• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.59 no.11
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• pp.2016-2020
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• 2010

Indium-zinc-oxide (IZO) films were deposited at room temperature via RF sputtering with varying the flow rate of additive nitrogen gas ($N_2$). Thin film transistors (TFTs) with an inverted staggered configuration were fabricated by employing the various IZO films, such as $N_2$-added and pure (i.e., w/o $N_2$-added), as active channel layers. For all the deposited IZO films, effects of additive $N_2$ gas on their deposition rates, electrical resistivities, optical transmittances and bandgaps, and chemical structures were extensively investigated. Transfer characteristics of the IZO-based TFTs were measured and characterized in terms of the flow rate of additive $N_2$ gas. The experimental results indicated that the transistor action occurred when the $N_2$-added (with $N_2$ flow rate of 0.4-1.0 sccm) IZO films were used as the active layer, in contrast to the case of using the pure IZO film.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.23 no.6
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• pp.656-662
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• 2015

In the present study, multi-layered Si DLC (Silicon Diamond-Like Carbon) coatings with HMDSO (Hexamethyldisiloxane) buffer layers are applied on SKD 11 substrates by PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) with different HMDSO gas flow rates, while the gas flow rate of $C_2H_2$ is fixed to enhance the electric resistivity of forming dies for electrically assisted forming. The HMDSO buffer layer is introduced to increase adhesion between the base metal and Si-DLC layers. The result of evaluation of electric resistivity and adhesion strength shows that the properties are affected by the flow rate of HMDSO, while the flow rate of 80 sccm results in the coating with the highest electric resistivity and adhesion strength among the selected flow rates.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.158-159
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• 2007

반도체 소자의 공정에 있어서 device scaling으로 인한 게이트 산화막 대체 유전체 (high-k)의 공정 개발 확보 방안 필요하다. 본 논문에서는 $Cl_2$/Ar 유도 결합 플라즈마를 이용하여 $HfO_2$ 박막을 식각하였다. $Cl_2$(80 %)/Ar(20 %)의 가스비, 600 W의 RF 전력, -150 V의 직류 바이어스 전압, 20 sccm의 총 가스유랑, 15 mTorr의 압력에서 15.4 nm/min의 최대 식각률을 얻을 수 있었다. 식각 된 $HfO_2$ 박막 표면을 XPS 분석한 결과 Hf와 O는 Cl 라디칼과 반응을 하여 높은 휘발성을 보이지만 Hf-O의 안정된 결합으로 인하여 이온에 의한 스퍼터링 효과에 의해서 식각된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.162-163
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• 2007

The dry etching of Si was investigated using direct dc biasing to the Si substrate. The TCP type etching system with a feed-through for applying a dc bias was used in the etching. The applied dc bias and ICP power was varied to examine the effect on the etching at the fixed chamber pressure and $SF_6$ flow rate of 10 mTorr and 10 sccm during. When the plasma was generated at ICP power of 100 W, the etch rate of Si was increased with the bias for the biased samples. However, the etching of Si for the non-biased sample was enhanced for the increased ICP power.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1321-1322
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• 2007

$Ar/Cl_2$, $Ar/CH_4$ 및 $Ar/Cl_{2}/CH_{4}$ 유도결합 플라즈마의 가스 혼합비에 따른 BLT 박막의 식각 메커니즘과 선택비, 식각 후 박막 표면의 조성변화를 조사하였다. BLT 박막의 최대식각률은 $Ar/Cl_2$ 플라즈마에서의 Ar 가스 혼합비가 80%일 때 50.8 nm의 값을 보였다. 이 때, 1sccm의 $CH_4$ 첨가를 통하여 선택비와 식각률을 개선할 수 있었다. 박막 표면의 xPS 분석을 통해 BLT 박막 표면의 조성변화는 Cl 원자와의 반응에 의한 화학적 식각 손상이 H 원자와의 반응에 의한 그것보다 크다는 것을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.390-391
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• 2006

This paper describes the design, fabrication and characteristics of a micromachined piezoelectric valve utilizing a multilayer ceramic actuator (MCA). The micromachined MCA valve, which uses a buckling effect, consists of three separate structures: the MCA, the valve actuator die and the seat die. The valve seat die with 6 trenches was made, and the actuator die, which is driven by the MCA under optimized conditions, was also fabricated. After Si wafer direct bonding between the seat die and the actuator die, the MCA was also anodically bonded to the seat/actuator die structure. A polydimethylsiloxane (PDMS) sealing pad was fabricated to minimize the leak rate. Finally, the PDMS sealing pad was also bonded to the seat die and the stainless steel package. The MCA valve shows a flow rate of 9.13 sccm at an applied DC voltage of 100 V with a 50% duty cycle and a maximum non-linearity of 2.24% FS. Therefore, the fabricated MCA valve is suitable for a variety of flow control equipment, as a medical bio-system and in the automobile industry.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.24 no.6
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• pp.445-448
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• 2011

In this study, the etching characteristics of $Al_2O_3$ thin films were investigated using an ICP (inductively coupled plasma) of $BCl_3$/Ar gas mixture. The etch rate of $Al_2O_3$ thin films as well as the $SiO_2/Al_2O_3$ etch selectivity were measured as functions of $BCl_3$/Ar mixing ratio (0~100% Ar) at a constant gas pressure (10 mTorr), total gas flow rate (40 sccm), input power (800 W) and bias power (100 W). The behavior of the $Al_2O_3$ etch rate was shown to be quite typical for ion-assisted etch processes with a dominant chemical etch pathway. To analyze the etching mechanism using DLP (double langmuir probe), OES (optical emission spectroscopy) and surface analysis using XPS (x-ray photoelectron spectroscopy) were carried out.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.204-204
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• 2010

