• 제목/요약/키워드: $N_2O$ plasma

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질소 분극면을 갖는 N형 질화물반도체의 접촉저항 감소를 위한 산소 플라즈마 효과에 관한 연구 (Study of Oxygen Plasma Effects to Reduce the Contact Resistance of n-type GaN with Nitrogen Polarity)

  • 남태양;김동호;이완호;김수진;이병규;김태근;조영창;최연식
    • 한국진공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.10-13
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    • 2010
  • 본 논문은 N-face n-type GaN 표면에 산소 플라즈마 처리에 의해서 오믹전극과 접촉 저항을 낮추기 위한 연구를 하였다. 120초 산소 플라즈마 처리후 Ti (50 nm) / Al (35 nm)을 증착한 결과 오믹 전극을 구현하였으며, $1.25{\times}10^{-3}\;{\Omega}cm^2$의 접촉저항을 보였다. 이는 산소 플라즈마 처리가 기존의 플라즈마 처리와 같이 질소결원이 발생하였기 때문이다. 이를 통해 쇼트키장벽 높이(SBH)이 낮아지게 되었고, 오믹 전극및 플라즈마 처리를 안 한 경우보다 더 낮은 접촉저항의 결과를 획득하였다.

BCl3/He 유도결합 플라즈마를 이용한 TiN 박막의 식각 특성 (Dry Etching Characteristics of TiN Thin Films in BCl3/He Inductively Coupled Plasma)

  • 주영희;우종창;김창일
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권9호
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    • pp.681-685
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    • 2012
  • We investigated the dry etching characteristics of TiN in $TiN/Al_2O_3$ gate stack using a inductively coupled plasma system. TiN thin film is etched by BCl3/He plasma. The etching parameters are the gas mixing ratio, the RF power, the DC-bias voltages and process pressures. The highest etch rate is in $BCl_3/He$ (25%:75%) plasma. The selectivity of TiN thin film to $Al_2O_3$ is pretty similar with $BCl_3/He$ plasma. The chemical reactions of the etched TiN thin films are investigated by X-ray photoelectron spectroscopy. The intensities of the Ti 2p and the N 1s peaks are modified by $BCl_3$ plasma. Intensity and binding energy of Ti and N could be changed due to a chemical reaction on the surface of TiN thin films. Also we investigated that the non-volatile byproducts such as $TiCl_x$ formed by chemical reaction with Cl radicals on the surface of TiN thin films.

ARC를 위한 PECVD $SiO_xN_y$ 공정에서 $N_2O$ 처리 및 cap 산화막의 영향 (The Effect of $N_2O$ treatment and Cap Oxide in the PECVD $SiO_xN_y$ Process for Anti-reflective Coating)

  • 김상용;서용진;김창일;정헌상;이우선;장의구
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 춘계학술대회 논문집 전자세라믹스 센서 및 박막재료 반도체재료 일렉트렛트 및 응용기술
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    • pp.39-42
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    • 2000
  • As gate dimensions continue to shrink below $0.2{\mu}m$, improving CD (Critical Dimension) control has become a major challenge during CMOS process development. Anti-Reflective Coatings are widely used to overcome high substrate reflectivity at Deep UV wavelengths by canceling out these reflections. In this study, we have investigated Batchtype system for PECVO SiOxNy as Anti-Reflective Coatings. The Singletype system was baseline and Batchtype system was new process. The test structure of Singletype is SiON $250{\AA}$ + Cap Oxide $50{\AA}$ and Batchtype is SiON $250{\AA}$ + Cap Oxide $50{\AA}$ or N2O plasma treatment. Inorganic chemical vapor deposition SiOxNy layer has been qualified for bottom ARC on Poly+WSix layer, But, this test was practiced on the actual device structure of TiN/Al-Cu/TiN/Ti stacks. A former day, in Batchtype chamber thin oxide thickness control was difficult. In this test, Batchtype system is consist of six deposition station, and demanded 6th station plasma treatment kits for N2O treatment or Cap Oxide after SiON $250{\AA}$. Good reflectivity can be obtained by Cap Oxide rather than N2O plasma treatment and both system of PECVD SiOxNy ARC have good electrical properties.

