• Title/Summary/Keyword: 화학적 기계 연마

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고밀도 유도결합형 $Cl_2/BCL_3/Ar$ 플라즈마를 이용한 sapphire의 식각 특성

  • 성연준;이용혁;김현수;염근영;이재원;채수희;박용조
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.31-31
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    • 2000
  • Al2O3는 높은 화학적, 열적 안정성으로 인하여 미세전자 산업에서 절연막이나 광전자소자의 재료로써 널리 이용되고 있다. 특히, 사파이어는 고위도의 LED, 청색 LD의 재료인 GaN 계열의 III-Nitride 물질을 성장시킬 때 필요한 기판으로 보편적으로 사용되고 있다. 이러한 GaN계열의 광소자 제조에서 사파이어 기판을 적용시 지적되는 문제점들 중의 하나는 소자제조 후 사파이어의 결정 구조 및 높은 경도에 의해 나타나는 cutting 및 backside의 기계적 연마가 어렵다는 것이다. 최근에는 이온빔 식각이나 이온 주입 후 화학적 습식 시각, reactive ion etching을 통한 사파이어의 건식 식각이 소자 분리 및 backside 공정을 우해 연구되고 있다. 그러나 이러한 방법을 이용한 사파이어의 식각속도는 일반적으로 15nm/min 보다 작다. 높은 식각율과 식각후 표면의 작은 거칠기를 수반한 사파이어의 플라즈마 식각은 소자 제조 공정시 소자의 isolation 및 lapping 후 연마 공정에 이용할 수 있다. 본 연구에서는 평판 유도결합형 플라즈마를 이용하여 Cl2/BCL3/Ar 의 가스조합, inductive power, bias voltage, 압력, 기판온도의 다양한 공정 변수를 통하여 (0001) 사파이어의 식각특성을 연구하였다. 사파이어의 식각속도는 inductive power, bias voltage, 그리고 기판 온도가 증가할수록 증가하였으며 Cl2에 BCl3를 50%이하로 첨가할 때 BCl3 첨가량이 증가할수록 식각속도 및 식각마스크(photoresist)와의 식각선택비가 증가하는 것을 관찰하였다. 또한, Cl3:BCl3=1:1의 조건에 따라 Ar 첨가에 따른 식각속도 및 표면 거칠기를 관찰하였다. 본 연구의 최적 식각조건인 40%Cl2/40%BCl3/20%Ar, 600W의 inductive power, -300V의 bias voltage, 30mTorr의 압력, 기판온도 7$0^{\circ}C$에서 270nm/min의 사파이어 식각속도를 얻을수 있었다. 그리고 이러한 식각조건에서 표면의 거치기를 줄일수 있었다. 사파이어 식각은 보편적인 사파이어 lapping 공정시 수반되어 형성된 표면의 거치기를 줄이기 위한 마지막 공정에 응용될수 있다. 사파이어의 식각시 나타나는 식각 부산물은 플라즈마 진단방비인 optical emission spectroscopy (OES)를 통하여 관찰하였고, 식각시 사파이어의 표면성분비 변화 및 표면의 화학적 결합은 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)를 사용하여 측정하였다. 시각 전, 후의 표면의 거칠기를 scanning electron microscopy(SEM)을 통하여 관찰하였다.

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The experimental study for the effect of tooth-brushing on the laser irradiated dentin surface (ND-YAG 레이저가 조사된 상아질 표면에 칫솔에 의한 기계적 마모가 미치는 영향에 대한 실험적 연구)

  • Park, Dong-Sung
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • v.27 no.6
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    • pp.555-560
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    • 2002
  • 치근부 민감성 (hypersensitivity)은 부분적으로 치근면에서의 개방된 상아세관이 존재하는 것에 기인한다고 생각되며 이러한 치근부의 개방된 상아세관은 치경부 병소 (cervical lesion)에 주로 존재하는데 이는 칫솔질에 의한 마모(toothbrush abrasion), 화학적 침식 (chemical erosion), 또는 abfraction 등의 결과로 나타난다고 한다. 이미 Nd-YAG 레이저를 이용한 실험에서 레이저를 조사한 상아질 표면의 상아 세관 구경이 감소되고 상아세관의 폐쇄가 많이 증가되는 양상을 관찰한 바 있다. 이 실험의 목적은 고출력레이저인 Nd-YAC 레이저를 이용한 상아질 표면처치의 임상사용가능성을 좀 더 상세히 평가하기 위해 상아질에 레이저를 처리한 후 기계적으로 마모시킨 경우 상아질 표면의 변화를 관찰하는 것이다. 50개의 발치된 치아의 상아질을 노출시켜 표면을 연마한 후 대조군에서는 37% 인산으로 산부식하여 상아 세관을 노출시킨 후 레이저를 조사하였고, 실험군에서는 대조군과 같은 조건으로 산과 레이저로 처리된 상아질 표면을 15, 45, 90 그리고 180분 동안 전동 칫솔로 기계적으로 마모시켜 그 표면을 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 대조군, 칫솔질을 15, 45분간 시행한 실험군에서는 상아 세관 입구가 10% 이내에서 노출되었고 50 그리고 180분간 칫솔질을 시행한 실험군에서는 45 그리고 48%의 상아세관 입구의 노출이 관찰되었다. 그러므로 Nd-YAC레이저의 조사는 상아질 표면에서 축적 시간이 45분 이상에서 90분 이하인 기계적 마모에 의한 상아 세관 입구의 노출을 억제할 수 있을 것이라 사료된다.

