• Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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• 1998.06a
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• pp.49-54
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• 1998

The growth of diamond films in plasma enhanced chemical vapor deposition(PECVD) processes requires high substrate temperatures and gas pressures, as well as high-power excitation of the gas source. Thus determining the substrate temperature in this severe environment is a challenge. The issue is a critical one since substrate temperature is a key parameter for understanding and optimizing diamond film growth. The precise Si substrate temperature calibration based on rapid-scanning spectroscopic ellipsometry have been developed and utilized. Using the true temperature of the top 200 ${\AA}$ of the Si substrate under diamond growth conditions, real time spectroellipsometry (RTSE) has been performed during the nucleation and growth of nanocrystallind thin films prepared by PECVD. RTSE shows that a significant volume fraction of nondiamond(or{{{{ {sp }^{2 } -bonded}}}}) carbon forms during thin film coalescence and is trapped near the substrate interface between ∼300 ${\AA}$ diamond nuclei.

• Korean Journal of Crystallography
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• v.14 no.2
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• pp.56-61
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• 2003

Nanocrystalline hydrogenated silicon (nc-Si : H) thin films were deposited at room temperature by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD): a mixture of SiH₄ and H₂ gas was introduced into the evacuated reaction chamber. When the H₂ gas flow rate was low, the density of Si-H₃ bonds was high in the films. On the other hand, when the H₂ gas flow rate was high, e.g., 100 sccm, a large number of Si-H bonds contributed to the passivation of the surface of the large volume of Si nanocrystallites. The relative fraction of the Si-H₃ and Si-H₂ bonds in the amorphous matrix varied sensitively with the H₂ gas flow rate. The variation was associated with the change in the intensity as well as the wavelength of the main PL peaks, indicating the change in the total volume as well as the size of the Si nanocrystallites in the films.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.11a
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• pp.92-94
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• 2004

In this investigation, 3C-SiC film deposited $1000{\AA}$ on the p-type silicon wafer which is resistance $0{\sim}30[{\Omega}{\cdot}cm]$ by PECVD (Plasma-enhanced Chemical Vapor Deposition). We deposited Cr, Ta, Pt in front of wafer to utilize DC-sputter for $500{\AA}$, the SiC Schottky diode made from Al ohmic contact about $4000{\AA}$, and to each different temperature which annealing in Ar atmosphere, we had forward characteristic analysis along to annealing temperature.

• Journal of Surface Science and Engineering
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• v.36 no.1
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• pp.74-78
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• 2003

The corrosion failure of electronic devices has been a major reliability concern lately. This failure is an ongoing concern because of miniaturization of integrated circuits (IC) and the increased use of polymers in electronic packaging. Recently, plasma-polymerized cyclohexane films were considered as a possible candidate for a interlayer dielectric for multilever metallization of ultra large scale integrated (ULSI) semiconductor devices. In this paper the protective ability of above films as a function of deposition temperature and RF power in an 3.5 wt.% NaCl solution were examined by polarization measurement. The film was characterized by FTIR spectroscopy and contact angle measurement. The protective efficiency of the film increased with increasing deposition temperature and RF power, which induced the higher degree of cross-linking and hydrophobicity of the films.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.279.1-279.1
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• 2016

