• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.242-242
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• 2008

반도체 공정에서 일정한 패턴을 만들기 위하여 Photoresist (PR)를 이용한 식각 공정을 사용하게 된다. 이러한 식각 공정은 반도체 직접도가 증가되면서 더욱 많은 단계의 공정을 요구하게 되었다. 그러나 식각 공정의 증가는 반도체 소자 생산을 위한 더 많은 시간과 비용을 요구하게 된다. 이를 해결하기 위하여 Photoresist를 사용하지 않은 공정으로 공정 단계를 간소화하기 위한 연구를 진행하고 있지만 아직 명확한 대한은 없다. 본 연구에서 는 PR의 strip 시간을 최대한 단축시키고 PR strip 잔여물의 빠른 제거를 위하여 기존 공정에서 사용 중인 strip 약 액을 플라즈마에 의하여 활성화하는 방법으로 PR strip 시간을 최대한 줄이는 방법에 대한 연구를 진행하였으며, 활성화된 strip용액이 더욱 빠른 strip율을 나타내는 것을 확인하였다. 또한 약액 활성화 방법으로 활성화된 strip 용액으로 PR을 일부 제거한 후 PR 표면의 물리적 특성 변화를 분석하여 약액 활성화된 strip 용액으로 인한 PR의 특성을 물리적 방법으로 접근하여 연구를 진행하였다.

• 한국진공학회지
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• 제17권6호
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• pp.544-548
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• 2008

반도체 공정에서 가장 많은 시간과 비용을 차지하는 공정 중 하나는 Photoresist strip 공정이다. 따라서 보다 빠르게 PR의 strip 공정을 단축하기 위한 연구가 계속 진행중에 있다. 하지만 기존 사용중인 strip용액을 대체하기 위한 물질을 찾는 것은 많은 비용을 수반한다. 본 연구에서는 PR의 strip 시간을 최대한 단축시키고 PR strip 잔여물의 빠른 제거를 위하여 기존 공정에서 사용 중인 strip 약액을 플라즈마에 의하여 활성화하는 방법(Plasma Liquid-Vapor Activation: PLVA)으로 PR strip 시간을 최대한 줄이는 방법에 대한 연구를 진행하였으며, 활성화된 strip용액이 더욱 빠른 strip율 성능을 나타내는 것을 확인하였다. 또한 PR strip에서 이온에 의한 영향을 받은 HDI-PR (high dose implanted photoresist)은 기존 strip용액으로 제거가 불가능하였다. 하지만 본 연구에서 제시한 PLVA 방법으로 활성화된 용액에서는 그 가능성을 확인하였고, 이러한 PLVA방법에 대한 물리적 연구를 위하여 HDI-PR 표면 내력의 변화를 측정하였다. 그 결과 PLVA 처리 전 후 HDI-PR의 표면 내력에 큰 변화를 확인하였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제5권2호
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• pp.37-39
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• 2006

We employed in-situ spectroscopic ellipsometry(SE) and imaging ellipsometry(IE) to study the interaction of water and photoresist(PR) in 193 immersion lithography. Real time measurement of SE showed thickness increase when PR was immerged in water indicating swelling effect. From the temporal evolution we could observe its reaction-limited behavior. Meanwhile, IE could identify the modification of PR surface by contact of water even for a short period of a second.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.385-386
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• 2008

Reducing the PR(Photoresist) dispense Rate is one of the important issues in Photolithography. It is a main concern that variation in PR dispense rate and existance of microbubble. so we need to measure the photoresist dispense rate more precisely. This paper presented a noble sensor of measuring the PR dispense and detecting the microbubble.

