초록 ▼

□ 연구개요
CMP 공정에서 기존의 슬러리 공급 시스템은 슬러리(화학용액) 소비량이 많기 때문에 환경에 악영향을 미치게 되기 때문에 개선의 필요성이 있다. 따라서 본 연구에서는 스프레이 노즐을 적용함으로써 소비량을 감소시키고 효율적 연마를 실현할 수 있는 환경 친화적 슬러리 공급 제어 시스템을 구성하려고 한다. 효과적인 슬러리 유동 형성하기에 적합한 슬러리 공급방법 개발을 통해 공정 및 장비, 패드 온도 조절 기술이 결합된 최적 그린 스마트 기술을 국내 개발을 통해 확보함으로써 국가 경쟁력에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 또

□ 연구개요
CMP 공정에서 기존의 슬러리 공급 시스템은 슬러리(화학용액) 소비량이 많기 때문에 환경에 악영향을 미치게 되기 때문에 개선의 필요성이 있다. 따라서 본 연구에서는 스프레이 노즐을 적용함으로써 소비량을 감소시키고 효율적 연마를 실현할 수 있는 환경 친화적 슬러리 공급 제어 시스템을 구성하려고 한다. 효과적인 슬러리 유동 형성하기에 적합한 슬러리 공급방법 개발을 통해 공정 및 장비, 패드 온도 조절 기술이 결합된 최적 그린 스마트 기술을 국내 개발을 통해 확보함으로써 국가 경쟁력에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 또한, 데이터베이스 기반 웨이퍼 가장자리 부분 연마율 제어로 인한 분야 최고 수준의 통합적인 연구, 미래 경쟁력을 갖는 차세대 친환경 공정기술 개발, CMP 공정 분야의 우수 연구 인력양성을 목표로 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1-1) CMP 공정의 기존 슬러리 공급시스템의 문제점을 파악하고 이를 개선하기 위하여 실험을 통해 최적 펌프(원심펌프) 및 스프레이 노즐의 종류(일류체 원형)와 소재(SS)를 선정하였다.
(1-2) 마찰력과 유량, 액적의 크기, 공급영역 관점에서 스프레이 공급 메커니즘을 분석하여 연마결과와의 상관관계를 도출하고 기초 데이터베이스를 확보하였으며 그린 기술 관점에서 슬러리 소비 감소량을 제시하여 시스템 효율성을 평가하였다.
(2-1) 스프레이 노즐 오리피스 최적화, 비산 방지 덮개를 설계하여 공급 유량의 지속 안정성과 비산으로 인한 문제를 해결하여 시스템의 신뢰성 및 안정성을 확보하였다.
(2-2) 다구찌 법을 이용하여 분사 각도, 높이, 위치 등 공정변수에 따른 연마결과 분석을 진행하였고 스프레이 자체 변수 최적화 및 전기분해 방식의 도입을 통한 효과를 분석하였다.
(3-1) 연마 불균일성을 해결하기 위해 다중 스프레이 노즐 배치에 의한 구간별 연마율 제어를 실현하였고 이를 산업에서 즉시 적용할 수 있는 간단한 시스템으로 구성 하였다.
(3-2) 다중 스프레이 시스템을 통해 패드의 온도 불균일성 및 연마 효율성 감소 문제를 개선하였고 기존 온도제어 기술(칠러)와 비교하여 응답성과 패드 구간별 온도 제어의 우수성을 검증하였다.
(3-3) 본 시스템을 다양한 CMP 소재에 적용하였고 타 연마 장비에도 적용하여 효율성을 검증하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
1. 전 세계적인 환경규제 강화로 인해 친환경적인 대체 공정의 기술개발은 필수적이다. 따라서 본 스프레이 노즐 공급 시스템의 개발을 통해 효율적인 슬러리의 소비가 가능하기 때문에 경제적, 환경적 측면에서 이점을 가진다.
2. 다중 스프레이의 구간 제어 기술을 통해 웨이퍼 가장자리의 연마 불균일성 문제의 개선이 가능하며 패드 온도 변화에 대한 기술적 대응 및 실시간 모니터링, 데이터베이스 구축에 의한 최적 공정조건을 도출할 수 있으므로 산업적 부가가치가 크다.
3. CMP 장비 외 다양한 가공 장비에 적용이 가능하며 그 효과를 입증하였으므로 산업 간 기술 교류를 통한 생산성 증대 및 차세대 기술 혁신에 이바지할 수 있다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1. 필요성 ... 4
• 1-2. 가설 및 최종목표 ... 4
• 1-3. 연구범위 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 17
• 4. 참고문헌 ... 18
• 5. 연구성과 ... 18
• 대표적 연구실적 ... 25
• 끝페이지 ... 37