• 제목/요약/키워드: PECVD oxide

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ECR-플라즈마 화학 증착된 알루미늄 산화막 연구 (A Study on the Characteristics of Aluminum Oxide Thin Films Prepared by ECR-PECVD)

  • 이재균;전병혁;이원종
    • 한국세라믹학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.601-608
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    • 1994
  • Aluminum oxide thin films were deposited on p-type(100) silicon substrates by electron cyclotron resonance plasma enhanced CVD(ECR-PECVD) using TMA[Al(CH3)3] and oxygen as reactant gases at 16$0^{\circ}C$ or lower temperatures. The aluminum oxide films deposited by ECR-PECVD have the amorphous structure with the refractive index of 1.62~1.64 and the O/Al ratio of 1.6~1.7. Oxygen flow rate necessary for the stable deposition of the aluminum oxide films increases as the deposition temperature increases. It was found from the OES analysis that the ECR plasma had les cooling effect by introducing the TMA reactant gas in comparison with the RF plasma. The properties of aluminum oxide films prepared by ECR-PECVD were compared with those prepared by RF-PECVD. The ECR-PECVD aluminum oxide films have the higher refractive indices, the lower contents of impurities (H and C) and the stronger wet etch resistance than those deposited by RF-PECVD.

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PECVD PSG의 유전 및 보호막특성에 관한 연구 (Dielectric and Passivation-Related Properties of Pecvd PSG)

  • 유현규;강영일
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.90-96
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    • 1985
  • PECVD장비를 사용하여 PSG를 증착하고 막의 유전 및 보호막 특성을 조사하였다. X-선 형광분석으로 PSG내의 인 농도를 분석한 결과 약 8m/o에서 포화되었다. 인 함량에 대한 PSC의 적외선 홉수율, 식각속도 및 시트저항등의 변화도 비교하였다. APCVD와 PECV각에 대한 유전특성, 스텝 커버리지, 크랙저항과 게터링효과를 검토하였다. PECVD산화막은 비중 2.4g/㎤, 굴절율 1.53, 항복전장 11-13MV/cm의 값을 가졌고 크랙저항도 APCVD산화막 보다 우수하였다 2m/o의 인을 포함하는 PECVD PSG의 경우 양호한 스텝 커버리지와 게터링효과를 보였다. 공정변수에 대한 일련의 실험을 통하여 PECVD PSC 공정으로 보다 개선된 특성의 보초막을 얻을 수 있었다.

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PECVD법에 의해 제조된 Sb-doped $SnO_2$ 박막의 증착거동 및 전기적 특성 (Deposition Behaviors and Electrical Properties of Sb-doped $SnO_2$ Films by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)

  • 김근수;서지윤;이희영;김광호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.194-200
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    • 2000
  • Sb-doped tin oxide films were deposited on Corning glass 1737 substrate by plasma enhanced chemical vapor deposition(PECVD) technique using a gas mixture of SnCl4/SbCl5/O2/Ar. The deposition behaviors of tin oxide films by PECVD were compared with those by thermal CVD, and effects of deposition temperature, r.f. power and Sb doping on the electrical properties of tin oxide films were investigated. PECVD technique largely increased the deposition rate and smoothed the surface of tin oxide films compared with thermal CVD. Electrical resistivity decreased with doping of Sb due to the increase of carrier concentration. However, large doping of Sb diminished carrier concentration and mobility due to the decrease of crystallinity, which resulted in the increase of electrical resistivity. As the deposition temperature and r.f. power increased, Cl content in the film decreased.

