• Title/Summary/Keyword: $SF_6$플라즈마

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Study on SF6/O2 Plasmas for Copper Surface Characteristics (SF6/O2 플라즈마를 이용한 구리 표면 처리 후 표면 Corrosion 특성 연구)

  • Im, No-Min;Lee, Jun-Myeong;Lee, Jae-Min;Lee, Byeong-Jun;Gwon, Gwang-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.333-333
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    • 2015
  • 본 연구에서는 디스플레이 패널 식각에 있어서 전극인 구리 박막 표면에 $SF_6/O_2$ 플라즈마 사용 시 발생되는 Corrosion 현상을 분석하기 위해 $SF_6/O_2$ 가스의 조성비를 변화하며 실험을 진행하였다. 유도결합 $SF_6/O_2$ 플라즈마를 이중 랭뮤어 탐침과 광 분광법을 이용한 플라즈마 진단을 통해 $SF_6/O_2$의 조성비의 변화에 따른 플라즈마 상태를 분석하고, $SF_6/O_2$ 플라즈마 조성비를 변화시켜 구리 박막의 표면을 처리한 후 발생되는 Corrosion과 Corrosion이 구리에 미치는 영향을 조사하기 위해 XPS, SEM, 4 point probe 등을 이용하였다.

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유도 결합 Ar/SF6 혼합 기체 방전에서의 전자 에너지 분포 측정을 통한 플라즈마 변수 연구

  • O, Seung-Ju;Lee, Hyo-Chang;Lee, Jeong-Gyu;Lee, Yeong-Gwang;Jeong, Jin-Uk
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.440-440
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    • 2010
  • $SF_6$ 기체 및 Ar/$SF_6$ 혼합 기체 방전은 실제 반도체 및 디스플레이 공정에서 널리 쓰이고 있지만, 측정상의 어려움으로 인하여 정량적인 데이터 및 기본 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 유도 결합 Ar/$SF_6$ 혼합 기체 플라즈마에서 다양한 압력과 혼합 가스 비율에 따른 전자 에너지 분포 측정을 통한 플라즈마 변수 연구에 관한 내용이다. 낮은 가스 압력에서 $SF_6$ 기체의 혼합 비율이 증가함에 따라서 상대적으로 적은 전자 밀도 감소와 전자 온도의 증가가 보였다. 하지만, 높은 가스 압력에서 $SF_6$ 기체의 혼합 비율이 증가함에 따라 상당한 전자 밀도 감소와 급격한 전자 온도 증가 (~ 9 eV)가 관찰되었다. 이러한 전자 온도와 전자 밀도의 극적인 변화는 $SF_6$ 기체 증가에 의한 전자-중성종 충돌과 음이온 생성으로 인한 것으로 여겨지며, 유체 모델 및 전자 가열 모드를 고려하여 해석하였다.

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펄스 직류 전원 플라즈마를 이용한 갈륨비소와 갈륨알루미늄비소 화합물 반도체의 선택적 식각 연구

  • Song, Hyo-Seop;Yang, Zhong;Song, Han-Jeong;Lee, Je-Won
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.295-295
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    • 2012
  • 염소와 불소 혼합가스와 펄스 직류 전원 플라즈마를 이용하여 GaAs/$Al_{0.2}Ga_{0.8}As$의 선택적 식각을 연구하였다. 식각 주요 공정 변수는 혼합 플라즈마에서 불소 가스의 유량(0~50%) 이었다. 다른 공정 조건은 공정 압력, 펄스 파워, 펄스 주파수, 리버스 시간이 이 있다. 저진공(~100 mTorr) 플라즈마에 대한 연구로 한정하여 기계적 펌프만을 사용하여 공정을 진행하였다. 오실로스코프(Oscilloscope) 데이터에 의하면 가스의 조성 변화에도 척에 걸리는 입력 전압과 전류가 거의 변화가 없었다. $BCl_3/SF_6$플라즈마에서 $SF_6$가스가 10%의 조성에서 GaAs와 $Al_{0.2}Ga_{0.8}As$의 식각 선택비가 약 50:1로 우수한 결과를 나타내었다. 혼합 플라즈마에서 $SF_6$가스의 증가는 GaAs의 식각율과 선택도를 감소시켰다. 그리고 불소 성분 가스의 조성비가 일정량 이상일 경우에는 GaAs와 $Al_{0.2}Ga_{0.8}As$가 거의 식각되지 않았다. 위의 결과들을 종합적으로 보면 펄스 직류 전원 $BCl_3/SF_6$플라즈마에서 불소의 조성비는 GaAs의 선택적 식각에서 중요한 역할을 함을 알 수 있었다.

