• Title, Summary, Keyword: TCP-CVD

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Deposition of SiO2 Thin Film for the Core of Planar Light-Wave-Guide by Transformer Coupled Plasma Chemical-Vapor-Deposition (TCP-CVD 장비를 활용한 광도파로용 Core-SiO2 증착)

  • Kim, Chang-Jo;Shin, Paik-Kyun
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.19 no.3
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    • pp.230-235
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    • 2010
  • In this paper, we controlled the deposition rate and reflective index with process conditions that are TCP power, gas flow ratio and bias for optical properties of $SiO_2$ thin film using TCP-CVD equipment. We obtained a excellent $SiO_2$ thin film which has a excellent uniformity (<1 [%]), deposition rate (0.28 [${\mu}m$/ min]) and reflective index (1.4610-1.4621) within 4" wafer with process conditions ($SiH_4:O_2$=50 : 100 [sccm], TCP power 1 [kW], bias 200 [W]) at [$300^{\circ}C$].

비정질 실리콘 박막 증착용 고밀도 플라즈마 화학 증착장비

  • 김창조;최윤;김도천;신진국;이유진
    • Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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    • pp.1-3
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    • 2003
  • 평판형 안테나를 채택한 TCP (Transformer Coupled Plasma) 형태의 CVD 장비를 이용하여 비정질의 실리콘 박막을 증착 하였다. 비정질 실리콘 박막은 태양전지 및 TFT-LCD 등의 디스플레이 제품 등에 다양하게 적용되고 있는데, 일반적으로 CCP(Capacitor Coupled Plasma) 형태의 CVD 장비에서 증착되어 왔다. TCP-CVD 장비는 CCP-CVD에 비해 플라즈마 내의 높은 이온밀도 및 저압, 저온에서 공정이 가능할 뿐만 아니라, 기판 바이어스 전압을 독립적으로 조절할 수 있어 이은에 의한 증착막의 결함을 낮출 수 있는 장점이 있다. 본 발표에서는 자체 기술로 제작된 TCP-CVD의 소개와 증착된 비정질 실리콘 박막의 특성평가를 위한 라만 분석 및 dark conductivity 데이타를 다루었다. 또한 비정질 실리콘 박막의 반도체 소자의 응용성을 보기 위하여 3족 및 5족의 불순물을 도핑하여 전기전도도의 변화를 측정하였다.

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Fabrication of Oxidative Thin Film with Process Conditions by Transformer Coupled Plasma Chemical Vapor Deposition (TCP-CVD법을 활용한 공정변수에 따른 산화막의 제작)

  • Gim, T.J.;Choi, Y.;Shin, P.K.;Park, G.B.;Shin, H.Y.;Lee, B.J.
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.19 no.2
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    • pp.148-154
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    • 2010
  • We have fabricated $SiO_2$ oxidation thin films by TCP-CVD (transformer coupled plasma chemical vapor deposition) method for passivation layer of OLED (organic light emitting diode). The purpose of this paper is to control and estimate the deposition rate and refracive index characteristics with process parameters. They are power, gas condition, distance of source and substrate and process temperature. The results show that transmittance of thin films is over 90%, rapid deposition rate and stable reflective index from 1.4 to 1.5 at controled process conditions. They are $SiH_4$ : $O_2$ = 30 : 60 [sccm] gas condition, 70 [mm] distance of source and substrate, no-biased substrate and under 80 [$^{\circ}C$] process temperature.

A Study on the Silicon Nitride for the poly-Si Thin film Transistor (다결정 박막 트랜지스터 적용을 위한 SiNx 박막 연구)

  • 김도영;김치형;고재경;이준신
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.16 no.12S
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    • pp.1175-1180
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    • 2003
  • Transformer Coupled Plasma Chemical Vapor Deposited (TCP-CVD) silicon nitride (SiNx) is widely used as a gate dielectric material for thin film transistors (TFT). This paper reports the SiNx films, grown by TCP-CVD at the low temperature (30$0^{\circ}C$). Experimental investigations were carried out for the optimization o(SiNx film as a function of $N_2$/SiH$_4$ flow ratio varying ,3 to 50 keeping rf power of 200 W, This paper presents the dielectric studies of SiNx gate in terms of deposition rate, hydrogen content, etch rate and leakage current density characteristics lot the thin film transistor applications. And also, this work investigated means to decrease the leakage current of SiNx film by employing $N_2$ plasma treatment. The insulator layers were prepared by two step process; the $N_2$ plasma treatment and then PECVD SiNx deposition with SiH$_4$, $N_2$gases.

Application of Si3N4 Thin Film as a Humidity Protection Layer for Organic Light Emitting Diode (Si3N4 박막의 유기발광소자 수분침투 방지막으로의 응용)

  • Kim, Chang-Jo;Shin, Paik-Kyun
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.23 no.5
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    • pp.397-402
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    • 2010
  • In this paper, we studied WVTR(water vapor transmission rate) properties of $Si_3N_4$ thin film that was deposited using TCP-CVD (transformer coupled plasma chemical vapor deposition) method for the possibility of OLED(organic light emitting diode) encapsulation. Considering the conventional OLED processing temperature limit of below $80^{\circ}C$, the $Si_3N_4$ thin films were deposited at room temperature. The $Si_3N_4$ thin films were prepared with the process conditions: $SiH_4$ and $N_2$, as reactive gases; working pressure below 15 mTorr; RF power for TCP below 500 W. Through MOCON test for WVTR, we analyzed water vapor permeation per day. We obtained that WVTR property below 6~0.05 gm/$m^2$/day at process conditions. The best preparation condition for $Si_3N_4$ thin film to get the best WVTR property of 0.05 gm/$m^2$/day were $SiH_4:N_2$ gas flow rate of 10:200 sccm, working pressure of 10 mTorr, working distance of 70 mm, TCP power of 500 W and film thickness of 200 nm. respectively. The proposed results indicates that the $Si_3N_4$ thin film could replace metal or glass as encapsulation for flexible OLED.

