Selective Contact Hole Filling by Electroless Ni Plating

무전해Ni도금에 의한 선택적 CONTACT HOLE 충진

The effect of activation and electroless nickel plating conditions on contact properties were investigated for selective electroless nickel plating of Si farers in order to obtain an optimum condition of contact hole filling. According to RCA prosess, p-type si 1 icon (100) surface was cleaned out and activated. The effects of temperture, DMAB concentration, time, and stirring iwere investigated for activation of p-type Si(100) surface. The optimal activation condition obtained was 0.5M HF, 1mM PdCl$_2$, 2mM EDTA, 7$0^{\circ}C$, 90sec under ultrasonic vibration. In electroless nickel plating, the effect of temperature, DMAB concentration, pH, and plating ti me were studied. The optimal plating condition found was 0. 10M NiS0$_4$.$H_2O$, 0.lIM Citrate, pH 6.8, 6$0^{\circ}C$, 30 minutes. The contact resistence of fi]ms wascomparatively low. It took 30 minutes to obtain 1$\mu$m thick film with 8$\mu$M DMAB concentration. The film surface roughness was improved with increasing temperature and decreasing pH of the plating solution. The best quality of the film was obtained with the condition of temperature 6$0^{\circ}C$ and pH 6.8. The micro-victors hardness of film was about 600Hv and was decreased wi th increasing particle size of plating layer.

반도체 기억소자 contact hole의 선택적 충진의 최적 조건을 연구하기 위하여 무전해Ni도금방법을 채택하여 실리콘의 활성화와 선택적 도금의 공정조건이 Contact Hole 도금피막의 제반 특성에 미치는 영향을 조사하였다. p형 실리콘 100 소지 표면의 활성화 처리는 RCA처리에 의해 먼저 표면을 세척한 다음 온도, PdCl$_2$농도, 시간. 교반의 영향을 조사하였다 전처리의 최적조건은 7$0^{\circ}C$, 0.5M HF, ImM PdCl$_2$, 2mM EDTA, 90second이었다. 무전해도금은 NiS0$_4$.6$H_2O$를 DMAB를 환원제로 하여 온도, DMAB 농도, pH, 도금시간의 영향을 조사하였다. 무전해 도금 피막은 비교적 우수한 접촉저 항을 나타냈다. 1$\mu$m의 도금막을 얻는 데 본 실험조건에서 DMAB의 농도가 8mM일 때 30 분이 소요되었다. 도금막의 표면은 온도가 낮을수록 pH가 높을수록 평활하였고,특히 온도 6$0^{\circ}C$와 pH6.8에서 가장 우수하였다. 미세경도는 600Hv 정도였으며, 결정립의 크기 가 증가할수록 저항과 미세경도가 감소하였다.