Pellicle is defined as a thin transparent film stretched over an aluminum (Al) frame that is glued on one side of a photomask. As semiconductor devices are pursuing higher levels of integration and higher resolution patterns, the cleaning of the Al flame surface is becoming a critical step because the contaminants on the Al flame can cause lithography exposure defects on the wafers. In order to remove these contaminants from the Al frame, a highly concentrated nitric acid (HNO3) solution is used. However, it is difficult to fully remove them, which results in an increase in the Al surface roughness. In this paper, the pellicle frame cleaning is investigated using various cleaning solutions. When the mixture of sulfuric acid (H2SO4), hydrofluoric acid (HF), hydrogen peroxide (H2O2), and deionized water with ultrasonic is used, a high cleaning efficiency is achieved without HNO3. Thus, this cleaning process is suitable for Al frame cleaning and it can also reduce the use of chemicals.

As the fabrication technology used in FPDs(flat-panel displays) advances, the size of these panels is increasing and the pattern size is decreasing to the um range. Accordingly, a cleaning process during the FPD fabrication process is becoming more important to prevent yield reductions. The purpose of this study is to develop a FPD cleaning system and a cleaning process using a two-phase flow. The FPD cleaning system consists of two parts, one being a cleaning part which includes a two-phase flow nozzle, and the other being a drying part which includes an air-knife and a halogen lamp. To evaluate the particle removal efficiency by means of two-phase flow cleaning, silica particles 1.5μm in size were contaminated onto a six-inch silicon wafer and a four-inch glass wafer. We conducted cleaning processes under various conditions, i.e., DI water and nitrogen gas at different pressures, using a two-phase-flow nozzle with a gap distance between the nozzle and the substrate. The drying efficiency was also tested using the air-knife with a change in the gap distance between the air-knife and the substrate to remove the DI water which remained on the substrate after the two-phase-flow cleaning process. We obtained high efficiency in terms of particle removal as well as good drying efficiency through the optimized conditions of the two-phase-flow cleaning and air-knife processes.

Recently, products that a have 3-dimensional(3D) micro structure have been in wide use. To fabricate these 3D micro structures, several methods, such as stereo lithography, reflow process, and diffuser lithography, have been used. However, these methods are either very complicated, have limitations in terms of patterns dimensions or need expensive components. To overcome these limitations, we fabricated various 3D micro structures in one step using a pair of diffusers that diffract the incident beam of UV light at wide angles. In the experiment, we used positive photoresist to coat the Si substrate. A pair of diffusers(ground glass diffuser, opal glass diffuser) with Gaussian and Lambertian scattering was placed above the photomask in the passage of UV light in the photolithography equipment. The incident rays of UV light diffracted twice at wider angles while passing through the diffusers. After exposure, the photoresist was developed fabricating the desired 3D micro structure. These micro structures were analyzed using FE-SEM and 3D-profiler data. As a result, this dual diffuser lithography(DDL) technique enabled us to fabricate various microstructures with different dimensions by just changing the combination of diffusers, making this technology an efficient alternative to other complex techniques.

To fabricate a precise micro metal mold, the electrochemical etching process has been researched. We investigated the electrochemical etching process numerically and experimentally to determine the etching tendency of the process, focusing on the current density, which is a major parameter of the process. The finite element method, a kind of numerical analysis, was used to determine the current density distribution on the workpiece. Stainless steel(SS304) substrate with various sized square and circular array patterns as an anode and copper(Cu) plate as a cathode were used for the electrochemical experiments. A mixture of H2SO4, H3PO4, and DIW was used as an electrolyte. In this paper, comparison of the results from the experiment and the numerical simulation is presented, including the current density distribution and line profile from the simulation, and the etching profile and surface morphology from the experiment. Etching profile and surface morphology were characterized using a 3D-profiler and FE-SEM measurement. From a comparison of the data, it was confirmed that the current density distribution and the line profile of the simulation were similar to the surface morphology and the etching profile of the experiment, respectively. The current density is more concentrated at the vertex of the square pattern and circumference of the circular pattern. And, the depth of the etched area is proportional to the current density.

The purpose of this study is to characterize various electrolytes on electrochemical mechanical planarization (ECMP). The ECMP system was modified from conventional CMP system to measure the potentiodynamic curve and removal rate of Cu. The potentiodynamic curves were measured in static and dynamic states in investigated electrolytes using a potentiostat for the evaluation of the polishing behavior on ECMP. KOH (alkaline) and NaNO3 (salt) were selected as electrolytes which have high conductivity. In static and dynamic states, the corrosion potential decreased and the corrosion current increased as a function of the electrolyte concentration. But, the electrochemical reaction was prevented by mechanical polishing effect in the dynamic state. The static etch and removal rate were measured as functions of concentration and applied voltage. When NaNO3 was used, the dissolution was much faster than that of KOH. It was concluded that the removal rate was strongly depended on electrochemical dissolution. The removal rate increased up to 350 nm/min in NaNO3 based electrolyte.

