• 소성∙가공
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• 제13권3호
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• pp.225-229
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• 2004

Chemical Mechanical Polishing(CMP) process becomes one of the most important semiconductor processes. But the basic mechanism of CMP still does not established. Slurry fluid dynamics that there is a slurry film between a wafer and a pad and contact mechanics that a wafer and a pad contact directly are the two main studies for CMP. This paper based on the latter one, especially on the abrasion wear model. Material Removal Rate(MRR) is calculated using the trajectory length of every point on a wafer during the process time. Both the rotational velocity of a wafer and a pad and the wafer oscillation velocity which has omitted in other studies are considered. For the purpose of the verification of our simulation, we used the experimental results of S.H.Li et al. The simulation results show that the tendency of the calculated MRR using the relative velocity is very similar to the experimental results and that the oscillation effect on MRR at a real CMP condition is lower than 1.5%, which is higher than the relative velocity effect of wafer, and that the velocity factor. not the velocity itself, should be taken into consideration in the CMP wear model.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.131-136
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• 2000

We have investigated the slurry induced metallic contaminations of undoped and doped silicate oxides surface on CMP cleaning process. The metallic contaminations by CMP slurry were evaluated in four different oxide films, such as plasma enhanced tetra-ethyl-orthyo-silicate glass(PE-TEOS), O3 boro-phos-pho-silicate glass(O3-BPSG), PE-BPSG, and phospho-silicate glass(PSG). All films were polished with KOH-based slurry prior to entering the post-CMP cleaner. The Total X-Ray fluorescence(TXRF) measurements showed that all oxide surfaces are heavily contaminated by potassium and calcium during polishing which is due to a CMP slurry. The polished O3-BPSG films presented higher potassium and calcium contaminations compared to PE-TEOS because of a mobile ions gettering ability of phosphorus. For PSG oxides, the slurry induced mobile ion contamination increased with an increase of phosphorus contents. In addition, the polishing removal rate of PSG oxides had a linear relationship as a function of phosphorus contents.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.88-88
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• 2007

Chemical mechanical polishing (CMP) 공정은 그 어원에서 알 수 있듯이 슬러리의 화학적인 요소와 웨이퍼에 가해지는 기계적 압력에 의해 결정되는 평탄화 기술이다. 최근, 금속배선공정에서 높은 전도율과 재료의 값이 싸다는 이유로 Cu률 사용하였으나, 디바이스의 구조적 특성을 유지하기 위해 높은 압력으로 인한 새로운 다공성 막(low-k)의 파괴와, 디싱과 에로젼 현상으로 인한 문제점이 발생하게 되었다. 이러한 문제점을 해결하고자, 본 논문에서는 Cu 표면에 Passivation layer를 형성 및 제거하는 개념으로 공정시 연마제를 사용하지 않으며, 낮은 압력조건에서 공정을 수행하기 위해, 전해질의 농도 변화에 따른 선형추의전압전류법과 순환전압전류법을 사용하여 전압활성화에 의한 전기화학적 반응이 어떤 영향을 미치는지 연구하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권6호
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• pp.91-97
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• 2018

Chemical mechanical polishing(CMP) realizes a surface planarity through combined mechanical and chemical means. In CMP process, Preston equation is known as one of the most general approximation of the removal rate. Effects of pressure and relative speed on the mechanical property of Cu CMP has been investigated. On the other hand, The amount of abrasion also increased with changes in pressure and speed, resulting in a proportional increase of temperature during CMP. Especially this temperature is an important factor to change chemical reaction in a Cu CMP. However, when the slurry temperature became higher than $70^{\circ}C$, the removal rate went lower due to abrasives aggregation and scratching occurred on the Cu film. Therefore, it was found that the slurry temperature should not exceed $70^{\circ}C$ during Cu CMP. Finally, authors could increase the pressure, speed and slurry temperature up to a ceratin level to improve the removal rate without surface defects.

• 대한치과기공학회지
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• 제45권2호
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• pp.48-53
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• 2023

Purpose: This study aimed to provide the basic data for dental barrel finishing by observing the abrasiveness of the metal body according to the time of the barrel finishing. Methods: This study included three types of Co-Cr alloys. The specimens were manufactured by casting method using 10-mm diameter wax spheres (n=10). The cast alloys were polished for 60 minutes at intervals of 5 minutes in barrel finishing. The weight and volume of the specimens were measured, and the rate of change was calculated. The data obtained from the three groups (α=0.05) were compared and analyzed using one-way ANOVA. Results: As a result, the overall volume and weight of the group decreased after grinding compared with the control group. Conclusion: When grinding dental barrel finishing, no difference was observed in the processing rate depending on the type of alloy and the processing rate of the alloy body is within 30 minutes; hence, dental barrel finishing can be effectively used for grinding.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권4호
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• pp.525-531
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• 1998

