라즈마 증착된 박막에 후처리를 수행할 수 있다.The RTA device is used to activate electrons during heat treatment of specimens and semiconductor device processing, and to change the interface between thin films or between wafers and thin films. In addition, the RTA device is used to transform the state of the grown thin film and reduce loss due to ion implantation. This RTA is implemented with a heated halogen lamp and a hot chuck. Unlike a furnace, RTA has a short process duration, so it is also called RTP (Rapid Thermal Process). Post-processing may be performed on the plasma-deposited thin film in the previous step using such a heat treatment apparatus.

RTA 장치 내부는 주위에 위치한 복수개의 할로겐 램프로 둘러싸여 있으며, 상기 램프는 주황색 빛을 내면서 열을 발생시킨다. 이러한 RTA 장치는 앞선 단계에서 플라즈마 증착된 박막과 이것이 놓여진 기판(1)을 300℃ 내지 600℃에서 열처리할 수 있다. 이때 후처리시 온도가 300℃ 미만이면 초기 증착한 박막의 특성이 변하지 않게 되고, 온도가 600℃를 초과하면 박막의 구조가 저유전율의 박막에서 SiO2 박막으로 구조가 바뀌는 문제가 있을 수 있다. 보다 바람직하게는 초기 온도에서부터 상기 온도로 5 분 이내에 급속히 증가시켜, 1 분 내지 5 분동안 열처리를 수행하는 것이 박막 구조를 효과적으로 변화시킬 수 있다는 점에서 바람직할 수 있다. RTA 후처리는 질소 가스를 이용하여 1×10-1 Torr 내지 100×10-1 Torr의 압력 하에서 진행할 수 있다.The inside of the RTA device is surrounded by a plurality of halogen lamps positioned around it, and the lamps generate heat while emitting orange light. This RTA device can heat-treat the plasma-deposited thin film and the substrate 1 on which it is placed at 300°C to 600°C. At this time, if the temperature during the post-treatment is less than 300 ° C, the properties of the initially deposited thin film do not change, and if the temperature exceeds 600 ° C, the structure of the thin film is changed from a thin film with a low dielectric constant to a SiO 2 thin film. There may be a problem. More preferably, it is preferable to rapidly increase the temperature from the initial temperature to the above temperature within 5 minutes and perform the heat treatment for 1 to 5 minutes in that the thin film structure can be effectively changed. RTA post-treatment may be performed under a pressure of 1×10 −1 Torr to 100×10 −1 Torr using nitrogen gas.

본원의 제 3 측면은 본원의 제 1 측면에 따른 플라즈마 중합체 박막을 포함하는, 줄기세포 배양 기판을 제공한다.A third aspect of the present application provides a stem cell culture substrate comprising a plasma polymer thin film according to the first aspect of the present application.

본원의 제 3 측면에 따른 줄기세포 배양 기판에 대하여, 본원의 제 1 측면 및/또는 제 2 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면 및/또는 제 2 측면에 기재된 내용은 본원의 제 3 측면에 동일하게 적용될 수 있다.With respect to the stem cell culture substrate according to the third aspect of the present application, detailed descriptions of parts overlapping with the first and/or second aspects of the present application are omitted, but even if the description is omitted, the first aspect and/or the present application Alternatively, the content described in the second aspect may be equally applied to the third aspect of the present application.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 줄기세포는 회전 타원체(spheroid) 형태를 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the stem cells may have a spheroid shape, but are not limited thereto.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail through the following examples, but the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present application.

[실시예] 플라즈마 중합체 박막(ppNP)의 제조 [Example] Preparation of plasma polymer thin film (ppNP)

