• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제50권5호
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• pp.211-215
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• 2001

SBT thin films were etched at different content of $Cl_2$ in $Cl_2$/Ar or $Cl_2/N_2$(80%). As $Cl_2$ gas increased in $Cl_2$/Ar or $Cl_2/N_2$ gas plasma. the etch rate decreased. The result indicates that physical puttering of charged particles is dominant to chemical reaction in etching SBT thin films. To evaluate the etching mechanism of SBT thin films, x-ray photoelectron to chemical reaction in etching SBT thin films. To evaluate the etching mechanism of SBT thin films, x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), secondary ion mass spectrometry (SIMS) and atomic force microscopy (AFM) were carried out. From the result of AFM, the rms values of etched samples in Ar only or $Cl_2$ only plasma were higher than that of as-deposited, $Cl_2$/Ar and $Cl_2/N_2$ plasma. This can be illustrated by a decrease of Bi content of nonvolatile etching products (Sr-Cl and Ta-Cl), which are revealed by XPS and SIMS.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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• pp.190-194
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• 2002

In this study, the etching of Au thin films have been performed in an inductively coupled CF4/Cl2/Ar plasma. The etch properties were measured as the CF4 adds from 0 % to 30 % to the Cl2/(Cl2 + Ar) gas mixing ratio of 0.2. Other parameters were fixed at a rf power of 700 W, a dc bias voltage of 150 V, a chamber pressure of 15 mTorr, and a substrate temperature of $30^{\circ}C$. The highest etch rate of the Au thin film was 370 nm/min at a 10 % additive CF4 into Cl2/(Cl2 + Ar) gas mixing ratio of 0.2. The surface reaction of the etched Au thin films was investigated using x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis. From x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis, the intensities of Au peaks are changed. There is a chemical reaction between Cl and Au. Au-Cl is hard to remove on the surface because of its high melting point and the etching products can be sputtered by Ar ion bombardment. We obtained the cleaned and steep profile.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.249-249
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• 1999

GaN과 같은 III-nitride 반도체 관한 식각 기술의 연구는 blue-emitting laser diode(LD)를 위한 경면(mirror facet)의 형성뿐만아니라 새로운 display 용도의 light emitting diodes (LED), 고온에서 작동되는 광전소자 제조 등에도 그 중요성이 증대되고 있다. 최근에는 III-nitride 물질의 높은 식각속도와 미려하고 수직한 식각형상을 이루기 위하여 ECR(Electron Cyclotron Resonance)이나 ICP(Inductively Coupled Plasma)와 같은 고밀도 플라즈마 식각과 CAIBE(Chemically assisted ion beam etching)를 이용한 연구가 진행되고 있다. 현재 제조되어 지고 있는 LED 및 LD와 같은 광소자의 구조의 대부분은 p-GaN/AlGaN/InGaN(Q.W)/AlGaN/n-GaN 와 같은 여러 층의 형태로 이루어져 있다. 이중 InGaN는 광소자나 전자소자의 특성에 영향을 주는 가장 중요한 부분으로써 현재까지 보고된 식각연구는 undoped GaN에 대부분 집중되고 있고 이에 비해 소자 특성에 핵심을 이루는 InGaN의 식각특성에 관한 연구는 미흡한 상황이다. 본 연구에서는 고밀도 플라즈마원인 ICP 장비를 이용하여 InGaN를 식각하였고, 식각에는 Cl2/CH4, Cl2/Ar 플라즈마를 사용하였다. InGaN의 식각특성에 영향을 미치는 플라즈마의 특성을 관찰하기 위하여 quadrupole mass spectrometry(QMS)와 optical emission spectroscopy(PES)를 사용하였다. 기판 온도는 5$0^{\circ}C$, 공정 압력은 5,Torr에서 30mTorr로 변화시켰고 inductive power는 200~800watt, bias voltage는 0~-200voltage로 변화시켰으며 식각마스크로는 SiO2를 patterning 하여 사용하였다. n-GaN, p-GaN 층 이외에 광소자 제조시 필수적인 InGaN 층을 100% Cl2로 식각한 경우에 InGaN의 식각속도가 GaN에 비해 매우 낮은 식각속도를 보였다. Cl2 gas에 소량의 CH4나 Ar gas를 첨가하는 경우와 공정압력을 감소시키는 경우 식각속도는 증가하였고, Cl2/10%Ar 플라즈마에서 공정 압력을 감소시키는 경우 식각속도는 증가하였고, Cl2/10%CHF3 와 Cl2/10%Ar 플라즈마에서 공정압력을 15mTorr로 감소시키는 경우 InGaN과 GaNrks의 선택적인 식각이 가능하였다. InGaN의 식각속도는 Cl2/Ar 플라즈마의 이온에 의한 Cl2/CHF3(CH4) 플라즈마에서의 CHx radical 형성에 의하여 증가하는 것으로 사료되어 진다.