Czochralski법으로 congruent(48.6mol% $Li_2O$)한 조성의 $LiNbO_3$와 congruent한 조성에 Fe2O3를 0.05mol%, congruent한 조성에 $K_2O$를 6wt%, congruent한 조성에$K_2O$와 $Fe_2O_3$를 각각 6wt%, 0.05mol% 첨가한 융액으로부터 $LiNbO_3$ 단결정을 c-축 방향으로 성장시켰다. 성장된 결정들은 편광 현미경과 Laue법에 의해 축을 결정한 후 절단하여 연마하였다. 시료들은 상온에서 XRD pattern을 측정하고 상온~$1230^{\circ}C$의 온도영역과 100Hz~13MHz의 주파수영역에서 유전율을 측정하였으며 상온에서 결정내 $Fe^{3+}$ 이온에 대한 ESR 스펙트럼과 UV-VIS, IR영역에서의 투과율을 측정하였다. Congruent한 조성에 $K_2O$를 6wt% 첨가한 융액으로부터 성장시킨 결정의 상온에서의 XRD pattern은 congruent한 조성의 결정과 거의 같으며 상전이온도(Tc)는 증가하고 $Fe^{3+}$을 첨가하면 ESR 스펙트럼은 세기가 증가하며 lineshape가 거의 대칭적으로 되고 선폭도 훨씬 줄어든다. 또 UV-스펙트럼의 흡수단은 단파장쪽으로 이동하며 OH- 이온에 대한 IR-흡수 스펙트럼은 2886nm 성분 스펙트럼이 현저하게 증가한다. 이 결과에 의하면 congruent한 조성에 $K_2O$를 6wt% 첨가한 융액으로부터 성장시킨 결정은 결정 내의 [Li]/[Nb]비가 1에 가까운 거의(nearly) stoichiometric한 결정이 되었음을 알수 있다.

• Tribology and Lubricants
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• 제32권2호
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• pp.67-71
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• 2016

This study investigates the characteristics of the sapphire wafer chemical mechanical polishing (CMP) process. The material removal rate is one of the most important factors since it has a significant impact on the production efficiency of a sapphire wafer. Some of the factors affecting the material removal rate include the pressure, platen speed and slurry. Among the factors affecting the CMP process, we analyzed the trends in the material removal rate and surface roughness, which are mechanical factors corresponding to both the pressure and platen speed, were analyzed. We also analyzed the increase in the material removal rate, which is proportional to the pressure and platen speed, using the Preston equation. In the experiment, after polishing a 4-inch sapphire wafer with increasing pressure and platen speed, we confirmed the material removal rate via thickness measurements. Further, surface roughness measurements of the sapphire wafer were performed using atomic force microscopy (AFM) equipment. Using the measurement results, we analyzed the trends in the surface roughness with the increase in material removal rate. In addition, the experimental results, confirmed that the material removal rate increases in proportion to the pressure and platen speed. However, the results showed no association between the material removal rate and surface roughness. The surface roughness after the CMP process showed a largely consistent trend. This study demonstrates the possibility to improve the production efficiency of sapphire wafer while maintaining stable quality via mechanical factors associated with the CMP process.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.347-347
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• 2008

본 연구에서는 별도의 소결과정 없이 상온에서 치밀한 복합체 후막의 제조가 가능한 Aerosol Deposition Method (ADM)를 이용하여 SOP를 실현시키기 위한 기판 재료로서 알루미나 기반의 알루미나-폴리이미드 복합체를 제조하고 그 특성에 대한 평가를 진행하였다. SEM 관찰결과 기공이 거의 없고 치밀한 구조의 복합체가 상온에서 성공적으로 형성되었음이 확인되었다. XRD 와 FT-IR 분석 결과 알루미나와 폴리이미드 모두가 복합체에 존재함을 확인할 수 있었다. 또한 XRD 분석결과 출발 원료에 폴리이미드 함량이 증가할수록 ADM으로 제조된 복합체 내부의 알루미나의 결정자 크기가 증가하는 결과를 보였다. 복합체의 알루미나 충진율을 확인하기 위한 간접적인 방법으로 복합체 후막을 연마하여 복합체 내부를 노출시킨 후 폴리이미드의 용매인 Methyl Ethyl Ketone으로 폴리이미드를 식각시켜 남아있는 알루미나 영역을 관찰한 SEM 분석결과 알루미나가 60% 이상 복합체의 대부분을 이루고 있다는 사실을 관찰할 수 있었다. 복합체의 미세구조를 확인하기 위하여 TEM 분석결과 기존에 보고된 ADM으로 제조된 알루미나 후막의 결정자 크기인 10~20 nm 보다 큰 100 nm 범위의 결정자 크기를 관찰 할 수 있었다. 유전특성평가 결과 유전율과 tan$\delta$는 1 MHz에서 각각 9.0, 0.0072로서 알루미나만을 원료로 성막시킨 후막의 유전 특성을 크게 떨어뜨리지 않으며 알루미나 후막과 유사한 결과를 보였다. 추후 복합체의 균일성 향상 및 고주파 영역의 유전 특성 향상을 통하여 세라믹의 취성 및 가공성이 개선된 3 차원 적층 기판재료로의 응용이 기대될 것으로 전망된다.

