반도체 공정_캡스톤 디자인 1차 개인보고서

소개

"신소재공학부 캡스톤 디자인 개인보고서 입니다."에 대한 내용입니다.

학점 A+ 받았습니다.

목차

1. 서론
(1) 과제의 목표
(2) 과제의 필요성
(3) 배선공정에 대하여

2. 본론
(1) 반도체 소자제작을 위한 Al배선 공정과 Cu배선 공정
(2) 금속 배선 사용으로 인한 금속과 반도체의 접합
(3) 금속박막의 비저항에 영향을 주는 인자들에 대한 조사
(4) Cu 배선 공정 이후의 고려되고 있는 차세대 배선 공정 재료에 대한 조사
(5) 박막 증착 방법으로서 원자층 증착법 장비에 대한 학습

3. 결론

참고 문헌

본문내용

1. 서론
(1) 과제의 목표
10 mm 급 이하의 반도체 소자의 배선 재료로 고려되고 있는 고품질 Ru 박막에 대한 플라즈마 강화 원자층 증착 공정 기술 개발

(2) 과제의 필요성
반도체 8대 공정 중 배선 공정은 실리콘 웨이퍼 위에 형성된 수많은 transistor 들을 외부 단자로 연결 시켜주는 회로를 만드는 것이다. 초기 반도체에는 저항이 낮고 가격이 저렴한 Al(알루미늄) 배선이 사용되었지만, 신뢰성에서 문제를 보이면서 Cu(구리) 로 대체되었다. Cu 배선은 지금까지도 잘 사용되어왔지만 최근 들어 트랜지스터 의 크기가 점점 작아지고 있고 이에 맞춰 배선 라인의 폭도 줄어 들게 됨에 따라, 좁은 패턴에서 비저항이 급격하게 증가하게 되는 문제점 발생하고 있기 때문에 차세대 배선 재료를 찾는 것이 필요하다.

(3) 금속 배선 공정에 대하여
배선공정은 metalization, Interconnect, Backend technology, BEOL(backend of the line) 등으로 불린다. 전류가 흐르는 interconnect 와 그 사이를 절연 시켜 주는 dielectrics 로 구성되어 있으며, 집적도 및 성능 향상을 위해 구조, 공정, 소재가 지속적으로 변화 하고 있다. 일반적으로, 낮은 저항을 가진 금속재료를 사용하면 낮은 전압에서 더 많은 전류가 흐를 수 있어 낮은 저항의 금속재료를 사용한다.

2. 본론
(1) 반도체 소자제작을 위한 Al배선 공정과 Cu배선 공정
- Al metallization
Al 은 박막 증착과 etch 에 용이하고 산화막과 의 접착성이 우수한 점이 있지만, 약 450의 온도에서 공정이 진행 될 때, Al 과 Si가 만나면 Al 이 Si 로 확산하여 계면에서 섞이려는 성질로 인해, Al 배선 공정에서 접합면이 파괴되는 현상이 일어난다. <Figure 1.>에서 보여 지는 대로 이 현상을 Junction spike 라고 한다.

참고자료

· Journal of the Korean Institute of Surface Engineering Vol.32.No.6.Dec1999 <연구논문>
· Journal of Materials Chemistry A Vol. Chemistry of Materials」 (IF=9.811) (Article : Ultra-low Resistivity Molybdenum Carbide Thin Films Deposited by Plasma-Enhanced Atomic Layer Deposition Using a Cyclopentadienyl-based Precursor)
· T.-K, Eom, W. Sari, K.-J. Choi, W.-C. Shin, J.-H. Kim, D.-J Lee, K.-B. Kim, H. Sohn, and S.-H. Kim, “Low Temperature Atomic Layer Deposition of Ruthenium Thin Films Using Isopropylmethylbenzene-Cyclohexadiene-Ruthenium and O2”, Electrochem. Solid-State Letter, 12 (11) D85-D88 (2009)