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| Via-집적형 저항변화 원자스위치 소자 공정

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문서번호 PLA01201704 작성일 2017. 05. 30.
소속 성균관대학교 작성자 이성주

[ 공 정 규 격 서 ]

공정명 Via-집적형 저항변화 원자스위치 소자 공정 공정분류 공정
1. 공정 목적 및 용도
○ 공정 목적 : M3D 상층부와 하층부를 연결하는 Via공정 및 구조를 이용하여, NNFC공정으로 제작된 Via 내에, 저전력 스위칭 동작이 가능한 저항변화 원자스위치를 집적하는 공정을 개발하는 것을 목표로 함.



○ 공정 용도 : CMOS 기술 기반 하에 구현된 원자스위치의 열처리에 따른 특성의 변화를 분석하고, 저전력 원자스위치의 동작 여부를 확인하여, M3D 상층부와 하층부를 기능적으로 제어할 수 있는 저온공정 원자스위치 소자를 개발함. 개발된 Via-집적형 원자스위치는 사용자의 용도에 따라 분리된 기능부들을 필요에 맞게 선택적으로 연결할 수 있는 저전력 플랫폼 소자로서 활용될 수 있음
2. 공정 구조 및 특성
○ 공정 구조(사진 및 모식도/구조도 등)

위 그림은 현재 공정 개발이 진행되고 있는 Via-집적형 원자스위치 웨이퍼와 소자 단면도이다. 하층부의 W via를 bottom electrode로 사용하고 상층부 Cu top electrode는 metal CMP 공정을 사용하여 공정 개발이 진행되고 있다. HfO2는 Active layer, Cu alloy buffer 층이 사용될 수 있으며 top electrode는 Cu를 사용해 Cu 이온의 migration에 의해서 소자가 동작하게 된다.



○ 공정 특성 : 위 결과는 250nm hole pattern구조 공정기반 원자스위치 소자 개발 및 스위칭 특성 확인 결과를 보여주며 Ti 버퍼 층을 삽입하여 높은 On/Off 전류비 (105) 와 안정적인 스위칭특성을 확인하였다.
3. 공정순서
4. 공정 조건