폴리비닐 아세탈(PVA) 브러시 세정은 반도체 공정에서 CMP 공정 오염물질을 제거하기 위한 널리 수용되고 효율적인 세정 공정이다. 그러나 이러한 오염물질은 PVA 브러시가 고도로 친수성이며 다공성인 특성 때문에 브러시에 부착될 수 있고, 그 결과 브러시 성능을 저하시킬 수 있다. 이 오염 문제는 특히 10 nm 미만의 소자를 가공할 때 심각한 문제로 대두되었다. 본 연구에서는 스크러빙(scrubbing) 동안 세정 용액 pH(2, 7, 12)가 산화막 웨이퍼에서의 세리아(ceria) 제거 및 이후 PVA 브러시로의 전이에 미치는 영향을 조사하였다. pH 7 세정 용액은 pH 2 및 12에 비해 세리아 제거 효율이 더 낮게 나타났다. pH 2 및 pH 7 세정 조건은 pH 12 조건에 비해 높은 브러시 적재량( pH 2 > pH 7 )을 보였다. pH 7에서의 높은 브러시 오염은 추가적으로 더 높은 교차오염을 초래한 반면, pH 2 및 pH 12에서는 매우 낮은 교차오염이 관찰되었다. 브러시 성능과 수명 개선을 위해 컨디셔닝 공정(초음파 처리 및 스크러빙)의 영향을 평가하였다. NH 4 OH가 존재하는 조건에서의 스크러빙은 오염된 브러시로부터 모든 세리아 입자를 효율적으로 제거하였다. 브러시와 세리아 입자 간 결합이 강하기 때문에, PVA 브러시에 적재된 세리아 입자를 제거하려면 강력한 물리적 힘과 높은 화학적 작용이 결합되어야 한다.

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