도 1 에 도시된 PECVD 장치를 이용하여, 반응기(40) 내 RF 전극(41) 상에 실리콘 웨이퍼를 올려놓고 10-2 Torr 영역의 진공 상태로 만든 후, 제 1 전구체 물질로서 트리스(트리메틸실록시)실란(tris(trimethylsiloxy)silane; 이하 NP)을 제 1 거품기(30) 안에 넣고, 65℃로 가열하여 전구체 용액을 기화시켰다. 운반기체로서 99.999%의 초고순도 아르곤(Ar) 기체를 이용하였다. 아르곤 기체는 거품기(30)를 지나 운송관(50)을 통하여 반응기(40)의 샤워헤드(43)에 제 1 전구체 물질을 공급 하여 분사시키고, 기판(1) 상에 플라즈마 증착시켰다. 이때 플라즈마의 발생에는 13.56 Hz 와 90 W 이하의 교류 전원이 이용되었으며, 1.0 Torr 이하의 압력과 200℃ 이하의 온도에서 플라즈마 중합이 진행되었다. 이와 같이 증착된 플라즈마 중합체 박막을 'ppNP' 이라 하겠다. Using the PECVD apparatus shown in FIG. 1, after placing a silicon wafer on the RF electrode 41 in the reactor 40 and making a vacuum in the 10 -2 Torr region, tris (trimethylsiloxy) as the first precursor material ) Silane (tris(trimethylsiloxy)silane; NP) was put into the first bubbler 30 and heated to 65° C. to vaporize the precursor solution. As a carrier gas, 99.999% ultra-high purity argon (Ar) gas was used. The argon gas supplied and sprayed the first precursor material to the showerhead 43 of the reactor 40 through the transfer pipe 50 through the bubbler 30 and deposited the first precursor material on the substrate 1 by plasma. At this time, AC power of 13.56 Hz and 90 W or less was used to generate the plasma, and plasma polymerization was performed at a pressure of 1.0 Torr or less and a temperature of 200 ° C or less. The plasma polymer thin film thus deposited will be referred to as 'ppNP'.

나아가, 플라즈마 중합체의 제조에서 제 2 전구체 물질로서 사이클로헥산(cyclohexane, 이하 'CHex'이라 함)을 선택하여 상기 제조 방법을 통하여 공중합을 진행하였다. 이와 같이 공중합된 플라즈마 중합체 박막을 'ppNP:CHex' 이라 하겠다.Furthermore, in the preparation of the plasma polymer, cyclohexane (hereinafter referred to as 'CHex') was selected as a second precursor material and copolymerization was performed through the above preparation method. This copolymerized plasma polymer thin film will be referred to as 'ppNP:CHex'.

상기 ppNP 박막을 도 2 에 도시된 RTA 장치를 이용하여 후처리를 하였다. 척 위에 ppNP 박막을 넣고, 주위에 둘러싼 12 개의 할로겐 램프로 열을 발생시켜, ppNP 박막을 500℃에서 5 분 동안 질소 분위기에서 열처리하였다. 질소 가스의 압력은 1.0 Torr로 하였다.The ppNP thin film was post-processed using the RTA apparatus shown in FIG. 2 . A ppNP thin film was put on the chuck, and heat was generated by 12 halogen lamps surrounding the ppNP thin film, and the ppNP thin film was heat-treated at 500° C. for 5 minutes in a nitrogen atmosphere. The nitrogen gas pressure was 1.0 Torr.

[비교예 1] 플라즈마 중합체 박막(ppTTMSS)의 제조[Comparative Example 1] Preparation of plasma polymer thin film (ppTTMSS)

실시예와 동일한 방법으로 제조하되, 제 1 전구체 물질로서 테트라키스(트리메틸실릴옥시)실란(Tetrakis(trimethylsilyloxy)silane; 이하 TTMSS) 을 사용하였다. It was prepared in the same manner as in Example, but tetrakis(trimethylsilyloxy)silane (hereinafter referred to as TTMSS) was used as the first precursor material.

구체적으로, 비교예 1 은 대한민국 등록특허 제 10-1506801호에 개시된 십자형태의 전구체 물질을 사용하여 제조한 플라즈마 중합체 박막이다.Specifically, Comparative Example 1 is a plasma polymer thin film prepared using a cross-shaped precursor material disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1506801.

[비교예 2] 플라즈마 중합체 박막(ppOMBTSTS)의 제조[Comparative Example 2] Preparation of plasma polymer thin film (ppOMBTSTS)

실시예와 동일한 방법으로 제조하되, 제 1 전구체 물질로서 1,1,1,3,5,7,7,7-옥타메틸-3,5-비스(트리메틸실록시)테트라실록산(1,1,1,3,5,7,7,7-Octamethyl-3,5-bis(trimethylsiloxy)tetrasiloxane; 이하 OMBTSTS)을 사용하였다.It was prepared in the same manner as in Example, but as a first precursor material, 1,1,1,3,5,7,7,7-octamethyl-3,5-bis (trimethylsiloxy) tetrasiloxane (1,1, 1,3,5,7,7,7-Octamethyl-3,5-bis(trimethylsiloxy)tetrasiloxane (hereinafter referred to as OMBTSTS) was used.

