• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.146.1-146.1
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• 2013

반도체 디바이스의 집적화로 인하여 약간의 상태변화에 의하여 Chip의 불량이 발생하고 있다. 이로 인하여 일정한 플라즈마 상태를 유지 하는 것이 중요 한데 일정한 플라즈마 상태를 유지하기 위한 조건 중에 중요한 것이 채임버 Wall의 상태에 따른 변화 이다. 반도체 양산 장비에서 채임버 wall 상태를 직접 관찰하기는 어렵기 때문에 OES를 통한 많은 간접 분석방법의 개발이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 간접 분석 방법 중 Actinometry 기법을 통하여 wall 상태를 분석하는 내용을 소개 하고 있으며 Argon gas를 통하여 전자온도, EEDF를 그려줄 수 있다는 내용을 담고 있다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2000.06b
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• pp.282-285
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• 2000

Four helical resonators are distributed in a 2 ${\times}$ 2 array by modifying upper part of the conventional reactive ion etching(RIE) type LCD etcher in order to prepare a large area plasma source. Since the resonance condition of the RF signal to the helical antenna, one RF power supply is used for delivering the power efficiently to all four helical resonators without an impedance matching network Previous work of 2 ${\times}$ 2array inductively coupled plasma(ICP)requires one matching circuit to each ICP antenna for more efficient power deliverly Distributions of ion density and electron temperature are measured in terms of chamber pressure, gas flow rate and RF power . By adjusting the power distribution among the four helical resonator units, argon plasma density of higher than 10$\^$17/㎥ with the uniformity of better than 7％ can be obtained in the 620 ${\times}$ 620$\textrm{mm}^2$ chamber.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.127-128
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• 2009

CCP방식의 식각에 있어서 CF4/O2 Plasma Etch에 Ar을 첨가함으로써 Etch특성이 어떻게 변화하는지를 조사하였다. FE-SEM를 이용하여 Etch Profile를 측정하였다. 또한 Elipsometer와 Nanospec을 이용하여 Etch rate를 측정하였다. Ar의 비율이 전체의 47%정도를 차지하였을 때까지 Etch Profile이 향상되었다가 그이후로는 다시 감소하는 것을 볼 수 있었다. Ar을 첨가할수록 etch rate은 계속 향상되었다. Ar을 첨가하는 것은 물리적인 식각으로 반응하여 Etch rate의 향상과 적정량의 Ar을 첨가했을 때 Etch profile이 향상되는 결과를 얻었다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2002.06b
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• pp.201-204
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• 2002

A large area inductively coupled plasma which is applicable to LCD processing is built with a modified single loop RF antenna. Combination of parallel and series paths of RF current through the antenna induces local enhancement of plasma density, which in turn provides uniform plasma density near the substrate. The plasma density distribution is measured and compared with that of the conventional single loop antenna. Aisotropic etching of photoresist is performed, and it is found that etch uniformity is improved by 3％ from 15% of the conventional etcher over 350$\times$300mm glass substrates. Photoresist etching rate and uniformity can be further improved by applying a periodic weak axial magnetic fieid.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 2009.10a
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• pp.1504-1507
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• 2009

In this paper, the etching behavior of ZnO in $CF_4$ plasma mixed Ar was investigated. Previously, the etch rate in $CF_4$/Ar plasma was reported that it is slower than that in Cl containing plasma. But, plasma included Cl atom can produce the by-product such as $ZnCl_2$. In order to solve this film contamination, no Cl containing etching gas is required. We controlled the etching parameter such as source power, substrate bias power, and $CF_4$/Ar gas ratio to acquire the fast etch rate using a ICP etcher. We accomplished the etching rate of 144.85 nm/min with the substrate bias power of 200W. As the energetic fluorine atoms were bonded with Zinc atoms, the fluoride zinc crystal ($ZnF_2$) was observed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.32-32
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• 2011

Plasma etching is used in microelectronic processing for patterning of micro- and nano-scale devices. Commonly, optical emission spectroscopy (OES) is widely used for real-time endpoint detection for plasma etching. However, if the viewport for optical-emission monitoring becomes blurred by polymer film due to prolonged use of the etching system, optical-emission monitoring becomes impossible. In addition, when the exposed area ratio on the wafer is small, changes in the optical emission are so slight that it is almost impossible to detect the endpoint of etching. For this reason, as a simple method of detecting variations in plasma without contamination of the reaction chamber at low cost, a method of measuring plasma impedance is being examined. The object in this research is to investigate the suitability of using plasma impedance monitoring (PIM) with statistical approach for real-time endpoint detection of $SiO_2$ etching. The endpoint was determined by impedance signal variation from I-V monitor (VI probe). However, the signal variation at the endpoint is too weak to determine endpoint when $SiO_2$ film on Si wafer is etched by fluorocarbon plasma on inductive coupled plasma (ICP) etcher. Therefore, modified principal component analysis (mPCA) is applied to them for increasing sensitivity. For verifying this method, detected endpoint from impedance analysis is compared with optical emission spectroscopy (OES). From impedance data, we tried to analyze physical properties of plasma, and real-time endpoint detection can be achieved.

