• 한국표면공학회지
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• 제57권3호
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• pp.165-178
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• 2024

In semiconductor memory device manufacturing, the capability for high aspect ratio contact (HARC) etching determines the density of memory device. Given that there is no standardized definition of "high" in high aspect ratio, it is crucial to continuously monitor recent technology trends to address technological gaps. Not only semiconductor memory manufacturing companies such as Samsung Electronics, SK Hynix, and Micron but also semiconductor manufacturing equipment companies such as Lam Research, Applied Materials, Tokyo Electron, and SEMES release annual reports on HARC etching technology. Although there is a gap in technological focus between semiconductor mass production environments and various research institutes, the results from these institutes significantly contribute by demonstrating fundamental mechanisms with empirical evidence, often in collaboration with industry researchers. This paper reviews recent studies on HARC etching and the study of dielectric etching in various technologies.

• 전자공학회논문지A
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• 제32A권3호
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• pp.134-142
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• 1995

We discovered that each distinct shape of the roof-shaped peaks of (111) facets, which are generated on (110) cross-section of the directly bonded (100) silicon wafer pairs after KOH etching, can be mapped to one of three conditions of the interfacial oxide existing at the bonding interface as follows. That is, thick solid line can be mapped to stabilization, thin solid line to disintegration, and thin broken line to spheroidization. also we confirmed that most of the interfacial oxides of a well-aligned wafer pairs were disintegrated and spheroidized through high-temperature annealing process above 900$^{\circ}$C while the oxide was stabilized persistently when two wafers are bonded rotationally around their common axis perpendicular to the wafer planes.

• 한국진공학회지
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• 제13권3호
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• pp.120-126
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• 2004

트렌치 소자 제조시 게이트 산화막 성장과 내압 강하의 원인이 되는 식각손상 회복과 코너 영역의 구조를 개선하기 위해 수소 분위기 열처리를 하였다. 열처리시 수소 원자에 의한 환원 반응을 이용하여 표면 에너지가 높은 코너 영역에서는 원자들의 이동에 의한 결정면 재배열, 산화막 측벽에서의 실리콘 원자 적층, 표면 거칠기의 개선 효과 등을 전자현미경 관찰을 통해 확인하였다. 실리콘 원자의 이동을 방해하는 식각 후 잔류 산화막을 수소 가스의 환원성 분위기에서 열처리함으로써 표면 에너지를 낮추는 방향으로 원자의 이동이 일어나 concave 영역, 즉 트렌치 bottom corner에서는 (111), (311) 결정면 재분포 현상이 일어남을 확인할 수 있었다. 또한 convex comer에서의 원자 이동으로 인해 corner 영역에서는 (1111) 면의 step 들이 존재하게 되고 원자 이동에 의해 산화막 측벽에 이르러 이동된 원자의 적층이 일어나며, 이는 열처리시 표면 손상 회복이 원자이동에 의함을 나타낸다. 이러한 적층은 표면 상태가 깨끗할수록 정합성을 띄어 기판과 일치하는 에피 특성을 나타내고 열처리 온도가 높을수록 표면 세정 효과가 커져 식각손상 회복효과가 커지며, 이를 이용하여 이후의 산화막 성장시 균일한 두께를 코너영역에서 얻을 수 있었다

• 한국표면공학회지
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• 제31권2호
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• pp.117-126
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• 1998

In this study, the residue remaining on the silicon wafer during the oxide overetching using $C_4F_8/H_2$ helicon were plasmas and effects of various cleaning and annealing methods on the removal of the remaining residue were investigated. The addition of 30%$H_2$ to the C4F8 plasma increased the C/F ratio and the thickness of the residue on the etched silicon surface. Most of the residuse on the etched surfaces colud be removed by the oxygen plasmsa cleaning followed by thermal annealing over $450^{\circ}C$. Hydrogen-coataining residue formed on the silicon by 70%$C_4F_8/30%H_2$ helicon plasmas was more easily removed than hydrogen-free residue formed residue formed by $C_4F_8$ helicon wear plasmas. However, damage remaining on the silicon surface overetched using 70%$C_4F_8/30%H_2$ helicon plasmas was intensive and the degree of reocvery duing the post-annealing was lower.

• Current Photovoltaic Research
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• 제5권3호
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• pp.75-82
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• 2017

High efficiency thin film solar cells require an absorber layer with high absorption and low defect, a transparent conductive oxide (TCO) film with high transmittance of over 80% and a high conductivity. Furthermore, light can be captured through the glass substrate and sent to the light absorbing layer to improve the efficiency. In this paper, morphology formation on the surface of glass substrate was investigated by using HF, mainly classified as random etching and periodic etching. We discussed about the etch mechanism, etch rate and hard mask materials, and periodic light trapping structure.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권3호
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• pp.13-17
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• 2006