• 청정기술
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• 제16권3호
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• pp.198-205
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• 2010

염화탄화수소 열분해와 생성물분포 특성을 고찰하기 위해 등온 관형 반응기를 이용해 두 가지 실험을 수행하였다. 첫 번째는 반응분위기에 따른 열분해 특성을 파악하기 위해 $H_2$ 또는 Ar 반응분위기에서 dichloromethane ($CH_2Cl_2$) 분해율과 생성물분포 특성을 고찰하였다. Ar 반응분위기($CH_2Cl_2$/Ar 반응계)에서 보다 $H_2$ 반응분위기($CH_2Cl_2/H_2$ 반응계)에서 $CH_2Cl_2$ 분해율이 더 높았다. 이는 반응성 기체인 $H_2$ 분위기에서 $CH_2Cl_2$ 분해를 촉진시키며 수소 첨가 탈염소반응을 통해 탈염소화된 탄화수소화합물을 생성시키며, 다환방향족탄화수소 (polycyclic aromatic hydrocarbon: PAH)와 soot 생성을 억제하기 때문이다. $CH_2Cl_2/H_2$ 반응계에서 주요생성물로 탈염소화합물인 $CH_3Cl,\;CH_4,\;C_2H_6,\;C_2H_4,\;HCl$ 등이 생성되었으며, 미량 생성물로 chloroethylene이 검출되었다. $CH_2Cl_2$/Ar 반응계에서는 탄소물질수지가 낮았으며 특히 반응온도 $750^{\circ}C$ 이상에서 탄소물질 수지가 더 낮게 나타났다. 주요 생성물로는 chloroethylene과 HCl이 검출되었으며, 미량 생성물로는 $CH_3Cl$과 $C_2H_2$이 검출되었다. 고온 Ar 반응분위기에서 $CH_4$ 주입에 따른 chloroform($CHCl_3$) 분해와 생성물분포 특성을 비교 고찰하였다. $CHCl_3$ 분해율을 비교해 보면 $CH_4$을 주입할 경우($CHCl_3/CH_4/Ar$ 반응계)가 $CH_4$을 주입하지 않았을 경우($CHCl_3$/Ar 반응계)보다 분해율이 낮았다. 이는 $CHCl_3$가 분해되면서 생성되는 활성도가 큰 이중라디칼(diradical)인 :$CCl_2$가 첨가물로 주입된 $CH_4$와 반응하여 소모됨으로써 $CHCl_3$ 분해율이 상대적으로 감소되기 때문이다. Ar 반응분위기에서 $CH_4$ 첨가 여부에 따라 $CHCl_3$이 분해되면서 생성되는 생성물 분포는 큰 차이를 나타내고 있었다. 앞에서 고찰된 각 반응계에서 분해율 비교와 생성물 분포특성을 고려하고 열화학이론 및 반응속도론을 기초로 주요 반응경로를 제시하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 추계학술대회 초록집
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• pp.223-224
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• 2009

본 연구에서는 $Cl_2$/Ar 기반의 플라즈마 식각에 $N_2$가스를 첨가하여 ZnO 박막을 식각 하였을 때 관찰된 ZnO 박막의 식각 특성에 관하여 연구 하였다. ZnO 박막 식각 실험은 RF 800 W, bias power 400 W, 공정 압력 15 mTorr를 기준으로 하였으며 가스 혼합 비율로는 최적의 식각률을 보여주는 $Cl_2$/Ar=8:2 비율에서 실행하였다. 연구의 목적인 첨가 가스 $N_2$를 $Cl_2$ (80%)/Ar (20)%에 5 sccm 씩 첨가하여 20 sccm 까지 증가 시켜 실험 하였다. $N_2$ 가스가 15 sccm 첨가되었을 때 식각률 95.9 nm/min로 기존 $Cl_2$/Ar 기반의 플라즈마 식각보다 높은 식각률을 보여 주었으며 $N_2$ 가스 흐름 조절 외에도 공정 압력, RF power, bias power를 변경하며 실험하였다. 식각된 ZnO 박막의 표면은 최대 식각률을 보이는 공정 조건을 찾기 위해 surface profiler ($\alpha$-step)을 이용하여 식각률을 측정하였으며 ZnO 박막 표면의 화학적인 변화를 조사하기 위해 x-ray photoelectron spectroscopy (XPS)를 사용하였다. XPS 분석 결과 Zn $2p_{3/2}$ peak 가낮은 binding energy 쪽으로 이동한 것을 관찰 할 수 있었다. 또한 O 1s 의 스펙트럼을 분석한 결과 N-O bond와 O-H bond가 존재함이 밝혀졌다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1321-1322
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• 2007

