• 제목/요약/키워드: 이온식각

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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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Al 합금의 반응성 이온 식각후 표면 특성 연구 (A Study on the Surface Properties of Al Alloys after Reactive Ion Etching)

  • 김창일;권광호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.338-341
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    • 1995
  • The surface properties after plasma etching of Al(Si, Cu) solutions using the chemistries of chlorinated and fluorinated gases with varying the etching time have been investigated using X-ray Photoelectron Spectroscopy. Impurities of C, Cl, F and O etc are observed on the etched Al(Si, Cu) films. After 95% etching, aluminum and silicon show metallic states and oxized (partially chlorinated) states, copper shows Cu metallic states and Cu-Clx(x$CuCl_x$ (x$CuCl_x$ (1

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$BCl_3/Ar$ 유도 결합 플라즈마 시스템에서 이온 에너지 분포에 따른 $HfO_2$ 박막의 식각 (The Etching of $HfO_2$ Thin Film as the ion Energy Distributions in the $BCl_3/Ar$ Inductively Coupled Plasma System)

  • 김관하;김경태;김종규;우종창;강찬민;김창일
    • 전기학회논문지
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    • 제56권2호
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    • pp.349-354
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    • 2007
  • In this work, we investigated etching characteristics of $HfO_2$ thin film and Si using inductive coupled plasma(ICP) system. The ion energy distribution functions in an ICP system was analyzed by quadrupole mass spectrometer(QMS) with an electrostatic ion energy analyzer. The maximum etch rate of $HfO_2$ thin film is 85.5 nm/min at a $BCl_3/(BCl_3+Ar)$ of 20 % and decreased with further addition of $BCl_3$ gas. From the QMS measurements, the most dominant positive ion energy distributions(IEDS) showed a maximum at 20 % of $BCl_3$. These tendency was very similar to the etch characteristics. This result agreed with the universal energy dependency of ion enhanced chemical etching yields. And the maximum selectivity of $HfO_2$ over Si is 3.05 at a $O_2$ addition of 2 sccm into the $BCl_3/(BCl_3+Ar)$ of 20 % plasma.

나노 임프린팅 공정을 이용한 Ag Nano Rod 제조 및 박막 태양전지 적용

  • 김민진;신장규;김양두;고빛나;김가현;이정철;김동석
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.414-414
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    • 2014
  • 박막 태양전지의 광흡수를 증가시키기 위한 방법으로 나노 사이즈의 구조체를 이용하는 방법들이 주목받고 있다. 나노 구조체로 인한 광 산란 효과는 광 흡수층에서 빛의 흡수를 높여 태양전지의 변환효율을 높일 수 있다. 3차원 구조체를 제작하는 기존의 방법들은 대면적 기판에 적용이 어렵고, 비용적 측면 등의 문제점들이 있다. 본 연구에서는 대면적화가 가능한 나노 임프린트 리소그래피 방법을 이용하여 Ag nano rod 패턴을 제작하였다. 임프린트 공정 중 UV 조사시간, 가해지는 하중, 기판온도 등의 변수들과, 건식 이온 식각 시 변수들을 조절하여 최적화된 3차원 rod 패턴을 형성할 수 있었다. 그림 1은 형성된 Ag rod 패턴의 SEM 측정 사진이다. 전극 폭 300 nm, 간격 300 nm로 제조된 rod는 Ag의 두께를 조절함으로써 전기, 광학적 특성을 조절할 수 있었다. 3차원 Ag nano rod를 박막 태양전지의 전, 후면 전극으로 사용하여 태양전지의 특성변화를 분석하였다.

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Self-Aligning 기술과 반응성 이온 식각 기술로 제작된 Nb 조셉슨 접합 어레이의 특성 (Fabrication of All-Nb Josephson Junction Array Using the Self-Aligning and Reactive ion Etching Technique)

  • Hong, Hyun-Kwon;Kim, Kyu-Tea;Park, Se-Il;Lee, Kie-Young
    • Progress in Superconductivity
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    • 제3권1호
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    • pp.49-55
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    • 2001
  • Josephson junction arrays were fabricated by DC magnetron sputtering, self-aligning and reactive ion etching technique. The Al native oxide, formed by thermal oxidation, was used as the tunneling barrier of Nb/$Al-A1_2$$O_3$Nb trilayer. The arrays have 2,000 Josephson junctions with the area of $14\mu\textrm{m}$ $\times$ $46\mu\textrm{m}$. The gap voltages were in the range of 2.5 ~2.6 mV and the spread of critical current was $\pm$11~14%. When operated at 70~94 ㎓, the arrays generated zero-crossing steps up to 2.1~2.4 V. To improve transmission of microwave power and prevent diffusion of oxygen into Nb ground-plane while depositing $SiO_2$dielectric, we applied a plasma nitridation process to the Nb ground-plane. The microwave power was well propagated in Josephson junction arrays with nitridation. The difference in microwave transmission 7an be interpreted by the surface impedance change depending on nitridation.

