• 제목/요약/키워드: W CMP

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CMP공정의 전압 활성화로 인한 전기화학적 반응 특성 연구 (Voltage-Activated Electrochemical Reaction of Chemical Mechanical Polishing (CMP) Application)

  • 한상준;박성우;이성일;이영균;최권우;이우선;서용진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.81-81
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    • 2007
  • Chemical mechanical polishing (CMP) 공정은 deep 서브마이크론 집적회로의 다층배선구조률 실현하기 위해 inter-metal dielectric (IMD), inter-layer dielectric layers (ILD), pre-metal dielectric (PMD) 층과 같은 절연막 외에도 W, Al, Cu와 같은 금속층을 평탄화 하는데 효과적으로 사용되고 있으며, 다양한 소자 제작 및 새로운 물질 등에도 광범위하게 응용되고 있다. 하지만 Cu damascene 구조 제작으로 인한 CMP 응용 과정에서, 기계적으로 깨지기 쉬운 65 nm의 소자 이하의 구조에서 새로운 저유전상수인 low-k 물질의 도입으로 인해 낮은 하력의 기계적 연마가 필요하게 되었다. 본 논문에서는 전기화학적 기계적 연마 적용을 위해, I-V 특성 곡선을 이용하여 active, passive, transient, trans-passive 영역의 전기화학적 특성을 알아보았으며, Cu 막의 표면 형상을 알아보기 위해 scanning electron microscopy (SEM) 측정과 energy dispersive spectroscopy (EDS) 분석을 통해 금속 화학적 조성을 조사하였다.

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기판온도에 따른 ITO박막의 CMP특성 (CMP Properties of ITO with the deposition temperature)

  • 최권우;이영균;이우선;전영길;고필주;서용진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.165-165
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    • 2007
  • 투명전도박막은 ITO, $SnO_2$, ZnO, 등이 있으나 $SnO_2$는 자외선 영역까지 투과시키는 우수한 광학적 특성을 나타내지만, 상당히 큰 전기저항으로 인해 현재는 현재 ITO가 널리 이용되고 있다. ITO(Indium Tin Oxide)박막은 자외선 영역에서 반사율이 높으며 가시광선영역에서는 80%이상의 뛰어난 투과율을 가지고 있다. 또한 낮은 전기저항과 넓은 광학적 밴드갭 때문에 가장 유용한 투과전도성 재료 중에 하나이다. 이러한 특성 때문에 여러 가지 문자 표시소자의 투명전극, 태양전지의 창재료, 정전차폐를 위한 반도체 포장재료, 열반사막, 면발열체, 광전변환 소자에 응용되고 있다. 일반적으로 박막의 제작에는 저항가열법과 전자선가열법, 스퍼터링법의 물리적 증착과 화학적 증착으로 나뉜다. 본 논문에서는 증착온도를 달리 하여 RF-sputtering에 의해 ITO박막을 증착한 후 온도증가에 따른 박막의 특성을 연구하였으며 또한 광역평탄화를 위한 CMP공정을 적용하여 증착온도가 연마에 미치는 영향을 연구하였다. 본 실험에서 사용된 ITO박막은 $2{\times}2Cm$의 Corning glass위에 증착되었으며 타겟은 $In_2O_3$$SnO_2$가 9:1로 혼합된 Purity 99.99%이상의 직경 2 inch인 ITO타겟을 사용하였다. 박막 증착시 기판온도는 상온에M $200^{\circ}C$까지 변화시켰으며 RF power는 100W로 일정하게 하였으며 증착압력은 $8{\times}10^{-2}$Torr이였다. CMP공정조건은 헤드속도 60rpm, 플레이튼 속도 60rpm, 슬러리 주입 유량 60mml/min, 압력 $300g/cm^2$이였다. 전기적 특성은 four point probe를 이용하여 측정하였으며 광학적 특성은 UV-Visible Spectrometer를 이용하여 200~900nm의 파장범위에서 광투과도를 측정하였다.

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패드 그루브의 치수가 CMP 연마특성에 미치는 영향 (The Effects of Groove Dimensions of Pad on CMP Characteristics)

  • 박기현;김형재;최재영;서헌덕;정해도
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제29권3호
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    • pp.432-438
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    • 2005
  • CMP characteristics such as material removal rate and edge effect were measured and investigated in accordance with pad grooving effect, groove width, depth and pitch. GSQ (Groove Stiffness Quotient) and GFQ (Groove Flow Quotient) were proposed to estimate pad grooving characteristics. GSQ is defined as groove depth(D) divided by pad thickness(T) and GFQ is defined as groove width(W) divided by groove pitch(P). As GFQ value increased, material removal rate increased some point but gradually saturated. It seems that material removal rate is not affected by each parameter respectively but by interaction of these parameters such as groove dimensions. In addition, an increase in GFQ and GSQ causes edge effect to be improved. Because, pad stiffness decreases as GSQ and GFQ increase. In conclusion, groove influences relative pad stiffness although original mechanical properties of pad are unchanged by grooving. Also, it affects the flow of slurry that has an effect on the lubrication regime and polishing results. The change of groove dimensions has influence on pad stiffness and slurry flow, so that polishing results such as removal rate and edge effect become changed.

