• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.17-18
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• 2007

The etching characteristics of Zinc Oxide (ZnO) and etch selectivity of ZnO to $SiO_2\;in\;BCl_3$/Ar plasma were investigated. It was found that ZnO etch rate shows a non-monotonic behavior with increasing both Ar fraction in $BCl_3$ plasma, RF power, and gas pressure. The maximum ZnO etch rate of 50.3 nm/min was obtained for $BCl_3$ (80%)/Ar(20%) gas mixture. The plasmas were characterized using optical emission spectroscopy (OES) analysis measurements while chemical state of etched surfaces was investigated with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). From these data the suggestions on the ZnO etch mechanism were made.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.233-233
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• 2010

Magnetic random access memory (MRAM), based on magnetic tunnel junction (MTJ) and CMOS, is a prominent candidate among prospective semiconductor memories because it can provide nonvolatility, fast access time, unlimited read/write endurance, low operating voltage and high storage density. The etching of MTJ stack with good properties is one of a key process for the realization of high density MRAM. In order to achieve high quality MTJ stack, the use of CoFeB and IrMn magnetic films as free layers was proposed. In this study, inductively coupled plasma reactive ion etching of CoFeB and IrMn thin films masked with Ti hard mask was investigated in a $Cl_2$/Ar gas mix. The etch rate of CoFeB and IrMn films were examined on varying $Cl_2$ gas concentration. As the $Cl_2$ gas increased, the etch rate monotonously decreased. The effective of etch parameters including coil rf power, dc-bais voltage, and gas pressure on the etch profile of CoFeB and IrMn thin film was explored, At high coil rf power, high dc-bais voltage, low gas pressure, the etching of CoFeB and IrMn displayed better etch profiles. Finally, the clean and vertical etch sidewall of CoFeB and IrMn free layers can be achieved by means of thin Ti hard mask in a $Cl_2$/Ar plasma at the optimized condition.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권4호
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• pp.531-536
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• 2005

포토리지스트 마스크로 패턴된 CoTb 및 CoZrNb 자성 박막에 대한 유도 결합 플라즈마 반응성 이온 식각이 $Cl_2/Ar$와 $C_2F_6/Ar$ 가스를 이용하여 진행되었고 식각 속도와 식각 프로파일 측면에서 조사되었다. $Cl_2$와 $C_2F_6$ 가스의 농도가 증가함에 따라서 자성 박막들의 식각 속도는 감소하였고 식각 경사는 낮아졌다. 자성 박막들의 식각 가스로서 $Cl_2/Ar$이 빠른 식각 속도와 가파른 식각 경사를 얻는데 있어서 $C_2F_6/Ar$ 보다 더 효과적이었다. Coil rf power의 증가는 플라즈마 내의 Ar 이온과 라디칼의 밀도를 증가시키고 dc bias voltage의 증가는 기판으로 스퍼터되는 Ar 이온의 에너지를 증가시키기 때문에 coil rf power와 dc bias voltage가 증가할수록 식각 속도와 식각 경사는 증가하였지만 패턴의 측면에서 재증착이 일어났다. 자성 박막들의 적층으로 형성된 magnetic tunnel junction stack에 고밀도 플라즈마 반응성 이온 식각을 적용하여, 높은 식각 경사와 재증착이 없는 깨끗한 식각 프로파일을 얻었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권5호
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• pp.498-504
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• 2006

고밀도 $CHF_3$ 플라즈마를 이용한 식각에서 photoresist(PR)의 식각속도 및 $SiO_2$의 PR에 대한 식각 선택도가 이온의 입사 각도에 따라 변화하는 특성을 관찰하였다. 플라즈마 내에 파라데이 상자를 설치하여 이온의 입사 각도를 조절하였으며, 바이어스 전압을 변화시켜 이온의 입사 에너지를 조절하였다. 대부분의 바이어스 전압에서 $SiO_2$의 식각속도는 이온입사각도가 증가함에 따라 단조 감소함에 비해 PR의 식각속도는 중간각도 영역까지 일정하다가 그 이후에 감소하기 시작하였다. 이온입사각도가 $0^{\circ}$인 조건에서의 식각속도를 기준으로 정규화된 식각속도(NER)는 $SiO_2$의 경우 cosine함수와 거의 일치하였으나 PR의 경우 중간각도영역에서 over-cosine 형태를 보였다. PR에 대한 $SiO_2$의 식각선택도는 이온입사각도에 따라 점차로 감소하였는데, 이는 PR이 $SiO_2$에 비해 중간각도에서 물리적 스퍼터링에 의해 식각 수율이 크게 증가하였기 때문이다. 또한, 바이어스 전압의 증가에 따라 PR에 대한 식각선택도는 대부분의 이온입사각도에서 감소하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.136.2-136.2
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• 2015

