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[자연과학]반도체 CMP공정의 원리

저작시기 2005.01 | 등록일 2006.01.14 파워포인트파일 MS 파워포인트 (ppt) | 31페이지 | 가격 1,000원

소개글

CMP공정 관련 레포트를 쓸 때 도움이 되실 겁니다.

목차

CMP이전에 사용했던 평탄화 기법

평탄화 정도에 따라 사용되는 공정기법

CMP공정에 대한 요구사항

CMP 공정 개념도

연마의 원리

산화막 CMP공정의 연마 메카니즘

금속 CMP공정의 연마 메카니즘

평탄화의 원리

CMP구성요소

연마헤드

CMP장비 구성도 (Strasbaugh사)

Fixed retaning ring 구조의 연마헤드

가압식 retaining ring 연마헤드

본문내용

CMP란 무엇인가?
chemlcal mechanical polishing
CMP공정의 필요성 증대 원인
보다 복잡한 형태의 회로를 설계하는 작업이 요구됨
기판상에 미세한 폭을 가진 배선형성
배선의 다층화
Lithograpy 장비의 사용 광원의 파장이 점점 짧아짐.
초점심도(depth of focus) 감소.
초점심도 관점에서의 평탄화와 구조제작 관점에서의 평탄화의 요구조건을 만족시키는 공법을 필요로 하게 됨.
Conformal coverage
Normal CVD
Local planarization
(일집패턴부만 평탄화)
BPSG, SOG
Local planarization
(하부 단차는 유지)
Revers mask & etch
Global planarization
CMP
CMP공정에 대한 요구사항
가. 대소 소밀의 미세 요철을 평활, 평탄화 가공하는 것
나. 가공면은 세정 가능하게 하여 무오염화를 꾀하는 것
다. 공정 종료점이 분명히 되는 것
라. throughput이 높은 것
마. 대구경 웨이퍼에 대응할 수 있는 것
바. 종합기술로써 추진하는 것
CMP공정의 기본원리
CMP공정은 평면상을 회전 또는 편심 운동하는 연마 테이블표면에 연마 패드를 붙이고 여기에 연마제가 포함된 슬러리를 공급하면서 웨이퍼 앞면을 마찰시켜 평탄화 시키는 공정이다.
연마작용 + 평탄화 작용
평탄화의 원리는 간단한 역학적 원리에 의해 지배 받는다.
다음 page 그림을 보면 알 수 있듯이 연마 패드가 웨이퍼 표면 단차와 접촉할 때 웨이퍼를 통해 전해지는 연마 압력은 단차의 위 아래에서 각각 다르다
연마를 위해 웨이퍼를 부착하여 이송하고, 연마 중에는 웨이퍼를 패드 면에 접촉시켜 압력을 가하는 역할을 한다. 보통 스핀들과 동일한 축을 이루어 회전하면서 웨이퍼에 압력을 가한다
패드와 더불어 CMP공정의 가장 중요한 소모재중 하나.
화학기계연마 공정에서 화학적 반응을 유도하는 소모재로서 연마 대상막에 따라 요구되는 연마속도, 선택비 또는 연마 후의 표면 품위등에 가장 직접적인 영향을 미칠 수 있는 중요한 소모재이다
웨이퍼 표면은 패드와의 기계적 마찰에 의해 일차적으로 연마가 유도된다.
가장 대표적인 IC1000 패드의 경우 약 20~100um 직경을 갖는 기공들로 이루어져 있고 표면에는 groove라 불리우는 홈이 형성되어 있다
패드는 연마를 진행함에 따라 표면에 각종 연마 부산물이 부착되어 반응 가능한 표면적이 감소하는 glazing 현상이 일어나고, 따라서 연마 속도가 급격히 감소하게 된다. 이런 현상을 줄이고 다시 패드 표면을 회복시키 위해 Conditioning이라는 작업을 더해준다
상대속도(relative velocity)
테이블과 웨이퍼가 모두 회전하는 rotary 방식의 장비에서는 두 회전체 사이의 상대적인 속도가 그 점에서의 연마속도를 좌우한다.

참고 자료

없음
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