• 제목/요약/키워드: 건식 실리콘 식각

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Hbr/O2 유도결합 플라즈마를 이용한 폴리실리콘 건식식각 (Dry Etching of Polysilicon in Hbr/O2 Inductively Coupled Plasmas)

  • 범성진;송오성;이혜영;김종준
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-6
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    • 2004
  • Dry etch characteristics of polysilicon with HBr/O$_2$ inductively coupled plasma (ICP) have been investigated. We determined etch late, uniformity, etch profiles, and selectivity with analyzing the cross-sectional scanning electron microscopy images obtained from top, center, bottom, right, and left positions. The etch rate of polysilicon was about 2500 $\AA$/min, which meets with the mass production for devices. The wafer level etch uniformity was within $\pm$5 %. Etch profile showed 90$^{\circ}$ slopes without notches. The selectivity over photoresist was between 2:1∼4.5:1, depending on $O_2$ flow rate. The HBr-ICP etching showed higher PR selectivity, and sharper profile than the conventional Cl$_2$-RIE.

건식식각 기술 이용한 실리콘 압력센서의 특성 (Characteristics silicon pressure sensor using dry etching technology)

  • 우동균;이경일;김흥락;서호철;이영태
    • 센서학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.137-141
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    • 2010
  • In this paper, we fabricated silicon piezoresistive pressure sensor with dry etching technology which used Deep-RIE and etching delay technology which used SOI(silicon-on-insulator) wafer. We improved pressure sensor offset and its temperature dependence by removing oxidation layer of SOI wafer which was used for dry etching delay layer. Sensitivity of the fabricated pressure sensor was about 0.56 mV/V${\cdot}$kPa at 10 kPa full-scale, and nonlinearity of the fabricated pressure sensor was less than 2 %F.S. The zero off-set change rate was less than 0.6 %F.S.

태양전지 제작을 위한 Hollow Cathode Plasma System의 실리콘 건식식각에 관한 연구 (A study on Silicon dry Etching for Solar Cell Fabrication Using Hollow Cathode Plasma System)

  • 유진수;;이준신
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제53권2호
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    • pp.62-66
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    • 2004
  • This paper investigated the characteristics of a newly developed high density hollow cathode plasma (HCP) system and its application for the etching of silicon wafers. We used SF$_{6}$ and $O_2$ gases in the HCP dry etch process. Silicon etch rate of $0.5\mu\textrm{m}$/min was achieved with $SF_6$$O_2$plasma conditions having a total gas pressure of 50mTorr, and RF power of 100 W. This paper presents surface etching characteristics on a crystalline silicon wafer and large area cast type multicrystlline silicon wafer. The results of this experiment can be used for various display systems such as thin film growth and etching for TFT-LCDs, emitter tip formations for FEDs, and bright plasma discharge for PDP applications.s.

배치식 플라즈마 세정 설비를 이용한 자연산화막 제거 공정 (A Study on Batch-Type Remote Plasma Dry Cleaning Process for Native Oxide Removal)

  • 박재영;이욱열;형용우;남석우;이현덕;송창룡;강호규;노용한
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.247-251
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    • 2004
  • 반도체 소자의 제조에 있어 실리콘 표면에 성장한 자연산화막을 제거하기 위해 일반적으로 습식 세정 기술이 이용되어 왔다. 하지만 소자의 최소 선폭(design rule)이 nano급으로 고집적화 됨에 따라 contact hole 바닥의 자연산화막을 깨끗이 제거하는데 있어서 그 한계를 나타나고 있다. 이에 대한 효과적인 대안 공정으로 가스 건식 세정 기술이 연구되고 있다. 본 논문에서는 한 번에 50매 이상의 웨이퍼를 처리함으로써 생산성 측면에서 월등한 배치식 설비에서 원거리 플라즈마(remote plasma) 장치에서 2.450Hz의 마이크로웨이브(${\mu}$-wave)에 의해 형성시킨 수소라디칼과 $NF_3$ 가스를 이용하여 실리콘에 결함을 주지 않고 자연산화막을 선택적으로 제거하는 공정에 대해 고찰하였다. AFM을 이용한 표면분석, TEM을 이용한 물성분석, 그리고 ToF-SIMS 및 XPS를 이용한 화학 분석을 습식 및 건식 세정을 비교 평가한 결과, 건식 세정 공정이 실리콘 표면에 결함을 주지 않고 자연산화막을 제거 할 수 있음을 확인하였다. 산화막$(SiO_2)$, 질화막$(Si_3N_4)$, 그리고 다결정 실리콘(Poly-Si) 등의 각 막질별 식각 특성을 고찰하였으며, $NH_3$의 캐리어 가스인 $N_2$의 주입량을 조절함으로써 수소라디칼 형성 효율의 개선이 가능하였으며, 이로부터 게이트와 소스/드레인 사이를 절연하기 위해 이용되는 질화막의 식각 선택비를 2배 정도 개선할 수 있었다. nano급 소자에 실장하여 평가한 결과에서 불산(HF)에 의한 습식 세정 방식에 비하여 약 $20{\sim}50%$ 정도의 contact 저항 감소 효과가 있음이 확인되었다.두 소자 모두 $40mA/cm^2$ 에서 이상적인 화이트 발란스와 같은(0.33,0.33)의 색좌표를 보였다.epsilon}_0=1345$의 빼어난 압전 및 유전특성과 $330^{\circ}C$의 높은 $T_c$를 보였고 그 조성의 vibration velocity는 약4.5 m/s로 나타났다.한 관심이 높아지고 있다. 그러나 고 자장 영상에서의 rf field 에 의한 SAR 증가는 중요한 제한 요소로 부각되고 있다. 나선주사영상은 SAR 문제가 근원적으로 발생하지 않고, EPI에 비하여 하드웨어 요구 조건이 낮아 고 자장에서의 고속영상방법으로 적합하다. 본 논문에서는 고차 shimming 을 통하여 불균일도를 개선하고, single shot 과 interleaving 을 적용한 multi-shot 나선주사영상 기법으로 $100{\times}100$에서 $256{\times}256$의 고해상도 영상을 얻어 고 자장에서 초고속영상기법으로 다양한 적용 가능성을 보였다. 연구에서 연구된 $[^{18}F]F_2$가스는 친핵성 치환반응으로 방사성동위원소를 도입하기 어려운 다양한 방사성의 약품개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.었으나 움직임 보정 후 영상을 이용하여 비교한 경우, 결합능 변화가 선조체 영역에서 국한되어 나타나며 그 유의성이 움직임 보정 전에 비하여 낮음을 알 수 있었다. 결론: 뇌활성화 과제 수행시에 동반되는 피험자의 머리 움직임에 의하여 도파민 유리가 과대평가되었으며 이는 이 연구에서 제안한 영상정합을 이용한 움직임 보정기법에 의해서 개선되었다. 답이 없는 문제, 문제 만들기, 일반화가 가능한 문제 등으로 보고, 수학적 창의성 중 특히 확산적 사고에 초점을 맞추어 개방형 문제가 확

