▲ ACM 리서치의 새로운 포스트 CMP 웨이퍼 세정 장비

반도체 및 첨단 웨이퍼 처리 솔루션 전문 기업인 ACM 리서치(ACM Research, Inc., NASDAQ: ACMR)는 실리콘·SiC웨이퍼 기판 세정용 포스트 CMP(화학적·기계적 연마) 장비를 새로 출시한다고 10일 밝혔다.

포스트 CMP 장비는 고품질 기판 제작 과정 중에서 화학적·기계적 연마(chemical mechanical planarization, CMP) 공정 이후의 세정 단계에 투입된다.

이 장비는 6 인치 및 8 인치 실리콘 카바이드(SiC) 웨이퍼 제조 공정과 8인치 및 12인치 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 활용 가능하다. 또한 챔버를 2개, 4개, 6개로 구성할 수 있는 WIDO(wet-in dry-out) 및 DIDO(dry-in dry-out) 구성으로 제공되며, 시간 당 최대 60개의 웨이퍼(WPH) 처리 능력을 구현한다.

CMP 단계 이후에는 파티클 수를 줄이기 위해 저온에서 희석한 화학 용제를 활용한 세정 공정이 필요하다. ACM의 포스트 CMP 세정장비는 ACM이 자체 개발한 첨단 세정 기술인 '스마트 메가소닉스(Smart Megasonix)' 기술을 기반으로 하는 다양한 구성으로 사용할 수 있다.

예컨대, 신규 WIDO 온라인 전세정(pre-clean) 장비는 기존 CMP 장비에 직접 설치할 수 있다. 웨이퍼는 2개의 스크러빙 챔버로 이송되고 이곳에서 화학 물질과 저온 탈이온수(CDIW)를 동시에 활용해 전면, 후면 및 베벨 에지(Bevel edge) 처리가 이루어진다.

그 후 웨이퍼는 2개 또는 4개의 세정 챔버로 옮겨져 다양한 화학 물질 및 CDIW를 사용해 세정 처리되고 이후 질소 건조 및 회전 처리를 거치는 것으로 작업이 완료된다. 이를 통해 37nm 이상인 파티클 수를 15개 미만으로, 28nm 이상의 파티클 수를 20∼25개 수준으로 줄인다.

또한 금속 오염은 1E+8(제곱센티미터당 원자 수) 이내로 제어 가능하며 4개의 챔버로 구성된 WIDO 전세정 장비의 경우, 최대 35WPH의 수율을 제공할 수 있다.

신규 DIDO 전세정 장비는 4개의 로드 포트가 장착돼 있고 WIDO 전세정 장비보다 풋프린트가 작은 독립형 장비로서, 웨이퍼가 장비에서 건조돼 나올 수 있도록 CMP 플랫폼에 세정 챔버를 내장한 일체형 공정을 갖춘 고객에게 적합하다.

웨이퍼가 로드 포트를 통해 전세정 장비로 이송되고, WIDO 전세정 장비와 동일한 방식으로 처리가 진행된다. DIDO 전세정 장비는 각각 2개씩의 브러시와 세정 챔버, 또는 2개의 브러시와 4개의 세정 챔버를 갖춘 4개 또는 6개 챔버 구성으로 제공된다.

6개 챔버 구성 기준 시, DIDO 전세정 장비는 60WPH의 수율을 제공함과 동시에, WIDO 전세정 장비와 동일한 금속 오염 세정 효과를 구현한다.

또 다른 구성은 풋프린트가 중요하게 고려돼야 할 때 적합한 WIDO 오프라인 전세정 장비다.이 구성의 경우, CMP 장비로부터 이송된 젖은 웨이퍼는 DIW가 담긴 수조를 거치고 수동으로 WIDO 오프라인 전 세정 장비로 옮겨진다. 동일한 세정 공정을 활용해 동일한 파티클 제거 성능과 최대 60WPH의 수율을 달성한다.

ACM CEO인 데이비드 왕(David Wang) 박사는 ”이번 포스트 CMP 세정 장비는 고객에게 안정적이고 신뢰할 수 있으며 비용 효율적인 솔루션을 평균 수준보다 짧은 리드 타임으로 제공하고, 나아가 반도체 공급 부족을 완화하는데 기여할 것“이라고 말했다.