• 전기화학회지
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• 제22권1호
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• pp.36-42
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• 2019

두께가 $52{\mu}m$의 주석필름을 고농도의 질산을 사용한 화학적 식각과정을 거쳐서 리튬이온 이차전지용 고용량 음극인 다공성 주석후막을 제조하였다. 다공성 주석필름은 반응면적이 증가하게 되어 리튬과의 합금화 반응에 대한 과전압이 감소하였으며, 동시에 충방전 시의 부피변화에 대응할 수 있는 공간이 확보되었다. 또한, 이러한 다공성 주석후막 전극은 바인더 및 도전재의 사용이 필요하지 않기 때문에 실질적으로 더욱 큰 에너지 밀도의 구현이 가능하다. 식각용액에서의 질산농도가 증가할 수록 주석필름의 식각되는 정도가 증가하여 주석의 무게와 두께가 더욱 감소하였다. 3 M 농도 이상의 질산에서 주석필름의 식각이 효과적으로 진행되었으나, 5 M 농도에서는 식각속도가 더욱 증가하여 60초 내에 대부분의 주석이 용출되어 회수할 수 없었다. 4 M 농도의 질산용액에서 식각한 경우에는 두께는 40.3%가 감소하며 무게는 48.9%가 감소된 다공성 구조가 형성되었다. 주석필름의 식각되는 정도가 증가함에 따라 전기화학적 활성이 증가하게 되어 리튬저장에 대한 가역용량이 증가하였으며, 4 M 농도에서 식각한 주석필름의 경우에는 650 mAh/g의 가역용량을 나타내었으며, 안정적인 사이클 특성을 나타내어 주석분말을 사용하여 기존의 전극제조 방법으로 제조한 경우보다 향상된 사이클 성능을 나타내었다.

• 한국진공학회지
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• 제21권4호
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• pp.199-204
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• 2012

$SF_6$ 가스는 반도체 및 디스플레이 제조공정 중 건식식각 공정에서 널리 사용되는 가스이다. 하지만 $SF_6$ 가스는 대표적인 온실가스로서 지구 온난화에 큰 영향을 끼치기 때문에 반도체 및 디스플레이 공정에서 $SF_6$ 가스를 대체할 수 있는 가스의 연구가 필요한 상황이다. 그 후보군으로 떠오르고 있는 가스 중의 하나가 바로 $C_3F_6$ 가스이다. 이 가스를 이용하여 $Si_3N_4$ 박막을 건식식각 방법인 Reactive Ion Etching 공정을 수행하여 식각 특성에 관하여 연구하였으며, 흡착제 Zeolite 5A를 이용하여 식각공정 중 배출되는 가스 성분을 감소시켰다. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition 장비를 이용하여 500 nm 두께의$Si_3N_4$ 박막을 증착하였으며, 노광 공정을 통해 패터닝을 한 후 Reactive Ion Etching 공정을 수행하였다. 그리고 Scanning Electron Microscope 장비를 이용하여 $Si_3N_4$ 박막의 식각된 단면과 식각율을 확인하였다. 또한 공정 후 흡착제 Zeolite 5A를 통과하기 전과 후에 배출되는 가스를 포집하여 Gas Chromatograph-Mass Spectrophotometry 장비를 이용하여 가스 성분을 측정 및 비교하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.169-174
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• 2001

This paper reports on the development of high aspect ratio structure and 3-D integrated process for MEMS-based micro gas turbines. To manufacture high aspect ratio structures, Deep Reactive Ion Etching (DRIE) process have been developed and optimized. Specially, in this study, structures with aspect ratios greater than 10 were fabricated. Also, wafer direct bonding and Infra-Red (IR) camera bonding inspection systems have been developed. Moreover, using glass/silicon wafer direct bonding, we optimized the 3-D integrated process.

• 한국진공학회지
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• 제5권3호
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• pp.263-267
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• 1996

Reactive ion etching of Pt thinfilm was studied using $CCl_2F_2$, Ar, and $O_2$ . Etch rate of the Pt increased as the total pressure decreases and the RF power increased, while the flow rate of $CCl_2F_2$ had little effect on the Pt etch rate. Addition of $O_2$ had no effect on Pt etch rate up to 20% $O_2$ Selectivity between Pt and photoresist increased as the pressure decreased and the RF power increased, making it possible to pattern a thicker Pt layer with a thinner photoresist. A maximum etch rate of 300$\AA$/min was obtained at $CCl_2F_2$ flow rate of 20 sccm. RF power of 400 W, and the total pressure of 60mTorr.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권5호
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• pp.485-490
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• 1994

The reactive ion etching characteristics of aluminum oxide films, prepared by PECVD, were investigated in the CCl4 plasma. The atomic chlorine concentration and the DC self bias were determined at various etching conditions, and their effects on the etch rate of aluminum oxide film were studied. The bombarding energy of incident particles was found to play the more important role in determining the etch rate of aluminum oxide rather than the atomic chlorine concentration. It is considered to be because the bombardment of ions or neutral atoms breaks the strong Al-O bonds of aluminum oxide to help activate the formation reaction of AlCl3 which is the volatile etch product.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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• pp.252-255
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• 1996

Cl-based gas chemistry is generally used to etching for Al alloy metallization. After the etching of Al alloy with Cl-based gas plasma, residual chlorine on Al alloy reacts with $H_2O$ due to air exposure and results in Al corrosion. In this study, the corrosion Phenomena of Al were examined with XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) and SEF(Scanning electron microscopy). It was confirmed that chlorine mainly existed at the grain boundary of Al alloy after plasma etching of Al alloy with Cl-based gas chemistry and Al corrosion was largely generated at the grain boundary of Al a1loy. And residual chlorine was passivated by sulfur and fluorine which were generated by SF$_{6}$ plasma. These effects of passivation reduced the Al corrosion due to air exposure.e.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.32.2-32.2
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• 2011

