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핵심기술
20nm이하급 반도체 공정에 사용되는 20nm이하의 초임계 합성 방법을 적용한 Ceria Slurry 개발

최종목표
초임계 수열합성에 의한 30nm이하 ceria 분말 제조공정 확립 및 이를 이용한 20nm이하 차세대 CMP 공정용 wet ceria 슬러리 기술 개발

개발내용 및 결과
자사의 초임계 합성기술을 적용하여 3차년도 최종목표인 10nm이하 초임계 세리아 합성에 성공하였다. 또한, Small Size에서 발생되는 CMP의 약점인 연마량 저하 문제를 복합 합성 기술을 적용하여

핵심기술
20nm이하급 반도체 공정에 사용되는 20nm이하의 초임계 합성 방법을 적용한 Ceria Slurry 개발

최종목표
초임계 수열합성에 의한 30nm이하 ceria 분말 제조공정 확립 및 이를 이용한 20nm이하 차세대 CMP 공정용 wet ceria 슬러리 기술 개발

개발내용 및 결과
자사의 초임계 합성기술을 적용하여 3차년도 최종목표인 10nm이하 초임계 세리아 합성에 성공하였다. 또한, Small Size에서 발생되는 CMP의 약점인 연마량 저하 문제를 복합 합성 기술을 적용하여 극복할 수 있었다. 자사의 첨가제 기술을 응용하여 배리어 막질인 Nitride와 Poly막질에 대한 목표 선택비를 맞출 수 있었으며, Dishing 처방기술을 활용하여 Dishing 및 Erosion 성능까지 확보할 수 있었다.

기술개발 배경
반도체 Device의 Shrink에 따라서 새로운 Gate 구조가 미세해지고 공정 난이도는 높아지는 추세를 보이고 있다. (2018년 11nm) Aspect ratio증가에 따라 gap-filling material도 HDP , PTEOS에서 연막질인 SOD 계열로 변화되고 있다. 연질 막질로의 변화는 STI CMP공정에서의 Scratch 발생 가능성을 높게 하기 때문에 기존 Top down 방식으로 하소 후 밀링공정을 통해 입자사이즈를 조절하는 방식인 고상법 Ceria 는 밀링과정에서 입자특성이 각진 Shape, Large Size, Wide Size Distribution으로 인해 많은 Scratch를 유발한다. 이 때문에, Size가 작고, 구형에 가까우며, Narrow Size Distribution을 가지고 있는 Bottom up 방식의 Wet ceria 입자를 적용하는 시도가 진행되고 있으며, 자사가 가지고 있는 독자적인 합성방법인 초임계 합성 방법에 따라 Wet Ceria 입자 합성기술을 확보하고자 함에 있다.

핵심개발 기술의 의의
국내 특허 동향을 살펴보면 최근에 Rhodia社는 wet ceria 입자를 이용한 CMP 연마제 응용에 관련 특허를 출원 중에 있으며,Hitachi社는 공침법으로 제조하는 수산화세륨을 이용한 CMP 슬러리용 특허를 지속적으로 확대하는 추세이다. 이는 향후 반도체 device 의 미세화에 따른 스크래치에 유리한 액상법 CMP 슬러리의 확대 가능성을 고려한 사전적인 지적재산권 확보 노력으로 판단된다. 따라서 차세대 CMP 공정용 wet ceria 입자 합성기술 확보 및 CMP 슬러리 제조 기술확보가 시급한 상황이다.

적용 분야
반도체용 CMP Slurry, 고순도 Glass 연마용 Slurry 등

(출처 : 최종보고서 초록 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 7
• 목차 ... 11
• 제1장 서론 ... 12
• 제1절 과제의 개요 ... 12
• 제2장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 15
• 제1절 최종 목표 및 평가 방법 ... 15
• 제2절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 39
• 제3절 수행 결과의 보안등급 ... 43
• 제4절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 44
• 제3장 결과 ... 45
• 제1절 연구개발 최종 결과 ... 45
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 45
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 48
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 전체를 기재 ... 110
• 제2절 연구개발 추진 체계 ... 118
• 1. 기술개발 추진 방법･전략 ... 118
• 2. 기술개발 추진 체계 ... 121
• 3. 기술개발팀 편성도 ... 122
• 제3절 고용 창출 효과 ... 123
• 제4절 자체보안관리진단표 ... 124
• 제4장 사업화 계획 ... 125
• 제1절 시장 현황 및 전망 ... 125
• 제2절 사업화 계획 ... 127
• 1. 생산 계획 ... 127
• 2. 투자 계획 ... 127
• 3. 사업화 전략 ... 128
• 끝페이지 ... 129