6. 금속배선공정

 

금속배선공정에 대해 알아봅시다

 

웨이퍼를 만들어가면서 MOS 까지 전기적 신호를 전달하는 배선을 생성해야합니다.

요구 특성으로 전기저항이 낮아야하며, 생성이 쉽고, 접착력이 좋으며, 낮은 열팽창이 이어야합니다

 

 

 

 

주요소재로 Al (알류미늄) , W (텅스텐), Cu (구리) 등이 있으며,

Al은 Si 막질을 파고드는 Junction spiking 의 문제가 있어 소량의 si를 섞어 사용합니다.

이를 방지하기 위해 TiN 을 Annealing (열처리) 하여 막아주는 Barrier Metal이 들어가기도 합니다.

 

Hole의 직경감소로 인해 높은 step coverage를 요구함에 따라 W를 사용합니다 Al 보다 저항이 높아 병렬저항 효과로 전체 저항을 감소시킵니다.

 

Cu 는 Al 보다 낮은 저항, 높은 녹는점, 신뢰성이 있으며 CMP 방식을 통해 사용합니다. Si와 Metal 사이의 원활한 전자이동을 위해 Ni / Pt (니켈/백금)등을 사용하기도 합니다.

 

 

 

 

소자영역을 절연하는 부분을 ILD라고 하며, 메탈영역을 절연하는 부분을 IMD라고 합니다. 취약한 곳에 Hillock과 같은 문제가 발생해 정상적인 동작을 안할 수 있으니 적절한 설계가 필요합니다.