지난 시간에는 구리 전해 도금 공정의 첨가제 중 accelerator(촉진제)까지 알아보았습니다. accelerator는 via의 바닥면 쪽에서 농도가 높고 빠른 반응이 일어날 수 있도록 하는 역할을 합니다. 반면에 ㅇ반면에 inhibitor(leveler)는 의도적으로 trench의 개구부보다 크게 물질을 설계하여 웨이퍼의 표면에서 농도가 높도 전하의 이동이 잘 일어나지 않도록 방해하는 역할을 합니다. 즉, trench의 안쪽에서는 accelerator에 의해 환원 반응이 빨리 일어나고 웨이퍼의 표면에서는 환원 반응이 느리게 일어나면서 bottom-up으로 구리의 성장이 일어나게 되어 트렌치의 입구가 먼저 막히게 되는 현상이 일어나지 않게 됩니다. 공정 시간이 증가하면서 구리가 아래쪽부터 차올라가면서 ..

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..

지난 시간까지 금속 배선 공정 중 MOL 공정에 대하여 알아보았습니다. 오늘은 BEOL 공정에 대하여 알아보겠습니다. MOL : 소자에 금속-반도체 접합과 그 위의 컨택트 플러그를 만드는 공정 BEOL (Back End of Line) 공정 반도체 공정의 후반에는 각각의 소자와 연결된 컨택트 플러그를 원하는 기능을 수행하는 칩으로서의 회로 연결 공정을 하게 됩니다. 주로 금속을 이용하여 설계 목적에 맞게 배선을 하는 공정입니다. 여기서 사용하는 금속은 저항이 낮아야 하며, 열적 물질적 안정성을 가지고 있어야 합니다. 이러한 특징을 잘 만족시키는 물질이 알루미늄(Al)입니다. 알루미늄은 비저항이 2.66으로 은(1.59)에 비해 크긴 하지만, 가격적인 측면이나 녹는점이 낮고 산화물을 형성하기 좋은 물질적 ..

지난 시간에는 MOL 공정 중 실리사이드 공정까지 알아보았고, 이번에는 MOL 공정 중 텅스텐 플러그(W plug) 공정에 대하여 알아보겠습니다. 실리사이드의 목적인 소자의 오믹 컨택트의 형성 후에는 소자를 구동할 수 있도록 도선을 만들어 주어야 합니다. 실리사이드 콘택트와 구리 배선 사이를 연결해 주는 역할을 하는 것이 텅스텐 플러그(W plug)입니다. 반도체 공정의 중간 단계이기 때문에 MOL(Middle of Line)이라고 불리며, 공정 순서는 산화물 절연막을 증착 후 오믹 콘택트를 위해 만들어진 트렌치에 채워진 실리사이드 물질 위로 텅스텐을 채워 넣는 방식입니다. 이렇게 표면까지 모두 채워지게 되면 CMP를 사용하여 절연막의 표면이 드러날 때까지 연마시키면 기둥 형태의 텅스텐 플러그가 절연 물..

오늘은 금속 배선 공정 MOL 공정과 BEOL 공정 중 MOL 공정, 그중에서도 실리사이드(Silicide) 공정에 대하여 자세하게 알아보겠습니다. - 실리콘에 소자(트랜지스터나 다이오드, 캐패시터)를 만드는 FEOL(Front End of Line) 단계 - 소자에 금속-반도체 접합과 그 위의 컨택트 플러그를 만드는 MOL(Middle of Line) 단계 - 각 소자의 단자에 연결된 플러그를 배선하여 설계한 목적대로 연결시키고 기능할 수 있도록 만드는 BEOL(Back End of Line) 이 중 MOL 공정과 BEOL 공정이 금속 배선 공정에 해당합니다. 1. MOL 공정 : 소자에 금속-반도체 접합과 그 위의 컨택트 플러그를 만드는 공정 1) 실리사이드(Silicide) 공정 실리사이드 : 실리..

(2)에서 박막 공정에 대해서 알아보았고, 오늘은 금속 배선 공정에 대해서 알아보겠습니다. - 실리콘에 소자(트랜지스터나 다이오드, 캐패시터)를 만드는 FEOL(Front End of Line) 단계 - 소자에 금속-반도체 접합과 그 위의 컨택트 플러그를 만드는 MOL(Middle of Line) 단계 - 각 소자의 단자에 연결된 플러그를 배선하여 설계한 목적대로 연결시키고 기능할 수 있도록 만드는 BEOL(Back End of Line) 이 중 MOL(Middle of Line) 단계와 BEOL(Back End of Line) 단계가 금속 배선 공정에 해당함 금속 배선 공정 정의 - 회로 패턴에 따라 금속선을 연결하는 공정 - 각 소자가 연결되어 기능을 수행할 수 있게 해 줌 - 각 층(layer)의 ..