• 대한화학회지
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• 제28권5호
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• pp.271-278
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• 1984

염기성 용액에서 기계적으로 연마한 고순도 철의 전위를 환원 전위로부터 부동화 전위로 급격히 변화시켜서 부동화 막이 전극표면에 형성되게 하면서 철의 반사율 변화와 타원편광반사법(Ellipsometry) 측정을 하였다. 철 표면이 부동화 될때 일어나는 반사광의 편광 파라메터(${\Delta},\;{\psi}$)와 반사율(R) 변화를 자동화된 타원편광반사계로 기록하였고, 이로부터 철을 부동화 상태에 들어가게 하는 표면막의 두께(${\tau}$)와 광학상수(n, k)들의 변화하는 값을 계산할 수 있었다. 광학상수 값들로 나타나는 막의 성질이 시간에 따라 급격한 전이를 하는 것은 관찰되지 않았으며, 비교적 짧은 시간(수초)내에 정상 상태 값에 접근하였다. 효과적으로 부동화를 일으키는 막의 두께는 $14\;{\sim}\;23{\AA}$의 범위에 있었다. 형성된 부동화 막은 용액의 pH가 큰 경우에는 얇고 치밀한 구조를 가진 것으로 보이며, pH가 작은 경우에는 두께는 두껍지만 pH가 큰 경우보다 덜 치밀한 부동화 막이 형성되는 것으로 보였다. 이들 부동화 막은 약간의 흡광성을 가지는 것으로 나타났다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.165-165
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• 2007

투명전도박막은 ITO, $SnO_2$, ZnO, 등이 있으나 $SnO_2$는 자외선 영역까지 투과시키는 우수한 광학적 특성을 나타내지만, 상당히 큰 전기저항으로 인해 현재는 현재 ITO가 널리 이용되고 있다. ITO(Indium Tin Oxide)박막은 자외선 영역에서 반사율이 높으며 가시광선영역에서는 80%이상의 뛰어난 투과율을 가지고 있다. 또한 낮은 전기저항과 넓은 광학적 밴드갭 때문에 가장 유용한 투과전도성 재료 중에 하나이다. 이러한 특성 때문에 여러 가지 문자 표시소자의 투명전극, 태양전지의 창재료, 정전차폐를 위한 반도체 포장재료, 열반사막, 면발열체, 광전변환 소자에 응용되고 있다. 일반적으로 박막의 제작에는 저항가열법과 전자선가열법, 스퍼터링법의 물리적 증착과 화학적 증착으로 나뉜다. 본 논문에서는 증착온도를 달리 하여 RF-sputtering에 의해 ITO박막을 증착한 후 온도증가에 따른 박막의 특성을 연구하였으며 또한 광역평탄화를 위한 CMP공정을 적용하여 증착온도가 연마에 미치는 영향을 연구하였다. 본 실험에서 사용된 ITO박막은 $2{\times}2Cm$의 Corning glass위에 증착되었으며 타겟은 $In_2O_3$와 $SnO_2$가 9:1로 혼합된 Purity 99.99%이상의 직경 2 inch인 ITO타겟을 사용하였다. 박막 증착시 기판온도는 상온에M $200^{\circ}C$까지 변화시켰으며 RF power는 100W로 일정하게 하였으며 증착압력은 $8{\times}10^{-2}$Torr이였다. CMP공정조건은 헤드속도 60rpm, 플레이튼 속도 60rpm, 슬러리 주입 유량 60mml/min, 압력 $300g/cm^2$이였다. 전기적 특성은 four point probe를 이용하여 측정하였으며 광학적 특성은 UV-Visible Spectrometer를 이용하여 200~900nm의 파장범위에서 광투과도를 측정하였다.