Analysis of Mg ion implantation from Ti surface using MVIP method

J.H Lim(임진형),J.H Joo(주정훈),Y.S Choi(최용섭) 한국진공학회 2017 한국진공학회 학술발표회초록집 Vol.2017 No.8

헬리콘 플라즈마를 이용한 고선택비 산화막 식각에 관한 연구

김정훈(J. H. Kim),김진성(J. S. Kim),김윤택(Y. T. Kim),황기웅(K. W. Whang),주정훈(J. H. Joo) 한국진공학회(ASCT) 1998 Applied Science and Convergence Technology Vol.7 No.4

헬리콘 플라즈마 장치에서 주 입력 전력, 공정 압력을 변수로 산화막 식각 특성을 조사하였다. 산화막 식각 특성은 주 입력 전력이 높을수록, 그리고 공정 압력이 낮을수록 좋아졌다. C₄F_8 플라즈마에서 주 입력 전력이 300W에서 2000W로 증가함에 따라 실리콘에 대한 선택비는 2.9에서 25.33로 증가하였으며, 공정 압력이 10 mTorr에서 1.5 mTorr로 감소함에 따라 2.3에서 16.21로 증가하였다. 4극 질량 분석기를 사용하여 플라즈마 내의 라디칼 종 및 이온 종의 상대적 변화 추이를 살펴본 결과, 공정 압력이 낮아지고 입력 전력이 높아질수록 이온 종의 밀도가 라디칼 종의 밀도에 비해서 상대적으로 높아지면서 고선택비 식각이 얻어지는 것으로 밝혀졌다. SiO₂ etch characteristics were studied as a function of the basic parameters, such as the main RF power and the operating pressure in a helicon plasma. SiO₂ etch characteristics were improved as the main RF power was increased and the operating pressure was decreased. SiO₂ etch selectivity over silicon increased from 2.9 to 25.33 when the RF input power increased from 300 W to 2 kW and from 2.3 to 16.21 when the operating pressure decreased from 10 mTorr to 1.5 mTorr with C₄F_8 plasma. We used a quadrupole mass spectrometer to measure the relative abundancies of various ionic and radical species to explain the experimental results and found that when the operating pressure is low and the RF input power is high, the highly selective SiO₂ etch is achieved as a result of density increment of the densities of various ionic species.

극저온 자화 유도 결합 플라즈마를 이용한 Platinum 식각에 관한 연구

김진성(J. S. Kim),김정훈(J. H. Kim),김윤택(Y. T. Kim),황기웅(K. W. Whang),주정훈(J. H. Joo),김진웅(J. W. Kim) 한국진공학회(ASCT) 1999 Applied Science and Convergence Technology Vol.8 No.4(1)

극저온 자화 유도 결합 플라즈마 장치에서 Platinum 건식 식각의 특성을 연구하였다. Platinum 식각에서는 스퍼터링되어 방출된 Pt가 PR과 함께 형상 식각된 Pt의 측면에 재증착(redeposition)되는 문제점이 있다. 본 실험에서는 이러한 재증착으로 형성된 fence의 제거와 나아가 새로운 Pt 식각 기술의 제안을 목적으로 극저온 자화 유도 결합 플라즈마 발생 장치의 여러 변수를 변화시키며 Pt의 식각 특성을 조사하였다. 실험 변수로는 RF 전력, 압력, 바이어스 전압, 기판 온도, 가스 혼합 비율로 하였으며 주된 관찰 대상은 fence의 형성과 그 모양이었다. 실험 결과 바이어스 전력이 높아질수록 fence의 높이가 현저히 낮아졌으나 fence를 완전히 제거하지는 못하였다. 기판 온도가 -190℃인 극저온에서는 상온에서의 결과보다 fence의 높이가 20% 낮은 결과를 얻었으나 이는 극저온에서의 PR 식각 속도가 상온에서의 경우보다 큰 것에 그 원인이 있는 것으로 보인다. 가스의 혼합 변수에서는 Ar과 SF_6의 혼합 비율을 변화시켰으며 Ar/SF_6 플라즈마를 이용한 식각에서는 SF_6의 비율이 전체 유입 가스의 14% 이상인 조건에서 fence가 제거되며 화학 반응이 참여한 식각 특성과 유사한 경향을 가짐을 확인하였다. Characteristics of platinum dry etching were investigated in a cryogenic magnetized inductively coupled plasma (MICP). The problem with platinum etching is the redeposition of sputtered platinum on the sidewall. Because of the redeposits on the sidewall, the etching of patterned platinum structure produces feature sizes that exceed the original dimension of the PR size and the etch profile has needle-like shape [1]. The main object of this study was to investigate a new process technology for fence-free Pt etching. As bias voltage increased, the height of fence was reduced. In cryogenic etching, the height of fence was reduced to 20% at -190℃ compared with that of room temperature, however the etch profile was not still fence-free. In Ar/SF_6 Plasma, fence-free Pt etching was possible. As the ratio of SF_6 gas flow is more than 14% of total gas flow, the etch profile had no fence. Chemical reaction seemed to take place in the etch process.

