• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.05c
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• pp.174-177
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• 2003

$Cl_2$ 플라즈마를 이용한 BLT 박막의 식각에서 Ar 가스의 첨가에 따른 식각 속도, 선택비 및 식각 형상의 변화에 대하여 관찰하였다. BLT 박막의 식각 속도는 100% Ar 플라즈마에서 100 % $Cl_2$ 플라즈마에서의 식각 속도보다 약 1.5배정도 빨랐으며, 80% Ar/20% $Cl_2$ 조건에서 $503{\AA}/min$ 최대 식각의 최대 시각 속도를 얻었다. RF 전력과 직류 바이어스 전압을 증가함에 따라 식각 속도는 증가하였으며, $Ar/Cl_2$ 플라즈마의 식각 속도가 $Cl_2$ 플라즈마의 식각 속도 보다 높았다. 식각 공정 변수의 변화에 의한 플라즈마 변수가 BLT 식각 속도에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 LP(Lanmuir porbe)와 OES(optical emission spectroscopy)분석을 수행하였다. Ar 첨가량이 증감함에 따라 LP 분석에서 전자의 온도는 증가하였으나 전자밀도는 감소하였다. 이는 Ar의 이온화 준위가 Cl 보다 높기 때문에 이온화 윷이 낮아지기 때문으로 판단된다, 또한, OES 분석에서 Ar 첨가량이 증가함에 따라 Cl 원자의 부피 밀도는 감소하였다. Ar 첨가에 의한 BLT 박막의 식각 속도의 변화와 LP 및 OES 분석을 고려하면, BLT 박막은 화학적 식각의 도움을 받는 무리적 식각에 의하여 식각됨을 확인하였다,

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.26 no.3
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• pp.51-57
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• 2019

To protect the Cu surface from oxidation in air, a two-step plasma process using Ar and $N_2$ gases was studied to form a copper nitride passivation as an anti-oxidant layer. The Ar plasma removes contaminants on the Cu surface and it activates the surface to facilitate the reaction of copper and nitrogen atoms in the next $N_2$ plasma process. This study investigated the effect of Ar plasma on the formation of copper nitride passivation on Cu surface during the two-step plasma process through the full factorial design of experiment (DOE) method. According to XPS analysis, when using low RF power and pressure in the Ar plasma process, the peak area of copper oxides decreased while the peak area of copper nitrides increased. The main effect of copper nitride formation in Ar plasma process was RF power, and there was little interaction between plasma process parameters.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.62-62
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• 2003

고밀도 유도결합 플라즈마(high density inductively coupled plasma) 식각은 GaAs 이종접합 양극성 트랜지스터(HBTs)와 고속전자 이동도 트랜지스터(HEMTs)와 같은 GaAs 기반 반도체의 정교한 패턴을 형성하는데 더욱 많이 이용되고 있다 본 연구는 고밀도 플라즈마 소스(source)인 평판형(planar) 고밀도 유도결합 플라즈마 식각장치를 이용하여 $BCl_3$ 와 $BCl_3/Ar$ 가스에 따른 GaAs 식각결과를 비교 분석하였다. 공정변수는 ICP 소스 파워를 0-500W, RIE 척(chuck) 파워를 0-150W, 공정압력을 0-15 mTorr 이었다. 그리고 가스 유량은 20sccm(standard cubic centimeter per minute)으로 고정시킨 상태에서 Ar 첨가 비율에 따른 GaAs의 식각결과를 관찰하였다. 공정 결과는 식각률(etch rate), GaAs 대 PR의 선택도(selectivity), 표면 거칠기(roughness)와 식각후 표면에 남아 있는 잔류 가스등을 분석하였다. 20 $BCl_3$ 플라즈마를 이용한 GaAs 식각률 보다 Ar이 첨가된 (20-x) $BC1_3/x Ar$ 플라즈마의 식각률이 더 우수하다는 것을 알 수 있었다. 식각률 증가는 Ar 가스의 첨가로 인한 GaAs 반도체와 Ar 플라즈마의 충돌로 나타난 결과로 예측된다. $BCl_3$ 와 $BC1_3/Ar$ 플라즈마에 노출된 GaAs 반도체 모두 표면이 평탄하였고 수직 측벽도 또한 우수하였다. 그리고 표면에 잔류하는 성분은 Ga와 As 이외에 $Cl_2$ 계열의 불순물이 거의 발견되지 않아 매우 깨끗함을 확인하였다. 이번 발표에서는 $BCl_3$ 와 $BCl_3/Ar$ 플라즈마를 이용한 GaAs의 건식식각 비교에 대해 상세하게 보고 할 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.191-191
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• 2016

