쌓고 깎은 웨이퍼는 어떻게 다시 평평해질까?

회로를 만들다 생긴 높이 차이를 줄여 봐요. 구리 배선 단면에서 언제 멈춰야 하는지도 확인해 보세요.

왜 평탄화가 필요할까?

높이 차이가 작아지면 다음 포토 공정에서 초점을 맞추기 쉬워요. 구리 배선은 표면의 여분을 걷어내야 이웃한 홈끼리 전기적으로 분리돼요.

웨이퍼 준비부터 회로 형성까지 · 전공정 보기

도금한 뒤에는 홈 안뿐 아니라 절연막 표면 위에도 구리가 남아요.

실제 장비에서는 회로 면이 패드를 향해 아래로 놓여요. 이 단면은 회로 면을 위로 돌려 보여 주며, 얇은 방지막은 생략했어요.

구리절연막패드슬러리

슬러리의 화학 성분이 구리 표면에 반응하고, 패드와 입자가 표면을 문질러 제거해요. 너무 오래 연마하면 홈 속 구리도 낮아질 수 있어요.

구리로 덮은 300 mm 시험 웨이퍼에서 보고된 평균과 비균일도예요. 아래 5곳의 제거율은 두 수치가 결과에 어떻게 영향을 주는지 보여 주는 모형 값이에요.

평균 제거율 289 nm/분

제거율 비균일도 6.5%

연마 시간 62초

평균 제거율만 기준으로 300 nm를 걷는 데 약 62.3초가 걸려요.

점선은 300 nm 목표예요. 금색 막대는 목표에 못 미친 위치, 하늘색 막대는 목표에 도달한 위치예요.

모형 위치	제거율	목표와의 차이

비균일도는 이 논문과 같이 제거율 표준편차 ÷ 평균 제거율 × 100으로 계산해요. 모형에서는 각 위치의 제거율이 시간 내내 일정해요. 실제로는 아래층이 드러나면 제거율이 달라지고, 연마 종료점도 따로 확인해요.

칩을 위아래로 연결하는 TSV를 구리로 채우고, 웨이퍼 표면의 여분을 CMP로 걷어내요. 칩을 접합할 때 맞닿는 면의 높이를 다듬는 데도 CMP를 써요.