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$N_2O$가스를 사용하여 PECVD로 성장된 Oxynitride막의 특성 (Characteristics of oxynitride films grown by PECVD using $N_2O$ gas)

  • 최현식;이철인;장의구
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제9권1호
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    • pp.9-17
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    • 1996
  • Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) allows low temperature processing and so it is widely used, but it causes instability of devices due to serious amount of impurities within the film. In this paper, electrical and chemical characteristics of the PECVD oxynitride film formed by different N$_{2}$O to N$_{2}$O+NH$_{3}$ gas ratio is studied. It has been found that hydrogen concentration of PECVD oxynitride film was decreased from 4.25*10$^{22}$ [cm$^{-2}$ ] to 1.18*10$^{21}$ [cm$^{-2}$ ] according to the increase of N$_{2}$O gas. It was also found that PECVD oxynitride films have low trap density in the oxide and interface in comparison with PECVD nitroxide films, and has higher refractive index and capacitance than oxide films. In particular, oxynitride film formed in gas ratio of N$_{2}$O/(N$_{2}$O+NH$_{3}$)= 0.88 shows increased capacitance and decreased leakage current due to small portion of hydrogen in oxide and the accumulation of nitrogen about 4[atm.%] at the interface.

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이층 배선공정에서 층간 절연막의 층덮힘성 연구 : PECVD와 $O_3$ThCVD 산화막 (Step-Coverage Consideration of Inter Metal Dielectrics in DLM Processing : PECVD and $O_3$ ThCVD Oxides)

  • 박대규;김정태;고철기
    • 한국재료학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.228-238
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    • 1992
  • 서브마이크론 설계규칙을 갖는 소자의 이층 배선 공정에서 다챔버 장비를 이용한 금속 층간절연막의 공극없는 평탄화를 위하여 PECVD와 $O_3$ ThCVD산화막의 증착시 층덮힘성을 연구하였다. 산화막의 두께가 증가됨에 따라 변화되는 순간단차비의 개념을 도입하여 공극형성의 개시점을 예측할 수 있는 관계식을 모델링하였고, 금속배선간격의 초기 단차비가 다양한 패턴에서 산화막의 두께에 따른 순간 단차비의 변화를 조사하였다. 모델링 검정결과 $5^{\circ}$이하의 re-entrant각을 갖는 TEOS에 의한 PECVO 산화막의 순간단차비가 모델링에 잘 일치하였다. 공극없는 평탄화는 제1층의 PECVD 산화막의 순간 단차비를 0.8이하로 유지하거나 Ar sputter식각을 통하여 산화막의 모서리에 경사를 준후 층덮힘성이 우수한 $O_3$ ThCVD산화막을 증착함으로써 가능하였다. $O_3$ ThCVD산화막의 etchback이 non etchback공정에 비하여 via접쪽저항체인에서 높은 수율을 보였으며, via접촉저항은 $0.1~0.3{\Omega}/{\mu}m^2$로 나타났다.

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Effective Silicon Oxide Formation on Silica-on-Silicon Platforms for Optical Hybrid Integration

  • Kim, Tae-Hong;Sung, Hee-Kyung;Choi, Ji-Won;Yoon, Ki-Hyun
    • ETRI Journal
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    • 제25권2호
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    • pp.73-80
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    • 2003
  • This paper describes an effective method for forming silicon oxide on silica-on-silicon platforms, which results in excellent characteristics for hybrid integration. Among the many processes involved in fabricating silica-on-silicon platforms with planar lightwave circuits (PLCs), the process for forming silicon oxide on an etched silicon substrate is very important for obtaining transparent silica film because it determines the compatibility at the interface between the silicon and the silica film. To investigate the effects of the formation process of the silicon oxide on the characteristics of the silica PLC platform, we compared two silicon oxide formation processes: thermal oxidation and plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD). Thermal oxidation in fabricating silica platforms generates defects and a cristobalite crystal phase, which results in deterioration of the optical waveguide characteristics. On the other hand, a silica platform with the silicon oxide layer deposited by PECVD has a transparent planar optical waveguide because the crystal growth of the silica has been suppressed. We confirm that the PECVD method is an effective process for silicon oxide formation for a silica platform with excellent characteristics.

