• 제목/요약/키워드: 반응성이온식각

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실리콘 식각 공정시 발생하는 격자결함 관찰 및 제거동향 연구 (Lattice Damage Produced during Silicon Etch Process and Its Recovery Phenomena)

  • 원대희;이주훈;김지형;염근영;이주욱;이정용
    • 한국재료학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.524-531
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    • 1996
  • 차세대 소자고립구조로서 연구되고 있는 trench isolation 공정 등에는 실리콘 식각이 요구되며 실리콘 식각 공정중에는 반응성 이온에 의해 격자결함이 발생할 수 있다. 이와같이 생성된 결함은 소자의 전기적 성질을 열화시키므로 열처리를 통하여 제거하여야만 한다. 따라서 본 연구에서는 Ar,Ar/H2 플라즈마로 격자결함을 인위적으로 발생시켜 20$0^{\circ}C$-110$0^{\circ}C$ 질소분위기에서 30분간 열처리에 따른 생성된 격자결함의 소거거동을 관찰하였다. 실리콘 표면에 Schottky 다이오드를 제작하여 I-V, C-V 특성을 측정하므로써 잔류하는 전기적인 손상의 정도를 평가하였다. Ar으로 식각한 경우에는 110$0^{\circ}C$ 30분간 열처리한 결과 모든 격자결함이 제거되나 Ar/H2로 식각한 경우에는 격자결함이 완전히 제거되지 않고 (111)적층결함이 남아있었다.

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유리기판의 광추출 효율 향상을 위한 마스크 제작 공정 없는 플라즈마 식각 연구

  • 서동완;권오형;이우현;김지원;황기웅
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.507-507
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    • 2013
  • 유리기판으로 투과되는 빛들 중에는 내부 전반사나 wave-guided mode로 인하여 손실이 일어나 일반적으로 20%의 광추출 효율을 가진다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 연구에는 Photonic Crystal과 같은 주기적인 나노 구조물이 있는데 이러한 구조물을 제작하기 위한 마스크 공정 과정은 대부분 복잡하거나 비싼 단점이 있다. 이에 본 발표에서는 마스크 없이 비정질소다라임 유리의 구조물 생성으로 광 추출 효율이 상승하는지 보고자 하였다. M-ICP (Magnetized-Induced Coupled Plasma)란 용량 결합형 플라즈마와 유도 결합형 플라즈마 두 가지 방식의 플라즈마를 이용한 것인데 용량 결합형 플라즈마를 이용해 이온이 sheath에 의해 가속되어 유리표면에 부딪히고 그에 따라 유리가 식각되는 물리적 식각을 이용하였다. 또한 이온의 밀도를 조절하기 위해 유도결합형 플라즈마 방식을 이용하여 식각률을 높였다. 화학적 식각을 위해서는 CF4와 O2혼합 가스를 이용해 F가 Si와 결합하여 SiF4가 되어 사라지고 탄소잔여물인 C는 O2와 반응하여 제거하였다. 그 결과, 랜덤한 분포를 가지는 미세한 구조물(stochastic sub-wavelength structure)을 유리 표면에 형성할 수 있었고, 또한 다양한 가스 종류와 압력, source power와 bias power, 그리고 시간을 바꿔가며 미세 구조물들을 관찰하였다. 실험 결과, 가시광선 파장 이하의 높이를 갖고 수 마이크로미터의 너비를 갖는 구조물이 전반사되는 빛을 효율적으로 추출하는 것을 산란되는 빛의 정도인 diffusive transmittance 가 기존 0%에서 15% 정도로 증가하는 것으로 스펙트로포토미터 측정을 통해 확인하였다. 이러한 유리 기판 위 구조물 생성방법을 OLED에 적용한다면 적은 비용으로 소자의 효율을 크게 향상 시킬 수 있을 것이다. 또한 본 처리 과정의 장점은 기존의 방법에 필요한 스퍼터링이나 RTA 처리 과정이 필요 없어 공정 단가 절감과 제조 공정의 단순화로 높은 생산성을 얻을 수 있으며 대면적화에도 유리하다.