A Study on the optimal machinability cutting conditions of the micro-drilling (미세구멍 가공의 최적 절삭력을 위한 절삭조건에 관한 연구)

  • 이병열;안중환;오정욱;김상준;이응숙
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1993.10a
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    • pp.131-135
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    • 1993
  • 오늘날 전자산업, 광학기계,미세노즐 및 오리피스, 정밀공구,게이지, 고밀도 PCB 기판등 각종 산업에서 미세구멍 가공기술이 요구되고 있다. 이러한 구멍 가공에 사용될 수 있는 기술로는 드릴 가공의 기계적 가공방식 이외에 레이져가공,전자빔가공, 방전가공등의 열적가공방식과 전해가공,전해연마,화학부식의 화학적가공 방식이 있겠으나 생산성, 가공표면의 정도, 심혈가공의 어려움 등의 이유로 미세드릴을 이용한 기계적인 가공방법이 선호되고 있다. 본 연구에서는 미세구멍/가공시 가공토크에 미치는 중요 변수들의 영향을 실험을 통하여 조사하여 높은 절삭성을 발휘하는 동시에 공구의 파손도 피할 수 있는 조건을 제시하였다.

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Effect of Oxidizer on the Polishing in Cadmium Telluride CMP (카드뮴 텔룰라이드 CMP 공정에서 산화제가 연마에 미치는 영향)

  • Shin, Byeong Cheol;Lee, Chang Suk;Jeong, Hae Do
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.32 no.1
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    • pp.69-74
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    • 2015
  • Cadmium telluride (CdTe) is being developed for thin film of the X-Ray detector recently. But a rough surface of the CdTe should be improved for resolution and signal speed. This paper shows the study on the improvement of surface roughness and removal rate by applying Chemical Mechanical Polishing. The conventional potassium hydroxide (KOH) based colloidal silica slurry could not realize a mirror surface without physical defects, resulting in low material removal rate and many scratches on surface. In order to enhance chemical reaction such as form oxidized layer on the surface of cadmium telluride, we used hydrogen peroxide ($H_2O_2$) as an oxidizer. Consequently, in case of 3 wt% concentration of hydrogen peroxide, the highest MRR (938 nm/min) and the lowest surface roughness ($R_{p-v}=10.69nm$, $R_a=0.8nm$) could be obtained. EDS was also used to confirm the generated oxide of cadmium telluride surface.

Silicon Wafering Process and Fine Grinding Process Induced Residual Mechanical Damage (반도체 실리콘의 웨이퍼링 및 정밀연삭공정후 잔류한 기계 적 손상에 관한 연구)

  • O, Han-Seok;Lee, Hong-Rim
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.19 no.6
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    • pp.145-154
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    • 2002
  • CMP (Chemical mechanical polishing) process was used to control the fine grinding process induced mechanical damage of Cz Silicon wafer. Characterization of mechanical damage was carried out using Nomarski microscope, magic mirror and also using angle lapping and lifetime scanner evaluation after heat treatment. Magic mirror and lifetime scanner were very useful for the residual damage pattern characterization and CMP process was effective on the reduction of fine grinding induced mechanical damage.

Effects of Change of Wafer Shape through Heating on Chemical Mechanical Polishing Process (가열에 의한 웨이퍼 형상 변화가 CMP에 미치는 영향)

  • 권대희;김형재;정해도
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.20 no.1
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    • pp.85-90
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    • 2003
  • Removal rate and Within Wafer Non-Uniformity (WIWNU), the most critical issues in Chemical Mechanical Polish (CMP) process, are related to the pressure distribution, wafer shape, slurry flow, mechanical property of pad and etc. Among them, wafer warp generated by other various manufacturing process of wafer may induce the deviation of pressure distribution on the backside of wafer. In the convex shaped wafer the pressure onto the backside of wafer is higher than that of perfectly flat shaped wafer. Besides, such an added pressure is in proportion to the curvature of wafer. That is, the bigger the curvature of wafer becomes the higher the removal rate goes. And the WIWNU is known to be directly related to the pressure distribution on the wafer as well. In other words, the deviation of pressure distribution is in proportion to the WIWNU. In this paper, it is found that the wafer shape may be modified through heating the backside of it and thus properly changed pressure onto the backside of it may improve the WIWNU.

