최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
NTIS 바로가기다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
DataON 바로가기다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
Edison 바로가기다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
Kafe 바로가기주관연구기관 | (주)월덱스 |
---|---|
연구책임자 | 임상일 |
참여연구자 | 이현권 , 이상묘 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2019-10 |
과제시작연도 | 2019 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO202200006221 |
과제고유번호 | 1415163229 |
사업명 | 소재부품기술개발(R&D) |
DB 구축일자 | 2022-08-19 |
키워드 | 내플라즈마.표면 강화.YAS계 유리.용융 침투. |
3. 개발결과 요약
□ 최종목표
반도체 장비의 핵심 부품의 효율과 작업성을 향상시킬 수 있는 방안 및 물질을 개발하고자 함
□ 개발내용 및 결과
1단계 (2013.11 ~ 2016.08)
[1차년도]
- 주관기관((주)월덱스)
1) 유리 페이스트 제조 기술 개발
- Al2O3, SiO2, Y2O3를 각각 메인 조성으로 하는 균일 분말 개발
-기본조성 YAS 분말로 유
3. 개발결과 요약
□ 최종목표
반도체 장비의 핵심 부품의 효율과 작업성을 향상시킬 수 있는 방안 및 물질을 개발하고자 함
□ 개발내용 및 결과
1단계 (2013.11 ~ 2016.08)
[1차년도]
- 주관기관((주)월덱스)
1) 유리 페이스트 제조 기술 개발
- Al2O3, SiO2, Y2O3를 각각 메인 조성으로 하는 균일 분말 개발
-기본조성 YAS 분말로 유리 페이스트 조성 설계 및 제조기술 개발
2) 유리 분사 장비 개발
-유리 페이스트를 Al2O3 표면에 분사하기 위한 장비 설계 및 노즐 설계
-기초분사 Test, 노즐 Test를 통한 장비설계 수정, 노즐 설계 수정 및 분
사 장비 개발
3) 반도체 공정용 제품 가공 (Al2O3)
-반도체 공정용 제품 가공을 위해 적용 제품 선정 및 시편 분석
-대형 내부 Test용 시제품 제작 및 시험
-참여기관 1 (금오공과대학교)
1) Y2O3-Al2O3-SiO2계 유리 조성설계
- YAS계 유리 문헌조사 실시
- YAS계 유리 조성별 특성 자료조사 실시
- YAS계 유리 조성 설계
2) 출발원료 조성별 유리화 연구
- YAS계 조성 선정을 위한 예비용융실험
- 조성별, 공정별 유리화 분석실험
3) 출발원료 조성별 결정화 연구
- YAS계 유리의 결정화 연구를 위한 재결정화 실험
- 조성별, 공정별 유리결정화 분석실험
4) YAS계 유리 조성 개발 및 Frit 제조
- 용융법을 이용한 YAS계 유리 조성 확정 및 Frit제조
5) 결정화 처리용 YAS계 유리 조성 개발 및 Frit 제조
- 용융법을 이용한 결정화 처리용 YAS계 유리 조성 확정 및 Frit제조
-참여기관2 (표준과학연구원)
1) 용융 침투공정 최적화
- 용융침투 온도 및 시간 최적조건 탐색
- 용융침투에 적합한 YAS 유리 조성 탐색
2) 표면침투 유리별 결정화 조건 탐색
- AS 유리 용융침투 후, 강도 및 내열충격 특성 평가
3) 이온 주입 이후의 결정화 탐색
- YAS 유리 침투 후 결정화조건 확립
참여기관3 (한국원자력연구원)
1) 이온주입 및 믹싱을 이용한 알루미나 접합 기술 기반 연구
