• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.454-454
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• 2010

In order to achieve a high efficient a-Si solar cell, the TCO (transparent conductive oxide) substrates are required to be a low sheet resistivity, a high transparency, and a textured surface with light trapping effect. Recently, a zinc oxide (ZnO) thin film attracts our attention as new coating material having a good transparent and conductive for TCO of solar cells. In this paper the optical properties of $H_2$ post-treated BZO (boron doped ZnO, ZnO:B) thin film are investigated with $O_2$-plasma treatment. The BZO thin films by MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) are investigated and the samples of $H_2$ post-treated BZO thin film are tested with $O_2$-plasma treatment by plasma treatment system with 13.56 MHz as RIE (Reactive Ion Etching) type. We measured the optical properties and surface morphology of BZO thin film with and without $O_2$-plasma treatment. The optical properties such as transmittance, reflectance and haze are measured with integrating sphere and ellipsometer. This result of the BZO thin film with and without $O_2$-plasma treatment is application to the TCO for solar cells.

• ETRI Journal
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• 제16권1호
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• pp.45-57
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• 1994

The effects of reactive ion etching (RIE) of $SiO_2$ layer in $CHF_3/C_2F_6$ on the underlying Si surface have been studied by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), secondary ion mass spectrometer, Rutherford backscattering spectroscopy, and high resolution transmission electron microscopy. We found that two distinguishable modified layers are formed by RIE : (i) a uniform residue surface layer of 4 nm thickness composed entirely of carbon, fluorine, oxygen, and hydrogen with 9 different kinds of chemical bonds and (ii) a contaminated silicon layer of about 50 nm thickness with carbon and fluorine atoms without any observable crystalline defects. To search the removal condition of the silicon surface residue, we monitored the changes of surface compositions for the etched silicon after various post treatments as rapid thermal anneal, $O_2$, $NF_3$, $SF_6$, and $Cl_2$ plasma treatments. XPS analysis revealed that $NF_3$ treatment is most effective. With 10 seconds exposure to $NF_3$ plasma, the fluorocarbon residue film decomposes. The remained fluorine completely disappears after the following wet cleaning.

• 한국진공학회지
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• 제7권2호
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• pp.161-168
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• 1998

Taguchi가 제안한 강건설계 및 연구자의 주관에 의존하는 통상적인 실험방법을 병 행하여 CH4/H2 유도결합 고밀도 플라즈마를 이용한 InP 소재의 반응성이온에칭에 있어 공 정변수들이 식각특성에 미치는 영향을 분석하고 적정조건을 도출하였다. 연구 결과 ICP전력 은 표면거칠기와 측벽수직도, bias 전력은 식각속도와 수직도에, CH4분율은 수직도와 식각 속도, 석영창과 시료 사이의 거리는 표면 거칠기에 영향을 주는 변수로 작용하였고, 식각속 도에 가장 크게 영향을 주는 변수는 공정압력임을 알 수 있었다. 결과적으로 ICP Power 700W, bias Power 150W, 시편/coil 거리 14cm, 압력 7.5mTorr, 15% $CH_4$의 적정조건에서 시간당 약 3.1$\mu\textrm{m}$의 식각속도와 미려한 표면을 얻어, 기존의 반응성 이온 식각(RIE)과 비교하 여 1.5배 이상의 식각속도를 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.40-40
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• 2000

직접 회로의 소자크기가 더욱 미세화에 따라, 기존에 사용하는 금속 배선의 저항과 금속 배선과 층간 유전 물질에 의한 정전용량의 증가로 인한 시간 지연 (RC time delay) 문제가 크게 대두되고 있다. 이 문제를 해결하기 위해 비유전율이 낮은 물질을 층간 유전체로 사용하여 정전용량을 낮추는 것이 필요하다. 기존의 실리콘 산호막 대신에 MSSQ(methylsilsequioxance)를 이용할 때 필요한 건식 식각 공정을 연구하였다. MSSQ 물질을 patterning 하기 위해 습식 공정의 부산물인 폐액 등의 문제점이 발생하지 않을 뿐만 아니라, 소자의 손상이 적고 선택비가 높으며, 식각의 이방성을 향상시킬 수 있는 장점을 갖고 있는 반응 이온 식각기(reactive ion etchin)을 이용하였다. CF4/O2 plasma를 사용하였는데, 가스의 양의 flow rate와 조성비, RF pover(50, 100, 150 W)등의 변화에 따른 식각 특성을 알아보았다. atep, SEM, AFM등을 이용하여 측정·분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.403.1-403.1
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• 2016

일반적으로 실리콘 태양전지의 표면 텍스쳐링 공정방식은 습식 텍스쳐링 방식과 건식 텍스쳐링 방식 2가지로 나뉘어진다. 하지만 현재 습식 텍스쳐링 방식의 경우 Solution을 사용하기 때문에 폐용액으로 인한 환경오염 및 Wafer 오염과 같은 단점을 가지고 있다. 또한 건식 텍스쳐링 방식의 경우는 진공 상태에서 진행되므로 높은 유지 비용이 가장 큰 단점으로 대두 되고 있다. 그러므로 기존의 방식과 다르게 진공을 사용하지 않는 대기압 플라즈마 소스를 텍스쳐링 공정에 적용하였다. 본 연구에서는 대기압 플라즈마 소스로 식각한 Wafer의 반사율을 가스 종류와 유량별 측정하여 분석하였다. 측정된 반사율을 통해 대기압 플라즈마 소스가 텍스쳐링 공정에 적용할 수 있는지 확인하였다.

