남알남님 Id.sat을 높이기 위해 tox를 낮춰야 하고 그 결과 High-K를 사용해야한다고 하셨는데 Crosstalk 현상 방지를 위해서 Low-K물질을 사용해야한다고 하셨습니다. 그런데 High-K에서 Low-K로 바뀌면 또 다시 Id.sat이 낮아지는 것 아닌가요? Id.sat과 Crosstalk 이슈가 트레이드 오프 관계인데 그 중 Crosstalk 현상을 해결하는 것이 우선이라 생각하여 Id.sat은 포기했다 라고 받아들여도 되는걸까요ㅠㅠ
문제가 되는 상황이 서로 다릅니다. Id sat을 올리기 위해 하이케이를 쓰는곳은 게이트 다이일렉트릭입니다. 유전율이 높아야하기 때문이죠. 오히려 여기는 높을수록 좋습니다. 게이트에 전압을 가했을 때 그 크로스톡에 의하여 얼마나 아래에 채널이 생기는가 가 중요하죠. 반면 인터메탈릭 옥사이드는 크로스톡이 낮아야하는 곳입니다. 즉, 크로스톡이라는게 항상 부정적인것은 아닙니다. 긍정적으로 작용하능 부분에서는 그것을 극대화하기위해 하이케이를, 무정적으로 작용하능 부분에서는 로우케이를 쓸 뿐입니다.
유전상수 K가 높은 물질을 적용하면 절연 기능이 높아져서, 노드 축소 간 Source - Drain 사이 Gate Oxide 영역에 High K 물질을 쓰는 것으로 이해하고 있는데요. 말씀하시는 IMD 영역도 마찬가지로 Metal 간 간섭을 막기위해서 (즉 Insulator 역할 수행을 위해서) K 값이 높은 'High' K를 써야하는 것이 아닌가요? 제가 유전값의 성질에 대해 잘못 이해하고 있는 것 같아 헷갈리네요ㅠㅠ
유전상수 K가 높은 물질을 적용하면 절연 기능이 높아져서, - > 아닙니다. 같은 두께라면, 유전상수가 높은 물질의 절연성이 더 나쁜 경향을 보입니다. 다만, 유전상수가 높으면, 두께가 두껍더라도 요구되는 캐퍼시턴스를 맞춰줄 수 있기 때문에 high K를 사용하게 되는겁니다. 두께가 두꺼워지면 터널링에 의한 누설이 매우 빠르게 감소하기때문에 이득이지요. 말씀하시는 IMD 영역도 마찬가지로 Metal 간 간섭을 막기위해서 (즉 Insulator 역할 수행을 위해서) K 값이 높은 - > 아닙니다. 유전상수가 높다면, 메탈간 간섭이 크다는 것을 나타냅니다. 유전상수라는게, 전극에 걸리는 전압을 얼마나 상쇄하는 전하가 쌓이는가에 대한 값이기 때문입니다. 유전상수가 낮을수록 두 전극 사이에 쌓이는 전하도 줄고 ( 이게 캐퍼시턴스 항이죠 ), 그만큼 반대쪽 전극에 영향을 적게줍니다 - 즉 간섭이 적어집니다.
Air gap을 사용한 Inter Metal Dielectric에서 궁금한 점이 있습니다. 제품이 가용되면 Temp가 올라가게 되는데 그에 따라 공기의 부피도 커지는 것으로 알고있습니다. 그러면 제품을 오래사용하면 IMD 내부 공기의 수축과 팽창이 반복되면서 Metal들의 형상에도 영향을 미쳐 제품의 수명이 줄어들지는 않을까요?
![[기초반도체공정|2.1] #oxidation #gate insulator #SiO2 #dangling bond #forming gas annealing](http://i.ytimg.com/vi/a4EkoGerI0Q/mqdefault.jpg)
남알남님 Id.sat을 높이기 위해 tox를 낮춰야 하고 그 결과 High-K를 사용해야한다고 하셨는데 Crosstalk 현상 방지를 위해서 Low-K물질을 사용해야한다고 하셨습니다.