• 한국진공학회지
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• 제17권2호
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• pp.113-116
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• 2008

반도체 소자 집적도의 비약적인 발전으로 인하여 반도체 공정은 더욱 다층화 되어가고 있다. 이러한 다층화 공정에서는 필수적으로 여러 단계의 패턴을 형성하기 위하여 Photoresist(PR)를 이용한 식각 공정을 사용하게 된다. 이러한 식각 공정에서 다단계 식각 공정으로 인한 공정시간 증가와 식각 후 남은 잔여 PR residue는 초고집적화된 현 반도체 산업에서는 소자에 치명적인 문제를 발생시킨다. 따라서 본 연구에서는 기존 PR strip 용액을 플라즈마에 의하여 액체 상태로 활성화하여 기존의 건식세정법과 습식세정법을 동시에 사용하여 PR을 효과적으로 제거하기 위한 방법을 연구하였다. 플라즈마에 의하여 약액을 활성화하기 위하여 먼저 플라즈마 약액활성화를 위한 장치를 simulation하여 실험 장치에서 균일한 gas흐름을 확인하였다. 이후 플라즈마의 세기를 0V에서 100V까지 증가시켜 약액을 활성화한 후 PR을 strip하여 각 플라즈마 세기에서의 식각률을 조사하였으며 80V에서 가장 빠른 식각률을 나타났다. 또한 0V와 80V의 Dilution에 대한 영향을 확인하였으며 약액을 Dilution 후에도 식각률은 더욱 향상됨을 확인할 수 있었다. 이러한 세정 시간의 단축은 여러 단계의 식각 공정 시간을 단축하여 반도체 공정에서 소자 생산을 위한 시간을 단축하게 된다. 또한 각 세정공정마다 증가한 세정 공정으로 인하여 세정액의 사용이 많아져 세정액 폐수로 인한 환경문제가 심각해지고 있다. 세정 약액 활성화 방법을 사용함으로써 세정액의 절감효과가 나타난다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.977-982
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• 2007

The realization of the photoresist(PR) removal method with vaporized water and ozone gas mixture has been studied for the LCD TFT array manufacturing. The developed PR stripper uses the water boundary layer control method based on the high concentration ozone production technology. We develop the prototype of PR stripper and experiment to find the optimal process parameter condition like as the ozone gas flow/concentration, process reaction time and thin boundary layer formation. As a results, we realize the LCD PR strip rate over the 0.4 ${\mu}m/min$ and this PR removal rate is more than 5 times higher than the conventional immersion type ozonized water process.

• 한국결정성장학회지
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• 제13권2호
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• pp.68-72
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• 2003

본 논문에서는 3차원 마이크로구조물을 위한 새로운 UV-LIGA 공정을 개발하였다. 일반적으로 photoresist는 얇은 두께로 코팅이 되지만, SU-8은 수십 $\mu\textrm{m}$ 이상의 두께를 가질 수 있으며, 높은 형상비를 갖는다. SU-8과 같은 Thick photoresist는 기존의 baking 공정과 같이 급격한 cool down을 할 경우 stress에 의한 crack이 발생한다. 이와 같은 경우 도금을 위한 마이크로구조물이 구현이 되지 않는다. SU-8의 코팅, bake에서의 시간 조절, 그리고 PEB의 시간 조절 및 cool down조절을 통하여 stress에 의한 crack이 발생하지 않도록 3차원 마이크로구조물을 제작 할 수 있도록 하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권5호
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• pp.498-504
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• 2006

고밀도 $CHF_3$ 플라즈마를 이용한 식각에서 photoresist(PR)의 식각속도 및 $SiO_2$의 PR에 대한 식각 선택도가 이온의 입사 각도에 따라 변화하는 특성을 관찰하였다. 플라즈마 내에 파라데이 상자를 설치하여 이온의 입사 각도를 조절하였으며, 바이어스 전압을 변화시켜 이온의 입사 에너지를 조절하였다. 대부분의 바이어스 전압에서 $SiO_2$의 식각속도는 이온입사각도가 증가함에 따라 단조 감소함에 비해 PR의 식각속도는 중간각도 영역까지 일정하다가 그 이후에 감소하기 시작하였다. 이온입사각도가 $0^{\circ}$인 조건에서의 식각속도를 기준으로 정규화된 식각속도(NER)는 $SiO_2$의 경우 cosine함수와 거의 일치하였으나 PR의 경우 중간각도영역에서 over-cosine 형태를 보였다. PR에 대한 $SiO_2$의 식각선택도는 이온입사각도에 따라 점차로 감소하였는데, 이는 PR이 $SiO_2$에 비해 중간각도에서 물리적 스퍼터링에 의해 식각 수율이 크게 증가하였기 때문이다. 또한, 바이어스 전압의 증가에 따라 PR에 대한 식각선택도는 대부분의 이온입사각도에서 감소하였다.

