• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.412-412
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• 2010

플라즈마는 미세 전기 소자 제작에 있어 박막의 증착, 식각, 세정등 여러 가지 공정에서 널리 사용되고 있다. 미세 소자의 선폭의 감소와 높은 생산성을 위한 웨이퍼 면적의 대형화가 진행됨에 따라 플라즈마의 균일도는 공정 수율 향상의 관점에서 중요한 요소로 그것의 계측과 공정 중 실시간 감시에 필요성이 부각되고 있다. 플라즈마에 존재하는 라디칼의 밀도, 이온의 밀도, 전자 온도 등의 웨이퍼 상에서의 공간 분포와 공정 결과물과의 상관관계에 대한 연구는 현재까지 다양하게 진행 되었으며 특히, 라디칼의 공간 분포가 공정 결과물의 균일도와 큰 상관 관계가 있는 것으로 알려져 있다. 라디칼의 농도 분포를 계측은 레이저 유도 형광법, 발광 분광법, 흡수 분광법 등을 통하여 이루어져 왔으며, 특히 발광 분광법의 경우 계측의 민감성, 편의성등을 이유로 가장 널리 사용되고 있다. 그러나 현재 까지 진행된 발광 분광법을 이용한 라디칼의 공간 분포 계측은 그 자체로 공간 분포를 계측하는 것이 아닌 플라즈마 밀도의 축 대칭성을 가정하여 Abel inversion을 적용하거나, 광섬유를 플라즈마에 직접 삽입하는 방식을 사용하기 때문에 실제 반도체 제작공정을 비롯한 미세소자 공정 플라즈마의 라디칼 밀도 분포를 실시간, 비 접촉 방식으로 계측 하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 반도체 공정 플라즈마의 밀도 균일성 분석을 위한 공간 분해 발광 분광기를 제안한다. 기존의 발광 분광법과 비교하여 공간 분해능 향상을 위하여 직렬로 설치된 다수의 렌즈, 개구, 그리고 핀홀을 이용하였다. 공간 분해 발광 분광기의 공간 분해능을 계산하였으며, 실험을 통하여 검증 하였다. 또, HDP CVD를 이용한 $SiO_2$ 박막 증착 공정에서 산소 라디칼의 농도와 증착된 박막의 두께 분포의 상관 관계를 계측 함으로써 공간 분해 발광 분광기의 플라즈마 공정 적용 가능성 입증 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.213-213
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• 2016

