전체 글3 전자이동현상(Electromigration, EM) 1. 전자이동현상이란?전자이동현상은 금속 배선에 고밀도 전류가 흐를 때 전자의 운동량이 금속 원자에 전달되어 원자들이 물리적으로 이동하는 현상주로 반도체 배선 재료인 구리(Cu)와 알루미늄(Al)에서 발생하며, 미세화된 배선 구조에서 EM은 문제를 야기함2. 전자이동현상의 원인 1. 전자의 충돌 (Electron Wind Force)금속 배선에 전류가 흐르면 전도 전자들이 금속 원자와 충돌하며 운동량을 전달이 힘이 누적되면 금속 원자들이 전자의 흐름 방향으로 이동2. 온도 상승고전류가 흐를수록 저항성 발열(Joule Heating)로 배선의 온도 상승온도가 높아지면 금속 원자들이 더 쉽게 이동할 수 있어 전자이동현상이 가속화3. 고밀도 전류전류 밀도(Current Density)가 높을수록 전자의 충돌이.. 2024. 12. 18. 반도체 배선에 사용되는 재료공학! 반도체 배선은 소자의 전기적 신호를 연결하는 핵심적인 역할을 하며 재료 선택은 소자의 성능, 신뢰성, 그리고 제조 공정 안정성을 결정짓는 중요한 요소입니다. 이번 포스팅에서는 반도체 배선에 사용되는 대표적인 재료와, 이들의 재료공학적 특성을 바탕으로 적합성이 평가되는 이유를 다뤄보겠습니다. **반도체 배선 재료의 주요 요구 사항1. 높은 전기 전도성신호 전달 속도와 전력 손실 감소를 위해 필수저항이 낮은 재료일수록 에너지 효율이 높아지고 고속 신호 전송이 가능2. 열적 안정성반도체 공정 및 작동 중 발생하는 높은 열을 견뎌야 함열팽창계수가 기판(주로 실리콘)과 유사해야 휨, 크랙, 박리가 발생하지 않음3. 내구성과 전기적 신뢰성금속 이온의 이동으로 발생하는 전자이동현상(EM, Electromigratio.. 2024. 12. 16. 열팽창 계수와 반도체 장비 1. 열팽창 계수열팽창 계수(Coefficient of Thermal Expansion, CTE)란 온도 변화에 따라 재료가 팽창하거나 수축하는 정도를 나타내는 값으로 단위 길이당 온도 변화에 따른 길이 변화의 비율로 정의반도체 장비 설계에서는 열팽창 계수를 철저히 고려하여 공정 안정성을 확보, 장비 성능 저하를 방지 단위: 1/°C 또는 1/K예: 실리콘 웨이퍼의 열팽창 계수는 약 2.6×10^−6/°C 2. 공정 특성반도체 공정에서는 극한의 온도 변화를 겪음 (예: 증착(Deposition) 공정에서 웨이퍼 표면은 400°C 이상의 고온 환경에서 처리된 후 급격히 냉각)웨이퍼의 열팽창 계수는 약 2.6 × 10⁻⁶/°C로 비교적 낮음 -> 그러나 장비 내부에서 사용되는 금속(예: 알루미늄)이나 세.. 2024. 12. 13. 이전 1 다음
