현재 전기 . 전자 기술의 추세는 소형화를 비롯하여 집적화, 저전력화, 저가격화의 장점을 가진 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) device의 개발에 주력하고 있으며, 이를 위해서는 고종횡비와 높은 식각 속도를 가진 HDP(High Density Plasma) etching 기술 개발이 필수적이라 할 수 있다. 이를 위하여 우리는 Inductively Coupled Plasma(ICP) 장비를 이용하여 각 공정 변수에 의한 실리콘 deep trench식각 반응을 연구하였다. 실험 공정 변수인 platen power, etch/passivation cycle time에서 etching 단계 시간에 따른 변화와 SF$_{6}$:C$_4$F$_{8}$ 가스유량을 변화시켜 연구하였으며 또한 이들의 profile, scallops, 식각 속도, 균일도, 선택비도 관찰하였다.
The dry etching of Si was investigated using direct dc biasing to the Si substrate. The TCP type etching system with a feed-through for applying a dc bias was used in the etching. The applied dc bias and ICP power was varied to examine the effect on the etching at the fixed chamber pressure and $SF_6$ flow rate of 10 mTorr and 10 sccm during. When the plasma was generated at ICP power of 100 W, the etch rate of Si was increased with the bias for the biased samples. However, the etching of Si for the non-biased sample was enhanced for the increased ICP power.
Characteristics of platinum dry etching were investigated in a cryogenic magnetized inductively coupled plasma (MICP). The problem with platinum etching is the redeposition of sputtered platinum on the sidewall. Because of the redeposits on the sidewall, the etching of patterned platinum structure produces feature sizes that exceed the original dimension of the PR size and the etch profile has needle-like shape [1]. The main object of this study was to investigate a new process technology for fence-free Pt etching As bias voltage increased, the height of fence was reduced. In cryogenic etching, the height of fence was reduced to 20% at-$190^{\circ}C$ compared with that of room temperature, however the etch profile was not still fence-free. In Ar/$SF_6$ Plasma, fence-free Pt etching was possible. As the ratio of $SF_6$ gas flow is more than 14% of total gas flow, the etch profile had no fence. Chemical reaction seemed to take place in the etch process.
A via-hole process for reproducible and reliable GaAs MMIC fabrication is described. The via-hole etching process consists of two step dry etching. During the first etching step a BC $I_{3}$/C $I_{2}$/Ar gas mixure is used to achieve high etch rate and small lateral etching. In the second etching step. CC $L_{2}$$F_{2}$ gas is used to achieve selective etching of the GaAs substrate with respect to the front side metal layer. Via holes are formed from the backside of a 100$\mu$m thick GaAs substrate that has been evaporated initially with 500.angs. thick chromium and subsequently a 2000.angs. thick gold layer. The fabricated via holes are electroplated with gold (~20$\mu$m thick) to form via connections. The results show that established via-hole process is satisfactory for GaAs MMIC fabrication.
한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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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).
The properties of Platinum dry etching were investigated in MICP(Magnetized Inductively Coupled Plasma). The problem with Platinum etching is the redeposition of sputtered Platinum on the sidewall. Because of the redeposits on the sidewall, the etching of patterned Platinum structure produce feature sizes that exceed the original dimension of the PR size and the etch profile has needle-like shape.[1] Generally, $Cl_2$ plasma is used for the fence-free etching.[1][2][3] The main object of this study was to investigate a new process technology for the fence-free Pt etching. Platinum was etched with Ar plasma at the cryogenic temperature and with Ar/$SF_6$ plasma at room temperature. In cryogenic etching, the height of fence was reduced to 20% at $-190^{\circ}C$ compared with that of room temp., but the etch profile was not fence-free. In Ar/$SF_6$ Plasma, chemical reaction took part in etching process. The trend of properties of Ar/$SF_6$ Plasma etching is similar to that of $Cl_2$ Plasma etching. Fence-free etching was possible, but PR selectivity was very low. A new gas chemistry for fence-free Platinum etching was proposed in this study.
Currently, semiconductor manufacturing industry heavily relies on a wide range of high global warming potential (GWP) gases, particularly during etching and cleaning processes, and their use and relevant carbon emissions are subject to global rules and regulations for achieving carbon neutrality by 2050. To replace high GWP gases in near future, dry etching using alternative low GWP gases is thus being under intense investigations. In this review, we report a current status and recent progress of the relevant research activities on dry etching processes using a low GWP gas. First, we review the concept of GWP itself and then introduce the difference between high and low GWP gases. Although most of the studies have concentrated on potentially replaceable additive gases such as C4F8, an ultimate solution with a lower GWP for main etching gases including CF4 should be developed; therefore, we provide our own perspective in this regard. Finally, we summarize the advanced dry etch process research with low GWP gases and list up several issues to be considered in future research.
In recent years, silicon carbide has emerged as an important material for MEMS application. In order to fabricate an SiC film based MEMS structure by using chemical etching method, high operating temperature is required due to high chemical stability Therefore, dry etching using plasma is the best solution. SiC film was deposited by thermal CVD at the temperature of 100$0^{\circ}C$ and pressure of 10 torr. SiC was dry etched with a reactive ion etching (RIE) system, using SF$_{6}$/O$_2$ and CF$_4$/O$_2$ gas mixture. Etch rate has been investigated as a function of oxygen concentration in the gas mixture, rf power, working pressure and gas flow rate. Etch rate was measured by surface profiler and FE-SEM. SF$_{6}$/O$_2$ gas mixture showed higher etch rate than CF$_4$/O$_2$ gas mixture. Maximum etch rate appeared at RF Power of 450W. $O_2$ dilute mixtures resulted in an increasing of etch rate up to 40%, and the superior anisotropic cross section was observe
In recent years, silicon carbide has emerged as an important material for MEMS application. In order to fabricate an SiC film based MEMS structure by using chemical etching method, high operating temperature is required due to high chemical stability. Therefore, dry etching using plasma is the best solution. SiC film was deposited by thermal CVD at the temperature of $1000^{\circ}C$ and pressure of 10 torr. SiC was dry etched with a reactive ion etching (RIE) system, using $SF_6/O_2$ and $CF_4/O_2$ gas mixture. Etch rate have been investigated as a function of oxygen concentration in the gas mixture, RF power, and working pressure. Etch rate was measured by surface profiler and FE-SEM. $SF_6/O_2$ gas mixture has been shown high etch rate than $CF_4/O_2$ gas mixture. Maximum etch rate appeared at 450W of RF power. $O_2$ dilute mixtures resulted in an increasing of etch rate up to 40%, and the superior anisotropic cross section was observed.
Ti-indiffused LiNbO$_3$waveguide have been used to various high speed optical device based on electro-optic effect such as modulators, switches, and sensor, etc. In order to high speed modulation of optical modulator have, one of the further devices, needed to increasing of electrode surrounding air by LiNbO$_3$dry etching because of impedance matching for optical and RF phase velocity between waveguide and electrode. We studied property of LiNbO$_3$dry etching after waveguide patterning lot optical modulation by using neutral loop discharge (NLD) plasma.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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