• 한국세라믹학회지
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• 제40권9호
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• pp.886-890
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• 2003

단결정 LiNbO$_3$를 helicon wave plasma 방법으로 식각시 bias power와 CF$_4$, HBr, SR$_{6}$가 혼합된 gas 유량에 따른 식각 속도와 rms roughness 값의 특성을 관찰하였다. 식각된 깊이는 surface profiler로 관찰하였으며 rms roughness 값은 Atomic Force Microscopy (AFM)으로 측정하였다. Bias power 증가함에 따라 500W에서 가장 높은 식각 속도와 가장 평탄한 표면형상을 얻을 수 있었으며, CF$_4$, HBr, SF$_{6}$ gas 유량을 각각 10～30 sccm으로 증가시킴에 따라 식각 속도는 CF$_4$, HBr, SF$_{6}$ gas 유량이 10 sccm, 30 sccm, 10 sccm에서 가장 높게 나타났으며, rms roughness 값은 CF$_4$, HBr, SF$_{6}$ gas 유량이 30 sccm, 10 sccm, 30 sccm에서 가장 낮은 표면 조도를 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 센서 박막재료 반도체 세라믹
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• pp.178-181
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• 2003

In this work, we etched PZT films with various additive gases ($O_2$ and Ar) in $Cl_2/CF_4$ plasmas, while mixing ratio was fixed at 8/2. After the etching, the plasma induced damages are characterized in terms of hysteresis curves, leakage current, retention properties, and switching polarization. When the electrical properties of PZT etched in $O_2$ or Ar added $Cl_2/CF_4$ were compared, the value of remanent polarization in $O_2$ added $Cl_2/CF_4$ plasma is higher than that in Ar. added plasma. The maximum etch rate of the PZT thin films was 145 nm/min for 30% Ar added $Cl_2/CF_4$ gas having mixing ratio of 8/2 and 110 nm/min for 10% $O_2$ added to that same gas mixture. In order to recover the ferroelectic properties of the PZT thin films after etching, we annealed the etched PZT thin films at $550^{\circ}C$ in an $O_2$ atmosphere for 10 min. From the hysteresis curves, leakage current, retention property and switching polarization, the reduction of the etching damage and the recovery via the annealing was turned out to be more effective when $O_2$ was added to $Cl_2/CF_4$ than Ar. X-ray diffraction (XRD) showed that the structural damage was lower when $O_2$ was added to $Cl_2/CF_4$. And the improvement in the ferroelectric properties of the annealed samples was consistent with the increased intensities of the (100) and the (200) PZT peaks.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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• pp.930-933
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• 2000

To understand the behavior of electron, ions and radicals on radio-frequency non-equilibrium plasma, it is necessary to know the basic information about its fundamental properties and reactions. Especially, the transient response of radio-frequency plasma has an important means of controlling selective etch rates and investigating the stability of a plasma chemical process. In this paper, we present the results of periodic steady-state behavior and transient behavior carbon Tetrafluoride(CF$_4$) discharge at 0.2 Torr in a 2 cm gap parallel-plate. After the number densities of charged particles became steady-state, the applied voltage was increased or decreased in an instant and the transient behavior of charged particles and radicals was investigated from one steady-state to the next steady state.

• 청정기술
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• 제19권2호
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• pp.113-120
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• 2013

화학적으로 안정한 과불화합물을 처리하기 위해서는 많은 양의 에너지를 필요로 한다. 이러한 단점을 극복하기 위해서 저전력 아크 플라즈마 시스템을 개발하였다. 분해대상은 $CF_4$, $SF_6$, $NF_3$가 플라즈마 토치로 직접 주입되었으며, 아크 플라즈마 토치의 열효율을 측정하여 실출력을 계산하였다. 실출력과 폐기체 유량 변화 그리고 추가적인 반응가스에 의한 분해효율을 확인하였다. 또한 열역학적 평형조성 분석을 수행하여 실험 결과와 비교하였다. 토치의 열효율은 60~66%의 결과를 보였으며 폐가스 유량이 증가함에 따라 분해효율이 감소하였고 입력전력이 늘어남에 따라 분해효율이 상승되었다. 추가적인 반응 가스가 없이 $CF_4$, $SF_6$, $NF_3$의 분해효율은 입력전력이 3 kW, 폐가스 유량이 70 L/min인 조건에서 각각 4, 15, 90%를 보였다. 반응가스로 산소와 수소를 이용하여 분해효율을 급격하게 증가시킬 수 있었으며, 실험 결과 산소보다 수소를 사용하였을 경우가 분해효율 상승효과와 부산물 제어에 효과적인 것을 알 수 있었다. 수소의 경우, 발생되는 부산물은 불화수소산이었으며 이는 일반적인 습식 스크러버를 이용하여 처리가 용이한 물질이다. 수소를 이용한 화학반응에서 입력전력이 3 kW, 폐가스유량이 100 L/min인 조건에서 $CF_4$가 25%, $SF_6$가 39%, $NF_3$가 99%의 분해효율을 각각 나타냈다.

