• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.47-47
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• 1999

2.45 GHz 마이크로웨이브를 이용하는 electron cyclotron resonance plasma enhanced chemical vapor deposition(ECR-PECVD)방법으로 다이아몬드성 탄소박막(diamond-like carbon, DLC)을 증착하였다. DLC 박막의 산업 응용을 위해서는 높은 경도와 밀착력이 필요하다. 그래서 본 실험에서는 DLC 박막의 산업 응용을 위하여 ECR-PECVD 방법으로 증착된 DLC 박막의 분석결과로부터 DLC 박막의 물성과 증착조건의 관계를 조사하였다. 기판으로는 실리콘 웨이퍼와 실험용 SUS 판을 사용하였다. 아르곤 가스를 주입하여 ECR 마이크로 웨이브 플라즈마와 negative DC bias로 기판을 플라즈마 세척한 후, 수소와 메탄가스를 반응기체로 하여 DLC 박막을 증착하였다. 박막 증착시에 13.56MHz RF 전원 공급장치로 기판에 전원을 공급하였다. DLC 박막 증착의 변수는 반응기체의 호합율, 마이크로웨이브 파워, 프로세스 압력 및 RF 전원공급장치에서 유도되는 negative self DC bias 등이다. 이때 사용된 반응기체의 혼합율(메탄/수소)은 10~50%이고, 수소 가스 흐름율은 100sccm, 메탄은 10~50sccm이다. 마이크로웨이브의 크기는 360~900W, negative self DC bias는 -500~-10 V였다. 그리고 본 실험에서는 높은 증착율을 고려하여 프로세스 압력을 10~30mTorr까지 조절하였다. ER-PECVD 방법으로 증착된 DLC 박막은 SEM으로 단면, $\alpha$-Step으로 두께, Raman 분광계로 탄소 결합구조, FTIR 분광계로 탄소와 수소 결합구조, Micro-Hardness로 경도 그리고 Scratch Tester로 밀착력 등을 분석하였다.

• Analytical Science and Technology
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• v.7 no.1
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• pp.1-10
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• 1994

A survey was made on detection limit, reproducibility, matrix effect, linear dynamic range and the memory effect of yttrium and europium in order to analyze rare earth elements which exist as impurities in the rare earth oxide which is raw materials of fluorescent substance. When analysing a certain amount of thulium quantitatively using inductively coupled plasma mass spectrometry, it was found that the analysis was interfered with $EuO^+$ which is one of polyatomic ions caused by plasma. As the intensity of thulium linearly proportional to the europium concentration, it was possible to the determine the actual concentration of thulium.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.39 no.3
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• pp.142-146
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• 2006

A novel internal-type linear inductive antenna, which we refer to as a double comb-type antenna, was developed for a large-area plasma source with substrate size of $880\;mm{\times}660\;mm$ ($4^{th}$ generation glass size). In this study, effect of plasma confinement by applying multi-polar magnetic field was investigated. High density plasmas of the order of $3.18{\times}10^{11}\;cm^{-3}$ could be obtained with a pressure of 15 mTorr Ar at an inductive power of 5000 W with good plasma stability. This plasma density is higher than that obtained for the conventional double comb-type antenna, possibly due to the plasma confinement, low rf voltage, resulting in high power transfer efficiency. Also, due to the remarkable reduction in the antenna rf voltage and length, a plasma uniformity of less than 3% could be obtained within a substrate area of $880\;mm{\times}660\;mm$ as rf power increased.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1321-1322
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• 2007

$Ar/Cl_2$, $Ar/CH_4$ 및 $Ar/Cl_{2}/CH_{4}$ 유도결합 플라즈마의 가스 혼합비에 따른 BLT 박막의 식각 메커니즘과 선택비, 식각 후 박막 표면의 조성변화를 조사하였다. BLT 박막의 최대식각률은 $Ar/Cl_2$ 플라즈마에서의 Ar 가스 혼합비가 80%일 때 50.8 nm의 값을 보였다. 이 때, 1sccm의 $CH_4$ 첨가를 통하여 선택비와 식각률을 개선할 수 있었다. 박막 표면의 xPS 분석을 통해 BLT 박막 표면의 조성변화는 Cl 원자와의 반응에 의한 화학적 식각 손상이 H 원자와의 반응에 의한 그것보다 크다는 것을 알 수 있었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1380-1381
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• 2006

본 연구는 MgO 박막을 유도 결합 플라즈마를 이용하여, $CF_4/Ar$ 가스 혼합비로 식각하였고, RF 전력, DC-bais 전압과 Process Pressure를 변경하면서 실험하였다. 빛 방출 분석(optical emission spectroscopy, OES)을 이용하여, 플라즈마 진단과 식각 특성과의 관계를 분석하였다. OES 결과로부터 $CF_4$ 첨가비를 50%까지는 증가시킴에 따라 식각률이 증가하였고, 그 후에 Ar 이온이 감소함으로써 식각률이 감소하였다. MgO 박막의 최고 식각률은 50%의 $CF_4/(CF_{4}+Ar)$에서 700 W의 RF 전력, -150 V의 DC-bias 전압, 반응로 압력은 15 mTorr, 기판 온도는 $30^{\circ}C$로 고정시켰을 때 29nm/min이었다. 이 조건에서 MgO 박막과 $SiO_2$의 선택비는 0.06 이었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.04a
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• pp.80-81
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• 2007

