• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제22권4호
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• pp.26-31
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• 2023

We investigated the impact of NF₃ / H₂O remote plasma dry cleaning conditions on the SiO₂ etching rate at different preparation states during the fabrication of ultra-large-scale integration (ULSI) devices. This included consideration of factors like Si crystal orientation prior to oxidation and three-dimensional structures. The dry cleaning process were carried out varying the parameters of pressure, NF₃ flow rate, and H₂O flow rate. We found that the pressure had an effective role in controlling anisotropic etching when a thin SiO₂ layer was situated between Si₃N₄ and Si layers in a multilayer trench structure. Based on these observations, we would like to provide further guidelines for implementing the dry cleaning process in the fabrication of semiconductor devices having 3D structures.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.85-93
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• 2019

한국은 반도체 산업에서의 독보적 우위에도 불구하고, 반도체 장비 분야에서는 두각을 나타내지 못하고 있다. 세정장비는 반도체 장비 중 한 분야로, 반도체 기술의 고도화에 따라 향후 중요성이 더욱 강조되는 분야이다. 본 연구는 특허 정보를 분석하여 한국을 포함한 주요 국가별 세정장비 분야 기술경쟁력을 파악하고 국가별 중점 기술분야를 살펴보고자 하였다. 이를 위해 최근 10년 간 미국 특허청에 등록된 세정장비 특허를 검색하여, 정량적 특허분석 및 특허 동시분류 네트워크 분석을 실시하였다. 연구 결과, 미국과 일본이 이 분야 기술을 선도하고 있는 것으로 나타났으며, 한국은 이들 선도국에 비해 경쟁력이 크게 뒤쳐짐은 물론, 경쟁국인 대만이나 후발국인 중국에 비해서도 우위에 있다고 보기 어려운 상황이다. 또한 국가별 전문화가 진행되어 있어, 국가 간 협력체제가 원활치 못할 경우 기술장벽으로 작용할 가능성도 없지 않다. 따라서 국내 세정장비 산업의 발전을 위한 적극적인 연구개발과 기술역량 확충이 요구된다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제15권4호
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• pp.73-78
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• 2016

Contact pressure distribution between PVA brush and semiconductor wafer was measured by developing a test setup which could simulates the post CMP cleaning process. The test set-up used thin film type pressure sensor which could measure the pressure distribution of contact area with the resolution of $15.5ea/cm^2$. As the experimental results, it was verified that there had been severe contact pressure non-uniformity along the axis of the brush and between the adjacent projections on the brush's surface. These results should be considered when developing post CMP cleaning stage or designing the PVA brush.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.74-79
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• 2002

80년대 반도체 산업의 급격한 성장으로 오늘날 반도체 산업은 반도체소자의 초고집접화, 웨이퍼의 대구경화로 발전이 거듭났으며, 소자의 성능과 생산 수율의 향상을 위하여 실리콘 웨이퍼의 세정하는 기술 및 연구를 계속 진행하고 있다. 기존의 반도체 세정은 과다한 화학약품의 사용으로 비 환경친화적이며, 이에 본 연구에서는 기존의 세정방법을 대체하기 위한 방법으로 환경친화적인 전리수를 이용한 반도체 세정법을 하였다. 이때 실리콘 웨이퍼 표면의 원자적 상태의 변화가 발생하여 다양한 방법으로 확인할 수 있다. 본 연구에 서는 이러한 분석을 하기 위하여 기존세정의 화학약품과 전리수로 세정한 웨이퍼의 표면을 비교하였으며, 또한 온도 및 시간별 표면상태변화를 분석하였다. 특히 접촉각 변하에 중점을 두어 변화를 관찰하였으며, 음극수의 경우 17.28°, 양극수의 경우 34.1°의 낮은 접촉각을 얻을 수 있었다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제22권4호
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• pp.66-71
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• 2023

This paper describes a hybrid cleaning method of silicon wafer combining nano-bubble and ultrasound to remove sub-micron particles and contaminants with minimal damage to the wafer surface. In the megasonic cleaning process of semiconductor manufacturing, the cavitation induced by ultrasound can oscillate and collapse violently often with re-entrant jet formation leading to surface damage. The smaller size of cavitation bubbles leads to more stable oscillations with more thermal and viscous damping, thus to less erosive surface cleaning. In this study, ultrasonic energy was applied to the wafer surface in the DI water to excite nano-bubbles at resonance to remove contaminant particles from the surface. A patented nano-bubble generator was developed for the generation of nano-bubbles with concentration of 1×10⁹ bubbles/ml and nominal nano-bubble diameter of 150 nm. Ultrasonic nano-bubble technology improved a contaminant removal efficiency more than 97% for artificial nano-sized particles of alumina and Latex with significant reduction in cleaning time without damage to the wafer surface.