• 한국진공학회지
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• 제7권4호
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• pp.374-380
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• 1998

글로벌 모델을 사용하여 $CF_4$ 플라즈마 내부에서의 각 중성 및 이온 라디칼 밀도를 계산하였다. 중성 입자로서는 플루오린 원자가 가장 많고, 높은 입력 전력 조건의 경우 CF 나 $CF^+$와 같은 저 분자 해리종이 주종을 이룬다. 압력이 증가 할수록 하전 입자의 밀도는 증가하나 전자 온도의 감소로 이온화율은 감소한다. 공급 가스인 $CF_4$의 해리율은 압력에 따 라 증가한후 다시 감소하는 양상을 보인다. 전자 온도 및 밀도는 입력유량에 대해서 거의 변화가 없다. $CF_4$의 해리율은 유량 증가에 따라 선형적으로 감소하며 이는 $CF_3$의 증가와 CF의 감소로 이어진다. 식각 실험 결과와의 비교를 통해 플루오로 카본 이온종 및 높은 C/F비를 갖는 중성 라디칼의 상대적 밀도 증가가 $SiO_2$/Si식각 선택도 향상에 주요함을 알 수 있다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.1016-1020
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• 2002

Ru thin films were etched using CF/$_4$O$_2$ plasma in an ICP (inductively coupled plasma etching) system. The maximum etch rate of Ru thin films was 168 nm/min at a CF$_4$/O$_2$ gas mixing ratio of 10 %. The selectivity of SiO$_2$ over Ru was 1.3. From the OES (optical emission spectroscopy) analysis, the optical emission intensity of the O radical had a maximum value at 10% CF$_4$ gas concentration and drcrease with further addition of CF4 gas, but etch slope was enhanced. From XPS (x-ray photoelectron spectroscopy) analysis, the surface of the etched Ru thin film in CF$_4$/O$_2$ chemistry shows Ru-F bonds by the chemical reaction of Ru and F. RuF$_{x}$ compounds were suggested as a surface passivation layer that reduces the chemical reactions between Ru and O radicals. From a FE-SEM (field emission scanning electron microscope) micrograph, we had an almost perpendicular taper angle of 89$^{\circ}$.>.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.314-318
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• 2002

The etching behaviors of the ferroelectric $YMnO_3$ thin films were studied by an inductively coupled plasma (ICP). The maximum etch rate of $YMnO_3$ thin film is 300 ${\AA}/min$ at Ar/$Cl_2$of 2/8, RF power of 800W, dc bias voltage of 200V, chamber pressure of 15mTorr and substrate temperature of $30^{\circ}C$. Addition of $CF_4$ gas decrease the etch rate of $YMnO_3$ thin film. From the results of XPS analysis, nonvolatile $YF_x$ compounds were found on the surface of $YMnO_3$ thin film which is etched in Ar/$Cl_2$/CF$_4$plasma. The etch profile of YMnO$_3$film is improved by addition of $CF_4$ gas into the Ar/$Cl_2$ plasma. These results suggest that YF$_{x}$ compound acts as a sidewall passivants which reduce the sticking coefficient of chlorine on $YMnO_3$.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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• pp.866-869
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• 2001

In this study, (Ba,Sr)TiO$_3$(BST) thin films were etched with a magnetically enhanced inductively coupled plasma(MEICP). Etching characteristics of BST thin films including etch rate and selectivity were evaluated as a function of the etching parameters such as gas mixing ratio, rf power, dc bias voltage and chamber pressure. The maximum etch rate of the BST films was 1700 $\AA$/min at Ar(90)/CF$_4$(10), 600 W/350 V and 5 mTorr. The selectivity of BST to PR was 0.6, 0.7, respectively. To analyze the composition of surface residue remaining after the etching, samples etched with different CF$_4$/Ar gas mixing ratio were investigated with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and secondary ion mass spectrometry (SIMS). From the results of XPS and SIMS, there are chemical reaction between Ba, Sr, Ti and C, F radicals during the etching and remained on the surface.

• 한국결정성장학회지
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• 제5권4호
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• pp.351-357
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• 1995

$CF_4$ 플라즈마 분위기에서 반응성 이온식각된 알루미늄의 표면을 XPS 분석하였다. 알루미늄의 표면에$AlF_3$가 형성되었으며 표면에서의 깊이가 깊어질수록 Al - F 결합에 의한 $Al_{2p}$ peak 강도가 감소하고 금속 알루미늄 결합에 의한 $Al_{2p}$ peak 강도가 증가하였다. 입자의 충돌에 의해서 표면원자들이 mixing 됨으로써 알루미늄의 표면에 50~100 $\AA$ 정도의 두께를 가진 $AlF_x$ 층이 형성되는 것으로 분석되었다. 같은 조건에서 반응성 이온식각된 알루미늄 산화막의 경우에는 mixing 효과가 알루미늄보다 작으므로 상대적으로 얕은 범위(10~20 $\AA$)에서 F가 O를 치환하여 $AlF_x$층이 형성되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2006년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.85-85
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• 2006