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Milling of NiCo Composite Silicide Interconnects using a FIB

FIB를 이용한 니켈코발트 복합실리사이드 미세 배선의 밀링 가공

  • 송오성 (서울시립대학교 신소재공학과) ;
  • 윤기정 (서울시립대학교 신소재공학과)
  • Published : 2008.06.30

Abstract

We fabriacted thermal evaporated $10nm-Ni_{1-x}Co_x$(x=0.2, 0.6, and 0.7) films on 70 nm-thick polysilicon substrate with $0.5{\mu}m$ line width. NiCo composite silicide layers were formed by rapid thermal annealing (RTA) at the temperatures of $700^{\circ}C$ and $1000^{\circ}C$. Then, we checked the microstructure evaluation of silicide patterns. A FIB (focused ion beam) was used to micro-mill the interconnect patterns with low energy condition (30kV-10pA-2 sec). We investigated the possibility of selective removal of silicide layers. It was possible to remove low resistance silicide layer selectively with the given FIB condition for our proposed NiCo composite silicides. However, the silicides formed from $Ni_{40}Co_{60}$ and $Ni_{30}Co_{70}$ composition showed void defects in interconnect patterns. Those void defects hinder the selective milling for the NiCo composite silicides.

저저항 배선층으로 쓰일 수 있는 선폭 $0.5{\mu}m$, 70nm 높이의 폴리실리콘 패턴에 $10nm-Ni_{1-x}Co_x$(x=0.2, 0.6, and 0.7)의 금속 박막을 열증착법으로 성막하고 쾌속 열처리 (RTA) 온도를 $700^{\circ}C$$1000^{\circ}C$로 달리하여 실리사이드화 공정을 실시하여 상부에 니켈코발트 실리사이드를 형성시켰다 이때의 미세구조를 확인하고 FIB (focused ion beam)를 활용하여 저에너지 조건 (30kV-10 pA-2 sec)에서 배선층을 국부적으로 조사하여 실리사이드 층의 선택적 제거 가능성을 확인하였다. 실험 범위내의 실리사이드화 온도 범위와 NiCo 상대 조성 범위에서 주어진 FIB 조건으로 선택적으로 저저항 실리사이드 층의 제거가 가능하였으나, 상대적으로 Co 함유량이 많은 실리사이드는 배선층 내부에서 기포가 발생하였으며, 이러한 기포로 인해 실리사이드 층만의 국부적 제거는 불가능하였다.

Keywords

References

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