레이저 유도 형광법을 이용한 유도 결합 플라즈마내의 CF, CF₂ 라디칼의 거동에 관한 연구

김정훈(J. H. Kim),이호준(H. J. Lee),황기웅(K. W. Whang),주정훈(J. H. Joo) 한국진공학회(ASCT) 2000 Applied Science and Convergence Technology Vol.9 No.1

유도 결합에 의해 생성된 C₄F_8 플라즈마내의 CF 및 CF₂ 라디칼을 레이저 유도 형광법(Laser-Induced Fluorescence)을 이용하여 관측하였다. 25l.9 ㎚ UV 레이저를 이용하여 CF₂ 종을 여기시킨 후, 유도 형광되는 265.2 ㎚ 파장의 빛으로 CF₂ 라디칼을 모니터링하였으며, CF 라디칼의 경우는 파장 232.9 ㎚의 레이저를 이용해서 여기시킨 후, 파장 240.0 ㎚의 유도 형광되는 빛으로 관측하였다. 기판 근처의 CF₂ 라디칼밀도 분포를 관측한 결과, 기판에 가까워칠수록 CF₂ 라디칼의 양이 증가하는 것으로 관측되었다. 그러나 CF 라디칼 밀도는 기판에서 10㎜정도 떨어진 지점에서 최대값을 가졌고, Actinometry 방법을 통해 관측된 플루오린 원자의 빌도 분포는 기판에서 멀어질수록 약간 증가하는 것으로 나타났으며, 이러한 차이는 기판에 형성되는 폴리머와 밀접한 관계를 갖는 것으로 사료된다. 바이어스 전압을 증가시켰을 경우, CF 및 CF₂ 라디칼은 감소를 하였으나, 플루오린의 양은 어느 정도 증가하다가 감소하는 것으로 나타났는데, 이는 바이어스 전력에 의한 이온화 및 해리에 의한 것으로 사료된다. CF & CF₂ radicals in a C₄F_8 inductively coupled plasma were observed with laser induced fluorescence. 251.9 ㎚ UV laser was used for the CF₂ excitation and 265.2 ㎚ UV emitted light for the detection, which had the maximum intensity among many induced fluorescence lights. In the case of CF radical detection, 232.9 ㎚ UV laser was used for the excitation and 247.6 ㎚ for the detection. CF₂ radical density increased toward substrate, while CF radical had its maximum at about 10 ㎜ away from the substrate. The atomic fluorine density which was studied by the actinometry increased as the position moves away from the substrate. This phenomena was thought to have a close relation with the polymer growth on the wafer. When the bias voltage increased, CF₂, CF radicals decreased while the atomic fluorine increased to some extent and then decreased, which was thought to be due to the change in the ionization and dissociation.

식각 용기 가열에 의한 라디칼 손실 제어가 고선택비 산화막 식각에 미치는 영향

김정훈(J. H. Kim),이호준(H. J. Lee),주정훈(J. H. Joo),황기웅(K. W. Whang) 한국진공학회(ASCT) 1996 Applied Science and Convergence Technology Vol.5 No.2

초고집적회로의 집적도 증가에 따라 건식 식각 공정의 식각 선택도, 비등정도, 균일도 등과 같은 특성이 보다 개선되어지는 것이 요구되고 있으나, 현재 식각 공정에서 널리 이용되는 용량 결합 플라즈마(Capacitively coupled plasma) 장치가 이들 특성을 만족하지 못함에 따라 고밀도 플라즈마 장치를 식각에 응용 하고자 하는 연구가 진행되고 있다. 그러나 산화막 식각에 있어서 고밀도 플라즈마 장치의 높은 해리율로 인하여 주로 이용되는 CF 계열의 가스 방전에서 F의 과다 생성으로 SiO₂/Si의 높은 식각 선택도를 얻고자 하는 데에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 챔버 벽면의 온도를 조절하여, CF_x 라디칼의 주요 손실 채널중의 하나인 용기 벽면 폴리머막 형성을 제어하고, 산화막 식각에서 실리콘에 대한 선택도를 향상시킬 수 있는 방법을 제안하였다. Appearance Mass Spectroscopy(AMS)와 Optical Emission Spectroscopy(OES)를 이용하여 챔버 벽면의 온도에 따라 기판에 입사하는 라디칼 및 플라즈마 내의 라디칼 증가와 F 원자의 감소를 확인하였으며, 그 결과 챔버 벽면의 온도를 150℃로 가열함을 통해 C/F 비가 큰 가스에 대해서 40% 정도의 식각 선택도 개선을 얻을 수 있었다. The applications of the high density plasma sources to the etching in semiconductor fabrication process are actively studied because of the more strict requirement from the dry etching process due to shrinking down of the critical dimension. But in the oxide etching with the high density plasma sources, abundant fluorine atoms released from the flurocarbon feed gas make it difficult to get the highly selective SiO₂/Si etching. In this study, to improve the SiO₂/Si etch selectivity through the control of the radical loss channels, we propose the wall heating, one of methods of controlling loss mechanisms. With appearance mass spectroscopy(AMS) and actinometric optical emission spectroscopy(OES), the increase of both radicals impinging on the substrate and existing in bulk plasma, and the decrease of the fluorine atom with wall temperature are observed.<br/> As a result, a 40% improvement of the selectivity was achieved for the carbon rich feed gas.

