| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2004년 가을 (11/05 ~ 11/05, 인하대학교) |
| 권호 |
10권 2호 |
| 발표분야 |
금속 |
| 제목 |
FeRAM 소자에서 Al 배선 특성에 미치는 공정 영향 평가 |
| 초록 |
강유전체 메모리 (FeRAM)는 낮은 동작 전압, 낮은 소비 전력, 빠른 읽기/쓰기 속도 등의 특징이 있어 향후의 이동 통신 시대에 가장 적합한 메모리로 주목을 받고 있다. FeRAM 소자에서 커패시터 형성 이후의 금속 배선 공정에는 PVD (physical vapor deposition) Al 배선 공정 및 CVD (chemical vapor deposition) W 배선 공정 등이 적용 가능하다. PVD Al 공정은 CVD W 공정에 비하여 수소 열화 현상을 유발하지 않는 장점이 있어, 강유전체 메모리의 배선 공정은 일반적으로 PVD 법으로 증착한 Al을 적용한다. 그런데, PVD Al 배선 공정은 콘택 (contact) 매립 특성이 CVD W 공정에 비하여 취약한 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 PVD Al 공정에서 콘택 매립 특성을 향상시키기 위한 방법을 논의하고자 한다. Al의 콘택 매립 특성을 향상시키기 위하여 Al의 증착 조건 및 전후의 열공정 등을 변화시켰다. Al의 증착 조건이 매립 특성에 미치는 영향은 거의 없었다. 콘택 형성 전후의 열공정을 변화시킨 후, Al의 매립 특성을 평가한 결과, 콘택을 형성하고 Al 증착 전에 행하는 열처리 조건이 Al 매립 특성에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. Al 증착 전에 행하는 열처리 온도가 높을수록 매립 특성은 양호하였는데, 열처리 온도가 높아지면 접촉해야할 하부의 W 배선이 산화되는 문제가 추가로 발생함을 확인할 수 있었다. 열처리 온도 및 분위기 등을 바꾸면서 실험한 결과, 하부 W 배선의 산화 문제를 발생시키지 않으면서 양호한 Al 매립 특성을 확보하기 위한 열공정 조건은 400°C/N2임을 알 수 있었다. 이상의 연구 결과를 적용하여 콘택 크기가 Ø0.4μm까지도 매립 특성이 양호한 PVD Al 매립 공정을 개발하는데 성공하였다. |
| 저자 |
조경원1, 권순용1, 염승진2, 김남경2, 최은석2, 선호정2, 홍태환1, 이영근1, 최시경3
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| 소속 |
1충주대, 2(주)하이닉스반도체 메모리(연), 3한국과학기술원 신소재공학과 |
| 키워드 |
Al metallization; W oxidation; Process condition; Contact
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