| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2015년 가을 (11/25 ~ 11/27, 부산 해운대그랜드호텔) |
| 권호 | 21권 2호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료 |
| 제목 | Cu CMP 공정 중 CMP 공정변수에 따른 Cu-BTA Complex 형성 평가 |
| 초록 | 반도체 배선 재료로 우수한 특성을 지니는 Cu는 CMP 공정을 통하여 배선이 가능하게 되면서 Al 대신하여 배선재료로써 널리 사용되고 있다. 그러나 슬러리 입자, 잔여 유기물, 스크래치와 부식과 같은 다양한 결함이 CMP 공정으로 인해 유발되고, 이 중 부식은 반도체 생산 수율을 저하시키는 중요한 요인이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 일반적으로 부식 방지제의 역할을 하는 BTA를 CMP 슬러리에 첨가하게 되지만, BTA는 Cu와 결합하여 표면에 매우 강한 Complex를 형성하고 후속 세정공정을 어렵게 만드는 요인이 된다. 따라서 Cu-BTA complex를 Post Cu-CMP cleaning 공정을 통해 반드시 제거하기 위해 Cu-BTA complex 형성 메커니즘을 규명하기 위한 연구가 필요하다. Cu 표면의 자연산화막을 제거하여 순수한 Cu 표면을 얻기 위해 Acetic acid를 사용하였다. 순수 Cu 표면을 pH가 각각 3, 7, 11의 BTA 0.01 M 용액에 Dipping하여 Cu-BTA complex에 대한 pH의 영향을 관찰하였다. 또한 BTA 0.01 M 용액을 사용하여 순수 Cu 쿠폰 웨이퍼를 각 1분간 CMP 공정과정을 진행하였으며, 공정 조건(압력, 회전 속도, 온도)에 따라 Cu-BTA Complex를 형성하였다. BTA layer의 유무와 Cu-BTA complex의 형성 매커니즘을 확인하기 위해 Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) 측정법을 이용하여 임피던스 값을 측정하고 Electrical Equivalent Circuit 모델을 통하여 분극저항을 계산하였다.. 산화막에 의하여 Cu-BTA complex 형성이 어려운 염기성 환경보다 산성 환경인 pH 3 BTA 용액에서 Cu-BTA complex가 더 많이 형성되는 것을 확인하였고, 압력과 회전 속도 그리고 온도와 같은 CMP 공정 조건은 Cu-BTA complex 형성에 영향을 미치지 않는다는 것을 확인하였다. |
| 저자 | 박진구, 이정환, 조병준, 박건호, 김동하, 김진용 |
| 소속 | 한양대 |
| 키워드 | Cu-BTA complex; Electrochemical Impedance Spectroscopy; pH |
