The effect of pH adjustor on the Cu CMP (Chemical Mechanical Planarization)

Slurry에 첨가되는 pH 적정제가 Cu CMP에 미치는 영향 분석

현재 사용 되고 있는 Cu CMP slurry에서 pH 적정제의 역할은 slurry의 연마 거동을 결정 하는 중요한 요소이다. 일반적으로 사용 되고 있는 적정제로는 $NH_4OH$, KOH가 있다. 구리 CMP용 슬러리내에서 CMP 공정 중에 과산화수소 $(H_2O_2)$의 영향에 관한 연구는 있으나, 과산화수소의 농도 (vol %) 변화에 따라서 pH적정제가 하는 역할과 반응이 CMP 공정중에 미치는 영향에 관해서 연구된 바 없다. 이 논문에서는 pH 적정제가 과산화수소의 농도에 따라서 산성, 중성, 염기성에서 어떠한 변화를 일으키는지에 관해서 dynamic etch rate과 removal rate을 비교 하였고, static etch rate을 이용하여 Cu 표면이 etching 되는 속도를 비교 하였다. 그 결과, 산성과 중성에서는 $NH_4OH$와 KOH의 경향성은 비슷하였으나, 염기성에서는 KOH를 첨가한 경우 변화가 나타나지 않았다. 따라서, pH가 염기성으로 갈수록 과산화수소의 저 농도에서 $NH_4OH$의 영향이 더 커짐을 알 수 있었다.