유도결합 플라즈마(ICP) Sputtering에 의한 평판 디스플레이 (FPD)용 ITO 박막의 저온 증착

구범모(B. M. Koo),정승재(S. J. Jung),한영훈(Y. H. Han),이정중(J. J. Lee),주정훈(J. H. Joo) 한국표면공학회 2004 한국표면공학회지 Vol.37 No.3

Indium tin oxide (ITO) is widely used to make a transparent conducting film for various display devices and opto-electric devices. In this study, ITO films on glass substrate were fabricated by inductively coupled plasma (ICP) assisted de magnetron sputtering. A two-turn rf coil was inserted in the process chamber between the substrate and magnetron for the generation of ICP. The substrates were not heated intentionally. Subsequent post-annealing treatment for as-deposited ITO films was not performed. Low-temperature deposition technique is required for ITO films to be used with heat sensitive plastic substrates, such as the polycarbonate and acrylic substrates used in LCD devices. The surface roughness of the ITO films is also an important feature in the application of OLEDs along with the use of a low temperature deposition technique. In order to obtain optimum ITO thin film properties at low temperature, the depositions were carried out at different condition in changing of Ar and O₂ gas mixtures, ICP power. The electrical, optical and structural properties of the deposited films were characterized by four-point probe, UV/VIS spectrophotometer, atomic force microscopy (AFM) and x-ray diffraction (XRD). The electrical resistivity of the films was ~10?⁴Ω㎝ and the optical transmittance in the visible range was >85%. The surface roughness (Rrms) was ~20Å.

TbFeCo 합금 타겟에서 sputter 되는 원자들의 방출각도 분포

한승희(S. H. HAN),김순광(S. G. KIM),이세광(S. K. LEE),박종철(J. C. PARK),주정훈(J. H. JOO),최상언(S. U. CHOI) 한국자기학회 1991 한국자기학회 학술연구발표회 논문개요집 Vol.1 No.1

자장을 이용한 이온화율 증대형 삼극형 BARE에서 이온화율의 증대경향과 QMS를 이용한 이온의 에너지 분포 측정

김익현(I. H. Kim),주정훈(J. H. Joo),한봉희(B. H. Han) 한국표면공학회 1991 한국표면공학회지 Vol.24 No.3

TbFe 박막의 유전을 텐서 성분에 대한 연구

최상언(S. U. CHOI),임동건(D. G. LIM),이세광(S. K. LEE),박종철(J. C. PARK),한승희(S. H. HAN),주정훈(J. H. JOO),김순광(S. G. KIM) 한국자기학회 1991 한국자기학회 학술연구발표회 논문개요집 Vol.1 No.1

BARE 법에 의한 (Ti, Al) N 초경피막의 조직 및 성질

한봉희,현규택,주정훈 대한금속재료학회(대한금속학회) 1989 대한금속·재료학회지 Vol.27 No.10

Titanium Aluminum Nitride films were deposited on the high speed steel by Biased Activated Reactive Evaportation. Effect of the substrate temperature and nitrogen pressure on the formation, structure, and properties of the films was investigated. Phase identification, preferred orientation, lattice parameter, and effective crystallite size were studied with X-ray diffraction line broading, while the surface and interface of films were observed with a scanning electron microscope. Microhardness and impact adhesion were also measured. Only Ti₂AIN single phase existed below the nitrogen pressure of 4 × 10^(-4) Torr, while Ti₂AIN and Ti_(0.5)Al_(0.5)N coexisted above that pressure. Tendency of having(111) preferred orientation decreased with increasing nitrogen pressure. Effective crysallite size increased with increasing nitrogen pressure and substate temperature. The lower the nitrogen pressure, the finer the film surface morphology. Films have their maximum microhardness of 2500 KHN at the nitrogen pressure of 1×10^(-3) Torr. Impact adhesion property was enhanced with increasing nitrogen pressure.