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다공질 실리콘 (Porous Silicon) 의 열산화 (Thermal Oxidation of Porous Silicon)

  • 양천순;박정용;이종현
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권10호
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    • pp.106-112
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    • 1990
  • 다공질 실리콘을 열산화할 때 산화의 온도 의존성과 IR흡수 스펙트럼을 조사하여 다공질 실리콘외 산화특성을 조사하였다. PSL(porous silicon layer)을 $700^{\circ}C$에서 1시간, $1100^{\circ}C$에서 1시간으로 2단계 습식산화시켜 bulk 실리콘의 열산화막과 같은 성질의 수십 ${\mu}m$두께의 OPSL(oxidized porous silicon layer)을 짧은 시간에 형성시킬 수 있으며, 식각율과 항복전계는 산화온도와 산화 분위기에 크게 의존하는 것으로 나타났다. 이때 PSL의 산화율은 약 390nm/s이고, 항복전계는 1.0MV/cm~2.0MV/cm의 분포를 갖는다. 웨이퍼 휨을 측정하여 고온 열산화시 발생하는 산화막의 stress를 조사하였다. $1000^{\circ}C$ 이상의 고온에서 건식산화할 경우 발생하는 stress는 ${10^2}dyne/{cm^2}~{10^10}dyne/{cm^2}$로 측정되었다.

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실리콘배향에 따른 산화 속도 영향과 표면 Morphology (Effects on the Oxidation Rate with Silicon Orientation and Its Surface Morphology)

  • 전법주;오인환;임태훈;정일현
    • 공업화학
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    • 제8권3호
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    • pp.395-402
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    • 1997
  • ECR 산소 플라즈마를 사용한 건식산화법에 의해 두 가지 실리콘 배향에 대하여 실리콘 산화막을 제조한 후 Deal-Grove(D-G)모델과 Wolters-Zegers-van Duynhoven (W-Z)모델에 적용하여 시간에 따르는 막 두께의 변화를 살펴보았으며 산화속도와 산화막의 표면 morphology의 상관관계를 조사하였다. 실리콘 산화막의 두께는 Si(100)과 Si(111) 모두 반응 시간이 짧은 영역에서 선형적으로 증가하였으나 반응시간이 경과함에 따라 화학반응 속도 보다 산화막을 통과하는 반응성 라디칼들의 확산이 율속단계로 작용하여 산화속도의 증가폭이 다소 둔화되었다. D-G모델과 W-Z모델에서 확산 및 반응속도는 Si(100)보다 Si(111)이 더 큰 값을 갖기 때문에 반응속도는 1.13배 더 크게 나타났으며 이들 모델은 실험 값과 잘 일치하였다. 표면 morphology는 산화 속도가 증가해도 식각현상이 일어나지 않는 실험 조건에서 산화막의 표면 조도가 일정하였으며, 기판의 위치가 하단 전자석에 근접하고 마이크로파 출력이 증가하여 식각현상이 일어나는 실험 조건에서 표면 조도는 산화속도와 관계없이 크게 나타났다.

