다공성 금속 샤워헤드가 적용된 상압플라즈마 화학기상증착법을 이용한 저온 다결정 실리콘 증착 공정 (Low Temperature Polycrystalline Silicon Deposition by Atmospheric Pressure Plasma Enhanced CVD Using Metal Foam Showerhead)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 33권 / 5호 / 344 ~ 349페이지
· 저자명 : 박형규, 송창훈, 오훈정, 백승재

초록

상압플라즈마 CVD 공정의 균일도 확보에 필수 요소인 매우 작은 가스 분출구의 매우 높은 밀도 구현인 다공성 금속 샤워헤드를 적용하여 상압플라즈마 CVD 공정의 균일 증착 제어 가능성을 확인하였다. 그리고 100 ℃ 의 공정 온도에서 10 nm/s 이상의 다결정실리콘 증착 공정이 가능함을 보이고, 증착 거동이 플라즈마 파워와 수소 분압을 통해 효과적으로 제어될 수 있음을 확인하였다. 미시적 거동은 선행연구에서 제시되었던 원자수소의 증착 활성화와 식각 활성화 효과의 상호 균형 모델로 이해할 수 있음을 고찰하였다.
다공성 금속 샤워헤드의 넓은 표면적 효과에 의해 샤워헤드와 독립적인 증착 거동의 관찰이 가능함을 증착 속도 거동과 선행연구 자료들을 종합하여 고찰하였다. 이것은 후속 연구를 통해 상압플라즈마 CVD 공정을 개발하는 데 있어 중요한 지침을 제공할 수 있을 것이다.

영어초록

Modern thin film deposition processes require high deposition rates, low costs, and high-quality films. Atmospheric pressure plasma-enhanced chemical vapor deposition (AP-PECVD) meets these requirements. AP-PECVDcauses little damage on thin film deposition surfaces compared to conventional PECVD. Moreover, a higher deposition rate is expected due to the surface heating effect of atomic hydrogens in AP-PECVD. In this study, polycrystallinesilicon thin film was deposited at a low temperature of 100℃ and then AP-PECVD experiments were performed with various plasma powers and hydrogen gas flow rates. A deposition rate of 15.2 nm/s was obtained at the VHF powerof 400 W. In addition, a metal foam showerhead was employed for uniform gas supply, which provided a significant improvement in the thickness uniformity.

참고자료

· 없음