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축전기의 과도 현상을 이용한 부유형 단일탐침 플라즈마 진단법 연구

  • 최익진;정진욱
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.243-243
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    • 2011
  • 현재 식각이나 증착, 이온주입 등에 반도체 공정에 플라즈마를 이용하고 있다. 이런 반도체 공정용 플라즈마 용기의 경우 플라즈마에 의한 용기의 스퍼터 등에 의해 금속 입자가 생성되어 공정중인 반도체 웨이퍼에 오염을 줄 수 있기 때문에 대부분의 공정용 용기는 아노다이징 알루미늄이나 세라믹 등을 사용한 부도체 용기를 사용하게 된다. 단일탐침법은 플라즈마내 금속 도체를 삽입한 후 바이어스 전압을 인가하여 전류-전압 특성 곡선을 해석하여 측정하는 방법이다. 하지만 플라즈마와 측정 시스템의 공통된 기준전압이 있어야만 측정이 가능하다는 단점을 가지고 있다. 따라서 일반적으로 많이 사용하는 부도체 용기내의 플라즈마는 기존의 단일탐침법으로 측정이 어렵다. 또한 높은 플라즈마 전위를 가지고 있는 플라즈마의 경우 높은 전압에서 전류-전압특성의 측정시스템을 구축하기 매우 어려운 단점을 가지고 있다. 따라서 이런 경우에도 측정이 가능하도록 축전기의 과도현상을 이용하여 탐침이 전기적으로 부유된 단일탐침법을 연구하였다. 이 방법의 타당성 확인을 위하여 금속용기에서 플라즈마를 발생시켜 기존의 단일탐침법과 부유형 단일탐침법을 비교하였다. 기존의 단일탐침법과 비교 결과는 공정조건에 관계없이 상당히 유사하였다. 따라서 이 방법으로 기존 단일탐침법을 사용할 수 없는 높은 플라즈마 전위의 플라즈마나 부도체용기내의 플라즈마의 측정에 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

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반응성 이온 건식식각에서 RF Power 변화에 따른 표면 조직화 개선 연구 (Study on Improving Surface Structure with Changing RF Power Conditions in RIE (reactive ion etching))

  • 박석기;이정인;강민구;강기환;송희은;장효식
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권8호
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    • pp.455-460
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    • 2016
  • A textured front surface is required in high efficiency silicon solar cells to reduce reflectance and to improve light trapping. Wet etching with alkaline solution is usually applied for mono crystalline silicon solar cells. However, alkali texturing method is not appropriate for multi-crystalline silicon wafers due to grain boundary of random crystallographic orientation. Accordingly, acid texturing method is generally used for multi-crystalline silicon wafers to reduce the surface reflectance. To reduce reflectivity of multi-crystalline silicon wafers, double texturing method with combination of acid and reactive ion etching is an attractive technical solution. In this paper, we have studied to optimize RIE condition by different RF power condition (100, 150, 200, 250, 300 W).

이중 주파수 전원의 용량성 결합 플라즈마 식각장비에서 전극하전에 의한 입사이온 에너지분포 변화연구 (Electrode Charging Effect on Ion Energy Distribution of Dual-Frequency Driven Capacitively Coupled Plasma Etcher)

  • 최명선;장윤창;이석환;김곤호
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.39-43
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    • 2014
  • The effect of electrode charging on the ion energy distribution (IED) was investigated in the dual-frequency capacitively coupled plasma source which was powered of 100 MHz RF at the top electrode and 400 kHz bias on the bottom electrode. The charging property was analyzed with the distortion of the measured current and voltage waveforms. The capacitance and the resistance of electrode sheath can change the property of ion and electron charging on the electrode so it is sensitive to the plasma density which is controlled by the main power. The ion energy distribution was estimated by equivalent circuit model, being compared with the measured distribution obtained from the ion energy analyzer. Results show that the low frequency bias power changes effectively the low energy population of ion in the energy distribution.

$BCl_3/Ar$ 유도 결합 플라즈마 시스템해서 이온 에너지 분포에 따른$HfO_2$ 박막 식각 (The etching of $HfO_2$ thin film as the ion energy distributions in the $BCl_3/Ar$ inductively coupled plasma system)

  • 김관하;김경태;김종규;우종창;강찬민;김창일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.117-118
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    • 2006
  • In this work, we investigated etching characteristics of $HfO_2$ thin film and Si using inductive coupled plasma (ICP) system. The ion energy distribution functions in an inductively coupled plasma was analyzed by quadrupole mass spectrometer with an electrostatic ion energy analyzer. The maximum etch rate of $HfO_2$ is 85.5 nm/min at a $BCl_3/(BCl_3+Ar)$ of 20% and decreased with further addition of $BCl_3$ gas. From the QMS measurements, the most dominant positive ion energy distributions (IEDs) showed a maximum at 20 % of $BCl_3$. These tendency was very similar to the etch characteristics. This result agreed with the universal energy dependency of ion enhanced chemical etching yields. And the maximum selectivity of $HfO_2$ over Si is 3.05 at a O2 addition of 2 sccm into the $BCl_3/(BCl_3+ Ar)$ of 20% plasma.

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다양한 형태의 실리콘 미세 구조물을 이용한 초소수성 표면형상 구현 (Surface Wettability in Terms of Prominence and Depression of Diverse Microstructures and Their Sizes)

  • 하선우;이상민;정임덕;정필구;고종수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권6호
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    • pp.679-685
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    • 2007
  • Superhydrophobic surface, with a water contact angle greater than $150^{\circ}$, has a self-cleaning effect termed 'Lotus effect'. This surface is created by the combination of rough surface and the low surface energy. We proposed square pillar and square shapes to control surface roughness. Microstructure arrays are fabricated by DRIE(Deep Reactive Ion Etching) process and followed by PPFC(Plasma Polymerized Fluorocarbon) deposition. On the experimental result, contact angle at square pillar arrays is well matched with Cassie's model and largest contact angle is $173.37^{\circ}$. But contact angle of square pore shape arrays is lower than Cassie's theoretical contact angle about $5{\sim}10%$. Nevertheless, square pore arrays have more rigidity than square pillar arrays.