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반도체에 사용되는 metal line으로서 Al-Cu alloy는 낮은 저항과 제조 공정의 용이성으로 인해 CMOS제조 공정에 있어 수년간 사용되어 왔다. 그리고, 앞으로 Damascene공정을 통한 Cu 재질이 대체를 할 때까지 계속 주된 공정으로 사용 될 것이다. 그러나, metal은 근본적으로 부식에 취약하기 때문에 metal제조 공정에 있어 부식은 오랜 숙제로 남아 있다. 반도체 chip제조 공정에 있어서도 이는 예외가 아니다. 부식은 chip의 신뢰성 문제를 유발 하기 때문에 이를 제어할 보다 효과적인 방법이 요구 되고 있다. Metal circuit을 형성하기 위해 ...

반도체에 사용되는 metal line으로서 Al-Cu alloy는 낮은 저항과 제조 공정의 용이성으로 인해 CMOS제조 공정에 있어 수년간 사용되어 왔다. 그리고, 앞으로 Damascene공정을 통한 Cu 재질이 대체를 할 때까지 계속 주된 공정으로 사용 될 것이다. 그러나, metal은 근본적으로 부식에 취약하기 때문에 metal제조 공정에 있어 부식은 오랜 숙제로 남아 있다. 반도체 chip제조 공정에 있어서도 이는 예외가 아니다. 부식은 chip의 신뢰성 문제를 유발 하기 때문에 이를 제어할 보다 효과적인 방법이 요구 되고 있다. Metal circuit을 형성하기 위해 식각을 하고 나면, metal line은 부식환경에 쉽게 노출되게 되는데, 이는 부식을 유발하는 gas, chemical, 습기 온도 등 다양한 환경에 노출 되기 때문이다. 위에 언급한 부식을 유발하는 다양한 항목 중에 metal line 을 식각 하고, 후속 세정하는 조건은 우리가 조절 가능하며, 또한 부식을 방지할 수 있는 마진을 향상할 수 있는 요소이다. 본 논문은 부식의 주 원인이 되는 plasma charge up, 식각 부산물 그리고 metal에 잔존하는 염소 잔유물을 결정하는 metal 식각, PR strip 그리고 후속 세정공정을 집중 논의 하였다. 본 연구는 부식을 방지하기 위해서는 metal line식각 후 염소 잔유물과 plasma charge up을 식각 조건, PR strip조건 및 후속 세정 조건을 최적화 함으로써 제거 해야 한다고 제안 한다. Metal line에 다량 분포하는 charge up은 후속 세정의 적정 PH와 만났을 때, 하부 tungsten plug의 부식을 유발 하게 된다. Metal line식각 및 PR strip후 세정에 있어 약액의 종류는 부식에 결정적인 영향을 미친다. Galvanic corrosion을 최소화 하기 위한 적정 PH, metal attack을 최소화 할 수 있는 chemistry선택 (첨가물), 높은 식각 부산물 제거 효율의 약액, 최적의 H2O처리 조건등은 metal부식방지에 있어 결정적인 영향을 준다

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