• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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• v.36D no.7
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• pp.9-16
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• 1999

We have investigated effects of local damage accumulation for ultra-low energy As and B ion implant using highly efficient molecular dynamics(MD) scheme. We simulated ion implantation by MD simulation using recoil ion approximation (RIA) method and local cell damage accumulation (LCDA) model proposed in the paper. Local damage accumulation probability function consisted of deposited energy in a unit cell, implant dose rate, target material, projectile atom, and recoil event number. The simulated results were good agreement with the experimental and other simulated results. The MDRANGE results without damage accumulation were different from SIMS data in the tail region. We also simulated 2 dimensional dopant and damage profiles using the local damage accumulation model and recoil ion approximation method.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.297-297
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• 2013

최근 각종 폴리머 및 강판과 같은 유연소재의 수요 증가로 인해 유연소재 표면의 전처리, 증착 및 기능성 부여를 위한 이온빔 또는 플라즈마 표면처리 기술이 세계적으로 활발히 연구개발 되고 있으며, 유연소재 표면처리 공정의 고속화 및 대면적화 기술이 요구되고 있다. 유연소재의 고속 및 대면적 표면처리 기술개발을 위해서는 Roll-to-Roll 공정에 적용 가능한 광폭 선형이온소스 기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 1.55 m급 광폭 Anode Layer 선형이온소스를 개발하였으며, 이온빔 인출 균일도 및 에너지 분포 특성을 평가하였다. 특히, 본 선형이온 소스 개발 시 시뮬레이션 연구를 통해 이온소소의 이온 인출 특성 및 내구성 향상을 위한 최적 구조를 설계하였다. 본 연구에서 개발한 선형이온소스는 최대 5 kV의 방전 전압 조건에서 평균 1.5 keV의 이온에너지를 가지는 Ar 이온빔이 1.55 m 폭에서 약 4.2%의 균일도를 보였다. 표면 처리 성능 평가시(Si wafer 기준) 소스와 기판과 거리 100 mm에서 에칭율은 15 nm/s였고, 이는 다른 표면처리 이온소스 대비 높은 효율을 나타냄을 확인할 수 있었다. 또한 4시간 이상 운전시에도 안정적인 인출 빔 전류 밀도를 확인하였으며, 소스 내부의 효율적인 냉각 구조로 인한 열손상은 발견되지 않았다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07c
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• pp.1612-1614
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• 2002

본 논문에서는 엑시머 레이저 조사에 의한 이온 농도의 분포 변화를 알아보기 위해 붕소 이온이 선택적으로 주입된 비정질 실리콘 박막 위에 XeCl (${\lambda}$=308nm) 엑시머 레이저를 조사하여 붕소이온의 수평 확산 현상을 관찰하였다. 도핑 농도의 분포를 알아보기 위해 불산/질산 용액에 의한 고농도 도핑 영역의 습식 식각을 이용하여 약 $10^{18}/cm^3$ 이하의 붕소이온을 가지는 실리콘 박막의 형태를 전자주사 현미경을 이용해서 관찰하였다. 실험 결과, $200mJ/cm^2$의 레이저 에너지가 조사될 경우, 약 100nm의 수평 확산이 일어났음을 확인 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1998.02a
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• pp.164-164
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• 1998

전채 방출에 의한 이온 몇 전자는 현마갱 몇 마이크로 천자소짜 ( (micro-electronic device)둥에 용용봐 어 왔다. 또한 이 온 몇 천짜의 C Cathod- Anode의 Diode구조에셔의 운동역학이 주요한 환심사이다. 현미 청과 같이 접속율 요하는 장쳐들에셔는 이들의 에녀지 분포가 접속도에 칙첩영향을 주는 Chromatic Abberation을 컬갱하게된다. 그라고 Diode 에셔의 이온 몇 천짜의 운동 또한 에너져훈포에 대한 이혜률 근거로 한 다. 본 연구에셔는 전계에 의한 이온 및 전자의 방출구조(mechanism)률 소채한다. 또한 방출극 표면에셔의 이온 몇 전짜가 갖는 에너져 환포와 양극구조에셔 뱀이 천봐하는 과청에셔의 에너져 환포의 특생용 환석한다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.6 no.1
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• pp.39-44
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• 1995

