| BEOL Via 집적형 원자스위치소자 제작 공정

장비검색
문서번호 SA2019003 작성일 2019. 12. 03.
소속 성균관대학교 담당자 이성주
연락처 010-4597-0413 이메일 leesj@skku.edu

[ 공 정 규 격 서 ]

공정명 BEOL Via 집적형 원자스위치소자 제작 공정 공정분류 소자/센서
1. 공정 목적 및 용도

모놀리식 3D 구조에서 하층부 회로와 상층부 회로 사이를 연결하는 inter-connection via 구조 내부에 원자스위치를 집적하여 필요에 따라 On/Off 시킴으로써, 두 회로간의 신호전달을 제어하고, 대기 상태에서의 전력 차단을 위한 파워게이팅 소자로서 작동할 수 있음. 본 공정은 기존의 W gap filling 이후의 Via가 아닌 하층부 FEOL 공정 이후, gap filling 되지 않은 Via hole에 원자스위치를 집적시켜 하부 전극 평탄화 및 스위치 집적을 용이하게 함으로써, 보다 향상된 스위칭 특성을 얻기 위해 개발된 공정임. 또한, 스위치 양단 터미널의 내부적인 연결을 통해 회로를 활용한 스위칭 구동을 가능하게 하는 구조임. 개발된 BEOL 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 결과물(사진)



위 그림은 BEOL Via 집적형 원자스위치 웨이퍼와 소자 단면도이다. 증착된 Ti/Pt 을 bottom electrode로 사용하고 Solid electrolyte layer는 ALD로 증착된 Al2O3 가 사용되었다. Top electrode는 Cu를 사용해 Cu 이온의 migration에 의해서 소자가 동작하게 된다.

공정 결과물 특성

위 결과는 360 nm Via hole 에 집적된 Al2O3 고체전해질 기반의 원자스위치 소자 특성이다.
3. 공정순서
4. 공정 조건