Hydroxyapatite-Zirconia Composite Thin Films Showing Improved Mechanical Properties and Bioactivity

  • Kim, Min-Seok;Ryu, Jae-Jun;Sung, Yun-Mo
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.19 no.2
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    • pp.85-89
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    • 2009
  • Nano-crystalline hydroxyapatite (HAp) films were formed at the Ti surface by a single-step microarc oxidation (MAO), and HAp-zirconia composite (HZC) films were obtained by subsequent chemical vapor deposition (CVD) of zirconia onto the HAp. Through the CVD process, zero- and one-dimensional zirconia nanostructures having tetragonal crystallinity (t-ZrO2) were uniformly distributed and well incorporated into the HAp crystal matrix to form nanoscale composites. In particular, (t-$ZrO_2$) was synthesized at a very low temperature. The HZC films did not show secondary phases such as tricalcium phosphate (TCP) and tetracalcium phosphate (TTCP) at relatively high temperatures. The most likely mechanism for the formation of the t-$ZrO_2$ and the pure HAp at the low processing temperature was proposed to be the diffusion of $Ca^{2+}$ ions. The HZC films showed increasing micro-Vickers hardness values with increases in the t-$ZrO_2$ content. The morphological features and phase compositions of the HZC films showed strong dependence on the time and temperature of the CVD process. Furthermore, they showed enhanced cell proliferation compared to the $TiO_2$ and HAp films most likely due to the surface structure change.

InGaN/GaN Blue LED device 제조시 ALD (Atomic Layer Deposition) 방법으로 증착된 Al2O3 Film의 Passivation 효과

  • Lee, Seong-Gil;Bang, Jin-Bae;Yang, Chung-Mo;Kim, Dong-Seok;Lee, Jeong-Hui
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.211-212
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    • 2010
  • GaN 기반의 상부발광형 LED는 동작되는 동안 생기는 전기적 단락, 그리고 칩 위의 p-형 전극과 n-형 전극 사이에 생기는 누설전류 및 신뢰성 확보를 위하여 칩 표면에 passivation 층을 형성하게 된다. SiO2, Si3N4와 같은 passivation layers는 일반적으로 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)공정을 이용한다, 하지만 이는 공정 특성상 plasma로 인한 damage가 유발되기 때문에 표면 누설 전류가 증가 한다. 이로 인해 forward voltage와 reverse leakage current의 특성이 저하된다. 본 실험에서는 원자층 단위의 박막 증착으로 인해 PECVD보다 단차 피복성이 매우 우수한 PEALD(Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition)공정을 이용하여 Al2O3 passivation layer를 증착한 후, 표면 누설전류와 빛의 출력 특성에 대해서 조사해 보았다. PSS (patterned sapphire substrate) 위에 성장된 LED 에피구조를 사용하였고, TCP(Trancformer Copled Plasma)장비를 사용하여 에칭 공정을 진행하였다. 이때 투명전극을 증착하기 위해 e-beam evaporator를 사용하여 Ni/Au를 각각 $50\;{\AA}$씩 증착한 후 오믹 특성을 향상시키기 위하여 $500^{\circ}C$에서 열처리를 해주었다. 그리고 Ti/Au($300/4000{\AA}$) 메탈을 사용하여 p-전극과 n-전극을 형성하였다. Passivation을 하지 않은 경우에는 reverse leakage current가 -5V 에서 $-1.9{\times}10-8$ A 로 측정되었고, SiO2와 Si3N4을 passivation으로 이용한 경우에는 각각 $8.7{\times}10-9$$-2.2{\times}10-9$로 측정되었다. Fig. 1 에서 보면 알 수 있듯이 5 nm의 Al2O3 film을 passivation layer로 이용할 경우 passivation을 하지 않은 경우를 제외한 다른 passivation 경우보다 reverse leakage current가 약 2 order ($-3.46{\times}10-11$ A) 정도 낮게 측정되었다. 그 이유는 CVD 공정보다 짧은 ALD의 공정시간과 더 낮은 RF Power로 인해 plasma damage를 덜 입게 되어 나타난 것으로 생각된다. Fig. 2 에서는 Al2O3로 passivation을 한 소자의 forward voltage가 SiO2와 Si3N4로 passivation을 한 소자보다 각각 0.07 V와 0.25 V씩 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 또한 Fig. 3 에서는 Al2O3로 passivation을 한 소자의 output power가 SiO2와 Si3N4로 passivation을 한 소자보다 각각 2.7%와 24.6%씩 증가한 것을 볼 수 있다. Output power가 증가된 원인으로는 향상된 forward voltage 및 reverse에서의 leakage 특성과 공기보다 높은 Al2O3의 굴절률이 광출력 효율을 증가시켰기 때문인 것으로 판단된다.

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