| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2005년 가을 (11/10 ~ 11/11, 한양대학교) |
| 권호 |
11권 2호 |
| 발표분야 |
전자재료 |
| 제목 |
무전해 도금법으로 제조된 Ni-B 확산 방지막의 Cu 확산에 따른 상변태 |
| 초록 |
반도체 제조 기술의 지난 몇 세대 동안 Al은 미세 배선 금속 재료로, SiO2는 절연체 재료로 사용되어 왔다. 첨단 집적 회로의 마이크로 이하 수준으로의 사이즈 감소로 인하여 배선에 의한 신호 지연(RC delay)은 gate에 의한 지연 효과에 비해 그 중요성은 매우 크게 증대되었다. 낮은 전기 저항을 갖는 배선 재료나 낮은 유전 상수를 갖은 절연체는 배선의 RC delay를 감소시키는데 필수적이다. Al보다 낮은 전기 저항을 갖는 금속 배선 후보 재료로는 Au, Ag 그리고 Cu 세 가지로 한정된다. 집적 공정에의 적용 가능성, electromigration 저항성 및 실리콘 소자와의 친밀성 등을 고려할 때, Cu가 Al을 대체할 수 있는 배선 재료로 선택된다. 오늘날 Cu는 첨단 집적 회로 공정에서 배선 재료로 가장 널리 이용된다. Al 배선을 대체할 경우 많은 장점을 갖는 Cu 배선에서 빠른 확산 속도를 갖는 Cu는 SiO2를 통해 Si으로 확산하여 energy band gap에서 전기적으로 deep level을 형성하여 소자 특성을 저하시키게 되며 유전체와의 밀착성이 좋지 않은 단점을 지니고 있다. 그러므로 Cu 배선을 위한 확산 방지막은 중요한 기술적 요소가 되며, 습식 공정을 통한 Cu의 확산 방지막 형성은 크게 Ni계와 Co계의 전해, 무전해 도금법을 통해서 이루어지고 있다. 확산 방지막으로 적용되는 박막은 단결정이나 비정질과 같이 Cu의 빠른 확산 경로로 이용될 수 있는 결정립계가 결정질에 비해 적을 때 확산 방지 특성이 향상될 것으로 기대되어 무전해 도금을 통해 형성된 비정질상의 확산 방지막의 결정화 온도를 높이기 위한 연구가 주를 이루고 있다. 확산 방지막의 제조에 무전해 도금을 적용할 때의 이점으로는 낮은 공정 온도, 높은 선택 특성과 자가 석출 반응으로 인하여 고종횡비의 구조물 도금에 적용 가능하다는 점 등이다. 본 연구에서는 무전해 도금법으로 Ni-B 확산 방지막을 형성하였으며, 온도에 따른 Cu의 확산 거동과 그로 인한 Ni-B 확산 방지막의 상변태 거동을 조사하였다. |
| 저자 |
최재웅, 이완희, 한원규, 황길호, 홍석준, 강성군
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| 소속 |
한양대 |
| 키워드 |
Ni-B; diffusion barrier; phase transformation
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