반도체 소자용 구리 배선 형성을 위한 전해 도금 (Electrodeposition for the Fabrication of Copper Interconnection in Semiconductor Devices)

서지정보

· 발행기관 : 한국화학공학회
· 수록지 정보 : Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK) / 52권 / 1호 / 26 ~ 39페이지
· 저자명 : 김명준, 김재정

초록

전자 소자의 구리 금속 배선은 전해 도금을 포함한 다마신 공정을 통해 형성한다. 본 총설에서는 배선 형성을 위한구리 전해 도금 및 수퍼필링 메카니즘에 대해 다루고자 한다. 수퍼필링 기술은 전해 도금의 전해질에 포함된 유기 첨가제의 영향에 의한 결과이며, 이는 유기 첨가제의 표면 덮임율을 조절하여 웨이퍼 위에 형성된 패턴의 바닥 면에서의전해 도금 속도를 선택적으로 높임으로써 가능하다. 소자의 집적도를 높이기 위해 금속 배선의 크기는 계속적으로 감소하여 현재 그 폭이 수십 nm 수준으로 줄어들었다. 이러한 배선 폭의 감소는 구리 배선의 전기적 특성 감소, 신뢰성의 저하, 그리고 수퍼필링의 어려움 등 여러 가지 문제를 야기하고 있다. 본 총설에서는 상기 기술한 문제점을 해결하기 위해 구리의 미세 구조 개선을 위한 첨가제의 개발, 펄스 및 펄스-리벌스 전해 도금의 적용, 고 신뢰성 배선 형성을위한 구리 기반 합금의 수퍼필링, 그리고 수퍼필링 특성 향상에 관한 다양한 연구를 소개한다.

영어초록

Cu interconnection in electronic devices is fabricated via damascene process including Cu electrodeposition.
In this review, Cu electrodeposition and superfilling for fabricating Cu interconnection are introduced. Superfillingresults from the influences of organic additives in the electrolyte for Cu electrodeposition, and this is enabled by thelocal enhancement of Cu electrodeposition at the bottom of filling feature formed on the wafer through manipulating thesurface coverage of organic additives. The dimension of metal interconnection has been constantly reduced to increasethe integrity of electronic devices, and the width of interconnection reaches the range of few tens of nanometer. This sizereduction raises the issues, which are the deterioration of electrical property and the reliability of Cu interconnection,and the difficulty of Cu superfilling. The various researches on the development of organic additives for the modificationof Cu microstructure, the application of pulse and pulse-reverse electrodeposition, Cu-based alloy superfilling forimprovement of reliability, and the enhancement of superfilling phenomenon to overcome the current problems areaddressed in this review.

참고자료

· 없음