• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.221-222
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• 2009

SiN 박막을 Pulsed-PECVD를 이용하여 증착하였다. 박막특성으로는 굴절률, 플라즈마의 특성으로는 이온 에너지 분포를 duty ratio의 함수로 분석하였다. 50-100%의 범위에서 duty ratio의 감소에 따라 고 이온 에너지는 크게 증가하였으며, 반대로 저 이온 에너지는 감소되었다. 굴절률은 duty ratio의 감소에 따라 증가되었으며, 모든 duty ratio의 변화에서 1.75-1.81 사이에서 변화하였다. 40-90%의 duty ratio에서 저 이온 에너지 플럭스보다 고 이온 에너지 플럭스가 높았다. 한편, 굴절률의 변화는 $N_h$의 변화에 가장 밀접하게 연관되어 있음을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2006.05a
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• pp.211-215
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• 2006

평면 광도파로 코어로 사용되는 SiON (Silicon oxynitride)과 클래딩으로 사용되는 $SiO_2$ (Silicon oxide)의 굴절률 차이가 2.5 %인 고굴절률차 평면 광도파로용 SiON 박막을 PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition)로 제작하였다. PECVD에 사용된 가스는 $SiH_4,\;NH_3,\;N_{2}O$이고, Si 기판의 $SiO_2$ 막은 100 nm이다. 가스의 비율에 따라 SiON 막의 굴절률은 633 nm의 파장에서 1.476에서 1.777까지 변화하였다. 코어로 사용되는 SiON의 두께는 $2.5{\mu}m$이고 클래딩과의 굴절률 차이는 2.5 %였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.41 no.3
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• pp.197-201
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• 2004

SiO$_2$ and SiON thick films were deposited by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) technique on silicon wafer (100) using SiH$_4$ and $N_2$O as precursor gases. In this work, the influence of rf power, and rf bias power on the optical and physical properties of SiO$_2$ and SiON thick films is presented. The refractive index decreases with increasing rf power, and rf bias power. The refractive index of the films varied from 1.4493 to 1.4952 at wavelength at 1552 nm, with increasing rf power, the nitrogen content decreases while the oxygen content increases, in a manner that the O/N ratio increases approximately linearly.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.148-148
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• 2009

반도체 소자의 크기가 45 nm 이하로 감소함에 따라 최소 선폭에 따른 다층 배선 연결 구조가 요구되고 있다. 그러나 고집적화 구조는 기생 저항과 정전 용량에 의한 신호지연증가 및 혼선 전력 소모의 문제가 발생한다. 이런 문제를 해결하기 위한 방법 중의 하나는 저저항 배선연결물질과 층간 절연막으로 저유전 상수를 갖는 물질을 사용하는 것이다. 본 연구는 DEMS $(H-Si(CH_3)(OC_2H_5)_2)$ 전구체를 이용하여 저유전막을 증착할 때 사용되는 PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) 장비를 국내 기술로 개발하고 개발된 장비로 저유전박막을 평가한 것에 관한 것이다. 본 연구에서 평가 및 박막 종확 시 사용한 장비는 MAHA hp 1 type ((주)아토)로서 양산용 PECVD 장비이다. 변수는 C-He의 유랑, 300 mm Si 웨이퍼와 shower head 사이의 거리, 증착 압력, 구동 전력이고, 증착된 저유전막의 두께, 두께의 균일성, 굴절률, 굴절률의 균일성를 평가하였다. 구동 전력이 500W 일 때, C-He의 유량과 진공의 크기를 감소시키면 박막의 두께가 감소하고 박막의 균일성은 증가하였다. C-He의 유량을 증가시키고 shower head 와 Si 웨이퍼 사이의 거리 및 구동 압력을 감소시키면 굴절률과 굴절률의 균일성이 모두 저하되었다. 구동 전력이 700W 일 때, 박막 두께의 경우, 구동 전력이 500W 일 때의 결과와 유사하지만, 박막의 균일성, 굴절률, 굴절률의 균일성은 모든 조건에서 저하되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.206-207
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• 2009

