CMP 프로세스 수행 방법

CMP 과정:

1. 수정웨이퍼연마 헤드의 바닥에 연마 패드를 연삭 디스크에 놓습니다.

2. 회전하는 연마 헤드는 회전하는 연마 패드를 일정한 압력으로 누르고 나노 연마 입자와 화학 용액으로 구성된 흐르는 연삭 액체가 실리콘 웨이퍼 표면과 연마 패드 사이에 추가됩니다. 연삭액은 연마 패드의 전달과 원심력에 의해 균일하게 코팅되어 실리콘 웨이퍼와 연마 패드 사이에 액체 필름을 형성합니다.

3. 평탄화는 화학적 피막 제거와 기계적 피막 제거를 교대로 수행하여 이루어집니다.

CMP의 주요 기술 매개변수:

연삭률: 단위 시간당 제거되는 재료의 두께.

평탄도: (실리콘 웨이퍼의 특정 지점에서 CMP 전후의 스텝 높이 차이/CMP 전 스텝 높이) * 100%,

연삭 균일성: 웨이퍼 내 균일성 및 웨이퍼 간 균일성을 포함합니다. 웨이퍼 내 균일성은 단일 실리콘 웨이퍼 내부의 다양한 위치에서 연삭 속도의 일관성을 나타냅니다. 웨이퍼 간 균일성은 동일한 CMP 조건에서 서로 다른 실리콘 웨이퍼 사이의 연삭 속도의 일관성을 나타냅니다.

결함량 : CMP 공정 중 발생하는 다양한 표면 결함의 개수와 종류를 반영하며, 이는 반도체 소자의 성능, 신뢰성, 수율에 영향을 미친다. 주로 긁힘, 함몰, 침식, 잔류물 및 입자 오염을 포함합니다.

CMP 애플리케이션

반도체 제조 전 과정에서,실리콘 웨이퍼제조, 웨이퍼 제조, 패키징에 이르기까지 CMP 공정을 반복적으로 사용해야 합니다.

실리콘 웨이퍼 제조 과정에서 수정봉을 실리콘 웨이퍼로 절단한 후 거울과 같은 단결정 실리콘 웨이퍼를 얻기 위해서는 연마 및 세척 과정을 거쳐야 합니다.

웨이퍼 제조 과정에서 이온 주입, 박막 증착, 리소그래피, 에칭 및 다층 배선 링크를 통해 제조 표면의 각 층이 나노미터 수준의 전체 평탄도를 달성하도록 보장하기 위해 종종 다음을 사용하는 것이 필요합니다. CMP 과정을 반복적으로 수행합니다.

첨단 패키징 분야에서는 CMP 공정이 대량 도입 및 사용되는 경우가 늘어나고 있으며, 그 중 TSV(실리콘 비아) 기술, 팬아웃, 2.5D, 3D 패키징 등을 통해 CMP 공정이 많이 사용됩니다.

연마된 재료의 유형에 따라 CMP를 세 가지 유형으로 나눕니다.

1. 기판, 주로 실리콘 소재

2. 알루미늄/구리 금속 상호 연결 층, Ta/Ti/TiN/TiNxCy 및 기타 확산 장벽 층, 접착 층을 포함한 금속.

3. SiO2, BPSG, PSG와 같은 층간 유전체, SI3N4/SiOxNy와 같은 패시베이션 층 및 장벽 층을 포함한 유전체.