박막 트랜지스터 (thin film transistor, TFT)는 고밀도, 대면적화로 높은 전자의 이동도가 요구되면서, 비정질 실리콘 (a-Si)에서 다결정 실리콘 (poly-Si) TFT 로 연구되었다. 이에 따라 비정질 실리콘에서 결정질 실리콘으로의 상변화에 대한 결정화 연구가 활발히 진행되었다. 또한, 박막 태양전지 분야에서도 유리기판 위에 비정질 층을 증착한 후에 열처리를 통해 상변화하는 고상 결정화 (solid-phase crystallization, SPC) 기술을 적용하여, CSG (thin-film crystalline silicon on glass) 태양전지를 보고하였다. 이러한 비정질 실리콘 층의 결정화 기술을 결정질 실리콘 태양전지 에미터 형성 공정에 적용하고자 한다. 이 때, 플라즈마화학증착 (Plasma-enhanced chemical vapor deposition, PECVD) 장비로 증착된 비정질 실리콘 층의 열처리를 통한 결정화 정도가 중요한 요소이다. 따라서, 비정질 실리콘 층의 결정화에 영향을 주는 인자에 대해 연구하였다. 비정질 실리콘 증착 조건(H2 가스 비율, 도펀트 유무), 실리콘 기판의 결정방향, 열처리 온도에 따른 결정화 정도를 엘립소미터(elipsometer), 투과전자현미경 (transmission electron microscope, TEM), 적외선 분광기 (Fourier Transform Infrared, FT-IR) 측정을 통하여 비교 하였다. 이를 기반으로 결정화 온도에 따른 비정질 실리콘의 결정화를 위한 활성화 에너지를 계산하였다. 비정질 실리콘 증착 조건 보다 기판의 결정방향이 결정화 정도에 크게 영향을 미치는 것으로 확인하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.9 no.2
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• pp.162-166
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• 2000

High quality $Si_3N_4$ metal-insulator-metal (MIM) capacitors were realized by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). Titanium nitride (TiN) adapted as a diffusion barrier reduced the interfacial reaction between $Si_3N_4$ dielectric layer and aluminum metal electrode showing neither hillock nor observable precipitate along the interface. The capacitance and the current-voltage characteristics of the MIM capacitors showed that the minimum thickness of $Si_3N_4$ layer should be limited to 500 $\AA$ under the present process, below which most of the capacitors were electrically shorted resulting in the devastation of on-wafer yield. According to the transmission electron microscopy (TEM) on the cross-sectional microstructure of the capacitors, the dielectric breakdown was caused by slit-like voids formed at the interface between TiN and $Si_3N_4$ layers when the thickness of $Si_3N_4$ layer was less than 500 $\AA$. Based on the calculation of thermally-induced residual stress, the formation of voids was understood from the mechanistic point of view.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers P
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• v.63 no.4
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• pp.351-355
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• 2014

Graphite electrodes are used for secondary batteries, fuel cells, and super capacitors. Research is underway to increased the reaction area of graphite electrodes used carbon nanotube (CNT) and porous carbon. CNT is limited to device utilization in order to used a metal catalyst by lack of surface area to improve. In contrast carbon nanowall (CNW) is chemically very stable. So this paper, microwave plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) system was used to grow carbon nanowall (CNW) on Si substrate with methane ($CH_4$) and hydrogen ($H_2$) gases. To find the growth properties of CNW according to the reaction gas ratio, we have changed the methane to hydrogen gas ratios (4:1, 2:1, 1:2, and 1:4). The vertical and surficial conditions of the grown CNW according to the gas ratios were characterized by a field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and Raman spectroscopy measurements showed structure variations.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.21 no.4
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• pp.362-367
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• 2008

We have Manufactured the low-k dielectric interlayer fabricated by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), The thin film of SiOCH is studied correlation between components and Dielectric constant. The precursor was evaporated and introduced with the flow rates from 16 sccm to 25 sccm by 1sccm step in the constant flow rate of 60 sccm $O_2$ in process chamber. The chemical characteristics of SiOCH were analyzed by measuring FT/IR absorption lines and obtained each dielectric constant measuring C-V. Then compare respectively. ILD of BTMSM/$O_2$ could have low dielectric constant about $k\sim2$, and react sensitively. Also dielectric constant could be decreased by the effects of decreasing $CH_3$ and growing Si-O-Si(C) after annealing process.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.198-198
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• 2011

