본 연구에서는 점차 고집적화, 고성능화 되어지는 반도체 소자의 제조공정중 제품의 수율 및 성능에 지대한 영향을 미치는 세정공정에 있어서 습식 세정 등 기존의 세정공정에서 야기되었던 여러문제에 대한 해결책의 한 방법으로 초임계 유체를 이용한 세정방법에 대한 연구를 수행하였다. 이러한 연구를 수행하기 위한 기초적인 실험으로 ...
본 연구에서는 점차 고집적화, 고성능화 되어지는 반도체 소자의 제조공정중 제품의 수율 및 성능에 지대한 영향을 미치는 세정공정에 있어서 습식 세정 등 기존의 세정공정에서 야기되었던 여러문제에 대한 해결책의 한 방법으로 초임계 유체를 이용한 세정방법에 대한 연구를 수행하였다. 이러한 연구를 수행하기 위한 기초적인 실험으로 초임계 이산화탄소의 용해력 증진을 위해 함께 사용할 수 있는 공용매를 선정하여 초임계 이산화탄소내에서의 팽창정도를 측정하였다. 세정공정에 공용매로 사용되어진 용매들 중 methanol, acetone, isopropyl alcohol의 팽창은 유사한 경향을 보여주었으며, 주어진 온도의 낮은 압력 부근에서는 팽창 정도가 천천히 증가하였으나 온도에 따라 일정압력에 도달하면 팽창정도는 급격히 증가하여 500%[(Δv/v)X100] 이상의 값을 나타내었다. 따라서, 용매가 이산화탄소와 완전 혼합되어 단일상을 형성하여 세정공정에의 공용매로써 사용이 가능하였다. 초임계 유체를 이용한 세정실험에서는 순수 이산화탄소 및 이산화탄소와 methanol, acetone, isopropyl alcohol, propylene carbonate, pyridine 등의 공용매들을 이용하여 45∼200℃와 100∼400bar의 실험조건에서 알루미늄(aluminum) 웨이퍼에 대한 세정 효과를 검토하였다. 순수 이산화탄소만을 사용하여 세정한 경우 이산화탄소와 공용매를 혼합한 경우에 비해 매우 미약한 세정력을 나타내어 초임계 이산화탄소 단독으로 세정하는 것보다 공용매를 첨가하여 세정을 하는 것이 보다 더 효과적인 것으로 판명되었으며, 이산화탄소와 함께 사용된 용매 중 methanol, acetone, isopropyl alcohol을 이용한 세정에서는 많은 photoresist(PR)가 제거되었지만 여전히 잔류물들이 웨이퍼 상에 남아있었고, propylene carbonate와 pyridine을 사용하였을 경우 이들 용매들은 다른 용매에 비해 세정효과가 우수하였으며, 특히 200℃, 400bar(ρ= 0.5g/㎤ : CO_2 밀도)에서 대부분의 PR이 제거되어 가장 양호하면서도 유사한 세정효과를 보였다. Propylene carbonate와 pyridine을 이용한 실험에서의 세정효과는 주어진 밀도(ρ= 0.5g/㎤) 또는 압력(400bar)에서 온도의 상승에 따라 증가하였으나, 주어진 온도(200℃)에서 밀도에 의한 영향은 상대적으로 미약하였다.
본 연구에서는 점차 고집적화, 고성능화 되어지는 반도체 소자의 제조공정중 제품의 수율 및 성능에 지대한 영향을 미치는 세정공정에 있어서 습식 세정 등 기존의 세정공정에서 야기되었던 여러문제에 대한 해결책의 한 방법으로 초임계 유체를 이용한 세정방법에 대한 연구를 수행하였다. 이러한 연구를 수행하기 위한 기초적인 실험으로 초임계 이산화탄소의 용해력 증진을 위해 함께 사용할 수 있는 공용매를 선정하여 초임계 이산화탄소내에서의 팽창정도를 측정하였다. 세정공정에 공용매로 사용되어진 용매들 중 methanol, acetone, isopropyl alcohol의 팽창은 유사한 경향을 보여주었으며, 주어진 온도의 낮은 압력 부근에서는 팽창 정도가 천천히 증가하였으나 온도에 따라 일정압력에 도달하면 팽창정도는 급격히 증가하여 500%[(Δv/v)X100] 이상의 값을 나타내었다. 따라서, 용매가 이산화탄소와 완전 혼합되어 단일상을 형성하여 세정공정에의 공용매로써 사용이 가능하였다. 초임계 유체를 이용한 세정실험에서는 순수 이산화탄소 및 이산화탄소와 methanol, acetone, isopropyl alcohol, propylene carbonate, pyridine 등의 공용매들을 이용하여 45∼200℃와 100∼400bar의 실험조건에서 알루미늄(aluminum) 웨이퍼에 대한 세정 효과를 검토하였다. 순수 이산화탄소만을 사용하여 세정한 경우 이산화탄소와 공용매를 혼합한 경우에 비해 매우 미약한 세정력을 나타내어 초임계 이산화탄소 단독으로 세정하는 것보다 공용매를 첨가하여 세정을 하는 것이 보다 더 효과적인 것으로 판명되었으며, 이산화탄소와 함께 사용된 용매 중 methanol, acetone, isopropyl alcohol을 이용한 세정에서는 많은 photoresist(PR)가 제거되었지만 여전히 잔류물들이 웨이퍼 상에 남아있었고, propylene carbonate와 pyridine을 사용하였을 경우 이들 용매들은 다른 용매에 비해 세정효과가 우수하였으며, 특히 200℃, 400bar(ρ= 0.5g/㎤ : CO_2 밀도)에서 대부분의 PR이 제거되어 가장 양호하면서도 유사한 세정효과를 보였다. Propylene carbonate와 pyridine을 이용한 실험에서의 세정효과는 주어진 밀도(ρ= 0.5g/㎤) 또는 압력(400bar)에서 온도의 상승에 따라 증가하였으나, 주어진 온도(200℃)에서 밀도에 의한 영향은 상대적으로 미약하였다.
