• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.40-40
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• 2000

직접 회로의 소자크기가 더욱 미세화에 따라, 기존에 사용하는 금속 배선의 저항과 금속 배선과 층간 유전 물질에 의한 정전용량의 증가로 인한 시간 지연 (RC time delay) 문제가 크게 대두되고 있다. 이 문제를 해결하기 위해 비유전율이 낮은 물질을 층간 유전체로 사용하여 정전용량을 낮추는 것이 필요하다. 기존의 실리콘 산호막 대신에 MSSQ(methylsilsequioxance)를 이용할 때 필요한 건식 식각 공정을 연구하였다. MSSQ 물질을 patterning 하기 위해 습식 공정의 부산물인 폐액 등의 문제점이 발생하지 않을 뿐만 아니라, 소자의 손상이 적고 선택비가 높으며, 식각의 이방성을 향상시킬 수 있는 장점을 갖고 있는 반응 이온 식각기(reactive ion etchin)을 이용하였다. CF4/O2 plasma를 사용하였는데, 가스의 양의 flow rate와 조성비, RF pover(50, 100, 150 W)등의 변화에 따른 식각 특성을 알아보았다. atep, SEM, AFM등을 이용하여 측정·분석하였다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.11 no.2
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• pp.101-105
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• 1998

This paper describes anisotropic etching technology of highly doped polysilicon. The main etching gases are $Cl_2$ and $SiCl_4$ for reactive ion etching of polysilicon. The mixed $CHCl_3$ to main etching gas makes polymer on etching side wall, so it prevents side etching of polysilicon. The etch rate of polysilicon is increased with increasing RF power. But the etching rate is decreased as the flow rate of $CHCl_3$ is increased with fixed RF power. The etch selectivity of polysilicon and $SiO_2$ is about 12:1. And that of polysilicon and $Si_3N_4$ is about 19:1. In the main etching gas condition, the slope of polysilicon is same as that of photoresist. But in the mixed $CHCl_3$ condition, the slope of polysilicon is larger than that of photoresist. This represents that the polymer made on side wall by added $CHCl_3$ prevents side etching, so anisotropic etching can be possible by polymer.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1997.10a
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• pp.101-101
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• 1997

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.123-124
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• 2006

본 연구에서는 KOH 용액을 사용한 Si 습식 이방성 식각실험 진행 후, 나타나는 표면의 거친 현상을 완화하는 데에 중점을 두고 연구를 진행하였다. 이를 위해 $SiO_2$ 웨이퍼 위에 Photo-lithography 공정으로 형성시킨 PMER 패턴을 Mask로 사용하여 HF 용액으로 $SiO_2$를 식각시켰으며, 형성된 $SiO_2$를 Mask로 사용하여 KOH 용액으로 Si을 식각시켰다. 이 때, KOH와 혼합하는 용액으로 IPA와 Ethan이을 각각 사용하여 실험을 진행하였으며, ESEM을 이용하여 표면을 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.270-270
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• 2010

결정질 실리콘 태양전지는 표면반사에 의한 광 에너지 손실을 최소화 시키고자 식각을 통한 표면 조직화(texturing)가 이루어진다. 단결정 실리콘 웨이퍼의 경우 알칼리 용액(alkali solution)을 사용하여 이방성 식각(anisotropic etching)을 함으로써 표면에 피라미드를 형성하고 광 포획(light trapping) 효과에 의해 반사율을 줄이게 된다. 그러나 피라미드 형성을 통한 반사율 감소에는 한계를 가지고 있다. Metal assisted etching을 기반으로 한 새로운 형태의 텍스쳐링인 nano texturing은 피라미드가 이루어진 표면에 수많은 nm사이즈의 구조를 형성시킴으로써 표면에서의 반사율을 현저히 감소시킨다. 먼저 $AgNO_3$용액으로 웨이퍼 표면에 Ag입자를 코팅한 후, 그 웨이퍼를 다시 $HF/H_2O_2$ 용액으로 일정시간 동안 식각을 거치게 된다. 그로 인해 표면에는 수 nm 사이즈의 구조물들이 피라미드 위에 생성되고, $AgNO_3$의 농도 및 식각 시간에 따라 그 구조물의 크기 및 굵기가 달라진다. 결과적으로 평균 10%이상의 반사율을 보이던 기존 텍스쳐링 웨이퍼에서 3%이하의 낮은 반사율을 얻을 수 있었다. 또한 이런 nano texturing을 n-emitter 형성 공정 등에 따른 영향과 carrer lifetime에 대하여 연구하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.220-220
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• 2010