밀도가 높고 주기적인 배열의 기공과 나노패턴이 된 텅스텐 나노점이 실리콘 산화물/실리콘 기판위에 형성이 되었다. 기공의 지름은 25 nm이고 깊이는 40 nm 이었으며 기공과 기공 사이의 거리는 60 nm이었다. nm 크기의 패턴을 형성시키기 위해서 자기조립물질을 사용했으며 폴리스티렌(PS) 바탕에 벌집형태로 평행하게 배열된 실린더 모양의 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)의 구조를 형성했다. 폴리메틸메타아크릴레이트를 아세트산으로 제거하여 폴리스티렌만 남아있는 건식 식각용 마스크를 만들었다. 실리콘 산화막은 불소 기반의 화학반응성 식각법을 이용하여 식각했다. nm크기의 트렌치 안에 선택적으로 증착된 텅스텐 나노점을 만들기 위해서 저압화학기상증착(LPCVD)방법을 이용하였다. 텅스텐 나노점과 실리콘 트렌치의 지름은 26 nm 와 30 nm였다.

• 한국재료학회지
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• 제10권6호
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• pp.450-455
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• 2000

실리콘 소자가 더욱 미세화되면서, 발생되는 power consumption, crosstalk와 interconnection delay 등을 감소시키기 위해 $SiO_2$ 대신에 저유전 상수막의 적용이 고려되어진다. 본 논문에서는, 저유전 상수 층간 절연막 재료로 유망한 폴리이미드의 식각 특성에 $O_2/SF_6$ 가스가 미치는 영향을 연구하였다. 폴리이미드의 식각률을 SF(sub)6 가스의 첨가에 따라 산소와 hydrocarbon 폴리머 간의 반응을 억제하는 비휘발성 물질은 fluorine 화합물의 형성에 의해 감소되었다. 반면에, 기판 전극의 전압 증가는 물리적인 충격을 통해 식각 공정을 증가시켰다. 또한 작은 량의 SF(sub)6 가스 첨가는 식각 topography에 바람직하였다. 폴리이미드 식각을 위한 $SiO_2$ hard mask 사용은 산소 플라즈마 식각 하에서 효과적이었다(선택비-30). 반면에 $O_2SF_6$ 가스 조성은 식각 선택비를 4로 저하시키게 되었다. 이러한 결과를 기초로, $1-2\mu\textrm{m}$ 선폭을 가진 PI 2610의 식각을 원활히 수행할 수 있었다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제15권1호
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• pp.49-54
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• 2014

In this study, we carried out an investigation of the etch characteristics of silicon (Si) film, and the selectivity of Si to $SiO_2$ in $SF_6/O_2$ plasma. The etch rate of the Si film was decreased on adding $O_2$ gas, and the selectivity of Si to $SiO_2$ was increased, on adding $O_2$ gas to the $SF_6$ plasma. The optical condition of the Si film with this work was 1,350 nm/min, at a gas mixing ratio of $SF_6/O_2$ (=130:30 sccm). At the same time, the etch rate was measured as functions of the various etching parameters. The X-ray photoelectron spectroscopy analysis showed the efficient destruction of oxide bonds by ion bombardment, as well as the accumulation of high volatile reaction products on the etched surface. Field emission auger electron spectroscopy analysis was used to examine the efficiency of the ion-stimulated desorption of the reaction products.

• 공업화학
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• 제20권1호
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• pp.99-103
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• 2009

반도체 소자의 실리콘 게이트 전극 식각공정은 산화막에 대한 높은 식각 선택비와 정확한 식각형상 제어 등의 공정요구 조건을 충족시키기 위해 고밀도 플라즈마 식각공정을 사용하나 식각 후 notching이 발생되는 문제점을 보이고 있다. 특이하게 도핑 되지 않은 비정질 실리콘을 게이트 전극 물질로 사용한 경우 발생된 notching의 위치가 가장 외곽에 위치한 게이트 전극선의 바깥쪽에서 주로 발생되는 것이 관찰 되었다. 본 연구에서는 $Cl_2/HBr/O_2$의 식각기체 구성으로 notching 발생이 식각변수들에 따라 받는 경향성을 파악하고, 식각장치 내에서 실리콘 기판에 도달하는 식각 이온들의 진행경로를 분석하였다. 주 원인은 플라즈마 내의 식각 활성종 이온들이 대전효과에 의하여 궤적의 왜곡이 일어나 notching 현상이 발생되는 것으로 파악되었다. 이 결과를 바탕으로 도핑 되지 않은 비정질 실리콘 게이트 식각에서 발생하는 notching의 형성기구를 정성적으로 설명하였다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제49권12호
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• pp.649-653
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• 2000

We have grown carbon nanotubes by thermal chemical vapor deposition of $C_{2}H_{2}$ on catalytic metal deposited on silicon oxide substrates. Highly purified carbon nanotubes are uniformly grown on a large area of the silicon oxide substrates. It is observed that surface modification of catalytic metals deposited on substrates by either etching with dipping in a HF solution and/or $NH_{3}$ pretreatment is a crucial step for the nanotube growth prior to the reaction of $C_{2}H_{2}$ gas. The diameters of carbon naotubes could be controlled by applying the different catalytic metals.