초록 ▼

STI 공정에 사용되는 고선택비의 Ceria 슬러리의 수요가 증가하는 추세이지만, 국산 ceria 슬러리가 차지하는 시장의 비율은 매우 미미하고, ceria 슬러리의 연마 메커니즘이 아직 불분명함.
본 연구에서는 선택비의 증대를 위해 ceria 슬러리의 연마 메커니즘을 연구하여, ceria 슬리리의 국산화를 유도하기 위해 인도의 IIT 대학과 공동연구를 진행하여, ceria 입자 및 슬러리의 개발과 평가를 진행함
상용화된 ceria 연마입자는 순도가 낮아 첨가제에 대한 거동이 불규칙적임을 확인하였으며, 순도가 높고 사이즈

STI 공정에 사용되는 고선택비의 Ceria 슬러리의 수요가 증가하는 추세이지만, 국산 ceria 슬러리가 차지하는 시장의 비율은 매우 미미하고, ceria 슬러리의 연마 메커니즘이 아직 불분명함.
본 연구에서는 선택비의 증대를 위해 ceria 슬러리의 연마 메커니즘을 연구하여, ceria 슬리리의 국산화를 유도하기 위해 인도의 IIT 대학과 공동연구를 진행하여, ceria 입자 및 슬러리의 개발과 평가를 진행함
상용화된 ceria 연마입자는 순도가 낮아 첨가제에 대한 거동이 불규칙적임을 확인하였으며, 순도가 높고 사이즈가 작은 ceria 연마입자를 합성하였음. 또한 다양한 첨가제를 적용함으로서 고선택비의 ceria 슬러리를 개발하였으며, CMP 공정 후 발생하는 연마 오염입자와 scratch를 평가할 수 있는 평가 기술을 개발하였음

Abstract ▼

Ⅰ. Purpose
- To identify the sites on ceria surface which are responsible for polishing of oxide and nitride films
- To modify the ceria surface to obtain high oxide to nitride polish rate selectivity for STI CMP
- To characterize the defects (scratches and particle contamination) on the po

Ⅰ. Purpose
- To identify the sites on ceria surface which are responsible for polishing of oxide and nitride films
- To modify the ceria surface to obtain high oxide to nitride polish rate selectivity for STI CMP
- To characterize the defects (scratches and particle contamination) on the polished surface with different types of slurries and find the ways to minimize them
- To optimize the slurry with the required output (increase selectivity and minimize the defects)
Ⅱ. Contents
- Synthesize ceria from precursors
- Conduct screening CMP experiments to obtain the selectivity (with and without additives)
- Characterize the synthesized ceria by XPS, DLS and Zeta potential measurements
- Conduct CMP experiments using full wafers for selectivity and defect studies
- Compare with the results of standard slurries (selectivity, defects, uniformity)
- Correlate the ceria characteristics with results
- Modify synthesis process to obtain more suitable ceria abrasives
- Analyze the effect of different ceria particles on defect generation by estimating interaction forces between wafer and particles using AFM
- Propose a mechanism for scratch formation by analyzing with different ceria particles and suggest a suitable candidate
- Conduct polishing and characterization studies to confirm optimization of the slurry components
Ⅲ. Expected Contribution
- An understanding of the mechanism of silica and silicon nitride polishing with ceria abrasives
- Identification of surface site characteristics that are relevant for STI CMP
- An understanding of the process parameters, in ceria particle synthesis, that will control the key characteristics of the surface states in ceria
- Ceria polishing mechanism for high removal rate and selectivity between oxide and nitride
- Ceria slurry with lower defectivity (particles and scratches)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 6
• 목차 ... 7
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 9
• 제 1 절 연구개발의 필요성 ... 9
• 제 2 절 연구개발의 목표 및 내용 ... 15
• 제 3 절 연구평가의 착안점 및 척도 ... 17
• 제 4 절 연구개발의 추진전략, 방법 및 추진체계 ... 18
• 제 5 절 국제공동연구개발의 추진 계획 ... 19
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 22
• 제 1 절 국외 시장 동향 ... 22
• 제 2 절 연구개발대상 기술의 국내 현황 ... 23
• 제 3 절 국내외 시장 점유율 ... 24
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 25
• 제 1 절 연마 입자의 합성, 슬러리 개발 및 평가 ... 25
• 제 2 절 Ceria 슬러리의 CMP 공정 적용 및 최적화 ... 39
• 제 3 절 Post-CMP 세정공정 개발 ... 51
• 제 4 절 결론 ... 62
• 제 4 장 목표달성도 및 연구 성과 ... 64
• 제 1 절 목표 달성도 ... 64
• 제 2 절 연구 성과 ... 66
• 제 5 장 연구개발결과의 활용방안 및 기대성과 ... 69
• 제 1 절 연구개발결과의 활용방안 ... 69
• 제 2 절 기대성과 ... 69
• 제 6 장 연구시설, 장비 현황 ... 70
• 제 1 절 실험 설비 및 분석 장비 ... 70
• 제 7 장 참고 문헌 ... 75
• 끝페이지 ... 76