CMP

CMP - 연마 공정

정의와 특징

• Chip 제작 과정에서 단차로 인한 불량 이슈를 줄이기 위한 평탄화 공정
• 화학적/기계적 연마(Polishing)로 연마 촉진제를 넣어 연마작업을 수행한다
• 연마를 통해 Global 평탄화, Step Coverage가 향상된다 <= 소자의 고집적화로 필요성 증가됨
  • Global 평탄화 : 전체적인 Step의 높이가 균일화되어 표면 패턴의 불균형이 해소된다
  • 모든 종류의 Film에 대해 평탄화가 가능하고 Cu와 같이 쉽게 Etching할 수 없는 물질을 패터닝할 수 있다

CMP 장비 구성

• Platen : 회전이 일어나는 장비
• Pad : 폴리 우레탄으로 구성된 것으로 Slurry가 사이사이 들어와서 연마를 수행한다
• Pad Conditioner : Pad를 초기상태로 만들기 위한 장비로 다이아 재질로 되어있다
• Slurry : 산화막용 연마액의 경우 웨이퍼와 수소결합 후 연마되어 떨어져나간다
  • 산화막용 연마액 : PH 10~12 정도의 염기성 연마액(KOH)
  • 금속막용 연마액 : PH 2~4 정도의 산성 연마액(AlO3)
• Wafer Head : Down Force와 Back Pressure를 통해 각각 연마 정도와 Uniformity를 결정한다

참고 : https://sshmyb.tistory.com/225

CMP 공정 대상 종류

• Oxide CMP
  • STI : 소자와 소자간의 절연 역할
  • PMD : 소자와 금속 배선 간의 절연 역할
  • IMD : 금속 배선간 절연 역할

• Metal CMP
  • Poly-Silicon : 반도체 소자 연결 박막
  • Contact W : 소자와 금속배선간 연결
  • Via W : 금속 배선 간의 연결
  • Cu