• 제목/요약/키워드: HBr gas

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Investiagtions on the Etching of Platinum Film using High Density Inductively Coupled Ar/Cl$_2$ HBr Plasmas

  • Kim, Nam-Hoon;Chang-Il kim;Chang, Eui-Goo;Kwon, Kwang-Ho
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제1권3호
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    • pp.14-17
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    • 2000
  • Giga bit dynamic random access memory(DRAM) requires the capacitor of high dielectric films. Some metal oxides films have been proposed as the dielectric material . And Pt is one of the most promising electrode materials. However very little has been done in developing the etching technologoy Pt film. Therefore, it is the first priority to develop the technology for plasma etching of Pt film. In this study, the dry etching of Pt film was investigated in Inductively Coupled Plasma(ICP) etching system with Cl$_2$/Ar and HBr/Cl$_2$/Ar gas mixing. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was used in analysis of sidewall residues for the understanding of etching mechanism. We found the etch residues on the pattern sidewall is mainly Pt-Pt, Pt-Cl and Pt-Br compounds, Etch profile was observed by Scanning Electron Spectroscopy(SEM) . The etch rate of Pt film at 10%, Cl$_2$/90% Ar gas mixing ration was higher than at 100%. Ar. Addition of HBr to Cl$_2$/Ar as an etching gas led to generally higher selectivity to SiO$_2$. And the etch residues were reduced at 5% HBr/5% Cl$_2$/90% Ar gas mixing ration. These pages provide you with an examples of the layout and style which we wish you to adopt during the preparation of your paper, Make the width of abstract to be 14cm.

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Cl2/HBr/O2 고밀도 플라즈마에서 비정질 실리콘 게이트 식각공정 특성 (Characteristics of Amorphous Silicon Gate Etching in Cl2/HBr/O2 High Density Plasma)

  • 이원규
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권1호
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    • pp.79-83
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    • 2009
  • 본 연구에서 고밀도 플라즈마 식각 장치를 사용한 비정질 실리콘 막의 게이트 전극선 형성공정에서 여러 가지 식각 변수가 치수 제어와 식각 속도 및 식각 선택비 등 식각 특성에 미치는 영향을 분석하였다. $Cl_2/HBr/O_2$로 구성된 식각 기체의 전체 유량을 증가시키면 비정질 실리콘의 식각 속도가 증가하나 식각 전후의 형상치수는 변화없이 거의 일정하였다. 전체 유량을 고정시키고 $Cl_2$와 HBr 간의 유량비를 변화시키면 HBr의 유량이 커질수록 비정질 실리콘의 식각 속도가 감소하였다. $O_2$의 유량을 증가시키면 산화막의 식각 속도가 상대적으로 낮아져 식각 선택비를 증가시켜 식각 공정의 안정성을 높이나 게이트 전극선을 경사지게 하는 특성을 보인다. Source power의 증가는 비정질 실리콘 식각 속도의 증가와 더불어 형상치수의 증가를 가져오며, bias power의 증가는 비정질 실리콘과 산화막의 식각 속도를 증가시키나 식각 선택비를 크게 감소시키는 경향을 보였다.

실리콘 트렌치 식각 특성에 미치는 $He-O_2,\; SiF_4$첨가 가스의 영향 (Characteristics of silicon etching related to $He-O_2,\; SiF_4$for trench formation)

  • 김상기;이주욱;김종대;구진근;남기수
    • 한국진공학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.364-371
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    • 1997
  • MERIE 플라즈마 장비를 사용하여 실리콘의 트렌치 식각을 HBr, He-$O_2,SiF_4,CF_4$ 등의 가스를 주입하여 수행하였으며 식각 속도, 식각 프로파일 변화, 잔류물 생성 및 표면 상태 등을 관찰하였다. HBr만을 이용한 플라즈마 식각시에는 트렌치 하부 영역에 상당한 횡방향 식각이 일어나 항아리 모양의 식각 프로파일이 관찰되었으며, HBr에 He-$O_2$가스와 $SiF_4$$CF_4$등의 주입량을 변화시켜 벽면 기울기와 횡방향 식각의 정도를 제어할 수 있었다. 표면 잔류물 특성 및 표면 거칠기(roughness)등은 HBr/He-$O_2$/$SiF_4$가스를 동시에 주입하여 식각하였을 때 가장 양호한 식각 특성을 나타내었으며, 첨가 가스로 $SiF_4$를 이용함으로써 기존의 C-F계 플라즈마를 이용한 트렌치 식각 특성들보다 우수한 공정 결과를 얻었다. 또 한 $SiF_4$를 이용함으로써 $CF_4$ 첨가시보다 C의 잔류물을 크게 줄이고 표면 손상을 개선할 수 잇음을 X-선 광전자 분석과 주사전자현미경(scanning electron microscopy) 및 AFM(atomic force microscopy)의 결과로써 확인하였다.

