• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.525-525
• /
• 2012

플라즈마 밀도와 전자온도는 반도체 및 디스플레이 공정결과에 결정적인 역할을 하므로 그에 대한 진단법 연구는 필수적이다. 하지만 대부분의 연구는 공정플라즈마와 같이 프로브 팁이 증착된 환경에서는 진단이 힘든 실정이다. 이러한 한계를 극복하기 위해서 부유전위 근처에서 고조파 진단법(floating harmonic method)에 대한 연구가 제시되었다[1]. 저밀도 플라즈마에서는 제 2 고조파의 측정이 어렵기 때문에 전자온도를 정확히 측정하기 힘들 수가 있다. 따라서 이에 대안으로 본 논문에서는 부유 고조파 진단법을 기반으로 하여 진폭과 주파수를 다르게 한 두개의 소신호 정현파 전압신호를 동시에 인가하여 플라즈마 변수를 진단하는 방법을 개발하였다. 본 방법을 이용하여 유도결합 아르곤 플라즈마에서 RF전력과 압력변화에 따라 플라즈마 변수진단을 진행하였고, 기존의 고조파 진단법의 결과와 일치하는 경향을 보이는 것을 확인하였다. 이 방법은 측정된 전류의 고조파 성분을 이용하지 않고 기본주파수를 가지는 전류의 크기 비율을 사용하여 전자온도 값을 구하기 때문에 저밀도 플라즈마에서 정밀한 진단이 가능할 것으로 예상된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.469-469
• /
• 2010

공정 플라즈마에서 가장 중요한 요소 중 하나는 챔버 내 균일도 제어이다. 챔버 내 플라즈마 상태가 공간적으로 불균일한 경우 과에칭, 미증착 등의 문제가 웨이퍼의 특정 영역에 나타나게 되어 공정 수율이 감소된다. 이 연구에서는 2차원 평면 탐침을 챔버 내에 삽입하여 플라즈마 전자온도, 밀도, 이온 전류량 등의 상태변수를 측정 가능한 방법을 연구하였다. 기존의 2차원 평면 탐침과 달리, 측정 회로와 계산 모듈을 모두 삽입하여 외부의 컨트롤러가 필요 없어 반도체나 디스플레이의 플라즈마 공정의 사이사이에 삽입되어서 플라즈마 상태변수를 측정할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 임베디드 2차원 평면 탐침은 측정회로가 외부와 단절되어 전기적으로 절연되어 있어, 측정 방법으로 이중 탐침법을 응용하였다. 이중탐침에 정현파 전압을 인가하고 이 경우 들어오는 전류의 제 1 고조파와 제 3 고조파를 크기를 측정하는 방법으로 플라즈마 변수 계산이 가능하다. 이 측정 방법은 플라즈마 공정에서 쉽게 관찰할 수 없었던 공간적인 상태변수의 분포를 알 수 있고 플라즈마 균일도 제어에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제2권2호
• /
• pp.1-13
• /
• 1998

반도체 브릿지(Semiconductor bridge, SCB)에 30$\mu\textrm{s}$ 이내의 짧은 시간 동안 펄스 형태의 에너지를 공급할 경우 SCB는 화약을 발화시킬 수 있는 플리즈마를 생성한다. 초고속 카메라를 이용하여 플라즈마의 형태를 관찰하였고 발생시간, 지속 시간 등을 알아보았다. 공급된 에너지의 양이 많을수록 플라즈마는 빨리 생성되고 그 크기도 비례적으로 증가하였다. SCB 작동시 브릿지 양단의 전압 변화를 기록하여 초고속 카메라 상과 비교함으로써 전압 곡선의 변화를 해석하였다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
• /
• 한국반도체및디스플레이장비학회 2006년도 추계학술대회 발표 논문집
• /
• pp.72-76
• /
• 2006

본 연구에서는 웨이브릿과 신경망을 결합하여 플라즈마 고장을 감시하기 위한 시계열 모델을 개발하였다. 본 기법은 플라즈마 증착장비에 의해 수집된 18 개의 센서정보에 적용하여 평가하였다. 이산치 웨이브릿(Discrete Wavelet Transformation)은 장비에서 수집된 센서정보의 전 처리를 위해 이용되었다. 시계열 모델의 성능은 과거와 미래정보의 함수로 평가하였다. 수집된 18 개의 센서정보에 대한 모델성능 비교를 위해 표준화된 성능평가지표가 적용되었다. 평가결과, 본 기법에 의해 개발된 시계열 모델은 대략 4% 정도의 예측에러를 보였다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
• /
• 한국반도체및디스플레이장비학회 2006년도 추계학술대회 발표 논문집
• /
• pp.26-30
• /
• 2006

펄스 플라즈마 원자층 증착 방법 (PPALD : Pulse Plasma Atomic Layer Deposition)을 이용하여 이원계 박막인 W-N 박막을 ILD layer인 TEOS 위에 제조하였다. 실험은 $WF_6$와 $NH_3$ 가스의 순차적 주입과 $N_2$ 가스를 이용한 purging으로 이루어지며 $NH_3$ 가스 주입 시에 pulse plasma가 적용되었다. 일반적인 ALD 증착 기구를 그대로 따르는 PPALD 방법에 의해 제조된 W-N 박막은 N-H 플라즈마 초기 표면 처리에 의해 형성된 박막 위에 증착 하였다. 증착된 박막의 텅스텐과 질소의 비율이 2:1로 균일하였고 $700^{\circ}C$의 열처리에도 안정한 특성을 보였다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
• /
• 한국반도체및디스플레이장비학회 2006년도 추계학술대회 발표 논문집
• /
• pp.96-100
• /
• 2006

