• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권3호
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• pp.25-32
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• 2011

초고휘도 비극성 a-GaN LED를 위한 양질의 R-면 사파이어 기판을 제조하기 위해 절단, 연마공정에 대해서 연구하였다. 사파이어는 이방성이 큰 물질로서 R-면과 c-면의 기계적인 특성의 차이에 의해 기판 제조공정 조건이 영향을 받으며, c-면에 비해서 R-면은 이방성 크며 각 결정학적인 면에서의 이방성은 연마공정에는 큰 영향을 미치지 않으나 절단공정에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. R-면 잉곳의 절단방향이 a-flat에 대해 $45^{\circ}$인 경우에 절단이 가장 효과적으로 이루어졌으며 양호한 절단품질을 얻을 수 있었다. 기계적인 연마가 이루어지는 래핑과 DMP(Diamond mechanical polishing) 공정에서는 c-면 기판과 연마율이 큰 차이가 나타나지 않았으나, 화학반응이 수반되는 CMP(Chemical mechanical polishing) 공정에서는 c-면 기판의 연마율이 R-면 기판의 약 2배 이상 큰 값을 가졌으며, 이는 c-면의 수화반응층 형성에 의한 영향으로 보여진다.

• 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.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1880-1884
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• 2008

Cleaning is required following CMP (chemical mechanical planarization) to remove particles. The minimization of particle residue is required with each successive technology generation, and the cleaning of wafers becomes more complicated. In copper damascene process for interconnection structure, it utilizes 2-steop CMP consists of Cu CMP and barrier CMP. Such a 2-steps CMP process leaves a lot of abrasive particles on the wafer surface, cleaning is required to remove abrasive particles. In this study, the buffing is performed various conditions as a cleaning process. The buffing process combined mechanical cleaning by friction between a wafer and a buffing pad and chemical cleaning by buffing solution consists of tetramethyl ammonium hydroxide (TMAH)/benzotriazole(BTA).

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.383-385
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• 2013

반도체소자의 고속실현을 위해서 알루미늄배선에서 40% 가량 성능을 높이는 반면 제조비용은 30%까지 낮출 수 있는 구리를 선호하고 있으나, 식각이 잘 되지 않아 원하는 패턴으로 만들어 내기가 곤란한 공정기술의 어려움과 구리물질이 지닌 유독성문제를 가지고 있다. 기존의 식각기술로는 구리패턴을 얻을 수 없는 기술적 한계 때문에 화학.기계적 연마(CMP)를 이용한 평탄화와 연마를 통해서 구리배선을 얻는 다마스커스(Damascene)기술이 개발됐고 이를 이용한 구리배선기술이 현실적으로 가능하게 됐다. CMP를 이용한 평탄화 및 연마 공정에서 Wafer에 도포된 구리의 두께를 실시간으로 측정하여 정밀하게 제어할필요가 있는데, 본 논문에서는 와전류를 이용하여 옹고스트롬 단위의 두께를 실시간으로 측정하여 제어 하는 시스템구현에 대해 기술한다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.1084-1090
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• 1998

As device sizes are scaled down to submicron dimensions, planarization technology becomes increasingly important for both device fabrication and formation of multilevel interconnects. Chemical mechanical polishing (CMP) has emerged recently as a new processing technique for achieving a high degree of planarization for submicron VLSI applications. The polishing process has many variables, and most of which are not well understood. The factors determine the planarization performance are slurry and pad type, insert material, conditioning technique, and choice of polishing tool. Circuit density, pattern size, and wiring layout also affect the performance of a CMP planarization process. This paper presents the results of studies on CMP process window characterization for 0.35 micron process with 5 metal layers.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권3호
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• pp.42-49
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• 2003

In this paper, we provide the results of polishing temperature distribution by way of infrared ray measurement system as well as polishing resistance, which can be interpreted as tribological aspects of CMP, using force measurement system. The results include the trend of polishing temperature, its distribution profile and temperature change during polishing. The results indicate that temperature affects greatly to the removal rate. Polishing temperature increases gradually and reaches steady state temperature and the period of temperature change occurs first tens of seconds. Furthermore, the friction force also varies as the same pattern with polishing temperature from high friction to low. These results suggest that the first period of the whole polishing time greatly affects the nonuniformity of removal rate.

• Tribology and Lubricants
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• 제25권6호
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• pp.404-408
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• 2009

본 연구에서는 마이크로/나노입자를 이용한 연마가공 공정에서의 입자-표면간 접촉상황에서 접촉계면의 기계적 성질과 재료제거율간의 관계를 실험적으로 고찰하였다. 연마가공 공정에서의 입자-평면간 접촉을 모사하기 위하여 팁 대신 실리카 입자를 부착한 콜로이드 프로브를 이용한 원자현미경 실험을 통하여 마찰력과 강성을 실험적으로 측정하였다. 실험결과와 이론적 접촉해석으로부터, 마찰계수는 횡방향 접촉강성에 따라 대체적으로 증가하고 재료제거율은 실리카 입자와 Cu, PolySi, Ni과 같은 다양한 재료표면간 접촉에서의 마찰계수들과 지수함수적인 비례관계를 가지고 있음을 규명하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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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.

• Tribology and Lubricants
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• 제35권6호
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• pp.323-329
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• 2019

Sapphire is currently used as a substrate material for blue light-emitting diodes (LEDs). The market for sapphire substrates has expanded rapidly as the use of LEDs has extended into various industries. However, sapphire is classified as one of the most difficult materials to machine due to its hardness and brittleness. Recently, a lap-grinding process has been developed to combine the lapping and diamond mechanical polishing (DMP) steps in a single process. This paper studies, the effect of wafer surface roughness on the chemical mechanical polishing (CMP) process by pressure and abrasive concentration in the lap-grinding process of a sapphire wafer. In this experiment, the surface roughness of a sapphire wafer is measured after lap-grinding by varying the pressure and abrasive concentration of the slurry. CMP is carried out under pressure conditions of 4.27 psi, a plate rotation speed of 103 rpm, head rotation speed of 97 rpm, and slurry flow rate of 170 ml/min. The abrasive concentration of the CMP slurry was 20wt, implying that the higher the surface roughness after lapgrinding, the higher the material removal rate (MRR) in the CMP. This is likely due to the real contact area and actual contact pressure between the rough wafer and polishing pad during the CMP. In addition, wafers with low surface roughness after lap-grinding show lower surface roughness values in CMP processes than wafers with high surface roughness values; therefore, further research is needed to obtain sufficient surface roughness before performing CMP processes.

• 열처리공학회지
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• 제30권6호
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• pp.264-270
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• 2017

본 연구에서는 다이아몬드의 기계적 화학적 연마(MCP) 에 주목하여 기존에 알려진 다이아몬드 가공연마판을 주물 또는 파우더 소결 방식이 아닌 플라즈마 열분사 기법을 통하여 경제성이 높게 제작하고 이를 상용화 하고자 하였다. 저렴한 주철 모재에 연성이 높고 밀착성이 우수한 Al을 중간 코팅층으로 코팅하고, 상부 코팅층으로 다이아몬드와 화학반응을 하게 되는 Fe-Cr-Ni 및 Ti 코팅층을 플라즈마로 코팅하여 다이아몬드 연마판을 제작하였다. 또한, 물리적인 코팅방법인 플라즈마 열분사 코팅층의 밀착력을 개선 하기 위하여 $550^{\circ}C$ 6시간 동안 열처리를 수행하고 모재와 Al 코팅층 사이에 약 $5{\mu}m$ 정도의 확산층을 형성하여 밀착력을 개선할 수 있었다.