• Title/Summary/Keyword: Ar Gas

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RF Magnetron Sputtering으로 형성된 Ar Gas유량 변화에 따른 IGZO박막의 광학적 전기적 특성 연구

  • 왕홍래;황창수;김홍배
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.128-128
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    • 2011
  • TTFT-LCD에 투명전극으로 사용되고 있는 IGZO 박막의 특성을 조사하기 위하여 RF magnetron sputtering을 이용하여 Ar Gas 유량 변화에 따른 IGZO 박막을 유리 기판 위에 제작하고 투명전극의 구조적, 광학적, 전기적 특성을 조사하였다. 소결된 타겟으로는 In:Ga:ZnO를 각각 1 : 1 : 2 mol%의 조성비로 혼합하여 이용하였으며, 30mm${\times}$30 mm의 Corning1737 유리기판에 Sputtering 방식으로 증착 하였다. 장비 조건으로는 Rf power를 25 W로 고정 시켰으며, 실험변수로는 초기합력은 $2.0{\times}10^{-6}$ Torr 이하로 하였으며, 증착압력은 $9.0{\times}10^{-3}$ Torr로 하였다. Ar Gas를 30, 50, 70, 90 sccm으로 변화를 주어 실험을 진행하였다. 증착온도는 실온으로 고정하였다. 분석 결과로는 Ar Gas가 30 sccm일 때 AFM분석결과 0.3 nm 이하의 Roughness를 가졌으며, XRD분석결과 34$^{\circ}$ 부근에서 (002) c-축 방향성 구조임을 확인할수 있었다. UV-Visible-NIR 측정결과 가시광선 영역에서 80% 이상의 투과도를 만족 시켰으며, Hall 측정결과 Carrier concentration $2.7{\times}10^{19}\;cm^{-3}$, Mobility 8.4 $cm^2/v_{-s}$이며, Resistivity $8.86{\times}10^{-3}$, 투명전극으로 사용 가능함을 확인할 수 있었다.

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Sputter방식으로 형성된 IGZO박막의 Ar 유량 변화에 따른 특성 연구

  • 왕홍래;황창수;김홍배
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.367-367
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    • 2012
  • TTFT에 투명반도체로 사용되고 있는 IGZO 박막의 특성을 조사하였다. IGZO박막은 비정질임에도 불구하고 높은 이동도를 가지는 것으로 알려져 있다. 본 실험에서는 RF magnetron sputtering법을 이용하여 Ar Gas 유량 변화에 따른 IGZO 박막을 유리 기판 위에 제작 하였고 투명반도체의 구조적, 광학적, 전기적 특성을 조사하였다. 소결된 타겟 으로는 In:Ga:ZnO를 각각 1:1:2mol%의 조성비로 혼합하여 이용하였으며, $30{\times}30mm$의 XG Glass 유리기판에 Sputtering 방식으로 증착하였다. 공정 조건으로는 초기합력은 $2.0{\times}10^{-6}Torr$이하로 하였으며, 증착 압력은 $2.0{\times}10^{-2}Torr$로 하였다. Rf power를 75 W로 고정시켰다. 실험 변수로는 Ar Gas를 25, 50, 75, 100 sccm으로 변화를 주어 실험을 진행하였으며, 증착온도는 실온으로 고정하였다. 분석 결과로는 Ar Gas가 75 sccm일 때 XRD분석결과 $34^{\circ}$ 부근에서 (002) c-축 방향성 구조임을 확인할 수 있었으며, AFM분석결과 0.3 nm이하의 Roughness를 가졌다. UV-Visible-NIR 측정결과 가시광선 영역에서 85%이상의 투과도를 만족 시켰으며, Hall 측정결과 Carrier concentration $8.3{\times}101^{19}cm-^{-3}$, Mobility $12.3cm^2/v-s$이며, Resistivity $0.6{\times}10^{-2}{\Omega}-cm$, 투명반도체로 사용 가능함을 확인 할 수 있었다.

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$CH_4$/Ar 플라즈마를 이용한 TiN 박막의 식각특성 연구 (The etch characteristics of TiN thin films using in $CH_4$/Ar plasma)

  • 우종창;엄두승;김관하;김동표;김창일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.247-248
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    • 2008
  • The etching characteristics of Titanium Nitride (TiN) and etch selectivity of TiN to $SiO_2$ and $HfO_2$ in $CH_4$/Ar plasma were investigated. It was found that TiN etch rate shows a non-monotonic behavior with increasing both Ar fraction in $CH_4$ plasma, RF power, and gas pressure. The maximum TiN etch rate of nm/min was obtained for $CH_4$ (80%)/Ar(20%) gas mixture. The plasmas were characterized using optical emission spectroscopy (OES) analysis measurements. From these data, the suggestions on the TiN etch characteristics were made.

