초록 ▼

대기압 플라즈마 공정은 진공 플라즈마 공정에 비해 진공을 유지하기위한 펌프, 진공챔버 등을 필요로 하지 않으므로 장치의 경제성 및 규모면에서 많은 장점을 갖고 있어 대기압 공정에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 대기압 DC Arc Plasmatron을 이용하여 기체의 유량, 전류, Plasmatron과 Si wafer 간의 거리를 변화시켜 이에 대한 Si wafer에 식각률(etching rate)을 확인 하고 최적화 하였다. Ar은 5000 sccm, $CF_{4}$는 100, 200 sccm, 그리고

대기압 플라즈마 공정은 진공 플라즈마 공정에 비해 진공을 유지하기위한 펌프, 진공챔버 등을 필요로 하지 않으므로 장치의 경제성 및 규모면에서 많은 장점을 갖고 있어 대기압 공정에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 대기압 DC Arc Plasmatron을 이용하여 기체의 유량, 전류, Plasmatron과 Si wafer 간의 거리를 변화시켜 이에 대한 Si wafer에 식각률(etching rate)을 확인 하고 최적화 하였다. Ar은 5000 sccm, $CF_{4}$는 100, 200 sccm, 그리고 $O_{2}$는 300, 500 sccm의 유량 에 변화를 주었고 전류는 110 A, 150 A에서 식각하였다. 분석을 위해 Si wafer를 SEM(scanning electron microscope) 측정을 하였고, 그 결과 전류는 150 A에서 기체 유량은 CF4는 200 sccm, O2는 500 sccm 일 때 식각률이 높게 나타났다. 그리고 전류와 유량을 위와 같은 조건에서 Plasmatron과 Si wafer 간의 거리를 5 mm∼15 mm 변화를 주었을 때 Si wafer에 식각률을 측정해 본 결과 거리가 5 mm일 때 식각률이 가장 높음을 확인 할 수 있었다. 아울러 거리를 변화시을 때가 유량이나 전압을 변화시킨 것 보다 식각률의 변화가 큰 경향을 보임을 알 수 있었다.

Abstract ▼

Compare to the vacuum process, the atmospheric plasma has many advantages of the efficiency and bulk of a device. In this paper we studied etching of the silicon by a DC Arc plasmatron. We optimized the etching rate by changing gas flow, current, the distance between Plasmatron and Si wafer. A Si wa

Compare to the vacuum process, the atmospheric plasma has many advantages of the efficiency and bulk of a device. In this paper we studied etching of the silicon by a DC Arc plasmatron. We optimized the etching rate by changing gas flow, current, the distance between Plasmatron and Si wafer. A Si wafer was etched in the 5000 sccm gas flow Ar, 100 ∼200 sccm $CF_{4}$, 300∼500 sccm $O_{2}$ and 110∼150 A current. To analyze the results of this experiment, SEM(Scanning Electron Microscope) was used. The results indicate that etching rate is very high at the current of 150 A, 200 sccm CF4 gas flow and 500 sccm O2. The etching rate was the highest when the distance between Plasmatron and Si wafer was 5 mm. In addition, the change of distance affects on the etching rate more than the gas flow and the current.

목차 Contents

• 최종보고서 ...1
• 국문 요약 ...2
• 영문 요약 ...2
• 1. 서 론 ...2
• 2. 이론적 배경 ...3
• 2-1 플라즈마 식각 ...3
• 2-2 직류 아크 플라즈마 및 발생장치 ...5
• 2-3 SEM (scanning electron microscope) ...6
• 3. 실험 장치 및 실험 방법 ...7
• 3-1 실험장치 ...7
• 3-2 실험방법 ...9
• 4. 실험 결과 및 결과 고찰 ...10
• 4-1 Etching 결과 ...10
• 4-2 SEM (Scanning Electron M icroscope) 측정 결과 ...11
• 4-3 SEM측정 분석결과 ...12
• 4-4 결과 고찰 ...14
• 5. 결 론 ...14
• 참 고 문 헌 ...15