• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.64-64
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• 2003

• 한국고분자학회지:고분자과학과기술
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• 제10권3호
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• pp.306-318
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• 1999

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1999년도 춘계학술발표강연 및 눈문개요집
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• pp.38-38
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• 1999

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제6권1호
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• pp.39-49
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• 1999

Monolayer 두께의 불화된 유기박막의 특성을 접촉각 측정을 통해 분석 하였다. 정접촉각을 표면장력의 다른 세 가지의 극성(water, formamide), 비극성(diiodomethane) 용액을 이용하여 Teflon, Spin coating된 FC막, 기상증착된 PFDA와 FC막위에 측정하였다. Aluminum위에 증착된 불화 유기박막이 물에 대해 $130^{\circ}$가 넘는 가장 큰 정접촉각을 나타내었다. 반면에 산화막위에 증착된 유기박막은 $70^{\circ}$미만의 낮은 접촉각을 갖었다. Teflon은 $108^{\circ}$, Spin coating된 막은 $121^{\circ}$로 측정되었다. 이들 측정된 값을 이용 Lewis acid/base 이론에 적용 박막의 표면에너지를 계산한 결과 Teflon의 경우는 18 dynes/cm, Spin coating된 유기박막은 8.4 dynes /cm의 낮은 에너지 값이 계산되었다. 실리콘과 산화막위에 증착된 유기박막은 상대적으로 높은 31~35 dynes /cm의 값을 나타내었으나 aluminum위에 증착된 막에서는 Lewis base 항이 큰 음수 값을 갖는 이례적인 경우가 발생하였다. 이때 음수값을 무시한 경우 계산된 aluminum 상의 증착된 유기박막의 표면에너지 PFDA가 13dynes / cm 이였다. 이는 동접촉각과 AFM 측정결과 다른 표면과는 다르게 aluminum강의 유기박막의 비균질성과 표면의 높은 거칠기에 기인함을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.307-307
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• 2013

초고집적 회로에 적용되는 반도체 소자의critical dimension (CD)이 수 nano 사이즈로 줄어들고 있기 때문에, 다양한 물질의 식각을 할 때, 건식식각의 중요성이 더 강조되고 있다. 특히 $SiO_2$와 같은 유전체 물질을 식각할 때, plasma process induced damages (P2IDs)가 관찰되어 왔고, 이러한 P2IDs를 줄이기 위해, pulsed-time modulation plasma가 광범위하게 연구되어 왔다. Pulsed plasma는 정기적으로 radio frequency (RF) power on과 off를 반복하여 rf power가 off된 동안, 평균전자 온도를 낮춤으로써, 웨이퍼로 입사되는 전하 축적을 효과적으로 줄일 수 있다. 또한 fluorocarbon plasmas를 사용하여 $SiO_2$를 식각하기 위해 Dual-Frequency Capacitive coupled plasma (DF-CCP)도 널리 연구되어 왔는데, 이것은 기존의 방법과는 다르게 plasma 밀도와 ion bombardment energy를 독립적으로 조절 가능하다는 장점이 있어서 미세 패턴을 식각할 때 효과적이다. 본 연구에서는 Source power에는 60 MHz pulsed radio frequency (RF)를, bias power에는 2 MHz continuous wave (CW) rf power가 사용된 system에서 Ar/$C_4$ F8/$O_2$ 가스 조합으로, amorphous carbon layer (ACL)가 hard mask로 사용된 $SiO_2$를 식각했다. 그리고 source pulse의 duty ratio와 pulse frequency의 효과에 따른 $SiO_2$의 식각특성을 연구하였다. 그 결과, duty ratio의 감소에 따라 $SiO_2$, ACL의 etch rate이 감소했지만, $SiO_2$/ACL의 etch selectivity는 증가하였다. 반면에 pulse frequency의 변화에 따른 두 물질의 etch selectivity는 크게 변화가 없었다. 그 이유는 pulse 조건인 duty ratio의 감소가 전자 온도 및 전자 에너지를 낮춰 $C_2F8$가스의 분해를 감소시켰으며, 이로 인해 식각된 $SiO_2$의 surface와 sidewall에 fluorocarbon polymer의 형성이 증가하였기 때문이다. 또한 duty ratio의 감소에 따라 etch selectivity뿐만 아니라 etch profile까지 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권5호
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• pp.520-527
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• 2006

