일반기술

전기도금법에의한고집적회로미세패턴의구리충전방법

본 기술은 실리콘과 실리콘 산화물의 전기 전도도 차이를 이용하여 실리콘 위에만 구리를 전착시키는 기술이다. 기판인 음극(cathode)과 구리 양극(anode)사이에 정전류를 가하면 전해액 내의 구리 이온이 기판 표면에서 환원되면서 구리 박막을 형성한다. 이 때 기판 전체에 균일한 전기장이 걸리도록 실리콘 뒷면에 5000Å정도의 알루미늄을 진공 열증착시키며 필요하면 그 위에 절연체를 도포한다. 도금 부위의 자연 산화막 제거를 위하여 50:1 불산에 1분간 산세한 후 이온교환수 세척을 거쳐 질소로 건조시킨다. 전해액(0.75M CuSO4・5H2O + 74g/l H2SO4)에 0.2g/l의 젤라틴을 첨가하면 구리 입자 크기가 50-60% 감소하고, 서브마이크론 접촉창 플러깅이 가능하다. 전류 밀도 2-3A/dm2에서 전착속도는 5000-6000Å/min이며 측정된 박막의 비저항값은 2.7-3.0μΩ・cm 이다. 따라서 전류 밀도와 전착 시간을 조절함으로써 서브마이크론 접촉창에 완벽한 플러깅을 행할 수 있다.전해액에 소량의 젤라틴을 첨가함으로써 구리 입자의 크기가 절반이상 감소하여 서브마이크론 접촉창 플러깅이 가능하다.집적도 향상에 따라 좁고 깊어진 접촉창이나 다층 배선의 플러깅에 직접 적용이 가능하다. 대면적 기판 적용기술만 개발된다면 실용화가 가능하다.비 메모리 칩에만 적용되었던 외국 기술을 국산화 하여, 국내 업체가 선도하고 있는 메모리 칩 제조공정에 적용된다면 메모리 제조 기술 최강국을 굳건히 지킬 수 있을 것이다.