• 제목/요약/키워드: Hard mask

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유-무기 하이브리드 하드마스크 소재의 합성 및 식각 특성에 관한 연구 (Synthesis and Etch Characteristics of Organic-Inorganic Hybrid Hard-Mask Materials)

  • 유제정;황석호;김상범
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.1993-1998
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    • 2011
  • 반도체 산업은 지속적으로 비약적인 발전을 이루어내면서 점점 고집적회로를 제작하기 위하여 패턴의 미세화가 이루어지게 되었다. 현재 미세 나노패턴의 형성을 위하여 여러층의 하드마스크가 사용되고 있으며, 화학증기증착(CVD)공정을 이용하여 형성한다. 이에 본 연구에서는 스핀공정(spin-on process)이 가능한 유-무기 하이브리드 중합체를 이용한 단일층의 하드마스크를 제작하였는데, 하드마스크 내의 무기계 성분이 감광층 보다 쉽게 식각되는 반면에 하드마스크의 유기계 성분으로 인해 substrate층 보다 덜 식각되었다. 유-무기 하이브리드 중합체를 이용한 하드마스크막의 광학 및 표면 특성을 조사하였고, 감광층과 하드마스크막의 식각비를 비교하여 유-무기소재의 하이브리드중합체에 대한 미세패턴을 형성시킬 수 있는 하드마스크막으로써의 유용성을 확인하였다.

Use of Hard Mask for Finer (<10 μm) Through Silicon Vias (TSVs) Etching

  • Choi, Somang;Hong, Sang Jeen
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제16권6호
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    • pp.312-316
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    • 2015
  • Through silicon via (TSV) technology holds the promise of chip-to-chip or chip-to-package interconnections for higher performance with reduced signal delay and power consumption. It includes high aspect ratio silicon etching, insulation liner deposition, and seamless metal filling. The desired etch profile should be straightforward, but high aspect ratio silicon etching is still a challenge. In this paper, we investigate the use of etch hard mask for finer TSVs etching to have clear definition of etched via pattern. Conventionally employed photoresist methods were initially evaluated as reference processes, and oxide and metal hard mask were investigated. We admit that pure metal mask is rarely employed in industry, but the etch result of metal mask support why hard mask are more realistic for finer TSV etching than conventional photoresist and oxide mask.

고밀도 식각 플라즈마에서 비정질 탄소 하드 마스크의 형상 변형 해석을 위한 다각형 모델 개발 (Development of Polygonal Model for Shape-Deformation Analysis of Amorphous Carbon Hard Mask in High-Density Etching Plasma)

  • 송재민;배남재;박지훈;유상원;권지원;박태준;이인규;김대철;김종식;김곤호
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.53-58
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    • 2022
  • Shape changes of hard mask play a key role in the aspect ratio dependent etch (ARDE). For etch process using high density and energy ions, deformation of hard mask shape becomes more severe, and high aspect ratio (HAR) etch profile is distorted. In this study, polygonal geometric model for shape-deformation of amorphous carbon layered hard mask is suggested to control etch profile during the process. Mask shape is modeled with polygonal geometry consisting of trapezoids and rectangles, and it provides dynamic information about angles of facets and etched width and height of remained mask shape, providing important features for real-time HAR etch profiling.

호흡응급환자의 적절한 헬스케어를 위한 마스크 유형별 환기효과 비교 (Comparison of Ventilation Effects by Mask Type for Proper Health Care of Respiratory Emergency Patients)

  • 김태현;박시은
    • 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.477-485
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 기도관리의 중요한 장비 중 하나인 bag-mask ventilation (BMV)의 환기 적절성이 상업화된 마스크의 종류에 따라 그리고 처치자의 손의 특성에 따른 영향요인을 분석해 가장 적확한 bag-mask의 종류를 제언해보기 위한 연구이다. 이를 위해 전남지역 D 대학의 기본인명 소생술 교육센터(대한심폐소생협회 등록기관)에 응급의료종사자를 위한 기본소생술 과정 및 한국형 전문심장구조술 과정을 수료한 학생을 39명을 모집하여, 손의 신체적 특성을 측정함은 물론, bag-mask를 이용한 분당 평균환기량을 측정 및 분석하였다. 결과적으로 손의 특성에 가장 영향을 받지 않고 적절한 환기량이 제공되는 마스크 유형은 Soft type(tube, silicon)의 마스크였다. 반면 Hard type(tube, silicon)의 마스크는 처치자의 손의 특성에 유의미한 영향을 받아 보편적으로 사용하기에 부적절함을 알 수 있었다. 현재 COVID-19로 인해 구급대원과 환자들에게 감염의 위험도는 증가하고 있다. 이러한 상황들을 고려했을 때 감염방지는 물론, 적절한 환기량에도 불리한 반영구 Hard type 마스크의 보편적 사용은 지양되어야 할 것으로 생각되며, 이에 환자 및 처치자의 감염 방지(1회 용) 용이성은 물론 적절한 환기량에서도 안정적인 환기량을 제공 가능한 Soft type 마스크의 '장점 인식'과 공급을 통해 현장에서 적극적으로 활용돼야 할 것이다.

