[논문]Cu 배선 형성을 위한 CMP 특성과 ECP 영향

김호윤; 홍지호; 문상태; 한재원; 김기호

Cu 배선 형성을 위한 CMP 특성과 ECP 영향
Cu CMP Characteristics and Electrochemical plating Effect 원문보기

김호윤 (동부아남반도체) , 홍지호 (동부아남반도체) , 문상태 (동부아남반도체) , 한재원 (동부아남반도체) , 김기호 (동부아남반도체)

반도체는 high integrated, high speed, low power를 위하여 design 뿐만 아니라 재료 측면에서도 많은 변화를 가져오고 있으며, RC delay time을 줄이기 위하여 Al 배선보다 비저항이 낮은 Cu와 low-k material 적용이 그 대표적인 예이다. 그러나, Cu 배선의 경우 dry etching이 어려우므로, 기존의 공정으로는 그 한계를 가지므로 damascene 또는 dual damascene 공정이 소개, 적용되고 있다. Damascene 공정은 절연막에 photo와 RIE 공정을 이용하여 trench를 형성시킨 후 electrochemical plating 공정을 이용하여 trench에 Cu를 filling 시킨다. 이후 CMP 공정을 이용하여 절연막 위의 Cu와 barrier material을 제거함으로서 Cu 배선을 형성하게 된다. Dual damascene 공정은 trench와 via를 동시에 형성시키는 기술로 현재 대부분의 Cu 배선 공정에 적용되고 있다. Cu CMP는 기존의 metal CMP와 마찬가지로 oxidizer를 이용한 Cu film의 화학반응과 연마 입자의 기계가공이 기본 메커니즘이다. Cu CMP에서 backside pressure 영향이 uniformity에 미치는 영향을 살펴보았으며, electrochemical plating 공정에서 발생하는 hump가 CMP 결과에 미치는 영향과 dishing 결과를 통하여 그 영향을 평가하였다.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

이는 웨 이퍼 내의 non-uniformity 문제로 인한 dishing과 erosion과 같은 defect을 증가하게 되므로, 이에 대한 연구가 활발히 진행되어 오고 있다. 본 논문에서는 electrochemical plating 두께에 따른 hump 발생정도와 이와 연관한 Cu CMP 결과에 대하여 살펴보았다. 또한, Cu CMP 시 웨이퍼 레벨의 uniformity를 향상시키기 위한 방법으로 back-side pressure에 따른 연마 결과에 대하여 검토하였다,

제안 방법

200mm 이상의 웨이퍼에 대하여 적용되고있는 multi zone head 방식도 backside pressure의 개념이라고 볼 수 있다. Backside pressure가 Cu CMP에 미치는 영향을 uniformity 관점에서 살펴보기 위하여 backside pressure를 main pressure에 대하여 25, 40, 60%로 변화시켰다.
Cu thickness 에 따른 Cu CMP 후 발생하는 di아ling 발생량을 1st layer, 2nd layer에서 측정하였으며, 이 ECP후 각 웨이퍼에 대해서 Cu CMP를 적용하였으며, 발생하는 di아ling에 대하여 측정하였다.
ECP 두께에 따른 hump 발생량을 알아보기 위하여 dual damascene 공정을 이용하여 2 lay er를 형성시켰으며 (Fig. 4), 테스트를 위한 패턴 구조와 테스트 조건은 Table 1 과 같다. Trench 형성 후 Cu fill을 위하여 1st 2nd layer 모두 각각 0.
3와같다. EPD signale 웨이퍼 반경에 따라 5 point에서 검출하였으며, non-uniformity7]- 높을수록 나타나는 signal의 band width가 넓어지게 된다.
4), 테스트를 위한 패턴 구조와 테스트 조건은 Table 1 과 같다. Trench 형성 후 Cu fill을 위하여 1st 2nd layer 모두 각각 0.6, 0.8, LOum으로 Cu film을 증착하였으며, Cu CMP 조건은 동일하게 적용하였다.
본 논문에서는 electrochemical plating 두께에 따른 hump 발생정도와 이와 연관한 Cu CMP 결과에 대하여 살펴보았다. 또한, Cu CMP 시 웨이퍼 레벨의 uniformity를 향상시키기 위한 방법으로 back-side pressure에 따른 연마 결과에 대하여 검토하였다,

성능/효과

Cu CMP에서 backside pressure 영향에 대하여 uniformity 관점에서 살펴보았으며, backside pressure 비가 60%인 경우 다층 배선, 적층 구조에서도 non-uniformity 누적 영향을 줄일 수 있었다. 또한, ECP 후 hump 발생량은 film thickness 가 증가할수록 pattern dependency7]- 낮아짐으로서 hump 발생량이 감소하며, Cu CMP 후 dishing 발생량은 C나 film 두께가 두꺼울수록 감소함을 알 수 있었다.
또한, ECP 후 hump 발생량은 film thickness 가 증가할수록 pattern dependency7]- 낮아짐으로서 hump 발생량이 감소하며, Cu CMP 후 dishing 발생량은 C나 film 두께가 두꺼울수록 감소함을 알 수 있었다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

Cu 배선 형성을 위한 CMP 특성과 ECP 영향
Cu CMP Characteristics and Electrochemical plating Effect 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

Cu 배선 형성을 위한 CMP 특성과 ECP 영향 Cu CMP Characteristics and Electrochemical plating Effect 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

Cu 배선 형성을 위한 CMP 특성과 ECP 영향
Cu CMP Characteristics and Electrochemical plating Effect 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper