• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.64-64
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• 2003

• Polymer Science and Technology
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• v.10 no.3
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• pp.306-318
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• 1999

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1999.05a
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• pp.38-38
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• 1999

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.6 no.1
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• pp.39-49
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• 1999

Monolayer thick fluorocarbon films were characterized by the contact angle measurements. The contact angles of three different liquids, water, formamide and diiodomethane were measured on spun coated, vapor phased deposited films and Teflon surface. The highest contact angle over $130^{\circ}$was observed on fluorocarbon films deposited on Al substrates while the lowest angles below $70^{\circ}$deposited on oxide. The surface energies were calculated based on Lewis acid /base theory. The surface energies of Teflon and spin coated FC films were calculated to have 18 and 8.4 dynes /cm, respectively. Higher energies of 31 to .35 dynes /cm were calculated on vapor phase deposited films on silicon and oxide. However vapor phase deposited films on aluminum only showed a large Lewis base energy term. It might be explained by the surface roughness and heterogeneity as observed by dynamic contact angles and AFM measurements.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.307-307
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• 2013

초고집적 회로에 적용되는 반도체 소자의critical dimension (CD)이 수 nano 사이즈로 줄어들고 있기 때문에, 다양한 물질의 식각을 할 때, 건식식각의 중요성이 더 강조되고 있다. 특히 $SiO_2$와 같은 유전체 물질을 식각할 때, plasma process induced damages (P2IDs)가 관찰되어 왔고, 이러한 P2IDs를 줄이기 위해, pulsed-time modulation plasma가 광범위하게 연구되어 왔다. Pulsed plasma는 정기적으로 radio frequency (RF) power on과 off를 반복하여 rf power가 off된 동안, 평균전자 온도를 낮춤으로써, 웨이퍼로 입사되는 전하 축적을 효과적으로 줄일 수 있다. 또한 fluorocarbon plasmas를 사용하여 $SiO_2$를 식각하기 위해 Dual-Frequency Capacitive coupled plasma (DF-CCP)도 널리 연구되어 왔는데, 이것은 기존의 방법과는 다르게 plasma 밀도와 ion bombardment energy를 독립적으로 조절 가능하다는 장점이 있어서 미세 패턴을 식각할 때 효과적이다. 본 연구에서는 Source power에는 60 MHz pulsed radio frequency (RF)를, bias power에는 2 MHz continuous wave (CW) rf power가 사용된 system에서 Ar/$C_4$ F8/$O_2$ 가스 조합으로, amorphous carbon layer (ACL)가 hard mask로 사용된 $SiO_2$를 식각했다. 그리고 source pulse의 duty ratio와 pulse frequency의 효과에 따른 $SiO_2$의 식각특성을 연구하였다. 그 결과, duty ratio의 감소에 따라 $SiO_2$, ACL의 etch rate이 감소했지만, $SiO_2$/ACL의 etch selectivity는 증가하였다. 반면에 pulse frequency의 변화에 따른 두 물질의 etch selectivity는 크게 변화가 없었다. 그 이유는 pulse 조건인 duty ratio의 감소가 전자 온도 및 전자 에너지를 낮춰 $C_2F8$가스의 분해를 감소시켰으며, 이로 인해 식각된 $SiO_2$의 surface와 sidewall에 fluorocarbon polymer의 형성이 증가하였기 때문이다. 또한 duty ratio의 감소에 따라 etch selectivity뿐만 아니라 etch profile까지 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.44 no.5
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• pp.520-527
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• 2006

A realistic surface model is presented for prediction of various surface phenomena such as polymer deposition, suppression and sputtering as a function of incidence ion energy in high density fluorocarbon plasmas. This model followed ion enhanced etching model using the "well-mixed" or continuous stirred tank reactor (CSTR) assumption to the surface reaction zone. In this work, we suggested ion enhanced polymer formation and decomposition mechanisms that can capture $SiO_2$ etching through a steady-state polymer film on $SiO_2$ under the suppression regime. These mechanisms were derived based on experimental data and molecular dynamic simulation results from literatures. The model coefficients are obtained from fits to available beam and plasma experimental data. In order to show validity of our model, we compared the model results to high density fluorocarbon plasma etching data.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.402-402
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• 2012

최근 반도체 공정 중 fluorocarbon (CxHyFz) 가스와 함께 플라즈마 밀도가 큰 유도결합형 플라즈마을 사용한 식각장비가 많이 사용되고 있다. 특히 저 유전상수 값을 가지는 박막을 밀도가 큰 플라즈마와 함께 fluorocarbon 가스를 이용하여 식각을 하게 되면 매우 복잡한 현상이 생긴다. 따라서 식각률에 대한 모델을 세우고 적용하는 일이 매우 어렵다. 본 연구에서는 CF4가스를 Ar가스와 함께 혼합하고 기판 플라즈마와 유도결합형 플라즈마를 동시에 가진 식각장비를 사용하여, 저 유전상수 값을 갖는 박막을 식각하였다. 또한, 간단한 식각모델인 Langmuir adsorption model를 이용하여 식각률(Etch rate)에 대한 합리적인 이해를 얻기 위해, 기판과 유도결합형 플라즈마의 파워에 따른 식각률을 계산하고, 식각모델에서 사용되는 매개변수인 이온플럭스(Ion Flux)와 식각수율(Etch yield)을 연구하였다. 기판의 플라즈마 파워가 20에서 100 W 증가하면서 식각률이 269에서 478 nm/min로 증가하였으며, 식각수율이 0.4에서 0.59로 증가하는 것을 관찰하였다. 반면에 기판의 플라즈마 파워 증가에 따라 이온 플럭스는 3.8에서 $4.7mA/cm^2$로 변화가 크지 않았다. 또한, 유도결합형 플라즈마의 파워가 100에서 500 W 증가하면서, 식각률이 117에서 563 nm/min로 증가하였으며, 이온플럭스가 1.5에서 $6.8mA/cm^2$으로 변화하였다. 그러나, 식각수율은 0.46에서 0.48로 거의 변화하지 않았다. 그러므로 저 유전상수 값을 가지는 박막 식각의 경우, 기판의 플라즈마는 식각수율을 증가시키며 유도결합형 플라즈마는 이온 플럭스를 증가시켜 박막 식각에 기여하는 것으로 사료된다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.8 no.2
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• pp.31-36
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• 2001

Teflon-like fluorocarbon thin film was deposited by using difluoromethane$(CH_2F_2$) added with Ar, $O_2$, and $CH_4$ on Si, $SiO_2$, TEOS, and Al substrate. The deposited thin film was characterized by static contact angles for measuring hydrophobicity in various additive gas ratio. temperature, and working pressure. In case of addition with Ar, the static contact angles decreased as additive gas ratio and power increased. But the static contact angles increased as working pressure increased. Specially, super-hydrophobic surface was obtained using the powder-like fluorocarbon thin film above 2 Torr. Added with $O_2$, the static contact angles decreased as the $O_2$ ratio and working pressure increased. And the static contact angles did not change in 100W, but hydrophilic surface was obtained at 200W. In case of addition of CE$_4$, static contact angles dramatically increased in $CH_4/CH_2F_2$ ratio 5. And continuous static contact angles obtained above ratio 5. As compare with previous experiments by thermal evaporation, the fluorocarbon thin film by plasma polymerization was obtained very low hysteresis. This results shows more homogenous surface by plasma polymerization than thermal evaporation process.

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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• 2001.07a
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• pp.146-150
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• 2001

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2009.02a
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• pp.277.1-277.1
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• 2009