배선을 열 층 넘게 쌓으려면 층마다 표면을 나노미터 수준으로 다시 평평하게 만들어야 한다. 회전하는 패드, 눌러 돌리는 헤드, 화학과 연마입자가 섞인 슬러리가 함께 막을 깎고, 곧바로 브러시와 초음파가 남은 입자를 씻어 낸다. 프레스턴 방정식에서 디싱·이로전, 구리 다마신, 종점 검출, 결함과 세정, 하이브리드 본딩까지 — 가상 기준 공정 CP-300으로 직접 깎고 씻어 보며 배우는 반도체 CMP·세정 교과서다.
한 문장으로: 패드는 볼록한 곳을 더 세게 누르고, 그래서 볼록한 곳이 먼저 깎인다. 연마 시간을 늘려 보자. 높은 곳과 낮은 곳의 제거율 차이가 단차를 지운다. 평탄화 길이보다 넓은 무늬는 패드가 따라 들어가서 잘 지워지지 않는다(8장).
산화막구리실리콘패드
CMP 장비는 마른 웨이퍼를 받아 마른 웨이퍼를 내보낸다(dry-in/dry-out). 그 사이에 연마, 세정, 건조, 계측이 한 번에 끝난다. 아래 지도의 각 단계가 이 책의 장이다.
이 책 전체가 예로 드는 가상의 300 mm CMP 장비·공정이다(교육용 가정, 특정 장비가 아니다). 책을 끝내면 이 숫자들이 왜 이 크기인지 계산할 수 있다.
순서대로 읽어도 좋고, 맡은 공정부터 골라 읽어도 된다. 각 장은 개념 → 그림 → 수식 → 시뮬레이터 → 퀴즈 순서다.
직무나 관심사에 따라 이렇게 읽어 보자.
이어 읽기: 공정 전체는 ProcessBook, 무늬를 새기는 일은 LithoBook·EtchBook, 슬러리 공급과 폐수는 InfraBook, 결함과 수율은 YieldBook. 다른 반도체 책은 반도체 서가에서.