반응형 취업/반도체 이론 정리57 [반도체공정] Metal material(금속 배선 공정) 반도체 선폭 등이 미세화됨에 따라 금속 배선도 그에 맞게 발전하고 있습니다. 금속 배선을 형성하는 Metal material은 반도체 기판과의 부착성뿐만 아니라 열적, 화학적 안정성도 보장되어야 합니다. 오늘은 이와 같이 반도체 공정에 중요한 Metal material에 대해 알아보겠습니다. Metal material의 필요조건 반도체 기판과의 부착성(adhesion) 전기 저항이 낮은 물질 열적, 화학적 안정성 패턴 형성의 용이성 높은 신뢰성 제조가격 해당 조건을 충족하는 금속으로는 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 텅스텐(W) 등으로, 필드에서 사용되고 있습니다. 배선 종류 Plug: 단위소자 전극에 직접 연결되는 배선 텅스텐 플러그: W 전면 증착 후 선택적 제거 Local interconnect:.. 2023. 11. 15. [반도체공정] 다마신(Damascene)이란? 다마신(Damascene) 사용 이유 그동안 반도체 선폭을 구성할 때 상대적으로 저렴한 알루미늄(Al)을 사용했다. 하지만 반도체 선폭이 좁아짐에 따라 더 작은 선폭 구현이 가능한 구리(Cu)를 사용하기 시작했다. 구리는 알루미늄보다 30% 낮은 비저항 성질을 가지고 있어, 전도도가 높고 더 작은 선폭 구현이 가능했다. 뿐만 아니라 EM 발생 확률이 줄어들어 Void, Hilock을 줄일 수 있어 내구성과 신뢰도가 우수한 재료였다. 그러나 구리를 식각하기 위해 발생하는 화합물이 가스 형태로 배출되어야 하는데, 구리 화합물은 휘발되지 않아 배선 형성에 어려움이 있었다. 이를 해결하기 위해 다마신(Damascene)공법이 계발되었다. 다마신(Damascene) 기판에 홈을 파서 물질(Cu)을 채우고 표면을 .. 2023. 11. 8. [반도체공정] BM(Barrier Metal)이란? Barrier Metal 반도체 공정 중 Metal ion, 산소, 수분 등이 층간 절면막에 확산된다. 이로 인해 절연막이 오염되거나 spike 같은 문제가 발생하게 된다. 이를 예방하고자 BM(Barrier Metal)을 사용한다. Al이나 Cu는 주위 절연막과 쉽게 반응할 수 있어 중요한 공정에 사용된다. 이는 Metal과 절연막의 접착력 향상에도 도움을 줄 수 있다. 주로 Ti/TiN, Ta/TaN 등이 사용되는 추세이다. BM 사용 이점 Si, Metal 과의 우수한 계면 특성(접착성, 확산 등) Ohmic contact이 적음 전자 이동으로 인한 저항이 낮음 얇고 고온일 때 안정성 좋음 부식, 산화에 대한 저항력 2023. 11. 8. 증착공정 Electro-migration, Stress-migration Electro-migration 얇은 박막이나 Wire 형태의 전도체에 높은 전류밀도가 가해질 때 Mass transport가 일어나는 현상이다. 이로 인해 hillock이나 bridge, void 같은 defect이 생겨 device의 성능 저하를 초래한다. Electro-migration의 대표적인 mechanism Electron wind force 높은 전류 밀도에서, 전자는 금속 이온에 충분한 momentum을 가하여 양극(anode) 쪽으로(anode) 이동 가능하다. Grain-boundary diffusion 금속 다결정에 존재하는 grain-boundary triple points에서 diffusion이 일어나 부분적으로 금속원자의 축적이나 손실이 있을 수 있다. Electro-migra.. 2023. 6. 3. 포토 공정 기술(Multi Patterning, PSM, OPC, ARC) Multi Patterning Resolution 한계로 Litho-Etch 반복하여 패턴의 밀도를 높이는 방법이다. LLE 장점: 공정 step, cost↓ 단점: 2nd 패터닝 시 1st 패턴에 화학처리, 패턴 정렬도 bad LELE 장점: 새로운 기법이 필요없음 단점: 패턴 정렬도 bad SADP 장점: 패턴 정렬도 good 단점: 공정 step, cost↑ PSM(Phase Shift Mask, 위상변위마스크) 마스크를 통과할 때, 빛의 세기/위상 조절 소멸, 간섭 원리로 원치 않는 회절광 제거하는 기술이다. 마스크 제작단계에서 석영 일부를 식각하거나 크롬 면에 다른 물질을 덧대어 위상변위를 조절한다. 공정난이도와 가격이 높은 단점이 존재한다. OPC(Optical Proximity .. 2023. 6. 3. 이전 1 2 3 4 5 ··· 12 다음 반응형
