• 멤브레인
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• 제21권1호
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• pp.22-29
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• 2011

중전기의 유지 보수 및 교체 과정에서 절연체로 사용된 $SF_6$ 가스는 교체 충전과 정제과정에서 유입되는 공기와의 아크 방전에 의해 많은 종류의 부산물($N_2$, $O_2$, $CF_4$, $SO_2$, $H_2O$, HF, $SOF_2$, $CuF_2$, $WO_3$ 등)이 발생된다. 부산물 중에서도 대부분을 차지하는 것이 $N_2$, $O_2$, $CF_4$이며, $SF_6$가스를 재사용하기 위해서는 이들을 효과적으로 분리 회수하는 공정이 필요하다. 주요 부산물인 $N_2$, $O_2$, $CF_4$와의 분리 효율 측면에서 분리막법은 기존의 흡착, 심냉법에 비하여 상대적으로 높은 효율을 보이고 있어 이에 대한 관심 또한 증가하고 있다. 따라서 본 논문에서는 중전기 산업에서 발생되는 $SF_6$ 가스 함유 농도 90 vol% 이상의 가스에 대하여 분리막법을 적용하여 $N_2$, $O_2$, $CF_4$와 $SF_6$ 가스의 온도와 배출유량의 변화에 따른 분리 회수 가능성을 관찰하였다. PSF와 PC 중공사 분리막을 이용하여 고농도 $SF_6$에 대한 분리 회수 실험 결과, PSF 분리막의 최대 회수율은 압력 0.3 MPa, 온도 $25^{\circ}C$, 배출유량 150 cc/min에서 92.7%를 나타내었으며, PC 분리막에서는 압력 0.3 MPa, 온도 $45^{\circ}C$, 배출유량 150 cc/min 일 때 74.8%의 최대 회수율을 나타내었다. 또한, 사용된 두 가지 분리막과 운전 조건에서 주요 부산물인 $N_2$, $O_2$, $CF_4$의 최대 제거율은 각각 약 80%, 74%, 그리고 58.9%가 관찰되었다. 이로부터 분리막 공정은 고농도 폐 $SF_6$ 가스에서 주요 부산물로부터 $SF_6$의 효과적인 분리 및 회수가 가능한 공정으로 적용할 수 있는 가능성을 파악 할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권12호
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• pp.668-673
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• 2015

마이크로파 열분해 시스템을 이용하여 Ce 담지량이 다른 알루미나 촉매의 $CF_4$ 분해에 대한 연구를 실시하였다. 마이크로파 발열체로는 실리콘카바이드를 사용하였다. 각 촉매의 결정상은 XRD로 관찰하였으며 $CF_4$의 분해율은 GC-TCD를 사용하였다. $500^{\circ}C$ 반응온도에서 10 wt% Ce로 개질화한 알루미나가 개질화하지 않은 알루미나에 비해 $CF_4$ 분해율이 높았다. 반응속도상수 k값은 $Ce(20)/Al_2O_3=Ce(0)/Al_2O_3 순이었다. XRD 패턴은 $Ce(0)/Al_2O_3$에서는 반응 전후의 차이가 나타나지 않았으며 $Al_2O_3$의 결정구조만 관찰되었다. 반면에 Ce를 담지한 촉매에서는 산화알루미늄와 산화세륨의 혼합형으로 나타났다. 본 연구의 결과 Ce를 담지한 $Al_2O_3$촉매는 Ce를 담지하지 않은 촉매에 비해 동일한 분해율을 가지면서 반응온도를 $200^{\circ}C$ 정도를 낮출 수 있음을 보여주었다. 또한 cerium sulfate의 적정비율은 5~10 wt%임을 보여주었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권8호
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• pp.839-845
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• 2011