펄스 직류 $BCl_3$ 플라즈마를 이용하여 GaAs와 AlGaAs의 건식식각을 연구하였다. 공정의 주요 변수는 펄스 직류 전압(350~550V), 펄스 직류 시간($0.4{\sim}1.2{\mu}sec$.), 펄스 직류 주파수(100~250kHz)이었다. 식각 실험 후 샘플의 식각률, 식각 선택도, 표면 형상을 비교, 분석하였다. 또한, 광학 발광 분석기(Optical Emission Spectroscopy)를 이용하여 식각하는 동안 플라즈마 방전 특성을 분석하였다. 표면 단차 측정기(Alpha-step IQ, Tencor)로 식각 깊이를 측정해 식각률을 계산하였다. 표면 거칠기 또한 단차 측정기의 표면 거칠기 프로그램을 이용하여 분석하였다. 식각 벽면과 표면 상태는 주사전자현미경(Field-emission scanning electron microscopy)을 이용하여 관찰하였다. 분석 결과는 1) 펄스 직류의 전압이 증가하면 전극에 걸리는 파워가 올라가고 GaAs와 AlGaAs의 식각률도 증가하였다. 2) 76 mTorr 공정 압력, $0.7{\mu}sec$. 펄스 직류 시간과 200 kHz 주파수 일 때 10 sccm $BCl_3$ 펄스 직류 플라즈마에서 GaAs와 AlGaAs 둘 다 약 $0.4{\mu}m/min$ 이상의 식각 속도를 보여주었다. 3) 식각 선택도는 펄스 직류의 전압이 높아지면 증가하였고, 펄스 직류 주파수의 증가도 공정 파워와 GaAs와 AlGaAs의 식각률을 증가시켰다. 4) 그러나 펄스 직류 주파수가 150kHz 이하일 때에는 GaAs와 AlGaAs가 거의 식각되지 않았다. 5) 표면 거칠기는 펄스 직류 주파수가 증가하면 미세하게 좋아졌고 플라즈마는 펄스 직류 주파수가 100~250kHz 일 때 생성되었다. 6) 펄스 직류 시간의 증가는 공정 파워, 식각률, 식각 선택도 모두의 증가를 가져왔다. 7) 광학발광분석기(OES) 데이타는 $BCl_3$ 플라즈마에서 넓은 범위(450~700nm)에서의 염소(Cl) 분자 피크를 나타내었다. 8) 전자 현미경 사진은 펄스 직류 전압이 400 V보다 550 V 일 때보다 더 이방성(Anisotropic)측면과 부드러운 표면을 나타냈지만, 조금의 홈(Trench)이 발견되었다. 결론적으로 펄스 직류 $BCl_3$ 플라즈마는 GaAs와 AlGaAs의 건식식각에서 우수한 결과를 나타냈었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1996.11a
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• pp.148-148
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• 1996

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.6 no.3
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• pp.267-274
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• 1997

Silicon shallow trenches applied to the STI (Shallow Trench Isolation) of integrated circuits were etched using inductively coupled $Cl_2$ and HBr/$Cl_2$ plasmas and the effects of process parameters on the etch profiles of silicon trenches and the physical damages on the trench sidewall and bottom were investigated. The increase of inductive power and bias voltage in $Cl_2$ and HBr/$Cl_2$ plasmas increased polysilicon etch rates in general, but reduced the etch selectivities over nitride. In case of $Cl_2$ plasma, low inductive power and high bias voltage showed an anisotropic trench etch profile, and also the addition of oxygen or nitrogen to chlorine increased the etch anisotropy. The use of pure HBr showed a positively angled etch profile and the addition of $Cl_2$ to HBr improved the etch profile more anisotropically. HRTEM study showed physical defects formed on the silicon trench surfaces etched in $Cl_2/N_2$ or HBr/ $Cl_2$ plasmas.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.21 no.5
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• pp.24-31
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• 2004

Masking effect of the nanoscratched silicon (100) surface was studied and applied to a maskless nanofabrication technique. First, the surface of the silicon (100) was machined by ductile-regime nanomachining process using the scratch option of the Nanoindenter${ \circledR}$ XP. To clarify the possibility of the nanoscratched silicon surfaces for the application to wet etching mask, the etching characteristic with a KOH solution was evaluated at room temperature. After the etching process, the convex nanostructures were made due to the masking effect of the mechanically affected layer. Moreover, the height and the width of convex structures were controlled with varying normal loads during nanoscratch.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.42 no.1
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• pp.19-24
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• 2005

In this paper, the fabrication process of Si pressure sensors utilizing piezoresistive effect was optimized. The efficiency(yield) of the fabrication process for Si piezoresistive pressure sensors was improved by conducting Si anisotrophic etching process after processes of piezoresistors and AI circuit patterns. The position and process parameters for piezoresistors were determined by ANSYS and SUPREM simulators, respectively. The measured thickness of p-type Si piezoresistors from the boron depth-profile measurement was in good agreement with the simulated one from SUPREM simulation. The Si anisotrohic etching process for diaphragm was optimized by adding ammonium persulfate(AP) to tetramethyl ammonium hydroxide (TMAH) solution.