| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2004년 가을 (11/05 ~ 11/05, 인하대학교) |
| 권호 | 10권 2호 |
| 발표분야 | 반도체I(실리콘) |
| 제목 | Pad Conditioning에서 발생되는 Abraded Pad Particles이 미치는 영향 |
| 초록 | 1. 서론 최근 CMP공정에서 발생되는 Cu CMP defects는 기존 Oxide CMP & W-CMP에서의 defects와는 다르다. 기존에는 “Dishing과 Erosion” 문제에 집중하였으나 Cu CMP defects는 공정 중에 발생되는 금속 residue, scratch, pad material이 결함으로 작용하여 수율에 영향을 주고 있다. 또한 배선 선폭의 크기가 더욱 미세화 되어지기 때문에 배선내의 defects 제거는 더욱 주목 받고 있다. 특히, pad conditioning후에 발생되는 pad particle들은 연마 중에 wafer와 흡착되게 되면 cleaning 공정 후에도 제거되지 않는다. 이는 pad particle이 연마 중에 가해지는 압력 혹은 마찰열에 의해서 본래 성질이 변형 되면서 wafer표면에 강하게 흡착 되어서 제거가 되지 않는 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 pad particle의 특성을 연구하여 그 기본 성질을 이해하고, 어떤 분위기에서 wafer에 점착이 잘 되지 않을지 여부를 확인하는데 그 의의가 있다. 2. 실험 방법 본 실험에서는 pad particle의 특성을 평가하기 위하여 크게 두 가지 실험을 진행시켰다. 첫 째로는, pad particle을 Diamond disk로 연마하여 얻은 건조된 파우더로 pH 전 구간별 zeta potential을 측정하였다. 또한 Cu, Ta, TEOS (Tetraethyl Oethosilicate), SILK, FSG (Fluorine-doped Silicate glass), Aurora wafer 표면간의 zeta potential을 측정하여 pad particle과 비교해 보았다. 둘째로는 pad particle을 Si3N4 tipless cantilever (B type)에 부착하여 표면간의 직접적인 점착력을 Atomic Force Microscope (AFM, Park Scientific Instruments CP Research)을 사용하여 평가하였다. 이를 위하여 pad particle과 각 웨이퍼 표면의 adhesion force는 liquid cell 내에서 실험적으로 측정되었다. 슬러리의 pH에 대한 adhesion force를 측정하기 위해 각 용액을 산성, 중성, 염기성 상태로 적정하여 측정하였다. 3. 실험 결과 Pad particle과 각 wafer의 zeta potential은 산성 분위기를 제외한 pH영역에서 음성 전하값을 나타내었다. Pad particle의 adhesion force 측정에서는 wafer 종류에 상관없이 산성 영역인 pH3에서 adhesion force가 상대적으로 크며 pH11에서는 adhesion force가 작아짐을 확인 할 수 있었다. 따라서 pad particle이 표면에서 제거되기 위해서는 염기성 분위기에서 cleaning공정이 수행되어야 할 것으로 예상 할 수 있다. |
| 저자 | 송재훈, 한자형, 엄대홍, 홍의관, 강영재, 박진구 |
| 소속 | 한양대 |
| 키워드 | pad particle; zeta potential; adhesion force |