산소부화 조건의 $CH_4/O_2/N_2$ 화염에서 트리플루오르메탄의 영향을 조사하기 위해 1기압에서 자유롭게 전파하는 예혼합 화염에 대한 수치해석을 수행하였다. 트리플루오르메탄은 화염속도 감소에 기여하며, 감소의 크기는 화학적 효과보다 물리적 효과에 의해 더 크다. 트리플루오르메탄은 산소부화된 $CH_4/O_2/N_2$ 화염에서 더 많이 첨가되고 소비될 수 있다. 트리플루오르메탄은 주로 $CF_3{\rightarrow}CF_2{\rightarrow}CF{\rightarrow}CF:O{\rightarrow}CO$을 통해 분해되고, 산소부화 화염에서 $CHF_3+M{\rightarrow}CF_2+HF+M$이 중요한 역할을 한다. 억제제가 산소 부화 화염에 첨가함에 따라 활성기 최대 농도의 위치는 상대적으로 낮은 온도로 이동하고, OH의 순생성률은 H의 순생성률보다 높다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.127-128
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• 2009

CCP방식의 식각에 있어서 CF4/O2 Plasma Etch에 Ar을 첨가함으로써 Etch특성이 어떻게 변화하는지를 조사하였다. FE-SEM를 이용하여 Etch Profile를 측정하였다. 또한 Elipsometer와 Nanospec을 이용하여 Etch rate를 측정하였다. Ar의 비율이 전체의 47%정도를 차지하였을 때까지 Etch Profile이 향상되었다가 그이후로는 다시 감소하는 것을 볼 수 있었다. Ar을 첨가할수록 etch rate은 계속 향상되었다. Ar을 첨가하는 것은 물리적인 식각으로 반응하여 Etch rate의 향상과 적정량의 Ar을 첨가했을 때 Etch profile이 향상되는 결과를 얻었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.314-318
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• 2002

The etching behaviors of the ferroelectric $YMnO_3$ thin films were studied by an inductively coupled plasma (ICP). The maximum etch rate of $YMnO_3$ thin film is 300 ${\AA}/min$ at Ar/$Cl_2$of 2/8, RF power of 800W, dc bias voltage of 200V, chamber pressure of 15mTorr and substrate temperature of $30^{\circ}C$. Addition of $CF_4$ gas decrease the etch rate of $YMnO_3$ thin film. From the results of XPS analysis, nonvolatile $YF_x$ compounds were found on the surface of $YMnO_3$ thin film which is etched in Ar/$Cl_2$/CF$_4$plasma. The etch profile of YMnO$_3$film is improved by addition of $CF_4$ gas into the Ar/$Cl_2$ plasma. These results suggest that YF$_{x}$ compound acts as a sidewall passivants which reduce the sticking coefficient of chlorine on $YMnO_3$.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.959-964
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• 2001

We investigated the etching characteristics of YMnO$_3$ thin films in high-density plasma etching system. In this study, YMnO$_3$ thin films were etched with CF$_4$/Ar gas chemistries in inductively coupled plasma(ICP). Etch rates of YMnO$_3$ increased up to 20% CF$_4$ in CF$_4$/(CF$_4$+Ar), but decreased with furthermore increasing CF$_4$ in CF$_4$/(CF$_4$+Ar). In optical emission spectroscopy (OES) analysis, F radical and Ar* ions in plasma at various gas chemistries decreased with increasing CF$_4$ content. Chemical states of YMnO$_3$ films exposed in plasma were investigated with x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and secondary ion mass spectrometry (SIMS). There is a chemical reaction between metal (Y, Mn) and F and metal-fluorides were removed effectively by Ar ion sputtering. YF$_{x}$, MnF$_{x}$ such as YF, YF$_2$, YF$_3$ and MnF$_3$ were detected using SIMS analysis. The etch slope is about 65$^{\circ}$ and cleasn surface. surface of the etched YMnO$_3$ thin films was investigated with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and secondary ion mass spectrometry (SIMS). The etch profile was also investigated by scanning electron microscopy (SEM).EM).

