• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.7 no.3
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• pp.13-17
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• 2000

The electrical properties of polyimide for interlayer dielectric applications are investigated with ECR (Electron Cyclotron Resonance) etching process. ECR etching with $Cl_2$-based plasma, generally used for aluminum etching, results in an increase in the dielectric constant of polyimide, while $SF_{6}$ plasma exhibits a high polyimide etch rate and a reducing effect of the dielectric constant. The leakage current of the polyimide is significantly suppressed after plasma exposure. Combination of Al etching with $Cl_2$plasma and polyimide etching with $SF_{6}$ plasma is expected as a good tool for realizing the multilevel metallization structures.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.8 no.3
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• pp.63-67
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• 2001

Up to now, most studies about Pt-etching have been focused on physical sputtering mechanism with Cl-based plasma, while only a limited results are available for etching characteristics with fluorine-based plasma. In this study, etch characteristics of Pt thin film with $Cl_2$/Ar and $SF_{6}$/Ar Ar gas chemistries have been studied with ECR plasma etching system. It is confirmed that $SF_{6}$/Ar Ar plasma chemistry could make volatile etch-products through the reaction with Pt thin film. Also the improvement in etch rate, etch profile and surface roughness is obtained due to the formation of volatile platinum fluoride compounds.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.221-222
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• 2009

유도결합 플라즈마 (Inductively Coupled Plasma) 장비를 이용하여 각종 공정조건들에 따른 $TiO_2$의 식각 특성을 연구하였다. $BCl_3$/Ar 가스의 혼합비, 공정 압력 등을 공정 변수들로 정하였다. 공정 변수가 가스 혼합비일 경우 $BCl_3$ 가스의 비율이 25 % 일 경우 높은 식각률을 보였다. 또한 X-ray photoelectron spectroscopy를 이용하여 분석한 결과, $TiO_2$의 식각 메커니즘은 화학적인 영향보다는 물리적인 영향을 더 많이 받는다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.240-240
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• 2011

투명전도성 산화물 박막은 넓은 밴드갭을 가지고 있으며 금속 도핑에 따라서 낮은 저항과 높은 투과도를 가지고 있다. 이러한 투명전도성 산화물 박막은 광학 디바이스, 유기광전자 디바이스(OLED) 및 태양전지 등 다양한 분야에 응용이 되고 있다. 또한 이러한 투명전도성 산화물 박막중에서도 AZO 박막은 실리콘 태양전지의 전극으로 사용이 되며, 이를 식각하여 다양한 모양을 가지는 박막으로 성장시킬 경우 빛의 산란 및 포집 효과에 의해서 태양전지의 current density를 증가시키는 요인이 된다. 본 연구에서는 AZO 박막을 RF magnetron sputtering법을 이용하여 유리 기판위에 성장하였다. 또한, 성장된 AZO 박막은 염산, 질산, 황산, 인산, 초산 등의 다양한 산성용액을 이용하여 식각을 하였다. 그 결과 식각률은 식각용액의 농도 및 pH에 따라서 다양한 변화를 보였으며, 식각된 AZO 박막은 실리콘 태양전지에 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.158-159
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• 2007

반도체 소자의 공정에 있어서 device scaling으로 인한 게이트 산화막 대체 유전체 (high-k)의 공정 개발 확보 방안 필요하다. 본 논문에서는 $Cl_2$/Ar 유도 결합 플라즈마를 이용하여 $HfO_2$ 박막을 식각하였다. $Cl_2$(80 %)/Ar(20 %)의 가스비, 600 W의 RF 전력, -150 V의 직류 바이어스 전압, 20 sccm의 총 가스유랑, 15 mTorr의 압력에서 15.4 nm/min의 최대 식각률을 얻을 수 있었다. 식각 된 $HfO_2$ 박막 표면을 XPS 분석한 결과 Hf와 O는 Cl 라디칼과 반응을 하여 높은 휘발성을 보이지만 Hf-O의 안정된 결합으로 인하여 이온에 의한 스퍼터링 효과에 의해서 식각된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.12
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• pp.1805-1810
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• 2010

We present a simple, cost-effective, and fast fabrication process for three-dimensional (3D) microstructures; this process is based on multi-step electrochemical etching of metal foils which facilitates the mass production of 3D microstructures. Compared to electroplating, this process maintains uniform and well-controlled material properties of the microstructure. In the experimental study, we perform single-step electrochemical etching of aluminum foils for the fabrication of 2D cantilever arrays. In the single-step etching, the depth etch rate and bias etch rate are measured as $1.50{\pm}0.10 {\mu}m/min$ and $0.77{\pm}0.03 {\mu}m/min$, respectively. Using the results of single-step etching, we perform two-step electrochemical etching for 3D microstructures with probe tips on cantilevers. The errors in height and lateral fabrication in the case of the fabricated structures are $15.5{\pm}5.8% $ and $3.3{\pm}0.9%$, respectively; the surface roughness is $37.4{\pm}9.6nm$.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.6
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• pp.450-455
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• 2000

