[12] 공정 관련 기초 4, Oxidation CVD ALD PVD

Oxidation, CVD, ALD, PVD

Oxidation, CVD, ALC, PVD.pdf

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무어 이론을 지속시킬 반도체 공정 신기술은?

- 무어의 이론을 추구하기 위한 기술로는 증착 분야에선 ALD와 High-K 프리커서 재료기술이, 노광 분야에선 EUV가 대표적으로 거론된다. DRAM분야에선 핵심 요소인 커패시터이므로 재료를 증착하는 ALD 장비의 혁신 역시 필요하다.

배선 공정 진행시 Al이 아닌 Cu를 사용해야 하는 이유는 무엇인가?

증착 공정을 진행했는데, 증착 표면이 균일하지 못하다면 점검해야 할 포인트와 해결방안을 제시해보세요.

키워드 : 배선공정, Al, Cu, 비저항, 식각, 다마신

스토리 라인 : 반도체 배선공정은 웨이퍼 상에 형성된 각 소자를 전기적으로 연결시켜주는 도선을 형성하는 공정이다. 따라서 전도성이 좋은 금속을 배선으로 사용하게 된다. 

 반도체 소자의 회로는 저항성분과 커패시턴스 성분으로 구성된 RC회로로 설명할 수 있다. 이러한 회로에서 반도체 소자의 동작속도는 RC delay time만큼 지연되므로 R과 C값을 낮추어야 한다.

 R을 낮추기 위해서는 기존에 사용하던 Al의 비저항보다 낮은 비저항을 갖는 Cu를 사용하는 것이 좋다. Cu보다 Ag의 비저항이 더 낮지만 가격이 비싸서 반도체 공정에서는 Cu를 주로 사용한다. 그런데 Cu는 휘발성 화합물을 형성하지 못해 건식 식각 공정이 힘들다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 다마신방식 ( 홈을 파고 Cu를 채워 후석 CMP 공정을 이용함으로써 Cu를 제거하여 홈에 채워져있는 Cu만 남기는 방식) 으로 Cu 배선 패턴을 형성한다.

 C를 낮추기 위해서는 기존에 사용하던 SiO2의 비유전율보다 낮은 Low-k 부도체를 사용한다.