현재 반도체 산업에서는 디바이스의 고 집적화, 고 수율을 목적으로 패턴의 미세화 및 웨이퍼의 대면적화와 같은 이슈가 크게 부각되고 있다. 다중 패터닝(multiple patterning) 기술을 통하여 고 집적 패턴을 구현이 가능해졌으며, 이와 같은 상황에서 각 패턴의 임계치수(critical dimension) 변화는 패턴의 위치 및 품질에 큰 영향을 끼치기 때문에 포토마스크의 임계치수 균일도(critical dimension uniformity, CDU)가 제작 공정에서 주요 파라미터로 인식되고 있다. 반도체 광 리소그래피 공정에서 크롬(Cr) 박막은 사용되는 포토 마스크의 재료로 널리 사용되고 있으며, 이러한 포토마스크는 fused silica, chrome, PR의 박막 층으로 이루어져 있다. 포토마스크의 패턴은 플라즈마 식각 장비를 이용하여 형성하게 되므로, 식각 공정의 플라즈마 균일도를 계측하고 관리 하는 것은 공정 결과물 관리에 필수적이며 전체 반도체 공정 수율에도 큰 영향을 미친다. 흔히, 포토마스크 임계치수는 플라즈마 공정에서의 라디칼 농도 및 식각 선택비에 의해 크게 영향을 받는 것으로 알려져 왔다. 본 연구에서는 Cr 포토마스크 에칭 공정에서의 Cl2/O2 공정 플라즈마에 대해 O2 가스 주입량에 따른 식각 선택비(etch selectivity) 변화를 계측하여 선택비 제어를 통한 Cr 포토마스크 임계치수 균일도 향상을 실험적으로 입증하였다. 연구에서 사용한 플라즈마 계측 방법인 발광분광법(OES)과 optical actinometry의 적합성을 확인하기 위해서 Cl2 가스 주입량에 따른 actinometer 기체(Ar)에 대한 atomic Cl 농도비를 계측하였고, actinometry 이론에 근거하여 linear regression error 1.9%을 보였다. 다음으로, O2 가스 주입비에 따른 Cr 및 PR의 식각률(etch rate)을 계측함으로써 식각 선택비(etch selectivity)의 변화율이 적은 O2 가스 농도 범위(8-14%)를 확인하였고, 이 구간에서 임계치수 균일도가 가장 좋을 것으로 예상할 수 있었다. (그림 1) 또한, spatially resolvable optical emission spectrometer(SROES)를 사용하여 플라즈마 챔버 내부의 O atom 및 Cl radical의 공간 농도 분포를 확인하였다. 포토마스크의 임계치수 균일도(CDU)는 챔버 내부의 식각 선택비의 변화율에 강하게 영향을 받을 것으로 예상하였고, 이를 입증하기 위해 각각 다른 O2 농도 환경에서 포토마스크 임계치수 값을 확인하였다. (표1) O2 11%에서 측정된 임계치수 균일도는 1.3nm, 그 외의 O2 가스 주입량에 대해서는 임계치수 균일도 ~1.7nm의 범위를 보이며, 이는 25% 임계치수 균일도 향상을 의미함을 보인다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.10 no.2
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• pp.91-95
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• 2000

The effects of argon gas flow on the axial temperature gradient near the interface, the oxygen concentration, and the radial oxygen uniformity was investigated for 8-inch CZ silicon growth. As argon flow rate was increased, the temperature gradient was increased in the crystal near the crystavmelt interface and the oxygen content in the crystal was decreased. But the radial oxygen uniformity was deteriorated. It was found that argon flow is one of the important growing parameters to affect the quality of crystals such as oxygen content and uniformity.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.12
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• pp.2376-2384
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• 1992

A theoretical analysis is carried out to predict the characteristics of transient ignition phenomena for the spherical fuel droplets cloud with non-uniform droplet size and number density distribution. Numerical calculations are performed for various cases depending on the combinations of the major parameters such as ambient temperature and initial distributions of droplet size and number density. The results of present study show that the ignition delay decreases for higher ambient temperature and smaller droplet size. Droplets cloud of hollow type with outer concentrated distribution ignites most rapidly.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.15 no.4
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• pp.342-347
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• 1983

The effects of barley tea concentration and atomizing air pressure on the size, homogeneity and distribution of the sprayed droplets were investigated. An equation relating mean diameter (${\overline{D}}$) with the concentration where the coefficient a and b were determined empirically. As the operating air pressure was increased, the mean diameter of the droplets decreased and finally reached the limiting mean diameter, $36{\mu}m$ at 15.7% barley tea concentration. The homogeneity of the droplets increased with the operating air pressure, increase and it was decreased steadily as the soluble solid concentration increased up to 20% and markedly over 20% at every operating air pressure. The distribution ($P_D$) of sprayed droplets related with the droplet size as the following exponential equation; $P_D$ = e 1nD + f where e and f are empirical constants.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.4 no.2
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• pp.169-177
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• 1994

Dilute Al-Cu and Al-Mg alloys were solidified unidirectionally upward by Bridgman method. It is necessary that solute concentration of initial melt is uniform to be able to control the concentration of crystal. When solute concentration is not uniform, it can cause unusual macro-segregation in grown solid. A non-steady state solidification was observed where the solute concentration in the grown solid decreased with the progress of solidification, when a dilute Al-Cu melt with positive axial temeprature gradient was solidified. This was caused by leaking out of Cu-rich melt into the gap between ingot and crucible during melt-down and its sedimentation after complete melting. In the case of Al-Mg alloy, the solute concentration has a minimum in the middle of grown specimen because Mg-rich melt flowed down the gap between ingot and crucible and floated after complete melting. Uniform initial melt concentration can be achieved by the homogenization of the ingot or by the absence of the gap between ingot and crucible.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.37 no.3 s.108
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• pp.297-303
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• 2004

