• 제목/요약/키워드: 연마 입자

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The Evaluation of Ceria Slurry for Blank Mask Polishing for Photo-lithography Process

  • 김혁민;권태영;조병준;박진구
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.37.2-37.2
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    • 2011
  • 반도체공정에서 Photo-lithography는 특정 광원을 사용하여 구현하고자 하는 패턴을 기판상에 형성하는 기술이다. 이러한 Photo-lithography 공정에서는 패턴이 형성되어 있는 마스크가 핵심적인 역할을 하며 반도체소자의 전체적인 성능을 결정한다. 이에 따라 Photo-lithography용 마스크에 사용되는 Blank 마스크는 Defect의 최소화 및 우수한 평탄도 등의 조건들이 요구되고 있다. 이러한 Blank 마스크 재료로 광원을 효율적으로 투과시키는 성질이 우수하고 다른 재료에 비해 열팽창계수가 작은 석영기판이 사용되고 있다. 석영 기반의 마스크는 UV Lithography에서 주로 사용되고 있으며 그 밖에 UV-NIL (Nano Imrpint Lithography), EUVL (Extreme Ultra Violet Lithography) 등에도 이용되고 있다. 석영기판을 가공하여 Blank 마스크로 제작하기 위해 석영기판의 Lapping/Polishing 등이 핵심기술이며 현재 일본에서 전량 수입에 의존하고 있어, 이에 대한 연구의 필요성이 절실한 상황이다. 본 연구에서는 Blank 마스크제작을 위한 석영기판의 Polishing 공정에 사용되는 Ceria Slurry의 특성 연구 및 이에 따른 연마평가를 실시하였으며 첨가제의 조건에 따른 pH/Viscosity/Stability 등의 물리적인 특성을 관찰하여 석영기판 Polishing에 효율적인 Ceria slurry의 최적조건을 도출했다. 또한, 조건에 따른 Slurry의 정확한 분석을 위해 Zeta Potential Analyzer를 이용하여 연마입자의 크기 및 Zeta Potential에 대한 평가를 실시한 후 연마제와 석영기판의 Interaction force를 측정하였다. 상기 실험에 의해 얻어진 최적화된 연마 공정 조건하에서 Ceria slurry를 사용하여 연마평가를 실시함으로써 Removal Rate/Roughness 등의 결과를 관찰하였다. 본 연구를 통해 반도체 photo mask 제작을 위한 Ceria slurry의 주요특성을 파악하고 석영기판의 Polishing에 효율적인 조건을 도출함으로써 Lithography 마스크를 효율적으로 제작할 수 있을 것으로 예상된다.

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곡면 자기연마에서의 자기력 형성과 가공특성에 관한 연구 (Evaluations of Magnetic Abrasive Polishing and Distribution of Magnetic Flux Density on the Curvature of Non-Ferrous Material)

  • 김상오;곽재섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권3호
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    • pp.259-264
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    • 2012
  • 비자성체의 자유곡면 자기연마 공정에서 자기력 세기의 향상은 매우 중요하다. 비자성체 자유곡면의 표면에 발생하는 자기력의 세기에 따라 자기연마 입자가 가지는 수직 절삭력이 변화하기 때문이다. 이러한 자기력 향상을 위하여 전자석 배열 테이블이 적용된 제 2세대 자기연마공정이 비자성체의 자유곡면 자기연마에 적용된다. 본 연구에서는 이러한 제 2세대 자기연마공정에서 전자석 배열 테이블에 발생하는 자기력 세기 향상을 위한 극성배열 방법을 제시하고 이를 알루미늄합금의 곡률 자기연마에 적용하였다. 그 결과 볼록 및 오목 형상에서 각각 S-N-S와 S-N-N-N-S 극성 배열에서 가장 높은 표면거칠기의 향상을 확인하였다. 또한 상승 가공경로에서 상대적으로 높은 표면거칠기 향상을 나타내었다.

반도체 몰딩 공정에서 발생하는 EMC 폐기물의 재활용을 통한 실리카 나노입자의 제조 및 반도체용 CMP 슬러리로의 응용 (Fabrication of Silica Nanoparticles by Recycling EMC Waste from Semiconductor Molding Process and Its Application to CMP Slurry)

  • 김하영;추연룡;박규식;임지수;윤창민
    • 유기물자원화
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    • 제32권1호
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    • pp.21-29
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    • 2024
  • 본 연구에서는 반도체 패키징의 몰딩 공정에서 발생하는 EMC 폐기물을 재활용하여 실리카 나노입자를 성공적으로 제조하였으며, 이를 CMP 공정용 슬러리의 연마재 물질로 응용하였다. 상세히는, EMC 폐기물을 암모니아 용액과 소니케이터를 활용하여 열과 에너지를 가하는 에칭 과정을 통해 실리카 나노입자를 제조하기 위한 실라놀 전구체를 추출하였다. 이후 실라놀 전구체를 활용하여 졸-겔법을 통해 약 100nm를 나타내는 균일한 구형의 실리카 나노입자(e-SiO2, experimentally synthesized SiO2)를 합성하였다. 제조한 e-SiO2는 물리화학적 분석을 통해 상용화된 실리카 입자(c-SiO2, commercially SiO2)와 동일한 형상과 구조를 지니고 있음을 확인할 수 있었다. 최종적으로, e-SiO2를 연마재로 사용하여 CMP 공정용 슬러리를 제조하여 실제적인 반도체 칩의 연마 성능을 확인하였다. 그 결과, 반도체 칩의 표면에 존재하던 스크래치가 성공적으로 제거되어 매끈한 표면으로 바뀌게 된 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 물질의 재활용법에 대한 설계를 통해 EMC 폐기물의 부가가치를 향상시키기 위하여 반도체 공정에서 대표적으로 활용되는 고부가가치 소재인 실리카 입자로 성공적으로 제조하고 이를 응용하는 방법에 대해 제시하였다.

