Tungsten 연마용 silica slurry의 공정 온도에 따른 slurry 안정도의 변화에 대한 연구

Abstract

화학적 기계적 평탄화 (CMP)는 고유 한 글로벌 평탄화 기능으로 인해 Logic 및 메모리 디바이스의 Front, Mid 및 Back End Processing에 일반적으로 사용됩니다. 특히 텅스텐 CMP는 Metal gate, 플러그에서 매우 중요한 공정입니다. 요즘 텅스텐 CMP 공정은 이전보다 더 널리 사용됩니다. 텅스텐 CMP는 MOL 접점뿐만 아니라 RMG, TS (trench silicide)에도 널리 사용되고 있습니다. 텅스텐 CMP와 텅스텐 CMP 동안의 결함에 많은 연구들이 진행되고 있습니다. CMP Slurry에서의 입자 응집은 스크래치 결함을 유발하여 높은 안정한 Slurry가 공정 유도 입자 응집을 최소화하고 우수한 연마 성능을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 그러나, 연마 입자는 Slurry 운반 및 취급 공정 동안 응집 될 수 있습니다. Slurry의 입자가 너무 크면 금속 및 유전체의 CMP 중 결함의 주요 원인 중 하나가 됩니다. 텅스텐 CMP 용 Slurry의 조성은 연마 입자와 DIW, H2O2, 촉매 및 기타 첨가제로 구성됩니다. 전단 응력에 따른 Slurry 안정성 평가를 위해 bellows 펌프를 이용하여 Slurry를 순환시키고 촉매의 종류에 따라 회전 시간에 따른 Slurry 안정성 차이를 확인 하였습니다. 또한, 공정 온도에 대한 안정성의 영향을 확인하기 위해 각 막 품질에 대한 실제 공정 온도를 측정하고, 온도에 따른 제타 전위의 차이를 확인하고, 점도를 확인했습니다. 온도에 따른 입자의 이미지는 FE-SEM으로 확인하였으며, 입자의 크기는 광학 현미경, FE-SEM으로 관찰 하였습니다.