In this study, we examined on the cleaning method using the supercritical fluids to solve the various problems arised in the conventional wet cleaning method. To collect the basic data which can be used to clean the wafer using supercritical fluid, the expansivities of various co-solvents in carbon ...
In this study, we examined on the cleaning method using the supercritical fluids to solve the various problems arised in the conventional wet cleaning method. To collect the basic data which can be used to clean the wafer using supercritical fluid, the expansivities of various co-solvents in carbon dioxide were determined. The chosen organic solvents such as methanol, acetone, isopropyl alcohol showed a similar expansion tendency and the expansivities increased gradually at low pressure but increased dramatically at the specific pressure for the given temperature. The determined expansivities were more than 500%[(Δv/v)X100] at the given temperature and pressure and the perfect mixing of solvents with carbon dioxide was inferred from the tendency of expansivities having the infinite slope for the pressure at the given temperature. The cleaning effects on the aluminum wafer were examined using pure carbon dioxide and carbon dioxide with co-solvents such as methanol, acetone, isopropyl alcohol, propylene carbonate, pyridine in the experimental conditions of 45∼200℃ and 100∼400bar. In case of pure carbon dioxide only a little cleaning effect was detected. The cleaning results of carbon dioxide including of methanol, acetone and isopropyl alcohol showed that a lot of photoresist(PR) removed but residues still remained on the wafer. The co-solvents of propylene carbonate and pyridine showed the best cleaning effects comparing to the other co-solvents, and specially removed most of PR at 200℃ and 400bar(ρ= 0.5g/㎤ : density of CO_2). In case of propylene carbonate and pyridine the cleaning effect increased with the temperature for the given density(ρ= 0.5g/㎤) or pressure(400bar), however the effect of density for the given temperature(200℃) was relatively very small.
In this study, we examined on the cleaning method using the supercritical fluids to solve the various problems arised in the conventional wet cleaning method. To collect the basic data which can be used to clean the wafer using supercritical fluid, the expansivities of various co-solvents in carbon dioxide were determined. The chosen organic solvents such as methanol, acetone, isopropyl alcohol showed a similar expansion tendency and the expansivities increased gradually at low pressure but increased dramatically at the specific pressure for the given temperature. The determined expansivities were more than 500%[(Δv/v)X100] at the given temperature and pressure and the perfect mixing of solvents with carbon dioxide was inferred from the tendency of expansivities having the infinite slope for the pressure at the given temperature. The cleaning effects on the aluminum wafer were examined using pure carbon dioxide and carbon dioxide with co-solvents such as methanol, acetone, isopropyl alcohol, propylene carbonate, pyridine in the experimental conditions of 45∼200℃ and 100∼400bar. In case of pure carbon dioxide only a little cleaning effect was detected. The cleaning results of carbon dioxide including of methanol, acetone and isopropyl alcohol showed that a lot of photoresist(PR) removed but residues still remained on the wafer. The co-solvents of propylene carbonate and pyridine showed the best cleaning effects comparing to the other co-solvents, and specially removed most of PR at 200℃ and 400bar(ρ= 0.5g/㎤ : density of CO_2). In case of propylene carbonate and pyridine the cleaning effect increased with the temperature for the given density(ρ= 0.5g/㎤) or pressure(400bar), however the effect of density for the given temperature(200℃) was relatively very small.
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