In-Situ Dry-cleaning (ISD) Monitoring of Amorphous Carbon Layer (ACL) Coated Chamber

  • Lee, Ho-Jae;Park, George O.;Hong, Sang-Jeen
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.183-183
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    • 2012
  • In the era of 45 nm or beyond technology, conventional etch mask using photoresist showed its limitation of etch mask pattern collapse as well as pattern erosion, thus hard mask in etching became necessary for precise control of etch pattern geometry. Currently available hard mask materials are amorphous carbon and polymetric materials spin-on containing carbon or silicon. Amorphous carbon layer (ACL) deposited by PECVD for etch hard mask has appeared in manufacturing, but spin-on carbon (SOC) was also suggested to alleviate concerns of particle, throughput, and cost of ownership (COO) [1]. SOC provides some benefits of reduced process steps, but it also faced with wiggling on a sidewall profile. Diamond like carbon (DLC) was also evaluated for substituting ACL, but etching selectivity of ACL was better than DLC although DLC has superior optical property [2]. Developing a novel material for pattern hard mask is very important in material research, but it is also worthwhile eliminating a potential issue to continuously develop currently existing technology. In this paper, we investigated in-situ dry-cleaning (ISD) monitoring of ACL coated process chamber. End time detection of chamber cleaning not only provides a confidence that the process chamber is being cleaned, but also contributes to minimize wait time waste (WOW). Employing Challenger 300ST, a 300mm ACL PECVD manufactured by TES, a series of experimental chamber cleaning runs was performed after several deposition processes in the deposited film thickness of $2000{\AA}$ and $5000{\AA}$. Ar Actinometry and principle component analysis (PCA) were applied to derive integrated and intuitive trace signal, and the result showed that previously operated cleaning run time can be reduced by more than 20% by employing real-time monitoring in ISD process.

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반도체 전공정의 하드마스크 스트립 검사시스템 개발 (Development of Hard Mask Strip Inspection System for Semiconductor Wafer Manufacturing Process)

  • 이종환;정성욱;김민제
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.55-60
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    • 2020
  • The hard mask photo-resist strip inspection system for the semiconductor wafer manufacturing process inspects the position of the circuit pattern formed on the wafer by measuring the distance from the edge of the wafer to the strip processing area. After that, it is an inspection system that enables you to check the process status in real time. Process defects can be significantly reduced by applying a tester that has not been applied to the existing wafer strip process, edge etching process, and wafer ashing process. In addition, it is a technology for localizing semiconductor process inspection equipment that can analyze the outer diameter of the wafer and the state of pattern formation, which can secure process stability and improve wafer edge yield.

고분자 유기하드마스크 합성에 따른 특성에 관한 연구 (A Study on Characteristics of Polymer Organic Hard Mask Synthesis)

