실리콘 기판 위에서의 금속 배선 형성을 위한 DED 공정
DED Process for Metal Interconnects Formation on Silicon Substrates
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초록
본 연구에서는 DED 공정을 실리콘 기판 위에서의 금속 배선 형성에 최초로 적용하여 전기적 특성을 살펴보았다. 금속 분말 소재,레이저 출력, 프린팅 횟수, 버퍼층 도입을 통한 공정 최적화로 저항이 수 Ω 수준인 배선을 구현함과 동시에 DED 공정의 열로 인한하부 절연층의 절연 파괴가 발생하지 않는 조건을 확보하였다. 최적화된 DED 공정으로 산화물 박막 트랜지스터를 연결하는 금속배선과 소스-드레인 전극으로 사용하여 전기적 연결이 가능함을 보였다. 본 연구는 DED 공정이 BEOL 영역에서의 배선 및 전극형성을 위한 방법으로 적용될 가능성을 입증하였다
Abstract
In this study, the directed energy deposition (DED) process was applied to the formation of metal interconnectson silicon substrates, and the resulting electrical characteristics were systematically investigated. Through processoptimization involving metal powder materials, laser power, the number of printing passes, and the introductionof a buffer layer, metal interconnects with resistances on the order of a few ohms were successfully achieved whilepreventing dielectric breakdown of the underlying insulating layer caused by the thermal load of the DED process. Using the optimized DED conditions, the deposited metal structures were employed as interconnects and source–drain electrodes for oxide thin-film transistors, demonstrating reliable electrical connectivity. These results confirmthe feasibility of the DED process as a viable approach for interconnect and electrode formation in the BEOLregion.