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Low-Angle Forward Reflected Neutral Beam Etching을 이용한 Aspect-Ratio-Dependent Etching 현상의 제거 (Removal of Aspect-Ratio-Dependent Etching by Low-Angle Forward Reflected Neutral-Beam Etching)

  • 민경석;박병재;염근영;김성진;이재구
    • 한국진공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.387-394
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    • 2006
  • 본 연구에서는 반응성 이온빔을 low-angle forward reflection으로 생성시킨 중성빔을 이용하여 Aspect Ratio Dependent Etching (ARDE) 현상이 제거되는 효과에 대하여 연구하였다. SF6 가스를 사용하여 Inductively Coupled Plasma system과 이온빔으로 각각 poly-Si 을 식각한 결과 ARDE 현상을 관찰할 수 있었으며, Si 기판위에 증착된 Poly-Si을 식각하는 것보다 $SiO_2$ 기판 위에 증착된 Poly-Si을 식각하는 것이 ARDE 현상이 더 많이 나타난다는 것을 관찰할 수 있었다. 반면에 같은 공정 조건에서 중성빔으로 poly-Si을 식각한 결과 이러한 ARDE 현상이 효과적으로 제거되었음을 관찰할 수 있었다. 중성빔을 이용하여 ARDE 현상이 제거되는 원리는 2 차원의 XOOPIC code 와 TRIM code를 사용하여 여러가지 나노스케일의 형상을 컴퓨터 시뮬레이션하여 증명하였다.

$CHF_3/C_2F_6$ 반응성이온 건식식각에 의해 변형된 실리콘 표면의 열적 거동에 관한 연구 (Thermal behavior of modified silicon surface by $CHF_3/C_2F_6$ reactive ion etching)

  • 박형호;권광호;곽병화;이중환;이수민;권오준;김보우;성영권
    • 한국재료학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.35-42
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    • 1992
  • 실릴콘 산화막을 $CHF_3/C_2F_6$ 혼합가스를 사용하여 반응성이온 건식식각을 행할 때 실리콘 표면에 형성되는 잔류막과 손상충의 열적 거동을 X-선 광전자 분광기(XPS)와 이차이온 질량 분석기 (SIMS)를 사용, 연구하였다. 저항가열을 통한 in-situ 분석에 의해 폴리머 잔류막은 $200^{\circ}C$부터 분해가 시작되고 $400^{\circ}C$ 이상의 가열에서는 graphite 형태의 탄소 결합체를 형성하며 분해됨을 알았다. 질소 분위기하의 급속 열처리를 통해 잔류막의 열분해는 $800^{\circ}C$ 이상에서 완료되고 손상층을 형성하는 침투 불순원소의 기판 외부로의 확산이 관찰되었다.

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$CHF_3/C_2F_6$ 반응성이온 건식식각에 의한 실리콘 표면의 변형에 관한 연구 (A study on a silicon surface modification by $CHF_3/C_2F_6$ reactive ion etching)

  • 박형호;권광호;곽병화;이수민;권오준;김보우;성영권
    • 한국재료학회지
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    • 제1권4호
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    • pp.214-220
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    • 1991
  • 실리콘 산화막을 $CHF_{3/}C_2F_6$ 혼합가스를 사용하여 반응성이온 건식식각을 행할 때 실리콘 표면에 형성되는 잔류막과 손상층을 X-선 광전자 분광기(XPS)와 이차이온 질량 분석기(SIMS)를 사용, 연구하였다. 실리콘, 탄소, 산소 및 불소의 angle-resolved XPS분석기술을 이용한 비파괴적 화학결합상태의 깊이분포 분석을 통하여 잔류막의 표면부에 O-F 결합이 존재하며 잔류막은 주로 탄소와 불소의 결합체인 C-F 플리머로 구성되어져 있고 Si-O, Si-C 및 Si-F 결합 등이 존재함을 알았다. 손상층은 실리콘 표면에서 약 60nm 깊이까지 탄소와 불소의 침투에 의해 형성되어져 있음을 알았다.

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평판형 반응성 이온 식각기의 설계변수 분석 (Design Parameter Analysis for a Planar Type Reactive Ion Etcher)

  • 강봉구;박성호;전영진
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권11호
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    • pp.1658-1665
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    • 1989
  • Reactor design considerations over several critical parameters for a planar type reactive ion etcher are given. The etch uniformity is taken as a principal design constraint. The characteristics of economicaly available vacuum pumping system are taken as practical design constraints. A set of theoretical conditions on the chamber geometry and on the gas delivery and vacuum system, that satisfy the design constraints, are derived from basic properties of RF glow discharge and gas dynamics. The theoretical results are applied to decide design parameters of a practical single-wafer-per-chamber planar type reactive ion etching machine.

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자기정렬된 Guard Ring을 갖는 새로운 쇼트키 다이오드 (A Novel Schottky Diode with the Self-Aligned Guard Ring)

  • 차승익;조영호;최연익
    • 대한전기학회논문지
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    • 제41권5호
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    • pp.573-576
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    • 1992
  • Novel A1-Si Schottky diodes with self-aligned guard rings have been proposed and fabricated using RIE(Reactive Ion Etch). The breakdown voltage of the Schottky diode with the guard ring has been drastically increased to 200V or more in comparison with 46V for the metal overlap Schottky diode.

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