반도체 제조는 chip의 성능 향상 및 단가 하락을 위해 지속적으로 pattern size가 nano size로 감소해 왔고, capacitor 용량은 증가해 왔다. 이러한 현상은 contact hole의 aspect ratio를 지속적으로 증가시킨바, 그에 따라 최적의 HARC (high aspect ratio contact)을 확보하는 적합한 dry etch process가 필수적이다. 그러나 HARC dry etch process는 많은 critical plasma properties 에 의존하는 매우 복잡한 공정이다. 따라서, critical plasma properties를 적절히 조절하여 higher aspect ratio, higher etch selectivity, tighter critical dimension control, lower P2ID과 같은 plasma characteristics을 확보하는 것이 요구된다. 현재 critical plasma properties를 제어하기 위해 다양한 plasma etching 방법이 연구 되어왔다. 이 중 plasma를 낮은 kHz의 frequency에서 on/off 하는 pulsed plasma etching technique은 nanoscale semiconductor material의 etch 특성을 효과적으로 향상 시킬 수 있다. 따라서 본 실험에서는 dual-frequency capacitive coupled plasma (DF-CCP)을 사용하여 plasma operation 동안 duty ratio와 pulse frequency와 같은 pulse parameters를 적용하여 plasma의 특성을 각각 제어함으로써 etch selectivity와 uniformity를 향상 시키고자 하였다. Selective SiO2 contact etching을 위해 top electrode에는 60 MHz pulsed RF source power를, bottom electrode에는 2MHz pulse plasma를 인가하여 synchronously pulsed dual-frequency capacitive coupled plasma (DF-CCP)에서의 plasma 특성과 dual pulsed plasma의 sync. pulsing duty ratio의 영향에 따른 etching 특성 등을 연구 진행하였다. 또한 emissive probe를 통해 전자온도, OES를 통한 radical 분석으로 critical Plasma properties를 분석하였고 SEM을 통한 etch 특성분석과 XPS를 통한 표면분석도 함께 진행하였다. 그 결과 60%의 source duty percentage와 50%의 bias duty percentage에서 가장 향상된 etch 특성을 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제6권3호
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• pp.287-292
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• 1997

본 실험은 고밀도 플라즈마원인 inductively coupled plasma(ICP)를 이용하여 실리카 도파로의 코아를 형성하고자 하였다. $CF_4/CHF_3$유량비, bias power 및 source power 등의 변화에 따른 산화막의 식각 특성 즉 식각 속도, 식각 단면 및 식각된 표면의 거칠기 등의 변화를 검토하였다. 또한 single Langmuir probe 및 optical emission spectroscopy(OES)를 이용하여, 식각 변수에 따른 ICP의 플라즈마 특성을 관찰하였다. 이상의 결과를 토대로, $SiO_2-P_2O_5$로 구성된 실리카 도파로의 코아(core)층을 형성하였고, 이때 최적화된 식각 조건 에서 식각 속도는 380nm/min이고, 마스크 층으로 사용된 Al(Si 1%)와 산화막과의 식각 선 택비는 30:1이상이였다. 형성된 실리카 도파로를 scanning electron microscopy(SEM)으로 관찰한 결과, 코아층의 식각 단면이 수직하고 패턴 선폭의 손실이 거의 없음을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제26권4호
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• pp.145-149
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• 2016

플라즈마 조성, ICP source power, rf chuck power 등의 공정변수가 GaN epitaxy층의 식각특성에 미치는 영향을 조사하였다. $GaF_x$ 화합물 보다 더 높은 휘발성을 가지는 $GaCl_x$ 식각 생성물 형성이 가능한 $Cl_2/Ar$ 플라즈마가 $SF_6/Ar$ 플라즈마보다 더 높은 식각속도를 나타내었다. 또한, $Cl_2/Ar$ 플라즈마에서 Ar 비중이 증가함에 따라 물리적 식각 기구 활성화로 인해 식각 이방성이 향상됨을 확인하였다. 두 가지 플라즈마 조성 모두에서 ICP source power와 rf chuck power가 증가함에 따라 식각속도가 지속적으로 증가함을 확인하였고, $13Cl_2/2Ar$, 750W ICP power, 400 W rf chuck power, 10 mTorr 조건에서 최고 251.9 nm/min의 식각속도를 확보하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집 Vol.14 No.1
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• pp.213-216
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• 2001

Etching behaviors of ferroelectric $YMnO_3$ thin films were studied by an inductively coupled plasma (ICP). Etch characteristic on ferroelectric $YMnO_3$ thin film have been investigated in terms of etch rate, selectivity and etch profile. The maximum etch rate of $YMnO_3$ thin film is $300{\AA}/min$ at $Ar/Cl_2$ of 2/8, RF power of 800W, dc bias voltage of 200V, chamber pressure of 15mTorr and substrate temperature of $30^{\circ}C$. Addition of $CF_4$ gas decrease the etch rate of $YMnO_3$ thin film. From the results of XPS analysis, YFx compounds were found on the surface of $YMnO_3$ thin film which is etched in $Ar/Cl/CF_{4}$ plasma. The etch profile of $YMnO_3$ film is improved by addition of $CF_4$ gas into the $Ar/Cl_2$ plasma. These results suggest that fluoride yttrium acts as a sidewall passivants which reduce the sticking coefficient of chlorine on $YMnO_3$.

• 전자공학회지
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• 제40권12호
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• pp.18-30
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• 2013

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2001년도 춘계총회 및 학술발표회
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• pp.22-22
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• 2001