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표제지

Abstract

목차

1. 서론 11

2. 플라즈마 이론 및 박막 형성 14

2.1 플라즈마 발생 이론 14

2.1.1 플라즈마 14

2.1.2 RF glow discharge의 특성 17

2.2 플라즈마 화학기상증착 19

2.3 SiON 박막의 증착과 특성 24

2.4 SiON 박막 증착 시 생성되는 플라즈마 발광종 28

2.5 Langmuir probe에 의한 플라즈마 진단 33

2.5.1 단일 Langmuir probe 35

2.5.2 전자 전류와 전자 온도 및 밀도의 결정 38

3. 실험 장비 및 실험 방법 42

3.1 시편 준비 42

3.2 박막 증착 및 측정 42

3.2.1 PECVE(plasma enhanced chemical vapor deposition) 장비 45

3.2.2 OES(optical emission spectroscopy) 분석 장비 48

3.2.3 AES(Auger electron spectroscopy) 분석 장비 50

3.2.4 FTIR(Fourier transform spectroscopy) 분석 장비 51

3.2.5 n&k 분석 장비 52

3.2.6 Langmuir probe 장비 53

4. 결과 및 고찰 55

4.1 OES 분석 55

4.2 AES 분석 61

4.3 FTIR 분석 64

4.4 n&k 특성 분석 67

4.5 Langmuir probe에 의한 Te와 ne 분석 69

5. 결론 74

참고문헌 77

감사의글 79

그림목차

그림 1. 고주파 플라즈마 발생 장치도 22

그림 2. 반응기 내의 반응 메카니즘 23

그림 3. [N]/[O] 비율에 따른 질산화막의 계면부 구조 26

그림 4. Probe 삽입에 의해 교란된 플라즈마에서의 전압 분포 36

그림 5. Langmuir probe의 I-V 특성 곡선 37

그림 6. 플라즈마 전압을 결정하기 위한 I-V 곡선의 semi-log 그래프 40

그림 7. PECVD 장비 개략도 46

그림 8. 반응기 내부 개략도 47

그림 9. OES 측정 장비 개요도 49

그림 10. Langmuir probe 회로도 및 개략도 54

그림 11. PECVD 내부에서의 SiH4 OES spectrum 56

그림 12. PECVD 내부에서의 NH3 OES spectrum 57

그림 13. Power에 따른 SiH peak의 OES intensity 변화 (SiH₄가스) 58

그림 14. Power에 따른 SiH peak의 OES intensity 변화 (SiON 증착 공정) 59

그림 15. Power에 따른 NH peak의 OES intensity 변화 (SiON 증착 공정) 60

그림 16. SiON의 깊이에 따른 조성비(100 W) 62

그림 17. RF power에 따른 원소별 조성비의 변화 63

그림 18. RF power에 따른 FTIR 변화 66

그림 19. RF power에 따른 굴절률의 변화 68

그림 20. RF power에 따른 플라즈마 상태 변화 (N2O 가스) 71

그림 21. RF power에 따른 플라즈마 상태 변화 (NH₃가스) 72

표목차

표 1. 반응 가스들의 해리에너지 27

표 2. OES 분석에 의한 발광종의 파장과 emitting state 에너지 32

표 3. 각 시료들의 증착 조건 44

표 4. RF power에 따른 플라즈마 상태 변화 (N2O 가스) 71

표 5. RF power에 따른 플라즈마 상태 변화 (NH₃가스) 72

표 6. 100 W에서의 SiON 플라즈마 상태 변화 73

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