• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권2호
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• pp.188-194
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• 2024

This paper introduces an optimized oxygen (O₂) plasma surface treatment technique to enhance sphere lithography on hydrophobic photoresist surfaces. The focus is on semiconductor manufacturing, particularly the creation of finer structures beyond the capabilities of traditional photolithography. The key breakthrough is a method that makes substrate surfaces hydrophilic without altering photoresist patterns. This is achieved by meticulously controlling the O₂ plasma treatment duration. The result is the consistent formation of nano and microscale patterns across large areas. From an academic perspective, the study deepens our understanding of surface treatments in pattern formation. Industrially, it heralds significant progress in semiconductor and precision manufacturing sectors, promising enhanced capabilities and efficiency.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.323-324
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• 2012

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2006년도 6th International Meeting on Information Display
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• pp.21-23
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• 2006

A newly designed micro-plasma device using SU-8 photoresist as a barrier rib has been successfully fabricated and characterized. Operating in neon gas at pressures from 300 to 800 Torr and having hexagonal structure, $5{\times}5$ arrays of micro-plasma device have been investigated. The driving voltage is lower than 250 V.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.871-875
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• 2001

Laser photolithography technique is useful for fabricating micro-patterns of silicon wafers. In this work, the laser photolithography micromachining technique is optimized based on Taguchi method. Sensitivity analysis was performed using laser scanning speed and laser power level as the parameters. The results show that for the photoresist used in this work, a laser scan speed of $70{\mu}m/s$ at 50mW laser power gives the best result.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제9권9호
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• pp.918-924
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• 1996

A downstream oxygen plasma is generated by capacitively coupled RF power and applied to photoresist stripping. Stripping rate (ashing rate) is measured in terms of RF power, chamber pressure, oxygen flow rate and temperature. Ashing reaction is thermally activated and depends on oxygen radical density. The ashing process is optimized to have the high ashing rate, good uniformity and minimal plasma damage using a statistical method.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.172-176
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• 2006

본 논문에서는 물을 이용한 193nm immersion lithography에서 물이 photoresist(PR)에 흡수되는 현상을 측정하기 위하여 타원해석기(Ellipsometer)의 응용 가능성을 연구하였다. 물이 PR 에 흡수됨에 따라 swelling 현상이 발생하여 두께 증가로 나타났는데 이는 실시간 타원해석기를 적용하여 시간에 따른 두께 변화를 분석함으로써 그 반응정도를 분석해 낼 수 있었다. 또한 짧은 시간에 발생하는 물의 흡수 현상은 imaging 타원해석기론 이용하여 규명할 수가 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.86.1-86.1
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• 2015

As the feature size of Si-based semiconductor shrinks to nanometer scale, we are facing to the problems such as short channel effect and leakage current. One of the solutions to cope with those issues is to bring III-V compound semiconductors to the semiconductor structures, because III-V compound semiconductors have much higher carrier mobility than Si. However, introduction of III-V semiconductors to the current Si-based manufacturing process requires great challenge in the development of process integration, since they exhibit totally different physical and chemical properties from Si. For example, epitaxial growth, surface preparation and wet etching of III-V semiconductors have to be optimized for production. In addition, oxidation mechanisms of III-V semiconductors should be elucidated and re-growth of native oxide should be controlled. In this study, surface preparation methods of various III-V compound semiconductors such as GaAs, InAs, and GaSb are introduced in terms of i) how their surfaces are modified after different chemical treatments, ii) how they will be re-oxidized after chemical treatments, and iii) is there any effect of surface orientation on the surface preparation and re-growth of oxide. Surface termination and behaviors on those semiconductors were observed by MIR-FTIR, XPS, ellipsometer, and contact angle measurements. In addition, photoresist stripping process on III-V semiconductor is also studied, because there is a chance that a conventional photoresist stripping process can attack III-V semiconductor surfaces. Based on the Hansen theory various organic solvents such as 1-methyl-2-pyrrolydone, dimethyl sulfoxide, benzyl alcohol, and propylene carbonate, were selected to remove photoresists with and without ion implantation. Although SPM and DIO3 caused etching and/or surface roughening of III-V semiconductor surface, organic solvents could remove I-line photoresist without attack of III-V semiconductor surface. The behavior of photoresist removal depends on the solvent temperature and ion implantation dose.

