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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 박세근
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수9
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애싱(ashing) 공정은 반도체 제조공정 중에서 건식 식각 공정에 속하며, 건식 식각 공정은 웨이퍼(wafer) 또는 웨이퍼 위에 증착된 박막을 선택적으로 제거하여 원하는 형태의 미세 구조물을 형성하는데 사용되는 기술을 말한다. 웨이퍼 패턴을 만들 경우 마스크와 PR 등으로 패턴을 형성하고 이 과정에서 애싱은 PR 제거의 목적을 가지고 있다.
본 논문에서는 애싱 챔버로부터 복잡한 유동 흐름을 연구하기 위해 반도체 공정장비에서 사용되는 Computational Fluid Dynamics (CFD) 시뮬레이션이 사용되었다. 웨이퍼 표면에서의 중성 가스 흐름 분포는 CFD 시뮬레이션을 통해 계산되었다. 웨이퍼 표면 위와 가스 주입구에서 챔버 배출구까지 전체적인 유동 패턴 위에서 중성 산소 가스 분자의 velocity vectors와 flux, ashing rate, uniformity를 조사하였다. 웨이퍼와 baffle 사이의 간격, source 주입구와 baffle 사이의 간격, baffle hole design에 따른 데이터를 조사하였다. 포토레지스트의 제거 반응 챔버는 압력 2 Torr, 가스 유동량 6,600 sccm으로 진행하였다. Gas 해석 결과는 baffle과 wafer stage 사이 간격이 70mm일 때 가장 균일한 flux 분포를 나타냈다. 센터에서 edge로 홀 크기를 증가시키는 모델이 uniformity를 향상시킨다. 또한, 중간 홀들을 제거하면 uniformity와 ashing rate 측면에서 최적의 구조를 만들 수 있다.
본 논문에서는 애싱 챔버로부터 복잡한 유동 흐름을 연구하기 위해 반도체 공정장비에서 사용되는 Computational Fluid Dynamics (CFD) 시뮬레이션이 사용되었다. 웨이퍼 표면에서의 중성 가스 흐름 분포는 CFD 시뮬레이션을 통해 계산되었다. 웨이퍼 표면 위와 가스 주입구에서 챔버 배출구까지 전체적인 유동 패턴 위에서 중성 산소 가스 분자의 velocity vectors와 flux, ashing rate, uniformity를 조사하였다. 웨이퍼와 baffle 사이의 간격, source 주입구와 baffle 사이의 간격, baffle hole design에 따른 데이터를 조사하였다. 포토레지스트의 제거 반응 챔버는 압력 2 Torr, 가스 유동량 6,600 sccm으로 진행하였다. Gas 해석 결과는 baffle과 wafer stage 사이 간격이 70mm일 때 가장 균일한 flux 분포를 나타냈다. 센터에서 edge로 홀 크기를 증가시키는 모델이 uniformity를 향상시킨다. 또한, 중간 홀들을 제거하면 uniformity와 ashing rate 측면에서 최적의 구조를 만들 수 있다.
목차
Ⅰ. 서론 1Ⅱ. 본론 41. CFD simulation의 응용 42. 450mm 웨이퍼 애싱 챔버 구조 및 설계 63. 애싱 챔버 시뮬레이션 변수 설정 83.1 애싱 챔버 시뮬레이션 공정 변수 설정 83.2 애싱 챔버 시뮬레이션 설계 변수 설정 104. CFD 시뮬레이션 설정 및 결과 분석 134.1 CFD 경계조건 및 Mesh 설정 144.2 Baffle과 웨이퍼 사이 간격에 따른 결과 분석 174.3 Baffle과 source 주입구 사이 간격에 따른 결과 분석 224.4 Baffle design에 따른 결과 분석 28Ⅲ. 결론 33Ⅳ. 참고문헌 35
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