• 한국진공학회지
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• 제11권4호
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• pp.249-255
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• 2002

이방성 습식 식각기술을 이용하여 멤버레인을 제작하기 위하여 KOH 용액 및 KOH-IPA 혼합용액을 사용하여 단결정 실리콘 기판을 식각하였다. 단결정 실리콘의 식각속도는 식각 용액의 온도와 농도에 좌우되었으며, 식각 용액의 농도에 따라 식각 형태와 패턴 형성 방향이 달라짐도 관찰되었다. 식각을 위한 표면패턴은 실리콘웨이퍼의 primary flat에 $45^{\circ}$로 기울여 형성되었으며 KOH의 농도가 20 wt%로 유지되었을 때, 식각 용액의 온도 $80^{\circ}C$ 이상에서는 U-groove, $80^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 V-groove 식각 형태가 형성되었다. 각 면에 대한 식각속도 차이에 의해서 생기는 hillock은 온도와 농도가 높아짐에 따라 현저하게 줄어들었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.225-225
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• 2003

실리카글라스를 기초로 하는 PLC소자는 가격, 광 손실 성질과 광섬유와의 결합효율이 좋아 광통신에 응용되어지고 있으며 Ge 도핑된 실리카 글라스는 PLC소자의 코어물질로 널리 사용되고 있다. 소작제작을 위해서는 높은 식각률과 깨끗하고 적은 표면손상을 얻어야 하므로 유도결합플라즈마를 이용한 건식식각공정개발이 이루어 져야 한다. 본 연구에서는 Ge 도핑된 실리카글라스의 식각특성을 연구하기 위해 $C_2$F/6 와 NF$_3$가스를 사용하였고 ICP power, bias power, 압력, 플라즈마와 샘플간의 거리를 변화시키면서 식각속도, 표면거칠기, 메사수직도, 마스크선택도등 기본공정 조건을 연구하고 첨가가스(CH$_4$, $O_2$), 마스크 물질(Ni, Cr, PR) 도핑농도(0.3, 0.45, 0.7%)등을 변화시키면서 식각특성을 연구하였다. 그 결과 300nm/min, 정도의 식각속도를 가지고 수직한 메사각도(~89$^{\circ}$)와 미려한 표면(표면거 칠기 1.5nm 이하)를 갖는 결과를 얻었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.65-65
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• 2009

본 연구에서는 ICP 식각장치 및 $Cl_2$/Ar 플라즈마에 의한 $Ba_2Ti_9O_{20}$(BTO) 박막의 식각 특성을 고찰하였다. XPS 분석 장치를 이용하여 식각 표면 반응을 조사하였으며, 공정 변수 ($Cl_2$/Ar 가스 혼합비, 소스파워, 챔버 압력, 바이어스 파워)에 따라 플라즈마 특성 변화를 Langmuir probe measuring system을 이용하여 추출하였다. $Cl_2$/Ar 가스에서 Ar 가스의 혼합비가 증가함에 따라 BTO 박막의 식각 속도는 감소하였으며, $Cl_2$ 가스만을 사용하는 경우, 31.7 nm/min 으로 가장 높은 식각 속도를 보였다. Ar 가스의 혼합비에 따른 BTO박막의 식각속도 변화는 Langmuir probe 특성과 XPS 분석결과로부터 플라즈마 내에 형성되는 Cl radical density와 밀접한 관련이 있는 것으로 판단할 수 있다.