대기압 저온 Ar 플라즈마 제트에서 발생되는 플라즈마에 대해 연구하였다. 플라즈마 제트의 본체는 주사기 바늘, 유리관 그리고 테프론 튜브로 구성되어 있다. 바늘의 앞부분은 유리관에 삽입되어 있으며 바늘의 뒷부분은 테프론 튜브와 연결되어 있다. 주사기 바늘에는 수십 kHz의 사인파를 발생시키는 DC-AC 인버터로 수 kV의 고전압을 인가해준다. 기체는 테프론 튜브를 통해 바늘의 안쪽으로 흐른다. 사용 기체는 Ar이며 유량은 3 lpm이다. 주사기 바늘형 전극의 내경은 1.3 mm, 외경은 1.8 mm, 총 길이는 39.0 mm이며 재질은 스테인레스강이다. 유리관의 내경은 2.0 mm, 외경은 2.4 mm, 총 길이는 80.0 mm이다. 자외선-근적외선 분광계를 이용하여 대기압 저온 Ar 플라즈마 제트에서 발생된 플라즈마의 분광 분석을 하였다. 플라즈마 제트에서 발생되는 플라즈마의 휘도는 대략 $10{\sim}30cd/m^2$이다. 플라즈마의 측정 위치, 플라즈마 제트의 입력 전압과 입력 전류, 기체 종류 등의 변수에 따른 분광 실험을 하였으며 이를 통해 얻은 분광 데이터를 일반적인 볼츠만 기울기법에 대입하여 플라즈마의 들뜸 온도를 측정하였다. 또한 Ar 플라즈마 제트의 분광 데이터를 수정된 볼츠만 기울기법에 대입하여 플라즈마의 전자 온도를 측정하였다. 이는 바이오-의료용 플라즈마 및 플라즈마 공정 등의 다양한 응용 분야에서 유용하게 활용할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2008.11a
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• pp.41-42
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• 2008

본 논문에서는 As-doped ZnO 박막의 플라즈마 식각 특성 및 메커니즘에 관하여 실험을 수행 하였다. As-doped ZnO 박막 식각 실험은 유도 결합 플라즈마 식각 장비(inductively coupled plasma;ICP)와 $BCl_3$/Ar 플라즈마에 첨가된 $Cl_2$가스의 비, RF 전력, DC bias voltage, 공정 압력에 대한 식각 속도의 변화를 관찰 하였다. $BCl_3$/Ar 플라즈마에 $Cl_2$ 가스 첨가량 6 sccm 까지는 증가하지만 그 이후 $Cl_2$ 가스의 첨가량이 증가할 때 식각속도가 감소하였다. 이는 플라즈마 내에서 Cl 라디칼의 밀도가 증가함에 따라서 $Ar^+$의 에너지가 감소와 비휘발성 식각 부산물의 증가에 의하여 효과적인 물리적 식각이 이루어 지지 못한 것으로 판단된다. OES를 이용하여 플라즈마 내에서 라디칼들의 빛의 세기를 측정하였고, 식각 후 As-type ZnO 박막 표면에서의 화학적 결합을 보기위해 XPS 분석을 실행하였다.

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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• 2001.07a
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• pp.110-113
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• 2001

ECR(electron cyclotron resonance) 플라즈마 식각 장비를 이용하여 SF$_{6}$/Ar과 Cl$_2$/Ar 플라즈마 가스에 대한 Platinum (이하 Pt) 박막의 식각 특성을 연구하였다. Pt 박막의 경우 Cl$_2$ 가스 혼합물에 대한 식각 특성은 많이 보고가 되어 왔으나 상대적으로 Fluorine 계열의 가스 혼합물에 의한 시각 연구는 미비하였다. 본 연구에서는 SF$_{6}$/Ar과 Cl$_2$/Ar 플라즈마 가스를 이용한 Pt 박막의 식각 특성을 비교 분석하고 각각의 가스와 Pt 박막과의 반응을 분석, 식각 특성을 개선하고자 하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.3 no.2
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• pp.179-185
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• 1994