- 세라믹 접합 기반 연구
2) 이온주입에 의한 Al2O3 표면에 ALON 층 형성 기반 연구
- Nano-Indentation 방법으로 특성 연구
- XPS 분석을 통한 Aluminium Oxynitrides특성 확인
- N ion Al2O3 표면에 주입
3) 기본조성 YAS Frit 용융침투 알루미나 소재의 이온(질소)주입 공정을 통한 YAS-ON 유리 표면층 개질 연구
- 용융법 YAS Frit 용융침투 알루민 소재 이온 주입, 이온 믹싱 접합 공정 개발
참여기관 4 (신화일렉트론)
1) 개발 적용 설계
- 개발 제품을 적용하기 위한 설계
2) 개발 제품 요구 성능 제시
- 설계된 개발 제품에 대한 요구 성능 제시
3) 개발 제품 설계 검증 및 결과 Feedback
- 개발 제품 설계 검증결과 Feedback
참여기관 5 (씨티씨)
1) 내 프라즈마성 개발 적용 설계
- 내 프라즈마성 개발 제품 적용하기 위한 설계
2) 내 프라즈마성 개발 제품 요구 성능 제시
- 설계된 개발 제품에 대한 요구 성능 제시
3) 내 프라즈마성 개발 제품 설계 검증 및 결과 Feedback
- 개발 제품 설계 검증결과 Feedback
[2차년도]
- 주관기관((주)월덱스)
1) 유리 페이스트 제조 기술 개발
- 유리 페이스트 바인더 조성 최적화 및 점도 최적화
2) 스크린 프린트 방법을 이용한 유리 페이스트 적용
- 스크린 프린트 장비 보완 및 Test
- 시제품 페이스트 도포
3) 개발 Frit 적용
- 1차년도 금오공대 개발 조성 Frit 제작
- 추가 조성 Frit 제작
- 시제품 YAS Frit 침투
4) 내 프라즈마 Test
- 소재별 내 프라즈마 Test 진행
참여기관1 (금오공과대학교)
1) YASON계 유리 물성 및 제조 문헌연구 및 자료조사
- YASON계 유리 물성 및 제조 문헌연구
2) Y2O3-Al2O3-SiO2-Si3N4계 유리 조성설계
- Y2O3-Al2O3-SiO2-Si3N4계 4개 유리 조성설계
3) 출발원료 조성별 유리화 연구
- 출발원료 조성별 유리화 분석 및 해석
4) 출발원료 조성별 결정화 연구
- 출발원료 조성별 결정화능 분석 및 해석
5) YASON계 유리 조성 개발 및 Frit 제조
- YASON계 유리 조성 개발 및 Frit 제조
참여기관 2 (한국원자력연구원)
1) YASON계 유리 조성 개발 및 Frit 제조
- 코팅 이온빔 믹싱에 의한 96% Alumina 및 99.7% Alumina 접합 공정 개발
2) 이온주입에 의한 Al2O3 표면에 ALON 층 형성 및 특성 분석
- N ion 주입에 의한 Al2O3 표면에 Stoichiometric Auminium Oxynitride (ALON) 형성을 XPS 및 Nano-Indentation 방법으로 확인
3) 용융법 YAS Frit 용융침투 알루미나 소재의 이온(질소)주입 공정을 통한 YASON 유리 표면층 개질 연구
-YAS Frit 용융침투 Alumina소재에 다양한 깊이로 주입하기 위해 여러가지 에너지로 N 이온을 주입
참여기관 3 (표준과학연구원)
1) 용융 침투공정 최적화
- 용융침투 온도 및 시간 최적조건 탐색
- 용융침투에 적합한 YAS 유리 조성 탐색
2) 표면침투 유리별 결정화 조건 탐색
- YAS 유리 용융침투 후, 강도 및 내열충격 특성 평가
3) 이온 주입 이후의 결정화 탐색
- YAS 유리 침투 후 결정화조건 확립
참여기관 4 (신화일렉트론)
1) high plasma 구동 안정 설비 개조
- 고진공 구동을 위한 설비 개발
2) Ion 영향성 평가용 Test Bed
- Ion damage 평가를 위한 설비 Design.
3) 공정 평가
- Al2O3, Y2O3 등 평가 진행.
