실험계획법을 통한 Chemical Mechanical Polishing Process 최적 조건 설계
- Title
- 실험계획법을 통한 Chemical Mechanical Polishing Process 최적 조건 설계
- Other Titles
- Design of Chemical Mechanical Polishing Process via Design of Experiments
- Author
- 김별
- Advisor(s)
- 박재근
- Issue Date
- 2019. 8
- Publisher
- 한양대학교
- Degree
- Master
- Abstract
- 반도체 공정의 Scale down으로 인해 반도체의 높이는 증가하고 있다. 반도체를 높게 집적하기 위해서는 회로의 표면에 굴곡이 없고 평평해야 한다. 높이 쌓을수록 편차가 발생하는데, 편차로 인해 다음 공정이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 이런 상황 속에서 Wafer의 표면을 평탄화시키는 CMP(Chemical-Mechanical-Polishing)공정에서의 역할이 커지고 있다. CMP 공정에서는 Removal thickness를 일정하게 유지하는 것이 중요한데, 이를 위해서는 연마를 할 때 압력을 Wafer 전체에 고르게 가해주어야 한다[1]. 따라서 다양한 Split 실험을 통해 최적 조건을 찾아야 하는데 많은 공정으로 인한 장비 Capacity 부족, 인력 및 자재 수급 등의 이유로 어려운 실정이다[2]. 본 연구에서는 실험계획법을 통해 Split 실험을 최소화하면서 압력에 따른 Wafer removal thickness 변화를 살펴보았다. 실험계획법은 반응표면법과 Space filling design 방법에 기반하여 제약조건을 반영하였다. 반응표면법은 Space filling design과 비교해볼 때 반응변수와 회귀계수의 분산을 작게 만든다는 장점이 있어 Space filling design보다 효과적이라고 할 수 있다. 300mm Wafer를 74개 좌표로 나누고, Head의 5-zone에 설계한 압력을 가한 후, 34개의 Wafer의 removal thickness를 측정하였다. 다중 회귀분석을 통해 Center는 모든 zone이 영향을 주었고, Edge는 1-zone과 2-zone이 유의하였으며, 좌표별로 유의한 인자가 서로 차이가 있음을 확인하였다. 분산분석을 통해 다중 회귀분석이 통계적으로 유의함을 확인하였다. 결정계수는 모든 좌표에서 0.9 이상으로, 회귀분석으로 예측한 예측치와 실제치의 정합성을 확인할 수 있었다. Pad life time 외란 변수를 통해 예측치와 실측치와의 오차를 감소할 수 있었다. 이를 통해 Removal thickness uniformity가 최대가 되는 Zone별 Pressure의 최적 조건이 Retainer ring -0.89, 1-zone -0.91, 2-zone -0.27, 3-zone -0.62, 4-zone -0.62, 5-zone -0.73 임을 밝혀냈다.
- URI
- https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/109482http://hanyang.dcollection.net/common/orgView/200000436211
- Appears in Collections:
- GRADUATE SCHOOL OF ENGINEERING[S](공학대학원) > NEW MATERIALS SCIENCE AND PROCESSING ENGINEERING(신소재공정공학과) > Theses (Master)
- Files in This Item:
There are no files associated with this item.
- Export
- RIS (EndNote)
- XLS (Excel)
- XML