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Effect of the Cl-based Plasma for Al Etching on the Interlayer Low Dielectric Polyimide (염소 플라즈마를 이용한 알루미늄 식각 공정이 저유전상수 층간절연막 polyimide에 미치는 영향)

  • 문호성;김상훈;이홍구;우상균;김경석;안진호
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.6 no.1
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    • pp.75-79
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    • 1999
  • We have studied electrical properties of polyimide for the next generation interlayer low dielectric during plasma etching. Dielectric constant of polyimide exposed to Cl-based plasma, which is used in aluminum etching, increased, while that of polyimide exposed to $SF_{6}$ plasma decreased. The results are related to fluorine or chlorine bonds as examined by FTIR ana XPS analyses. So, we expect that Cl-based 1)miasma etching of aluminum followed by $SF_{6}$ plasma exposure results in the prevention of post-etch corrosion and decrease of dielectric constant.

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Study on the Surface Reaction of Pt thin Film with $SF_6/Ar and Cl_2/Ar$ plasma gases (Pt 박막의 $SF_6/Ar과 Cl_2/Ar4$ 플라즈마 가스와의 표면반응에 관한 연구)

  • 김상훈;주섭열;안진호
    • Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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    • 2001.07a
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    • pp.110-113
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    • 2001
  • ECR(electron cyclotron resonance) 플라즈마 식각 장비를 이용하여 SF$_{6}$/Ar과 Cl$_2$/Ar 플라즈마 가스에 대한 Platinum (이하 Pt) 박막의 식각 특성을 연구하였다. Pt 박막의 경우 Cl$_2$ 가스 혼합물에 대한 식각 특성은 많이 보고가 되어 왔으나 상대적으로 Fluorine 계열의 가스 혼합물에 의한 시각 연구는 미비하였다. 본 연구에서는 SF$_{6}$/Ar과 Cl$_2$/Ar 플라즈마 가스를 이용한 Pt 박막의 식각 특성을 비교 분석하고 각각의 가스와 Pt 박막과의 반응을 분석, 식각 특성을 개선하고자 하였다.

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저진공 펄스 직류 전원 $BCl_3/SF_6$ 플라즈마를 이용한 GaAs/$Al_{0.2}Ga_{0.8}As$ 화합물 반도체의 선택적 식각 연구

  • Park, Dong-Gyun;Choe, Gyeong-Hun;No, Gang-Hyeon;Sin, Ju-Yong;Song, Han-Jeong;Lee, Je-Won
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.261-261
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    • 2011
  • 펄스 직류 전원 $BCl_3/SF_6$ 플라즈마를 이용하여 GaAs/$Al_{0.2}Ga_{0.8}As$의 선택적 식각을 연구하였다. 식각 주요 공정 변수는 $BCl_3/SF_6$ 플라즈마에서 $SF_6$ 가스 유량(0~50%)이었다. $BCl_3/SF_6$의 총 가스 유량은 20 sccm이었다. 다른 공정 조건인 공정 압력(100 mTorr), 펄스 파워(500 V), 펄스 주파수(200 kHz), 리버스 시간 (0.7 ${\mu}s$)은 일정하게 고정시켰으며 기계적 펌프만을 이용하여 공정을 진행하였다. 오실로스코프(Oscilloscope) 데이터에 의하면 가스의 조성 변화에도 척에 걸리는 입력 전압과 전류가 거의 변화가 없었다. $BCl_3/SF_6$ 가스가 10%의 조성에서 GaAs와 $Al_{0.2}Ga_{0.8}As$의 식각 선택비가 약 48 : 1로 우수한 결과를 나타내었다. 그러나 $BCl_3/SF_6$ 가스의 증가는 GaAs의 식각율과 선택도를 감소시켰다. 그리고 $SF_6$ 가스의 조성비가 30% 이상일 경우에는 GaAs와 $Al_{0.2}Ga_{0.8}As$가 식각되지 않았다. 식각 후에 GaAs의 표면 거칠기(RMS surface roughness)는 0.7~1.3 nm로 나타났다. 위의 결과들을 종합적으로 보면 펄스 직류 전원 $BCl_3/SF_6$의 조성비가 10%일 때 가장 좋은 식각 선택비를 얻을 수 있었다.

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A Study on Plasma Etching of Tungsten Thin Films using $SF_6$ and $SF_6-N_2$ gases ($SF_6$$SF_6-N_2$ 가스를 이용한 텅스텐 박막의 플라즈마 식각에 관한 연구)

  • Ko, Yong-Deuk;Jeong, Kwang-Jin;Choi, Song-Ho;Koo, Kyoung-Wan;Cho, Tong-Yul;Chun, Hui-Gon
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.8 no.3
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    • pp.291-297
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    • 1999
  • The plasma etching of tungsten thin films has been studied with $SF_6$ gas in RIE system. The etch rate of ${\alpha}$-phase W film with $SF_6$ gas plasma has been showed to depend strongly on process parameters ($SF_6$, $SF_6-N_2$ gas). Effect of $N_2$ addition and etching selectivity between W film and photoresist have also been studied in detail. Etching profiles between W film and photoresist were investigated by SEM. The compounds on W surface after $SF_6-N_2$ gas plasma treatment were examined by XPS and the concentration of F ions was detected by OES during plasma on.

