| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2015년 봄 (05/14 ~ 05/15, 구미코) |
| 권호 | 21권 1호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료 |
| 제목 | 석영의 내부 OH 및 잔류응력에 미치는 열처리 조건의 영향 |
| 초록 | 반도체 제조공정 중 산화, 식각, 이온주입, 화학증착 과정에서 웨이퍼를 불순물로부터 보호하거나 담는 용기의 소재로 사용되는 석영은 산수소용융 또는 저항가열을 이용하여 제조된다. 산수소용융은 산수소 연소반응으로 얻어진 고온의 열을 이용하여 석영분말을 용융시켜 quartz ingot을 만드는데, 이 제조과정동안 quartz 내부에 잔류 OH가 약 100~300ppm 정도의 비교적 많은 양이 발생하고, 내부 OH는 고온에서 quartz로부터 일부 결정질 cristobalite 상을 유발시켜 실투현상을 일으키므로 석영의 광학적 특성이 저하된다. 또한 melt quartz로부터 상온의 ingot에 이르기까지의 냉각 공정이 모두 대기상태에서 이루어지므로 냉각 중 균일한 분위기 제어가 이루어지지 않는다면 내부에 잔류응력이 발생하게 되어 석영의 기계적 성질이 악화된다. 이러한 quartz 내부에 남게 되는 OH량과 잔류응력은 일반적으로 열처리를 통해서 감소시킬 수 있는데, 열처리 공정은 가열 및 냉각 속도, 유지시간, 진공 또는 N2 분위기 압력 등 다양한 공정 변수의 제어를 통해 진행된다. 그러나 열처리공정 변수는 석영분말의 종류, 제조 공법에 따라 상이하고 또한 아직까지는 관련 자료가 부족한 실정이어서, 본 연구에서는 천연 석영분말을 이용하여 산수소용융으로 제조된 quartz ingot으로부터 채취한 석영 시편을 소재로 하여 상기 언급한 열처리 공정 변수 중 진공도, 가열온도가 석영의 OH 및 잔류응력에 미치는 영향을 분석하고자 했다. |
| 저자 | 최석우1, 임항준1, 송준백2 |
| 소속 | 1한국산업기술대, 2(주)디에스테크노 부설(연) |
| 키워드 | Heat treatment; Quartz; OH; Residual stress |