구체적으로, 비교예 2 는 대한민국 등록특허 제 10-2138102호에 개시된 H형태의 전구체 물질을 사용하여 제조한 플라즈마 중합체 박막이다.Specifically, Comparative Example 2 is a plasma polymer thin film prepared using the H-type precursor material disclosed in Korean Patent Registration No. 10-2138102.

[실험예 1] ppNP 의 특성 분석 실험[Experimental Example 1] Characteristic analysis experiment of ppNP

도 3 은 본원의 일 실시예에 따라 제조된 제 1 전구체 물질을 사용하여 여러가지 전력 값에서 증착된 플라즈마 중합체 박막(ppNP 박막)의 상대유전상수 값을 나타내는 그래프이다. 이에 따르면 ppNP 박막이 증착된 조건에 따라 상대유전상수 값이 1.78에서 3.38까지 변화하였다.3 is a graph showing relative dielectric constant values of plasma polymer thin films (ppNP thin films) deposited at various power values using a first precursor material prepared according to an embodiment of the present disclosure. According to this, the relative dielectric constant value varied from 1.78 to 3.38 depending on the conditions in which the ppNP thin film was deposited.

도 4 는 본원의 일 실시예에 따라 제조된 제 1 전구체 물질을 사용하여 증착된 플라즈마 중합체 박막(ppNP 박막)의 강도(hardness) 그래프이다. 도 4 를 참조하면, ppNP 박막의 강도는 상대유전상수가 증가함에 따라 0.4 GPa 에서 2.5 GPa 로 증가하였다.4 is a graph of the hardness of a plasma polymer thin film (ppNP thin film) deposited using a first precursor material prepared according to an embodiment of the present disclosure. Referring to FIG. 4, the strength of the ppNP thin film increased from 0.4 GPa to 2.5 GPa as the relative dielectric constant increased.

도 5 는 본원의 일 실시예에 따라 제조된 제 1 전구체 물질을 사용하여 증착된 플라즈마 중합체 박막(ppNP 박막)의 탄성률(Modulus) 그래프이다. 도 5 를 참조하면, ppNP 박막의 탄성률은 상대유전상수가 증가함에 따라 5 GPa 에서 18 GPa 로 증가하였다.5 is a graph of modulus of elasticity (Modulus) of a plasma polymer thin film (ppNP thin film) deposited using a first precursor material prepared according to an embodiment of the present disclosure. Referring to FIG. 5 , the elastic modulus of the ppNP thin film increased from 5 GPa to 18 GPa as the relative dielectric constant increased.

도 6 은 본원의 일 실시예에 따라 제조된 제 1 전구체 물질을 사용하여 증착된 플라즈마 중합체 박막에 있어서, 퓨리에 적외선분광법으로 얻은 화학구조에 대해 나타내는 그래프이다. 구체적으로, ppNP 박막의 화학 구조를 인가 전력에 따라 도시한 그래프이다. 여기서 나타난 바와 같이, 상기 ppNP 박막은 기본적으로 Si-O-Si 결합구조와 Si-(CH3)x 결합구조가 다수를 차지하고 있음을 살펴볼 수 있다. 특히, 전력이 증가할수록 C-Hx 결합구조, Si-CH3 결합구조 및 Si-(CH3)x 결합구조가 감소하는 반면, Si-O-Si 결합구조는 유지하는 양상을 보였다. C-Hx 결합구조, Si-CH3 결합구조 및 Si-(CH3)x 결합구조는 상대적으로 더 낮은 유전상수를 유도할 수 있고, Si-O-Si 결합구조는 더 강한 기계적 강도를 유도할 수 있다. 따라서 도 3 과 같이 플라즈마 전력이 증가함에 따라 유전상수가 증가하게 되며, 도 4 및 5 와 같이 유전상수가 증가함에 따라서 기계적 강도, 즉 박막의 강도 및 탄성률이 우수해짐을 나타내고 있다. 또한 본 전구체가 가지고 있는 Si-H 결합으로부터 유도된 Si-CH2-Si, Si-CH2-CH2-Si 구조를 형성하여 Si-CH3 과 같은 탄소 결합구조보다 우수한 기계적 강도를 형성하였다.6 is a graph showing the chemical structure obtained by Fourier infrared spectroscopy in a plasma polymer thin film deposited using a first precursor material prepared according to an embodiment of the present disclosure. Specifically, it is a graph showing the chemical structure of the ppNP thin film according to applied power. As shown here, it can be seen that the ppNP thin film basically has a Si-O-Si bonding structure and a Si-(CH 3 ) x bonding structure. In particular, as the power increased, the CH x bond structure, the Si-CH 3 bond structure, and the Si-(CH 3 ) x bond structure decreased, while the Si-O-Si bond structure was maintained. The CH x bonding structure, the Si-CH 3 bonding structure, and the Si-(CH 3 ) x bonding structure can lead to a relatively lower dielectric constant, and the Si-O-Si bonding structure can lead to stronger mechanical strength. there is. Therefore, as shown in FIG. 3, the dielectric constant increases as the plasma power increases, and as the dielectric constant increases as shown in FIGS. 4 and 5, the mechanical strength, that is, the strength and elastic modulus of the thin film are excellent. In addition, by forming Si-CH 2 -Si and Si-CH 2 -CH 2 -Si structures derived from Si-H bonds of the present precursor, mechanical strength superior to carbon bond structures such as Si-CH 3 was formed.

