• 제목/요약/키워드: ICP 플라즈마

검색결과 496건 처리시간 0.029초

고밀도 평판형 유도결합 $BCl_3/CF_4$ 플라즈마에 의한 GaAs 계열반도체의 선택적 식각에 관한 연구 (Study of Selective Etching of GaAs-based Semiconductors using High Density Planar Inductively Coupled $BCl_3/CF_4$ Plasmas)

  • 최충기;박민영;장수욱;유승열;이제원;송한정;전민현
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
    • /
    • pp.46-47
    • /
    • 2005
  • 이번 연구는 $BCl_3/CF_4$ 플라즈마를 사용하여 반도체소자 제조 시 널리 이용되는 GaAs 계열반도체 중 대표적인 재료인 GaAs/AlGaAs 및 GaAs/InGaP 구조를 선택적으로 건식 식각한 후 분석한 것이다. 공정변수로는 ICP 소스파워를 0-500W, RIE 파워를 0-50W 그리고 $BCl_3/CF_4$ 가스 혼합비를 중점적으로 변화시켰다. $BCl_3$ 플라즈마만을 사용한 경우 (20$BCl_3$, 20W RIE power, 300W ICP source power, 7.5mTorr) 는 GaAs:AlGaAs의 선택비가 0.5:1 이었으며 이때 GaAs의 식각률은 ~2200${\AA}/min$ 이었으며 AlGaAs의 식각률은 ~4500${\AA}/min$ 이었다. 식각 후 표면의 RMS roughness은 < 2nm로 깨끗한 결과를 보여주었다. 15% $CF_4$ 가스가 혼합된 $17BCl_3/3CF_4$, 20W RIE power, 300W ICP source power, 7.5mTorr의 조건에서 3분 동안 공정한 결과 순수한 $BCl_3$ 플라즈마만을 사용한 경우보다 표면은 다소 거칠었지만 (RMS roughness: ~8.4) GaAs의 식각률 (~980nm/min)과 AlGaAs와 InGaP에 대한 GaAs의 선택도 (GaAs:AlGaAs=16:1, GaAs:InGaP=38:1)는 크게 증가하였다. 그리고 AlGaAs 및 InGaP의 경우 식각 시 나타난 휘발성이 낮은 식각 부산물 ($AlF_3:1300^{\circ}C$, $InF_3:1200^{\circ}C$)로 인하여 50nm/min 이하의 낮은 식각률을 보였고, 62.5%의 $CF_4$가 혼합된 $7.5BCl_3/12.5CF_4$플라즈마의 조건에서는 AlGaAs 및 InGaP에 대한 GaAs의 선택도가 각각 280:1, 250:1을 나타내었다.

  • PDF

다검출기 유도결합 플라즈마 질량분석기를 이용한 신속하고 정밀한 Pb 동위원소 분석 (Rapid and Precise Determination of Pb Isotope Ratios Using Mu1ti-Collector ICP/MS)

  • 최만식;정창식;신형선;임태선
    • 암석학회지
    • /
    • 제10권3호
    • /
    • pp.157-171
    • /
    • 2001
  • 다검출기 유도결합 플라즈마 질량분석기(Multi-Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer; MC/ICP/MS; AXIOM MC 모델)를 이용한 Pb동위원소 분석 시 고려 사항인 Pb/Ti 비율, Pb농도 영향, 기질 원소 영향을 살펴보고, NBS 981 용액을 2001년 3월부터 8월까지 42번 측정하여 정확도 및 재현성 을 검토하였다. 그리고 암석, 청동기 및 퇴적물 시료의 Pb 동위원소를 분석하여 열 이온화 질량분석기(TIMS) 자료와 비교하였다. NBS 981 Pb 200 ng으로 동위원소 비율을 측정하였을 때 $^{206}$ $Pb^{204}$ , $Pb^{207}$ //$Pb^{204}$ , $Pb^{208}$ $Pb^{204}$ Pb 비율은 약 500 ppm(2sd), $^{/}$$207^{206}$ Pb 및 $Pb^{208}$ $Pb^{206}$Pb 비율은 100~200 ppm(2sd)의 재현성을 얻을 수 있었다. Pb등위원소 분석의 정확도 및 재현성 측면에서 최적 조건은 1) Pb/Tl농도 비가 10 이고 2) Pb농도가 100 ng/ml 이상이며 3) 질량 분별 효과는 지수 법칙에 따라 보정하고 이 때 사용된 Tl의 동위원소 비율($^{205}$ $Tl^{203}$ Tl)은 2.3887이며 질량 분별 인자는 측정된 $208^{Pb}$ $^{206}$$Pb^{205}$ $Tl^{203}$ Tl 비율로부터 경험적으로 구해진 Pb의 인자를 이용하는 것이었다. 시료 중의 기질 원소들(matrix elements)에 의한 Pb 동위원소 비율의 영향은 없는 것으로 판단되며, TIMS와 비교된 시료들에 대하여 Pb 등위원소들은 측정 오차 범위 내에서 잘 일치하였다. 즉, MC/ICP/MS에 의한 Pb 동위원소 분석은 시료 전처리 단계를 줄여도 WS와 유사한 정밀도를 얻을 수 있어 신속한 분석방법이라 할 수 있다.다.

