• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권6호
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• pp.755-759
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• 2013

Bosch 공정의 식각 단계에서 Ar을 첨가하였을 때 Si의 식각특성을 관찰하기 위하여 식각 단계에서 $SF_6$ 플라즈마만 사용한 경우와 Ar 유속비율이 20%인 $SF_6$/Ar 플라즈마를 각각 사용하여 Si을 Bosch 공정으로 식각하였다. Bosch 공정의 식각 단계에서 $SF_6$ 플라즈마에 Ar 가스를 첨가하면 $Ar^+$ 이온에 의한 이온포격이 증가하였고 이는 Si 입자의 스퍼터링을 초래할 뿐 아니라 F 라디칼과 Si의 화학반응을 가속하였다. 그 결과 식각 단계에서 20%의 Ar이 첨가되어 Bosch 공정으로 수행된 Si의 식각속도는 Ar이 첨가되지 않은 경우보다 10% 이상 빨라졌고 식각프로파일도 더욱 비등방적이었다. 이 연구의 결과는 Bosch 공정으로 Si을 식각할 때 식각속도와 식각프로파일의 비등방성을 개선하는데 필요한 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.701-707
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• 2004

High aspect ratio silicon structure through deep silicon etching process have become indispensable for advanced MEMS applications. In this paper, we present the results of modified Bosch process to obtain anisotropic silicon structure with conventional Inductively Coupled Plasma (ICP) etcher instead of the expensive Bosch process systems. In modified Bosch process, etching step ($SFsub6$) / sidewall passivation ($Csub4Fsub8$) step time is much longer than commercialized Bosch scheme and process transition time is introduced between process steps to improve gas switching and RF power delivery efficiency. To optimize process parameters, etching ($SFsub6$) / sidewall passivation ($Csub4Fsub8$) time and ion energy effects on etching profile was investigated. Etch profile strongly depends on the period of etch / passivation and ion energy. Furthermore, substrate temperature during etching process was found to be an important parameter determining etching profile. Test structures with different pattern size have been etched for the comparison of the aspect ratio dependent etch rate and the formation of silicon grass. At optimized process condition, micropatterns etched with modified Bosch process showed nearly vertical sidewall and no silicon grass formation with etch rate of 1.2 ${\mu}{\textrm}{m}$/ min and the size of scallop of 250 nm.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.128-131
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• 2004

본 연구에서는 STS-ICP ASEHR을 이용하여 Etch와 Deposition 공정을 반복하여 에칭을 하는 Bosch 식각에 관하여 연구하였다. 기본적인 Etch rate의 변화는 Etching하고자 하는 Wafer에 Deposition된 PR 또는 SiO₂의 두께와 Etching하고자 하는 Wafer의 Depth 및 Pattern size가 영향을 준다. 그러나 이러한 기본적인 변수 외에 STS-ICP ASEHR 장비의 Platen power, Coil power 및 Process pressure에 다양한 변화를 주어 각 변수에 따른 Etch rate을 관찰하였다. 각 공정별 변수를 준 결과 Platen power 12W, Coil power 500W, Etch/Passivation Cycle 6/7sec 일 경우 Etch rate은 1.2㎛/min 이었고, Sidewall prpfile은 90±0.2˚로 나타나 매우 우수한 결과를 보였다. 이는 ICP를 이용한 Bosch Process에 의한 결과임을 확인할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 방전 플라즈마연구회
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• pp.77-80
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• 2003

MEMS(Micro Electro Mechanical System) 기술에서 실리콘 식각기술의 중요성으로 플라즈마 식각기술의 개발이 꾸준히 진행되고 있다. 이중에서 ICP(Inductive Coupled Plasma)는 기존의 증착장치에 유도결합식 플라즈마를 추가로 발생시켜 증착막의 특성을 획기적으로 개선시키는 가장 최근에 개발된 기술이며, 이용에너지를 증가시키지 않고도 이용밀도를 높이고 이용업자들에 방향성을 가할 수 있는 새로운 플라즈마 기술로, 주로 MEMS 제조공정에 응용되고 있다. 본 연구에서는 STS-ICP $ASE^{HR}$을 이용하여 식각과 증착공정을 반복하여 식각을 하는 Bosch 식각에 관하여 연구하였다 STS-ICP $ASE^{HR}$ 장비의 Platen power, Coil power 및 Process pressure에 다양한 변화를 주어 각 변수에 따른 식각속도를 관찰하였다. 각 공정별 변수를 변화시킨 결과 Platen power 12W, Coil power 500W, 식각/Passivation Cycle 6/7sec 일 경우 식각속도는 $1.2{\mu}m$/min 이었고, Sidewall profile은 $90{\pm}0.7^{\circ}$로 나타나 매우 우수한 결과를 보였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2007년도 추계학술발표대회 및
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• pp.12.1-12.1
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• 2007

