[15] 공정 관련 기초 7, CMP공정

CMP

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CMP에 대해 설명하라

- 키워드 :

CMP,  연마재, 웨이퍼 평탄화, 국지적 평탄화, 광역 평탄화

- 스토리 라인 :

 CMP는 화학적 기계적 연마이다. 말 그대로 화학적 요소와 기계적 요소를 결합한 Polishing을 통하여 웨이퍼 표면의 여러 박막을 선택적으로 연마하여 광역 평탄화시킬 수 있는 기술이라고 할 수 있다.

 방법은 미세 연마제가 포함된 슬러리를 패드위에 뿌린 채로, 웨이퍼의 갈아낼 면을 패드 위에 놓고 압력을 가하면서 회전시켜 웨이퍼 표면을 갈아내게 된다. 이때 기계적 연마 성분은 칩 내의 각각 다른 높이를 갖는 부위가 CMP 패드와 접촉할 때 서로 다른 압력을 받고 상대적으로 높은 부위가 높은 압력에 의해 먼저 갈리면서 평탄화를 도와주는 역할을 한다.

 반면에 화학적 Polishing은 기계적 마찰에 의한 스크래치 등의 불량을 완화함과 동시에 화학적 작용에 의해 물질 종류에 따라 선택적으로 연마 속도가 다르게 조절하여 선택적 연마가 가능할 수 있게 한다.

 CMP를 하는 가장 큰 이유는 광역 평탄화를 상대적으로 쉽게 구현할 수 있기 때문이다. 광역 평탄화는 포토공정에서 초점심도에 기인한 문제 발생을 완화시켜준다.

 포토공정의 초점심도는 노광장비에서 사용하는 자외선이 파장이 짧을수록 작아지는데, 미세패턴 형성을 위해 점점 더 짧은 자외선 파장을 사용하는 추세이므로 초점심도도 점점 더 짧아지게 되고, 포토공정을 원할히 하기 위해서는 포토공정 작업 전의 웨이퍼 표면이 평탄화 되어 있어야 하고 CMP를 점점 더 많이 사용하는 추세이다.