• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
• /
• pp.120-120
• /
• 2003

MOCVD법으로 TiN 표면에 Ru을 증착함에 있어서 Ru의 핵생성을 고양시키기 위한 ECR plasma 전처리 세정이 필요하다. 본 연구에서는 Ru 증착시 ECR $H_2O$$_2$, AE Plasma 전처리 세정 효과를 SEM, AES, XRD로 분석하였다. Ru의 핵생성은 ECR H$_2$, Ar Plasma의 노출시간이 증가할수록 향상된 반면, ECR $O_2$ plasma의 경우 노출시간이 증가할수록 핵생성 효과는 감소하였다. H$_2$ plasma 내의 H$_2$ion은 Ti와 NH$_3$를 형성하기 위해서 TiN과 반응하여 TiN을 Ti로 개질 시켰으며, Ar plasma 전처리 세정하는 동안 Ar plasma 내의 Ar ion은 TiN 또는 TiON 표면의 질소와 산소원자를 제거하는 효과를 나타내었다. 그 결과 TiN 표면상에서도 Ru의 핵생성이 쉽게 이루어졌으며 H$_2$, Ar ECR Plasma 전처리 세정에서 RU 핵생성이 향상되는 결과를 얻었다. 세 종류의 plasma중에서 Ar ECR plasma로 전처리 세정한 경우에 가장 높은 Ru 핵생성 밀도를 얻을 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.75-81
• /
• 2018

Cu-Cu 웨이퍼 본딩 강도를 향상시키기 위한 Cu 박막의 표면처리 기술로 $Ar-N_2$ 플라즈마 처리 공정에 대해 연구하였다. $Ar-N_2$ 플라즈마 처리가 Cu 표면의 구조적 특성에 미치는 영향을 X선 회절분석법, X선 광전자 분광법, 원자간력현미경을 이용하여 분석하였다. Ar 가스는 플라즈마 점화 및 이온 충격에 의한 Cu 표면의 활성화에 사용되고, $N_2$ 가스는 패시베이션(passivation) 층을 형성하여 -O 또는 -OH와 같은 오염으로부터 Cu 표면을 보호하기 위한 목적으로 사용되었다. Ar 분압이 높은 플라즈마로 처리한 시험편은 표면이 활성화되어 공정 이후 더 많은 산화가 진행되었고, $N_2$ 분압이 높은 플라즈마 시험편에서는 Cu-N 및 Cu-O-N과 같은 패시베이션 층과 함께 상대적으로 낮은 수치의 산화도가 관찰되었다. 본 연구에서는 $Ar-N_2$ 플라즈마 처리가 Cu 표면에서 Cu-O 형성 억제 반응에 기여하는 것을 확인할 수 있었으나 추가 연구를 통하여 질소 패시베이션 층이 Cu 웨이퍼 전면에 형성되기 위한 플라즈마 가스 분압 최적화를 진행하고자 한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.51-57
• /
• 2019

구리 표면을 대기 중의 산화로부터 보호하기 위해서 아르곤(Ar)과 질소($N_2$) 가스를 이용하는 two-step플라즈마 공정으로 산화 방지층인 구리 질화물 패시베이션 형성을 연구하였다. Ar 플라즈마는 구리 표면에 존재하는 이물질을 제거하는 동시에 표면을 활성화시켜 다음 단계에서 진행되는 $N_2$ 플라즈마 공정 시 질소 원자와 구리의 반응을 촉진시키는 역할을 수행한다. 본 연구에서는 two-step 플라즈마 공정 중 Ar 플라즈마 공정 조건이 구리 질화물 패시베이션 형성에 미치는 영향을 실험계획법의 완전요인설계를 통하여 분석하였다. XPS 분석에 의하면 Ar 플라즈마 공정 시 낮은 RF 파워와 압력을 사용할 경우 구리 산화물 피크(peak) 면적은 감소하고, 반대로 구리 질화물(Cu4N, Cu3N) 피크 면적은 증가하였다. Ar 플라즈마 공정 시 구리 질화물 형성의 주 효과는 RF 파워로 나타났으며 플라즈마 공정 변수간 교호작용은 거의 없었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.127-128
• /
• 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.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.145-149
• /
• 2016

플라즈마 조성, ICP source power, rf chuck power 등의 공정변수가 GaN epitaxy층의 식각특성에 미치는 영향을 조사하였다. $GaF_x$ 화합물 보다 더 높은 휘발성을 가지는 $GaCl_x$ 식각 생성물 형성이 가능한 $Cl_2/Ar$ 플라즈마가 $SF_6/Ar$ 플라즈마보다 더 높은 식각속도를 나타내었다. 또한, $Cl_2/Ar$ 플라즈마에서 Ar 비중이 증가함에 따라 물리적 식각 기구 활성화로 인해 식각 이방성이 향상됨을 확인하였다. 두 가지 플라즈마 조성 모두에서 ICP source power와 rf chuck power가 증가함에 따라 식각속도가 지속적으로 증가함을 확인하였고, $13Cl_2/2Ar$, 750W ICP power, 400 W rf chuck power, 10 mTorr 조건에서 최고 251.9 nm/min의 식각속도를 확보하였다.