[실험예 2] 실시예 및 비교예의 비교 실험[Experimental Example 2] Comparative experiment of Example and Comparative Example

도 7 은 본원의 일 실시예 및 비교예에 따라 제조된 플라즈마 중합체 박막의 증착률을 나타내는 그래프이다. 7 is a graph showing deposition rates of plasma polymer thin films manufactured according to an example and a comparative example of the present application.

도 7 을 참조하면, 전력 40W 이상에서는 T 형태의 전구체로 제조된 본원발명의 실시예에 따른 박막이 십자형태 및 H 형태의 전구체로 제조된 비교예 1 및 2 의 박막 보다 우수한 증착률을 갖는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7, at a power of 40 W or more, the thin film according to the embodiment of the present invention made of a T-shaped precursor has a better deposition rate than the thin films of Comparative Examples 1 and 2 made of a cross-shaped and H-shaped precursor You can check.

도 8 은 본원의 일 실시예 및 비교예에 따라 제조된 플라즈마 중합체 박막의 상대유전상수 값을 나타내는 그래프이다.8 is a graph showing relative dielectric constant values of plasma polymer thin films prepared according to one embodiment and a comparative example of the present application.

도 8 을 참조하면, 플라즈마 전력이 증가함에 따라서 상대유전상수가 증가하는 것을 확인할 수 있으며, 비교예 1 및 2 에 비해서 플라즈마 노출이후 변화폭이 작은 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8 , it can be seen that the relative dielectric constant increases as the plasma power increases, and it can be confirmed that the change width after plasma exposure is smaller than that of Comparative Examples 1 and 2.

도 9 는 본원의 일 실시예 및 비교예에 따라 제조된 플라즈마 중합체 박막의 열처리 전과 후의 상대유전상수 값을 나타내는 그래프이다.9 is a graph showing relative dielectric constant values before and after heat treatment of plasma polymer thin films prepared according to one embodiment and a comparative example of the present application.

도 9 를 참조하면, 열처리 후 각 박막의 상대유전상수 값이 감소하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 9 , it can be confirmed that the relative dielectric constant value of each thin film decreases after heat treatment.

도 10 은 본원의 일 실시예 및 비교예에 따라 제조된 플라즈마 중합체 박막의 강도를 비교한 그래프이고, 도 11 은 본원의 일 실시예 및 비교예에 따라 제조된 플라즈마 중합체 박막의 탄성률을 비교한 그래프이다.10 is a graph comparing strengths of plasma polymer thin films prepared according to an example and a comparative example of the present disclosure, and FIG. 11 is a graph comparing elastic moduli of plasma polymer thin films prepared according to an example and a comparative example of the present disclosure. am.

도 10 및 도 11 을 참조하면, 플라즈마 전력 증가에 따라 강도 및 탄성률이 증가하는 것을 확인 할 수 있으며, 비교예 1 및 2 와 비교하여 실시예의 상승폭이 더 큰 것을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 10 and 11 , it can be confirmed that the strength and modulus of elasticity increase as the plasma power increases, and it can be seen that the increase in the embodiment is greater than that of Comparative Examples 1 and 2.

