A study on micro-contact printing process for the fabrication of Micro-scale Copper Interconnection on the Redistribution Layer

Abstract

4차산업 시대의 대표적인 키워드인 사물인터넷, 자율주행, 인공지능, 등 수많은 키워드 속엔 전부 반도체가 포함되어있다. 따라서 반도체 기술의 연구와 개발이 매우 중요하다. 이런 반도체의 성능과 기술적 한계를 뛰어 넘기 위해 본 논문에서는 마이크로 컨택 프린팅 프로세스를 사용하여 마이크로 미터 트렌치 패턴에 구리 배선 형성에 관한 연구를 하였다. 자가조립단분자막으로 사용되는 알켄싸이올을 탄소사슬별로 나눠 선형주사전압전류측정법을 통해 탄소사슬의 길이가 구리 습식 전해 증착에서 얼마나 강한 억제력을 갖는지에 관한 거동과 영향을 연구하였다. HDT의 경우 구리도금을 잘 억제 하면서 상온에서도 포화되지 않는다는 것을 알 수 있었다. 또한 억제기, 가속기, 평탄제 와 같은 첨가제를 도금용액에 첨가 하여 구리도금을 할 때 트렌치 패턴에 보이드와 심 없이 완전 충진을 할 수 있는 조건을 찾아 성공하였다. 마지막으로 트렌치 패턴 웨이퍼에 30분간 오존으로 표면 처리를 해줌으로써 트렌치 패턴 웨이퍼가 마이크로 컨택 프린팅 공정시에 HDT를 더 높은 효율로 잡아당겨 트렌치 패턴 상단 표면는 구리도금이 억제 되는 것을 알 수 있었다. |The Selective deposition was performed on a micrometer trench pattern using a microcontact printing (μCP) process. According to the carbon chain, alkanethiols required for selective deposition were analyzed by linear sweep voltammetry (LSV). According to the LSV analysis, the effect of inhibiting Cu deposition depending on the length of the carbon chain was observed. During the Cu electrodeposition, the trench could be filled without voids by additives (PEG, SPS, JGB) in the plating solution. A μCP process suppressing the deposition of the sample was used for selective Cu electrodeposition. In addition, in order to maximize the effect of the alkanethiol used in SAMs, we succeeded in selective Cu deposition by ozonating micrometer trench patterns.