ECR 플라즈마 식각장치의 고진공 시스템제작 및 반도체 식각특성연구

안무선 한국진공학회 1991 한국진공학회 학술발표회초록집 Vol.- No.-

춘계 황사의 입자수 분포와 대기광학적 성질

김필수,안무선 漢陽大學校 環境科學硏究所 1993 環境科學論文集 Vol.14 No.-

춘계황사의 입자크기분포와 광학적성질을 연구하였다. 1988년 4월의 0.01∼10㎛범위 대기부유입자의 크기분포 dN/d(logD)는 중국대륙에서 운송되어온 심한 황사의 영향으로 조대입자수가 뚜렷히 증가하였다. 한편, 입자 크기에 따른 체적분포 dV/d(logD)는 두개 극대를 가지며 특히 황사에 의한 직경 1㎛이상의 큰 입자의 체적증가는 특이한 현상이다. 소산계수분포 dσ??/d(logD)는 자연대기의 미세한 에어로솔에 의한 광소산과 1㎛이상 황사입자에 의한 광소산의 두성분을 가졌으며 후자의 기여가 오히려 더 크게 나타났다. 이러한 현상은 자연대기에서 거의 관측되지 않는다. 이 연구에서는 황사의 영향하에서의 파장에 따른 광소산계수 dσ??/dλ, 전소계수 σ?? 및 시정등도 논의하였다. Size distribution and optical properties of the yellow sand in spring have been studied. In April 1988, the airborne particle size distribution dN/d(logD) over the size range 0.01∼10㎛ indicates remarkable increase of coarse particles owing to the influence of heavy yellow sand which is transported from the Chinese Continent. On the other hand, the volume distribution dV/d(logD) as a function of particle diameter shows bimodal spectrum, specipically indicating an unusual increase of volume in large particles of yellow sand whose diameter larger than 1㎛. The distribution of extinction coefficient dσ??/d(logD) represents two-component contribution by natural aerosol of fine particles and yellow sand of diameter larger than 1㎛. The distribution of the later is rather higher than that of the former. This phenomenon is rarely observed in natural atmosphere. In this work, wavelength dependent extinction coefficient dσ??/dλ, total extinction coefficient σ?? and visibility R influenced by the yellow sand are also discussed.

공명위치에 따른 ECR 플라즈마의 에너지 변화

김필수,김남성,안무선 漢陽大學校 自然科學硏究所 1996 自然科學論文集 Vol.15 No.-

ECR 플라즈마는 낮은 기체압력, 높은 이온밀도 및 낮은 이온에너지 등의 특성을 가지고 있어 저손상, 미세회로 및 신소재 개발공정의 유력한 수단으로 인식되고 있다. 본 연구에서는 공명위치에 따른 N₂ECR 플리즈마의 전자에너지를 조사하였다. N₂ECR플라즈마의 전자에너지는 보통 28eV∼30eV정도를 나타내었으나 상단코일의 자기장이 강하고 하단코일의 자기장이 약한 경우 전자에너지는 약50eV로 크게 나타났다. 공명점의 갯수는 플라즈마 에너지에 기여하지 않는 것으로 나타났으며 이로부터 첫 번째 공명위치에서 대부분의 전자에너지 공명흡수가 발생함을 알 수 있었다. 하단코일의 자기장이 약한 경우 높은 전자에너지를 가지는 이유는 낮은 자기장에 의하여 반사된 초고주파가 다시 공명흡수에 기여하기 때문으로 풀이된다. ECR plasma, having its characteristics of low gas pressure, low ion energy and high ion density, has become one of useful means to research and development for new materials and microeletronic circuits with low loss. This study deals with the characteristics of N₂ECR plasma on the variation of ECR plasma energy with resonance positions. Especially, ECR plasma energy affected by the resonance positions has been investigated. Most of the electron energies of N₂ECR plasma with various resonance positions are recorded 28eV∼30eV. But in case of strong magnetic field in the upper side coil and weak magnetic field in the lower side coil, the electron energies are measured up to 50 eV. The number of resonance positions does not contribute to the plasma energy. This result implies the resonance absorption of the electron energy is generated mainly at the first resonance position. It is shown that the high electron energy appears when magnetic field in the lower side coil is weak. This makes it possible to deduce that the UHF microwave reflected by the weak magnetic field influences the resonance absorption again.

ECR 플라즈마의 식각 공정변수에 관한 연구

안무선(M.S. Ahn),지철묵(C.M. Ji),김영진(Y.J. Kim),윤송현(J.S. Liou),유가선(S. H. Yoon) 한국진공학회(ASCT) 1992 Applied Science and Convergence Technology Vol.1 No.1

16M/64M DRAM 제조공정에 적용할 수 있는 ECR 방식의 플라즈마 etcher를 개발하여 Poly-Si 식각공정에 적용하였다. 공정압력, 사용가스 및 초고주파 전력의 공정변수 변화에 따른 Poy-Si의 식각율 및 선택비 변화를 조사하였다. 초고주파의 전력이 증가할수록 식각율과 Oxide에 대한 선택비가 증가하는 경향을 보였으며 6mT의 공정압력에서 최적치를 보였다. 공정가스 SF_6/SF_6+Cl의 값이 증가할수록 식각율 및 선택비의 감소가 있었으며 이는 최적 공정변수를 찾지못하였기 때문으로 분석된다. The ECR(Electron Cyclotron Resonance) plasma etcher was developed for process of manufacturing 16M/64M DRAM and applied to poly-Si etching process. The etching rate and selectivity of poly-Si were investigated by changing the process factor of pressure gas and microwave power. The increasing power of microwave will have the trend of increasing the etching rate and selectivity of Oxide, and have suitable value process pressure at 6 mTorr. The increasing value of process gas SF_6/SF_6+Cl₂ will cause the decrease of etching rate and selectivity, this is because the best process factor is not found.

