반도체 8대공정 - 금속배선 공정(6)

오늘은 금속배선 공정에 대해

 

짧고, 굵게 알아보도록 하겠습니다.

 

지난시간에 배웠던 내용

 

모두 기억하시죠?

 

반도체  성질을 띄우게 하기위해 

 

이온 불순물을 집어놓아 전기적인 성질을 가질 수 있게 변형을 한 뒤

 

여러 겹으로 쌓았었죠.

 

기억이 안나시는 분은 지난 포스팅을 복습하고 와주시길 바랄게요.

 

금속배선 공정은 사실 별거 없습니다.

 

이미지 출처: https://www.synopsys.com/silicon/resources/articles/dtco-interconnect-metals.html

 

훌륭한 삼성전자 설계자들이 반도체 패턴을 그려넣으면 그위로 금속선이 지나가기 때문에

 

반도체는 반도체일 수 있는 거죠.

 

패턴이란건 말이 어렵지만 별것은 아니고

 

전기를 통할 수 있도록 전선을 깔아주기 위한 틀 정도로 생각하시면 되겠습니다.

 

전선이라고 하니 꽤 큰 것을 상상할 수 있겠으나

 

반도체에서 사용하는 전선은 엄청나게 작죠

 

마치 틀을 만들어 놓고 형상을 제작하는

 

주물 공정과 비슷하다고 생각하시면 되겠습니다.

 

 

아시다시피 금속이라는 물질은 전기가 잘 통하죠.

 

그러한 금속중에서도 가장 전기를 잘통하는 물질이 존재하는데

 

하이탑 과학을 공부하면서 한번쯤은 들어봤을법한 내용들입니다.

 

은이 제일 전기를 잘통하고

 

은(Ag)

 

 

구리(Cu)

 

 

금(Au)

 

 

크롬(Cr)

 

 

알루미늄(Al)

 

 

등등의 순서입니다.

 

단순히 전기를 잘통하는 물질을 나열하라면 위와 같겠으나

 

반도체에 사용할 금속재료는 전기를 잘통하는 물질이라하여

 

아무거나 붙이면 안되고

 

몇가지 필요조건이 있습니다.

 

다 중요하지만 특히 중요한 부분은 아래와 같습니다.

 

 

반응형

 

 

1. 일단 웨이퍼랑 잘붙어야 합니다.

 

박막을 씌운다고 이온증착 공정에서 배웠죠?

 

얇게 슬라이스 할 수 있으면서도 강도가 강해야 하고 웨이퍼 위에 잘붙어야 합니다.

 

https://www.mri.psu.edu/nanofabrication-lab/capabilities/etching-0

 

2. 열이나 화학적인 변형에 강해야 한다.

 

너무 상식적이니 통과하겠습니다.

 

 

3. 그려진 패턴 위에 구현이 쉬워야 하죠.

 

아무리 정밀한 장비로 식각을 하고 지지고 볶아도

 

배선할 금속 자체가 패턴 형성에 어려움이 있다면 아무래도 좋은

 

반도체 재료를 만들기는 힘들겁니다.

 

 

 

이러한 여러가지 조건에 부합하는 아이템들을 나열해보면

 

티타늄이나 텅스텐 또는 알루미늄이 사용되고요.

 

알루미늄 같은 경우에는 전도율 상위에 위치해 있죠.

 

패턴 위에 알맞은 금속을 선정하여 쫙 깔아주면

 

전기가 통할 수 있는 길이 만들어지는거에요.

 

반도체는 이러한 전기 신호를 적절하게 구성하여

 

전기를 흐르게 만들거나 차단하게 됩니다. 

 

이렇게 설명드린 부분을 통해 대부분의 어려운 반도체 제작공정이

 

마무리단계에 가까워지고 있습니다.

 

다음시간에는 Q.C쪽과 밀접한 부분을 살펴보겠습니다.