KR20020006308A - 반도체 웨이퍼의 평탄화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼의 평탄화 방법에 관한 것으로, 종래에는 화학기계적 연마장비의 연마헤드에서 단차가 있는 웨이퍼에 국부적으로 압력차를 인가하는 평탄화 방법이 소자의 고집적화에 따른 미세한 단차에 한계를 갖게 되어 웨이퍼의 평탄도가 불량해지는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 반도체 웨이퍼를 평탄화하기 위한 화학기계적 연마 공정의 적용에 있어서, 상기 화학기계적 연마 공정을 실시하기 전ㆍ후에 각각 어닐링을 실시하는 공정을 더 포함하여 이루어지는 반도체 웨이퍼의 평탄화 방법을 제공하여 화학기계적 연마를 실시하기 전에 어닐링을 실시함으로써, 평탄화대상막을 리플로잉시켜 미세한 단차에 따른 웨이퍼의 평탄화 불량을 극복함과 아울러 평탄화대상막을 경화시켜 화학기계적 연마장비 패드의 눌러지는 압력에 의해 평탄화대상막이 뭉개지는 것을 방지할 수 있으며, 상기 화학기계적 연마를 실시한 다음에 어닐닝을 실시함으로써, 화학기계적 연마로 인한 평탄화대상막의 손실영역을 채워 평탄화 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체 웨이퍼의 평탄화 방법{PLANARIZATION METHOD OF SEMICONDUCTOR WAFER}

본 발명은 반도체 웨이퍼의 평탄화 방법에 관한 것으로, 특히 평탄화를 위해 적용되는 화학기계적 연마(chemical mechanical polishing : CMP)에서의 웨이퍼 평탄도를 향상시키기에 적당하도록 한 반도체 웨이퍼의 평탄화 방법에 관한 것이다.

일반적인 화학기계적 연마장비를 통한 평탄화 공정은 polishing, cleaning, buffing 및 dry로 진행된다.

상기한 바와같은 화학기계적 연마장비의 평탄화 방법은 도1에 도시한 바와같이 연마헤드(1)에 웨이퍼(2)를 부착하고, 패드(3)를 사용하여 웨이퍼(2)의 면을 연마하였으며, 이때 웨이퍼(2)에 단차가 있는 경우에는 연마헤드(1)에서 웨이퍼(2)에 국부적으로 압력차를 인가함으로써, 단차를 극복하고 평탄화하였다.

그러나, 상기한 바와같은 종래 반도체 웨이퍼의 평탄화 방법은 소자가 고집적화됨과 아울러 디자인 룰(design rule)이 감소함에 따라 단차를 갖는 영역이 미세해지고, 이와같이 미세한 영역에 국부적으로 압력차를 인가하는 방법이 한계를 갖게 되어 웨이퍼의 평탄도가 불량해지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 화학기계적 연마 전후에 어닐링(annealing)을 실시하여 웨이퍼의 평탄도를 향상시킬 수 있는 반도체 웨이퍼의 평탄화 방법을 제공하는데 있다.

도1은 화학기계적 연마장비를 통한 반도체 웨이퍼의 평탄화 방법을 개략적으로 보인 예시도.

도2a 및 도2b는 본 발명의 일 실시예를 보인 수순단면도.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

11:반도체 웨이퍼 12:평탄화대상막

상기한 바와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 반도체 웨이퍼의 평탄화 방법은 반도체 웨이퍼를 평탄화하기 위한 화학기계적 연마 공정의 적용에 있어서, 상기 화학기계적 연마 공정을 실시하기 전ㆍ후에 각각 어닐링을 실시하는 공정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와같은 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼의 평탄화 방법을 첨부한 도2a 및 도2b의 수순단면도를 일 실시예로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도2a에 도시한 바와같이 반도체 웨이퍼(11) 상부에 평탄화대상막(12)을 형성하고, 소자를 제조하기 위한 패터닝을 실시하면, 평탄화대상막(12) 일부영역에서 단차를 갖게 된다.

그리고, 도2b에 도시한 바와같이 상기 반도체 웨이퍼(11) 상에 어닐링을 실시하여 상기 평탄화대상막(12)에 형성된 단차를 리플로잉(reflowing) 시킴으로써, 재결합에 의하여 단차를 최소화함과 아울러 평탄화대상막(12)을 경화시킨다.

이후, 상기한 바와같이 리플로잉된 평탄화대상막(12)을 화학기계적 연마하면, 미세한 단차에 따른 평탄화 불량을 극복할 수 있게 되며, 평탄화대상막(12)이 어닐링에 의해 경화되므로, 화학기계적 연마장비 패드의 눌러지는 압력에 의해 평탄화대상막(12)이 뭉개지는 것을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 평탄화대상막(12)의 리플로잉 특성이 우수할 경우에 화학기계적 연마를 실시한 다음 다시 어닐링을 실시하여 평탄화대상막(12)의 화학기계적 연마로 인한 손실영역을 채워준다.

상술한 바와같이 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼의 평탄화 방법은 화학기계적 연마를 통한 반도체 웨이퍼의 평탄화가 진행될 때, 그 화학기계적 연마를 실시하기 전에 어닐링을 실시함으로써, 평탄화대상막을 리플로잉 시켜 미세한 단차에 따른 웨이퍼의 평탄화 불량을 극복함과 아울러 평탄화대상막을 경화시켜 화학기계적 연마장비 패드의 눌러지는 압력에 의해 평탄화대상막이 뭉개지는 것을 방지할 수 있으며, 상기 화학기계적 연마를 실시한 다음에 어닐닝을 실시함으로써, 화학기계적 연마로 인한 평탄화대상막의 손실영역을 채워 평탄화 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 반도체 웨이퍼를 평탄화하기 위한 화학기계적 연마 공정의 적용에 있어서, 상기 화학기계적 연마 공정을 실시하기 전ㆍ후에 각각 어닐링을 실시하는 공정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 평탄화 방법.