KR100523660B1 - Ｈｓｓ ｃｍｐ 공정 수행 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 HSS CMP 공정 중 진행되는 슬러리 사용의 변화를 통해 공정 시간을 단축시킨 HSS CMP 공정 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 HSS CMP 공정에서 플래튼1, 2에서는 오직 SS25 슬러리만을 사용하여 보다 높은 연마율로 옥사이드막질에 대한 연마를 수행하고, 나이트 라이드막질이 드러나는 플래튼3에서는 선택비를 이용한 EPD 수행을 위해 SS25+Additive 슬러리를 사용하여 나이트 라이드를 연마시킴으로써, HSS CMP 공정시간을 상당히 개선할 수 있으며, 장비 PM 후 문제가 되는 선택비 문제도 개선할 수 있게 된다.

Description

ＨＳＳ ＣＭＰ 공정 수행 방법{METHOD FOR PROCESSING HSS CMP TO REDUCE PROCESSING TIME}

본 발명은 반도체 소자의 평탄화 방법에 관한 것으로, 특히 HSS(High Selectivity Slury) CMP(Chemical Mechanical Polishing)공정 중 진행되는 슬러리 사용의 변화를 통해 공정 시간을 단축시킨 HSS CMP 공정 수행 방법에 관한 것이다.

현재 반도체 제조 공정에 있어서 반도체 소자가 고집적화 되어가고 배선의 수가 많아짐에 따라 층간 절연막의 평탄화 정도가 후속 공정에 미치는 영향이 점점 커지고 있어 층간 절연막에 대한 평탄화 공정의 중요성이 부각되고 있다.

상기 층간 절연막에 대한 평탄화를 위해서 종래에는 주로 에치백(Etch back), SOG(Spin On Glass) 등의 방법이 사용되어 왔으며, 현재는 글로벌 평탄화를 얻을 수 있는 CMP공정이 주로 사용되고 있다.

도 1은 상기 CMP 공정 중 하나인 종래 HSS CMP 공정 순서도를 도시한 것으로, 먼저 CMP 장치로 CMP 수행될 웨이퍼(Wafer) 로트(Lot)를 로딩하여 로트내 웨이퍼를 스캔한 후(S100), HCLU(Head Clean Load Unload) 로딩을 수행하여 HCLU 각 헤드에 CMP 수행할 웨이퍼를 위치시킨다(S102). 이어 플래튼(Platen) 1, 플래튼 2, 플래튼 3에서 상기 HCLU에 로딩된 웨이퍼에 대해 SS25+Additive 슬러리를 사용하여 도 2에서 도시된 바와 같이 웨이퍼상부의 층간 절연막에 대해 차례로 연마(Polishing) 수행한 후(S104, S106, S108), 클리닝 공정을 수행하여 CMP 공정을 마치게 된다(S110).

상기한 종래 HSS CMP 공정에서는 플래튼 1, 2, 3에서 주 연마시 SS25+Additive 가 동일하게 슬러리로 사용됨을 알 수 있는데, 이는 옥사이드 막질(Oxide film)과 나이트 라이드 막질(Nitride film)의 선택비를 이용한 엔드 포인트 디텍션(End Point Detection: EPD)을 이용하기 위함이다.

그러나 상기 SS25+Additive는 최종적인 나이트 라이드 막질을 연마하는 플래튼 3에서만 적용되기 때문에 플래튼 1, 2에서의 연마 시에는 Additive를 사용하지 않아도 문제가 되지 않으며, 또한 Additive와 SS25를 동시에 사용하여 옥사이드막질을 연마하는 경우에서 보다 SS25 슬러리만을 사용하여 옥사이드막질을 연마하는 경우에도 연마율(Removal rate)이 더 높게 나타난다.

