| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2006년 가을 (11/03 ~ 11/03, 수원대학교) |
| 권호 | 12권 2호 |
| 발표분야 | 반도체 재료 |
| 제목 | 연마제 특성에 따른 차세대 금속배선용 Al CMP (chemical mechanical planarization) 슬러리 개발 및 평가 |
| 초록 | Al을 차세대 45 nm 배선 재료로 사용하기 위한 Al CMP 에 대해 본격적인 연구가 진행되고 있다. Al CMP의 경우 RIE 공법으로 패턴을 형성하는 것 보다 공정 단계가 줄고 공정 시간을 줄일 수 있는 것으로 알려져 있다. 또한 Cu CMP 보다 공정 비용이 저렴하고 기존 공정을 유지할 수 있으며 W CMP 공정에서 일어나는 electromigration 현상이 없고 전기전도도 또한 상대적으로 우수한 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 부드러운 금속인 Al 에 스크래치와 같은 연마 손상을 최소하는 슬러리를 제작하고 연마제에 따른 각각의 특성을 평가해 보았다. 실험에 사용된 연마제는 알루미나, 퓸드 실리카, 염기성 콜로이드 실리카 및 산성 콜로이드 실리카가 사용되었다. 최적화된 CMP 공정 조건을 알아내기 위하여 먼저 bulk Al을 이용한 실험이 수행되었다. 실험결과 모든 슬러리에 있어서 약 2 wt%를 기점으로 연마율의 증가세가 감소되는 경향을 나타내었다. 인산 첨가의 경우 알루미나 슬러리와 퓸드 실리카 슬러리에서 연마율을 증가시키는 경향을 나타내었으나 산성 콜로이드 실리카 슬러리의 경우에는 오히려 감소하는 경향을 나타내었다. 실제로 과도한 인산의 첨가는 슬러리내의 연마입자의 분산성을 감소시키고 표면에 강한 스크래치를 남기는 요소가 되었다. 연마압력의 경우 약 4 psi 를 기준으로 연마율이 둔화되는 경향을 나타내었다. Al과 같이 부드러운 금속의 CMP의 경우 과도한 연마압력은 표면에 스크래치를 발생시키는 요소임을 확인하였다. 비접촉 방식의 레이저 프로파일러를 이용하여 표면 거칠기를 측정한 결과 산성 콜로이달 슬러리에서 가장 낮은 표면 거칠기와 가장 적은 스크래치를 발견할 수 있었다. |
| 저자 | 차남구, 강영재, 김인권, 김규채, 박진구 |
| 소속 | 한양대 |
| 키워드 | Al; CMP; Slurry |
