아르곤 플라즈마와 전리 오존수를 사용한 표면처리 기술의 개발과 응용
Investigation of Surface Cleaning by Argon plasma and electrolytic ozonized water
초록/요약
반도체 소자의 제조가 나노 영역으로 확장이 되고 Nano 기술이 주목을 받게 되며 미세 영역에서의 오염이 중요한 문제로 부각되고 있다. 세정 공정은 여러 가지 오염원들을 제어하고 제거하는 공정으로 여러 산업 분야에서 중요한 기술이 되었으며 소자 생산에서 1/3 ~ 1/4 정도의 공정이 이러한 세정공정이다.(참고문헌) 이것은 단순히 세정 횟수의 증가만을 필요로 하는 것이 아니고 각각의 오염원과 공정에 따른 적합한 세정 기술을 요구하는 것이다. 향후 더 미세 영역에 대한 제어 기술을 확보하기 위해서는 선택적인 입자 제거, 금속/유기물 오염막 제거, 산화막/식각량, 제어 표면 거칠기 등에 대한 다양한 기술의 확보가 이루어져야 한다. 현재 표면 처리를 위해서 쓰이는 많은 양의 화학 물을 사용하는 세정법 들은 입자 제어의 어려움, 화학 물을 사용함으로 인해 발생하는 환경문제 등으로 인해서 대체 기술의 개발을 필요로 하고 있다. 이러한 추세에 맞추어 환경오염의 문제가 적은 대기압의 플라즈마 기술이나 수질 정화에 사용되는 오존을 이용한 세정법의 대한 관심이 커지고 있다. 오존은 이미 서구 사회에서 백년이 넘게 상하수 정화에 사용되어 왔으며 저압 플라즈마 표면 처리 방법은 이미 그 실효성이 입증 되었다. 그러나 대기압에서의 플라즈마 발생 기술의 어려움과 안정성의 문제로 인해서 아직 산업에 도입이 되지 못하고 있는 실정이다. 이에 본 실험에서는 안정적이고 처리 효율이 높은 대기압 plasma 장치를 이용하여 표면 처리를 하여 그 적용 가능성을 확인하여 습식 세정에 보다 빠른 처리 시간과 높은 처리 효율을 보였다. 또한 전리 오존수는 기판에 따라 다른 결과가 나왔으나 LCD glass의 표면 처리에 있어서는 높은 처리 효율을 보였다. 대기압 플라즈마 와 전리 오존수를 이용한 세정은 기존의 표면 처리 방식이 가진 환경과 사회적인 요구를 만족 시켜 줄 수 있으며 공정의 효율을 증가시키고 운영비를 감소시켜 줄 수 있을 것이다.
more초록/요약
A microscopic contaminant is raised as a important problem by the making of the device is expand to a very large scale integrated circuit and a nano technique takes the attention. Cleaning is the process control the contaminant and surface property and it become a major technology. And cleaning process take the 1/3 ~ 1/4 of the semiconductor industry. It is not only increase of the number of cleaning times but the suitable cleaning process to the contaminant and surface. It must be achieved cleaning technique for selective removal of contaminant, metallic and organic firm, control the oxide, etching rate and surface roughness. A wet chemical cleaning is require the alternate technique because of the difficulty of a contaminants control, the environment problem from the much chemical material and the social requirement. So it is raised the interesting of the cleaning technique by atmospheric plasma which has a little environmental problem and the ozone has been used for purification of water at the one hundred years. Low pressure plasma was proved the effectiveness and use in the industrial process. Ozone is the second oxidizer following the fluorine. The experiment was done by stable atmospheric plasma which has the high efficiency and the strong oxidizer ozone. The cleaning by atmospheric Ar plasma reveal the fast process speed and high treatment efficiency. The electrolytic ozonized water reveal the different result by the substrate but has high treatment efficiency for LCD glass. The cleaning by atmospheric Ar plasma and electrolytic ozonized water corresponds to social environment and requirement, to increase the efficiency and decrease the operating cost.
more목차
제 Ⅰ 장 서론 = 1
제 1 절 연구목적 및 배경 = 1
제 2 절 습식 세정의 원리와 문제 = 2
제 Ⅱ 장 대기압 RF Ar plasma를 이용한 표면처리 = 4
제 1 절 plasma의 정의 및 특성 = 4
제 1 항 plasma 정의 = 4
제 2 항 plasma 특성 = 4
1. plasma의 분류 = 5
2. plasma의 발생 = 7
3. plasma의 특징 = 12
제 2 절 대기압 RF Ar plasma 발생 장치 및 실험 방법 = 16
제 1 항 대기압 RF Ar plasma 장치 = 16
1. 대기압 plasma 발생이론 = 16
2. 대기압 plasma 발생 장치 = 20
제 2 항 분석 방법 = 22
제 3 항 표면 처리용 시료 = 24
제 3 절 대기압 RF Ar plasma를 이용한 표면처리 결과 = 24
제 1 항 유기물 제거 = 24
제 2 항 표면 거칠기 변화 = 27
제 3 항 표면 특성 변화 = 28
제 4 절 결론 = 29
제 Ⅲ 장 전리오존수를 이용한 표면 처리 = 30
제 1 절 전리오존수의 정의 및 특성 = 30
제 1 항 전리수의 정의 및 특성 = 30
제 2 항 오존수의 정의 및 특성 = 32
제 2 절 전리오존수의 발생 이론 및 장치 = 33
제 1 항 전리수 발생기 = 33
제 2 항 오존수 발생기 = 33
1. 오존 농도 측정 = 34
2. 오존 발생기 = 35
3. 오존 용해 장치 = 40
제 3 절 전리 오존수에 의한 표면 처리 결과 = 46
제 1 항 유기물 제거 = 46
제 2 항 표면 거칠기 제어 = 47
제 3 항 표면 특성 제어 = 49
제 4 절 결론 = 51
제 Ⅳ 장 고찰 및 향후 과제 = 52
참고문헌 = 54
Abstract = 61