• 한국진공학회지
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• 제18권2호
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• pp.97-101
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• 2009

현대의 반도체 산업에서 공정 중 가장 큰 비중을 차지하며, 가장 많은 자본과 인력을 소비하는 것이 바로 세정 공정이다. 세정공정은 소자의 작동에 영향을 미치고 기능을 저하시킬 수 있는 이물질 입자들을 제거하는 것이다. 특히 소자를 식각하기 위한 Photoresist(PR) 과정이 끝날 때마다 항상 세정 과정이 포함되어야 했다. 또한, Photoresist(PR) 공정 중 생성된 HDI-PR(high dose implanted photoresist)은 세정 과정에서 제거가 힘들기 때문에 현대의 고밀도 집적회로 세정 공정에서는 건식 세정과 습식 세정을 혼용하여 여러 단계의 세정 공정을 거치게 된다. 이 논문에서는 기존 플라즈마 방식으로 대표되는 건식 세정과 약액으로 대표되는 습식 세정을 동시에 사용하는 방식을 사용하여 약액활성화 방법(Plasma Liquid-Vapor Activation; PLVA)을 제안하여 실험을 실시하였고 HDI-PR을 활성화된 용액에 담근 후 Nano-Indenter를 이용하여 표면강도와 탄성계수를 측정했다. Nano-indenter는 특정한 기하학적 형태를 가지는 Tip을 표면에 압입한 후 압입하중과 압입깊이를 측정함으로서 시료의 표면강도와 탄성계수를 측정하였다. 그 결과 plasma로 활성화된 PR stripper 용액으로 strip한 후의 시료의 표면 강도가 크게 줄어든 것을 확인하였다. 이는 이후 물리적 표면 세정 공정을 후 공정으로 사용한다면 보다 효율적인 HDI-PR을 제거할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.464-464
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• 2012

본 연구에서는 DBD (Dielectric Barrier Discharge)방식을 통해 발생된 대기압 plasma를 이용한 Photoresist (PR) Ashing에 관한 연구를 하였다. 사용된 DBD 반응기는 기존의 blank planar plate 형태의 Power가 인가되는 anode 부분과 Dielectric Barrier 사이 공간을 액상의 도전체로 채워 넣은 형태의 전극이 사용 하였으며, 인가 Power는 40 kHz AC 최대 인가 전압 15 kV를 사용 하였고(본 연구에서 인가 power는 30 KHz,전압 14 KV를 고정시킴) 플라즈마를 발생시 라디칼의 활성화를 유지하기 위해 전극 온도가 $180^{\circ}C$ 정하였다. Feeding 가스는 N2, 반응가스로는 CDA(Clean Dry Air), SF6와 CF4가스를 사용 하였으며 모든 공정은 In-line type으로 시편을 처리 하였다. CDA ratio의 경우에 질소대비 0.2%때 이송속도 30 mm/sec 1회 처리 기존 PR ashing은 최대 $320{\AA}$의 ashing 두께를 얻을 수 있었다. SF6와 CDA가스를 같이 반응하는 경우 ratio는 CDA : SF6 = 0.6% : 0.6%에서 PR ashing rate이 $841{\AA}/pass$의 값을 얻을 수 있었고, CDA가스만 첨가하는 경우보다 약2.6배 증가함을 관찰할 수 있었다. CF4 가스를 사용하는 경우 ratio는 CDA : CF4 = 0.2% : 0.2%에서 PR ashing rate이 $687{\AA}/pass$의 값을 얻을 수 있으며 CDA가스만 첨가하는 경우보다 약 2.1배 증가함을 관찰할 수 있었다. 그리고 PR ashing rate가 가스첨가종류와 비율에 따라서 변화함을 관찰하였고 최적조건을 찾기 위해 연구를 진행하였다. 추후 PR ashing rate가 향상을 하기 위해 가스혼합비율 및 stage 온도등 조건을 조절하여 공정최적조건을 얻기 위해 연구를 진행하였다.