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이중 게이트 절연막을 가지는 실리콘 전계방출 어레이 제작 및 특성 (Fabrication and characterization of silicon field emitter array with double gate dielectric)

  • 이진호;강성원;송윤호;박종문;조경의;이상윤;유형준
    • 한국진공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.103-108
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    • 1997
  • 본 연구에서는 2단계 실리콘 건식식각 공정과 게이트 절연막으로 열산화막과 tetraethylorthosilicate(TEOS) 산화막의 이중막을 사용하고, 스핀-온-그래스 (Spin-on-glass:SOG) 에치백(etch-back) 공정에 의하여 게이트를 제작하는 새로운 방법을 통하여 실리콘 전계방출소자를 제작하고 그 특성을 분석하였다. 게이트 절연막의 누설전류 를 감소시키면서 팁과 게이트의 간격을 줄이는 구조인 이중 게이트 절연막을 형성하기 위하 여 팁 첨예화 산화 공정후 낮은 점도의 감광막(photo resist)을 시료에 도포한 후, $O_2$ 플라 즈마 에싱(ashing)하는 공정을 채택하였다. 이러한 공정으로 제작된 에미터 팁의 높이와 팁 반경은 각각 1.1$\mu\textrm{m}$와 100$\AA$정도이었으며, 256개 팁 어레이에서 전계방출의 문턱전압은 40V 이하이었다. 60V의 게이트전압에서 23$\mu\textrm{A}$(즉, 90nA/팁)의 높은 아노드 전류를 얻을 수 있었 다. 이때, 게이트 전류는 아노드전류의 약0.1%이하였다. 개발된 공정기술로 게이트 개구도 크게 감소시켰을 뿐 아니라, 게이트 누설전류를 현저히 감소시켰다.

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기판접합기술을 이용한 MEMS 컨덴서 마이크로폰의 설계와 제작 (Design and Fabrication of MEMS Condenser Microphone Using Wafer Bonding Technology)

  • 권휴상;이광철
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제16권12호
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    • pp.1272-1278
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    • 2006
  • This paper presents a novel MEMS condenser microphone with rigid backplate to enhance acoustic characteristics. The MEMS condenser microphone consists of membrane and backplate chips which are bonded together by gold-tin(Au/Sn) eutectic solder bonding. The membrane chip has $2.5mm{\times}2.5mm$, 0.5${\mu}m$ thick low stress silicon nitride membrane, $2mm{\times}2mm$ Au/Ni/Cr membrane electrode, and 3${\mu}m$ thick Au/Sn layer. The backplate chip has $2mm{\times}2mm$, 150${\mu}m$ thick single crystal silicon rigid backplate, $1.8mm{\times}1.8mm$ backplate electrode, and air gap, which is fabricated by bulk micromachining and silicon deep reactive ion etching. Slots and $50{\sim}60{\mu}m$ radius circular acoustic holes to reduce air damping are also formed in the backplate chip. The fabricated microphone sensitivity is 39.8 ${\mu}V/Pa$(-88 dB re. 1 V/Pa) at 1 kHz and 28 V polarization voltage. The microphone shows flat frequency response within 1 dB between 20 Hz and 5 kHz.

대면적 다결정 실리콘 태양전지 제작을 위한 건식식각에 관한 연구 (A study on Dry Etching for Lage Area Multi-Cystalline Silicon Solar Cell)

  • 한규민;유진수;유권종;권준영;최성진;이희덕
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.243-243
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    • 2010
  • This paper two different etching, HF : HNO3 :DI and RIE were used for etching in multi-crystalline Silicon(Mc-Si) solar cell fabrication. The wafers etched in RIE texture showed low reflectance compared to the wafers etched in Acid soultion after SiNx deposition. In light current-voltage results, the cells etched in RIE texture exhibited higher short circuit current and open circuit voltage than those of the cells etched in acid solution. We have obtained 15.1% conversion efficiency in large area($156cm^2$) Multi-Si solar cells etched in RIE texture.

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$CHF_3$/$C_2$$F_6$ 반응성이온 건식식각에 의한 실리콘 표면의 오염 및 제거에 관한 연구 (A Study on the Silicon surface and near-surface contamination by $CHF_3$/$C_2$$F_6$ RIE and its removal with thermal treatment and $O_2$ plasma exposure)

  • 권광호;박형호;이수민;곽병화;김보우;권오준;성영권
    • 전자공학회논문지A
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    • 제30A권1호
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    • pp.31-43
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    • 1993
  • Thermal behavior and $O_{2}$ plasma effects on residue and penetrated impurities formed by reactive ion etching (RIE) in CHF$_{3}$/C$_{2}$F$_{6}$ have been investigated using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and secondary ion mass spectrometry (SIMS) techniques. Decomposition of polymer residue film begins between 200-300.deg. C, and above 400.deg. C carbon compound as graphite mainly forms by in-situ resistive heating. It reveals that thermal decomposition of residue can be completed by rapid thermal anneal above 800.deg. C under nitrogen atmosphere and out-diffusion of penetrated impurities is observed. The residue layer has been removed with $O_{2}$ plasma exposure of etched silicon and its chemical bonding states have been changed into F-O, C-O etc.. And $O_{2}$ plasma exposure results in the decrease of penetrated impurities.

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