• 제목/요약/키워드: pulsed PECVD

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Pulsed-PECVD를 이용한 SiN 박막의 $SiH_4-NH_3$에서의 상온 증착: Duty rntio의 이온에너지와 굴절률에의 영향 (SiN film deposition using by a Pulsed-PECVD at room-temperature : Effect of Duty ratio on Ion energy and Refractive index)

  • 김수연;김병환
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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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.

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Pulsed-PECVD를 이용한 SiN 박막의 저 소스전력 $SiH_4-N_2$ 플라즈마에서의 상온 증착 (Room temperature deposition of SiN at low radio frequency source power, $SiH_4-N_2$ plasma using pulsed-PECVD)

  • 이수진;김병환;우형수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.309-309
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    • 2010
  • Silicon Nitride(SiN) 박막을 펄스드 플라즈마 응용화학기상법을 이용하여 저 소스전력의 $SiH_4-N_2$ 플라즈마에서 증착하였다. Duty ratio의 변화에 따른 이온에너지와 굴절률의 변화를 고찰하였다. 저이온에너지는 증착률과 강한 상관성을 보였다. 이온에너지 변수의 증착률에의 영향은 신경망 모델을 이용하여 고찰하였다.

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Prevention of P-i Interface Contamination Using In-situ Plasma Process in Single-chamber VHF-PECVD Process for a-Si:H Solar Cells

  • Han, Seung-Hee;Jeon, Jun-Hong;Choi, Jin-Young;Park, Won-Woong
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.204-205
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    • 2011
  • In thin film silicon solar cells, p-i-n structure is adopted instead of p/n junction structure as in wafer-based Si solar cells. PECVD is a most widely used thin film deposition process for a-Si:H or ${\mu}c$-Si:H solar cells. For best performance of thin film silicon solar cell, the dopant profiles at p/i and i/n interfaces need to be as sharp as possible. The sharpness of dopant profiles can easily achieved when using multi-chamber PECVD equipment, in which each layer is deposited in separate chamber. However, in a single-chamber PECVD system, doped and intrinsic layers are deposited in one plasma chamber, which inevitably impedes sharp dopant profiles at the interfaces due to the contamination from previous deposition process. The cross-contamination between layers is a serious drawback of a single-chamber PECVD system in spite of the advantage of lower initial investment cost for the equipment. In order to resolve the cross-contamination problem in single-chamber PECVD systems, flushing method of the chamber with NH3 gas or water vapor after doped layer deposition process has been used. In this study, a new plasma process to solve the cross-contamination problem in a single-chamber PECVD system was suggested. A single-chamber VHF-PECVD system was used for superstrate type p-i-n a-Si:H solar cell manufacturing on Asahi-type U FTO glass. A 80 MHz and 20 watts of pulsed RF power was applied to the parallel plate RF cathode at the frequency of 10 kHz and 80% duty ratio. A mixture gas of Ar, H2 and SiH4 was used for i-layer deposition and the deposition pressure was 0.4 Torr. For p and n layer deposition, B2H6 and PH3 was used as doping gas, respectively. The deposition temperature was $250^{\circ}C$ and the total p-i-n layer thickness was about $3500{\AA}$. In order to remove the deposited B inside of the vacuum chamber during p-layer deposition, a high pulsed RF power of about 80 W was applied right after p-layer deposition without SiH4 gas, which is followed by i-layer and n-layer deposition. Finally, Ag was deposited as top electrode. The best initial solar cell efficiency of 9.5 % for test cell area of 0.2 $cm^2$ could be achieved by applying the in-situ plasma cleaning method. The dependence on RF power and treatment time was investigated along with the SIMS analysis of the p-i interface for boron profiles.

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펄스드 플라즈마를 이용한 $SiH_4-NH_3-N_2$에서의 SiN박막의 상온 증착 : Duty ratio 이온에너지와 굴절률에의 영향 (Room tempearture deposition of SiN film by using $SiH_4-NH_3-N_2$ plasma: Effect of duty ratio on Ion energy and Refractive index)

  • 이화준;김병환
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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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.

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BORIDING OF STEEL WITH PECVD METHOD

  • Lee, M.J.;Lee, K.Y.;Lee, J.H.;Kim, Y.H.
    • 한국표면공학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.249-252
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    • 1999
  • Boriding is one of the chemical method to increase surface hardness as well as carburizing, and nitriding. Gas boriding and boron paste boriding methods were investigated to replace salt bath boriding. Boron paste boriding method is selected due to safety, small waste and low cost. And then boriding is also carried out micro-pulsed PECVD in order to increase efficiency of boriding. Mechanical properties, microstructure, surface concentration, and depth profile of borided layer is investigated by micro-vickers hardness tester, SEM, XRD, and AES.