[3차년도]
-주관기관((주)월덱스)
1) 유리 페이스트별 제품 적용 비교 검토
- 용융법 Frit 양산화 기반기술 개발
2) YAS계 및 YASON계 용융 Frit 양산화 기반기술 개발
3) 내 프라즈마성 수요기업요청제품개발
(반도체 프라즈마 에칭장비 내 세라믹 부품)
4) 접합제품개발 (ESC하부 내부 부품)
5) 내 프라즈마성 Test 및 검증
참여기관1 (금오공과대학교)
1) YAS계 양산화 유리조성 설계 및 용융
- 고 내플라즈마성 YAS계 양산화 유리조성 설계 및 제조
- 고 내플라즈마성 YAS계 양산화 유리공정설계
2) YAS계 Frit 특성 평가
- 조성별 YAS계 Frit 특성 평가
- 조성 및 공정에 따른 YAS계 Frit 용융침투 특성 평가
3) YASON계 양산화 유리조성 설계 및 용융
- YASON계 양산화 유리조성 설계 및 제조
4) YASON계 Frit 특성 평가
- 조성별 YASON계 Frit 특성 평가
- 조성별 YASON계 Frit 용융침투 특성 평가
5) 양산화를 위한 YAS계 Frit 핵심 조성 및 공정 제시
- YASON계 Frit 용융침투 핵심특성 도출
참여기관 2 (표준과학연구원)
1) 용융 침투공정 최적화
- 용융침투에 적합한 YAS 유리 조성 탐색
- 용융침투에 적합한 온도 및 시간 등 최적 공정 조건 탐색
2) 표면침투 유리별 결정화 조건 탐색
- 표면침투된 YAS 유리질 결정화 탐색
- YAS계 Frit의 깊이에 따른 조성변화 관찰을 통해 내플라즈마 특성 향상 최적 조건 탐색
2단계 (2016.09 ~ 2019.08)
[1차년도]
주관기관 ((주)월덱스)
1) YAS Frit 대량 생산 공정 확보
- 양산 공정에 따른 최적 조건 확립
2) YAS계 Frit을 이용한 제품 공정 확립 및 제조
- 제품 양산 가공 공정의 최적조건 정립
참여기관 1 ((주)일하하이텍)
1) 플라즈마 테스트용 Etching System 최적화
- Plasma 균일도 제어 기술 개발
- 전하에 의한 (물리적) 손상 최소화 기술 개발
- Pulse 위상 제어 기술 개발
2) 개발된 YAS를 이용한 소재의 특성평가 및 개선 방향 제시
참여기관 2 (금오공대산학협력단)
1) YAS계 내플라즈마 부품 치밀 코팅층 제조 기술 정립
- YAS계 내플라즈마 부품 치밀 코팅층 제조 공정변수 도출 및 영향 규명
- YAS계 내플라즈마 Frit 제조, 코팅 및 재결정화
2) YAS계 내플라즈마 부품 제조 공정 중 상변화 연구
- 공정 중 내플라즈마성 물질의 상변화 연구
3) 공정 최적화를 위한 내 플라즈마성 물질의 상분율 정량 분석
- 다성분계 내플라즈마성 물질의 상분율 정량 분석
[2차년도]
주관기관 ((주)월덱스)
1)결정질 YAS계를 코팅한 반도체 Etcher용 Window 부품 제작
- YAS Window 공정 설계
2)YAS계 유리를 이용한 대면적 코팅 기술 확보
- 결정질 YAS 코팅한 Window 제품 양산 기술 확보
- 대면적 유리질 YAS 코팅기술 확보
참여기관 1 ((주)일하하이텍)
1) 최적화된 플라즈마 테스트용 Etching System을 이용한 Dry Etching 공정으로 반응 가스를 진공 챔버에 주입 시킨 후 Power를 인가해 플라즈마를 형성시켜서 이를 식각하고 문제점 파악
- 이온 및 래디컬에 의해 물리적, 화학적 식각 이용
- Power 및 시간 등의 정확한 조절로 식각 제어력이 높은지 확인
- 이방성 식각(Anisotropic Etching) 가능 확인
- 선택성 저하, 불순물에 의한 오염, 이온화 전자, X-선등에 의한 손상가능성 확인
2) 내구성 평가 기준 마련
참여기관 2 (금오공대산학협력단)
1) YAS계 내플라즈마부품 치밀 결정화 코팅층 제조
- 청징 및 고온점도 저하를 통한 내플라즈마부품 결정화 코팅층기공율 제어
- YAS계 프릿 미세화(<1㎛)를 통한 내플라즈마부품 결정화 코팅층 기공율 제어
2) YAS계 내플라즈마 코팅용 유리화 조성 탐색
- 코팅 후 조성변동 제어를 통한 YAS계 내플라즈마 코팅용 유리화 조성 탐색
