• Textile Coloration and Finishing
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• v.7 no.3
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• pp.11-14
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• 1995

Effect of low temperature oxygen plasma treatment on the weight loss of poly (ethylene terephthalate) fiber heat-treated at various temperatures was studied using two kinds of plasma apparatus. Investigation was done on the basis of the increased crystallinity up to about 160 $^{\circ}C$, above this temperature weight loss increased significantly with the increased crystallinity in spite of crystallinity increased according to the increased heat-set temperature. The weight loss showed a minimum at about 160 $^{\circ}C$ just like in dyeing of poly(ethylene terephthalate) fiber with disperse dye.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.159.2-159.2
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• 2014

간접띠간격(indirect bandgap)을 갖는 층상형 반도체 $MoS_2$는 두께가 줄어들어 단일층이 되면 층간 상호작용의 변화로 인해 ~1.8 eV의 직접띠간격(direct bandgap)을 갖게 된다. 이러한 초박형 $MoS_2$의 발광 특성을 활용하기 위해서는 원자 크기 수준에서 두께와 물성을 조절할 수 있는 화학적 표면개질법에 대한 이해가 필요하다. 최근 아르곤(Ar) 플라즈마를 이용한 $MoS_2$의 층상(layer-by-layer) 식각과 표면제어에 관한 연구결과가 보고되었으나 자세한 반응 메커니즘은 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 산소 플라즈마에 의한 단일층 및 복층 $MoS_2$의 산화반응을 원자힘 현미경(AFM), 광전자 분광법(XPS), 라만 및 광발광 분광법을 통해 관찰하고 반응 메커니즘을 이해하고자 한다. 플라즈마로 생성된 산소라디칼과의 반응시간이 증가함에 따라 $E{^1}_{2g}$와 $A_{1g}$-진동모드에서 기인하는 라만 신호, 그리고 A와 B-엑시톤에서 유래하는 광발광의 세기가 감소함을 확인하였다. XPS와 AFM을 통해 반응이 진행됨에 따라 $MoS_2$의 상층이 $MoO_3$로 산화되면서 나노입자로 응집되어 표면형태가 변화하는 것을 확인하였다. 이 결과는 플라즈마 산화반응을 이용하여 $MoS_2$ 표면에 구조적 결함(defect)과 층상 식각을 유발하고 광발광 특성 제어를 위해 전자구조를 조절할 수 있다는 가능성을 보여준다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.9 no.3
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• pp.383-387
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• 1998

The effect of hydrophilic surface modification of low density polyethylene(LDPE) byt the plasma gas($O_2$, $N_2$, and $O_2/N_2$) was investigated from the point of view of the functionalities of the generated LDPE surfaces and the contact angle. By virtue of x-ray photoelectron spectra(XPS) and attenuated total reflectance(FT-IR ATR) analysis, the LDPE surfaces treated with plasma were generated with oxygen functionalities of carbonyl, carboxyl, and the like, nitrogen functionalities by nitrogen plasma and mixing of nitrogen and oxygen plasma treatment were identified with. It was found that nitrogen plasma treatment showed with minimum value at contact angle for rf-power and treatment time, we had obtained optimum condition for hydrophilic surface modification at composite parameter, [(W/FM)t] 520~550GJs/kg.

• Journal of Welding and Joining
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• v.6 no.2
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• pp.1-8
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• 1988

고밀도 에너지빔의 하나인 플라즈마를 이용한 절단 및 용접법은 알루미늄, 스테인레스강 등 특수금속의 가공에 적용될 수 있고, 산소용접 및 절단, SMAW, GMAW, GTAW 등의 거래식 열 가공법에 비해서 부품의 정밀도, 가공속도면에서 유리하여 그 사용범위가 점점 넓어지고 있다. LBW, LBC, EBW 등과 마찬가지로 Keyholing 현상을 이용할 수 있어 높은 용입깊이를 나타낼 수 있는 장점이 있으며, 그 성능면에서는 위 방법들과 비교해 볼 때 가공속도, 가공부의 성질 등에서 불리하고, 장치의 저렴, 조작의 간편함 등에서 유리하기 때문에, 경쟁 및 상호보완의 관계를 유지시켜 나갈 것으로 기대된다. 수동가공과 자동가공이 모두 가능하나 부품의 정밀도와 생산성 향상을 위해서는 플라즈마 가공공정에 적합한 자동화 장치의 개발이 필요하다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2003.05a
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• pp.94-97
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• 2003