텅스텐 CMP 연마액에서 산화제와 첨가제가 연마 성능에 미치는 영향 (Effect of oxidants and additives on the polishing performance in tungsten CMP slurry)

  • 이재석;최범석
    • 분석과학
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    • 제19권5호
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    • pp.394-399
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    • 2006
  • 본 연구에서는 반도체 웨이퍼 연마 공정에 사용한 산화제와 첨가제의 연마 속도에 미치는 영향과 전기 화학적 특성에 대해 조사하였다. 산화제로는 과산화수소, 질산화 철과 요오드산 칼륨을 사용하였으며, 이들은 연마액의 pH와 종류에 따라 텅스텐 막질에서 상이한 산화반응을 나타내었다. 이러한 차이점은 연마성능에 영향을 끼치며, 과산화수소는 식각반응이 질산화 철과 요오드산 칼륨에서는 부동태 반응이 우세하였다. 그리고 염기성 화합물인 TMAH와 KOH를 연마액에 첨가하였을 때 텅스텐에 대한 전위 에너지 변화 증가 및 연마 제거속도 증가를 확인할 수 있었으며, 제타 전위 값의 절대 값 증가를 통해 분산성 향상에도 도움이 되는 것을 알 수 있었다. 마지막으로 음이온 계면 활성제중 평균 분자량이 25만인 폴리아크릴산을 100 ppm 첨가시 연마 입자의 뭉침 현상이 줄어들면서 분산성 향상에 효과적인 것을 알 수 있었다.

커먼레일 엔진에서 노킹 진단 알고리즘 구현 및 OBD-II 진단기 S/W 설계 방안 (Implement of Knocking diagnostic algorithm and design of OBD-II Diagnostic system S/W on common-rail engine)

  • 김화선;장성진;남재현;장종욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.2446-2452
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    • 2012
  • 국내외의 배출가스 규제 강화에 부합하기위하여, 사용자 의도에 따른 연료 분사시기와 분사량 조절이 가능한 커먼레일 ECU를 제어할 수 있는 알고리즘 개발의 필요에 따라서 본 논문에서는 커먼레일 엔진 전용 ECU에 적용할 수 있는 노킹 판별 및 엔진 밸런스 보정이 가능한 노킹 진단 알고리즘을 구현하여 시뮬레이터로 개발하였다. 또한 운전자가 직접 차량을 진단하는 운전자 중심의 진단 서비스를 제공하고자 시뮬레이터의 결과를 OBD-II 표준에 의거하는 차량 위주의 진단기로 개발하고자 한다. 이를 위해 자동차 고장진단 신호 및 센서 출력 신호를 송수신하는 유선 시스템과 무선 시스템인 블루투스 모듈을 이용하여 실시간 통신이 제공될 수 있는 OBD-II 진단기 S/W 설계방안을 제안함으로써 차량의 연비향상 및 유해가스 저감을 통한 엔진의 효율성 향상을 실현하도록 한다.

Ion Chip과 황토 처리가 콩나물의 생육 및 물리화학적 특성에 미치는 영향 (Effect of ion Chip and Yellow Soil on Growth and Physicochemical Characteristics of Soybean Sprouts)

  • 김인숙;최선영;정미자;김태훈;성낙주
    • 한국식품영양학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.316-324
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    • 2005
  • 본 실험의 목적은 콩나물의 생육 특성 및 물리화학적 변화에 ion chip과 황토가 미치는 영향을 알아보았다. 콩나물의 무게와 길이는 4일까지 급격히 생장하였으나, 그 후 완만한 속도로 생장하였다. 총 비타민 C의 함량은 이온수(I.W), 수돗물과 이온수에 황토 $1.0\%$를 첨가한 군(T.W+l.0, I.W+l.0)에서 6일 이후 급격하게 증가하였다. 콩나물에 함유된 미네랄 중 Mg, Ca, K, Fe의 함량이 다른 미네랄보다 높았다. 철의 함량은 이온수에 황토 $1.0\%$를 첨가한 군(I.W+l.0)에서 가장 높게 검출되었다. 이온수로 4일 동안 재배한 콩나물에 함유된 glutamic acid는 수도수에 비해 높게 나타났다. 핵산관련 물질은 UMP, CMP, AMP 및 Hx이 검출되었는데, UMP가 가장 높았다. 유리당은 sucrose, raffinose, stachyose가 검출되었고, sucrose가 그 중에 가장 높은 함량이었다.

Dishing and Erosion in Chemical Mechanical Polishing of Electroplated Copper

  • Yoon, In-Ho;Ng, Sum Huan;Hight, Robert;Zhou, Chunhong;Higgs III, C. Fred;Yao, Lily;Danyluk, Steven
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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    • pp.435-437
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    • 2002
  • Polishing of copper, a process called copper chemical mechanical polishing, is a critical, intermediate step in the planarization of silicon wafers. During polishing, the electrodeposited copper films are removed by slurries: and the differential polishing rates between copper and the surrounding silicon dioxide leads to a greater removal of the copper. The differential polishing develops dimples and furrows; and the process is called dishing and erosion. In this work, we present the results of experiments on dishing and erosion of copper-CMP, using patterned silicon wafers. Results are analyzed for the pattern factors and properties of the copper layers. Three types of pads - plain, perforated, and grooved - were used for polishing. The effect of slurry chemistries and pad soaking is also reported.

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