A Study on the Ultrasonic Conditioning for Interlayer Dielectic CMP (층간절연막 CMP의 초음파 컨디셔닝 특성에 관한 연구)

  • 서헌덕;정해도;김형재;김호윤;이재석;황징연;안대균
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2000.05a
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    • pp.854-857
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    • 2000
  • Chemical Mechanical Polishing(CMP) has been accepted as one of the essential processes for VLSI fabrication. However, as the polishing process continues, pad pores get to be glazed by polishing residues, which hinder the supply of new slurry. This defect makes removal rate decrease with a number of polished wafer and the desired within-chip planarity, within wafer and wafer-to-wafer nonuniformity are unable to be achieved. So, pad conditioning is essential to overcome this defect. The eletroplated diamond grit disk is used as the conventional conditioner, And alumina long fiber, the .jet power of high pressure deionized water and vacuum compression are under investigation. But, these methods have the defects like scratches on wafer surface by out of diamond grits, subsidences of pad pores by over-conditioning, and the limits of conditioning effect. To improve these conditioning methods. this paper presents the Characteristics of Ultrasonic conditioning aided by cavitation.

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Development of CMP Pad with Micro Structure on the Surface (마이크로 표면 구조물을 갖는 CMP 패드 제작 기술 개발)

  • 최재영;정성일;박기현;정해도;박재홍;키노시타마사하루
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.21 no.5
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    • pp.32-37
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    • 2004
  • Polishing processes are widely used in the glass, optical, die and semiconductor industries. Chemical Mechanical Polishing (CMP) especially is becoming one of the most important ULSI processes for the 0.25m generation and beyond. CMP is conventionally carried out using abrasive slurry and a polishing pad. But the surface of the pad has irregular pores, so there is non-uniformity of slurry flow and of contact area between wafer and the pad, and glazing occurs on the surface of the pad. This paper introduces the basic concept and fabrication technique of the next generation CMP pad using micro-molding method to obtain uniform protrusions and pores on the pad surface.

The study of data correction method comparison on wafer coating thickness measurement systems improving. (웨이퍼 박막두께측정 시스템의 정밀도 개선을 위한 데이터 보정방법 비교에 관한 연구)

  • Kim, Nam-woo;Hur, Chang-Wu
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2014.05a
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    • pp.759-762
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    • 2014
  • 반도체소자의 제조 공정 기술 중 구리패턴을 얻기 위해서 사용하는 화학.기계적 연마(CMP)를 이용한 평탄화와 연마 공정에서 Wafer에 도포된 구리의 두께를 실시간으로 측정하여 정밀하게 제어할 필요가 있는데, 이때 획득되는 센서값을 실제 두께 값으로 환산하는 계산과정에서 오차가 발생할 수 있다. 실제 측정 값에 근사한 값을 얻도록 단순평균을 이용한 방법, 이동 평균, 필터 들을 사용하여 결과를 비교하여 옹고스트롬 단위의 두께를 실시간으로 측정하는 제어 시스템의 편차를 줄이도록 하는 방법의 구현에 대해 기술한다.

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A Study on the Enamel Surface Texture and Caries Susceptibility in Interdentally Stripped Teeth (치간삭제 후의 법랑질 표면조도와 치아우식 감수성에 관한 연구)

  • Kim, Kyong-Nim;Yoon, Young-Ju;Kim, Kwang-Won
    • The korean journal of orthodontics
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    • v.31 no.6 s.89
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    • pp.567-578
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    • 2001
  • To investigate the difference of Texture exhibited on interproximal enamel surface with each different stripping method and the susceptibility of proximal enamel to demineralization after stripping and the application of a topical fluoride go] and sealant, one hundred human premolars, which were Previously extracted for orthodontic reasons were evaluated by means of Scanning electron microscopy and laser fluorescence. The results were as follows : 1. No matter what the initial stripping instrument was the furrows that resulted from all the stripping methods were not completely removed by careful polishing. 2. Among the enamel surfaces that were treated with three different initial abrasive instruments, followed by the same polishing method (Sof-$Lex^{(r)}$ disks), the enamel surfaces that were treated with 700 crosscut carbide bur showed the smoothest surfaces. 3. The stripped teeth, no matter what the initial stripping instrument was, were less resistant to initial demineralization than untreated teeth. But no difference in caries susceptibility according to differently stripped methods was found (p<(0.001). 4. Teeth treated with APF-gel or sealant were mote resistant to demineralization than those treated without other treatment after stripping (p<0.001). 5. Comparing groups treated with APF-gel to groups treated with sealant, the former was more resistant to demineralization than the tatter (p<0.05). In conclusion, enamel surfaces that were stripped jnterproximally were less resistant to demineralization even though various attempts were made to produce smooth, self-cleaning enamel surfaces. Therefore, additional treatment-sealant or calcifying/ fluoridating solution To the stripped enamel surfaces is recommended.

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