반도체 처리공정 및 관련물질에서의 임계유체의 이용(Utilization of critical fluids in processing semiconductors and their related materials)

전문가 제언

□ 웨이퍼 표면처리 공정인 세정, 에칭 및 후속공정처리에서 다량의 산 및 알칼리용액을 사용한다. 향후 친환경적이면서 생산수율을 증대시키는 핵심적 기술인 세정기술개발이 절실히 요구되고 있다. 국내 산업에서 SC-CO2를 사용한 웨이퍼 세정활동이 활발하므로 이 기술에 대한 심도 있는 연구개발은 시대의 조류에 맞추어 필수적이라 생각한다.

□ SC-CO2의 밀도가 액체와 비슷하기 때문에 상당한 용해능력을 갖는다. 초임계유체 세정제중에서 가장 널리 이용되고 있는 세정제는 SC-CO2이다. CO2는 가격이 저렴하고 생물체에 무해하며 사용 후 시스템의 후처리가 아주 간단하다. 초임계유체는 기체와 같은 낮은 표면장력을 가지고 있기 때문에 세공구조에 쉽게 침투되고, 용질의 확산계수가 액체보다 10배 이상 크기 때문에 물질전달 속도가 커서 쉽게 오염물을 제거할 수 있다. 이 기술은 친환경적이면서도 기술의 진척에 따라 기존 세정에 비하여 공정비용에서도 충분히 경쟁력을 갖게 될 것으로 보인다.

□ 초임계유체 이용기술을 개발한지 오랜 세월이 흐른 지금에도 여전히 연간 수십억 ㎏의 유독 화학용매를 사용하고 있는 이유는 무극성의 CO2에 녹는 물질이 많지 않기 때문이다. 그러므로 과학자들은 이 한계를 극복하기 위하여 계면활성제 및 보조용매를 사용하여 더 많은 물질을 용해시키고자 시도하고 있다. 과학자들은 CO2에 친화적인 Fluorinated acrylate를 비극성인 Polystyrene에 부착하여 새로운 계면활성제를 만들었다. 이를 마이크로 칩으로부터 그리스를 제거하는데 활용하였다. 마이크로 칩의 마스크 위에 빛을 쪼이면 감광성수지 코팅 내에 화학변화가 일어나고, 변화된 부위를 과산화수소가 녹임으로서 회로를 만든다. LANL연구자들은 SC-CO2에 소량의 Propylene carbonate를 보조용매로 사용하여 감광성수지를 제거해본 결과 이 혼합용제가 기존에 사용하던 유기용매보다 2배나 더 신속히 제거됨을 확인하였다. 이로부터 SCORR시스템이 개발되었다. 웨이퍼에서 원치 않는 물질을 제거하는 습식 박리방법은 부식성과 인화성이 높은 산 혼합물을 사용하여 작업에 위험이 수반된다. 그러나 SCORR시스템의 위험요소인 고압사용에 대한 이용법이 공업적으로 이미 잘 확립되어 있기 때문에 반도체산업에의 이용이 더욱 가속화될 것으로 전망된다.

저자

King, JW; Williams, LL

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2003

권(호)

7(4-5)

잡지명

CURRENT OPINION IN SOLID STATE & MATERIALS SCIENCE

과학기술
표준분류

재료

페이지

413~424

분석자

서*석

분석물

• 반도체처리공정 및 관련물질에서의 임계유체의 이용.pdf [190,771 byte]

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