Silica hydrogel was synthesized by the reaction of liquid sodium silicate with sulfuric acid. The condensation polymerization of the synthesized hydrogel was carried out via an aging process under the acidic or alkaline conditions. Nano porous silica with the pore size below 3 nm and surface area of , was obtained by the above processes in acidic ranges(pH : 3~5). The pore size and surface area of the silica varied with pH, and in alkaline ranges(pH : 8~10), those were 21 nm and respectively. The characteristics of the silica varied with the thermal treatment which caused the change of surface area, pore volume and pore diameter.

본 연구에서는 NH(sub)4OH에 계면 활성제를 첨가한 세정액의 특성 및 세정 효과를 H(sub)2O(sub)2가 첨가된 NH(sub)4OH 세정액과 비교 연구하였다. NH(sub)4OH에 계면 활성제를 첨가한 경우 용액의 pH 및 산화 환원전위(Eh) 는 NH(sub)4OH의 값과 거의 유사하고 H(sub)2O(sub)2를 첨가한 경우에 pH는 감소하고 Eh는 증가하는 경향을 보였다. 표면장력은 계면 활성제를 첨가한 경우 약 72 dynes/cm에서 약 38dynes/cm로 감소하였으나 H(sub)2O(sub)2를 첨가한 경우에는 NH?OH 용액과 비교 거의 변화가 없었다. 실리콘 웨이퍼의 식각 속도를 측정한 결과 H(sub)2O(sub)2나 계면 활성제를 첨가하지 않은 초순수와 1 : 5(NH(sub)4OH : H(sub)2O(sub)2)의 부피비의 NH(sub)4OH용액이 첨가한 용액에 비해 최소 50배 이상의 높은 식각 속도를 보였다. 파티클 제거 실험에서 H(sub)2O(sub)2가 첨가된 NH(sub)4OH 세정액은 실험에 사용한 실리콘 표면위의 직경 0.67μm의 PSL파티클을 세정액의 온도와 무관하게 잘 제거하였으나 계면 활성제를 첨가한 NH?OH경우에 상온에서는 파티클을 제거할 수 없었으나 온도를 50˚C와 80˚C로 증가시킨 경우 H(sub)2O(sub)2가 첨가된 NH(sub)4OH와 유사한 세정 효과를 나타내었다.

본 연구는 반도체 공정중 습식세정시 사용되는 초순수내에서의 오존의 거동과 오존이 주입된 초순수와 실리콘 웨이퍼와의 반응성에 대해 연구하였다. 초순수내 오존의 용해도는 주입되는 오존의 농도와 초순수의 온도가 낮을수록 증가하였고 주입되는 오존의 농도에 정비례하여 증가하였다. 초순수내 오존의 반감기는 초순수내 오존의 용해농도와 초순수의온도가 낮을수록 증가함을 나타내었고 반응차수는 약 1.5로 계산되었다. 초순수의산화환원전위(redox potential)값은 오존 주입시 5분 이내에 포화되어 일정한 값을 나타내었고 주입되는 오존의 농도가 증가함에 따라 약간 증가하였다. HF처리된 실리콘 웨이퍼는 오존이 2ppm 이상 용해된 초순수에서 세정하였을 때 1분 이내에 접촉각이 10˚미만의 친수성 표면을 형성하였고 piranha 세정액(H2SO4과 H2O2의 혼합액)에 의해 형성된 자연산화막보다 오존이 주입된 초순수에 의해 형성된 산화막이 약간 더 두꺼움을 Spectroscopic Ellip-someter에 의해 관찰하였다. 오존의 농도가 1.5ppm에서 90초내에 계면활성제로 오염된 실리콘 웨이퍼를 piranha용액과 오존이 함유된 황산 그리고 오존이 함유된 초순수에서 세정시 오존이 함유된 초순수가 가장 탁월한 오염제거능력을 나타내었다.

