• 제목/요약/키워드: Remote Plasma Oxidation

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저압급속열산화법과 플라즈마확산산화법에 의한 실리콘 산화박막의 제조 (Fabrication of Ultrathin Silicon Oxide Layer by Low Pressure Rapid Thermal Oxidation and Remote Plasma Oxidation)

  • 고천광;이원규
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권2호
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    • pp.408-413
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    • 2008
  • 본 연구에서는 5nm 이하의 실리콘 산화박막 성장을 위하여 저압급속열산화법과 플라즈마확산산화법을 사용하여, 실리콘 산화박막의 성장특성을 분석하였다. 저압급속열산화법으로 기판의 온도와 산소기체의 유량 변화에 따른 실리콘 산화박막의 성장은 공정시간 5분이 경과 할 때 까지 급격한 증가를 보이다 성장 속도가 포화되는 특성을 나타내었다. 또한 $900^{\circ}C$에서 5 nm의 최대 두께를 가진 산화박막을 얻을 수 있었다. 플라즈마확산산화법은 기판의 온도와 압력은 $500^{\circ}C$, 200 mTorr으로 고정했을 때, 플라즈마 세기와 산소기체의 유량이 증가할수록 산화박막의 성장속도는 증가하였다. 보통 4분이 경과한 후 성장속도가 포화영역에 도달하여 산화막의 두께가 거의 일정하게 되는 것을 알 수 있었다. 저압급속열산화법에 의해 성장된 산화박막은 일반열산화법에 의해 제조된 산화박막의 특성과 거의 같았다.

Nano-CMOSFET를 위한 플라즈마-질화막의 초기 산화막 성장방법에 따른 소자 특성과 저주파 잡음 특성 분석 (Dependence of Low-frequency Noise and Device Characteristics on Initial Oxidation Method of Plasma-nitride Oxide for Nano-scale CMOSFET)

  • 주한수;한인식;구태규;유옥상;최원호;최명규;이가원;이희덕
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.1-7
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    • 2007
  • In this paper, two kinds of initial oxidation methods i.e., SLTO(Slow Low Temperature Oxidation: $700^{\circ}C$) and RTO(Rapid Thermal Oxidation: $850^{\circ}C$) are applied prior to the plasma nitridation for ultra thin oxide of RPNO (Remote Plasma Nitrided Oxide). It is observed that SLTO has superior characteristics to RTO such as lower SS(Sub-threshold Slope) and improved Ion-Ioff characteristics. Low frequency noise characteristics of SLTO also showed better than RTO both in linear and saturation regime. It is shown that flicker noise is dominated by carrier number fluctuation in the channel region. Therefore, SLTO is promising for nano-scale CMOS technology with ultra thin gate oxide.

리모트 수소 플라즈마를 이용한 Si 기판 위의 Cu 불순물 제거 (A Study on the Removal of Cu Impurity on Si Substrate and Mechanism Using Remote Hydrogen Plasma)

  • 이종무;전형탁;박명구;안태항
    • 한국재료학회지
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    • 제6권8호
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    • pp.817-824
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    • 1996
  • 리모트 수소 플라즈마를 이용하여 Si 기판 위의 구리 오염의 제거 효과에 관하여 조사하였다. 최적의 공정 조건을 찾기 위하여 Si 기판을 1ppm ${CuCI}_{2}$ 표준 화학 용액으로 인위적으로 오염시킨 후 rf power와 세정시간, 거리 (수소플라즈마 중심에서 Si 기판표면까지의 거리)등의 공정 변수를 변화시키며 리모트 수소 플라즈마 세정을 실시하였다. 리모트 수소 플라즈마 세정 후 Si 표면의 분석을 위하여 TXRF(total x-ray reflection fluorescence)와 AFM(atomic force microscope)측정을 실시하였다. 리모트 수소 플라즈마 세정이 Cu의 제거에 효과적이며 Si 표면의 거칠기에 나쁜 영향을 주지 않음을 TXRF와 AFM 분석결과로부터 알 수 있었다. Cu 불순물의 흡착 메커니즘은 산화 환원 전위 이론으로 설명될 수 있으며, Cu 불순물의 제거 메커니즘은 XPS(x-ray photoelectron spectroscopy)분석결과를 근거로 하여 다음과 같이 설명할 수 있다. :먼저 Cu 이온이 Si 표면에 흡착되어 화학적 산화막을 생성한다. 그 다음, 수소 플라즈마 중의 반응성이 강한 수소이온이 이 산화막을 분해시켜 제거하며 Cu 불순물은 산화막이 제거될 때 함께 제거된다.

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Hydrogen Plasma Characteristics for Photoresist Stripping Process in a Cylindrical Inductively Coupled Plasma

  • Yang, Seung-Kook;Cho, Jung Hee;Lee, Seong-Wook;Lee, Chang-Won;Park, Sang-Jong;Chae, Hee-Sun
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제13권4호
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    • pp.387-394
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    • 2013
  • As the feature size of integrated circuits continues to decrease, the challenge of achieving an oxidation-free exposed layer after photoresist (PR) stripping is becoming a critical issue for semiconductor device fabrication. In this article, the hydrogen plasma characteristics in direct plasma and the PR stripping rate in remote plasma were studied using a $120{\Phi}$ cylindrical inductively coupled plasma source. E mode, H mode and E-H mode transitions were observed, which were defined by matching the $V_{rms}$ and total impedance. In addition, the dependence of the E-H mode transition on pressure was examined and the corresponding plasma instability regions were identified. The plasma density and electron temperature increased gradually under the same process conditions. In contrast, the PR stripping rate decreased with increasing proportion of $H_2$ gas in mixed $H_2/N_2$ plasma. The decrease in concentration of reactive radicals for the removal of PR with increasing $H_2$ gas flow rate suggests that NH radicals have a dominant effect as the main volatile product.

NF3 / H2O 원거리 플라즈마 건식 세정 조건 및 SiO2 종류에 따른 식각 이방 특성 (Etching Anisotropy Depending on the SiO2 and Process Conditions of NF3 / H2O Remote Plasma Dry Cleaning)

  • 오훈정;박세란;김규동;고대홍
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.26-31
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    • 2023
  • We investigated the impact of NF3 / H2O remote plasma dry cleaning conditions on the SiO2 etching rate at different preparation states during the fabrication of ultra-large-scale integration (ULSI) devices. This included consideration of factors like Si crystal orientation prior to oxidation and three-dimensional structures. The dry cleaning process were carried out varying the parameters of pressure, NF3 flow rate, and H2O flow rate. We found that the pressure had an effective role in controlling anisotropic etching when a thin SiO2 layer was situated between Si3N4 and Si layers in a multilayer trench structure. Based on these observations, we would like to provide further guidelines for implementing the dry cleaning process in the fabrication of semiconductor devices having 3D structures.

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