- 정밀 YAS 도포기술 확립
[3차년도]
주관기관 ((주)월덱스)
1) 결정질 YAS계를 코팅한 반도체 Etcher용 Focus Ring 부품 제작
- YAS Focus Ring 공정 설계
- 결정질 YAS 코팅한 Focus Ring 제품 양산 기술 확보
2) YAS계 유리를 이용한 정밀 코팅 기술 확보
- 정밀 유리질 YAS 코팅 기술 확보
참여기관 1 ((주)일하하이텍)
1) 최적화된 플라즈마 테스트용 Etching System을 이용한 Dry Etching 공정으로 반응 가스를 진공 챔버에 주입 시킨 후 Power를 인가해 플라즈마를 형성시켜서 이를 식각하고 문제점 파악
- C4F6, C4F8, CH2F2, O2, N2, He 등 실공정 Gas를 주입 후 Souce & Bias Power를 인가하여, 플라즈마를 형성 및 식각 시 기존장비 대비 높은 식각비(Etch Rate)와 균일성(Uniformity)을 확인
- Power & Time 조절로 식각비(Etch Rate) 제어력 확인
참여기관 2 (금오공대산학협력단)
1) YAS계 내플라즈마 부품 치밀 코팅층 제조 양산화 기술 개발
- YAS계 내플라즈마 부품 치밀 코팅층 제조 기술 양산적용 및 최적화
2) YAS계 내플라즈마 코팅용 유리화 조성 내플라즈마 특성 분석
- YAS계 내플라즈마 코팅용 유리화 조성 내플라즈마 특성 분석
[4차년도]
주관기관 ((주)월덱스)
1) YAS계 내플라즈마 부품 Field Test
- 수요기업 요청 부품 설계 및 YAS Coating
- YAS계 내플라즈마 부품 제작 및 수요기업 평가
참여기관 1 ((주)일하하이텍)
1) YAS계 제품 Field Test 업체 섭외 및 Test 진행
- SK하이닉스에서 진행 중인 Etcher 장치 Test가 완료되면, 3D 공정으로 바뀌면서 발생되는 Poly 공정 장치 등 유효 설비들을당사의 Oxide 공정 장치(Pulsing 사용)로 Upgrade 예정
2) 제품 내구성 평가 및 개선점을 제작사에 Feed Back
참여기관 2 (금오공대산학협력단)
1) YAS계 내플라즈마 코팅 적용 반도체 부품 정밀 분석
- YAS계 내플라즈마 코팅 적용 반도체 부품 코팅층 기공율 정밀 분석
- YAS계 내플라즈마 코팅 적용 반도체 부품 내플라즈마 특성 정밀 분석
□ 기술개발 배경
반도체 제조공정에서 선폭의 미세화가 진행됨에 따라 고밀도 플라즈마를 사용하는 공정이 필수적이며, 식각공정에 사용되는 Chamber내 부품의 내화학성, 내고온안정성 등이 요구되고 있음
반도체 Plasma Etcher 공정에 사용되고 있는 제품군 중 Plasma에 직접적으로 노출이 되는 제품은 식각에 의해 수명이 저하되는 문제점이 있으며, 대체 방안으로 Y2O3 소재를 이용하여 모재에 코팅층을 형성하는 방법인 용사 법, 졸겔법 등을 사용하고 있음
그러나, 상기 방법들을 이용하여 만든 제품은 Plasma 공정 중 화학적, 물리적 침식이 발생하여 코팅막이 손상 또는 박리되어 입자탈락을 발생시키며, 이는 수율저하의 문제를 일으킴
따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 내플라즈마성이 높은 소재의 개발과 새로운 코팅방법에 대한 연구가 지속적으로 이루어져야 함
□ 핵심개발 기술의 의의
YAS Frit을 제품에 코팅하여 내플라즈마 향상 및 표면 강화효과를 얻을 수 있음
그로 인해 내플라즈마성이 요구되는 반도체 부품 에 적용 할 수 있는 신규 소재임
□ 적용 분야
내플라즈마성이 요구되는 반도체 공정 또는 디스플레이 공정에 적용 가능함
(출처 : 기술개발사업 최종보고서 초록 4p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
---|---|
연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
Copyright KISTI. All Rights Reserved.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.