• Journal of the Semiconductor & Display Technology
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• v.19 no.4
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• pp.28-33
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• 2020

Plasma etching process employs high density plasma to create surface chemistry and physical reactions, by which to remove material. Plasma chamber includes silicon-based materials such as a focus ring and gas distribution plate. Focus ring needs to be replaced after a short period. For this reason, there is a need to find materials resistant to erosion by plasma. The developed chemical vapor deposition processing to produce silicon carbide parts with high purity has also supported its widespread use in the plasma etch process. Silicon carbide maintains mechanical strength at high temperature, it have been use to chamber parts for plasma. Recently, besides the structural aspects of silicon carbide, its electrical conductivity and possibly its enhanced life time under high density plasma with less generation of contamination particles are drawing attention for use in applications such as upper electrode or focus rings, which have been made of silicon for a long time. However, especially for high purity silicon carbide focus ring, which has usually been made by the chemical vapor deposition method, there has been no study about quality improvement. The goal of this study is to reduce surface roughness and depth of damage by diamond tool grit size and tool dressing of diamond tools for precise dimensional assurance of focus rings.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2008.11a
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• pp.18-18
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• 2008

3차원 패키징 System In Package (SIP)구조에서 Chip to Chip 단위 Interconnection 역할을 하는 Through Silicon Via(TSV)를 형성하기 위하여 Pulsating RF bias가 장착된 Inductively Coupled Plasma Etcher 장비를 이용하였다. 이 Pulsating 플라즈마 공정 방법은 주기적인 펄스($50{\sim}500Hz$)와 듀티($20{\sim}99%$) cycle 조절이 가능하며, 플라즈마 에칭특성에 영향을 주는 플라즈마즈마 발생 On/Off타임을 조절할 수 있다. 예를 들면, 플라즈마 발생 Off일 경우에는 이온(SFx+, O+)과 래디컬(SF*, F*, O*)의 농도 및 활성도를 급격하게 줄이는 효과를 얻을 수가 있는데, 이러한 효과는 식각 에칭시, 이온폭격의 손상을 급격하게 줄일 수 있으며, 실리콘 표면과 래디컬의 화학적 반응을 조절하여 에칭 측벽 식각 보호막 (SiOxFy : Silicon- Oxy- Fluoride)을 형성하는데 영향을 미친다. 그리고, TSV 형성에 있어서 큰 문제점으로 지적되고 있는 언더컷과 수평에칭 (Horizontal etching)을 개선하기 위한 방법으로, Black-Siphenomenon을 이번 실험에 적용하였다. 이 Black-Si phenomenon은 Bare Si샘플을 이용하여, 언더컷(Undercut) 및 수평 에칭 (Horizontal etching)이 최소화 되는 공정 조건을 간편하게 평가 할 수 있는 방법으로써, 에칭 조건 및 비율을 최적화하는 데 효율적이었다. 결과적으로, Pulsating RF bias가 장착된 Inductively Coupled Plasma Etcher 장비를 이용한 에칭실험은 펄스 주파수($50{\sim}500Hz$)와 듀티($20{\sim}99%$) cycle 조절이 가능하여, 이온(SFx+, O+)과 래디컬(SF*, F*, O*)의 농도와 활성화를 조절 하는데 효과적이었으며, Through Silicon Via (TSV)를 형성 하는데 있어서 Black-Si phenomenon 적용은 기존의 Continuous 플라즈마 식각 결과보다 향상된 에칭 조건 및 에칭 프로파일 결과를 얻는데 효과적이었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.109-110
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• 2007

Plasma etching process에서 magnetic field 영향에 관한 연구이다. High level dry etch process를 위해서는 high density plasma(HDP)가 요구된다. HDP를 위해서 MERIE(Magnetical enhancement reactive ion etcher) type의 설비가 사용되며 process chamber side에 4개의 magnetic coil을 사용한다. 이런 magnetic factor가 특히 wafer edge부문에 plasma charging에 의한 damage를 유발시키고 이로 인해 device Vth(Threshold voltage)가 shift 되면서 제품의 program 동작 문제의 원인이 되는 것을 발견하였다. 이번 연구에서 magnetic field와 관련된 plasma charge damage를 확인하고 damage free한 공정조건을 확보하게 되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.199-199
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• 2009

실리콘을 기판으로 하는 대부분의 태양전지에서는 표면반사에 의한 광 에너지 손실을 최소화 시키고자 습식에칭 (wet etching)에 의한 텍스쳐링 처리가 이루어진다. 그러나 습식 에칭은 공정 과정이 번거롭고 비용이 많이 든다. Inductively Coupled Plasma Etcher 장비를 이용한 플라즈마 에칭 (plasma etching)을 실리콘 표면에 적용하여 공정을 간단하고, 저렴하게 하며 반사도를 획기적으로 낮추는 기술을 개발되었다. 플라즈마 에칭으로 형성된 나노구조는 내부전반사를 일으키며 대부분의 태양에너지를 흡수한다. 나노구조는 필라(pillar)의 형태로 나타나며, 이는 플라즈마 에칭 시 발생하는 이온폭격과 에칭 측벽 식각 보호막 (SiOxFy : Silicon- Oxy-Fluoride)의 형성 때문이다. 최저의 반사도를 얻기 위해서 나노필라 형성에 기여하는 플라즈마 에칭 시간, RF bias power, SF6/O2 gas ratio의 변화에 따른 실험이 진행되었다. 플라즈마 발생 초기에는 표면의 거칠기만 증가할 뿐 필라가 형성되지 않지만 특정조건에서 4um 이상의 필라를 얻는다. 이 구조에 알루미늄 전극을 형성하여 전기적 특성을 관찰하였다. 플라즈마 에칭을 적용하여 제작된 태양전지는 표면의 반사도가 가시광 영역에서 약 1%에 불과하며, 마스크 없이 공정이 가능한 장점이 있다.