• 제목/요약/키워드: plasma ion density

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Characteristics of linearly Extended Inductively Coupled Plasmas with Magnetic Fields

  • Lee, Young-Joon;Kim, Kyung-Nam;Song, Byoung-Kwan;Yeom, Geun-Young
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2002년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.846-848
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    • 2002
  • A large-area (830mm ${\times}$ 1,020mm) inductively coupled plasma source with a six internal straight antennas was developed for large area FPD etch process applications and the effects of magnetic fields employing permanent magnets on the plasma characteristics were investigated. By employing the magnetic fields perpendicular to the six straight antenna currents using permanent magnets, improved plasma characteristics such as increase of the ion density and decrease of both electron temperature and plasma potential could be achieved in addition to the stability of the plasma possibly due to the reduction of the electron loss. However, the application of the magnetic field decreased the plasma uniformity slightly even though the uniformity within 10% could be maintained in the 800mm processing area.

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태양전지 제작을 위한 Hollow Cathode Plasma System의 실리콘 건식식각에 관한 연구 (A study on Silicon dry Etching for Solar Cell Fabrication Using Hollow Cathode Plasma System)

  • 유진수;;이준신
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제53권2호
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    • pp.62-66
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    • 2004
  • This paper investigated the characteristics of a newly developed high density hollow cathode plasma (HCP) system and its application for the etching of silicon wafers. We used SF$_{6}$ and $O_2$ gases in the HCP dry etch process. Silicon etch rate of $0.5\mu\textrm{m}$/min was achieved with $SF_6$$O_2$plasma conditions having a total gas pressure of 50mTorr, and RF power of 100 W. This paper presents surface etching characteristics on a crystalline silicon wafer and large area cast type multicrystlline silicon wafer. The results of this experiment can be used for various display systems such as thin film growth and etching for TFT-LCDs, emitter tip formations for FEDs, and bright plasma discharge for PDP applications.s.

자화 플라즈마의 분산특성과 유효광학계수 변화 (dispersion characteristics and RE power absorption for a mangetized plasma)

  • 라상호;정재성;오범환;박세근
    • 한국진공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.285-289
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    • 2000
  • 축방향의 약한 자기장(약 1∼20 gauss)으로 자화된 inductively coupled plasm의 투과깊이와 전파 상수의 특성변화를 계산하였다. 자화 플라즈마에 있어서 전자밀도의 증가로 인한 플라즈마의 투과깊이 감소와, 그와 상반되는 충돌주파수 증가로 인한 투과깊이 증가를 고려하여, 보다 균일한 플라즈마 공정을 위한 기초 자료로서 중성 입자와 전자간의 충돌주파수, 전자밀도 및 자기장의 크기와 플라즈마 투과깊이 간의 상관관계를 확인하였다. 통상적인 저압 공정 플라즈마 조건하에서, 약 4.8 gauss의 자기장이 축방향으로 인가되는 경우 cyclotron 공명에 의해 투과깊이가 최소값을 가지는 것을 재확인하였으며, 그 이상의 자기장에서는 원형 편광파의 침투깊이를 비롯한 제반 특성의 급격한 변화를 볼 수 있었다.

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다중 이온 플라즈마 파동모델 개발 (WAVE MODEL DEVELOPMENT IN MULTI-ION PLASMAS)

  • 송성희;이동훈;표유선
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제16권1호
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    • pp.41-52
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    • 1999
  • 지구 주변에는 플라즈마로 가득 차 있고 그것을 매질로 하는 다양한 플라즈마 파동이 존재한다. 우주공간 플라즈마는 여러 종류의 이온과 전자로 구성되어 있고 특히 이온들은 파동의 전파에 많은 영향을 미친다. 다중 이온 플라즈마에서 파동분산 방정식의 해를 구하는 것은 상당히 복잡하다. 따라서, 임의의 자기장, 밀도를 고려하여 우주공간에서 다중 이온 플라즈마에서 파동의 분산관계를 쉽게 알 수 있는 계산모델을 개발하였다. 이 모델로부터 IGRF(International Geomagnetic Reference Field)에서 임의 지점을 지나는 자력선과 관측된 밀도 함수로부터 각 위도별로 가능한 파동들의 성질을 조사하여 위성의 초기 관측 자료 분석에 응용하였다. 예를 들어 POLAR 위성의 관측값 중에서 자기 적도 근처에서 발생되어 자력선을 따라 전파하는 특정한 범위의 주파수 경우 파동의 편극 상태가 변한 위치, 전파경로 등을 본 모델을 이용하여 예측할 수 있었다.