• 공업화학
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• 제27권1호
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• pp.101-109
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• 2016

기존의 불산을 대체할 수 있는 평판디스플레이용 유리의 식각용액을 개발하고자 진행하였다. 본 연구과정을 통해 제안된 불산 대체 유리 식각용액은 산성불화암모늄 18~19 wt%, 황산 24~25 wt%, 물 45~46 wt%, 황산염 4~5 wt%, 규불화염 7~8 wt%로 구성되며, 사용된 식각용액의 재사용 시 보충용액으로서 해당조성의 식각용액을 전체의 5% 되게 보충함으로서 효과적으로 지속적으로 재사용이 가능하다. 개발된 식각용액은 $30^{\circ}C$에서 $5{\mu}m/min$ 이상의 식각속도를 나타내며, 반복 재사용 시에도 초기 식각액 전체 질량의 5% 추가로 보충함으로서 식각속도는 $0.1{\mu}m/min$ 이하로 편차로 식각속도가 안정적으로 유지되었다. 이 식각공정을 통해 얻어진 평판디스플레이용의 유리의 표면 상태는 Pin hole, Dimple 등이 발견되지 않는 양호한 품질을 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권4호
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• pp.531-536
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• 2005

포토리지스트 마스크로 패턴된 CoTb 및 CoZrNb 자성 박막에 대한 유도 결합 플라즈마 반응성 이온 식각이 $Cl_2/Ar$와 $C_2F_6/Ar$ 가스를 이용하여 진행되었고 식각 속도와 식각 프로파일 측면에서 조사되었다. $Cl_2$와 $C_2F_6$ 가스의 농도가 증가함에 따라서 자성 박막들의 식각 속도는 감소하였고 식각 경사는 낮아졌다. 자성 박막들의 식각 가스로서 $Cl_2/Ar$이 빠른 식각 속도와 가파른 식각 경사를 얻는데 있어서 $C_2F_6/Ar$ 보다 더 효과적이었다. Coil rf power의 증가는 플라즈마 내의 Ar 이온과 라디칼의 밀도를 증가시키고 dc bias voltage의 증가는 기판으로 스퍼터되는 Ar 이온의 에너지를 증가시키기 때문에 coil rf power와 dc bias voltage가 증가할수록 식각 속도와 식각 경사는 증가하였지만 패턴의 측면에서 재증착이 일어났다. 자성 박막들의 적층으로 형성된 magnetic tunnel junction stack에 고밀도 플라즈마 반응성 이온 식각을 적용하여, 높은 식각 경사와 재증착이 없는 깨끗한 식각 프로파일을 얻었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.291-291
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• 2011

플라즈마에 노출된 재료 표면의 온도 증가는 다음과 같은 요인에 의해서 결정된다. 이온의 충돌에 의한 역학적 에너지, 이온의 중성화, 라디칼의 안정화에 의한 에너지 방출(잠열, latent heat), 플라즈마에서 방출된 빛의 흡수. 이중 식각을 위한 기판 바이어스에 의해서 주로 결정되는 이온 충돌 에너지와 잠열의 방출이 300 mm wafer용 유도 결합 플라즈마 식각 장치에서 소스 전력과 바이어스 전력에 따라서 어떻게 변화하는지 전산 유체 역학 모사 프로그램인 CFD-ACE를 이용하여 상용 식각 장비인 AMAT사의 DPS II를 대상으로 온도 분포의 변화를 계산하였다. 실험 결과와 비교를 위하여 다섯 곳에(상, 하, 좌, 우, 중심) 열전대를 부착한 온도 측정 웨이퍼를 기판의 위치에 설치하고 여러 가지 실험 조건에 대해서 온도의 변화를 측정하였다. Ar 10 mTorr에서 2열 병렬 안테나의 전력을 300 W에서 시간에 따른 온도의 변화를 측정하였다. 이때 wafer의 평균 온도는 $28.9^{\circ}C$에서 $150^{\circ}C$까지 12분 내에 상승하였으며 최고 온도에 도달한 다음에는 거의 일정하게 유지 되었다. Si의 식각에서 온도의 영향을 가장 크게 받는 반응은 F 라디칼에 의한 Si의 직접 식각이며 Arrhenius 식의 형태로 표현하면 0.116*exp (-1250/T)의 형태로 된다. 문헌에 보고된 계수를 이용해서 $29^{\circ}C$의 식각 속도와 플라즈마에 의한 가열 최고 온도인 $150^{\circ}C$ 때의 값을 비교해보면 3.3배의 차이가 난다. 따라서 4%내의 식각 균일도를 목표로 하는 폴리 실리콘 게이트 식각 장비의 설계에서는 플라즈마에 의한 가열 불균일을 상쇄 할 수 있는 히터와 냉각 구조의 최적 설계가 필요하다.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권4호
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• pp.232-236
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• 2005