$Ar/Cl_2$, $Ar/CH_4$ 및 $Ar/Cl_{2}/CH_{4}$ 유도결합 플라즈마의 가스 혼합비에 따른 BLT 박막의 식각 메커니즘과 선택비, 식각 후 박막 표면의 조성변화를 조사하였다. BLT 박막의 최대식각률은 $Ar/Cl_2$ 플라즈마에서의 Ar 가스 혼합비가 80%일 때 50.8 nm의 값을 보였다. 이 때, 1sccm의 $CH_4$ 첨가를 통하여 선택비와 식각률을 개선할 수 있었다. 박막 표면의 xPS 분석을 통해 BLT 박막 표면의 조성변화는 Cl 원자와의 반응에 의한 화학적 식각 손상이 H 원자와의 반응에 의한 그것보다 크다는 것을 알 수 있었다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제1권3호
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• pp.14-17
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• 2000

Giga bit dynamic random access memory(DRAM) requires the capacitor of high dielectric films. Some metal oxides films have been proposed as the dielectric material . And Pt is one of the most promising electrode materials. However very little has been done in developing the etching technologoy Pt film. Therefore, it is the first priority to develop the technology for plasma etching of Pt film. In this study, the dry etching of Pt film was investigated in Inductively Coupled Plasma(ICP) etching system with Cl$_2$/Ar and HBr/Cl$_2$/Ar gas mixing. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was used in analysis of sidewall residues for the understanding of etching mechanism. We found the etch residues on the pattern sidewall is mainly Pt-Pt, Pt-Cl and Pt-Br compounds, Etch profile was observed by Scanning Electron Spectroscopy(SEM) . The etch rate of Pt film at 10%, Cl$_2$/90% Ar gas mixing ration was higher than at 100%. Ar. Addition of HBr to Cl$_2$/Ar as an etching gas led to generally higher selectivity to SiO$_2$. And the etch residues were reduced at 5% HBr/5% Cl$_2$/90% Ar gas mixing ration. These pages provide you with an examples of the layout and style which we wish you to adopt during the preparation of your paper, Make the width of abstract to be 14cm.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.727-732
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• 2008

In this work, the etch characteristics of $VO_2$ thin films were investigated using inductively coupled plasma (ICP) of $Cl_2/Ar$ gas mixtures. To analyze the plasma characteristics, a quadrupole mass spectrometer (QMS), an optical emission spectroscopy (OES), and a Langmuir probe measuring system were used. The surface reaction of the $VO_2$ thin films was investigated using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). It was found that an increase in Ar fraction in the $Cl_2/Ar$ plasma at fixed gas pressure, input power, and bias power resulted in increasing $VO_2$ etch rate which reached a maximum value of 87.6 nm/min at 70-75 % Ar. It was confirmed that the etch rate of the $VO_2$ films was mainly controlled by the ion flux. On the basis of measuring results, we will discuss possible etching mechanism of $VO_2$ film in the $Cl_2/Ar$ plasma.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 춘계 기술심포지움 논문집
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• pp.255-258
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• 2002

In this study, $CeO_2$thin films were etched with an addition of $Cl_2$gas to $Ar/CF_4$gas mixing in an inductively coupled plasma(ICP) etcher. The surface reactions of the etched $_CeO2$thin films were investigated by X-ray photoelectron spectroscopy(XPS). It was analyzed that Ce peaks were mainly observed in Ce-O bonds formed $CeO_2$or $CeO_3$compounds. Cl peaks were detected by the peaks of Cl $2p_{3/2}$ and Cl $2p_{1/2}$. Almost all of Cl atoms were combined with Ce atoms like $CeCl_{x}$ compounds.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.309-311
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• 2003

The effects of etch parameters on dry etching of BLT thin films were investigated with ICP etch system in $Cl_2$/Ar and $BCl_2/Cl_2$/Ar gas. The etch rate and etch selectivity of BLT films were examined as a function of gas concentration, ICP power, bias power, and pressure. The maximum etch rates of 191.1 nm/min was obtained at the mixed etch condition of $BCl_3(20%)/Cl_2$/Ar, 700 W ICP RF power, 12 mTorr pressure and 400 W substrate RF power. As ICP power and rf power increased, the etch rate of BLT increased. As pressure increased, the etch rate of BLT decreased. The changes of radicals in both $Cl_2$/Ar and $BCl_3/Cl_2$/Ar plasma were measured with using optical emission spectroscopy (OES).