[반도체 8대 공정] CMP 장비 및 주요 변수

[반도체 8대 공정] CMP 장비 및 자재

지난 글을 통해 CMP 공정에는 산화막 CMP, 금속 CMP에 대해 공부했으며, 그와 연결된 알루미늄 배선과 구리 배선에 관해서도 공부했습니다. 이번 글을 통해 CMP 장비 구조 및 주요 변수에 대해 알아보겠습니다.

 

CMP 장비와 자재

CMP 장비는 아래와 같이 구성되어 있습니다. 플래튼은 몸체를 의미하며, 그 위에는 사포 역할을 하는 패드가 부착되어 있습니다. Wafer는 아래 그림 상 캐리어 아래 Wafer 표면이 아래로 향하게 붙어있습니다. 이때 캐리어는 플래톤과 함께 회전하며 사포 역할을 하는 연마패드에 갈리며 평탄화 공정이 이루어집니다.

 

Carrier : 플래튼과 같이 회전하며, Wafer를 수직으로 누릅니다.

Dispenser : 슬러리를 공급하는 장치입니다. 슬러리란 화학약품으로 윤활제 및 연마제 역할을 합니다.

Conditioner : CMP 과정에서 손상된 패드를 회복시키는 역할을 합니다.

 

 

CMP 장비

CMP 공정의 주요 변수

1) CMP 연마 속도

CMP 연마 제거 속도는 단위 시간당 제거되는 막질의 두께를 의미합니다. 이는 CMP 공정 시 연마 압력, 슬러리 입자 크기 및 함량, 슬러리 유량, 연마의 상대속도 등에 의해 결정됩니다.

2) CMP 평탄도

CMP 공정의 중요 평가 지표 중 하나로 얼마나 평탄하게 공정이 진행되었는지 나타내는 변수입니다.

3) 균일성

균일성 즉 Uniformity는 거의 모든 반도체 공정에서 중요한 지표 중 하나입니다. Wafer 내 얼마나 균일하게 CMP가 되는지, Wafer to Wafer 간 균일하게 연마되는지를 나타내는 변수입니다.

4) Selectivity(선택비)

이전 ETCH 공정에서 Selectivity에 의해 막질 간 단위 시간당 식각되는 두께가 달랐는데, CMP 공정 또한 존재합니다. 서로 다른 두 막질 간 연마제거 속도비를 나타내는 변수입니다.