본 연구에서는 반도체제조에 필수적으로 사용되는 플라즈마장비의 성능을 예측.분석하여 개발 시간 및 비용의 절감과 장비의 성능을 극대화 할 수 있도록 이론적 전산모사 환경(VIP-SEPCAD)을 개발하고 있다. VIP-SEPCAD는 플라즈마의 물리.화학적 특성을 예측하는 plasma model, 중성화학종들의 반응 및 유돈 특성을 예측하는 neutral reaction-transport model, particle의 유동 특성을 예측하는 particle transport model, particle의 생성 및 성장 특성을 예측하는 particle formation-growth model, 식각 또는 증착되는 웨이퍼 표면변화를 예측하는 surface evolution model로 구성되어 있다. 현재 개발된 VIP-SEPCAD를 이용하여 산소 플라즈마의 특성과 각종 화학성분들의 분포를 예측하고 particle의 거동에 대하여 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.215.2-215.2
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• 2016

플라즈마는 현대 산업에서 다양한 고부가가치 산업 분야에 걸쳐 이용되고 있다. 이러한 플라즈마를 정밀하게 진단하고 제어하는 기술이 공정의 수율을 증대하고 생산성을 높이는데 크게 기여함은 자명하다. 플라즈마를 진단하는 방법은 크게 광학적 진단 방법과, 전기적 진단 방법으로 나눌 수 있는데 광학적 진단 방법은 방전시 발생하는 방출광을 통해 플라즈마의 현재 상태를 예측하는 방법이고, 전기적 진단 방법은 플라즈마 내로 직접 탐침을 접촉하여 전기적 물리량을 측정하는 방법이다. 각각은 정성적, 정량적 진단을 하는 데에 장점이 있다. 공정 모니터링은 주로 광학적 진단 방법에 의해 이루어지는데 전기적 진단 방법은 플라즈마와 직접 접촉하기 때문에 플라즈마에 대한 간섭현상이 발생하므로 부적합하다. 해당 실험에서는 유도 결합형 플라즈마 발생 용기에 아르곤, 산소 혼합 유체를 유입하여 방전하며 광학적 진단 방법을 통해 플라즈마를 관측하며 실험을 진행하였다. 측정 장치는 3채널 광학 진단이 가능한 시스템을 구성하여 공정중 발생하는 방출광의 특정 피크 변화를 공정 변수 변화로 인지하여 질량 유량 제어기를 조작, 피크를 초기상태로 되돌리는 공정 제어가 가능하도록 시스템을 구성하였다. 이를 통해 플라즈마를 이용한 공정 중 공정 변화에 자동으로 대응하는 공정제어 시스템을 시험 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.493-493
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• 2013

에싱(Ashing)공정을 위한 원격 유도 결합 플라즈마(remote ICP)에서 플라즈마 균일도를 향상하는 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 고균일도 플라즈마 발생을 위해 단면적이 다른 2개의 반응 용기를 각각 상부와 하부에 설치하여 각각의 반응 용기 외곽에 방전 코일이 위치하도록 구성하였다. 0.7~1 Torr 공정 압력 범위의 질소와 산소 혼합 기체에서 2,500 W 전력을 인가하였고, 임피던스 정합회로로부터 각각 병렬로 연결된 방전 코일에 전력이 분배되어 인가된다. 에싱 공정을 위한 플라즈마 균일도를 분석하기 위해 Wafer의 위치에서 부유 탐침법을 적용하여 중심부에서 외곽부로 지름축 위치를 변화시키며 플라즈마 밀도와 전자온도를 측정하고, 공정 조건에 따른 에싱율(Asing Rate)을 측정하였다. 동일한공정 조건에서 하나의 방전 코일을 이용한 경우의 플라즈마 균일도 대비 이중 코일 구조를 이용한 경우 플라즈마 균일도가 크게 향상됨을 보였다. 이는 상부의 유도코일이 wafer 위치에서 주로 지름방향 중심부의 플라즈마 밀도에 기여하고, 하부의 유도코일은 주로 외곽의 플라즈마 밀도에 기여해서 나타나는 현상이다. 공정용 장비에서 플라즈마 균일도의 개선으로 공정 수율을 증가 시키는 효과를 기대할 수 있다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.26 no.4
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• pp.495-504
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• 2015