3차원 .delta.-potential을 가진 원자 모델을 이용하여 Nd:YAG(1064nm), Ti:sapphire(806nm), 색소(616nm), XeCl(308nm) 레이저를 기본파로 하고, 1차 이온화된 K/sup +/, Na/sup +/, Li/sup +/ 등의 알칼리 금속 이온을 비선형 매질로 할 때 고차고조파 분포를 수치적으로 해석하였다. 계산 결과 고차고조파 발생에서 특징적으로 나타나는 plateau는 비선형 매질의 이온화 에너지가 클수록, 기본파의 파장이 길수록 높은 차수에서 폭넓게 나타나고, 그 강도는 감소한다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.10 no.4
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• pp.424-430
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• 2001

An electron Boltzmann equation is solved numerically to calculate the electron energy distribution functions in plasma discharge which is generated by radio-frequency (RF) and microwave frequency electric field. The maintenance field strengths are determined self-consistently by solving the homogeneous electron Boltzmann equation in the Lorentz approximation expressed by 2nd order differential equation and an additional particle balance equation expressed by integro-differential equation. By using this numerical code, the electron energy distribution functions in argon discharge are calculated in the range from RF to microwave frequency. The influence of frequency of the HF electric field on the electron energy distribution functions and ionization rate are investigated.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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• v.35D no.12
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• pp.30-40
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• 1998

We have calculated ultra-low energy silicon-self ion implantations and silicon damages through classical molecular dynamics simulation using empirical potentials. We tested whether the recently developed Environment-Dependent Interatomic Potential(EDIP) was suitable for ultra low energy ion implantation simulation, and found that point defects formation energies were in good agreement with other theoretical calculations, but the calculated vacancy migration energy was overestimated. Most of the damages that are produced by collision cascades are concentrated into amorphous-like pockets. Also, We upgraded MDRANGE code for silicon ion implantation process simulation. We simulated ultra-low energy boron ion implantation, 200eV, 500eV, and 1000eV respectively, and calculated boron profiles with silicon substrate temperature and tilt angle. We investigated that below 1000eV, channeling effect must be considered.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.376-376
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• 2010

이차이온질량분석기(SIMS)는 수 kV의 에너지를 갖는 일차이온($O_2^+$, $Cs^+$)을 시료표면에 충돌시켜 표면에서 떨어져 나온 이온의 질량 및 개수를 분석하는 장비이다. SIMS는 성분원소의 깊이분포도 측정, 질량분석, Image mapping등 다양한 분석을 할 수 있다. 특히 극미량 분석이나 깊이분포도 분석에서 가장 뛰어난 성능을 가지고 있어 아직까지 많이 사용하고 있다. 하지만 SIMS는 이온빔을 이용한 스퍼터링(Sputtering) 방법으로 분석을 하므로 파괴적이며 매질효과가 심하다. 또한 Matrix 물질의 함량이나 물질 자체가 변한다면 Sputtering rate도 그에 따라 변하게 된다. 이러한 현상에 의해 Sputtering rate는 다른 물질이 섞여 있는 경우 Sputtering rate이 빠른 물질이 먼저 Sputtering이 되는 Preferential Sputtering 현상이 나타나기 때문에 계면에서 깊이분해능에 좋지 않은 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 SIMS로 Si(100) 기판 위에 약 100nm 두께로 Fe가 증착된 시료를 분석하였다. 이차이온으로 $O_2^+$이온을 사용하였으며 이온의 입사각을 변화시켜 각 조건에서 생기는 Fe 표면의 Topograph을 SEM으로 관찰하였으며, Topograph와 SIMS깊이분해능의 관계을 이해하고 $O_2^+$ 이온의 입사각 변화에 따른 Fe 표면의 Topograph의 형태와 산화도를 이해하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.189-189
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• 2000