평판 디스플레이의 대면적 플라즈마 공정을 위하여 내장형 선형 안테나를 설치하였고 실질적인 식각 균일도를 알아보기 위하여 floating antenna의 전압 분포 조건에서 glass 위에 $2{\mu}m$의 photoresist가 도포된 시편을 사용하여 식각을 하였다. 식각 균일도 실험은 5 kW의 입력전력과 15mTorr의 $O_2$ gas 조건에서 40분 동안 진행하였다. 그 결과 $2,300\;mm{\times}2,000\;mm$의 기판 상에서 약 11 %의 식각 균일도를 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.338-338
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• 2012

사파이어 ($Al_2O_3$)는 높은 밴드갭 에너지 (~19.5 eV)를 가진 물질로서 우수한 내마모성, 강도, 전기 절연성 및 안정한 화학적 특성을 갖고 발광다이오드 기판, 보석재료 등 각종 산업 및 기술적 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 플립칩 발광다이오드 구조의 경우 광추출효율을 향상시키기 위해 높은 투과도를 갖는 사파이어 기판이 요구되어 왔으며, 지금까지 건식/습식식각방법을 이용한 사파이어 표면에 마이크로 크기의 심한 거칠기 또는 요철이 형성된 나노크기의 격자구조를 형성시키는 연구가 진행되어 오고 있다. 그 중, 나노 크기의 격자구조는 공기에서 반도체 기판까지 선형적인 유효굴절률 분포를 갖기 때문에 표면에서 생기는 Fresnel 반사 손실을 줄일 수 있다. 이러한 구조를 형성하기 위해서는 식각 마스크가 필요한데, 형성 방법으로 레이저 간섭 리소그래피, 전자빔 리소그래피, 나노임프린트 리소그래피 등이 있으나, 비싼 가격과 복잡한 공정 절차 등의 단점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 식각 마스크 패턴을 위해, 보다 저렴하고 간단한 실리카 나노구 및 열적응집 금 나노 입자를 이용하였다. 양면 폴리싱 c-plane 사파이어 기판을 사용하였고, 단일 층의 주기적인 실리카 나노구를 기판 표면에 스핀코팅에 의해 도포한 후 유도결합플라즈마 식각 장비를 이용하여 식각하여 주기적인 패턴을 갖는 렌즈모양의 격자구조를 형성하였다. 그리고 주기적으로 형성된 격자 위에 열 증착기를 이용하여 금 박막을 증착한 후 급속열적어닐닝(rapid thermal annealing)을 이용하여 열처리함으로써 비주기적인 금 나노입자를 형성시켰다. 형성된 금 나노패턴을 이용하여 동일한 조건으로 식각함으로써 광대역 및 전방향성 높은 투과도를 갖는 원뿔 모양의 사파이어 나노구조를 제작하였다. 제작된 샘플의 패턴 및 식각 형상은 전자현미경을 사용하여 관찰하였으며, UV-vis-NIR 분광광도계 (spectrophotometer)를 사용하여 투과율을 측정하였다. 렌즈 모양 표면 위에 원뿔모양의 나노구조를 갖는 사파이어 기판은 일반적인 사파이어 기판보다 향상된 투과율 특성을 보였다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.28 no.1
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• pp.19-23
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• 2011

Recently, focused ion beam (FIB) applications have been investigated for the modification of VLSI circuit, the MEMS processing, and the localized ion doping, A multi aperture FIB system has been introduced as the demands of FIB applications for high speed and large area processing increase. A liquid metal ion source has problems, a large angular divergence and a metal contamination into a substrate. In this study, a gas ion source was introduced to replace a liquid metal ion source. The gas ion source generated inductively coupled plasma (ICP) in a quartz tube (diameter: 45 mm). Ar gas fed into the quartz was ionized by a 2 turned radio frequency antenna. The Ar ions were extracted by 2 extraction grids. The maximum extraction voltage was 10 kV. A numerical simulation was used to optimize the design of extraction grids and to predict an ion trajectory. As a result, the maximum ion current density was 38 $mA/cm^2$ and the spread of ion energy was 1.6 % for the extraction voltage.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.43 no.1
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• pp.76-79
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• 2005

Dry etching of NiFe, NiFeCo, and Ta for magnetic random access memory (MRAM) by inductively coupled plasmas (ICPs) of $Cl_2/Ar$ has been carried out. NiFe and NiFeCo showed maximum etch rates at a particular ICP source power, but the etch rate of Ta increased with the ICP source power. The etch rates of the magnetic thin films increased with the RF chuck power, but decreased with the operating pressure and the $Cl_2$ concentration. To avoid a corrosion problem by chlorine, the etched samples were rinsed with de-ionized water for 5 minutes after etching. The etch profile showed a clean and smooth surface at 50% $Cl_2$ concentration.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.53-53
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• 2009

박막태양전지의 투명전도막으로 응용이 기대되는 ZnO 박막을 원격 유도결합플라즈마를 이용하여 고속으로 증착활 수 있는 공정기술을 개발하기 위하여 기판온도, 가스조성 플라즈마 파워와 같은 공정변수에 대하여 실험하였다. 실험결과 증착속도는 소스유량을 고정한 경우, 온도가 증가할수록 감소하며, $H_2O$ 유랑과 압력이 증가할수록 증가하다가 포화되는 경향을 나타내었다. 기판온도 $150\;^{\circ}C$와 플라즈마 출력 200 W의 조건에서 ZnO의 증착속도는 500 nm/min 이상의 높은 증착속도를 나타내었으며, 전기적 광학적 특성 또한 우수한 것으로 나타났다. 또한 ZnO 박막의 물성은 구조에 민감하게 의존하였으며, 이러한 구조는 공정조건에 의하여 제어가능 함을 알 수 있었다. 자세한 연구결과는 학회에서 발표할 예정이다.