  • 이우식
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.217-222
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    • 2023
  • 본 논문은 제조공정이 단순하고, 공정시간도 매우 짧아 제조원가를 절감할 수 있는 고분자 유기하드마스크를 합성하는데 목적을 두었다. 승화 정제 장치를 통한 잔류금속을 측정한 결과, 9-Naphthalen-1-ylcarbazole(9-NC)은 4th zone에서 101.75ppb, 2-Naphthol(2-NA)은 5th zone에서 306.98ppb, 9-Fluorenone(9-F)는 4th zone에서 5th zone 사이에서 129.05ppb로 측정되었다. 그리고 합성된 유기하드마스크를 필터 시스템을 거친 후 잔류금속을 측정한 결과 9 ~ 7ppb 측정되었다. 또 열분석 변화를 측정한 결과, 2.78%로 감소하였고 분자량은 942로 측정되었고 탄소 함량은 89.74%이고 수율은 72.4%로 나타났다. 에칭 속도는 평균 18.22Å/s로 측정되었고 코팅 두께 편차는 평균 1.19로 측정되었다. 유기하드마스크의 입자크기가 0.2㎛ 이하에서는 입자가 존재하지 않았다. 코팅 속도를 1,000, 1,500, 1,800rpm으로 변화를 주어 코팅 두께를 측정한 결과, 수축률은 17.9에서 20.8%까지 측정되었고 코팅 결과 SiON과 접착력이 우수하고 유기하드마스크가 균일하게 도포되었음을 알 수 있었다.

컬러필터를 이용한 OLED소자의 제작

  • 정동훈;박민;주승기
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.471-472
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    • 2006
  • COT-OLED는 컬러필터와 백색 유기 EL층을 형성하는 기술로써 Red, Green, Blue 빛을 내는 유기 EL 층을 Hard Mask를 이용하여 독립적으로 증착하는 기존의 OLED소자와는 달리, 사진 식각에 의하여 컬러필터를 형성한 다음 백색 유기 EL층을 Hard Mask를 사용하지 않고 형성하는 제작 방법이다. 본 실험에서는 제작이 어려운 백색 유기 EL층 대신 녹색 유기 EL층를 증착하여 실험하였다.

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자성 메모리의 적용을 위한 나노미터 크기로 패턴된 Magnetic Tunnel Junction의 식각 특성 (Etch Characteristics of Magnetic Tunnel Junction Stack Patterned with Nanometer Size for Magnetic Random Access Memory)

  • 박익현;이장우;정지원
    • 공업화학
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    • 제16권6호
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    • pp.853-856
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    • 2005
  • 자성 메모리반도체의 핵심 소자인 magnetic tunnel junction (MTJ) stack에 대한 고밀도 유도결합 플라즈마 반응성 식각이 연구되었다. MTJ stack은 electron(e)-beam lithography 공정을 사용하여 나노미터 크기의 패턴 형성이 되었으며 식각을 위한 하드 마스크(hard mask)로서 TiN 박막이 이용되었다. TiN 박막은 Ar, $Cl_2/Ar$, 그리고 $SF_6/Ar$들의 가스를 사용하여 식각공정이 연구되었다. E-beam lithography로 패턴된 TiN/MTJ stack은 첫 번째 단계로 TiN 하드 마스크가 식각되고 두 번째로 MTJ stack이 식각되어 완성되었다. MTJ stack은 Ar, $Cl_2/Ar$, $BCl_3/Ar$을 이용하여 식각되었으며 각각의 가스농도와 가스 압력을 변화시켜 MTJ stack의 식각특성이 조사되었다.

High density plasma etching of CoFeB and IrMn magnetic films with Ti hard mask

  • Xiao, Y.B.;Kim, E.H.;Kong, S.M.;Chung, C.W.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.233-233
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    • 2010
  • Magnetic random access memory (MRAM), based on magnetic tunnel junction (MTJ) and CMOS, is a prominent candidate among prospective semiconductor memories because it can provide nonvolatility, fast access time, unlimited read/write endurance, low operating voltage and high storage density. The etching of MTJ stack with good properties is one of a key process for the realization of high density MRAM. In order to achieve high quality MTJ stack, the use of CoFeB and IrMn magnetic films as free layers was proposed. In this study, inductively coupled plasma reactive ion etching of CoFeB and IrMn thin films masked with Ti hard mask was investigated in a $Cl_2$/Ar gas mix. The etch rate of CoFeB and IrMn films were examined on varying $Cl_2$ gas concentration. As the $Cl_2$ gas increased, the etch rate monotonously decreased. The effective of etch parameters including coil rf power, dc-bais voltage, and gas pressure on the etch profile of CoFeB and IrMn thin film was explored, At high coil rf power, high dc-bais voltage, low gas pressure, the etching of CoFeB and IrMn displayed better etch profiles. Finally, the clean and vertical etch sidewall of CoFeB and IrMn free layers can be achieved by means of thin Ti hard mask in a $Cl_2$/Ar plasma at the optimized condition.

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