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ICP로 식각된 Pt 박막의 표면특성 (Surface Properties of the etched Pt thin films by Inductive Coupled plasma)

  • 김창일;권광호;김태형;장의구
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.285-288
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    • 1997
  • Generally the high dielectric films, such as PZT(Pb(Z $r^{1-x}$ $Ti_{x}$ ) $O_3$) and BST(B $a_{l-x}$S $r_{x}$ Ti $O_3$) have been formed on the Pt thin films. However it is generally known that the dry etching of Pt is difficult because of its chemical stability. So, the dry etching of Pt remains at the preliminary work. Therefore, in this study, Pt etching mechanism was investigated with Ar/C $l_2$gas plasma by using XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) and QMS(Quadrupole mass spectrometry). Ion current density was measured with Ar/C $l_2$gas plasma by using single Langmuir probe. XPS results shoved that the atomic % of Cl element on the etched Pt sample increased with increasing Ar/(Ar+C $l_2$). And QMS results showed that the increase of Ar partial pressure in the plasma resulted in the improvement of C $l_2$dissociation and Cl redical formation and simultaniously the increase of ion bombardment effects.s.s.

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자장강화된 유도결합 플라즈마를 이용한 (Ba, Sr) $TiO_3$박막의 식각 특성 연구 (The Etching Characteristics of (Ba, Sr) $TiO_3$Thin Films Using Magnetically Enhanced Inductively Coupled Plasma)

  • 민병준;김창일
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.996-1002
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    • 2000
  • Ferroelectric (Ba, Sr) TiO$_3$(BST) thin films have attracted much attention for use in new capacitor materials of dynamic random access memories (DRAMs). In order to apply BST to the DRAMs, the etching process for BST thin film with high etch rate and vertical profile must be developed. However, the former studies have the problem of low etch rate. In this study, in order to increase the etch rate, BST thin films were etched with a magnetically enhanced inductively coupled plasma(MEICP) that have much higher plasma density than RIE (reactive ion etching) and ICP (inductively coupled plasma). Experiment was done by varying the etching parameters such as CF$_4$/(CF$_4$+Ar) gas mixing ratio, rf power, dc bias voltage and chamber pressure. The maximum etch rate of the BST films was 170nm/min under CF$_4$/CF$_4$+Ar) of 0.1, 600 W/-350 V and 5 mTorr. The selectivities of BST to Pt and PR were 0.6 and 0.7, respectively. Chemical reaction and residue of the etched surface were investigated with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and secondary ion mass spectroscopy (SIMS).

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유도결합 플라즈마를 이용한 BST 박막의 식각 특성 및 모델링 (Etching characteristics and modeling of BST thin films using inductively coupled plasma)

  • 김관하;김경태;김동표;이철인;김태형;김창일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.29-32
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    • 2004
  • This work was devoted to an investigation of etching mechanisms for $(Ba,Sr)TiO_3$ (BST) thin films in inductively coupled $CF_4/Ar$ plasma. We have found that an increase of the Ar content in $CF_4/Ar$ plasma causes non-monotonic behavior of BST etch rate, which reaches a maximum value of 40 nm/min at 80% Ar. Langmuir probe measurements show a weak sensitivity of both electron temperature and electron density to the change of $CF_5/Ar$ mixing ratio. O-D model for plasma chemistry gave monotonic changes of both volume densities and fluxes for active species responsible for the etching process. The analysis of surface kinetics confirms the possibility of non-monotonic etch rate behavior due to the concurrence of physical and chemical pathways in ion-assisted chemical reaction.

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고밀도 플라즈마 식각에 의한 CoTb과 CoZrNb 박막의 식각 특성 (Etch Characteristics of CoTb and CoZrNb Thin Films by High Density Plasma Etching)

  • 신별;박익현;정지원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권4호
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    • pp.531-536
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    • 2005
  • 포토리지스트 마스크로 패턴된 CoTb 및 CoZrNb 자성 박막에 대한 유도 결합 플라즈마 반응성 이온 식각이 $Cl_2/Ar$$C_2F_6/Ar$ 가스를 이용하여 진행되었고 식각 속도와 식각 프로파일 측면에서 조사되었다. $Cl_2$$C_2F_6$ 가스의 농도가 증가함에 따라서 자성 박막들의 식각 속도는 감소하였고 식각 경사는 낮아졌다. 자성 박막들의 식각 가스로서 $Cl_2/Ar$이 빠른 식각 속도와 가파른 식각 경사를 얻는데 있어서 $C_2F_6/Ar$ 보다 더 효과적이었다. Coil rf power의 증가는 플라즈마 내의 Ar 이온과 라디칼의 밀도를 증가시키고 dc bias voltage의 증가는 기판으로 스퍼터되는 Ar 이온의 에너지를 증가시키기 때문에 coil rf power와 dc bias voltage가 증가할수록 식각 속도와 식각 경사는 증가하였지만 패턴의 측면에서 재증착이 일어났다. 자성 박막들의 적층으로 형성된 magnetic tunnel junction stack에 고밀도 플라즈마 반응성 이온 식각을 적용하여, 높은 식각 경사와 재증착이 없는 깨끗한 식각 프로파일을 얻었다.