본 연구에서는 반도체 소자의 수율을 현저히 저하시키는 반도체 습식 세정 시 건조 후 웨이퍼 표면에 형성된 water mark의생성 원인을 고찰하였다. 이를 위해 초순수수의 물방울을 다른 접촉각의 시편 위에 고의로 잔류시킨 후 질소 및 산소 분위기에서 건조시켰다. 건조 분위기와 상관없이 HF 처리된 소수성의시편 뿐만 아니라 친수성의 시편에서도 water mark이 관찰되었다. 생성된 water mark의 크기는 분위기에 무관하게 접촉각이 증가함에 따라 감소하였다. 그러나 산소 분위기에서 HF처리된 시편은 건조 후 질소 분위기에서 생성된 water mark의 크기보다 2배이상 크게 형성되었다. 이들 산소 및 질소 분위기에서 HF 처리된 실리콘 시편 위에 생성된 water mark의 성분을 AES(Auger Electron Spectroscopy)로 분석한 결과 water mark는 실리콘과 산소의 화합물 형태로 존재함을 확인하였다. AAS(Atomic Absorption Spectroscopy)분석 결과 건조 분위기에 상관 없이 HF처리된 실리콘 시편 위에 물방울을 30분 잔류시 물방울 내의 실리콘 농도가 증가하였다. 또한 물방울내 ozone을 첨가하여 실리콘 표면을 산화 시켰을 때 물방울과 표면의 접촉각 감소와 water mark의크기의 증가를 초래하였다.

반도체 세정공정에서 염기성 세정액(SCI, Standard cleaning 1, NH4OH + H2O2 + H2O)은 공정상 발생되는 여러 오염물 중 파티클의 제거를 위해 널리 사용되고 있는데, SCI 조성중 NH4OH양에 따라 세정 중 실리콘의 식각속도를 증가시킨다. 이 연구에서는 SCI 세정이 CZ(Czochralski)와 에피 실리콘 기판 표면에 미치는 영향을 단순세정과 연속적인 산화-HF 식각-SCI 세정공정을 통해 관찰되었다. CZ와 에피 기판을 80˚C의 1 : 2 : 10과 1 : 1 : 5 SCI 용액에서 60분까지 단순 세정을 했을 때 laser particle scanner와 KLA사의 웨이퍼 검색장치로 측정된 결함의 수는 세정시간에 따라 변화를 보이지 않았다. 그러나 CZ와 에피 기판을 10분간 SCI 세정후 900˚C에서 산화 HF식각공정을 4번까지 반복하였을 때 에피 기판 표면의 결함수는 감소하는 반면에 CZ기판에서는 직선적으로 증가하였다. 반복적인 산화-HF 식각-XCI 세정공정을 통해 생성된 CZ기판 표면의 결함은 크기가 0.7</TEX>μm 이하의 pit과 같은 형상을 보여주었다. 이들 결함은 열처리 중 CZ 기판내와 표면에 산화 석출물들이 형성, 반복적인 HF 식각-SCI 세정공정을 통해 다른 부위에 비해 식각이 빨리 일어나 표면에 생성되는 것으로 여기어 진다.

본 시험은 수도본답에 널리 사용되고 있는 제초제Nitrofen (TOK) 입제가 포장ㆍ운송ㆍ보관ㆍ분배 등의 유통과정을 거쳐 실제로 사용될 때의 입도조성을 조사하고 수도에서 Nitrofen특유의 갈변약반형성이 본제품의 입도, 시용방법, 제형, 수심, 수도재배양식에 따라 어떻게 달라지는 가를 알고저 수행되었으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 시판중인 3kg들이 Nitrofen입제는 중량기준으로 98.91%가 9∼35mesh범위의 입자들이었고 100mesh 보다 작은 미분말함유율은 0.08%에 불과하였다. 2. Nitrofen의 처리에 의하여 수도체에 나타나는 갈변약반은 제형, 시용방법, 입도, 수심을 달리하여도 모두 지표면에서부터 5∼7cm 높이의 도체부위에 나타났으므로 미립말이 수면에 부유하다가 도체에 부착되어 약반형성에 직접적으로 관여한다고는 할 수 없었다. 3. 100mesh보다 미분말인 경우 3mesh이상의 큰 입자들에 비하여 이앙도에 대해 약반형성위치 및 약반의 크기를 증가시키지 않았으나 개체당 약반수는 증가시켰다. 4. 입제의 수면철포, 입제의 토양표층혼화시용후 관개, 수화제의 토양표면시용 후 관개등의 모든 경우에 약반형성위치, 약반의 크기 및 약반발현엽수에 있어서 차이가 없었다. 5. 100mesh이하의 미분말을 시용할 경우 이앙도는 약반형성이 뚜렷이 많았으나, 3cm수심으로 천수관개하면 약반형성이 현저히 감소되었고, 식상이 없는 직파도는 이앙도에 배해 약반형성이 현저히 적었다.