• 대한안전경영과학회지
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• 제17권3호
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• pp.355-362
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• 2015

There has been an increase of using Bosch Process to fabricate MEMS Device, TSV, Power chip for straight etching profile. Essentially, the interest of TSV technology is rapidly floated, accordingly the demand of Bosch Process is able to hold the prominent position for straight etching of Si or another wafers. Recently, the process to prevent under etching or over etching using EPD equipment is widely used for improvement of mechanical, electrical properties of devices. As an EPD device, the OES is widely used to find accurate end point of etching. However, it is difficult to maintain the light source from view port of chamber because of contamination caused by ion conflict and byproducts in the chamber. In this study, we adapted the SPOES to avoid lose of signal and detect less open ratio under 1 %. We use 12inch Si wafer and execute the through etching 500um of thickness. Furthermore, to get the clear EPD data, we developed an algorithm to only receive the etching part without deposition part. The results showed possible to find End Point of under 1 % of open ratio etching process.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권10호
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• pp.797-804
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• 2011

In this study, the mechanisms of the three steps (the polymer deposition step, the polymer etching step and the Si etching step) that constitute the Bosch process were investigated. The effects of radicals and ions on each step were quantitatively analyzed by comparing the simulated aspect ratio dependency of the deposition or etch rate with the experimental results. In the polymer deposition step, fluorocarbon polymer is deposited by chemical reactions of $CF_x$ radicals, of which the reaction probability is 0.13. Although the polymer etching step and the Si etching step were conducted under the same conditions, the etching mechanisms of polymer and Si were found to be quite different. In the polymer etching step, both chemical etching and physical sputter-etching contribute to the polymer etching. Whereas, in the Si etching step, Si is chemically etched by F radicals, of which the reactivity is greatly increased by the bombardment of energetic ions.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권11호
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• pp.1028-1034
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• 2010

In the development of 3D package, through silicon via (TSV) formation technology by using deep reactive ion etching (DRIE) is one of the key processes. We performed the Bosch process, which consists of sequentially alternating the etch and passivation steps using $SF_6$ with $O_2$ and $C_4F_8$ plasma, respectively. We investigated the effect of changing variables on vias: the gas flow time, the ratio of $O_2$ gas, source and bias power, and process time. Each parameter plays a critical role in obtaining a specified via profile. Analysis of via profiles shows that the gas flow time is the most critical process parameter. A high source power accelerated more etchant species fluorine ions toward the silicon wafer and improved their directionality. With $O_2$ gas addition, there is an optimized condition to form the desired vertical interconnection. Overall, the etching rate decreased when the process time was longer.

• 청정기술
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• 제30권2호
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• pp.71-93
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• 2024

최근, 무탄소 에너지원(특히, 선박 및 혼소 발전), 고효율 청정 수소 저장 및 매개체로써 암모니아가 다시 각광받고 있다. 암모니아는 화학공학에서 매우 중요한 공정 중 하나인 Haber-Bosch 공정을 통해 합성할 수 있지만, 이 공정은 에너지 소비량이 높고 탄소 배출량 역시 높아, 기존 공정을 통해 암모니아를 합성할 시 탄소 저감 효과가 미미하다. 이러한 기존 공정의 치명적인 단점을 해결하기 위해 최근, 높은 에너지 효율로 탄소 배출이 적게 암모니아를 합성할 수 있는 열화학적 합성 방법이 많이 개발되고 있다. 소재측면에서는 기존 공정보다 완화된 공정 조건에서도 충분히 높은 암모니아 합성 성능을 보일 수 있는 고성능 촉매 소재를 개발하는 연구가 진행되고 있으며, 공정측면에서는 매체 순환식(chemical-looping) 합성 방법, 플라즈마 합성방법, 기계화학적 합성 방식 등 다양하게 적용되고 있다. 이번 총설에서는 최근 청정수소 저장을 효과적으로 저장하기 위해 어떤 암모니아 합성 기술들이 개발되고 있는지 자세히 소개하고자 한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권12호
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• pp.32-40
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• 2009