기판부근에서의 N₂및 O₂ECR 플라즈마 분포특성연구

박종오,안무선,김필수 漢陽大學校 自然科學硏究所 1996 自然科學論文集 Vol.15 No.-

ECR 플라즈마는 낮은 기체 압력, 높은 이온밀도 및 낮은 이온에너지 등의 특성을 가지고 있어 저손상, 미세회로 및 신소재 개발공정의 유력한 수단으로 인식되고 있다. 본 연구에서는 질소와 산소 ECR 플라즈마 발생변수에 관한 특성을 조사하였다. 특히 질소 및 산소기체 플라즈마를 생성시켜 자장변화와 기체 압력에 따른 플라즈마 밀도의 균일성을 조사하였고, 기체 압력변화 및 기판부근의 위치변화에 따른 질소 및 산소 플라즈마의 이온밀도 및 전자에너지의 분포특성에 대하여 조사하였다. 기체 압력 20-60mTorr 범위에서 이온밀도는 기체압력이 낮을수록 증가하였고 자장세기 분포에 비례하는 경향을 보였으며, 전자에너지는 압력이 낮을수록 감소하는 현상을 보였다. 이는 질소와 산소 기체 모두에서 동일한 경향을 나타내었으며 특히 질소기체의 경우 기체압력이 높아질수록 생성된 플라즈마가 매우 불안정하였다. 따라서 높은 이온밀도를 가지는 안정된 플라즈마를 형성할 수 있는 조건으로는 낮은 기체압력, 높은자장세기분포 등이 요구됨을 알 수 있었다. ECR plasma, having its characteristics of low gas pressure, low ion energy and high ion density, has become one of useful means to research and development for new materials and microeletronic circuits with low loss. These study deals with the characteristics of N₂and O₂ECR plasma generation. Especially, the uniformity of plasma density depending on the magnetic field and gas pressure of N₂and O₂has been investigated. In addition, N₂and O₂ion densities, and electron energy distribution properties are examined with variation of gas pressure and position in the vicinity of substrate. In the gas pressure range of 20-60mTorr, the ion density increases as decreasing gas pressure, although it is nearly proportional to the magnetic field. On the other hand, electron energy decreases as decreasing gas pressure. These phenomena show in both N₂and O₂gas plasmas. Therefore, the conditions to produce a stable plasma with high ion density must be low gas pressure and high magnetic field.

초고집적 반도체 마스크 보호용 다층페리클의 투과특성개선

김대현,안무선,김필수 漢陽大學校 基礎科學硏究所 1995 基礎科學論文集 Vol.14 No.-

반도체 노광공정(photolithography)의 주 광원인 파장 436㎚(G-line) 과 365㎚(I-line)에서 최대 투과율을 가지는 마스크 보호용 광학박막 (pellicle)에 대하여 연구하였다. CaF₂-NC -CaF₂ 삼중박막에 대해 NC (nitrocellulose)막의 두께와 그 양면에 증착할 CaF₂의 두께 변화에 따른 투과율을 전산 모의실험으로 구하였다. 모의실험 결과에 따라 1.15㎛ 두께의 NC의 양면에 두께 900∼950Å인 CaF₂를 열진공증착하여 G-line 과 I-line에서 이중극대를 갖는 pellicle을 제작하였다. 삼중막 pellicle에서 이론적으로 계산된 투과율과 실험적으로 측정한 투과율을 비교한 결과 목적파장에서 최대투과점이 일치하지 않았다. 이 문제를 해결하기 위하여 두께보정인자Ft를 도입하였고, 1.15㎛ 두께 NC막에서의 Ft는 0.92로 나타났다. 전산모의 실험에서 얻은 결과에 두께보정인자를 고려하여 Gline과 I-line에서 최대투과율을 갖는 삼중 반사방지박막의 최적 제작조건을 예측할 수 있도록 하였다. An optical thin film(pellicle) for mask protecting has been studied, which has maximum transmittance at wavelengths of 436㎚(G-line) and 365㎚(I-line) of main light source in the photolithography of semiconductor process. for CaF₂-NC -CaF₂ triple layer pellicle, the transmittance was evaluated by computer simulation with two variables, the thickness of nitrocellulose(NC) film and that of CaF₂ film deposited on both sides of NC film. From the simulation result, the pellicle which has maximum transmittances at G-line and I-line was fabricated by thermal deposition of CaF₂ 900∼950Å on both sides of 1.15 ㎛ NC film. Comparing theoretically evaluated transmittance with experimentally measured transmittance for triple layer pellicle, maximum transmittance points did not coincide with G-line and I-line. To solve this problem, correction factor of thickness should be introduced. This factor gave 0.92 in 1.15㎛ NC film. Taking into account of this correction factor, an optimal fabrication condition of triple layer pellicle could be easily expected.