• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.824-827
• /
• 2000

Fabrication of InP-based photonic devices by dry etch Process is important for clear formation of waveguide mesa structure. We have developed more efficient etch process of the inductively coupled plasma (ICP) with low damages and less polymeric deposits for the InP-based photonic devices than the reactive ion etching (RIE) technique. We report the tendency of etch rate variation by the process parameters of the RF power, pressure, gas flow rate, and the gas mixing ratio. The surface roughness of InP-based waveguide structure was more improved by the light wet etching in the mixed solution of H$_2$SO$_4$:H$_2$O (1:1)

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2009년도 제37회 하계학술대회 초록집
• /
• pp.110-110
• /
• 2009

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.408-408
• /
• 2012

It is well known that magnetic random access memory (MRAM) is nonvolatile memory devices using ferromagnetic materials. MRAM has the merits such as fast access time, unlimited read/write endurance and nonvolatility. Although DRAM has many advantages containing high storage density, fast access time and low power consumption, it becomes volatile when the power is turned off. Owing to the attractive advantages of MRAM, MRAM is being spotlighted as an alternative device in the future. MRAM consists of magnetic tunnel junction (MTJ) stack and complementary metal- oxide semiconductor (CMOS). MTJ stacks are composed of various magnetic materials. FePt thin films are used as a pinned layer of MTJ stack. Up to date, an inductively coupled plasma reactive ion etching (ICPRIE) method of MTJ stacks showed better results in terms of etch rate and etch profile than any other methods such as ion milling, chemical assisted ion etching (CAIE), reactive ion etching (RIE). In order to improve etch profiles without redepositon, a better etching process of MTJ stack needs to be developed by using different etch gases and etch parameters. In this research, influences of $O_2$ gas on the etching characteristics of FePt thin films were investigated. FePt thin films were etched using ICPRIE in $CH_4/O_2/Ar$ gas mix. The etch rate and the etch selectivity were investigated in various $O_2$ concentrations. The etch profiles were studied in varying etch parameters such as coil rf power, dc-bias voltage, and gas pressure. TiN was employed as a hard mask. For observation etch profiles, field emission scanning electron microscopy (FESEM) was used.

• 한국진공학회지
• /
• 제6권3호
• /
• pp.282-286
• /
• 1997

$Cl_2$/ CH_4/H_2$ 혼합기체를 이용한 InP소재의 반응성 이온 에칭(RIE; reactive ion etching)방법에 있어서 기체분율, RF(radio frequency) 전력 및 시료온도를 변화시키면서 에 칭속도, 측벽 수직도, 표면손상 및 오염 등을 관찰하여 적정 에칭조건을 연구하였다. $CH_4$ 유 량 0-12sccm, Cl2 기체 유량을 3-15sccm, RF 전력 100-200W, 시료온도 150-$200^{\circ}C$로 각각 변화시켜 실험한 결과 $Cl_2$ 기체유량 및 RF 전력과 시료온도가 증가함에 따라 에칭속도가 비례하여 증가하였고 RF 전력 150W, 시편온도 $180^{\circ}C$, 10Cl2/5CH4/85H2의 적정 공정조건에 서 $80^{\circ}$정도의 측벽수직도를 갖는 메사와 미려한 에칭표면이 얻어졌으며 평균 에칭속도는 0.9$\pm$0.1$\mu\textrm{m}$/min정도였다. 전자현미경 분석 결과 $CH_4/H_2$혼합기체에 $Cl_2$를 첨가함에 따라 표 면미려도 및 메사측벽 수직도는 다소간 감소하였으나 에칭공정 중 고분자 물질의 생성이 억 제되었다.

• 소성∙가공
• /
• 제14권5호
• /
• pp.473-476
• /
• 2005

The demand of on-chip total analyzing system with MEMS (micro electro mechanical system) bio/chemical sensor is rapidly increasing. In on-chip total analyzing system, to detect the bio/chemical products with submicron feature size, a filtration system with nano-filter is required. One of the conventional methods to fabricate nano-filter is to use direct patterning or RIE (reactive ion etching). However, those procedures are very costly and are not suitable fur mass production. In this study, we suggested new fabrication method for a nano-filter based on replication process, which is simple and low cost process. After the Si master was fabricated by laser interference lithography and reactive ion etching process, the polymeric mold was replicated by UV-imprint process. Metallic nano-filter was fabricated after removing the polymeric part of metal deposited polymeric mold. Finally, our fabrication method was applied to metallic nano-filter with $1{\mu}m$ pitch size and $0.4{\mu}m$ hole size for bacteria sensor application.

