케이씨텍 CMP Slurry CMP 슬러리 제조 공정 종류 및 시장 정리

케이씨텍 소개

케이씨텍은 반도체 장비 및 디스플레이 장비 그리고 반도체 소재를 제작하는 회사입니다. 우리나라 소부장 중 하나이며 반도체 여러 공정 중 연마 공정에 대해서 높은 기술력을 보유하고 있는 회사입니다. CMP 공정에 대한 매출액이 압도적으로 높습니다.

CMP Slurry 연마 입자들

케이씨텍 CMP Slurry에 대해서 

오늘은 케이씨텍의 CMP Slurry에 대해서 알아보겠습니다.

CMP Slurry는 반도체 표면을 평탄하게 하는 CMP 공정에 사용되는 연마 재료입니다. 화학물을 포함 수용액 및 미립자로 구성된 연마 입자의 형태를 뛰고 있습니다. 

 

이렇게 연마된 웨이퍼는 반도체 회로를 그리는 데 사용됩니다. 반도체 웨이퍼가 평평하면 평평할수록 회로를 그릴 때 훨씬 편리합니다. 예를 들면 우리가 그림을 그릴 때 울퉁불퉁한 종이에 그림을 그리는 것보다 매끄러운 종이에 그림을 그리는 게 더 편한 것과 원리가 같습니다. 즉 CMP Slurry는 반도체 회로를 그리는 오차율을 낮춰 수율을 높이는데 크나큰 도움을 줍니다.

 

이러한 CMP Slurry 산업의 특징은 반도체의 나노기술을 합성하거나 원재료를 만들거나 하는 전방산업보다는 반도체를 직접 제조하는 후방산업에 가깝습니다.

 

이러한 CMP Slurry는 화학적인 요소(입자 합성 기술, 분산 안정제, 입자 안정제, pH adjustor, 표면 보호제, 산화제)와 기계적인 요소(입자 크기 분포 조절, 입자 형성 조절 등)가 동시에 필요해 난도 높은 작업을 요구합니다. 

 

차세대 CMP Slurry는 점차 높아지는 반도체 공정을 대응하기 위해서 내부 연마 입자의 분산성을 높이거나, 슬러리의 화학액이 매우 고르게 혼합하는 현탁액 개발, 기포 역제를 통해 균일도를 높이는 소포제, pH Shcok을 방지하여 pH값을 유지해주는 완충제 등등을 개발해야 합니다. 

 

케이씨텍은 이러한 차세대 CMP Slurry를 개발하기 위해 많은 노력을 쏟고 있습니다. 

 

케이씨텍이 발표한 논문에 따르면 반도체가 20나노 밑으로 가고 5나노 밑으로 가면 훨씬 정밀한 CMP Slurry가 필요합니다. 20 나노 밑으로 가게 되면 30나노 공정보다 웨이퍼 표면이 깨지거나 웨이퍼 topography(지형)이 조그마한 물질에도 영향이 커지기 때문에 고르게 펴주는 것이 중요합니다. 

 

이러한 문제를 해결하기 위해 케이씨텍은 연마량이 빠른 Ceria abrasive 슬러리를 개발하며, 또한 기존 CMP Slurry보다 크랙이나 topography의 영향을 줄이기 위해 wet ceria abrasive 슬러리로 변환하고 있습니다. 이러한 액상법으로 만든 cmp slurry는 더 높은 성능을 보여주고 있어 11 나노 8 나노까지도 대응되고 있는 상황입니다. 

CMP Slurry 종류

CMP Slurry는 절연 박막용 슬러리와 금속 박막용 슬러리로 나뉩니다. 또 그중에서도 세부적으로 나뉘는데, 절연 박막용 슬러리는 Oxide용 슬러리 , STI 공정용 슬러리 ILD 공정용 슬러리로 나뉩니다. 

 

CMP Slurry는 연마하는 타겟의 막질에 따라 성분이 달라집니다.

주로 텅스텐 구리등의 막질을 연마할 때는 실리카(SiO2)가 사용되고 있으며, 기계적인 연마 시에는 금속 산화막을 형성하는 산화제가 들어가기도 하며, 실리콘 옥사이드(SiO2) 실리콘 나이트라이드(Si2N4)등의 절연막 연마에는 세리아(CeO2) 입자가 사용되고 있습니다. 

 

그중 케이씨텍이 생산하고 있는 CMP Slurry는 Ceria (세리아) Slurry, Silica (실리카) Slurry, CMP Cleaning Chemical을 생산하고 있습니다. 

Ceria Slurry Ceria 슬러리란?

위에 설명한대로 실리콘 옥사이드(SiO2) 실리콘 나이트라이드(Si2N4)등의 절연막에 사용되는 연마에는 Ceria (세리아) Slurry가 사용되고 있습니다.

 

케이씨텍의 Ceria (세리아) Slurry는 80nm~300nm의 입자와 화학물질이 혼합되어 만들어진 현탁액으로 화학적 기계적 연마에 사용되고 있습니다. 주된 제품군은 실리콘 옥사이드(SiO2) 실리콘 나이트라이드(Si2N4)등의 절연막 내에서도 여러 군대로 나뉘기 때문에 사진으로 설명하겠습니다. 

 

케이씨텍 Ceria Slurry 세리아 슬러리

Sillica Slurry (실리카 슬러리)란?

Sillica Slurry 실리카 슬러리는 Metal Contact 및 Plug & Poly공정에서 반도체를 연마할 때 사용되는 슬러리입니다. 

 

케이씨텍 Sillica Slurry 실리카 슬러리

Post CMP Cleaning Chemical란?

그 밖에 Post CMP Cleaning Chemical은 웨이퍼에 있는 연마 입자를 비롯한 반도체에 사용된 화학 소재의 불순물들을 제거하는 데 사용되는 세정 화학물질이며, CMP 설비에서 Brush BOX나 Platen에서 사용됩니다. 

케이씨텍 Post CMP Cleaning Chemical