KR100581492B1 - 반도체용 어닐링 및 화학기계적 연마 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체용 어닐링 및 CMP처리방법에 관한 것으로서, 하부 기판에 전기도금에 의해서 구리층을 형성하는 단계; 구리층이 형성된 기판을 발열부가 장착된 CMP용 헤드에 척킹하는 단계; 상기 구리층이 형성된 기판을 상기 발열부에 의해 어닐링하는 단계; 및 어닐링이 완료된 기판을 연마함에 의해 평탄화 시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해서 Cu 공정에 사용되는 Cu 어닐링과 Cu CMP 공정을 CMP 장비에서 연속으로 수해하도록 하므로써 현재 일반적으로 사용되고 있는 노를 사용한 어닐링을 수행하지 않게 되어 공정 단축 뿐만 아니라 장비 운용에도 상당한 장점이 있다.
구리, 어닐링, 화학기계적 연마, 발열부
Description
도1은 본 발명에 의한 반도체용 어닐링 및 화학기계적 연마 처리방법을 도시한 도면이다.
본 발명은 반도체용 어닐링 및 화학기계적 연마 처리방법에 관한 것으로서, 특히 화학기계적 연마처리용 헤드에 발열기능을 부여하여 평탄화 전에 어닐링을 수행한 후 연속으로 화학기계적 연마를 수행하게 함으로써 공정을 단축시키기 위한 것에 관한 것이다.
반도체 제조공정중에서 Cu 공정은 Cu 금속 배선을 ECP(Electrochemical polishing) 또는 CVD(Chemical vapor deposition) 법에 의해 증착한 후, 스트레스(Stress) 완화를 위해 어닐링 처리를 수행한다.
이때, 어닐링은 일반적으로 노(Furnace) 등에서 수행되며, 어닐링에 의한 스 트레스 완화 이후 평탄화 공정인 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정이 수행된다. CMP는 헤드를 이용하여 연마대상이 웨이퍼를 척킹(chucking)하고 패드에 슬러리를 공급하여 평탄화가 진행된다.
일반적으로 Cu 금속배선의 스트레스 완화를 위한 어닐링은 노에서 수행되며, 이를 수행하기 위해서는 고가의 장비와 시간이 소요된다. 따라서 이를 개선하기 위한 또 다른 방법으로는 한국공개특허 2001-82707호에서는 집적처리 시스템 내에서 전기도금에 의하여 기판상에 구리층을 형성한 후 동일 집적처리 시스템의 챔버내에서 구리층을 어닐링하고 있다.
그러나, 이러한 개선된 종래의 방법도 고온에서 가스 분위기에 구리층을 노출시키게 됨으로서 가스 분위기의 생성 조건이 복잡한 등의 문제점을 노출하고 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래의 기술이 가지는 단점을 개선하기 위하여 CMP용 헤드에 발열부를 장착하여 어닐링을 수행한 후 연속으로 CMP공정을 진행할 수 있는 반도체용 어닐링 및 CMP처리방법을 제공하는 데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 하부 기판에 전기도금에 의해서 구리층을 형성하는 단계; 구리층이 형성된 기판을 발열부가 장착된 CMP용 헤드에 척킹하는 단계; 상기 구리층이 형성된 기판을 상기 발열부에 의해 어닐링하는 단계; 및 어닐링이 완료된 기판을 연마함에 의해 평탄화 시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 기판을 평탄화시키는 단계에서도 계속하여 어닐링 처리를 수행하는 것도 가능하다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
이하, 도1을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
하부 기판인 웨이퍼(1)에 ECP에 의해 Cu층(2)이 형성된 웨이퍼를 발열부(3)가 구비된 CMP 헤드에 부착한다.
이후, 전원을 인가함으로써 발열체에 의해 섭씨 150 내지 350도의 온도에서 30초 내지 1시간 동안 유지함으로써 스트레스를 완화하기 위하여 어닐링을 수행한다.
어닐링이 수행된 웨이퍼는 이후 평탄화 공정인 CMP 공정이 수행되며, CMP공정은 유연한 패드에 슬러리를 공급함으로써 웨이퍼의 평탄화를 수행한다.
또한, 다른 실시예로 평탄화 공정인 CMP 공정에서도 헤드에 장착된 발열부(3)에 지속적으로 전원을 인가하여 CMP와 어닐링 공정을 동시에 수행하는 것 도 가능하다.
상세히 설명된 본 발명에 의하여 본 발명의 특징부를 포함하는 변화들 및 변형들이 당해 기술 분야에서 숙련된 보통의 사람들에게 명백히 쉬워질 것임이 자명하다. 본 발명의 그러한 변형들의 범위는 본 발명의 특징부를 포함하는 당해 기술 분야에 숙련된 통상의 지식을 가진 자들의 범위 내에 있으며, 그러한 변형들은 본 발명의 청구항의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 반도체용 어닐링 및 CMP 처리방법에 의해서 Cu 공정에 사용되는 Cu 어닐링과 Cu CMP 공정을 CMP 장비에서 연속으로 수행하도록 하므로써 현재 일반적으로 사용되고 있는 노를 사용한 어닐링을 수행하지 않게 되어 공정 단축 뿐만 아니라 장비 운용에도 상당한 장점이 있다.
Claims (3)
- 반도체 제조공정에 있어서,하부 기판에 전기도금에 의해서 구리층을 형성하는 단계;구리층이 형성된 기판을 발열부가 장착된 CMP용 헤드에 척킹하는 단계;상기 구리층이 형성된 기판을 상기 발열부에 의해 어닐링하는 단계; 및어닐링이 완료된 기판을 연마함에 의해 평탄화 시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체용 어닐링 및 CMP 처리방법.
- 제1항에 있어서,상기 발열부는 섭씨 150 내지 350도에서 30초 내지 1시간동안 어닐링하는 것을 특징으로 하는 반도체 어닐링 및 CMP 처리방법.
- 제1항에 있어서,상기 평탄화 단계에서도 계속하여 어닐링 처리가 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체 어닐링 및 CMP 처리방법.
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