노벨러스, 진보된 LRWxT 공정으로 텅스텐 저항 성능 개선

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2009-11-17 10:24

서울--(뉴스와이어)--노벨러스 시스템 (Nasdaq: NVLS)은 기존 텅스텐 화학증기증착법 (CVD-W)기술과 비교하여 30나노 기술노드에서 컨택(contact) 및 라인(line)의 저항을 효과적으로 낮추는 LRWxT라는 명칭의 새로운 텅스텐(W) 증착 공정을 개발했음을 발표했다. 이 새로운 공정은 매우 균일하며 낮은 비저항을 갖는 큰 grain의 텅스텐을 증착하기 위해 노벨러스의 ALTUS® Max system을 이용한다. 이 새로운 공정은 NEC전자에서 제공한 device feature에서 개발되고 테스트 되었으며, 올해 미국 볼티모어에서 열린 Advanced Metallization Conference에서 기술혁신으로 소개되었다.

반도체 생산기술이 32나노급으로 접근하면서 메모리와 로직 장비 생산업체들은 컨택과 비아(via), 비트 라인 (bit line)배선의 비저항을 스케일링하는 부분에서 어려움을 겪는다. 30대 나노 장비에서 크기가 더 작아진 주요 부분을 채우기 위해 요구되는 보다 얇아진 텅스텐 박막은 더 높은 비저항을 갖게 된다. 비저항 증가라는 얇은 박막 효과는 미래 기술노드에서 주요 부분들의 크기가 줄어들게 됨에 따라 계속 증가할 것이다. 이러한 비저항 스케일링 문제에 대처하기 위해, 노벨러스는 증착된 벌크 텅스텐 층의 비저항을 줄이면서도 최적의 feature fill이 가능한 LRWxT라는 텅스텐 증착 공정을 개발했다.

LRWxT는 독자적인 3단계 증착 공정을 수행하도록 생산성이 높은 다중순차방식의 ALTUS Max CVD-W시스템을 채택했다. 이 3단계 증착 공정은 노벨러스의 PNL®xT (Pulsed Nucleation Layer) 기술을 이용해 먼저 20A 이하의 얇은 초기 막을 증착한 다음 낮은 비저항 벌크 막의 성장을 촉진시키기 위해 낮은 비저항 텅스텐 (LRWxT)처리단계를 거친다. 마지막으로 나노미터 크기 구조의 bulk fill을 위해 최적화된 CVD-W이 증착 되는 방식이다.

그림 1은 기존 상용화된 SiH4을 이용한 초기막 증착 방식 공정과 PNLxT 공정, LRWxT 공정으로 55나노 contact feature를 fill한 횡단면들이다. 그림 1의 횡단면들을 보면, LRWxT공정으로 fill된 feature에서는 기존공정에 비해 텅스텐 grain이 훨씬 더 크고 PNLxT공정에 비해선 grain이 조금 더 크다는 것을 알 수 있다. 큰 grain 크기와 일정한 fill은 LRWxT 공정의 주요한 차이점이면서 텅스텐 벌크 비저항을 더 낮추기 위해 작용한다.

그림 2는 LRWxT 박막의 더 큰 grain 구조가 55나노 N 과 P 타입의 NiSi contact에서의 컨택 저항을 어떻게 낮추는지 보여준다. PNLxT 공정은 기존 상용화된 텅스텐 증착 방식보다 5~20%의 컨택 저항 감소와 더 좋은 산포를 보이고 있는 반면 LRWxT 공정은 컨택 저항을 20~30% 감소를 시킨다. 제시된 데이터는 LRWxT가 30대 나노 기술 노드에서도 컨택과 라인 저항을 감소시키는데 효과적일 수 있고 궁극적으로 배선 저항을 낮추고 장비를 빠르게 구동할 수 있음을 입증한다.

노벨러스 Direct Metals, Surface Preparation, and Gapfill 사업부 부사장인 패트릭 로드 박사는 “반도체 생산업체들이 더 작은 기술 노드로 진보하면서, 장비 스케일링로 인한 비저항 효과를 최소화시키는 것이 로직 및 메모리 장비의 전기적 성능을 향상시키는 결정적인 요소입니다” 라고 언급하면서, “ALTUS Max LRWxT 공정은 자사 고객의 장비의 속도와 효율성을 향상시키는 동시에 업체 최고 생산성을 가져다 줍니다” 라고 말했다.

노벨러스 ALTUS 텅스텐 증착 기술 소개

1991년에 출시된 ALTUS는 텅스텐 증착 공정에서 업계의 필수 선택사항이 되었다. 이 시스템은 최고의 생산성을 보장하며 컨택 및 국부 배선 기술부문에서 최고이다. The ALTUS Pulsed Nucleation Layer (PNL) 기술은 높은 처리 속도로 집약적으로 원자단위의 막 증착과 함께 Bulk CVD를 하는 공정이다. 노벨러스 다중 순차적증착방식(MSSD)은 한 챔버 안의 분리된 스테이션에서 초기막과 CVD fill을 순차적으로 실행할 수 있게 하는 방식이다. 2008년에 출시된 ALTUS Max는 신뢰성과 함께 생산성을 25% 향상할 수 있도록 작업처리량을 강화했다. ALTUS Max 시스템은 밴치마크 생산성과 양산 유용성을 제공함으로써 업계에서 저비용의 텅스텐 증착이 가능하게 했다.

노벨러스 회사소개

노벨러스 시스템(Nasdaq:NVLS)은 반도체 업계에 최첨단 공정 설비를 제공하는 글로벌 선도 기업이다. 노벨러스의 제품은 믿을 수 있는 생산성과 혁신적 기술을 고객에게 제공하고 있다. S&P 500 기업이며 캘리포니아주 산호세에 본사를 두고 전세계에 지사를 운영하고 있다. 보다 많은 정보는 www.novellus.com에서 찾을 수 있다.

노벨러스시스템 개요
Novellus Systems(NASDAQ: NVLS)은 세계적인 반도체 부품 기업이다

웹사이트: http://www.novellus.com