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45nm/35nm세대 ULSI 대응 최첨단 배선기술

전문가 제언: ○ LSI 상에 있는 트랜지스터와 배선은 2.5년마다 70% 미세화되어 1개 칩 상에 탑재할 수 있는 소자 수는 크게 증가한다. 지금까지 화학기계 연마에 의한 평탄화 기술을 도입함으로써 초다층 구조를 실현할 수 있었다. 최첨단 LSI에서 수억 개의 소자 수를 접속하는 배선의 총 길이는 1Km 이상에 이른다.

○ 본고에서는 45nm/32nm 세대 ULSI(Ultra Large Scale Integration) 대응 최첨단 배선기술을 고찰하였다. 즉 45nm/32nm세대 LSI에서 자기정합 반응을 이용하여 구멍 구조가 제어된 다공질 Low-K 막을 다층배선의 층간절연막에 도입한 것을 확인하였다. 또한 45nm/32nm 세대 LSI 디바이스의 고성능화와 고신뢰성을 위해서는 재료의 물리화학을 기반으로 한 재료의 물성 제어가 필요함을 확인하였다.

○ 45nm 세대 LSI에서 배선의 유전율을 감소시키면 32nm 세대 LSI와 거의 같은 정도의 저소비 전력화를 실현할 수 있다는 연구결과도 발표되었다. 유전율이 낮은 절연막을 도입하여 실효비유전율을 감소시키면 신호지연 현상을 감소시키고 저소비 전력화를 실현할 수 있어 LSI의 동작을 향상시킨 효과가 있다는 것이다.

○ ‘반도체 미라이(MIRAI) 프로젝트’는 차세대 반도체 연구개발을 수행하는 일본의 국가 프로젝트이다. 이 프로젝트의 제1기(2001~2003년)에서는 65nm 세대용 기술, 제2기(2004~2005년)에서는 45nm 세대용 기술의 연구개발을 수행하였다. 이번 제3기(2006~2010년)에서는 초저소비전력 시스템 LSI를 실현하기 위한 핵심 요소기술 개발이 수행되고 있다. 이에 따라 45nm/32nm 세대 LSI 대응 최첨단 배선기술이 크게 발전될 것으로 기대된다.

저자: Yoshihiro HAYASHI
자료유형: 학술정보