캐봇 마이크로일렉트로닉스의 한 연구원이 실린더에 담겨진 CMP 슬러리 제품을 연구하고 있습니다. 사진제공=캐봇 유튜브 화면 갈무리
CMP 슬러리 속 ‘나노 알갱이’의 비밀을 오늘 함께 살펴보겠습니다. 사진제공=케이씨텍
CMP 공정 개요. CMP 공정은 ‘폴리셔’라는 장비에서 진행됩니다. 커다란 CMP 패드, 웨이퍼를 매달아 놓은 ‘헤더’가 빙글빙글 돌면서 평탄화 작업을 합니다. 헤더는 CMP 공정 강도 조절을 위해 웨이퍼를 눌러주는 역할도 합니다. 이 과정에서 CMP 패드 위에 화학적 연마 역할을 하는 ‘슬러리’라는 액체가 방울방울 떨어집니다. 사진제공=SK하이닉스, 캐봇
CMP 패드. 표면이 울퉁불퉁해서 웨이퍼를 기계적으로 연마하기가 좋습니다. CMP 패드 강자는 듀폰입니다. 사진제공=듀폰
슬러리는 미숫가루액과 구성 원리가 아주 유사합니다. 알갱이가 완전히 녹지 않아 아주 뻑뻑한 상태인 액체 물질입니다. 사진=구글
다양한 종류의 슬러리 입자 모양. 사진제공=동진쎄미켐
STI 공정에서 CMP가 필요한 곳은 6번입니다. 5번에서 트랜지스터가 놓여야 할 곳까지 산화막이 두껍게 쌓여있는 것을 CMP 패드와 슬러리가 갈아내는 것이죠. 슬러리는 세리아 입자 기반의 슬러리가 각광을 받습니다. 사진=위키피디아
세리아 입자의 장점을 잘 설명한 그림입니다. 세리아 입자가 산화막을 만나면, 세륨 이온-산소-실리콘이 반응을 시작하면서, 웨이퍼 표면의 튀어나온 부분을 떼어냅니다. 이 과정에서 세리아 슬러리가 표면에 묻는다는 단점이 있지만, 연마율(Removal Rate)이 다른 슬러리에 비해 좋고 세정하는 물질도 잘 개발돼 있어 각광받고 있습니다. 사진=구글
1편 슬러리 입자 이야기 한눈에 정리하기. 사진제공=어플라이드 머티어리얼즈