본 연구에서는 플라즈마 상태를 조기에 예측하는 기법을 개발하였다. 본 기법은 신경망 시계열 모델, CUSUM 제어 차트, 그리고 Dempster Schafer 전문가 시스템을 결합하여 개발하였다. 시계열 모델은 과거와 미래정보의 조합을 통해 그 예측성능을 최적화하였다. 본 기법은 소자제조업체에서 가동중인 PECVD 장비에서 수집된 센서정보에 적용하여 평가하였으며, 플라즈마의 정상과 고장 상태를 조기에 정확히 예측할 수 있었다. 소자제조업체에서 본 기법을 적용할 때, 장비 생산성과 소자수율의 증진에 기여할 수 있다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
• /
• 한국반도체및디스플레이장비학회 2007년도 춘계학술대회
• /
• pp.118-122
• /
• 2007

회전대칭성을 향상시키기 위해서 3턴 교차 안테나론 제작하였다. 3턴의 구조는 안테나를 병렬 type으로 제작하였으며, 플라즈마 밀도는 13.56MHz RF 전력에서 $10^{11}{\sim}10^{12}\;cm^{-3}$ 고밀도 플라즈마가 발생되었으며 균일도는 200mm 기준 10% 이내로 나왔다. 병렬 구조로 낮은 인덕턴스로 인해 안테나 양단의 걸리는 전압이 알곤 압력 10mTorr, 100W에서 약 227V로 낮은 값을 가졌다. 축전결합 효과가 작을 것으로 기대된다. 그리고 회전대칭성은 최대 7% 이내로 매우 우수한 특성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.406-406
• /
• 2012

반도체 공정의 대부분은 plasma를 사용한 공정이 주를 이루고 있다. 이러한 공정에서 최근 선폭의 초 미세화가 진행되면서 pulse modulation plasma에 대한 관심을 가지게 되고 있다. Pulse modulation plasma는 RF 인가 시 일정 간격으로 on, off 시켜주게 된다. 이 때, chamber 내부에서 발생하는 plasma역시 on, off 되게 되는데 이러한 현상을 이용하면 plasma 내의 전자온도가 떨어져서 식각 공정 시 선택비의 개선을 기대할 수 있다. 실제 장비회사에서는 pulse를 이용하기 위한 장비개선 연구가 한창이다. 본 연구에서는 유도결합플라즈마 chamber에서 source와 bias에 RF pulse modulation plasma를 발생시켜 기존 CW (Continuous wave) 방전시킨 plasma의 밀도와 전자온도를 측정하여 차이를 비교, 분석 해보았다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
• /
• 한국반도체및디스플레이장비학회 2006년도 춘계학술대회
• /
• pp.259-264
• /
• 2006

ITO 투명전도막은 현재 FPD(flat panel display)소자의 전극으로 사용되고 있다. 특히 근래에 많은 연구가 진행되고 있는 유기발광다이오드(organic light emitting diode: OLED) 소자의 제작에 투명전도막으로 많은 응용이 되고 있다. ITO 를 이용한 디스플레이 소자는 ITO 의 계면 상태와 전기적 특성에 따라 그 특성이 크게 변한다. 본 연구에서는 $O_2$ 플라즈마 처리를 통하여 ITO 투명전도막의 전기적 특성 및 표면상태의 변화에 대하여 조사하고, 이러한 특성 변화에 따라 현재 많은 연구가 진행되고 있는 OLED 소자의 제작에 응용하기 위하여 유기용액을 이용한 접촉각 측정을 통하여 $O_2$ 플라즈마 처리에 따른 ITO 투명전도막과 유기용액의 접착력에 대하여 고찰하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.65-66
• /
• 2013

최근 개발된 수치해석 알고리즘 및 RF sheath 모델을 적용하여 반도체 식각 공정용 공간 평균 시뮬레이터를 개발하였다. 개발된 시뮬레이터는 전자가열 모듈, 수송 모듈, 그리고 RF sheath 모듈로 구성된다. 유도결합 플라즈마원에 대한 전자가열모듈은 비충돌 과정인 anomalous skin effect가 포함된 Yoon의 모델을 적용하였고, 축전결합 플라즈마원에 대해서는 RF sheath 모델을 수치적으로 풀어 흡수된 파워를 결정하고 수송 모듈과 일관성을 잃지 않게 결합되었다. RF sheath 모듈에서는 Dai의 collisonless sheath 모듈을 적용하였고 RF 펄싱이 적용될 수 있도록 확장하였다. 특히, 식각 공정에 사용되는 fluorocarbon 플라즈마에 대한 데이터베이스를 개발하였고, 또한 진단 데이터와의 비교를 통해 데이터베이스를 최적화하였다.