ISSN : 1225-0112(Print)
ISSN : 2288-4505(Online)
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Research Papers : Etch Characteristics of Zinc Oxide Thin Films in a Cl2/Ar Plasma
Abstract
The etching of zinc oxide (ZnO) thin films has been studied using a high density plasma in a Cl2/Ar gas. The etch characteristics
of ZnO thin films were systematically investigated on varying Cl2 concentration, coil rf power, dc-bias voltage,
and gas pressure. With increasing Cl2 concentration, the etch rate of ZnO thin film increased, the redeposition around
the etched patterns decreased but the sidewall slope of the etched patterns slanted. As the coil rf power and dc-bias voltage
increased, the etch rates of ZnO thin films increased and etch profiles of ZnO thin films were improved. With increasing
gas pressure, the etch rate of ZnO thin films slightly increased but little change in etch profile was observed. Based
on these results, the optimal etching conditions of ZnO thin film were selected. Finally, the etching of ZnO thin films
with a high degree of anisotropy of approximately 75o∼80o without the redepositions and residues was successfully achieved
at the etching conditions of 20% Cl2 concentration, coil rf power of 1000 W, dc-bias voltage of 400 V, and gas
pressure of 5 mTorr
연구논문 : Cl2/Ar 플라즈마를 이용한 ZnO 박막의 식각 특성
초록
Cl2/Ar 가스의 고밀도 플라즈마를 이용하여 ZnO 박막에 대한 식각이 연구되었다. Cl2 가스의 농도, coil rf power, dc-bias
전압, 그리고 공정 압력을 변화시켜서 ZnO 박막의 식각특성을 체계적으로 조사하였다. Cl2 가스의 농도가 증가할수록 ZnO
박막의 식각 속도는 증가하였고, 식각된 패턴 주변의 재증착은 감소되었지만 식각된 패턴의 측면 경사는 낮아졌다. Coil
rf power와 dc-bias 전압이 증가할수록 ZnO 박막의 식각 속도가 증가하였고, 식각 프로파일이 개선되었다. 공정 압력이 증가
할수록 ZnO 박막의 식각 속도가 미세하게 증가하였으나 식각 프로파일의 변화는 관찰되지 않았다. 이러한 결과들을 토대로
하여 ZnO 박막의 최적의 식각 조건이 설정되었다. 재증착이나 잔류물이 없이 대략 75o~80o의 높은 이방성 식각을 갖는
ZnO 박막의 식각이 20% Cl2 가스의 농도, 1000 W의 coil rf power, 400 V의 dc-bias 전압, 그리고 5 mTorr의 공정 압력에서
성공적으로 이루어졌다.