[STEP 한국기술대학] 반도체 제조 공정 장비 운영 - (13) CMP 주요 공정

반도체 제조 공정 장비 운영
(13) CMP 주요 공정

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CMP 공정 기술 

화학적 기계적 방법으로 반도체 웨이퍼 패턴을 연마해서 광역 평탄화를 실행하는 것

 

1. CMP: Chemical Mechanical Polishing

평탄화 공정 시 연마촉진제를 연마 장치에 공급해주면서 연마판(PAD)에서 반도체 패턴의 광역 평탄화

 

2. CMP 구성

확대한 그림

패드 속 폴리우레탄 적층구조

 

3. CMP의 목적 및 역할

 

적층구조로 인한 단차를 평탄화

포토공정에서의 난반사를 방지

 

4. 평탄화 공정의 필요성

다중 금속 층 배선

-> 수많은 트랜지스터와 개별 IC 상의 필요 요소를 상호 연결

-> 소자의 밀도를 가중시켜 과도한 표면 지형도 발생

-> 표면 상의 굴곡이 심한 계단차 형성

 

계단차

-> photo공정 노광기 렌즈의 초점 마진이 협소

-> 표면 패턴의 불균형 발생

-> 웨이퍼 표면 평탄화를 통한 해결

 

평탄화 공정 기술의 종류

-> 에치백(Etchback)

-> 유리 환류(Glass Reflow)

-> 스핀-온 필름(Spin-on Film)

-> CMP 평탄화

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CMP 장비 구성

 

1. CMP 장치 개략도

 

2. CMP 공정

STI CMP 공정 소자와 소자를 분리하는 공정

 

3. PMD CMP 공정

metal 전 절연막

 

4. IMD CMP 공정

메탈과 메탈 사이의 절연막을 CMP

 

5. W(텅스텐) CMP 공정

 

6. Cu CMP 공정