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대구경 실리콘 베어 웨이퍼의 평탄화 기술

전문가 제언: ○ 베어 웨이퍼(bare wafer)의 평탄화 기술은 오랜 역사가 있고, 각 회사도 베어 웨이퍼의 요구에 최적의 공정을 개발해 왔다. 따라서 여러 종류의 공정이 존재하지만 여기서는 그 일단의 예를 소개한다.

○ Si 단결정 잉곳을 와이어 소로 얇게 절단한 후 인피드 방식의 양두(兩頭) 연삭가공에서 양면을 동시에 거친 가공한다. 그 후 단면 연삭가공(反轉式)으로 양면의 평탄을 만들고, 최종의 연마공정을 경유하는 방식도 있다.

○ 연삭 장치의 구조 중에서도 유일한 요소기술의 하나로서 수 정압 베아링(水靜壓軸受)을 가지지만 개발단계로는 최고회전수 6000min-1까지 확인되고 있다. 정압 액은 웨이퍼 가공공장의 붉게 기록한 순수를 활용하고 있다. 또 주축의 미세이송도 수압 액추에이터로 구성되어 있다.

○ 반도체 소자의 제조공정은 반도체 소자에 따라 조금씩 공정이 추가될 것이나 대개 18단계의 공통과정에 의하여 제조된다. 그 중에서 평탄화공정의 필요성은 웨이퍼 위에 막을 성장시키고, 사진식각공정을 반복하다보면 웨이퍼 위에는 기하학적인 요철이 발생한다. 요철정도가 초점심도를 벗어나게 되면 패턴의 묘사전달이 어려워지므로 평탄화가 필요하다.

○ 국내업체들이 기술 상 취약점이었던 대구경화(310~450mm) 단결정 실리콘 결정성장기술 및 초(超) 평탄 가공기술 등 다수의 핵심기술을 보유하고 있는 업체가 있어 그간 종합반도체회사(IDMS)에서 대부분 수입에 의존했던 대구경(300mm) 실리콘 캐소드와 링 제품을 국산화 할 수 있다는 것은 주목할 만한 일이다. 이 논문은 웨이퍼의 평탄화 가공에 참고자료가 될 것으로 생각한다.

저자: Sho ISOBE
자료유형: 학술정보