[CMP 공정] CMP 공정이란? CMP 공정의 Module

CMP (Chemical Mechanical Polishing) 

물리적, 화학적으로 평탄화를 하는 공정.

 

- CMP 공정의 Module

1. Polishing Module.

-Platen: Pad 회전               

-Wafer Carrier: Wafer Loading. Motor에 의해 회전하면서 CMP 진행, Wafer 표면이 아래로 가도록 해야 함.

-Slurry: 소모품 1. 크기는 약 0.1μm, Oxide용, Metal용으로 나뉨

Wafer Film 표면이 연마하기 쉽도록 Soft한 형태로 만들어주는 Chemical 반응을 일으키는 물질.

Agglomerate(덩어리)가 되면 Scratch 가 발생할 수 있어 교반(휘저어 줌)으로 상태유지 필요.

Abrasive(기계적 반응을 하는 물질, SiO2, CeO2, Al2O3 등),

Additive(화학적 반응을 하는 물질, Abrasive를 안정화, 덩어리 분해)로 구성

비드오리진에서 구형 입자를 가진 Slurry를 양산 성공 (Cerium Oxide, CeO2) - Scratch 감소!

Abrasive 의 모습

-Pad: 소모품 2. Mechanical 반응을 일으키는 물질, 폴리우레탄 재질. Soft, Hard타입이 있음.

Hard: Uniformity우수 (움직임 적음), Scratch 문제            Soft: Uniformity낮음. 러프 공정시 사용.

Carrier의 압력으로 Mechanical Force 제공. 표면 Roughness(높이 차이)에 따라 Removal Rate 차이가 생겨 평탄화 가능. (압력이 높을수록 증가)

Pad는 Groove와 Pore로 구성되어 있으며 이는 Wafer 간 Interface 로 Slurry의 원활한 공급과 Spent Slurry의 원활한 배출을 위함.

-Conditioner(=Disk): 소모품 3

Pad에 축적된 Grazing Residual이 Removal 능력을 저하시키기 때문에 Diamond Grit를 이용해 인공적으로 깎아 냄.

CMP의 전체적인 모습

 

CMP가 평탄화를 하는 과정

 

2. Cleaning Module: CMP 공정은 Defect 발생률이 높아 불량을 최소화하기 위해 도입된 부분.

화학 세정액인 HF, Ammonium 등으로 세척 후 Wafer를 외부 장비에 Loading하면 양쪽 Bruch가 회전하면서 이물 제거. DI Water로 마무리