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집 Vol.14 No.1
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• pp.217-220
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• 2001

The possibility of cerium dioxide $(CeO_2)$ thin films as insulators of metal erroelectric insulator semiconductor (MFIS) structures have been studied. The etching $CeO_2$ thin films have been perfonned in an inductively coupled $Cl_{2}/CF_{4}/Ar$ plasma. The high etch rate of the $CeO_2$ thin film was $250\AA /m$ at a 10 % addition of $Cl_2$ into the $Ar(80)/CF_{4}(20)$. The surface reaction of the etched $CeO_2$ thin films was investigated using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis. There are Ce-Cl and Ce-F bonding by chemical reaction between Cl, F and Ce. These products can be removed by the physical bombardment of incident Ar ions.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.298-303
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• 2003

Bi$_4$-$_{x}$EU$_{x}$Ti$_3$O$_{12}$ (BET) thin films were etched by inductively coupled CF$_4$/Ar plasma. We obtained the maximum etch rate of 78 nm/min at the gas mixing ratio of CF$_4$(10%)/Ar(90%). The variation of volume density for F and Ar atoms are measured by the optical emission spectroscopy. As CF$_4$increased in CF$_4$/Ar plasma, the emission intensities of F increase, but Ar atoms decrease, which confirms our suggestion that emission intensity is proportional to the volume density of atoms. From X-ray photoelectron spectroscopy, the intensities of the Bi-O, the Eu-O and the Ti-O peaks are changed. By pure Ar plasma, intensity peak of the oxygen-metal (O-M : TiO$_2$, Bi$_2$O$_3$, Eu$_2$O$_3$) bond was seemed to disappear while the intensity of pure oxygen peak showed an opposite tendency. After the BET thin films was etched by CF$_4$/Ar plasma, the peak intensity of O-M bond increase slowly, but more quickly than that of peak belonged to pure oxygen atoms due to the decrease of Ar ion bombardment. Scanning electron microscopy was used to investigate etching Profile. The Profile of etched BET thin film was over 85$^{\circ}$./TEX>.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 반도체재료
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• pp.12-16
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• 2001

We investigated the etching characteristics of $YMnO_3$ thin films in high-density plasma etching system. In this study. $YMnO_3$ thin films were etched with $CF_{4}/Ar$ gas chemistries in inductively coupled plasma (ICP). Etch rates of $YMnO_3$ were measured according to gas mixing ratios. The maximum etch rate of $YMnO_3$ is 18 nm/min at $CF_{4}/(CF_{4}+Ar)$ of 20%. In optical emission spectroscopy (OES) analysis, F radical and Ar* ions in plasma at various gas chemistries decreased with increasing $CF_4$ content. Chemical states of $YMnO_3$ films exposed in plasma were investigated with x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and secondary ion mass spectrometry (SIMS). There is a chemical reaction between metal (Y, Mn) and F and metal-fluorides were removed effectively by Ar ion sputtering. $YF_x$, $MnF_x$ such as YF, $YF_2$, $YF_3$ and $MnF_3$ Were detected using SIMS analysis. The etch slope is about $65^{\circ}C$ and free of residues.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제14권1호
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• pp.12-15
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• 2013

In this study, we carried out an investigation of the etching characteristics (etch rate, and selectivity to $SiO_2$) of $ZrO_2$ thin films in a $CF_4$/Ar inductively coupled plasma (ICP) system. The maximum etch rate of 60.8 nm/min for $ZrO_2$ thin films was obtained at a 20 % $CF_4/(CF_4+Ar)$ gas mixing ratio. At the same time, the etch rate was measured as a function of the etching parameter, namely ICP chamber pressure. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis showed efficient destruction of the oxide bonds by the ion bombardment, as well as an accumulation of low volatile reaction products on the etched surface. Based on these data, the ion-assisted chemical reaction was proposed as the main etch characteristics for the $CF_4$-containing plasmas.