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취업/반도체 이론 정리57

구리 배선 공정 이슈 (금속배선공정) 구리(Cu) 배선 공정 구리 배선 공정은 알루미늄에 비해 다소 복잡한 과정을 가지고 있다. 그 이유는 구리 특성에 의해 식각이 어렵기 때문이다. 그렇기에 구리를 증착 시킬 부분에 미리 구멍을 파놓고 그 위에 구리를 증착시킨다. 이후 CMP로 물리화학적으로 평평하게 갈아 평탄화하여 이후 작업을 용이하게 한다. SiO2 증착 → PR Coating → Photo → Develop → SiO2 Etch → PR Strip → Cu 매립 → CMP → SiO2 증착 Electriplating 구리 증착은 보통 전기 도금 방식을 이용한다. 전기 도금은 다른 증착 방법과 비교하여 소자 사이를 채우는 Filling 특성이 매우 좋고, PVD와 CVD는 Void와 Seam같은 결함을 남기기 때문이다. CMP CMP(C.. 2023. 3. 24.
알루미늄 배선 공정 (금속배선공정) 알루미늄 배선 공정 알루미늄은 반도체 내부의 금속 배선으로 많이 사용되는 소재 중 하나로, 반도체 칩의 내부를 연결하는 배선을 만드는 공정이다. 알루미늄 증착 → PR Coating → Photo → Develop → 알루미늄 Etch → PR Strip → SiO2 증착 알루미늄 증착 방법 Evaporation : Evaporation은 간단하고 여러 금속을 올리기 편한 장점이 있지만, 실리콘이나 구리를 포함한 알루미늄 합금을 증착하려면 금속의 끓는점이 달라서 물질 조성이나 두께 조절이 어려워진다. Sputtering : Sputtering은 재료를 끓이는 방법이 아니라 플라즈마를 활용해 이온으로 떼어내는 방법이므로 Evaporation의 단점을 보완할 수 있다. 일정한 박막의 형성이 쉽고 조성비 조절.. 2023. 3. 24.
알루미늄 배선 공정 이슈 (금속배선공정) Junction spiking Junction spiking은 알루미늄 안에 Si 일부가 녹아들어 가는 현상을 의미한다. 이 현상은 Si가 알루미늄에 녹아 화학적으로 안정화되려고 하기 때문에 발생한다. Junction spiking을 예방하기 위해 알루미늄 안에 미리 Si를 2% 정도 첨가하거나, 알루미늄과 실리콘의 접합면에 베리어 메탈을 증착하여 접합면이 파괴되는 현상을 방지할 수 있다. Electromigration Electromigration은 전자가 전류 방향의 반대 방향으로 이동하는데 Grain Boundary를 따라 이동하면서 알루미늄 원자가 전자에 의해 밀리게 된다. 이로 인해 빈 공간(Void)과 Hillock이 생성된다. Electromigration을 해결하기 위해 알루미늄 안에 미리.. 2023. 3. 24.
금속 배선 공정 금속 배선 공정 금속배선공정은 반도체 제조 공정 중 하나로, 전기적 신호가 전달되는 배선을 만드는 과정이다. 반도체 회로 패턴에 따라 금속선을 연결하는 공정이다. 포토, 식각, 증착 등 여러 공정을 반복하면 웨이퍼 위에 반도체 회로가 만들어지는데, 이 회로가 동작하기 위해서는 외부에서 전기적 신호를 가해주어야 한다. 이때 신호가 잘 전달 되도록 금속선을 연결하는 작업을 하는데 이 작업을 금속 배선 공정이라고 한다. Metallization, Interconnect, Back End of Line(BEOL)이라고 불리기도 한다. 금속 배선 재료로 알루미늄(AI), 구리(Cu), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 등이 있다. 이 중에서도 알루미늄이 가장 일반적으로 많이 쓰이고 2001년 부터는 Cu를 도입하여 사.. 2023. 3. 24.
FinFET의 Fin 모양, Epi 방법 별 전기적 특성 Fin 모양 - 삼각형을 쓰는 이유 공정 미세화에 따른 lithography와 etching 기술 한계 때문이다. Fin 구조가 사각형 구조에서 삼각형 구조로 변화하면서 Fin 단면의 전위 분포 차이로 문턱 전압이 늘어나고, on-current가 23.47% 감소, off-current가 72.73% 감소하면서 off-current가 더 큰 폭으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 소스/드레인 epi 성장 방법 Epi(Epitaxy)를 Fin 위에 성장시키는 경우(grown-on-fin)와 Fin을 etch 시키고 성장시킨 경우(etched-fin)로 나눌 수 있다. Fin을 etch시키고 성장시킨 경우(etched-fin) epi 영역이 증가하면서 stress의 크기가 커지게 된다. 그에 다라 FinF.. 2023. 3. 16.
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