To improve the etch rate of Si3N4 thin film, H2SiF6 is added to increase etching rate by more than two times. SiO3H2 is gradually added to obtain a selectivity of 170: 1 at 600 ppm. Moreover, when SiO3H2 is added, the etching rate of the SiO2 thin film increases in proportion to the radius of the wafer. In Si3N4 thin film, there is no difference in the etching rate according to the position. However, in the SiO2 thin film, the etching rate increases in proportion to the radius. At the center of the wafer, the re-growth phenomenon is confirmed at a specific concentration or above. The difference in etch rates of SiO2 thin films and the reason for regrowth at these positions are interpreted as the result of the flow rate of the chemical solution replaced with fresh solution.

ZrO2 films were coated on aluminum etching foil by the sol-gel method to apply ZrO2 as a dielectric material in an aluminum(Al) electrolytic capacitor. ZrO2 films annealed above 450˚C appeared to have a tetragonal structure. The withdrawal speed during dip-coating, and the annealing temperature, influenced crack-growth in the films. The ZrO2 films annealed at 500˚C exhibited a dielectric constant of 33 at 1 kHz. Also, uniform ZrO2 tunnels formed in Al etch-pits 1μm in diameter. However, ZrO2 film of 100-200 nm thickness showed the withstanding voltage of 15 V, which was unsuitable for a high-voltage capacitor. In order to improve the withstanding voltage, ZrO2-coated Al etching foils were anodized at 300 V. After being anodized, the Al2O3 film grew in the directions of both the Al-metal matrix and the ZrO2 film, and the ZrO2-coated Al foil showed a withstanding voltage of 300 V. However, the capacitance of the ZrO2-coated Al foil exhibited only a small increase because the thickness of the Al2O3 film was 4-5 times thicker than that of ZrO2 film.

This study shows the effects of deionized (DI) rinse and oxide HF wet etch processes on silicon substrate during a photolithography process. We found a fail at the wafer center after DI rinse step, called Si pits, during the fabrication of a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) device. We tried to find out the mechanism of the Si pits by using the silicon wafer on CMOS fabrication and analyzing the effects of the friction charge induced by the DI rinsing. The key parameters of this experiment were revolution per minute (rpm) and time. An incubation time of above 10 sec was observed for the formation of Si pits and the rinsing time was more effective than rpm on the formation of the Si pits. The formation mechanism of the Si pits and optimized rinsing process parameters were investigated by measuring the charging level using a plasma density monitor. The DI rinse could affect the oxide substrate by a friction charging phenomenon on the photolithography process. Si pits were found to be formed on the micro structural defective site on the Si substrate under acceleration by developed and accumulated charges during DI rinsing. The optimum process conditions of DI rinse time and rpm could be established through a systematic study of various rinsing conditions.

전해콘텐서용 알루미늄박의 직류에칭에서 1M 염산욕에 부식억제제로 1M 황산을 첨가했을 때의 영향을 조사하기 위하여 에치 피트의 밀도, 에치 터널의 길이와 직경, 정전 용량 등의 변화를 분석하였다. 황산이온은 부식억제제로서 염소이온보다 시료의 표면에서 에치 피트의 밀도를 증가시키며 에치 터널의 직경은 감소하나 길이를 증가시킴으로써 전체적으로 표면적이 커지고 또한 정전 용량 값이 증가하였다. 황산이온을 첨가하였을 경우 전류 밀도가 0.9A/cm2 보다 낮은 경우에는 정전 용량 값이 작지만 그 이상에서는 정전용량이 현저하게 증가하였다.

차세대 소자고립구조로서 연구되고 있는 trench isolation 공정 등에는 실리콘 식각이 요구되며 실리콘 식각 공정중에는 반응성 이온에 의해 격자결함이 발생할 수 있다. 이와같이 생성된 결함은 소자의 전기적 성질을 열화시키므로 열처리를 통하여 제거하여야만 한다. 따라서 본 연구에서는 Ar,Ar/H2 플라즈마로 격자결함을 인위적으로 발생시켜 200˚C-1100˚C 질소분위기에서 30분간 열처리에 따른 생성된 격자결함의 소거거동을 관찰하였다. 실리콘 표면에 Schottky 다이오드를 제작하여 I-V, C-V 특성을 측정하므로써 잔류하는 전기적인 손상의 정도를 평가하였다. Ar으로 식각한 경우에는 1100˚C 30분간 열처리한 결과 모든 격자결함이 제거되나 Ar/H2로 식각한 경우에는 격자결함이 완전히 제거되지 않고 (111)적층결함이 남아있었다.

콘택 홀 패턴의 미세화가 HF 용액의 침투에 미치는 영향을 파악하고자, 미세 채널 패턴에서의 산화막 습식 식각 특성을 조사하였다. LPCVD로 증착된 산화막을 두께 0.1~1μm, 선폭 0.1~20μm, 그리고 초기 깊이 ~1.2μm 범위의 질화막으로 둘러 쌓인 미세 채널 패터으로 제작한 후, HF용액에 의한 산화막의 식각속도를 관찰하였다. 실험 결과로써, 크기가 0.1 × 0.1 μ m2 초기 깊이가 1.2μm인 고종횡비(~12)의 초미세 패턴에서도 식각 속도가 일정함을 볼 수 있어서, 콘택 홀 패턴의 미세화에 관계없이 반응액의 침투가 원활하게 이루어짐을 알 수 있었다.