첨단 전자 장비를 위한 초정밀 연마기술 동향

전문가 제언

○ 화학기계적 연마(CMP) 기술은 1980년대 말 IBM사에 의해 개발된 이후 반도체 웨이퍼의 평탄화 공정에 도입되어 적용하기 시작하였고 다층 배선 구조로 가기 위해서는 이 CMP기술이 필수 공정으로 사용되고 있다.

○ CMP장치에서 웨이퍼는 표면장력 또는 진공에 의해 헤드부에 장착되고 헤드부의 자체하중과 인가되는 가압력에 의해 웨이퍼 표면과 패드는 접촉하게 된다. CMP공정은 이 접촉면 사이의 미세한 틈 사이로 가공액인 슬러리가 유동을 하여 슬러리 내부에 있는 연마입자가 패드의 표면 돌기들에 의해 기계적인 제거작용이 이루어지고 슬러리 내부의 화학성분에 의해서는 화학적인 제거작용이 이루어진다.

○ CMP 공정에서 발생하는 열은 주위 온도를 상승시켜 재료제거율에 큰 영향을 미친다. 슬러리 공급온도를 25℃에서 40℃로 올리면 재료제거율이 20배 상승한다. CMP공정에서 슬러리 유동은 온도 상승을 제어하는 냉각작용을 가지고 있고, 슬러리 배출상태를 제어함으로서 연마온도를 조절할 수 있다. 연마패드 표면 거칠기가 공간파장 5 이하일 때 이 극소 요철이 슬러리 중의 미립자를 웨이퍼 표면에 접촉시키는 작용을 일으켜 재료제거율을 크게 향상시킨다.

○ CMP공정 공간에서 발생하는 현상과 재료제거 메커니즘을 규명해서 드레싱 방법, 드레싱 평가방법, 연마패드 표면 설계 분야에 새로운 기술이 확산되고, 향후에는 자외선 등 외부 에너지를 공급하여 연마하는 방법, 풀러린(fullerene)처럼 화학적으로 활성화된 미립자를 응용하는 방법 등 새로운 시도가 이루어질 전망이다.

○ 외국계 제조업체는 히타치케미컬, 듀퐁, 하니웰, 국내업체로는 제일모직, 케이씨텍, 동진세미켐, 한화석유화학 등이 있고, 국내 캐보트 사가 슬러리를 안정적으로 공급하고 있지만 연마현상의 복잡한 인자의 규명 등 핵심기술 개발에 집중할 필요가 있다. 직, 케이씨텍, 동진세미켐, 한화석유화학 등이 있다.

저자

Keiichi KIMURA

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2012

권(호)

78(11)

잡지명

精密工學會誌

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

923~927

분석자

나*주

분석물

• 첨단 전자 장비를 위한 초정밀 연마기술 동향.pdf [320,358 byte]

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