Kim, Jong-Wook;Hwang, Chang-Su;Park, Yong-Heon;Kim, Hong-Bae
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.22
no.1
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pp.47-52
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2009
We studied the electrical characteristics of low-k SiOCH interlayer dielectric(ILD) films fabricated by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). BTMSM precursor was evaporated and introduced with the flow rates from 16 sccm to 25 sccm by 1 sccm step with the constant flow rate of 60 sccm $O_2$ in process chamber. The vibrational groups of SiOCH thin films were analyzed by FT!IR absorption lines, and the dielectric constant of the low-k SiOCH thin films were obtained by measuring C-V characteristic curves. The heat treatment on SiOCH thin films reduced the FTIR absorption intensity of the Si-O-$CH_3$ bonding group and Si-$CH_3$ bonding group but increased the intensity of Si-O-Si(C) bonding group. The SiOCH ILD films could have low dielectric constant $k\;{\simeq}\;2$ and also be reduced further by decreasing the $CH_3$ group density and increasing Si-O-Si(C) group density through annealing process.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.10
no.4
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pp.324-329
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2000
We investigated the effect of hydrogen ion beam on the formation of DLC thin film, which is deposited on the Si substrate with negative carbon ion by $Cs^+$ ion sputtering and positive hydrogen ion by Kauffmann type ion source. The amount of hydrogen in the DLC films increased as increasing hydrogen gas flow rate from 0 sccm to 12 sccm. As increasing hydrogen flow rate, $sp^2$bonding structure increased. The reason is that the hydrogen ions have relatively high energy, although total amount of hydrogen is very small compared with that of CVD process. These results suggest that the physical energy transfer plays a dominant role on the formation of DLC film.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2013.08a
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pp.226-226
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2013
GaN는 III-V족 물질로 밴드갭이 3.4 eV으로 가시광선 영역에서 투명하며 우수한 전기적 특성으로 인해 여러 반도체 분야에서 응용되고 있는 물질이다. GaN 박막의 성장 방법으로는 molecular beam epitaxial 방법과 metal organic chemical vapor deposition 방법이 있지만 고비용인 단점이 있다. 이에 비해 sputtering 방법으로 성장시킨 GaN 박막은 비용이 적게 들고 저온에서 성장이 가능하다는 장점이 있다. 이 연구에서는 radio frequency sputter를 사용하여 GaN 박막을 성장하여 구조적, 광학적 특성을 분석하였다. GaN 박막은 각각 단일층의 그래핀과 c-축 사파이어 기판에 증착 하였으며, 이때 기판온도는 $25^{\circ}C$, $100^{\circ}C$, $200^{\circ}C$로 변화를 주었고, N2 분압은 2 sccm, 5 sccm, 10 sccm으로 변화를 주었다. 그래핀과 사파이어 기판에 성장된 각각의 GaN 박막의 결정성을 투과전자현미경 이미지로 측정하여 비교하였다. $4{\times}10^{-3}$ Torr 진공도와 50 W의 방전 전력과 Ar 10 sccm 분위기에서 20 min 동안 증착된 GaN 박막 두께는 70 nm정도를 가지는 것으로 확인하였다. X-ray Diffraction 측정으로 사파이어 기판 및 (002) 방향으로 성장된 GaN의 피크를 확인하였다. 추가적으로 Photoluminescence 스펙트럼은 N2 분압의 변화와 yellow luminescence 영향을 받는 것을 확인하였다. 본 연구를 통하여, 증착된 기판온도와 N2 분압의 변화에 따른 그래핀 및 사파이어 기판에 증착된 GaN 박막의 특성을 비교하였으며, sputtering 방법으로 고품질의 GaN 박막을 성장시킬 수 있는 가능성을 확인하였다.