PECVD를 이용하여 상온에서 Silicon nitride 박막을 제조하였다. 그리고 증착 중에 non-invasive ion energy analyzer를 이용하여 이온에너지와 이온에너지 flux룰 측정하였다. PECVD의 소스 파워는 500W, 바이어스 파워 100W으로 고정하고 주파수 250Hz으로 고정된 상태에서 펄스를 인가하여 duty ratio를 30-100%까지 변화시켰다. 작은 duty ratio 범위 (30-70%)에서 duty ratio가 감소할 때, 이온에너지와 이온에너지의 비가 감소하였다. 이 때 감소되는 굴절률은 저이온에너지 변수와 강한 연관성을 지니고 있었다. 굴절률은 1.65-2.46 사이에서 변화하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.25-26
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• 2009

Pulsed-PECVD를 이용하여 상온에서 실리콘 나이트라이드(SiN) 박막을 증착하였다. 본 연구에서는, 60-100%의 duty ratio 변화에 따른 굴절률을 살펴보고, 굴절률에 대한 이온에너지의 영향을 분석했다. RF 소스파워는 900W로 고정하였고 $SiH_4-N_2$를 이용하였다. 이온에너지에 대한 정보는 non-invasive 이온 분석기를 이용하여 수집하였다. 측정된 이온에너지 변수는 high ion energy, low ion energy, high ion energy flux, low ion energy flux이며, 이를 이용해 또 다른 변수인 ion energy flux ratio를 계산하였다. Duty ratio의 감소에 따라 굴절률은 일반적으로 감소하였다. 또한 duty ratio의 감소에 따라 high ion energy는 증가하였다. 한편, 60-80%에서 굴절률은 이온에너지 flux의 비에 강한 의존성을 보였으며, 60%를 제외한 모든 duty ratio 구간에서 굴절률은 Nl에 강하게 영향을 알고 있는 것으로 유추되었다. 굴절률은 1.508와 1.714 사이에서 변화하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.274-274
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• 2016

터치스크린패널로 응용하기 위하여 80%이상의 높은 투과도와 낮은 저항이 요구된다. 그 중에서도 무반사 효과 (anti-reflective, AR) 를 크게하여 투과도를 향상시키는 방법으로 나노구조물, 증착시 경사각, 다층박막 방법 등이 연구 개발되고 있다. 단일 박막을 이용하여 무반사 코팅을 하는 경우, 정밀한 굴절률 조절이 어려우며 낮은 반사율 영역의 선폭이 좁은 단점이 있다. 반면, 저/고굴절률 다층박막의 경우 비교적 굴절률 조절이 용이하고 가시광영역 전반적으로 높은 투과도를 가질 수 있다. plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) 증착법을 이용하여 무반사 효과를 증대시키기 위해 저/고굴절률 다층구조의 박막을 두께조합에 따라 평가하였으며, 가장 널리 사용되고 있는 Sputtering증착법과 비교하여 연구하였다. 제작된 다층박막의 구조는 glass(sub.)/SiN/SiO2/ITO 이며, 무반사 코팅층인 SiN/SiO2층은 각각 PECVD와 Sputtering 증착법을 통해 성장되었고, ITO는 스퍼터링 증착법을 이용하여 동일하게 성장하였다. 그 결과 PECVD 증착법이 Sputtering 증착법에 비하여 가시광영역(400~800nm)에서 더 높은 투과도를 얻게 되었다. 결과의 차이에 대해서 PECVD 증착법과 Sputtering 증착법으로 성장된 SiN, SiO2 박막의 광학적 특성과 물리적 특성의 변화를 spectroscopic ellipsometry (SE), Rutherford backscattering (RBS), atomic force microscopy (AFM) 을 이용하여 비교, 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.123-124
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• 2011