단분산 결정질 실리콘 나노입자 (<10 nm)는 양자점 효과로 인한 선택적 파장 흡수가 가능하므로 태양전지 분야에 응용 가능성이 크다. 특히 입경의 크기가 작아지면 부피대비 표면적이 넓어지기 때문에 태양빛 흡수 면적이 증가한다. 따라서 입자의 크기는 태양전지에서 효율을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 이러한 이유에서 plasma arc synthesis, laser ablation, pyrolysis 그리고 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등이 실리콘 나노입자를 합성하는데 연구되어 왔으며, 특히 PECVD는 입자 생성과 동시에 균일한 증착이 이루어질 수 있기 때문에 태양전지 제작 시 공정 효율을 높일 수 있다. PECVD를 이용한 나노입자 합성에서 입경을 제어하는데 중요한 전구물질은 Ar과 SiH4가스이다. Ar 가스는 ICP (Inductively Coupled Plasma) 챔버 내부에 가해준 전력을 통해 가속됨으로써 분해되어 Ar plasma가 생성된다. 이는 공급되는 SiH4가스를 분해시켜 핵생성을 유도하고, 그 주위로 성장시킴으로써 실리콘 나노입자가 합성된다. 이때 중요한 변수 중 하나는 핵생성과 입자성장시간의 조절을 통한 입경제어 이다. 또한 공급되는 가스의 유량은 입자가 생성될 때 필요한 화학적 구성비를 결정하므로 입경에 중요한 요소가 된다. 마지막으로 공정압력은 챔버내부의 plasma 구성 요소들의 평균 자유 행로를 결정하여 SiH4가 분해되어 입자가 생성되는 속도와 양을 제어한다. PECVD를 이용한 실리콘 나노입자 형성의 주요 변수는 RF pulse, 가스(Ar, SiH4, H2)의 유량, Plasma power, 공정압력 등이 있다. 본 연구에서는 RF (Radio Frequency) PECVD방법을 이용하여 실리콘 나노입자를 만드는데 필요한 여러 변수들을 제어함으로써 이에 따른 입경분포 차이를 연구하였다. 또한 SEM (Scanning Electron Microscopy)과 SMPS (Scanning Mobility Particle Sizer)를 이용하여 각 변수에 따라 생성된 나노입자의 입경과 농도를 분석하였다. 이 중 plasma power에 따른 입경분포 측정 결과 600W에서 합성된 실리콘 나노입자가 상당히 단분산 된 형태로 나타남을 확인할 수 있었고 향후 다른 변수의 제어, 특히 DC bias 전압과 열을 가함으로써 나노입자의 결정성을 확인하는 추가 연구를 통해 태양전지 제작에 응용 할 수 있을 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.47-47
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• 1999

2.45 GHz 마이크로웨이브를 이용하는 electron cyclotron resonance plasma enhanced chemical vapor deposition(ECR-PECVD)방법으로 다이아몬드성 탄소박막(diamond-like carbon, DLC)을 증착하였다. DLC 박막의 산업 응용을 위해서는 높은 경도와 밀착력이 필요하다. 그래서 본 실험에서는 DLC 박막의 산업 응용을 위하여 ECR-PECVD 방법으로 증착된 DLC 박막의 분석결과로부터 DLC 박막의 물성과 증착조건의 관계를 조사하였다. 기판으로는 실리콘 웨이퍼와 실험용 SUS 판을 사용하였다. 아르곤 가스를 주입하여 ECR 마이크로 웨이브 플라즈마와 negative DC bias로 기판을 플라즈마 세척한 후, 수소와 메탄가스를 반응기체로 하여 DLC 박막을 증착하였다. 박막 증착시에 13.56MHz RF 전원 공급장치로 기판에 전원을 공급하였다. DLC 박막 증착의 변수는 반응기체의 호합율, 마이크로웨이브 파워, 프로세스 압력 및 RF 전원공급장치에서 유도되는 negative self DC bias 등이다. 이때 사용된 반응기체의 혼합율(메탄/수소)은 10~50%이고, 수소 가스 흐름율은 100sccm, 메탄은 10~50sccm이다. 마이크로웨이브의 크기는 360~900W, negative self DC bias는 -500~-10 V였다. 그리고 본 실험에서는 높은 증착율을 고려하여 프로세스 압력을 10~30mTorr까지 조절하였다. ER-PECVD 방법으로 증착된 DLC 박막은 SEM으로 단면, $\alpha$-Step으로 두께, Raman 분광계로 탄소 결합구조, FTIR 분광계로 탄소와 수소 결합구조, Micro-Hardness로 경도 그리고 Scratch Tester로 밀착력 등을 분석하였다.