그런데 High-K에서 Low-K로 바뀌면 또 다시 Id.sat이 낮아지는 것 아닌가요?
Id.sat과 Crosstalk 이슈가 트레이드 오프 관계인데 그 중 Crosstalk 현상을 해결하는 것이 우선이라 생각하여 Id.sat은 포기했다 라고 받아들여도 되는걸까요ㅠㅠ
문제가 되는 상황이 서로 다릅니다. Id sat을 올리기 위해 하이케이를 쓰는곳은 게이트 다이일렉트릭입니다. 유전율이 높아야하기 때문이죠. 오히려 여기는 높을수록 좋습니다. 게이트에 전압을 가했을 때 그 크로스톡에 의하여 얼마나 아래에 채널이 생기는가 가 중요하죠.
반면 인터메탈릭 옥사이드는 크로스톡이 낮아야하는 곳입니다.
즉, 크로스톡이라는게 항상 부정적인것은 아닙니다. 긍정적으로 작용하능 부분에서는 그것을 극대화하기위해 하이케이를, 무정적으로 작용하능 부분에서는 로우케이를 쓸 뿐입니다.
@@namrnam5413 답변 정말 감사합니다!!
남알남 님! 삼성전자뉴스룸 비정질 질화붕소 영상댓글에서 보고 여기에 질문드립니다.
이번에 개발되었다고 하는 비정질 질화붕소가 이 영상에서 말씀하시는 low k 물질 이라고 생각하면 되나요? IMD에 사용하게 되는?
네 맞습니다 : )
low k 물질 high k물질 어디다 쓰는지 몰랐는데 도움이 됐어요!! low k는 IMD에 high k물질은 gate에 쓴다고 생각하면 되는거죠??
네 맞습니다 : )
SiOHiC가 low-k 물질 맞나요? SiOCH 랑 다른건가요?
감사합니다 :)
유전상수 K가 높은 물질을 적용하면 절연 기능이 높아져서, 노드 축소 간 Source - Drain 사이 Gate Oxide 영역에 High K 물질을 쓰는 것으로 이해하고 있는데요. 말씀하시는 IMD 영역도 마찬가지로 Metal 간 간섭을 막기위해서 (즉 Insulator 역할 수행을 위해서) K 값이 높은 'High' K를 써야하는 것이 아닌가요? 제가 유전값의 성질에 대해 잘못 이해하고 있는 것 같아 헷갈리네요ㅠㅠ
유전상수 K가 높은 물질을 적용하면 절연 기능이 높아져서, - > 아닙니다. 같은 두께라면, 유전상수가 높은 물질의 절연성이 더 나쁜 경향을 보입니다. 다만, 유전상수가 높으면, 두께가 두껍더라도 요구되는 캐퍼시턴스를 맞춰줄 수 있기 때문에 high K를 사용하게 되는겁니다. 두께가 두꺼워지면 터널링에 의한 누설이 매우 빠르게 감소하기때문에 이득이지요.
말씀하시는 IMD 영역도 마찬가지로 Metal 간 간섭을 막기위해서 (즉 Insulator 역할 수행을 위해서) K 값이 높은 - > 아닙니다. 유전상수가 높다면, 메탈간 간섭이 크다는 것을 나타냅니다. 유전상수라는게, 전극에 걸리는 전압을 얼마나 상쇄하는 전하가 쌓이는가에 대한 값이기 때문입니다. 유전상수가 낮을수록 두 전극 사이에 쌓이는 전하도 줄고 ( 이게 캐퍼시턴스 항이죠 ), 그만큼 반대쪽 전극에 영향을 적게줍니다 - 즉 간섭이 적어집니다.
Air gap을 사용한 Inter Metal Dielectric에서 궁금한 점이 있습니다.
제품이 가용되면 Temp가 올라가게 되는데 그에 따라 공기의 부피도 커지는 것으로 알고있습니다.
그러면 제품을 오래사용하면 IMD 내부 공기의 수축과 팽창이 반복되면서 Metal들의 형상에도 영향을 미쳐 제품의 수명이 줄어들지는 않을까요?