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PECVD와 NO 어닐링 공정을 이용하여 제작한 N-based 4H-SiC MOS Capacitor의 SiC/SiO2 계면 특성 (SiC/SiO2 Interface Characteristics in N-based 4H-SiC MOS Capacitor Fabricated with PECVD and NO Annealing Processes)

  • 송관훈;김광수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.447-455
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    • 2014
  • 본 연구에서는 4H-SiC MOSFET의 주요 문제점인 $SiC/SiO_2$ 계면의 특성을 향상시키기 위해 PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) 공정을 이용하여 n-based 4H-SiC MOS Capacitor를 제작하였다. 건식 산화 공정의 낮은 성장속도, 높은 계면포획 밀도와 $SiO_2$의 낮은 항복전계 등의 문제를 극복하기 위하여 PECVD와 NO어닐링 공정을 사용하여 MOS Capacitor를 제작하였다. 제작이 끝난 후, MOS Capacitor의 계면특성을 hi-lo C-V 측정, I-V 측정 및 SIMS를 이용해 측정하고 평가하였다. 계면의 특성을 건식 산화의 경우와 비교한 결과 20% 감소한 평탄대 전압 변화, 25% 감소한 $SiO_2$ 유효 전하 밀도, 8MV/cm의 증가한 $SiO_2$ 항복전계 및 1.57eV의 유효 에너지 장벽 높이, 전도대 아래로 0.375~0.495eV만큼 떨어져 있는 에너지 영역에서 69.05% 감소한 계면 포획 농도를 확인함으로써 향상된 계면 및 산화막 특성을 얻을 수 있었다.

플라즈마 성장기술과 반도체소자에의 응용

  • 민남기;김승배
    • 전기의세계
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    • 제32권10호
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    • pp.616-625
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    • 1983
  • 본고에서는 PECVD의 기본원리와 장치를 간단히 설명한 후, 현재까지 PECVD법에 의해 형성된 박막중 반도체소자에의 적용을 위해 광범위하게 연구개발이 진행되고 있는 plasma silicon nitride (이하 PD SiN)와 plasma silicon dioxide (or oxide) (이하 PD SiO$_{2}$)막의 특성에 대해 현재까지의 연구결과를 중심으로 PECVD막의 성질을 고찰하고, 반도체 소자에의 응용을 검토한다.

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PECVD에 의한 Sirich 산화막의 특성 (Characteristics of Silicon Rich Oxide by PECVD)

  • 강선화;이상규;박홍락;고철기;최수한
    • 한국재료학회지
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    • 제3권5호
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    • pp.459-465
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    • 1993
  • SOG박막 밑에 층간 절연박으로 사용하는 PECVD산화막을 Si rich산화막으로 만들어 줌으로써 실리콘 dangling bond가 수소원자나 수분과 결합하여 SOG박막으로 부터 침투되는 수소원자나 수분의 확산을 억제하므로서 소작 열화되는 것을 방지한다. 이러한 Si rich산화막의 기본 특성을 알아보기 위하여 LF/HF power비와 $SiH_4/N_2O$ gas유량비를 변화시켜서 박막 특성을 조사하였다. 저주파 power만 변화시킨 경우, 증착속도가 감소하고 굴절율과 압축응력에 증가하며 FTIR에서 3300$\textrm{cm}^{-1}$~3800$\textrm{cm}^{-1}$영역의 수분에 의한 peak이 감소하는 것으로 보아 박막이 치밀해짐을 알 수 있고, $SiH_{4}$기체유량을 증가시킨 경우엔 증착속도, 굴절율, 식각속도는 증가하나 압축응력은 감소한다. FTIR에서 Si-O-Si peak의 세기가 감소하고 낮은 파수영역으로 이동하며, AES분석 결과에서 일반적인 oxide(Si:0=1:1.98)에서 보다 Si:O비가 1:1.23으로 낮아 PECVD산화 막내의 Si danling bond가 증가했음을 알 수 있었다.

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