기계화학적 연마공정중 패드내 미세공극에서의 연마입자의 거동 (Slurry Particle behavior inside Pad Pore during Chemical Mechanical Polishing)

  • 곽하슬로미;양우열;성인하
    • Tribology and Lubricants
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    • 제28권1호
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    • pp.7-11
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    • 2012
  • In this paper, the results of finite element(FE) analysis of chemical mechanical polishing(CMP) process using 2-dimensional elements were discussed. The objective of this study is to find the generation mechanism of microscratches on a wafer surface during the process. Especially, a FE model with a particle inside pad pore was considered to observe how such a contact situation could contribute to microscratch generation. The results of the finite element simulations revealed that during CMP process the pad-particle mixture could be formed and this would be a major factor leading to microscratch generation.

자기연마를 이용한 미세파이프 내면가공 (The Internal Finishing of Fine-Pipe Polished by using Magnetic Abrasive Machining.)

  • 노태우;박원규;서영일;최환;이종찬;정선환
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.964-967
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    • 2002
  • An internal finishing process by the application of magnetic abrasive machining has been developed as a new technology to obtain a fine inner surface of pipe. In this paper, another method of magnetic abrasive machining in which the N and S magnetic poles are feed and a workpiece is rotated only is tried in a fine-pipe, and its finishing characteristics is experimently investigated by various effective factors such as feeding amplitude. From the experimental results, it is found that the feed effects of magnetic poles on the finishing characteristics are large in internal finishing.

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미세채널 구조물 상부의 초정밀 연마 기술 연구 (A Study on the Ultra-Precision Polishing Technique for the Upper Surface of the Micro-Channel Structure)

  • 강정일;이윤호;안병운;윤종학
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.313-317
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    • 2003
  • Micro-Channel ultra-precision polishing is a new technology used in magnetic field-assisted relishing. In this paper, an electromagnet or the i18 of test system was designed and manufactured. A size of magnetic abrasive is used on 25~75${\mu}{\textrm}{m}$ and for the polish a micro-channel upper part. A surface of channel which is not even is manufactured using magnetic abrasive finishing at upper surface of micro-channel. As a result, the surface roughness rose by 80% after upper surface of micro- channel was polished up 8 minutes by polishing.

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MAGIC 숫돌에 의한 연마작업의 표준화(연마입자의 종류와 배합율이 연마면 조도에 미치는 영향) (Standardization of polishing work by MAGIC wheel (Influence of composition ratio and kind of polishing grain on polishing surface roughness ))

  • 백종흔;이상태;김남우;정윤교
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.318-323
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    • 2003
  • In order to polish complicated shaped inner surfaces of molds, a new polishing method with consolation liquid was Invented The MAGIC (MAGnetic Intelligent Compound) Polishing is the best method, a countermeasure of polishing trouble that is reduce of productivity and instability of quality. But because MAGIC polishing is new polishing method there is no study of the standardization of polishing by MAGIC wheel yet. So we want to standadize MAGIC polishing condition. For the First time, we will evaluate the influence of composition ratio and kind of polishing grain in polishing surface roughness. In this study, we determined amount of dressing oil and dressing point as kind and composition ratio of polishing grain. we compared surface roughness case by case

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미세 펀칭 구멍의 디버링 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Deburring for Micro Punching Holes)

  • 안병운;최용수;박성준;윤종학
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.329-333
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    • 2003
  • In micro hole punching process the burr occurs inevitably, but the burr must be minimized in order to improve the quality and accuracy of the product. In this study, magnetic field assisted polishing technique is applied to remove the burr which exists in nozzles for ink-jet printer head and proved to be a feasible for deburring by experiment. The deburring characteristics of sheet metals was investigated changing with polishing time. After the deburring, the burr size has remarkably reduced and roundness of the hole also has improved.

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PIV를 이용한 Chemical Mechanical Polishing 공정 중의 연마용액 유동흐름 측정 (Visualization of the Slurry Flow-Field during Chemical Mechanical Polishing by PIV)

  • 신상희;김문기;윤영빈;고영호
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.48-51
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    • 2004
  • Chemical Mechanical Polishing(CMP) is popularly used in production of semiconductor because of large area polishing ability probability of improvement for more integrated circuit. However, present CMP processing causes some non-uniformity errors which can be critical for highly integrated circuit. Previous studies predict that flow-field of slurry during CMP can create non-uniformity, but no quantitative measurement has conducted. In this study, using PIV, slurry velocity flow-field during CMP is measured by changing the ratio of RPM of pad and carrier with tuned PIV system adequate for small room in CMP machine and Cabot's non-groove pad Epad-A100. The result show that velocity of slurry is majorly determined by pad-rpm and the ratio of between carrier and pad rpm make some changes in streamlines.

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