In this study, we have studied the effect of substrate temperature and hydrogen flow rate on the characteristics of MZO thin films for the TCO(Transparent conducting oxide). MZO thin films were deposited by RF magnetron sputtering at room temperature and $100^{\circ}C$ with various $H_2$ flow rate(1sccm~4sccm). In order to investigate the effect of hydrogen gas flow rate on the MZo thin film, we experimented with changing the hydrogen in argon mixing gas flow rate from 1.0sccm to 4.0sccm. MZO thin films deposited at room temperature and $100^{\circ}C$ show crystalline structure having (002), (103) preferential orientation. The electrical resistivity of the MZO films deposited at $100^{\circ}C$ was lower than that of the MZO film deposited at room temperature. The decrease of electrical resistivity with increasing substrate temperature was interpreted in terms of the increase of the charge carrier mobility and carrier concentration which seems to be due to the oxygen vacancy generated by the reducing atmosphere in the gas. The average transmittance of the MZO films deposited at room temperature and $100^{\circ}C$ with various hydrogen gas flow was more than 80%.
Park, Myeong-Jun;Lee, Si-Hong;Kim, Su-In;Lee, Chang-U
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2013.02a
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pp.389-389
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2013
HfOx (Hafnium oxide)는 ~25의 고유전상수, 5.25 eV의 비교적 높은 Band-gap을 갖는 물질로 MOSFET (metal-oxide semiconductor field-effect-transistor) 구조의 Oxide 박막을 대체 가능한 물질로 연구가 지속되고 있다. 현재까지 진행된 대다수의 연구는 증착 조건에 따른 박막의 결정학적 및 전기적 특성에 대한 주제로 진행되었고 다양한 연구 결과가 보고된바 있다. 하지만 기존의 연구 기법은 박막의 nanomechanics 특성에 대한 연구가 부족하여 이를 보완하기 위한 연구가 절실하다. 따라서 본 연구에서는 HfOx 박막 내 포함된 산소가 고온 열처리 과정에서 빠져나감으로 인한 박막의 nanomechanics 특성을 확인하고자 하였다. 시료는 rf magnetron sputter를 이용하여Si (silicon) 기판위에 Hafnium target으로 산소유량(5, 10, 15 sccm)을 달리하여 증착하였고, 이후 furnace에서 $400^{\circ}C$에서 $1,000^{\circ}C$까지 질소분위기에서 20분간 열처리를 실시하였다. 실험결과 시료의 전기적 특성을 I-V 곡선을 측정하여 확인하였고, 증착 시 산소 유량이 5 sccm에서 15 sccm으로 증가함에 따라서 누설전류 특성은 급격히 향상되었고, 열처리 온도가 증가함에 따라 감소하는 특성을 나타내었다. 또한 시료의 nanomechanics 특성을 확인하기 위하여 nano-indenter를 이용하여 시료의 표면강도(surface hardness)와 탄성계수(elastic modulus)를 확인하였다. 측정결과 5 sccm 시료의 표면강도와 탄성계수는 상온에서 열처리 온도가 증가함에 따라 각각 7.75 GPa에서 9.19 GPa로, 그리고 133.83 GPa에서 126.64 GPa로 10, 15 sccm의 박막의 비하여 상대적으로 균일한 특성을 나타내었다. 이는 증착 시 박막 내 과포화된 산소가 열처리 과정에서 빠져나감으로 인한 것이며, 또한 과포화된 정도에 따라 더 적은 열처리 에너지에 의하여 박막을 빠져나감으로 인한 것으로 판단된다. 또한 열처리 과정에서 산소가 빠져나가는 상대적인 flux의 영향으로 인하여 박막의 mechanical한 균일도의 변화가 나타났다.
