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Introduction

인하대학교 화학공학과 전자재료공정 연구실 에서는,


1. 구리 박막의 건식 식각공정 개발

 일반적으로 반도체에서 사용되는 전극재료로는 알루미늄, 금, 텅스텐, 구리 등이 있다. 하지만 주로 사용되는 재료는 알루미늄이었다. 그러나 구리는 가격이 저렴하고 알루미늄보다 40%나 전기전도도가 높아서 프로세서의 속도를 15% 정도 높여줄 수 있다. 도한 높은 전류밀도를 갖는 초미세소자에서는 알루미늄이 높은 전류가 흐름에 따라 각각의 원자를 이주시키는 전자이주(electromigration)를 일으켜 결국에는 연결을 끊는 현상을 보이는데 구리는 이러한 현상이 적게 나타난다.

 따라서 본 연구실에서는 고밀도 플라즈마를 이용한 반응성 이온 식각 장비를 이용하여 구리를 효율적으로 식각하는 구리의 건식식각 공정을 연구 및 개발하고 있다.


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2. 신개념의 식각방법 연구(Aerosol jet etching system)

 Aerosol jet etching 법은 미세액적을 식각에 이용하는 신개념의 식각법으로 나노미터크기의 미세액적들을 생성하여 이를 박막위로 가속시킴으로써 이메액적과 박막이 충돌과 동시에 순수 화학반응을 일으켜서 식각을 진행하는 식각법이다. 이러한 식각방법은 아직 나노미터 수준의 극미세패턴에는 적용된 적이 없다.

 따라서 본 연구실에서는 나노미터 스케일의 패턴의 식각을 위하여 Aerosol jet etching법을 선택하여 극미세 나노미터 패턴의 형성 기술을 개발하고자 한다.



3. 자성물질 및 MTJ stack 의 식각 및 특성 연구
 MRAM은 기존의 DRAM의 장점인 고집적, 고속의 읽고 쓰기등과 Flash 메모리의 장점인 전원이 꺼져도 데이터가 기억되는 비휘발성 특성을 갖춘 차세대 통합메모리로서 주목받고 있다. 메모리 소자의 제조에 있어서 여러가지 박막들의 증착도 중요하지만 이러한 박막들의 정교한 패터닝 및 식각공정의 개발은 더욱 더 중요하다. 특히 MRAM 소자의 중요부분인 MTJ stack에 대한 식각공정 개발은 매우 중요하다.
 따라서 본 연구실 에서는 고밀도 플라즈마를 이용한 반응성 이온 식각 장비를 이용하여, 고집적 비휘발성 메모리 소자의 제조를 위한 핵심요소인 자성물질 및 MTJ stack 을 효율적으로 식각하는 공정을 연구 및 개발하고 있다.

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