반도체 생산공정에서 CMP (Chemical-mechanical planarization) 공정은 우수한 전기전도성 재료인 Cu의 사용과 다층구조의 소자를 형성하기 위해서 도입되었으며, 최근 소자의 집적도가 증가함에 따라 CMP 공정 비중은 점점 높아지고 있다. Cu CMP 공정에서 연마제인 슬러리는 금속 표면과의 물리적 화학적 반응을 동시에 사용하여 표면을 연마하게 되며, 연마특성을 향상시키기 위해 산화제, 부식방지제, 분산제 및 다양한 계면활성제가 첨가된다. 하지만 슬러리는 Cu 표면을 평탄화하는 동시에 오염입자, 유기오염물, 스크레치, 표면부식 등을 발생시키며 결과적으로 소자의 결함을 야기시킨다. 특히 부식방지제로 사용되는 BTA (Benzotriazole)은 Cu CMP 공정 중 Cu-BTA 형태로 표면에 흡착되어 오염원으로 작용하며 입자오염을 증가시시고 건조공정에서 물반점 등의 표면 결함을 발생시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 Cu 표면에서 식각과 부식반응을 최소화하며, 오염입자 제거 및 유기오염물을 효과적으로 제거하기 위한 Post-CMP 세정 공정과 세정액 개발이 요구된다. 본 연구에서는 오염입자 및 유기물 제거와 동시에 표면 거칠기와 부식현상을 제어할 수 있는 post Cu CMP 세정액을 개발 평가하였다. 오염입자 및 유기오염물을 제거하기 위해서 염기성 용액인 TMAH 사용하였으며, Cu 이온을 용해할 수 있는 Chelating agent와 표면 부식을 억제하는 부식 방지제를 사용하여 세정액을 합성하였다. 접촉각 측정과 FESEM(field Emission Scanning Electron Microscope) 분석을 통하여 CMP 공정에서 발생하는 유기오염물과 오염입자의 흡착과 제거를 확인하였으며 Cu 웨이퍼 세정 전후의 표면 거칠기의 변화와 식각량을 AFM(Atomic Force Microscope)과 4-point probe를 사용하여 각각 평가하였다. 또한 세정액 내에서의 연마입자의 zeta-potential을 측정 및 조절하여 세정력을 향상시켰다. 개발된 세정액과 Cu 표면에서의 화학반응 및 부식방지력은 potentiostat를 이용한 전기화학 분석법을 통해서 chelating agent와 부식방지제의 농도를 최적화 시켰다. 개발된 세정액을 적용함으로써 Cu-BTA 형태의 유기오염물과 오염입자들이 효과적으로 제거됨을 확인하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제9권3호
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• pp.291-297
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• 1996

The surface properties of AI(Si, Cu) alloy film after plasma etching using the chemistries of chlorinated and fluorinated gases with varying the etching time have been investigated using X-ray Photoelectron Spectroscopy. Impurities of C, Cl, F and O etc are observed on the etched AI(Si, Cu) films. After 95% etching, aluminum and silicon show metallic states and oxidized (partially chlorinated) states, copper shows Cu metallic states and Cu-Cl$_{x}$(x$_{x}$ (x$_{x}$ (1

• 한국결정성장학회지
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• 제24권6호
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• pp.268-273
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• 2014

$Y_2O_3$ 세라믹 소결체를 제작하기 위해, $Y_2O_3$ 분말을 분산한 상태에서 슬러리에 pH 조절제인 NaOH를 첨가하였으며 결합제로는 PVA, 가소제로는 PEG를 첨가하여 열분무 건조 공정을 거쳐 $Y_2O_3$ 과립형 분말을 제조하였다. ${\phi}14mm$ 크기의 $Y_2O_3$ 세라믹 성형체를 성형하고, $1650^{\circ}C$의 온도에서 소결하여 $Y_2O_3$ 세라믹 소결체를 제작하였다. $Y_2O_3$ 소결체의 미세구조, 밀도 및 내플라즈마 특성이 성형압력 및 소결시간에 따라 분석되었다. $Y_2O_3$ 소결체는 $CHF_3/O_2/Ar$ 플라즈마에 노출시켜, $Ar^+$ 이온빔에 의한 물리적반응 식각과 $CHF_3$로부터 분해된, $F^-$ 이온에 의한 화학적반응 식각에 의한 건식 식각 처리가 이루어졌다. 본 연구에서 $Y_2O_3$ 소결체 소결시간의 증가에 따라, 비교적 높은 밀도를 나타내었으며, 내플라즈마 특성이 향상되는 것으로 나타났다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권1호
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• pp.90-99
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• 1999

본 논문에서는 반응로 안에서 쌍극성 확산장의 거리 확장에 따르는 앞덮개(Presheath)영역에서의 효과를 고려하고, 앞덮개 영역 내에서 이온과 중성자간의 충돌을 고려한 입사각 분포에 따른 에너지 플럭스를 계산하였다. 이론의 각분포 현상과 에너지 플럭스 분포를 이온의 온도와 함께 앞덮개 효과를 고려된 새로운 근사 해석적 모델을 제시한다. 실제 식각 공정에 대한 실험결과 충돌이 없는 덮개에서도 이온의 입사각이 산란되는 현상이 나타난다. 이 현상은 이온의 앞덮개지역을 통과하면서 쌍극성 확산장(ambipolar diffusion field)에 의해 운동에너지를 얻게 되는데, 이때 얻어진 운동에너지가 가스 분자 충돌에 의해 변화는 효과 때문이라고 볼 수 있다. 제안된 근사적 해석모델을 이용하여 트렌치에서의 중착 형상을 모의실험 하였다.