For further scaling down of the silicon devices, the application of low dielectric constant materials instead of silicon oxide has been considered to reduce power consumption, crosstalk, and interconnection delay. In this paper, the effect of $O_2/SF_6$ plasma chemistry on the etching characteristics of polyimide-one of the promising low-k interlayer dielectrics-has been studied. The etch rate of polyimide decreases with the addition of $SF_6$ gas due to formation of nonvolatile fluorine compounds inhibiting reaction between oxygen and hydrocarbon polymer, while applying substrate bias enhances etching process through physical attack. However, addition of small amount of $SF_6$ is desirable for etching topography. $SiO_2$ hard mask for polyimide etching is effective under $O_2$plasma etching(selectivity~30), while $O_2/SF_6$ chemistry degrades etching selectivity down to 4. Based on the above results, $1-2\mu\textrm{m}$ L&S PI2610 patterns were successfully etched.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.10a
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• pp.403-404
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• 2007

소자 수율을 향상시키기 위해서는 웨이퍼 전체에 걸쳐 플라즈마 공정특성이 균일하게 분포되어야 한다. 본 연구에서는 Actinomeric 광 반사분광기 (Otical Emission Spectroscopy) 정보를 이용하여 식각률 비균일도에 대한 모델을 개발하였다. 제안된 기법은 Oxide 식각공정에서 수집한 데이터에 적용하였으며, 체계적인 모델링을 위해 공정데이터는 통계적 실험계획 법을 적용하여 수집되었다. 신경망의 예측성능은 유전자 알고리즘을 이용해서 증진시켰다. OES의 차수를 줄이기 위해 주인자 분석을 세 종류의 분산(100, 99, 98%)에 대해서 적용하였다. 개발된 모델은 발표된 이전의 모델에 비해 17% 증진된 예측성능을 보였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.128-128
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• 2000

박막의 탄성 특성을 평가하는 방법으로 nano-indentation, Brillouin light scattering measurement, ultrasonic surface wave measurement, bulge test, vibration membrane method 등 여러 가지가 제시되어 왔다. 이러한 방법들은 필름의 두께가 일정 두께 이상이 되어야 정확한 측정이 가능한 방법으로 매우 얇은 박막에서도 탄성특성을 평가할 수 있는 freehang, bridge 방법이 제시되었으며, 이 방법은 간단한 식각 공정을 통해 매우 얇은 박막에도 적용시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 아주 얇은 박막에서도 탄성특성을 평가할 수 있는 freehang 방법을 이용하여 순수한 Diamond-like carbon (DLC) 필름과 Sidl 첨가된 DLC 필름의 탄성 특성을 평가하고자 한다. 실험에서 사용한 필름은 rf-PACVD 장비를 이용하여 증착하였다. 이때 전극과 플라즈마 사이의 바이어스 음전압은 -400 Vb로 합성압력은 10mTorr로 고정하였다. 사용한 반응 가스는 벤젠(C6H6), 그리고 벤젠과 희석된 실렌(SiH4 : H2 = 10 : 90)이며, 희석된 실렌의 첨가량을 조절하여 필름 내에 일정량의 Si을 함유시켰다. 각각의 조건에서 증착시간을 조절하여 필름의 두께를 변화시켰으며, KOH(5.6mol) 용액을 이용하여 습식 식각을 함으로써 freehang을 제작하였다. 이때 식각액에 의한 DLC 필름의 손상은 관찰되지 않았다. 필름의 잔류 응력을 측정하기 위해 200$\pm$10 혹은 100$\pm$5$\mu\textrm{m}$ 두께의 얇은 (100) Si wafer를 5$\times$50 mm2의 strip 형태로 절단하여 사용하였다. 필름의 압축 잔류 응력에 의해 발생한 필름/기판 복합체의 곡률은 laser 반사법과 $\alpha$-step profiler를 이용하여 측정하였으며, 이 결과를 Brenner 등에 유도된 식을 이용하여 잔류 응력을 계산하였다. 또한 제작된 frddhang은 광학 현미경과 전자주사현미경에 의해 관찰되었다. 이렇게 제작된 freehang을 이용하여 필름이 기판에 부착되기 위해 필요한 변형률을 측정하고, 독립적으로 측정된 필름의 잔류 응력을 박막의 응력-변형률 관계식에 적용하여 biaxial elastic modulus, E/(1-v)를 구할 수 있었다. 측정 결과 필름의 잔류 응력과 biaxial elastic modulus는 필름의 두께가 감소함에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며, 같은 두께의 필름인 경우, 식각 깊이에 따른 biaxial elastic modulus 의 변화를 통해 최적의 식각 깊이를 알 수 있었다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.7 no.6
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• pp.426-431
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• 1998

This paper describes electrochemical etch-stop characteristics in THAH/IPA/pyrazine solution. I-V curves of n- and p-type Si in THAH/IPA/pyrazine solution were obtained. OCP(Open Circuit Potential) and PP (Passivation Potential) of p-type Si were -1.2 V and 0.1 V, and of n-type Si were -1.3 V and -0.2 V, respectively. Both n- and p-type Si, etching rates were abruptly decreased at potentials anodic to the PP. The etch-stop characteristics in THAH/IPA/pyrazine solution were observed. Since accurate etching stop occurs at pn junction, Si diaphragms having thickness of epi-layer were fabricated. Etching rate is highest at optimum etching condition, TMAH 25wt.%/IPA 17vol.%/pyrazine 0.1g/100ml. thus the elapsed time of etch-stop was reduced.