CMP공정의 세정기술

CMP(Chemical Mechanical Planarization) 공정은 반도체 제조 공정 중 하나로, 반도체 웨이퍼나 평판 유리 기판 등의 표면을 평탄하게 처리하는 공정입니다. CMP 공정에서는 기판의 표면 결함을 제거하고, 웨이퍼의 표면을 균일하게 평탄화하여 다음 단계의 공정에 이상적인 표면을 제공합니다. 이를 위해 CMP 공정에서는 세정 기술이 중요한 역할을 담당하고 있습니다.

CMP 공정에서의 세정 기술은 주로 기판 표면에 존재하는 불순물과 입자를 제거하고, 표면을 부드럽게 마무리하는 작업을 수행합니다. 이를 위해 일반적으로 다음과 같은 세정 기술이 사용됩니다.

화학적 세정:
CMP 공정에서는 산성 또는 알칼리성의 화학적 용액을 사용하여 기판 표면에 존재하는 불순물을 제거합니다. 산성 용액은 주로 금속 입자를 제거하는 데에 사용되며, 알칼리성 용액은 주로 실리콘 입자를 제거하는 데에 사용됩니다. 이러한 화학적 세정 과정은 기판 표면의 청결도를 향상시키고, 입자의 결합력을 약화시켜 기판 표면의 평탄도를 개선합니다.

기계적 세정:
CMP 공정에서는 기판 표면에 부착된 입자를 기계적으로 제거하는 기계적 세정 기술도 사용됩니다. 이는 주로 회전하는 연마 패드나 브러시를 사용하여 입자를 제거하는 방식으로 이루어집니다. 기판과 연마 패드 또는 브러시 사이의 마찰력을 이용하여 입자를 제거하고, 부드럽고 균일한 표면을 형성합니다.

수소퍼옥사이드(H2O2) 처리:
수소퍼옥사이드는 산화 작용을 통해 기판 표면의 불순물을 제거하는 데에 사용됩니다. 수소퍼옥사이드는 산성 용액과 함께 사용되어 입자 제거 및 표면 청결도 향상을 도모합니다. 이는 CMP 공정에서 기판 표면의 결함을 최소화하고, 최적의 평탄화 효과를 얻기 위해 적용됩니다.

재료 특성에 따른 세정:
CMP 공정에서는 기판 표면의 재료 특성에 따라 적절한 세정 기술을 선택합니다. 예를 들어, 실리콘 기판의 경우 알칼리성 용액을 사용하여 실리콘 입자를 제거하고, 금속 기판의 경우 산성 용액을 사용하여 금속 입자를 제거하는 방식을 선택할 수 있습니다.