고분자 재료에 이온을 주입함으로서 경도, 내마모, 내피로성의 기계적인 특성과 내부식성 등의 화학적 특성이 향상되며, 표면 전기전도도와 광학밀도(optical density)가 변한다. 본 연구에서는 MPPO(Modified-Polyphenlene Oxide) 표면에 N2, Ar, Xe 이온을 에너지 50keV, 선량(dose)을 1$\times$1015에서 1$\times$1017ions/cm2로 증가시키면서 조사하였다. 이온 조사량의 증가에 따라 표면 저항이 2$\times$1015에서 6$\times$106($\Omega$/$\square$)으로 감소하여 표면 전기전도도가 향상되었다. Ar 이온은 1016ion/cm2이하의 조사량(dose)에서 N2보다 표면 저항을 더 많이 감소하는데 반해 1016ion/cm2 이상의 조사량에서는 Ar과 N2의 표면 저항이 비슷한 값을 나타냈다. Xe은 Ar과 N2이온에 비하여 전체적으로 표면저항이 많이 감소하여 전도도의 향상은 Xe, Ar, N2 순서로 질량이 큰 이온이 조사 효과가 큰 것으로 나타났다. 소재 표면은 SIMS 분석을 통하여 깊이에 따른 주입이온의 분포를 관찰하였으며, 표면 색상은 황색에서 갈색을 거쳐 암갈색으로 변화함으로서 가시광선에 대한 반사율(reflectance)이 감소하고 광학밀도(optical density)가 증가하여 광학적 특성이 변하였다. 이온 주입 후 에너지 전이에 의한 효과는 optical gap를 감소시켜 광학밀도(optical density)와 표면 전기 전도도를 증가시킨다. 이에 따라 본 논문에서는 이온주입에 의한 광학적, 전기적 특성간의 상관관계를 밝히고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.118-118
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• 1999

CVD방법에 의한 TiN 박막 형성에 있어서 ICP-CVD 방법이 대두되고 있다. 이것은 precursor에 대한 radical 형성, 식각된 패턴에서 양 벽의 self-shadowing 효과, 낮은 tress등으로 dense 한 박막을 얻을 수 있기 때문이다. TiN 박막은 Si 기판의 온도를 상온에서 50$0^{\circ}C$까지 유지하면서 TEMAT의 유량을 5-20sccm으로 변화시키면서 증착하였다. 증착 후 TiN 박막의 결정화에 따른 열처리는 Ar과 N2-가스분위기에서 in-situ로 증착하였다. 증착 후 TiN 박막증착 조건수립에 따른 플라즈마 특성진단은 전자의 온도와 밀도, 평균 전자밀도, 이온 에너지 분포, radical 분포, negative 이온분포 등으로 측정하였다. 플라즈마 변수에 따른 TiN 박막의 결정성과 상 변화는 XRD로 분석하였고, 조성비 및 TiN 박막의 원소화학적 상태, 결합에너지, 각 상에 따른 결합 에너지 천이정도, 초기 형성과정 및 반응기구 등은 RBS와 XPS로 조사하였다. TiN 박막의 표면상태, morphology 거칠기, TiN/Si(100)구조에서 계면상태 등은 SEM, AFM, 그리고 HRTEM으로 분석하였다. TiN 구조 박막의 비저항, carrier concentration 그리고 mobility 측정은 박막의 표면이 균일하고 bls-홀이 없는 것으로 하여 4-point probe 방법으로 측정하였다. 이들 분석으로부터 ICP-CVD 방법에 의하여 형성된 TiN 박막이 초고집적 반도체 소자의 contact barrier layer로서의 적용 가능성을 평가하였다.