  • PDF

ICP Poly Etcher를 이용한 RF Power와 HBr Gas의 변화에 따른 Polysilicon의 건식식각 (Dry Etching of Polysilicon by the RF Power and HBr Gas Changing in ICP Poly Etcher)

  • 남상훈;현재성;부진효
    • 한국진공학회지
    • /
    • 제15권6호
    • /
    • pp.630-636
    • /
    • 2006
  • 플래시 메모리 반도체의 고집적화와 고밀도화가 진행함에 따라 플래시 메모리의 트랜지스터 안 선폭을 중심으로 게이트 패턴의 미세화가 진행 중이다. 최근 100 nm 이하의 선폭을 구현하기 위해서 ONO(oxide-nitride-oxide)를 사용하기 위한 연구가 개발 중이고, 이러한 100 nm이하의 미세 선폭으로 갈수록 식각 속도와 식각의 프로파일은 중요한 요인으로 작용하고 있다. ICP 식각 장비를 이용하여, power를 50 W 증가 하였을 때, 각각 식각 속도와 포토레지스트와의 선택비를 확인 한 결과 platen power를 100 W로 올렸을 경우 가장 좋은 결과를 나타내었다. 100 W에서 HBr가스의 유량에 변화를 주었을 경우 가스의 양을 증가 할수록 식각 속도는 감소하였지만, 포토레지스트와의 선택비는 증가함을 보였다. 유도결합 플라즈마 식각 장비를 가지고 platen power를 100 W, HBr gas를 35 sccm 공급하여 하부 층에 노치가 형성이 안되고, 식각 속도 320 nm/min, 감광액과의 선택비 3.5:1, 측면식각 프로파일이 수직인 공정 조건을 찾았다.

고효율 태양전지를 위한 ICP-RIE기반 결정질 실리콘 표면 Texturing 공정연구

  • 이명복;이병찬;박광묵;정지희;윤경식
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
    • /
    • pp.315-315
    • /
    • 2010
  • 결정질 실리콘을 포함하는 태양전지의 광전효율은 표면에 입사되는 태양광의 반사를 제외하면 흡수된 광자에 의해 생성되는 전자-정공쌍의 상대적인 비율인 내부양자효율에 의존하게 된다. 실제 생성된 전자-정공쌍은 기판재료의 결정상태와 전기광학적 물성 등에 의해 일부가 재결합되어 2차적인 광자의 생성이나 열로서 작용하고 최종적으로 전자와 정공이 완전히 분리되고 전극에 포집되어 실질적인 유효전류로 작용한다. 16% 이상의 고효율 결정질 실리콘 태양전지양산이 요구되고 있는 현실에서 광전효율 개선 위해 가장 우선적으로 고려되어야 할 변수는 입력 태양광스펙트럼에 대한 결정질 실리콘 표면반사율을 최소화하여 광흡수를 극대화하는 것이라 할 수 있다. 이의 해결을 위하여 대기와 실리콘표면 사이의 굴절률차이가 크면 클수록 태양광스펙트럼에 대한 결정질 실리콘의 광반사는 증가하기 때문에 상대적으로 낮은 굴절률의 $SiO_x$$SiN_x$와 같은 반사방지막을 광입력 실리콘표면에 증착하여 광반사율 저감공정을 적용하고 있다. 이와 더불어 결정질 실리콘표면을 화학적으로 혹은 플라즈마이온으로 50-100nm 직경의 바늘형 피라미드형상으로 texturing 함으로 광자들의 다중반사 등에 기인하는 광흡수율의 증가를 기대할 수 있기 때문에 태양전지효율 개선에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 이해된다. 본 실험에서도 고효율 다결정 실리콘 태양전지 양산공정에 적용 가능한 ICP-RIE기반 결정질 실리콘표면에 대한 texturing 공정기술을 연구하였다. Double Langmuir 플라즈마 진단시스템(DLP2000)을 적용하여 사용한 $SF_6$$O_2$ 개스유량과 챔버압력, 플라즈마 파워에 따른 이온밀도, 전자온도, 포화이온전류밀도, 플라즈마포텐셜의 공간분포를 모니터링하였고 texturing이 완료된 시료에 대하여 A1.5G 표준태양광스펙트럼의 300-1100nm 파장대역에서 반사율을 측정하여 그 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 간략히 정리하면 Si texturing에 가장 적합한 플라즈마파워는 100W, $SF_6/O_2$ 혼합비는 18:22, 챔버압력은 30mtorr 등이고 이에 상응하는 플라즈마의 이온밀도는 $2{\sim}3{\times}10^8\;ions/cm^3$, 전자온도는 14~15eV, 포화전류밀도는 $0.014{\sim}0.015mA/cm^2$, 플라즈마포텐셜은 38~39V 범위 등이었다. 현재까지 얻어진 최소 평균반사율은 14.2% 였으며 최적의 texturing패턴 플라즈마공정 조건은 이온에 의한 Si표면원자들의 스퍼터링과 화학반응에 의한 증착이 교차하는 플라즈마 에너지 및 밀도 상태인 것으로 해석된다.