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유도 결합 플라즈마($Cl_2$/Ar)를 이용한 $CeO_2$ 박막의 식각 특성 연구 (A Study on the Etching Characteristics of $CeO_2$ Thin Films using inductively coupled $Cl_2$/Ar Plasma)

  • 오창석;김창일;권광호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.29-32
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    • 2000
  • Cerium oxide thin film has been proposed as a buffer layer between the ferroelectric film and the Si substrate in Metal-Ferroelectric-Insulator-Silicon (MFIS ) structures for ferroelectric random access memory (FRAM) applications. In this study, CeO$_2$ thin films were etched with Cl$_2$/Ar gas combination in an inductively coupled plasma (ICP). The highest etch rate of CeO$_2$ film is 230 $\AA$/min at Cl$_2$/(Cl$_2$+Ar) gas mixing ratio of 0.2. This result confirms that CeO$_2$ thin film is dominantly etched by Ar ions bombardment and is assisted by chemical reaction of Cl radicals. The selectivity of CeO$_2$ to YMnO$_3$ was 1.83. As a XPS analysis, the surface of etched CeO$_2$ thin films was existed in Ce-Cl bond by chemical reaction between Ce and Cl. The results of XPS analysis were confirmed by SIMS analysis. The existence of Ce-Cl bonding was proven at 176.15 (a.m.u.).

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$Ar/Cl_{2}/CF_{4}$ 코밀도 플라즈마를 이용한 강유전체 $YMnO_3$의 건식식각 특성연구 (Dry Etch Characteristic of Ferroelectric $YMnO_3$ Thin Films Using High Density $Ar/Cl_{2}/CF_{4}$ $PAr/Cl_{2}/CF_{4}$)

  • 박재화;김창일;장의구;이철인;이병기
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.213-216
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    • 2001
  • Etching behaviors of ferroelectric YMn $O_3$ thin films were studied by an inductively coupled plasma (ICP). Etch characteristic on ferroelectric YMn $O_3$ thin film have been investigated in terms of etch rate, selectivity and etch profile. The maximum etch rate of YMn $O_3$ thin film is 300 $\AA$/min at Ar/C $l_2$ of 2/8, RF power of 800W, dc bias voltage of 200V, chamber pressure of 15mTorr and substrate temperature of 3$0^{\circ}C$. Addition of C $F_4$ gas decrease the etch rate of YMn $O_3$ thin film. From the results of XPS analysis, Y $F_{X}$ compunds were found on the surface of YMn $O_3$ thin film which is etched in Ar/C1/C $F_4$ plasma. The etch profile of YMn $O_3$ film is improved by addition of C $F_4$ gas into the Ar/C $l_2$ plasma. These results suggest that fluoride yttrium acts as a sidewall passivants which reduce the sticking coefficient of chlorine on YMn $O_3$.>.

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$SF_{6+}Ar$혼합기체의 전자수송특성 개선에 관한 연구 (A Study on the Improvement of the Electron Transport Properties in $SF_{6+}Ar$ Mixtures Gas)

  • 하성철;김상남;유회영;서상현;임상원;전병훈
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.67-73
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    • 1998
  • In this paper, the electron swarm parameters in the 0.5% and 0.2% SF\ulcorner+Ar mixtures are measured by time of flight method over the E/N(Td) range from 30 to 300(Td). The measurements have been carried out by the double shutter drift tube with variable drift distance from the cathod. A two-term approximation of the boltzmann equation analysis and Monte Carlo simulation have been also used to study electron transport coefficients. We have calculated W, $ND_L,\;ND_T,\;\alpha,\;\eta,\;\alpha-\eta$, and the limiting breakdown electric field to gas mixtures ratio in pure $SF_6$+Ar mixtures. The electron energy distribution function has been analysed in $SF_6$+Ar mixtures at E/N : 200(Td) for a case of the equilibrium region in the mean electron energy. The measured results and the calculated results have been compared each other.

