평행 유동에서의 에어로졸 입자 침착속도 예측 모델 개발

Abstract

집적회로(IC)의 피처크기가 작아짐에 따라 반도체 제작에 있어서 입자 오염 제어의 중요성이 날로 높아지고 있다. 반도체 제조 공정 측면에서 볼 때 입자의 침착속도 (deposition velocity)는 웨이퍼와 같은 특정 표면이 입자에 의해 오염되는 정도를 파악하기 위한 척도로 사용되며, 해당 표면으로의 입자유속을 표면 위의 에어로졸 수농도로 나눠준 값으로 정의된다. Liu and Ahn (1987)의 연구를 시작으로 하여 클린룸 안에서 웨이퍼 표면에 수직한 기류가 작용할 때 입자의 침착속도를 예측하기 위한 많은 연구가 진행되어져 왔다. 그러나, 로봇에 의해 웨이퍼 또는 포토마스크가 수평하게 이송되는 것처럼 표면에 평행한 기류가 형성될 때 입자의 침착속도를 예측하기 위한 연구는 그다지 많이 이루어지지 않았다. 반도체 공정 중에서 발생하는 많은 경우에 대하여 웨이퍼 또는 포토마스크 주위의 유동 및 에어로졸의 농도장을 수치해석 하여 오염의 정도를 파악하는 것은 많은 시간과 노력이 요구된다. 이에 본 연구에서는, 웨이퍼 또는 포토마스크와 같은 표면에 평행한 기류가 형성되었을 때 표면으로의 입자의 침착속도를 정확하게 예측할 수 있는 간단한 모델을 개발하였다.