본 연구에서는 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 RF파워의 변화에 따라 증착한 a-IGZO 박막의 n-형 반도체 활용 특성과 관련된 구조적, 광학적, 전기적 특성 변화를 연구하였다. 기판은 corning 1737 유리 기판을 사용하였고, 유기 클리닝 후 즉시 챔버 내부에 장착되었다. IGZO 타겟은 $In_2O_3$, $Ga_2O_3$, ZnO 분말을 각각 1:1:2mol% 조성비로 혼합하여 소결한 타겟을 사용하였다. 박막 증착 조건으로 초기 압력 $2.0{\times}10^{-6}\;Torr$, 증착압력 $2.0{\times}10^{-2}\;Torr$, 반응가스 Ar 50sccm, 증착온도는 실온으로 고정하였으며, 공정변수로 RF 파워를 25W, 50W, 75W, 100W로 변화시키며 시편을 제작하였다. AFM 분석결과 RF 파워가 증가함에 따라 거칠기가 증가하였으며, XRD 분석결과 Bragg's 법칙을 만족하는 피크가 나타나지 않는 비정질 구조임을 확인할 수 있었다. Hall측정 결과 100W에서 $10cm^2/V^{-1}s^{-1}$이상의 우수한 이동도 특성을 보였으며, 가시광선 투과 특성은 RF 파워가 50W일때 85% 이상으로 양호하였다. XPS 분석결과 RF 파워가 증가할수록 밴드갭이 감소하는 현상은 박막내 산소 이탈 증가현상에 의한 산소 공공의 밀도가 높아지는 것과 연관성이 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.203-203
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• 2010

본 연구에서는 RF magnetron sputtering을 이용하여 공정압력에 따라 증착된 ITO 박막의 투명 전극 특성을 연구하였다. ITO 박막은 $In_2O_3$ : $SnO_2$ 비율이 9:1로 소결된 3in 직경의 타겟을 사용하여 corning 1737을 유리기판 위에 증착하였다. 증착조건으로 초기압력은 $1.7{\times}10^{-6}torr$로, 가스 유량은 Ar 50 sccm으로, RF power는 25W로 각각 고정하였으며, 증착 공정압력을 $2.0{\times}10^{-2}$, $7.0{\times}10^{-3}$, $2.0{\times}10^{-3}torr$로 변화하면서 200nm 두께의 ITO 박막시편을 제작하였다. 제작된 시편의 AFM 분석결과 박막의 거칠기는 0.33nm 이었으며, 광투과도 및 비저항은 공정압력이 낮은 경우 상대적으로 양호한 결과를 보였다. 높은 공정압력에서 광투과도는 60% 정도로 나타났으나, 낮은 공정압력에서 RF power를 증가시킴에 따라 가시광선의 광투과도는 85% 이상으로, Hall측정을 통한 Mobility는 $37.6\;cm^2V^{-1}s^{-1}$로 각각 증가하였으며, 비저항은 $0.346{\times}10^{-3}{\Omega}cm$이었으며, 이동도는 $4.788{\times}10^{20}cm^{-3}$로써 양호한 투명전극 특성을 보였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.154-154
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• 2010

표면 passivation 효과향상 기술은 고효율의 결정질 실리콘 태양 전지를 제작하는데 필수적 요소이다. passivation을 통해서 전자와 전공의 재결합 속도를 낮출 수 있어 $V_{oc}$가 상승하고, 전류 값 증가를 통하여 효율 향상의 결과를 얻을 수 있기 때문이다. passivation을 위해서 다양한 각도로 접근하였다. 첫째는 $SiN_x$를 이용한 passivation효과 실험 둘째는 plasma 분위기에서 $N_2O$를 이용한 passivation효과 실험 그리고 마지막으로 RTO를 이용한 passivation 효과를 실험하였다. 첫 번째 실험은 PECVD를 이용하여 $SiN_x$를 증착한 후 굴절률 1.9 2.66으로 가변 한 결과 $SiN_x$ n=2.66에서 $D_{it}=8.82{\times}10^9$ [$cm^{-2}eV^{-1}$]로 우수한 passivation 효과를 얻을 수 있었다. 두 번째 실험에서는 PECVD를 이용해서 $N_2O$ treatment 후 SiON 증착한 샘플을 이용하여 시간 가변에 따른 passivation 효과를 확인하였다. 그 결과 $N_2O$ 50sccm, 100mTorr, 20W, $400^{\circ}C$ 8min 조건에서 가장 우수한 passivation 효과를 관찰할 수 있었다. 마지막 실험은 RTP를 이용하여 $SiO_2$ 박막에 대한 온도, 시간에 따른 passivation효과를 확인하였다. 그 결과 $O_2$ 3L/min $800^{\circ}C$ 2~3nm 3min 공정에서 lifetime이 220us(n형)의 결과를 얻을 수 있었다. 상기 세 실험결과를 태양전지제작에 응용한다면 고효율의 태양전지 제작이 가능할 것으로 사료된다.