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The Effects of Fluorine Passivation on $SF_6$ Treatment for Anti-corrosion after Al(Cu 1%) Plasma Etching (Al(Cu 1%)막의 플라즈마 식각후 부식 억제를 위한 $SF_6$ 처리시 fluorine passivation 효과)

  • 김창일;권광호;백규하;윤용선;김상기;남기수
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.11 no.3
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    • pp.203-207
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    • 1998
  • After etching Al-Cu alloy films using $SiCl_4/Cl_2/He/CHF_3$ plasma, a corrosion phenomenon on the metal surface has been studied with XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) and SEM (Scanning electron microscopy). In Al-Cu alloy system, the corrosion occurs rapidly on the etched surface by residual chlorine atoms. To prevent the corrosion, the $SF_6$ plasma treatment subsequent to the etch has been carried out. A passivation layer is formed by fluorine-related compounds on etched Al-Cu alloy surface after $SF_6$ treatment, and the layer suppresses effectively the corrosion on the surface as the RF power of $SF_6$ treatment increases. The corrosion could be suppressed successfully with $SF_6$ treatment in the RF power of 150watts.

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대기압 플라즈마 표면 처리를 이용한 금속과 폴리이미드 필름의 접촉력 향상에 관한 연구

  • O, Jong-Sik;Park, Jae-Beom;Yeom, Geun-Yeong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.264-264
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    • 2011
  • Poly [(N, N'-oxydiphenylene) pyromellitimide], polyimide (PI) film은 기계적 강도가 매우 우수하고 열적, 화학적 안정성이 뛰어난 재료로서 전자제품의 소형화, 경령화, 고성능화를 위한 차세대 flexible electronic device에 적용하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 PI의 특성상, 매우 낮은 표면에너지로 인해 금속과의 접촉력이 좋지 않은 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는, 금속박막과 PI film 과의 접촉력을 증가시키기 위해 remote-type modified dielectric barrier discharge (DBD) module을 이용하여 대기압 플라즈마 표면처리를 하였다. 실험에 사용된 gas composition은 각각 $N_2$/ He/ $SF_6$, $N_2$/ He/ $O_2$, $N_2$/ He/ $SF_6$/ $O_2$, $N_2$/ He/ $SF_6$/ $O_2$ 이다. $N_2$/ He/ $SF_6$/ $O_2$ gas composition을 이용하여 PI 표면을 플라즈마 처리한 경우, C=O 결합이 PI film 위에 생성됨으로써, 접촉각이 매우 낮게 형성됨을 관찰할 수 있었다. 이와는 반대로 $N_2$/ He/ $SF_6$ gas composition 을 사용하였을 경우에는 C-Fx 화학적 결합이 생성되기 때문에 가장 높은 접촉각이 형성됨을 관찰할 수 있었다. 특히, $N_2$ (40 slm)/ He (1 slm)/ $SF_6$ (1.2 slm) gas composition에 $O_2$ gas를 0.2 slm부터 1.0 slm까지 변화시켜가며 PI film 표면을 처리한 결과, $O_2$ gas를 0.9 slm 첨가하였을 때, 가장 낮은 $9.3^{\circ}$의 접촉각을 얻을 수 있었다. 이는 0.9 slm의 $O_2$ gas를 첨가하였을 때, 가장 많은 양의 $O_2$ radical이 생성되기 때문에 많은 양의 C=O 결합이 생성되기 때문이다. 최적화된 $N_2$ (40 slm)/ He (1 slm)/ $SF_6$ (1.2 slm)/ $O_2$ (0.9 slm) gas composition 조건에서 Ag film과 PI film과의 접촉력을 관찰할 결과, 111 gf/mm를 얻을 수 있었다.

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Fluorine-based inductively coupled plasma etching of ZnO film (ZnO 박막의 fluorine-계 유도결합 플라즈마 식각)

  • Park, Jong-Cheon;Lee, Byeong-Woo;Kim, Byeong-Ik;Cho, Hyun
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.21 no.6
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    • pp.230-234
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    • 2011
  • High density plasma etching of ZnO film was performed in $CF_4$/Ar and $SF_6$/Ar inductively coupled plasmas. Maximum etch rates of ~1950 ${\AA}$/min and ~1400 ${\AA}$/min were obtained for $10CF_4$/5Ar and $10SF_6$/5Ar ICP discharges, respectively. The etched ZnO surfaces showed better RMS roughness values than the unetched control sample under most of the conditions examined. In the $10CF_4$/5Ar ICP discharges, very high etch selectivities were obtained for ZnO over Ni (max. 11) while Al showed etch selectivities in the range of 1.6~4.7 to ZnO.