Two dimensional cellular automaton (CA) models were developed to investigate growth of biofilms in aquatic ecosystems. Simple local rules on CA were applied to governing growth of bacterial populations in relation to different nutrient concentrations. Initial bacterial distribution played an important role in determining population size and morphology of biofilm at low concentrations of nutrition. With clumped distribution, population size increased slowly compared with uniform and random distributions, while the porosity tented to be higher with uniform distribution compared with other initial distributions.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.33 no.5
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• pp.368-377
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• 2011

A package type of SCR (selective catalytic reduction) system that was proposed for removing the $NO_x$ found in flue gas from the small scale of air pollution sources was evaluated. The efficiency of the SCR system is determined by the proper utilization of catalytic media installed inside of the system, and the proper distribution of flow velocity and $NH_3$ concentration in the flue gas is a crucial factor for using the catalytic media. In this study, the distributions of $NH_3$ concentration were estimated under the various arrays and shapes of AIG at the given gas flow condition. The value of RMS (%) in $NH_3$ concentration is 95.3% at co-current flow (at $0^{\circ}$) injection but it is 90.1% at the condition of counter-current flow (at $120^{\circ}$) condition, which implies the counter-current injection is more favorable. By rearranging the $NH_3$ injection flow rates based on the distribution of velocity and $NH_3$ distribution in basic calculation, the value of RMS (%) in $NH_3$ concentration was reduced to 62.8%. The enhanced effect of $NH_3$ mixing by the combined effect of arrays and shapes are complied in the study.

• Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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• 1997.10a
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• pp.21-25
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• 1997

우수한 세라믹스 제조를 위해서는 작은 입자지름, 좁은 입도분포, 구형의 입자형태, dopant와 matrix가 균일한 고용체를 갖고, 응집입자가 없으며 고순도인 원료 분말의 제조가 선행되어야 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 수열 합성법을 이용하여$\alpha$-Al$_2$O$_3$, $\alpha$-SiO$_2$, PZT, PSZT, BTO등의 미세분말을 제조하는 공정에서 반응온도, 광화제의 양과 종류, 반응시간, 출발물질의 양과 종류, 전처리공정, 교반공정 등이 평균입자지름과 결정성 및 입도분포에 미치는 영향을 조사하였다. 그결과 미세분말의 종류에 관계없이 반응온도, 반응시간, 성장기질의 농도, 종자결정의 농도 등이 증가할수록 평균입경은 커지며, 광화제의 농도가 증가할수록 평균 입자지름이 작아지고, 광화제의 농도가 종자결정의 농도가 증가할수록 입도분포가 좁아짐을 알 수 있었다. 특히 $\alpha$-SiO$_2$에 대해 수열합성실험으로부터 평균입자지름과 수열합성의 조업변수간의 특성방정식을 얻었다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.8 no.4
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• pp.555-562
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• 1998

Under the influence of non-uniform magnetic field, melt flow in steady state and oxygen concentration in unsteady state are numerically investigated. The strength of the applied characteristic magnetic fields are B=0.1T, 0.2T, and 0.3T, respectively. The buoyancy effects due to the crucible wall heating and the thermocapillary effects due to the surface tention at the free surface are suppressed differentially by the non-uniform magnetic fields. As the intensity of characteristic magnetic fields is increasing, the recirculation region in the meridional plane is moving toward the growing crystal, and is diminishing. The oxygen concentration on the growing surface of crystals is decreasing and the uniformity of the oxygen concentration is increasing as the intensity of the magnetic fields is increasing.