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고밀도 플라즈마 식각에 의한 CoTb과 CoZrNb 박막의 식각 특성 (Etch Characteristics of CoTb and CoZrNb Thin Films by High Density Plasma Etching)

  • 신별;박익현;정지원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권4호
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    • pp.531-536
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    • 2005
  • 포토리지스트 마스크로 패턴된 CoTb 및 CoZrNb 자성 박막에 대한 유도 결합 플라즈마 반응성 이온 식각이 $Cl_2/Ar$$C_2F_6/Ar$ 가스를 이용하여 진행되었고 식각 속도와 식각 프로파일 측면에서 조사되었다. $Cl_2$$C_2F_6$ 가스의 농도가 증가함에 따라서 자성 박막들의 식각 속도는 감소하였고 식각 경사는 낮아졌다. 자성 박막들의 식각 가스로서 $Cl_2/Ar$이 빠른 식각 속도와 가파른 식각 경사를 얻는데 있어서 $C_2F_6/Ar$ 보다 더 효과적이었다. Coil rf power의 증가는 플라즈마 내의 Ar 이온과 라디칼의 밀도를 증가시키고 dc bias voltage의 증가는 기판으로 스퍼터되는 Ar 이온의 에너지를 증가시키기 때문에 coil rf power와 dc bias voltage가 증가할수록 식각 속도와 식각 경사는 증가하였지만 패턴의 측면에서 재증착이 일어났다. 자성 박막들의 적층으로 형성된 magnetic tunnel junction stack에 고밀도 플라즈마 반응성 이온 식각을 적용하여, 높은 식각 경사와 재증착이 없는 깨끗한 식각 프로파일을 얻었다.

글로우방전 가스크로마토그라프 검출기에서 방전가스의 영향 (Effect of Discharge Gas on the Electrical Characteristics of the Glow Discharge Plasma for the Gas Chromatographic Detector)

  • 박현미;강종성;김효진
    • 약학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.480-486
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    • 1995
  • The change in discharge current of a glow discharge has been shown the potential sensitive detector for gas chromatography. To investigate the effect of carrier gas on the electrical characteristics of the discharge and the peak response, the discharge pressure, gas flow rate, and discharge gap have been studied. The discharge gas included the Ar, He, and N$_{2}$. The gas flow rate has been found one of the important parameters to affect both the electrical characteristics and the peak response.

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$CF_4$/Ar 가스 플라즈마를 이용한 $YMnO_3$ 박막의 식각 반응연구 (Etching Mechanism of $YMnO_3$ Thin Films in High Density $CF_4$/Ar Plasma)

  • 김동표;김창일;이철인
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.959-964
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    • 2001
  • We investigated the etching characteristics of YMnO$_3$ thin films in high-density plasma etching system. In this study, YMnO$_3$ thin films were etched with CF$_4$/Ar gas chemistries in inductively coupled plasma(ICP). Etch rates of YMnO$_3$ increased up to 20% CF$_4$ in CF$_4$/(CF$_4$+Ar), but decreased with furthermore increasing CF$_4$ in CF$_4$/(CF$_4$+Ar). In optical emission spectroscopy (OES) analysis, F radical and Ar* ions in plasma at various gas chemistries decreased with increasing CF$_4$ content. Chemical states of YMnO$_3$ films exposed in plasma were investigated with x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and secondary ion mass spectrometry (SIMS). There is a chemical reaction between metal (Y, Mn) and F and metal-fluorides were removed effectively by Ar ion sputtering. YF$_{x}$, MnF$_{x}$ such as YF, YF$_2$, YF$_3$ and MnF$_3$ were detected using SIMS analysis. The etch slope is about 65$^{\circ}$ and cleasn surface. surface of the etched YMnO$_3$ thin films was investigated with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and secondary ion mass spectrometry (SIMS). The etch profile was also investigated by scanning electron microscopy (SEM).EM).

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Gas비에 따른 ZnO박막의 압전특성 (Characteristics of ZnO Thin film by Gas Ratio)

  • 이우선;조준호;정헌상;정찬문;손동민
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.103-105
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    • 2001
  • ZnO thin films on glass substrate were deposited by RF sputter with various $Ar/O_2$ gas ratio. Crystallinities, surface morphologies, and electrical properties of the films were investigated by XRD(x-ray diffractometer), and SEM (scanning electron microscopy) analyses. The facing targets sputtering system can deposit thin film at plasma free condition and change the deposition condition in wide range. We suggested that a very suitable $Ar/O_2$ gas of ratio should be 50/50 for preparation of high quality ZnO films with good C-axis orientation.

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