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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 정해도
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수18
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반도체 공정 중 평탄하지 않은 웨이퍼의 표면은 사진 공정에서 초점심도를 벗어난 노광 등으로 인해 소자 불량을 야기할 수 있다. 이를 해결하기 위해 반도체 공정 전 후 화학적 기계적 평탄화(Chemical Mechanical Planarization, CMP) 공정을 필수적으로 수행한다. CMP 공정의 궁극적인 목표는 웨이퍼 표면의 전 영역에서 균일한 재료 제거율(Material Removal Rate, MRR)을 얻는 것이다. 하지만 웨이퍼와 맞닿는 연마패드의 변형, 웨이퍼-연마패드 간 계면에 투입되는 슬러리의 유동량 등에 의해 웨이퍼 전 영역에서 균일한 재료 제거율을 얻는 것은 불가능하다. 이로 인해 CMP공정 전 소자 생산이 불가능한 웨이퍼 에지 영역을 설정하며 이 웨이퍼 에지 영역을 최소화하는 것이 소자 생산성을 증대하는 점에 있어 매우 중요하다. 본 연구는 웨이퍼 에지 영역에서 발생하는 불균일한 재료 제거율을 개선하기 위해 선행적으로 수행되어야 할 유한요소해석 모델의 제작을 목표로 하였다. 3장에서는 웨이퍼 에지 접촉 응력 분포도를 얻기 위한 유한요소해석 모델의 제작에 관련하여 서술하였다. 해석에 필요한 기하학적 치수, 재료 물성 값, 경계 조건 및 접촉 조건을 정의하는 단계를 설명하였다. 기존 연구 대비 수정한 부분에 대하여 수정한 사유와 근거를 기술하였다. 그 결과 수정된 유한요소해석 조건을 가진 모델을 제작할 수 있었다. 4장에서는 웨이퍼 에지 압력 분포도를 얻기 위한 압력 측정 실험에 대해 서술하였다. 측정 실험을 위한 압력 센서의 선정 단계와 압력 센서 측정 실험의 구상, 측정 결과를 순서대로 설명하였다. 그리고 해석 결과로 얻은 접촉 응력과 측정 압력의 분포도를 비교하여 유한요소해석 모델의 신뢰도를 검증하는 방법에 대해 논하였다. 그 결과 주 관심영역인 웨이퍼 반경 146 mm부터 148 mm 영역에서 유한요소해석으로 얻은 접촉 응력 분포도와 압력 센서로 측정한 압력 분포도가 90% 이상 유사한 경향을 보임을 확인하였다.
목차
1장 서론 11.1 연구 배경 11.2 연구 동향 및 목적 71.3 연구 내용 102장 이론적 배경 132.1압력이 재료 제거율에 미치는 영향 132.2 유한요소해석 193장 유한요소해석 모델의 제작 213.1 유한요소해석의 조건 설정 213.1.1 기하학적 치수 설정 213.1.2 재료 물성 값의 설정 253.1.3 접촉 조건 및 경계 조건의 설정 293.2 유한요소해석 결과 344장 해석 모델의 신뢰성 평가 364.1 웨이퍼 에지 압력 측정을 위한 센서의 선정 364.1.1 압력 센서의 종류 364.1.2 압력 센서 선정을 위한 측정 실험 384.2 웨이퍼 에지 영역에서의 압력 측정 444.2.1 압력 측정 실험 조건 444.2.2 측정 결과 및 고찰 484.3 접촉 응력과 측정 압력의 상관관계 평가 535장 결론 및 향후 연구 55References 58Abstract 61
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