[stack#010] 코발트·루테늄 라이너 · 잇기 — 구리를 채우기 전에 왜 벽에 한 겹을 더 깔까요?

구리를 채우기 전에 왜 벽에 한 겹을 더 깔까요?

기름 묻은 유리에서는 물이 방울로 맺힙니다.

깨끗한 유리에서는 얇게 퍼지죠.

칩 속 구리 전선은 깊게 판 골을 채워 만듭니다.

벽에는 구리가 번지지 않게 막는 층부터 깝니다.

막는 층은 구리 배선의 확산을 막는 층입니다.

티타늄 질화물이나 탄탈럼 질화물 같은 금속 질화막으로 만듭니다.

이 막은 원자층 증착(ALD)이라는 방법으로 깔기도 합니다.

구리가 벽을 잘 적시지 못하면 골 속에 빈틈이 남습니다.

업계에서는 이 빈틈을 보이드(void)라고 부릅니다.

그럼 막는 층을 빼면 될까요?

구리는 막는 층이 없으면 번집니다.

막는 층 위에 붙임 층을 한 겹 더 깝니다.

코발트 위에서 구리가 더 잘 퍼집니다.

붙임 층은 코발트나 루테늄으로 깝니다.

붙임 층은 막는 층 위에서 구리가 잘 붙고 골이 잘 차도록 돕습니다.

붙임 층과 구리 사이가 잘 붙으면 배선이 오래 가는 데도 도움이 됩니다.

이 층도 원자층 증착(ALD)으로 깝니다.

붙임 층 위에서는 구리가 벽을 잘 적셔, 골 속이 빈틈 없이 찹니다.

결국, 붙임 층 위에서는 구리가 벽을 잘 적셔 골 속이 빈틈 없이 찬다.

이미지 AI 생성 · 개념도

출처

· Atomic Layer Deposition: An Overview. Chemical Reviews (ACS) (2010).

https://doi.org/10.1021/cr900056b

· Nucleation of Co and Ru Precursors on Silicon with Different Surface Terminations: Impact on Nucleation Delay. Journal of Physical Chemistry C (ACS) (2023).

https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c02933

· Plasma-Enhanced Atomic Layer Deposition of Cobalt Films Using Co(EtCp)2 as a Metal Precursor. Nanomaterials (MDPI, PMC6399372) (2019).

https://doi.org/10.3390/nano9020228

· Coupled Roles of Surface Chemistry and Hydrogen-Assisted Cycling in Ruthenium Atomic Layer Deposition on Silicon Oxides. ACS Omega (ACS) (2025).

https://doi.org/10.1021/acsomega.5c13684

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