• 한국진공학회지
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• 제17권2호
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• pp.113-116
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• 2008

반도체 소자 집적도의 비약적인 발전으로 인하여 반도체 공정은 더욱 다층화 되어가고 있다. 이러한 다층화 공정에서는 필수적으로 여러 단계의 패턴을 형성하기 위하여 Photoresist(PR)를 이용한 식각 공정을 사용하게 된다. 이러한 식각 공정에서 다단계 식각 공정으로 인한 공정시간 증가와 식각 후 남은 잔여 PR residue는 초고집적화된 현 반도체 산업에서는 소자에 치명적인 문제를 발생시킨다. 따라서 본 연구에서는 기존 PR strip 용액을 플라즈마에 의하여 액체 상태로 활성화하여 기존의 건식세정법과 습식세정법을 동시에 사용하여 PR을 효과적으로 제거하기 위한 방법을 연구하였다. 플라즈마에 의하여 약액을 활성화하기 위하여 먼저 플라즈마 약액활성화를 위한 장치를 simulation하여 실험 장치에서 균일한 gas흐름을 확인하였다. 이후 플라즈마의 세기를 0V에서 100V까지 증가시켜 약액을 활성화한 후 PR을 strip하여 각 플라즈마 세기에서의 식각률을 조사하였으며 80V에서 가장 빠른 식각률을 나타났다. 또한 0V와 80V의 Dilution에 대한 영향을 확인하였으며 약액을 Dilution 후에도 식각률은 더욱 향상됨을 확인할 수 있었다. 이러한 세정 시간의 단축은 여러 단계의 식각 공정 시간을 단축하여 반도체 공정에서 소자 생산을 위한 시간을 단축하게 된다. 또한 각 세정공정마다 증가한 세정 공정으로 인하여 세정액의 사용이 많아져 세정액 폐수로 인한 환경문제가 심각해지고 있다. 세정 약액 활성화 방법을 사용함으로써 세정액의 절감효과가 나타난다.

• 폴리머
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• 제28권6호
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• pp.445-454
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• 2004

반도체의 최소 회로 선폭이 더욱 미세해지면서 포토레지스트 현상액으로 초임계 이산화 탄소를 응용하려는 연구가 진행되고 있다. 초임계 이산화 탄소는 환경친화적이며, 미세 화상 공정 단계에서 표면장력이 작아 패턴 붕괴를 막을 수 있고, 고분자에 대한 선택적 용해도가 큰 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 초임계 이산화 탄소 전용 포토레지스트의 기본 수지 합성을 위해 t-부틸 메타크릴레이트 (t-BMA)와 과불소화 데실 메타크릴레이트 (F17MA)를 단량체로 이용하여 다양한 몰비로 공중합하였고, 공중합체의 초임계 이산화 탄소에 대한 용해도를 분석하였다. 합성된 고분자와 광산 발생제를 섞어 제조한 포토레지스트는 노광을 통해 초임계 이산화 탄소에 대한 용해도가 감소되므로, 합성된 고분자의 초임계 이산화 탄소 전용 포토레지스트로서의 가능성을 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제17권6호
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• pp.544-548
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• 2008

반도체 공정에서 가장 많은 시간과 비용을 차지하는 공정 중 하나는 Photoresist strip 공정이다. 따라서 보다 빠르게 PR의 strip 공정을 단축하기 위한 연구가 계속 진행중에 있다. 하지만 기존 사용중인 strip용액을 대체하기 위한 물질을 찾는 것은 많은 비용을 수반한다. 본 연구에서는 PR의 strip 시간을 최대한 단축시키고 PR strip 잔여물의 빠른 제거를 위하여 기존 공정에서 사용 중인 strip 약액을 플라즈마에 의하여 활성화하는 방법(Plasma Liquid-Vapor Activation: PLVA)으로 PR strip 시간을 최대한 줄이는 방법에 대한 연구를 진행하였으며, 활성화된 strip용액이 더욱 빠른 strip율 성능을 나타내는 것을 확인하였다. 또한 PR strip에서 이온에 의한 영향을 받은 HDI-PR (high dose implanted photoresist)은 기존 strip용액으로 제거가 불가능하였다. 하지만 본 연구에서 제시한 PLVA 방법으로 활성화된 용액에서는 그 가능성을 확인하였고, 이러한 PLVA방법에 대한 물리적 연구를 위하여 HDI-PR 표면 내력의 변화를 측정하였다. 그 결과 PLVA 처리 전 후 HDI-PR의 표면 내력에 큰 변화를 확인하였다.