• 한국가시화정보학회지
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• 제9권1호
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• pp.17-19
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• 2011

The bubble oscillations play an important role in ultrasonic cleaning processes. In the ultrasonic cleaning of semiconductor wafers, the cleaning process often damages micro/nano scale patterns while removing contaminant particles. However, the understanding of how patterns in semiconductor wafers are damaged during ultrasonic cleaning is far from complete yet. Here, we report the observations of the motion of bubbles that induce solid wall damage under 26 kHz continuous ultrasonic waves. We classified the motions into the four types, i.e. volume motion, shape motion, splitting or jetting motion and chaotic motion. Our experimental results show that bubble oscillations get unstable and nonlinear as the ultrasonic amplitude increases, which may exert a large stress on a solid surface raising the possibility of damaging microstructures.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제19권2호
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• pp.45-50
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• 2020

We investigated the Si_1-xGe_x surface properties when dry cleaning the films using NF₃ / H₂O remote plasma. After the dry cleaning process, it was found that about 80-250 nm wide bumps were formed on the SiGe surface regardless of Ge concentration in the rage of x = 0.1 ~ 0.3. In addition, effects of the dry cleaning processing parameters such as pressure, substrate temperature, and H₂O flow rates were examined. It was found that the surface bump is significantly dependent on the flow rate of H₂O. Based on these observations, we would like to provide additional guidelines for implementing the dry cleaning process to SiGe materials.

• 청정기술
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• 제5권1호
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• pp.62-77
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• 1999

전자 및 컴퓨터 산업의 발전으로 반도체 산업은 비약적으로 발전하고 있다. 그러나 반도체 제조 공정에서 필수적으로 사용되는 각종 환경 오염 물질에 대한 규제가 세계적으로 강화되고 있어 반도체 업계의 적극적인 환경 대응책이 없이는 반도체 수출에 대한 선진국의 제재를 피하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 청정 기술 측면에서, 반도체 산업의 환경영향 개선을 위한 세정 공정의 기술적 대체 방안에 대하여 조사하였다. 세정 공정의 대안으로서 기상 세정 공정, UV 사용 공정, 플라즈마 사용 공정을 조사하였으며, 각 공정의 장단점을 비교하였다.

• 전자공학회논문지A
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• 제30A권11호
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• pp.99-104
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• 1993

We analyzed the D.I. water used in wet cleaning process of semiconductor device manufacturing both at the D.I. water plant and at the wafer cleaning bath to detect the impurity source of D.I. water contamination. This shows that the quantity of impurity is related to the resistivity of D.I. water, and we found that the cleanliness of the wafer surface processed in D.I. water bath was affected by the degree of the ionic impurity contamination. So we evaluated the cleaning effect as different method for Fe ion, having the best adsoptivity on wafer surface. Moreover the temperature effect of the D.I. water is investigated in case of anion in order to remove the chemical residue after wet process. In addition to the control of D.I. water resistivity, chemical analysis of impurity control in D.I. water should be included and a suitable cleaning an drinsing method needs to be investigated for a high yielding semiconductor device.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3168-3172
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• 2007

As the minimum feature size decreases, control of contamination by nanoparticles is getting more attention in semiconductor process. Cleaning technology which removes nanoparticles is essential to increase yield. A reference wafer on which particles with known size and number are deposited is needed to evaluate the cleaning process. We simulated particle trajectories in the chamber by using FLUENT and designed a particle deposition system which consists of scanning mobility particle sizer (SMPS) and deposition chamber. Charged monodisperse particles are generated using SMPS and deposited on the wafer by electrostatic force. The experimental results agreed with the simulation results well in terms of particle number and deposition area according to particle size, flow rate and deposition voltage.