This work investigated the characteristics of a packed-bed plasma reactor system and the performances of the plasma reactors connected in series or in parallel for the decomposition of ethylene. Before the discharge ignition, the effective capacitance of the ${\gamma}$-alumina packed-bed plasma reactor was larger than that of the reactor without any packing, but after the ignition the effective capacitance was similar to each other, regardless of the packing. The energy of electrons created by plasma depends mainly on the electric field intensity, and was not significantly affected by the gas composition in the range of 0~20% (v/v) oxygen (nitrogen : 80~100% (v/v)). Among the various reactive species generated by plasma, ground-state atomic oxygen and ozone are understood to be primarily involved in oxidation reactions, and as the electric field intensity increases, the amount of ground-state atomic oxygen relatively decreases while that of nitrogen atom increases. Even though there are many parameters affecting the performance of the plasma reactor such as a voltage, discharge power, gas flow rate and residence time, all parameters can be integrated into a single parameter, namely, specific input energy (SIE). It was experimentally confirmed that the performances of the plasma reactors connected in series or in parallel could be treated as a function of SIE alone, which simplifies the scale-up design procedure. Besides, the ethylene decomposition results can be predicted by the calculation using the rate constant expressed as a function of SIE.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.11 no.1
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• pp.68-75
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• 2002

It is observed the characteristic of the microwave air plasma in the wide range of the operating pressure, 1 mTorr ~ 760 Torr. The microwave air plasma was generated by an AC-type microwave source manufactured with a magnetron taken from a commertial microwave oven and the input power was fixed at 370 W. Characteristics of the plasmas were observed by an injection Langmuir probe and an OES(Optical Emission Spectroscopy). The breakdown electric field is drastically changed at 500 mTorr. For < 500 mTorr, the ratio of the breakdown electric field and the pressure decreased inversely to the pressure, $5.7\times10^4$V/m-Torr.However, the ratio increased linearly as 43 V/m-Torr for the operating pressure, > 500 mTorr. The minimum breakdown electric field was observed about 12. kV/m at 500 mTorr. It corresponds that the input frequency equals to the collision frequency. The effective collision cross section of the air at this pressure was calculated as $9.23\times10^{-l6}\textrm{cm}^2$.The results of the OES measurement revealed that the main ions were composed of the oxygen, argon, and nitrogen for > 500 mTorr. In contrast, only oxygen and argon ions were dominated for < 500 mTorr. ion temperature of oxygen (O(II)) in the air was decreased from about 1.2 eV to 0.5 eV as the pressure increased. Langmuir probe data shows that the plasma density for < 500 mTorr was higher that for > 500 mTorr.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.164-164
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• 2012

저진공 (＞100 mTorr)에서 냉음극 변압기 전원 소스를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 시스템을 개발하였다. 또한 이 장치를 이용하여 Tetraethylorthosilicate (TEOS)를 기화시켜 이산화규소 ($SiO_2$) 박막 증착 기술을 연구하였다. 공정 압력은 400~1,000 mT이었다. 증착된 박막의 박막 두께, 굴절률 등의 측정을 실시하였다. 결과를 요약하면, 플라즈마 공정 압력이 증가함에 따라 박막 증착 속도는 약 200~300 A/min이었다. 또한 전압이 1,100에서 2,100 V로 증가함에 따라 산화막의 증착 속도는 약 300에서 40 nm/min으로 증가하였다. TEOS만을 사용하였을 때 굴절률은 약 1.5~1.6정도였다. 그러나 TEOS에 산소를 추가하면 자연 산화막의 굴절률인 1.46을 쉽게 얻을 수 있었다. 초기 연구 결과를 정리하면 냉음극 변압기 플라즈마 장치는 향후 실용적인 산화막 플라즈마 증착 연구 장치로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.