[실험예 3] 실시예 및 비교예의 비교 실험[Experimental Example 3] Comparative experiment of Example and Comparative Example

도 12 는 본원의 일 실시예 및 비교예에 따라 제조된 플라즈마 중합체 박막의 플라즈마 처리 전과 후의 상대유전상수 값을 나타내는 그래프이다.12 is a graph showing relative dielectric constant values of plasma polymer thin films prepared according to an embodiment and a comparative example of the present disclosure before and after plasma treatment.

도 12 를 참조하면, T 형태의 전구체로 제조된 본원발명의 실시예에 따른 박막이 십자형태 및 H 형태의 전구체로 제조된 비교예 1 및 2 의 박막보다 플라즈마 노출 후 유전상수 값 변화폭이 작은 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 12, the thin film according to the embodiment of the present invention made of a T-shaped precursor has a smaller change in dielectric constant value after plasma exposure than the thin films of Comparative Examples 1 and 2 made of cross-shaped and H-shaped precursors You can check.

[실험예 4] 카본 비율에 따른 특성 비교[Experimental Example 4] Comparison of characteristics according to carbon ratio

도 13 은 본원의 일 실시예 및 비교예에 따라 제조된 플라즈마 중합체 박막의 탄성률과 탄소비율에 따른 유전상수 값을 나타내는 그래프이다.13 is a graph showing dielectric constant values according to elastic modulus and carbon ratio of plasma polymer thin films prepared according to an embodiment and a comparative example of the present disclosure.

도 13 을 참조하면, 박막의 탄소 구성비율 20% 내지30% 영역에서 기계적강도 대비 낮은 유전상수값을 가지며, 해당 영역에서 본원발명의 실시예에 따른 박막이 플라즈마 노출 전후 유전상수값 변화가 가장 작은 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 13, the thin film has a low dielectric constant value compared to the mechanical strength in the region where the carbon composition ratio of the thin film is 20% to 30%, and in that region, the thin film according to the embodiment of the present invention has the smallest change in dielectric constant value before and after plasma exposure. can confirm that

플라즈마 중합체 박막은 카본 비율이 30%를 초과할 경우 낮은 유전상수값의 형성에는 유리하나, 박막이 매우 무르고 탄성력이 좋지 않은 문제가 존재한다. 반면, 20% 내지 15%이하의 카본 비율에서는 낮은 유전상수값의 형성에도 유리하고 높은 탄성력 형성에도 유리하지만 플라즈마 노출이후 박막의 특성 변화 및 손상정도가 증가하는 문제가 존재한다.The plasma polymer thin film is advantageous in forming a low dielectric constant when the carbon ratio exceeds 30%, but the thin film is very brittle and has poor elasticity. On the other hand, a carbon ratio of 20% to 15% or less is advantageous for forming a low dielectric constant value and high elasticity, but there is a problem in that the properties of the thin film change and the degree of damage increases after plasma exposure.

상기사항들을 고려했을 때 본원발명에 따른 T 형태의 전구체는 본원의 발명자들의 이전 특허인 십자형태 및 H형태의 전구체들보다 현 반도체 공정에서 플라즈마 노출 이후에도 변화가 적은 탄소비율 20% 내지 30% 영역에서 가장 우수한 특성을 보인다.Considering the above, the T-type precursor according to the present invention has a carbon ratio of 20% to 30%, which is less changed even after plasma exposure in the current semiconductor process than the cross-shaped and H-shaped precursors, which are the previous patents of the inventors of the present application. shows the best characteristics.

[실험예 5] [Experimental Example 5]

도 14 는 본원의 일 실시예의 플라즈마 중합체 박막에 줄기세포를 배양한 결과이다. 14 is a result of culturing stem cells in a plasma polymer thin film according to an embodiment of the present application.

도 14를 참조하면, HeLa cell, hMSC(Human mesenchymal stem) cell 을 배양했을 때 코팅 전에는 생성이 되지 않았던 스페로이드(spheroid) 형태의 줄기세포가 생성된 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 14, it can be seen that when HeLa cells and human mesenchymal stem (hMSC) cells were cultured, stem cells in the form of spheroids, which were not produced before coating, were generated.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present application is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the following claims rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof should be construed as being included in the scope of the present application.