There has been a rapid progress for flexible polymer-based MEMS(Microelectromechanical Systems) technology. Polycarbonate (PC) and Poly Methyl Methacrylate (PMMA), so-called acrylic, have many advantages for optical, non-toxic and micro-device application. We studied dry etching of PC and PMMA as a function of % gas ratio in the $O_2/SF_6/CH_4$ temary plasma. A photoresist pattern was defined on the polymer samples with a mask using a conventional lithography. Plasma etching was done at 100 W RIE chuck power and 10 sccm total gas flow rate. The etch rates of PMMA were typically 2 times higher than those of PC in the whole experimental range. The result would be related to higher melting point of PC compared to that of PMMA. The highest etch rates of PMMA and PC were found in the $O_2/SF_6$ discharges among $O_2/SF_6$, $O_2/CH_4$ and $SF_6/CH_4$ and $O_2/SF_6/CH_4$ plasma composition (PC: ${\sim}350\;nm/min$ at 5 sccm $O_2/5$ sccm $SF_6$, PMMA: ${\sim}570\;nm/min$ at 2.5 sccm $O_2/7.5$ sccm $SF_6$). PC has smoother surface morphology than PMMA after etching in the $O_2/SF_6/CH_4$ discharges. The surface roughness of PC was in the range of 1.9$\sim$3.88 nm. However, that of PMMA was 17.3$\sim$26.1 nm.
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.33
no.2
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pp.87-92
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2000
Transparent and electrical conducting tin oxide thin films were fabricated on soda lime silicate glass by thermal chemical vapour deposition technique. Thin films were deposition from mixtures of tetramethyltin (TMT) as a precursor, oxygen or oxygen containing ozone as an oxidant and 1,1,1,2-tetrafluoroethane as a doping material. Electrical properties of fabricated tin oxide films were changed depending on substrate temperature, and the amount of dopant. Resistivity of tin oxide films was reduced by doping fluorine or heat treatment. Thin films can be optimized at TMT flow rate of 8sccm, oxygen flow rate of 150sccm, 1,1,1,2-tetrafluoroethane floe rate of 300sccm and substrate temperature $380^{\circ}C$. In this conditions, the lowest resistivity of tin oxide films were $9$\times$10^{-4}$$\Omega$cm.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2010.06a
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pp.384-384
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2010
The surface reaction characteristics of Zinc Oxide (ZnO) in $Cl_2/BCl_3$/Ar gas ratio using inductively coupled plasma system were investigated. It was found that ZnO etch rate shows a non-monotonic behavior with increasing both Ar fraction in $Cl_2/BCl_3$ plasma, RF power, and gas pressure. The maximum ZnO etch rate of 53 nm/min was obtained for $Cl_2$(3 sccm)/$BCl_3$(16 sccm) /Ar(4 sccm) gas mixture. The chemical state of etched surfaces was investigated with X-ray diffraction (XRD) and the etched surface was investigated to the rms by atomic force microscopy (AFM). From these data, the suggestions on the ZnO etch mechanism were made by secondary ion mass spectrometery (SIMS).
In this paper, we have studied the role of sources gases, SiH$_4$, NH$_3$ and $N_2$, to produce Si-N and Si-H bond in PECVD. The correlations of a deposition rate, a refractive index and a permitivity were investigated with the NH$_3$ flow rate of 6, 9 and 12 sccm, and SiH$_4$ flow rate of 20, 30 and 40 sccm, and substrate temperature of 150, 250 and 35$0^{\circ}C$. But the $N_2$ flow rate and chamber pressure were fixed at 55 sccm and 700mTorr. And then MIM capacitors were fabricated and tested for MMIC applications.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.11
no.10
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pp.809-814
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1998
In this study, the metastable state diamond thin films have been deposited on Si substrates from methand-hydrogen and oxygen mixture usin gMicrowave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (MWPCVD) method. effects experimental parameters MWPCVD including methan concentrations, oxygen additions, operating pressure, deposition time on the growth rate and crystallinity were investigated. diamond thin film was synthesized under the following conditions: methane concentration of 0.5%(0.5sccm)∼5%(5sccm). oxygen concentration of 0∼80%(2.4sccm). operating pressure of 30Torr∼ 70Torr, deposition time of 1∼32hr. SEM, WRD, and Raman spectroscopy were employed to analyse the growth rate and morphology, crystallinity and prefered growth direction, and relative amounts of diamond and non=diamond phases respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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