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W-C-N 확산방지막의 격자상수 변화 분석을 통한 특성 연구
Analysis of Lattice constants change for study of W-C-N Diffusion 원문보기

韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society, v.17 no.2, 2008년, pp.109 - 112  

김수인 (국민대학교 나노전자물리학과) ,  이창우 (국민대학교 나노전자물리학과)

초록
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고집적화된 반도체 소자 기술은 나날이 발전하고 있다. 특히 금속 배선을 위한 박막제조 공정에서 배선 선폭은 감소하고 있으며, 그 길이는 더욱 증가하게 되었다. 이러한 상황에서 금속 배선 물질에 대한 연구가 진행 되었고 그 결과 Cu가 그 대안으로 인식되었다. 하지만 Cu는 저온에서도 Si기판과 반응하므로 인하여 접촉면의 저항이 급격히 증가하여 소자로써의 기능이 불가능하게 되는 단점이 있다. 따라서 이러한 Cu와 Si기판 사이의 반응을 효과적으로 방지할 확산방지막의 개발이 필수 요건이 되었다. 본 연구는 Cu의 확산을 방지하는 W-C-N 확산방지막에 대한 연구로 질소비율과 열처리 온도를 변화하여 실험하였으며, 특히 격자상수 변화를 통하여 W-C-N 확산방지의 특성에 대하여 연구하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The miniaturization of device size and submicron process causes serious problems in conventional metallization due to the solubility of silicon and metal at the interface, such as an increasing contact resistance in the contact hole and interdiffusion between metal and silicon. Moreover, the interac...

주제어

#W-C-N 박막   #확산방지막   #격자상수  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 반도체 소자의 급속한 발전을 위해 Cu 금속배선을 적용하기 위해 필수 요건인 Cu 와 Si 기판과의 확산을 효과적으로 방지하는 확산방지막의 개발이 필수 조건이다. 본 연구에서는 W-C-N 확산방지막을 제시하였고, 특히 여러 질소비율 조건에서 확산방지막의 특성을 확인하였다. 그 결과 W-C-N 확산방지막은 박막내 포함된 질소에 의하여 고온에서도 안정된 상태를 나타냄 확인하였고, 또한 Fig.
  • 따라서 본 실험실에서는 tungsten(W)을 main으로하여 W-C-N (tungsten - carbon - nitrogen) 확산방지막을 증착하여 연구를 하였고, 연구에 사용된 텅스텐, 카본은 모두 녹는점이 높아(텅스텐: 3407℃, 보론: 2027℃, 카본: 3827℃) 열에 강한 가장 큰 장점을 지니고 있으며 비저항 또한 좋은 값을 나타내고 있다. 본 연구에서는 위에서 언급한 3가지 화합물로 이루어진 W-C-N 박막의 격자 상수 변화 분석을 통하여 박막의 특성을 알아보고자 한다.
  • 이렇게 측정된 결과 값으로 Cu의 확산을 방지할 수 있는 W-C-N 확산방지막의 특성을 연구하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Cu의 단점은? 이러한 상황에서 금속 배선 물질에 대한 연구가 진행 되었고 그 결과 Cu가 그 대안으로 인식되었다. 하지만 Cu는 저온에서도 Si기판과 반응하므로 인하여 접촉면의 저항이 급격히 증가하여 소자로써의 기능이 불가능하게 되는 단점이 있다. 따라서 이러한 Cu와 Si기판 사이의 반응을 효과적으로 방지할 확산방지막의 개발이 필수 요건이 되었다.
집적회로 소자의 집적도 증가는 무엇에 영향을 미치는가? 이러한 반도체 소자 기술의 발전을 위해서는 소자 개발이 필수 요건이 되었다. 특히 집적회로 소자의 집적도 증가는 금속 배선의 선폭 감소와 배선 길이가 증가하게 되어 RC지연시간이 증가하게 되었다[1-5]. 이를 방지하기 위하여 배선 물질에 대한 연구가 진행되었고 Cu가 그 대안으로 인식되었다.
고집적화된 반도체 소자 기술 중 박막제조 공정의 금속 배선은 무엇이 발전해나가고 있는가? 고집적화된 반도체 소자 기술은 나날이 발전하고 있다. 특히 금속 배선을 위한 박막제조 공정에서 배선 선폭은 감소하고 있으며, 그 길이는 더욱 증가하게 되었다. 이러한 상황에서 금속 배선 물질에 대한 연구가 진행 되었고 그 결과 Cu가 그 대안으로 인식되었다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (8)

  1. J. Klema, R. Pyle and E. Domangue, Proceeding of 22nd Annual Int'l Reliability Symposium, (IEEE, New York, 1984), p.1 

  2. M.Wittmer, J.Vac. Sci. Tech. A 3, 1797 (1988) 

  3. C.C. Baker, J. Vac. Sci. Technol. A 20, 5 (2002) 

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  4. C.W. Lee, J. Korean. Phys. Soc. 37, 324 (2000) 

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  5. A.D. Feinerman, J. Electrochem. Soc. 137, 3683 (1990) 

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  6. S. I. Kim and C. W. Lee, J. Korean Phys. Soc. 50(2), 489 (2007) 

    상세보기 crossref

  7. C. W. Lee, Y. T. Kim, J. Vac. Sci. Technol. B 24(6), 1432 (2006) 

    상세보기 crossref

  8. S. I. Kim, and C. W. Lee, J. Kor. Vac. Soc. 16, 348 (2007) 

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