본 연구에서는 FC(fluorocarbon) 플라즈마 반응기에서 입사하는 이온에너지에 따른 고분자 증착, 식각과 증착의 경쟁반응 및 물리적 스퍼터링 등의 여러 표면 현상들을 모델링하였다. $SiO_2$ 식각에 대한 표면반응은 식각반응 영역을 잘 혼합된 CSTR(continuous stirred tank reactor) 가정을 도입하여 이온 도움에 의한 식각으로 모사되었다. 정상상태 고분자층을 통한 식각과 증착의 경쟁반응의 모델링은 이온 도움에 의한 고분자 생성 및 분해 메커니즘을 제안하여 수행하였다. 이러한 메커니즘은 최근 발표된 실험 및 분자동력학적 전산모사 결과에 기초하였으며,모델 계수들은 빔실험 결과 및 플라즈마 실험결과들을 이용하여 구하였다. 최종 개발된 모델의 결과들은 타당성을 검증하기 위해 문헌에 보고된 실험결과들과 비교하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.402-402
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• 2012

최근 반도체 공정 중 fluorocarbon (CxHyFz) 가스와 함께 플라즈마 밀도가 큰 유도결합형 플라즈마을 사용한 식각장비가 많이 사용되고 있다. 특히 저 유전상수 값을 가지는 박막을 밀도가 큰 플라즈마와 함께 fluorocarbon 가스를 이용하여 식각을 하게 되면 매우 복잡한 현상이 생긴다. 따라서 식각률에 대한 모델을 세우고 적용하는 일이 매우 어렵다. 본 연구에서는 CF4가스를 Ar가스와 함께 혼합하고 기판 플라즈마와 유도결합형 플라즈마를 동시에 가진 식각장비를 사용하여, 저 유전상수 값을 갖는 박막을 식각하였다. 또한, 간단한 식각모델인 Langmuir adsorption model를 이용하여 식각률(Etch rate)에 대한 합리적인 이해를 얻기 위해, 기판과 유도결합형 플라즈마의 파워에 따른 식각률을 계산하고, 식각모델에서 사용되는 매개변수인 이온플럭스(Ion Flux)와 식각수율(Etch yield)을 연구하였다. 기판의 플라즈마 파워가 20에서 100 W 증가하면서 식각률이 269에서 478 nm/min로 증가하였으며, 식각수율이 0.4에서 0.59로 증가하는 것을 관찰하였다. 반면에 기판의 플라즈마 파워 증가에 따라 이온 플럭스는 3.8에서 $4.7mA/cm^2$로 변화가 크지 않았다. 또한, 유도결합형 플라즈마의 파워가 100에서 500 W 증가하면서, 식각률이 117에서 563 nm/min로 증가하였으며, 이온플럭스가 1.5에서 $6.8mA/cm^2$으로 변화하였다. 그러나, 식각수율은 0.46에서 0.48로 거의 변화하지 않았다. 그러므로 저 유전상수 값을 가지는 박막 식각의 경우, 기판의 플라즈마는 식각수율을 증가시키며 유도결합형 플라즈마는 이온 플럭스를 증가시켜 박막 식각에 기여하는 것으로 사료된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제8권2호
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• pp.31-36
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• 2001

Plasma Polymerization를 이용하여 Teflon-like 불화 유기 박막을 Si, $SiO_2$, Al, TEOS 위에 증착하였다. Difluoromethane $(CH_2F_2$)에 Ar, $O_2$, 그리고 $CH_4$를 첨가하여 첨가 가스에 따른 불화 유기 박막의 특성을 평가하였다. 각각의 첨가가스에 대하여 압력, 온도, 그리고 첨가가스의 비율을 변화시켜 박막을 증착하여 정접촉각 통한 표면의 친수성 (hydrophilicity)과 소수성(hydrophobicity) 정도를 관찰하였다. Ar을 첨가한 경우 Ar 첨가량과 power의 증가에 따라 정접촉각의 감소를 관찰하였다. 그러나 증착압력이 증가함에 따라 정접촉각이 증가하였다. Ar 첨가시 2 Torr이상의 증착압력에서 분말형태의 초소수성 불화 유기박막을 얻을 수 있었다. $O_2$를 첨가한 경우, $O_2$의 첨가량과 증착압력이 증가함에 따라 정접촉각은 감소하였다. 약 100W까지의 power에서는 정접촉각은 일정하였지만 power의 증가에 따라 정접촉각은 감소하여 200W에서는 천수성표면을 얻을 수 있었다. $CH_4$를 첨가하여 불화유기박막을 증착하였을 경우 $CH_4/CH_2F_2$비율이 5까지 급격한 증가를 나타내었고, 비율이 5이상인 경우에서는 일정한 정접촉각을 나타내었다. 화학기상증착에 의해 제조된 박막보다 plasma polymerization으로 제작된 불화유기박막이 히스테리시스(hysteresis)가 낮은 불화유기박막을 형성하였다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2001년도 The IMAPS-Korea Workshop 2001 Emerging Technology on packaging
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• pp.146-150
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• 2001

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제36회 동계학술대회 초록집
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• pp.277.1-277.1
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• 2009