1 기판
10, 11 운반 기체 저장부
20, 21 유량 조절기
30, 31 거품기
40 반응기
41 RF 전극
42 ICP RF 코일
43 샤워헤드
50 운송관
1 board
10, 11 carrier gas storage unit
20, 21 flow regulator
30, 31 Whisk
40 reactor
41 RF electrode
42 ICP RF Coil
43 shower head
50 shipping lines

Claims (19)

하기 화학식 1 로 표시되는 제 1 전구체 물질을 사용하여 제조되는 플라즈마 중합체 박막:
[화학식 1]
;
(상기 화학식 1 에서,
R1 내지 R9 는 각각 독립적으로 H 또는 C1-C5 의 치환된 또는 비치환된 알킬기이고, 상기 R1 내지 R9 가 치환된 경우, 그 치환기는 아미노기, 수산화기, 시아노기, 할로겐기, 니트로기 또는 메톡시기임).
A plasma polymer thin film prepared using a first precursor material represented by Formula 1 below:
[Formula 1]
;
(In Formula 1 above,
R 1 to R 9 are each independently H or a C 1 -C 5 substituted or unsubstituted alkyl group, and when R 1 to R 9 are substituted, the substituent is an amino group, a hydroxyl group, a cyano group, a halogen group, a nitro group or a methoxy group).
제 1 항에 있어서,
25℃ 및 1 기압에서 액체 상태의 탄화수소인 제 2 전구체 물질을 상기 제 1 전구체 물질과 함께 사용하여 제조되는,
플라즈마 중합체 박막.
According to claim 1,
It is prepared by using a second precursor material, which is a hydrocarbon in a liquid state at 25 ° C. and 1 atm, together with the first precursor material,
Plasma polymer thin film.
제 2 항에 있어서,
상기 제 2 전구체 물질은 C6-C12 의 알칸(alkane), 알켄(alkene), 사이클로알칸(cycloalkane) 또는 사이클로알켄(cycloalkene)을 포함하는 것인, 플라즈마 중합체 박막.
According to claim 2,
The second precursor material is a plasma polymer thin film comprising a C 6 -C 12 alkane, alkene, cycloalkane or cycloalkene.
제 2 항에 있어서,
상기 제 2 전구체 물질은 사이클로헥산(cyclohexane)을 포함하는 것인, 플라즈마 중합체 박막.
According to claim 2,
Wherein the second precursor material comprises cyclohexane (cyclohexane), the plasma polymer thin film.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전구체 물질은 T 형 구조를 가지는 것인, 플라즈마 중합체 박막.
According to claim 1,
Wherein the first precursor material has a T-shaped structure, the plasma polymer thin film.
제 1 항에 있어서,
상기 플라즈마 중합체 박막은 플라즈마 보강 CVD 법(PECVD)을 이용하여 제조되는 것인, 플라즈마 중합체 박막.
According to claim 1,
The plasma polymer thin film is produced using a plasma enhanced CVD method (PECVD), the plasma polymer thin film.
하기 화학식 1 로 표시되는 제 1 전구체 물질을 사용하여 플라즈마 중합된 박막을 기판 상에 증착시키는,
플라즈마 중합체 박막의 제조 방법:
[화학식 1]
;
(상기 화학식 1 에서,
R1 내지 R9 는 각각 독립적으로 H 또는 C1-C5 의 치환된 또는 비치환된 알킬기이고, 상기 R1 내지 R9 가 치환된 경우, 그 치환기는 아미노기, 수산화기, 시아노기, 할로겐기, 니트로기 또는 메톡시기임).
Depositing a plasma polymerized thin film on a substrate using a first precursor material represented by Formula 1 below,
Method for producing a plasma polymer thin film:
[Formula 1]
;
(In Formula 1 above,
R 1 to R 9 are each independently H or a C 1 -C 5 substituted or unsubstituted alkyl group, and when R 1 to R 9 are substituted, the substituent is an amino group, a hydroxyl group, a cyano group, a halogen group, a nitro group or a methoxy group).
제 7 항에 있어서,
상기 플라즈마 중합된 박막을 기판 상에 증착시키는 단계는,
25℃ 및 1 기압에서 액체 상태의 탄화수소인 제 2 전구체 물질을 상기 제 1 전구체 물질과 함께 사용하여 플라즈마 중합된 박막을 기판 상에 증착시키는 것인,
플라즈마 중합체 박막의 제조 방법.
According to claim 7,
The step of depositing the plasma polymerized thin film on a substrate,
Depositing a plasma polymerized thin film on a substrate by using a second precursor material, which is a hydrocarbon in a liquid state at 25 ° C. and 1 atm, together with the first precursor material,
A method for producing a plasma polymer thin film.
제 8 항에 있어서,
