한국전기전자재료학회:학술대회논문집 (Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference)

한국전기전자재료학회 (The Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers)
권호 표지

Ceria 입자 Oxide CMP에서의 연마 균일도 연구

Investigation of Uniformity in Ceria based Oxide CMP

  • 임종흔 (삼성전자 반도체연구소) ;
  • 이재동 (삼성전자 반도체연구소) ;
  • 홍창기 (삼성전자 반도체연구소) ;
  • 조한구 (삼성전자 반도체연구소) ;
  • 문주태 (삼성전자 반도체연구소)
  • Lim, Jong-Heun (Semiconductor R&D Center, Samsung Electronics Co., Ltd) ;
  • Lee, Jae-Dong (Semiconductor R&D Center, Samsung Electronics Co., Ltd) ;
  • Hong, Chang-Ki (Semiconductor R&D Center, Samsung Electronics Co., Ltd) ;
  • Cho, Han-Ku (Semiconductor R&D Center, Samsung Electronics Co., Ltd) ;
  • Moon, Joo-Tae (Semiconductor R&D Center, Samsung Electronics Co., Ltd)
  • 발행 : 2004.11.11
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초록

본 연구는 Diluted Ceria 입자를 사용한 $SiO_2$(Oxide) CMP 현상에 대한 내용이다. Ceria Slurry의 경우 Silica Slurry와 비교하였을 때 Oxide Wafer 표면과 축합 화학반응을 일으키며 Chemistry Dominant한 CMP Mechanism을 따르고, Wafer Center Removal Rate(RR) Fast 의 특성을 가진다. Ceria Slurry의 문제점인 연마 불균일도를 해결하기 위해 Tribological System을 이용하였다. CMP Tribology는 Pad-Slurry 유막-Wafer의 System을 가지며 윤활막에 작용하는 마찰계수(COF)가 주요 인자이다. Tribology에 적용되는 Stribeck Curve를 통해 Slurry 윤활막의 두께(h) 정도를 예상할 수 있으며, 이 윤활막의 두께를 조절함으로써 Uniformity 향상이 가능하다. 이 Ceria Slurry CMP의 연마 불균일도를 향상시킬 수 있는 방법으로 pH 조절 및 점도 증가가 있다. Ceria 입자 CMP는 분산액의 pH 변화에 강한 작용을 받게 되며 PH5 근방에서 최적화된 Uniformity가 가능하다. 점도를 증가시키는 경우 유막 h가 증가하게 되어 Ceria Slurry의 유동이 균일 분포 상태에 가까워지며 Wafer Uniformity 향상이 가능하다.

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