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ICP Poly Etcher를 이용한 Poly-Si Dry Etch시 Gas Flow에 따른 Etching 특성 변화 연구 (Study of Characteristics Variation of Etching according to Gas Flow in Poly-Si Dry Etching using ICP Poly Etcher)

  • 김동일;한승수
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.180-181
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    • 2015
  • 본 논문에서는 ICP Poly Etcher를 이용한 Dry Etch에서 몇가지 공정조건의 변화에 따른 Etching 특성 변화를 연구하였다. 주요 가스유량들이 증가 할 때, Poly-Si 의 Etch rate는 증가 하였으며 Uniformity는 나빠진 것을 확인 할 수 있었고 다른 특성들은 특별한 변화를 보이지 않았다. 주요 Gas인 HBr의 증가는 PR(Photo Resist)와 Uniformity에 영향을 주었다. 이 논문을 통해 HBr의 유량이 Poly-Si Etching에 영향을 주는 결과를 알아 볼 수 있었고 HBr 가스의 유량 증가가 Polymer의 생성에 영향을 줘 Selectivity와 Uniformity를 증가 시킨다는 것도 확인 해 볼 수 있었다.

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HBr/Ar 가스를 이용한 Pb(Zr,Ti)$O_3$ 식각 특성 연구 (Etch characteristics of Pb(Zr,Ti)$O_3$ by using HBr/Ar gas mixtures)

  • 김용근;손현진;이승훈;권광호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.340-340
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    • 2010
  • 본 연구에서는 유도결합형 플라즈마(ICP)를 이용하여, HBr/Ar 가스의 조성비 변화에 따른 Pb(Zr,Ti)$O_3$ 박막에 대한 식각특성을 연구 하였다. PZT박막의 식각속도와 Oxide($SiO_2$), Photo resister(PR)에 대한 식각선택비를 추출하였으며, 식각 메카니즘을 규명하기 위하여 optical emission spectroscopy(OES)와 double Langmuir prove(DLP) 이용하여 라디칼 특성변화와 이온 전류밀도(Ion current density)를 측정하였다.

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고밀도 플라즈마를 이용한 $ZrO_2$ 박막의 식각특성 연구 (The etch characteristics of $ZrO_2$ thin films by using high density plasma)

  • 우종창;김상기;구진근;장명수;강진영
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.170-171
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    • 2008
  • The etching characteristics of Zirconium Oxide ($ZrO_2$) and etch selectivity of $ZrO_2$ to Si in HBr/$SF_6$ plasma were investigated. It was found that $ZrO_2$ etch rate shows a non-monotonic behavior with increasing both HBr fraction in $SF_6$ plasma, Source power, Bias Power, gas pressure. The maximum $ZrO_2$ etch rate of 54.8 nm/min was obtained for HBr(25%)/$SF_6$(75%) gas mixture. From these data, the suggestions on the $ZrO_2$ etch characteristics were made.

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고밀도 $Cl_2/HBr$ 플라즈마에 의한 비도핑 $\alpha$-Si 식각시 나칭 현상 (Notching Effect in Etching of the Undoped $\alpha$-Si by using High Density $Cl_2/HBr$ Plasma)

  • 신성욱;김남훈;유석빈;김창일;장의구
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 춘계학술대회 논문집 전자세라믹스 센서 및 박막재료 반도체재료 일렉트렛트 및 응용기술
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    • pp.10-13
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    • 2000
  • The notching effect in etching of un doped amorphous silicon gate had different characteristics and mechanism comparing with reported ones. The undoped amorphous silicon was etched by using HBr gas plasma, First, in the region of small line width, the potential was increased as a result of ions in the exposed surface of oxide, and the incident ions between the small line width were deflected more wide range, therefore the depth of notching was shallow and wide, Second, in the region of large line width of gate, electrons were charged on the top of photoresist and the side of gate, a part of ions deflected, The deflected ions were locally charged positive on the side of gate, and then the potential difference was produced, therefore, ions stored up more at independent line than at dense line, and nothing became deeper by Br ion bombardment.