• 공업화학
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• 제17권3호
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• pp.327-330
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• 2006

Si nanodot 배열을 형성하기 위하여 $NbO_{x}$ nanopillar를 건식식각 공정의 식각마스크로써 이용하기 위한 가능성이 조사되었다. $NbO_{x}$ nanopillar는 Al과 Nb의 양극산화 공정을 이용하여 준비되었다. $NbO_{x}$ nanopillar의 식각속도와 식각프로파일은 고밀도 플라즈마를 이용한 반응성 이온 식각법에 의해서 식각가스의 농도와 coil rf power, 그리고 dc bias voltage를 각각 변화시키면서 조사 되었다. $Cl_{2}$ 가스의 농도가 증가할수록 $NbO_{x}$ nanopillar의 식각속도는 감소하였고 coil rf power와 dc bias voltage의 증가는 식각속도의 상승을 초래했다. 선택된 식각조건에서 식각시간을 변화하여 $NbO_{x}$ nanopillar의 식각특성 및 식각메커니즘이 조사되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.79-79
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• 1999

The varous techniques for fabrication of si or metal tip as a field emission electron source have been reported due to great potential capabilities of flat panel display application. In this report, 240nm thermal oxide was initially grown at the p-type (100) (5-25 ohm-cm) 4 inch Si wafer and 310nm Si3N4 thin layer was deposited using low pressure chemical vapor deposition technique(LPCVD). The 2 micron size dot array was photolithographically patterned. The KOH anisotropic etching of the silicon substrate was utilized to provide V-groove formation. After formation of the V-groove shape, dry oxidation at 100$0^{\circ}C$ for 600 minutes was followed. In this procedure, the orientation dependent oxide growth was performed to have a etch-mask for dry etching. The thicknesses of the grown oxides on the (111) surface and on the (100) etch stop surface were found to be ~330nm and ~90nm, respectively. The reactive ion etching by 100 watt, 9 mtorr, 40 sccm Cl2 feed gas using inductively coupled plasma (ICP) system was performed in order to etch ~90nm SiO layer on the bottom of the etch stop and to etch the Si layer on the bottom. The 300 watt RF power was connected to the substrate in order to supply ~(-500)eV. The negative ion energy would enhance the directional anisotropic etching of the Cl2 RIE. After etching, remaining thickness of the oxide on the (111) was measured to be ~130nm by scanning electron microscopy.

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

• 한국결정성장학회지
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• 제27권2호
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• pp.75-79
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• 2017

고밀도 플라즈마 식각 및 lift-off 두 가지 공정으로 honeycomb 형상의 Ag-grid 투명전극층을 제작하였고 제조 공법에 따른 광학적 및 전기적 특성을 비교하였다. 플라즈마 식각 조건 선정을 위하여 Ag 박막의 $10CF_4/5Ar$ 유도결합 플라즈마 식각특성을 조사하였다. 비교적 낮은 ICP source power 또는 rf chuck power 영역에서는 power 증가에 따라 Ag 식각속도가 증가하였고, 높은 power 조건에서는 $Ar^+$ 이온 에너지 감소 또는 $Ar^+$ 이온에 의한 F radical 제거로 인해 식각속도가 감소하였다. $10CF_4/5Ar$ 플라즈마 식각 공정에 의해 제작된 Ag-grid 전극층은 lift-off 공정으로 제작된 전극층에 비해 grid 패턴 형상의 왜곡이나 단절이 없는 더 우수한 grid 패턴 전사 효율과 가시광선 영역에서 더 높은 83.3 %(pixel 크기 $30{\mu}m$/선폭 $5{\mu}m$)와 71 %(pixel 크기 $26{\mu}m$/선폭 $8{\mu}m$)의 광투과율을 각각 나타내었다. 반면에 lift-off 공정으로 제작된 Ag-grid 전극층은 플라즈마 식각 공정 시편보다 더 우수한 $2.163{\Omega}/{\square}$(pixel 크기 $26{\mu}m$/선폭 $8{\mu}m$)과 $4.932{\Omega}/{\square}$(pixel 크기 $30{\mu}m$/선폭 $5{\mu}m$)의 면저항 특성을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제18권1호
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• pp.24-28
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• 2007

$Cl_2/Ar$ 가스의 고밀도 플라즈마를 이용하여 ZnO 박막에 대한 식각이 연구되었다. $Cl_2$ 가스의 농도, coil rf power, dc-bias 전압, 그리고 공정 압력을 변화시켜서 ZnO 박막의 식각특성을 체계적으로 조사하였다. $Cl_2$ 가스의 농도가 증가할수록 ZnO 박막의 식각 속도는 증가하였고, 식각된 패턴 주변의 재증착은 감소되었지만 식각된 패턴의 측면 경사는 낮아졌다. Coil rf power와 dc-bias 전압이 증가할수록 ZnO 박막의 식각 속도가 증가하였고, 식각 프로파일이 개선되었다. 공정 압력이 증가 할수록 ZnO 박막의 식각 속도가 미세하게 증가하였으나 식각 프로파일의 변화는 관찰되지 않았다. 이러한 결과들을 토대로 하여 ZnO 박막의 최적의 식각 조건이 설정되었다. 재증착이나 잔류물이 없이 대략 $75^{\circ}{\sim}80^{\circ}$의 높은 이방성 식각을 갖는 ZnO 박막의 식각이 20% $Cl_2$ 가스의 농도, 1000 W의 coil rf power, 400 V의 dc-bias 전압, 그리고 5 mTorr의 공정 압력에서 성공적으로 이루어졌다.