• 한국진공학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.225-232
• /
• 2011

다결정 실리콘 태양전지 표면의 광흡수율을 극대화시키기 위하여 플라즈마기반의 reactive ion etching (RIE) 공정을 적용하였으며 maskless 표면 texturing조건을 최적화하여 310~1,100 nm 파장대역의 평균 표면반사율을 $4{\pm}1%$ 내외로 감소시킬 수 있는 grass-like 한 블랙실리콘을 제조할 수 있었다. Saw damage를 가진 $15.6{\times}15.6\;cm^2$ bare 웨이퍼에서부터 중요 공정단계별로 처리된 시료들의 평균반사율, 표면형상, 소수운반자 수명 등의 위치분포를 측정하여 최종 제작된 태양전지의 광전변환효율과 외부양자효율 등과 비교 검토하여 고효율 다결정 실리콘 태양전지 양산에 필요한 표면 texturing 조건들을 연구하였다. 평균 반사율을 4% 이하로 감소시키는 texturing 공정조건에서 웨이퍼 중앙에서 가장자리로 갈 수록 표면구조의 깊이 2배 반치폭 3배의 불균일성이 발생하였으며 이에 따라 입사광자의 다중반사확률이 높아져 평균반사율이 1% 정도 낮아지는 것으로 밝혀졌다. 비반사막이 코팅된 시료에서 측정된 소수운반자수명분포도 중앙에서 가장자리로 갈수록 약 40% 이상 더 긴 수명을 갖는 것으로 밝혀져 표면구조의 크기에 따른 사이즈효과가 발생하는 것으로 판단된다. 제조된 태양전지의 위치에 따른 광전변환효율도 낮은 반사율과 더 긴 소수운반자수명을 갖는 가장자리에서 2% 가량 높은 광전변환효율을 보였으며, 380~1,100nm 파장대역의 외부양자효율 측정결과도 이를 뒷받침하고 있다. 균일한 에미터 층 형성 및 ARC 증착에 있어서 구조적으로 가장자리 부분의 구조가 유리한 것으로 예상되며, 동시에 표면 구조의 사이즈 효과 때문에 표면 재결합확률이 중앙보다 가장자리에서 더 감소되어 더 높은 광전변환효율을 보이는 것으로 해석된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.37.1-37.1
• /
• 2011

Miniaturization of lenses has been widely researched by various scientific and engineering techniques. As a result, micro scaled lens structure could be easily achieved from various fabrication techniques; nevertheless it is still challenging to make nano scaled lenses. This paper reports a novel fabrication method of silicon nanotemplate for nanolens array. The inverse structure of nanolens array was fabricated on silicon substrate by reactive ion etching (RIE) process. This technique has a flexibility to produce different tip shapes using different pattern masks. Once the silicon nano-tip array structure is well-defined using an optimized recipe, it is followed by polymer molding to duplicate nanolens array from the template. Finally, the nanostructures formed on silicon nanotemplate and polymer replica were investigated using FE-SEM and AFM measurements. The nano scaled lens can be manufactured from the same template, also using other replication techniques such as imprinting, injection molding and so on.

• 한국광학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.309-312
• /
• 2004

레이저 홀로그래피 방법과 반응성 이온식각 방법(RIE: reactive ion etching)을 사용하여 2차원 광자결정을 제작하였다. 육변형(hexagonal) 및 사변형(square) 광자결정 격자는 첫 번째 레이저 노광 후 시편을 각각 60도 및 90도 회전하고 다시 두 번째 노광을 통하여 제작할 수 있었다. 또한 사변형 광자결정 격자의 나노컬럼(nanocolumn)의 크기와 주기는 레이저 입사각에 따라 각각 125∼145 nm, 220∼290 nm로 미세한 조정이 가능하였다. 마지막으로 CH$_4$/H$_2$ 가스를 이용한 반응성 이온식각 방법을 통하여 aspect ratio가 1.5 이상인 InP/InGaAsP nanocolumn을 제작 할 수 있었다.

