$SF_6$와 $NF_3$는 디스플레이 장치의 제조공정 중 $SiN_x$박막을 건식식각공정에서 사용되고 있다. 이 논문에서는 이 두 가스에 대한 건식식각의 특성을 관찰하기 위해서 CCP-RIE를 이용하여 가스와 산소의 유량비($SF_6$/$O_2$>, $NF_3$/$O_2$), 압력, 전력 비(13.56 MHz/2 MHz)를 변화시키는 다양한 공정조건하에서 실험을 진행하였다. 이 실험에서 $NF_3$를 이용한 $SiN_x$ 박막 건식식각률이 $SF_6$를 이용한 건식식각률보다 모든 공정 조건하에서 높게 나타났다. 불소원자의 OES 강도와 V/I probe 를 이용하여 건식식각률과 비례하는 상관관계 변수를 발견하였고 이를 플라즈마 변수와 관련하여 해석하였다.
반도체 및 디스플레이 산업분야 뿐만 아니라 일반 산업분야에도 건식진공펌프의 사용이 보편화됨에 따라 펌핑 성능은 물론 펌프의 특성 역시 중요한 요소로 떠오르고 있다. 건식진공펌프의 두 축을 이루어 온 다단루츠형과 스크류형 진공펌프는 각각 고유의 장단점에 바탕하여 응용분야에 따라 선호되며 기술적으로 발전하여 왔다. 최근 반도체 및 디스플레이 분야에서 사용되는 건식진공펌프들은 작은 크기, 큰 펌핑성능, 높은 신뢰성 및 낮은 소비전력 등과 같이 서로 동시에 실현되기 어려운 특성들을 요구받고 있다. 더욱이 에너지 효율에 대한 중요성이 획기적으로 증대되어 제품개발 과정에서 최우선적으로 고려되어야 할 사항으로 부상하였다. 본 발표에서는 이러한 시장의 요구를 충족시키기 위한 국내외 건식진공펌프 업체들의 접근 방향과 향후 발전 방향에 대하여 살펴보았다.
건식, 습식, 건식/습식 산화분위기로 성장한 게이트 산화막 위에 AI, 인 도핑된 다결정시리콘, 비정질 실리콘/인 도핑된 다결정 실리콘을 증착하여 제작한 금속-산화물-반도체(metal-oxide-semiconductor:MOS)의 전기적 특성을 순간 절연파괴(TZDB), 정전용량-전압(C-V)과 경시절연파괴(TDDB)로 평가하였다. AI 게이트에서 습식산화막과 건식산화막의 평균 파괴전계는 각각 9.0MV/cm, 7.7MV/cm이였고, 습식산화막의 평균 파괴전계가 8.4MV/cm 이였으며, AI 게이트보다 0.6MV/cm 정도 낮았다. 이것은 다결정 실리콘/습식산화막 계면에서 인(phosphorus) 확산으로 다결정 실리콘의 grain 성장과 산화막의 migration에 의한 roughness 증가에 기인한다. 그러나 다결정 실리콘/건식산화막 계면에서 roughness 증가는 없었다. 다결정 실리콘 게이트에서는 건식/습식 산화막이 건식산화막과 습식산화막보다 평균 파괴전계와 절연파괴전하(QBD)가 높았다. 또한 다결정/비정질 실리콘 게이트에서는 습식산화막의 평균 파괴전계가 8.8MV/cm이였으며, 다결정 실리콘 게이트에서보다 0.4MV/cm 정도 높았다. 다결정/비정질 실리콘 구조는 앞으로 VLSI 적용에 있어서 게이트 전극으로 매우 유용할 것이다.