플라즈마 화학적 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition)공정 중 NH3 gas flow rate, RF power, SiH4 gas flow rate을 고정시키고 N2O gas flow rate을 0 sccm부터 250 sccm까지 변화시키는 조건 하에 SiON박막을 증착한 후 그 투과율, 굴절률을 측정하고 분석하였다. N2O gas flow rate조건별 시편들은 증착율을 계산하여 350 nm 두께로 동일하게 SiON을 증착하였고, borofloat위에 SiON을 증착한 샘플은 투과율을, 실리콘기판 위에 SiON을 증착한 샘플로는 굴절률을 측정하였다. 투과율의 경우는 UV/Vis spectrometer를 이용해 633 nm, 1550 nm 두 가지 파장 대 모두에서 N2O gas flow rate이 가장 큰 250 sccm일 때 가장 높은 것을 알 수 있었고 N2O gas flow rate이 낮아질수록 투과율 또한 작아지는 경향을 보였다. 굴절률은 ellipsometer를 이용해 측정하였으며 633 nm 파장에서 N2O gas flow rate가 가장 낮은 0 sccm일 때 굴절률이 가장 큰 값을 가지고 N2O gas flow rate이 커질수록 굴절률은 지수함수적으로 감소되었다(n=1.837~1.494). 이는 N2O gas flow rate이 낮을수록 SiN계열에 커질수록 SiO2계열에 가까워지는 현상으로 이해된다. 이러한 실험분석 결과는 향후 실리카 도파로의 설계 및 최적화를 위해 사용될 수 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.121-122
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• 2011

광도파로 기반 센서의 성능을 개선시키기 위해서는 코어와 클래딩 층의 굴절률 차를 크게 하여 표면감도를 향상시켜야 한다. 이를 위해 센서용 광도파로 코어 층을 위한 고굴절률 SiNx 박막을 플라즈마 화학기상증착(PECVD, plasma enhanced chemical vapor deposition)법을 이용하여 성장한 후 그 표면특성을 분석하였다. 이 때 플라즈마 화학기상증착 공정 조건 중 NH3 가스를 제외하여 Si 성분이 많은 고굴절률 SiNx 박막의 성장을 유도하고 He/SiH4 가스유량비를 0에서 100까지 변화시켜 SiNx 박막의 표면거칠기를 제어하였다. Si기판 위에 SiNx 박막을 10분 성장 후 BOE(buffered oxide etchant)로 선택식각하여 그 박막두께를 alpha step으로 측정하는 방법으로 He/SiH4 가스유량비 조건별 박막성장률을 계산하였다. 그 결과 He/SiH4 가스유량비 증가함에 따라 박막성장률이 33 nm/min에서 19 nm/min으로 선형적인 감소함을 알 수 있었다. 박막두께가 190 nm가 되도록 He/SiH4 가스유량비 조건별 SiNx 박막을 성장한 후 그 표면특성을 AFM (atomic force microscope)으로 관찰하였다. 이를 통해 He/SiH4 가스유량비가 50일 때 SiNx 박막의 표면거칠기가 최소가 됨을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.42 no.3 s.274
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• pp.178-181
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• 2005

Silicon oxynitride (SiON) layers deposited upon a $SiO_2/Si$ buffer layer placed upon silicon wafers have been obtained by using PECVD from $SiH_4,\;N_2O$, and $N_2$. It can be seen that the refractive index, measured by using a prism coupler, for the SiON films can be varied between 1.4480 and 1.4958 at a wavelength of 1552 nm by changing the process parameters. Optical planar waveguides with a thickness of $6{\mu}m$ and a refractive index contrast ($\Delta$n) of $0.36\% have been deposited. Also, etching experiments were performed using ICP dry etching equipment on thick SiON films grown onto Si substrates covered by a thick $SiO_2$ buffer layer. A polarization maintaining single-mode fiber was used for the input and a microscope objective for the output at $1.55{\mu}m$. As a result, a low index contrast SiON based waveguide is fabricated with easily adjustable refractive index of core layer. It illustrates that the output intensity mode is a waveguiding single-mode.