지난 시간까지 다마신 공정에 대하여 알아보았습니다. 다마신 공정은 증착 후 식각하는 방법이 아닌, 절연막에 먼저 Trench를 만든 후 이곳에 구리를 채우고 CMP 연마를 진행하는 방법이었습니다. Electro-plating 구리의 전해 도금(electro-plating) 공정은 전기 화학반응을 기반으로 이루어집니다. 보통의 화학 도금 공정은 화학적인 포텐셜 차이에 의해 화학반응이 되면서 도금이 진행되지만, 전해 도금은 전기적인 포텐셜 차이로 전하의 이동에 의해 물질이 이온이 되거나 이온이 원자로 석출되는 과정이 일어납니다. 그렇기 때문에 step coverage 특정이 우수하며 공간을 채우는 능력이 좋습니다. 설비적으로는 구리가 석출될 수 있도록 황산구리(CuSO4)와 황산(H2SO4)이 설비 내에 공..

오늘은 지난 시간에 이어서 다마신 공정에 대하여 알아보겠습니다. 다마신 공정의 순서에 대하여 알아보겠습니다. 구리 배선 공정은 컨택 공정의 Plug 위에 진행되어 소자를 외부 단자와 연결시켜 주는 역할을 합니다. 먼저 소자의 단자(소스 또는 드레인)와 연결된 plug 위에 via가 형성될 하부 산화막을 증착합니다. 그다음 실리콘 질화막을 얇게 증착합니다. 그 위에 구리 라인이 형성될 상부 산화막을 증착합니다. 이 상태에서 via 기준의 패턴을 위해 PR을 이용해 포토 공정을 진행하여 패턴 합니다. 패턴 된 PR을 에치 방지막으로 이용하여 에치를 하게 되면 상부 산화막-실리콘 질화막-하부 산화막이 차례로 에치가 되고 하단의 plug 메탈이 드러나게 됩니다. 그 후 구리 라인의 패턴을 PR을 이용해 포토 공..

이번 시간에는 금속 배선 공정의 Cu 전해 도금 (Electroplating) 공정에 대하여 알아보겠습니다. 구리는 전기전도도가 매우 높은 물질로, 전기적인 특성이 우수합니다. 반도체에서도 소자와 소자 간 연결을 위해 도선이 필요한데, 과거에는 알루미늄(비저항 2.66)을 사용하였으나 소자가 미세화되고 scale down이 진행되면서, 배선의 저항이 증가됨에 따라 신호의 지연 현상이 나타나게 되어 구리(비저항 1.67) 공정으로의 전환이 필요하게 되었습니다. 하지만 구리 배선공정에서 기존의 방법으로 증착 후 패턴을 에치하는 경우 물질이 잘 제거되지 않는 특성을 보입니다. 식각은 챔버 내에서 반응에 의해 반응물과 부산물이 형성되고 이것들이 휘발되어 제거되는 것을 이용하는 것인데, 식각 공정 시 반응을 위해..

기판 동도금 공정은 디스미어 - 화학동도금 - 전기동도금의 세 단계가 있습니다. 이번 시간에는 그 첫번째 단계인 디스미어(desmear) 공정에 대해 알아보겠습니다. 디스미어 (desmear) 레이저 가공 시 발생한 smear를 제거하여 홀 속 cleaning을 하는 공정입니다. Smear는 polymer resin residues이고, 드릴(CNC or Laser) 가공 시 발생되는 열로 인해 생성된 탄화물입니다. Smear는 copper를 통한 전기적 연결의 신뢰성을 저하하기에 제거가 필요합니다. 자재에 따라 에폭시 수지의 제거력이 달라 자재의 특성이 검토된 조건 설정이 필요합니다. 약품의 온도와 농도 처리 시간 등이 주요 factor가 됩니다. 디스미어는 건식 디스미어 (Plasma Desmear)..