KR20010082888A - 반도체 장치의 패드 클리닝 방법 - Google Patents
반도체 장치의 패드 클리닝 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 반도체 장치의 패드 클리닝 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 구리 씨엠피 공정시 발생되는 구리 산화물을 제거하기 위하여 NH4OH 또는 희석된 산을 클리닝 솔루션으로서 이용하여 패드를 클리닝한다. 그 결과, 패드의 손상없이 구리 산화물이 제거된다.
Description
본 발명은 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 장치의 패드 클리닝 방법에 관한 것이다.
구리를 이용하여 씨엠피(CMP;Chemical Mechanical Polishing) 공정을 실시하는 경우, 구리와 슬러리(slurry)의 반응으로 인해 Cu2O 또는 CuO등의 구리 산화물이발생하게 된다. 따라서, 본 분야에서는 상기 구리 산화물을 제거하고자, 초순수(DI water) 또는 슬러리를 이용하여 클리닝 공정을 실시하고 있으나, 초순수에는 구리 산화물이 용해되지 않아 구리 산화물 제거에 어려움을 겪고 있다. 또한, 패드 내의 그루브(Groove), 포어(pore)등에 구리 산화물이 잔류하여 웨이퍼에 스크래치를 발생시키고, 클리닝 공정시 슬러리의 흐름을 방해하여 제품의 신뢰성을 저하시킨다. 또한, 패드 내부에 잔류하는 구리 산화물은 패드를 변색시키고, 후속의 공정에 악영향을 미치는 오염원으로 작용하게 되므로, 손상된 패드를 자주 교체하게 되는데, 이로 인해 반도체 장치의 제조 원가가 상승되는 문제점이 있다.
도 1은 패드의 표면에 존재하는 이물질을 나타내는 SEM 사진으로서, 패드 표면의 그루브 내에 존재하는 이물질을 분석한 결과, 구리 산화물임이 밝혀졌다.
도 2는 패드의 홀 내부에 존재하는 이물질을 나타내는 SEM 사진으로서, 패드 의 홀 내부에 존재하는 이물질 또한 구리 산화물임이 밝혀졌다.
도 3은 이물질이 존재하는 패드의 단면도를 나타내는 SEM 사진으로서, 패드 그루브 내에 존재하는 이물질은 구리 산화물임이 밝혀졌다.
도 4, 도 5 및 도 6은 이물질이 존재하는 시료의 EDS 분석 결과를 나타낸다.
도 4의 EDS 분석 결과를 살펴보면, 이물질 C의 분포가 가장 높으며 Cl, Cu는 비슷한 분포로 존재함을 알 수 있으며, 도 5의 EDS 분석 결과를 살펴보면, 이물질 C, Cl 및 Cu가 비슷한 분포로 존재함을 알 수 있다. 그리고, 도 6의 EDS 분석 결과를 살펴보면, 이물질 C, O, Cu가 비슷한 분포로 다량 존재함을 알 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은, 패드의 손상없이 구리 산화물을 제거할 수 있는 패드 클리닝 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명에서는, 반도체 장치의 패드 클리닝 방법에 있어서, 구리 씨엠피 공정을 완료한 후, NH4OH 또는 희석된 산을 이용하여 패드를 클리닝함과 동시에 컨디셔닝하여 구리 산화물을 제거하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 반도체 장치의 패드 클리닝 방법을 제공한다.
도 1은 패드의 표면에 존재하는 이물질을 나타내는 SEM 사진이다.
도 2는 패드의 홀 내부에 존재하는 이물질을 나타내는 SEM 사진이다.
도 3은 이물질이 존재하는 패드의 단면도를 나타내는 SEM 사진이다.
도 4, 도 5 및 도 6은 이물질이 존재하는 시료의 EDS 분석 결과를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패드 클리닝 장치를 나타낸다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패드 클리닝 장치의 구조를 나타낸다.
도면을 참조하면, 상기 패드 클리닝 장치는 웨이퍼가 로딩되는 테이블(1), 컨디셔너(2), 클리닝 솔루션 탱크(3), 및 상기 클리닝 솔루션 탱크에 보관되어 있는 클리닝 솔루션을 테이블로 공급하기 튜브(4)등으로 구성되어 있다. 여기서, 상기 클리닝 솔루션으로서는, NH4OH 또는 희석시킨 산을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 희석시킨 산으로서는 클리닝 장비에 영향을 주지 않고 환경 측면에서도 우수한 Cytric Acid를 이용하는 것이 바람직하다.
디펙 소오스로서 작용하는 구리 산화물은 초순수에는 용해되지 않으나 NH4OH 또는 희석된 산등에서는 용해되는 특징이 있다. 따라서, 본 발명에서는 NH4OH, Cytric 산(Acid)을 Ex-Situ 컨디셔닝시, 컨디셔닝 솔루션으로 사용하여 패드위의 구리 산화물(Cu2O, CuO)등의 잔유물을 제거하게 된다.
이처럼, 본 발명에서는 구리 산화물이 형성되어 있는 패드 클리닝 공정시 종래의 초순수 또는 슬러리 대신 NH4OH 또는 희석시킨 산등의 클리닝 솔루션을 튜브(3)를 통해 테이블(1)로 공급한다. 그 결과, 패드에 부착되어 있는 Cu2O 또는 CuO등의 구리 산화물이 용해되어 외부로 배출되는데, 상기 NH4OH으로 인해 구리 산화물이 용해되는 반응식은 하기와 같으며,
2CuO + 8NH4OH →Cu(NH3)42++ 8H2O + O2
희석된 산으로 인해 구리 산화물이 용해되는 반응식은 하기와 같다.
CuO + 2H+→ Cu2++ H2O
CuO2+ 2H+→2Cu2++ H2O
이와 같이, 본 발명에서는 종래의 초순수 또는 슬러리 대신에 NH4OH 또는 희석된 산을 이용하여 패드를 클리닝함으로써, 구리 씨엠피 공정시 패드에 형성되는 구리 산화물을 제거하게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명에서는, 구리 씨엠피 공정으로 인해 발생되는 구리 산화물을 제거하기 위한 패드 클리닝 공정에 있어서, NH4OH 또는 희석된 산을 클리닝 솔루션으로 이용한다. 그 결과, 상기 구리 산화물이 NH4OH 또는 희석된 산에 용해되어 패드를 손상시킴 없이 제거되므로 패드의 라이프 타임을 증가시킬 수 있게 된다.
Claims (2)
- 반도체 장치의 패드 클리닝 방법에 있어서,구리 씨엠피 공정을 완료한 후, NH4OH 또는 희석된 산을 이용하여 패드를 클리닝함과 동시에 컨디셔닝하여 구리 산화물을 제거하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 반도체 장치의 패드 클리닝 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 구리 산화물은 Cu2O 또는 CuO임을 특징으로 하는 반도체 장치의 패드 클리닝 방법.
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| EP1266956A1 (en) * | 2001-06-13 | 2002-12-18 | JSR Corporation | Composition for washing a polishing pad and method for washing a polishing pad |
| KR100691130B1 (ko) * | 2005-11-17 | 2007-03-09 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 화학 기계적 연마 공정의 버퍼 드레서 세정장치 및 방법 |
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- 2000-02-22 KR KR1020000008419A patent/KR20010082888A/ko not_active Application Discontinuation
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