동도금(7)
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반도체 8대 공정 (4) - 금속 배선 공정 - 구리 전해 도금 (2)
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 ..
2023.02.20 -
기판 도금 공정 (전기동도금 5)
밀림 현상 1. DFR 밀착 불량 -> DFR 공정의 재검토 2. 전처리의 오류 -> 전처리 조건 변경 : DFR의 밀착성이 나쁘거나 전처리가 너무 강하면 DFR 상승(들뜸)이 발생해 그 부분의 도금이 분리됩니다. 3. 막의 두께가 두꺼움 -> 전류 설정 변경 : 막의 두께가 두꺼우면 도금이 DFR을 넘어서는 들뜸 현상이 발생합니다. 4. 차폐판의 조정 불량 -> 장치 수리 : 차폐 효과가 약한 부분의 도금 막의 두께가 두꺼워져 들뜸 현상이 발생합니다. 혹 발생 (돌출 부위) 1. 전처리의 오류 -> 전처리 액의 농도 조정 및 재건욕 2. 기판의 더러움 -> 기판 제조 공정의 재검토 : 기판이 더러우면 화학동과 전기 구리 피막의 밀착성이 악화되는 원인이 됩니다. Large arc rate 1. 구리 농도..
2022.11.20 -
기판 도금 공정 (전기동도금 4)
지난 시간에 이어 전기동 불량과 원인 분석 Trouble shooting에 대해 알아보겠습니다. dimple 1. 동 농도가 낮음 -> 산화구리 또는 고순도 황산구리를 가하기 2. 황산 농도가 높음 -> 부분 건욕 : 동 농도가 낮거나 황산 농도가 높으면 분극 저항이 높아지는 구멍 형상대로 석출되기 때문입니다. 3. 첨가제 농도가 낮음 -> 첨가제를 가하기 4. 첨가제 농도가 높음 -> 더미 도금 / 활성탄 필터 처리 : 첨가제 농도가 관리 범위에서 벗어나면 첨가제 작용의 균형이 깨지기 때문입니다. 5. 교반이 최적이 아님 -> 분사 펌프 설정의 재검토 / 노즐 청소 / 필터 교환 : 교반이 너무 강하면 구멍 내 확산층이 얇아져 구형상으로 분출되기 때문입니다. 6. 불순물 -> 더미 도금 / 활성탄 필터..
2022.11.18 -
기판 도금 공정 (전기동도금 3)
전기동도금의 불량들에 대해 알아보겠습니다. 우선 전기동도금의 mechanism은 다음과 같습니다. 초기에는 확산설로 표면의 석출이 억제되어 TH 중앙이 이어집니다. 그다음은 기억설에 의해 TH 중앙부의 석출이 촉진되어 표면이 평탄하게 됩니다. 확산설 : 교반이 강해 확산층이 얇은 표면에 Leveler(석출을 억제)가 많이 흡착하며 표면의 석출을 강하게 억제합니다. 결과적으로 Hole 하부의 석출이 촉진되고 filling이 행해집니다. 기억설 : Brightener(석출을 촉진)는 확산층과 무관하게 균일하게 흡착하지만 흡착한 장소에 그쳐 도금됩니다. Hole 하부의 Brightener 밀도가 높아지면서 서서히 Hole 하부의 석출 속도가 빨라지고 filling이 행해집니다. TH filling 교반의 영향..
2022.11.16 -
기판 도금 공정 (화학동도금 2)
지난 시간에는 화학 동도금의 목적과 원리, 세부 공정 중 cleaner/conditioner까지 알아보았습니다. 이번 시간에는 다음 세부 공정인 soft-etching부터 알아보겠습니다. 화학 동도금 세부 공정 cleaner/conditioner - soft etching - pre dip - catalyst - reducer - electroless copper soft-etching - 동박 표면의 산화막 제거 및 조도 형성, 밀착력 향상 - 동박 면 위의 conditioning agent 제거 - positive charge(+) 부여 - SPS type과 과수(H2SO4 / H2 O2) type이 있음 과수(H2SO4/H2 O2) type chemical mechanism Cu + H2O2 + 2..
2022.11.10 -
기판 도금 공정 (화학동도금 1)
오늘은 무전해 동도금, 화학 동도금에 대해 알아보겠습니다. 그전에 동도금 공정의 세부 공정을 가볍게 리마인드 하겠습니다. 디스미어 : 레이저 가공 시 발생한 smear를 제거하고 홀 속 cleaning을 함 화학 동도금 : 층간 전기적 연결을 위해 생성된 홀에 화학반응으로 Cu 피막을 입혀 전도성을 부여함 전기동 도금 : 화학 동도금에서 형성된 Thin Cu를 전기동도금을 이용하여 성장시켜 reliability를 부여함 그러면 화학동도금에 대해 자세하게 알아보겠습니다. 화학동도금 (무전해 동도금) - 전기를 사용하지 않고 환원제인 포르말린을 Pd 촉매에 화학적으로 환원시켜 구리 이온을 석출 하는 것 - 초기에는 부도체 표면에 전도성을 부여하는 목적으로 사용 - 드릴을 통해 형성된 홀을 동도금시켜 층간의 ..
2022.11.09