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도핑되지 않은 비정질 실리콘의 고밀도 $Cl_2$/HBr/$O_2$플라즈마에 의한 식각 시 나칭효과 (Notching Effect during the Etching of Undoped Amorphous Silicon using High Density $Cl_2$/HBr/$O_2$Plasma)

  • 유석빈;김남훈;김창일;장의구
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.651-657
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    • 2000
  • The notching effect in etching of undoped amorphous silicon gate had different characteristics and mechanism comparing with reported ones. The undoped amorphous silicon was etched by using HBr gas plasma. First in the region of small line width the potential increased as a result of ions in the exposed surface of oxide and the incident ions between the small line widths were deflected more wide range therefore the depth of notching was shallow and wide. Second in the region of large line width of gate electrons were charged on the top of photoresist and the side of gate a part of ions deflected. The deflected ions were partly charged positive on the side of gate and then these partly charged ions produced potential difference. Therefore ions stored up more at independent line than at dense line and notching became deeper by Br ion bombardments.

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Vertical Profile Silicon Deep Trench Etch와 Loading effect의 최소화에 대한 연구 (The Study for Investigation of the sufficient vertical profile with reducing loading effect for silicon deep trench etching)

  • 김상용;정우양;이근만;김창일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.118-119
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    • 2009
  • This paper presents the feature profile evolution silicon deep trench etching, which is very crucial for the commercial wafer process application. The silicon deep trenches were etched with the SF6 gas & Hbr gas based process recipe. The optimized silicon deep trench process resulted in vertical profiles (87o~90o) with loading effect of < 1%. The process recipes were developed for the silicon deep trench etching applications. This scheme provides vertically profiles without notching of top corner was observed. In this study, the production of SF6 gas based silicon deep trench etch process much more strongly than expected on the basis of Hbr gas trench process that have been investigated by scanning electron microscope (SEM). Based on the test results, it is concluded that the silicon deep trench etching shows the sufficient profile for practical MOS FET silicon deep trench technology process.

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XPS와 SEM을 이용한 폴리실리콘 표면에 형성된 잔류막에 대한 연구 (A Study on the Polysilicon Etch Residue by XPS and SEM)

  • 김태형;이종완;최상준;이창원
    • 한국진공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.169-175
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    • 1998
  • HBr/$Cl_2/He-O_2$ 반응 기체를 이용한 반응성 이온 식각후, 폴리실리콘 표면에 형성된 잔류막을 x-선 광전자 분광법(x-ray photoelectron spectroscopy, XPS)과 전자 현미경 (scanning electron mocroscopy, SEM)을 이용하여 관찰하였다. 그 결과 잔류물은 패턴된 폴 리실리콘의 맨 윗부분에 자존하고 있었으며, 화학 결합 상태는 실리콘 산화물임이 밝혀졌다. 잔류물인 실리콘 산화물의 형성 메카니즘을 규명하기 위하여 원래의 혼합 기체 성분중 한가 지씩의 반응 기체를 제외시켜 가면서 실험하였다. 비록 플라즈마 성질이 다를지라도, 잔류물 은 산소의 존재하에서 잘 형성됨을 알 수 있었는데, 이는 휘발성이 낮은 실리콘-할로겐 화 합물이 산소에 의해 산화됨으로써 형성되는 것으로 이해하게 되었다. 또한 반응성 이온 식 각후 형성된 잔류층은 소자의 전기적 특성과 후처리 공정에 영향을 미치는 것으로 알려져 있어서, 이를 제거하기 위해 습식과 건식 후처리 공정을 도입하여 비교하였다. 그 결과 건식 공정의 경우 기체에 의해 새로운 잔류물이 형성됨을 XPS를 통하여 관찰하였다. 따라서 잔 류물을 제거하고 깨끗한 표면을 얻기 위해서는 습식 공정이 더 적합함을 알았다.

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