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펄스드 $SiH_4-N_2$ 플라즈마를 이용한 SiN 박막의 상온 증착과 굴절률에의 Duty ratio 영향 (Room temperature deposition of SiN thin film using pulsed $SiH_4-N_2$ plasma and the effect of duty ratio on refractive index)

  • 권상희;김병환;우형수;이형구
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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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.

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Pulsed $SiH_4-N_2$ 플라즈마를 이용하여 증착한 SiN 박막 굴절률에의 Duty ratio의 영향 (Effect of duty ratio on refractive index silicon nitride films deposited by using a pulsed $SiH_4-N_2$ plasma)

  • 권민지;김병환
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.241-242
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    • 2009
  • 펄스-플라즈마를 이용하여 상온에서 실리콘나이트라이드 박막을 제조하였다. 증착 중에 이온에너지 분석기를 이용하여 이온에너지와 이온에너지, flux를 측정하였다. Duty ratio는 30~90%까지 변화시키면서, 이온에너지와 굴절률의 관계를 연구하였다. Duty ratio의 감소에 따라 이온에너지는 증가하였다. 낮은 Duty ratio의 범위에서 이온에너지 flux의 변화가 현저하였다. 굴절율은 Duty ratio의 변화에 따라 복잡하게 변화하였지만 $N_h$과의 강한 상관성을 보였다. 전체 Duty ratio의 변화에 대해 굴절률은 1.819에서 1.846으로 미미하게 변화하였다.

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플라즈마 이온주입 기술을 이용한 SOI 웨이퍼 제조 (Silicon On Insulator (SOI) Wafer Development using Plasma Source Ion Implantation (PSII) Technology)

  • 정승진;이성배;한승희;임상호
    • 대한금속재료학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.39-43
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    • 2008
  • PSII (Plasma Source Ion Implantation) using high density pulsed ICP source was employed to implant oxygen ions in Si wafer. The PSII technique can achieve a nominal oxygen dose of $3 {\times}10^{17}atoms/cm^2$ in implantation time of about 20min. In order to prevent oxidation of SOI layer during high temperature annealing, the wafer was capped with $2,000{\AA}$ $Si_3N_4 $ by PECVD. Cross-sectional TEM showed that continuous $500{\AA}$ thick buried oxide layer was formed with $300{\AA}$ thick top silicon layer in the sample. This study showed the possibility of SOI fabrication using the plasma source ion implantation with pulsed ICP source.

DLC 박막과 복합처리(Nitriding/DLC)한 박막의 기계적 특성 비교 (Mechanical Properties of DLC Films and Duplex Plasma Nitriding/DLC Coating Treatment Process)

  • 박현준;김민채;김상섭;문경일
    • 한국표면공학회지
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    • 제53권6호
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    • pp.306-311
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    • 2020
  • In this work, diamond-like carbon (DLC) films are coated onto plasma nitrided AISI 4140 steel by DC-pulsed PECVD. One problem of DLC films is their very poor adhesion on steel substrates. The purpose of the nitriding was to enhance adhesion between the substrate and the DLC films. The white layer formation is avoided. Plasma nitriding increased adhesion from 8 N for DLC coating to 25 N for duplex coating. Duplex plasma nitriding/DLC coating was proven to be more effective in improving the adhesion. The purpose of the bond layer was to enhance adhesion between the substrate and the DLC films.

Pulsed ECR PECVD를 이용한 $SiO_x$ 박막의 성장 및 특성분석 (Growth and Chrarcterization of $SiO_x$ by Pulsed ECR Plasma)

  • 이주현;정일채;채상훈;서영준;이영백
    • 한국재료학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.212-217
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    • 2000
  • 일반적으로 TFT(thin film transistor)의 유전체막으로 실리콘 질화막($Si_3$$N_4$)이나 실리콘 산화막(SiO$_2$)을 $200-300^{\circ}C$의 온도에서 증착을 하게 되는데 본 연구에서는 비정질 실리콘과 유전체막 사이의 계면 특성 특히 계면의 거칠기를 향상시키기 위해서 기존의 증착법이 아니라 비정질 실리콘(a-Si:H)과 산소 ECR 플라즈마의 반응에 의한 산화 막의 성장법을 시도했는데, 이때 기판은 의도적으로 가열하지 않았으며 특히 본 연구에서는 기존의 시도와는 달리 ECR 플라즈마를 형성할 때 마이크로파 전력에 pulse를 가하는 방법을 최초로 시도했고, 계면에 불순물의 혼입을 최대한으로 줄이기 위해서 진공을 파괴하지 않은 상태로 산화막을 연속적으로 성장시키는 방법을 이용했다. Pulse를 가했을 경우에는 pulse를 가하지 않은 경우에 비해서 화학양론적 측면, 유전상수, 산화막의 표면 평탄도 등에서 우수한 산화막이 성장했으며, 특히 비정질 실리콘과 유전체막 사이의 계면 특성을 반영하는 산화막의 표면 평탄도가 1/3정도로 획기적으로 줄어들었다.

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