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$N_2O$ 플라즈마 열처리에 의한 저유전율 SiOF 박막의 물성 안정화 (Stabilizing Properties of SiOF Film with Low Dielectric Constant by $N_2O$ Plasma Annealing)

  • 김윤해;이석규;김선우;김형준
    • 한국재료학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.317-322
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    • 1998
  • 플라즈마 화학기상증착법에 의해 증착된 저유전율 SiOF박막의 물성 안정화를 위하여 증착후 $N_2O$플라즈마로 열처리함으로써 그 특성을 평가하였다. SiOF박막은 대기방치 및 열처리에 불안정한 성질을 가진다. SiOF 박막은 박막내의 F-Si-F 결합의 존재 때문에 흡습현상이 발생하며, 박막내의 F함량이 증가함에 따라 수분 흡수가 증가한다. 또한 열처리를 거치면서 F이 탈착되어 박막내의 F함량이 감소한다. $N_2O$플라즈마 열처리는 표면에 얇은 SiON층을 형성시킴으로써 박막을 안정화시키는데 효과적이었다. 그러나 장시간의 N/sun 2/O플라즈마 열처리는 유전율을 크게 증가시킨다. 따라서 $N_2O$플라즈마 열처리에 의한 유전율의 증가없이 물성을 안정화 시키기 위해서는, 대기방치나 열처리에 의한 안정화 효과를 유지하면서 $N_2O$플라즈마 열처리에 의한 유전율의 증가를 최소화시킬 수 있는 공정의 확립이 필요하다.

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Construction of Membrane Sieves Using Stoichiometric and Stress-Reduced $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$ Multilayer Films and Their Applications in Blood Plasma Separation

  • Lee, Dae-Sik;Choi, Yo-Han;Han, Yong-Duk;Yoon, Hyun-C.;Shoji, Shuichi;Jung, Mun-Youn
    • ETRI Journal
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    • 제34권2호
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    • pp.226-234
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    • 2012
  • The novelty of this study resides in the fabrication of stoichiometric and stress-reduced $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$ triple-layer membrane sieves. The membrane sieves were designed to be very flat and thin, mechanically stress-reduced, and stable in their electrical and chemical properties. All insulating materials are deposited stoichiometrically by a low-pressure chemical vapor deposition system. The membranes with a thickness of 0.4 ${\mu}m$ have pores with a diameter of about 1 ${\mu}m$. The device is fabricated on a 6" silicon wafer with the semiconductor processes. We utilized the membrane sieves for plasma separations from human whole blood. To enhance the separation ability of blood plasma, an agarose gel matrix was attached to the membrane sieves. We could separate about 1 ${\mu}L$ of blood plasma from 5 ${\mu}L$ of human whole blood. Our device can be used in the cell-based biosensors or analysis systems in analytical chemistry.

Atmospheric Pressure Plasma Ashing of Photoresist Using Pin to Plate Dielectric Barrier Discharge

  • Park, Jae-Beom;Oh, Jong-Sik;Yeom, Geun-Young
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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    • pp.1500-1503
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    • 2009
  • In this paper, we studied about atmospheric pressure remote plasma ashing of photoresist(PR), by using a modified dielectric barrier discharge(DBD). The effect of various gas combinations such as $N_2/O_2$, $N_2/O_2+SF_6$ on the changes PR ashing rate was investigated as a function of power. The maximum PR ashing rate of 1850 nm/min was achieved at $N_2$ (70 slm)/ $O_2$ (200 sccm) + $SF_6$ (3 slm). We found that as the oxygen and fluorine radical peaks were increased, the ashing rate is increased, too.

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Plasma-sprayed Coatings of Aluminium Oxide and Mulite

  • 소대화
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 추계학술대회 논문집 Vol.16
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    • pp.336-339
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    • 2003
  • The present report is the investigation of the effects of the HIP treatment on plasma-sprayed ceramic coating of $Al_2O_3$, $Al_2O_3-SiO_2$ on the metal substrate. These effects were characterized by phase identification, Vickers hardness measurement, and tensile test before and after HIPing.

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

  • 이성길;방진배;양충모;김동석;이정희
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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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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Effect of an temperatures of post-spray heat treatment on wear behavior of $8%Y_2O_3-ZrO_2$ coating

  • Chae, Y.H.;Kim, S.S.
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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    • pp.181-182
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    • 2002
  • Most recent, Plasma ceramic spray is used on parts of tribosystem, has been investigated on the tribological performance. The application of ceramic coatings by plasma spray has become essential in tribosystems to produce better wear resistance and longer life in various conditions. The purpose of this work was to investigate the wear behavior of $8%Y_2O_3-ZrO_2$ coating due to temperatures of post-spay heat treatment. The plasma-sprayed $8%Y_2O_3--Zirconia$ coating was idiscussed to know the relationship between phase transformations and temperatures of post- spray heat treatment. Wear tests was carried out with ball on disk type on normal load of 50N, 70N and 90N under room temperature. The transformation of phase and the value of residual stress were measured by X-ray diffraction method(XRD). Tribological characteristics and wear mechanisms of coatings was observed by SEM. The tribologieal wear performance was discussed a point of view for residual stress. Consequently. post-spray heat treatment plays an important role in decreasing residual stress. Residual stress in coating system has a significant influence on the wear mechanism of coating.

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