음극에 DLC 필름이 놓여져 있는 용량결합형의 RF 플라즈마 장치에서 Ar가스에 의한 방전에서 발생된 입자의 분포를 레이져 산란에 의하여 관측하였다. 발생된 입자들은 플라즈마와 sheath의 경계면 에서 높은 밀도의 구름을 이루었으며 시간에 따라 주기적인 분포의 변화가 반복되었다, 입자 구름의 발 생은 플라즈마 물성의 변화를 야기하였으며 그 결과로 심한 self-bias 전위의 감소현상이 관측되었다. 입자 구름분포의 시간에 따른 변화와 같은 주기의 self-bias 플라즈마전위의 진동현상이 가열된 fast-scanning langmuir 탐침에 의하여 관측되었다. 이결과는 입자 표면에로의 음전하 누적에 따른 전체 음전하의 이동도 감소에 의한 것으로 해석된다. 또한 방출 분광법에 의하여 입자오염상태의 Ar 플라즈 마와 정상상태의 Ar 플라즈마의 방출 선세기의 변화를 관측하였는데 입자구름 오염시의 2차전자 차폐 현상에 의해 높은 문턱 에너지를 가진 Ar II 선의 세기 감소현상이 나타났다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.18 no.1
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• pp.52-59
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• 2004

Recently, many researches for fine particles plasma have been focused on the fabrication of the new devices and materials in micro-electronic industry, although reduction or elimination of fine particles was interested in plasma processing until now on. In order to enhance their utilization, it is necessary to control and analyze fine particle behavior. Therefore, we developed simulation model of fine particles in RF Ar plasmas. This model consists of the calculation parts of plasma structure using a two-dimensional fluid model and of fine particle behavior. The motion of fine particles was derived from the charge amount on the fine particles and forces applied to them. In this paper, Ar plasma properties using two-dimensional fluid model without fine particles were calculated at power source voltage 15[V] and pressure 0.5[Torr]. Time-averaged spatial distributions of Ar plasma were shown. The process on the formation of Coulomb crystal of fine particles was investigated and it was explained by combination of ion drag and electrostatic forces. And also analysis on the forces of fine particles was presented.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.3 no.6
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• pp.565-574
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• 1993

The Ar/Ar- $H_{2}$ plasma method Lvas applied to reduce and refine high purity Nb metal. Inaddition, the reaction between molten Nb metal and hydrogen were also analyzed in the Ar-(20%)$H_{2}$plasma. The metallic Nb of 99.5wt% was obtained at the ratio of $C/Nb_{2}O_{5}$=5.00 in the Ar plasma reductionand the $O_2$ loss from the thermal decomposition of niobium oxides did not take place. In the Ar-(20%)Hi plasma the metallic Nb of 99.8wt% was produced at the ratio of $C/Nb_{2}O_{5}$=4.80. It was observedthat a major reaction of the deoxidation was the reaction with H, Hi, and a deoxidation by the evaporationof $NbO_x$ did not occur but a mass loss of Nb did by a "splash" effect. The deoxidation reaction rateobeyed the 1st order reaction kinetics and the reaction rate constant(k') of deoxidation was $7.8 \times 10_{-7}$(m/sec).The solubility of hydrogen in Nb metal was 60ppm and it was larger than the solubility of molecularstate hydrogen by 40ppm in the Ar-(20%)$H_{2}$ plasma method. A saturation was within 60sec anda hydrogen content was reduced below lOppm by a Ar plasma re-treatment.by a Ar plasma re-treatment.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.512-512
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• 2012

최근 저온 대기압 플라즈마 장치의 개발로 대기 및 수질 환경, 바이오 메디컬분야로의 응용 연구가 활발히 진행되어 공기 중 플라즈마의 살균 및 정화효과에 대한 많은 결과가 발표되어 왔다. 본 연구는 면방전 구조의 DBD플라즈마 소스를 제작하여 He과 Ar 기체를 유입하여 미생물인 E.Coli의 변화를 관찰하였다. 면방전 구조의 DBD플라즈마 소스는 1.8 mm 두께의 유리기판위에 포토리소그라피 공정으로 미소전극을 형성하여 고밀도의 방전 셀을 형성하였으며 방전시 발생하는 열 효과를 제어하기 위하여 냉각장치를 제작하여 장착했다. 또한 유리기판과 포토 리소그라피 공정은 방전영역에 제한없이 다양한 크기의 소스제작이 가능하다. 셀 피치가 $400{\mu}m$이며 $cm^2$ 당 200여개의 방전 셀로 구성되어 있어서 기존 메쉬타입의 DBD플라즈마 장치에 비해 균일하게 플라즈마를 조사할 수 있으며 플라즈마 제트 장치에 비해서는 넓은 면적을 동시에 조사할 수 있게 되었다. Ar 과 He기체를 3 L/min의 유량으로 방전공간에 유입하면서 1kV의 구동전압으로 플라즈마를 발생 하였으며, 플라즈마의 조사시간을 20 s, 40 s, 60 s 간격으로 변화를 주어 E.Coli의 변화를 관찰하였다.