습식쌀가루는 침지 후 롤밀(Roll mill)로 분쇄 후 건조하여 휘츠밀(Fitz Mill)로 분쇄하여 제조하였으며 건식쌀가루는 Roll mill, Fitz Mill, 볼밀(Ball mill)의 입자 크기별로 만들어 쌀가루의 특성을 검토하였다. 건식쌀가루의 경우 제분공정의 횟수가 증가할수록 자기가 증가됨을 나타내었고 a값과 b값의 감소를 나타내었다. 습식은 건식에 비해 유의적으로 높은 자기를 나타내었고 건식과 마찬가지로 제분공정이 길어질수록 같은 색도 양상을 나타내었다. 각 입자크기에 따른 색도는 습식이 더높은 밝기 값을 나타내었다. 제조공정별 단계에 따른 수분흡수지수(WAI) 및 수분용해지수(WSI)의 값은 건식, 습식 모두 roll mill < Fitz mill < Ball mill 순으로 높은 값을 나타냈고, 물에 침지되어 침출액이 제거된 습식쌀가루의 WAI, WSI는 건식쌀가루보다 낮은 값을 나타내었다. 입자크기에 따른 건식쌀가루의 WAI, WSI의값은 입자가 작을수록 높은 값을 나타낸 반면 습식쌀가루의 WAS의 값은 80-100Mesh의 입자에서 가장 높은 값을 나타냈었고, 100-140Mesh이후로는 WAS의 값이 감소 한 반면 WSI의 값은 입자가 작을수록 높은 값을 나타내었다. 호화양상은 습식쌀가루가 호화엔탈피 (ΔH)의 값이 높게 나타났으며 제분방법의 횟수가 증가할수록 전분손상도가 증가됨을 나타내었다.
국내의 사용후핵연료가 증가함에 따라 사용후핵연료 저장조는 곧 포화가 될 것으로 예상된다. 따라서 사용후핵연료 건식저장 운영 및 관리 방안에 대해 연구하는 것은 매우 중요하다. 미국에서는 오랜 기간 건식저장을 운영해왔으며 이를 바탕으로 사용후핵연료 건식저장 운영 및 관리 방안에 대해 많은 연구가 수행되고 있다. 그러나 우리나라에서는 경수로 사용후핵연료건식저장 경험이 없으며 관련 관리방안 및 구체적인 기준이 매우 부족한 현실이다. 건식저장기간 동안 주요한 이슈중의 하나는 건식저장용기 열화현상이며 대표적으로 응력부식균열에 의한 부식현상이 있다. 미국에서는 U.S. DOE, U.S. NRC, 그리고 EPRI 주관 아래 건식저장 캐니스터에서의 염화물 응력부식균열에 관한 많은 연구들을 수행하고 있다. 또한 건식저장 캐니스터의 염화물 응력부식균열 현상을 설명하기 위해 SNL에서는 확률론적 응력부식균열 모델을 제시하였다. 본 논문에서는 SNL에서 제시한 확률론적 응력부식균열 모델을 검토하였으며 모델에 제시된 주요인자들을 세세하게 분석하였다. 본 논문은 우리나라에서 스테인리스 스틸로 제작된 캐니스터를 경수로 사용후핵연료 건식저장으로 이용할 경우, 건식저장 운영 및 관리 방안을 구축하는 대에 좋은 참고문헌이 될 것이라 사료된다.
대기 침적은 환경 내에서 침적된 물질들이 미치는 악영향으로 인하여 그에 대한 관심이 증대되고 있다. 특히 이 중에서 건식침적이란 대기 중 입자상이나 가스상 오염물질들이 눈이나 비가 오지 않을 때 지구 표면으로 이동되어 제거되거나 반응하는 기작을 말한다. 이러한 건식침적에 관한 연구는 그 측정의 어려움으로 인하여 주로 간접 측정법에 의하여 추정한 것이 대부분이었으나, 최근 대체 표면을 사용하여 건식침적량을 직접 측정을 하고자 하는 시도가 이루어져왔다. (중략)
반도체 제조 공정을 비롯한 진공 산업에서는 진공 펌프에서 발생하는 backstream으로 인한 contamination이 주요 관심사가 되고 있다. 그러나 로타리 오일 펌프를 사용하는 경우에는 오일의 backstream으로 인한 contamination을 피할 수가 없어 현재는 오염 문제가 생산에 미치는 영향이 큰 반도체 공정에서는 건식 펌m을 적용/사용하고 있다. 본 발표서는 반도체는 제조 공정에 필수적으로 사용되고 있는 건식 펌프(dry pump)의 세계적 기술 동향을 살펴보고 건식펌프의 동작 원리 및 반도체 공정에서의 적용 사례등을 살펴보고자 한다.