• 한국표면공학회지
• /
• 제39권3호
• /
• pp.137-141
• /
• 2006

Process window for infinite etch selectivity of silicon nitride $(Si_3N_4)$ layers to ArF photoresist (PR) was investigated in dual frequency superimposed capacitive coupled plasma (DFS-CCP) by varying the process parameters such as low frequency power $(P_{LF})$, $CH_2F_2$ and $H_2$ flow rate in $CH_2F_2/H_2/Ar$ plasma. It was found that infinite etch selectivities of $Si_3N_4$ layers to the ArF PR on both blanket and patterned wafers can be obtained for certain gas flow conditions. The etch selectivity was increased to the infinite values as the $CH_2F_2$ flow rate increases, while it was decreased from the infinite etch selectivity as the $H_2$ flow rate increased. The preferential chemical reaction of the hydrogen with the carbon in the polymer film and the nitrogen on the $Si_3N_4$ surface leading to the formation of HCN etch by-products results in a thinner steady-state polymer and, in turn, to continuous $Si_3N_4$ etching, due to enhanced $SiF_4$ formation, while the polymer was deposited on the ArF photoresist surface.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
• /
• 제48권9호
• /
• pp.616-621
• /
• 1999

A planar inductively coupled $CH_4/H_2/Ar$plasma was used to investigate dry etch characteristics of GaN as a function of input power, RF bias power, and etch gas composition. Etch rate of GaN increased with input power up to 600 W and was saturated at the higher power. Also, the etch rates increased with increasing RF bias power, composition of $CH_4$ and Ar gas. We achieved the maximum etch rate of $930{\AA}$/min at the input power 400 W, RF bias power 250 W, and operational pressure 10 mTorr. This paper shows that smooth etched surface having roughness less than 1 nm in rms can be obtained by using planar inductively coupled plasma with $CH_4/H_2/Ar$ gas chemistry.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
• /
• pp.72-74
• /
• 2004

In this study, we used a inductively coupled plasma (ICP) source for etching $Al_2O_3$ thin films because of its high plasma density, low process pressure and easy control bias power. $Al_2O_3$ thin films were etched using $Cl_2/BCl_3$, $N_2/Cl_2/BCl_3$, and Ar/$Cl_2/BCl_3$ plasma. The experiments were carried out measuring the etch rates and the selectivities of $Al_2O_3$ to $SiO_2$ as a function of gas mixing ratio, rf power, and chamber pressure. When $Cl_2$ 50% was added to $Cl_2/BCl_3$ plasma, the etch rate of the $Al_2O_3$ films was 118 nm/min. We also investigated the effect of gas addition. In case of $N_2$ addition, the etch rate of the $Al_2O_3$ films decreased while $N_2$ was added into $Cl_2/BCl_3$ plasma. However, the etch rate increased slightly as Ar added into $Cl_2/BCl_3$ plasma, and then further increase of Ar decreased the etch rate. The maximum etch rate was 130 nm/min at Ar 20% in $Cl_2/BCl_3$ plasma, and the highest etch selectivity was 0.81 in $N_2$ 20% in $Cl_2/BCl_3$ plasma. And, we obtained the results that the etch rate increases as rf power increases and chamber pressure decreases. The characteristics of the plasmas were estimated using optical emission spectroscopy (OES).

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2003년도 춘계학술발표회 초록집
• /
• pp.54-54
• /
• 2003

MgO layer는 POP 패빌 내 유전증을 이온의 스퍼터링으로부터 보호하여 주며, 또한 높은 이차 전자 밤출 계수의 특성을 가지고 있어 구동 및 유지 전압을 낮춰 주는 역할을 한다. 그러나. MgO layer는 $H_20,{\;}CO_2,{\;}N_2,{\;}0_2$ 그리고 $H_2$와 같은 불순물 들을 쉽게 를착하는 단점이 있어, PDP의 특성 및 수명 단축에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 atmospheric pressure plasma cleaning 과 low pressure i inductively coupled plasma (ICP) cleaning 처리에 의하여, 보호층으로 사용이 되는 MgO layer의 outgassing 특성을 조사하고자 한다. plasma cleaning에 의한 MgO layer 표면의 roughness와 불순물의 변화를 알아보기 위 하여 atomic force microscopy(AFM)과 x-ray p photoelectron spectroscopy(XPS)를 이용하여 측정 하였다. 또한, outgassing의 특성을 분석하기 위하여 MgO layer를 $400^{\circ}C$ 까지 온도를 가하여 온도에 따른 outgassing의 특성을 quadrupole mass spectrometer(QMS)를 이용하여 알아보았다. atmospheric pressure plasma cleaning 에서는 $He/O_2/Ar/N_2$의 gas를 사용하였으며, low pressure ICP cleaning 에 서는 Ar의 gas를 사용하였다. atmospheric pressure plasma cleaning는 low pressure ICP C cleaning과 비교해 더 낮은 outgassing을 관잘 할 수 있었으나. MgO 표면의 roughness는 low pressure ICP cleaning 후 더 낮은 것을 알 수 있었다. 또한 $He/O_2/Ar/N_2$의 gas를 사용 한 atmospheric pressure plasma cleaning 과 $Ar/O_2$의 gas를 사용한 ICP cleaning에서 이 차전자방출계수(SEEC)가 약 1.5~2.5배 증가된 것을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.121-121
• /
• 2011

Graphene formed by chemical vapor deposition was exposed to the various plasmas of Ar, O2, N2, and H2 to examine its effects on the bonding properties of graphene to metal. Upon the Ar plasma exposure of patterned graphene, the subsequently deposited metal electrodes remained intact, enabling successful fabrication of field effect transistor (FET) arrays. The effects of enhancing adhesion between graphene and metals were more evident from O2 plasmas than Ar, N2, and H2 plasmas, suggesting that chemical reaction of O radicals induces hydrophilic property of graphene more effectively than chemical reaction of H and N radicals and physical bombardment of Ar ions. From the electrical measurements (drain current vs. gate voltage) of field effect transistors before and after Ar plasma exposure, it was confirmed that the plasma treatment is very effective in controlling bonding properties of graphene to metals accurately without requiring buffer layers.