• 전자공학회논문지D
• /
• 제36D2호
• /
• pp.41-47
• /
• 1999

본 논문에서는 플라즈마 건식 식각 공정을 모의 실험하기 위하여 셀 제거 방법을 적용하여 개발한 시뮬레이터의 성능을 보고한다. 마스크의 기하학적 형상에 의한 그림자 효과(shadow effect)를 고려하기 위한 알고리즘과, 오차의 누적을 막기 위한 알고리즘을 새로이 적용하였다. 입사하는 이온의 분포를 계산하기 위해서 해석적 모델과 몬테 카를로 방법을 모두 적용하였다. 또한 사용자가 유닉스(UNIX) 환경에서 공정 조건을 편리하게 입력할 수 있도록 그래픽 사용자 환경(graphic user interface, GUI)을 개발하였다. 개발된 3D-SURFILER(SURface proFILER)의 성능을 검증하기 위한 콘택 홀(contact hol) 구조의 시뮬레이션에서 셀의 수를 36,000($30{\times}40{\times}30$)으로 설정하여 시뮬레이션하였을 때 SUN ULTRA 1 시스템에서 약 10Mbyte의 메모리가 사용되었으며, 시뮬레이션 시간을 20분이었다. 종횡비(aspect ratio)가 1.57인 콘택 홀 구조에서 반응성 이온 식각(reactive ion etching, RIE)을 시뮬레이션하였으며, 이온의 증속 식각의 정도를 나타내는 손상 계수의 변화와 압력이 600mTorr일 때의 이온의 입사 분포에 의한 토포그래픽(topography) 진화를 시뮬레이션하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.328-329
• /
• 2012

$SF_6$ gas는 반도체 및 디스플레이 제조공정 중 Dry etch과정에서 널리 사용되는 gas로 자연적으로 존재하는 것이 아닌 사용 목적에 맞춰 인위적으로 제조된 gas이다. 디스플레이 산업에서 $SF_6$ gas가 사용되는 Dry etch 공정은 주로 ${\alpha}$-Si, $Si_3N_4$ 등 Si계열의 박막을 etch하는데 사용된다. 이러한 Si 계열의 박막을 식각하기 위해서는 fluorine, Chlorine 등이 사용된다. fluorine계열의 gas로는 $SF_6$ gas가 대표적이다. 하지만 $SF_6$ gas는 대표적인 온실가스로 지구 온난화의 주범으로 주목받고 있다. 세계적으로 온실가스의 규제에 대한 움직임이 활발하고, 대한민국은 2020년까지 온실가스 감축목표를 '배출전망치(BAU)대비 30% 감축으로' 발표하였다. 따라서 디스플레이 및 반도체 공정에는 GWP (Global warming Potential)에 적용 가능한 대체 가스의 연구가 필요한 상황이다. 온실가스인 $SF_6$를 대체하기 위한 방법으로 GWP가 낮은 $C_3F_6$가스를 이용하여 $Si_3N_4$를 Dry etching 방법인 RIE (Reactive Ion Etching)공정을 한 후 배출되는 가스를 측정하였다. 4인치 P-type 웨이퍼 위에 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)장비를 이용하여 $Si_3N_4$를 200 nm 증착하였고, Photolithography공정을 통해 Patterning을 한 후 RIE공정을 수행하였다. RIE는 Power : 300 W, Flow rate : 30 sccm, Time : 15 min, Temperature : $15^{\circ}C$, Pressure : Open과 같은 조건으로 공정을 수행하였다. 그리고 SEM (Scanning Electron Microscope)장비를 이용하여 Etching된 단면을 관찰하여 단차를 확인하였다. 또한 Etching 전후 배출가스를 포집하여 GC-MS (Gas Chromatograph-Mass Spectrophotometry)를 측정 및 비교하였다. Etching 전의 경우에는 $N_2$, $O_2$ 등의 가스가 검출되었고, $C_3F_6$ 가스를 이용해 etching 한 후의 경우에는 $C_3F_6$ 계열의 가스가 검출되었다.