국내에서 육종된 8가지 품종의 쌀을 습식과 건식제분하여 제분 방법에 따른 쌀가루의 품질변화를 품종별로 분석하고 이를 바탕으로 제분 방법에 비교적 민감하지 않고 일정한 품질의 가루를 생산할 수 있는 국내산 쌀 품종을 찾고자 하였다. 건식제분은 예상한 바와 같이 낟알의 경도가 높은 품종이 전분 손상도가 높았으나 습식제분에서는 Chenmaai와 같이 불린 쌀의 경도가 높더라도 전분의 손상도는 상대적으로 낮았다. 건식제분에 따른 손상 전분 함량의 증가는 쌀가루의 수분 흡수력을 급격히 증가시켰으며 습식제분은 낟알의 경도보다는 아밀로오스 함량에 따라서 수분 흡수력에 차이를 나타내었다. 가루의 수분 흡수력과 반비례하여 반죽의 질척한 정도가 나타나지만 고 아밀로오스 함량의 Suweon 517과 Milyang261은 제분 방법에 관계없이 수분 흡수력이 매우 높아서 빵이나 국수 등의 제품을 생산할 때 반죽에 더 많은 양의 물을 첨가해야 할 것으로 생각된다. 또한 건식제분된 가루가 습식제분된 가루에 비하여 수분 흡수력이 크기 때문에 반죽 과정에서 수분 첨가량을 증가시켜야 할 것이다. 건식제분은 품종 모두에서 최고 점도에 이르는 시간이 짧아지고 점도 붕괴가 증가하므로 습식 가루에 비하여 조리시간을 단축하고 호화 후 점도 조절이 필요하다. Hanareumbyeo, Manmibyeo, J insumi, Goamibyeo 등은 건식제분과 습식제분에 따른 호화 특성의 변화가 다른 품종에 비하여 크며, Suweon517과 Milyang261은 건식제분하면 setback 값이 증가하는 것으로 미루어 건식제분된 가루를 이용한 제품의 노화가 더 클 것으로 예측된다. 이상의 결과에 따라서 Chenmaai는 건식과 습식제분 모두에서 손상 전분의 함량이 낮고, 건식제분에 따른 수분 흡수율 증가가 적으며 제분에 따른 호화 점도 특성의 변화가 상대적으로 적어서 제분에 유리한 품종이다. 반면 Seolgaeng와 Suweon517은 낟알의 경도가 부드러운 분상질일지라도 건식과 습식제분 모두에서 손상전분 함량이 높고 수분 흡수력과 호화 점도의 특성 변화가 심하여 쌀가루로 분쇄하는 제분 적성이 좋지 않았다.
본 연구는 그리스 대체표면을 사용한 건식침적판(knife-leading-edge surrogate surface)과 물표면 채취기(water surface sampler)를 이용하여 질산염(입자상, 가스상)의 전식침적량을 직접 측정하였다. 평균 가스상 건식침적량($8.3mg/m^2/day$) 이 입자상 건식침적량($3.0mg/m^2/day$)에 비해 훨씬 큰 값을 나타내었다. 직접 측정한 질산염의 가스상 건식침적량과 대기 중 질산($HNO_3$) 농도 사이의 선형회귀분석을 통하여 질산의 가스상 질량전달계수률 구하였다. 이와 같이 구한 질산의 질량전달계수는 이산화황($SO_2$)의 질량전달계수의 약 2배가 되는 값을 보여주었다. 특히, 오존주의보시에는 Graham의 확산법칙을 사용하여 이산화황의 질량전달계수로부터 계산한 질산의 질량전달계수와 대기 중 질산 농도와의 곱으로 추정된 질산염의 가스상 건식침적량에 비해, 측정된 건식침적량이 훨씬 높은 값을 나타내는 특이한 현상을 보였다. 이 결과는 질산 외의 가스상 화학종이 질소산화물의 가스상 건식침적량에 영향을 미친다는 사실을 나타내고 있다. 이론적인 계산결과에 의하면 아질산($HNO_2$) 과 PAN이 질소산화물의 가스상 건식침적량에 기여할 가능성이 높은 것으로 나타났다.
Enzyme inhibition기술을 이용한 습식 및 건식 kit는 carbmate계 농약의 잔류를 검출하는데 매우 민감하므로, carbmate계 잔류농약을 신속하게 검색할 수 있다. 즉 AChE효소를 이용한 습식 및 건식 kit로 carbamate계 농약을 검출 할 수 있다. 따라서 빠르고 간편하게 carbamate계 농약을 검출하기 위한 습식 kit 및 건식 kit로 상업화 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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