상기 제 2 전구체 물질은 C6-C12 의 알칸(alkane), 알켄(alkene), 사이클로알칸(cycloalkane) 또는 사이클로알켄(cycloalkene)을 포함하는 것인, 플라즈마 중합체 박막의 제조 방법.
According to claim 8,
The second precursor material comprises a C 6 -C 12 alkane, alkene, cycloalkane or cycloalkene, a method for producing a plasma polymer thin film.
제 8 항에 있어서,
상기 제 2 전구체 물질은 사이클로헥산(cyclohexane)을 포함하는 것인, 플라즈마 중합체 박막의 제조 방법.
According to claim 8,
The method of manufacturing a plasma polymer thin film, wherein the second precursor material includes cyclohexane.
제 7 항에 있어서,
상기 기판 상에 증착된 박막을 후처리 하는 단계를 추가 포함하는, 플라즈마 중합체 박막의 제조 방법.
According to claim 7,
Method for producing a plasma polymer thin film, further comprising the step of post-processing the thin film deposited on the substrate.
제 11 항에 있어서,
상기 후처리는 유도결합 플라스마 (inductively coupled plasma; ICP) 처리, 급속 열 처리(rapid thermal annealing; RTA) 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 공정에 의해 수행되는 것인,
플라즈마 중합체 박막의 제조 방법.
According to claim 11,
The post-treatment is performed by a process selected from the group consisting of inductively coupled plasma (ICP) treatment, rapid thermal annealing (RTA), and combinations thereof,
A method for producing a plasma polymer thin film.
제 7 항에 있어서,
상기 플라즈마 중합된 박막을 기판 상에 증착시키는 단계는,
거품기 내에서 상기 제 1 전구체 물질 및 상기 제 2 전구체 물질을 증발시키는 단계;
상기 증발된 전구체 물질을 상기 거품기로부터 운반하여 플라즈마 증착용 반응기로 유입시키는 단계; 및
상기 반응기의 플라즈마를 이용하여 상기 반응기 내의 기판 상에 플라즈마 중합된 박막을 형성하는 단계;
를 포함하는,
플라즈마 중합체 박막의 제조 방법.
According to claim 7,
The step of depositing the plasma polymerized thin film on a substrate,
evaporating the first precursor material and the second precursor material in a whisk;
conveying the evaporated precursor material from the bubbler and introducing it into a plasma deposition reactor; and
forming a plasma-polymerized thin film on a substrate in the reactor using the plasma of the reactor;
including,
A method for producing a plasma polymer thin film.
제 13 항에 있어서,
상기 반응기는 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne) 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 운반기체를 포함하는 것인, 플라즈마 중합체 박막의 제조 방법.
According to claim 13,
Wherein the reactor comprises a carrier gas selected from the group consisting of argon (Ar), helium (He), neon (Ne), and combinations thereof.
제 13 항에 있어서,
상기 반응기의 운반기체 압력은 1×10-1 Torr 내지 100×10-1 Torr 인, 플라즈마 중합체 박막의 제조 방법.
According to claim 13,
The carrier gas pressure of the reactor is 1 × 10 -1 Torr to 100 × 10 -1 Torr, a method for producing a plasma polymer thin film.
제 13 항에 있어서,
상기 반응기 내의 기판의 온도는 20℃ 내지 50℃인, 플라즈마 중합체 박막의 제조 방법.
According to claim 13,
The temperature of the substrate in the reactor is 20 ℃ to 50 ℃, the method of producing a plasma polymer thin film.
제 13 항에 있어서,
상기 반응기로 공급되는 전력은 10 W 내지 90 W 인, 플라즈마 중합체 박막의 제조 방법.
According to claim 13,
The power supplied to the reactor is 10 W to 90 W, a method for producing a plasma polymer thin film.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 플라즈마 중합체 박막을 포함하는, 줄기세포 배양 기판.
A stem cell culture substrate comprising a plasma polymer thin film according to any one of claims 1 to 6.
제 18 항에 있어서,
상기 줄기세포는 회전 타원체(spheroid) 형태를 가지는 것인,
줄기세포 배양기판.
According to claim 18,
The stem cells have a spheroid shape,
Stem cell culture substrate.
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