  • PDF

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

  • 범성진;송오성;이혜영;김종준
    • 한국전기전자재료학회논문지
    • /
    • 제17권1호
    • /
    • pp.1-6
    • /
    • 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.

플라즈마 식각을 이용한 초전도 자속 흐름 트랜지스터 제작 (Fabrication of Superconducting Flux Flow Transistor using Plasma etching)

  • 강형곤;임성훈;고석철;한윤봉;한병성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
    • /
    • pp.74-77
    • /
    • 2002
  • The channel of the superconducting Flux Flow Transistor has been fabricated with plasma etching method using ICP. The ICP conditions were 700 W of ICP power, 150 W of rf chuck power, 5 mTorr of the pressure in chamber and 1:1 of Ar : Cl$_2$, respectively. The channel etched by plasma gas showed superconducting characteristics of over 77 K and superior surface morphology. The critical current of SFFT was altered by varying the external applied current. As the external applied current increased from 0 to 12 mA, the critical current decreased from 28 to 22 mA. Then the obtained r$\sub$m/ values were smaller than 0.1Ω at a bias current of 40 mA. The current gain was about 0.5. Output resistance was below 0.2 Ω.

  • PDF

자화주파수에 따른 플라즈마 및 산화막식각특성에 관한 연구 (Magnetization Frequency Dependence of Enhanced Inductively Coupled Plasma and Etching Characteristics)

  • 김진우;조수범;박세근;오범환
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
    • /
    • pp.37-40
    • /
    • 2001
  • The semiconductor's design rule becomes more stringent, hence the silicon-dioxide etching technique is important issue. In this work we compared the etching characteristics of different three types of Plasma source, Normal ICP, magnetized ICP and E-IC $P^{TM}$. The E-IC $P^{TM}$ source shows higher etch rate at lower pressure and this is advantageous for the fine pattern process. The etching characteristics were varied with external magnetic field frequency at I-lCP and this is examined with Nanospe $c^{TM}$ and SEM. We designed Langmuir probe system for time resolved diagnosis. ion density of E-ICP is varying periodically with the applied external magnetic field frequencyquency

  • PDF

유도결합 플라즈마 질량분석기를 이용한 동물사료중의 극미량원소의 분석 (Determination of Trace Elements in Animal Feed by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry)

  • 박정화;김효진
    • 약학회지
    • /
    • 제36권3호
    • /
    • pp.199-204
    • /
    • 1992
  • The trace elements in animal feed were analyzed by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer (ICP-MS, VG-PlasmaQuad Co.) to find possible sources of heavy metals accumulation in rat organ. The study about spectral interference was performed by analysis of a background spectrum of ICP-MS. Recovery test using standard of Cd and Se (100 ppb) was found to be better than 90%. Twenty elements (Ca, Fe, Mg, Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, Ba, Al, Mn, Pb, B, Ce, Bi, U, V, Cd, and W)are determined.

  • PDF

대면적 플라즈마 소스에서의 ITO 식각균일도 향상 (Improvement of ITO etching uniformity in a large area plasma source)

  • 김진우;조수범;김봉주;박세근;오범환;이종근
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집 Vol.14 No.1
    • /
    • pp.145-148
    • /
    • 2001
  • A large area plasma source using parallel $2{\times}2$ ICP antennas showed improved etching uniformity by the E-ICP operation. ITO etching process with $CH_4$ gas chemistry is optimized with the DOE (Design of Experiment) based on Taguchi method. Various methane ratios in methane and argon mixture are compared to confirm the effect of polymerization. The analysis shows that the effect of bias power is the largeset. We obtained higher ITO etching rate and better uniformity on $350{\times}300mm$ substrate at the 50Hz magnetization frequency of the E-ICP operation technique,

  • PDF

유도결합형 제논 플라즈마의 전자온도, 밀도 특성 (Properties of Electron Temperature and Density in Inductively Coupled Plasma of Xenon)

  • 허인성;양종경;이종찬;박대희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.41-45
    • /
    • 2005
  • In this paper, parameters of electron temperature and density for the mercury-free lighting-source were measured to diagnosis and analyze in Xe based inductively coupled plasma(ICP). In results at several dependences of 20~100 mTorr Xenon pressure, 50~200W RF power and horizontal distribution were especially mentioned. When Xe pressure was 20mTorr and RF power was 200W, the electron temperature and density were respectively 3.58eV and $3.56{\times}10^{12}cm^{-3}$. The key parameters of Xe based ICP depended on Xe pressure more than RF power that could be verified. A high electron temperature and low electron density with a suitable Xe pressure are indispensible parameters for Xe based ICP lighting-source.

  • PDF