따라서 플래튼 1, 2에서 SS25 슬러리만을 사용하도록 공정을 개선하는 경우 옥사이드막질에 대한 높은 연마율을 얻을 수 있어 전체 CMP 공정 시간을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

따라서, 본 발명의 목적은 HSS CMP 공정 수행에 있어서, CMP 공정 진행을 위한 슬러리 사용의 변화를 통해 공정 시간을 단축시킨 HSS CMP 공정 수행 방법을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 HSS CMP 공정 방법에 있어서, (a)상기 CMP 수행할 웨이퍼를 HCLU로 로딩시키는 단계와; (b)상기 HCLU로 로딩된 웨이퍼에 대해 플래튼 1, 2에서는 SS25 슬러리를 사용하여 옥사이드막질에 대한 연마를 수행시키는 단계와; (c)상기 HCLU로 로딩된 웨이퍼에 대해 플래튼 3에서는 SS25+Additive 슬러리를 사용하여 나이트 라이드막질에 대한 연마를 수행시키는 단계와; (d)상기 연마 수행된 웨이퍼를 클리닝 수행하여 언로딩시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 HSS CMP 공정 순서도를 도시한 것이다. 이하 상기 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따라 CMP 공정 시간을 단축시킬 수 있는 HSS CMP 공정을 상세히 설명하기로 한다.

먼저 CMP 장치로 CMP 수행될 웨이퍼 로트를 로딩하여 로트내 웨이퍼를 스캔한 후(S300), HCLU 로딩을 수행하여 HCLU 각 헤드에 CMP 수행할 웨이퍼를 위치시킨다(S302).

이어 본 발명에서는 종래와는 달리 플래튼 1, 플래튼 2에서는 로딩된 웨이퍼에 대해 SS25 만을 슬러리로 사용하여 도 4에 도시된 바와 같이 옥사이드 막질에 대한 연마를 수행시켜 옥사이드막질이 종래보다 높은 연마율로 수행되도록 한다(S304, S306).

그런 후, 나이트 라이드 막질을 만나는 플래튼 3에서는 선택비를 이용한 EPD 수행을 위해 SS25+Additive 슬러리를 사용하여 연마시켜 상기 도 4에서와 같이 선택비를 이용한 나이트 라이드막질 연마가 수행되도록 하고(S308), 클리닝 공정을 수행하여 CMP 공정을 마치게 된다(S310).

이에 따라 본 발명의 HSS CMP 공정에서는 플래튼 1, 2에서 옥사이드막질이 높은 연마율로 보다 신속히 연마될 수 있어 HSS CMP 공정시간이 상당히 개선되며, 장비 PM 후 문제가 되어온 선택비 문제도 개선되게 된다.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 HSS CMP 공정에서 플래튼 1, 2에서는 오직 SS25 슬러리만을 사용하여 보다 높은 연마율로 옥사이드막질에 대한 연마를 수행하고, 나이트 라이드막질이 드러나는 플래튼3에서는 선택비를 이용한 EPD 수행을 위해 SS25+Additive 슬러리를 사용하여 나이트 라이드를 연마시킴으로써, HSS CMP 공정시간을 상당히 개선할 수 있으며, 장비 PM 후 문제가 되는 선택비 문제도 개선할 수 있게 되는 이점이 있다.

도 1은 종래 HSS CMP 공정 수순도,

도 2는 종래 HSS CMP 수행에 따른 웨이퍼상 절연막 연마 예시도,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 HSS CMP 공정 수순도,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 HSS CMP 수행에 따른 웨이퍼상 절연막 연마 예시도.

Claims (1)

1. HSS CMP 공정 수행 방법으로서,

   (a)상기 CMP 수행할 웨이퍼를 HCLU로 로딩시키는 단계와;

   (b)상기 HCLU로 로딩된 웨이퍼에 대해 플래튼 1, 2에서는 SS25 슬러리만을 사용하여 옥사이드막질에 대한 연마를 수행시키는 단계와;

   (c)상기 HCLU로 로딩된 웨이퍼에 대해 플래튼 3에서는 SS25+Additive 슬러리를 사용하여 옥사이드/나이트 라이드막질에 대한 연마를 동시에 수행시키는 단계와;

   (d)상기 연마 수행된 웨이퍼를 클리닝 수행하여 언로딩시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 HSS CMP 공정 수행 방법.