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표제지

목차

제 1 장 서론 11

제 2 장 식각공정 13

2.1 식각 14

2.2 식각공정의 분류 14

2.2.1 식각물질에 따른 분류 14

2.2.2 식각방법에 따른 분류 14

2.2.3 패턴전사에 따른 분류 16

2.2.4 식각분포결과에 따른 분류 17

2.3 플라즈마 식각 18

2.3.1 플라즈마의 개요 18

2.3.2 플라즈마 식각 메카니즘 20

2.3.3 플라즈마 식각의 4가지 방법 21

2.3.4 식각공정에 사용되는 플라즈마 반응로 23

제 3 장 식각모의 실험 알고리즘 28

3.1 식각모의실험 29

3.1.1 식각모의실험 29

3.1.2 물리적 현상에 바탕을 둔 식각알고리즘 29

3.2 기존의 식각알고리즘 32

3.2.1 Cell 알고리즘 32

3.2.2 String 알고리즘 33

3.2.3 Ray 알고리즘 34

3.2.4 Ray-String 알고리즘 35

3.3 새로이 제안된 알고리즘(Two mesh 알고리즘) 38

제 4 장 식각 모델링 41

4.1 이체충돌 메카니즘 42

4.2 쌍극성 표동 메카니즘 44

4.3 식각률 함수 46

4.3.1 멕스웰 속도 분포 함수 47

4.3.2 플라즈마 밀도함수 48

4.3.3 스퍼터링 함수 49

4.3.4 저지력(Stopping Power)함수 50

제 5 장 결과 및 분석 52

5.1 공정조건에 따른 식각률 53

5.2 2차원 모의실험 결과 58

5.3 3차원 모의실험 결과 62

제 6 장 결론 및 향후 연구과제 64

참고문헌 65

ABSTRACT 67

감사의 글 69

그림목차

그림 2.1 포토마스크 재현의 방법 17

그림 2.2 비등방성식각과 등방성식각 18

그림 2.3 물질의 상태와 천이 19

그림 2.4 양전하와 음전하의 아톰 19

그림 2.5 중성원자 중의 이온화된 아톰 20

그림 2.6 팩맨에 비유한 플라즈마 식각 20

그림 2.7 플라즈마 식각의 4가지 방법 21

그림 2.8 이온증배(Ion-Enhanced)식각 형상 22

그림 2.9 플라즈마 식각의 주요 정량 값 22

그림 2.10 포토마스크 제거을 위한 등방성식각용 Barrel 반응로 23

그림 2.11 다이오드 반응로 24

그림 2.12 Reinberg 반응로 24

그림 2.13 많은 웨이퍼를 식각하기 위한 반응로 25

그림 2.14 일반적인 ECR 반응로 26

그림 2.15 일반적인 ICP 반응로 27

그림 3.1 Cell 알고리즘을 사용한 식각 32

그림 3.2 String 알고리즘을 사용한 식각 33

그림 3.3 Ray 알고리즘을 사용한 식각 34

그림 3.4 Ray-String 알고리즘을 사용한 식각 36

그림 3.5 제안된 알고리즘 38

그림 3.6 이온의 상호작용을 표현한 식각 메카니즘 39

그림 4.1 이체충돌의 실험실좌표계에서의 표현 42

그림 4.2 이체충돌의 질량중심좌표계에서의 표현 44

그림 4.3 쌍극성 표동으로 인한 방향 전환 45

그림 4.4 2차원 쌍극성 표동 46

그림 4.5 당구에 비교된 스퍼터링 49

그림 4.6 질량중심좌표계로 본 이온이동 50

그림 5.1 rf-power에 따른 이온의 총 에너지 53

그림 5.2 이온에너지에 따른 스퍼터링률을 나타낸 그림 (실험, MD, SUSPER 코드와 Our simulator의 비교) 54

그림 5.3 이온에너지에 따른 스퍼터링률을 나타낸 그림 (TRIM 코드와 Our simulator의 비교) 54

그림 5.4 rf-power 에 따른 이온의 속도 55

그림 5.5 rf-power에 따르는 식각률 55

그림 5.6 압력에 따른 이온에너지의 변화 56

그림 5.7 압력에 따른 이온에너지의 변화 56

그림 5.8 압력에 따른 식각률의 비교 57

그림 5.9 이온입사 각도에 따른 식각률 변화 57

그림 5.10 2차원 식각을 보여주는 그림 30×40셀. 여기에서 rf-power=150W, 온도는 20℃, 플라즈마밀도는 10/㎠ 58

그림 5.11 2차원에서 식각후의 결합에너지의 상태 59

그림 5.12 2차원에서 식각결과 59

그림 5.13 rf-power 150W, 온도 20℃, 플라즈마밀도 10/㎠, Time step 후의 식각 60

그림 5.14 rf-power 150W, 온도 20℃, 플라즈마밀도 10/㎠, Time step 120 후의 식각 60

그림 5.15 rf-power 150W, 온도 20℃, 플라즈마밀도 10/㎠, Time step 250 후의 식각 61

그림 5.16 3차원 식각 62

그림 5.17 rf-power 150W, 온도 20℃, 플라즈마밀도 10/㎠, Time step 후의 식각 62

그림 5.18 rf-power 150W, 온도 20℃, 플라즈마밀도 10/㎠, Time step 120 후의 식각 63

그림 5.19 rf-power 150W, 온도 20℃, 플라즈마밀도 10/㎠, Time step 63

표목차

표 2.1 건식식각(물리적식각)들의 비교 15

표 4.1 직각 좌표계와 구 좌표계의 관계 44

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