$LiNbO_{3}$ optical waveguide 구조를 neutral loop discharge plasma 방법으로 식각시 As과 $C\_{3}F_{8}$가 혼합된 가스 유량에 따른 식각속도와 표면조도 값의 특성을 관찰하였다. 식각 후 식각속도와 식각단면은 scanning electron microscopy로 비교 분석하였으며, 표면조도는 atomic force microscopy로 측정하였다. Ar과 $C_{3}F_{8}$가 혼합된 가스 유량비를 각각 0.1-0.5로 증가시킴에 따라 식각속도와 표면조도는 0.2에서 가장 높게 나타났으며, bias power를 증가함에 따라 300W에서 가장 우수한 식각속도와 가장 평탄한 표면 형상을 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제6권3호
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• pp.287-292
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• 1997

본 실험은 고밀도 플라즈마원인 inductively coupled plasma(ICP)를 이용하여 실리카 도파로의 코아를 형성하고자 하였다. $CF_4/CHF_3$유량비, bias power 및 source power 등의 변화에 따른 산화막의 식각 특성 즉 식각 속도, 식각 단면 및 식각된 표면의 거칠기 등의 변화를 검토하였다. 또한 single Langmuir probe 및 optical emission spectroscopy(OES)를 이용하여, 식각 변수에 따른 ICP의 플라즈마 특성을 관찰하였다. 이상의 결과를 토대로, $SiO_2-P_2O_5$로 구성된 실리카 도파로의 코아(core)층을 형성하였고, 이때 최적화된 식각 조건 에서 식각 속도는 380nm/min이고, 마스크 층으로 사용된 Al(Si 1%)와 산화막과의 식각 선 택비는 30:1이상이였다. 형성된 실리카 도파로를 scanning electron microscopy(SEM)으로 관찰한 결과, 코아층의 식각 단면이 수직하고 패턴 선폭의 손실이 거의 없음을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.67-67
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• 2009

본 연구는 강유전체 박막의 buffer 층으로 사용되는 Yttrium oxide($Y_2O_3$) 박막에 대한 $BCl_3$/Ar 혼합가스 식각 특성에 대해 연구하였다. 식각 메카니즘을 해석하기 위해 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer), OES(Optical Emission Spectroscopy)를 사용하여 플라즈마 특성을 추출하였다. 공정 조건(source power, bias power, pressure, total gas flow)을 동일하게 유지하고 $BCl_3$/Ar 혼합가스 비율을 변화시키며 실험을 진행 하였다. 혼합가스의 비율이 $BCl_3$(80%)/Ar(20%)일때 가장 높은 식각 속도을 나타냈고, 이후 점차 감소하였다. 이때의 식각 속도는 8.8 nm/min 였다. 이에 $Y_2O_3$는 이온 보조 화학식각 특성을 가짐을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.153-156
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• 2005

원자층 증착 (atomic layer deposit : ALD) 방식으로 증착한 $Al_2O_3$의 건식식각 특성을 연구하였다. 전자 싸이클로트론 공진 (electron cyclotron resonance : ECR) 방식의 건식식각장치에서 source power, bias power, 압력 그리고 $Cl_2$ 가스를 변수로 하여 $Al_2O_3$의 식각속도와 Poly-Si 의 $Al_2O_3$에 대한 선택비를 측정하였다. bias power가 감소할수록 그리고 압력이 증가할수록 $Al_2O_3$의 식각속도는 감소하였고 Poly-Si 의 $Al_2O_3$에 대한 선택비는 증가하였다. 이 특성을 이용하여 TiN/$Al_2O_3$/Poly-Si 구조의 캐패시터와 Periphery 회로영역의 레지스터를 $Al_2O_3$를 식각 정지막으로 이용하여 구현하였다.